JP2009092218A - Drive power transmitting unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歯車間のバックラッシュを除去可能な駆動力伝達装置に関するものである。 The present invention relates to a driving force transmission device capable of removing backlash between gears.
歯車の噛み合いにはバックラッシュが設けられており、かかるバックラッシュにより円滑な回転が確保される一方、バックラッシュは、振動や騒音を発生させる原因となる。 The meshing of the gears is provided with a backlash, and the backlash ensures smooth rotation. On the other hand, the backlash causes vibration and noise.
そこで、駆動軸(入力軸)に歯数およびピッチが等しい歯車を駆動歯車および駆動側中立歯車として設けるとともに、従動軸(出力軸)に歯数およびピッチが等しい歯車を従動歯車および従動側中立歯車として設け、さらに、従動歯車もしくは従動側歯車については一方向クラッチを介して従動軸に固定することにより、一方方向の回転時には、駆動歯車と従動歯車とにより動力を伝達し、他方方向の回転時には、駆動側中立歯車と従動側中立歯車とにより動力を伝達する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、従動軸が回転している途中、従動軸に回転方向と同一方向の外部負荷が加わると、歯車間のバックラッシュによって、被駆動部材が先行して回転するという不自然な動作を防止できないという問題点がある。例えば、従動軸によって被駆動部材を水平軸線周りに回転駆動させるような場合において被駆動部材の重心が回転軸線上からずれていると、被駆動部材が一方側に傾いた姿勢から直立姿勢を経て他方側に傾いた姿勢に切り換わる際、被駆動部材の自重が外部負荷として加わり、歯車間のバックラッシュ分だけ、被駆動部材が駆動源からの駆動速度よりも先行して回転してしまうという問題点がある。 However, in the technique described in Patent Literature 1, when an external load in the same direction as the rotation direction is applied to the driven shaft while the driven shaft is rotating, the driven member rotates in advance due to backlash between the gears. There is a problem that it is not possible to prevent an unnatural operation. For example, in the case where the driven member is driven to rotate around the horizontal axis by the driven shaft, if the center of gravity of the driven member is deviated from the rotational axis, the driven member goes through an upright posture from a posture inclined to one side. When switching to a posture inclined to the other side, the weight of the driven member is added as an external load, and the driven member is rotated ahead of the driving speed from the driving source by the backlash between the gears. There is a problem.
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、駆動歯車によって従動歯車を回転させている際、従動歯車に外部負荷が加わった場合でも、歯車間のバックラッシュに起因する不自然な動きを防止することのできる駆動力伝達装置を提供することにある。 In view of the above problems, the problem of the present invention is that when the driven gear is rotated by the drive gear, even when an external load is applied to the driven gear, unnatural movement caused by backlash between the gears is caused. It is an object of the present invention to provide a driving force transmission device that can be prevented.
上記課題を解決するために、本発明では、駆動歯車と、該駆動歯車によって一定の角度範囲を正逆方向に回転駆動される従動歯車とを有し、前記駆動歯車および前記従動歯車のうちの一方の歯車は、第1の伝達歯車と、該第1の伝達歯車と同一軸線周りに一体回転可能な第1の補助歯車とを備え、他方の歯車は、前記第1の伝達歯車と動力伝達歯車列を構成する第2の伝達歯車と、該第2の伝達歯車と同一軸線周りに相対回転可能に構成され、前記第1の補助歯車と補助歯車列を構成する第2の補助歯車と、前記第2の伝達歯車と前記第2の補助歯車との間に配置された付勢部材とを備え、前記動力伝達歯車列と前記補助歯車列とは、変速比が異なることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a drive gear and a driven gear that is driven to rotate in a normal / reverse direction within a certain angle range by the drive gear, and the drive gear and the driven gear are One gear includes a first transmission gear and a first auxiliary gear that can rotate integrally around the same axis as the first transmission gear, and the other gear transmits power to the first transmission gear. A second transmission gear that constitutes a gear train, a second auxiliary gear that is configured to be relatively rotatable around the same axis as the second transmission gear, and that constitutes the first auxiliary gear and the auxiliary gear train; An urging member disposed between the second transmission gear and the second auxiliary gear is provided, wherein the power transmission gear train and the auxiliary gear train have different gear ratios.
本発明では、例えば、前記一方の歯車を駆動歯車とし、前記他方の歯車を従動歯車とした場合において、駆動歯車が回転すると、第1の伝達歯車および第1の補助歯車が回転する一方、従動歯車でも、第2の伝達歯車および第2の補助歯車が回転する。ここで、第1の伝達歯車と第2の伝達歯車とが構成する動力伝達歯車列と、第1の補助歯車と第2の補助歯車とが構成する補助歯車列では、変速比が異なるため、第2の伝達歯車と第2の補助歯車とでは回転速度が異なる。このため、付勢部材は、第2の伝達歯車と第2の補助歯車との差動分だけ変形し、第2の伝達歯車と第2の補助歯車との間には、第2の伝達歯車を回転駆動されている方向と逆方向に付勢する力が発生する。それ故、第1の伝達歯車と第2の伝達歯車との間にバックラッシュが存在していている場合において、従動側の第2の伝達歯車が回転駆動されている途中で、駆動歯車以外の部材から前記駆動歯車によって駆動されている方向と同一方向の外部負荷が従動側の第2の伝達歯車に印加された場合でも、従動側の第2の伝達歯車が先行して回転するという事態を回避することができる。 In the present invention, for example, when the one gear is a driving gear and the other gear is a driven gear, when the driving gear rotates, the first transmission gear and the first auxiliary gear rotate, while the driven gear rotates. The second transmission gear and the second auxiliary gear also rotate with the gear. Here, in the power transmission gear train constituted by the first transmission gear and the second transmission gear and the auxiliary gear train constituted by the first auxiliary gear and the second auxiliary gear, the gear ratio is different, The rotation speed differs between the second transmission gear and the second auxiliary gear. For this reason, the urging member is deformed by a differential amount between the second transmission gear and the second auxiliary gear, and the second transmission gear is interposed between the second transmission gear and the second auxiliary gear. A force is generated that urges the motor in a direction opposite to the direction in which it is rotationally driven. Therefore, in the case where backlash exists between the first transmission gear and the second transmission gear, the second transmission gear on the driven side is driven to rotate while the driven second transmission gear is being rotated. Even when an external load in the same direction as that driven by the drive gear from the member is applied to the second transmission gear on the driven side, the second transmission gear on the driven side rotates in advance. It can be avoided.
なお、前記一方の歯車が従動歯車であって、前記他方の歯車が駆動歯車である場合においても、駆動歯車(他方の歯車)が回転すると、第2の伝達歯車の回転によって、従動歯車(一方の歯車)では、第1の伝達歯車および第1の補助歯車が回転し、その回転は、第1の補助歯車から第2の補助歯車に伝達される。その結果、第2の伝達歯車と第2の補助歯車とが差動するので、付勢部材は、第2の伝達歯車と第2の補助歯車との差動分だけ変形し、第2の伝達歯車と第2の補助歯車との間には、第1の伝達歯車を回転駆動されている方向と逆方向に付勢する力が発生する。それ故、第1の伝達歯車と第2の伝達歯車との間にバックラッシュが存在していている場合において、従動側の第1の伝達歯車が回転駆動されている途中で、駆動歯車以外の部材から前記駆動歯車によって駆動されている方向と同一方向の外部負荷が従動側の第1の伝達歯車に印加された場合でも、従動側の第1の伝達歯車が先行して回転するという事態を回避することができる。 Even when the one gear is a driven gear and the other gear is a drive gear, when the drive gear (the other gear) rotates, the second transmission gear rotates to drive the driven gear (one ), The first transmission gear and the first auxiliary gear rotate, and the rotation is transmitted from the first auxiliary gear to the second auxiliary gear. As a result, since the second transmission gear and the second auxiliary gear are differentiated, the urging member is deformed by the differential between the second transmission gear and the second auxiliary gear, and the second transmission gear is deformed. A force is generated between the gear and the second auxiliary gear to urge the first transmission gear in a direction opposite to the direction in which the first transmission gear is rotationally driven. Therefore, in the case where backlash exists between the first transmission gear and the second transmission gear, the drive transmission gear other than the drive gear is driven while the driven first transmission gear is being rotationally driven. Even when an external load in the same direction as that driven by the drive gear from the member is applied to the driven first transmission gear, the driven first transmission gear rotates in advance. It can be avoided.
本発明において、前記第1の伝達歯車と前記第2の伝達歯車とは、直接、噛合して前記動力伝達歯車列を構成し、前記第1の補助歯車と前記第2の補助歯車とは、直接、噛合して前記補助歯車列を構成していることが好ましい。このように構成すると、スペース的な余裕がない場合でも、バックラッシュに起因する不自然な動作を解消することができる。 In the present invention, the first transmission gear and the second transmission gear are directly meshed to form the power transmission gear train, and the first auxiliary gear and the second auxiliary gear are: It is preferable that the auxiliary gear train is configured by direct meshing. With this configuration, an unnatural operation caused by backlash can be eliminated even when there is no space.
本発明において、前記一方の歯車は、前記第1の伝達歯車と前記第1の補助歯車との間で歯数が相違する複合歯車からなる構成を採用することができる。 In the present invention, the one of the gears may employ a configuration including a compound gear having a different number of teeth between the first transmission gear and the first auxiliary gear.
本発明において、前記一方の歯車は、前記第1の伝達歯車と前記第1の補助歯車との間で基準円直径および歯数が各々同一の単一歯車からなることが好ましい。このように構成すると、前記一方の歯車を単一歯車により構成した分、低コスト化を図ることができるとともに、前記第2の伝達歯車および前記第2の補助歯車については転位歯車とすれば、スムーズな回転伝達を行なうことができる。 In the present invention, it is preferable that the one gear is a single gear having the same reference circle diameter and the same number of teeth between the first transmission gear and the first auxiliary gear. If comprised in this way, while the said one gearwheel was comprised by the single gear, while being able to achieve cost reduction, if it is a shift gear about the 2nd transmission gear and the 2nd auxiliary gear, Smooth rotation transmission can be performed.
本発明は、前記従動歯車には、当該従動歯車が駆動されている途中で、前記駆動歯車以外の部材から前記駆動歯車によって駆動されている方向と同一方向の外部負荷が印加される場合に適用すると効果的である。すなわち、本発明では、前記従動歯車が駆動されている途中で、前記駆動歯車以外の部材から前記駆動歯車によって駆動されている方向と同一方向の外部負荷が印加された場合でも、かかる外部負荷は付勢部材の付勢力により打ち消される。それ故、従動側の伝達歯車が外部負荷によって先行して回転するという事態を回避でき、駆動側の伝達歯車に連動した適性な動作を従動側の伝達歯車に行なわせることができる。 The present invention is applied to the case where an external load in the same direction as the direction driven by the drive gear is applied to the driven gear from a member other than the drive gear while the driven gear is being driven. It is effective. That is, in the present invention, even when an external load in the same direction as that driven by the drive gear is applied from a member other than the drive gear while the driven gear is being driven, the external load is It is canceled out by the urging force of the urging member. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the driven transmission gear rotates in advance by an external load, and it is possible to cause the driven transmission gear to perform an appropriate operation linked to the driving transmission gear.
本発明では、前記従動歯車が駆動されている途中で、前記駆動歯車以外の部材から前記駆動歯車によって駆動されている方向と同一方向の外部負荷が印加された場合でも、かかる外部負荷は付勢部材の付勢力により打ち消される。それ故、従動側の伝達歯車が外部負荷によって先行して回転するという事態を回避でき、駆動側の伝達歯車に連動した適性な動作を従動側の伝達歯車に行なわせることができる。 In the present invention, even when an external load in the same direction as that driven by the drive gear is applied from a member other than the drive gear while the driven gear is being driven, the external load is energized. It is canceled out by the biasing force of the member. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the driven transmission gear rotates in advance by an external load, and it is possible to cause the driven transmission gear to perform an appropriate operation linked to the driving transmission gear.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[実施の形態1]
(全体構成)
図1(a)、(b)、(c)は各々、本発明の実施の形態1に係る駆動力伝達装置の構成を示す説明図、この駆動力伝達装置の使用形態の一例である回転駆動装置の構成を示す説明図、およびこの回転駆動装置の動作を示す説明図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る駆動力伝達装置に用いた歯車の噛み合いを示す説明図である。図3(a)、(b)は各々、本発明の実施の形態1に係る駆動力伝達装置に用いた従動歯車を分解して斜め上方および斜め下方からみた分解斜視図である。
[Embodiment 1]
(overall structure)
1 (a), 1 (b), and 1 (c) are explanatory diagrams showing the configuration of the driving force transmission device according to Embodiment 1 of the present invention, respectively, and rotational driving that is an example of a usage mode of this driving force transmission device It is explanatory drawing which shows the structure of an apparatus, and explanatory drawing which shows operation | movement of this rotary drive device. FIG. 2 is an explanatory diagram showing meshing of gears used in the driving force transmission device according to Embodiment 1 of the present invention. 3 (a) and 3 (b) are exploded perspective views of the driven gear used in the driving force transmission device according to Embodiment 1 of the present invention, as seen obliquely from above and obliquely below.
図1(a)および図2において、本形態の駆動力伝達装置1は、駆動源(図示せず)側に接続される駆動歯車10と、この駆動歯車10によって一定の角度範囲を正逆方向に回転駆動される従動歯車20とを有しており、従動歯車20には出力歯車30が機構的に接続されている。
1A and 2, a driving force transmission device 1 according to the present embodiment includes a
本形態において、駆動歯車10は複合歯車からなり、第1の伝達歯車11と、この第1の伝達歯車11と共通の支軸18周り(同一軸線周り)に一体回転可能な第1の補助歯車12とを備えている。
In this embodiment, the
従動歯車20は歯車組からなり、第1の伝達歯車11に直接、噛合して動力伝達歯車列3を構成する第2の伝達歯車21と、この第2の伝達歯車21と同一軸線周りに相対回転可能に構成された第2の補助歯車22と、第2の伝達歯車21および第2の補助歯車22に接続されたコイルバネ25(付勢部材)とを備えている。
The driven
第2の補助歯車22は、第1の補助歯車12に直接、噛合して補助歯車列5を構成しており、動力伝達歯車列3と補助歯車列5とは、変速比が異なっている。例えば、本形態では、第1の伝達歯車11の歯数は9枚、第2の伝達歯車21の歯数は37枚であり、動力伝達歯車列3の減速比は37/9であるのに対して、第1の補助歯車12の歯数は20枚、第2の補助歯車22の歯数は50であり、補助歯車列5の減速比は50/20である。従って、動力伝達歯車列3は、補助歯車列5に比較して減速比が大きい。
The second
図1(a)、図2および図3(a)、(b)に示すように、従動歯車20において第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22とを同一軸線周りに相対回転可能に構成するにあたっては、まず、第2の伝達歯車21の中央穴211には、第2の伝達歯車21の両面に向けて突出する円筒部212が形成されており、この円筒部212内に支軸28(図1(a)参照)を挿入することにより、第2の伝達歯車21を支軸28周りに回転可能に支持した構成が採用されている。また、第2の伝達歯車21において、第2の補助歯車22と対向する側の面には円筒部212の周りに周溝213が形成されている一方、第2の補助歯車22において、第2の伝達歯車21と対向する側の面には、円筒部212が嵌る中央穴221の周りに環状突起223が形成されており、環状突起223が周溝213に嵌るように第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22とが重ねられている。なお、環状突起223は、中心を挟む両側2箇所で途切れている一方、円筒部212の外周面には中心を挟む両側2箇所に突部218が形成されており、突部218を環状突起223の途切れ部分を通すように第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22とを重ねた後、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22とを相対回転させれば、所定の角度範囲内において、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22とが外れることを防止することができる。また、第2の伝達歯車21および第2の補助歯車22は、各々独立して支軸28周りに回転可能である。
As shown in FIGS. 1 (a), 2 and 3 (a) and 3 (b), the
また、従動歯車20において第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22との間にコイルバネ25を配置するにあたっては、まず、第2の伝達歯車21において第2の補助歯車22と対向する面側に中央穴211を中心とする円弧状の溝215が約120°の角度範囲にわたって形成されているとともに、溝215の反時計周りCCW側の端部にバネ受け217が形成されている。また、第2の伝達歯車21において溝215の時計周りCW側の端部に相当する位置には貫通穴216が形成されている。一方、第2の補助歯車22において第2の伝達歯車21と対向する面側には中央穴221を中心とする円弧状の溝225が約120°の角度範囲にわたって形成されているとともに、溝225の時計周りCW側の端部にバネ受け227が形成されている。また、第2の補助歯車22において溝215の時計周りCCW側の端部に相当する位置には貫通穴216が形成されている。ここで、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22とを重ね合わせた状態で双方の溝215、226は互いに重なる。従って、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22とを重ね合わせる際、第2の伝達歯車21の溝215、あるいは第2の補助歯車22の溝225にコイルバネ25を配置しておき、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22とを重ね合わせた後、貫通穴216、226から冶具(図示せず)を差し込んでコイルバネ25を縮め、コイルバネ25の両端をバネ受け217、227に嵌めれば、コイルバネ25の両端部は各々、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22に保持された状態となる。
In disposing the
(作用および主な効果)
このように構成した駆動力伝達装置1を、例えば図1(b)に示す回転駆動装置100に用い、出力歯車30の回転軸に端部が連結された被駆動部材50を一定の角度範囲(矢印Aで示す範囲)にわたって正逆双方に回転駆動する場合を例に、本形態の駆動力伝達装置1の作用効果を説明する。ここで、コイルバネ25は、図1(b)に被駆動部材50に斜線を付して示す平伏姿勢W1にあるとき、負荷がかかっておらず、変形していない状態とする。
(Function and main effect)
The driving force transmission device 1 configured as described above is used in, for example, the
図1(b)に示す回転駆動装置100は、被駆動部材50を、平伏姿勢W1から直立姿勢W2を経て反対側への傾斜姿勢W3に駆動する一方、傾斜姿勢W3から直立姿勢W2を経て平伏姿勢W1に駆動する。また、本形態において、駆動力伝達装置1は、被駆動部材50が、平伏姿勢W1から直立姿勢W2を経て傾斜姿勢W3に移行する途中において、直立姿勢W2の後、被駆動部材50の自重(外部負荷)が出力歯車30を介して第2の伝達歯車21に加わったときでも、第1の伝達歯車11と第2の伝達歯車21とのバックラッシュに起因して、被駆動部材50が急に傾斜姿勢W3に向けて不自然に倒れることを防止する。
The
図1(a)、(b)および図2において、被駆動部材50が平伏姿勢W1にある状態において、駆動源からの駆動力が伝達されて駆動歯車10が時計周りCWに回転すると、第1の伝達歯車11および第1の補助歯車12が時計周りCWに回転する。このため、従動歯車20では、第2の伝達歯車21および第2の補助歯車22が反時計周りCCWに回転する。ここで、第1の伝達歯車11と第2の伝達歯車21とが構成する動力伝達歯車列3と、第1の補助歯車12と第2の補助歯車22とが構成する補助歯車列5では、変速比が異なるため、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22とでは回転速度が異なる。本形態では、動力伝達歯車列3は、補助歯車列5に比して減速比が大きいため、第2の補助歯車22は第2の伝達歯車21に比して高速で回転する。このため、図1(b)に矢印B11および矢印B12で示すように、被駆動部材50を時計周りCWの方向に回転駆動する際、第2の補助歯車22が第2の伝達歯車22に比して反時計周りCCWの方向に先行して回転する分、コイルバネ25が圧縮され、第2の伝達歯車21には、コイルバネ25によって、矢印C1で示すように、時計周りCWの方向の付勢力が作用する。かかる付勢力は、第2の伝達歯車21の歯部において回転方向とは反対側に位置する部分と、第1の伝達歯車11の歯部において回転方向側に位置する部分とを深く当接させる方向の力である。
In FIGS. 1A, 1B, and 2, when the driven force is transmitted from the drive source and the
このような状態で、被駆動部材50が矢印B11で示す範囲を回転する間、被駆動部材50の自重は、出力歯車30を反時計周りCCWに回転させる方向の力であるため、矢印D1で示すように、第2の伝達歯車21を時計周りCWに回転させようとする方向の力である。このため、被駆動部材50の自重は、外部負荷として、コイルバネ25の付勢力と同様、第2の伝達歯車21の歯部において回転方向とは反対側に位置する部分と、第1の伝達歯車11の歯部において回転方向側に位置する部分とを深く当接させる方向に作用する。
In this state, while the driven
次に、被駆動部材50が直立姿勢W2(被駆動部材50の重心が回転中心軸の真上位置に到達した姿勢)になると、被駆動部材50の自重(外部負荷)は、出力歯車30および第2の伝達歯車21を回転させる力としては作用しない。
Next, when the driven
そして、矢印B12で示すように、被駆動部材50が直立姿勢W2を通過して、傾斜姿勢W3に向けて傾き始めると、被駆動部材50の自重(外部負荷)は、出力歯車30を時計周りCWに回転させる方向の力として作用し、矢印D2に示すように、第2の伝達歯車21を反時計周りCCWに回転させる力として作用する。このため、被駆動部材50の自重は、第2の伝達歯車21を第1の伝達歯車11との間のバックラッシュの分だけ、先行して反時計周りCCWに回転させようとするが、コイルバネ25は、第2の伝達歯車21を時計周りCWに回転させようとする付勢力を印加している。このため、被駆動部材50は、第1の伝達歯車11と第2の伝達歯車21との間にバッククラッシュがあっても、被駆動部材50は、直立姿勢W2を過ぎた直後に急に回転するといった不自然な動作を行なわず、第1の伝達歯車11と第2の伝達歯車21との回転伝達に応じた自然な動作を行なう。
Then, as shown by an arrow B12, when the driven
また、被駆動部材50の自重による負荷は、被駆動部材50が傾くほど大きくなるが、かかる状態では、コイルバネ25が大きく変形しており、大きな付勢力を発生させる。従って、被駆動部材50は、直立姿勢W2から傾斜姿勢W3になるまでの間、第1の伝達歯車11と第2の伝達歯車21との回転伝達に応じた自然な動作を行なう。
Further, the load due to the weight of the driven
また、本形態では、被駆動部材50が自重によって不自然な動作を行なおうとする期間を外した期間では、コイルバネ25は付勢力を発生させる必要がなく、かつ、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22が差動した際にコイルバネ25が発生させる付勢力を利用している。従って、駆動力伝達装置1および回転駆動装置100を組み立てる際、被駆動部材50が平伏姿勢にある状態で回転駆動装置100を組み立てると、コイルバネ25に外力を加えない状態で、従動歯車20にコイルバネ25を組み込むことができる。このため、コイルバネ25を変形させた状態で、駆動歯車10、従動歯車20および出力歯車30の位置関係を調整しながら、駆動力伝達装置1および回転駆動装置100を組み立てる必要がないので、組み立て工程を効率よく行なうことができる。
Further, in the present embodiment, the
[実施の形態2]
図4は、本発明の実施の形態2に係る駆動力伝達装置の構成を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する機能を担う部分には同一の符号を付して図示することにしてそれらの説明を省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of the driving force transmission apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, portions having common functions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
実施の形態1では、駆動歯車10が、第1の伝達歯車11と第1の補助歯車12との間で歯数が相違する複合歯車を用いたが、本形態では、図4に示すように、第1の伝達歯車11と第1の補助歯車12との間で基準円直径および歯数が各々同一の単一歯車によって駆動歯車10を構成してある。しかも、第1の伝達歯車11と第1の補助歯車12とでは、歯が連続して一体に形成されており、1つの歯車としての形態を備えている。このため、駆動歯車10を安価に構成することができる。
In the first embodiment, the
これに対して、従動歯車20は、実施の形態1と同様、第2の伝達歯車21と、この第2の伝達歯車21と同一軸線周りに相対回転可能に構成された第2の補助歯車22と、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22との間に配置されたコイルバネ25(付勢部材)とを備えており、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22とでは、歯数が相違している。このため、第1の伝達歯車11と第2の伝達歯車21とは、直接、噛合し、第1の補助歯車12と第2の補助車とは、直接、噛合しているが、第1の伝達歯車11と第2の伝達歯車21とが構成する動力伝達歯車列3と、第1の補助歯車12と第2の補助歯車22とが構成する補助歯車列5とは、変速比が異なっている。従って、駆動歯車10が回転した際、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22は差動し、コイルバネ25は、第2の伝達歯車21に付勢力を印加する。従って、実施の形態1と同様、従動歯車20が駆動されている途中で、従動歯車20の第2の伝達歯車21に対して出力歯車30を介して、駆動歯車10によって駆動されている方向と同一方向の外部負荷が印加された場合でも、かかる外部負荷については、コイルバネ25の付勢力で打ち消すことができる。それ故、出力歯車30では、第1の伝達歯車11と第2の伝達歯車21との間のバックラッシュに起因する不自然な動作が発生しない。
On the other hand, the driven
また、本形態では、駆動歯車10として単一歯車を用い、かつ、従動歯車20では、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22とで回転中心軸線が共通しているため、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22とは、外径寸法が同一であるが、歯数が相違している。それでも、本形態では、第2の伝達歯車21および第2の補助歯車22のうちの少なくとも一方では転位歯車を用いている。このため、駆動歯車10として単一歯車を用いた場合でも、スムーズな回転伝達を行なうことができる。
In the present embodiment, a single gear is used as the
[本発明の変形例1]
上記形態1では、被駆動部材50が平伏姿勢W1のときに、コイルバネ25に外力が加わらない構成を採用したが、図1(b)に示すように、直立姿勢W2から一方側(時計周りCWの方向)に傾いた傾斜姿勢W4の状態で、コイルバネ25に外力が加わらない構成を採用してもよい。この場合、一方側への斜姿勢W4から、直立姿勢W2を経て、反対側への傾斜姿勢W3に駆動する際の動作は、先に説明した通りであるが、斜め姿勢W4から平伏姿勢W1に移行する際、コイルバネ25が伸張するため、第2の伝達歯車21には、コイルバネ25によって、反時計周りCCWの方向の付勢力を作用させることができる。
[Modification 1 of the present invention]
In the first aspect, the configuration is adopted in which no external force is applied to the
[本発明の変形例2]
上記形態では、従動歯車20において、コイルバネ25の時計周りCW方向の端部を第2の補助歯車22で保持し、コイルバネ25の反時計周りCCW方向の端部を第2の伝達歯車21で保持した構成を採用したが、コイルバネ25の反時計周りCCW方向の端部を第2の補助歯車22で保持し、コイルバネ25の時計周りCW方向の端部を第2の伝達歯車21で保持してもよい。このように構成した場合、コイルバネ25が圧縮バネとして機能するか引っ張りバネとして機能するかが入れ替わるだけであって、同様な効果を奏する。
[Modification 2 of the present invention]
In the above embodiment, in the driven
[本発明の変形例3]
上記形態では、第1の伝達歯車11と第2の伝達歯車21とが構成する動力伝達歯車列3の減速比を、第1の補助歯車12と第2の補助歯車22とが構成する補助歯車列5の減速比に比して小さく設定したが、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22とが差動する構成であれば、第1の伝達歯車11と第2の伝達歯車21とが構成する動力伝達歯車列3の減速比を、第1の補助歯車12と第2の補助歯車22とが構成する補助歯車列5の減速比に比して大きい構成、駆動歯車10と従動歯車20とが増速歯車列である構成、動力伝達歯車列3および補助歯車列5のうちの一方が減速歯車列で他方が増速歯車列である構成を採用してもよい。
[
In the said form, the auxiliary gear which the 1st
[本発明の変形例4]
上記形態では、第1の伝達歯車11および第1の補助歯車12を有する方を駆動歯車10とし、第2の伝達歯車21、第2の補助歯車22およびコイルバネ25(付勢部材)を有する方を従動歯車20としたが、第1の伝達歯車11および第1の補助歯車12を有する方を従動歯車とし、第2の伝達歯車21、第2の補助歯車22およびコイルバネ25(付勢部材)を有する方を駆動歯車としてもよい。
[Modification 4 of the present invention]
In the above embodiment, the
この場合、駆動歯車(他方の歯車)が回転すると、第2の伝達歯車21の回転によって、従動歯車(一方の歯車)では、第1の伝達歯車11および第1の補助歯車12が回転し、その回転は、第1の補助歯車12から第2の補助歯車22に伝達される。その結果、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22とが差動するので、コイルバネ25は、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22との差動分だけ変形し、第2の伝達歯車21と第2の補助歯車22との間には、第1の伝達歯車11を回転駆動されている方向と逆方向に付勢する力が発生する。それ故、第1の伝達歯車11と第2の伝達歯車21との間にバックラッシュが存在していている場合において、従動側の第1の伝達歯車11が回転駆動されている途中で、駆動歯車10以外の部材から前記駆動歯車10によって駆動されている方向と同一方向の外部負荷が従動側の第1の伝達歯車11に印加された場合でも、従動側の第1の伝達歯車11が先行して回転するという事態を回避することができる。
In this case, when the drive gear (the other gear) rotates, the
[本発明の変形例5]
上記形態では、コイルバネ25を無負荷状態で約120°の角度範囲にわたるように構成したが、従動歯車20の回転を妨げず、かつ、十分な付勢力を発揮可能であれば、120°を超える角度範囲にわたってコイルバネ25を配置した構成や、120°未満の角度範囲にわたってコイルバネ25を配置した構成を採用してもよい。また、上記形態1、2では、第2の伝達歯車21および第2の補助歯車22に接続されたコイルバネ25を付勢部材として用いたが、かかる付勢部材としては、コイルバネ25の他、捻りバネやゴムなどを用いてもよい。
[
In the above embodiment, the
[本発明の変形例6]
上記形態では、従動歯車20が駆動されている途中で従動部材に加わる外部負荷の方向が反転する例であったが、従動歯車20が駆動されている途中まで従動部材に外部負荷が一切、あるいは僅かしか加わっておらず、従動歯車20が駆動されている途中で従動部材に加わる外部負荷が発生する場合や外部負荷が増大する場合に本発明を適用してもよい。また、本形態では、図1(b)に示す回転駆動装置100において、被駆動部材50を時計周りCWの方向に回転する際の不自然な動きを防止したが、被駆動部材50を反時計周りCCWの方向に回転する際の不自然な動きを防止するのに本発明を適用してもよい。すなわち、外観上、あるいは計測機器において、バックラッシュに起因する不自然な動きを防止する必要がある範囲に対応するように、コイルバネ25の付勢力の方向や付勢力が発生するタイミングを設定すればよい。
[Modification 6 of the present invention]
In the above embodiment, the direction of the external load applied to the driven member is reversed while the driven
[本発明の変形例7]
上記形態では、第1の伝達歯車11と第2の伝達歯車21とは、直接、噛合して動力伝達歯車3を構成し、第1の補助歯車12と第2の補助車とは、直接、噛合して補助歯車列5を構成していたが、第1の伝達歯車11と第2の伝達歯車21とが他の歯車を介して機構的に接続して動力伝達歯車3を形成している構成や、第1の補助歯車12と第2の補助車とが他の歯車を介して機構的に接続して補助歯車列5を形成している構成を採用してもよい。
[Modification 7 of the present invention]
In the said form, the
1 駆動力伝達装置
3 動力伝達歯車列
5 補助歯車列
10 駆動歯車
11 第1の伝達歯車
12 第1の補助歯車
20 従動歯車
21 第2の伝達歯車
22 第2の補助歯車
25 コイルバネ(付勢部材)
30 出力歯車
50 被駆動部材
100 回転駆動装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Driving
30
Claims (5)
前記駆動歯車および前記従動歯車のうちの一方の歯車は、第1の伝達歯車と、該第1の伝達歯車と同一軸線周りに一体回転可能な第1の補助歯車とを備え、
他方の歯車は、前記第1の伝達歯車と動力伝達歯車列を構成する第2の伝達歯車と、該第2の伝達歯車と同一軸線周りに相対回転可能に構成され、前記第1の補助歯車と補助歯車列を構成する第2の補助歯車と、前記第2の伝達歯車および前記第2の補助歯車に接続された付勢部材とを備え、
前記動力伝達歯車列と前記補助歯車列とは、変速比が異なることを特徴とする駆動力伝達装置。 A drive gear, and a driven gear that is driven to rotate in a forward and reverse direction within a certain angle range by the drive gear;
One of the drive gear and the driven gear includes a first transmission gear and a first auxiliary gear that can rotate integrally around the same axis as the first transmission gear;
The other gear is configured to be relatively rotatable about the same axis as the second transmission gear, the second transmission gear constituting the first transmission gear and the power transmission gear train, and the first auxiliary gear. And a second auxiliary gear constituting the auxiliary gear train, and a biasing member connected to the second transmission gear and the second auxiliary gear,
The driving force transmission device, wherein the power transmission gear train and the auxiliary gear train have different gear ratios.
前記第1の補助歯車と前記第2の補助歯車とは、直接、噛合して前記補助歯車列を構成していることを特徴とする請求項1に記載の駆動力伝達装置。 The first transmission gear and the second transmission gear are directly meshed to form the power transmission gear train,
2. The driving force transmission device according to claim 1, wherein the first auxiliary gear and the second auxiliary gear directly mesh with each other to form the auxiliary gear train.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007265995A JP2009092218A (en) | 2007-10-12 | 2007-10-12 | Drive power transmitting unit |
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2007
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