JP2000220699A - 歯車および駆動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スムーズな駆動状態やバックラッシュの少ない
状態での駆動可能であって、構造が簡単で、かつ、占有
スペ−スも少なく、また、コスト的にも有利である歯車
を提供する。 【解決手段】本発明の歯車１は、歯部１ａが形成される
円環部１ｂとハブ１ｄとを連結する腕部１ｅが歯部噛合
方向に変形可能であり、上記歯車１を適用する歯車駆動
装置においては、歯車１を他の従来の歯車３，５と噛合
させる場合、上記円環部１ｂおよび／または腕部１ｅを
弾性変形させながら歯部同士を当接させ、噛合させる。
したがって、歯部間のバックラッシュは除去され、スム
ーズな状態での駆動力の伝達を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯車の構造、およ
び、歯車または歯部を有する部材を用いた駆動力伝達装
置の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】歯車を用いた駆動力伝達装置である歯車
駆動装置において、回転安定上、あるいは、騒音上、噛
合する歯車のバックラッシュをできる限り抑える必要が
ある。そこで、特開平１０−６８９９５号公報に提案さ
れたウォーム歯車バックラッシュ除去機構は、駆動モー
タ出力軸に固着されるウォーム歯車と従動側のウォーム
ホィールとの噛合バックラッシュを除去する機構に関す
るものであって、駆動モータブラケットが平行板バネを
介して機器本体に支持されており、上記平行板バネの付
勢力が上記ウォーム歯車とウォームホィールの噛合部間
に作用し、噛合部のバックラッシュを除去するものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開平１０−６８９９５号公報に開示のウォーム歯車バ
ックラッシュ除去機構では、駆動モータを平行板バネで
支持する必要があって、構造の複雑化、かつ、大型化が
避けられない。また、部品点数も増加し、コスト高にな
る。

【０００４】また、上述ようなバックラッシュ除去機構
を採用しない従来の歯車駆動装置では、バックラッシュ
を減らすためには歯車の歯形形状，径方向の寸法や支持
軸間の距離等を高精度に保つ必要があって、コストアッ
プの要因になっていた。

【０００５】本発明は、上述の不具合を解決するために
なされたものであり、バックラッシュを少なく、若しく
は、バックラッシュを無くし、さらに、スムーズな駆動
状態が得られるものであって、構造が簡単で、かつ、占
有スペ−スも少なく、また、コスト的にも有利である歯
車、および、駆動力伝達装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
歯車は、歯部と歯車軸心部の間に弾性変形部が設けられ
ており、上記歯部と上記歯車軸心部との間の距離を上記
弾性変形部の変形により変化させることが可能であり、
上記歯車を他の歯車に噛合させた状態では、上記歯部を
上記他の歯車の歯部に当接させて上記弾性変形部を変形
させて噛合状態とする。

【０００７】本発明の請求項２記載の歯車は、歯部とハ
ブ部の間に弾性変形部が設けられており、上記歯部と上
記ハブ部との間の距離が上記弾性変形部の変形により変
化させることが可能であり、上記歯車を他の歯車に噛合
させた状態では、上記歯部を上記他の歯車の歯部に当接
させて上記弾性変形部を変形させて噛合状態とする。

【０００８】本発明の請求項３記載の駆動力伝達装置
は、２つの歯車を互いに噛合させて駆動力を伝達する駆
動力伝達装置であって、上記２つの歯車の内、少なくと
も一方の歯車が歯部と軸心部の間に弾性変形部を有して
おり、上記２つの歯車の噛合状態では上記歯部を当接さ
せ、上記弾性変形部を有する側の歯車の歯部と上記軸心
部との間の距離を上記弾性変形部の変形により変化させ
て噛合状態とする。

【０００９】本発明の請求項４記載の駆動力伝達装置
は、２つの歯部を互いに噛合させて駆動力を伝達する駆
動力伝達装置であって、第１の歯部と上記第１の歯部を
支持する支持部とを有する第１の部材と、上記第１の歯
部と噛合する第２の歯部と上記第２の歯部を支持する支
持部とを有する第２の部材とを具備し、上記第１の部
材、または、上記第２の部材の少なくとも一方の上記歯
部と上記支持部の間に弾性変形部を設け、上記第１の歯
部と第２の歯部の噛合状態では上記歯部を当接させ、上
記弾性変形部の変形により上記弾性変形部を有する側の
歯部と上記支持部の間の距離を変化させて噛合状態とす
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態
の単体状態（自由状態）の歯車の正面図であり、図１
（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。また、図
２は、上記歯車をアイドル歯車として用いる駆動力伝達
装置である歯車駆動装置の正面図であるが、上記歯車の
変形状態を実際より強調して示してある。

【００１１】図１（Ａ），（Ｂ）に示すように第１の部
材である歯車１は、平歯形状の第１の歯部１ａと、上記
歯部１ａが一体的に形成される薄肉の弾性変形部である
円環部１ｂと、支持軸２が回転自在に嵌入する中心支持
部であるハブ１ｄと、上記ハブ１ｄに設けられる歯車中
心穴である軸穴１ｃと、円環部１ｂとハブ１ｄの間を一
体的に連結する湾曲した可撓性の弾性変形部である３つ
の腕部１ｅとからなる。

【００１２】上記歯車１は、歯部１ａに対して噛合方向
であるｒ方向（軸心に向うラジアル方向）の力が作用し
た場合、上記円環部１ｂと腕部１ｅが撓んで弾性変形す
ることによって全周の歯部１ａの何れの部分でも上記ｒ
方向に変位可能になっている。

【００１３】上記歯車１をアイドル歯車として適用した
歯車駆動装置は、図２に示すように第２の部材である従
来の駆動歯車３および従動歯車５と歯車１とを噛合させ
た駆動装置である。なお、上記駆動歯車３と従動歯車５
は、それぞれ第２の歯部３ａ，５ａを有し、支持軸４，
６によって回転自在に支持されている。

【００１４】上記歯車１と駆動歯車３、および、従動歯
車５とは、バックラッシュ除去した状態で噛合させるこ
とができる。すなわち、歯車１の自由状態でのピッチ円
径と歯車３，５のピッチ円径が一致するよりも歯部３ａ
および５ａを噛み合い方向のｒ方向に押し込んで歯部を
互いに当接させて噛合させる。その噛合状態では、噛合
部分対応の上記円環部１ｂと腕部１ｅを撓ませて弾性変
形させる。このように歯部同士を互いに当接させて噛合
させることからバックラッシュを除去することができ
る。

【００１５】なお、上記歯部の当接力は、上記弾性変形
部が適切な力で変形するので駆動力の損失が大きくなら
ない程度に抑えることができる。このことは以下に説明
する各変形例や実施形態の場合についても同様である。
また、図２は、上記変形状態を強調して示しているが、
実際の噛合状態では、バックラッシュを除去できる程度
の僅かな変形でよい。

【００１６】上述した歯車駆動装置は、歯車形状や支持
軸位置の精度によることなく、歯車同士を容易にバック
ラッシュを除去した状態で噛合させることができる。し
たがって、従来の歯車駆動装置のようにバックラッシュ
を減らすために歯形，径方向の寸法精度や支持軸間の距
離精度を上げる必要がなく、コスト低減が可能になる。
さらに、駆動時の駆動歯車３と従動歯車５間のガタによ
る振動，騒音が発生せず、スムーズな駆動状態が得られ
る。

【００１７】なお、本実施形態の歯車１における腕部１
ｅは、回転方向に３つの腕部１ｅを設けたが、腕の数
は、さらに多くしてもよく、数が多い方がスムーズな回
転が得られる。また、腕部１ｅの形状としては、ｒ方向
にはより変形し易く、回転方向にはより変形しにくい形
状が駆動上好ましい。

【００１８】次に、上記第１実施形態の第１変形例の歯
車について説明する。図３（Ａ）は、本第１変形例の単
体状態（自由状態）の歯車の正面図であり、図３（Ｂ）
は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。本変形例の歯車
７も前記歯車１と同様に従来の歯車に対してバックラッ
シュを除去した状態で噛合する駆動力伝達装置の歯車駆
動装置に適用可能な歯車である。

【００１９】図３（Ａ），（Ｂ）に示すように第１の部
材である歯車７は、平歯形状の第１の歯部である歯部７
ａと、上記歯部７ａが一体的に形成される薄肉の弾性変
形部である円環部７ｂと、中心支持部であるハブ７ｄ
と、上記ハブ７ｄに設けられる歯車中心穴である軸穴７
ｃと、円環部７ｂとハブ７ｄの間を一体的に連結する部
分であって、軸方向に凹凸する可撓性の波状の弾性変形
部である腕部７ｅとからなる。なお、上記腕部７ｅの回
転方向の断面形状は、軸方向の厚みｔよりも回転方向の
幅ｂの方が大きく、腕部７ｅの回転方向には撓みにく
く、ｒ方向（軸心に向うラジアル方向）には変形し易く
なっている。

【００２０】上記歯車７は、歯部７ａに対して噛合方向
であるｒ方向の力が作用した場合、上記円環部７ｂと腕
部７ｅが撓んで弾性変形することによって、全周の歯部
７ａの何れの部分でも上記ｒ方向に変位可能になってい
る。

【００２１】上記歯車７を適用した歯車駆動装置によれ
ば、前記図２に示す状態と同様に第２の部材である従来
の駆動歯車（または、従動歯車）に対してバックラッシ
ュを除去した状態で噛合させることができる。すなわ
ち、上記歯車７と駆動歯車とを噛合させる場合、歯車７
の自由状態でのピッチ円径と従来の歯車のピッチ円径が
一致する状態よりも歯車７の歯部７ａをｒ方向に押し込
むように、駆動歯車の歯部を歯部７ａに当接させて噛合
させる。この状態で噛合部分に対応する上記円環部７ｂ
と腕部７ｅを軸中心側に撓ませて弾性変形させる。この
ように上記歯部が互いに当接した状態で噛合することか
らバックラッシュが除去された状態とすることができ
る。

【００２２】上述した本第１変形例の歯車および歯車駆
動装置によれば、歯車形状や支持軸位置の精度によるこ
となく、歯車７を従来の駆動、または、従動歯車に対し
てバックラッシュを除去した状態で噛合させることが容
易であり、前記第１の実施形態の場合と同様の効果を得
ることができる。特に歯車７の腕部７ｅは、回転方向に
は変形しにくく、ｒ方向には変形し易くなっているの
で、より良好な駆動状態が得られる。

【００２３】次に、上記第１実施形態の第２変形例の歯
車について説明する。図４（Ａ）は、本第２変形例の単
体状態（自由状態）の歯車の正面図であり、図４（Ｂ）
は、図４（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。本第２変形例の
歯車８も前記歯車１と同様に従来の歯車に対してバック
ラッシュを除去した状態で噛合する駆動力伝達装置の歯
車駆動装置に適用可能な歯車である。

【００２４】図４（Ａ），（Ｂ）に示すように第１の部
材である歯車８は、平歯車形状の第１の歯部である歯部
８ａと、上記歯部８ａが一体的に形成される薄肉の弾性
変形部である第１円環部８ｂと、中心支持部であるハブ
８ｄと、上記ハブ８ｄに設けられる歯車中心穴である軸
穴８ｃと、第１円環部８ｂとハブ８ｄの間に一体的に設
けられる薄肉の弾性変形部である第２円環部８ｅとから
なる。なお、上記第２円環部８ｅは、ハブ８ｄに対して
は３箇所の連結部８ｇにより、また、第１円環部８ｂに
対しては３箇所の連結部８ｆにより一体的に連結されて
いる。

【００２５】上記歯車８は、歯部８ａに対して噛合方向
であるｒ方向（軸心に向うラジアル方向）の力が作用し
た場合、上記第１円環部８ｂおよび／または第２円環部
８ｅが撓んで弾性変形することによって、全周の歯部８
ａの何れの部分でも上記ｒ方向に変位可能になってい
る。

【００２６】上記歯車８を適用した歯車駆動装置は、前
記図２に示す状態と同様に第２の部材である従来の駆動
歯車（または、従動歯車）に対してバックラッシュを除
去した状態で噛合させることができる。すなわち、上記
歯車８と駆動歯車とを噛合させる場合、歯車８の自由状
態でのピッチ円径と上記駆動歯車のピッチ円径が一致す
る状態よりも歯車８の歯部８ａをｒ方向に押し込むよう
に歯部８ａと駆動歯車の歯部を当接させ、噛合させる。
その噛合状態では噛合部分に対応する第１円環部８ｂお
よび／または第２円環部８ｅが軸中心側に撓んで弾性変
形する。このように歯部同士を互いに当接させて噛合さ
せることによってバックラッシュが除去された状態とす
ることができる。

【００２７】上述した本第２変形例の歯車および歯車駆
動装置によれば、歯車形状や支持軸位置の精度によるこ
となく、歯車８を従来の駆動、または、従動歯車に対し
てバックラッシュを除去した状態で噛合させることが容
易であって、前記第１実施形態による歯車駆動装置と同
様の効果を得ることができる。特に歯車８の歯部８ａ
は、第１円環部８ｂと、第２円環部８ｅとによって支持
されていることから、回転方向には変形しにくく、ｒ方
向には変形し易くなっており、駆動時に駆動側と従動側
の位相のずれが発生がすくなく、良好な駆動状態が得ら
れる。

【００２８】次に、上記第１実施形態の歯車の第３変形
例について説明する。図５（Ａ）は、本第３変形例の単
体状態（自由状態）の歯車の正面図であり、図５（Ｂ）
は、図５（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。本変形例の歯車
９も前記歯車１と同様に従来の歯車に対してバックラッ
シュを除去した状態で噛合する駆動力伝達装置である歯
車駆動装置に適用可能な歯車である。

【００２９】図５（Ａ），（Ｂ）に示すように第１の部
材である歯車９は、平歯車形状の第１の歯部である歯部
９ａと、上記歯部９ａが一体的に形成される薄肉の弾性
変形部である円環部９ｂと、中心支持部であるハブ９ｄ
と、上記ハブ９ｄに設けられる歯車中心穴である軸穴９
ｃと、上記ハブ９ｄの後端部と上記円環部９ｂ間に一体
的に傾斜して設けられる３つの薄肉の弾性変形部である
腕部９ｅとからなる。

【００３０】上記歯車９は、歯部９ａに対して噛合方向
であるｒ方向（軸心に向うラジアル方向）の力が作用し
た場合、上記円環部９ｂと腕部９ｅが撓んで弾性変形す
ることによって、全周の歯部９ａの何れの部分でも上記
ｒ方向に変位可能になっている。

【００３１】上記歯車９を適用した歯車駆動装置は、前
記図２に示す状態と同様に第２の部材である従来の駆動
歯車（または、従動歯車）に対してバックラッシュを除
去した状態で噛合させることができる。すなわち、上記
歯車８と上記駆動歯車を噛合させる場合、歯車９の自由
状態でのピッチ円径と上記駆動歯車のピッチ円径が一致
する状態よりも歯部９ａをｒ方向に押し込むように駆動
歯車の歯部を歯部９ａに当接鎖線、噛合させる。噛合部
分に対応する円環部９ｂと腕部９ｅを軸中心側に撓ませ
て弾性変形させ、歯部同士を互いに当接させた状態と
し、バックラッシュが除去された状態で噛合させること
ができる。

【００３２】本第３変形例の歯車駆動装置によれば、歯
車形状や支持軸位置の精度によることなく、容易に歯車
８を従来の駆動に対してバックラッシュを除去した状態
で噛合させることができ、前記第１実施形態による歯車
駆動装置と同様の効果を得ることができる。特に歯車９
の歯部９ａは、円環部９ｂと傾斜した腕部９ｅとによっ
て支持されていることから、ｒ方向に変形し易くなって
いるので、良好な駆動状態が得られる。

【００３３】次に、本発明の第２実施形態の歯車および
駆動力伝達装置である歯車駆動装置について説明する。
図６（Ａ）は、本実施形態の単体状態（自由状態）の歯
車の正面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＥ−Ｅ
断面図である。また、図７は、上記歯車をアイドル歯車
として用いる歯車駆動装置の正面図であるが、上記歯車
の変形状態を実際より強調して示してある。

【００３４】図６（Ａ），（Ｂ）に示すように第１の部
材である歯車１１は、平歯形状の第１の歯部１１ａと、
上記歯部１１ａが形成される厚肉の円環部１１ｂと、中
心支持部であるハブ１１ｄと、上記ハブ１１ｄに設けら
れ、支持軸１２が嵌入する歯車中心穴である軸穴１１ｃ
と、円環部１１ｂとハブ１１ｄの間を一体的に連結する
湾曲した弾性変形部である３つの腕部１１ｅとからな
る。

【００３５】上記歯車１１は、歯部１１ａに対して噛合
方向であるｒ方向（軸心に向うラジアル方向）の力が作
用した場合、上記円環部１１ｂは変形せず、腕部１１ｅ
のみが撓んで弾性変形することによって、歯部１１ａが
円環部１１ｂと一体的にｒ方向に変位可能になってい
る。

【００３６】上記歯車１１をアイドル歯車として適用し
た歯車駆動装置においては、図７に示すように第２の部
材である従来の駆動歯車１３および従動歯車１５と歯車
１１とを噛合させる。なお、上記駆動歯車１３と従動歯
車１５は、それぞれ第２の歯部１３ａ，１５ａを有し、
支持軸１４，１６によって回転自在に支持されている。

【００３７】上記歯車１１と駆動歯車１３、および、従
動歯車１５とは、バックラッシュを除去した状態で噛合
させることができる。すなわち、上記歯車１１の自由状
態でのピッチ円径と歯車１３，１５のピッチ円径が一致
する位置よりも歯部１３ａおよび１５ａを噛み合い方向
のｒ方向に押し込む。そして、歯車１１の腕部１１ｅを
撓ませて弾性変形させ、円環部１１ｂと歯部１１ａを両
ｒ方向の合成方向であるｒ0 方向に変位させて（歯車中
心が点Ｘ1 から点Ｘ2 に変位）、歯部を噛合させる。こ
のようにして歯部同士を互いに当接させて、バックラッ
シュを除去した状態で噛合させることができる。なお、
図７は、上記変形状態を強調して示しているが、実際の
噛合状態では、バックラッシュを除去できる程度の僅か
な変形でよい。

【００３８】本第２実施形態の歯車駆動装置によれば、
歯車形状や支持軸位置の精度によることなく、歯車同士
を容易にバックラッシュを除去した状態で噛合させるこ
とができ、前記第１の実施形態の歯車駆動装置と同様の
効果を得ることができる。特に、歯車１１は、歯部１１
ａを支持する円環部１１ｅが剛性大であり、変形しない
ので、噛合状態にある歯部１１ａの局部的な歯車ピッチ
円の曲率の変化はなく、良好な噛合状態が得られる。

【００３９】次に、本発明の第３実施形態の歯車である
傘歯車および駆動力伝達装置である歯車駆動装置につい
て説明する。図８は、本実施形態の傘歯車を組み込んだ
歯車駆動装置の斜視図であり、図９は、上記歯車駆動装
置の歯車噛合部周りの縦断面図であるが、上記組み込ま
れた歯車の変形状態を実際より強調して示してある。

【００４０】図８に示すようにこの歯車駆動装置は、本
実施形態の第１の部材である傘歯車２１とそれに噛合す
る第２の歯部２３ａを持つ第２の部材である従来の傘歯
車２３と、軸受け２５に嵌入し、傘歯車２１を支持する
支持軸２２と、軸受け２６に嵌入し、傘歯車２３を支持
する支持軸２４とで構成される。

【００４１】上記傘歯車２１は、傘歯形状の第１の歯部
２１ａと、上記歯部２１ａが形成される厚肉の円錐状の
歯部形成部２１ｂと、中心支持部であるハブ２１ｄと、
上記ハブ２１ｄに設けられる歯車中心穴である軸穴２１
ｃと、歯部形成部２１ｂとハブ２１ｄの間を一体的に連
結する薄肉弾性変形部であるダイヤフラム部２１ｅとか
らなる。

【００４２】上記傘歯車２１は、歯部２１ａに対して噛
合方向であるｓ方向（軸と平行方向）の力が作用した場
合、上記歯部形成部２１ｂは変形せず、ダイヤフラム部
２１ｅが撓んで弾性変形することによって、傘歯車２１
の基準歯車回転平面（歯部形成部２１ｂが対応）が軸直
交面に対して傾斜するようになっている。

【００４３】上記歯車駆動装置においては、傘歯車２１
と傘歯車２３とをバックラッシュを除去した状態で噛合
させることができる。すなわち、上記傘歯車２１が自由
状態にある姿勢から傘歯車２１の歯部２１ａを噛み合い
方向のｓ方向に歯車２３の歯部２３ａによって押し込
み、歯部を噛合させる。そのとき、傘歯車２１のダイヤ
フラム部２１ｅが撓んで弾性変形し、傘歯車２１の基準
歯車回転平面に対応する歯部形成部２１ｂの軸受け側端
面が歯部２１ａと一体的に軸直交面に対して傾斜角αだ
け傾斜する。この状態で歯部同士は互いに当接し、バッ
クラッシュが除去された状態で噛合することになる。な
お、図９は、上記変形状態を強調して示しているが、実
際の噛合状態では、バックラッシュを除去できる程度の
僅かな変形でよい。

【００４４】本第３実施形態の歯車駆動装置によれば、
傘歯車形状や支持軸位置の精度によることなく、傘歯車
同士を容易にバックラッシュを除去した状態で噛合させ
ることができ、前記第１の実施形態の歯車駆動装置と同
様の効果を得ることができる。特に、傘歯車２１は、歯
部２１ａを支持する歯部形成部２１ｅが剛性の大きく、
噛合状態にある歯部２１ａの歯車ピッチ円の円錐面の曲
率は局部的に変化することがないので良好な噛合状態が
得られる。

【００４５】次に、本発明の第４実施形態の歯車である
傘歯車および駆動力伝達装置である歯車駆動装置につい
て説明する。図１０（Ａ）は、上記第４実施形態の単体
状態（自由状態）の傘歯車の正面図であり、図１０
（Ｂ）は、図１０（Ａ）のＦ−Ｆ断面図である。また、
図１２は、上記傘歯車を用いた歯車駆動装置の歯車噛合
部周りの縦断面図である。

【００４６】図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように第１の
部材である傘歯車３１は、傘歯車形状の第１の歯部３１
ａと、上記歯部３１ａが形成される円錐状の歯部形成部
３１ｂと、中心支持部であるハブ３１ｄと、上記ハブ３
１ｄに設けられる歯車中心穴である軸穴３１ｃと、上記
ハブ３１ｄの後方に向けて一体的に設けられ、軸方向に
弾性変形可能な弾性変形部であるバネ部３１ｅとからな
る。なお、上記バネ部３１ｅには支持軸３２が摺動自在
に貫通する。

【００４７】上記傘歯車３１は、歯部３１ａに対して噛
合方向であるｓ方向（軸方向）の力が作用した場合、上
記バネ部３１ｅが圧縮され、撓んで弾性変形することに
よって歯部３１ａが上記ｓ方向に変位可能になってい
る。

【００４８】上記傘歯車３１を適用した歯車駆動装置
は、図１２に示すように第２の部材である従来の傘歯車
３６と上記傘歯車３１とを噛合させた駆動装置である。
なお、上記傘歯車３１は、軸穴３１ｃに固着された支持
軸３２に回転自在に支持される。上記支持軸３２には、
端部に歯車３５が固着されており、その中央部が軸受け
３３，３４で支持されている。上記傘歯車３６は、第２
の歯部３６ａを有し、軸受け３８に嵌入する支持軸３７
により回転自在に支持されている。

【００４９】上記歯車駆動装置においては、傘歯車３１
と傘歯車３６とをバックラッシュを除去した状態で噛合
させることができる。すなわち、上記傘歯車３６を傘歯
車３１に対して支持軸３２と平行方向の噛合方向ｓに歯
部を当て付けて、傘歯車３１のハブ３１ｄを介してバネ
部３１ｅを圧縮して撓んで弾性変形させ、バネ部の端面
３１ｆを軸受け３３に当接させる。この状態で歯部同士
が互いに当接して噛合するのでバックラッシュが除去さ
れた状態になる。

【００５０】本第４実施形態の歯車駆動装置によれば、
傘歯車形状や支持軸位置の精度によることなく、傘歯車
同士を容易にバックラッシュを除去した状態で噛合させ
ることができ、前記第１の実施形態の歯車駆動装置と同
様の効果を得ることができる。特に、傘歯車３１の歯部
３１ａの周囲の形状等は変化することがなく、従来の傘
歯車と同様の噛合状態を維持するので、良好な駆動状態
が得られる。

【００５１】次に、本発明の第５実施形態の駆動力伝達
装置であるラックを適用した歯車装置について説明す
る。図１３は、上記第５実施形態の歯車駆動装置の正面
図である。本図に示すように本歯車駆動装置は、主に支
持軸４６に回転自在に支持される従来の歯車であって、
歯部４５ａを有する第２の部材である駆動歯車４５と、
機器本体にスライド可能に支持される基台４２と、上記
基台４２にビス４３，４４で固着される第１の部材であ
るラック部材４１とで構成される。

【００５２】上記ラック部材４１は、ラック歯部４１ａ
と、上記ラック歯部４１ａが形成され、歯部の噛合方向
であるＶ方向と直交する方向に延出し、Ｖ方向に撓み、
弾性変形可能な真直薄板バネ状の歯部形成部４１ｂと、
上記基台４２に固着される支持部（固定部）４１ｉと、
上記歯部形成部４１ｂと支持部４１ｉ間に一体的に設け
られ、歯部形成部４１ｂと同方向に延出し、Ｖ方向に撓
み、弾性変形可能な真直薄板バネ状の板バネ部４１ｅ
と、上記歯部形成部４１ｂと板バネ部４１ｅを連結する
連結部４１ｇと、上記板バネ部４１ｅと支持部４１ｉを
連結する連結部４１ｈとからなる。

【００５３】上記ラック部材４１は、ラック歯部４１ａ
に対してＶ方向の力が作用した場合、上記歯部形成部４
１ｂおよび／または板バネ部４１ｅが撓み、弾性変形す
ることによってラック歯部４１ａがＶ方向に変位可能に
なっている。

【００５４】上記ラック部材４１を適用した歯車駆動装
置においては、ラック部材４１のラック歯部４１ａと駆
動歯車４５とをバックラッシュを除去した状態で噛合さ
せることができる。すなわち、上記駆動歯車４５をラッ
ク歯部４１ａに当て付けて、歯部形成部４１ｂおよび／
または板バネ部４１ｅを撓ませて弾性変形させ、噛合さ
せる。この状態で歯部同士が互いに当接して噛合するの
でバックラッシュが除去された状態になる。

【００５５】本第５実施形態の歯車駆動装置によれば、
歯車、または、ラック歯部形状や支持軸位置の精度によ
ることなく、歯部同士を容易にバックラッシュを除去し
た状態で噛合させることができ、前記第１の実施形態の
歯車駆動装置と同様の効果を得ることができる。特に、
ラック部材を適用したワークの送り装置などで歯部のガ
タを取り除くことができ、送り精度が高く、しかも、低
コストの送り装置が実現できる。

【００５６】次に、上記第５実施形態の歯車駆動装置に
適用したラック部材の変形例について説明する。図１４
は、上記第５実施形態の変形例のラック部材を基台に装
着した状態の正面図である。本図に示すように本変形例
のラック部材５１は、機器本体にスライド可能に支持さ
れる基台５２にビス５３，５４で固着される第１の部材
である。

【００５７】上記ラック部材５１は、ラック歯部５１ａ
と、上記ラック歯部５１ａが形成され、歯部の噛合方向
であるＶ方向と直交する方向に延出し、Ｖ方向に撓み、
弾性変形可能な真直薄板バネ状の歯部形成部５１ｂと、
上記基台５２に固着される支持部（固定部）５１ｉと、
上記歯部形成部５１ｂと支持部５１ｉ間に一体的に設け
られ、歯部形成部５１ｂと同方向に延出し、Ｖ方向に撓
み、弾性変形可能な板バネ部５１ｅとからなる。なお、
上記板バネ部５１ｅは、複数の板バネ部で構成され、歯
部形成部５１ｂおよび支持部５１ｉに直接接続されてい
る。

【００５８】上記ラック部材５１は、ラック歯部５１ａ
に対してＶ方向の力が作用した場合、上記歯部形成部５
１ｂおよび／または板バネ部５１ｅが弾性変形すること
によってラック歯部５１ａがＶ方向に変位可能になって
いる。

【００５９】上記ラック部材５１を適用した歯車駆動装
置においては、ラック部材５１のラック歯部５１ａと駆
動歯車とをバックラッシュを除去した状態で噛合させる
ことができる。すなわち、上記駆動歯車をラック歯部５
１ａに当て付けて噛合させ、歯部形成部５１ｂおよび／
または板バネ部５１ｅを撓ませて弾性変形させる。この
状態で歯部同士は互いに当接して噛合するのでバックラ
ッシュが除去された状態になる。

【００６０】本第５実施形態の変形例のラック部材を適
用した歯車駆動装置によれば、前記第５実施形態の歯車
駆動装置の場合と同様に歯車、または、ラック形状や支
持軸位置の精度によることなく、歯部同士を容易にバッ
クラッシュを除去した状態で噛合させることができ、前
記第５実施形態と同等の効果を得ることができる。特
に、板バネ部５１ｅが歯部形成部５１ｂおよび支持部５
１ｉに直接接続される構造を有しているので、ラック部
材５１のＶ方向の占有スペ−スが少なくなり、コンパク
ト化が可能になる。

【００６１】なお、上述した第１実施形態から第４実施
形態に示した歯車は、全て歯部が形成される部分の全周
にわたって弾性変形による変位が可能なものであった
が、これに限らず、扇状歯車など歯部が円弧部分に限っ
て設けられるような歯車に対しても上記円弧部分に対応
して噛合方向に弾性変形可能な部分を設けることによっ
て、本発明の要旨を適用することができる。

【００６２】さらに、上記各実施形態の歯車、または、
ラック部材における弾性変形部は、歯部形成部およびハ
ブ部に対して一体の構造を有していたが、これに限ら
ず、別途に弾性変形部を固定手段を用いて歯部形成部や
ハブ部等に固定するような構造を採用してもよい。

【００６３】また、上述の各実施形態の歯車を適用する
歯車駆動装置は、特に歯部噛合部のバックラッシュを除
去することを特徴としたものであったが、本発明による
歯車は、上記バックラッシュを単に除去するだけでな
く、弾性変形部の緩衝によりスムーズな駆動状態を得る
ための歯車駆動装置にも適用することができ、さらに
は、歯車支持軸の心間距離や歯形の形状のばらつきによ
る歯部の詰まり等を吸収するものとしても適用できる。

【００６４】本発明の歯車、または、駆動力伝達装置
は、光学機器や計測機器等の送り機構やリモートコント
ロール駆動機構等に広く応用することができる。

【００６５】上述した各実施形態によれば、構造も簡単
で、かつ、占有スペ−スも少なく、また、コスト的にも
有利であって、スムーズな駆動力伝達が可能な歯車およ
び駆動力伝達装置を実現できる。

【００６６】上述の実施形態に基づいて、（１） 歯形
を有する歯部が形成される円弧部が歯部の噛合する方向
に弾性変形可能であることを特徴とする歯車を提案する
ことができる。

【００６７】（２） 歯形を有する歯部が形成される円
環部が歯部の噛合する方向に弾性変形可能であることを
特徴とする歯車を提案することができる。

【００６８】（３） 歯部が形成される円環部と、上記
歯部を回転させるハブ部とが弾性変形部で結合されてい
ることを特徴とする歯車を提案することができる。

【００６９】（４） 歯部を支持する弾性変形部が変形
することによって、自由状態で直交する状態にある基準
歯車回転平面が歯車中心軸に対して傾斜可能であること
を特徴とする歯車を提案することができる。

【００７０】（５） 歯部が歯車中心軸方向に移動可能
とするように上記歯部が弾性部により支持されているこ
とを特徴とする歯車を提案することができる。

【００７１】（６） 歯部と歯車中心部となるハブとを
有し、上記ハブが軸方向に弾性変形自在の形状を有して
おり、上記歯部がハブに対して軸方向に相対移動可能と
することを特徴とする歯車を提案することができる。

【００７２】（７） ラック部およびを有するラック部
材において、他の支持部材に固着される固定部を有して
おり、上記ラック部と上記固定部の間にラックの噛合方
向に弾性変形可能な弾性部が形成されていることを特徴
とするラック部材。

【００７３】（８） ラック部と、他の支持部材に固着
される固定部を有しており、上記ラック部と上記固定部
の間にラックの噛合方向に弾性変形可能な弾性部が形成
されているラック部材と、上記ラック部材と噛合する歯
車と、からなり、上記噛合状態では上記ラック部材と上
記歯車の噛合方向に上記ラック部材の弾性部を変形させ
ることを特徴とする駆動力伝達装置。

【００７４】

【発明の効果】上述のように本発明の歯車および駆動力
伝達装置によると、歯部と歯車軸心部の間に設けた弾性
変形部を変形させて歯車、または、ラック部材を噛合さ
せるようにしたので、歯部形状や歯車等の支持軸の心間
距離を高精度に保つことなく、バックラッシュを確実に
除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の単体状態（自由状態）
の歯車の形状を示す図であって、図１（Ａ）は、正面
図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【図２】上記第１実施形態の歯車をアイドル歯車として
用いる駆動力伝達装置である歯車駆動装置の正面図。

【図３】上記第１実施形態の第１変形例の歯車の形状を
示す図であって、図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は図
３（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】上記第１実施形態の第２変形例の歯車の形状を
示す図であって、図４（Ａ）は正面図、図４（Ｂ）は図
４（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。

【図５】上記第１実施形態の第３変形例の歯車の形状を
示す図であって、図５（Ａ）は正面図、図５（Ｂ）は図
５（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。

【図６】本発明の第２実施形態の単体状態（自由状態）
の歯車の形状を示す図であって、図６（Ａ）は正面図、
図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＥ−Ｅ断面図である。

【図７】上記第２実施形態の歯車をアイドル歯車として
用いる駆動力伝達装置である歯車駆動装置の正面図。

【図８】本発明の第３実施形態の傘歯車を用いた駆動力
伝達装置である歯車駆動装置における歯車噛合部周りの
斜視図。

【図９】上記第３実施形態の歯車駆動装置の歯車噛合部
周りの縦断面図。

【図１０】本発明の第４実施形態の傘歯車の形状を示す
図であって、図１０（Ａ）は正面図であり、図１０
（Ｂ）は図１０（Ａ）のＦ−Ｆ断面図である。

【図１１】上記第４実施形態の傘歯車の斜視図。

【図１２】上記第４実施形態の傘歯車を用いた駆動力伝
達装置である歯車駆動装置における歯車噛合部周りの縦
断面図。

【図１３】本発明の第５実施形態のラック部材を用いた
駆動力伝達装置である歯車駆動装置の正面図。

【図１４】上記第５実施形態の変形例のラック部材の正
面図。

【符号の説明】

１，７，８，９，１１……歯車（第１の部材） １ａ，７ａ，８ａ，９ａ，１１ａ，２１ａ，３１ａ……
歯部（第１の歯部） １ｂ，７ｂ，８ｂ，８ｅ，９ｂ……円環部（弾性変形
部） １ｄ，７ｄ，８ｄ，９ｄ，１１ｄ，２１ｄ，３１ｄ……
ハブ（歯部軸心部，支持部） １ｅ，７ｅ，９ｅ，１１ｅ……腕部（弾性変形部） ３，５，１３，１５，４５……歯車（第２の部材） ３ａ，５ａ，１３ａ，１５ａ，２３ａ，３６ａ，４５ａ
……歯部（第２の歯部） ２１，３１……傘歯車（第１の部材） ２１ｅ ……ダイヤフラム部（弾性変形部） ２３，３６……傘歯車（第２の部材） ３１ｅ ……バネ部（弾性変形部） ４１，５１……ラック部材（第１の部材） ４１ａ，５１ａ……ラック歯部（第１の歯部） ４１ｂ，５１ｂ……歯部形成部（弾性変形部） ４１ｅ，５１ｅ……板バネ部（弾性変形部） ４１ｉ，５１ｉ……支持部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 57/12 Ｆ１６Ｈ 57/12 Ｚ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯部と歯車軸心部の間に弾性変形部が設
   けられており、上記歯部と上記歯車軸心部との間の距離
   を上記弾性変形部の変形により変化させられることを特
   徴とする歯車。
2. 【請求項２】 歯部とハブ部の間に弾性変形部が設けら
   れており、上記歯部と上記ハブ部との間の距離を上記弾
   性変形部の変形により変化させられることを特徴とする
   歯車。
3. 【請求項３】 ２つの歯車を互いに噛合させて駆動力を
   伝達する駆動力伝達装置であって、 上記２つの歯車の内、少なくとも一方の歯車が歯部と軸
   心部の間に弾性変形部を有しており、上記２つの歯車の
   噛合状態では上記歯部を当接させ、上記弾性変形部を有
   する側の歯車の歯部と上記軸心部との間の距離を上記弾
   性変形部の変形により変化させることを特徴とする駆動
   力伝達装置。
4. 【請求項４】 ２つの歯部を互いに噛合させて駆動力を
   伝達する駆動力伝達装置であって、 第１の歯部と上記第１の歯部を支持する支持部とを有す
   る第１の部材と、 上記第１の歯部と噛合する第２の歯部と上記第２の歯部
   を支持する支持部とを有する第２の部材と、 を具備し、上記第１の部材、または、上記第２の部材の
   少なくとも一方の上記歯部と上記支持部の間に弾性変形
   部を設け、上記第１の歯部と第２の歯部の噛合状態では
   上記歯部を当接させ、上記弾性変形部の変形により上記
   弾性変形部を有する側の歯部と上記支持部の間の距離を
   変化させることを特徴とする駆動力伝達装置。