特許 7246687 パラレルカム装置

(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】

(24)【登録日】2023-03-17

(45)【発行日】2023-03-28

(54)【発明の名称】パラレルカム装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 27/04 20060101AFI20230320BHJP

【ＦＩ】

F16H27/04 A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018209117

(22)【出願日】2018-11-06

(65)【公開番号】P2020076442

(43)【公開日】2020-05-21

【審査請求日】2021-10-18

(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】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 平三郎

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 尚功

【審査官】増岡 亘

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－２７４３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－８９６４２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平２－１２２２６０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１０－７１３２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ２７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力軸と、
前記入力軸の軸方向に沿うように設けられた出力軸と、
前記入力軸と一体的に回転する外歯式入力側パラレルカムと、
前記外歯式入力側パラレルカムと係合するカムフォロアを備え、回転する前記外歯式入力側パラレルカムにより前記カムフォロアが押圧されて間欠的に移動することにより間欠的に回転する中間回転部と、
前記カムフォロアと係合し、前記出力軸と一体的に回転する外歯式出力側パラレルカムであって、前記中間回転部の回転に伴って回転移動する前記カムフォロアにより連続的に押圧されることにより、前記中間回転部が１回転する際の回転数が１より小さくなるような回転比で連続的に回転する外歯式出力側パラレルカムと、
を有することを特徴とするパラレルカム装置。

【請求項2】

請求項１に記載のパラレルカム装置であって、
前記外歯式入力側パラレルカムとして、２つの板カムを有し、
前記中間回転部には周方向に並ぶように２×Ｎ個のカムフォロアが設けられており、
前記外歯式入力側パラレルカムが１回転する間に、前記２つの板カムが前記カムフォロアをそれぞれ押圧して前記中間回転部を１／Ｎ回転させ、
Ｎは３以上６以下であることを特徴とするパラレルカム装置。

【請求項3】

請求項２に記載のパラレルカム装置であって、
前記Ｎが３であることを特徴とするパラレルカム装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パラレルカム装置に関する。

【背景技術】

【0002】

入力軸と、入力軸と一体的に回転するパラレルカムと、入力軸の軸方向に沿うように設けられた出力軸と、出力軸と一体的に回転移動するカムフォロアと、を備え、入力軸の回転により回転するパラレルカムがカムフォロアを押圧して間欠的に移動させ、該移動により出力軸が間欠的に回転するパラレルカム装置（パラレルインデックスカム装置）は、既に良く知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－０７１３２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のパラレルカム装置においては、割出数（出力部が１回転する間に停留する回数）を多くすると、入力カムと出力ターレット間の動力伝達における圧力角が大きくなり、圧力角が大きくなると入力トルクに対して出力トルクに関与する分力が小さくなるので、運転効率や寿命の面で問題となっていた。

【0005】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、圧力角を抑制しつつ、パラレルカム装置の割出数を増やすことにある。

【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、入力軸と、前記入力軸の軸方向に沿うように設けられた出力軸と、前記入力軸と一体的に回転する外歯式入力側パラレルカムと、前記外歯式入力側パラレルカムと係合するカムフォロアを備え、回転する前記外歯式入力側パラレルカムにより前記カムフォロアが押圧されて間欠的に移動することにより間欠的に回転する中間回転部と、前記カムフォロアと係合し、前記出力軸と一体的に回転する外歯式出力側パラレルカムであって、前記中間回転部の回転に伴って回転移動する前記カムフォロアにより連続的に押圧されることにより、前記中間回転部が１回転する際の回転数が１より小さくなるような回転比で連続的に回転する外歯式出力側パラレルカムと、を有することを特徴とするパラレルカム装置である。

【0007】

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付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、圧力角を抑制しつつ、パラレルカム装置の割出数を増やすことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施の形態に係るパラレルカム装置１０の内部構造図である。

【図2】入力カム２２とカムフォロア３２の圧力角がカムフォロア３２の数量により相違することを説明するための説明図である。

【図3】従来のパラレルカム装置６０の内部構造図である。

【図4】第２実施の形態に係るパラレルカム装置１００の内部構造図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

【0011】

入力軸と、前記入力軸の軸方向に沿うように設けられた出力軸と、前記入力軸と一体的に回転する入力側パラレルカムと、前記入力側パラレルカムと係合するカムフォロアを備え、回転する前記入力側パラレルカムにより前記カムフォロアが押圧されて間欠的に移動することにより間欠的に回転する中間回転部と、前記カムフォロアと係合し、前記出力軸と一体的に回転する出力側パラレルカムであって、前記中間回転部の回転に伴って回転移動する前記カムフォロアにより連続的に押圧されることにより、前記中間回転部が１回転する際の回転数が１より小さくなるような回転比で連続的に回転する出力側パラレルカムと、を有することを特徴とするパラレルカム装置。

【0012】

このようなパラレルカム装置によれば、圧力角を抑制しつつ、パラレルカム装置の割出数を増やすことが可能となる。

【0013】

かかるパラレルカム装置であって、前記入力側パラレルカムとして、２つの板カムを有し、前記中間回転部には周方向に並ぶように２×Ｎ個のカムフォロアが設けられており、前記入力側パラレルカムが１回転する間に、前記２つの板カムが前記カムフォロアをそれぞれ押圧して前記中間回転部を１／Ｎ回転させ、Ｎは３以上６以下であることが望ましい。

【0014】

このようなパラレルカム装置によれば、圧力角を６０度以下に抑制しつつ、パラレルカム装置の割出数を増やすことが可能となる。

【0015】

かかるパラレルカム装置であって、前記Ｎが３であることが望ましい。

【0016】

このようなパラレルカム装置によれば、圧力角を最適な角度としつつ、パラレルカム装置の割出数を増やすことが可能となる。

【0017】

＝＝＝本実施の形態に係るパラレルカム装置１０について＝＝＝
本実施の形態に係るパラレルカム装置１０は、入力軸２１と、入力軸２１の軸方向に沿うように設けられた出力軸４１と、を有しており、入力軸２１へ入力された連続した回転が間欠的な回転として出力軸４１から出力される装置である。

【0018】

図１は、本実施の形態に係るパラレルカム装置１０の内部構造図であり、上図に平面図、下図に側面図を示している。なお、本実施の形態に係る図面においては、本発明を解りやすく説明するため適宜部材を省略している場合がある。

【0019】

また、互いに直交する三方向のことを、それぞれＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向といい、Ｘ方向及びＹ方向がそれぞれ水平方向を向いており、Ｚ方向が鉛直方向を向いている。そして、平面図においては、紙面の横方向をＸ方向として紙面の左側（右側）を左（右）と呼び、紙面の縦方向をＹ方向として紙面の奥側（手前側）を奥（手前）と呼ぶ。側面図においては、紙面の縦方向をＺ方向として紙面の上側（下側）を上（下）と呼ぶ。また、図１の上図においては、上部の部材により上側から可視出来ない下部の部材について破線で表している。

【0020】

パラレルカム装置１０は、図１に示すように、ハウジング１１と、入力部２０と、ターレット３０（中間回転部に相当）と、出力部４０とを有しており、ハウジング１１の内部に、入力部２０と、ターレット３０と、出力部４０が設けられている。

【0021】

入力部２０は、動力源からの動力を受けて連続的に回転し、ターレット３０を間欠的に回転させる部位であり、入力軸２１と、入力カム２２（入力側パラレルカムに相当）と、入力軸ベアリング２３と、を有し、パラレルカム装置１０の右側に設けられている。

【0022】

入力軸２１は、ハウジング１１に固定された入力軸ベアリング２３によりＺ方向に沿った方向を回転軸として回転可能に支持されており、入力軸２１には入力カム２２が入力軸２１と一体的に回転するように固定されている。また、入力軸２１は、ハウジング１１の外部まで端部が延出しており、その延出した端部に不図示のモータが動力源として接続されている。

【0023】

入力軸２１は、ハウジング１１内部のＺ方向における中央部（以下、軸方向の中央部ともいう）に、軸径が最も大きく入力カム２２の軸方向の位置を決めるための位置決め部２１ａと、位置決め部２１ａの軸方向の両側に、入力カム２２の穴部と嵌合する嵌め合い部２１ｂと、嵌め合い部２１ｂの軸方向の端側に、入力軸ベアリング２３と嵌合する軸部２１ｃと、を有している。すなわち、入力軸２１は、３つの異なる軸径を有しており、軸方向の端部から中央部に向けて、軸部２１ｃ、嵌め合い部２１ｂ、位置決め部２１ａの順に軸径が大きくなる形状をしている。

【0024】

入力カム２２は、上下一対の上部入力カム２２Ｕと下部入力カム２２Ｌの２つの板カムで構成されており、上部入力カム２２Ｕと下部入力カム２２Ｌには、嵌め合い部２１ｂと嵌合する穴部がそれぞれに設けられている。そして、図１に示すように、上部入力カム２２Ｕが上側の嵌め合い部２１ｂ、下部入力カム２２Ｌが下側の嵌め合い部２１ｂにそれぞれ嵌め合わされており、共に位置決め部２１ａと接した状態（入力軸２１の中央部へ向かって最も挿入された状態）でボルトにより入力軸２１に固定されている。したがって、入力軸２１に対する上下の入力カム２２の軸方向における位置、すなわち、上部入力カム２２Ｕと下部入力カム２２Ｌの軸方向における隙間の大きさが所定の隙間（以下、入力カム２２の隙間ともいう）で固定される。

【0025】

また、上部入力カム２２Ｕと下部入力カム２２Ｌは、割出中心（図１において符号Ｃで示す）を基準とした線対称の形状であり、平面視略水滴形状（平面視円形状の一部が半径方向の外側に突出した形状（以下、この突出した形状部を入力カム突出部ともいう））をしている。そして、この入力カム突出部が、後述するターレット３０のカムフォロア３２を押圧して移動させて、ターレット３０を回転させる。

【0026】

ターレット３０は、入力部２０の回転を受けて間欠的に回転し、出力部４０を連続的に回転させる部位であり、ターレット軸３１と、カムフォロア３２と、ターレット軸ベアリング３３と、を有し、Ｘ方向における入力部２０と出力部４０の間に設けられている。

【0027】

ターレット軸３１は、ハウジング１１に固定されたターレット軸ベアリング３３により、入力軸２１の軸方向（Ｚ方向）に沿った方向を回転軸として回転可能に支持されており、軸方向の中央部にカムフォロア取り付け部３１ａを有している。

【0028】

カムフォロア取り付け部３１ａは、ターレット軸３１の軸径よりも大きい外径をした平面視円形状であり、入力部２０では入力カム２２の隙間に、出力部４０では後述する出力カム４２の隙間に、それぞれに入り込むようにして設けられている。そして、カムフォロア取り付け部３１ａは、入力カム突出部及び後述する出力カム突出部とＺ方向において重なっている（以下、この部分を重なり部分ともいう）。

【0029】

つまり、入力部２０（出力部４０）においては、上側から、上部入力カム２２Ｕの入力カム突出部（後述する上部出力カム４２Ｕの出力カム突出部）→カムフォロア取り付け部３１ａ→下部入力カム２２Ｌの入力カム突出部（後述する下部出力カム４２Ｌの出力カム突出部）の順に、それぞれが接触しないようにして重なっている。

【0030】

カムフォロア３２は、平面視円形状であり、Ｚ方向に沿った方向を回転軸として自転可能な回転体として、ターレット軸３１周りの同一円周上に、上部と下部に分けられて複数設けられている。そして、上部（下部）のカムフォロア３２は、ターレット軸３１周りを回転移動して上部入力カム２２Ｕ及び上部出力カム４２Ｕ（下部入力カム２２Ｌ及び下部出力カム４２Ｌ）と係合するように、カムフォロア取り付け部３１ａの重なり部分の上面（下面）に設けられている。

【0031】

本実施の形態においては、上部と下部のカムフォロア３２が上下共に１２０度毎の等間隔で３つ、上下合わせて６つ設けられている。そして、パラレルカム装置１０を所謂共役カム装置とするために、上下のカムフォロア３２は、ターレット３０の周方向における位置がずらされて（位相差がつけられて）設けられており、上部と下部のカムフォロア３２に６０度の位相差がつけられている。つまり、上下のカムフォロア３２は、同一円周上に上部→下部→上部→下部→上部→下部の順で６０度毎、すなわち、上下交互に６０度毎に設けられている。

【0032】

なお、前述した入力部２０（出力部４０については後述する）においては、この上下のカムフォロア３２の周方向の位置ずれ（位相差）と割出動作に対応するように、上部入力カム２２Ｕの入力カム突出部と、下部入力カム２２Ｌの入力カム突出部とが創成された状態で入力軸２１に固定されている。

【0033】

出力部４０は、ターレット３０の回転を受けて回転し、該回転を出力する部位であり、出力軸４１と、出力カム４２（出力側パラレルカムに相当）と、出力軸ベアリング４３と、を有し、パラレルカム装置１０の左側に設けられている。

【0034】

出力軸４１は、ハウジング１１に固定された出力軸ベアリング４３により、入力軸２１及びターレット軸３１の軸方向（Ｚ方向）に沿った方向を回転軸として回転可能に支持されており、出力軸４１にはカムフォロア３２と係合する出力カム４２が出力軸４１と一体的に回転するように固定されている。

【0035】

また、出力軸４１は、入力軸２１と同様の軸径の構成、すなわち、３つの異なる軸径として位置決め部４１ａ、嵌め合い部４１ｂ、軸部４１ｃを有しており、軸方向における端部から中央部に向けて軸部４１ｃ、嵌め合い部４１ｂ、位置決め部４１ａの順に軸径が大きくなる形状をしている。

【0036】

出力カム４２は、上下一対の上部出力カム４２Ｕと下部出力カム４２Ｌの２つの板カムにより構成され、上部出力カム４２Ｕ及び下部出力カム４２Ｌには、嵌め合い部４１ｂと嵌合する穴部がそれぞれ設けられている。

【0037】

そして、前述した入力部２０と同じように、上下の出力カム４２は、共に位置決め部４１ａと接した状態で、ボルトにより出力軸４１に固定されている。したがって、上部出力カム４２Ｕと下部出力カム４２Ｌの軸方向における隙間の大きさが所定の隙間（出力カム４２の隙間）で固定される。

【0038】

また、上下の出力カム４２の形状は、互いに同一形状をしており、平面視略スプロケット形状（平面視円形状の外周に突出部（凸形状をしたカムによる歯型部分。以下、この突出部を出力カム突出部ともいう）が周方向において等間隔に連続して複数設けられた形状）をしている。そして、この複数の出力カム突出部は、ターレット３０のカムフォロア３２の数量よりも多く設けられており、本実施の形態においては、カムフォロア３２の６つに対して、上下の出力カム突出部がそれぞれ等間隔で８か所（４５度毎）、合計で１６か所設けられている。

【0039】

すなわち、カムフォロア３２の数量（６つ）よりも、出力カム突出部を多く設ける（１６か所）ことにより、ターレット３０が１回転した際に、出力部４０が１回転しないような（出力部４０の回転数が１よりも小さくなるような）回転比で、ターレット３０が出力部４０を回転させる（出力部４０を所謂減速機として機能させている）。なお、回転比とは、ターレット３０の１回転に対し出力部４０がいくら回転するかを表しており、例えば、回転比３／８は、ターレット３０が１回転すると、出力部４０が３／８回転することを表している。

【0040】

また、ターレット３０における上下のカムフォロア３２の周方向の位置ずれに対応するように、上下の出力カム突出部は、出力部４０の周方向において位置がずらされて（位相差がつけられて）出力軸４１に固定されている。そして、この周方向のずれにより、上部と下部の出力カム突出部は、上下共に同じ所定の位置で上下のカムフォロア３２と係合、若しくは、離脱をする。

【0041】

つまり、本実施の形態においては、ターレット３０が反時計回りに回転するため、上部（下部）の出力カム突出部は、出力部４０の２時半ぐらい（ターレット３０の１１時ぐらい）の位置で上部（下部）のカムフォロア３２と係合し（以下、所定の係合位置ともいう）、出力部４０の３時半ぐらい（ターレット３０の７時ぐらい）の位置で上部（下部）のカムフォロア３２と離脱する（以下、所定の離脱位置ともいう）。

【0042】

また、本実施の形態においては、複数のカムフォロア３２のうちのあるカムフォロア３２が所定の係合位置に至り、出力カム突出部と係合してから該出力カム突出部を押圧して移動させている間に、このあるカムフォロア３２の次に出力カム突出部と係合するカムフォロア３２、すなわち、周方向において６０度の位相差を持って隣り合うカムフォロア３２が所定の係合位置に至り、出力カム突出部と係合してから該出力カム突出部を押圧して移動させる。

【0043】

つまり、出力カム突出部（出力カム４２）は、ターレット３０の回転に伴って回転移動するカムフォロア３２により途切れることなく押圧されて連続的に移動する（回転する）。したがって、ターレット３０と出力部４０の動作（回転及び停止）は、連動することとなり、ターレット３０が回転すると、出力部４０も回転し、ターレット３０が停止すると、出力部４０も停止することなる。すなわち、出力部４０は、ターレット３０と同じタイミングで動作する。

【0044】

＜＜＜パラレルカム装置１０の動作について＞＞＞
次に、パラレルカム装置１０の動作として、図１の状態から、入力部２０が時計回りに１回転した際のターレット３０と出力部４０の動作について説明する。

【0045】

なお、ここでは説明を解りやすくするため、カムフォロア３２について、ターレット３０の１２時の方向に位置しているカムフォロア３２から時計回りに、カムフォロアＦ１、カムフォロアＦ２、カムフォロアＦ３、カムフォロアＦ４、カムフォロアＦ５、カムフォロアＦ６と呼ぶ。

【0046】

また、出力カム突出部についても、出力部４０の１時ぐらいの方向に位置している出力カム突出部から時計回りに、出力カム突出部Ｋ１、出力カム突出部Ｋ２、出力カム突出部Ｋ３、出力カム突出部Ｋ４、出力カム突出部Ｋ５、出力カム突出部Ｋ６と呼ぶ（出力カム突出部は合計１６か所設けられているが、ここでは上記６か所を用いて説明する）。
＜入力部２０とターレット３０の動作について＞
先ずは、図１の状態から、入力部２０が時計回りに１回転した際のターレット３０の動作について説明する。

【0047】

図１に示す入力部２０とターレット３０の状態は、上部入力カム２２Ｕの円形部分（入力カム突出部でない部分）とカムフォロアＦ２が係合し、下部入力カム２２Ｌの円形部分とカムフォロアＦ３が係合している。そして、かかる状態のターレット３０は、ターレット軸３１周りを回転することができない状態となっている。

【0048】

つまり、図１に示す状態のターレット３０が時計回りに回転しようとすると、カムフォロアＦ２と上部入力カム２２Ｕが該回転を停止させるように作用し、反時計回りに回転しようとすると、カムフォロアＦ３と下部入力カム２２Ｌが該回転を停止させるように作用する。

【0049】

そのため、２つのカムフォロア３２が入力カム２２の円形部分と係合しているときは、ターレット３０が回転不能となり、入力カム２２が回転してもカムフォロア３２が回転移動しない（ターレット３０が回転しない）停留期間となる。

【0050】

そして、図１に示す状態から、入力カム２２が時計回りに回転すると、カムフォロアＦ２と係合している上部入力カム２２Ｕの係合部が、円形部分→入力カム突出部に移行する。つまり、上部入力カム２２Ｕは、入力カム突出部でカムフォロアＦ２を反時計回りに押圧して移動させる。

【0051】

このときに、下部入力カム２２ＬがカムフォロアＦ３の円形部分と係合した状態だと、前述したように、カムフォロアＦ３と下部入力カム２２ＬがカムフォロアＦ２の移動を停止させるように作用してしまう。そのため、下部入力カム２２Ｌの外周形状は、一部が凹んだ形状をしており（図１において符号Ｈで示す）、上部入力カム２２Ｕの入力カム突出部がカムフォロアＦ２を押し出す際には、カムフォロアＦ３は、カムフォロアＦ２の移動を妨げないように、下部入力カム２２Ｌの凹んだ形状部分（符号Ｈ）に位置する。

【0052】

そうすると、上部入力カム２２Ｕの入力カム突出部は、その先端が入力部２０の１０時ぐらいの位置に至るまでカムフォロアＦ２を押圧して移動させ、その後にカムフォロアＦ２から離脱する。そして、この離脱の際には、下部入力カム２２Ｌの入力カム突出部がカムフォロアＦ３を反時計回りに押圧して移動させている。

【0053】

つまり、上部入力カム２２Ｕの入力カム突出部が離脱した後も、引き続き下部入力カム２２Ｌの入力カム突出部がカムフォロアＦ３を反時計回りに押圧して移動させる。そして、下部入力カム２２Ｌの入力カム突出部は、その先端が入力部２０の１０時ぐらいの位置に至るまで、すなわち、カムフォロアＦ３が離脱するまで、カムフォロアＦ３を反時計回りに押圧して移動させ、ターレット３０をターレット軸３１周りに回転させる。

【0054】

上下の入力カム突出部により移動させられたカムフォロアＦ２とカムフォロアＦ３は、図１に示すカムフォロアＦ６とカムフォロアＦ１の位置までそれぞれ移動させられる。そして、カムフォロアＦ２の位置にはカムフォロアＦ４が位置し、カムフォロアＦ３の位置にはカムフォロアＦ５が位置する。つまり、カムフォロアＦ４及びカムフォロアＦ５は、入力カム２２の円形部分と係合する。また、カムフォロアＦ１及びカムフォロアＦ６は、それぞれカムフォロアＦ５とカムフォロアＦ４の位置まで移動させられる。

【0055】

カムフォロアＦ１乃至カムフォロアＦ６は、下部入力カム２２Ｌの入力カム突出部がカムフォロアＦ３と離脱してから時計回りに回転して再び図１に示す状態に至るまで、すなわち、入力部２０が１回転するまで、上記で移動させられた位置において停止している。

【0056】

これは、上記の移動後から入力部２０が１回転するまで、カムフォロアＦ４及びカムフォロアＦ５が入力カム２２の円形部分と係合しているので、前述したように、入力カム２２が回転してもカムフォロア３２が移動しない（ターレット３０が回転しない）停留期間となるためである。

【0057】

つまり、入力カム２２が時計回りに１回転すると、カムフォロア３２は、周方向において反時計回りの先隣（隣の隣）にあるカムフォロア３２（例えば、カムフォロアＦ３であればカムフォロアＦ１）の位置まで移動させられる。すなわち、入力カム２２が１回転すると、上下の入力カム２２がカムフォロア３２をそれぞれ押圧して移動させ、ターレット３０を１／３回転（１２０度）回転させる。

【0058】

また、前述したように、入力カム２２の円形部分とカムフォロア３２が係合しているときは、ターレット３０の停留期間となり、入力カム突出部とカムフォロア３２が係合しているときに、ターレット３０が回転する。すなわち、モータを動力源として入力部２０が連続的に回転すると、入力軸２１及び入力カム２２が連続的に回転し、連続的に回転する入力カム２２は、係合するカムフォロア３２を間欠的に移動させる（すなわち、ターレット３０を間欠的に回転させることとなり、ターレット３０が間欠割出動作を行うこととなる）。

【0059】

＜ターレット３０と出力部４０の動作について＞
次に、図１の状態から、入力部２０が時計回りに１回転、すなわち、ターレット３０が反時計回りに１２０度回転した際の出力部４０の動作について説明する。

【0060】

図１に示す出力カム４２とカムフォロア３２の係合状態を見てみると、カムフォロアＦ５の奥側の外周面が出力カム突出部Ｋ３の手前側の外周面と係合し、カムフォロアＦ６の手前側の外周面が出力カム突出部Ｋ４の奥側の外周面と係合している。そして、かかる状態の出力部４０は、ターレット３０の回転に伴って回転する状態となっている。

【0061】

つまり、カムフォロアＦ５とカムフォロアＦ６が出力カム突出部の両側（奥側及び手前側）から係合しているので、出力部４０は、出力軸４１周りを自由に回転することはできないが、ターレット３０が反時計回りに回転すると、カムフォロアＦ６が出力カム突出部Ｋ４を押圧して移動させるため、出力部４０は、出力軸４１周りを時計回りに回転する。

【0062】

そして、以下では、カムフォロアＦ１乃至カムフォロアＦ６のうちから、カムフォロアＦ６、カムフォロアＦ１、及びカムフォロアＦ２の動作及び出力カム４２との係合状態の変化を示すことにより、出力部４０の動作について説明する。なお、ターレット３０が反時計回りに１２０度回転すると、カムフォロアＦ６はカムフォロアＦ４の位置まで、カムフォロアＦ１はカムフォロアＦ５の位置まで、カムフォロアＦ２はカムフォロアＦ６の位置まで、それぞれ回転移動する。

【0063】

カムフォロアＦ６は、図１において、外周面の手前側で出力カム突出部Ｋ４と係合している。すなわち、図１の状態からターレット３０が反時計回りに回転すると、カムフォロアＦ６は、出力カム突出部Ｋ４を時計回りに押圧して移動させて、出力部４０を出力軸４１周りに回転させる。

【0064】

そして、カムフォロアＦ６は、図１におけるカムフォロアＦ５の位置において、図１に示すカムフォロアＦ５と出力カム突出部Ｋ３の係合状態と同様の係合状態となる。すなわち、カムフォロアＦ６は、外周面の奥側で出力カム突出部Ｋ２と係合する。したがって、カムフォロアＦ６は、図１におけるカムフォロアＦ６の位置からカムフォロアＦ５の位置に回転移動する間に、外周面の手前側で係合する出力カム突出部Ｋ４から離脱し、外周面の奥側で出力カム突出部Ｋ２と係合する。

【0065】

そして、カムフォロアＦ６は、外周面の奥側で出力カム突出部Ｋ２と係合しつつ、図１におけるカムフォロアＦ４の位置まで回転移動するが、図１におけるカムフォロアＦ５の位置とカムフォロアＦ４の位置の間には、前述した所定の離脱位置が存在する。つまり、カムフォロアＦ６は、所定の離脱位置で出力カム突出部Ｋ２と離脱してからカムフォロアＦ４の位置まで回転移動する。

【0066】

カムフォロアＦ１は、図１において、出力カム突出部と係合していないが、図１におけるカムフォロアＦ１の位置とカムフォロアＦ６の位置の間に、前述した所定の係合位置が存在する。つまり、カムフォロアＦ１は、所定の係合位置で出力カム突出部Ｋ３と外周面の手前側で係合し、出力カム突出部Ｋ３を時計回りに押圧して移動させつつ、カムフォロアＦ６の位置まで回転移動する。

【0067】

なお、カムフォロア３２は、出力カム突出部を途切れることなく押圧して連続的に移動させるため、カムフォロアＦ１は、カムフォロアＦ６が出力カム突出部Ｋ４と離脱する前に、出力カム突出部Ｋ３と係合する。

【0068】

そして、カムフォロアＦ１は、図１におけるカムフォロアＦ５の位置まで回転移動するが、前述したカムフォロアＦ６と同様に、係合する出力カム突出部が変更される。つまり、カムフォロアＦ１は、外周面の手前側で係合する出力カム突出部Ｋ３から離脱し、外周面の奥側で出力カム突出部Ｋ１と係合して、図１におけるカムフォロアＦ５の位置に回転移動する。

【0069】

カムフォロアＦ２は、図１において、出力カム突出部とは係合していないが、前述したカムフォロアＦ１と同様に、所定の係合位置で出力カム突出部Ｋ２と外周面の手前側で係合し、出力カム突出部Ｋ２を時計回りに押圧して移動させて、出力部４０を出力軸４１周りに回転させる。そして、カムフォロアＦ２は、外周面の手前側で出力カム突出部Ｋ２と係合したまま、図１におけるカムフォロアＦ６の位置まで回転移動する。

【0070】

カムフォロアＦ６、カムフォロアＦ１、及びカムフォロアＦ２が上記のように回転移動すると（図１の状態から入力部２０が時計回りに１回転してターレット３０が反時計回りに１２０度回転すると）、出力カム突出部Ｋ１が出力カム突出部Ｋ３の位置、出力カム突出部Ｋ２が出力カム突出部Ｋ４の位置、出力カム突出部Ｋ３が出力カム突出部Ｋ５の位置、出力カム突出部Ｋ４が出力カム突出部Ｋ６の位置、まで押圧されて移動する。

【0071】

つまり、ターレット３０が反時計回りに１２０度回転（１／３回転）すると、出力カム突出部は、周方向において時計回りの先隣にある出力カム突出部の位置まで押圧されて移動し、出力部４０は、出力軸４１周りに４５度回転（１／８回転）させられる。したがって、ターレット３０と出力部４０の回転比は、ターレット３０が１回転（１／３回転×３回）する際の出力部４０が３／８回転（１／８回転×３回）となる。

【0072】

そして、本実施の形態においては、入力部２０が１回転する度に、ターレット３０が１２０度回転して１回停留し、出力部４０が４５度回転して１回停留する。すなわち、本実施の形態に係るパラレルカム装置１０は、出力部４０が４５度毎に停留するので、割出数が８のパラレルカム装置１０となる。

【0073】

＜＜＜圧力角について＞＞＞
圧力角とは、カムとカムフォロア３２の共通法線方向と運動方向とがなす角度のことであり、動力の伝達元（例えば、入力カム２２）が動力の伝達先（例えば、カムフォロア３２）を押し付ける方向を基準とし、該基準に対して動力の伝達先（例えば、カムフォロア３２）がどの方向に運動（移動）するかを角度で表したものである。そのため、圧力角は、動力の伝達元の押し付けている力が、どの程度有効に動力の伝達先の運動する力として作用しているのかを判断するための基準として用いられる。

【0074】

そして、以下では、入力カム２２とカムフォロア３２について、カムフォロア３２の数量による圧力角の相違（変化）を説明する。

【0075】

図２は、入力カム２２とカムフォロア３２の圧力角がカムフォロア３２の数量により相違することを説明するための説明図である。上図は、カムフォロア３２が６個設けられた第一ターレット３０ａ（本実施の形態に係るターレット３０に相当）が入力カム２２と係合した状態、中央図は、カムフォロア３２が８個設けられた第二ターレット３０ｂが入力カム２２と係合した状態、下図は、カムフォロア３２が１６個設けられた第三ターレット３０ｃが入力カム２２と係合した状態、をそれぞれ示している。また、図２においては、上部入力カム２２Ｕ及び上部のカムフォロア３２を実線で、下部入力カム２２Ｌ及び下部のカムフォロア３２を破線で表している。

【0076】

また、カムフォロア３２の数量は、ターレットが１回転する間に停留する回数（以下、ターレット割出数ともいう）と相関関係にあり、ターレット割出数は、カムフォロア３２の数量の半分となる。つまり、第一ターレット３０ａは、ターレット割出数が６／２＝３となるので１回転する間に３６０／３＝１２０度毎に３回停留し、第二ターレット３０ｂは、ターレット割出数が８／２＝４となるので１回転する間に３６０／４＝９０度毎に４回停留し、第三ターレット３０ｃは、ターレット割出数が１６／２＝８となるので１回転する間に３６０／８＝４５度毎に８回停留する。

【0077】

また、入力カム２２がカムフォロア３２を押し付ける力を押付力とし、カムフォロア３２の運動方向に作用する力を運動力とすると、次の関係式が成り立つ。

【0078】

運動力＝押付力×ＣＯＳ（圧力角）
つまり、圧力角が０度に近いほどＣＯＳの値が１に近づくので、押付力を運動力へ伝達する効率が高くなり（運動力が大きくなり）、圧力角が９０度に近いほどＣＯＳの値が０に近づくので、押付力を運動力へ伝達する効率が低くなる（運動力が小さくなる）。そして、この圧力角は、前述したように、ターレットに設けられたカムフォロア３２の数量によって相違する。

【0079】

具体的には、図２に示すように、第一ターレット３０ａは第一圧力角θ１となり、第二ターレット３０ｂは第二圧力角θ２となり、第三ターレット３０ｃは第三圧力角θ３となる。そして、第一圧力角θ１乃至第三圧力角θ３の最大値を演算すると、第一圧力角θ１が約４４度となり、第二圧力角θ２が約５３度となり、第三圧力角θ３が約６４度となる。すなわち、ターレットに設けられたカムフォロア３２の数量が多いほど、圧力角の最大値が大きくなる。

【0080】

そして、この圧力角が大きくなると動力の伝達効率が低くなることは既に述べたが、この伝達効率の低下による押付力と運動力の差である消失された力（エネルギー）は、そのままカムフォロア３２が負担するので、カムフォロア３２を損傷させる力となる。そのため、圧力角は、小さいほうが望ましく、最大でも６０度以下が良いとされており、ターレット割出数であれば６（６０度毎に停留）以下が良いとされている。

【0081】

つまり、周方向に並ぶように２×Ｎ個（Ｎはターレット割出数）のカムフォロア３２をターレットに設けて、入力カム２２が１回転してターレットを１／Ｎ回転させる際のＮの数値は、入力カム２２とカムフォロア３２の圧力角を６０度以下に抑制する観点から、６以下とするのが良い。

【0082】

ただし、Ｎを２以下としてしまうと、カムフォロア２４の数量が少な過ぎて、カムフォロア２４を介して入力部２０から出力部４０へ動力を伝達することができない。そのため、実際には、Ｎは３以上となる。すなわち、Ｎは３以上６以下とするのが良い。また、前述したように、圧力角は小さいほうが望ましい。つまり、圧力角が最適な角度となるＮは３となる。したがって、図２の下図に示す、カムフォロア３２を１６個（Ｎ＝８）設けて４５度毎に停止するような構成をした第三ターレット３０ｃは、圧力角の最大値が６０度を超えてしまうので、伝達効率の低さによる運動力の小ささと、カムフォロア３２のダメージを抑制する観点から、避けた方が良い構成と言える。

【0083】

＝＝＝第２実施の形態に係るパラレルカム装置１００について＝＝＝
次に、第２実施の形態に係るパラレルカム装置１００について、図４を用いて説明する。図４は、図１に対応する図であり、第２実施の形態に係るパラレルカム装置１００の内部構造図であり、上図に平面図、下図に側面図を示している。

【0084】

本実施の形態（第１実施の形態とする）と、第２実施の形態の相違点は、出力カム４２と出力カム１４２の出力カム突出部の数量である。すなわち、第２実施の形態においては、上部出力カム１４２Ｕ及び下部出力カム１４２Ｌのそれぞれの出力カム突出部が、等間隔で５か所（７２度毎）、合計で１０か所設けられている。

【0085】

したがって、第２実施の形態においては、入力部２０が１回転する度に、ターレット３０が１２０度回転して１回停留し、出力部１４０が７２度回転して１回停留する。すなわち、出力部１４０が７２度毎に停留するので、割出数が５のパラレルカム装置１００であり、ターレット３０が１回転した際に、出力部１４０の回転数が１より小さくなるような回転比として、回転比＝３／５に設定されたパラレルカム装置１００である。

【0086】

＝＝＝第１、第２実施の形態に係るパラレルカム装置の有効性について＝＝＝
上述したとおり、第１実施（第２実施）の形態に係るパラレルカム装置１０（パラレルカム装置１００）は、入力軸２１と、入力軸２１の軸方向に沿うように設けられた出力軸４１と、入力軸２１と一体的に回転する入力カム２２と、入力カム２２と係合するカムフォロア３２を備え、回転する入力カム２２によりカムフォロア３２が押圧されて間欠的に移動することにより間欠的に回転するターレット３０と、カムフォロア３２と係合し、出力軸４１と一体的に回転する出力カム４２（出力カム１４２）であって、ターレット３０の回転に伴って回転移動するカムフォロア３２により連続的に押圧されることにより、ターレット３０が１回転する際の回転数が１より小さくなるような回転比で連続的に回転する出力カム４２（出力カム１４２）と、を有することとした。そのため、圧力角を抑制しつつ、パラレルカム装置の割出数を増やすことが可能となる。

【0087】

図３は、図１に対応する図で、従来のパラレルカム装置６０の内部構造図であり、上図に平面図、下図に側面図を示している。

【0088】

従来のパラレルカム装置６０は、入力部２０と、ターレット７０とにより構成されており、第１実施（第２実施）の形態に係るパラレルカム装置１０（パラレルカム装置１００）との相違点は、出力部４０（出力部１４０）が設けられておらず、ターレットが中間回転部（ターレット３０）としてではなく出力部（ターレット７０）として設けられている点である。

【0089】

そのため、従来のパラレルカム装置６０において、割出数を多くするためには、ターレット７０のカムフォロア３２の数量（ターレット割出数）を増やす必要があるが、上記で説明したように、カムフォロア３２の数量を多くすると、入力カム２２とターレット７０の間の動力伝達における圧力角が大きくなり、圧力角が大きくなると入力トルクに対して出力トルクに関与する分力が小さくなるので、運転効率や寿命の面で問題があった。

【0090】

これに対し、第１実施（第２実施）の形態に係るパラレルカム装置１０（パラレルカム装置１００）は、ターレットを出力部ではなく、入力部２０から出力部４０（出力部１４０）へ回転を伝達するための中間回転部（ターレット３０）とし、カムフォロア３２と係合する出力カム４２（出力カム１４２）を有する出力部４０（出力部１４０）を新たに備えることとした。更に、「ターレット３０の回転数」＞「出力部４０（出力部１４０）の回転数」となるように、ターレット３０と出力部４０（出力部１４０）の回転比を１より小さくした。

【0091】

すなわち、第１実施（第２実施）の形態に係るパラレルカム装置１０（パラレルカム装置１００）においては、出力部４０（出力部１４０）の回転数がターレット３０の回転数よりも小さくなる機能、所謂減速機の機能が備えられているので、カムフォロア３２の数量を増やさなくても、出力部４０（出力部１４０）の割出数を多くすることが可能となる。

【0092】

したがって、第１実施（第２実施）の形態に係るパラレルカム装置１０（パラレルカム装置１００）においては、圧力角を抑制しつつ、パラレルカム装置の割出数を増やすことが可能となる。

【0093】

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係るパラレルカム装置を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。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もちろんである。

【0094】

上記実施の形態においては、入力部２０と、ターレット３０と、出力部４０（出力部１４０）の回転中心が直線上に並んで設けられているが、これに限らない。例えば、入力部２０がターレット３０の右奥側に設けられていても良い。

【符号の説明】

【0095】

１０ パラレルカム装置
１１ ハウジング
２０ 入力部
２１ 入力軸
２１ａ 位置決め部
２１ｂ 嵌め合い部
２１ｃ 軸部
２２ 入力カム（入力側パラレルカム）
２２Ｕ 上部入力カム
２２Ｌ 下部入力カム
２３ 入力軸ベアリング
３０ ターレット（中間回転部）
３０ａ 第一ターレット
３０ｂ 第二ターレット
３０ｃ 第三ターレット
３１ ターレット軸
３１ａ カムフォロア取り付け部
３２ カムフォロア
３３ ターレット軸ベアリング
４０ 出力部
４１ 出力軸
４１ａ 位置決め部
４１ｂ 嵌め合い部
４１ｃ 軸部
４２ 出力カム（出力側パラレルカム）
４２Ｕ 上部出力カム
４２Ｌ 下部出力カム
４３ 出力軸ベアリング
６０ パラレルカム装置
７０ ターレット
１４０ 出力部
１４２ 出力カム（出力側パラレルカム）
１４２Ｕ 上部出力カム
１４２Ｌ 下部出力カム
θ１ 第一圧力角
θ２ 第二圧力角
θ３ 第三圧力角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】