JP4363771B2

JP4363771B2 - 動力伝達装置

Info

Publication number: JP4363771B2
Application number: JP2000317511A
Authority: JP
Inventors: 晃大槻
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2000-10-18
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2020-10-18
Also published as: JP2002130431A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の歯車から構成される動力伝達装置に係り、特に前記歯車の噛み合わせを容易にした動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の動力伝達装置には、複数の歯車を用いたものがある。このような動力伝達装置では、複数の歯車を噛み合わせて回転させることで、動力を伝達させている。
【０００３】
図５は歯車を用いた従来の動力伝達装置を示す平面図であり、大歯車１と小歯車２から構成されている。
【０００４】
前記大歯車１は、軸３に固定されて軸３と一緒に回転するものであり、外周部に歯部５が形成されている。前記小歯車２も軸６に固定されて軸６と一緒に回転するものであり、外周部には歯部７が形成されている。前記軸６にモータからの回転動力が与えられると、小歯車２から大歯車１に動力が減速されて伝達され、軸３に回転動力が与えられると、小歯車２に動力が増速されて伝達される。
【０００５】
この種の動力伝達装置を組み立てるときには、予めピッチ円に合わせて間隔が設定されている軸３と６に、大歯車１および小歯車２の中心穴を挿通し、このとき大歯車１の歯部５と、小歯車２の歯部７とを噛み合わせるのが通常である。
【０００６】
前記のような組立作業において、例えば最初に大歯車１を軸３に取付けておき、次に小歯車２を軸６に取付ける際に、小歯車２を手で少しだけ回転させながら、または小歯車２と大歯車１を手で少しだけ回転させながら、一方の歯車の歯部を他方の歯車の歯溝に一致させるように調節し、この調節を行ないながら、小歯車２を軸６に対して押し込む様にして両歯車の歯部の噛み合わせを完了させる必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記組立作業では、歯車を手で回転させながら、一方の歯車の歯溝内に他方の歯車の歯部を嵌合させるという非常に手間のかかる工程が必要である。特に、狭い場所や目視できない場所に歯車を組み込む場合に、その作業が非常に困難である。
【０００８】
さらに、前記組立作業のときに、両歯車の歯部の端面どうしが当たったり、あるいは歯部の歯面どうしが擦れることがあり、この当りまたは擦れにより歯面に傷がつけられたり、また歯車の材質によっては歯面に欠けが生じることがありうる。このように歯部に傷や欠損が生じると、回転時に傷ついた歯の部分が噛み合う際の歯当りのノイズが増大し、またバックラッシュが必要以上に大きくなって歯車の回転に一時的なワウフラッタが生じやすくなる。
【０００９】
特に、カセットテーププレーヤ、ディスク装置、ディスクチェンジャなどの音響機器では、部品が小さく精密であり、また外から見えない狭い箇所に歯車が配置されているため、組立の際に前記の傷や欠損が生じる可能性が高くなる。またこの種の音響機器では、非常に小さいノイズでも耳障りになることがある。
【００１０】
また、動力伝達装置が、一方の歯車が軸方向へ移動させられて、歯車との噛み合いと、噛み合いの解除の切換えが行なわれる断続クラッチである場合、一方の歯車が軸方向へ移動したときに、歯車の歯部どうしが当たって噛み合いがスムーズに移行しないことがあり、その結果、動力伝達装置の切換え不良が発生するおそれがある。また、前記断続クラッチにおいても、歯車どうしが噛み合う度に前記のような歯部どうしの擦れが発生し、傷や欠損が生じやすい。
【００１１】
本発明は、従来の課題を解決するものであり、歯車の歯部どうしの噛み合いをスムーズにできるようにした動力伝達装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、互いに噛み合う２つ以上の歯車で構成される動力伝達装置において、
前記各歯車は回転方向に向けて歯部と歯溝が交互に設けられ、前記歯部が、歯車の軸方向の上下に向く端面を有し、少なくとも一方の前記端面に、前記軸方向へ延びる突部が形成されており、
前記突部の表面が案内面であり、前記案内面は、前記突部の基部が円筒面で、前記突部の先部が前記円筒面と連続する円錐面であることを特徴とするものである。
【００１３】
前記において、前記歯部は、回転方向に向く両側面に歯面を有しており、前記円筒面の一部が前記歯面に連続していることが好ましい。
【００１４】
また、前記円錐面の頂部が、歯車のピッチ円上に位置し、前記ピッチ円上で、前記円筒面の一部が前記歯面に連続していることが好ましい。
【００１５】
また、少なくとも一方の歯車が軸方向へ移動することで、対を成す歯車の噛み合いと噛み合いの解除が行われるものであり、噛み合いが解除されたときに対を成す歯車が互いに対向する側の歯部の端面に、前記突部が形成されているものとして構成することも可能である。
【００１６】
本発明では、歯車の歯部の端面に前記案内面を有する突部を形成することによって、組立作業時に、前記歯部どうしが、前記案内面によって正しく噛合う位置へ自動的に案内される。よって、歯車どうしを噛み合せて組み込む作業が容易である。また一方の歯車が軸方向へ移動する断続クラッチを構成した場合に、歯車どうしの噛み合いを確実に行うことができ、動作不良が発生し難い。
【００１７】
さらに歯車どうしの噛み合わせの際に、歯面に傷や破損を与えることがなく、傷や欠損を防止でき、前記傷などに起因するノイズを低減できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施の形態の動力伝達装置を示す平面図であり、図２はその部分斜視図であり、図３は参考例を示す部分斜視図である。また図４は本発明の第２の実施の形態の動力伝達装置を示す断面図である。
【００１９】
図１に示す第１の実施の形態の動力伝達装置は、歯車１０および歯車１１を有している。前記歯車１０は軸１２に回転自在に支持され、前記歯車１１は軸１３に回転自在に支持されている。または歯車１０が軸１２に固定されて歯車１１と軸１２が一緒に回転し、また歯車１１と軸１３が固定されて、歯車１１と軸１３が一緒に回転するように構成されている。また、歯車１０のピッチ円を符号Ｐ１で示し、歯車１１のピッチ円を符号Ｐ２で示している。
【００２０】
前記軸１２および軸１３は、車載用ディスク装置などの小型オーディオ機器を構成する機構内において、前記ピッチ円Ｐ１，Ｐ２を基準とした軸心間距離を開けて前記機構内に設置される。前記歯車１０と歯車１１の一方にモータの回転動力が与えられて駆動側となり、他方が従動側となる。
【００２１】
前記歯車１０の外周部には所定のピッチ円Ｐ１で、歯部１４および歯溝１６が円周方向に交互に形成され、前記歯車１１の外周部には所定のピッチ円Ｐ２で、歯部１５および歯溝１７が円周方向に交互に形成されている。前記歯部１４と前記歯部１５は同じモジュールで形成されており、この実施の形態では、歯車１０と歯車１１が平歯車である。ただし本発明では、歯車がはす歯歯車などであってもよい。
【００２２】
図２は図１に示す歯車１０と歯車１１を拡大して示している。前記歯車１０の歯部１４は、円周方向の両側面に、歯先面１４ａと歯元面１４ｂとから成る歯面１４ｃを有している。また前記歯車１１の歯部１５は、円周方向の両側面に、歯先面１５ａと歯元面１５ｂとから成る歯面１５ｃを有している。そして前記歯部１４のピッチ円Ｐ１上での前記歯面１４ｃと歯面１４ｃとの歯厚および、前記歯部１５のピッチ円Ｐ２上での前記歯面１５ｃと歯面１５ｃとの歯厚は、共にＷである。
【００２３】
前記歯車１０の全ての歯部１４の上端面１４ｄと下端面１４ｅには突部２１が一体に形成されている。この突部２１は、基端部が円筒面２１ａ、その上が円錐面２１ｂであり、円錐の頂部２１ｃは前記ピッチ円Ｐ１上に位置している。そして突部２１の基部は、符号２１ａ１で示す部分において前記歯面１４ｃとピッチ円Ｐ１上で連続している。すなわち前記円筒面２１ａと円錐面２１ｂとで、前記歯面１４ｃと一部（ピッチ円Ｐ１上）において連続し、且つ歯部１４から軸方向へ離れるにしたがって前記歯厚（Ｗ）方向の対向間隔が徐々に狭くなる案内面が形成されている。
【００２４】
前記歯車１１の全ての歯部１５においては、その上端面１５ｄと下端面１５ｅと突部２２が一体に形成されている。この突部２２は前記突部２１と同じ形状で且つ同じ寸法であり、頂部２２ｃはピッチ円Ｐ２上に位置している。そして、前記円筒面２２ａと円錐面２２ｂとで、前記歯面１５ｃと一部（ピッチ円Ｐ２上）において連続し、且つ歯部１５から軸方向へ離れるにしたがって前記歯厚（Ｗ）方向の対向間隔が徐々に狭くなる案内面が形成されている。
【００２５】
図１と図２に示す動力伝達装置を組み立てるときには、一方の歯車、例えば歯車１０の中心穴を軸１２に挿通させ、図示しない抜け止めリングなどにより歯車１０の軸方向の位置を設定する。次に、他方の歯車１１の中心穴を軸１３に挿通し、歯車１１を軸方向へ押し込むように組み込む。
【００２６】
このとき、歯車１０の歯部１４と歯車１１の歯部１５とが重なる位置に対向したとしても、突部２１の円錐面２１ｂと突部２２の円錐面２２ｂとが当たり、各円錐面が案内面として機能し、一方の歯車または双方の歯車が回転させられて、歯部１４が歯溝１７内に入るように、また歯部１５が歯溝１６内に入るように歯部どうしが案内される。
【００２７】
特に前記実施の形態では、円錐面２１ｂの頂部２１ｃおよび円錐面２２ｂの頂部２２ｃが、ピッチ円Ｐ１，Ｐ２上に位置し、その結果突部２１の一部がピッチ円Ｐ１上で歯面１４ｃと連続し、突部２２の一部がピッチ円Ｐ２上で歯面１５ｃと連続する形状である。そのため、予め軸心間隔が設定されている軸１２と１３に歯車１０，１１を挿通させ、歯車を軸方向へ押し込んだときに、突部２１と突部２２が前記ピッチ円Ｐ１，Ｐ２上またはその付近で当たることになるため、円錐面２１ｂと２２ｂの案内動作を十分に発揮でき、歯部１４と歯部１５が確実に噛み合い方向へ誘導されるようになる。
【００２８】
よって、前記の一方の歯車を押し込む作業だけで、歯車１０の歯部１４と歯車１１の歯部１５が互いに噛み合うように組み立てることが可能である。
【００２９】
また、歯車１０と歯車１１とは、突部２１と突部２２とが当たることで、前記のように歯部１４と歯部１５が互いに噛み合う状態に移行するため、歯面１４ｃと端面１４ｄ，１４ｅとの角部が相手側の歯部によって削られたり傷つけられることが起こりにくくなる。また歯面１４ｃと歯面１５ｃどうしもスムーズに嵌合するために、前記歯面１４ｃ，１５ｃに傷がついたり損傷することが生じにくい。
【００３０】
よって、その後に両歯車１０と１１が回転するときの歯当り音が、前記傷などにより増大されることがない。
【００３１】
図３は参考例を示している。
図３に示すものは歯車１０と１１の歯部１４，１５の形状および寸法が、図２に示す実施の形態と同じである。
【００３２】
図３に示す参考例では、一方の歯車１０の歯部１４の上端面１４ｄと下端面１４ｅに、突部２３が一体に突出形成されている。前記突部２３は、変形された三角錐形状であり、円周方向の両側に、歯面１４ｃと連続する案内面２３ａが形成されている。前記案内面２３ａと案内面２３ａとの歯厚（Ｗ）方向の対向間隔は、歯部１４から離れるにしたがって徐々に小さくなるように曲面状（または傾斜平面状）に形成されている。またこの案内面２３ａは、ピッチ円Ｐ１が通過する領域を含み、ピッチ円Ｐ１よりも歯元側と歯先側に所定の範囲で形成されている。
【００３３】
他方の歯車１１の歯部１５の上端面１５ｄと下端面１５ｅにも突部２４が一体に突出形成されており、この突部２４は前記突部２３と同じ形状で同じ寸法であり、突部２４には歯面１５ｃと連続する案内面２４ａが形成されている。
【００３４】
図３に示す参考例においても、歯車１０と歯車１１を組み合わせるときに、前記突部２３の案内面２３ａと突部２４の案内面２４ａとの摺動による案内動作により、歯部１４と歯部１５とが簡単に且つ確実に噛み合う状態に至る。
【００３５】
また、図２に示す実施の形態と図３に示す参考例では、歯部１４の上端面１４ｄと下端面１４ｅの双方に突部２１または２３が突出形成され、同様に歯部１５の上端面１５ｄと下端面１５ｅの双方に突部２２または２４が突出形成されているため、軸１２と１３に歯車１０と１１を組み込む際に、歯車を表裏いずれの方向から組み込んでも、必ず突部と突部が当たって、歯部どうしが噛み合うように誘導できる。ただし、歯車の歯部の一方の端面にのみ突部が形成されていてもよい。この場合、歯車を組み込むときに、両歯車が対向する側に前記突部が向くように方向性をもたせて組み込めばよい。
【００３６】
図４に示す第２の実施の形態の動力伝達装置では、歯車の噛み合いおよび噛み合いの解除を行う断続クラッチが形成されている。
【００３７】
この動力伝達装置では、切換え歯車３３の中心穴にスリーブ３２が保持されて、このスリーブ３２が軸３１に摺動自在に挿通されている。そして、切換え歯車３３は、切換えアーム３７によって軸方向へ移動切換え可能とされている。
【００３８】
前記切換え歯車３３の上端には大径のピッチ円に沿って歯部３４が形成されており、各歯部３４の上端面および下端面に図２に示すような突部２１が一体に形成されている。
【００３９】
また切換え歯車３３の下部には小径ピッチ円に沿って歯部３５が形成されている。この歯部３５は、軸方向に長く形成されており、この歯部３５に、駆動歯車３６の歯部が噛み合っている。
【００４０】
従動側では、下部歯車４１が軸４２に固定されており、この軸４２が回転自在に支持されている。下部歯車４１の上端には、歯部４３が形成されており、各歯部４３の上端面に図２に示す突部２２が一体に突出形成されている。上方に位置する軸受部４５と前記軸４２の上端との間に、短軸４６が回動自在に支持されており、この短軸４６に、上部歯車４７が固定されている。よって、前記下部歯車４１と上部歯車４７は互いに独立して回転可能となっている。そして、上部歯車４７の歯部４８の下端面に、前記と同様に突部２２が一体に突出形成されている。
【００４１】
この動力伝達装置では、図４に示すように、切換え歯車３３が下降しているときに、切換え歯車３３の歯部３４が下部歯車４１の歯部４３と噛み合っている。このときモータの動力で駆動歯車３６が回転すると、その動力は、切換え歯車３３から下部歯車４１に伝達される。
【００４２】
次に切換えアーム３７により切換え歯車３３が上昇させられると、歯部３４が上部歯車４７の歯部４８に噛み合い、駆動歯車３６の回転動力は、切換え歯車３３から上部歯車４７に伝達される。
【００４３】
切換えアーム３７によって切換え歯車３３が下降および上昇するたびに、切換え歯車３３の歯部３４が、下部歯車４１の歯部４３と上部歯車４７の歯部４８に選択的に噛み合うが、このときも突部２１と突部２２とが当たり、その案内動作により、歯部と歯部とが確実に噛み合うように誘導される。したがって、切換え時の歯車どうしの噛み合い不良が発生することがない。
【００４４】
また歯車の切換えの際に、歯部が損傷することも防止できる。
なお、図４に示す実施の形態において、突部２１，２２を四角錘や三角錘などの多角錘形状にしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の動力伝達装置では、組立作業時に歯車どうしの歯部を噛み合せる際に、歯部どうしが噛み合うように誘導されるため、噛み合い状態に確実に移行させることができる。また歯部と歯部とを噛み合わせる際に、歯部に傷がつけられたり欠損するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の動力伝達装置を示す平面図、
【図２】図１の動力伝達装置の部分斜視図、
【図３】参考例を示す部分斜視図、
【図４】本発明の第２の実施の形態の動力伝達装置を示す断面図、
【図５】歯車を用いた従来の動力伝達装置を示す平面図、
【符号の説明】
１０、１１、３３、４１、４７歯車
１２、１３、３１、４６軸
１４、１５、３４、４３、４８歯部
２１、２２、２３、２４突部
２１ｂ，２２ｂ円錐面
２３ａ，２４ａ案内面
３７切換えアーム

Claims

互いに噛み合う２つ以上の歯車で構成される動力伝達装置において、
前記各歯車は回転方向に向けて歯部と歯溝が交互に設けられ、前記歯部が、歯車の軸方向の上下に向く端面を有し、少なくとも一方の前記端面に、前記軸方向へ延びる突部が形成されており、
前記突部の表面が案内面であり、前記案内面は、前記突部の基部が円筒面で、前記突部の先部が前記円筒面と連続する円錐面であることを特徴とする動力伝達装置。
前記歯部は、回転方向に向く両側面に歯面を有しており、前記円筒面の一部が前記歯面に連続している請求項１記載の動力伝達装置。
前記円錐面の頂部が、歯車のピッチ円上に位置し、前記ピッチ円上で、前記円筒面の一部が前記歯面に連続している請求項２記載の動力伝達装置。
少なくとも一方の歯車が軸方向へ移動することで、対を成す歯車の噛み合いと噛み合いの解除が行われるものであり、噛み合いが解除されたときに対を成す歯車が互いに対向する側の歯部の前記端面に、前記突部が形成されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の動力伝達装置。