JP5403622B2

JP5403622B2 - 扇状ギヤ用防塵カバー

Info

Publication number: JP5403622B2
Application number: JP2010039021A
Authority: JP
Inventors: 弘明平井
Original assignee: 株式会社平井鉄工所
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2030-02-24
Also published as: JP2011174537A

Description

本発明は、ピニオンと扇状ギヤとを噛み合わせる動力伝達機構の前記扇状ギヤの歯面を覆う扇状ギヤ用防塵カバーに関する。

ギヤは、回転運動を伝達する動力伝達機構を構成する機械要素として様々な場面で利用されている。例えば特許文献１が開示する傾斜テーブル装置は、ワークを傾斜状態で支持するテーブル（符号３）を傾斜させる手段として、テーブル下面に備え付けた扇状ギヤ（符号５）に、モータ（符号６）で駆動されるピニオン（符号７）を噛み合わせた動力伝達機構を構成している。噛み合わせる扇状ギヤとピニオンとの回転比を適当に設定すると、ピニオンの１回転に応じて扇状ギヤを所定角度だけ揺動させ、テーブルの傾斜角度を正確に設定できる。傾斜したテーブルの姿勢は、例えば扇状ギヤをクランプ装置（符号５）で挟持することにより、保持する。

実全平01-074032号公報

特許文献１が開示する傾斜テーブル装置にも見られるように、テーブルの傾斜角度を正確に設定する回転比の関係から、通常、回転動力を伝達するピニオンは小さく、テーブル下面に備え付けた扇状ギヤは大きくなる。このため、ピニオンは、例えばベース（架台、符号１）に設けたピニオン支持部の内部で回転させて全体を外部から隠すことができるので、防塵の問題を生じないが、扇状ギヤは、ピニオンと噛み合う部分がピニオン支持部に隠されるものの、歯面の大部分を前記ピニオン支持部設けた扇状ギヤ用開口から突出させることになり、防塵が問題となる。単純に扇状ギヤの歯面に対してカバーを被せることも考えられるが、ピニオンと噛み合う一部が位置変化する扇状ギヤの歯面にカバーを被せて固定することはできない。

この点、特許文献１は、扇状ギヤの防塵に触れていない。しかし、傾斜テーブル装置を利用する環境は様々で、そもそもテーブルに取り付けたワークの加工屑が扇状ギヤに付着する虞があり、扇状ギヤの防塵は無視できない課題である。また、テーブルの傾斜角度の精度を上げようとすると、わずかな塵が扇状ギヤに付着しても問題となる。そこで、ピニオン支持部の内部で回転するピニオンと、ピニオン支持部に設けた扇状ギヤ用開口から歯面を突出させて揺動する扇状ギヤとを噛み合わせる動力伝達機構の前記扇状ギヤのピニオン支持部から突出する歯面を覆う扇状ギヤ用防塵カバーについて、検討した。

検討の結果開発したものが、ピニオン支持部の内部で回転するピニオンと、ピニオン支持部に設けた扇状ギヤ用開口から歯面を突出させて揺動する扇状ギヤとを噛み合わせる動力伝達機構の前記扇状ギヤのピニオン支持部から突出する歯面を覆う扇状ギヤ用防塵カバーであって、カバー始端は扇状ギヤの歯面端部に固着し、カバー本体は内周面を扇状ギヤの歯面に添わせ、カバー終端は前記扇状ギヤの歯面端部に至る歯面が突出する扇状ギヤ用開口からピニオン支持部の内部に差し込んで自由状態にしている扇状ギヤ用防塵カバーである。「扇状ギヤの歯面端部に至る歯面」とは、ピニオン支持部に設けた扇状ギヤ用開口から扇状ギヤの歯面端部に至る範囲の歯面を意味する。

扇状ギヤは、一方の歯面端部に至る範囲と他方の歯面端部に至る範囲とに歯面を分け、ピニオン支持部に設けた扇状ギヤ用開口からそれぞれを突出させる範囲を増減させながら揺動するから、扇状ギヤ用防塵カバーも各歯面端部に至る範囲に対応して１つずつ、計２基設ける。しかし、例えば扇状ギヤが一方の歯面端部に至る歯面しかピニオン支持部の扇状ギヤ用開口から突出させない場合、扇状ギヤ用防塵カバーは、前記扇状ギヤ用開口から突出する一方の歯面端部に至る範囲に対応して１基だけ設ければよい。各歯面端部に至る範囲に対応して２基設ける扇状ギヤ用防塵カバーは、各歯面端部に至る歯面の最大突出量に相当する長さ（又は若干長い長さ）にする。一方の歯面端部に対応して１基だけ設ける扇状ギヤ用防塵カバーは、基本的に扇状ギヤの歯面に等しい長さ（又は若干長い長さ）にする。

本発明の扇状ギヤ用防塵カバーは、カバー始端を扇状ギヤの歯面端部に固着し、カバー終端を前記扇状ギヤの歯面端部に至る歯面が突出する扇状ギヤ用開口からピニオン支持部の内部に差し込んで自由状態にすることにより、カバー本体が扇状ギヤの揺動に連れてピニオン支持部の扇状ギヤ用開口から繰り出され又は取り込まれて歯面に添わされ、前記歯面の防塵を図る。カバー本体は、必要長さだけ扇状ギヤ用開口から繰り出され、残りはカバー終端に合わせて扇状ギヤ用開口からピニオン支持部の内部に収納される。扇状ギヤ用開口は、通常、周縁を歯面に近接させて形成されているので、扇状ギヤ用開口から繰り出されるカバー本体は、歯面端部に至る歯面の全域にわたってほとんど隙間なく添わせることができる。仮に扇状ギヤ用開口の周縁と歯面とが離れている場合、前記扇状ギヤ用開口から繰り出されるカバー本体の外周面に規制ローラを宛てがうとよい。

カバー本体は、扇状ギヤの歯面を挟む一対の歯面ガイドの外周縁に当接させて扇状ギヤの歯面に添わせることにより、歯面ガイドと共に歯面を囲む閉空間を形成し、扇状ギヤの歯面を完全に外部から隠すことができる。カバー本体を歯面ガイドの外周縁に当接させるため、歯面ガイドの外周縁は扇状ギヤの歯面より半径方向外向きに突出している（＝扇状ギヤの歯先円半径より歯面ガイドの外周円半径が大きい）。この歯面ガイドは、前述のように、カバー本体と共に歯面を囲む閉空間を形成する働きに加え、カバー本体が歯面に直接触れて歯面を傷つけないようにする働きや、後述するように、板材で構成されるカバー本体が外部から力を受けて変形しないように保護する働きも有する。歯面ガイドがカバー本体を保護する働きは、ひいては扇状ギヤの歯面を保護する働きにもなる。

カバー本体は、扇状ギヤの歯面に添わせ、前記歯面を隠すことのできる長尺部材であれば何でもよいが、ピニオン支持部の扇状ギヤ用開口から突出した歯面に密着して添わせることが望ましいことから、可撓性又は弾性を備える板材であり、扇状ギヤの歯面に添って湾曲する素材から構成するとよい。具体的には、カバー本体を板バネで構成するとよい。この場合、板バネの始端及び終端をそのままカバー始端及びカバー終端にしてもよいし、板バネの始端に取り付けた取付部材をカバー始端、板バネの終端に取り付けた係合部材をカバー終端にしてもよい。板バネの始端に取り付けた取付部材は、扇状ギヤの歯面端部に対してカバー始端を固定するフランジ部材等を意味する。また、板バネの終端に取り付けた係合部材は、扇状ギヤ用開口に係合して板バネの逸脱を防止するストッパ等を意味する。

本発明の扇状ギヤ用防塵カバーにより、例えば特許文献１が開示する傾斜テーブル装置に利用されている扇状ギヤ及びピニオンから構成される動力伝達機構における前記扇状ギヤがピニオン支持部から突出させる歯面の防塵を図ることができるようになる。これにより、傾斜テーブル装置を利用する環境が限定されなくなり、特にワークの加工屑が歯面に付着する心配がなくなる効果が得られる。また、テーブルの傾斜精度を上げやすくなり、扇状ギヤの歯面が外部に露出する従来の傾斜テーブル装置に比べ、より精密かつ正確にテーブルの傾斜角度が設定できるようになる効果が得られる。

本発明の一例である傾斜テーブル装置の左側面図である。本例の傾斜テーブル装置の背面図である。本例の傾斜テーブル装置の右側面図である。テーブルが水平姿勢にある状態におけるピニオン支持部の図２中Ａ−Ａ端面図である。テーブルが水平姿勢にある状態における扇状ギヤと防塵前カバー及び防塵後カバーとの関係を表す斜視図である。テーブルが傾斜姿勢にある状態におけるピニオン支持部の図４相当端面図である。テーブルが傾斜姿勢にある状態における傾斜テーブル装置の図２相当背面図である。テーブルが傾斜姿勢にある状態における扇状ギヤと防塵前カバー及び防塵後カバーとの関係を表す斜視図である。図８中Ｂ矢視部分破断図である。

以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。本発明は、例えば図１〜図４に見られるように、ワーク（図示略）を載せるテーブル１を水平姿勢（傾斜角＝０度）〜傾斜姿勢（例えば最大傾斜角＝90度）まで傾斜させることのできる傾斜テーブル装置の動力伝達機構に利用される。従来同種の傾斜テーブル装置も、本例と同様に、扇状ギヤ３とピニオン21とを噛み合わせる動力伝達機構を構成し、動力伝達機構自体は従来と変わらない。本発明は、動力伝達機構を構成する扇状ギヤ３の歯面31を覆う防塵前カバー４及び防塵後カバー５を設けた点に特徴を有し、それ以外は従来と同様にできる。これから、本発明は従来同種の傾斜テーブル装置を改造して適用することもできる。

本例のテーブル１は、底面から張り出すフランジに設けられた傾斜軸11を介してピニオン支持部２及び傾斜軸支持部６に揺動自在に支持される。扇状ギヤ３は、揺動中心を前記傾斜軸11に一致させてテーブル１の底面から張り出すフランジにボルト止めされている。このほか、本例のテーブル１は、ピニオン支持部２及び傾斜軸支持部６の各右端面に左側面を摺接させる円弧状の回転ガイド12,12をテーブル１の底面側に取り付けている。傾斜軸支持部６側の回転ガイド12は、回転ガイド12の周面に倣った凹みを形成したカバー部材で背面側が囲まれている（図３参照）が、傾斜軸支持部６を構成する本体ブロックの右端面に左側面を摺接させている。

各回転ガイド12は、傾斜軸11を中心とする円軌道のガイド溝121を設け、ガイド溝122それぞれに円弧状の押さえ板122が右方から宛てがわれている。これにより、回転ガイド12は、押さえ板122からガイド溝121を通じてピニオン支持部２及び傾斜軸支持部６にボルトを捩じ込むと、前記ピニオン支持部２及び傾斜軸支持部６の各右端面と押さえ板122とにより挟持されて動きが規制され、ひいてはテーブル１を間接的に拘束し、前記テーブル１の水平姿勢又は傾斜姿勢を保持できるようにしている。テーブル１を傾斜姿勢にさせたり、水平姿勢に復帰させる際は、押さえ板122からピニオン支持部２及び傾斜軸支持部６に捩じ込むボルトを緩め、前記拘束を解除する。

ピニオン支持部２は、内部にカバー収納空間23を形成した側面視方形の金属製ブロックで、前記カバー収納空間23に連通して、前面及び上面に跨がって連続する扇状ギヤ用開口22を設けている。テーブル１や扇状ギヤ３は、ピニオン支持部２の前面及び上面が交差する角部に設けられたボス部に傾倒軸11を軸着することにより、支持されている。扇状ギヤ３は、扇状ギヤ用開口22の前面側から歯面前端部211に至る歯面31を、扇状ギヤ用開口22の上面側から歯面後端部212に至る歯面31をそれぞれ突出させ、カバー収納空間23に内蔵されたピニオン21と噛み合わせている。

既述したように、扇状ギヤ用開口22はピニオン支持部２を構成する金属製ブロックの前面及び上面に開口しているが、説明の便宜上、前記扇状ギヤ用開口22の前面から突出する部位を「前〜」とし、扇状ギヤ用開口22の上面から突出する部位を前記「前〜」の対になる語として「後〜」と呼んでいる。例えば、歯面前端部311は扇状ギヤ用開口22の前面から突出し、歯面後端部312は前記扇状ギヤ用開口22の上面から突出する。また、扇状ギヤ用開口22の前面から出し入れされる扇状ギヤ用防塵カバーを防塵前カバー４、扇状ギヤ用開口22の上面から出し入れされる扇状ギヤ用防塵カバーを防塵後カバー５と呼んでいる。

ピニオン21は、図２及び図４に見られるように、左方（図２中左方）に延びるピニオン軸211に中間ギヤ212を取り付けている。中間ギヤ212は、ハンドル242を着脱自在な操作軸24（図１参照）に取り付けた操作ギヤ241と噛み合わせている。こうして、操作軸24からピニオン21、そして扇状ギヤ３に至る動力伝達機構が構成される。扇状ギヤ３は、上述の通り、押さえ板122による締め付けを緩めてテーブル１を揺動自在にした状態で操作軸24に装着したハンドル242を廻すことにより、ハンドル242の回転が操作ギヤ241、中間ギヤ212、ピニオン21に伝達され、揺動させられる。本例の傾斜テーブル装置は、テーブル１の傾斜角を正確に設定するため、ピニオン軸211にバーニヤ目盛り213を取り付けている。

扇状ギヤ３は、半円弧状の金属製歯車で、外周面に歯面31を形成し、歯面前端部311及び歯面後端部312をそれぞれ切り欠いて段差を形成している。歯面前端部311及び歯面後端部312は、防塵前カバー４及び防塵後カバー５の折り曲げた前カバー始端41及び後カバー始端51をそれぞれ引っ掛ける固着部位である。本例の扇状ギヤ３は、外形が扇状ギヤ３に相似で、歯先円半径より外周円半径が大きい歯面ガイド32,32で挟んでいる。これにより、扇状ギヤ３の歯面31は左右から見ることができず、また防塵前カバー４及び防塵後カバー５が前記歯面ガイド32に跨がって歯面31を隠すので、扇状ギヤ用開口22から突出する歯面31が外部に露出する虞をなくしている。

防塵前カバー４は、扇状ギヤ３の歯面31が並ぶ周長の１/２より少し長い板バネから構成され、Ｌ字に折り曲げた前カバー始端41が歯面前端部311にビス止めされ、前カバー本体42の内周面を歯面ガイド32の外周縁に宛てがいながら一定の空間を挟んで歯面31に添わせ（後掲図９参照）、前カバー終端43を扇状ギヤ用開口22の前面側からカバー収納空間23に差し込む。本例は、テーブル１の傾斜に従って前カバー本体42を無理なく取り込ませる目的から、前カバー本体42が摺接するカバー収納空間23の内壁面の延長線となる前カバー終端待避路231をカバー収納空間23からピニオン21より背面側に突出させて、前記ピニオン21の下面側を通過する前カバー終端43を前カバー終端待避路231に待避させている。

同様に、防塵後カバー５は、扇状ギヤ３の歯面31が並ぶ周長の１/２より少し長い板バネから構成され、Ｌ字に折り曲げた後カバー始端51が歯面後端部312にビス止めされ、後カバー本体52の内周面を歯面ガイド32の外周縁に宛てがいながら一定の空間を挟んで歯面31に添わせ（後掲図９参照）、後カバー終端53を扇状ギヤ用開口22の上面側からカバー収納空間23に差し込む。本例は、上述同様の目的から、後カバー本体52が摺接するカバー収納空間23の内壁面の延長線となる後カバー終端待避路232をカバー収納空間23からピニオン21より下面側に突出させ、前記ピニオン21の背面側を通過する後カバー終端53を後カバー終端待避路232に待避させている。

防塵前カバー４及び防塵後カバー５は、いずれか一方がカバー収納空間23から繰り出されると、残る他方がカバー収納空間23に取り込まれる関係にあり、扇状ギヤ用開口22から突出する扇状ギヤ３の歯面31をそれぞれが隠すことにより、前記歯面31が外部に露出しないようにする。例えばテーブル１が水平姿勢にあると、図４及び図５に見られるように、最大限に繰り出された防塵前カバー４の前カバー本体42が歯面31に添って歯面ガイド32に宛てがわれ、逆に最大限取り込まれた防塵後カバー５の後カバー本体52が歯面31から離れ、後カバー終端53を後カバー終端待避路232に待避させる。

テーブル１が傾斜姿勢になると、図６〜図８に見られるように、繰り出されていた防塵前カバー４は前カバー本体42を歯面ガイド32から離してカバー収納空間23に取り込んでいき、前カバー終端43を前カバー終端待避路231に待避させる。これに対し、取り込まれていた防塵後カバー５は、後カバー終端待避路232から後カバー終端53を引き出しながら後カバー本体52を繰り出し、繰り出した後カバー本体52を歯面31に添って歯面ガイド32に宛てがう。このように、防塵前カバー４及び防塵後カバー５は、いずれか一方がカバー収納空間23から繰り出されると、残る他方がカバー収納空間23に取り込まれる関係にある。

扇状ギヤ用開口22から繰り出された防塵後カバー５は、図９に見られるように、歯面ガイド32,32の外周縁に後カバー本体52を当接させるのみで、歯面31に接触しない。これは、歯面ガイド32,32と後カバー本体52とに囲まれる閉空間に歯面31を収めることにより、完全な防塵対策を実現するほか、後カバー本体52が歯面31に接触することを避けて歯面31の損傷を防止したり、外力を後カバー本体52が先に受けることにより歯面31が損傷しないようにしたりする。防塵後カバー５は、後カバー始端51を歯面後端部312にビス止めしているだけなので、万一破損しても交換が容易なので、防塵後カバー５により歯面31を保護している。これらは、防塵前カバー４も同様である。

１テーブル
11 傾斜軸
12 回転ガイド
２ピニオン支持部
21 ピニオン
22 扇状ギヤ用開口
23 カバー収納空間
24 操作軸
３扇状ギヤ
31 歯面
32 歯面ガイド
４防塵前カバー
５防塵後カバー
６傾斜軸支持部

Claims

ピニオン支持部の内部で回転するピニオンと、ピニオン支持部に設けた扇状ギヤ用開口から歯面を突出させて揺動する扇状ギヤとを噛み合わせる動力伝達機構の前記扇状ギヤのピニオン支持部から突出する歯面を覆う扇状ギヤ用防塵カバーであって、
カバー始端は扇状ギヤの歯面端部に固着し、カバー本体は内周面を扇状ギヤの歯面に添わせ、カバー終端は前記扇状ギヤの歯面端部に至る歯面が突出する扇状ギヤ用開口からピニオン支持部の内部に差し込んで自由状態にしている扇状ギヤ用防塵カバー。
カバー本体は、扇状ギヤの歯面を挟む一対の歯面ガイドの外周縁に当接させて扇状ギヤの歯面に添わせる請求項１記載の扇状ギヤ用防塵カバー。
カバー本体は、可撓性又は弾性を備える板材であり、扇状ギヤの歯面に添って湾曲する請求項１又は２いずれか記載の扇状ギヤ用防塵カバー。