專利名稱：凸輪裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種凸輪裝置。
背景技術：
眾所周知，凸輪裝置包括例如底部的第一構件，該底部包括多個布置在行方向上的凸輪從動件，并包括例如可移動構件的第二構件，該可移動構件包括可旋轉凸輪，該可旋轉凸輪在其外圍表面上具有與凸輪從動件接合的接合槽。在這種凸輪裝置中，通過旋轉凸輪，并使該多個凸輪從動件相繼與接合槽接合，使第二構件相對于第一構件在行方向上移動(日本專利號4538212)。另外，在上述的凸輪裝置中，由于旋轉凸輪所必須的較大功率，導致傳遞剛度的下降。

發(fā)明內容
鑒于上述缺陷，本發(fā)明的優(yōu)點在于利用具有高傳遞剛度的凸輪裝置。為解決上述問題，本發(fā)明的一個方面在于提供一種凸輪，該凸輪包括
第一構件，該第一構件包括多個布置在行方向上的凸輪從動件；以及
第二構件，該第二構件包括具有接合槽的可旋轉凸輪，在該可旋轉凸輪的外圍表面上具有與凸輪從動件接合的接合槽，通過旋轉該凸輪，并讓所述多個凸輪從動件相繼在接合槽內接合，該第二構件相對于第一構件，在行方向上移動，其中，所述第二構件包括齒輪，該齒輪通過與凸輪接合來旋轉凸輪，且包括第二齒，該第二齒設置在凸輪外圍表面上，與齒輪的第一齒哨合。本發(fā)明的其它特點通過說明書和附圖來闡明。


以下通過具體實施方式
和附圖來更完整地理解本發(fā)明圖1為凸輪裝置10的俯視圖2為凸輪裝置10的側視圖3為圖2沿A-A方向的剖視圖4為展示一個狀態(tài)的剖視圖,在該狀態(tài)中，小齒輪齒44與圓柱凸輪齒35相互嚙合,坐坐.
寸寸；
圖5為本發(fā)明第一對比實施例的凸輪裝置10的剖視圖6為第二對比實施例凸輪裝置10的剖視圖；圖7為第二實施例凸輪裝置10的俯視圖8為圖7沿A-A線方向的剖視圖9為圖8沿B-B線方向的剖視圖10為圖8中放大圓柱凸輪32的放大圖11為說明傳統(tǒng)實施例導向件的第一示意圖12為說明傳統(tǒng)實施例導向件的第二示意圖13為說明本發(fā)明實施例導向件的示意圖14為圖13的部分放大圖15展示了從圖14中白色箭頭的方向所觀察到的凸輪裝置10 ；
圖16展示了可分成多個部分402的底部20 (具有多行設置的情況下)，以及圖17展示了可分成多個部分402的底部20 (具有單行設置的情況下)。
具體實施例方式以下通過具體實施方式
和附圖來說明本發(fā)明。一種凸輪裝置，包括
第一構件，該第一構件包括多個布置在行方向上的凸輪從動件，以及第二構件，該第二構件包括具有接合槽的可旋轉凸輪，該接合槽在該凸輪的外圍表面上，與凸輪從動件接合，該第二構件通過旋轉所述凸輪、并使所述多個凸輪從動件相繼接合在接合槽內而相對于第一構件在所述行方向上移動，其中，該第二構件包括齒輪，該齒輪通過與凸輪接合來旋轉凸輪，以及
該第二構件包括第二齒，該第二齒設置在凸輪外圍表面上，與齒輪的第一齒嚙合。在這種情況下，可以獲得用于傳遞驅動力的具有高傳遞剛度的凸輪裝置。同樣，第二構件包括通過驅動齒輪來旋轉凸輪的發(fā)動機，
凸輪中心軸的軸方向與發(fā)動機中心軸的軸方向都沿著行方向設置，且
從凸輪從動件至發(fā)動機中心軸的最短距離大于該凸輪從動件至凸輪中心軸的最短距離。在這種情況下，減少了選擇發(fā)動機的限制。同樣，該第一構件包括兩個凸輪從動件行，每行凸輪從動件具有多個布置在行方向上的凸輪從動件，且
所述兩個凸輪從動件行引導第二構件的相對運動。在這種情況下，可以獲得有效配置的凸輪裝置。同樣，第一構件包括凸輪從動件行，該凸輪從動件行具有布置在行方向上的多個凸輪從動件，該第一構件設置為可分為多個部分，且
所述多個部分中的每一個均包括屬于所述凸輪從動件行的子凸輪從動件行。在這種情況下，可以提供彈性第一構件。關于凸輪裝置10的設置
在此，通過圖f 4說明凸輪裝置10的設置。圖1為凸輪10的俯視圖。圖2為凸輪裝置10的側視圖。圖3為圖2沿A-A線的截面圖。圖4展示了小齒輪44和圓柱凸輪齒35相互嚙合等狀態(tài)。
凸輪裝置10包括作為第一構件實施例的底部20，以及作為第二構件實施例的可移動構件30 (在本實施例中，直線滾柱絲杠，除了該直線滾柱絲杠，以下將會討論另一種形式，在該形式中的可移動構件30包括具有引導、導向功能的構件)。所述凸輪裝置10的配置使得作為第二構件的可移動構件30可以相對于作為第一構件的底部20移動(在本實施例中的可移動構件30以無限制的方式移動)。底部20固定地安裝在地面上，其頂部表面為水平。該底部20包括凸輪從動件22和固定所述凸輪從動件22的功能。該凸輪從動件22通過與以下說明的圓柱凸輪32接合，使可移動構件30相對于底部20移動。所述凸輪從動件32的結構為現(xiàn)有的，并具有大致圓柱狀的螺柱，該螺柱用作旋轉的旋轉軸，并具有圓柱外環(huán)23，該圓柱外環(huán)遮蓋穿過滾針軸承的螺柱的一端。同樣，該螺柱的另一端為外部螺紋。該螺柱的外部螺紋部分用螺釘固定至底部20的頂部表面處，使得凸輪從動件22以直立方式固定在底部20的頂部表面上，如圖3所示。此外，在這種固定的狀態(tài)下，外環(huán)23可以繞著旋轉軸旋轉。本發(fā)明提供了多個這種凸輪從動件22，而所述多個凸輪從動件22如圖1所示地布置在行方向上。也就是說，該凸輪從動件22在一條直線上等距設置，它們的旋轉軸相互平行地延伸，而該多個凸輪從動件22設置成一直線，形成凸輪從動件行25。同樣，在本發(fā)明的實施例中，如圖1和2所示，提供了兩個凸輪從動件行25(即兩行)，其中該多個凸輪從動件22布置在行方向上(兩個凸輪從動件行25被分別稱為第一凸輪從動件行25a，和第二凸輪從動件行25b)。也就是說，在本實施例中，凸輪從動件22的設置為所謂的多行設置，因此，該可移動構件30為所謂的多行可移動構件(多行直線滾柱絲杠)。更具體地，如圖2所不，槽26包括兩個橫截面(第一橫截面26a和第二橫截面26b)，底部橫截面26c形成在底部20的頂部表面上。第一凸輪從動件行25a (其中包括凸輪從動件22)和第二凸輪從動件行25b (其中包括凸輪從動件22)分別以直立方式固定在兩個橫截面上(第一橫截面26a和第二橫截面26b)。因此，從圖2可以清晰地看到，當屬于第一凸輪從動件行25a的凸輪從動件22的旋轉軸的方向和屬于第二凸輪從動件行25b對的凸輪從動件22的旋轉軸的方向相互交叉時，該第一凸輪從動件行25a和第二凸輪從動件行25b設置在槽26上。可移動構件30具有作為凸輪實施例的圓柱凸輪32，作為齒輪實施例的小齒輪42，作為發(fā)動機實施例的伺服電機52，以及用作接受這些構件的外殼62。圓柱凸輪32通過與上述凸輪從動件22接合，來使該可移動構件30相對于底部20移動。如圖1所示，該圓柱凸輪32為可旋轉的圓柱主體。如圖3所示，在圓柱凸輪32旋轉軸方向(中心軸方向)的兩端32a通過軸承構件38，可旋轉地支撐在外殼62內，該軸承構件38例如為球軸承，圓錐滾子軸承或其類似物。此外，該圓柱凸輪32包括位于外圍表面33的接合槽34，該接合槽34與凸輪從動件22接合。如圖1所示，該接合槽34為螺旋槽，并朝著圓柱凸輪32的旋轉軸方向(中心軸方向)沿著圓柱凸輪32的整個長度延伸。同樣，該接合槽34分別在旋轉軸方向(中心軸方向)的一端用作前部導向部，用于將凸輪從動件22導入接合槽34內，而該接合槽的另一端用作后部導向部，用于將凸輪從動件22導出該接合槽34。此外，該圓柱凸輪32旋轉，而該多個凸輪從動件22相繼接合至接合槽34內，使得該可移動構件30相對于底部20，在行方向上作直線以及相對的運動(因此，移動方向為沿著行方向)。也就是說，當圓柱凸輪32轉動時，該凸輪從動件22相繼地從前部導向部插入接合槽34中，并在旋轉軸方向(中心軸方向)進行引導，隨后靠近后部導向部。因此，凸輪從動件32 (設置在底部20上)和圓柱凸輪32 (包括凸輪32的可移動構件30)彼此相互作直線運動。然而，在本實施例中，由于底部20固定地安裝在地面上，底部20不移動，只有可移動構件30作直線運動。注意，如圖1所示，該接合槽34包括一對相互相對的內側面(第一內側面34a和第二內側面34b)，以及將這些內側面相連接的底面34c。當凸輪從動件22通過圓柱凸輪32的旋轉，在旋轉軸方向(中心軸方向)的接合槽34內進行引導時，第一內表面34a和第二內表面34b起到旋轉表面的作用，即凸輪從動件22的外環(huán)23與第一內表面34a或第二內表面34b的其中之一接觸,使得該凸輪從動件22在該表面上滾動。此外，如圖1和4所示，圓柱凸輪32的外圍表面33 (更確切地說，在外圍表面33上沒有接合槽34的部分)設有齒(相當于第二齒，為了便于說明，這些齒以下稱為圓柱凸輪齒35)，所述齒與下述的小齒輪42齒(相當于第一齒，為了便于說明，以下稱為小齒輪齒44)嚙合。注意，在本實施例中，在外圍表面33上，并非所有在外圍表面33上沒有提供接合槽34的部分都具有圓柱凸輪齒35。也就是說，外圍表面33具有提供接合槽34的部分，提供有圓柱凸輪齒35的部分，以及既沒有接合槽34也沒有圓柱凸輪齒35的部分(為了便于說明，以下稱為圓柱凸輪未加工部分36)(見圖1)。同樣，為了獲得上述的可移動構件30的直線運動，如圖1和2所示，該圓柱凸輪32位于凸輪從動件22之上，使得該凸輪的中心軸方向(與凸輪中心軸的軸方向一致的方向)沿著成行的方向。同樣，圓柱凸輪32上接合槽34的螺旋形狀可以根據(jù)可移動構件30的運動模式來進行適當?shù)卣{整。例如，以恒定的速度旋轉圓柱凸輪32使可移動構件30以恒定的速度作直線運動時，接合槽34的螺旋形狀以平等位移曲線來形成，在所述平等位移曲線中，槽在旋轉軸方向上位置的位移與圓柱凸輪32的旋轉數(shù)量成正比。同樣，當可移動構件30間歇地運動時，也就是說，通過以恒定速度旋轉圓柱凸輪32使當可移動構件30作重復的直線移動和停止時，即使凸輪32旋轉，在接合槽34的預定位置內，槽的形狀使得槽位置在旋轉軸方向(中心軸方向)沒有位移。小齒輪42通過與圓柱凸輪32接合，來旋轉圓柱凸輪32。小齒輪42在其外圍表面上具有小齒輪齒44。如圖1和4所示，小齒輪42的安裝使得該小齒輪42旋轉軸的方向(中心軸方向)沿著圓柱凸輪32的旋轉軸方向(中心軸方向)，在這種狀態(tài)下，小齒輪齒44與圓柱齒輪齒35相互嚙合。同樣，在本實施例中，如圖4所示，小齒輪42的安裝位置并非完全位于圓柱凸輪32之上，在寬度和朝下方向上稍微偏移直接上方的位置，這樣是為了使可移動構件30的尺寸小(也就是說，小齒輪齒44與圓柱凸輪齒35相互嚙合的接合位置為并非直接在圓柱凸輪32之上，但在寬度方向和朝下方向稍微偏移直接的上方位置)。
同樣，如圖1和4所示，小齒輪42與第一可變速齒輪46同軸連接，該第一可變速齒輪46整體地與該小齒輪42旋轉，并傳遞來自伺服電機52的驅動力至該小齒輪42。所述第一可變速小齒輪46從第二可變速齒輪54處接受伺服電機的驅動力，并通過將第一可變速齒輪46的齒與第二可變速齒輪54的齒接合，將該驅動力傳遞至小齒輪42。注意，如圖1所示，在加工便利等角度來說，小齒輪42并非在整個表面都設置小齒輪齒44，在旋轉軸方向上(中心軸方向)，與小齒輪42的第一可變速齒輪46的末端部分的對面，沒有設置小齒輪齒44 (為了說明方便,這部分稱為小齒輪未加工部分45)。因此,如上所述，圓柱凸輪32的外圍表面33上具有圓柱凸輪的未加工部分36。伺服電機52通過驅動小齒輪42來旋轉圓柱凸輪32。如圖3所示，一個輸出軸56與該伺服電機52相連。此外，如圖1和4所示，該輸出軸56與第二可變速齒輪54同軸連接，該第二可變速齒輪54與該輸出軸56整體旋轉，并將伺服電機52的驅動力傳遞至小齒輪42，這些構件(伺服電機52，輸出軸56和第二可變速齒輪54)的安裝使得電機的中心軸的軸向(圖3中的Al)(同樣為輸出軸56的軸向)布置在行方向上。如上所述，該第二可變速齒輪54通過其齒與第一可變速齒輪46的齒相嚙合來與該第一可變速齒輪46接合。因此，該第二可變速齒輪54將伺服電機的驅動力傳遞至第一可變速齒輪46。注意，在本實施例中，正如圖3中可以清楚地看見，從凸輪從動件22至電機中心軸的最短距離(如圖3的Al所示)比該凸輪從動件22至凸輪中心軸的最短距離(如圖3的A2所示)要大，其原因在以下會討論。接下來討論按照這種方式安裝的凸輪裝置10的移動。
當輸出軸56和第二可變速齒輪54被伺服電機52的旋轉而驅動時，該輸出軸56和第二可變速齒輪54旋轉。當?shù)诙勺兯冽X輪54旋轉時，與其接合的第一可變速齒輪46隨即旋轉，所接合的小齒輪42同樣旋轉。隨后，當小齒輪42旋轉時，與其接合的圓柱凸輪32旋轉。隨后，當圓柱凸輪32旋轉時，多個凸輪從動件22相繼地在接合槽34內接合，使得可移動構件30相對于底部20在行方向上直線移動。用這種方式，伺服電機52的驅動力通過輸出軸56，第二可變速齒輪54，第一可變速齒輪46和小齒輪42傳遞到圓柱凸輪32，而接受到該驅動力的圓柱凸輪32轉動，因此，該可移動構件直線地運動。注意，當驅動力從第二可變速齒輪54傳遞至第一可變速齒輪46時，當驅動力從小齒輪42傳遞到圓柱凸輪32時，開始減速。關于本實施例中凸輪裝置10的效果
如上所述，本實施例的凸輪裝置10包括底部20，該底部20具有多個布置在行方向上的凸輪從動件22，并包括具有可旋轉圓柱凸輪32的可移動構件30，該圓柱凸輪32在其外圍表面33上具有接合槽34，用于與凸輪從動件22接合。通過旋轉圓柱凸輪32以及使多個凸輪從動件22相繼地在接合槽34內接合，該可移動構件30在行方向上相對于底部20運動。該可移動構件包括小齒輪42，該小齒輪42通過與圓柱凸輪32接合，來旋轉圓柱凸輪32。在圓柱凸輪32的外圍表面33上設置有與小齒輪42的小齒輪齒44嚙合的圓柱凸輪齒35。因此，可以獲得高傳遞剛度的凸輪裝置10。圖5通過將本實施例(同樣稱為本實施方式)的凸輪裝置10與傳統(tǒng)實施例(同樣稱為第一對比實施例)的凸輪裝置10作出對比，來說明上述內容。圖5對應于圖3，為第一對比實施例中凸輪裝置10的剖視圖。如圖5所示，對于本實施例的凸輪裝置10，第一對比實施例的凸輪裝置10包括底部20，該底部20具有多個布置在行方向上的凸輪從動件22，并具有可移動構件30，該可移動構件30具有可旋轉的圓柱凸輪32，所述圓柱凸輪32在其外圍表面33上設置有與凸輪從動件22接合的接合槽34，通過旋轉圓柱凸輪32，并使該多個凸輪從動件22相繼地與接合槽34接合，該可移動構件30在行方向上，相對于底部20來移動。然而，與本實施例的凸輪裝置10不一樣，根據(jù)第一對比實施例的凸輪裝置10，其圓柱凸輪32的外圍表面33上沒有設置圓柱凸輪齒，因此，在該實施例中，同樣沒有安裝小齒輪。更具體地，在第一對比實施例中，如圖5所示，與圓柱凸輪32整體旋轉的第一可變速齒輪146與該圓柱凸輪同軸相連，而該第一可變速齒輪146通過其齒與第二可變速齒輪54的齒嚙合來與該第二可變速齒輪54接合。因此，在第一對比實施例中，圓柱凸輪32沒有通過與圓柱凸輪齒35的嚙合來接受伺服電機52的驅動力。相反，與圓柱凸輪32同軸相連的第一可變速齒輪146，通過該第一可變速齒輪146的齒與第二可變速齒輪54的齒嚙合，從第二可變速齒輪54處接受伺服電機的驅動力。也就是說，將本實施例與第一對比實施例相比較，圓柱凸輪32接受驅動力的位置不一樣。也就是說，在本實施例中，當圓柱凸輪32的外圍表面33 (也就是說，圓柱凸輪齒35)接受驅動力時，在第一對比實施例中，與圓柱凸輪32同軸的第一可變速齒輪146的外圍表面接受驅動力。由于這樣的差異，相對于第一對比實施例，本實施例具有優(yōu)越性。為了解釋該優(yōu)越性，首先關注每個第一可變速齒輪146和圓柱凸輪32的半徑(從中心軸至外圍表面的距離)。第一可變速齒輪146的半徑(圖5中的rl)需要足夠小，以致不會實際上妨礙凸輪從動件22。如果第一可變速齒輪146的半徑和圓柱凸輪32的半徑(圖5中的r2) —樣，該第一可變速齒輪146實際妨礙了凸輪從動件22。因此，該第一可變速齒輪146的半徑必然需要比圓柱凸輪32的半徑要小。此外，在第一對比實施例中，該第一可變速齒輪146的外圍表面接收驅動力，由于從作為支撐點的中心軸至作為接受力的作用點的外圍表面的距離較短，旋轉該圓柱凸輪32需要大量力。因此，會出現(xiàn)傳遞驅動力的傳遞剛度變小的問題。另一方面,在本實施例中，圓柱凸輪齒35設置在圓柱凸輪32的外圍表面33上,安裝具有與圓柱凸輪齒35嚙合的小齒輪齒44的小齒輪42，因此，形成了一種模式，使得圓柱凸輪32的外圍表面33 (也就是說，圓柱凸輪齒35)用于接受驅動力。因此，與對比實施例相比，從作為支撐點的中心軸至作為接受力的作用點的外圍表面的距離變得較大。因此，在本實施例中，可以獲得增加用于傳遞驅動力的傳遞剛度的優(yōu)勢。同樣，對于本實施例的凸輪裝置10,該可移動構件30具有伺服電機52,該伺服電機通過驅動小齒輪42來旋轉圓柱凸輪32，圓柱凸輪32的凸輪中心軸的軸向和伺服電機52的電機中心軸的軸向都沿著行方向設置，從凸輪從動件22到電機中心軸的最短距離比從凸輪從動件22到凸輪中心軸的最短距離要大。因此，可以使用實際更大的電機，使得選擇電機的限制減少。
圖6通過對比本實施例(本實施方式)的凸輪裝置10和傳統(tǒng)實施例(稱為第二對比實施例)的凸輪裝置10，來對上述說明作出解釋。圖6相當于圖3，為第二對比實施例中凸輪裝置10的截面圖。如圖6所示，對于第二對比實施例的凸輪裝置10，如本實施例的凸輪裝置10，可移動構件30包括用于旋轉圓柱凸輪32的伺服電機52，圓柱凸輪32的凸輪中心軸的軸方向與伺服電機52的電機中心軸的軸方向都沿著行方向設置。然而，對于第二對比實施例的凸輪裝置10，與本實施例的凸輪裝置10不同，第二對比實施例中的凸輪裝置10沒有提供安裝在本實施例的小齒輪，此外，從凸輪從動件22至電機中心軸的最短距離(圖6中的Al)和從凸輪從動件22至凸輪中心軸的最短距離(圖6中的A2)相同。也就是說，如圖6所示，第二對比實施例中的圓柱凸輪32并沒有通過小齒輪，第一可變速齒輪和第二可變速齒輪來與伺服電機52連接，而是直接與伺服電機52同軸連接。因此，圓柱凸輪32的凸輪中心軸和伺服電機的電機中心軸相互匹配。因此,從凸輪從動件22至電機中心軸的最短距離和從凸輪從動件22至凸輪中心軸的最短距離相同。也就是說，當將本實施例與第二對比實施例比較時，在本實施例中，從凸輪從動件22至電機中心軸的最短距離比從凸輪從動件22至凸輪中心軸的最短距離要大。然而，在第二對比實施例中，從凸輪從動件22至電機中心軸的最短距離等于從凸輪從動件22至凸輪中心軸的最短距離。由于這種差異，與第二對比實施例相比，本實施例具有優(yōu)越性。也就是說，在第二對比實施例中，由于從凸輪從動件22至電機中心軸的最短距離等于從凸輪從動件22至凸輪中心軸的最短距離，當考慮到伺服電機不應實際上妨礙凸輪從動件22時，伺服電機52的半徑(圖6中的rl)需要比從凸輪從動件22到凸輪中心軸的最短距離(圖6中r2)要小。所以，由于不能使用實際較大的電機，選擇電機時的限制增加了。另一方面，在本實施例中，由于從凸輪從動件22至電機中心軸的最短距離比從凸輪從動件22至凸輪中心軸的最短距離要大，伺服電機52的半徑不需要小于從凸輪從動件22至凸輪中心軸的最短距離。因此，與第二對比實施例相比，實際上可以使用較大的電機，在選擇電機時的限制將減少。如上所述，在本實施例中，如圖1所示，在圓柱凸輪32的外周表面33上設有圓柱凸輪齒35，并同樣安裝了具有與圓柱凸輪齒35嚙合的小齒輪齒44的小齒輪42，。因此，使得從自輪從動件22至電機中心軸的最短距離大于從凸輪從動件22至凸輪中心軸的最短距離變得可能。因此，本實施例的凸輪裝置10適用于同時解決第一對比實施例中的有關傳遞剛度的問題，以及第二對比實施例中有關選擇電機限制的問題。關于凸輪裝置10的其它配置
接下來通過附圖7至10來說明凸輪裝置10的另一個實施例(稱為第二實施例)，該實施例不同于上述的實施例(稱為第一實施例)。圖7為第二實施例中凸輪裝置10的俯視圖。圖8為圖7中沿線A-A的剖視圖。圖9為圖8中沿B-B線的剖視圖。圖10為圖8中圓柱凸輪32的放大圖。注意，在這些附圖中，與第一實施例中相應的結構部件用相同的附圖標記表示，并省略其說明。第二實施例具四個有不同于第一實施例的要點，一個關于凸輪從動件22的結構的要點(第一個不同之處)，一個關于圓柱凸輪齒35和小齒輪齒44的要點(第二個不同之處)，一個關于小齒輪42和伺服電機52連接設置的要點(第三個不同之處)，一個關于小齒輪設置的要點(第四個不同之處)。首先說明第一個不同之處。在第一實施例中，如圖1和2所示，設置兩個凸輪從動件行25 (即兩行)，使得每行包括多個布置在行方向上的凸輪從動件22。也就是說，在第一實施例中，凸輪從動件22為所謂的多行設置，因此，可移動構件30為所謂的多行可移動構件(多行線性滾柱絲杠)。另一方面，在第二實施例中，如圖7和10所不,只設置了一個凸輪從動件行25(即一行)。也就是說，在第二實施例中，凸輪從動件22為所謂的單行設置，因此，該可移動構件30為所謂的單行可移動構件(單行線性滾柱絲杠)。也就是說，如圖9和10所示，底部20的頂部表面沒有形成第一實施例底部設置的槽，而凸輪從動件22以直立的方式固定在頂部表面，使得凸輪從動件22滾動軸的方向沿著上下方向。接下來說明第二個不同之處。在第一實施例中，如圖1所示，小齒輪42并沒有在其整個表面上設置小齒輪齒44。小齒輪42的第一可變速齒輪46在旋轉軸方向(中心軸方向)的相對末端部分，設置有不含小齒輪齒44的小齒輪未加工部分45。相應地,在圓柱凸輪32的外圍表面33上，具有圓柱凸輪未加工部分36，在所述圓柱凸輪未加工部分36中既沒有接合槽34，也沒有圓柱凸輪齒35。另一方面,在第二實施例中，如圖7所示,小齒輪42的整個表面具有小齒輪齒44(因此，沒有如第一實施例中的包含在小齒輪中的小齒輪未加工部分)。相應地，圓柱凸輪齒35安裝在圓柱凸輪32外圍表面33上所有沒有設置接合槽34的部分(因此，沒有第一實施例中的圓柱凸輪上的未加工部分)。接下來說明第三個不同之處。在第一實施例中，如圖1所示，小齒輪42與第一可變速齒輪46同軸相連，伺服電機52 (更具體地，其輸出軸56)與第二可變速齒輪54同軸相連。從伺服電機至小齒輪42的驅動力的傳遞通過第一可變速齒輪46和第二可變速齒輪54來實現(xiàn)。另一方面，在第二實施例中，如圖7和8所示，沒有第一實施例凸輪裝置中的第一可變速齒輪和第二可變速齒輪，小齒輪42和伺服電機52通過輸出軸56同軸相連(小齒輪42的中心軸和伺服電機52的中心軸相互匹配)。因此,伺服電機52與輸出軸56相連,而輸出軸56與小齒輪42同軸相連。這些構件(伺服電機52，輸出軸56和小齒輪42)的安裝使得中心軸的軸方向沿著行方向。接下來說明第四個不同之處。在第一實施例中，如圖2所示，小齒輪42的安裝位置并非直接在圓柱凸輪32之上，而是在寬度和朝下方向稍微偏離直接上方位置(也就是說，這種小齒輪齒44和圓柱凸輪齒35相互嚙合的接合位置并非在圓柱凸輪32的直接上方，而是在寬度和朝下方向上稍微偏離直接上方位置)。另一方面，在第二實施例中，如圖8和9所示，小齒輪42直接安裝在圓柱凸輪32之上(換句話說，小齒輪齒44和圓柱凸輪齒35相互嚙合的接合位置直接位于圓柱凸輪32之上)。如圖8所看到的，這是因為在第二實施例中，考慮到小齒輪42和伺服電機52為同軸安裝，小齒輪42位于離凸輪從動件22最遠的位置上(也就是說，從凸輪從動件22至小齒輪42中心軸的最短距離成為最大距離的位置)，這樣便可以安裝實際更大的電機。此外，在這樣的第二實施例中，如圖7至10所示，可移動構件30包括小齒輪42，該小齒輪42與圓柱凸輪32接合，來轉動圓柱凸輪32。由于與小齒輪齒44嚙合的圓柱凸輪齒35設置在圓柱凸輪32的外圍表面33上，因此可以成功獲得具有高傳遞剛度的凸輪裝置10的上述效果。同樣，在第二實施例中，從凸輪從動件22到發(fā)電機中心軸的最短距離(圖8中Al的)比從凸輪從動件22到凸輪中心軸的最短距離(圖8中的A2)要大。因此，可以使用實際更大的電機，并可以獲得減少選擇電機限制的上述效果。關于用于引導可移動構件30的移動的導向件
如上所述，凸輪裝置10中的可移動構件30相對于底部20來移動，但還是有必要提供導向件來導向移動，使得可移動構件30的移動更暢順。首先，附圖11和12說明傳統(tǒng)實施例中的導向件。而本實施例的導向件通過圖13至15來說明。接著，將討論相比于傳統(tǒng)實施例，本實施例的優(yōu)越性。圖11為傳統(tǒng)實施例中導向件的示意圖。圖12為傳統(tǒng)實施例中導向件的第二示意圖。圖13為本實施例的導向件的示意圖。圖14為圖13的部分放大圖。圖15為沿著圖14白色箭頭方向的凸輪裝置10的示意圖。首先，在圖11中，可移動構件30同樣具有直線滾柱絲杠202，用于接受滾柱絲杠202的直角平行六面體狀的外殼212。在該外殼212的底部表面以及寬度方向的兩端部分，設置有沿著行方向的槽部分212a。另一方面，在相應于底部20的槽部分212a的位置，設置有導軌220，用于引導可移動構件30移動的導向件。也就是說，該導軌220沿著行方向，并設置在底部20的寬度方向的兩端。該導軌220設置在底部20的頂部表面上，以致形成從頂部表面向上突出的突出物。當可移動構件30相對于底部20移動時，該可移動構件移動的狀態(tài)使得槽部分212a適配于該導軌220，使得該可移動構件30通過導軌220來導向。圖12展示了一種機床，該機床結合了多個圖11中的具有底部20和可移動構件30的凸輪裝置10，使得可以在前-后，左-右和上-下的方向來移動工具222。也就是說，工具222在前-后方向的移動可以通過凸輪裝置10來實現(xiàn)，其中，BI表示的構件為底部20，B2表示的構件為可移動構件30。同樣，工具222在左-右方向的移動可以通過凸輪裝置10來實現(xiàn)，其中B2表示的構件為底部20，B3表示的構件為可移動構件30。此外，工具222在上-下方向的移動可以通過凸輪裝置10來實現(xiàn)，其中，B3表示的構件為底部20，B4表示的構件為可移動構件30。從圖12中可以清楚地看到，所有的這三種凸輪裝置10包括上述槽部分212a和導軌220，而可移動構件30通過導軌220來導向。注意，圖11和12展示的是凸輪裝置10對應于上述的第二實施例，即使當凸輪裝置10對應于第一實施例時，也可以使用上述的導向件。接下來討論本實施例的導向件。如圖13所示，和圖11的實施例一樣，可移動構件30包括同樣的直線滾柱絲杠，以及用于接受直線滾柱絲杠的直角平行六面體狀的外殼312。注意，在圖13中，省略了直線滾柱絲杠的說明，外殼312的切口部分312a接受并固定該直線滾柱絲杠。
同樣，在外殼312軸向的兩端，固定具有適配凸出物315的構件，該適配凸出物315嵌入稍后說明的導向槽316 (見圖14和15)(為了方便說明，這些構件稱為導向部分314)。如圖14和15所示，適配凸出物315設置在導向部分314的底部表面上，且在導向部分314寬度方向的中心部分，并朝下凸出。另一方面，底部20的結構與第一實施例中的凸輪裝置10的上述結構一樣。也就是說，如圖14和15所示，底部20包括兩個凸輪從動件行25 (即兩行)，而凸輪從動件22設置為多行。在底部20的上部表面上,形成包括兩個橫向部分(第一側面部分26a和第二側面部分26b)，和底部部分26c的槽26，第一凸輪從動件25a (凸輪從動件22屬于其中)和第二凸輪從動件25b (凸輪從動件22屬于其中)以直立的方式分別固定在兩個橫向部分上(第一橫向部分26a和第二橫向部分26b)。如圖15所示，上述的導向部分314的適配凸出物315嵌入第一凸輪從動件行25a(凸輪從動件22屬于其中)和第二凸輪從動件行25b (凸輪從動件22屬于其中)之間的空隙中。更具體地，位于第一凸輪從動件行25a (凸輪從動件22屬于其中)和第二凸輪從動件行25b (凸輪從動件22屬于其中)之間的槽26的一部分用作導向槽316,該導向槽316用于導向可移動構件30 (導向部分314)的移動。通過這種方式，在對應 于適配凸出物315的底部20的位置上，設置了導向槽316.該導向槽36沿著行方向設置，并位于底部20寬度方向上的中心部分。此外，當可移動構件30相對于底部20移動時，該可移動構件30通過導向槽30，使可移動構件30處于適配凸出物315嵌入導向槽316的狀態(tài)來進行移動，從而進行導向。也就是說，當可移動構件30移動時，該適配凸出物315夾在兩個凸輪從動件行25之間，使得可移動構件30通過兩個凸輪從動件行25來進行導向。因此，有了本實施例的導向件，兩個凸輪從動件行25導向可移動構件30的相對運動。因此，在本實施例中，兩個凸輪從動件行25都具有通過與圓柱凸輪32接合來移動可移動構件30，以及引導該可移動構件30(該兩個凸輪從動件行25用于移動可移動構件30，并用作導向)的功能。因此，可以獲得有效配置的凸輪裝置10。其它實施例
基于上述實施例，說明本實施例的凸輪裝置以及類似物，但上述實施例用于幫助本發(fā)明的理解，并非限制本發(fā)明。在不偏離本發(fā)明實質的情況下可以修改和改善本發(fā)明，本發(fā)明還包括其等同物。同樣，在上述說明中，具有直線滾柱絲杠的第二構件移動，和其它的第一構件不移動，但這不受限制。例如，同樣可以采用具有直線滾柱絲杠的第二構件不移動，而其它第一構件移動的這種設置。同樣，底部20可以設置為可分成多個部分402。這種設置可以用圖16和17來說明。圖16和17展示了底部20可分成多個部分402。圖16相當于凸輪從動件22為多行設置的情況，而圖17相當于凸輪從動件22為單行設置的情況。如圖16和17所示，在本實施例中，底部20可分成η個部分402。每個部分402具有屬于凸輪從動件行25的子凸輪從動件404 (因此，存在η個子凸輪從動件行404，將N個子凸輪從動件行404排列成行方向來形成凸輪從動件行25)。也就是說，每部分402的排列方式為子凸輪從動件行404沿著凸輪從動件行25的行方向設置(也就是說，可移動構件的移動方向)，并因此形成底部20。注意，在本實施例，考慮到制造這些部分的簡化，每個部分402都包括具有10個凸輪從動件22的子凸輪從動件404 (個數(shù)相同)。然而，并不受限于此，所述多個部分402可以包括某些具有不同數(shù)量凸輪從動件22的部分402。有了底部20這種可分的設置，便可以獲得以下所說的優(yōu)越性。也就是說，在底部20不能分成多個部分402時，可以制造具有在每種情況下滿足于消費者需求的長度的底部20。此外，當需求突然改變時(任何設計突然改變)，難以進行即時的回應，例如放棄正在制造的底部20，再制造具有不同長度的新的底部20。另外，在本實施例中，可以不受消費者需求的影響來制造所述部分402，且，當需求突然改變時(即任何設計突然改變)，可以立即降低或提高所要設置(連接)的部分402的數(shù)量來滿足這種需求。也就是說，在本實施例中，可以提供彈性底部20。
權利要求
1.一種凸輪裝置，其特征在于，包括 第一構件，所述第一構件包括多個凸輪從動件，該多個凸輪從動件布置在行方向上；以及 第二構件，所述第二構件包括可旋轉的凸輪，該凸輪在其外圍表面上設有接合槽，用于與凸輪從動件接合；該第二構件通過旋轉所述凸輪、并使所述多個凸輪從動件相繼接合在接合槽內而相對于第一構件在所述行方向上移動， 其中，所述第二構件包括齒輪，所述齒輪通過與凸輪嚙合從而旋轉該凸輪，且 所述第二構件包括第二齒，所述第二齒設置在凸輪外圍表面上，并與齒輪的第一齒嚙口 O
2.根據(jù)權利要求1所述的凸輪裝置，其特征在于， 所述第二構件包括電機，用于通過驅動所述齒輪來旋轉所述凸輪， 凸輪中心軸的軸方向和電機中心軸的軸方向都沿著行方向設置， 從凸輪從動件到電機中心軸的最短距離大于從凸輪從動件到凸輪中心軸的最短距離。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的凸輪裝置，其特征在于， 所述第一構件包括兩個凸輪從動件行，每個所述凸輪從動件行具有多個沿行方向設置的凸輪從動件，且 所述兩個凸輪從動件行引導所述第二構件的相對移動。
4.根據(jù)前述權利要求1-3中任一項所述的凸輪裝置，其特征在于， 所述第一構件包括凸輪從動件行，所述凸輪從動件行具有多個布置在行方向上的凸輪從動件， 所述第一構件設置為能夠分成多個部分，且 所述多個部分中的每一個均包括屬于所述凸輪從動件行的子凸輪從動件行。
全文摘要
一種凸輪裝置，包括具有多個布置在行方向上的凸輪從動件，以及具有可旋轉凸輪的第二構件，該可旋轉凸輪具有在設在其外圍表面上的接合槽，該第二構件通過旋轉凸輪、并使所述多個凸輪從動件相繼接合在接合槽內而相對于第一構件在行方向上移動，其中，該第二構件包括齒輪，所述齒輪通過與凸輪接合而旋轉所述凸輪，所述第二構件還包括第二齒，該第二齒設置在凸輪外圍表面上、并與齒輪的第一齒嚙合。
文檔編號F16H37/12GK103032542SQ201210377218
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月8日 優(yōu)先權日2011年10月3日
發(fā)明者加藤·平三郎 申請人:技術力學股份有限公司