米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 機械工学 -> エヌオーケー株式会社

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2001−132822(P2001−132822A)
公開日 平成13年5月18日(2001.5.18)
出願番号 特願平11−310915
出願日 平成11年11月1日(1999.11.1)
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 AA03 AA14 AB05 AC03 BA01 BB03 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)(4)を備えた歯車装置(1)であって、外径、ピッチ円直径および歯底円直径のうちの少なくとも一つを他の歯車(2)よりも大きく設定し、モジュールを他の歯車(2)と等しく設定し、歯数を他の歯車(2)と異なるように設定した一の歯車(4)と、前記一の歯車(4)を他の歯車(2)に対して周方向および径方向に相対変位可能に支持する弾性体(3)とを有し、前記一の歯車(4)と弾性体(3)および前記弾性体(3)と他の歯車(2)のうちの少なくとも一方を摺動可能とした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を支持しており、またはボス部52aの外周側にC形止め輪溝を設けてC形止め輪が皿バネ54を支持している(図示せず)。第一歯車52と第二歯車53は、その外径、ピッチ円直径および歯底円直径を互いに同じに設定され、モジュールを同じに設定され、また歯数も同じに設定されている。
【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コイル状を呈する金属製のスプリング57によって構成され、このスプリング57が歯車52,53の装着溝56に装着されているために、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コイル状を呈する金属製のスプリング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】また、上記歯車装置51には、回転トルクの伝達作用に直接寄与しない皿バネ54やブッシュ55等の付属部品が備えられているために、部品仕様に無駄があると言わざるを得ず、その製造や組立てに多くの手間や時間がかかるとともにコスト的にも不利である。
【0009】また、第一および第二歯車52,53の歯数が互いに同じに設定されるとともに両歯車52,53の歯52b,53aの位相が全周に亙ってずらされているために、両歯車52,53を相手歯車に噛み合わせるときに、両歯車52,53をスプリング57の弾性に抗して相対変位させなければならず、よって相手歯車に対する噛み合わせないし組み合わせの作業がいささか面倒である。
【0010】
【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し、またこれに加えて、部品仕様に無駄がなく、また相手歯車との噛み合わせ作業が比較的容易な歯車装置を提供することを目的とする。
【0011】
【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備えた歯車装置であって、外径、ピッチ円直径および歯底円直径のうちの少なくとも一つを他の歯車よりも大きく設定し、モジュールを他の歯車と等しく設定し、歯数を他の歯車と異なるように設定した一の歯車と、前記一の歯車を他の歯車に対して周方向および径方向に相対変位可能に支持する弾性体とを有し、前記一の歯車と弾性体および前記弾性体と他の歯車のうちの少なくとも一方を摺動可能としたことを特徴とするものである。
【0012】上記構成を備えた本発明の歯車装置において、複数の歯車を相手歯車に対して噛み合わせると、一の歯車の外径、ピッチ円直径および歯底円直径のうち少なくとも一つが他の歯車より大きく設定され、モジュールが他の歯車と等しく設定され、歯数が他の歯車と異なるように設定されるとともに、この一の歯車が弾性体によって他の歯車に対して径方向に相対変位可能に支持されているために、この一の歯車が相手歯車に押されて他の歯車に対して径方向に相対変位し、弾性体の反発力によって相手部材に押し付けられ、この状態で、歯数の違いに基づいて、他の歯車に対して周方向に相対変位し、一の歯車と弾性体および弾性体と他の歯車のうちの少なくとも一方が摺動し、摺動抵抗によりバックラッシュの周方向のガタを緩和することが可能となる。
【0013】また、一の歯車と他の歯車の歯数の相違に基づいて、周方向の一部において一の歯車と他の歯車とで歯の位相が合致するところがあるために、この位相合致部分において相手歯車と噛み合わせるようにすれば、複数の歯車を周方向相対変位させることなく噛み合わせ作業を行なうことが可能となる。
【0014】尚、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。弾性体には、ゴム状弾性体およびスプリングの双方が含まれる。
【0015】
【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。
【0016】図1は、本発明の実施例に係る歯車装置1の半裁断面を示しており、その作動状態が図2に示されている。
【0017】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。
【0018】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を備えた第一歯車2が設けられており、この第一歯車2のボス部2bの外周側に環状を呈するゴム状弾性体よりなる弾性体3が同心的に配置されており、この弾性体3の更に外周側にバックラッシュ緩和用の歯車として第二歯車4が同心的に配置されている。ボス部2bは第一歯車2本体に対して一体に成形されているが、別体に成形して両者を互いに固定するようにしても良い。弾性体3は所定の締め代をもってボス部2bの外周に嵌合されており、第二歯車4も所定の締め代をもって弾性体3の外周に嵌合されている。
【0019】第二歯車4は、相手歯車との噛み合わせ作業において第一歯車2よりも先に相手歯車と接触するように、その外径寸法を第一歯車2の外径寸法よりも大きく設定されている。また、この第二歯車4の歯4aのモジュールは第一歯車2の歯2aのモジュールと等しく設定されており、その歯4aの数は第一歯車2の歯2aの数よりも所要数多く設定されている。また、この第二歯車4は弾性体3によって第一歯車2に対して周方向および径方向に相対変位可能に支持されており、この第二歯車4と弾性体3および弾性体3と第一歯車2はその何れか一方または双方がその接触部5,6において周方向に摺動自在とされている。
【0020】上記構成を備えた歯車装置1の第一および第二歯車2,4を、図2に示すように相手歯車12に対して噛み合わせると、上記したように第二歯車4の外径寸法が第一歯車2の外径寸法よりも大きく設定され、モジュールが第一歯車2と等しく設定され、歯数が第一歯車2よりも所要数多く設定されるとともに、この第二歯車4が弾性体3によって第一歯車2に対して径方向に相対変位可能に支持されているために、この第二歯車4が相手歯車12によって図上下方に押されて第一歯車2に対して径方向に相対変位し、弾性体3の反発力によって相手歯車12に向けて押し付けられる。この状態で、伝達トルクが入力して各歯車2,4,12が回転すると、第一歯車2と第二歯車4の歯数の違いに基づいて、第二歯車4が第一歯車2に対して周方向に相対変位し、第二歯車4と弾性体3および弾性体3と第一歯車4のうちの少なくとも一方がその接触部5,6において摺動する。したがって、このとき発生する摺動抵抗によって当該歯車装置1と相手歯車12とのバックラッシュによる周方向のガタを緩和することができ、また、歯打ち音を低減することができる。尚、上記したように、図2は、第二歯車4が相手歯車12によって押し下げられて、第一歯車2に対して図上下方に相対変位した状態を示しており、この状態で、各歯車2,4,12が回転を始めることになる。
【0021】また、上記構成の歯車装置1においては、第一および第二歯車2,4の歯数の違いに基づいて、周方向の一部において両歯車2,4の歯2a,4aの位相が合致するところがあるために、この位相合致部7において相手歯車12と噛み合わせることにより、両歯車2,4を周方向に相対変位させなくても噛み合わせ作業を行なうことができる。したがって、これにより相手歯車12との噛み合わせ作業を容易化することができる。
【0022】また、第一および第二歯車2,4を相対変位可能に連結する弾性手段が、従来のように歯車の装着溝に装着されるコイル状の金属スプリングではなく、両歯車2,4間に介装された環状のゴム状弾性体よりなる弾性体3によって構成されているために、この弾性体3の比較的柔らかな材質特性によって、金属または樹脂製の各歯車2,4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できる。したがって、各歯車2,4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。
【0023】また、ボス部2bを備えた第一歯車2に対して、上記したように弾性体3および第二歯車4を加え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。
【0024】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の半裁断面を示しており、この歯車装置1は各種のトルク伝達部にハス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。
【0025】すなわち先ず、第一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の内周側に円筒状のボス部8が嵌合または圧入等の手段によって固定されている。この第一歯車2とボス部8は互いに別体に成形されているが、両者を一体に成形することにしても良い。
【0026】ボス部8の外周側に、第一歯車2と並んで、第二駆動力伝達歯車として第三歯車9が嵌合または圧入等の手段によって固定されており、この両歯車2,9の間にバックラッシュ緩和用の歯車として第二歯車4が設けられている。
【0027】また、第一および第三歯車2,9の間であってボス部8の外周側に環状の連結部材10が嵌合または圧入等の手段によって固定されており、この連結部材10の外周側に環状を呈するゴム状弾性体よりなる弾性体3が同心的に配置されており、この弾性体3の更に外周側に上記第二歯車4が同心的に配置されている。弾性体3は所定の締め代をもってボス部8の外周に嵌合されており、第二歯車4も所定の締め代をもって弾性体3の外周に嵌合されている。
【0028】第二歯車4は、相手歯車との噛み合わせ作業において第一および第三歯車2,9よりも先に相手歯車と接触するように、その外径寸法を第一および第三歯車2,9の外径寸法よりも大きく設定されている。また、この第二歯車4の歯4aのモジュールは第一および第三歯車2,9の歯2a,9aのモジュールと等しく設定されており、その歯4aの数は第一および第三歯車2,9の歯2a,9aの数よりも所要数多く設定されている。また、この第二歯車4は弾性体3によって第一および第三歯車2,9に対して周方向および径方向に相対変位可能に支持されており、この第二歯車4と弾性体3および弾性体3と第一および第三歯車2,9側の連結部材10はその何れか一方または双方がその接触部において周方向に摺動自在とされている。
【0029】上記構成を備えた歯車装置1の第一ないし第三歯車2,4,9を相手歯車に対して噛み合わせると、上記したように第二歯車4の外径寸法が第一および第三歯車2,9の外径寸法よりも大きく設定され、モジュールが第一および第三歯車2,9と等しく設定され、歯数が第一および第三歯車2,9よりも所要数多く設定されるとともに、この第二歯車4が弾性体3によって第一および第三歯車2,9に対して径方向に相対変位可能に支持されているために、この第二歯車4が相手歯車によって押されて第一および第三歯車2,9に対して径方向に相対変位し、弾性体3の反発力によって相手歯車に押し付けられる。そしてこの状態で、伝達トルクが入力して各歯車2,4,9が回転すると、第一および第三歯車2,9と第二歯車4の歯数の違いに基づいて、第二歯車4が第一および第三歯車2,9に対して周方向に相対変位し、第二歯車4と弾性体3および弾性体3と第一および第三歯車2,9側の連結部材10のうちの少なくとも一方がその接触部において摺動する。したがって、このとき発生する摺動抵抗によって当該歯車装置1と相手歯車とのバックラッシュによる周方向のガタを緩和することができ、また、歯打ち音の大きさを低減することができる。
【0030】また、上記構成の歯車装置1においては、第一および第三歯車2,9と第二歯車4の歯数の違いに基づいて、周方向の一部において各歯車2,4,9の歯2a,4a,9aの位相が合致するところがあるために、この位相合致部において相手歯車と噛み合わせることにより、各歯車2,4,9を周方向に相対変位させなくても噛み合わせ作業を行なうことができる。したがって、これにより相手歯車との噛み合わせ作業を容易化することができる。
【0031】また、第一および第三歯車2,9と第二歯車4を相対変位可能に連結する弾性手段が、従来のように装着溝に装着されるコイル状の金属スプリングではなく、第二歯車4と第一および第三歯車2,9側の連結部材10間に介装された環状のゴム状弾性体よりなる弾性体3によって構成されているために、この弾性体3の比較的柔らかな材質特性によって、金属または樹脂製の各歯車2,4,9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できる。したがって、各歯車2,4,9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。
【0032】また、ボス部8を備えた第一歯車2に対して、上記したように第三歯車9、連結部材10、弾性体3および第二歯車4を加え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。
【0033】また、第一および第三歯車2,9に対して相対変位可能とされた第二歯車4が第一および第三歯車2,9の間であって軸方向中央に配置されているために、伝達トルクが第一および第三歯車2,9の各歯2a,9aの歯面に対して均一に伝えられる。したがって、歯面2a,9aに偏摩耗が発生するのを抑えることができ、また、これによっても歯打ち音を低減させることができる。
【0034】更にまた、第一歯車2と第二歯車4の間および第二歯車4と第三歯車9の間にそれぞれ軸方向間隙による空間11が設定されれば、この空間11にオイルが溜まることによって潤滑効果を大きくすることができる。したがって、各歯2a,4a,9aの歯面に摩耗が発生するのを一層抑えることができる。
【0035】尚、この第二実施例に係る歯車装置1は、図4に示すように、ウオームホイル等とすることも可能である。
【0036】
【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。
【0037】すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の歯車装置においては、複数の歯車を相手歯車に対して噛み合わせると、一の歯車の外径、ピッチ円直径および歯底円直径のうちの少なくとも一つが他の歯車より大きく設定され、モジュールが他の歯車と等しく設定され、歯数が他の歯車と異なるように設定されるとともに、この一の歯車が弾性体によって他の歯車に対して径方向に相対変位可能に支持されているために、この一の歯車が相手歯車に押されて他の歯車に対して径方向に相対変位し、弾性体の反発力によって相手部材に押し付けられ、この状態で、伝達トルクが入力して各歯車が回転すると、歯数の違いに基づいて、一の歯車が他の歯車に対して周方向に相対変位し、一の歯車と弾性体および弾性体と他の歯車のうちの少なくとも一方がその接触部において摺動する。したがって、このとき発生する摺動抵抗によって当該歯車装置と相手歯車とのバックラッシュによる周方向のガタを緩和することができ、また、歯打ち音を低減することができる。
【0038】また、上記構成を備えた本発明の歯車装置においては、一の歯車と他の歯車との歯の数の相違に基づいて、周方向の一部において両歯車の歯の位相が合致するために、この位相合致部分において相手歯車と噛み合わせることにより、両歯車を周方向に相対変位させなくても噛み合わせ作業を行なうことができる。したがって、これにより相手歯車との噛み合わせ作業を容易化することができる。
【0039】また、一の歯車と他の歯車を相対変位可能に連結する弾性手段が、従来のように歯車の装着溝に装着されるコイル状の金属スプリングではなく、両歯車間に介装される弾性体によって構成されるために、この弾性体の比較的柔らかな材質特性や装着溝に装着されるのではない配置構成によって、金属または樹脂製の各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。
【0040】また、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不要とした歯車装置が構成されるために、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を提供することができる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013