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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2001−116116(P2001−116116A)
公開日 平成13年4月27日(2001.4.27)
出願番号 特願平11−293287
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 AA05 BB03 BC02 BD01 BD04 
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、他の歯車(2)に設けた凹部(4)に組み合わさ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突起(5)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5および図6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。または、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、他の歯車に設けた凹部に組み合わさ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突起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るとともに他の歯車に設けた凹部に組み合わされる突起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るとともに他の歯車に設けた凹部に組み合わされる突起によって構成されると、この突起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。
【0011】突起は、歯車の位相差に応じて弾性変形するよう、ウエブ部の厚み、突起の長さ、突起の断面積等を適宜調整するものとする。
【0012】また本発明において、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。
【0013】
【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。
【0014】図1は、本発明の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。また図3は図2の一部拡大図である。
【0015】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。
【0016】すなわち先ず、駆動力伝達歯車として、内周に円筒状のボス部2bを一体成形した第一歯車2が設けられており、この第一歯車2のボス部2bの外周側に、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。
【0017】また、第一歯車2のウエブ部における第二歯車3側の端面に、凹部4が所要数等配状に設けられており(図では四等配)、この凹部4にそれぞれ軸方向一方から差し込まれて周方向に係合可能な突起5が、第二歯車3のウエブ部における第一歯車2側の端面に凹部4と同数等配状に設けられている。図の凹部4は、第一歯車2の端面に円形に開口しており、これに対して、突起5は円盤状に成形されていて、かつ作動時に弾性変形し易いようにその根元部5aの径寸法Lが先端部5bの径寸法Lよりも小さく設定されている。
【0018】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、突起5が凹部4に差し込まれたまま弾性変形して、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。
【0019】上記歯車装置1は、以下の作用効果を奏するものである。
【0020】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に一体成形されるとともに第一歯車2側の凹部4に差し込まれた突起5によって構成されているために、この突起5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。
【0021】また、ボス部2bを一体成形するとともに凹部4を設けた第一歯車2に対して突起5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。
【0022】尚、この実施例では、突起5を第二歯車3に設けて第一歯車2側の凹部4と組み合わせる構成としたが、反対に、図4(A)に示すように、突起5を第一歯車2に設けて第二歯車3側の凹部4と組み合わせるようにしても良い。
【0023】また、突起5は、これを歯車2,3と別体に成形して歯車2,3に対して後付けするようにしても良い。また、凹部4および突起5の形状、大きさ、設置数および配置等は、突起5が作動時に適切に弾性変形すれば、どのようなものであっても良い。
【0024】また、突起5を、成形ではなく、板金から製作する場合には、図4(B)に示すように、歯車をなす板金の一部を折り曲げることによってこの突起5を形成する。
【0025】
【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。
【0026】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、他の歯車に設けた凹部に組み合わさ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突起によって構成されているために、この突起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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