(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力軸の回転がクランクを介して所定の振り幅の円弧運動として伝達されるラチェット送り爪を、入力軸に同軸に固着したラチェットギヤに係合し、所定数の歯の送りにより該ラチェットギヤを回転させることで前記入力軸に回転運動を伝達するラチェット装置において、
円弧運動を繰り返す前記ラチェット送り爪を前記ラチェットギヤの歯から跳ね上げることで、前記ラチェットギヤの回転を停止するか、或いは送り歯数を変更して前記ラチェットギヤを間欠的に回転運動させる爪跳ね上げ部を前記ラチェットギヤに隣接配置し、
前記爪跳ね上げ部は、前記ラチェットギヤと同軸に隣接配置した一枚のカムと、このカムを軸回りに回転させるカム回転調整部とを備え、
前記カムは、前記ラチェットギヤの歯先円直径より大きな外径を有し、前記歯に接触しようとする前記送り爪を跳ね上げる凸状のカム面と、前記ラチェットギヤの歯底円直径より小さな外径を有し、前記送り爪を前記歯に係合させる凹状のカム面とを外周面に設けた形状とし、
前記カム回転調整部は、前記ラチェットギヤと同一の歯数を有して前記カムに同軸に固着したスパーギヤと、このスパーギヤに噛合している調整ギヤと、この調整ギヤに一端側が同軸に固着している調整軸と、この調整軸の他端側に配置されて前記カムを特定の角度まで回転させる送り歯数割り出し部とを備え、
前記送り歯数割り出し部は、前記調整軸の他端側にこの軸と直交する方向に固着されている調整レバーと、この調整レバーの先端に係合しているはめ込みピンと、前記調整軸が貫通し、前記調整レバーの移動方向に沿った位置で支持体に固定されており、前記ラチェットギヤの送り歯数を変更するための前記調整軸を回転すべき複数の角度位置に対応して同一円周上に複数の割り出し穴を設けた割り出し盤とを備え、前記割り出し盤の特定の割り出し穴に前記はめ込みピンを係合して前記調整レバーを回転することで、前記ラチェット送り爪が円弧運動する位置に前記凸状のカム面、凹状のカム面の両者、或いは一方が対応するように、前記カムを所定角度まで回転させて前記特定の割り出し穴に対応した前記ラチェットギヤの送り歯数を選択するようにしたことを特徴とするラチェット装置。
【請求項２】
前記ラチェット送り爪を一体に設けた爪用クランクを、中間軸に回動自在に配設し、前記中間軸と前記入力軸とを同一軸線上に近接配置したことを特徴とする請求項１記載のラチェット装置。
【請求項３】
前記クランク、前記ラチェットギヤ、前記カム、前記スパーギヤ、前記調整ギヤ、前記中間軸、前記入力軸及びそれら軸を支承する軸受部を、油中に浸漬したことを特徴とする請求項１又は２記載のラチェット装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力軸の連続的な回転力を、回転及び停止を繰り返す周期運動として入力軸に伝達するラチェット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、コンベヤ上の被搬送物を間欠的に移送するために、コンベヤの回転軸（入力軸）に対して回転及び停止の周期運動を伝達する場合には、図９に示すようなラチェット装置が採用されている。
このラチェット装置は、動力源より連続的に回転力が伝達されている動力軸２側から、回転軸８と同軸に回転自在に配設されている揺動板４に対して、クランク６を介して所定の振り幅となる円弧運動が伝達されている。
【０００３】
すなわち、クランク６は、動力軸２に装着されている割り出し調整部６ａと、この割り出し調整部４ａに回動自在に連結している第１メタル６ｂと、揺動板４に回動自在に連結している第２メタル６ｃと、これら第１及び第２メタル６ｂ、６ｃ間に連結しているクランクロッド６ｄとで構成されており、割り出し調整部６ａの調整により第１メタル６ｂの回転中心を動力軸２の回転中心から所定の距離だけ偏心させることで、図示のように揺動するクランクロッド６ｄの伝達力で揺動板４を円弧運動させている。
【０００４】
回転軸８には、ラチェットギヤ１０が同軸に固着されており、前述した揺動板４に装着されている送り爪１２がラチェットギヤ１０の所定の歯に係合し、揺動板４が円弧状に往復動することで、ラチェットギヤ１０を所定の送り幅（回転軸８を所定の回転幅）で間欠的に送る。つまり、揺動板４の送り爪１２が所定の歯に係合すると、揺動板４の往動作により前記歯を送り爪１２が所定の歯数分（送り歯数分）だけ押して回転軸８を回転させ、揺動板４の復動作で送り爪１２が歯先面を滑るように移動して元の位置に戻り、この動作を繰り返してラチェットギヤ１０を所定の送り幅で間欠的に回転させることで、回転軸８に回転及び停止の周期運動を伝達し、コンベヤ上の被搬送物を間欠移送する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した伝達機構において、コンベヤ上の被搬送物の移送量を変更するためにラチェットギヤ１０の送り幅を変更（送り歯数を変更）する場合には、先ず、動力軸２の回転を停止して被搬送物の移送作業を一旦中止し、割り出し調整部６ａの操作により動力軸２の回転中心に対する第１メタル６ｂの回転中心の偏心量を変化させ、クランク６から伝達される揺動板４の振り幅を変更することで、ラチェットギヤ１０の送り歯数を変更している。
【０００６】
このように、ラチェットギヤ１０の送り歯数を変更するために、動力軸２の回転を停止して被搬送物の移送作業を中止すると、コンベヤの搬送効率が低下してしまう。
また、ラチェットギヤ１０の送り歯数を変更する具体的な作業は、割り出し調整部６ａを何回も操作し、送り爪１２が、変更した送り歯数分だけ押しているか否かを、何回もテストを重ねて行わなければならず、多くの作業時間が必要である。
【０００７】
また、送り爪１２とラチェットギヤ１０の係合状態が不完全なままで伝達装置を再駆動すると、送り爪１２がラチェットギヤ１０の歯に確実に係合せず、ラチェットギヤ１０の歯の頂部に接触して飛び上がる現象が起きる場合がある。このような現象が頻繁に起きると、被搬送物の移送量が一定にならないとともに、送り爪１２が欠損するおそれがある。このため、ラチェットギヤ１０の送り歯数の変更作業は、技術を十分に習得した熟練者が行っているのが現状である。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、動力軸からの回転力の伝達動作を停止せずに、短い調整時間でラチェットギヤの送り歯数を変更することができるとともに、熟練を要しなくてもラチェットギヤの送り歯数の変更を簡単に行うことができるラチェット装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、動力軸の回転がクランクを介して所定の振り幅の円弧運動として伝達されるラチェット送り爪を、入力軸に同軸に固着したラチェットギヤに係合し、所定数の歯の送りにより該ラチェットギヤを回転させることで前記入力軸に回転運動を伝達するラチェット装置において、円弧運動を繰り返す前記ラチェット送り爪を前記ラチェットギヤの歯から跳ね上げることで、前記ラチェットギヤの回転を停止するか、或いは送り歯数を変更して前記ラチェットギヤを間欠的に回転運動させる爪跳ね上げ部を前記ラチェットギヤに隣接配置し、前記爪跳ね上げ部は、前記ラチェットギヤと同軸に隣接配置した一枚のカムと、このカムを軸回りに回転させるカム回転調整部とを備え、前記カムは、前記ラチェットギヤの歯先円直径より大きな外径を有し、前記歯に接触しようとする前記送り爪を跳ね上げる凸状のカム面と、前記ラチェットギヤの歯底円直径より小さな外径を有し、前記送り爪を前記歯に係合させる凹状のカム面とを外周面に設けた形状とし、前記カム回転調整部は、前記ラチェットギヤと同一の歯数を有して前記カムに同軸に固着したスパーギヤと、このスパーギヤに噛合している調整ギヤと、この調整ギヤに一端側が同軸に固着している調整軸と、この調整軸の他端側に配置されて前記カムを特定の角度まで回転させる送り歯数割り出し部とを備え、前記送り歯数割り出し部は、前記調整軸の他端側にこの軸と直交する方向に固着されている調整レバーと、この調整レバーの先端に係合しているはめ込みピンと、前記調整軸が貫通し、前記調整レバーの移動方向に沿った位置で支持体に固定されており、前記ラチェットギヤの送り歯数を変更するための前記調整軸を回転すべき複数の角度位置に対応して同一円周上に複数の割り出し穴を設けた割り出し盤とを備え、前記割り出し盤の特定の割り出し穴に前記はめ込みピンを係合して前記調整レバーを回転することで、前記ラチェット送り爪が円弧運動する位置に前記凸状のカム面、凹状のカム面の両者、或いは一方が対応するように、前記カムを所定角度まで回転させて前記特定の割り出し穴に対応した前記ラチェットギヤの送り歯数を選択するようにした装置である。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のラチェット装置において、前記ラチェット送り爪を一体に設けた爪用クランクを、中間軸に回動自在に配設し、前記中間軸と前記入力軸とを同一軸線上に近接配置した。
【００１４】
さらにまた、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のラチェット装置において、前記爪用クランク、前記ラチェットギヤ、前記カム、前記スパーギヤ、カム調節ギヤ、前記中間軸、前記入力軸及びそれら軸を支承する軸受部を、油中に浸漬した。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るラチェット装置の１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態のラチェット装置を示す概略構成図、図２は、装置ケース１９内に収容されているラチェット装置の配置位置を示す図、図３から図５は、ラチェット装置を構成する部材を示す図である。
【００１６】
本実施形態のラチェット装置は、図１に示すように、動力軸１８の連続的な回転力を円弧運動として伝達するクランク２０から最大振り幅Ｈの円弧運動が伝達される爪用クランク２２と、この爪用クランク２２に装着したラチェット送り爪２４が歯に係合することで間欠的に回転するラチェットギヤ２６と、ラチェットギヤ２６に対して同軸に固着し、出力ギヤに２８に回転及び停止の周期運動を伝達する出力軸３０と、爪跳ね上げ部３２とを備えている。
【００１７】
クランク２０は、動力軸２０の端部に装着されている割り出し調整部２０ａと、この割り出し調整部２０ａに回動自在に連結している動力側クランク２０ｂと、前述した出力軸３０と同一軸線上に近接配置した中間軸３４に連結している出力側クランク２０ｃと、これら動力側クランク２０ｂ及び出力側クランク２０ｃ間に連結しているクランクロッド２０ｄとを備えており、割り出し調整部６ａの調整により動力側クランク２０ｂの回転中心を動力１８の回転中心から最大距離に偏心させることで、出力側クランク２０ｃの円弧運動を最大振り幅Ｈに設定している。
【００１８】
爪用クランク２２は、図３に示すように、出力側クランク２０ｃの円弧運動が中間軸３０を介して最大振り幅Ｈとして伝達されるクランク部材であり、ラチェットギヤ２６及び後述するカム３６に爪先端を向けたラチェット送り爪２４を回動自在に支持しているとともに、コイルスプリングを備えた押圧部材２２ａが、ラチェット送り爪２４をラチェットギヤ２６及びカム３６側に押圧する構造としている。
【００１９】
また、前記爪跳ね上げ部３２は、動力軸２０の回転を停止せずに、ラチェットギヤ２６の回転を停止したり、送り歯数を変更してラチェットギヤ２６を回転させる機構であり、カム３６及びカム回転調整部３８を備えている。
カム３６は、図２に示すように、ラチェットギヤ２６と同一軸上で隣接配置されて入力軸３０に回転自在に外嵌されている。そして、このカム３６の外周面形状は、図４に示すように、ラチェットギヤ２６の歯先円直径ＤT より大きな外径を有し、ラチェットギヤ２６の歯に接触しようとする送り爪２４を跳ね上げる凸状のカム面３６ａと、前記ラチェットギヤ２６の歯底円直径ＤB より小さな外径を有し、送り爪２４をラチェットギヤ２６の歯に係合させる凹状のカム面３６ｂとを設けた形状としている。
【００２０】
前述したカム回転調整部３８は、図２及び図３に示すように、ラチェットギヤ２６と同一の歯数を有してカム３６に同軸に固着されているスパーギヤ４０と、このスパーギヤ４０と同数の歯数、又は１／２の歯数を有してスパーギヤ４０に噛合している調整ギヤ４２と、この調整ギヤ４２に一端側が同軸に固着している調整軸４４と、所定の角度で調整軸４４を回転する送り歯数割り出し部４６とを備えている。  送り歯数割り出し部４６は、図２及び図５に示すように、調整軸４４の他端側に、この調整軸４４の軸線と直交する方向に固着されている調整レバー４８と、調整レバー４８の先端に係合しているはめ込みピン５０と、この調整レバー４８に一体に固着されているハンドル５２と、調整軸４４が貫通し、調整レバー４８が移動可能な方向に沿った位置で装置ケース１９に固定されている略半月形状の割り出し盤５４とを備えている。
【００２１】
割り出し盤５４には、調整軸４４と軸心を一致させた所定の円周上に、所定のピッチをあけて複数の割り出し穴５６1 、５６2 ……５６N-1 、５６N が形成されており、これら複数の割り出し穴５６1 、５６2 ……５６N-1 、５６N のいずれかに、所定角度まで回転させた調整レバー４８のはめ込みピン５０が嵌まり込むようになっている。
【００２２】
これら複数の割り出し穴５６1 、５６2 ……５６N-1 、５６N の位置は、所定の割り出し穴にはめ込みピン５０が嵌まり込むように調整レバー４８を回転すると、調整ギヤ４２及びスパーギヤ４０のギヤ比に応じた角度までカム３６が回転し、ラチェット送り爪２４が振り幅Ｈで円弧運動している範囲に、凸状のカム面３６ａ、凹状のカム面３６ｂの一方、或いは、上記範囲の一部を凸状のカム面３６ａとし、残りの範囲を凹状のカム面３６ｂとして、ラチェットギヤ２６の送り歯数を変更したり、ラチェットギヤ２６の回転を停止するように設定されている。
【００２３】
つまり、例えば、図５に示す割り出し盤５４の割り出し穴５６3 に、はめ込みピン５０が嵌まり込むように調整レバー４８を回転する操作を行うと、図６に示すように、ラチェット送り爪２４が振り幅Ｈで円弧運動している範囲内に凸状のカム面３６ａが位置するようにカム３６が回転し、前記範囲内の凸状のカム面３６ａ（図６のＡで示す部分）が、ラチェットギヤ２６の歯に係合しようとするラチェット送り爪２４を、３個の歯数だけ跳ね上げた状態とする。これにより、割り出し盤５４の割り出し穴５６3 を選択することで、送り歯数を３個分減少させたラチェットギヤ２６の間欠的な回転となる。
【００２４】
また、図５に示すように、割り出し穴５６1 、５６2 ……５６N-1 、５６N のうちの中間位置の割り出し穴、はめ込みピン５０が嵌まり込むように調整レバー４８を回転する操作を行うと、図７に示すように、ラチェット送り爪２４が振り幅Ｈで円弧運動している範囲内の略半分の領域に凸状のカム面３６ａが位置するようにカム３６が回転し、前記範囲内の凸状のカム面３６ａ（図７のＢで示す部分）が、ラチェットギヤ２６の歯に係合しようとするラチェット送り爪２４を、略半分の歯数だけ跳ね上げた状態とする。これにより、前記割り出し穴を選択することで、送り歯数を略半分に減少させたラチェットギヤ２６の間欠的な回転となる。
【００２５】
さらに、図５に示す割り出し盤５４の最後の割り出し穴５６N に、はめ込みピン５０が嵌まり込むように調整レバー４８を回転する操作を行うと、図８に示すように、ラチェット送り爪２４が振り幅Ｈで円弧運動している範囲内の全域（図８のＣで示す部分）に凸状のカム面３６ａが位置するようにカム３６が回転し、この凸状のカム面３６ａが、ラチェットギヤ２６の全ての歯に係合しようとするラチェット送り爪２４を跳ね上げた状態に保持とする。これにより、割り出し盤５４の最後の割り出し穴５６N を選択することで、ラチェットギヤ２６の回転が停止する。
【００２６】
このように、割り出し盤５４の割り出し穴を選択して調整レバー４８を回転することで、送り歯数を変更したラチェットギヤ２６の間欠的な回転、或いは、ラチェットギヤ２６の回転が停止する。
そして、本実施形態では、装置ケース１９内に潤滑油ＯILを溜め、この潤滑油ＯIL内に、爪用クランク２２、ラチェットギヤ２６、カム３６、スパーギヤ４０、出力ギヤ２８と、これらを中間軸３４、出力軸３０を介して支持している軸受部材５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄが浸漬されている。
【００２７】
本実施形態のラチェット装置によると、カム回転調整部３８を操作することによって、送り歯数を変更したラチェットギヤ２６の間欠的な回転、或いは、ラチェットギヤ２６の回転を停止することができるので、出力ギヤ２８から他の回転機械に、回転量を様々な値に変化させた間欠運動、或いは停止を確実に伝達することができる。
【００２８】
そして、動力軸２０を連続回転したままラチェットギヤ２６の送り歯数を変更することができるので、従来と比較して、ラチェットギヤ２６の送り歯数の変更作業の能率を大幅に向上させることができる。
そして、ラチェットギヤ２６の送り歯数を変更する作業は、送り歯数割り出し部４６の割り出し穴５６1 、５６2 ……５６N-1 、５６N のいずれかにはめ込みピン５０が嵌まり込むように調整レバー４８を回転するだけの操作を行うだけなので、熟練者でなくても送り歯数の変更を簡単、且つ高精度に行うことができる。
【００２９】
また、本実施形態では、爪用クランク２２、ラチェットギヤ２６、カム３６、スパーギヤ４０、出力ギヤ２８と、これらを中間軸３４、出力軸３０を介して支持している軸受部材５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄが、装置ケース１９内の潤滑油ＯILに浸漬されているので、摺動部、ギヤの噛み合い部の摩耗が極めて少なくなり、耐久性が向上したラチェット装置を提供することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、円弧運動を繰り返すラチェット送り爪をラチェットギヤの歯から跳ね上げ、ラチェットギヤの回転を停止したり、送り歯数を変更して前記ラチェットギヤを回転させる爪跳ね上げ部をラチェットギヤに隣接配置し、カム回転調整部により前記爪跳ね上げ部を操作してラチェットギヤの送り歯数を変更するようにしたので、動力軸からの回転力の伝達動作を停止せずに、短い調整時間でラチェットギヤの送り歯数を変更することができるとともに、熟練を要しなくてもラチェットギヤの送り歯数の変更を簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るラチェット装置の概略を示す図である。
【図２】ラチェット装置を装置ケース内に収納した状態を示す図である。
【図３】ラチェット装置の爪クランク及びラチェット送り爪の構造を示す図である。
【図４】ラチェット装置のラチェットギヤ及びカムの外周の関係を示す図である。
【図５】ラチェット装置の送り歯数割り出し部を示す図である。
【図６】送り出し歯数割り出し部の操作による第１のカムの回転動作を示す図である。
【図７】送り出し歯数割り出し部の操作による第２のカムの回転動作を示す図である。
【図８】送り出し歯数割り出し部の操作による第３のカムの回転動作を示す図である。
【図９】従来のラチェット装置を示す図である。
【符号の説明】
１８  動力軸
１９  装置ケース
２０  動力軸
２２  クランク
２４  ラチェット送り爪
２６  ラチェットギヤ
２８  出力ギヤ
３０  出力軸
３２  爪跳ね上げ部
３４  中間軸
３６  カム
３６ａ  凸状のカム面
３６ｂ  凹状のカム面
３８  カム回転調整部
４０  スパーギヤ
４２  調整ギヤ
４４  調整軸
４６  送り歯数割り出し部
４８  調整レバー
５０  はめ込みピン
５４  割り出し盤
５６1 〜５６N   割り出し穴
ＤT   ラチェットギヤの歯先円直径
ＤB   ラチェットギヤの歯底円直径
【図１】
0003703713.tif 000002
【図２】
0003703713.tif 000003
【図３】
0003703713.tif 000004
【図４】
0003703713.tif 000005
【図５】
0003703713.tif 000006
【図６】
0003703713.tif 000007
【図７】
0003703713.tif 000008
【図８】
0003703713.tif 000009
【図９】
0003703713.tif 000010