JPH10141470A - カム装置 - Google Patents

カム装置

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JPH10141470A JP8298955A JP29895596A JPH10141470A JP H10141470 A JPH10141470 A JP H10141470A JP 8298955 A JP8298955 A JP 8298955A JP 29895596 A JP29895596 A JP 29895596A JP H10141470 A JPH10141470 A JP H10141470A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従節ターレットのスプライン嵌合孔周縁部の
肉厚を、それぞれのカムフォロアの取付け部分で最も大
きくなるように工夫することにより、従節ターレットに
必要な剛性を確保しつつ、かつその小径化を達成するこ
とができるカム装置を提供する。 【解決手段】 従節ターレット２２の中心部に形成した
スプライン嵌合孔５０に、出力軸に形成したスプライン
軸部５２を摺動自在に嵌合する。スプライン嵌合孔５０
及びスプライン軸部５２を断面正方形に形成する。従節
ターレット２２の外周面２２ａには、スプライン嵌合孔
５０の４辺５０ａに対向する部位に４箇所の取付面２２
ｂを形成し、各取付面２２ｂにそれぞれ取付穴２２ｃを
穿設する。４個のカムフォロア２４を回転自在に支持す
る支軸５４を取付穴２２ｃに圧入固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ローラギアカムと
これに係合するカムフォロワとにより、入力軸の回転を
従節ターレットの揺動回転、ひいては出力軸の揺動回転
に変換するようにしたカム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のカム装置としては、例えば実公
平７−５２４４４号公報（Int.Cl.F16H 37/16 ）に開示
されたものが知られており、このカム装置を用いて入力
軸の回転を出力軸の揺動回転および軸方向の往復運動に
変換するようになっている。このように運動変換するカ
ム装置は、工作機械の工具交換装置に適用することによ
り、迅速かつ確実に工具交換を行うことができる。
【０００３】即ち、前記カム装置は入力軸に固定される
ローラギアカムを備え、このローラギアカムの外周面上
にはテーパリブが形成されるとともに、このローラギア
カムの片側端面に無端状の溝カムが形成される。一方、
前記テーパリブに係合されるカムフォロアを外周に設け
た従節ターレットと、前記溝カムに一端部が係合される
揺動アームとを設け、前記従節ターレットの中心部にス
プラインを介して軸方向移動可能かつ一体回転可能に出
力軸を嵌合すると共に、前記揺動アームの揺動端部を出
力軸に係合してある。
【０００４】そして、入力軸が回転されてローラギアカ
ムが回転されると、前記従節ターレットを介して出力軸
に揺動回転が取り出され、かつ、前記揺動アームを介し
て出力軸に軸方向の往復運動が取り出されるようになっ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のカム装置にあっては、図１１に示すように前記従
節ターレット１は出力軸２にスプライン嵌合されるが、
この出力軸２のスプライン軸部２ａが断面四角形に形成
され、これに伴って従節ターレット１に形成されるスプ
ライン嵌合孔１ａも断面四角形に形成されている。一
方、前記従節ターレット１の外周面１ｂは断面円形状に
形成され、この外周面１ｂに６個のカムフォロア３，３
…が、それぞれの回転中心軸Ｃ，Ｃ…が放射状となるよ
うにして周方向に等間隔に取付けられ、互いに隣接され
る一対のカムフォロア３，３が前記ローラギアカムのテ
ーパリブ４を挟むようにして係合されるようになってい
る。
【０００６】このため、前記従節ターレット１は、中心
部に四角形のスプライン嵌合孔１ａが形成されるにもか
かわらず、外周部には６個のカムフォロア３，３…が設
けられるため、カムフォロア３，３…の取付け位置に対
応するスプライン嵌合孔１ａ周縁部の肉厚がそれぞれ異
なってしまう。つまり、従節ターレット１のスプライン
嵌合孔１ａ周縁部の肉厚は、四角形のスプライン嵌合孔
１ａの４つの辺の中央部に対応する部分で最も大きくな
る一方、各角部に対応する部分で最も小さくなる。とこ
ろが、スプライン嵌合孔１ａの最も肉厚が大きくなる各
辺の中央部に、６個のカムフォロアを対応させることは
できず、どうしても肉厚の大きな部分に配置されるカム
フォロア３と、肉厚の小さな部分に配置されるカムフォ
ロア３とが存在することになる。
【０００７】従って、前記従節ターレット１は、６個の
カムフォロア３，３…が取付けられた部分のうち、最も
肉厚が小さくなる部分で入力トルクに対する剛性を得る
ように設計されるため、肉厚が大きくなる部分では不必
要に過剰な剛性が与えられることになり、従節ターレッ
ト１の外形が必要以上に大径化してしまい、延いてはカ
ム装置が大型化するという課題があった。
【０００８】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て、従節ターレットのスプライン嵌合孔周縁部の肉厚
を、それぞれのカムフォロアの取付け部分で最も大きく
なるように工夫することにより、従節ターレットに必要
な剛性を確保しつつ、かつその小径化を達成することが
できるカム装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに請求項１に示す本発明のカム装置は、外周面に所定
の幾何学的曲線をもってテーパリブが形成され、入力軸
と一体回転されるローラギアカムと、前記テーパリブの
両側を挟むようにして係合されるカムフォロアを外周に
有すると共に、中心部にスプライン嵌合孔が形成され、
前記ローラギアカムの回転に伴って揺動回転される従節
ターレットとを備えたカム装置において、前記スプライ
ン嵌合孔の断面形状を矩形状に形成すると共に、前記カ
ムフォロアを、スプライン嵌合孔の各辺にそれぞれ対向
させて従節ターレットの外周に４個配置することにより
構成する。
【００１０】また、請求項２に示す本発明のカム装置
は、外周面に所定の幾何学的曲線をもってテーパリブが
形成され、入力軸と一体回転されるローラギアカムと、
前記テーパリブの両側を挟むようにして係合されるカム
フォロアを外周に有すると共に、中心部にスプライン嵌
合孔が形成され、前記ローラギアカムの回転に伴って揺
動回転される従節ターレットと、前記スプライン嵌合孔
に嵌合されるスプライン軸部を有し、軸方向移動可能か
つ回転可能に支持される出力軸と、前記入力軸回転に同
期して前記出力軸を軸方向に往復運動させる往復運動機
構とを備えたカム装置において、前記スプライン嵌合孔
の断面形状を矩形状に形成すると共に、前記カムフォロ
アを、スプライン嵌合孔の各辺にそれぞれ対向させて従
節ターレットの外周に４個配置することにより構成す
る。
【００１１】また、請求項３に示す本発明のカム装置
は、前記カムフォロアを回転自在に支持する支軸を、従
節ターレットから一体成形により突設することにより構
成する。
【００１２】さらに、請求項４に示す本発明のカム装置
は、前記テーパリブの幅を、このテーパリブの幾何学的
形状によって与えられる出力軸の一連の動きの中で、特
に正確な位置決めを必要とする区間で精度を高くして形
成し、その他の区間は幅狭に形成する。
【００１３】以上の構成により、本発明のカム装置の作
用を以下に述べる。請求項１のカム装置は、入力軸の回
転に伴ってローラギアカムが回転されると、このローラ
ギアカムの外周面に形成したテーパリブに係合するカム
フォロアを介して従節ターレットが揺動回転することに
なる。
【００１４】ところで、断面形状が矩形状に形成された
従節ターレットのスプライン嵌合孔の４つの辺にそれぞ
れ対向させて、前記カムフォロアが従節ターレットの外
周に４個配置されるので、４個のカムフォロアは従節タ
ーレットのスプライン嵌合孔の周縁部における肉厚が最
も大きくなる部分に取付けられることになる。従って、
従節ターレットにおけるカムフォロアの取付け部分の剛
性を大幅に大きく確保することができるため、カムフォ
ロワの大きさを大きくすることができ、これによりカム
フォロワの剛性が増大してカム装置の耐久寿命を延ばす
ことができる。このことは反面、従節ターレットの小径
化を可能とし、延いては装置全体の小型化を達成するこ
ともできる。
【００１５】また、カムフォロワの数を従来よりも少な
くしているので、装置をコストダウンできる。さらに、
矩形状のスプライン嵌合孔に対してその各辺に対向させ
て４つのカムフォロワを設ける構成であるため、これら
スプライン嵌合孔とカムフォロワの取付部との組み合わ
せ配置が容易になり、これらを一体に形成し易くなる。
【００１６】また、前記カムフォロアを４個としたこと
により、隣接されるカムフォロア間の間隔を大きくとる
ことができ、これら隣接するカムフォロア間に挟まれる
前記ローラギアカムのテーパリブの幅方向の肉厚を大き
くすることができる。これにより、前記カムフォロアの
取付け部分の剛性を大きくできることと相俟って、カム
フォロアの係合部分の剛性を著しく増大でき、ローラギ
アカムと従節ターレットとの間に作用する負荷を大きく
することが可能となるため、装置の小型化を図りつつ大
きなトルクを作用させることができる。
【００１７】請求項２のカム装置は、入力軸の回転に伴
ってローラギアカムが回転されると、このローラギアカ
ムの外周面に形成したテーパリブに係合するカムフォロ
アを介して従節ターレットが揺動回転し、該従節ターレ
ットのスプライン嵌合孔に嵌合された出力軸を揺動回転
する。また、この出力軸は往復運動機構を介して前記入
力軸回転に同期して軸方向に往復運動される。この軸方
向の往復運動時には、出力軸のスプライン軸部と前記従
節ターレットのスプライン嵌合孔とが相対移動されるこ
とになる。
【００１８】そしてこの請求項２では、上記請求項１の
作用に加えて、前記従節ターレットと前記出力軸との間
で揺動回転が伝達される際、前記スプライン嵌合孔の角
部を圧力角として、この角部にスプライン軸部の角部が
係合してトルク伝達が行われるが、カムフォロアの取付
け位置が前記スプライン嵌合孔の角部から外れた位置に
なるため、前記スプライン嵌合孔の角部部分の剛性を大
きくすることができ、延いては、従節ターレットの小型
化を図りつつ伝達トルクの大幅な増大を達成することが
できる。
【００１９】また、請求項３のカム装置では、前記カム
フォロアを回転自在に支持する支軸を、従節ターレット
から一体成形により突設したので、従節ターレットにカ
ムフォロワの支軸を取付けるための穿設穴を設ける必要
がなくなり、該従節ターレットのスプライン嵌合孔周縁
部の肉厚部分に穿設穴を形成することによる応力集中の
発生を防止することができる。従って、従節ターレット
の剛性を著しく増大できるようになり、スプライン嵌合
孔の大径化が可能となる。このスプライン嵌合孔の大径
化に伴ってスプライン軸部の大径化が達成され、延いて
はより大きなトルクの伝達が可能となる。
【００２０】更に、請求項４のカム装置では、前記テー
パリブの幅を、このテーパリブの幾何学的形状によって
与えられる出力軸の一連の動きの中で、特に正確な位置
決めを必要とする区間で精度を高くして形成し、その他
の区間は幅狭に形成したので、カムフォロアが前記テー
パリブの両側を挟むようにして係合する際に、該テーパ
リブの幅精度を高くした区間では、カムフォロアにプリ
ロードを掛けることができて当該カムフォロワを精度良
く動かすことができ、これにより出力軸を的確に駆動す
ることができるとともに、正確な位置決めを行うことが
できる。一方、テーパリブの幅を幅狭に形成した区間で
は、カムフォロアに掛かる荷重を軽減することができ、
カム装置全体の耐用寿命を延ばすことができる。そし
て、最小限度の範囲でカムフォロアに上記プリロードを
掛けることができるため、不必要な発熱を抑制すること
ができて、エネルギー損失を減少させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。図１から図７は本発明の
カム装置の一実施形態を示し、図１はカム装置に用いら
れる従節ターレットの断面平面図、図２はカム装置の断
面正面図、図３はカム装置の断面平面図、図４はカム装
置の作動状態を示す断面正面図、図５はカム装置の使用
状態の説明図、図６はカム装置に用いられるローラギア
カムの外周面に形成したテーパリブの展開図、図７はカ
ム装置の作動状態を示すタイミング線図である。本実施
形態ではカム装置を工作機械に用いられる工具交換装置
に適用した場合を例にとって説明する。
【００２２】即ち、本実施形態のカム装置としての工具
交換装置１０は、図２，図３に示すように工具交換に必
要な複合運動が、入力軸１２の回転によって作り出され
るようになっている。前記入力軸１２はローラベアリン
グ１４，１４ａを介してハウジング１６内に回転自在に
支持され、該入力軸１２にローラギアカム１８が一体回
転可能に取付けられる。
【００２３】前記ローラギアカム１８の外周面１８ａに
は、図６に示すように所定の幾何学的曲線をもってテー
パリブ２０が形成され、このテーパリブ２０に従節ター
レット２２の外周に取付けられたカムフォロア２４，２
４…が係合される。そして、前記ローラギアカム１８の
回転が、カムフォロア２４，２４…を介して前記従節タ
ーレット２２に揺動回転として伝達され、該従節ターレ
ット２２にスプライン嵌合部２６を介して取付けられた
出力軸２８を揺動回転するようになっている。図６中に
示す，，，の記号は、カムフォロア２４，２４
…に番号付けして、それぞれの位置関係を示したもの
で、前記従節ターレット２２は揺動回転しつつ全体的に
一方向へ回転される。
【００２４】前記ローラギアカム１８の片面（図２中手
前側）には、図２に示したように所定の幾何学的曲線か
らなるエンドレスの溝カム３０が形成される。該溝カム
３０の形成側に配置された揺動レバー３２は、支点とな
る基端部３２ａが枢軸３４を介してハウジング１６に回
動可能に取付けられると共に、力点となる中間部３２ｂ
にカムフォロア３６が取付けられ、このカムフォロア３
６が前記溝カム３０に係合される。
【００２５】また、前記揺動レバー３２の作用点となる
先端部３２ｃにはカムフォロア３８が取付けられ、この
カムフォロア３８は前記出力軸２８に設けた周溝４０に
係合される。そして、前記溝カム３０が回転されること
により、前記揺動レバー３２は枢軸３４を中心に上下揺
動され、この上下揺動は先端部３２ｃのカムフォロア３
８を介して周溝４０に伝達されることとなって、出力軸
２８が上下方向に往復運動する。従って、前記溝カム３
０および前記揺動レバー３２によって往復運動機構３３
が構成される。
【００２６】前記従節ターレット２２は、ハウジング１
６の下面１６ａに固定された支持筒４２内に下端部が挿
入され、この下端部が支持筒４２の上下両端部に設けた
ベアリング４４，４４ａを介して回転自在に支持され
る。そして、該従節ターレット２２にスプライン嵌合部
２６を介して取付けられた前記出力軸２８の上端部は、
ハウジング１６の上面１６ｂに固定された軸受４６に回
転自在かつ軸方向へ摺動自在に支持される。
【００２７】図１に前記従節ターレット２２を示すが、
該従節ターレット２２の中心部にはスプライン嵌合孔５
０が形成され、このスプライン嵌合孔５０に前記出力軸
２８の下端部に形成したスプライン軸部５２が摺動自在
に嵌合されることにより、前記スプライン嵌合部２６が
構成される。前記従節ターレット２２の外周面２２ａは
断面略円形状に形成されると共に、前記スプライン嵌合
孔５０は断面正方形に形成されている。そして、前記ス
プライン軸部５２も前記スプライン嵌合孔５０の内側形
状に沿った断面正方形に形成され、このスプライン軸部
５２はスプライン嵌合孔５０に摺動自在に密接嵌合され
る。
【００２８】ここで、前記従節ターレット２２の外周面
２２ａには、前記スプライン嵌合孔５０の４辺５０ａ，
５０ａ…に対向する部位に、４つのカムフォロア２４，
２４…の取付面２２ｂ，２２ｂ…が４箇所形成され、こ
れら取付面２２ｂ，２２ｂ…にはそれぞれ取付穴２２
ｃ，２２ｃ…が穿設される。そしてこれら４つの取付穴
２２ｃ，２２ｃそれぞれに、カムフォロア２４，２４…
を回転自在に支持する支軸５４，５４…が圧入固定され
るようになっている。
【００２９】そして、前記工具交換装置１０は図５に示
すように、図１と向きを逆にして工作機械のスピンドル
部６０の近傍に取り付けられ、出力軸２８の先端部に工
具保持アーム６２が取付けられる。工具保持アーム６２
の両端部には工具６４の保持部６２ａ，６２ａが設けら
れ、これら保持部６２ａ，６２ａに工具６４が着脱可能
となっている。
【００３０】以上の構成により本実施形態の工具交換装
置１０にあっては、入力軸１２が回転されると、これに
伴ってローラギアカム１８が回転され、これの外周面１
８ａに形成されたテーパリブ２０の両側を挟み込むよう
に係合する一対のカムフォロア２４，２４が、テーパリ
ブ２０の幾何学的形状に沿って案内されることにより、
図７中（ａ）に示す特性をもって従節ターレット２２が
揺動回転される。すると、前記従節ターレット２２にス
プライン嵌合部２６を介して取付けられた出力軸２８が
揺動回転し、この出力軸２８の先端部に取付けた工具保
持アーム６２が旋回する。
【００３１】一方、前記ローラギアカム１８が回転され
ると、このローラギアカム１８の一側面に形成した溝カ
ム３０によって、この溝カム３０に係合されたカムフォ
ロア３６が案内されて、揺動レバー３２は図４に示すよ
うに上下揺動され、これの先端部３２ｃのカムフォロア
３８がその周溝４０に係合された出力軸２８は、従節タ
ーレット２２とのスプライン嵌合部２６での摺動を伴っ
て図７中（ｂ）に示す特性をもって上下往復運動され
る。
【００３２】そして、前記出力軸２８が揺動回転および
上下往復運動されることにより、工具保持アーム６２の
両端部に保持された工具６４の自動交換が行われる。即
ち、前記工具６４は図７中（ｃ）に示すタイミングをも
ってクランプ，アンクランプが行われる。
【００３３】ところで、本実施形態では図１に示したよ
うに、前記従節ターレット２２のスプライン嵌合孔５０
を断面正方形に形成し、このスプライン嵌合孔５０の各
辺５０ａ，５０ａ…にそれぞれ対向させて４個のカムフ
ォロア２４，２４…を設けたので、これらカムフォロア
２４，２４…は、前記従節ターレット２２のスプライン
嵌合孔５０の周縁部における肉厚ｔが最も大きくなる部
分に取付けられることになる。
【００３４】従って、従節ターレット２２におけるカム
フォロア２４，２４…の取付け部分の剛性を大幅に増大
させることができるため、カムフォロワ２４，２４…の
大きさを大きくすることができ、これによりカムフォロ
ワ２４，２４…の剛性が増大して工具交換装置１０の耐
久寿命を延ばすことができる。このことは反面、従節タ
ーレット２２の小径化を可能とし、延いては工具交換装
置１０の小型化を達成することもできる。
【００３５】また、カムフォロワ２４，２４…の数を従
来よりも少なくしているので、工具交換装置１０をコス
トダウンすることができる。さらに、矩形状のスプライ
ン嵌合孔５０に対してその各辺５０ａ，５０ａ…に対向
させて４つのカムフォロワ２４，２４…を設ける構成で
あるため、これらスプライン嵌合孔５０とカムフォロワ
２４，２４…の支軸５４，５４…との組み合わせ配置が
容易になり、これらを一体に形成し易くなる。
【００３６】また、前記カムフォロア２４，２４…を４
個としたことにより、隣接されるカムフォロア２４，２
４間の間隔を大きくとることができるため、これら隣接
するカムフォロア２４，２４間に挟まれるテーパリブ２
０の幅方向の肉厚ｗを大きくすることができる（図３お
よび図６参照）。このため、前記カムフォロア２４，２
４…の支軸５４，５４…を取付穴２２ｃ，２２ｃ…に圧
入する取付け部分の剛性を大きくできることと相俟っ
て、カムフォロア２４，２４…の係合部分の剛性を著し
く増大することができる。従って、ローラギアカム１８
と従節ターレット２２との間に作用する負荷を大きくす
ることが可能となるため、工具交換装置１０の小型化を
図りつつ大きなトルクを作用させることができる。
【００３７】一方、前記従節ターレット２２と前記出力
軸２８との間で揺動回転が伝達される際、前記スプライ
ン嵌合孔５０の角部５０ｂ，５０ｂ…を圧力角として、
これら角部５０ｂ，５０ｂ…にスプライン軸部５２の角
部５２ａ，５２ａ…が係合してトルク伝達が行われる
が、カムフォロア２４，２４…の取付け位置が前記スプ
ライン嵌合孔５０の角部５０ｂ，５０ｂ…から外れた位
置になる。このため、前記スプライン嵌合孔５０の角部
５０ｂ，５０ｂ…部分の剛性を大きくすることができ、
延いては、従節ターレット２２の小型化を図りつつ伝達
トルクの大幅な増大を達成することができる。
【００３８】図８は他の実施形態を示し、前記実施形態
と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略
して述べる。図８は図１に対応した従節ターレットの断
面平面図である。
【００３９】即ち、この実施形態ではカムフォロア２４
を回転自在に支持する支軸５４ａを、従節ターレット２
２から一体成形により四方へ突設することにより構成し
てある。
【００４０】ところで、前記カムフォロア２４を支軸５
４ａに取付ける際、まず、支軸５４ａにリング状座板７
０を挿通して基部に位置させ、その上からニードルベア
リング７２を介してカムフォロア２４を支軸５４ａに嵌
合する。そして、支軸５４ａの先端面に鍔板７４をボル
ト７６止めして、この鍔板７４によってカムフォロア２
４の抜け止めが行われるようになっている。
【００４１】従って、この実施形態のカムフォロア２４
にあっては、支軸５４ａを従節ターレット２２から一体
成形により突設したので、従節ターレット２２に支軸５
４ａを取付けるための穿設穴を設ける必要がなくなり、
該従節ターレット２２のスプライン嵌合孔５０周縁部の
肉厚部分に穿設穴を形成することによる応力集中の発生
を防止できる。従って、従節ターレット２２の剛性を著
しく増大できるようになり、スプライン嵌合孔５０の大
径化が可能となるため、このスプライン嵌合孔５０の大
径化に伴ってスプライン軸部５２の大径化が達成され、
延いてはより大きなトルクの伝達を可能にすることがで
きる。
【００４２】図９，図１０は他の実施形態を示し、前記
実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説
明を省略して述べる。図９はローラギアカムのテーパリ
ブの展開図、図１０はテーパリブの要部拡大図である。
【００４３】即ち、この実施形態ではローラギアカム１
８の外周面１８ａに形成されるテーパリブ２０の幅方向
肉厚ｗを、このテーパリブ２０の幾何学的形状によって
与えられる出力軸２８の一連の動きの中で、特に正確な
位置決めを必要とする区間Ｘで精度を高くして形成（幅
Ｗ1 ）し、その他の区間Ｙは幅狭に形成（幅Ｗ2 ）して
ある（Ｗ1 ＞Ｗ2 ）。例えば、前記正確な位置決めを必
要とする区間Ｘとしては、工具６４を工作機械のスピン
ドル部６０および図外のマガジンポットの取付穴に挿入
する工程がある（図７（ａ）の特性中ｘに示す区間参
照）。
【００４４】従って、この実施形態では前記テーパリブ
２０の幅方向肉厚ｗを、特に正確な位置決めを必要とす
る区間Ｘで精度を高くして形成し、その他の区間Ｙは幅
狭に形成したので、一対のカムフォロア２４，２４…が
テーパリブ２０の両側を挟むようにして係合する際に、
区間Ｘではカムフォロア２４，２４にプリロードを掛け
ることができて当該カムフォロワ２４，２４を精度良く
動かすことができ、これにより出力軸２８を的確に駆動
することができるとともに、正確な位置決めを行うこと
ができる。
【００４５】一方、テーパリブ２０の幅方向肉厚ｗを幅
狭に形成した区間Ｙでは、カムフォロア２４，２４に掛
かる荷重を軽減することができ、工具交換装置１０全体
の耐用寿命を延ばすことができる。そして、最小限度の
範囲でカムフォロア２４，２４に上記プリロードを掛け
ることができるため、不必要な発熱を抑制することがで
きて、エネルギー損失を減少させることができる。
【００４６】尚、前記各実施形態ではカム装置として工
具交換装置１０を例にとって示したが、これに限ること
なく従節ターレットを備えた他のカム装置にあっても本
発明を適用することができる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
示すカム装置にあっては、断面形状が矩形状に形成され
た従節ターレットのスプライン嵌合孔の４つの辺にそれ
ぞれ対向させて、前記カムフォロアを従節ターレットの
外周に４個配置するようにしたので、４個のカムフォロ
アを従節ターレットのスプライン嵌合孔の周縁部におけ
る肉厚が最も大きくなる部分に取付けることができる。
従って、従節ターレットにおけるカムフォロアの取付け
部分の剛性を大幅に大きく確保することができるため、
カムフォロワの大きさを大きくすることができ、これに
よりカムフォロワの剛性が増大してカム装置の耐久寿命
を延ばすことができる。このことは反面、従節ターレッ
トの小径化を可能とし、延いては装置全体の小型化を達
成することもできる。
【００４８】また、カムフォロワの数を従来よりも少な
くしているので、装置をコストダウンできる。さらに、
矩形状のスプライン嵌合孔に対してその各辺に対向させ
て４つのカムフォロワを設ける構成であるため、これら
スプライン嵌合孔とカムフォロワの取付部との組み合わ
せ配置が容易になり、これらを一体に形成し易くなる。
【００４９】また、前記カムフォロアを４個としたこと
により、隣接されるカムフォロア間の間隔を大きくとる
ことができ、これら隣接するカムフォロア間に挟まれる
前記ローラギアカムのテーパリブの幅方向の肉厚を大き
くすることができる。これにより、前記カムフォロアの
取付け部分の剛性を大きくできることと相俟って、カム
フォロアの係合部分の剛性を著しく増大でき、ローラギ
アカムと従節ターレットとの間に作用する負荷を大きく
することが可能となるため、装置の小型化を図りつつ大
きなトルクを作用させることができる。
【００５０】また、本発明の請求項２に示すカム装置に
あっては、上記請求項１の効果に加えてさらに、前記従
節ターレットと前記出力軸との間で揺動回転が伝達され
る際、前記スプライン嵌合孔の角部を圧力角として、こ
の角部にスプライン軸部の角部が係合してトルク伝達が
行われるが、カムフォロアの取付け位置が前記スプライ
ン嵌合孔の角部から外れた位置になるので、前記スプラ
イン嵌合孔の角部部分の剛性を大きくすることができ、
延いては、従節ターレットの小型化を図りつつ伝達トル
クの大幅な増大を達成することができる。
【００５１】また、本発明の請求項３に示すカム装置に
あっては、前記カムフォロアを回転自在に支持する支軸
を、従節ターレットから一体成形により突設したので、
従節ターレットにカムフォロワの支軸を取付けるための
穿設穴を設ける必要がなくなり、該従節ターレットのス
プライン嵌合孔周縁部の肉厚部分に穿設穴を形成するこ
とによる応力集中の発生を防止することができる。従っ
て、従節ターレットの剛性を著しく増大できるようにな
り、スプライン嵌合孔の大径化が可能となる。このスプ
ライン嵌合孔の大径化に伴ってスプライン軸部の大径化
が達成され、延いてはより大きなトルクの伝達が可能と
なる。
【００５２】更に、本発明の請求項４に示すカム装置に
あっては、前記テーパリブの幅を、このテーパリブの幾
何学的形状によって与えられる出力軸の一連の動きの中
で、特に正確な位置決めを必要とする区間で精度を高く
して形成し、その他の区間は幅狭に形成したので、カム
フォロアが前記テーパリブの両側を挟むようにして係合
する際に、該テーパリブの幅精度を高くした区間では、
カムフォロアにプリロードを掛けることができて当該カ
ムフォロワを精度良く動かすことができ、これにより出
力軸を的確に駆動することができるとともに、正確な位
置決めを行うことができる。一方、テーパリブの幅を幅
狭に形成した区間では、カムフォロアに掛かる荷重を軽
減することができ、カム装置全体の耐用寿命を延ばすこ
とができる。そして、最小限度の範囲でカムフォロアに
上記プリロードを掛けることができるため、不必要な発
熱を抑制することができて、エネルギー損失を減少させ
ることができるという各種優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すカム装置に用いられ
る従節ターレットの断面平面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すカム装置の断面正面
図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すカム装置の断面平面
図である。
【図４】本発明の一実施形態を示すカム装置の作動状態
の断面正面図である。
【図５】本発明の一実施形態を示すカム装置の使用状態
の説明図である。
【図６】本発明の一実施形態を示すカム装置に用いられ
るローラギアカムの外周面に形成したテーパリブの展開
図である。
【図７】本発明の一実施形態を示すカム装置の作動状態
のタイミング線図である。
【図８】本発明の他の実施形態を示すカム装置に用いら
れる従節ターレットの断面平面図である。
【図９】本発明の他の実施形態を示すカム装置に用いら
れるローラギアカムのテーパリブの展開図である。
【図１０】本発明の他の実施形態を示すカム装置に用い
られるローラギアカムのテーパリブの要部拡大図であ
る。
【図１１】従来のカム装置に用いられる従節ターレット
の断面平面図である。
【符号の説明】
１０ 工具交換装置 １２ 入力軸 １６ ハウジング １８ ローラギアカム ２０ テーパリブ ２２ 従節ターレット ２４ カムフォロア ２６ スプライン嵌合部 ２８ 出力軸 ３０ 溝カム ３２ 揺動レバー ３３ 往復運動機構 ５０ スプライン嵌合孔 ５０ａ スプライン嵌合孔の辺 ５２ スプライン軸部 ５４，５４ａ 支軸

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外周面に所定の幾何学的曲線をもってテ
    ーパリブが形成され、入力軸と一体回転されるローラギ
    アカムと、 前記テーパリブの両側を挟むようにして係合されるカム
    フォロアを外周に有すると共に、中心部にスプライン嵌
    合孔が形成され、前記ローラギアカムの回転に伴って揺
    動回転される従節ターレットとを備えたカム装置におい
    て、 前記スプライン嵌合孔の断面形状を矩形状に形成すると
    共に、前記カムフォロアを、スプライン嵌合孔の各辺に
    それぞれ対向させて従節ターレットの外周に４個配置し
    たことを特徴とするカム装置。
  2. 【請求項２】 外周面に所定の幾何学的曲線をもってテ
    ーパリブが形成され、入力軸と一体回転されるローラギ
    アカムと、 前記テーパリブの両側を挟むようにして係合されるカム
    フォロアを外周に有すると共に、中心部にスプライン嵌
    合孔が形成され、前記ローラギアカムの回転に伴って揺
    動回転される従節ターレットと、 前記スプライン嵌合孔に嵌合されるスプライン軸部を有
    し、軸方向移動可能かつ回転可能に支持される出力軸
    と、 前記入力軸回転に同期して前記出力軸を軸方向に往復運
    動させる往復運動機構とを備えたカム装置において、 前記スプライン嵌合孔の断面形状を矩形状に形成すると
    共に、前記カムフォロアを、スプライン嵌合孔の各辺に
    それぞれ対向させて従節ターレットの外周に４個配置し
    たことを特徴とするカム装置。
  3. 【請求項３】 前記カムフォロアを回転自在に支持する
    支軸を、従節ターレットから一体成形により突設したこ
    とを特徴とする請求項１または２に記載のカム装置。
  4. 【請求項４】 前記テーパリブの幅を、このテーパリブ
    の幾何学的形状によって与えられる出力軸の一連の動き
    の中で、特に正確な位置決めを必要とする区間で精度を
    高くして形成し、その他の区間は幅狭に形成したことを
    特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載のカム装
    置。
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