JP3742143B2 - 変動トルク相殺装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠回転運動、揺動回転運動等の特殊な回転運動、或いはこれらの回転運動同士を組み合わせたような運動等の所定形式の回転運動に変換する運動変換装置の回転軸（即ち入力軸又は出力軸）に連結して使用でき、また、入力軸の連続回転運動をスライドの往復直線運動に変換する運動変換装置を組み込んだプレス装置の入力軸に連結して使用することができる変動トルク相殺装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
間欠割出装置などのカム機構を介して入力軸の連続回転運動を出力軸の所定形式の回転運動に変換する運動変換装置においては、その作動時に出力軸に作用するトルクが絶えず変動するとともに、そのトルクの反力が変動トルクとして入力軸にも作用する。この入力軸に作用するトルクは、入力軸の均一な回転を妨げて、作動時の振動およびそれに伴う作動誤差を生じる原因になっている。そして、このトルクによる影響は、特に高速回転時に大きくなるので、装置の高速化を図る上で、この変動トルクをできるだけ小さく抑える必要がある。
【０００３】
この変動トルクを抑える手段として、特開平１−４８００４２号公報、特開昭６０−４６６５号公報等に変動トルク相殺装置が提案されている。この装置は、カム軸などの連続回転軸に装着された変動トルク相殺用の補償カムに係合するカムフォロアを固設した従節が、補償カムのカム曲線に従って往復運動することにより、従節を押圧するように設けられたコイルばねに、連続回転軸のトルク変動に合わせてエネルギの蓄積、放出を繰り返すようにしたものである。すなわち、蓄積されたエネルギが放出される過程では、連続回転軸の回転を助ける方向のトルクが作用し、逆にエネルギが蓄積される過程では、連続回転軸の回転を妨げる方向のトルクが作用する。この作用により、回転が遅くなりがちな加速度区間での加速トルクの助長を図り、回転が速くなりがちな減速区間では制動トルクの助長を図ることにより、変動トルクが小さく抑えられ、安定した運動が得られるようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の機械式ばねによる変動トルク相殺装置を運動変換装置に装着する場合、予め装着が予定されている運動変換装置本体の使用回転数を想定した上で使用されることが一般的であり、この想定回転数が外れる回転数では、意図する効果が得られないことがあった。例えば、高速回転用に設定された慣性負荷の変動トルクを相殺する装置においては、加減速時に、非常に大きな相殺トルクが発生するようにカム曲線が設定されており、この装置を低速回転時に使用した場合には、高速回転時ほど慣性負荷が発生しないので、どちらかと言えば、加速時に必要以上の助長トルクが作用し、減速時には必要以上の制動トルクが作用してしまい、意図とは全く逆に、不要なトルク変動を作り出してしまうことになる。また、このような変動トルク相殺装置の組み立てを行う際には、コイルばねをかなり強く圧縮した状態で作業しなければならないので、作業効率が悪いという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、このような従来の問題を解決し、入力軸の連続回転運動を出力軸の所定形式の回転運動に変換する運動変換装置の回転軸、即ち入力軸又は出力軸に連結して使用され、運動変換装置の変動トルクを確実に抑えることのできる変動トルク相殺装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、入力軸の連続回転運動をスライドの往復直線運動に変換する運動変換装置を組み込んだプレス装置の上記入力軸に連結して使用され、変動トルクを確実に抑えることのできる変動トルク相殺装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の変動トルク相殺装置は、ばね圧とエア圧の両方を使用することにより、トルク補償値を調節できるようにしたものであり、基本的なトルク補償はばね圧で行い、トルク補償値を調節する場合にエア圧を使用するようにしたものである。このエア圧の調整により、トルク補償値を回転数に合わせて変更することが可能になり、また、エアのない状態であっても、トルク補償値はばね圧により基本的に補償されているので、万が一、エア漏れがあっても何等問題ない。また、ばね圧を従来よりも小さく設定できるので、組み立て時にばねを強く圧縮する程度が小さくなり、作業効率が改善される効果もある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、入力軸の連続回転運動を出力軸の所定形状の回転運動に変換する運動変換装置の回転軸に連結される変動トルク相殺装置であって、通常時はばねの押圧力のみの使用により回転軸に補償トルクを作用させ、トルクの補償値を変更したい場合には、エアによる押圧力を付加してばね圧とエア圧とにより補償トルクを作用させる構成にしたことを特徴とする変動トルク相殺装置を提供する。
【０００８】
上記変動トルク相殺装置は、運動変換装置の回転軸に補償トルクを加えるトルク補償カムと、このトルク補償カムのカム面に接触して転動するカムフォロアと、このカムフォロアを回転可能に支持する摺動部材と、この摺動部材を摺動可能に収容するシリンダと、摺動部材を前記カムの方向へ向けて押圧することにより前記カムフォロアを前記カム面に押圧するばね部材と、シリンダ内に摺動可能に設けられてそのシリンダ内を前記ばね部材を収容する空間と空気室とに区画するピストンと、空気室にエアを供給する手段とを備え、ばね部材が前記空間内で摺動部材とピストンとの間に伸縮可能に配設されているものとすることができる。ばね部材を収容する空間とエアを供給する空間とは別々である。また、ばね部材のばね力を調整する手段を備えることにより、ばね部材の初期ばね力を調整できるとともに、補償トルク値の最小と最大の幅を大きく取ることができる。
【０００９】
また本発明の変動トルク相殺装置が適用される運動変換装置は、入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠回転運動に変換するためのカム伝達機構を備えたものにすることができ、その回転軸は、運動変換装置の割出用カムを備えた入力軸か、または割出用カムと係合するカムフォロアを有するターレットに固定された出力軸である。またカム伝達機構は、ローラギヤカム機構やパラレルカム機構、またはバレルカム機構もしくはシリンドリカルカム機構を使用することができる。
【００１０】
また本発明の変動トルク相殺装置は、トルク補償カムが、運動変換装置の内部の回転軸に固定されてもよく、運動変換装置の外部に突出する回転軸に固定されてもよい。外部に固定される場合は、トルク補償カムが、カムカバーにより覆われるようにしてもよく、トルク補償カムが、カムカバー内に設けられた回転軸に固定され、この回転軸と運動変換装置の回転軸との間をベルトやカップリング等の動力伝達手段で連結するようにしてもよい。
【００１１】
また本発明は、入力軸の連続回転運動をスライドの往復直線運動に変換する運動変換装置を組み込んだプレス装置の上記入力軸に連結される変動トルク相殺装置であって、通常時はばねの押圧力のみの使用により入力軸に補償トルクを作用させ、トルクの補償値を変更したい場合には、エアによる押圧力を付加してばね圧とエア圧とにより補償トルクを作用させる構成になっていることを特徴とする変動トルク相殺装置を提供する。
【００１２】
【実施例１】
以下、本発明の実施例について説明する。図１は本発明の第１の実施例における直列型の変動トルク相殺装置の構成を示している。この変動トルク相殺装置１は、運動変換装置２に取付ボルト３により固定されている。変動トルク相殺装置１は、運動変換装置２の入出力軸となる回転軸４に固定されたトルク補償カム５を備え、トルク補償カム５は、カムフォロア６に係合している。カムフォロア６は、スライダ７の先端部に回転可能に支持され、スライダ７は、スライドガイド８に摺動可能に収容されている。スライドガイド８は、シリンダ９とともにケーシングを構成し、シリンダ９の内部には、ピストン１０が摺動可能に収容されている。ピストン１０のスライダ７側にはピストンロッド１１が突設され、その周囲には、スライダ７の円筒部との間に配置された圧縮性のコイルばね１２が挿入されている。またピストン１０の周面には、シール部材１３が装着されて、シリンダ９の内周面との間の気密を保っている。シリンダ９の端面には、エア供給口１４が形成されており、そこに圧力調整装置１５を備えたエア源１６が接続されている。このエア源１６からシリンダ９の端面とピストン１０との間に区画された空気室１７にエアを供給できるようになっている。
【００１３】
次に本実施例の動作について説明する。カム伝達機構を介して入力軸の連続回転運動を出力軸の所定の運動に変換する運動変換装置２では、その入力軸および出力軸にトルク変動が絶えず生じている。以下の説明では、運動変換装置２の回転軸４は入力軸として説明する。回転軸４に固定されたトルク補償カム５は、回転軸４の回転により連続回転し、図２に示すように、トルク補償カム５の周面に形成されたカム面によりカムフォロア６を回転させながら、スライダ７を往復動させる。これにより、コイルばね１２が圧縮、伸張され、カムフォロア６のトルク補償カム５に対する押圧力が変化し、回転軸４に加えられた変動トルクを相殺し、運動変換装置２に対するトルク補償を行う。すなわち、回転軸４に加わる変動トルクが大きいときは、コイルばね１２を圧縮させて補償トルクを大きくし、変動トルクが小さいときは、コイルばね１２を伸張させて補償トルクを小さくする。
【００１４】
エア源１６からエアを供給しない状態では、コイルばね１２の押圧力のみによりカムフォロア６がトルク補償カム５に押し付けられて補償トルクを発生させている。この時のコイルばね１２の押圧力は、運動変換装置２の回転数が最大のときでも、カムフォロア６がトルク補償カム５からジャンプしないだけの押圧力となるように、予め圧縮量を調整してある。したがって、エアのあるなしに関係なく、装置としては何も問題なく機能するようになっている。この状態でエア源１６からエアを空気室１７に供給することにより、シリンダ９内のピストン１０が押圧されて、コイルばね１２を圧縮するので、カムフォロア６のトルク補償カム５に対する押圧力が高くなり、運動変換装置２に対するトルク補償値を高めることができる。したがって、圧力調整装置１５により調整された最適な位置でそのエア圧を維持することにより、使用回転数に適した補償トルクを発生させることができる。例えば、加減速時に、非常に大きな変動トルクが発生するような運動変換装置２に対しては、図３に示すように、空気室１７内にエア圧を最大にすることにより、最適に補償トルクを発生させることができる。また、運動変換装置２の回転数の変換に応じて最適な補償トルクが得られるように、圧力調整装置１５を運動変換装置２の回転数に応じて自動的に調整することもできる。なお、補償トルクの大きさは、図４に示すように、運動変換装置２の回転軸４（入力軸）に加えられる変動トルクＱ１と、変動トルク相殺装置１のトルク補償カム５を通してスライダ７を往復動させるときに回転軸４に加えられる変動トルクＱ２との和が常にゼロになるように、各部の構成を決定すればよい。
【００１５】
また、別の構成として、シリンダ９内に付き当て部を設け、ピストン１０がその付き当て部で止まるように構成することにより、エアのない状態で「弱」、エアを最大供給してピストン１０を付き当て部に付き当てた状態で使用する「強」という２段階の設定、またはオン、オフの設定ができるように構成することもできる。この「強」の状態を使用回転数での条件に合うように設定しておけば、回転数が低いうちは「弱」、回転数が高くなったところで「強」に変えることも可能である。これにより、「強」のばね力が非常に強く、回転数が低いうちは、逆に負荷になってしまうという従来の問題を解決することができる。
【００１６】
図５は上記第１の実施例における変形例を示すもので、スライドガイド８Ａとシリンダ９Ａとにそれぞれねじ１８，１９を設けて互いにねじ結合してコイルばね１２のばね力の調整する機構を設けたものであり、シリンダ９Ａを回すことにより、コイルばね１２の圧縮力を変えて、そのばね力を調整することができる。したがって、コイルばね１２による初期トルク補償値の調整ができるとともに、空気室１７にエアのない最小トルク補償値をさらに小さくでき、また空気室１７にエアを最大に充填した最大トルク補償値をさらに大きくすることができる。
【００１７】
このように、上記第１の実施例によれば、コイルばね１２による押圧力のみならず、必要に応じて空気室１７にエアを供給して、ばね圧とエア圧とで補償トルクを発生させるようにしたので、運動変換装置の変動トルクを、回転数に関係なく確実に抑えることができる。また、空気室１７とコイルばね１２を収容する空間とを別の空間に形成したので、空気室１７の気密保持が比較的容易になる。さらに、コイルばね１２の押圧力を調整する機構を設けることにより、補償トルクの初期値設定の調整ができるとともに、補償トルク値の最小と最大の幅を大きく取ることができる。
【００１８】
【実施例２】
図６は本発明の第２の実施例における並列型の変動トルク相殺装置の構成を示している。この変動トルク相殺装置２１は、運動変換装置２２に取付ボルト２３により固定されている。変動トルク相殺装置２１は、運動変換装置２２の入出力軸となる回転軸２４に固定されたトルク補償カム２５を備え、トルク補償カム２５は、カムフォロア２６に係合している。カムフォロア２６は、ピストン２７の先端部に回転可能に支持され、ピストン２７は、シリンダ２８内に摺動可能に収容されている。シリンダ２８の内部端面には、ピストン２７側にロッド２９が突設され、このロッド２９の周囲には、ピストン２７の円筒部との間に配置された圧縮性のコイルばね３０が挿入されている。またピストン２７の周面には、シール部材３１が装着されて、シリンダ２８の内周面との間を気密に保っている。シリンダ２８の端面には、エア供給口３２が形成されており、そこに圧力調整装置３３を備えたエア源３４が接続されている。このエア源３４からピストン２７とシリンダ２８とによって囲まれた空気室３５にエアを供給できるようになっている。
【００１９】
次に本実施例の動作について説明する。本実施例では、基本的な動作は実施例１と同様に、通常時は、運動変換装置２２の入出力軸である回転軸２４によって回転するトルク補償カム２５と、このトルク補償カム２５の回転により往復運動するピストン２７を通じたコイルばね３０の圧縮、伸張により、回転軸２４の変動トルクを吸収し、回転軸２４に加わる変動トルクが大きいときは、エア源３４からエアを空気室３５に供給することにより、空気室３５内のエア圧を上昇させてコイルばね３０を圧縮していき、圧力調整装置３３により調整された最適な位置でエア圧を維持することにより、使用回転数に適した補償トルクを発生させることができる。また、運動変換装置２２の回転数の変換に応じて最適な補償トルクが得られるように、圧力調整装置３３を運動変換装置２２の回転数に応じて自動的に調整することもできる。
【００２０】
図７は上記第２の実施例における変形例を示すもので、シリンダ２８を円筒状のシリンダ２８Ａとキャップ状のシリンダカバー２８Ｂとに分割して、両者にねじ３６，３７を設けて互いにねじ結合するとともに、その内周面と外周面との間にシール部材３８を設けて、コイルばね３０のばね力を調整する機構を設けたものであり、シリンダカバー２８Ｂを回すことにより、コイルばね３０の圧縮力を変えて、その初期ばね力および最小または最大補償トルク値を調整することができる。
【００２１】
このように、上記第２の実施例によれば、コイルばね３０による押圧力のみならず、必要に応じて空気室３５にエアを供給して、ばね圧とエア圧とで補償トルクを発生させるようにしたので、運動変換装置の変動トルクを、回転数に関係なく確実に抑えることができる。また、空気室３５とコイルばね３０を収容する空間を同一の空間としたので、装置の小型化が可能となる。さらに、コイルばね１２の押圧力を調整する機構を設けることにより、補償トルクの初期値設定の調整ができるとともに、補償トルク値の最小と最大の幅を大きく取ることができる。
【００２２】
【実施例３】
図８は本発明の第３の実施例における変動トルク相殺装置を運動変換装置とともに示したものである。変動トルク相殺装置４１は、図１に示した直列型のものである。変動トルク相殺装置４１は、運動変換装置４２のハウジング４３の側面に固定され、そのトルク補償カム４１ａは、ハウジング４３を貫通する入力軸４４のハウジング４３の側面から外部に突出する部分に固定されている。この入力軸４４には、ハウジング４３内においてローラギヤカム４５が固定されている。ローラギヤカム４５には、ターレット４６の周面に設けられた複数のカムフォロア４７が順次係合して、ローラギヤガム４５の連続回転運動が、ターレット４６の間欠回転運動に変換されて、ターレット４６の中心部に設けられた出力軸４８から出力されるようになっている。
【００２３】
本実施例では、運動変換装置４２のカム伝達機構にローラギヤカム機構を使用しているので、入力軸４４の連続回転運動を出力軸４８の間欠回転運動に確実に変換することができる。また、その入力軸４４に変動トルク相殺装置４１のトルク補償カム４１ａを直結してあるので、構造が簡単でメンテナンスが実施しやすい利点がある。
【００２４】
【実施例４】
図９は本発明の第４の実施例における変動トルク相殺装置を運動変換装置とともに示したものである。変動トルク相殺装置５１は、図１に示した直列型のものである。変動トルク相殺装置５１は、運動変換装置５２のハウジング５３の下面に固定され、そのトルク補償カム５１ａは、ハウジング５３を貫通する入力軸５４のハウジング５３内部に固定されている。この入力軸５４には、ハウジング５３内においてパラレルカム５５が固定されている。パラレルカム５５には、ターレット５６に設けられた複数のカムフォロア５７が順次係合して、パラレルカム５５の連続回転運動が、ターレット５６の間欠回転運動に変換されて、ターレット５６の中心部に設けられた出力軸５８から出力されるようになっている。
【００２５】
本実施例では、運動変換装置５２のカム伝達機構にパラレルカム機構を使用しているので、入力軸５４の連続回転運動を出力軸５８の間欠回転運動に確実に変換することができる。また、変動トルク相殺装置５１のトルク補償カム５１ａが運動変換装置５２の内部に設けられているので、変動トルク相殺装置５１を小型に構成することができる。
【００２６】
なお、運動変換装置のカム伝達機構としてバレルカム機構またはシリンドリカルカム機構を使用してもよく、同様に入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠回転運動に確実に変換することができる。
【００２７】
【実施例５】
図１０は本発明の第５の実施例における変動トルク相殺装置を運動変換装置とともに示したものである。変動トルク相殺装置６１は、図１に示した直列型のものである。変動トルク相殺装置６１は、そのトルク補償カム６２が、スライドガイド６３に固定されたカムカバー６４内に収容されており、このカムカバー６４が運動変換装置６５のハウジング６６の側面に固定されている。トルク補償カム６２は、ハウジング６６を貫通する入力軸６７のハウジング６６外部に突出する部分に固定されている。入力軸６７の連続回転運動は、出力軸６８の間欠回転運動に変換されて出力される。本実施例では、トルク補償カム６２がカムカバー６４に覆われているので、カム面に塵埃等が付着するのを防止することができる。
【００２８】
【実施例６】
図１１は本発明の第６の実施例における変動トルク相殺装置を運動変換装置とともに示したものである。変動トルク相殺装置７１は、図１に示した直列型のものである。変動トルク相殺装置７１は、そのトルク補償カム７２が、スライドガイド７３に固定されたカムカバー７４内に収容されており、トルク補償カム７２は、このカムカバー７４を貫通する回転軸７５に固定されている。また、こま回転軸７５には、カムカバー７４の外側部分にプーリ７６が固定されている。このプーリ７６には、運動変換装置７７のハウジング７８から外部に突出する入力軸７９の部分に固定されたプーリ８０との間にベルト８１が掛け渡されている。入力軸７９の連続回転運動は、出力軸８２の間欠回転運動に変換されて出力される。本実施例では、変動トルク相殺装置７１をユニット化して、運動変換装置７７から離れた位置に取り付けることができる。
【００２９】
【実施例７】
図１２は本発明の第７の実施例における変動トルク相殺装置を運動変換装置とともに示したものである。変動トルク相殺装置９１は、図１１に示したものと同じであり、そのトルク補償カム９２が、スライドガイド９３に固定されたカムカバー９４内に収容されており、トルク補償カム９２は、このカムカバー９４を貫通する回転軸９５に固定されている。また、この回転軸９５には、カムカバー９４の外側部分で、運動変換装置９６のハウジング９７から外部に突出する入力軸９８の部分にカップリング９９により連結されている。入力軸９８の連続回転運動は、出力軸１００の間欠回転運動に変換されて出力される。本実施例では、変動トルク相殺装置９１をユニット化して、運動変換装置９６から離れた位置に取り付けることができる。
【００３０】
図１３は本発明の第８の実施例における変動トルク相殺装置を有する運動変換装置を組み込んだプレス装置を示している。このプレス装置のフレーム１２１は上部支持部１２１ａと中間支持部１２１ｂと下部支持部１２１ｃとを有する箱形に形成されている。フレーム１２１の上部支持部１２１ａおよび中間支持部１２１ｂには、それぞれ軸受１２６，１２７を介してスライド１２０の上部案内部１２０ａ及び下部案内部１２０ｂが上下方向に摺動可能に嵌合している。スライド１２０の下部には上型１２８が取り付けられ、下型１２９はボルスタ１３０を介してフレーム１２１の下部支持部１２１ｃ上に取り付けられている。
【００３１】
スライド１２０の中間部には、上下に一対のカムフォロア１３１，１３２がニードル１３７，１３８を介して回転可能に取り付けられている。またスライド１２０の中間部には一対のカムフォロア１３１，１３２の間を水平方向に入力軸１１４が貫通しており、この入力軸１１４にハート形の駆動用板カム１３３がそれぞれ一対のカムフォロア１３１，１３２に挟持されるように固定されている。入力軸１１４は、その両端部をそれぞれ軸受１３４，１３５を介してフレーム１２１に回転可能に支持されている。入力軸１１４の一端部には、フライホイール１２５が軸締結要素１３６を介して固定されており、このフライホイール１２５は、フレーム１２１の上部支持部１２１ａ上に設置されたモータ１２２の回転軸に固定されたプーリ１２３によりベルト１２４を介して回転駆動される。入力軸１１４の他端部には、変動トルク相殺装置１０１のトルク補償カム１１２が、締結要素１３９を介して固定されている。
【００３２】
上記プレス装置は次のように作動する。即ち、モータ１２２が回転してその回転力がプーリ１２３およびベルト１２４を介してフライホイール１２５に伝達されて入力軸１１４が回転すると、駆動用板カム１３３および一対のカムフォロア１３１，１３２を介してスライド１２０が上下方向に往復直線運動を行い、スライド１２０に取り付けられた上型１２８とフレームの下部支持部１２１ｃに取り付けられた下型１３０との間でワークが加工される。一方、変動トルク相殺装置１０１は、スライド１２０が往復運動してワークを加工している間に入力軸１１４に発生する負荷変動トルクを相殺するように働く。
【００３３】
以上より明らかな通り、上記第８の実施例の変動トルク相殺装置は、入力軸１１４の連続回転運動をスライド１２０の往復直線運動に変換する運動変換装置を組み込んだプレス装置の入力軸１１４に連結されている。なお、この第８の実施例における変動トルク相殺装置１０１自体は、そのトルク補償カム１１２の形状が、スライド１２０が往復運動してワークを加工している間に入力軸１１４に発生する変動トルクを相殺できるような形状にされている点を除き、図１に示した変動トルク相殺装置と同様のものであり、スライダ１０７，スライドガイド１１３，エア供給口１４０等を有している。
図１３に図示されている変動トルク相殺装置は図１に示したものと同様のものであるが、その変動トルク相殺装置として、図５，６，７，１０，１１，１２に示されているような変動トルク相殺装置を採用することは、もちろん可能である。なお、図１３に示したような形式のプレス装置自体は、特開平７−１１６８９７号公報に記載されている。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、ばね圧とエア圧の両方を使用することにより、トルク補償値を調節できるようにしたものであり、基本的なトルク補償はばね圧で行い、トルク補償値を調節する場合にエア圧を使用することにより、トルク補償値を回転数に合わせて変更することが可能になる。また、エアのない状態であっても、トルク補償値はばね圧により基本的に補償されているので、万が一、エア漏れがあっても何等問題ない。また、ばね圧を従来よりも小さく設定できるので、組み立て時にばねを強く圧縮する程度が小さくなり、作業効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施例における直列型の変動トルク相殺装置の部分断面平面図。
（ｂ）同装置の部分断面正面図。
【図２】（ａ）同装置におけるコイルばね圧縮状態を示す部分断面平面図。
（ｂ）同装置におけるコイルばね伸張状態を示す部分断面平面図。
【図３】同装置におけるエア最大充填時の状態を示す部分断面平面図。
【図４】同装置における変動トルク相殺時の変動トルクの推移を示す特性図。
【図５】同装置にばね力調整手段を付加した部分断面平面図。
【図６】（ａ）本発明の第２の実施例における並列型の変動トルク相殺装置の部分断面平面図。
（ｂ）同装置の部分断面正面図。
【図７】同装置にばね力調整手段を付加した部分断面平面図。
【図８】本発明の第３の実施例における変動トルク相殺装置とローラギヤカム機構を備えた運動変換装置の断面正面図。
【図９】本発明の第４の実施例における変動トルク相殺装置とパラレルカム機構を備えた運動変換装置の断面正面図。
【図１０】本発明の第５の実施例におけるカムカバーを備えた変動トルク相殺装置と運動変換装置の部分断面正面図。
【図１１】本発明の第６の実施例におけるカムカバーを備えてユニット化された変動トルク相殺装置とこれにベルトにより連結された運動変換装置の部分断面正面図。
【図１２】本発明の第７の実施例におけるカムカバーを備えてユニット化された変動トルク相殺装置とこれにカップリングにより連結された運動変換装置の部分断面正面図。
【図１３】（ａ）本発明の第８の実施例における変動トルク相殺装置を有する運動変換装置を組み込んだプレス装置の断面正面図。
（ｂ）同装置の断面側面図。
【符号の説明】
１ 変動トルク相殺装置
２ 運動変換装置
３ 取付ボルト
４ 回転軸
５ トルク補償カム
６ カムフォロア
７ スライダ
８ スライドガイド
９ シリンダ
１０ ピストン
１１ ピストンロッド
１２ コイルばね
１３ シール部材
１４ エア供給口
１５ 圧力調整装置
１６ エア源
１７ 空気室
２１ 変動トルク相殺装置
２２ 運動変換装置
２３ 取付ボルト
２４ 回転軸
２５ トルク補償カム
２６ カムフォロア
２７ ピストン
２８ シリンダ
２９ ロッド
３０ コイルばね
３１ シール部材
３２ エア供給口
３３ 圧力調整装置
３４ エア源
３５ 空気室
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠回転運動、揺動回転運動等の特殊な回転運動、或いはこれらの回転運動同士を組み合わせたような運動等の所定形式の回転運動に変換する運動変換装置の回転軸（即ち入力軸又は出力軸）に連結して使用でき、また、入力軸の連続回転運動をスライドの往復直線運動に変換する運動変換装置を組み込んだプレス装置の入力軸に連結して使用することができる変動トルク相殺装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
間欠割出装置などのカム機構を介して入力軸の連続回転運動を出力軸の所定形式の回転運動に変換する運動変換装置においては、その作動時に出力軸に作用するトルクが絶えず変動するとともに、そのトルクの反力が変動トルクとして入力軸にも作用する。この入力軸に作用するトルクは、入力軸の均一な回転を妨げて、作動時の振動およびそれに伴う作動誤差を生じる原因になっている。そして、このトルクによる影響は、特に高速回転時に大きくなるので、装置の高速化を図る上で、この変動トルクをできるだけ小さく抑える必要がある。
【０００３】
この変動トルクを抑える手段として、特開平１−４８００４２号公報、特開昭６０−４６６５号公報等に変動トルク相殺装置が提案されている。この装置は、カム軸などの連続回転軸に装着された変動トルク相殺用の補償カムに係合するカムフォロアを固設した従節が、補償カムのカム曲線に従って往復運動することにより、従節を押圧するように設けられたコイルばねに、連続回転軸のトルク変動に合わせてエネルギの蓄積、放出を繰り返すようにしたものである。すなわち、蓄積されたエネルギが放出される過程では、連続回転軸の回転を助ける方向のトルクが作用し、逆にエネルギが蓄積される過程では、連続回転軸の回転を妨げる方向のトルクが作用する。この作用により、回転が遅くなりがちな加速度区間での加速トルクの助長を図り、回転が速くなりがちな減速区間では制動トルクの助長を図ることにより、変動トルクが小さく抑えられ、安定した運動が得られるようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の機械式ばねによる変動トルク相殺装置を運動変換装置に装着する場合、予め装着が予定されている運動変換装置本体の使用回転数を想定した上で使用されることが一般的であり、この想定回転数が外れる回転数では、意図する効果が得られないことがあった。例えば、高速回転用に設定された慣性負荷の変動トルクを相殺する装置においては、加減速時に、非常に大きな相殺トルクが発生するようにカム曲線が設定されており、この装置を低速回転時に使用した場合には、高速回転時ほど慣性負荷が発生しないので、どちらかと言えば、加速時に必要以上の助長トルクが作用し、減速時には必要以上の制動トルクが作用してしまい、意図とは全く逆に、不要なトルク変動を作り出してしまうことになる。また、このような変動トルク相殺装置の組み立てを行う際には、コイルばねをかなり強く圧縮した状態で作業しなければならないので、作業効率が悪いという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、このような従来の問題を解決し、入力軸の連続回転運動を出力軸の所定形式の回転運動に変換する運動変換装置の回転軸、即ち入力軸又は出力軸に連結して使用され、運動変換装置の変動トルクを確実に抑えることのできる変動トルク相殺装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、入力軸の連続回転運動をスライドの往復直線運動に変換する運動変換装置を組み込んだプレス装置の上記入力軸に連結して使用され、変動トルクを確実に抑えることのできる変動トルク相殺装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の変動トルク相殺装置は、ばね圧とエア圧の両方を使用することにより、トルク補償値を調節できるようにしたものであり、基本的なトルク補償はばね圧で行い、トルク補償値を調節する場合にエア圧を使用するようにしたものである。このエア圧の調整により、トルク補償値を回転数に合わせて変更することが可能になり、また、エアのない状態であっても、トルク補償値はばね圧により基本的に補償されているので、万が一、エア漏れがあっても何等問題ない。また、ばね圧を従来よりも小さく設定できるので、組み立て時にばねを強く圧縮する程度が小さくなり、作業効率が改善される効果もある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、入力軸の連続回転運動を出力軸の所定形状の回転運動に変換する運動変換装置の回転軸に連結される変動トルク相殺装置であって、通常時はばねの押圧力のみの使用により回転軸に補償トルクを作用させ、トルクの補償値を変更したい場合には、エアによる押圧力を付加してばね圧とエア圧とにより補償トルクを作用させる構成にしたことを特徴とする変動トルク相殺装置を提供する。
【０００８】
上記変動トルク相殺装置は、運動変換装置の回転軸に補償トルクを加えるトルク補償カムと、このトルク補償カムのカム面に接触して転動するカムフォロアと、このカムフォロアを回転可能に支持する摺動部材と、この摺動部材を摺動可能に収容するシリンダと、摺動部材を前記カムの方向へ向けて押圧することにより前記カムフォロアを前記カム面に押圧するばね部材と、シリンダ内に摺動可能に設けられてそのシリンダ内を前記ばね部材を収容する空間と空気室とに区画するピストンと、空気室にエアを供給する手段とを備え、ばね部材が前記空間内で摺動部材とピストンとの間に伸縮可能に配設されているものとすることができる。ばね部材を収容する空間とエアを供給する空間とは別々である。また、ばね部材のばね力を調整する手段を備えることにより、ばね部材の初期ばね力を調整できるとともに、補償トルク値の最小と最大の幅を大きく取ることができる。
【０００９】
また本発明の変動トルク相殺装置が適用される運動変換装置は、入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠回転運動に変換するためのカム伝達機構を備えたものにすることができ、その回転軸は、運動変換装置の割出用カムを備えた入力軸か、または割出用カムと係合するカムフォロアを有するターレットに固定された出力軸である。またカム伝達機構は、ローラギヤカム機構やパラレルカム機構、またはバレルカム機構もしくはシリンドリカルカム機構を使用することができる。
【００１０】
また本発明の変動トルク相殺装置は、トルク補償カムが、運動変換装置の内部の回転軸に固定されてもよく、運動変換装置の外部に突出する回転軸に固定されてもよい。外部に固定される場合は、トルク補償カムが、カムカバーにより覆われるようにしてもよく、トルク補償カムが、カムカバー内に設けられた回転軸に固定され、この回転軸と運動変換装置の回転軸との間をベルトやカップリング等の動力伝達手段で連結するようにしてもよい。
【００１１】
また本発明は、入力軸の連続回転運動をスライドの往復直線運動に変換する運動変換装置を組み込んだプレス装置の上記入力軸に連結される変動トルク相殺装置であって、通常時はばねの押圧力のみの使用により入力軸に補償トルクを作用させ、トルクの補償値を変更したい場合には、エアによる押圧力を付加してばね圧とエア圧とにより補償トルクを作用させる構成になっていることを特徴とする変動トルク相殺装置を提供する。
【００１２】
【実施例１】
以下、本発明の実施例について説明する。図１は本発明の第１の実施例における直列型の変動トルク相殺装置の構成を示している。この変動トルク相殺装置１は、運動変換装置２に取付ボルト３により固定されている。変動トルク相殺装置１は、運動変換装置２の入出力軸となる回転軸４に固定されたトルク補償カム５を備え、トルク補償カム５は、カムフォロア６に係合している。カムフォロア６は、スライダ７の先端部に回転可能に支持され、スライダ７は、スライドガイド８に摺動可能に収容されている。スライドガイド８は、シリンダ９とともにケーシングを構成し、シリンダ９の内部には、ピストン１０が摺動可能に収容されている。ピストン１０のスライダ７側にはピストンロッド１１が突設され、その周囲には、スライダ７の円筒部との間に配置された圧縮性のコイルばね１２が挿入されている。またピストン１０の周面には、シール部材１３が装着されて、シリンダ９の内周面との間の気密を保っている。シリンダ９の端面には、エア供給口１４が形成されており、そこに圧力調整装置１５を備えたエア源１６が接続されている。このエア源１６からシリンダ９の端面とピストン１０との間に区画された空気室１７にエアを供給できるようになっている。
【００１３】
次に本実施例の動作について説明する。カム伝達機構を介して入力軸の連続回転運動を出力軸の所定の運動に変換する運動変換装置２では、その入力軸および出力軸にトルク変動が絶えず生じている。以下の説明では、運動変換装置２の回転軸４は入力軸として説明する。回転軸４に固定されたトルク補償カム５は、回転軸４の回転により連続回転し、図２に示すように、トルク補償カム５の周面に形成されたカム面によりカムフォロア６を回転させながら、スライダ７を往復動させる。これにより、コイルばね１２が圧縮、伸張され、カムフォロア６のトルク補償カム５に対する押圧力が変化し、回転軸４に加えられた変動トルクを相殺し、運動変換装置２に対するトルク補償を行う。すなわち、回転軸４に加わる変動トルクが大きいときは、コイルばね１２を圧縮させて補償トルクを大きくし、変動トルクが小さいときは、コイルばね１２を伸張させて補償トルクを小さくする。
【００１４】
エア源１６からエアを供給しない状態では、コイルばね１２の押圧力のみによりカムフォロア６がトルク補償カム５に押し付けられて補償トルクを発生させている。この時のコイルばね１２の押圧力は、運動変換装置２の回転数が最大のときでも、カムフォロア６がトルク補償カム５からジャンプしないだけの押圧力となるように、予め圧縮量を調整してある。したがって、エアのあるなしに関係なく、装置としては何も問題なく機能するようになっている。この状態でエア源１６からエアを空気室１７に供給することにより、シリンダ９内のピストン１０が押圧されて、コイルばね１２を圧縮するので、カムフォロア６のトルク補償カム５に対する押圧力が高くなり、運動変換装置２に対するトルク補償値を高めることができる。したがって、圧力調整装置１５により調整された最適な位置でそのエア圧を維持することにより、使用回転数に適した補償トルクを発生させることができる。例えば、加減速時に、非常に大きな変動トルクが発生するような運動変換装置２に対しては、図３に示すように、空気室１７内にエア圧を最大にすることにより、最適に補償トルクを発生させることができる。また、運動変換装置２の回転数の変換に応じて最適な補償トルクが得られるように、圧力調整装置１５を運動変換装置２の回転数に応じて自動的に調整することもできる。なお、補償トルクの大きさは、図４に示すように、運動変換装置２の回転軸４（入力軸）に加えられる変動トルクＱ１と、変動トルク相殺装置１のトルク補償カム５を通してスライダ７を往復動させるときに回転軸４に加えられる変動トルクＱ２との和が常にゼロになるように、各部の構成を決定すればよい。
【００１５】
また、別の構成として、シリンダ９内に付き当て部を設け、ピストン１０がその付き当て部で止まるように構成することにより、エアのない状態で「弱」、エアを最大供給してピストン１０を付き当て部に付き当てた状態で使用する「強」という２段階の設定、またはオン、オフの設定ができるように構成することもできる。この「強」の状態を使用回転数での条件に合うように設定しておけば、回転数が低いうちは「弱」、回転数が高くなったところで「強」に変えることも可能である。これにより、「強」のばね力が非常に強く、回転数が低いうちは、逆に負荷になってしまうという従来の問題を解決することができる。
【００１６】
図５は上記第１の実施例における変形例を示すもので、スライドガイド８Ａとシリンダ９Ａとにそれぞれねじ１８，１９を設けて互いにねじ結合してコイルばね１２のばね力の調整する機構を設けたものであり、シリンダ９Ａを回すことにより、コイルばね１２の圧縮力を変えて、そのばね力を調整することができる。したがって、コイルばね１２による初期トルク補償値の調整ができるとともに、空気室１７にエアのない最小トルク補償値をさらに小さくでき、また空気室１７にエアを最大に充填した最大トルク補償値をさらに大きくすることができる。
【００１７】
このように、上記第１の実施例によれば、コイルばね１２による押圧力のみならず、必要に応じて空気室１７にエアを供給して、ばね圧とエア圧とで補償トルクを発生させるようにしたので、運動変換装置の変動トルクを、回転数に関係なく確実に抑えることができる。また、空気室１７とコイルばね１２を収容する空間とを別の空間に形成したので、空気室１７の気密保持が比較的容易になる。さらに、コイルばね１２の押圧力を調整する機構を設けることにより、補償トルクの初期値設定の調整ができるとともに、補償トルク値の最小と最大の幅を大きく取ることができる。
【００１８】
【実施例２】
図６は本発明の第２の実施例における並列型の変動トルク相殺装置の構成を示している。この変動トルク相殺装置２１は、運動変換装置２２に取付ボルト２３により固定されている。変動トルク相殺装置２１は、運動変換装置２２の入出力軸となる回転軸２４に固定されたトルク補償カム２５を備え、トルク補償カム２５は、カムフォロア２６に係合している。カムフォロア２６は、ピストン２７の先端部に回転可能に支持され、ピストン２７は、シリンダ２８内に摺動可能に収容されている。シリンダ２８の内部端面には、ピストン２７側にロッド２９が突設され、このロッド２９の周囲には、ピストン２７の円筒部との間に配置された圧縮性のコイルばね３０が挿入されている。またピストン２７の周面には、シール部材３１が装着されて、シリンダ２８の内周面との間を気密に保っている。シリンダ２８の端面には、エア供給口３２が形成されており、そこに圧力調整装置３３を備えたエア源３４が接続されている。このエア源３４からピストン２７とシリンダ２８とによって囲まれた空気室３５にエアを供給できるようになっている。
【００１９】
次に本実施例の動作について説明する。本実施例では、基本的な動作は実施例１と同様に、通常時は、運動変換装置２２の入出力軸である回転軸２４によって回転するトルク補償カム２５と、このトルク補償カム２５の回転により往復運動するピストン２７を通じたコイルばね３０の圧縮、伸張により、回転軸２４の変動トルクを吸収し、回転軸２４に加わる変動トルクが大きいときは、エア源３４からエアを空気室３５に供給することにより、空気室３５内のエア圧を上昇させてコイルばね３０を圧縮していき、圧力調整装置３３により調整された最適な位置でエア圧を維持することにより、使用回転数に適した補償トルクを発生させることができる。また、運動変換装置２２の回転数の変換に応じて最適な補償トルクが得られるように、圧力調整装置３３を運動変換装置２２の回転数に応じて自動的に調整することもできる。
【００２０】
図７は上記第２の実施例における変形例を示すもので、シリンダ２８を円筒状のシリンダ２８Ａとキャップ状のシリンダカバー２８Ｂとに分割して、両者にねじ３６，３７を設けて互いにねじ結合するとともに、その内周面と外周面との間にシール部材３８を設けて、コイルばね３０のばね力を調整する機構を設けたものであり、シリンダカバー２８Ｂを回すことにより、コイルばね３０の圧縮力を変えて、その初期ばね力および最小または最大補償トルク値を調整することができる。
【００２１】
このように、上記第２の実施例によれば、コイルばね３０による押圧力のみならず、必要に応じて空気室３５にエアを供給して、ばね圧とエア圧とで補償トルクを発生させるようにしたので、運動変換装置の変動トルクを、回転数に関係なく確実に抑えることができる。また、空気室３５とコイルばね３０を収容する空間を同一の空間としたので、装置の小型化が可能となる。さらに、コイルばね１２の押圧力を調整する機構を設けることにより、補償トルクの初期値設定の調整ができるとともに、補償トルク値の最小と最大の幅を大きく取ることができる。
【００２２】
【実施例３】
図８は本発明の第３の実施例における変動トルク相殺装置を運動変換装置とともに示したものである。変動トルク相殺装置４１は、図１に示した直列型のものである。変動トルク相殺装置４１は、運動変換装置４２のハウジング４３の側面に固定され、そのトルク補償カム４１ａは、ハウジング４３を貫通する入力軸４４のハウジング４３の側面から外部に突出する部分に固定されている。この入力軸４４には、ハウジング４３内においてローラギヤカム４５が固定されている。ローラギヤカム４５には、ターレット４６の周面に設けられた複数のカムフォロア４７が順次係合して、ローラギヤガム４５の連続回転運動が、ターレット４６の間欠回転運動に変換されて、ターレット４６の中心部に設けられた出力軸４８から出力されるようになっている。
【００２３】
本実施例では、運動変換装置４２のカム伝達機構にローラギヤカム機構を使用しているので、入力軸４４の連続回転運動を出力軸４８の間欠回転運動に確実に変換することができる。また、その入力軸４４に変動トルク相殺装置４１のトルク補償カム４１ａを直結してあるので、構造が簡単でメンテナンスが実施しやすい利点がある。
【００２４】
【実施例４】
図９は本発明の第４の実施例における変動トルク相殺装置を運動変換装置とともに示したものである。変動トルク相殺装置５１は、図１に示した直列型のものである。変動トルク相殺装置５１は、運動変換装置５２のハウジング５３の下面に固定され、そのトルク補償カム５１ａは、ハウジング５３を貫通する入力軸５４のハウジング５３内部に固定されている。この入力軸５４には、ハウジング５３内においてパラレルカム５５が固定されている。パラレルカム５５には、ターレット５６に設けられた複数のカムフォロア５７が順次係合して、パラレルカム５５の連続回転運動が、ターレット５６の間欠回転運動に変換されて、ターレット５６の中心部に設けられた出力軸５８から出力されるようになっている。
【００２５】
本実施例では、運動変換装置５２のカム伝達機構にパラレルカム機構を使用しているので、入力軸５４の連続回転運動を出力軸５８の間欠回転運動に確実に変換することができる。また、変動トルク相殺装置５１のトルク補償カム５１ａが運動変換装置５２の内部に設けられているので、変動トルク相殺装置５１を小型に構成することができる。
【００２６】
なお、運動変換装置のカム伝達機構としてバレルカム機構またはシリンドリカルカム機構を使用してもよく、同様に入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠回転運動に確実に変換することができる。
【００２７】
【実施例５】
図１０は本発明の第５の実施例における変動トルク相殺装置を運動変換装置とともに示したものである。変動トルク相殺装置６１は、図１に示した直列型のものである。変動トルク相殺装置６１は、そのトルク補償カム６２が、スライドガイド６３に固定されたカムカバー６４内に収容されており、このカムカバー６４が運動変換装置６５のハウジング６６の側面に固定されている。トルク補償カム６２は、ハウジング６６を貫通する入力軸６７のハウジング６６外部に突出する部分に固定されている。入力軸６７の連続回転運動は、出力軸６８の間欠回転運動に変換されて出力される。本実施例では、トルク補償カム６２がカムカバー６４に覆われているので、カム面に塵埃等が付着するのを防止することができる。
【００２８】
【実施例６】
図１１は本発明の第６の実施例における変動トルク相殺装置を運動変換装置とともに示したものである。変動トルク相殺装置７１は、図１に示した直列型のものである。変動トルク相殺装置７１は、そのトルク補償カム７２が、スライドガイド７３に固定されたカムカバー７４内に収容されており、トルク補償カム７２は、このカムカバー７４を貫通する回転軸７５に固定されている。また、こま回転軸７５には、カムカバー７４の外側部分にプーリ７６が固定されている。このプーリ７６には、運動変換装置７７のハウジング７８から外部に突出する入力軸７９の部分に固定されたプーリ８０との間にベルト８１が掛け渡されている。入力軸７９の連続回転運動は、出力軸８２の間欠回転運動に変換されて出力される。本実施例では、変動トルク相殺装置７１をユニット化して、運動変換装置７７から離れた位置に取り付けることができる。
【００２９】
【実施例７】
図１２は本発明の第７の実施例における変動トルク相殺装置を運動変換装置とともに示したものである。変動トルク相殺装置９１は、図１１に示したものと同じであり、そのトルク補償カム９２が、スライドガイド９３に固定されたカムカバー９４内に収容されており、トルク補償カム９２は、このカムカバー９４を貫通する回転軸９５に固定されている。また、この回転軸９５には、カムカバー９４の外側部分で、運動変換装置９６のハウジング９７から外部に突出する入力軸９８の部分にカップリング９９により連結されている。入力軸９８の連続回転運動は、出力軸１００の間欠回転運動に変換されて出力される。本実施例では、変動トルク相殺装置９１をユニット化して、運動変換装置９６から離れた位置に取り付けることができる。
【００３０】
図１３は本発明の第８の実施例における変動トルク相殺装置を有する運動変換装置を組み込んだプレス装置を示している。このプレス装置のフレーム１２１は上部支持部１２１ａと中間支持部１２１ｂと下部支持部１２１ｃとを有する箱形に形成されている。フレーム１２１の上部支持部１２１ａおよび中間支持部１２１ｂには、それぞれ軸受１２６，１２７を介してスライド１２０の上部案内部１２０ａ及び下部案内部１２０ｂが上下方向に摺動可能に嵌合している。スライド１２０の下部には上型１２８が取り付けられ、下型１２９はボルスタ１３０を介してフレーム１２１の下部支持部１２１ｃ上に取り付けられている。
【００３１】
スライド１２０の中間部には、上下に一対のカムフォロア１３１，１３２がニードル１３７，１３８を介して回転可能に取り付けられている。またスライド１２０の中間部には一対のカムフォロア１３１，１３２の間を水平方向に入力軸１１４が貫通しており、この入力軸１１４にハート形の駆動用板カム１３３がそれぞれ一対のカムフォロア１３１，１３２に挟持されるように固定されている。入力軸１１４は、その両端部をそれぞれ軸受１３４，１３５を介してフレーム１２１に回転可能に支持されている。入力軸１１４の一端部には、フライホイール１２５が軸締結要素１３６を介して固定されており、このフライホイール１２５は、フレーム１２１の上部支持部１２１ａ上に設置されたモータ１２２の回転軸に固定されたプーリ１２３によりベルト１２４を介して回転駆動される。入力軸１１４の他端部には、変動トルク相殺装置１０１のトルク補償カム１１２が、締結要素１３９を介して固定されている。
【００３２】
上記プレス装置は次のように作動する。即ち、モータ１２２が回転してその回転力がプーリ１２３およびベルト１２４を介してフライホイール１２５に伝達されて入力軸１１４が回転すると、駆動用板カム１３３および一対のカムフォロア１３１，１３２を介してスライド１２０が上下方向に往復直線運動を行い、スライド１２０に取り付けられた上型１２８とフレームの下部支持部１２１ｃに取り付けられた下型１３０との間でワークが加工される。一方、変動トルク相殺装置１０１は、スライド１２０が往復運動してワークを加工している間に入力軸１１４に発生する負荷変動トルクを相殺するように働く。
【００３３】
以上より明らかな通り、上記第８の実施例の変動トルク相殺装置は、入力軸１１４の連続回転運動をスライド１２０の往復直線運動に変換する運動変換装置を組み込んだプレス装置の入力軸１１４に連結されている。なお、この第８の実施例における変動トルク相殺装置１０１自体は、そのトルク補償カム１１２の形状が、スライド１２０が往復運動してワークを加工している間に入力軸１１４に発生する変動トルクを相殺できるような形状にされている点を除き、図１に示した変動トルク相殺装置と同様のものであり、スライダ１０７，スライドガイド１１３，エア供給口１４０等を有している。
図１３に図示されている変動トルク相殺装置は図１に示したものと同様のものであるが、その変動トルク相殺装置として、図５，６，７，１０，１１，１２に示されているような変動トルク相殺装置を採用することは、もちろん可能である。なお、図１３に示したような形式のプレス装置自体は、特開平７−１１６８９７号公報に記載されている。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、ばね圧とエア圧の両方を使用することにより、トルク補償値を調節できるようにしたものであり、基本的なトルク補償はばね圧で行い、トルク補償値を調節する場合にエア圧を使用することにより、トルク補償値を回転数に合わせて変更することが可能になる。また、エアのない状態であっても、トルク補償値はばね圧により基本的に補償されているので、万が一、エア漏れがあっても何等問題ない。また、ばね圧を従来よりも小さく設定できるので、組み立て時にばねを強く圧縮する程度が小さくなり、作業効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施例における直列型の変動トルク相殺装置の部分断面平面図。
（ｂ）同装置の部分断面正面図。
【図２】（ａ）同装置におけるコイルばね圧縮状態を示す部分断面平面図。
（ｂ）同装置におけるコイルばね伸張状態を示す部分断面平面図。
【図３】同装置におけるエア最大充填時の状態を示す部分断面平面図。
【図４】同装置における変動トルク相殺時の変動トルクの推移を示す特性図。
【図５】同装置にばね力調整手段を付加した部分断面平面図。
【図６】（ａ）本発明の第２の実施例における並列型の変動トルク相殺装置の部分断面平面図。
（ｂ）同装置の部分断面正面図。
【図７】同装置にばね力調整手段を付加した部分断面平面図。
【図８】本発明の第３の実施例における変動トルク相殺装置とローラギヤカム機構を備えた運動変換装置の断面正面図。
【図９】本発明の第４の実施例における変動トルク相殺装置とパラレルカム機構を備えた運動変換装置の断面正面図。
【図１０】本発明の第５の実施例におけるカムカバーを備えた変動トルク相殺装置と運動変換装置の部分断面正面図。
【図１１】本発明の第６の実施例におけるカムカバーを備えてユニット化された変動トルク相殺装置とこれにベルトにより連結された運動変換装置の部分断面正面図。
【図１２】本発明の第７の実施例におけるカムカバーを備えてユニット化された変動トルク相殺装置とこれにカップリングにより連結された運動変換装置の部分断面正面図。
【図１３】（ａ）本発明の第８の実施例における変動トルク相殺装置を有する運動変換装置を組み込んだプレス装置の断面正面図。
（ｂ）同装置の断面側面図。
【符号の説明】
１ 変動トルク相殺装置
２ 運動変換装置
３ 取付ボルト
４ 回転軸
５ トルク補償カム
６ カムフォロア
７ スライダ
８ スライドガイド
９ シリンダ
１０ ピストン
１１ ピストンロッド
１２ コイルばね
１３ シール部材
１４ エア供給口
１５ 圧力調整装置
１６ エア源
１７ 空気室
２１ 変動トルク相殺装置
２２ 運動変換装置
２３ 取付ボルト
２４ 回転軸
２５ トルク補償カム
２６ カムフォロア
２７ ピストン
２８ シリンダ
２９ ロッド
３０ コイルばね
３１ シール部材
３２ エア供給口
３３ 圧力調整装置
３４ エア源
３５ 空気室
Claims (12)
- 運動変換装置の回転軸に補償トルクを加えるトルク補償カムと、前記カムのカム面に接触して転動するカムフォロアと、前記カムフォロアを回転可能に支持する摺動部材と、前記摺動部材を摺動可能に収容するシリンダと、前記摺動部材を前記カムの方向へ向けて押圧することにより前記カムフォロアを前記カム面に押圧するばね部材と、前記シリンダ内に摺動可能に設けられて該シリンダ内を前記ばね部材を収容する空間と空気室とに区画するピストンと、前記空気室にエアを供給する手段とを備え、前記ばね部材が前記空間内で前記摺動部材と前記ピストンとの間に伸縮可能に配設されている変動トルク相殺装置。
- ばね部材のばね力を調整する手段を備えた請求項１記載の変動トルク相殺装置。
- 運動変換装置がカム伝達機構を備えており、その回転軸が、割出用カムを備えた入力軸か、または割出用カムと係合するカムフォロアを有するターレットに固定された出力軸である請求項１または２記載の変動トルク相殺装置。
- カム伝達機構が、ローラギヤカム機構である請求項３記載の変動トルク相殺装置。
- カム伝達機構が、パラレルカム機構である請求項３記載の変動トルク相殺装置。
- カム伝達機構が、バレルカム機構である請求項３記載の変動トルク相殺装置。
- トルク補償カムが、運動変換装置の内部の回転軸に固定されている請求項１から６のいずれかに記載の変動トルク相殺装置。
- トルク補償カムが、運動変換装置の外部に突出する回転軸に固定された請求項１から６のいずれかに記載の変動トルク相殺装置。
- トルク補償カムが、カムカバーにより覆われている請求項８記載の変動トルク相殺装置。
- トルク補償カムが、カムカバー内に設けられた回転軸に固定され、この回転軸と運動変換装置の回転軸との間を動力伝達手段で連結した請求項９記載の変動トルク相殺装置。
- 入力軸の連続回転運動をスライドの往復直線運動に変換する運動変換装置を組み込んだプレス装置の上記入力軸に連結される変動トルク相殺装置であって、通常時はばねの押圧力のみの使用により上記入力軸に補償トルクを作用させ、トルクの補償値を変更したい場合には、エアによる押圧力を付加してばね圧とエア圧とにより補償トルクを作用させる構成になっていることを特徴とする変動トルク相殺装置。
- 運動変換装置の前記回転軸が運動変換装置の入力軸である請求項１記載の変動トルク相殺装置。
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