JPH09269041A - 運動変換装置 - Google Patents
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- JPH09269041A JPH09269041A JP8078741A JP7874196A JPH09269041A JP H09269041 A JPH09269041 A JP H09269041A JP 8078741 A JP8078741 A JP 8078741A JP 7874196 A JP7874196 A JP 7874196A JP H09269041 A JPH09269041 A JP H09269041A
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Abstract
動トルクを相殺するだけでなく、摩擦負荷により入力軸
に作用する変動トルクによる悪影響を軽減するトルク補
償装置を備えた運動変換装置を提供すること。 【解決手段】 伝動カム装置を介して入力軸の連続回転
運動を出力軸の所定形式の運動に変換する運動変換装置
において、入力軸4に連結されているカム11、カムフ
ォロア12及びカムフォロア12をカム11に押圧する
弾性力発生装置13を有するトルク補償装置2を備え、
伝動カム装置6,7を介して入力軸4の運動を出力軸8
の運動に変換する時に入力軸及び出力軸の少なくとも一
方に作用する摩擦負荷により入力軸に作用する変動トル
クからその変動トルクの平均値またはその近似値を差し
引いた変動分のトルクと、慣性負荷により入力軸に作用
する変動トルクとを、トルク補償装置の作動により入力
軸に加えられる変動トルクによって相殺する構成を有す
る。
Description
間欠的回転運動、揺動回転運動等の特殊な回転運動、或
いはこれら回転運動同士、若しくはこれら回転運動と直
線運動とを組み合わせたような運動等の所定形式の運動
に変換するための運動変換装置に関するものである。
置に連結される入力軸と、ターンテーブル或いはコンベ
ヤ等の被駆動体に連結される出力軸とを備え、入力軸の
連続回転運動を伝動カム装置によって上記した如き所定
形式の運動に変換し、この変換された運動を出力軸を介
して被駆動体に伝達する構成になっている。このような
運動変換装置においては、作動時に絶えず変動する出力
軸への作用トルクとそのトルクの反力が変動トルクとし
て入力軸に作用して入力軸の均一な回転を妨げ作動時の
振動及びそれに伴う作動誤差を生じるため、特開昭54
−159号公報に記載されているようなトルク補償装置
を設けて、慣性力などの保存的な力の作用により発生す
る入力軸の変動トルクを相殺するように構成されてい
た。
軸に大きな変動トルクが作用する時これに対応して慣性
質量体を大きなものにしなければならず、装置が大型化
してしまうため、これらの変動トルクを相殺する有効な
方法として、特開平1−120472号明細書に記載さ
れたような空気ばね式のトルク補償装置が考案されてい
る。この運動変換装置は、入力軸の連続回転運動が出力
軸の運動に変換される際に発生する変動トルクに対しこ
のトルクと全く正反対のトルクを作りだし、これを入力
軸に作用させることで発生する変動トルクを相殺するこ
とを可能にするもので、装置内に設けられ、予め計算さ
れたカム曲線を持つトルク補償カムに係合するカムフォ
ロアの作動及びそれに伴うピストンのシリンダ内での往
復移動により入力軸に加えるトルクの大きさが調整され
る構成となっている。この構成により入力軸トルクが一
サイクル即ち入力軸が360度回転する間の全ての区間
にわたって一様かつ零に近い値になることにより、運動
変換装置における変動トルクによる悪影響を除去できる
と同時に、駆動用モーターの容量を小さくすることが可
能となった。
−120472号明細書に開示された運動変換装置では
出力軸の慣性負荷や出力に作用するバネ力など保存的な
エネルギーが対象となっており、出力軸に作用する摩擦
力など保存的でない散逸的な力が作用する場合のトルク
変動については考慮されてはいなかった。これらの摩擦
力などは熱等に変換され発散してしまうものであり、従
来の考え方では必要最小限のエネルギーロスとして考え
られており、この摩擦力による変動トルクを補償しよう
という考え方は存在しなかった。しかし特定のカム機構
においては摩擦力が支配的であったり無視できない場合
があり、こうした場合には従来の考え方では対応する手
段がなかった。
決し、慣性負荷により入力軸に作用する変動トルクを相
殺するばかりでなく、摩擦負荷により入力軸に作用する
変動トルクの一部をも相殺することができ、しかも相殺
し得ない変動トルクによりもたらされる不都合を最小限
にすることができるようなトルク補償装置を備えた運動
変換装置を提供することを目的とする。
重ねた結果、摩擦負荷により入力軸に作用する変動トル
クのうちで、その変動トルクから該変動トルクの平均値
またはその近似値を差し引いた変動分のトルクは周期性
を有し、相殺可能であることを知見した。なお、上記し
た変動トルクの「平均値」とは、入力軸が1回転(即ち
360度回転)する間に入力軸に作用し常えず変動する
トルク値を平均して得られたトルク値を意味する。そし
て、入力軸が1回転する間に変動するトルクから、その
1回転の全域で一定値である上記平均値もしくはその近
似値を差し引いて得られたトルクが、上記した「変動分
のトルク」である。本発明は、上記した知見に基づきな
されたものである。すなわち本願発明は、伝動カム装置
を介して入力軸の連続回転運動を出力軸の所定形式の運
動に変換する運動変換装置において、入力軸に連結され
ているカム、カムフォロア及びカムフォロアをカムに押
圧する弾性力発生装置を有するトルク補償装置を備え、
伝動カム装置を介して入力軸の運動を出力軸の運動に変
換する時に入力軸及び出力軸の少なくとも一方に作用す
る摩擦負荷により入力軸に作用する変動トルクからその
変動トルクの平均値またはその近似値を差し引いた変動
分のトルクと、慣性負荷により入力軸に作用する変動ト
ルクとを、トルク補償装置の作動により入力軸に加えら
れる変動トルクによって相殺する構成を有するものであ
る。
転運動を出力軸の間欠回転運動に変換する間欠駆動装置
として構成した場合に、次式で定められる変動トルクを
入力軸に加えるようなトルク補償装置を設けるとよい。
ルク、g1 、g2 は入力軸、出力軸に作用するそれぞれ
の摩擦トルクの平均値、tcは作動開始からの経過時間
即ちサイクルタイム、θは入力軸回転角度、τは出力軸
回転角度、Miは伝動カム装置の作動により入力軸に作
用する変動トルク、Micはトルク補償装置の作動により
入力軸に作用する変動トルクを示す。上記弾性力発生装
置は、機械要素の圧縮ばねを備えるものであってもよ
く、また空気の伸縮により弾性力を生じる空気ばね装置
を備えるものであってもよい。前者の場合は圧縮ばねの
初期圧縮力調整装置を設けるとよく、また後者の場合は
空気ばね装置の初期ばね力の調整装置を設けるとよい。
また、トルク補償装置が、その構成要素であるカム、カ
ムフォロア及び弾性力発生装置を収納するハウジングを
有する構成にするのが好ましい。
に作用するトルクが比較的小さい区間においてはそのト
ルクより少し大きめのトルクを入力軸に作用させ、これ
らのトルク差にあたる分のエネルギーを蓄積する。そし
て逆に非常に大きなトルクが入力軸に作用する区間にお
いては、先に蓄積したのエネルギーを放出することによ
って、その大きなトルクを軽減、相殺するトルクを発生
させて、その大きなトルクを小さくする。このようにエ
ネルギーの蓄積・放出を繰り返すことによって入力軸に
作用する全体のトルクを安定させ、またトルクのピーク
値を下げることが可能となる。本発明は、慣性負荷によ
り入力軸に作用する変動トルクだけでなく、摩擦負荷に
より入力軸に作用する変動トルクの一部をトルク補償装
置によって相殺するために、運動変換装置の作動時にお
ける振動及びそれに伴う作動誤差を効果的に軽減させる
ことができる。また、摩擦負荷により入力軸に作用する
変動トルクのうちで、トルク補償装置によって相殺され
ないトルクは、上記した「平均値」のトルクである。こ
のように、入力軸に作用するトルクを平均化もしくは平
滑化すること(即ちトルク変動の波を小さくすること)
も、作動時における振動及びそれに伴う作動誤差の軽減
に寄与する。また、入力軸に作用するトルクを平均化
し、従って入力軸に作用するトルクの「ピーク値」を下
げることにより、その「ピーク値」に合わせて選定する
駆動用モーターの容量を小さくすることができる。明ら
かな通り、本発明は、摩擦負荷により入力軸に作用する
変動トルクが大きい場合に、大きな効果を奏するもので
ある。
図4を参照して説明する。本発明者は、運動変換装置の
作動時に入力軸に作用するトルク変動を、慣性負荷によ
るトルクだけでなく入出力軸に作用する摩擦負荷による
トルクをも考慮して、平滑化もしくは平均化するトルク
補償の理論式を導出した。以下に、ある運動変換装置に
おいて入力軸が連続回転、出力軸もしくは従節が間欠回
転運動する作動系を考え、この作動系に作用する入力軸
の変動トルクMiとこの変換装置に対する補償系である
トルク補償装置(TCC)に作用するトルクMicとが
釣り合うよう、補償系の補償カムの変位曲線を検討す
る。なお作動系従節を回転系・1慣性負荷、補償系従節
をばね式直進従節とし、補償系従節の慣性力は無視でき
るものとする。ここで添付の図1、図2、図3、図4を
参照し、 F0 : TCCばね初期力 I: 出力軸慣性2次モ
ーメント κc : TCCばね定数 t: 時間 tc : サイクルタイム th : 位置決め時間 yc : TCC変位 yh : TCCストロー
ク θ : 入力軸回転角度 θh : 割付角度 τ : 出力軸回転角度 τh : 割出角度 とする。
変換装置の模式図であり、(A)は運動変換装置本体1
の側面図、(B)は運動変換装置を正面から見た図、
(C)はトルク補償装置(TCC)2の側面図、(D)
はトルク補償装置2の作動を示す図である。図1におい
て、3は駆動プーリーであり、図示されていないモータ
ー等の駆動装置より運動変換装置本体1へ入力軸4を介
して駆動力を伝達する。入力軸4は軸受5により支持さ
れ、この入力軸4に割出用カム6が設けられている。割
出用カム6は出力軸8に取り付けられたターレット7の
カムフォロア7aと係合しており、出力軸8は軸受9に
より支持されてその先端には慣性体10が設けられてい
る。さらに入力軸4には駆動プーリー3の反対側にトル
ク補償装置2が設けられ、このトルク補償装置2は補償
カム11と、カムフォロア12と、ばね部材13とで構
成されている。なお、上記割出用カム6及びターレット
7等は、入力軸4の連続回転運動を出力軸8の間欠回転
運動に変換するための伝動カム装置を構成している。図
2は図1の運動変換装置の作動時に入力軸4に作用する
トルクを示す図であり、(A)は慣性負荷によるトルク
Mio、(B)は摩擦負荷によるトルク(Mfo+Mf )、
(C)は(A)+(B)により入力軸に作用するトルク
Mi 、(D)はトルク補償装置によって発生させるトル
クMic、(E)は実際に入力軸4に作用するトルク、即
ち補償されずに残るトルクを示す。本発明は、例えば図
2(C)に示されているような入力軸に作用するトルク
M i 、を、図2(D)例示したようなトルクMic、で相
殺し、図2(E)に例示したような平滑化されたトルク
のみを残そうとするものである。
は摩擦トルクにより入力軸に作用する変動トルクMfoを
示す図であり、(A)の曲線aは、入力軸が1回転(3
60度回転)する間の変動トルクMfoを示している。図
3(A)のインデックス区間は、ターレット7と一体に
出力軸8が回転している区間、ドエル区間は、ターレッ
トが静止している区間である。図3の(B)は(A)の
変動トルクの曲線aとそれを平均化した(C)の直線b
のトルクとを重ねて示し、(D)は(A)の曲線aから
(C)の曲線bを引いたトルクの曲線cを示し、(E)
は(A)のトルク変動を積分して時間毎の累積を求めた
曲線dを示し、(F)は(E)の曲線dから時間当りに
均一にエネルギー消費させていく直線eを示し、(G)
は(F)の直線eの勾配を示し、(H)は(E)の曲線
dから(G)の直線eを引いた曲線fを示している。図
4は入力軸に作用する摩擦負荷もしくは摩擦トルクによ
り入力軸に作用する変動トルクMf を示しており、
(A)から(H)はこの変動トルクMf について図3と
同様のものを示している。
トルクをMio、出力軸8の摩擦トルクをMfoとしたと
き、出力軸8に作用するトルクMt は Mt =Mio+Mfo ここでは入力軸4上でトルクの補償を行うことから、出
力軸8に発生するトルクMt が入力軸4にどれだけ影響
を与えるかを換算する。(割出機構の場合には入力軸が
一回転しても出力軸は一回転せず、また一定角度の割出
回転を行う区間即ちインデックス区間と、停止している
区間即ちドエル区間があり、出力軸のトルクが入力軸に
そのままは作用しないことから特別な換算が必要とな
る。)入力軸4に発生するトルクをMitとすると微小時
間dtにおいてそれぞれの軸のなす仕事量は出力軸8の
上でMt ・dτ、入力軸4の上でMit・dθとなる。こ
こで出力軸8から入力軸4への換算が効率100%と仮
定すれば仮想仕事の原理より両者の仕事量は同じとなる
ので、入力軸4の摩擦トルクをMf とすると入力軸トル
クMi は Mt ・dτ = Mit・dθ
トルクMi は
る入力軸トルクMicも同様にして求めることができる。
トルク補償装置2内に設けられたばね部材13の撓みに
より発生する力FC はばね部材13の初期力をF0 、ば
ね定数をκc 、カムフォロア12の変位量をyc とする
と、 FC =F0 +κc ・yc となる。ここで作動系と同じ目的によりこのばね力によ
り入力軸4に与えられるトルクを換算する。先ほどと同
様の考え方で、微小時間dtにおいてなされる両者の仕
事量が同じと考えた場合、作動節(ばね部材13)上で
FC ・dyc 、入力軸4上ではMic・dθであるから、 FC ・dyc =Mic・dθ よってTCC機構により入力軸に作用するトルクM
icは、
相殺するには、作動系のトルクと補償系のトルクがトル
ク平衡条件式 Mi +Mic=0 を満たせばよい。よっ
てMi +Mic=0であると仮定し、TCCの変位を求め
てみる。yc の一階微分の項が含まれていることから時
間tで積分し、それをG(t)とすると、
について検討する。周期性が成立するには、TCCのカ
ム11が一回転した時にカムフォロア12がスタート時
と同じ元の位置に復帰して、つまり[yc (0)=yc
(tc )]となる必要があり、このことはカム機構の周
期性を考慮するとt=0とt=tcにおいてG(t)が
G(0)=G(tc )であることを示している。数11
において、第1項はτに関するものであり、これは一サ
イクル(即ち入力軸の1回転)毎に常に同じ速度変化を
するものであり即ち周期性は保障されている。そして第
4項、第5項はyc に関するものであるが、設定した条
件からこのyc は周期性を持つものでなければならな
い。この式において問題となるのが第2項、第3項にお
けるMf0、Mf であるが、これらの項は摩擦力によるト
ルクであり、これらは熱となって発散してしまうため一
般的には周期性を持っていない。そこでこのMfo、Mf
の周期性を保障するため次のようなg1 、g2 を導入す
る。このg1 、g2 の意味するものは図3、図4のそれ
ぞれの(F)または(G)における直線eの傾きであ
り、横軸に時間tc 、縦軸に変動トルクの積算値とした
場合の傾きがg1 、g2 の値であることから、
散逸エネルギーであり、現状ではいかなる手段を用いて
も他のエネルギーに変換して系の中に取り込んでおくこ
とのできないものである。言い換えれば一サイクルtc
の経過により、この図の(G)の斜線部のエネルギーが
必ず消費されていくということである。
て再度考えた場合、図3の(E)から一サイクルで消費
されるエネルギー量((G)の斜線部)を引いた結果に
より得られる図3の(H)について見ると、t=0の時
のエネルギーと一サイクル経過時(t=tc )のエネル
ギー量が同一となっていることが理解される。これは周
期性が保障されていることに他ならず、即ち図3、図4
の(E)から(G)を差し引いたものについては周期性
が保障されると考えることができる。つまり
る。このような考え方から周期性が保障されるトルク平
衡の条件式として
項が含まれているので上記と同様に時間tで積分する
と、
関数が得られる。
照して上記した運動変換装置においては、数19及び数
20に基づいて補償カム11の形状等を定めてトルク補
償装置を適切に設計すれば、好適なトルク補償を行える
ものである。この運動変換装置の特徴をを整理して記載
すれば、次の通りである。 (a)この運動変換装置は、慣性負荷により入力軸に作
用するトルクを従来技術と同様に補償するが、補償カム
11の形状は、慣性負荷により入力軸に作用するトルク
に加えて、摩擦負荷によるトルクの一部を補償即ち相殺
するようなものになっている。 図5は、この運動変換装置において慣性負荷により入力
軸に作用するトルクのみを考慮した場合の補償カムの形
状を二点鎖線11´で示し、摩擦負荷によるトルクを考
慮した場合の補償カムの形状を実線11で示している。 (b)この運動変換装置は、出力軸に作用する摩擦負荷
により入力軸に作用する変動トルクの一部、即ち、その
変動トルク(図3A,3E参照)からその変動トルクの
平均値(図3C,3G参照)を差し引いた変動分のトル
ク(図3D,3H参照)を補償する。 (c)この運動変換装置は、入力軸に作用する摩擦負荷
により入力軸に作用する変動トルクの一部、即ち、その
変動トルク(図4A,4E参照)からその変動トルクの
平均値(図4C,4G参照)を差し引いた変動分のトル
ク(図4D,4H参照)を補償する。 (d)この運動変換装置によって補償できないトルクは
上記平均値(図3C,3G、4C,4G参照)であり、
変動のない平滑化されたトルクである。
例を示し、(A)はその部分断面正面図、(B)はエネ
ルギー放出時の状態の側面図、(C)はエネルギー蓄積
状態の側面図である。以下、図1と同様の構成要素は同
様の符号で示し、その説明は省略する。第1実施例で
は、図1に示したものと同様のトルク補償装置2が設け
られている。トルク補償装置2は、入力軸4に嵌着され
たトルク補償カム11と、カムフォロワ12と、弾性力
発生装置とを有している。弾性力発生装置は、機械要素
の圧縮ばねからなりスライドガイド15及びばね受け1
6からなるハウジング内に収納されたばね部材13を有
する。ばね部材13は、スライダ14に回転可能に装着
されたカムフォロア12をトルク補償カム11へ向けて
押圧している。上記弾性力発生装置とカムフォロア12
とを有するユニットは、運動変換装置本体1の側面に取
付けボルト17により固定されている。上記運動変換装
置の作動時には、入力軸4に加えられた連続回転運動が
運動変換装置本体1内に設けられている伝動カム装置を
介して出力軸8へ伝達されて運動が変換され、同時に入
力軸4に嵌着されたトルク補償カム11が回転して、カ
ライダ14を上下に移動させてばね部材13を伸縮させ
つつ、カムフォロア12を回転させる。トルク補償カム
11は既述の理論式より設計されたカム形状を有してお
り、入力軸4の回転運動を出力軸8の間欠回転運動に変
換するときの慣性負荷によって入力軸に作用する変動ト
ルクと、摩擦負荷により入力軸に作用する変動トルクか
らその変動トルクの平均値を差し引いた変動分のトルク
とがトルク補償装置2によって相殺される。また、摩擦
負荷により入力軸に作用する変動トルクが平滑化もしく
は平均化されてトルクのピーク値が下がり、作動時の振
動等が軽減する。
を示すもので、図7の(A)は運動変換装置の部分断面
正面図、(B)はエネルギー放出時の状態の側面図、
(C)はエネルギー蓄積状態の側面図である。この第2
実施例における運動変換装置本体1は第1実施例と同様
のものであるが、第2実施例では、トルク補償装置20
における弾性力発生装置を、第1実施例のような機械要
素の圧縮ばねではなく、空気ばね装置から構成してい
る。この空気ばね装置は、既述の理論式に基づき設計さ
れた形状のトルク補償カム21と係合するカムフォロア
22を端部に備えたピストン24と、シリンダ26と、
ピストン24とシリンダ26との間の密封を行う密封部
材25と、シリンダ26内に空気23を供給する空気源
28と、圧力調整装置29とを有する。圧力調整装置2
9は、空気源28からシリンダ26に供給される空気圧
を調整してシリンダ内の空気23の圧力、即ち空気ばね
装置により生じる初期ばね力を調整可能とするために設
けられている。第2実施例の上記した点以外の構成は図
6に示した第1実施例の構成と同様であり、第2実施例
は、空気ばね装置によりトルク補償カム21を介して入
力軸にトルクを与える点を除けば、第1実施例と同様に
作動する。なお、第2実施例において、弾性力発生装置
とカムフォロア22とを有するユニットは、運動変換装
置本体1の側面に取付けボルト27により固定されてい
る。
3実施例は、図6に示した第1実施例と類似のものであ
るが、ばね部材33の初期の圧縮力を調整するための初
期圧縮力調整機構39を設けた点で、第1実施例と異な
っている。この初期圧縮力調整機構39は、スライドガ
イド35の内周面に軸線方向の所定距離に亘って雌ねじ
35aを形成し、またばね受け36の外周面にこの雌ね
じに係合する雄ねじ36bを形成して、ばね受け36の
軸線方向位置を調節することによりばね33の初期圧縮
力を調整する構成になっている。
換装置の運動変換装置本体1として採用することができ
るインデキシングドライブ201を示している。このイ
ンデキシングドライブ201は、従来の構成と同様に、
ハウジング220内に外部駆動装置から伝達される回転
駆動力を伝える入力軸204と、入力軸204に設けた
割出用カム206と、出力軸208に嵌着され、割出用
カム206にころがり接触するカムフォロア227を有
するターレット207とを具備する。なお、このインデ
キシングドライブ201に代えて、公知のパラレルカム
式インデックス等を使用することも、もちろん可能であ
る。図9の運動変換装置には、第1実施例と同様の、ト
ルク補償カム201、カムフォロア202及び弾性力発
生装置を有するトルク補償装置200が設けられてい
る。
正面図である。この第4実施例においては、トルク補償
装置40が、カムフォロワ42とトルク補償カム41と
を包囲し運動変換装置本体1の側面にボルト47により
固定されたハウジング48を有する。また、ばね受け4
6と共働してトルク補償装置40における弾性力発生装
置のハウジングを構成するスライドガイド45が、ボル
ト46aによりハウジング48に一体に固定されてい
る。従って、カムフォロワ42、トルク補償カム41及
び弾性力発生装置の構成要素は、一体となった上記両ハ
ウジング内に収納されている。また、第4実施例では、
弾性力発生装置が、図6に示した第1実施例と同様の、
ばね部材43を備えた形式のものになっている。図11
は、本発明の第5実施例の部分断面正面図である。この
第5実施例は、図10に示した第4実施例に類似のもの
であり、第4実施例におけるばね部材を使用した弾性力
発生装置を、図7に示した第2実施例における空気ばね
装置を使用した弾性力発生装置に変更したものである。
即ち、第5実施例においては、トルク補償装置50が、
カムフォロワ52とトルク補償カム51とを包囲し運動
変換装置本体1の側面にボルト57により固定されたハ
ウジング58を有する。また、トルク補償装置50にお
ける弾性力発生装置のハウジングを構成するシリンダ5
6が、ボルト56aによりハウジング58に一体に固定
されている。上記第4実施例及び第5実施例は、上記し
たハウジングを備えることにより、トルク補償装置4
0、50の内部の要素を外部から保護し、また潤滑剤と
してのグリース等をこのハウジング内に保持することが
できる点において好ましい。
のトルク補償装置60を運動変換装置本体601内に一
体に組み込んだ形式の運動変換装置として構成した本発
明の第6実施例を示す断面図である。この第6実施例に
おいては、トルク補償装置60のトルク補償カム61
を、入力軸604の、運動変換装置本体601のハウジ
ング620内に収納されている部分に嵌着している。ま
た、トルク補償装置60における弾性力発生装置とカム
フォロワ62からなるユニットの一部をハウジング62
0内に挿入してカムフォロワ62をトルク補償カム61
に係合させている。上記ユニットは、スライドガイド6
5のフランジ部を運動変換装置本体601のハウジング
620にボルト止めすることにより、ハウジング620
に一体に固定されている。上記弾性力発生装置は、図6
に示した第1実施例と同様の、ばね部材63を備えた形
式のものになっている。なお、図6において、符号60
6,607,608及び627は、それぞれ割出用カ
ム、ターレット、出力軸及びカムフォロワを示してい
る。図13は本発明の第7実施例を示す断面図である。
この第7実施例は、図12に示した第6実施例に類似の
ものであり、第6実施例におけるばね部材を使用した弾
性力発生装置を、図7に示した第2実施例における空気
ばね装置を使用した弾性力発生装置に変更したものであ
る。即ち、第7実施例においては、トルク補償装置70
のトルク補償カム71を、入力軸704の、運動変換装
置本体701のハウジング720内に収納されている部
分に嵌着している。また、トルク補償装置70における
弾性力発生装置とカムフォロワ72からなるユニットの
一部をハウジング720内に挿入してカムフォロワ72
をトルク補償カム71に係合させている。上記ユニット
は、弾性力発生装置のハウジングを構成するシリンダ7
6に設けたフランジ部を運動変換装置本体701のハウ
ジング720にボルト止めすることにより、ハウジング
720に一体に固定されている。
分断面図である。この第8実施例においては、トルク補
償装置80は、軸受832を介してハウジング833に
支持された回転軸831を有する。トルク補償カム81
はその回転軸831に設けられていて、ハウジング83
3内に収納されている。回転軸831は、カップリング
800を介して、運動変換装置本体1から延びる入力軸
4に連結されている。トルク補償装置80の弾性力発生
装置は、図6に示した第1実施例と同様のばね部材83
を使用した弾性力発生装置であり、その弾性力発生装置
のハウジング即ちスライドガイド85がボルトにより上
記ハウジング833に一体に固定され、カムフォロワ8
2がトルク補償カム81に係合している。図15は本発
明の第9実施例の正面部分断面図である。この第9実施
例は、図14に示した第8実施例に類似のものであり、
第8実施例におけるばね部材を使用した弾性力発生装置
を、図7に示した第2実施例における空気ばね装置を使
用した弾性力発生装置に変更したものである。即ち、第
9実施例においては、トルク補償装置90は、軸受93
2を介してハウジング933に支持された回転軸931
を有する。トルク補償カム91はその回転軸931に設
けられていて、ハウジング933内に収納されている。
回転軸931は、カップリング900を介して、運動変
換装置本体1から延びる入力軸4に連結されている。ト
ルク補償装置90の弾性力発生装置のハウジング即ちシ
リンダ96はボルトにより上記ハウジング933に一体
に固定され、カムフォロワ92がトルク補償カム91に
係合している。上記した第8実施例及び第9実施例によ
れば、トルク補償装置を運動変換装置本体1とは別のユ
ニットとして製造して、それを運動変換装置本体1から
延びる入力軸4に連結することができる。
1実施例の正面部分断面図である。これら実施例は、そ
れぞれ図14及び図15に示した第8及び第9実施例に
おけるカップリング800,900を使用した軸の連結
を、ベルト及びプーリを使用した連結に変更したもので
ある。即ち、図16の第10実施例においては、運動変
換装置本体1から延びる入力軸4と、トルク補償装置の
回転軸1031とをベルト1000及びプーリー100
1、1002を介して連結している。また、図17の第
11実施例においては、運動変換装置本体1から延びる
入力軸4と、トルク補償装置の回転軸1131とをベル
ト1100及びプーリー1101、1102を介して連
結している。
使用して出力軸の間欠回転運動に変換する間欠駆動装置
として構成されていてトルク補償装置を有する運動変換
装置を概略的に示し、かつその運動変換装置の作動時に
生じるトルクとそのトルクを補償する原理を概略的に示
す模式図。
る慣性負荷によるトルク、摩擦負荷によるトルク、それ
らを組み合わせたトルク、トルク補償装置より生じるト
ルク及びトルク補償装置により補償されずに残るトルク
を示す図。
摩擦負荷により入力軸に作用するの変動トルク、その変
動トルクの平均値、及び変動トルクからその変動トルク
の平均値を差し引いた変動分のトルクを示す図。
摩擦負荷により入力軸に作用するの変動トルク、その変
動トルクの平均値、及び変動トルクからその変動トルク
の平均値を差し引いた変動分のトルクを示す図。
の形状の一例を、従来技術における技術トルク補償カム
の形状と対比して示す図。
態を示す図。
6と同様の図。
断面側面図。
本体として採用することができるインデキシングドライ
ブを示す断面図。
分断面正面図。
分断面正面図。
面図。
面図。
分断面正面図。
分断面正面図。
部分断面正面図。
部分断面正面図。
Claims (7)
- 【請求項1】 伝動カム装置を介して入力軸の連続回転
運動を出力軸の所定形式の運動に変換する運動変換装置
において、入力軸に連結されているカム、カムフォロア
及びカムフォロアをカムに押圧する弾性力発生装置を有
するトルク補償装置を備え、伝動カム装置を介して入力
軸の運動を出力軸の運動に変換する時に入力軸及び出力
軸の少なくとも一方に作用する摩擦負荷により入力軸に
作用する変動トルクからその変動トルクの平均値または
その近似値を差し引いた変動分のトルクと、慣性負荷に
より入力軸に作用する変動トルクとを、前記トルク補償
装置の作動により入力軸に加えられる変動トルクによっ
て相殺する構成にしたことを特徴とする運動変換装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の運動変換装置におい
て、前記運動変換装置が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間欠駆動装置であり、前記ト
ルク補償装置が次式で定められる変動トルクを入力軸に
加えるようになっていることを特徴とする運動変換装
置。 【数1】Mic+Mi −(g1 +g2 )=0 【数2】 【数3】 ここで、Mfoは出力軸摩擦トルク、Mf は入力軸摩擦ト
ルク、g1 、g2 は入力軸、出力軸に作用するそれぞれ
の摩擦トルクの平均値、tcは作動開始からの経過時間
即ちサイクルタイム、θは入力軸回転角度、τは出力軸
回転角度、Miは伝動カム装置の作動により入力軸に作
用する変動トルク、Micはトルク補償装置の作動により
入力軸に作用する変動トルクを示す。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の運動変換装置
において、前記弾性力発生装置が機械要素の圧縮ばねを
有することを特徴とする運動変換装置。 - 【請求項4】 請求項1に記載の運動変換装置におい
て、前記弾性力発生装置が空気の伸縮により弾性力を発
生する空気ばね装置を備えていることを特徴とする運動
変換装置。 - 【請求項5】 請求項3に記載の運動変換装置におい
て、前記弾性力発生装置が圧縮ばねの初期圧縮力調整装
置を有することを特徴とする運動変換装置。 - 【請求項6】 請求項4に記載の運動変換装置におい
て、前記弾性力発生装置が空気ばね装置の初期ばね力の
調整装置を有することを特徴とする運動変換装置。 - 【請求項7】 請求項1から6までのいずれか一項に記
載の運動変換装置において、前記トルク補償装置が前記
カム、カムフォロア及び弾性力発生装置を収納するハウ
ジングを有することを特徴とする運動変換装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003001349A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-07 | Tamagawa Machinery Co Ltd | 搬送装置 |
JP2016007099A (ja) * | 2014-06-20 | 2016-01-14 | 株式会社村田製作所 | エネルギー変換システム |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3742143B2 (ja) * | 1996-04-19 | 2006-02-01 | 株式会社三共製作所 | 変動トルク相殺装置 |
JPH1071511A (ja) * | 1996-08-28 | 1998-03-17 | Sankyo Seisakusho:Kk | 工作機械の刃物割り出し装置 |
DE102010043952A1 (de) * | 2010-11-16 | 2012-05-16 | Zf Friedrichshafen Ag | Einrichtung zur aktiven Reduzierung einer mechanischen Schwingung |
US10617411B2 (en) * | 2015-12-01 | 2020-04-14 | Covidien Lp | Adapter assembly for surgical device |
JP6477634B2 (ja) * | 2016-09-05 | 2019-03-06 | 株式会社豊田中央研究所 | 駆動力伝達装置 |
CN108488341A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-09-04 | 平湖乾丰机械有限公司 | 一种凸轮直线运动装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2857157A (en) * | 1953-12-07 | 1958-10-21 | Diamond Machine Tool Company | Punch press counter-balancing mechanism |
US3864981A (en) * | 1973-06-15 | 1975-02-11 | Kurt Schlegel | Pretensioning apparatus for cam-driven reciprocating slide assembly |
JPS6032058B2 (ja) * | 1977-06-02 | 1985-07-25 | 株式会社三共製作所 | 間欠駆動装置 |
US4248104A (en) * | 1977-08-01 | 1981-02-03 | Xomox Corporation | Method of and means for providing a cam-actuated, spring-return mechanism wherein the torque output is a function of the cam profile |
SE433869B (sv) * | 1978-10-25 | 1984-06-18 | Tetra Pak Int | Anordning for kompensering av masskrafter vid indexeringsrorelse hos ett maskinorgan |
GB2049601B (en) * | 1979-05-19 | 1983-01-12 | Vinten Ltd | Counterbalancing |
DE3626185A1 (de) * | 1986-08-01 | 1988-02-18 | Heidelberger Druckmasch Ag | Getriebe zur bildung einer zyklisch ablaufenden bewegung aus einer rotationsbewegung |
JPH0689825B2 (ja) * | 1987-11-05 | 1994-11-14 | 株式会社三共製作所 | 運動変換装置 |
US4955243A (en) * | 1989-05-03 | 1990-09-11 | Sankyo Manufacturing Company, Ltd. | Motion transforming apparatus |
JPH07116897A (ja) * | 1993-10-26 | 1995-05-09 | Sankyo Seisakusho:Kk | 機械式プレス装置 |
JPH07116898A (ja) * | 1993-10-26 | 1995-05-09 | Sankyo Seisakusho:Kk | 機械式プレス装置 |
US5544537A (en) * | 1994-01-21 | 1996-08-13 | Paper Machinery Corporation | Energy balance system configured to compensate for the changes in energy absorbed by a rotating shaft |
-
1996
- 1996-04-01 JP JP07874196A patent/JP3907742B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
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- 1997-03-25 DE DE69706595T patent/DE69706595T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1997-03-31 KR KR1019970011524A patent/KR100247655B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003001349A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-07 | Tamagawa Machinery Co Ltd | 搬送装置 |
JP2016007099A (ja) * | 2014-06-20 | 2016-01-14 | 株式会社村田製作所 | エネルギー変換システム |
Also Published As
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