JPS6014041Y2

JPS6014041Y2 - 駆動装置

Info

Publication number: JPS6014041Y2
Application number: JP1977110514U
Authority: JP
Inventors: 隆之藤田; 昭紀伊藤; 彰和田
Original assignee: 松下電器産業株式会社
Priority date: 1977-08-17
Filing date: 1977-08-17
Publication date: 1985-05-04
Also published as: JPS5330086U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は往復シリンダを動力とし、往復シリンダの往復
によって駆動軸を一回転させる駆動装置に関するもので
ある。

第１図は７個のカム曲線を示したタイミング線図の一例
である。

この第１図の曲線で山となっているところが動力カムの
山と一致し、曲線で谷となっているところが動力カムの
谷と一致する。

第１図の斜めに現われた線が動力カムが谷から山あるい
は山から谷へ移動する行程である。

動力カムが谷から山へ移動するとき駆動トルクを必要と
し、逆に動力カムが山から谷へ移動するときには動力カ
ム側から駆動軸が逆方向のトルクを受ける。

このような動力カムを多数もった駆動軸を、往復シリン
ダを動力とし一回転クラッチないしはラチェット機構を
採用した回転駆動装置で回転駆動させる時には、往復シ
リンダの往路と復路の切替点を先きの第１図で示す動力
カムの谷から山へあるいは山から谷への移動域をさける
必要がある。

すなわち、このような移動域に往復シリンダの往路と復
路あるいは復路と往路の切替点があると駆動軸から発生
トルクによりシリンダ回転駆動装置に先走り等が発生し
、駆動系全体が不安定となり信頼性の欠けるものとなる
。

本考案はこのような動力カムが多数ある場合に山から谷
あるいは谷から山への移動域から往復シリンダの動力と
した回転駆動装置の往路、復路の切替点をさけることに
ある。

すなわち、駆動軸回転中に往路によって生ずる駆動軸の
角度と復路によって生ずる駆動軸の角度を不等のものと
し、往路から復路へのあるいは復路から往路への切替点
を機械設備に応じた位置にすることにある。

以下図面によって本考案の一実施例を説明する。

第２図において、１は往復シリンダであって、始動前の
状態を示している。

シリンダロッド先端にはジヨイント２４とピン２５を介
してラック２が連結され、Ａ方向（往路）、Ｂ方向（復
路）の往復直線運動を行う。

第３図及び第４図に示すように、ラック２は歯車３及び
歯車４と噛み合っている。

この歯車３は駆動軸８とはブツシュ２２によって空転し
得るドライビングアーム５に固定され、歯車３が回転す
ると、ドライビングアーム５は、駆動軸８上を歯車３と
共に回転することができる。

このドライビングアーム５の先端には爪７が取付けられ
、スプリング１８によって先端が常に飛車６に押えつけ
られている。

そして、ドライビングアーム５が第３図に示すＣ方向に
回転した時は、この爪７が飛車６に１個設けられた切欠
きイに引掛り、飛車６をＣ方向に回転させる。

そこで飛車６と固定されている駆動軸８がＣ方向に回転
する。

又ドライビングアーム５が反対方向、即ちＤ方向に回転
する時には、爪７は飛車６の切欠きイに引掛かることな
く空転する。

従って、この時にはドライビングアーム５からは駆動軸
８に回転は伝わらない。

一方歯車４は遊動軸９に固定されていて、その回転は反
対側の歯車１０に伝わって、歯車１１を回転させる。

この歯車１１はドライビングアーム１２に固定されてい
て、ブツシュ２３の介在により、駆動軸８の周りに空転
し得るようになっている。

そしてドライビングアーム１２の回転は、先の場合と同
様に、Ｃ方向の場合のみ、爪１３が飛車１４に１個所あ
る切欠き口に掛って、駆動軸８に伝達される。

このドライビングアーム５及び１２は始動時点において
は、爪７及び爪１３が夫々対応する飛車６及び１４の切
欠きイ及び口に落ち込んでいて、ドライビングアーム５
又は１２のＣ方向の自転がすぐ駆動軸８に伝わる状態に
ある。

第３図に示されているのは、往復シリンダ１のロッドの
往路であるＡ方向への始動時点の状態を示している。

この状態から、動力源である往復シリンダ１のロッドが
Ａ方向に動くとラック２と噛合っている歯車３及び４は
Ｃ方向に回転する。

この歯車のうち歯車３はドライビングアーム５と一体と
なり、飛車６を回転させＣ方向に動力を伝える。

一方歯車４は歯車１０をＣ方向に回転させるために、こ
れと噛合っている歯車１１をドライビングアーム１２と
共にＤ方向に回転させる。

そこで、駆動軸８がドライビングアーム５によってＣ方
向に回転しているため、爪１３と飛車１４の切欠き口と
は逆方向の回転となり、爪１３と飛車１４の切欠き口と
は互いに離反していく形となって、ドライビングアーム
１２からは動力は伝わらない。

このようにして、往復シリンダ１によるラック２のＡ方
向の全ストロークが終了すると、ドライビングアーム５
は、第３図のＩの位置からＣ方向に■の位置まで移り、
一方ドライビングアーム１２は■の位置からＤ方向に■
の位置に移動する。

同時に飛車１４は駆動軸８と一体になって、Ｃ方向に回
転し、回転終了時に■の位置で爪１３と飛車１４の切欠
き口が噛合って停止する。

駆動軸８はＣ方向にＩから■まぜの角度だけ回転したこ
とになる。

これによって、Ａ方向の運動が終り、駆動軸８に取付け
られたカム１５により、マイクロスイッチ１６が働き、
切替弁（図示せず）を切替え往復シリンダ１はＢ方向に
働き出す。

ラック２がＢ方向に働く場合は、Ａ方向の場合とは反対
の関係になる。

即ち、この時歯車３及び４はＤ方向に回転するため、ド
ライビングアーム１２はＣ方向に回転し、ドライビング
アーム５はＤ方向に回転しようとする。

この場合においては、駆動軸８の回転は、ドライビング
アーム１２から伝えられ、回転方向はＣ方向に、■から
Ｉまでの角度を回転する。

一方ドライビングアーム５は、■からＩにＤ方向に回転
し、飛車６はＤ方向に駆動軸８と共に回転し、切欠きイ
が■からＩへＣ方向に回転してＩの位置で爪７と噛合う
。

ラック２のＢ方向への移動による駆動軸８の回転が完了
すると、再びカム１５により、マイクロスイッチ１６が
働らき、動作信号を出す。

即ち駆動軸８の回転は、往復シリンダ１によるラック２
のＡ方向への移動の時には、Ｃ方向に■から■までであ
り、又ラック２のＢ方向への移動の時には、Ｃ方向に■
からＩまでであって、ラック２が１往復する間に駆動軸
８は１回転する。

本考案の装置においてはシリンダロッドあるいはラック
２の１往復により、駆動軸８が１回転するのであるが、
往復シリンダ１によるラック２のＡ方向、Ｂ方向におけ
る移動による駆動軸８の回転角度は、ラック２のストロ
ークに対する歯車３の回転角度と歯車４及び１０を介し
て回転する歯車１１の回転角度により決定されるのであ
り、歯車３．４．１０．１１の歯車比を変更するこ
とによって変化させることができる。

こ）で各部に対する記号を次のように定める。

Ｓ：往復シリンダ１のロッド（ラック２）のストローク
。

ｍニラツク２、歯車３．４．１０．１１のモジュ
ール。

ｚｌ：歯車３の歯数。

ｚ２：歯車４の歯数。

ｚ３：歯車１０の歯数。

Ｚ４＝歯車１１の歯数。

α：往復シリンダ１のロッド（ラック２）のＡ方向にお
ける移動による駆動軸８の回転角度。

β：往復シリンダ１のロッド（ラック２）のＢ方向にお
ける移動による駆動軸８の回転角度。

γ：往復シリンダ１のロッド（ラック２）の全ストロー
クＳによる歯車４の回転角度。

第５図において、ラック２と歯車３，４との関係を求め
ると、となる。

又歯車１０゜１１との間にはなる関係が成立する。

更にα。α十β＝３６０である。

先ず（ｉ）からβとは（１１）、（１１１）からＭ、明の結果と■の関係からなる関係式が得られる。

即ち、この（Ｖｉｌ）式の条件の下に各歯車を変更する
ことにより、往復シリンダ１のロッド即ラック２の往路
、復路における駆動軸８の回転角度比は、α十β＝３６
０°の時、となり、任意に選ぶことができる。

本考案は往復シリンダの往路から復路あるいは復路から
往路への切替点を動力カムの山から谷、谷から山への移
動域からさけることにあるがその他次のような効果及び
特徴を有している。

（１）往復シリンダ１のロッドの往路、復路のエネルギ
を有効に回転運動に変換できる。

（２）駆動軸８の１回転中における往復シリンダ１のロ
ッドの往路、復路での駆動軸８の回転角度が任意に選べ
るため、往復シリンダ１のロッドの往路から復路へある
いは復路から往路への変換点をタイミングカム線上で影
響のないところにとることができる。

（３）又、往復シリンダ１のロッドを連続的に往復
させ、駆動軸を連続的に１回転させる使用方式以外に、
往復シリンダ１のロッドを往路あるいは復路の途中にお
いて、停止させて使用することもできる。

即ち、駆動軸を連続的に１回転させるのではなく、回転
の途中で一旦停止させ、再び他から信号を得て残りを回
転させることができる。

（４）往復シリンダ１の多くは、スピードコントローラ
２６．２７を取付けることにより、往路、復路の速度を
変えることができ、これを利用して、駆動軸８の回転速
度を２段に変速することができる。

（５）駆動軸８は前述の構造説明においても明らかなよ
うにＣ方向には自由に回転できるから、この駆動軸８に
ハンドル１７（第４図）を取付けることにより、駆動軸
８上のカムあるいは歯車（図示せず）の調整が簡単にな
る。

（６）本考案による装置として、シリンダが固定で、シ
リンダロッドが直進する形式のシリンダの場合について
述べたが、ピストンが固定でシリンダが移動する形式の
ものであっても勿論差支えない。

この場合には移動するシリンダの部分に、ラック２との
間のジヨイントを設ければよい。

（７）本考案の説明において、前記の通り直進形の
シリンダロッドのものについて述べたが、回転形のシリ
ンダにも利用できる。

第６図はその応用例であって、２８が回転形シリンダで
ある。

この回転形シリンダ２８の駆動軸８に歯車２９を取付け
、この歯車２９に前記本考案のラック２を係合させる。

これにより簡単に回転形シリンダ２８の揺動運動を回転
運動に変換することができ、その動作、原理は前記直進
形の場合と全く同じである。

（８）本装置は、一方向クラッチを使用していない。

そのため、シリンダからの伝えられた回転に滑りが発生
せず、駆動軸８の回転は往復シリンダ１の動作と対応し
ており、駆動軸８に回転誤差が累積されない。

【図面の簡単な説明】

第１図は数種類の動力カムのタイミング線図、第２図は
本考案の駆動装置の一実施例の全体正面図、第３図は同
一部切欠正面図、第４図は同上面断面図、第５図は歯車
の関係を示す説明図、第６図は他の実施例の正面図であ
る。１・・・・・・直進型往復シリンダ、２・・・・・・ラ
ック、３．４・・・・・・歯車、５・・・・・・ドライ
ビングアーム、６・・・飛車、７・・・・・・爪、８・
・・・・・駆動軸、９・・・・・・遊動軸、１０．１１
・・・・・・歯車、１２・・・・・・ドライビングアー
ム、１３・・・・・・爪、１４・・・・・・飛車、１５
・・・・・・カム、１６・・・・・・マイクロスイッチ
、１７・・・・・・ハンドル、１８・・・・・・ばね、
１９・・・・・・ばね掛け、２０・・・・・・ばね、２
１・・・・・・ばね掛け、２２・・・・・・ブツシュ、
２４・・・・・・ジヨイント、２５・・・・・・ピン、
２６．２７・・・・・・スピードコントロール、２８・
・・・・・回転形シリンダ、２９・・・・・・歯車、Ｐ
３・・・・・・歯車３のピッチ円、Ｐ。・・・・・・歯車４のピッチ円、Ｐｌｏ・・・・・・歯
車１０のピッチ円、Ｐ□、・・・・・・歯車１１のピッ
チ円。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】駆動軸を空転しうる歯車と一体となったドライビングア
ームの先に爪を設け、ドライビングアームの一定方向の
回転に対してのみ前記爪が駆動軸に固定された飛車の切
欠きに掛って駆動軸を一定方向に回転させる構造の駆動
部を同一駆動軸上に甲乙一対を設け、甲乙の駆動部によ
り駆動軸を一定方向に回転させる手段としてシリンダに
設けたラックと駆動部中側の歯車Ａとを係合し、さらに
前記ラックと係合された歯車Ｂと同一回転する歯車Ｃと
、駆動部乙側の歯車りとを係合させ、ラックが往路のと
きには駆動部甲により駆動軸に回転が伝えられ、ラック
が復路のときには歯車Ｂ、Ｃを介して駆動部乙により
駆動軸に回転が伝えられる駆動装置において、歯車Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｄの間に２１ｚ２２４＝−５！−（タタシ
ｚ１ハ歯車Ａ）歯数、Ｚ２Ｚ、ｚ４＋Ｚ、２３ｗｍは歯車Ｂの歯数、ろは歯車Ｃの歯数、４は歯車りの歯数
、Ｓはシリンダーのラックのストローク、ｍはラック、
歯車Ａ−Ｄのモジュールを示す）で示す一定関係をもた
せることにより、ラックの往路、復路とで駆動軸の回転
角度を異ならせることを特徴とした駆動装置。