特許 6763601 間欠割出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6763601

(24)【登録日】2020年9月14日

(45)【発行日】2020年9月30日

(54)【発明の名称】間欠割出装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 27/04 20060101AFI20200917BHJP

   F16H 25/00 20060101ALI20200917BHJP

【ＦＩ】

   F16H27/04 A

   F16H25/00 A

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-151347(P2016-151347)

(22)【出願日】2016年8月1日

(65)【公開番号】特開2018-21576(P2018-21576A)

(43)【公開日】2018年2月8日

【審査請求日】2019年7月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】511122075

【氏名又は名称】テクノダイナミックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】加藤 平三郎

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 尚功

【審査官】 小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５４−０００１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５６−１３８２６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０３−０９４４５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０９−２７７０９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ２７／０４

Ｆ１６Ｈ ２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠的な回転運動に変換する間欠割出装置であって、
前記入力軸に設けられたカムと、前記出力軸に固定され、前記カムに係合するカムフォロアとを有するカム装置と、
前記入力軸に設けられたトルク補償カムと、前記トルク補償カムに係合するトルク補償カムフォロアと、前記トルク補償カムフォロアに連結するように設けられたトルク補償回転体とを有し、前記入力軸に作用するトルク変動を軽減するトルク補償装置と
を備え、
前記トルク補償回転体は、前記出力軸と同一軸上で回転するように配置され、
前記出力軸に作用する回転の方向と、前記トルク補償回転体との回転の方向は同一方向である
ことを特徴とする間欠割出装置。

【請求項2】

前記カム装置には、前記カムが回転しても出力軸が回転しない停留期間と、前記カムの回転に伴って出力軸が回転する非停留期間とがあり、
前記トルク補償回転体が、一定間隔毎に回転速度の加速と減速とを交互に繰り返す回転運動をするように設けられ、
前記トルク補償回転体は、
前記停留期間では、最大値の回転速度を維持し、前記非停留期間では、前記停留期間よりも小さい回転速度になる
ことを特徴とする請求項１に記載の間欠割出装置。

【請求項3】

前記トルク補償回転体が、前記非停留期間の所定のタイミングで、最小値の回転速度になることを特徴とする請求項２に記載の間欠割出装置。

【請求項4】

前記出力軸に固定され、間欠割出運動が作用する割出用テーブルをさらに備え、
前記出力軸の線上において、前記割出用テーブルの重心位置と、前記トルク補償回転体の重心位置とは、前記トルク補償カムフォロアに対して同じ側にある
ことを特徴とする請求項１から３に記載の間欠割出装置。

【請求項5】

前記カム及び前記トルク補償カムは、パラレルカムである
ことを特徴とする請求項１から４に記載の間欠割出装置。

【請求項6】

前記カム及び前記トルク補償カムは、ローラギヤカムである
ことを特徴とする請求項１から４に記載の間欠割出装置。

【請求項7】

入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠的な回転運動に変換する間欠割出装置における、前記入力軸に作用するトルク変動を軽減するトルク補償装置であって、
前記入力軸に設けられたトルク補償カムと、
前記トルク補償カムに係合するトルク補償カムフォロアと、
前記トルク補償カムフォロアに連結するように設けられたトルク補償回転体と
を備え、
前記トルク補償回転体は、前記出力軸と同一軸上で回転するように配置され、
前記出力軸に作用する回転の方向と、前記トルク補償回転体との回転の方向は同一方向である
ことを特徴とするトルク補償装置。

【請求項8】

入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠的な回転運動に変換する間欠割出装置における、前記入力軸に作用するトルク変動を軽減するトルク補償方法であって、
前記入力軸に設けられたトルク補償カムと、前記トルク補償カムに係合するトルク補償カムフォロアと、前記トルク補償カムフォロアに連結するように設けられたトルク補償回転体とを備え、
前記トルク補償回転体を、前記出力軸と同一軸上で、かつ、前記出力軸に作用する回転の方向と同一方向に回転させる
ことを特徴とするトルク補償方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、間欠割出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

カム式の間欠割出装置では、運転時に駆動状態と停止状態とを交互に繰り返すため、割出装置の出力軸に作用するトルクが絶えず変動する一方、そのトルクの反力がトルク変動として割出装置の入力軸に作用する。この入力軸に作用するトルク変動は、入力軸の均一な回転を妨げ、割出装置に強い機械振動を生じさせる原因となっている。このため、特に高速で運転させる必要がある割出装置等では、トルク変動はできる限り小さく抑える必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３７９９１２３号公報

【特許文献2】特許第４０８４４７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の先行技術文献では、入力軸に作用するトルク変動を抑える手段として、トルク補償カムを備えたトルク補償装置が開示されている。しかし、これらのトルク補償装置は、入力軸に作用するトルク変動を相殺するものの、出力軸に作用するトルク変動とのバランスについては、考慮されていなかった。つまり、上述の先行技術文献には、出力軸に作用するトルク変動を補償しようという考え方は存在しなかった。また、特定の割出装置、例えば重量の大きい製品を出力軸に連結したテーブルに載置する場合などには、出力軸に作用するトルク変動による振動の影響が無視できない場合があった。

【0005】

本発明は、一つの機構で間欠割出装置の入力軸と出力軸との両方のトルク変動を軽減し、トルク変動に起因する間欠割出装置への振動の影響を抑制する、トルク補償装置を備えた間欠割出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するための主たる発明は、入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠的な回転運動に変換する間欠割出装置であって、前記入力軸に設けられたカムと、前記出力軸に固定され、前記カムに係合するカムフォロアとを有するカム装置と、前記入力軸に設けられたトルク補償カムと、前記トルク補償カムに係合するトルク補償カムフォロアと、前記トルク補償カムフォロアに連結するように設けられたトルク補償回転体とを有し、前記入力軸に作用するトルク変動を軽減するトルク補償装置とを備え、前記トルク補償回転体は、回転軸が前記出力軸と同一軸上になるように配置され、前記出力軸に作用する回転の方向と、前記トルク補償回転体との回転の方向は同一方向であることを特徴とする間欠割出装置である。

【0007】

本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、一つの機構で間欠割出装置の入力軸と出力軸との両方のトルク変動を軽減することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１実施形態の間欠割出装置１Ａの概略説明図である。

【図2】図２は、第１実施形態の間欠割出装置１Ａの断面図である。

【図3】図３は、割出用カム１０の重なり状態及び割出用カムフォロア１１の重なり状態を示す図である。

【図4】図４は、割出用カム装置９Ａの動作を表すカム曲線図である。

【図5】図５は、トルク補償カム１３の重なり状態及びトルク補償カムフォロア１４の重なり状態を示す図である。

【図6】図６は、トルク補償装置１２Ａの動作を表すカム曲線図である。

【図7】図７は、入力系トルク振動の時間的変化を表す図である。

【図8】図８は、出力系トルク振動の時間的変化を表す図である。

【図9】図９は、第１実施形態の変形例に係る間欠割出装置１Ｂの概略説明図である。

【図10】図１０は、第１実施形態の変形例に係る間欠割出装置１Ｂの詳細説明図である。

【図11】図１１は第２実施形態の間欠割出装置１Ｃの上面図（一部断面図）である。

【図12】図１２は第２実施形態の間欠割出装置１Ｃの側面図（一部断面図）である。

【図13】図１３は第２実施形態の間欠割出装置１Ｃの割出用カム装置９Ｂ部分を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＝＝＝開示の概要＝＝＝
後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

【0011】

入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠的な回転運動に変換する間欠割出装置であって、前記入力軸に設けられたカムと、前記出力軸に固定され、前記カムに係合するカムフォロアとを有するカム装置と、前記入力軸に設けられたトルク補償カムと、前記トルク補償カムに係合するトルク補償カムフォロアと、前記トルク補償カムフォロアに連結するように設けられたトルク補償回転体とを有し、前記入力軸に作用するトルク変動を軽減するトルク補償装置とを備え、前記トルク補償回転体は、前記出力軸と同一軸上で回転するように配置され、前記出力軸に作用する回転の方向と、前記トルク補償回転体との回転の方向は同一方向であることを特徴とする間欠割出装置が明らかとなる。このような間欠割出装置によれば、一つの機構で間欠割出装置の入力軸と出力軸との両方のトルク変動を軽減することが可能である。

【0012】

前記カム装置には、前記カムが回転しても出力軸が回転しない停留期間と、前記カムの回転に伴って出力軸が回転する非停留期間とがあり、前記トルク補償回転体が、一定間隔毎に回転速度の加速と減速とを交互に繰り返す回転運動をするように設けられ、前記停留期間では、最大値の回転速度を維持し、前記非停留期間では、前記停留期間よりも小さい回転速度になることが望ましい。これにより、一つの機構で間欠割出装置の入力軸と出力軸との両方のトルク変動を軽減することが可能である。

【0013】

前記トルク補償回転体が、前記非停留期間の所定のタイミングで、最小値の回転速度になることが望ましい。これにより、一つの機構で間欠割出装置の入力軸と出力軸との両方のトルク変動を軽減することが可能である。

【0014】

前記出力軸に固定され、間欠割出運動が作用する割出用テーブルをさらに備え、前記出力軸の線上において、前記割出用テーブルの重心位置と、前記トルク補償回転体の重心位置とは、前記カムフォロアに対して同じ側にあることが望ましい。これにより、モーメント荷重による外乱を少なくすることが可能である。

【0015】

前記カム及び前記トルク補償カムは、パラレルカムであることが望ましい。これにより、一つの機構で間欠割出装置の入力軸と出力軸との両方のトルク変動を効率的に軽減することが可能である。

【0016】

前記カム及び前記トルク補償カムは、ローラギヤカムであることが望ましい。これにより、一つの機構で間欠割出装置の入力軸と出力軸との両方のトルク変動を効率的に軽減することが可能である。

【0017】

入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠的な回転運動に変換する間欠割出装置における、前記入力軸に作用するトルク変動を軽減するトルク補償装置であって、前記入力軸に設けられたトルク補償カムと、前記トルク補償カムに係合するトルク補償カムフォロアと、前記トルク補償カムフォロアに連結するように設けられたトルク補償回転体とを備え、前記トルク補償回転体は、前記出力軸と同一軸上で回転するように配置され、前記出力軸に作用する回転の方向と、前記トルク補償回転体との回転の方向は同一方向であることを特徴とするトルク補償装置が明らかとなる。このようなトルク補償装置によれば、一つの機構で間欠割出装置の入力軸と出力軸との両方のトルク変動を軽減することが可能である。

【0018】

入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠的な回転運動に変換する間欠割出装置における、前記入力軸に作用するトルク変動を軽減するトルク補償方法であって、前記入力軸に設けられたトルク補償カムと、前記トルク補償カムに係合するトルク補償カムフォロアと、前記トルク補償カムフォロアに連結するように設けられたトルク補償回転体とを備え、前記トルク補償回転体を、前記出力軸と同一軸上で、かつ、前記出力軸に作用する回転の方向と同一方向に回転させることを特徴とするトルク補償方法が明らかとなる。このようなトルク補償装置によれば、一つの機構で間欠割出装置の入力軸と出力軸との両方のトルク変動を軽減することが可能である。

【0019】

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
図１は、第１実施形態の間欠割出装置１Ａの概略説明図である。図２は、第１実施形態の間欠割出装置１Ａの断面図である。まず、図１に示す間欠割出装置１Ａの基本的な構成を説明し、その後に、図２に示す間欠割出装置１Ａのカム機構８の詳細な構成と動作について説明する。

【0020】

第１実施形態の以下の説明では、図１及び図２に示すように各方向を定義する。すなわち、間欠割出装置１Ａの出力軸４に平行な方向を「上下方向」とし、割出用テーブル７から見てカム機構８の側を「下」とし、逆側を「上」とする。上下方向のことを「出力軸方向」と呼ぶこともある。本実施形態では、上下方向は鉛直方向になっている。また、入力軸３と出力軸４を両方含む面において、上下方向に垂直な方向を「左右方向」とし、図１及び図２が描かれた紙面の右側を「右」とし、左側を「左」とする。また、上下方向及び左右方向に垂直な方向を「前後方向」とし、図１及び図２が描かれた紙面の表側を「前」とし、裏側を「後」とする。

【0021】

＜間欠割出装置１Ａの基本構成＞
間欠割出装置１Ａは、入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠的な回転運動に変換する装置である。間欠割出装置は、インデックス装置や、インデックスユニット等と呼ぶこともある。本実施形態の間欠割出装置１Ａは、カム式の間欠割出装置である。カム式の間欠割出装置は、カムを備えた入力軸を回転動作させることによって、カムと係合するカムフォロアが固定された出力軸に間欠的な回転運動を発生させる装置である。ここで「間欠的な回転運動」とは、連続的でないという意味であって、例えば、所定時間間隔毎に回転する期間と、回転しない（停留する）期間とを繰り返すという意味である。

【0022】

間欠割出装置１Ａは、ハウジング２と、入力軸３と、出力軸４と、軸受５と、割出用テーブル７と、カム機構８とを有する。

【0023】

ハウジング２は、カム機構８の一部を収容し、保護する筐体部品である。また、ハウジング２は、後述する軸受５を介して入力軸３と、出力軸４と、トルク補償回転軸１６とを回転可能に支持する。

【0024】

入力軸３は、回転駆動力をカム機構８に入力するための回転可能な軸部材である。入力軸３のハウジング２外部側の一端には、モータ等の駆動源６（図１では不図示）が設けられ、駆動源６からの回転駆動力を受けて、入力軸３は回転する。駆動源６と入力軸３とを含む、入力側の要素をまとめて「原節」と呼ぶことがある。

【0025】

出力軸４は、カム機構８により発生した間欠的な回転運動を割出用テーブル７に伝達するための回転可能な軸部材である。割出用テーブル７は出力軸４のハウジング２外部側の一端に設けられ、出力軸４とともに間欠的な回転運動をする。出力軸４と割出用テーブル７を含む、出力側の要素をまとめて「従節」と呼ぶことがある。

【0026】

軸受５は、ハウジング２に対して入力軸３と、出力軸４と、後述するトルク補償回転軸１６とを回転可能に支持する部材である。本実施形態の軸受５は、転がり軸受であるが、これに限られず、軸受の機能を有するものであれば、どのような種類の軸受であってもよい。

【0027】

割出用テーブル７は、製品を上部に載置して、割出作業をするテーブル部材である。割出用テーブル７は、割出盤や、インデックステーブルと呼ぶこともある。割出用テーブル７は、出力軸４のハウジング２外部側の一端に設けられ、出力軸４と同一の間欠的な回転運動をする。

【0028】

カム機構８は、入力軸３の連続回転運動を、出力軸４の間欠的な回転運動に変換する運動変換機構であるとともに、入力軸３および出力軸４に発生するトルク変動を軽減するトルク補償機構を備える。以下、この出力軸４の間欠的な回転運動を、「間欠割出運動」と呼ぶ。カム機構８は、割出用カム装置９Ａと、トルク補償装置１２Ａとを有する（図２参照）。以下の説明では、割出用カム装置９Ａの構成と動作について述べ、その後、トルク補償装置１２Ａの構成と動作について述べる。

【0029】

＜割出用カム装置９Ａの構成と動作＞
割出用カム装置９Ａは、間欠割出運動を発生させるカム機構である。割出用カム装置９Ａは、２枚の板カムと、それぞれの板カムと係合する２列複数個のカムフォロアとの組み合わせで間欠割出運動を発生させるパラレルカムである。パラレルカムでは、入力軸３と出力軸４とが平行に配置されている。割出用カム装置９Ａは、割出用カム１０と、割出用カムフォロア１１とを有する。なお、「割出用カム装置」、「割出用カム」、「割出用カムフォロア」を、それぞれ単に「カム装置」、「カム」、「カムフォロア」と呼ぶことがある。

【0030】

図３は、割出用カム１０（上側カム１７Ａ・下側カム１７Ｂ）の重なり状態及び割出用カムフォロア１１（上側カムフォロア１９Ａ・下側カムフォロア１９Ｂ）の重なり状態を示す図である。上側カム１７Ａと下側カム１７Ｂとを総称して、単に「割出用カム１０」と呼ぶことがある。また、上側カムフォロア１９Ａと下側カムフォロア１９Ｂとを総称して、単に「割出用カムフォロア１１」と呼ぶことがある。

【0031】

図３では、上側カム１７Ａの外形線を実線で、下側カム１７Ｂの外形線を破線で示している。また、上側カムフォロア１９Ａの外形線を実線で、下側カムフォロア１９Ｂの外形線を破線で示している。

【0032】

上側カム１７Ａと、下側カム１７Ｂとは、同一形状をしており、一方（例えば、上側カム１７Ａ）が他方（例えば、下側カム１７Ｂ）に対して裏返しになって、回転方向に位相をずらして入力軸３に取り付けられている。なお、上側カム１７Ａ及び下側カム１７Ｂは、入力軸３に設けられた駆動基台の上下両側面にそれぞれ固定されてもよい。

【0033】

割出用カム１０には、割出用カムフォロア１１と係合することで、出力軸４を回転させる凸部１８Ａと、割出用カムフォロア１１と係合せず、出力軸４を回転させない円弧部１８Ｂとが形成されている。

【0034】

上側カムフォロア１９Ａと、下側カムフォロア１９Ｂとは、同一形状をしており、回転方向に３０度位相をずらして出力軸４に取り付けられている。なお、上側カムフォロア１９Ａ及び下側カムフォロア１９Ｂは、出力軸４に設けられたターレット（不図示）の上下両側面にそれぞれ固定されてもよい。

【0035】

割出用カムフォロア１１には、割出用カム１０の凸部１８Ａと係合する係合部２０Ａが形成されている。係合部２０Ａは、回転方向に等間隔、かつ放射状に形成されている。なお、本実施形態では、係合部２０Ａは、上側カムフォロア１９Ａ毎又は下側カムフォロア１９Ｂ毎に６個、６０度間隔で形成されている。上述したように上側カムフォロア１９Ａと、下側カムフォロア１９Ｂとは、回転方向に３０度位相がずれているので、割出用カムフォロア１１（上側カムフォロア１９Ａ及び下側カムフォロア１９Ｂ）は、計１２個、３０度間隔で形成されていることになる。

【0036】

図３において、割出用カム１０と割出用カムフォロア１１とは、入力軸３が反時計周りに１回転すると、出力軸４が時計周りに６０度回転するように構成されている。すなわち、割出用カム１０が反時計周りに１回転すると、割出用カムフォロア１１（上側カムフォロア１９Ａ及び下側カムフォロア１９Ｂ）が時計周りに２個分送り出される。なお、入力軸３（割出用カム１０）の回転方向は、反時計回りに限定されるものではなく、時計周りであってもよい。この場合、出力軸４（割出用カムフォロア１１）は反時計回りとなる。

【0037】

図４は、割出用カム装置９Ａの動作を表すカム曲線図である。図４に示すカム曲線図は、入力軸３（割出用カム１０）が１回転したときの、出力軸４（割出用カムフォロア１１）の回転方向の変位（角度）、速度（角速度）、加速度（角加速度）の時間的な変化を表した図である。図４では、変位を実線、速度を破線、加速度を点線で示している。

【0038】

図４において、割出用カム１０の凸部１８Ａが割出用カムフォロア１１の係合部２０Ａに係合し、出力軸４を回転させる期間を非停留期間（図４のＸ）と呼ぶ。また、割出用カム１０の凸部１８Ａが割出用カムフォロア１１の係合部２０Ａに係合せず、出力軸４を回転させない期間を停留期間（図４のＹ）と呼ぶ。本実施形態の割出用カム装置９Ａの動作では、入力軸３（割出用カム１０）が１回転したとき、この非停留期間と、停留期間とが１つずつあるが、動作の態様はこれに限られるものではない。例えば、割出用カム１０と割出用カムフォロア１１のカム面の形状等の特性を変更することで、入力軸３（割出用カム１０）が１回転したとき、非停留期間と、停留期間が２つずつ、あるいはそれ以上となってもよい。また、非停留期間と停留期間の数が異なっていてもよい。

【0039】

図４に示すカム曲線の始点は、非停留期間の始点、すなわち、割出用カム１０の凸部１８Ａが割出用カムフォロア１１の係合部２０Ａに係合し始め、出力軸４を回転駆動し始めるタイミングである。この後、速度はゼロから加速され（加速期間）、非停留期間Ｘのほぼ中間のタイミングで最高速度となり、その後、減速される（減速期間）。そして、非停留期間Ｘの終点において、速度は再びゼロとなる。また、停留期間Ｙにおいては、速度はゼロのまま維持される。

【0040】

上述の通り速度が変化するため、出力軸４の加速度は、加速期間においては、正の加速度、減速期間においては、負の加速度となるように変化する。

【0041】

＜トルク変動について＞
ところで、入力軸３の連続回転運動を出力軸４の間欠割出運動に変換する割出用カム装置９Ａにおいては、その駆動時に出力軸４に作用するトルクが絶えず変動する。すなわち、上述の通り出力軸４の正と負の交互に繰り返す加速度変化に基づいて、出力軸４にトルク変動が発生する。このトルク変動が間欠割出装置１Ａに生じる機械振動の原因の一つとなっている。一方、出力軸４に作用するトルクの反力が、入力軸３にも作用し、このトルク変動もまた、間欠割出装置１Ａに生じる機械振動の原因の一つとなっている。

【0042】

このように、間欠割出装置１Ａに生じる機械振動の原因としては、入力軸３に発生するトルク振動（以下、入力系トルク振動と呼ぶ）と、出力軸４に発生するトルク振動（以下、出力系トルク振動と呼ぶ）との２つがある。この２つのトルク変動を抑える機構として、本実施形態ではトルク補償装置１２Ａが設けられている。

【0043】

＜トルク補償装置１２Ａの構成と動作＞
トルク補償装置１２Ａは、入力系トルク振動と出力系トルク振動を軽減する装置である（図２参照）。トルク補償装置１２Ａは、トルク補償カム１３と、トルク補償カムフォロア１４と、トルク補償回転体１５と、トルク補償回転軸１６とを有する。トルク補償装置１２Ａのトルク補償カム１３と、トルク補償カムフォロア１４は、後述するようにカム面等の特性は異なるが、割出用カム装置９Ａと同様にパラレルカムで構成されている。

【0044】

図５は、トルク補償カム１３（上側トルク補償カム２１Ａ・下側トルク補償カム２１Ｂ）の重なり状態及びトルク補償カムフォロア１４（上側トルク補償カムフォロア２２Ａ・下側トルク補償カムフォロア２２Ｂ）の重なり状態を示す図である。上側トルク補償カム２１Ａと下側トルク補償カム２１Ｂとを総称して、単に「トルク補償カム１３」と呼ぶことがある。また、上側トルク補償カムフォロア２２Ａと下側トルク補償カムフォロア２２Ｂとを総称して、単に「トルク補償カムフォロア１４」と呼ぶことがある。

【0045】

図５では、上側トルク補償カム２１Ａの外形線を実線で、下側トルク補償カム２１Ｂの外形線を破線で示している。また、上側トルク補償カムフォロア２２Ａの外形線を実線で、下側トルク補償カムフォロア２２Ｂの外形線を破線で示している。

【0046】

上側トルク補償カム２１Ａと、下側トルク補償カム２１Ｂとは、同一形状をしており、一方（例えば、上側トルク補償カム２１Ａ）が他方（例えば、下側トルク補償カム２１Ｂ）に対して裏返しになって、回転方向に位相をずらして入力軸３に取り付けられている。なお、上側トルク補償カム２１Ａ及び下側トルク補償カム２１Ｂは、入力軸３に設けられた駆動基台の上下両側面にそれぞれ固定されてもよい。図２に示されているように、トルク補償カム１３は、割出用カム１０と同一の軸（入力軸３）に取り付けられている。

【0047】

トルク補償カム１３には、トルク補償カムフォロア１４と係合することで、トルク補償回転軸１６を速度Ｖｍａｘで回転させる凸部１８Ｃ及び接続部１８Ｅと、トルク補償カムフォロア１４と係合することで、トルク補償回転軸１６を速度ＶｍａｘからＶｍｉｎに変速させ、その後速度Ｖｍｉｎから速度Ｖｍａｘに変速させる接続部１８Ｄとが形成されている。

【0048】

上側トルク補償カムフォロア２２Ａと、下側トルク補償カムフォロア２２Ｂとは、同一形状をしており、回転方向に３０度位相をずらしてトルク補償回転軸１６に取り付けられている。なお、上側トルク補償カムフォロア２２Ａ及び下側トルク補償カムフォロア２２Ｂは、トルク補償回転軸１６に設けられたターレット（不図示）の上下両側面にそれぞれ固定されてもよい。

【0049】

トルク補償カムフォロア１４には、トルク補償カム１３の凸部１８Ｃと係合する係合部２０Ｂが形成されている。係合部２０Ｂは、回転方向に等間隔、かつ放射状に形成されている。なお、本実施形態では、係合部２０Ｂは、上側トルク補償カムフォロア２２Ａ毎又は下側トルク補償カムフォロア２２Ｂ毎に６個、６０度間隔で形成されている。上述したように上側トルク補償カムフォロア２２Ａと、下側トルク補償カムフォロア２２Ｂとは、回転方向に３０度位相がずれているので、トルク補償カムフォロア１４（上側トルク補償カムフォロア２２Ａ及び下側トルク補償カムフォロア２２Ｂ）は、計１２個、３０度間隔で形成されていることになる。

【0050】

図５において、トルク補償カム１３とトルク補償カムフォロア１４とは、入力軸３が反時計周りに１回転すると、トルク補償回転軸１６が時計周りに１８０度回転するように構成されている。すなわち、トルク補償カム１３が反時計周りに１回転すると、トルク補償カムフォロア１４（上側トルク補償カムフォロア２２Ａ及び下側トルク補償カムフォロア２２Ｂ）が時計周りに６個分送り出される。なお、入力軸３（トルク補償カム１３）の回転方向は、反時計回りに限定されるものではなく、時計周りであってもよい。この場合、トルク補償回転軸１６（トルク補償カムフォロア１４）は反時計回りとなる。

【0051】

入力軸が１回転したときの、出力軸（カムフォロア）の回転度合いに対するトルク補償回転軸（トルク補償カムフォロア）の回転度合いの比率を出力回転比率と呼ぶ。本実施形態では、入力軸３が１回転すると、出力軸４が６０度回転する（割出用カムフォロア１１の送り出し数は２個である）。また、同じく入力軸３が１回転すると、トルク補償回転軸１６が１８０度回転する。この場合、出力回転比率は３である。

【0052】

トルク補償回転体１５は、重心に回転軸（トルク補償回転軸１６）が配置された慣性体である。トルク補償回転体１５は、フライホイールと呼ぶこともある。トルク補償回転体１５の慣性モーメントの大きさは組み込まれる割出用カム装置９Ａに応じて設計されるが、上述の出力回転比率を大きくすることで、トルク補償回転体１５の慣性モーメントの大きさを抑えることができる。トルク補償回転体１５は、後述するトルク補償回転軸１６のハウジング２外部側の一端に設けられ、トルク補償回転軸１６ともに回転運動をする。

【0053】

トルク補償回転軸１６は、トルク補償カム１３とトルク補償カムフォロア１４により発生する補償トルクを伝達するための回転可能な軸部材である（図１、２参照）。トルク補償回転軸１６の中心軸は、出力軸４の中心軸と同一軸上である。本実施形態（図１、２）では、出力軸４の外周にトルク補償回転軸１６が設けられている。また、後述するように、トルク補償回転軸１６の回転方向は、出力軸４の回転方向と同一である。

【0054】

なお、本実施形態の間欠割出装置１Ａでは、トルク補償回転体１５を割出用テーブル７と同じ側、すなわち、間欠割出装置１Ａの上部に両方配置したことによって、割出用テーブル７とトルク補償回転体１５の重心間の距離Ｌを小さくしている（図１参照）。言い換えると、割出用テーブル７の重心位置と、トルク補償回転体１５の重心位置とは、トルク補償カムフォロア１４に対して同じ側にある。これにより、モーメント荷重による外乱を少なくすることができる。

【0055】

図６は、トルク補償装置１２Ａの動作を表すカム曲線図である。図６に示すカム曲線図は、入力軸３（トルク補償カム１３）が１回転したときの、トルク補償回転軸１６（トルク補償カムフォロア１４）の回転方向の変位（角度）、速度（角速度）、加速度（角加速度）の時間的な変化を表した図である。図６では、変位を実線、速度を破線、加速度を点線で示している。また、上述の割出用カム装置９Ａの動作を表すカム曲線（図４）との時間的な比較のため、図４で述べたカム装置の非停留期間（Ｘ期間）と、カム装置の停留期間（Ｙ期間）とを図６でも記載している。

【0056】

図６に示すとおり、停留期間においてはある速度Ｖｍａｘのまま維持されている。カム装置の非停留期間Ｘの始点以降、減速され（減速期間）、カム装置の非停留期間Ｘの略中間のタイミングで速度Ｖｍｉｎとなり、その後加速される（加速期間）。そして、カム装置の非停留期間Ｘの終点において、速度は再び速度Ｖｍａｘとなる。

【0057】

上述の動作を、図４及び図６を参照して、割出用テーブル７（出力軸４）及びトルク補償回転体１５（トルク補償回転軸１６）の動作で説明する。すなわち、割出用テーブル７が回転し始めるタイミングにおいて、速度Ｖｍａｘを維持していたトルク補償回転体１５が減速をし始める。割出用テーブル７の割出の中間のタイミングでトルク補償回転体１５は速度Ｖｍｉｎとなり、その後トルク補償回転体１５が加速し始める。割出用テーブル７の割出の終了のタイミングでトルク補償回転体１５は再び速度Ｖｍａｘとなる。

【0058】

＜入力軸３及び出力軸４に作用するトルク変動の軽減について＞
図７は、入力系トルク振動の時間的変化を表す図である。実線は、割出用テーブル７の回転駆動による入力軸３に作用するトルクＴｃ１であり、点線は、トルク補償回転体１５の回転駆動による入力軸３に作用するトルクＴｃ２である。図７に示すように、本実施形態のトルク補償装置１２Ａは、入力軸３に作用するＴｃ１とＴｃ２とを互いに打ち消すように作用する。Ｔｃ１とＴｃ２との差分が、入力軸３に作用するトルク変動として現われてくるので、図７においては、入力軸３に作用するトルク変動は実質的にゼロとなる。すなわち、入力軸３に作用するトルクは、トルク補償回転体１５の回転によるトルクによって相殺されている。これにより、本実施形態のトルク補償装置１２Ａにより、入力系トルク振動は軽減されている。

【0059】

これを別の観点から述べると、割出用テーブル７のトルク特性とトルク補償回転体１５のトルク特性とがお互いに相殺されるように設定しているため、割出用テーブル７の回転に必要な慣性トルクは、トルク補償回転体１５の回転駆動によって供給される。したがって、割出用テーブル７の回転を維持するには、この慣性トルク以外のトルクのみ入力するだけでよい。つまり、本実施形態のトルク補償装置１２Ａは、入力系トルク振動を抑えることにより駆動源６のモータ容量を軽減できるので、省エネルギー効果を有する。

【0060】

図８は、出力系トルク変動の時間的変化を表す図である。実線は、割出用テーブル７の加速度Ａ１であり、破線は、トルク補償回転体１５の加速度Ａ２である。そして、Ａ１とＡ２の差分を点線で示している。カム装置の非停留期間Ｘにおいては、割出用テーブル７とトルク補償回転体１５のいずれも加速度変化が生じ、これに基づく出力系トルク変動が発生している。

【0061】

上述した通り、本実施形態のトルク補償装置１２Ａでは、トルク補償回転体１５（トルク補償回転軸１６）の回転軸は割出用テーブル７（出力軸４）の回転軸と同一軸上であり、かつ、回転方向も同一である。したがって、割出用テーブル７の加速度Ａ１とトルク補償回転体１５の加速度Ａ２との差分（図８中の点線）に基づいて、出力軸４に作用するトルク変動として現われてくる。これにより、本実施形態のトルク補償装置１２Ａでは、出力系トルク変動は軽減されている。

【0062】

＝＝＝第１実施形態（変形例）＝＝＝
図９は、第１実施形態の変形例に係る間欠割出装置１Ｂの概略説明図である。図１０は、第１実施形態の変形例に係る間欠割出装置１Ｂの詳細説明図である。上述の第１実施形態の間欠割出装置１Ａでは、出力軸４上において同じ側（図２では、上側）に割出用テーブル７とトルク補償回転体１５とが配置されているのに対し、本実施形態の変形例に係る間欠割出装置１Ｂでは、出力軸４上において一方の側（図９及び図１０では、上側）に割出用テーブル７が、他方の側（図９及び図１０では、下側）にトルク補償回転体１５が配置されている。この割出用テーブル７とトルク補償回転体１５との配置関係以外は、第１実施形態で述べた間欠割出装置１Ａの構成と同様である。

【0063】

第１実施形態の変形例では、割出用テーブル７を間欠割出装置１Ｂの上部に、トルク補償回転体１５を間欠割出装置１Ｂの下部に配置したことによって、割出用テーブル７とトルク補償回転体１５の重心間の距離Ｌが第１実施形態の間欠割出装置１Ａと比べて大きくなっている。なお、第１実施形態の変形例のトルク補償装置１２Ｂでも、トルク補償回転体１５（トルク補償回転軸１６）の回転軸は割出用テーブル７（出力軸４）の回転軸と同一軸上であり、かつ、回転方向も同一である。このため、重心間の距離Ｌの大きさに関わらず、入力系トルク振動および出力系トルク振動を抑えることができる。

【0064】

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図１１は第２実施形態の間欠割出装置１Ｃの上面図（一部断面図）である。図１２は第２実施形態の間欠割出装置１Ｃの側面図（一部断面図）である。図１３は第２実施形態の間欠割出装置１Ｃの割出用カム装置９Ｂ部分を示す図である。

【0065】

第２実施形態の以下の説明では、図１１及び図１２に示すように各方向を定義する。すなわち、間欠割出装置１Ｃの出力軸４に平行な方向を「上下方向」とし、割出用テーブル７から見て割出用カム装置９Ｂの側を「下」とし、逆側を「上」とする。上下方向のことを「出力軸方向」と呼ぶこともある。本実施形態では、上下方向は鉛直方向になっている。また、入力軸３を含む面において、入力軸３に垂直な方向を「左右方向」とし、図１１及び図１２が描かれた紙面の右側を「右」とし、左側を「左」とする。また、入力軸３に平行な方向を「前後方向」とし、割出用テーブル７から見てトルク補償回転体１５の側を「前」とし、逆側を「後」とする。

【0066】

第１実施形態の間欠割出装置１Ａの割出用カム装置９Ａは、パラレルカムで構成されるのに対し、第２実施形態の間欠割出装置１Ｃの割出用カム装置９Ｂは、ローラギヤカムで構成される。以下、本実施形態の間欠割出装置１Ｃにおける、第１実施形態の間欠割出装置１Ａとの相違点を中心に説明する。

【0067】

第１実施形態のパラレルカムで構成された間欠割出装置１Ａと異なり、本実施形態のローラギヤカムで構成された間欠割出装置１Ｃは、入力軸３と出力軸４とがねじれの位置で配置されている。このように、本実施形態の間欠割出装置１Ｃは、入力軸３の回転方向に対して、出力軸４の回転方向を自由に選択することができる。

【0068】

本実施形態の割出用カム装置９Ｂは、割出用ローラギヤカム２３Ａと、割出用ローラフォロア２４Ａとを有する。

【0069】

割出用ローラギヤカム２３Ａは、入力軸３に設けられたカム部分の機構である。割出用ローラギヤカム２３Ａは、後述するローラフォロア係合部２５Ｂが係合するテーパリブ２５Ａが前後方向に対し斜めの方向に構成されている。

【0070】

割出用ローラフォロア２４Ａは、出力軸４に設けられたカムフォロア部分の機構である。割出用ローラフォロア２４Ａは、ターレット２５Ｃに設けられたローラフォロア係合部２５Ｂを備えている。本実施形態のローラフォロア係合部２５Ｂは、ターレット２５Ｃの回転方向に等間隔、かつ放射状に形成されている。

【0071】

なお、トルク補償装置１２Ｂのカム機構も、トルク補償ローラギヤカム２３Ｂと、トルク補償ローラフォロア２３Ｂとからなるローラギヤカムにて構成されているが、トルク補償ローラギヤカム２３Ｂと、トルク補償ローラフォロア２３Ｂとによって発生した運動を割出用テーブル７の下部に設けられたトルク補償回転体１５に伝達するために、回転伝達部２６を有している。

【0072】

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。

【0073】

上述の実施形態のカム機構は、パラレルカム機構（第１実施形態）とローラギヤカム機構（第２実施形態）で構成されていたが、これに限らず、バレルカムにて構成されてもよい。

【符号の説明】

【0074】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 間欠割出装置、２ ハウジング、３ 入力軸、４ 出力軸、
５ 軸受、６ 駆動源、７ 割出用テーブル、８ カム機構、
９Ａ，９Ｂ 割出用カム装置、１０ 割出用カム、１１ 割出用カムフォロア、
１２Ａ，１２Ｂ トルク補償装置、１３ トルク補償カム
１４ トルク補償カムフォロア、１５ トルク補償回転体、１６ トルク補償回転軸、
１７Ａ 上側カム、１７Ｂ 下側カム、１８Ａ，１８Ｃ 凸部、
１８Ｂ 円弧部、１８Ｄ，１８Ｅ 接続部、
１９Ａ 上側カムフォロア、１９Ｂ 下側カムフォロア、
２０Ａ，２０Ｂ 係合部、
２１Ａ 上側トルク補償カム、２１Ｂ 下側トルク補償カム、
２２Ａ 上側トルク補償カムフォロア、２２Ｂ 下側トルク補償カムフォロア
２３Ａ 割出用ローラギヤカム ２３Ｂ トルク補償ローラギヤカム
２４Ａ 割出用ローラフォロア ２４Ｂ トルク補償ローラフォロア
２５Ａ テーパリブ ２５Ｂ ローラフォロア係合部 ２５Ｃ ターレット
２６ 回転伝達部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】