JP2016133209A - 歯車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸の外径を軸方向の部位で異ならせて段部を形成せずとも、歯車の回転軸方向への移動を規制できる減衰機構を備えた歯車装置を提供する。【解決手段】回転軸１に相対回動可能に装着した歯車２と、回転軸１に固定装着したリング形状のダンパキャップ３および抜け止めリング４とを備える。歯車２は、中央部に回転軸１と同軸の円筒部５を有し、円筒部５の内周面に径方向内側へ向かう複数個の係止凸部６を有する。係止凸部６には、ストッパゴム７が周方向への移動を規制されて装着される。ダンパキャップ３は、歯車２と相対する端面に回転軸方向に突出した複数個の凸部８を有する。係止凸部６と凸部８は、それぞれ同じ円周上に配置され、歯車２とダンパキャップ３とは、凸部８が係止凸部６間に位置して回転軸１に装着される。抜け止めリング４は、係止凸部６を挟みダンパキャップ３と反対側の位置で回転軸１に固定装着される。【選択図】図１

Description

本発明は、減衰機構を備えた歯車装置に関する。

歯車駆動時の過大な衝撃を回避するために、歯車には歯が噛み合うときの衝撃を吸収する減衰機構を備えることが求められている。特許文献１（特許第３７２９００６号公報）は、減衰機構を備えた歯車を開示している。この減衰機構（特に図４）は、回転軸に当該回転軸と相対回動可能に装着した被動歯車と、前記回転軸に固定装着したカウンタ歯車とで構成されている。
前記被動歯車は、カウンタ歯車と相対する面に、前記回転軸方向に突出した複数個の凸部を有している。この凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。一方、前記カウンタ歯車は、被動歯車と相対する側に前記回転軸と同軸の円筒部を有している。当該円筒部は、その内周面に径方向内側へ向かって突出した複数個の係止凸部を有している。この係止凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。また、前記係止凸部のそれぞれには、ストッパゴムが周方向への移動を規制された状態で装着されている。

上記被動歯車とカウンタ歯車とは、前記凸部のそれぞれが隣り合う係止凸部間に位置するように、同じ回転軸に装着される。この構成により減衰機構を備えることになる。
上記のように構成された減衰機構においては、被動歯車とカウンタ歯車とは相対回動することが可能である。従って、被動歯車とカウンタ歯車とが所定の回動位相範囲を越えて相対回動すると、前記凸部と前記ストッパゴムの片側部とが当接しストッパゴムがその周方向において弾性変形するようになる。このストッパゴムの弾性力によって、被動歯車とカウンタ歯車との相対回動が反付勢されるようになる。

特許第３７２９００６号公報

特許文献１に開示された技術は、駆動中の歯車が回転軸の軸方向に移動しないように規制するために、回転軸の外径を軸方向で異ならせる手段を採用している。回転軸が貫通している歯車の当該貫通周囲領域面を、前記外径を異ならせた境界にできる回転軸の段部に当接させることにより、歯車の軸方向への移動を規制している。

本発明が解決しようとする課題は、回転軸の外径を軸方向の部位で異ならせて段部を形成せずとも、歯車の回転軸方向への移動を規制することができる減衰機構を備えた歯車装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明に係る歯車装置は、回転軸に当該回転軸と相対回動可能に装着した歯車と、前記回転軸に固定装着したリング形状のダンパキャップおよび抜け止めリングとを備え、以下の構成を有することを特徴とする。すなわち、前記歯車は、その中央部に前記回転軸と同軸の円筒部を有し、円筒部の内周面に径方向内側へ向かって突出した複数個の係止凸部を有している。この係止凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。また、前記係止凸部のそれぞれには、ストッパゴムが周方向への移動を規制された状態で装着されている。一方、前記リング形状のダンパキャップは、前記歯車と相対する側の端面に回転軸方向に突出した複数個の凸部を有している。この凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。そして、前記歯車とリング形状のダンパキャップとは、前記凸部のそれぞれが、隣り合う係止凸部間に位置するように、同じ回転軸に装着されている。さらに、前記抜け止めリングが、前記係止凸部を挟んでリング形状のダンパキャップとは反対側の位置で、前記回転軸に固定装着されている。

上記歯車とリング形状のダンパキャップとは相対回動することが可能である。従って、前記歯車とリング形状のダンパキャップとが所定の回動位相範囲を越えて相対回動すると、上記凸部と上記ストッパゴムの片側部とが当接しストッパゴムがその周方向において弾性変形するようになる。このストッパゴムの弾性力によって、歯車とリング形状のダンパキャップとの相対回動が反付勢されるようになる。前記歯車は、回転軸に固着されたリング形状のダンパキャップと抜け止めリングとに挟まれて位置している。これによって、前記歯車は、回転軸の軸方向への移動を制限するよう規制される。

上記のように、本発明に係る歯車装置は、回転軸の外径を軸方向で異ならせて外径の異なる境界に段部を形成せずとも、歯車の回転軸方向への移動を規制することが可能である。回転軸の径を軸方向の部位によって変えることができない事情がある場合にも、本発明の構成を採用することにより、歯車の軸方向への移動を規制することができる。

本発明に係る歯車装置の実施の形態において、各構成部材の組立状態を説明する斜視図であり、（ａ）は抜け止めリングの配置側から見た斜視図、（ｂ）はリング形状のダンパキャップの配置側から見た斜視図である。 本発明に係る歯車装置の実施の形態を示し、リング形状のダンパキャップの配置側から見た透視斜視図である。 本発明に係る歯車装置の実施の形態を示し、（ａ）はリング形状のダンパキャップの配置側から見た斜視図、（ｂ）は抜け止めリングの配置側から見た斜視図である。

以下図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る歯車装置の実施の形態を示し、各構成部材の組立状態を説明する斜視図である。（ａ）は抜け止めリングの配置側から見た斜視図であり、（ｂ）はリング形状のダンパキャップの配置側から見た斜視図である。

歯車装置は、回転軸１に回転軸１と相対回動可能に装着した歯車２と、回転軸１に固定装着したリング形状のダンパキャップ３および抜け止めリング４とを備えている。以下、各構成部材ならびに構成部材同士の関係を説明する。

図１（ａ）（ｂ）に示すように、歯車２は、その中央部に回転軸１と同軸の円筒部５を有し、円筒部５の内周面に径方向内側へ向かって突出した４個の係止凸部６を有している。係止凸部６は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。また、４個の係止凸部６のそれぞれには、ストッパゴム７が周方向への移動を規制された状態で装着されている。
一方、リング形状のダンパキャップ３は、歯車２と相対する側の端面に回転軸方向に突出した４個の凸部８を有している。凸部８は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。
そして、歯車２とリング形状のダンパキャップ３とは、凸部８のそれぞれが、隣り合う係止凸部６の間に位置するように相対して、回転軸１に装着されている。
さらに、抜け止めリング４が、係止凸部６を挟んでリング形状のダンパキャップ３とは反対側の位置で、回転軸１に固定装着されている。

上記において、リング形状のダンパキャップ３および抜け止めリング４は、焼き嵌めにより回転軸１に固定装着されている。また、歯車２を回転軸１と相対回動可能に装着するために、フリクションダンパ９が円筒部５の内側に収容されている。フリクションダンパ９は、歯車２と回転軸を同じくしている。フリクションダンパ９の外周面と円筒部５の内周面との摩擦力又はフリクションダンパ９の内周面と回転軸１の外周面との摩擦力を越えて回転の力が加わると、歯車２と回転軸１の相対回動が始まる。すなわち、歯車２とリング形状のダンパキャップ３との相対回動が始まる。
歯車２は、歯部を樹脂製とすることができる。この場合、リング形状の補強繊維基材に樹脂を含浸し、これをリング形状の補強繊維基材の内側に配置した円筒部５とともに一体成形して製造することができる。前記一体成形時に歯部を成形することもできるが、先ずは、リング形状の樹脂部を一体成形し、これに切削加工を施して歯部を形成する方が精度良く仕上げられる。

上記の構成により、歯車２とリング形状のダンパキャップ３とは相対回動することが可能である。従って、歯車２とリング形状のダンパキャップ３とが所定の回動位相範囲を越えて相対回動すると凸部８とストッパゴム７の片側部とが当接し、背面を係止凸部６に支持されたストッパゴム７がその周方向において弾性変形するようになる。このストッパゴム７の弾性力によって、歯車２とリング形状のダンパキャップ３との相対回動が反付勢されるようになる。歯車２は、回転軸１に固着されたリング形状のダンパキャップ３と抜け止めリング４とに挟まれて位置しているので、歯車２の回転軸の軸方向への移動が制限され規制される。歯車２の回転軸方向への移動を制限するために、回転軸１自体に、軸径を異ならせた段部を設ける必要はない。

上記の実施の形態において、リング形状のダンパキャップ８と抜け止めリング４は、歯車２の歯幅（厚み）方向の両端面から回転軸方向へ突出して回転軸１に固定装着されていてもよい。しかし、リング形状のダンパキャップ８と抜け止めリング４の外径を円筒部５の内径より小さくして、リング形状のダンパキャップ８と抜け止めリング４の少なくとも一方は、円筒部５の内側に収容される位置で回転軸１に固定装着されている態様が好ましい。このようにすると、リング形状のダンパキャップ８或いは抜け止めリング４が、歯車２の歯幅方向の端面から回転軸方向へ突出しないので、歯車装置の歯幅方向の寸法を小さくして小型化を図ることができる。
図２は、リング形状のダンパキャップ８の外径を円筒部５の内径より小さくして、リング形状のダンパキャップ８が、円筒部５の内側に収容される位置で回転軸１に固定装着されている状態を、リング形状のダンパキャップ８側から見た透視斜視図により示している。また、図３（ａ）は、リング形状のダンパキャップ８の外径を円筒部５の内径より小さくして、リング形状のダンパキャップ８が、円筒部５の内側に収容される位置で回転軸１に固定装着されている状態を、リング形状のダンパキャップ８側から見た斜視図により示しており、同（ｂ）は、抜け止めリング４の外径を円筒部５の内径より小さくして、抜け止めリング４が、円筒部５の内側に収容される位置で回転軸１に固定装着されている状態を、抜け止めリング４側から見た斜視図により示している。いずれの図からも、歯車装置の歯幅方向の寸法を小さくして小型化を図れていることを理解できる。

１ 回転軸
２ 歯車
３ ダンパキャップ
４ 抜け止めリング
５ 円筒部
６ 係止凸部
７ ストッパゴム
８ 凸部
９ フリクションダンパ

Claims (3)

1. 回転軸に当該回転軸と相対回動可能に装着した歯車と、前記回転軸に固定装着したリング形状のダンパキャップおよび抜け止めリングとを備え、以下の（１）から（５）の構成を有することを特徴とする歯車装置。
   （１）前記歯車は、その中央部に前記回転軸と同軸の円筒部を有し、当該円筒部の内周面に径方向内側へ向かって突出した複数個の係止凸部を有し、この係止凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。
   （２）前記係止凸部のそれぞれには、ストッパゴムが周方向への移動を規制された状態で装着されている。
   （３）前記リング形状のダンパキャップは、前記歯車と相対する側の端面に回転軸方向に突出した複数個の凸部を有し、この凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。
   （４）前記歯車とリング形状のダンパキャップとは、前記凸部のそれぞれが、隣り合う係止凸部間に位置するように相対して、同じ回転軸に装着されている。
   （５）前記抜け止めリングは、前記係止凸部を挟んでリング形状のダンパキャップとは反対側の位置で、前記回転軸に固定装着されている。
2. 前記リング形状のダンパキャップは、その外径が前記円筒部の内径より小さく、円筒部の内側に収容される位置で前記回転軸に固定装着されている請求項１記載の歯車装置。
3. 前記抜け止めリングは、その外径が前記円筒部の内径より小さく、円筒部の内側に収容される位置で前記回転軸に固定装着されている請求項１又は２に記載の歯車装置。

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