专利名称：凸轮装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种凸轮装置。
背景技术：
众所周知，凸轮装置包括例如底部的第一构件，该底部包括多个布置在行方向上的凸轮从动件，并包括例如可移动构件的第二构件，该可移动构件包括可旋转凸轮，该可旋转凸轮在其外围表面上具有与凸轮从动件接合的接合槽。在这种凸轮装置中，通过旋转凸轮，并使该多个凸轮从动件相继与接合槽接合，使第二构件相对于第一构件在行方向上移动(日本专利号4538212)。另外，在上述的凸轮装置中，由于旋转凸轮所必须的较大功率，导致传递刚度的下降。
发明内容
鉴于上述缺陷，本发明的优点在于利用具有高传递刚度的凸轮装置。为解决上述问题，本发明的一个方面在于提供一种凸轮，该凸轮包括
第一构件，该第一构件包括多个布置在行方向上的凸轮从动件；以及
第二构件，该第二构件包括具有接合槽的可旋转凸轮，在该可旋转凸轮的外围表面上具有与凸轮从动件接合的接合槽，通过旋转该凸轮，并让所述多个凸轮从动件相继在接合槽内接合，该第二构件相对于第一构件，在行方向上移动，其中，所述第二构件包括齿轮，该齿轮通过与凸轮接合来旋转凸轮，且包括第二齿，该第二齿设置在凸轮外围表面上，与齿轮的第一齿哨合。本发明的其它特点通过说明书和附图来阐明。
以下通过具体实施方式
和附图来更完整地理解本发明图1为凸轮装置10的俯视图2为凸轮装置10的侧视图3为图2沿A-A方向的剖视图4为展示一个状态的剖视图,在该状态中，小齿轮齿44与圆柱凸轮齿35相互啮合,坐坐.
寸寸；
图5为本发明第一对比实施例的凸轮装置10的剖视图6为第二对比实施例凸轮装置10的剖视图；图7为第二实施例凸轮装置10的俯视图8为图7沿A-A线方向的剖视图9为图8沿B-B线方向的剖视图10为图8中放大圆柱凸轮32的放大图11为说明传统实施例导向件的第一示意图12为说明传统实施例导向件的第二示意图13为说明本发明实施例导向件的示意图14为图13的部分放大图15展示了从图14中白色箭头的方向所观察到的凸轮装置10 ；
图16展示了可分成多个部分402的底部20 (具有多行设置的情况下)，以及图17展示了可分成多个部分402的底部20 (具有单行设置的情况下)。
具体实施例方式以下通过具体实施方式
和附图来说明本发明。一种凸轮装置，包括
第一构件，该第一构件包括多个布置在行方向上的凸轮从动件，以及第二构件，该第二构件包括具有接合槽的可旋转凸轮，该接合槽在该凸轮的外围表面上，与凸轮从动件接合，该第二构件通过旋转所述凸轮、并使所述多个凸轮从动件相继接合在接合槽内而相对于第一构件在所述行方向上移动，其中，该第二构件包括齿轮，该齿轮通过与凸轮接合来旋转凸轮，以及
该第二构件包括第二齿，该第二齿设置在凸轮外围表面上，与齿轮的第一齿啮合。在这种情况下，可以获得用于传递驱动力的具有高传递刚度的凸轮装置。同样，第二构件包括通过驱动齿轮来旋转凸轮的发动机，
凸轮中心轴的轴方向与发动机中心轴的轴方向都沿着行方向设置，且
从凸轮从动件至发动机中心轴的最短距离大于该凸轮从动件至凸轮中心轴的最短距离。在这种情况下，减少了选择发动机的限制。同样，该第一构件包括两个凸轮从动件行，每行凸轮从动件具有多个布置在行方向上的凸轮从动件，且
所述两个凸轮从动件行引导第二构件的相对运动。在这种情况下，可以获得有效配置的凸轮装置。同样，第一构件包括凸轮从动件行，该凸轮从动件行具有布置在行方向上的多个凸轮从动件，该第一构件设置为可分为多个部分，且
所述多个部分中的每一个均包括属于所述凸轮从动件行的子凸轮从动件行。在这种情况下，可以提供弹性第一构件。关于凸轮装置10的设置
在此，通过图f 4说明凸轮装置10的设置。图1为凸轮10的俯视图。图2为凸轮装置10的侧视图。图3为图2沿A-A线的截面图。图4展示了小齿轮44和圆柱凸轮齿35相互啮合等状态。
凸轮装置10包括作为第一构件实施例的底部20，以及作为第二构件实施例的可移动构件30 (在本实施例中，直线滚柱丝杠，除了该直线滚柱丝杠，以下将会讨论另一种形式，在该形式中的可移动构件30包括具有引导、导向功能的构件)。所述凸轮装置10的配置使得作为第二构件的可移动构件30可以相对于作为第一构件的底部20移动(在本实施例中的可移动构件30以无限制的方式移动)。底部20固定地安装在地面上，其顶部表面为水平。该底部20包括凸轮从动件22和固定所述凸轮从动件22的功能。该凸轮从动件22通过与以下说明的圆柱凸轮32接合，使可移动构件30相对于底部20移动。所述凸轮从动件32的结构为现有的，并具有大致圆柱状的螺柱，该螺柱用作旋转的旋转轴，并具有圆柱外环23，该圆柱外环遮盖穿过滚针轴承的螺柱的一端。同样，该螺柱的另一端为外部螺纹。该螺柱的外部螺纹部分用螺钉固定至底部20的顶部表面处，使得凸轮从动件22以直立方式固定在底部20的顶部表面上，如图3所示。此外，在这种固定的状态下，外环23可以绕着旋转轴旋转。本发明提供了多个这种凸轮从动件22，而所述多个凸轮从动件22如图1所示地布置在行方向上。也就是说，该凸轮从动件22在一条直线上等距设置，它们的旋转轴相互平行地延伸，而该多个凸轮从动件22设置成一直线，形成凸轮从动件行25。同样，在本发明的实施例中，如图1和2所示，提供了两个凸轮从动件行25(即两行)，其中该多个凸轮从动件22布置在行方向上(两个凸轮从动件行25被分别称为第一凸轮从动件行25a，和第二凸轮从动件行25b)。也就是说，在本实施例中，凸轮从动件22的设置为所谓的多行设置，因此，该可移动构件30为所谓的多行可移动构件(多行直线滚柱丝杠)。更具体地，如图2所不，槽26包括两个横截面(第一横截面26a和第二横截面26b)，底部横截面26c形成在底部20的顶部表面上。第一凸轮从动件行25a (其中包括凸轮从动件22)和第二凸轮从动件行25b (其中包括凸轮从动件22)分别以直立方式固定在两个横截面上(第一横截面26a和第二横截面26b)。因此，从图2可以清晰地看到，当属于第一凸轮从动件行25a的凸轮从动件22的旋转轴的方向和属于第二凸轮从动件行25b对的凸轮从动件22的旋转轴的方向相互交叉时，该第一凸轮从动件行25a和第二凸轮从动件行25b设置在槽26上。可移动构件30具有作为凸轮实施例的圆柱凸轮32，作为齿轮实施例的小齿轮42，作为发动机实施例的伺服电机52，以及用作接受这些构件的外壳62。圆柱凸轮32通过与上述凸轮从动件22接合，来使该可移动构件30相对于底部20移动。如图1所示，该圆柱凸轮32为可旋转的圆柱主体。如图3所示，在圆柱凸轮32旋转轴方向(中心轴方向)的两端32a通过轴承构件38，可旋转地支撑在外壳62内，该轴承构件38例如为球轴承，圆锥滚子轴承或其类似物。此外，该圆柱凸轮32包括位于外围表面33的接合槽34，该接合槽34与凸轮从动件22接合。如图1所示，该接合槽34为螺旋槽，并朝着圆柱凸轮32的旋转轴方向(中心轴方向)沿着圆柱凸轮32的整个长度延伸。同样，该接合槽34分别在旋转轴方向(中心轴方向)的一端用作前部导向部，用于将凸轮从动件22导入接合槽34内，而该接合槽的另一端用作后部导向部，用于将凸轮从动件22导出该接合槽34。此外，该圆柱凸轮32旋转，而该多个凸轮从动件22相继接合至接合槽34内，使得该可移动构件30相对于底部20，在行方向上作直线以及相对的运动(因此，移动方向为沿着行方向)。也就是说，当圆柱凸轮32转动时，该凸轮从动件22相继地从前部导向部插入接合槽34中，并在旋转轴方向(中心轴方向)进行引导，随后靠近后部导向部。因此，凸轮从动件32 (设置在底部20上)和圆柱凸轮32 (包括凸轮32的可移动构件30)彼此相互作直线运动。然而，在本实施例中，由于底部20固定地安装在地面上，底部20不移动，只有可移动构件30作直线运动。注意，如图1所示，该接合槽34包括一对相互相对的内侧面(第一内侧面34a和第二内侧面34b)，以及将这些内侧面相连接的底面34c。当凸轮从动件22通过圆柱凸轮32的旋转，在旋转轴方向(中心轴方向)的接合槽34内进行引导时，第一内表面34a和第二内表面34b起到旋转表面的作用，即凸轮从动件22的外环23与第一内表面34a或第二内表面34b的其中之一接触,使得该凸轮从动件22在该表面上滚动。此外，如图1和4所示，圆柱凸轮32的外围表面33 (更确切地说，在外围表面33上没有接合槽34的部分)设有齿(相当于第二齿，为了便于说明，这些齿以下称为圆柱凸轮齿35)，所述齿与下述的小齿轮42齿(相当于第一齿，为了便于说明，以下称为小齿轮齿44)啮合。注意，在本实施例中，在外围表面33上，并非所有在外围表面33上没有提供接合槽34的部分都具有圆柱凸轮齿35。也就是说，外围表面33具有提供接合槽34的部分，提供有圆柱凸轮齿35的部分，以及既没有接合槽34也没有圆柱凸轮齿35的部分(为了便于说明，以下称为圆柱凸轮未加工部分36)(见图1)。同样，为了获得上述的可移动构件30的直线运动，如图1和2所示，该圆柱凸轮32位于凸轮从动件22之上，使得该凸轮的中心轴方向(与凸轮中心轴的轴方向一致的方向)沿着成行的方向。同样，圆柱凸轮32上接合槽34的螺旋形状可以根据可移动构件30的运动模式来进行适当地调整。例如，以恒定的速度旋转圆柱凸轮32使可移动构件30以恒定的速度作直线运动时，接合槽34的螺旋形状以平等位移曲线来形成，在所述平等位移曲线中，槽在旋转轴方向上位置的位移与圆柱凸轮32的旋转数量成正比。同样，当可移动构件30间歇地运动时，也就是说，通过以恒定速度旋转圆柱凸轮32使当可移动构件30作重复的直线移动和停止时，即使凸轮32旋转，在接合槽34的预定位置内，槽的形状使得槽位置在旋转轴方向(中心轴方向)没有位移。小齿轮42通过与圆柱凸轮32接合，来旋转圆柱凸轮32。小齿轮42在其外围表面上具有小齿轮齿44。如图1和4所示，小齿轮42的安装使得该小齿轮42旋转轴的方向(中心轴方向)沿着圆柱凸轮32的旋转轴方向(中心轴方向)，在这种状态下，小齿轮齿44与圆柱齿轮齿35相互啮合。同样，在本实施例中，如图4所示，小齿轮42的安装位置并非完全位于圆柱凸轮32之上，在宽度和朝下方向上稍微偏移直接上方的位置，这样是为了使可移动构件30的尺寸小(也就是说，小齿轮齿44与圆柱凸轮齿35相互啮合的接合位置为并非直接在圆柱凸轮32之上，但在宽度方向和朝下方向稍微偏移直接的上方位置)。
同样，如图1和4所示，小齿轮42与第一可变速齿轮46同轴连接，该第一可变速齿轮46整体地与该小齿轮42旋转，并传递来自伺服电机52的驱动力至该小齿轮42。所述第一可变速小齿轮46从第二可变速齿轮54处接受伺服电机的驱动力，并通过将第一可变速齿轮46的齿与第二可变速齿轮54的齿接合，将该驱动力传递至小齿轮42。注意，如图1所示，在加工便利等角度来说，小齿轮42并非在整个表面都设置小齿轮齿44，在旋转轴方向上(中心轴方向)，与小齿轮42的第一可变速齿轮46的末端部分的对面，没有设置小齿轮齿44 (为了说明方便,这部分称为小齿轮未加工部分45)。因此,如上所述，圆柱凸轮32的外围表面33上具有圆柱凸轮的未加工部分36。伺服电机52通过驱动小齿轮42来旋转圆柱凸轮32。如图3所示，一个输出轴56与该伺服电机52相连。此外，如图1和4所示，该输出轴56与第二可变速齿轮54同轴连接，该第二可变速齿轮54与该输出轴56整体旋转，并将伺服电机52的驱动力传递至小齿轮42，这些构件(伺服电机52，输出轴56和第二可变速齿轮54)的安装使得电机的中心轴的轴向(图3中的Al)(同样为输出轴56的轴向)布置在行方向上。如上所述，该第二可变速齿轮54通过其齿与第一可变速齿轮46的齿相啮合来与该第一可变速齿轮46接合。因此，该第二可变速齿轮54将伺服电机的驱动力传递至第一可变速齿轮46。注意，在本实施例中，正如图3中可以清楚地看见，从凸轮从动件22至电机中心轴的最短距离(如图3的Al所示)比该凸轮从动件22至凸轮中心轴的最短距离(如图3的A2所示)要大，其原因在以下会讨论。接下来讨论按照这种方式安装的凸轮装置10的移动。
当输出轴56和第二可变速齿轮54被伺服电机52的旋转而驱动时，该输出轴56和第二可变速齿轮54旋转。当第二可变速齿轮54旋转时，与其接合的第一可变速齿轮46随即旋转，所接合的小齿轮42同样旋转。随后，当小齿轮42旋转时，与其接合的圆柱凸轮32旋转。随后，当圆柱凸轮32旋转时，多个凸轮从动件22相继地在接合槽34内接合，使得可移动构件30相对于底部20在行方向上直线移动。用这种方式，伺服电机52的驱动力通过输出轴56，第二可变速齿轮54，第一可变速齿轮46和小齿轮42传递到圆柱凸轮32，而接受到该驱动力的圆柱凸轮32转动，因此，该可移动构件直线地运动。注意，当驱动力从第二可变速齿轮54传递至第一可变速齿轮46时，当驱动力从小齿轮42传递到圆柱凸轮32时，开始减速。关于本实施例中凸轮装置10的效果
如上所述，本实施例的凸轮装置10包括底部20，该底部20具有多个布置在行方向上的凸轮从动件22，并包括具有可旋转圆柱凸轮32的可移动构件30，该圆柱凸轮32在其外围表面33上具有接合槽34，用于与凸轮从动件22接合。通过旋转圆柱凸轮32以及使多个凸轮从动件22相继地在接合槽34内接合，该可移动构件30在行方向上相对于底部20运动。该可移动构件包括小齿轮42，该小齿轮42通过与圆柱凸轮32接合，来旋转圆柱凸轮32。在圆柱凸轮32的外围表面33上设置有与小齿轮42的小齿轮齿44啮合的圆柱凸轮齿35。因此，可以获得高传递刚度的凸轮装置10。图5通过将本实施例(同样称为本实施方式)的凸轮装置10与传统实施例(同样称为第一对比实施例)的凸轮装置10作出对比，来说明上述内容。图5对应于图3，为第一对比实施例中凸轮装置10的剖视图。如图5所示，对于本实施例的凸轮装置10，第一对比实施例的凸轮装置10包括底部20，该底部20具有多个布置在行方向上的凸轮从动件22，并具有可移动构件30，该可移动构件30具有可旋转的圆柱凸轮32，所述圆柱凸轮32在其外围表面33上设置有与凸轮从动件22接合的接合槽34，通过旋转圆柱凸轮32，并使该多个凸轮从动件22相继地与接合槽34接合，该可移动构件30在行方向上，相对于底部20来移动。然而，与本实施例的凸轮装置10不一样，根据第一对比实施例的凸轮装置10，其圆柱凸轮32的外围表面33上没有设置圆柱凸轮齿，因此，在该实施例中，同样没有安装小齿轮。更具体地，在第一对比实施例中，如图5所示，与圆柱凸轮32整体旋转的第一可变速齿轮146与该圆柱凸轮同轴相连，而该第一可变速齿轮146通过其齿与第二可变速齿轮54的齿啮合来与该第二可变速齿轮54接合。因此，在第一对比实施例中，圆柱凸轮32没有通过与圆柱凸轮齿35的啮合来接受伺服电机52的驱动力。相反，与圆柱凸轮32同轴相连的第一可变速齿轮146，通过该第一可变速齿轮146的齿与第二可变速齿轮54的齿啮合，从第二可变速齿轮54处接受伺服电机的驱动力。也就是说，将本实施例与第一对比实施例相比较，圆柱凸轮32接受驱动力的位置不一样。也就是说，在本实施例中，当圆柱凸轮32的外围表面33 (也就是说，圆柱凸轮齿35)接受驱动力时，在第一对比实施例中，与圆柱凸轮32同轴的第一可变速齿轮146的外围表面接受驱动力。由于这样的差异，相对于第一对比实施例，本实施例具有优越性。为了解释该优越性，首先关注每个第一可变速齿轮146和圆柱凸轮32的半径(从中心轴至外围表面的距离)。第一可变速齿轮146的半径(图5中的rl)需要足够小，以致不会实际上妨碍凸轮从动件22。如果第一可变速齿轮146的半径和圆柱凸轮32的半径(图5中的r2) —样，该第一可变速齿轮146实际妨碍了凸轮从动件22。因此，该第一可变速齿轮146的半径必然需要比圆柱凸轮32的半径要小。此外，在第一对比实施例中，该第一可变速齿轮146的外围表面接收驱动力，由于从作为支撑点的中心轴至作为接受力的作用点的外围表面的距离较短，旋转该圆柱凸轮32需要大量力。因此，会出现传递驱动力的传递刚度变小的问题。另一方面,在本实施例中，圆柱凸轮齿35设置在圆柱凸轮32的外围表面33上,安装具有与圆柱凸轮齿35啮合的小齿轮齿44的小齿轮42，因此，形成了一种模式，使得圆柱凸轮32的外围表面33 (也就是说，圆柱凸轮齿35)用于接受驱动力。因此，与对比实施例相比，从作为支撑点的中心轴至作为接受力的作用点的外围表面的距离变得较大。因此，在本实施例中，可以获得增加用于传递驱动力的传递刚度的优势。同样，对于本实施例的凸轮装置10,该可移动构件30具有伺服电机52,该伺服电机通过驱动小齿轮42来旋转圆柱凸轮32，圆柱凸轮32的凸轮中心轴的轴向和伺服电机52的电机中心轴的轴向都沿着行方向设置，从凸轮从动件22到电机中心轴的最短距离比从凸轮从动件22到凸轮中心轴的最短距离要大。因此，可以使用实际更大的电机，使得选择电机的限制减少。
图6通过对比本实施例(本实施方式)的凸轮装置10和传统实施例(称为第二对比实施例)的凸轮装置10，来对上述说明作出解释。图6相当于图3，为第二对比实施例中凸轮装置10的截面图。如图6所示，对于第二对比实施例的凸轮装置10，如本实施例的凸轮装置10，可移动构件30包括用于旋转圆柱凸轮32的伺服电机52，圆柱凸轮32的凸轮中心轴的轴方向与伺服电机52的电机中心轴的轴方向都沿着行方向设置。然而，对于第二对比实施例的凸轮装置10，与本实施例的凸轮装置10不同，第二对比实施例中的凸轮装置10没有提供安装在本实施例的小齿轮，此外，从凸轮从动件22至电机中心轴的最短距离(图6中的Al)和从凸轮从动件22至凸轮中心轴的最短距离(图6中的A2)相同。也就是说，如图6所示，第二对比实施例中的圆柱凸轮32并没有通过小齿轮，第一可变速齿轮和第二可变速齿轮来与伺服电机52连接，而是直接与伺服电机52同轴连接。因此，圆柱凸轮32的凸轮中心轴和伺服电机的电机中心轴相互匹配。因此,从凸轮从动件22至电机中心轴的最短距离和从凸轮从动件22至凸轮中心轴的最短距离相同。也就是说，当将本实施例与第二对比实施例比较时，在本实施例中，从凸轮从动件22至电机中心轴的最短距离比从凸轮从动件22至凸轮中心轴的最短距离要大。然而，在第二对比实施例中，从凸轮从动件22至电机中心轴的最短距离等于从凸轮从动件22至凸轮中心轴的最短距离。由于这种差异，与第二对比实施例相比，本实施例具有优越性。也就是说，在第二对比实施例中，由于从凸轮从动件22至电机中心轴的最短距离等于从凸轮从动件22至凸轮中心轴的最短距离，当考虑到伺服电机不应实际上妨碍凸轮从动件22时，伺服电机52的半径(图6中的rl)需要比从凸轮从动件22到凸轮中心轴的最短距离(图6中r2)要小。所以，由于不能使用实际较大的电机，选择电机时的限制增加了。另一方面，在本实施例中，由于从凸轮从动件22至电机中心轴的最短距离比从凸轮从动件22至凸轮中心轴的最短距离要大，伺服电机52的半径不需要小于从凸轮从动件22至凸轮中心轴的最短距离。因此，与第二对比实施例相比，实际上可以使用较大的电机，在选择电机时的限制将减少。如上所述，在本实施例中，如图1所示，在圆柱凸轮32的外周表面33上设有圆柱凸轮齿35，并同样安装了具有与圆柱凸轮齿35啮合的小齿轮齿44的小齿轮42，。因此，使得从自轮从动件22至电机中心轴的最短距离大于从凸轮从动件22至凸轮中心轴的最短距离变得可能。因此，本实施例的凸轮装置10适用于同时解决第一对比实施例中的有关传递刚度的问题，以及第二对比实施例中有关选择电机限制的问题。关于凸轮装置10的其它配置
接下来通过附图7至10来说明凸轮装置10的另一个实施例(称为第二实施例)，该实施例不同于上述的实施例(称为第一实施例)。图7为第二实施例中凸轮装置10的俯视图。图8为图7中沿线A-A的剖视图。图9为图8中沿B-B线的剖视图。图10为图8中圆柱凸轮32的放大图。注意，在这些附图中，与第一实施例中相应的结构部件用相同的附图标记表示，并省略其说明。第二实施例具四个有不同于第一实施例的要点，一个关于凸轮从动件22的结构的要点(第一个不同之处)，一个关于圆柱凸轮齿35和小齿轮齿44的要点(第二个不同之处)，一个关于小齿轮42和伺服电机52连接设置的要点(第三个不同之处)，一个关于小齿轮设置的要点(第四个不同之处)。首先说明第一个不同之处。在第一实施例中，如图1和2所示，设置两个凸轮从动件行25 (即两行)，使得每行包括多个布置在行方向上的凸轮从动件22。也就是说，在第一实施例中，凸轮从动件22为所谓的多行设置，因此，可移动构件30为所谓的多行可移动构件(多行线性滚柱丝杠)。另一方面，在第二实施例中，如图7和10所不,只设置了一个凸轮从动件行25(即一行)。也就是说，在第二实施例中，凸轮从动件22为所谓的单行设置，因此，该可移动构件30为所谓的单行可移动构件(单行线性滚柱丝杠)。也就是说，如图9和10所示，底部20的顶部表面没有形成第一实施例底部设置的槽，而凸轮从动件22以直立的方式固定在顶部表面，使得凸轮从动件22滚动轴的方向沿着上下方向。接下来说明第二个不同之处。在第一实施例中，如图1所示，小齿轮42并没有在其整个表面上设置小齿轮齿44。小齿轮42的第一可变速齿轮46在旋转轴方向(中心轴方向)的相对末端部分，设置有不含小齿轮齿44的小齿轮未加工部分45。相应地,在圆柱凸轮32的外围表面33上，具有圆柱凸轮未加工部分36，在所述圆柱凸轮未加工部分36中既没有接合槽34，也没有圆柱凸轮齿35。另一方面,在第二实施例中，如图7所示,小齿轮42的整个表面具有小齿轮齿44(因此，没有如第一实施例中的包含在小齿轮中的小齿轮未加工部分)。相应地，圆柱凸轮齿35安装在圆柱凸轮32外围表面33上所有没有设置接合槽34的部分(因此，没有第一实施例中的圆柱凸轮上的未加工部分)。接下来说明第三个不同之处。在第一实施例中，如图1所示，小齿轮42与第一可变速齿轮46同轴相连，伺服电机52 (更具体地，其输出轴56)与第二可变速齿轮54同轴相连。从伺服电机至小齿轮42的驱动力的传递通过第一可变速齿轮46和第二可变速齿轮54来实现。另一方面，在第二实施例中，如图7和8所示，没有第一实施例凸轮装置中的第一可变速齿轮和第二可变速齿轮，小齿轮42和伺服电机52通过输出轴56同轴相连(小齿轮42的中心轴和伺服电机52的中心轴相互匹配)。因此,伺服电机52与输出轴56相连,而输出轴56与小齿轮42同轴相连。这些构件(伺服电机52，输出轴56和小齿轮42)的安装使得中心轴的轴方向沿着行方向。接下来说明第四个不同之处。在第一实施例中，如图2所示，小齿轮42的安装位置并非直接在圆柱凸轮32之上，而是在宽度和朝下方向稍微偏离直接上方位置(也就是说，这种小齿轮齿44和圆柱凸轮齿35相互啮合的接合位置并非在圆柱凸轮32的直接上方，而是在宽度和朝下方向上稍微偏离直接上方位置)。另一方面，在第二实施例中，如图8和9所示，小齿轮42直接安装在圆柱凸轮32之上(换句话说，小齿轮齿44和圆柱凸轮齿35相互啮合的接合位置直接位于圆柱凸轮32之上)。如图8所看到的，这是因为在第二实施例中，考虑到小齿轮42和伺服电机52为同轴安装，小齿轮42位于离凸轮从动件22最远的位置上(也就是说，从凸轮从动件22至小齿轮42中心轴的最短距离成为最大距离的位置)，这样便可以安装实际更大的电机。此外，在这样的第二实施例中，如图7至10所示，可移动构件30包括小齿轮42，该小齿轮42与圆柱凸轮32接合，来转动圆柱凸轮32。由于与小齿轮齿44啮合的圆柱凸轮齿35设置在圆柱凸轮32的外围表面33上，因此可以成功获得具有高传递刚度的凸轮装置10的上述效果。同样，在第二实施例中，从凸轮从动件22到发电机中心轴的最短距离(图8中Al的)比从凸轮从动件22到凸轮中心轴的最短距离(图8中的A2)要大。因此，可以使用实际更大的电机，并可以获得减少选择电机限制的上述效果。关于用于引导可移动构件30的移动的导向件
如上所述，凸轮装置10中的可移动构件30相对于底部20来移动，但还是有必要提供导向件来导向移动，使得可移动构件30的移动更畅顺。首先，附图11和12说明传统实施例中的导向件。而本实施例的导向件通过图13至15来说明。接着，将讨论相比于传统实施例，本实施例的优越性。图11为传统实施例中导向件的示意图。图12为传统实施例中导向件的第二示意图。图13为本实施例的导向件的示意图。图14为图13的部分放大图。图15为沿着图14白色箭头方向的凸轮装置10的示意图。首先，在图11中，可移动构件30同样具有直线滚柱丝杠202，用于接受滚柱丝杠202的直角平行六面体状的外壳212。在该外壳212的底部表面以及宽度方向的两端部分，设置有沿着行方向的槽部分212a。另一方面，在相应于底部20的槽部分212a的位置，设置有导轨220，用于引导可移动构件30移动的导向件。也就是说，该导轨220沿着行方向，并设置在底部20的宽度方向的两端。该导轨220设置在底部20的顶部表面上，以致形成从顶部表面向上突出的突出物。当可移动构件30相对于底部20移动时，该可移动构件移动的状态使得槽部分212a适配于该导轨220，使得该可移动构件30通过导轨220来导向。图12展示了一种机床，该机床结合了多个图11中的具有底部20和可移动构件30的凸轮装置10，使得可以在前-后，左-右和上-下的方向来移动工具222。也就是说，工具222在前-后方向的移动可以通过凸轮装置10来实现，其中，BI表示的构件为底部20，B2表示的构件为可移动构件30。同样，工具222在左-右方向的移动可以通过凸轮装置10来实现，其中B2表示的构件为底部20，B3表示的构件为可移动构件30。此外，工具222在上-下方向的移动可以通过凸轮装置10来实现，其中，B3表示的构件为底部20，B4表示的构件为可移动构件30。从图12中可以清楚地看到，所有的这三种凸轮装置10包括上述槽部分212a和导轨220，而可移动构件30通过导轨220来导向。注意，图11和12展示的是凸轮装置10对应于上述的第二实施例，即使当凸轮装置10对应于第一实施例时，也可以使用上述的导向件。接下来讨论本实施例的导向件。如图13所示，和图11的实施例一样，可移动构件30包括同样的直线滚柱丝杠，以及用于接受直线滚柱丝杠的直角平行六面体状的外壳312。注意，在图13中，省略了直线滚柱丝杠的说明，外壳312的切口部分312a接受并固定该直线滚柱丝杠。
同样，在外壳312轴向的两端，固定具有适配凸出物315的构件，该适配凸出物315嵌入稍后说明的导向槽316 (见图14和15)(为了方便说明，这些构件称为导向部分314)。如图14和15所示，适配凸出物315设置在导向部分314的底部表面上，且在导向部分314宽度方向的中心部分，并朝下凸出。另一方面，底部20的结构与第一实施例中的凸轮装置10的上述结构一样。也就是说，如图14和15所示，底部20包括两个凸轮从动件行25 (即两行)，而凸轮从动件22设置为多行。在底部20的上部表面上,形成包括两个横向部分(第一侧面部分26a和第二侧面部分26b)，和底部部分26c的槽26，第一凸轮从动件25a (凸轮从动件22属于其中)和第二凸轮从动件25b (凸轮从动件22属于其中)以直立的方式分别固定在两个横向部分上(第一横向部分26a和第二横向部分26b)。如图15所示，上述的导向部分314的适配凸出物315嵌入第一凸轮从动件行25a(凸轮从动件22属于其中)和第二凸轮从动件行25b (凸轮从动件22属于其中)之间的空隙中。更具体地，位于第一凸轮从动件行25a (凸轮从动件22属于其中)和第二凸轮从动件行25b (凸轮从动件22属于其中)之间的槽26的一部分用作导向槽316,该导向槽316用于导向可移动构件30 (导向部分314)的移动。通过这种方式，在对应 于适配凸出物315的底部20的位置上，设置了导向槽316.该导向槽36沿着行方向设置，并位于底部20宽度方向上的中心部分。此外，当可移动构件30相对于底部20移动时，该可移动构件30通过导向槽30，使可移动构件30处于适配凸出物315嵌入导向槽316的状态来进行移动，从而进行导向。也就是说，当可移动构件30移动时，该适配凸出物315夹在两个凸轮从动件行25之间，使得可移动构件30通过两个凸轮从动件行25来进行导向。因此，有了本实施例的导向件，两个凸轮从动件行25导向可移动构件30的相对运动。因此，在本实施例中，两个凸轮从动件行25都具有通过与圆柱凸轮32接合来移动可移动构件30，以及引导该可移动构件30(该两个凸轮从动件行25用于移动可移动构件30，并用作导向)的功能。因此，可以获得有效配置的凸轮装置10。其它实施例
基于上述实施例，说明本实施例的凸轮装置以及类似物，但上述实施例用于帮助本发明的理解，并非限制本发明。在不偏离本发明实质的情况下可以修改和改善本发明，本发明还包括其等同物。同样，在上述说明中，具有直线滚柱丝杠的第二构件移动，和其它的第一构件不移动，但这不受限制。例如，同样可以采用具有直线滚柱丝杠的第二构件不移动，而其它第一构件移动的这种设置。同样，底部20可以设置为可分成多个部分402。这种设置可以用图16和17来说明。图16和17展示了底部20可分成多个部分402。图16相当于凸轮从动件22为多行设置的情况，而图17相当于凸轮从动件22为单行设置的情况。如图16和17所示，在本实施例中，底部20可分成η个部分402。每个部分402具有属于凸轮从动件行25的子凸轮从动件404 (因此，存在η个子凸轮从动件行404，将N个子凸轮从动件行404排列成行方向来形成凸轮从动件行25)。也就是说，每部分402的排列方式为子凸轮从动件行404沿着凸轮从动件行25的行方向设置(也就是说，可移动构件的移动方向)，并因此形成底部20。注意，在本实施例，考虑到制造这些部分的简化，每个部分402都包括具有10个凸轮从动件22的子凸轮从动件404 (个数相同)。然而，并不受限于此，所述多个部分402可以包括某些具有不同数量凸轮从动件22的部分402。有了底部20这种可分的设置，便可以获得以下所说的优越性。也就是说，在底部20不能分成多个部分402时，可以制造具有在每种情况下满足于消费者需求的长度的底部20。此外，当需求突然改变时(任何设计突然改变)，难以进行即时的回应，例如放弃正在制造的底部20，再制造具有不同长度的新的底部20。另外，在本实施例中，可以不受消费者需求的影响来制造所述部分402，且，当需求突然改变时(即任何设计突然改变)，可以立即降低或提高所要设置(连接)的部分402的数量来满足这种需求。也就是说，在本实施例中，可以提供弹性底部20。
权利要求
1.一种凸轮装置，其特征在于，包括 第一构件，所述第一构件包括多个凸轮从动件，该多个凸轮从动件布置在行方向上；以及 第二构件，所述第二构件包括可旋转的凸轮，该凸轮在其外围表面上设有接合槽，用于与凸轮从动件接合；该第二构件通过旋转所述凸轮、并使所述多个凸轮从动件相继接合在接合槽内而相对于第一构件在所述行方向上移动， 其中，所述第二构件包括齿轮，所述齿轮通过与凸轮啮合从而旋转该凸轮，且 所述第二构件包括第二齿，所述第二齿设置在凸轮外围表面上，并与齿轮的第一齿啮口 O
2.根据权利要求1所述的凸轮装置，其特征在于， 所述第二构件包括电机，用于通过驱动所述齿轮来旋转所述凸轮， 凸轮中心轴的轴方向和电机中心轴的轴方向都沿着行方向设置， 从凸轮从动件到电机中心轴的最短距离大于从凸轮从动件到凸轮中心轴的最短距离。
3.根据权利要求1或2所述的凸轮装置，其特征在于， 所述第一构件包括两个凸轮从动件行，每个所述凸轮从动件行具有多个沿行方向设置的凸轮从动件，且 所述两个凸轮从动件行引导所述第二构件的相对移动。
4.根据前述权利要求1-3中任一项所述的凸轮装置，其特征在于， 所述第一构件包括凸轮从动件行，所述凸轮从动件行具有多个布置在行方向上的凸轮从动件， 所述第一构件设置为能够分成多个部分，且 所述多个部分中的每一个均包括属于所述凸轮从动件行的子凸轮从动件行。
全文摘要
一种凸轮装置，包括具有多个布置在行方向上的凸轮从动件，以及具有可旋转凸轮的第二构件，该可旋转凸轮具有在设在其外围表面上的接合槽，该第二构件通过旋转凸轮、并使所述多个凸轮从动件相继接合在接合槽内而相对于第一构件在行方向上移动，其中，该第二构件包括齿轮，所述齿轮通过与凸轮接合而旋转所述凸轮，所述第二构件还包括第二齿，该第二齿设置在凸轮外围表面上、并与齿轮的第一齿啮合。
文档编号F16H37/12GK103032542SQ201210377218
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月8日 优先权日2011年10月3日
发明者加藤·平三郎 申请人:技术力学股份有限公司