JP4693604B2 - やまば歯車の組立構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば駆動装置等のギヤボックス等において駆動側歯車及び従動側歯車として、歯のねじれ方向が反対向きのはすば歯車を同軸に組み合わせた形のやまば歯車を用いたものの組立構造に関し、詳しくは、ハウジング内部のやまば歯車に対してハウジング外側から挿入したやまば歯車を噛み合わせて歯車結合するのを容易とするやまば歯車の組立構造に係るものである。

従来のやまば歯車の組立構造としては、モータの出力軸に一体回転可能に取り付けられた第１のやまば歯車と、この第１のやまば歯車と噛み合って被動軸と一体に回転する第２のやまば歯車とを備えたギヤトレインが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載のギヤトレインは、例えばインクジェットプリンタに適用されるもので、プリンタ本体のハウジングの内部に給紙ローラ軸が配設され、この給紙ローラ軸のハウジングの外側に突出した端部に第２のやまば歯車が取り付けられており、この第２のやまば歯車に対して、モータの出力軸に一体回転可能に取り付けられた第１のやまば歯車を噛み合わせて歯車結合している。この場合は、第１及び第２のやまば歯車の両方がハウジングの外側に配置されているので、特に組み立て上の大きな問題はない。
特開２００５−１２１０９４号公報

ところが従来において、図１５に示すように、ハウジング１の外側にてモータ２の出力軸３に取り付けられた第１のやまば歯車４が配置され、ハウジング１の内部にて回転軸５に取り付けられた第２のやまば歯車６が配置されているギヤトレインが存在する。

このようなギヤトレインの場合は、ハウジング１の側壁にあけられた組込み用穴７に第１のやまば歯車４を矢印Ａのように挿入すると、図１６に示すように、歯のねじれ方向が反対向きのはすば歯車を同軸に組み合わせた形のやまば歯車４，６同士が干渉して、ハウジング１内部の第２のやまば歯車６に対してハウジング１外側から挿入した第１のやまば歯車４を噛み合わせることができず、組み立てができないものであった。

これに対処して、図１７に示すように、モータ２を矢印Ｂのように上移動させて組込み用穴７の上側の縁部ぎりぎりまで第１のやまば歯車４を位置させ、この状態でモータ２を矢印Ａのように移動して第１のやまば歯車４を差し込んだ場合は、図１８に示すように、二つのやまば歯車４，６同士の干渉は避けることができるが、挿入の最終段階においてモータ２の出力軸３の軸受部材８が組込み用穴７の上側の縁部に当たってしまい、組込み用穴７内に軸受部材８を嵌合することができず、結局、ハウジング１内部の第２のやまば歯車６に対してハウジング１外側から挿入した第１のやまば歯車４を噛み合わせて組み立てることができないものであった。

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、ハウジング内部のやまば歯車に対してハウジング外側から挿入したやまば歯車を噛み合わせて歯車結合するのを容易とするやまば歯車の組立構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によるやまば歯車の組立構造は、ハウジングの外側に配置されて駆動軸に取り付けられた駆動側の第１のやまば歯車と、上記ハウジングの内部に配置された従動側の第２のやまば歯車と、上記ハウジングの側壁に形成され第１のやまば歯車の駆動軸を保持するための組込み用穴と、上記組込み用穴に略すき間なく嵌合されて上記第１のやまば歯車の駆動軸を保持する軸受部材と、を備え、上記ハウジング内部の第２のやまば歯車に対してハウジング外側から挿入した第１のやまば歯車を噛み合わせて歯車結合するやまば歯車の組立構造において、上記ハウジング内部の第２のやまば歯車をその回転軸方向に移動可能とし、第１のやまば歯車を上記第２のやまば歯車に対して離間する方向に移動させて上記組込み用穴に差し込み、該第１のやまば歯車を上記第２のやまば歯車に対して接近する方向に移動させて該第２のやまば歯車に噛み合わせ、第１及び第２のやまば歯車が噛み合った状態でそれらをハウジングの内側方向に移動させて、上記ハウジング側壁の組込み用穴内に上記軸受部材を嵌合して組み立てるようにしたものである。

このような構成により、ハウジング内部の第２のやまば歯車をその回転軸方向に移動可能とし、ハウジングの外側に配置された第１のやまば歯車を上記第２のやまば歯車に対して離間する方向に移動させて、ハウジングの側壁に形成され第１のやまば歯車の駆動軸を保持するための組込み用穴に差し込み、該第１のやまば歯車を上記第２のやまば歯車に対して接近する方向に移動させて該第２のやまば歯車に噛み合わせ、第１及び第２のやまば歯車が噛み合った状態でそれらをハウジングの内側方向に移動させて、ハウジング側壁の組込み用穴内に軸受部材を嵌合して組み立てる。

また、上記ハウジングの内側壁と第２のやまば歯車との間に、該第２のやまば歯車の回転軸方向に伸縮する弾性部材を介在させてもよい。これにより、ハウジングの内側壁と第２のやまば歯車との間に介在された弾性部材で、第２のやまば歯車をその回転軸方向に付勢可能とする。

さらに、上記第２のやまば歯車の外周部の歯形形成部は、その回転軸方向に弾性的に変位可能な構造とされている。これにより、第２のやまば歯車の外周部の歯形形成部がその回転軸方向に弾性的に変位可能となる。

さらにまた、上記第２のやまば歯車は、２段変速ギヤとされている。これにより、２段変速ギヤとされた第２のやまば歯車で、第１のやまば歯車との噛み合いによって２段変速を可能とする。

請求項１に係る発明によれば、ハウジング内部の第２のやまば歯車をその回転軸方向に移動可能とし、ハウジングの外側に配置された第１のやまば歯車を上記第２のやまば歯車に対して離間する方向に移動させて、ハウジングの側壁に形成され第１のやまば歯車の駆動軸を保持するための組込み用穴に差し込み、該第１のやまば歯車を上記第２のやまば歯車に対して接近する方向に移動させて該第２のやまば歯車に噛み合わせ、第１及び第２のやまば歯車が噛み合った状態でそれらをハウジングの内側方向に移動させて、ハウジング側壁の組込み用穴内に軸受部材を嵌合して組み立てることができる。したがって、ハウジング内部のやまば歯車に対してハウジング外側から挿入したやまば歯車を噛み合わせて歯車結合することができ、やまば歯車同士を容易に組み立てることができる。

また、請求項２に係る発明によれば、ハウジングの内側壁と第２のやまば歯車との間に介在された弾性部材で、第２のやまば歯車をその回転軸方向に付勢可能とすることができる。したがって、第２のやまば歯車をその回転軸方向に付勢して回転軸方向のガタつきをなくすことができる。

さらに、請求項３に係る発明によれば、第２のやまば歯車の外周部の歯形形成部がその回転軸方向に弾性的に変位可能となる。したがって、第２のやまば歯車の外周部に外力を加えない状態では、歯形形成部をその回転軸方向にて中立状態に保持してガタつきをなくすことができる。

さらにまた、請求項４に係る発明によれば、２段変速ギヤとされた第２のやまば歯車で、第１のやまば歯車との噛み合いによって２段変速を可能とすることができる。したがって、各種の駆動装置等のギヤボックス等に適用できる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図４は、本発明によるやまば歯車の組立構造の第１の実施形態を示す説明図である。このやまば歯車の組立構造は、例えば駆動装置等のギヤボックス等において駆動側歯車及び従動側歯車として、歯のねじれ方向が反対向きのはすば歯車を同軸に組み合わせた形のやまば歯車を用いた組立構造で、駆動側の第１のやまば歯車４と、従動側の第２のやまば歯車６とを備えている。

図１において、第１のやまば歯車４は、例えばプリンタ本体のハウジング１の外側に配置されてモータ２の出力軸３に取り付けられている。このモータ２の出力軸３は、第１のやまば歯車４に対して駆動力を与える駆動軸となるものである。

ハウジング１の内部には、第２のやまば歯車６が配置されている。この第２のやまば歯車６は、第１のやまば歯車４と噛み合ってギヤトレインを構成するもので、ハウジング１の内部に設けられた回転軸５に取り付けられている。

そして、ハウジング１の側壁には、第１のやまば歯車４が取り付けられたモータ２の出力軸３を保持するための組込み用穴７が形成されている。また、モータ２の出力軸３の根元には、組込み用穴７に略すき間なく嵌合されてそのモータ２の出力軸３を保持する軸受部材８が取り付けられている。このとき、組込み用穴７の内径は第１のやまば歯車４の外径よりも大とされ、組込み用穴７内を第１のやまば歯車４が自由に出入り可能とされている。また、軸受部材８の外径は、第１のやまば歯車４の外径よりも大とされると共に、組込み用穴７の内径よりやや小さくされてその内部に略すき間なく嵌合されるようになっている。

ここで、本発明においては、図４に示すように、ハウジング１内部の第２のやまば歯車６がその回転軸５の方向に沿って、矢印Ｃ，Ｄ方向に移動可能の構造とされている。例えば、回転軸５に対して第２のやまば歯車６のボス部がスプライン結合されている。そして、第２のやまば歯車６を矢印Ｄ方向に最も大きく移動したときは、第２のやまば歯車６の外側面とハウジング１の内側壁との間に隙間Ｇが形成されるようになっている。

このような構造において、ハウジング１内部の第２のやまば歯車６に対して、ハウジング１外側から第１のやまば歯車４を挿入して噛み合わせ、歯車を組み立てる状態について説明する。まず、図１において、ハウジング１内部の第２のやまば歯車６を作業者の手などにより矢印Ｃ方向に移動し、ハウジング１の内側壁に接近させておく。

次に、モータ２を矢印Ｂのように持ち上げて第１のやまば歯車４を上移動（第２のやまば歯車６に対して離間する方向に移動）させ、ハウジング１の組込み用穴７の上側の縁部ぎりぎりまで第１のやまば歯車４を位置させ、この状態でモータ２を矢印Ａのように移動して第１のやまば歯車４を組込み用穴７に差し込む。すると、図２に示すように、第１のやまば歯車４は、ハウジング１の内部に挿入されて第２のやまば歯車６の外周面の上方に位置する。この状態では、まだ二つのやまば歯車４，６は噛み合ってはいない。また、そのまま第１のやまば歯車４を差し込むと、軸受部材８が組込み用穴７の上側の縁部に当たることとなる。

そこで、図２において、モータ２を矢印Ｅのように下降させて第１のやまば歯車４を下移動（第２のやまば歯車６に対して接近する方向に移動）させる。すると、図３に示すように、第２のやまば歯車６に対して第１のやまば歯車４が上方から下降して噛み合うと共に、軸受部材８が組込み用穴７の正面に位置する。この状態で、モータ２を矢印Ｆのように移動して第１のやまば歯車４をハウジング１の内側方向に移動させると共に、ハウジング１内部の第２のやまば歯車６を作業者の手などにより矢印Ｄ方向に移動させる。

すると、図４に示すように、ハウジング１の組込み用穴７内に軸受部材８が略すき間なく合致して嵌合し、第１及び第２のやまば歯車４，６が噛み合った状態でそれらをハウジング１の内側方向に移動させて、第１及び第２のやまば歯車４，６を歯車結合して組み立てることができる。なお、この状態では、第２のやまば歯車６の外側面とハウジング１の内側壁との間に隙間Ｇが形成されている。

図５〜図８は、本発明によるやまば歯車の組立構造の第２の実施形態を示す説明図である。この実施形態は、図８に示すように、ハウジング１の内側壁と第２のやまば歯車６の外側面との間に、該第２のやまば歯車６の回転軸５の方向に伸縮する弾性部材９を介在させたものである。この弾性部材９は、板バネ、コイルスプリングなど、第２のやまば歯車６をその回転軸５の方向に沿って矢印Ｃ，Ｄ方向に弾性的に移動可能とするものなら、どのようなものであってもよい。

第２の実施形態におけるやまば歯車４，６の組み立て状態については、基本的には図１〜図４に示す第１の実施形態と同様であるが、以下異なる点だけを説明する。図５において、ハウジング１内部の第２のやまば歯車６を作業者の手などにより矢印Ｃ方向に移動するのは、図８に示す弾性部材９の弾性力に抗して力を加え、第２のやまば歯車６をハウジング１の内側壁に接近させておく。また、図７において、モータ２を矢印Ｆのように移動して第１のやまば歯車４をハウジング１の内側方向に移動させると共に、ハウジング１内部の第２のやまば歯車６を矢印Ｄ方向に移動させるのは、弾性部材９の弾性力に抗して加えていた力を解除するだけでよい。これにより、図８に示すように、弾性部材９の弾性力によってハウジング１内部の第２のやまば歯車６を矢印Ｄ方向に移動させて、図４と同様に第１及び第２のやまば歯車４，６を歯車結合して組み立てることができる。

図９〜図１２は、本発明によるやまば歯車の組立構造の第３の実施形態を示す説明図である。この実施形態は、図１２に示すように、第２のやまば歯車６の外周部の歯形形成部１０が、その回転軸５の方向に弾性的に変位可能な構造とされている。この外周部の歯形形成部１０を弾性的に変位可能とする構造は、回転軸５側のボス部１１と外周部の歯形形成部１０とを結ぶ円板状のウェブを例えばベローズ１２のように形成すればよい。このベローズ１２により、第２のやまば歯車６は、歯車としての回転は伝達しながら、その回転軸５の方向には歯形形成部１０が矢印Ｃ，Ｄ方向に弾性的に変位可能とされる。なお、歯形形成部１０を弾性的に変位可能とする構造は、ベローズ１２に限られず、他の弾性構造であってもよい。

第３の実施形態におけるやまば歯車４，６の組み立て状態については、基本的には図１〜図４に示す第１の実施形態と同様であるが、以下異なる点だけを説明する。図９において、ハウジング１内部の第２のやまば歯車６を作業者の手などにより矢印Ｃ方向に移動するのは、図１２に示すベローズ１２の弾性力に抗して力を加え、第２のやまば歯車６をハウジング１の内側壁に接近させておく。また、図１１において、モータ２を矢印Ｆのように移動して第１のやまば歯車４をハウジング１の内側方向に移動させると共に、ハウジング１内部の第２のやまば歯車６を矢印Ｄ方向に移動させるのは、ベローズ１２の弾性力に抗して加えていた力を解除するだけでよい。これにより、図１２に示すように、ベローズ１２の弾性力によってハウジング１内部の第２のやまば歯車６を矢印Ｄ方向に移動させて、図４と同様に第１及び第２のやまば歯車４，６を歯車結合して組み立てることができる。

図１３及び図１４は、本発明によるやまば歯車の組立構造の第４の実施形態を示す説明図であり、図１３は図１に対応しており、図１４は図４に対応している。この実施形態は、第２のやまば歯車６を２段変速ギヤとしたものである。すなわち、第２のやまば歯車６は、径が大きくて歯数が多い第１変速ギヤ６ａと、径が小さくて歯数が少ない第２変速ギヤ６ｂとを備えている。この第４の実施形態におけるやまば歯車４，６の組み立て状態については、基本的には図１〜図４に示す第１の実施形態と全く同様である。この場合は、２段変速ギヤとされた第２のやまば歯車６で、第１のやまば歯車４との噛み合いによって２段変速を可能とすることができる。したがって、各種の駆動装置等のギヤボックス等に適用できる。

なお、図１３及び図１４は、図１〜図４に示される本発明の第１の実施形態における第２のやまば歯車６を２段変速ギヤとしたものであるが、本発明はこれに限られず、図５〜図８に示される第２の実施形態における第２のやまば歯車６を２段変速ギヤとしてもよいし、図９〜図１２に示される第３の実施形態における第２のやまば歯車６を２段変速ギヤとしてもよい。

本発明によるやまば歯車の組立構造の第１の実施形態を示す説明図である。 同じく第１の実施形態を示す説明図である。 同じく第１の実施形態を示す説明図である。 同じく第１の実施形態を示す説明図である。 本発明によるやまば歯車の組立構造の第２の実施形態を示す説明図である。 同じく第２の実施形態を示す説明図である。 同じく第２の実施形態を示す説明図である。 同じく第２の実施形態を示す説明図である。 本発明によるやまば歯車の組立構造の第３の実施形態を示す説明図である。 同じく第３の実施形態を示す説明図である。 同じく第３の実施形態を示す説明図である。 同じく第３の実施形態を示す説明図である。 本発明によるやまば歯車の組立構造の第４の実施形態を示す説明図である。 同じく第４の実施形態を示す説明図である。 従来のやまば歯車の組立構造における組立状態を示す説明図である。 同じくやまば歯車の組立構造における組立状態を示す説明図である。 従来のやまば歯車の組立構造における他の組立状態を示す説明図である。 同じくやまば歯車の組立構造における他の組立状態を示す説明図である。

符号の説明

１…ハウジング
２…モータ
３…出力軸
４…第１のやまば歯車
５…回転軸
６…第２のやまば歯車
６ａ…第１変速ギヤ
６ｂ…第２変速ギヤ
７…組込み用穴
８…軸受部材
９…弾性部材
１０…歯形形成部
１１…ボス部
１２…ベローズ

Claims (4)

1. ハウジングの外側に配置されて駆動軸に取り付けられた駆動側の第１のやまば歯車と、
   上記ハウジングの内部に配置された従動側の第２のやまば歯車と、
   上記ハウジングの側壁に形成され第１のやまば歯車の駆動軸を保持するための組込み用穴と、
   上記組込み用穴に略すき間なく嵌合されて上記第１のやまば歯車の駆動軸を保持する軸受部材と、
   を備え、上記ハウジング内部の第２のやまば歯車に対してハウジング外側から挿入した第１のやまば歯車を噛み合わせて歯車結合するやまば歯車の組立構造において、
   上記ハウジング内部の第２のやまば歯車をその回転軸方向に移動可能とし、第１のやまば歯車を上記第２のやまば歯車に対して離間する方向に移動させて上記組込み用穴に差し込み、該第１のやまば歯車を上記第２のやまば歯車に対して接近する方向に移動させて該第２のやまば歯車に噛み合わせ、第１及び第２のやまば歯車が噛み合った状態でそれらをハウジングの内側方向に移動させて、上記ハウジング側壁の組込み用穴内に上記軸受部材を嵌合して組み立てるようにしたことを特徴とするやまば歯車の組立構造。
2. 上記ハウジングの内側壁と第２のやまば歯車との間に、該第２のやまば歯車の回転軸方向に伸縮する弾性部材を介在させたことを特徴とする請求項１記載のやまば歯車の組立構造。
3. 上記第２のやまば歯車の外周部の歯形形成部は、その回転軸方向に弾性的に変位可能な構造とされていることを特徴とする請求項１記載のやまば歯車の組立構造。
4. 上記第２のやまば歯車は、２段変速ギヤとされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のやまば歯車の組立構造。

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