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発明の名称 歯車装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−116115(P2001−116115A)
公開日 平成13年4月27日(2001.4.27)
出願番号 特願平11−293286
出願日 平成11年10月15日(1999.10.15)
代理人 【識別番号】100071205
【弁理士】
【氏名又は名称】野本 陽一
【テーマコード(参考)】
3J030
【Fターム(参考)】
3J030 AA01 AB03 AB09 BA01 BB03 BB17 
発明者 関 一成
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 周方向相対変位可能に組み合わされた複数の歯車(2)(3)を位相がずれた状態となるように弾性復帰させる弾性手段を備えた歯車装置(1)において、前記弾性手段が、一の歯車(3)に設けられるとともに前記複数の歯車(2)(3)の相対変位に伴って弾性変形するアーム状の可撓部(4)よりなることを特徴とする歯車装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、伝動装置の一種である歯車装置に係り、特にバックラッシュの低減機能ないし解消機能を備えた歯車装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、図7および図8に示す歯車装置51が知られており、以下のように構成されている。
【0003】すなわち先ず、内周にボス部52aを一体成形した第一歯車52が設けられており、この第一歯車52のボス部52aの外周側に第二歯車53が歯52b,53aの位相をずらした状態で周方向相対変位可能に組み合わされており、この第二歯車53が第一歯車52から外れることがないように、皿バネ54が第二歯車53を第一歯車52に押し付けており、皿バネ54が同じく第一歯車52から外れることがないように、第一歯車52のボス部52aの内周側に圧入されたブッシュ55がそのフランジ部55aにおいて皿バネ54を支持している。もしくは、ボス部52aの外周側にC形止め輪溝を設けて皿バネ54をC形止め輪で支持している(図示せず)。
【0004】また、両歯車52,53の間に、これらの歯車52,53によって囲まれるようにして弾性体装着空間である装着溝56が所要数等配状に設けられており(図では四等配)、この装着溝56にそれぞれコイル状を呈する金属製のスプリング57が各歯車52,53における周方向に向けて装着されている。
【0005】上記構成の歯車装置51は、その第一および第二歯車52,53に対して相手歯車(図示せず)を噛み合わせたときに、両歯車52,53の歯52b,53aがスプリング57の弾性により相手歯車の歯を挟み込むことによってバックラッシュを低減ないし解消するように構成されているが、以下のような不都合を有している。
【0006】すなわち先ず第一に、相手歯車の歯を挟み込むべく第一および第二歯車52,53を周方向に弾性復帰させる弾性手段が、歯車52,53の装着溝56に装着された金属製のスプリング57によって構成されているために、このスプリング57を装着する装着溝56におけるスプリング57との干渉部56aや座部56bが剛材接触により摩耗することがあり、このように干渉部56aや座部56bが摩耗すると、スプリング57のバネ特性が変わってしまうことになる。また、スプリング57が装着溝56内でガタつくことになり、摩耗の進行過程ではスプリング57と座部56bとが擦れて大きな異音が発生することもある。
【0007】また、上記したように弾性手段がスプリング57によって構成されている場合には、周方向に作用する弾性負荷により装着溝56の内壁角部56cに応力集中が発生し易く、このように応力集中が発生すると、その発生部分において歯車52,53が破損することがある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑み、歯車がスプリングとの干渉や擦れ合い等によって摩耗したり破損したりすることがなく、もってその耐久性を向上させることが可能な歯車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】上記目的を達成するため、本発明の歯車装置は、周方向相対変位可能に組み合わされた複数の歯車を位相がずれた状態となるように弾性復帰させる弾性手段を備えた歯車装置において、前記弾性手段が、一の歯車に設けられるとともに前記複数の歯車の相対変位に伴って弾性変形するアーム状の可撓部よりなることを特徴とするものである。
【0010】上記構成を備えた本発明の歯車装置は、バックラッシュを低減ないし解消すべく歯の位相を異ならせるとともに相対変位可能に組み合わされた複数の歯車を周方向に弾性付勢してなる歯車装置において、弾性手段を一の歯車に設けられたアーム状の可撓部によって構成したものであって、このように弾性手段が一の歯車に設けられたアーム状の可撓部によって構成されると、この可撓部が従来のスプリングのように装着溝に装着されるものでなく、よって装着溝の内壁と干渉したり擦れ合ったり装着溝の内壁に負荷をかけたりするものでないために、金属または樹脂製の歯車が摩耗もしくは破損したり、大きな異音が発生したりするのを防止することが可能となる。本発明において、並設される歯車の設置数は複数であって、二枚の場合が含まれ、また三枚以上の場合が含まれる。また歯車装置には、平歯、ハス歯またはウオームホイル等、各種の歯車が含まれる。
【0011】
【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【0012】第一実施例・・・図1は、本発明の第一実施例に係る歯車装置1の一部切欠した正面を示しており、その右半分は図2におけるC−C線断面図となっている。また図2はこの歯車装置1の断面図であって、図1におけるD−O−D線断面図である。
【0013】当該実施例に係る歯車装置1は、各種のトルク伝達部に平歯歯車として用いられるものであって、以下のように構成されている。
【0014】すなわち先ず、駆動力伝達歯車として第一歯車2が設けられており、この第一歯車2と軸方向に並んで、位相歯車として第二歯車3が設けられている。この第二歯車3は、第一歯車2に対してその歯2a,3aの位相をずらした状態となるように設定されており、かつ第一歯車2に対して周方向相対変位可能に組み合わされている。この両歯車2,3は、後記する連結部材5によって互いに連結されているが、必要に応じて、一方の歯車(例えば第二歯車3)の内周に一体または別体でボス部(図示せず)を設け、このボス部の外周側に他方の歯車(例えば第一歯車2)を回転可能に配置するようにしても良い。
【0015】また、第二歯車3の径方向中央に、軸方向から見て略扇状を呈する窓部3bが所要数等配状に設けられており(図では四等配)、この窓部3b内にそれぞれ、両歯車2,3の周方向相対変位に伴って弾性変形するアーム状の可撓部4が設けられている。図のアーム状の可撓部4は、窓部3bの内側縁辺3cから径方向外方に向けて舌片状に設けられるとともに第二歯車3に対して同一平面状に一体成形されており、またその先端部をピン状の連結部材5をもって第一歯車2に連結されている。したがって、両歯車2,3が作動時に周方向に相対変位すると、このアーム状の可撓部4は周方向に捩れるごとく或は倒れるごとく弾性変形する。
【0016】上記構成を備えた歯車装置1の第一および第二歯車2,3に対して相手歯車(図示せず)を噛み合わせると、両歯車2,3の歯2a,3aの間に相手歯車の歯を挟むべく第二歯車3が第一歯車2に対して周方向一方に相対変位するが、このように第二歯車3が第一歯車2に対して周方向に相対変位すると、アーム状の可撓部4が上記したように弾性変形して、第二歯車3を元の周方向位置に復帰させようとする。したがって、その結果として、両歯車2,3の歯2a,3aがその間に相手歯車の歯を挟み込む状態が実現され、これによりバックラッシュが低減ないし解消される。
【0017】上記歯車装置1は、以下の作用効果を奏するものである。
【0018】すなわち先ず第一に、周方向相対変位可能に組み合わされた第一および第二歯車2,3を歯2a,3aの位相が互いにずれた状態となるように弾性復帰させる弾性手段が、従来のように歯車の装着溝に装着される金属製のスプリングではなく、第二歯車3に一体成形されたアーム状の可撓部4によって構成されているために、このアーム状の可撓部4は装着溝の内壁と干渉したり擦れ合ったり装着溝の内壁に負荷をかけたりすることがないものである。したがって金属または樹脂製の各歯車2,3がスプリングとの干渉等により摩耗もしくは破損したり、大きな異音が発生したりするのを防止することができる。したがって、各歯車2,3の耐久性を向上させることができ、また、異音の発生を抑えて静粛性に優れた歯車装置1を提供することができる。
【0019】また、第一歯車2に対して、アーム状の可撓部4を一体成形した第二歯車3および連結部材5を組み合わせるだけの部品構成とされているために、上記従来技術における皿バネやブッシュ等の付属部品を一切不要とすることができる。したがって、部品仕様に無駄がなく、製造や組立てが容易で、コスト的にも有利な歯車装置1を提供することができる。
【0020】尚、この実施例では、アーム状の可撓部4を窓部3bの内側縁辺3cから径方向外方に向けて設けたが、反対に、窓部3bの外側縁辺から径方向内方に向けて設けるようにしても良い。またアーム状の可撓部4は、これを第二歯車3と別体に成形して第二歯車3に対して後付けするようにしても良く、連結部材5は、これを可撓部4および第一歯車2の何れか一方に一体成形しても良い。
【0021】第二実施例・・・図3は、本発明の第二実施例に係る歯車装置1の一部切欠した正面を示しており、その右半分は図4におけるE−E線断面図となっている。また図4はこの歯車装置1の断面図であって、図3におけるF−O−F線断面図である。
【0022】当該実施例に係る歯車装置1は、各種のトルク伝達部に平歯歯車として用いられるものであって、以下のように構成されている。
【0023】すなわち先ず、駆動力伝達歯車として第一歯車2が設けられており、この第一歯車2と軸方向に並んで、位相歯車として第二歯車3が設けられている。この第二歯車3は、第一歯車2に対してその歯2a,3aの位相をずらした状態となるように設定されており、かつ第一歯車2に対して周方向相対変位可能に組み合わされている。この両歯車2,3は、後記する一対のストッパ6がアーム状の可撓部4を周方向両側から挟み込むことによって互いに連結されているが、必要に応じて、一方の歯車(例えば第二歯車3)の内周に一体または別体でボス部(図示せず)を設け、このボス部の外周側に他方の歯車(例えば第一歯車2)を回転可能に配置するようにしても良い。
【0024】また、第二歯車3の径方向中央に、軸方向から見て略扇状を呈する窓部3bが所要数等配状に設けられており(図では四等配)、この窓部3b内にそれぞれ、両歯車2,3の周方向相対変位に伴って弾性変形するアーム状の可撓部4が設けられている。図のアーム状の可撓部4は、窓部3bの外側縁辺3dから径方向内方に向けて舌片状に設けられるとともに第二歯車3に対して同一平面状に一体成形されており、またその先端部をピン状を呈する周方向一対のストッパ6により周方向両側から挾まれることによって第一歯車2に対して連結されている。一対のストッパ6は第一歯車2に別体または一体で設けられたものである。したがって、両歯車2,3が作動時に周方向に相対変位すると、アーム状の可撓部4は周方向に捩れるごとく或は倒れるごとく弾性変形する。
【0025】上記構成を備えた歯車装置1の第一および第二歯車2,3に対して相手歯車(図示せず)を噛み合わせると、両歯車2,3の歯2a,3aの間に相手歯車の歯を挟むべく第二歯車3が第一歯車2に対して周方向一方に相対変位するが、このように第二歯車3が第一歯車2に対して周方向に相対変位すると、アーム状の可撓部4が上記したように弾性変形して、第二歯車3を元の周方向位置に復帰させようとする。したがって、その結果として、両歯車2,3の歯2a,3aがその間に相手歯車の歯を挟み込む状態が実現され、これによりバックラッシュが低減ないし解消される。
【0026】上記歯車装置1は、以下の作用効果を奏するものである。
【0027】すなわち先ず第一に、周方向相対変位可能に組み合わされた第一および第二歯車2,3を歯2a,3aの位相が互いにずれた状態となるように弾性復帰させる弾性手段が、従来のように歯車の装着溝に装着される金属製のスプリングではなく、第二歯車3に一体成形されたアーム状の可撓部4によって構成されているために、このアーム状の可撓部4は装着溝の内壁と干渉したり擦れ合ったり装着溝の内壁に負荷をかけたりすることがないものである。したがって金属または樹脂製の各歯車2,3がスプリングとの干渉等により摩耗もしくは破損したり、大きな異音が発生したりするのを防止することができる。したがって、各歯車2,3の耐久性を向上させることができ、また、異音の発生を抑えて静粛性に優れた歯車装置1を提供することができる。
【0028】また、ストッパ6を設けた第一歯車2に対して、アーム状の可撓部4を一体成形した第二歯車3を組み合わせるだけの部品構成とされているために、上記従来技術における皿バネやブッシュ等の付属部品を一切不要とすることができる。したがって、部品仕様に無駄がなく、製造や組立てが容易で、コスト的にも有利な歯車装置1を提供することができる。
【0029】尚、この実施例では、アーム状の可撓部4を窓部3bの外側縁辺3dから径方向内方に向けて設けたが、反対に、窓部3bの内側縁辺から径方向外方に向けて設けるようにしても良い。またアーム状の可撓部4は、これを第二歯車3と別体に成形して第二歯車3に対して後付けするようにしても良い。
【0030】第三実施例・・・図5は、本発明の第三実施例に係る歯車装置1の一部切欠した正面を示しており、その右半分は図6におけるG−G線断面図となっている。また図6はこの歯車装置1の断面図であって、図5におけるH−O−H線断面図である。
【0031】当該実施例に係る歯車装置1は、各種のトルク伝達部に平歯歯車として用いられるものであって、以下のように構成されている。
【0032】すなわち先ず、駆動力伝達歯車として第一歯車2が設けられており、この第一歯車2と軸方向に並んで、位相歯車として第二歯車3が設けられており、この第二歯車3の内周に一体または別体に成形された円筒状のボス部3eの外周側に第一歯車2が嵌合または圧入等の手段によって固定されている。第二歯車3は、第一歯車2に対してその歯2a,3aの位相をずらした状態となるように設定されている。
【0033】また、この第二歯車3は、その径方向中央に環状の窓部3bを有していて、これにより内周にボス部3eを備えた内側環状部分3fと、外周に歯3aを備えた外側環状部分3gとに分けられており、この両環状部分3f,3gを連結するようにしてアーム状の可撓部4が設けられている。したがって、このアーム状の可撓部4が弾性変形する範囲内で両環状部分3f,3gは周方向相対変位可能とされており、外側環状部分3gは第一歯車2に対しても周方向相対変位可能とされている。また、図のアーム状の可撓部4は、軸方向からこれを見て略s字状に成形されるとともに、第二歯車3の両環状部分3f,3gに対して同一平面状に一体成形されている。
【0034】上記構成を備えた歯車装置1の第一および第二歯車2,3に対して相手歯車(図示せず)を噛み合わせると、両歯車2,3の歯2a,3aの間に相手歯車の歯を挟むべく第二歯車3が第一歯車2に対して周方向一方に相対変位するが、このように第二歯車3が第一歯車2に対して周方向に相対変位すると、アーム状の可撓部4が弾性変形して、第二歯車3を元の周方向位置に復帰させようとする。したがって、その結果として、両歯車2,3の歯2a,3aがその間に相手歯車の歯を挟み込む状態が実現され、これによりバックラッシュが低減ないし解消される。
【0035】上記歯車装置1は、以下の作用効果を奏するものである。
【0036】すなわち先ず第一に、周方向相対変位可能に組み合わされた第一および第二歯車2,3を歯2a,3aの位相が互いにずれた状態となるように弾性復帰させる弾性手段が、従来のように歯車の装着溝に装着される金属製のスプリングではなく、第二歯車3に一体成形されたアーム状の可撓部4によって構成されているために、このアーム状の可撓部4は装着溝の内壁と干渉したり擦れ合ったり装着溝の内壁に負荷をかけたりすることがないものである。したがって金属または樹脂製の各歯車2,3がスプリングとの干渉等により摩耗もしくは破損したり、大きな異音が発生したりするのを防止することができる。したがって、各歯車2,3の耐久性を向上させることができ、また、異音の発生を抑えて静粛性に優れた歯車装置1を提供することができる。
【0037】また、第一歯車2に対して、ボス部3eおよびアーム状の可撓部4を一体成形した第二歯車3を組み合わせるだけの部品構成とされているために、上記従来技術における皿バネやブッシュ等の付属部品を一切不要とすることができる。したがって、部品仕様に無駄がなく、製造や組立てが容易で、コスト的にも有利な歯車装置1を提供することができる。
【0038】尚、この実施例では、アーム状の可撓部4を略s字状としたが、周方向に弾性変形可能であれば、その形状はどのようなものであっても良い。またアーム状の可撓部4は、これを第二歯車3と別体に成形して第二歯車3に対して後付けするようにしても良く、ボス部3eは、これを第一歯車2側に設けるようにしても良い。
【0039】
【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。
【0040】すなわち、上記構成を備えた本発明の歯車装置においては、周方向相対変位可能に組み合わされた複数の歯車を位相がずれた状態となるように弾性復帰させる弾性手段が、従来のように歯車の装着溝に装着される金属製のスプリングではなく、一の歯車に設けられるとともに複数の歯車の相対変位に伴って弾性変形するアーム状の可撓部によって構成されているために、このアーム状の可撓部は装着溝の内壁と干渉したり擦れ合ったり装着溝の内壁に負荷をかけたりすることがないものである。したがって金属または樹脂製の各歯車がスプリングとの干渉等により摩耗もしくは破損したり、大きな異音が発生したりするのを防止することができる。したがって、各歯車の耐久性を向上させることができ、また、異音の発生を抑えて静粛性に優れた歯車装置を提供することができる。




 

 


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