【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウォームとウォームホイールにより回転動力を伝達する回転伝達装置の、特にウォームとウォームホイールの噛み合い歯間の回転に必要な隙間（バックラッシ）を最小限に保持するように構成した回転伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４によって従来の技術を説明する。図４は、従来の回転伝達装置の構成を示す斜視図である（文献公知発明に係るものではない。）。
【０００３】
ウォーム２１は、ウォームベース２２に対し、軸受２３を介して回転可能状態で取り付けられており、その一端は動力源であるモータ２４の回転軸に固定され、この回転伝達装置の入力側となる。
【０００４】
ウォームホイール２５は、回転軸２６に取り付けられ、回転軸２６は軸受を介してウォームホイールベース２７に回転可能な状態で取り付けられており、本回転伝達装置の出力側となっている。回転軸２６の軸受は、ウォームホイール２５の下側のウォームホイールベース２７に取り付けられているため、図４では隠れて見えない。
【０００５】
ウォームベース２２は、固定ボルト２８によって軸間距離２９（図５参照）でウォームホイールベース２７に取り付けられている。
【０００６】
ウォームベース２２の取付穴は、軸間方向（軸間距離２９の方向）に長穴となっており、ウォームホイールベース２７の任意の位置にウォームベース２２を取付けることで、軸間距離２９を調整することができる。ウォーム２１とウォームホイール２５は、ウォームベース２２の取付け位置で定まる位置で噛み合う。
【０００７】
図５は、ウォームホイール２５とウォーム２１との噛み合い関係を説明するための概略図である。
【０００８】
軸間距離２９は、図４のウォームベース２２とウォームホイールベース２７とを固定する固定ボルト２８の位置が、ウォームベース２２の軸間方向（軸間距離２９の方向）に長い取付穴３０のどの場所で固定されるかで、決定される。
【０００９】
図４に示す回転伝達装置を動作させると、構成部品の加工精度や組立精度による回転振れがあるため、ウォームとウォームホイールが回転すると、噛み合う歯における隙間がウォームとウォームホイールの位置により一様ではなく、図７に示すようにバックラッシが小さく噛み合せが深い場所と、図６に示すようにバックラッシが大きく噛み合せが浅い場所とが存在する。
【００１０】
図７に示すような、バックラッシが小さい場所では、摩擦力が大きく滑らかな回転が得られない。また図６に示すような、バックラッシが大きい場所では、ガタとなって位置決め精度の悪化や停止時の揺れが大きくなるなどの問題が発生する。
【００１１】
これを吸収するため滑らかな回転が得られ、かつ最小なバックラッシで最適な噛み合せとなるような位置に調整し、ウォームベース２２を固定する。
【００１２】
また、バックラッシをより少なくするためにはラッピングなどのすり合わせ作業を実施していた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、ウォームとウォームホイールによる回転伝達機構が滑らかな回転を行うためには、噛み合う歯間にわずかな隙間が必要である。これはウォームとウォームホイールが取り付けられている回転伝達装置の加工精度および組立精度などを吸収するためである。一方隙間をなくして組立てると歯面の摩擦力が増し、大きな回転力が必要となり最悪の場合には回転不能になる。また歯面の磨耗が進み、隙間が増えてしまうことになる。
【００１４】
精密な位置決めを要求される回転伝達装置では、このわずかな隙間（バックラッシ）が問題となる。このようなバックラッシの発生は、停止時に同一方向から停止するなどにより改善されるが、停止後に外力が作用すると位置ずれを起こす。また外力が振動である場合には揺れを起こすなど問題があった。この揺れをなくすためは、外部に停止後に作動する比較的高価で複雑なブレーキ機構を付加するなどを必要としていた。
【００１５】
ウォームとウォームホイールを用いた回転伝達装置では、動力伝達時に、歯面にウォームからみて軸方向、接線方向、法線方向の３方向に力が働いている。
【００１６】
回転伝達機構のバックラッシを少なくするためには軸間距離を狭く調整して組立てる。しかし軸間距離を狭くしすぎると歯車などの加工精度、及び組立誤差による回転の振れを吸収できず、滑らかな回転ができなくなる。
【００１７】
これを改善するため種々のバックラッシ対策機構が提案されているが、構造が複雑で高価であったり、また、大きな外力がかかったときウォームとウォーム歯車の噛み合いが外れてしまう等の問題があった。
【００１８】
本発明の目的は、上記のような問題を除去し、簡単な構成によって、熟練作業であったバックラッシ調整作業をなくした回転伝達装置および回転伝達装置を用いた監視カメラ装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、ウォームとウォームホイールにより回転動力を伝達する回転伝達装置において、前記ウォームを回転可能に保持するウォームベースと、前記ウォームホイールを回転可能に保持するウォームホイールベースと、前記ウォームベースを前記ウォームホイールの軸と直交する法線方向に可動する為のガイド機構と、前記ウォームベースと前記ウォームホイールベースの間に配設され前記ウォームホイールの法線方向にバネ力を有するコイルバネとを備え、前記ウォームと前記ウォームホイールとの歯面に作用する法線方向の力に追随することによって前記ウォームと前記ウォームホイールとの軸間距離を所定範囲内に保持することを特徴とする回転伝達装置としたことにある。
【００２０】
また、本発明は、上記記載の回転伝達装置における前記ウォームが、モータに連結され、前記ウォームホイールの回転軸が、カメラを内蔵したカメラハウジングの旋回軸として用いたことを特徴とする回転伝達装置を用いた監視カメラ装置としたことにある。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、図１によって、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態の回転伝達装置の構成を示す分解斜視図である。また、図２は本発明の実施の形態の回転伝達装置の構成を示す斜視図である。
【００２２】
ウォーム１は、ウォームベース２に対し軸受３を介して回転可能状態で取り付けられており、その一端は動力源であるモータ４の回転軸に固定または連結され、この回転伝達装置の入力側となっている。
【００２３】
一方、ウォームホイール５は、回転軸６に取り付けられ、回転軸６はベアリング（図示せず）を介してウォームホイールベース７に回転可能な状態で取り付けられており、本回転伝達装置の出力側となっている。
【００２４】
ウォームベース２をウォームホイール５の回転軸６と直交する法線方向に可動する為、ウォームホイールベース７にタップ穴７ａが設けられ、ウォームベース２のウォーム１の回転軸と直交する法線方向に設けた貫通穴に軸受８が圧入されており、軸受８にシャフト９を挿入し、シャフト９をタップ穴７ａにねじ込んで固定し、シャフト９の先端部の周囲にコイルバネ１０をはめこみ、コイルバネ１０の先端をシャフト９の先端よりさらに先端側に位置させた状態で、コイルバネ１０の先端側より、ストッパ１１を介してネジ１２をシャフト９のネジ穴にねじ込んで固定してなる。ただし中央の３つのネジ１２はタップ穴７ａに直接ねじ込んで固定してなる。
【００２５】
この状態において、ウォーム１とウォームホイール５の歯は噛み合って滑らかな回転が得られ、その時のバックラッシは滑らかな回転を得るための適切な隙間になっている。
【００２６】
また、この状態においては、ウォームベース２はウォームホイールベース７の上方に位置するが、シャフト９に沿って、ウォームホイール５の回転軸６と直交する法線方向に可動可能に保持され、且つコイルバネ１０にてウォームホイール７の法線方向にバネ力が与えられている。
【００２７】
このように、ウォームベース２は、一対のシャフト９により法線方向にのみ可動状態で保持されているため、ウォーム１の軸方向、接線方向には高い支持剛性を有しながら法線方向にのみ弾性を有しており、歯面に作用する法線方向力に追従して歯面の接触を保ちながら可動する。
【００２８】
ここで、コイルバネ１０のバネ力は、伝達力から求められる歯面に作用する３方向の力の１つである法線方向力に応じて選定する。
【００２９】
したがって、図１の回転伝達装置によれば、噛み合う歯にわずかな回転振れがあったとしても、これをバネ力で吸収することにより、歯面の密着状態を維持しバックラッシを最小限にしながら滑らかな回転動作を実現することができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、ウォームベース２の動作案内として、シャフト９と軸受８を用いて説明したが、動作案内として機能する他の部材を使用してもかまわない。また、ウォームベース２に弾性力を与える要素としてコイルバネ１０を用いて説明したが、弾性力を有する他の部材を用いてもかまわない。
【００３１】
図３は本発明の実施の形態の回転伝達装置を用いた監視カメラ装置の構成を示す斜視図である。図３において、図１および図２と同一個所に同一符号を付してある。ただし、モータ４はウォーム１の回転軸より離れて位置し、モータ４の回転軸とウォーム１の回転軸に各々プーリが固定され、両プーリ間にベルト１３が掛け渡されている。またウォームホイール５の回転軸６は、カメラ１４（図示はその一部のレンズがみえている）を内蔵したカメラハウジング１５の旋回軸として用いてなる。
【００３２】
屋外に設置する監視カメラの旋回装置では、大きなバックラッシがあると、高倍率のレンズで撮影した画像では風や振動をうけると画面が揺れ、見にくい画面となることがあったが、本実施の形態の回転伝達装置を採用することにより、解決することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構成によって熟練作業であったバックラッシ調整作業をなくした回転伝達装置および回転伝達装置を用いた監視カメラ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態の回転伝達装置を用いた監視カメラ装置の構成を示す斜視図である。
【図４】従来のウォーム歯車減速機構の構成を示す斜視図である。
【図５】従来のウォームホイールとウォームとの噛み合い関係を説明するための図である。
【図６】従来のウォームホイールとウォームとの噛み合い関係を説明するための図である。
【図７】従来のウォームホイールとウォームとの噛み合い関係を説明するための図である。
【符号の説明】
１：ウォーム、２：ウォームベース、３：軸受、４：モータ、５：ウォームホイール、６：回転軸、７：ウォームホイールベース、７ａ：ネジ穴、８：軸受、９：シャフト、１０：コイルバネ、１１：ストッパ：１２：ネジ、１３：ベルト、１４：カメラ、１５：カメラハウジング、２１：ウォーム、２２：ウォームベース、２３：軸受、２４：モータ、２５：ウォームホイール、２６：回転軸、２７：ウォームホイールベース、２８：固定ボルト、２９：軸間距離。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotation transmission device that transmits rotational power by a worm and a worm wheel, and particularly to a rotation transmission device configured to minimize a gap (backlash) required for rotation between meshing teeth of the worm and the worm wheel. About.
[0002]
[Prior art]
The conventional technique will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a conventional rotation transmission device (not according to the invention disclosed in the literature).
[0003]
The worm 21 is rotatably attached to a worm base 22 via a bearing 23. One end of the worm 21 is fixed to a rotation shaft of a motor 24 as a power source, and serves as an input side of the rotation transmission device.
[0004]
The worm wheel 25 is mounted on a rotating shaft 26, and the rotating shaft 26 is rotatably mounted on a worm wheel base 27 via a bearing, and is an output side of the rotation transmission device. Since the bearing of the rotating shaft 26 is attached to the worm wheel base 27 below the worm wheel 25, it is hidden from view in FIG.
[0005]
The worm base 22 is attached to the worm wheel base 27 at a center distance 29 (see FIG. 5) by fixing bolts 28.
[0006]
The mounting hole of the worm base 22 is elongated in the inter-axis direction (direction of the inter-axis distance 29), and the inter-axis distance 29 is adjusted by mounting the worm base 22 at an arbitrary position on the worm wheel base 27. can do. The worm 21 and the worm wheel 25 mesh at a position determined by a mounting position of the worm base 22.
[0007]
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the meshing relationship between the worm wheel 25 and the worm 21.
[0008]
The position of the fixing bolt 28 for fixing the worm base 22 and the worm wheel base 27 in FIG. 4 is determined by the distance between the mounting holes 30 that is long in the direction of the axis of the worm base 22 (the direction of the axis distance 29). It is determined whether it is fixed in place.
[0009]
When the rotation transmitting device shown in FIG. 4 is operated, there is a rotational runout due to the processing accuracy and the assembly accuracy of the component parts. Therefore, when the worm and the worm wheel rotate, the gap between the meshing teeth is not uniform depending on the position of the worm and the worm wheel. In other words, there are places where the backlash is small and the engagement is deep as shown in FIG. 7, and places where the backlash is large and the engagement is shallow as shown in FIG.
[0010]
In a place where the backlash is small as shown in FIG. 7, a smooth rotation cannot be obtained due to a large frictional force. Further, in a place where the backlash is large as shown in FIG. 6, there is a problem that the backlash is generated and the positioning accuracy is deteriorated and the swing at the time of stop is increased.
[0011]
The worm base 22 is fixed by adjusting the worm base 22 to a position where a smooth rotation is obtained to absorb this and an optimum meshing is achieved with a minimum backlash.
[0012]
In order to further reduce backlash, lapping or other such work was performed.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in order for the rotation transmission mechanism including the worm and the worm wheel to rotate smoothly, a small gap is required between the meshing teeth. This is to absorb the processing accuracy and the assembly accuracy of the rotation transmission device to which the worm and the worm wheel are attached. On the other hand, if the assembly is performed without a gap, the frictional force on the tooth surface increases, and a large rotational force is required. In the worst case, rotation is impossible. In addition, the wear of the tooth surface progresses, and the gap increases.
[0014]
This small gap (backlash) poses a problem in a rotation transmission device that requires precise positioning. The occurrence of such backlash is improved by stopping from the same direction at the time of stopping, but if an external force acts after the stopping, the position shift occurs. Further, when the external force is vibration, there is a problem that the vibration is caused. In order to eliminate this shaking, it was necessary to add a relatively expensive and complicated brake mechanism that operates after stopping outside.
[0015]
In a rotation transmission device using a worm and a worm wheel, forces are applied to the tooth surface in three directions of an axial direction, a tangential direction, and a normal direction when viewed from the worm during power transmission.
[0016]
In order to reduce the backlash of the rotation transmission mechanism, the distance between the shafts is adjusted to be small and assembled. However, if the distance between the shafts is too small, the rotational fluctuation due to the processing accuracy of the gears and the assembling error cannot be absorbed, and smooth rotation cannot be performed.
[0017]
Various backlash countermeasure mechanisms have been proposed to improve this. However, there have been problems such as the structure being complicated and expensive, and the engagement between the worm and the worm gear being disengaged when a large external force is applied. .
[0018]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rotation transmission device and a monitoring camera device using the rotation transmission device that eliminate the above-mentioned problems and eliminate the backlash adjustment work, which has been a skilled operation, with a simple configuration. .
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a rotation transmission device that transmits rotational power by a worm and a worm wheel, a worm base that rotatably holds the worm, and a worm that rotatably holds the worm wheel. A wheel base, a guide mechanism for moving the worm base in a normal direction perpendicular to the axis of the worm wheel, and a guide mechanism disposed between the worm base and the worm wheel base in a normal direction of the worm wheel. A coil spring having a spring force to maintain a distance between axes of the worm and the worm wheel within a predetermined range by following a normal force acting on a tooth surface of the worm and the worm wheel. The rotation transmission device is characterized by the above feature.
[0020]
Further, according to the present invention, in the above-described rotation transmission device, the worm is connected to a motor, and a rotation axis of the worm wheel is used as a rotation axis of a camera housing containing a camera. Surveillance camera device using
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a rotation transmission device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of the rotation transmitting device according to the embodiment of the present invention.
[0022]
The worm 1 is rotatably attached to a worm base 2 via a bearing 3, and one end of the worm 1 is fixed or connected to a rotating shaft of a motor 4 as a power source, and serves as an input side of the rotation transmitting device. ing.
[0023]
On the other hand, the worm wheel 5 is mounted on a rotating shaft 6, and the rotating shaft 6 is rotatably mounted on a worm wheel base 7 via a bearing (not shown). Has become.
[0024]
In order to move the worm base 2 in the normal direction perpendicular to the rotation axis 6 of the worm wheel 5, a tap hole 7a is provided in the worm wheel base 7 so that the worm base 2 can move in the normal direction perpendicular to the rotation axis of the worm 1 in the worm base 2. The bearing 8 is press-fitted into the provided through-hole, the shaft 9 is inserted into the bearing 8, the shaft 9 is screwed into the tap hole 7 a and fixed, and the coil spring 10 is fitted around the tip of the shaft 9. A screw 12 is screwed into a screw hole of the shaft 9 from the distal end of the coil spring 10 via a stopper 11 while the distal end is positioned further distal than the distal end of the shaft 9. However, the three central screws 12 are screwed directly into the tap holes 7a and fixed.
[0025]
In this state, the teeth of the worm 1 and the worm wheel 5 mesh with each other to obtain smooth rotation, and the backlash at that time is an appropriate gap for obtaining smooth rotation.
[0026]
In this state, the worm base 2 is located above the worm wheel base 7, but is held along the shaft 9 so as to be movable in a normal direction orthogonal to the rotation axis 6 of the worm wheel 5, and the coil spring At 10, a spring force is applied in the normal direction of the worm wheel 7.
[0027]
As described above, since the worm base 2 is held in a movable state only in the normal direction by the pair of shafts 9, the worm base 2 has high support rigidity in the axial direction and the tangential direction of the worm 1 and only in the normal direction. It has elasticity and moves while following the normal force acting on the tooth surface while maintaining contact with the tooth surface.
[0028]
Here, the spring force of the coil spring 10 is selected according to a normal direction force which is one of three forces acting on the tooth surface determined from the transmission force.
[0029]
Therefore, according to the rotation transmitting device of FIG. 1, even if there is a slight rotational runout of the meshing teeth, the rotational runout is absorbed by the spring force, thereby maintaining the close contact state of the tooth surface and minimizing the backlash and smoothing. Rotation operation can be realized.
[0030]
In the present embodiment, the shaft 9 and the bearing 8 have been described as the operation guide of the worm base 2; however, another member functioning as the operation guide may be used. Further, although the coil spring 10 has been described as an element for applying elastic force to the worm base 2, another member having elastic force may be used.
[0031]
FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of a monitoring camera device using the rotation transmission device according to the embodiment of the present invention. 3, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. However, the motor 4 is located away from the rotation shaft of the worm 1, and pulleys are fixed to the rotation shaft of the motor 4 and the rotation shaft of the worm 1, respectively, and a belt 13 is stretched between the two pulleys. The rotating shaft 6 of the worm wheel 5 is used as a turning shaft of a camera housing 15 having a built-in camera 14 (a part of the lens is shown in the figure).
[0032]
In a revolving device for a surveillance camera installed outdoors, if there is a large backlash, the image taken with a high-magnification lens may shake when exposed to wind or vibration, making the screen difficult to see. The problem can be solved by adopting the rotation transmission device of the above.
[0033]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rotation transmission device which eliminated the backlash adjustment operation | work which was a skillful operation with a simple structure, and the surveillance camera apparatus using the rotation transmission device can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a monitoring camera device using the rotation transmitting device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a conventional worm gear reduction mechanism.
FIG. 5 is a view for explaining a conventional meshing relationship between a worm wheel and a worm.
FIG. 6 is a view for explaining a conventional meshing relationship between a worm wheel and a worm.
FIG. 7 is a view for explaining a conventional meshing relationship between a worm wheel and a worm.
[Explanation of symbols]
1: Worm, 2: Worm base, 3: Bearing, 4: Motor, 5: Worm wheel, 6: Rotating shaft, 7: Worm wheel base, 7a: Screw hole, 8: Bearing, 9: Shaft, 10: Coil spring, 11: stopper: 12: screw, 13: belt, 14: camera, 15: camera housing, 21: worm, 22: worm base, 23: bearing, 24: motor, 25: worm wheel, 26: rotary shaft, 27: Worm wheel base, 28: fixing bolt, 29: distance between axes.
