JPWO2008029453A1 - Rotating shaft support mechanism - Google Patents
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Abstract
回転軸支持機構は、ワークを支持する回転軸(20)を支持する回転軸支持機構であって、回転軸(20)の軸方向(矢印DR1方向)に並ぶように複数設けられ、該回転軸(20)を回動可能に支持するベアリング(42)と、回転軸(20)に設けられた「カム部材」としてのカムプレート(21)に当接し、カムプレート(21)に追従して回動するローラ部材(43)と、複数のベアリング(42)の間に設けられ、ローラ部材(43)をカムプレート(21)に向けて付勢するガススプリングとを備える。The rotation shaft support mechanism is a rotation shaft support mechanism that supports the rotation shaft (20) that supports the workpiece, and a plurality of rotation shaft support mechanisms are provided so as to be aligned in the axial direction (arrow DR1 direction) of the rotation shaft (20). The bearing (42) that rotatably supports (20) and a cam plate (21) as a “cam member” provided on the rotating shaft (20) are brought into contact with and rotated following the cam plate (21). A roller member (43) that moves, and a gas spring that is provided between the plurality of bearings (42) and biases the roller member (43) toward the cam plate (21).
Description
本発明は、回転軸支持機構に関し、特に、回転体の重心と回転中心とがずれる回転軸支持機構に関する。 The present invention relates to a rotating shaft support mechanism, and more particularly to a rotating shaft support mechanism in which the center of gravity and the rotation center of a rotating body are shifted.
回転軸が回動自在に支持された構造が従来から知られている。たとえば、特開2005−28539号公報や実開平6−3531号公報に記載されたインデクサ装置においては、テーブルユニットに固定された1対の回転軸が軸支持部に回動自在に支持される。そして、回転軸に電動モータから駆動力が入力されて、テーブルユニットが回動駆動される。テーブルユニットは、回転軸の軸心周りに回動可能なターンテーブルとその駆動機構とを有する。該ターンテーブルにワークが着脱自在に装着される。そして、ワークに機械加工が施される。 2. Description of the Related Art A structure in which a rotating shaft is rotatably supported is conventionally known. For example, in the indexer device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-28539 and Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-3531, a pair of rotating shafts fixed to a table unit are rotatably supported by a shaft support portion. Then, a driving force is input from the electric motor to the rotating shaft, and the table unit is rotationally driven. The table unit includes a turntable that can rotate around the axis of the rotation shaft and a drive mechanism for the turntable. A work is detachably mounted on the turntable. The workpiece is then machined.
インデクサ装置にセットするワークとしては、種々の形状・サイズを有するものが予定されるため、テーブルユニットおよび該ユニットに装着されたワークの重心と、回転軸の軸心とを一致させることは困難である。したがって、偏荷重による回転モーメント(以下、「偏荷重モーメント」と称する場合がある。)が回転軸に作用する。この結果、電動モータの負荷が増大する。 Since workpieces to be set in the indexer device are planned to have various shapes and sizes, it is difficult to match the center of gravity of the table unit and the workpiece mounted on the unit with the axis of the rotary shaft. is there. Therefore, a rotational moment due to an unbalanced load (hereinafter sometimes referred to as “uneven load moment”) acts on the rotating shaft. As a result, the load on the electric motor increases.
これに対し、国際公開第2005/038291号パンフレット(特許文献3)においては、ガススプリングを用いて、回転軸に作用する偏荷重モーメントの少なくとも一部を相殺するバランシング用回転モーメント(以下、「相殺モーメント」と称する場合がある。)を回転軸に作用させ、偏荷重モーメントを低減させることが可能なバランサ機構が開示されている。
特許文献3のバランサ機構においては、回転軸の自由端に荷重が与えられるため、回転軸の変位量が大きくなる。したがって、ターンテーブルの傾きが大きくなり、結果として、ワークの加工精度が低下することが懸念される。特許文献1,2においても、このような問題を解決する構成は開示されていない。 In the balancer mechanism of Patent Document 3, since a load is applied to the free end of the rotating shaft, the amount of displacement of the rotating shaft increases. Therefore, there is a concern that the tilt of the turntable is increased, and as a result, the machining accuracy of the workpiece is lowered. Patent Documents 1 and 2 do not disclose a configuration for solving such a problem.
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、偏荷重による回転モーメントの影響を低減する際に、付勢手段からの付勢力による回転軸の変位を小さくすることが可能な回転軸支持機構を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the displacement of the rotating shaft due to the urging force from the urging means when reducing the influence of the rotating moment due to the uneven load. An object of the present invention is to provide a rotating shaft support mechanism that can be made small.
本発明に係る回転軸支持機構は、部材を支持する回転軸を支持する回転軸支持機構であって、回転軸の軸方向に並ぶように複数設けられ、該回転軸を回動可能に支持する回転軸支持部と、回転軸に設けられたカム部材に当接し、該カム部材に追従して回動するカム追従部材と、複数の回転軸支持部の間に設けられ、カム追従部材をカム部材に向けて付勢する付勢手段とを備える。 The rotary shaft support mechanism according to the present invention is a rotary shaft support mechanism that supports a rotary shaft that supports a member, and a plurality of rotary shaft support mechanisms are provided so as to be aligned in the axial direction of the rotary shaft, and rotatably support the rotary shaft. A rotating shaft support portion, a cam tracking member that contacts and rotates with the cam member provided on the rotating shaft, and a cam tracking member provided between the plurality of rotating shaft support portions. Biasing means for biasing toward the member.
上記構成によれば、偏荷重による回転モーメントの影響を低減する際に、付勢手段からの付勢力による回転軸の変位を小さくすることができる。結果として、回転軸のぶれが小さくなり、部材の位置を精度よく決定することができる。 According to the above configuration, the displacement of the rotating shaft due to the urging force from the urging means can be reduced when reducing the influence of the rotational moment due to the uneven load. As a result, the shake of the rotating shaft is reduced, and the position of the member can be determined with high accuracy.
上記回転軸支持機構は、好ましくは、カム追従部材が取付けられるレバー部材と、レバー部材を回動可能に支持するレバー部材支持部とをさらに備え、付勢手段は、レバー部材を回動させることによりカム追従部材をカム部材に向けて付勢する。 Preferably, the rotating shaft support mechanism further includes a lever member to which the cam follower member is attached, and a lever member support portion that rotatably supports the lever member, and the urging means rotates the lever member. Thus, the cam follower member is biased toward the cam member.
上記構成によれば、付勢手段による付勢力を増幅してカム追従部材に伝達することができる。また、レバー部材を設けることで、カム部材の中心と付勢手段とをオフセットして設けることができるので、回転軸支持機構の全高を低くして装置を小型化することができる。 According to the above configuration, the urging force by the urging means can be amplified and transmitted to the cam following member. Further, by providing the lever member, the center of the cam member and the biasing means can be offset and provided, so that the overall height of the rotating shaft support mechanism can be reduced and the apparatus can be miniaturized.
上記回転軸支持機構において、付勢手段は、カム追従部材に対してレバー支持部の反対側に設けられ、レバー部材は、カム追従部材と付勢手段との間に位置する部分に、カム部材に向かって曲げられた屈曲部または湾曲部を有する。 In the rotating shaft support mechanism, the biasing means is provided on the opposite side of the lever support portion with respect to the cam follower member, and the lever member is located at a portion located between the cam follower member and the biasing means. A bent portion or a bent portion that is bent toward.
上記構成によれば、カム部材周辺のスペースを有効に活用して、回転軸支持機構の小型化を図ることができる。特に、回転軸支持機構の全高が低減される。 According to the above configuration, it is possible to reduce the size of the rotating shaft support mechanism by effectively utilizing the space around the cam member. In particular, the overall height of the rotating shaft support mechanism is reduced.
上記回転軸支持機構において、好ましくは、回転軸支持部はケーシングに固定され、カム部材および付勢手段はケーシングに内蔵される。 In the rotary shaft support mechanism, preferably, the rotary shaft support portion is fixed to the casing, and the cam member and the biasing means are built in the casing.
これにより、カム部材および付勢手段への異物の侵入が抑制される。上記回転軸支持機構において、好ましくは、カム追従部材の下方に付勢部材を配置する。これにより、付勢部材の伸縮長をそのままカム追従部材の変位長とすることができる。上記回転軸支持機構において、好ましくは、付勢部材は、カム追従部材が連結された押圧部材を有する。これにより、出力トルクを維持したままで、部品点数の低減を図ることができる。 Thereby, invasion of foreign matter into the cam member and the biasing means is suppressed. In the rotating shaft support mechanism, preferably, an urging member is disposed below the cam follower member. Thereby, the expansion / contraction length of the urging member can be used as the displacement length of the cam following member as it is. In the rotating shaft support mechanism, preferably, the urging member has a pressing member to which a cam follow-up member is connected. Thereby, it is possible to reduce the number of parts while maintaining the output torque.
上記回転軸支持機構において、好ましくは、付勢手段としてガススプリングが用いられる。これにより、小型で、かつ、ばね定数が低い付勢手段が得られる。付勢手段のばね定数を低くすることで、該付勢手段のストロークによる負荷変動を低減することができる。 In the rotating shaft support mechanism, a gas spring is preferably used as the urging means. Thereby, the biasing means which is small and has a low spring constant can be obtained. By reducing the spring constant of the urging means, it is possible to reduce load fluctuation due to the stroke of the urging means.
上記回転軸支持機構において、1つの例として、回転軸は機械加工用のターンテーブルを支持する。この場合、部材に施される機械加工の精度を向上させることができる。 In the rotary shaft support mechanism, as an example, the rotary shaft supports a turntable for machining. In this case, the accuracy of machining applied to the member can be improved.
上記回転軸支持機構において、1つの例として、カム部材の側面にカム追従部材を受け入れる凹部が設けられる。これにより、回転軸の目標回転位置の割出しを容易に行なうことができる。 In the rotating shaft support mechanism, as one example, a recess for receiving the cam follower member is provided on the side surface of the cam member. Thereby, the target rotational position of the rotating shaft can be easily indexed.
本発明によれば、回転軸支持機構において、偏荷重による回転モーメントを相殺するモーメントを発生させる際に、付勢手段からの付勢力による回転軸の変位を小さくすることができる。 According to the present invention, in the rotating shaft support mechanism, when generating a moment that cancels the rotating moment due to the offset load, the displacement of the rotating shaft due to the urging force from the urging means can be reduced.
1 インデクサ装置、10 テーブルユニット、20,30 回転軸、21 カムプレート、21A カム曲面部分、21B R曲面部分、21C Vノッチ、22 エンドプレート、40,50 回転軸支持機構、41 ケーシング、42 ベアリング、43 ローラ部材、44 レバー部材、44A 凹部、44B 屈曲部、45 ピン、46 ガススプリング、60 駆動機構、θa 回動角度。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Indexer apparatus, 10 Table unit, 20, 30 Rotating shaft, 21 Cam plate, 21A Cam curved surface part, 21BR R curved surface part, 21C V notch, 22 End plate, 40, 50 Rotating shaft support mechanism, 41 Casing, 42 Bearing, 43 roller member, 44 lever member, 44A recess, 44B bent part, 45 pin, 46 gas spring, 60 drive mechanism, θa rotation angle.
(実施の形態1)
以下に、本発明に基づく回転軸支持機構の実施の形態1について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the rotating shaft support mechanism according to the present invention will be described below. Note that the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may not be repeated.
図1は、本発明の1つの実施の形態1に係る回転軸支持機構を含む機械加工装置であるインデクサ装置の正面図である。 FIG. 1 is a front view of an indexer device that is a machining device including a rotary shaft support mechanism according to one embodiment of the present invention.
図1を参照して、インデクサ装置1は、テーブルユニット10と、回転軸20,30と、回転軸支持機構40,50と、駆動機構60とを含んで構成される。
Referring to FIG. 1, the indexer device 1 includes a
テーブルユニット10は、回転軸20,30の軸心周りに回動可能なターンテーブルとその駆動機構とを含む。該ターンテーブルにワークWが着脱自在に装着される。テーブルユニット10は、回転軸20,30に支持される。そして、回転軸20,30は、回転軸支持機構40,50により支持される。図1の例では、回転軸30は、たとえば、電動モータからなる駆動機構60により回動駆動される。これにより、テーブルユニット10およびワークWが回転する。回転軸は、割出し位置(目標回転位置)で停止され、この位置でワークWに機械加工が施される。なお、駆動機構60は、回転軸20を回動駆動してもよいし、回転軸20,30の双方を回動駆動してもよい。
The
ここで、テーブルユニット10およびワークWの重心と、回転軸20,30の軸心とは、必ずしも一致しない。したがって、回転軸20,30が回動することに伴なって、テーブルユニット10およびワークWの偏荷重による回転モーメント(偏荷重モーメント)が回転軸20,30に作用する。この結果、駆動機構60の負荷が増大する。したがって、偏荷重モーメントを低減することが要請される。
Here, the center of gravity of the
図2は、図1に示されるインデクサ装置1に含まれる回転軸支持機構を示す断面図である。また、図3は、図2に示される回転軸支持機構を矢印IIIの方向から見た図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing a rotating shaft support mechanism included in the indexer device 1 shown in FIG. FIG. 3 is a view of the rotating shaft support mechanism shown in FIG. 2 as viewed from the direction of arrow III.
本実施の形態1に係る回転軸支持機構は、以下に説明するように、偏荷重モーメントの少なくとも一部を相殺するバランサ機構を含む。 The rotating shaft support mechanism according to the first embodiment includes a balancer mechanism that cancels at least a part of the eccentric load moment, as will be described below.
図2,図3を参照して、回転軸20には、カムプレート21およびエンドプレート22が取付けられる。また、回転軸支持機構40は、ケーシング41と、ベアリング42と、ローラ部材43と、レバー部材44と、ピン45と、ガススプリング46とを含む。
2 and 3, a
回転軸20は、ベアリング42によってケーシング41に回動可能に支持される。ベアリング42は、回転軸20の延在方向(矢印DR1方向)に並ぶように複数設けられる。カムプレート21、ローラ部材43、レバー部材44およびガススプリング46は、矢印DR1方向に並ぶ複数のベアリング42の間に設けられる。ローラ部材43は、カムプレート21と当接している。そして、回転軸20が回動することに伴なって、ローラ部材43は上下方向(矢印DR2方向)に往復移動する。なお、ローラ部材43は、カムプレート21の回動に追従して回動する。レバー部材44には凹部44Aが設けられ、ローラ部材43は、レバー部材44における凹部44A内に設けられる。凹部44Aは、「潤滑油だめ」として機能する。レバー部材44の一端は、ピン45によってケーシングに回動可能に支持される。また、レバー部材44の他端は、ガススプリング46により支持される。ガススプリング46により、ローラ部材43は、カムプレート21に向けて付勢される。そして、ローラ部材43は、カムプレート21に当接する。換言すると、ガススプリング46は、レバー部材44およびローラ部材43を介してカムプレート21に荷重を与えている。なお、レバー部材44におけるローラ部材43とガススプリング46との間に位置する部分には、カムプレート21に向けて屈曲する屈曲部44Bが設けられている。
The rotating
次に、ガススプリング46がカムプレート21に荷重を与えることによる効果について説明する。
Next, the effect of the
たとえば、回転軸20およびカムプレート21の回転状態が図3に示す状態であるとき、レバー部材44に取付けられたローラ部材43は、カムプレート21を上側に押し上げる。すなわち、ガススプリング46は、ローラ部材43およびレバー部材44を介してカムプレート21を押し上げ、回転軸20の回転を促進している。ここで、テーブルユニット10およびワークWの重心が回転軸20,30の軸心よりも低い位置にある場合、カムプレート21を押し上げる力により重心を持ち上げることができるので、駆動機構60の負荷を低減することができる。
For example, when the rotation state of the
ところで、一般に、カムが仕事をすることにより生じるカム軸トルク(qc)は、式(1)により求められる。
qc=(k・yh2)/θh×(S×V)+F0・yh/θh×V・・・(1)
k:ガススプリングのばね定数
yh:ストローク(y:スプリング変位)
th:立ち上がり時間(t:時刻)
S:y/yh
V:(dy/dt)/(yh/th)
θh:割付け角(カムが仕事をする角度)
F0:ガススプリング取付初期荷重
なお、(1)においては、慣性トルク、粘性抵抗、摩擦抵抗は無視されている。By the way, in general, the cam shaft torque (qc) generated by the work of the cam is obtained by the equation (1).
qc = (k.yh2) /. theta.h.times. (S.times.V) + F0.yh / .theta.h.times.V (1)
k: spring constant of gas spring yh: stroke (y: spring displacement)
t h: rise time (t: time)
S: y / yh
V: (dy / dt) / (yh / th)
θh: Assignment angle (angle at which the cam works)
F0: Initial load for mounting the gas spring In (1), inertia torque, viscous resistance, and frictional resistance are ignored.
上記式(1)に、S×V,Vがそれぞれ最大となるときのS,Vを代入することにより、カム軸トルクの最大値が求められる。本実施の形態1に係るインデクサ装置1においては、Vが最大となるときにqcが最大となる。このqcの最大値と偏荷重による回転モーメントとをほぼ一致させることにより、駆動機構60の負荷を最も効率よく低減することができる。なお、qcの最大値は、たとえば、ガススプリングのばね定数kおよびF0を変更することなどによって、適宜調整することが可能である。
The maximum value of the camshaft torque can be obtained by substituting S and V when S × V and V are maximized into the above equation (1). In the indexer device 1 according to the first embodiment, qc is maximized when V is maximized. By making the maximum value of qc substantially coincide with the rotational moment due to the offset load, the load on the
図4は、カムプレート21の平面形状を示す図である。図4を参照して、カムプレート21は、カム曲面部分21A(回転中心とR中心とが一致しない部分)とR曲面部分21B(回転中心とR中心とが一致する部分)とを含む。R曲面部分21Bは、周方向に90°ずつずれた位置に設けられる。図6の例では、カム曲面部分21Aでは、ガススプリング46がカムプレート21に対して変位するため、ガススプリング46は仕事をする。一方、R曲面部分21Bでは、ガススプリング46がカムプレート21に対して変位しないため、ガススプリング46は仕事をしない。ここで、R曲面部分21Bは、割出し位置周辺に設けられている。このようにすることで、割出し位置で回転軸を停止させたときに、ローラ部材43はカムプレート21の中央部を真上に押し上げるため、回転トルクは発生しない。したがって、機械加工時にテーブルユニット10と相手部材(たとえばインデックステーブル)とに挟持されるワークWに、意図しない捻り力が作用することが抑制される。また、図5に示すように、周方向に90°ずつずれた位置にVノッチ21Cが設けられてもよい。この場合には、ローラ部材43がVノッチ21Cに入り込むことにより、上記捻り力の発生を抑制するとともに、目標回転位置の割出しを容易に行なうことができる。なお、Vノッチ21Cに代えて、底面が曲面形状(R形状)を有する凹部が設けられてもよい。
FIG. 4 is a diagram illustrating a planar shape of the
図6は、回転軸の回動角度θaとガススプリング46のストロークとの関係を説明する図である。カムプレート21の平面形状を図4,図5のようにすることで、ガススプリングのストロークは、図6のように変化する。図6を参照して、本実施の形態1に係るインデクサ装置1においては、90°の回動角度θaごとに割出し位置が設定され、90°の回動角度θaごとに80°ずつの割付け角θhが設定されている。なお、割出し位置の間隔については、たとえば60°,120°にするなど、適宜変更が可能である。同様に、割付け角θhについても、適宜変更が可能である。また、複数の割出し位置を、不等角度間隔に並べてもよい。
FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the rotation angle θa of the rotation shaft and the stroke of the
上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態1に係る回転軸支持機構40は、「部材」としてのワークWを支持する回転軸20を支持する回転軸支持機構であって、回転軸20の軸方向(矢印DR1方向)に並ぶように複数設けられ、該回転軸20を回動可能に支持する「回転軸支持部」としてのベアリング42と、回転軸20に設けられた「カム部材」としてのカムプレート21に当接し、カムプレート21に追従して回動する「カム追従部材」としてのローラ部材43と、複数のベアリング42の間に設けられ、ローラ部材43をカムプレート21に向けて付勢する「付勢手段」としてのガススプリング46とを備える。
The above contents are summarized as follows. That is, the rotating
上記構成によれば、偏荷重モーメントを相殺する相殺モーメントを発生させる際に、ガススプリング46からの付勢力による回転軸20の変位を小さくすることができる。結果として、ターンテーブルの傾きを低減し、ワークWの加工精度を向上させることができる。また、「付勢手段」として用いられるガススプリング46は、小型で、かつ、ばね定数が低く設定することが可能である。したがって、ガススプリング46のストロークによる負荷変動は比較的低い。
According to the above configuration, the displacement of the
また、上記とは異なる観点では、本実施の形態1に係る回転軸支持機構40は、回転軸20を回動可能に支持するベアリング42と、回転軸20に設けられたカムプレート21に当接し、カムプレート21に追従して回動するローラ部材43と、ローラ部材43が取付けられるレバー部材44と、レバー部材44を回動可能に支持する「レバー部材支持部」としてのピン45と、レバー部材44を回動させることによりローラ部材43をカムプレート21に向けて付勢するガススプリング46とを備える。
Further, from a viewpoint different from the above, the rotary
上記構成によれば、ガススプリング46による付勢力を増幅してローラ部材43に伝達することができる。結果として、偏荷重モーメントを相殺する相殺モーメントを効果的に発生させることができる。また、レバー部材44を設けることで、カムプレート21の中心とガススプリング46とをオフセットして設けることができるので、回転軸支持機構40の全高を低くして装置を小型化することができる。
According to the above configuration, the urging force by the
上記回転軸支持機構40において、ガススプリング46は、ローラ部材43に対してピン45の反対側に設けられている。そして、レバー部材44におけるローラ部材43とガススプリング46との間に位置する部分には、カムプレート21に向かって曲げられた屈曲部44Bが形成されている。
In the rotary
このようにすることで、カムプレート21周辺のスペースを有効に活用して、回転軸支持機構40の全高のさらなる低減を図ることができる。なお、屈曲部44Bに代えて「湾曲部」が設けられてもよい。
By doing so, it is possible to further reduce the overall height of the rotary
また、上記バランサ機構を構成するカムプレート21、ローラ部材43、ガススプリング46などは、ケーシング41内に設けられている。したがって、重要部品であるこれらの部材への異物の侵入が抑制される。
Further, the
なお、「付勢手段」として、ガススプリング46に代えて油圧シリンダを設け、該油圧シリンダに略一定圧の油圧を供給するアキュムレータを設けてもよい。また、付勢手段の取付位置および姿勢は、適宜変更することが可能である。たとえば、付勢手段を下向きに姿勢にして、レバー部材44の上方に取付けてもよい。さらに、偏荷重モーメントの大きさに応じて付勢手段の付勢力を調整してもよい。たとえば、偏荷重モーメントの大きさに応じてガス圧を自動的に調節するための圧力調整バルブが設けられてもよい。
As the “urging means”, a hydraulic cylinder may be provided in place of the
上記の例では、回転軸支持機構40に含まれるバランサ機構について主に説明したが、同様のバランサ機構が回転軸支持機構50に含まれていてもよい。また、上記の例では、回転軸支持機構40にカムプレート21やローラ部材43などが各1個ずつ設けられているが、回転軸支持機構40に複数のカムプレート21およびそれに当接するローラ部材43が設けられていてもよい。
In the above example, the balancer mechanism included in the rotation
(実施の形態2)
図7は、本実施の形態2に係るインデクサ装置100について説明する。なお、上記図1から図6に示された構成と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。(Embodiment 2)
FIG. 7 illustrates the
図7に示されるように、インデクサ装置100は、テーブルユニット10と、回転軸20と、回転軸支持機構70とを備えている。テーブルユニット10は、回転軸20に片持ち状態で支持されている。
As shown in FIG. 7, the
回転軸20は、回転軸支持機構70によって支持されている。回転軸支持機構70内に位置する回転軸20は、回転軸20の軸方向(矢印DR1方向)に間隔を隔てて配置されたベアリング(回転軸支持部)42と、ベアリング42間に位置する回転軸20の外周面に設けられたカムプレート21とを備えている。
The rotating
回転軸支持機構70は、ベアリング42と、ローラ部材(カム追従部材)43と、レバー部材44と、ピン45と、ローラ部材43をカムプレート(カム部材)に押圧するガススプリング(付勢手段)46と、駆動機構としてのモータ80とを備えている。
The rotary
モータ80は、回転軸20に固設されたロータ82と、ケーシング41に固設されたステータ81とを備える。
The
ガススプリング46と、モータ80とは、ベアリング42間に設けられており、カムプレート21およびロータ82がベアリング42間に位置する回転軸20間に設けられている。
The
このように、1つの回転軸支持機構70内にモータ80とガススプリング46とを収納することにより、回転軸20の軸長を短くすることができ、回転軸20に生じる捩れ歪みおよび振動の振れを小さくすることができる。
Thus, by housing the
さらに、一対のベアリング対内に、モータ80とカムプレートとを位置させることにより、ベアリング数を低減することができ、回転軸20に生じる摩擦抵抗を小さくすることができ、モータ80の負担の低減を図ることができる。
Further, by positioning the
(実施の形態3)
本実施の形態3に係る回転軸支持機構40を備えたインデクサ装置について、図8から図12を用いて説明する。なお、上記図1から図7に示された構成と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。図8は、本実施の形態3に係る回転軸支持機構40の正面図であり、図9は、図8に示された回転軸支持機構40の側断面図である。(Embodiment 3)
The indexer device provided with the rotating
図8に示すように、回転軸支持機構40は、回転軸2に設けられたカムプレート21と、図9に示すように、回転軸2の軸方向に並ぶように設けられ、回転軸2を回転可能に支持するベアリング42および軸受け42Aと、カムプレート21に向けて付勢されたローラ部材43と、このローラ部材43をカムプレート21に向けて付勢するガススプリング46とを備えている。
As shown in FIG. 8, the rotary
ガススプリング46は、ケーシング41に固定されたシリンダ部48と、このシリンダ部48に進退可能に挿入されたピストン部47とを備えている。シリンダ部48内には、高圧ガスが密封されている。
The
なお、本実施の形態3に係る回転軸支持機構40においては、カムプレート21は、回転軸20の回転軸に対して離れた位置に中心が位置する円盤状とされている。図10は、図8に示された状態から回転軸2が半回転したときのインデクサ装置の正面図である。この図10および図8に示されるように、ガススプリング46は、ローラ部材43の直下に配置されている。ピストン部47の先端部には、ローラ部材43が連結されており、カムプレート21に向けて付勢されている。すなわち、ローラ部材43がカムプレート21に仕事を加える作用点と、ピストン部47がローラ部材43に仕事を加える作用点とが、鉛直方向に並ぶように配置されている。
In the rotary
なお、本実施の形態3に係る回転軸支持機構40のガススプリング46と、上記実施の形態1に係る回転軸支持機構40のガススプリング46とは、同じの能力のものを採用する。このため、本実施の形態3に係るガススプリング46が行う仕事と、上記実施の形態1のガススプリング46が行う仕事とは等価であり、上記式(1)のカム軸トルク(qc)に差はない。したがって、本実施の形態3に係る回転軸支持機構46においても、上記実施の形態1に係る回転軸支持機構46と同様に、駆動機構60の負荷を効率よく低減することができる。
Note that the
さらに、本実施の形態3に係る回転軸支持機構40によれば、ガススプリング46で直接ローラ部材43をカムプレート21に押圧するので、上記実施の形態1のようにレバー部材44を要さず部品点数の低減および製造コストの低減を図ることができる。
Furthermore, according to the rotating
なお、本実施の形態3において、ガススプリング46で直接ローラ部材43を押圧するとは、ピストン部47とローラ部材43とをプレート等を介して接続する場合も含める。
In the third embodiment, directly pressing the
本実施の形態3に係る回転軸支持機構40においても、回転軸20は、ベアリング42と軸受け42Aとによって回転可能に支持されており、ベアリング42と軸受け42Aとの間にローラ部材43およびガススプリング46が配置されている。
Also in the rotating
このため、偏荷重モーメントを相殺する相殺モーメントを発生させる際に、ガススプリング46からの付勢力による回転軸20の変位を小さくすることができる。その結果として、ターンテーブルの傾きを低減し、ワークWの加工精度を向上させることができる。
For this reason, the displacement of the
図11は、上記図8から図10に示す回転軸支持機構40の変形例を示す正面図であり、図12は、図11に示された回転軸支持機構40の側断面図である。
FIG. 11 is a front view showing a modification of the rotary
図11および図12に示されるように、カムプレートおよびローラ部材に替えて、ギア(カム部材)121およびギア121に噛合するギア(カム追従部材)143とを採用してもよい。ギア121の周面には、複数の歯部121Aが形成され、ギア143の周面には、歯部121Aに対応する複数の歯部143Aが形成されている。ギア143は、筐体145に回転可能に設けられており、筐体145は、ピストン部47に連結されている。このようなギア機構によっても、駆動機構60の負荷を効率よく低減することができる。
As shown in FIGS. 11 and 12, a gear (cam member) 121 and a gear (cam follow-up member) 143 that meshes with the
ここで、カム(cam)は、エッジあるいは表面にきざまれた溝によって従動部に運動を伝える板や円筒形の機械部品を意味するものである。したがって、ギア121は、「カム部材」に含まれ、ギア143は、「カム追従部材」に含まれる。
Here, the cam means a plate or a cylindrical mechanical part that transmits motion to the driven part by a groove formed on the edge or the surface. Therefore, the
上述したバランサ機構を含む回転軸支持機構は、インデクサ装置1のみに適用されるものではない。上記回転軸支持機構は、クランクプレス装置において可動盤を上下に往復駆動するクランク機構のクランク軸を回転自在に支持する回転軸や、ロボットアームにおけるアーム部を回動自在に支持する回転軸など、偏荷重モーメントが作用する回転軸を有する種々の装置に適用することができる。 The rotary shaft support mechanism including the balancer mechanism described above is not applied only to the indexer device 1. The rotating shaft support mechanism includes a rotating shaft that rotatably supports a crank shaft of a crank mechanism that reciprocally drives a movable plate up and down in a crank press device, a rotating shaft that rotatably supports an arm portion of a robot arm, and the like. The present invention can be applied to various devices having a rotating shaft on which an eccentric load moment acts.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
Claims (9)
前記回転軸の軸方向に並ぶように複数設けられ、該回転軸を回動可能に支持する回転軸支持部と、
前記回転軸に設けられたカム部材に当接し、該カム部材に追従して回動するカム追従部材と、
前記複数の回転軸支持部の間に設けられ、前記カム追従部材を前記カム部材に向けて付勢する付勢手段とを備えた、回転軸支持機構。A rotary shaft support mechanism for supporting a rotary shaft for supporting a member,
A plurality of rotating shaft support portions that are arranged in a line in the axial direction of the rotating shaft, and rotatably support the rotating shaft;
A cam follower member that abuts on a cam member provided on the rotating shaft and rotates following the cam member;
A rotating shaft support mechanism, comprising: an urging unit that is provided between the plurality of rotating shaft support portions and urges the cam follower member toward the cam member.
前記レバー部材を回動可能に支持するレバー部材支持部とをさらに備え、
前記付勢手段は、前記レバー部材を回動させることにより前記カム追従部材を前記カム部材に向けて付勢する、請求項1に記載の回転軸支持機構。A lever member to which the cam follower member is attached;
A lever member support portion that rotatably supports the lever member;
The rotating shaft support mechanism according to claim 1, wherein the biasing unit biases the cam follower member toward the cam member by rotating the lever member.
前記レバー部材は、前記カム追従部材と前記付勢手段との間に位置する部分に、前記カム部材に向かって曲げられた屈曲部または湾曲部を有する、請求項2に記載の回転軸支持機構。The urging means is provided on the opposite side of the lever support portion with respect to the cam following member,
The rotating shaft support mechanism according to claim 2, wherein the lever member has a bent portion or a bent portion bent toward the cam member at a portion located between the cam follow-up member and the urging means. .
前記カム部材および前記付勢手段は前記ケーシングに内蔵される、請求項1に記載の回転軸支持機構。The rotating shaft support is fixed to the casing;
The rotary shaft support mechanism according to claim 1, wherein the cam member and the biasing unit are built in the casing.
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