JP3337334B2 - Sector gear - Google Patents

Sector gear

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JP3337334B2
JP3337334B2 JP00147995A JP147995A JP3337334B2 JP 3337334 B2 JP3337334 B2 JP 3337334B2 JP 00147995 A JP00147995 A JP 00147995A JP 147995 A JP147995 A JP 147995A JP 3337334 B2 JP3337334 B2 JP 3337334B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、揺動アクチュエータと
して好適に実施することができる扇形歯車装置に関し、
もっと詳しくは、回転駆動される歯車に噛合する扇形歯
車のバックラッシュを防止するための構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sector gear device which can be suitably implemented as a swing actuator.
More specifically, the present invention relates to a structure for preventing backlash of a sector gear meshing with a gear driven in rotation.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、典型的な先行技術の扇形歯車装
置1を示す断面図である。この扇形歯車装置1は、サー
ボモータ2の出力軸である駆動軸3に一体的に駆動歯車
4が形成され、この駆動歯車4には図4に示されるよう
に、扇形歯車5の歯部6が噛合する。扇形歯部5は、前
記駆動軸3の軸線7と間隔L1をあけて平行な軸線8を
有する従動軸9に固定され、この従動軸9は軸線8方向
に間隔をあけて配置される2つの軸受10a,10bに
よってハウジング11に前記軸線8まわりに回転自在に
支持される。ハウジング11には前記サーボモータ2が
固定され、したがって前記間隔L1はハウジング11の
熱膨張または熱収縮によって変化する。ハウジング11
は軽量化あるいは材料の低コスト化を図るために、アル
ミダイキャストまたは合成樹脂によって形成される。ま
た扇形歯車5は、前記ハウジング11よりも線膨張係数
の小さい材料、たとえば焼入処理された鋼鉄から成る。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a sectional view showing a typical prior art sector gear device 1. As shown in FIG. In the sector gear device 1, a drive gear 4 is formed integrally with a drive shaft 3 which is an output shaft of a servomotor 2, and the drive gear 4 has a tooth portion 6 of a sector gear 5 as shown in FIG. Meshes. The fan-shaped tooth portion 5 is fixed to a driven shaft 9 having an axis 8 parallel to the axis 7 of the drive shaft 3 at an interval L1. The driven shaft 9 is disposed at two intervals in the direction of the axis 8. The housing 11 is rotatably supported around the axis 8 by bearings 10a and 10b. The servo motor 2 is fixed to the housing 11, so that the distance L 1 changes due to thermal expansion or thermal contraction of the housing 11. Housing 11
Is made of aluminum die-cast or synthetic resin in order to reduce the weight or cost of the material. The sector gear 5 is made of a material having a smaller linear expansion coefficient than that of the housing 11, for example, quenched steel.

【0003】このような先行技術では、扇形歯車5とハ
ウジング11とは、上述したように材質が異なり、した
がって線膨張係数が異なるため、低温ではハウジング1
1が扇形歯車5よりも収縮して前記間隔L1が小さくな
り、駆動歯車4と扇形歯車5とが噛み合う噛合部12に
おいて接触圧が高くなり、回転摩擦力が増大する。また
高温になったときには、ハウジング11が扇形歯車5よ
りも膨張量が大きくなるため、前記間隔L1が増加し、
これによってバックラッシュが大きくなり、従動軸9の
制御精度が低下してしまう。特に、従動軸9にサーボ系
動力伝達機構を組込んで被駆動部材を位置制御する場合
には、振動発生の原因となってしまう。このように、こ
の先行技術では、扇形歯車5が温度変化によって熱収縮
しても、線膨張係数がアルミニウム合金または合成樹脂
よりもかなり小さいため、ハウジング11の温度変化に
よる寸法変化に追従することができないという問題を有
する。このことが軽量化や材料低コスト化を図るのを難
しくしていた。
In such prior art, the sector gear 5 and the housing 11 are made of different materials as described above, and therefore have different linear expansion coefficients.
1 contracts more than the sector gear 5 and the distance L1 becomes smaller, the contact pressure increases at the meshing portion 12 where the drive gear 4 and the sector gear 5 mesh, and the rotational friction force increases. When the temperature becomes high, the amount of expansion of the housing 11 is larger than that of the sector gear 5, so that the distance L1 increases,
As a result, the backlash increases, and the control accuracy of the driven shaft 9 decreases. In particular, when the driven shaft 9 is incorporated with a servo-system power transmission mechanism to control the position of the driven member, it causes vibration. As described above, in this prior art, even when the sector gear 5 thermally contracts due to a temperature change, the linear expansion coefficient is considerably smaller than that of the aluminum alloy or the synthetic resin. There is a problem that can not be. This has made it difficult to reduce the weight and material cost.

【0004】図5は、他の先行技術の扇形歯車装置13
を示す断面図であり、この先行技術はたとえば特開昭4
9−109765号公報に示されている。この扇形歯車
装置13は、自動車のウインドガラスをモータで上下に
変位させるいわゆるパワーウインド機構に実施される揺
動アクチュエータを示している。モータ14の回転は減
速機15を介して駆動軸としてのピニオン軸16に伝達
され、このピニオン軸16には駆動歯車としてのピニオ
ン17が固定される。ピニオン17には扇形歯車18が
噛合し、扇形歯車18はレバー19に固定され、レバー
19はハウジングとしてのベース20に植設された軸2
1に枢支され、前記レバー19によってウインドガラス
を上下に変位させることができるように構成される。こ
のような構成だけでは、前記扇形歯車8とピニオン17
との間にバックラッシュが生じ、そのためこの先行技術
では、前記ベース20に偏心した嵌合孔22を有する円
筒ボス23を嵌め込み、モータ14には前記円筒ボス2
3の嵌合孔22に嵌まり込む円柱状ボス24を設けて、
円柱ボス23を回転させることによってバックラッシュ
を解消するように構成されている。このような構成によ
って、扇形歯車18、レバー19およびハウジング20
を低コスト、したがって加工精度の低い状態で製作した
場合でも、ボス23を回転させて、バックラッシュを解
消した状態に調整することが可能な構造とし、各部材の
材質は同類で温度変化は問題にしていない。そのためこ
の先行技術では、バックラッシュを解消することができ
ない。しかもバックラッシュがある程度大きくなった後
に前記円筒ボス23を回動させて扇形歯車18およびピ
ニオン17間の隙間が小さくなるように調整を行うた
め、継続的にバックラッシュを解消した状態に保つこと
ができず、扇形歯車18およびレバー19の安定した回
転特性を得ることができないという問題がある。
FIG. 5 shows another prior art sector gear train 13.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the prior art.
9-109765. The sector gear device 13 is an oscillating actuator implemented in a so-called power window mechanism for vertically displacing a window glass of an automobile by a motor. The rotation of the motor 14 is transmitted to a pinion shaft 16 as a drive shaft via a speed reducer 15, and a pinion 17 as a drive gear is fixed to the pinion shaft 16. A sector gear 18 meshes with the pinion 17, and the sector gear 18 is fixed to a lever 19, and the lever 19 is a shaft 2 mounted on a base 20 as a housing.
1 so that the window glass can be displaced up and down by the lever 19. With only such a configuration, the sector gear 8 and the pinion 17
In this prior art, a cylindrical boss 23 having an eccentric fitting hole 22 is fitted into the base 20, and the motor 14 is fitted with the cylindrical boss 2.
3 is provided with a cylindrical boss 24 fitted into the fitting hole 22 of
The backlash is eliminated by rotating the cylindrical boss 23. With such a configuration, the sector gear 18, the lever 19 and the housing 20
Even if it is manufactured at low cost and therefore with low processing accuracy, the structure is such that the boss 23 can be rotated and adjusted to a state where backlash is eliminated. Not. Therefore, this prior art cannot eliminate backlash. Moreover, after the backlash has increased to some extent, the cylindrical boss 23 is rotated to adjust the gap between the sector gear 18 and the pinion 17 to be small, so that the backlash can be continuously maintained. Therefore, there is a problem that stable rotation characteristics of the sector gear 18 and the lever 19 cannot be obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、継続的にバックラッシュのない状態に保ち、使用
する材料にかかわらず、広い温度範囲で安定した回転特
性を得ることができる扇形歯車装置を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a sector gear device capable of continuously maintaining a backlash-free state and obtaining stable rotation characteristics over a wide temperature range regardless of the material used. It is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、各軸線が相互
に一定の間隔をあけて平行に配置される駆動軸と従動軸
とが、剛性材料から成るハウジングに各軸線まわりに回
転自在に支持され、前記従動軸には、扇形歯車が固定さ
れ、かつ前記駆動軸には、扇形歯車が噛合する駆動歯車
が設けられ、駆動軸の回転力が前記駆動歯車および扇形
歯車を介して従動軸に伝達される扇形歯車装置におい
て、前記扇形歯車は、駆動歯車に噛合する歯が形成され
る歯部と、歯部に固定され、この歯部の歯列の中心位置
でピッチ円の接線に垂直な軸線方向に延びる軸部と、従
動軸に固定され、前記軸部が挿入される軸孔が形成され
るボス部と、前記軸部を従動軸に対して半径方向外方に
付勢するばねとを含むことを特徴とする扇形歯車装置で
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a drive shaft and a driven shaft whose respective axes are arranged in parallel at a fixed distance from each other are rotatable about the respective axes in a housing made of a rigid material. The driven shaft is supported, a sector gear is fixed to the driven shaft, and the drive shaft is provided with a drive gear meshing with the sector gear, and the rotational force of the drive shaft is transmitted to the driven shaft via the drive gear and the sector gear. In the sector gear device, the sector gear is fixed to the tooth portion on which the teeth meshing with the driving gear are formed, and is perpendicular to the tangent to the pitch circle at the center position of the tooth row of the tooth portion. A shaft portion extending in the axial direction, a boss portion fixed to the driven shaft and having a shaft hole into which the shaft portion is inserted, and a spring for urging the shaft portion radially outward with respect to the driven shaft. And a sector gear device comprising:

【0007】[0007]

【作用】本発明に従えば、剛性材料から成るハウジング
には、駆動軸と従動軸とが各軸線を平行にかつ一定の間
隔をあけて回動自在に支持される。従動軸には扇形歯車
が固定され、また駆動軸には駆動歯車が固定され、これ
らの駆動歯車と前記扇形歯車とが噛合して、駆動軸の回
転力が駆動歯車および扇形歯車を介して従動軸に伝達さ
れる。
According to the present invention, the drive shaft and the driven shaft are rotatably supported on the housing made of the rigid material with the respective axes parallel to each other and at a predetermined interval. A sector gear is fixed to the driven shaft, and a drive gear is fixed to the drive shaft.These drive gears mesh with the sector gear, and the rotational force of the drive shaft is driven via the drive gear and the sector gear. Transmitted to the shaft.

【0008】このような扇形歯車装置において、前記扇
形歯車は、歯部と軸部とボス部とばねとを含んで構成さ
れる。前記歯部は、駆動歯車に噛合する。また軸部は前
記歯部の歯列の中心位置でピッチ円の接線に垂直な軸線
方向に延び、前記歯部に固定される。前記ボス部は、前
記軸部が挿入される軸孔が形成され、従動軸に固定され
る。前記ばねは、軸部を従動軸に対して半径方向外方に
弾発的に付勢する。このようなばねによって、前記歯部
は駆動歯車に噛合した状態でその駆動歯車をつねに押圧
した状態に維持され、これによって温度変化に伴ってハ
ウジングが熱膨張または収縮して寸法変化を生じても、
そのハウジングの寸法変化に追従して前記歯部を駆動歯
車にほぼ一定の接触圧で接触させた状態を保つことがで
き、これによってバックラッシュの発生を防ぐことがで
きる。しかも、前記歯部はばねによってつねに駆動歯車
に押付けられた状態に維持されるので、前記駆動軸およ
び従動軸の各軸線間の間隔が大きく変化しても、前記ば
ねによって吸収することができ、これによって広い温度
範囲で安定した回転特性を得ることができる。さらに前
記のように、各軸線間の間隔が大きく変化しても、ばね
によって吸収できるため、加工、組立の精度を低くでき
熱膨張や収縮が問題にならない場合でも、部品や組立費
の低減が図れる。
[0008] In such a sector gear device, the sector gear includes teeth, a shaft, a boss, and a spring. The teeth mesh with a drive gear. The shaft portion extends in the axial direction perpendicular to the tangent of the pitch circle at the center position of the tooth row of the tooth portion, and is fixed to the tooth portion. The boss has a shaft hole into which the shaft is inserted, and is fixed to a driven shaft. The spring resiliently biases the shaft portion radially outward with respect to the driven shaft. With such a spring, the tooth portion is kept in a state of constantly pressing the drive gear in a state of being meshed with the drive gear, whereby even if the housing thermally expands or contracts due to a temperature change, a dimensional change occurs. ,
Following the dimensional change of the housing, the tooth portion can be kept in contact with the drive gear at a substantially constant contact pressure, thereby preventing the occurrence of backlash. Moreover, since the tooth portion is always kept pressed against the drive gear by the spring, even if the distance between the axes of the drive shaft and the driven shaft greatly changes, it can be absorbed by the spring, This makes it possible to obtain stable rotation characteristics over a wide temperature range. Further, as described above, even if the distance between the axes greatly changes, it can be absorbed by the spring, so that the processing and assembling accuracy can be reduced, and even if thermal expansion or contraction does not matter, the parts and assembly costs can be reduced. I can do it.

【0009】[0009]

【実施例】図1は本発明の一実施例の扇形歯車装置31
を示す断面図であり、図2は図1の切断面線II−II
から見た断面図である。なお、図2においてハウジング
37は省略されている。揺動アクチュエータとして用い
られる扇形歯車装置31は、基本的に、サーボモータ3
2と、サーボモータ32の駆動軸である出力軸33に一
体的に形成される駆動歯車34と、駆動歯車34に噛合
する扇形歯車35と、扇形歯車35が固定される従動軸
である揺動軸36と、前記サーボモータ32、扇形歯車
35および揺動軸36を支持するハウジング37とを含
む。
FIG. 1 shows a sector gear 31 of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
It is sectional drawing seen from. In FIG. 2, the housing 37 is omitted. The sector gear device 31 used as a swing actuator is basically a servo motor 3
2, a drive gear 34 integrally formed with an output shaft 33 which is a drive shaft of the servo motor 32, a sector gear 35 meshing with the drive gear 34, and a swing which is a driven shaft to which the sector gear 35 is fixed. It includes a shaft 36 and a housing 37 that supports the servomotor 32, the sector gear 35 and the swing shaft 36.

【0010】前記サーボモータ32の出力軸33の軸線
38は、揺動軸36の軸線39と間隔L2を有し、相互
に平行に配置される。揺動軸36は、その軸線39方向
に間隔をあけて配置される一対の軸受40a,40bに
よって軸線39まわりに前記ハウジング37に回動自在
に支持される。各軸受40a,40bは、たとえばアン
ギュラ玉軸受を用いるようにしてもよい。
The axis 38 of the output shaft 33 of the servomotor 32 has an interval L2 with the axis 39 of the swing shaft 36, and is arranged parallel to each other. The swing shaft 36 is rotatably supported by the housing 37 around the axis 39 by a pair of bearings 40a and 40b arranged at intervals in the direction of the axis 39. Each of the bearings 40a and 40b may use, for example, an angular ball bearing.

【0011】前記ハウジング37は、マグネシウム合金
から成り、その線膨張係数は、K1=26×10-6/℃
である。このハウジング37は、ほぼ平坦状の基部41
と、基部41の一側部から上方にほぼ直角に屈曲して立
上がる立上がり部42と、立上がり部42の上部から基
部41とほぼ平行に屈曲して延びる屈曲部43とを有す
る。基部41には、前記サーボモータ32の出力軸33
が挿通する挿通孔44が形成されるとともに、この挿通
孔44よりも前記立上がり部42寄りでかつ屈曲部43
の下方には前記一方の軸受40bが嵌まり込む嵌合孔4
5bが形成される。前記挿通孔44には出力軸33が挿
通するとともに、サーボモータ32の周縁部が部分的に
嵌まり込み、このような状態で複数のビス46によって
サーボモータ32が基部41に固定される。屈曲部43
には、前記嵌合孔45bと同軸上にもう1つの嵌合孔4
5aが形成され、この嵌合孔45aには前記軸受40a
が嵌まり込む。このようにして出力軸33の軸線38と
揺動軸36の軸線39とは一定の間隔L2をあけて平行
にハウジング37に支持される。ここに、各軸線38,
39の間隔L2が一定であるというのは、ハウジング3
7の熱収縮による影響を無視した軸線38と軸線39と
の間の距離をいう。
The housing 37 is made of a magnesium alloy and has a linear expansion coefficient K1 = 26 × 10 -6 / ° C.
It is. The housing 37 has a substantially flat base 41.
And a rising portion 42 which rises from one side of the base 41 at a substantially right angle and rises, and a bent portion 43 which extends from an upper portion of the rising portion 42 and extends substantially parallel to the base 41. The base 41 has an output shaft 33 of the servomotor 32.
Is formed, and the bent portion 43 is closer to the rising portion 42 than the insertion hole 44 is.
The fitting hole 4 into which the one bearing 40b fits
5b is formed. The output shaft 33 is inserted into the insertion hole 44, and the periphery of the servomotor 32 is partially fitted into the insertion hole 44. In this state, the servomotor 32 is fixed to the base 41 by a plurality of screws 46. Bend 43
Has another fitting hole 4 coaxially with the fitting hole 45b.
The bearing 40a is formed in the fitting hole 45a.
Is stuck. In this way, the axis 37 of the output shaft 33 and the axis 39 of the swing shaft 36 are supported by the housing 37 in parallel with a certain interval L2. Here, each axis 38,
The fact that the distance L2 of the 39 is constant means that the housing 3
7 indicates the distance between the axis 38 and the axis 39 ignoring the influence of the thermal contraction.

【0012】前記扇形歯車35は、駆動歯車34に噛合
する歯部49と、歯部49と一体に成形され、この歯部
49の歯列50の中心位置でピッチ円51の接線に垂直
な軸線52方向に延びる軸部53と、揺動軸36に固定
され、軸部53が挿入される軸孔54が形成されるボス
部55と、軸孔54に収納され、前記軸部53を揺動軸
36に対して半径方向外方に弾発的に付勢するばねであ
る圧縮コイルばね56とを含む。歯部49は、前記中心
軸線52に関して両側に等しい角度θ1,θ2にわたっ
て延び、各角度θ1,θ2はたとえば15゜に選ばれ
る。
The sector gear 35 is formed integrally with a tooth portion 49 meshing with the drive gear 34 and an axis perpendicular to the tangent to the pitch circle 51 at the center position of the tooth row 50 of the tooth portion 49. A shaft portion 53 extending in the 52 direction, a boss portion 55 fixed to the swing shaft 36 and having a shaft hole 54 into which the shaft portion 53 is inserted, and a shaft portion 54 housed in the shaft hole 54 to swing the shaft portion 53 And a compression coil spring 56 that is a spring that resiliently biases the shaft 36 radially outward. The tooth portion 49 extends over the same angle θ1, θ2 on both sides with respect to the central axis 52, and each angle θ1, θ2 is selected, for example, to 15 °.

【0013】前記歯部49、軸部53およびボス部55
は、焼入れ処理された鋼鉄から成り、前記ハウジング3
7よりも線膨張係数が小さい材料から成る。また圧縮コ
イルばね56は、たとえばばね鋼から成る。またこのば
ね鋼以外にステンレス鋼から成る圧縮コイルばね56を
用いるようにしてもよい。
The teeth 49, the shaft 53 and the boss 55
Is made of quenched steel, and the housing 3
7 is made of a material having a smaller coefficient of linear expansion. The compression coil spring 56 is made of, for example, spring steel. Further, a compression coil spring 56 made of stainless steel may be used instead of the spring steel.

【0014】前記ボス部55は、軸線52に垂直な断面
形状が円形であり、前記揺動軸36に固定される基端部
58と、基端部58に連なって半径方向外方に延び、軸
直角断面が環状の筒部59とを有する。この筒部59に
は、前記軸孔54に連通する空気抜き孔57が形成され
る。圧縮コイルばね56の一端部は、軸孔54内の軸受
面60に当接して支持され、他端部は軸孔54に挿入さ
れた軸部53の前記ばね受面60に対向する端面61に
弾発的に当接して支持される。この端面61には、前記
圧縮コイルばね56の他端部のずれを防止するために突
起62が形成される。このような圧縮コイルばね56の
ばね力は、たとえば0.5〜3kgf程度に選ばれる。
本実施例では、間隔L2=44mmで本装置31の使用
温度範囲を+45℃〜−30℃としたとき、前記扇形歯
車35を構成する鋼鉄の線膨張係数は11.7×10-6
/℃、歯部49のモジュールをm=0.5mm、サーボ
モータ32の出力トルクがT=3kgf・cm、圧縮コ
イルばね56のばね力をF=2.0kgfおよび軸部5
3とボス部55とのクリアランスδ=約10μに設定さ
れる。
The boss portion 55 has a circular cross section perpendicular to the axis 52, and has a base end portion 58 fixed to the swing shaft 36 and a radially outward portion connected to the base end portion 58, A cross section perpendicular to the axis has an annular cylindrical portion 59. An air vent hole 57 communicating with the shaft hole 54 is formed in the cylindrical portion 59. One end of the compression coil spring 56 is supported in contact with a bearing surface 60 in the shaft hole 54, and the other end is formed on an end surface 61 of the shaft portion 53 inserted into the shaft hole 54, which faces the spring receiving surface 60. It is abuttingly supported. A projection 62 is formed on the end face 61 to prevent the other end of the compression coil spring 56 from shifting. The spring force of the compression coil spring 56 is selected to be, for example, about 0.5 to 3 kgf.
In this embodiment, when the operating temperature range of the device 31 is + 45 ° C. to −30 ° C. at the interval L2 = 44 mm, the linear expansion coefficient of the steel constituting the sector gear 35 is 11.7 × 10 −6.
/ ° C, the module of the tooth portion 49 is m = 0.5 mm, the output torque of the servomotor 32 is T = 3 kgf · cm, the spring force of the compression coil spring 56 is F = 2.0 kgf, and the shaft portion 5
3 and the boss 55 are set to a clearance δ of about 10 μ.

【0015】この場合、扇形歯車35の上記温度範囲Δ
Tは、 ΔT=+45−(−30)=75℃ …(1) であり、扇形歯車35の寸法変化ΔL1は、 ΔL1=K1・L2・ΔT =11.7×10-6×44×75 ≒0.039mm …(2) である。またハウジング37の寸法変化ΔL2は、 ΔL2=K2・L2・ΔT =26×10-6×44×75 ≒0.086mm …(3) となり、温度+45℃でバックラッシュが0になるよう
に設定すると、温度−30℃では扇形歯車35とハウジ
ング37との寸法変化の差ΔL1−ΔL2が−47μ生
じることになるけれども、圧縮コイルばね56がこの寸
法変化差を吸収し、歯部49は、駆動歯車34にほぼ一
定の接触圧で押付けられる。
In this case, the temperature range Δ of the sector gear 35
T is ΔT = + 45 − (− 30) = 75 ° C. (1), and the dimensional change ΔL1 of the sector gear 35 is ΔL1 = K1 · L2 · ΔT = 11.7 × 10 −6 × 44 × 75 0.039 mm (2) Further, the dimensional change ΔL2 of the housing 37 is as follows: ΔL2 = K2 · L2 · ΔT = 26 × 10 −6 × 44 × 75 ≒ 0.086 mm (3) When the backlash is set to be zero at a temperature of + 45 ° C. At a temperature of -30 ° C., a dimensional change ΔL1-ΔL2 between the sector gear 35 and the housing 37 occurs at −47 μm. However, the compression coil spring 56 absorbs the dimensional change, and the tooth portion 49 34 with a substantially constant contact pressure.

【0016】逆に、温度−30℃でバックラッシュが0
になるように設定すると、温度45℃ではΔL1〜ΔL
2=47μとなり、大きなバックラッシュを生じるか、
圧縮コイルばね56の作用で、この場合も歯部49は駆
動歯車34にほぼ一定の接触圧で押付けられる。
On the other hand, at a temperature of -30.degree.
When the temperature is set to 45 ° C., ΔL1 to ΔL
2 = 47μ, causing a large backlash,
By the action of the compression coil spring 56, the tooth portion 49 is pressed against the drive gear 34 with a substantially constant contact pressure also in this case.

【0017】本発明の他の実施例として、前記ハウジン
グ37は、アルミニウム合金からなどの軽金属もしくは
変性ポリフェニレンオキサイド(略称 変性PPO)、
変性ポリフェニレンエーテル(略称 変性PPE)また
はポリカーボネイト(略称PC)などの熱可塑性樹脂に
よって金型成形するようにしてもよい。また駆動歯車3
4と出力軸33とは、個別に形成して、相互に固定する
ようにしてもよい。
As another embodiment of the present invention, the housing 37 is made of a light metal such as aluminum alloy or modified polyphenylene oxide (abbreviated modified PPO);
Mold molding may be performed using a thermoplastic resin such as modified polyphenylene ether (abbreviated modified PPE) or polycarbonate (abbreviated PC). Drive gear 3
The output shaft 4 and the output shaft 33 may be formed separately and fixed to each other.

【0018】本発明のさらに他の実施例として、前記圧
縮コイルばね56に代えて、筒部59と歯部49との間
の軸部53に図1の仮想線56aで示されるように同様
な圧縮コイルばねを設けるようにしてもよい。
As still another embodiment of the present invention, instead of the compression coil spring 56, a shaft portion 53 between a cylindrical portion 59 and a tooth portion 49 has a similar shape as shown by an imaginary line 56a in FIG. A compression coil spring may be provided.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、前記歯部
は駆動歯車に噛合した状態でその駆動歯車をつねに押圧
した状態に維持されるので、温度変化に伴ってハウジン
グが熱膨張または収縮して寸法変化を生じても、そのハ
ウジングの寸法変化に追従して前記歯部を駆動歯車にほ
ぼ一定の接触圧で接触させた状態を保つことができ、こ
れによってバックラッシュの発生を防ぐことができる。
しかも、前記歯部はばねによってつねに駆動歯車に押付
けられた状態に維持されるので、前記駆動軸および従動
軸の各軸線間の間隔が大きく変化しても、前記ばねによ
って吸収することができ、これによって広い温度範囲で
安定した回転特性を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the tooth portion is maintained in a state in which the drive gear is always pressed while being engaged with the drive gear, so that the housing is thermally expanded or expanded with the temperature change. Even if the housing shrinks to cause a dimensional change, the tooth portion can be kept in contact with the drive gear with a substantially constant contact pressure following the dimensional change of the housing, thereby preventing occurrence of backlash. be able to.
Moreover, since the tooth portion is always kept pressed against the drive gear by the spring, even if the distance between the axes of the drive shaft and the driven shaft greatly changes, it can be absorbed by the spring, This makes it possible to obtain stable rotation characteristics over a wide temperature range.

【0020】さらに、各軸線間の間隔ずれをばねで吸収
できるため、部品の加工精度や組立精度をゆるめること
ができ、熱膨張や収縮が問題にならない場合でも、コス
トの低減が図れる。
Further, since the gap between the axes can be absorbed by the spring, the processing accuracy and the assembly accuracy of the parts can be reduced, and the cost can be reduced even when thermal expansion or contraction does not matter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の扇形歯車装置31を示す断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a sector gear device 31 according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の切断面線II−IIから見た断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.

【図3】典型的な先行技術の扇形歯車装置1を示す断面
図である。
3 is a cross-sectional view showing a typical prior art sector gear device 1. FIG.

【図4】図3に示される扇形歯車5と駆動歯車4との噛
合状態を示す一部の斜視図である。
4 is a partial perspective view showing a meshing state between the sector gear 5 and the driving gear 4 shown in FIG.

【図5】他の先行技術の扇形歯車装置13を示す断面図
である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another prior art sector gear device 13;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31 扇形歯車装置 32 サーボモータ 33 出力軸 34 駆動歯車 35 扇形歯車 36 揺動軸 37 ハウジング 38,39 軸線 49 歯部 50 歯列 51 ピッチ円 53 軸部 54 軸孔 55 ボス部 56 圧縮コイルばね 60 ばね受面 65 熱伸縮材 Reference Signs List 31 sector gear device 32 servo motor 33 output shaft 34 drive gear 35 sector gear 36 swing shaft 37 housing 38, 39 axis 49 tooth portion 50 tooth row 51 pitch circle 53 shaft portion 54 shaft hole 55 boss portion 56 compression coil spring 60 spring Receiving surface 65 Thermal expansion material

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−109765(JP,A) 特開 昭53−107553(JP,A) 特開 昭60−256671(JP,A) 特開 平1−281282(JP,A) 実開 昭51−160783(JP,U) 実開 昭60−139955(JP,U) 実開 昭62−138951(JP,U) 実開 昭62−168981(JP,U) 実開 昭63−11273(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 27/08 F16H 55/18 F16H 55/26 Continuation of the front page (56) References JP-A-49-109765 (JP, A) JP-A-53-107553 (JP, A) JP-A-60-256671 (JP, A) JP-A-1-281282 (JP) , A) Fully open 51-160783 (JP, U) Fully open 60-139955 (JP, U) Fully open 1962-138951 (JP, U) Fully open 1962-169881 (JP, U) Fully open 63-11273 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F16H 27/08 F16H 55/18 F16H 55/26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 各軸線が相互に一定の間隔をあけて平行
に配置される駆動軸と従動軸とが、剛性材料から成るハ
ウジングに各軸線まわりに回転自在に支持され、前記従
動軸には、扇形歯車が固定され、かつ前記駆動軸には、
扇形歯車が噛合する駆動歯車が設けられ、駆動軸の回転
力が前記駆動歯車および扇形歯車を介して従動軸に伝達
される扇形歯車装置において、 前記扇形歯車は、 駆動歯車に噛合する歯が形成される歯部と、 歯部に固定され、この歯部の歯列の中心位置でピッチ円
の接線に垂直な軸線方向に延びる軸部と、 従動軸に固定され、前記軸部が挿入される軸孔が形成さ
れるボス部と、 前記軸部を従動軸に対して半径方向外方に付勢するばね
とを含むことを特徴とする扇形歯車装置。
A drive shaft and a driven shaft having respective axes arranged in parallel at a fixed interval from each other are rotatably supported around the respective axes by a housing made of a rigid material, and the driven shaft has , The sector gear is fixed, and the drive shaft,
In a sector gear device in which a driving gear meshed with a sector gear is provided, and a rotational force of a driving shaft is transmitted to the driven shaft via the driving gear and the sector gear, the sector gear is formed with teeth meshing with the driving gear. And a shaft fixed to the tooth and extending in the axial direction perpendicular to the tangent to the pitch circle at the center position of the tooth row of the tooth, and fixed to the driven shaft, and the shaft is inserted. A sector gear device comprising: a boss portion having a shaft hole; and a spring for urging the shaft portion radially outward with respect to a driven shaft.
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