JP3161014B2 - 歯車駆動機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数個の歯車列の中に
欠歯歯車が有る歯車駆動機構で、欠歯歯車の噛み合い位
置規制を必要とする歯車駆動機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、２種類以上の異なる動作を順次実
現する手段として、複数個の歯車列の中に欠歯歯車が有
る歯車駆動機構が採用されている。

【０００３】以下図面を参照しながら、上述した従来の
欠歯歯車を有する歯車駆動機構の一例について説明す
る。

【０００４】図３は従来の複数個の歯車列の中に欠歯歯
車が有り、欠歯歯車の噛み合い位置規制を必要とする歯
車駆動機構を示す一部切り欠いた斜視図である。図３に
おいて、３１は３枚の歯車３１ａ、３１ｂ、３１ｃが同
軸に重ねられ一体に回転する歯車であり、歯車３１ａに
モータ等の駆動源の駆動力が伝達されて矢印ＧおよびＨ
の両方向に回転自在である。また、歯車３１ｂと歯車３
１ｃは限られた範囲以外には歯形がない欠歯部を有する
欠歯歯車である。欠歯歯車３１ｂの歯部は歯車３３ｂと
噛み合うように取り付けられており、欠歯歯車３１ｃの
歯部は歯車３２ａと噛み合うように取り付けられてお
り、また歯車３２ａは歯車３３ａと常に噛み合い、歯車
３３ａはラック３４と常に噛み合っている。また、歯車
３２ａ、３２ｂは同軸に重ねられ一体に回転する歯車で
ある。

【０００５】以上のように構成された欠歯歯車を有する
歯車駆動機構について、以下その動作を説明する。

【０００６】図３の歯車列の構成では駆動力の伝達経路
は、まず歯車３１ａに矢印Ｈ方向に回転する駆動力が加
えられると図３の状態では歯車３１ｃの歯部と歯車３２
ａが噛み合い、欠歯歯車３１ｃの回転が歯車３２ａに伝
えられ、さらに歯車３３ａに回転が伝達されてラック３
４を矢印Ｆ方向に駆動する。なお、この時、欠歯歯車３
１ｂは欠歯部が歯車３３ｂに対向しており、欠歯歯車３
１ｂの回転は歯車３３ｂには伝わらないようになってい
る。さらに歯車３１が矢印Ｈ方向に回転すると次に欠歯
歯車３１ｃの歯部と歯車３２ａの噛み合いが外れ、歯車
３１は回転するがラック３４は停止した状態になる。さ
らに歯車３１が矢印Ｈ方向に回転すると、次に欠歯歯車
３１ｂの歯部と歯車３３ｂが噛み合い歯車３３ａを介し
てラック３４を矢印Ｅ方向に駆動する。このようにして
歯車３１の回転運動をラック３４の往復運動にかえるこ
とができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の複数個の歯車列の中に欠歯歯車が有る場合に
は、ラック３４の停止位置では、歯車３２ａと歯車３３
ｂは、歯車３１の全ての歯車と噛み合わない状態にあ
る。この状態で、歯車３２ａまたは歯車３３ｂが次に欠
歯歯車の歯部と噛み合う場合、歯車３２ａと欠歯歯車３
１ｃの歯部との噛み合いが良好でも、歯車３３ｂと欠歯
歯車３１ｂの歯部との噛み合いが不良が発生する。つま
り噛み合うタイミングが重要である。そのタイミングが
ずれると欠歯歯車の噛み合い不良の機能障害、また噛み
合い時の衝突音が発生するという商品の品位低下をもた
らす。このような問題点を解決するためには、歯車列組
立時の複雑な歯合わせが必要である。従来その複雑な歯
合わせを容易にする手段として噛み合わせをする歯形部
にマーキングを付けることで組立時の目印にしていた
が、目視依存の方式では依然として組立不良発生の可能
性があり、また確認作業等による工数も必要であるとい
う問題点を有していた。

【０００８】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、複数
個の歯車列の中に欠歯歯車が有り、なおかつ欠歯歯車の
噛み合い位置規制を必要とする歯車駆動機構で、欠歯歯
車の噛み合い位置規制を容易に実現し、欠歯歯車の噛み
合い不良を解消し、また噛み合い時の衝突音を小さくす
る手段を提供することを目的としてなされたものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の歯車駆動機構は、複数個の歯車列の中におい
て駆動源により駆動される欠歯歯車と、この欠歯歯車と
噛み合って駆動力が伝達される第１歯車と、この第１歯
車と同軸で一体に回転する第２歯車と、この第２歯車に
噛み合う従動側最終段の歯車またはラックとを備え、前
記第２歯車の歯数は第１歯車の歯数の複数倍となるよう
な減速比であり、駆動源の駆動力を前記欠歯歯車と第１
歯車との噛み合いにより従動側最終段の歯車またはラッ
クに伝達するように構成した歯車駆動機構であって、前
記第２歯車には第１歯車の歯数に対応する複数の噛み合
い位置規制用の第１の突起部を設け、この第１の突起部
と対応して嵌合する位置に設けられ前記従動側最終段の
歯車またはラックの第１歯車への噛み合い位置を規制す
る第２の突起部を当該従動側最終段の歯車またはラック
に設けており、前記第１の突起部と第２の突起部との嵌
合により欠歯歯車が第１歯車と噛み合わない状態で当該
欠歯歯車に対する第１歯車の噛み合い位置を規制するよ
うに構成したものである。

【００１０】

【作用】本発明は上記した構成によって、第１の突起部
と第２の突起部との嵌合により欠歯歯車が第１歯車と噛
み合わない状態で当該欠歯歯車に対する第１歯車の噛み
合い位置を規制するように構成したので、歯車列が組み
合わせられた状態で位置規制された状態を実現するもの
で複雑な歯合わせの必要がなくなり、単純に歯車列を組
み合わせることで欠歯歯車の噛み合い不良を解消するこ
ととなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の欠歯歯車を有する歯車駆動機
構の実施例について、図１〜図２を参照しながら詳細に
説明する。

【００１２】図１は本発明の１実施例における複数個の
歯車列の中に欠歯歯車が有り、欠歯歯車の噛み合い位置
規制を必要とする歯車駆動機構を示すものである。図２
は噛み合い位置規制用突起部を示す斜視図である。

【００１３】図１において、１は３枚の歯車１ａ、１
ｂ、１ｃが同軸に重ねられ一体に回転する歯車であり、
歯車１ａにモータ等の駆動源の駆動力が伝達されて矢印
ＧおよびＨの両方向に回転自在である。また、歯車１ｂ
と歯車１ｃは限られた範囲以外には歯形がない欠歯部を
有する欠歯歯車である。欠歯歯車１ｂの歯部は歯車３ｂ
と噛み合うように取り付けられており、欠歯歯車１ｃの
歯部は歯車２ａと噛み合うように取り付けられており、
また歯車２ａは歯車３ａと常に噛み合い、歯車３ａはラ
ック４と常に噛み合っている。また、歯車３ａ、３ｂは
同軸に重ねられ一体に回転する歯車である。また、４ａ
は従動側最終段のラック４に設けられた位置規制用突起
部、３ｃはラック４に噛み合う歯車３ａに設けられた先
端に向けて細くなる形状を有する位置規制用突起部であ
り、ラック４に設けた位置規制用突起部４ａと嵌合し合
って位置規制を行う。歯車３ａと一体になっている歯車
３ｂは、欠歯を有する欠歯歯車１ｂと噛み合うようにな
っている。歯車３ａの歯数Ｚ3aは、歯車３ｂの歯数Ｚ3b
のｎ倍（ｎは整数）になっている。

【００１４】以上のように構成された欠歯を有する歯車
駆動機構について、以下その動作について説明する。

【００１５】図１の歯車列の構成では駆動力の伝達経路
は、まず歯車１ａに矢印Ｈ方向に回転する駆動力が加え
られると図１の状態では欠歯歯車１ｃの歯部と歯車２ａ
が噛み合い、欠歯歯車１ｃの回転が歯車２ａに伝えら
れ、さらに歯車３ａに回転が伝達されてラック４を矢印
Ｆ方向に駆動する。なお、この時、欠歯歯車１ｂは欠歯
部が歯車３ｂに対向しており、欠歯歯車１ｂの回転は歯
車３ｂには伝わらないようになっている。さらに歯車１
が矢印Ｈ方向に回転すると次に欠歯歯車１ｃの歯部と歯
車２ａの噛み合いが外れ、歯車１は回転するがラック４
は停止した状態になる。さらに歯車１が矢印Ｈ方向に回
転すると、次に欠歯歯車１ｂの歯部と歯車３ｂが噛み合
い歯車３ａを介してラック４を矢印Ｅ方向に駆動する。

【００１６】位置規制用突起部３ｃ，４ａの説明を簡単
にするため、歯車３ａの歯数が歯車３ｂの歯数の２倍
で、さらに歯車３ａと歯車２ａと欠歯歯車１ｃの組み合
わせ時の減速比と、歯車３ａと歯車３ｂと欠歯歯車１ｂ
の組み合わせ時の減速比が等しい場合について以下に説
明する。

【００１７】この場合、歯車３ｂが一歯分回転すると歯
車３ａは２歯分回転することになる。逆に歯車３ａが一
歯分回転すれば歯車３ｂは半歯分回転する。歯車３ｂと
欠歯歯車１ｂの正常な噛み合いを考えると、正常な噛み
合い位置から歯車３ｂが半歯回転した状態では欠歯歯車
との噛み合い不良が起こる。つまり歯車３ｂと欠歯歯車
１ｂを正常な噛み合い状態に位置規制するためには、欠
歯歯車１ｂと歯車３ｂの正常な噛み合い歯に対して、歯
車３ａと従動側最終段のラック４の噛み合い位置を、歯
車３ａの２歯目ごとに位置規制する必要がある。歯車３
ｂと欠歯歯車１ｂを正常な噛み合い歯に対する歯車３ａ
の歯底部の両隣とラック４の歯先部に、位置規制用突起
部３ｃ及び４ａを設けて両者を嵌合することにより欠歯
の噛み合い不良が起きないようにすることが容易に実現
できる。

【００１８】同様に歯車３ａの歯数が歯車３ｂの歯数の
３倍である場合には、歯車３ａの３歯目ごとに位置規制
する必要がある。この場合、歯車３ｂと欠歯歯車１ｂを
正常な噛み合い歯に対する歯車３ａの歯底部の両隣２歯
とラック４の歯先部に、位置規制用突起部３ｃ及び４ａ
を設けることにより欠歯歯車の噛み合い不良が起きない
ようにすることが容易に実現できる。

【００１９】以上のように本実施例によれば、複数個の
歯車列の中に欠歯歯車が有り、欠歯歯車の噛み合い位置
の規制が必要な歯車駆動機構において欠歯歯車の噛み合
い不良を容易に解決できる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明は、複数個の歯車列
の中において駆動源により駆動される欠歯歯車と、この
欠歯歯車と噛み合って駆動力が伝達される第１歯車と、
この第１歯車と同軸で一体に回転する第２歯車と、この
第２歯車に噛み合う従動側最終段の歯車またはラックと
を備え、前記第２歯車の歯数は第１歯車の歯数の複数倍
となるような減速比であり、駆動源の駆動力を前記欠歯
歯車と第１歯車との噛み合いにより従動側最終段の歯車
またはラックに伝達するように構成した歯車駆動機構で
あって、前記第２歯車には第１歯車の歯数に対応する複
数の噛み合い位置規制用の第１の突起部を設け、この第
１の突起部と対応して嵌合する位置に設けられ前記従動
側最終段の歯車またはラックの第１歯車への噛み合い位
置を規制する第２の突起部を当該従動側最終段の歯車ま
たはラックに設けており、前記第１の突起部と第２の突
起部との嵌合により欠歯歯車が第１歯車と噛み合わない
状態で当該欠歯歯車に対する第１歯車の噛み合い位置を
規制するように構成したものであり、歯車列組立時の複
雑な歯合わせの必要がなくなり、単純に歯車列を組み合
わせることで欠歯歯車の噛み合い不良を解消することが
できる。また組み合わせ作業の単純化による工数の削
減、更に自動機による組立の実現を容易にすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における歯車駆動機構の斜視
図

【図２】同噛み合い位置規制用突起部を示す斜視図

【図３】従来の歯車駆動機構の斜視図

【符号の説明】

１ 欠歯歯車を有する歯車 １ｂ、１ｃ 欠歯歯車 ２ａ 歯車 ３ａ 歯車（第２歯車） ３ｂ 歯車（第１歯車） ３ｃ 突起部（第１の突起部） ４ ラック ４ａ 突起部（第２の突起部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−36931（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−25855（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 27/00 - 27/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の歯車列の中において駆動源によ
   り駆動される欠歯歯車と、この欠歯歯車と噛み合って駆
   動力が伝達される第１歯車と、この第１歯車と同軸で一
   体に回転する第２歯車と、この第２歯車に噛み合う従動
   側最終段の歯車またはラックとを備え、前記第２歯車の
   歯数は第１歯車の歯数の複数倍となるような減速比であ
   り、駆動源の駆動力を前記欠歯歯車と第１歯車との噛み
   合いにより従動側最終段の歯車またはラックに伝達する
   ように構成した歯車駆動機構であって、前記第２歯車には第１歯車の歯数に対応する複数の噛み
   合い位置規制用の第１の突起部を設け、この第１の突起
   部と対応して嵌合する位置に設けられ前記従動側最終段
   の歯車またはラックの第１歯車への噛み合い位置を規制
   する第２の突起部を当該従動側最終段の歯車またはラッ
   クに設けており、 前記第１の突起部と第２の突起部との嵌合により 欠歯歯
   車が第１歯車と噛み合わない状態で当該欠歯歯車に対す
   る第１歯車の噛み合い位置を規制するように構成したこ
   とを特徴とする歯車駆動機構。