JP5403704B2 - Low backlash gear mechanism and device - Google Patents
Low backlash gear mechanism and device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5403704B2 JP5403704B2 JP2011230700A JP2011230700A JP5403704B2 JP 5403704 B2 JP5403704 B2 JP 5403704B2 JP 2011230700 A JP2011230700 A JP 2011230700A JP 2011230700 A JP2011230700 A JP 2011230700A JP 5403704 B2 JP5403704 B2 JP 5403704B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- input
- output
- sub
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/17—Toothed wheels
- F16H55/18—Special devices for taking up backlash
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/12—Arrangements for adjusting or for taking-up backlash not provided for elsewhere
- F16H2057/126—Self-adjusting during operation, e.g. by a spring
- F16H2057/127—Self-adjusting during operation, e.g. by a spring using springs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Gear Transmission (AREA)
Description
本発明は、ギアの停止時に、ギアとギアの歯面間のバックラッシュを自動的に減少させるローバックラッシュギア機構及び装置に関する。 The present invention relates to a low backlash gear mechanism and apparatus for automatically reducing backlash between a gear and a gear tooth surface when the gear is stopped.
一対の歯車が円滑に作動するには歯面間のバックラッシュが必要であるが、高い精度が要求される装置においては、バックラッシュが少ない装置が要求される。例えば、繰返しの位置決め精度が要求される搬送装置に使用される減速装置においてはその傾向が顕著であり、バックラッシュが大きいと出力軸が停止したとき、搬送物の慣性力の反力等の原因により、出力軸がそれまで回転していた方向と逆のトルクが生じた場合に、停止位置がわずかにぶれるため、ワークを定位置に正確かつ確実に停止させることができなくなるという問題が生じる。このため、停止時にバックラッシュを自動的になくすことが要求されている。また、モータの正転及び逆転駆動が繰返される場合、モータの正転、逆転に対応できるローバックラッシュギア機構、装置が要求される。
これまでにローバックラッシュギア機構、装置は多く開発されており、その例として、以下に挙げるようなものがある。
In order for the pair of gears to operate smoothly, backlash between the tooth surfaces is necessary. However, in a device that requires high accuracy, a device with less backlash is required. For example, this tendency is remarkable in a reduction gear used for a conveying device that requires repeated positioning accuracy. When the output shaft stops when the backlash is large, the reaction force of the inertial force of the conveyed object As a result, when the torque opposite to the direction in which the output shaft has been rotated is generated, the stop position slightly fluctuates, and thus there is a problem that the work cannot be stopped accurately and reliably at the fixed position. For this reason, there is a demand for automatically eliminating backlash when stopping. Further, when the forward rotation and reverse drive of the motor are repeated, a low backlash gear mechanism and device that can cope with the forward rotation and reverse rotation of the motor are required.
Many low backlash gear mechanisms and devices have been developed so far, examples of which include the following.
特許文献1には、同軸上に2個のギアを具え、一方のギアに他方のギアに対して回転方向に付勢するねじりコイルばねが調整部材及び止めねじによって取付けられているローバックラッシュギア機構が開示されている。この構成によれば、調整部材を回しねじりコイルばねにねじりモーメントを加えた状態で止めねじで固定すれば、ねじりコイルばねの反力の強弱を簡易に調整することができるとされている。
特許文献2には、同軸上に2個のギアを具え、一方のギアに長孔が設けられ、その孔に納まるように鋼球、弾性体及び調節手段を具える押圧機構が設けられ、他方のギアに設けられるガイド部が押圧機構に挿入され、そのガイド部に設けられる溝が押圧機構の鋼球と接しており、ギアの回転時ガイド部から鋼球を介して弾性体に回転方向のモーメントが加わり弾性体が圧縮され、ギアの停止時に弾性体の反力がガイド部に加わりガイド部が設けられているギアを回転させることによりバックラッシュを減少させるローバックラッシュギア機構が開示されている。なお、押圧機構に設けられる調節手段により、弾性体に加えられる圧力を予め調節することができるとされている。
特許文献3には、駆動ギアと、別々の軸に設けられる駆動ギアに噛合う2個の中立ギア、それぞれの中立ギアと同軸上に設けられる被動ギア、及び被動ギアと噛合う出力ギアが組合わされ、これらの歯車を連結する中立ギア及び被動ギアが設けられる軸の片方にトルクレンチ等で所望のねじりトルクを与え、その状態でクサビ状挟持部材により固着し、出力ギアに係合する歯車に位相差を発生させるローバックラッシュギア装置が開示されている。この装置によると、一方の軸に与えられるねじりトルクによって2個の被動ギアに位相差が発生し、お互いに離反する方向に押付け力が働くことになり、バックラッシュを低減させることができるとされている。
Patent Document 1 discloses a low backlash gear which includes two gears on the same axis and a torsion coil spring which is biased in the rotational direction with respect to the other gear by one adjusting member and a set screw. A mechanism is disclosed. According to this configuration, the strength of the reaction force of the torsion coil spring can be easily adjusted by rotating the adjusting member and fixing it with the set screw in a state where a torsional moment is applied to the torsion coil spring.
In Patent Document 2, two gears are provided on the same axis, a long hole is provided in one gear, and a pressing mechanism including a steel ball, an elastic body, and an adjusting means is provided in the hole, The guide portion provided in the gear is inserted into the pressing mechanism, and the groove provided in the guide portion is in contact with the steel ball of the pressing mechanism. When the gear rotates, the guide portion is rotated from the guide portion to the elastic body via the steel ball. Disclosed is a low backlash gear mechanism that reduces the backlash by applying a moment to compress the elastic body and applying a reaction force of the elastic body to the guide portion when the gear stops and rotating the gear provided with the guide portion. Yes. In addition, it is supposed that the pressure applied to an elastic body can be adjusted beforehand by the adjustment means provided in a press mechanism.
Patent Document 3 includes a drive gear, two neutral gears that mesh with drive gears provided on separate shafts, a driven gear that is provided coaxially with each neutral gear, and an output gear that meshes with the driven gear. A desired torsional torque is applied to one of the shafts on which the neutral gear and the driven gear for connecting these gears are provided with a torque wrench, etc., and in this state, the shaft is fixed by a wedge-shaped clamping member and engaged with the output gear. A low backlash gear device for generating a phase difference is disclosed. According to this device, a phase difference occurs between the two driven gears due to the torsional torque applied to one shaft, and a pressing force acts in a direction away from each other, thereby reducing backlash. ing.
特許文献1のようなローバックラッシュギア機構の場合、ねじりコイルばねの特性上、コイルを巻込む方向にギアが回転することが望ましいため、正転と逆転を繰返す場合には向いていない。また、ねじりコイルばねのねじりモーメントを調整部材によって調節した後、止めねじによって固定するという構成であるため組立てが困難である。
特許文献2のようなローバックラッシュギア機構では、調節手段によって弾性体に加えられる圧力を調節する場合、調節する度に押圧機構をギアから取外し、調節した後に再度組立てなければならないため不便である。また、ギアのサイズが小さくなればなるほど、そのギアよりも格段に小さい押圧機構を扱うことになるため、取扱いがますます難しくなる。
特許文献3のようなローバックラッシュギア装置では、片方の軸にトルクレンチ等でねじりトルクを与えた状態でクサビ状挟持部材により固着しなければならないため組立てが困難である。また、この構成によるとねじりトルクの調節が難しいという問題がある。
In the case of a low backlash gear mechanism such as that disclosed in Patent Document 1, it is desirable that the gear rotates in the direction in which the coil is wound because of the characteristics of the torsion coil spring. In addition, since the torsional moment of the torsion coil spring is adjusted by the adjusting member and then fixed by the set screw, it is difficult to assemble.
In the low backlash gear mechanism as in Patent Document 2, when adjusting the pressure applied to the elastic body by the adjusting means, it is inconvenient because the pressing mechanism must be detached from the gear each time it is adjusted, and then reassembled after adjustment. . Also, the smaller the size of the gear, the more difficult it will be to handle since it will handle a much smaller pressing mechanism than the gear.
A low backlash gear device such as that of Patent Document 3 is difficult to assemble because it must be fixed by a wedge-shaped clamping member in a state where a torsion torque is applied to one of the shafts with a torque wrench or the like. In addition, this configuration has a problem that it is difficult to adjust torsional torque.
そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、モータの正逆転が繰返される場合にも対応でき、組立てが簡単で、ねじりトルクの調節が簡便にできるローバックラッシュギア機構及び装置を提供することをその目的とする。 Therefore, in view of the problems of the prior art described above, the present invention provides a low backlash gear mechanism and apparatus that can cope with the case where the motor is rotated forward and backward, is easy to assemble, and can easily adjust torsional torque. Its purpose is to provide.
本発明は、軸と連結されるメインギア及び同軸上に回転可能に設けられ、少なくとも1つの半球型の穴が設けられているサブギア、前記半球型の穴に嵌合するボール、前記ボールが嵌合可能な大きさの周方向断面V字型の溝が設けられ、前記軸と連結され、軸方向に移動可能なドリブンプレート、前記軸にねじ込まれるナット、及び前記ナットと前記ドリブンプレートの間に設けられる弾性体を具え、
前記軸の一端から順に、前記ナット、弾性体、ドリブンプレート、ボール、サブギア、メインギアが配置され、
前記ドリブンプレートが、前記サブギアの前記ボールが嵌合している前記半球型の穴の最深部と前記溝の最深部とが回転方向にずれ、前記ボールが前記溝の一方の斜面に接している状態で、前記弾性体により押圧され、
前記ボールが前記半球型の穴の最深部と前記溝の最深部との位置のずれをなくす方向に移動し、前記メインギア及びサブギアにねじりトルクを発生させバックラッシュが少ない状態にすることを特徴とするローバックラッシュギア機構によって前記課題を解決した。
The present invention relates to a main gear connected to a shaft, a sub gear provided rotatably on the same axis and provided with at least one hemispherical hole, a ball fitted into the hemispherical hole, and the ball fitted therein. A groove having a V-shaped circumferential section having a size that can be coupled is provided, and is connected to the shaft and is movable in the axial direction, a nut that is screwed into the shaft, and between the nut and the driven plate Comprising an elastic body provided,
In order from one end of the shaft, the nut, elastic body, driven plate, ball, sub gear, main gear are arranged,
In the driven plate, the deepest part of the hemispherical hole into which the ball of the sub gear is fitted and the deepest part of the groove are displaced in the rotation direction, and the ball is in contact with one inclined surface of the groove. In the state, pressed by the elastic body ,
The ball moves in a direction that eliminates a positional shift between the deepest portion of the hemispherical hole and the deepest portion of the groove, and generates a torsion torque in the main gear and the sub gear to reduce backlash. The above problem was solved by the low backlash gear mechanism.
また、請求項2のように、サブギアにねじで装着される、少なくとも1つのボールが嵌合する半球型の穴及び前記ねじを挿入するための正面から見て楕円型の長孔を有するドリブンフランジを具えることが好適である。 Further, according to claim 2, a driven flange having a hemispherical hole into which at least one ball is fitted, and an elliptical long hole for inserting the screw, which are attached to the sub gear with a screw. It is suitable to provide.
また、請求項3のように、入力軸又は出力軸に設けられる入力ギア又は出力ギア及び入力ギア又は出力ギアに噛合し出力軸又は入力軸に設けられる2枚のギアを有する出力ギア又は入力ギアを具え、前記出力ギア又は入力ギアの片方のギアをメインギアとし、他方のギアをサブギアとして、出力ギア又は入力ギアに請求項1又は2のローバックラッシュギア機構が組込まれているローバックラッシュギア装置とすることが好ましい。 Further, as in claim 3, an output gear or an input gear having two gears provided on the output shaft or the input shaft that meshes with the input gear or the output gear and the input gear or the output gear provided on the input shaft or the output shaft. A low backlash in which one of the output gear or the input gear is a main gear and the other gear is a sub gear, and the low backlash gear mechanism of claim 1 or 2 is incorporated in the output gear or the input gear. A gear device is preferable.
また、請求項4のように、入力軸に設けられる入力ギア、出力軸に設けられる出力ギア、前記入力ギアと出力ギアの間に設けられ、前記入力ギアと噛合する中間出力ギア及び前記出力ギアと噛合する中間入力ギアを有する、第1中間ギア及び第2中間ギアを具え、第1中間ギア又は第2中間ギアの中間入力ギアをメインギア又はサブギアとし、中間出力ギアをサブギア又はメインギアとして、第1中間ギア又は第2中間ギアに請求項1又は2のローバックラッシュギア機構が組込まれていることを特徴とするローバックラッシュギア装置とすることが好適である。 Further, as in claim 4, an input gear provided on the input shaft, an output gear provided on the output shaft, an intermediate output gear provided between the input gear and the output gear and meshing with the input gear, and the output gear A first intermediate gear and a second intermediate gear, the intermediate input gear of the first intermediate gear or the second intermediate gear is a main gear or a sub gear, and the intermediate output gear is a sub gear or a main gear. The low backlash gear device according to claim 1 or 2 is preferably incorporated into the first intermediate gear or the second intermediate gear.
本発明によれば、ドリブンプレートが、サブギアのボールが嵌合している半球型の穴の最深部と周方向の断面V字型の溝の最深部とが回転方向にずれ、ボールがその溝の一方の斜面に接している状態で、弾性体により押圧されているという構成であるため、弾性体の反力によってドリブンプレートが押されることにより、ボールが溝に嵌ろうとする方向に移動し、半球型の穴の最深部と溝の最深部との位置のずれをなくそうとする。このため、ドリブンプレートとサブギアには相対回転方向のトルク、すなわち、ねじりトルクが発生することになる。このドリブンプレートは軸と連結されているため、ドリブンプレートに加わるねじりトルクは軸を通じて軸と連結されているメインギアに通じることになり、結果として、メインギアとサブギアにねじりトルクが与えられ、メインギアとサブギアは相対方向に回転しようとする。かくして、メインギア及びサブギアを他のギアと噛合させた場合、他のギアの両側の歯面にメインギア又はサブギアのいずれかが接することになるため、バックラッシュを少なくすることができる。 According to the present invention, in the driven plate, the deepest part of the hemispherical hole into which the ball of the sub gear is fitted and the deepest part of the groove having a V-shaped cross section in the circumferential direction are displaced in the rotation direction. Since it is configured to be pressed by the elastic body in contact with one of the slopes, the driven plate is pressed by the reaction force of the elastic body, so that the ball moves in a direction to fit into the groove, An attempt is made to eliminate the positional shift between the deepest part of the hemispherical hole and the deepest part of the groove. For this reason, torque in the relative rotational direction, that is, torsional torque is generated in the driven plate and the sub gear. Since this driven plate is connected to the shaft, the torsional torque applied to the driven plate is communicated to the main gear connected to the shaft through the shaft. As a result, the torsional torque is applied to the main gear and the sub gear, The gear and sub-gear try to rotate in relative directions. Thus, when the main gear and the sub gear are engaged with the other gear, either the main gear or the sub gear comes into contact with the tooth surfaces on both sides of the other gear, so that the backlash can be reduced.
また、出力軸の一端から順に、ナット、弾性体、ドリブンプレート、ボール、サブギア、メインギアが配置され、ドリブンプレートが、サブギアのボールが嵌合している半球型の穴の最深部と断面V字型の溝の最深部とを回転方向にずらし、ボールが溝の一方の斜面に接している状態で、弾性体により押圧されるように取付けられているという単純な構造であるため、簡便に組立てることができる。 Further, in order from one end of the output shaft, a nut, an elastic body, a driven plate, a ball, a sub-gear, and a main gear are arranged, and the driven plate has a deepest portion of a hemispherical hole into which the sub-gear ball is fitted and a cross section V Because it is a simple structure in which the ball is in contact with one of the slopes of the groove and is attached to be pressed by an elastic body, with the deepest part of the letter-shaped groove being shifted in the rotational direction. Can be assembled.
また、出力軸にねじ込まれるナットのねじ込み角度によって弾性体の反力、すなわち、ドリブンプレートを押圧する力を調節できるため、ねじりトルクの大きさの調節を容易に行うことができる。 In addition, since the reaction force of the elastic body, that is, the force pressing the driven plate can be adjusted by the screwing angle of the nut screwed into the output shaft, the magnitude of the torsion torque can be easily adjusted.
また、請求項2のように、サブギアにねじで装着される、ボールが嵌合する半球型の穴及びねじを挿入するための正面から見て楕円型の長孔を有するドリブンフランジを具える構成にすれば、長孔の範囲内でねじの装着位置を変更し、ドリブンフランジのサブギアへの取付角度を調整することができるので、結果として、半球型の穴の周方向の位置を調整することができ、半球型の穴の最深部と断面V字型の溝の最深部とのずれ具合を簡便に調整することができる。 Further, as in claim 2, a configuration is provided that includes a driven flange that is attached to the sub-gear with a screw and has a hemispherical hole into which the ball is fitted and an elliptical oblong hole as viewed from the front for inserting the screw. If so, the mounting position of the screw can be changed within the range of the long hole and the mounting angle of the driven flange to the sub gear can be adjusted. As a result, the circumferential position of the hemispherical hole can be adjusted. It is possible to easily adjust the deviation between the deepest part of the hemispherical hole and the deepest part of the V-shaped groove.
そして、請求項3のように、入力軸に設けられる入力ギア及び入力ギアに噛合する出力軸に設けられる2枚のギアを有する出力ギアを具えるローバックラッシュギア装置において、出力ギアの片方のギアをメインギアとし、他方のギアをサブギアとして、出力ギアに請求項1又は2のローバックラッシュギア機構を組込むことが好適であり、この場合、入力ギアが回転したときのトルクは、右回転時又は左回転時のいずれの場合でも、メインギア又はサブギアに与えられているねじりトルクと逆方向に作用する。具体的には、入力ギアからメインギアにトルクが与えられる場合は、メインギアは出力軸と連結しているため、入力ギアからのトルクが出力軸に即伝達されることになる。このとき、入力ギア及び出力ギアは組付時の状態のまま、すなわち、バックラッシュの少ない状態のまま回転し、その回転が停止したときも、バックラッシュが少ない状態のままである。一方、入力ギアからサブギアにトルクが与えられる場合は、サブギアは出力軸上に回転可能に設けられているため、入力ギアからのトルクは出力軸に即伝達されることはない。従って、入力軸からのトルクがサブギアに与えられているねじりトルクの大きさを超えたとき、サブギアにはねじりトルクと逆方向の力が作用することになり、ボールが溝から抜け出そうとする方向、換言すれば、半球型の穴の最深部と断面V字型の溝の最深部とがさらにずれる方向の力が加えられることになる。従って、ボールが断面V字型の溝を抜け出そうと移動する分ドリブンプレートには軸方向への力が加わる。そして、このドリブンプレートは軸方向へ移動可能なため、ドリブンプレートは軸方向に移動し、移動した分だけドリブンプレートに接している弾性体を圧縮する。入力ギアが停止したときは、その弾性体の反力によってドリブンプレートが軸方向に押し戻されるため、ボールが断面V字型の溝に嵌ろうとする方向、すなわち、半球型の穴の最深部と断面V字型の溝の最深部との位置のずれをなくす方向へ移動し、メインギア及びサブギアにねじりトルクを発生させるから、組付時の状態、すなわち、バックラッシュが少ない状態に自動的に戻ることになる。ここで、出力軸と連結されるメインギアがバックラッシュを少なくする方向に回転するとき、出力軸は回転することになる。このため、モータの停止後にバックラッシュを少なくする過程で出力軸が僅かに回転することがある。なお、メインギアではなく、サブギアがバックラッシュを少なくする方向に回転した場合は、サブギアは出力軸上に回転可能に設けられているから、出力軸は回転しない。なお、入力軸がモータと直接連結されている場合、モータの停止時は、サーボロックにより入力軸は回転しないように固定されるため、モータの停止時、メインギア又はサブギアがねじりトルクによってバックラッシュを少なくする方向に回転したとしても入力ギアを通じて入力軸が回転することはない。 According to a third aspect of the present invention, in the low backlash gear device comprising the output gear having the input gear provided on the input shaft and the two gears provided on the output shaft meshing with the input gear, one of the output gears is provided. The low backlash gear mechanism according to claim 1 or 2 is preferably incorporated in the output gear with the gear as the main gear and the other gear as the sub gear. In this case, the torque when the input gear rotates is clockwise. In either case of rotation or counterclockwise rotation, it acts in the opposite direction to the torsional torque applied to the main gear or sub gear. Specifically, when torque is applied from the input gear to the main gear, the torque from the input gear is immediately transmitted to the output shaft because the main gear is connected to the output shaft. At this time, the input gear and the output gear rotate in the state at the time of assembly, that is, in a state where there is little backlash, and when the rotation stops, the state where backlash remains low. On the other hand, when torque is applied from the input gear to the sub gear, the sub gear is rotatably provided on the output shaft, so that torque from the input gear is not immediately transmitted to the output shaft. Therefore, when the torque from the input shaft exceeds the torsional torque applied to the subgear, a force in the direction opposite to the torsional torque acts on the subgear, and the direction in which the ball tends to escape from the groove. In other words, a force is applied in a direction in which the deepest portion of the hemispherical hole and the deepest portion of the V-shaped groove are further shifted. Accordingly, an axial force is applied to the driven plate as the ball moves so as to escape through the V-shaped groove. Since the driven plate is movable in the axial direction, the driven plate moves in the axial direction, and the elastic body in contact with the driven plate is compressed by the amount of movement. When the input gear stops, the driven plate is pushed back in the axial direction by the reaction force of the elastic body, so that the ball tends to fit into the V-shaped groove, that is, the deepest part and the cross section of the hemispherical hole. Since it moves in a direction that eliminates the positional deviation from the deepest part of the V-shaped groove and generates a torsion torque in the main gear and sub gear, it automatically returns to the state at the time of assembly, that is, the state with less backlash. It will be. Here, when the main gear connected to the output shaft rotates in a direction that reduces backlash, the output shaft rotates. For this reason, the output shaft may rotate slightly in the process of reducing backlash after the motor is stopped. When the sub gear, not the main gear, rotates in a direction that reduces backlash, the sub gear is rotatably provided on the output shaft, so the output shaft does not rotate. Note that when the input shaft is directly connected to the motor, when the motor is stopped, the input shaft is fixed so as not to rotate due to the servo lock. Therefore, when the motor is stopped, the main gear or sub gear is backlashed by torsion torque. The input shaft does not rotate through the input gear even if it rotates in the direction to reduce the rotation.
また、請求項3のもう一つの態様である、出力軸に設けられる出力ギア及び出力ギアに噛合する入力軸に設けられる2枚のギアを有する入力ギアを具えるローバックラッシュギア装置において、入力ギアの片方のギアをメインギアとし、他方のギアをサブギアとして、入力ギアに請求項1又は2のローバックラッシュギア機構を組込む構成としてもよい。この場合の基本的な作動原理は、出力軸上の出力ギアにローバックラッシュギア機構を組込んだ場合と同様である。なお、入力軸が、モータと直接連結されている場合には、モータの停止時、モータのサーボロックにより入力軸が回転しないように固定されるため、バックラッシュを少なくする過程で、入力軸と連結されることになるメインギアがバックラッシュを少なくする方向に回転できない場合がある。このときは、ねじりトルクによってサブギアが回転し、出力ギアの歯面がメインギアに接するまで出力ギアを回転させてバックラッシュを減少させる。従って、出力軸が僅かに回転することがある。 In another aspect of the present invention, the low backlash gear device includes an input gear having an output gear provided on the output shaft and two gears provided on the input shaft meshing with the output gear. One of the gears may be a main gear, the other gear may be a sub-gear, and the low backlash gear mechanism of claim 1 or 2 may be incorporated in the input gear. The basic operating principle in this case is the same as that when a low backlash gear mechanism is incorporated in the output gear on the output shaft. When the input shaft is directly connected to the motor, the input shaft is fixed so that it does not rotate by the servo lock of the motor when the motor is stopped. The main gear to be connected may not be able to rotate in a direction that reduces backlash. At this time, the sub gear is rotated by the torsional torque, and the output gear is rotated until the tooth surface of the output gear contacts the main gear to reduce backlash. Therefore, the output shaft may rotate slightly.
また、請求項4のように、入力軸に設けられる入力ギア、出力軸に設けられる出力ギア、前記入力ギアと出力ギアの間に設けられ、前記入力ギアと噛合する中間出力ギア及び前記出力ギアと噛合する中間入力ギアを有する、第1中間ギア及び第2中間ギアを具え、第1中間ギア又は第2中間ギアの中間入力ギアをメインギア又はサブギアとし、中間出力ギアをサブギア又はメインギアとして、第1中間ギア又は第2中間ギアに請求項1又は2のローバックラッシュギア機構が組込まれているという構成によれば、2段のギアにも本発明のローバックラッシュギア機構を適用することができる。 Further, as in claim 4, an input gear provided on the input shaft, an output gear provided on the output shaft, an intermediate output gear provided between the input gear and the output gear and meshing with the input gear, and the output gear A first intermediate gear and a second intermediate gear, the intermediate input gear of the first intermediate gear or the second intermediate gear is a main gear or a sub gear, and the intermediate output gear is a sub gear or a main gear. According to the configuration in which the low backlash gear mechanism of claim 1 or 2 is incorporated in the first intermediate gear or the second intermediate gear, the low backlash gear mechanism of the present invention is also applied to the two-stage gear. be able to.
また、バックラッシュを少なくするときにメインギア又はサブギアのどちらが回転するかによって、モータの停止後に出力軸が僅かに回転することがあることは請求項3の場合と同様である。 Further, as in the case of claim 3, the output shaft may rotate slightly after the motor stops depending on whether the main gear or the sub gear rotates when reducing backlash.
以下、本発明の実施形態を図1〜9を参照して説明する。但し、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。なお、各図において便宜上、バックラッシュを誇張して表している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. However, the present invention is not limited to this embodiment. In each figure, backlash is exaggerated for convenience.
図1のローバックラッシュギア機構10は、軸12と連結されるメインギア15及び軸12上に回転可能に設けられ、1つの半球型の穴17が設けられているサブギア25、半球型の穴17に嵌合するボール24、ボール24が嵌合可能な大きさの周方向断面V字型の溝18aが設けられ、軸12と連結され、軸方向に移動可能なドリブンプレート18、軸12にねじ込まれるナット14、及びナット14とドリブンプレート18の間に設けられる弾性体である皿ばね16を具えている。なお、半球型の穴17はボール24を保持することができれば、凹溝形状等の半球型以外の形状であってもよい。また、溝18aは周方向の断面がV字型であればよく、ボール24の替わりにころを使用することもできる。
The low
図2に示すように、軸12とドリブンプレート18とはキー部18bによってキー締結されることにより連結されている。このため、軸12と連結されるメインギア15とドリブンプレート18は同一方向に回転することになる。また、半球型の穴17の最深部と溝18aの最深部との位置が周方向にずれているため、ボール24は溝18aの一方の斜面に接した状態で組付けられることになる。このとき、ドリブンプレート18が皿ばね16によって軸方向に押圧されると、ボール24は溝18aに嵌ろうとする方向に移動するため、ドリブンプレート18は左回転方向に、サブギア25は右回転方向に回転しようとする。その結果、ドリブンプレート18の左回転方向のトルクは軸12を介してメインギア15に伝わるため、メインギア15とサブギア25に対し相対方向のトルク、すなわち、ねじりトルクを与えることができる。ねじりトルクが発生する半球型の穴17の最深部と溝18aの最深部との位置関係で、図1に示すように、メインギア15及びサブギア25を他のギア55と噛合させることにより、他のギア55の歯面56、57にメインギア15、サブギア25のいずれか一方が押付けられることになり、バックラッシュを少なくすることができる。また、メインギア15又はサブギア25が他のギア55の歯面56又は57と接することにより、メインギア15、すなわちドリブンプレート18、及びサブギア25の位置は固定され、ボール24はそれ以上溝18aに嵌ろうとする方向に移動することができなくなるため、図2に示すような状態で安定する。なお、図2において、半球型の穴17の最深部と溝18aの最深部との位置のずれが少なく、ボール24が溝18aの両方の斜面に接している場合は、皿ばね16によってドリブンプレート18を押圧してもねじりトルクが発生しないため、組付(停止)時は、図2に示すような状態とすることが必要である。また、図2では、半球型の穴17の最深部を左側、溝18aの最深部を右側に位置させているが、これを、逆にした場合、逆方向のねじりトルクを与えられることはいうまでもない。また、ナット14の軸12へのねじ込み具合によってナット14の締付け角度を変更することで、皿ばね16がドリブンプレート18を押圧する力を調節することができるため、ねじりトルクの大きさを簡便に調節することができる。従って、ローバックラッシュギア機構10の使用用途や環境に応じたねじりトルクを容易に実現することができる。なお、半球型の穴17及び溝18aを設ける位置と軸12との距離が近いほどモーメントが小さくなり、遠いほどモーメントが大きくなるということは力学の法則から自明である。
As shown in FIG. 2, the
次に、図3は、ローバックラッシュギア機構10aを使用した1段のローバックラッシュギア装置100の停止(組付)時の正面図である。ローバックラッシュギア装置100は、図示しないモータと連結される入力軸52aに設けられている入力ギア55aと出力軸12aに設けられているローバックラッシュギア機構10aのメインギア15a及びサブギア25aが噛合している。なお、入力軸52aと出力軸12aを逆にした構成、すなわち、入力軸52a上にローバックラッシュギア機構10aを設けることもできるが、構成は基本的に同じであるため、その説明は省略する。
サブギア25aには、ボール24が嵌合する半球型の穴28a、及びねじ26を挿入するための正面から見て楕円型の長孔28bを有するドリブンフランジ28が具えられている。このように、ドリブンフランジ28を介在させることで、長孔28bの範囲内でねじ26のサブギア25aへの装着位置を変更し、ドリブンフランジ28のサブギア25aへの取付角度を調整することで、半球型の穴28aの位置をずらすことができる。一方で、図4に示すように、ドリブンプレート18は、ドリブンフランジ28がねじ26によってサブギア25aに装着された後に、キー部18bによって出力軸12aとキー締結される。このため、ドリブンプレート18に設けられている溝18aの位置は固定である。従って、ドリブンフランジ28の取付位置を調整し、半球型の穴28aの位置を調整することで、半球型の穴28aの最深部と断面V字型の溝18aの最深部との位置のずれ具合を簡便に調整することができる。また、ローバックラッシュギア機構10aは、複数のコイルばね16aをナット14aによって押さえつけることによって、ドリブンプレート18を押圧している。このように、弾性体としては皿ばね、コイルばねというようなばね類を適用することができ、また、場合によってはゴム等の弾性体も適用可能である。
Next, FIG. 3 is a front view when the one-stage low
The
図4、5は、ローバックラッシュギア装置100の停止(組付)時、及び回転時のローバックラッシュギア機構10aの要部拡大断面図である。なお、説明の便宜上、ハッチングは施していない。ローバックラッシュギア装置100の停止(組付)時は、図4に示すように、ナット14aが出力軸12aにねじ込まれ、コイルばね16aを押さえつけるため、コイルばね16aによってドリブンプレート18が押圧されていることになる。従って、半球型の穴28aに嵌合しているボール24は、溝18aに嵌ろうとする方向に移動しようとするため、ドリブンプレート18からキー部18bによってキー締結される出力軸12aを通じてメインギア15aには矢印Aが示す左回転方向の、また、サブギア25aには矢印Bが示す右回転方向のトルクが発生する。そして、図3に示すように、メインギア15aが入力ギア55aの歯面56aと、サブギア25aが入力ギア55aの歯面57aと接することによって、図4のボール24は溝18aに嵌ろうとする方向にそれ以上移動することはできなくなるため、ローバックラッシュギア装置100の停止(組付)時は、図4に示すように、半球型の穴28aの最深部と溝18aの最深部との位置が周方向にずれている状態となる。すなわち、ねじりトルクによって、メインギア15aが入力ギア55aの歯面56aに、サブギア25aが入力ギア55aの歯面57aに押付けられている状態であるから、バックラッシュが少なくなる。なお、半球型の穴28aの最深部と溝18aの最深部との位置のずれが少なく、ボール24が溝18aの両方の斜面に接している場合は、コイルばね16aによってドリブンプレート18を押圧してもねじりトルクが発生しないため、停止(組付)時は図4に示す状態でなければローバックラッシュ機能は得られない。
4 and 5 are enlarged cross-sectional views of main parts of the low
図3に示す、ローバックラッシュギア装置100の入力ギア55aが左右どちらの方向に回転しても、メインギア15a又はサブギア25aに加えられているねじりトルクと反対方向のトルクが作用することになる。具体的には、入力ギア55aが左回転し、メインギア15aにトルクを与える場合は、メインギア15aは出力軸12aと連結しているため、入力ギア55aからのトルクが出力軸12aに即伝達されることになる。このとき、入力ギア55a及び出力ギア10aは、図4に示すような、組付時の状態のまま、すなわち、バックラッシュの少ない状態のまま回転し、その回転が停止したときも、バックラッシュが少ない状態のままである。一方、入力ギア55aが右回転し、サブギア25aにトルクを与える場合は、サブギア25aは出力軸12a上に回転可能に設けられているため、入力ギア55aからのトルクは出力軸12aに即伝達されることはなく、入力軸52aからのトルクがサブギア25aに与えられているねじりトルクの大きさを超えたとき、サブギア25aにはねじりトルクと逆方向に回転を始める。このときのローバックラッシュギア装置100の回転時のローバックラッシュギア機構10aの要部は、図5に示すように、ねじりトルクを発生させる方向とは逆の、ボール24が溝18aを抜け出る方向に移動し、その移動距離分、ドリブンプレート18が軸方向に押されて移動し、コイルばね16aを圧縮する。このとき、ボール24は、入力ギア55aから伝えられるトルクによってボール24が溝18aから抜け出そうとする力とコイルばね16aの反力が均衡するまで、又は、メインギア15aとサブギア25aとの位置のずれがなくなり、入力ギア55aの歯面57aとメインギア15a及びサブギア25aとが接し、半球型の穴28aの最深部と溝18aの最深部との位置がそれ以上ずれなくなるまで、溝18aから抜け出そうとする方向に移動する。そして、入力ギア55aの回転が停止したとき、圧縮されたコイルばね16aの反力によって図4の状態、すなわち、バックラッシュが少ない状態に自動的に戻ることになる。なお、回転時にボール24が溝18aから完全に抜け出てしまうと、弾性体の反力を与えてもねじりトルクを発生させることができなくなるため、回転時にボール24が溝18aから完全に抜け出ない程度の、弾性体の反力の強さ、或いは、半球型の穴28aの最深部と溝18aの最深部との位置のずれ具合を設定する必要がある。
Even if the
次に、ローバックラッシュギア装置100の作動について詳細に説明する。例えば、図3のローバックラッシュギア装置100の入力軸52aが左回転する場合、メインギア15aに入力ギア55aの歯面56aからトルクが伝わり、メインギア15a及びメインギア15aと連結されている出力軸12aは右回転を始める。すなわち、入力軸52aからのトルクは出力軸12aに即伝達されることになる。また、このとき、出力軸12aとキー締結されているドリブンプレート18、出力軸12aにねじ込まれているナット14a、ナット14aとドリブンプレート18の間に設けられているコイルばね16aも同様に右回転を始める。一方で、サブギア25aには入力ギア55aからのトルクは伝達されていない。このとき、メインギア15aには入力ギア55aから右回転方向のトルクが与えられており、また、サブギア25aには右回転方向のねじりトルクが与えられているから、皿ばね16aは圧縮されずにメインギア15a及びサブギア25aは従動するように右回転する。このため、回転時は、図5に示すような状態とはならず、図4に示すような状態のまま、すなわち、バックラッシュが少ない状態のまま入力軸52aから出力軸12aにトルクが伝えられることになる。従って、入力軸52aの回転が停止したときも、図4に示すようなバックラッシュの少ない状態のままであるため、停止後に出力軸12aが回転することがない。
Next, the operation of the low
一方、図3の入力軸52aが右回転する場合、サブギア25aに入力ギア55aの歯面57aからトルクが伝わることになる。サブギア25aは出力軸12a上に回転可能に設けられているため、出力軸12aにトルクは即伝達されることはなく、入力軸52aからのトルクがサブギア25aに与えられているねじりトルクの大きさを超えたとき、サブギア25aにはねじりトルクとは逆方向の、左回転を始める。このとき、サブギア25aに装着されているドリブンフランジ28及びドリブンフランジ28に設けられている半球型の穴28aのボール24にもトルクが伝達され、サブギア25aと同方向に回転を始める。このため、ボール24は、ボール24に与えられるトルクとコイルばね16aの反力が均衡するまで、又は、入力ギア55aの歯面57aがメインギア15aに接するまで、溝18aを抜け出そうとする方向に移動し、図5に示す、ボール24と溝18aとの位置関係になるとともに、ボール24からドリブンプレート18にトルクが伝達され、結果として、出力軸12aにトルクが伝えられることになる。この状態から入力軸52aが停止したとき、コイルばね16aの反力によってボール24が溝18aに嵌ろうとする方向に移動し、ねじりトルクが発生することになる。従って、サブギア25aは右回転し、メインギア15aは左回転するため、メインギア15aの左回転に伴って出力軸12aは僅かに左回転し、同時に、サブギア25aと接している入力ギア55aは僅かに左回転する。そして、図3に示すように、メインギア15aが入力ギア55aの歯面56aと、サブギア25aが入力ギア55aの歯面57aと接したところで停止する。ここで、入力軸52aが図示しないモータと直接連結され、そのモータがサーボロックにより回転しないように固定される場合は、モータのサーボロックにより入力軸52aが回転しないように固定されるため、ねじりトルクによって入力ギア55a及びそれと接しているサブギア25aが回転することはなく、メインギア15aのみが左回転しバックラッシュを少なくする。メインギア15aは出力軸12aと連結されているため、メインギア15aが回転した分メインギア15aと連結している出力軸12aも僅かに回転することになる。
On the other hand, when the
次に、入力軸上にローバックラッシュギア機構10aを設けた場合の動作であって、前述した出力軸上にローバックラッシュギア機構10aを設けた場合と異なる点について、以下、この段落において、図3の入力軸52aを出力軸52aと、入力ギア55aを出力ギア55aと、出力軸12aを入力軸12aとして説明する。
入力軸12aが左回転する場合、メインギア15aから出力ギア55aの歯面56aにトルクが伝わり、出力ギア55a及び出力軸52aは右回転を始める。すなわち、入力軸12aからのトルクは出力軸52aに即伝達されることになる。このとき、入力軸12aからのトルクは、メインギア15aに与えられているねじりトルクと同一方向であるため、図5に示すような状態とはならず、図4に示すような状態のまま、すなわち、バックラッシュが少ない状態のまま入力軸12aから出力軸52aにトルクが伝えられることになる。従って、入力軸12aの回転が停止したときも、図4に示すようなバックラッシュの少ない状態のままであるため、停止後に出力軸52aが回転することがない。
Next, the operation when the low
When the
一方、入力軸12aが右回転する場合、メインギア15aと出力ギア55aの歯面57aとの間には僅かな隙間が存在しているため、メインギア15aが右回転を始めると、ドリブンプレート18及び溝18aも同様に右回転し、ボール24が、溝18aに与えられるトルクとコイルばね16aの反力が均衡するまで、又は、メインギア15aが出力ギア55aの歯面57aに接するまで、溝18aを抜け出そうとする方向に移動し、図5に示す、ボール24と溝18aとの位置関係になるとともに、溝18aからボール24及び半球型の穴28aを介してドリブンフランジ28にトルクが伝達され、結果として、メインギア15a又はサブギア25aから出力ギア55a及び出力軸52aにトルクが伝えられることになる。
そして、入力軸12aが停止したとき、コイルばね16aの反力によってボール24が溝18aに嵌ろうとする方向に移動し、ねじりトルクが発生することになる。従って、メインギア15aは左回転し、サブギア25aは右回転するため、メインギア15aの左回転に伴って入力軸12aは僅かに左回転し、同時に、サブギア25aと接している出力ギア55aは僅かに左回転する。そして、図3に示すように、メインギア15aが出力ギア55aの歯面56aと、サブギア25aが出力ギア55aの歯面57aと接したところで停止する。ここで、入力軸12aが図示しないモータと直接連結され、そのモータがサーボロックにより回転しないように固定される場合は、入力軸12aと連結されることになるメインギア15aがバックラッシュを少なくする方向に回転できない。従って、ねじりトルクによってサブギア25aが出力ギア55aの歯面57aと接している状態で右回転し、出力ギア55aの歯面56aがメインギア15aに接するまで出力ギア55aを回転させるから、出力軸52aが僅かに回転する。
On the other hand, when the
Then, when the
次に、図6は、ローバックラッシュギア機構10bを使用した2段のローバックラッシュギア装置200の停止(組付)時の正面図である。ローバックラッシュギア装置200は、図示しないモータと連結される入力軸52bに設けられている入力ギア55b、出力軸62に設けられている出力ギア65、入力ギア55bと出力ギア65の間に設けられる第1中間ギア30、及び第2中間ギアとしてローバックラッシュギア機構10bを具えている。第1中間ギア30は、第1中間出力ギア35及び第1中間入力ギア45を有しており、また、ローバックラッシュギア機構10bは、軸12b上に第2中間出力ギアであるサブギア25b、第2中間入力ギアであるメインギア15bを有している。なお、第1中間出力ギア35とサブギア25b、及び第1中間入力ギア45とメインギア15bの歯数は同一であって、第1中間出力ギア35、第1中間入力ギア45よりも、サブギア25b、メインギア15bの歯幅が狭いことが好ましい。また、半球型の穴28aにボール24が嵌合し、半球型の穴28aの最深部と周方向断面V字型の溝18aの最深部との位置がずれ、ボール24が溝18aの一方の斜面に接している状態で、弾性体である皿ばね16bによってドリブンプレート18が押圧されている。ローバックラッシュギア機構10bのように、ドリブンフランジ28に設けられる半球型の穴28a及びそれに嵌合するボール24及び周方向断面V字型の溝18a、並びに、ねじ26及び長孔28bを複数設ける構成としてもよい。このローバックラッシュギア機構10bもローバックラッシュギア機構10、10aと同様に、サブギア25bとメインギア15bには相対方向のトルクであるねじりトルクが発生している。このため、ローバックラッシュギア装置200の停止(組付)時は、図6に示すように、入力ギア55bの歯面56bと第1中間出力ギア35が、入力ギア55bの歯面57bとサブギア25bが、出力ギア65の歯面66とメインギア15bが、出力ギア65の歯面67と第1中間入力ギア45が接することになり、入力ギア55bの両側の歯面56b、57b及び出力ギア65の両側の歯面66、67が第1中間ギア30の第1中間出力ギア35、第1中間入力ギア45、ローバックラッシュギア機構10bのメインギア15b、又はサブギア25bのいずれかの歯車と接していることになるため、バックラッシュが少ない状態である。
Next, FIG. 6 is a front view when the two-stage low
ここで、ローバックラッシュギア装置200の作動について具体的に説明する。図6のローバックラッシュギア装置200の入力軸52bが左回転する場合、入力ギア55bの歯面56bから第1中間出力ギア35にトルクが伝わり、第1中間出力ギア35及び同軸上に設けられている第1中間入力ギア45は右回転を始める。そして、第1中間入力ギア45のトルクは出力ギア65の歯面67を通じて出力ギア65に伝わり、出力ギア65及び出力軸62が左回転する。すなわち、入力軸52bが左回転する場合は出力軸62にトルクが即伝達されることになる。なお、出力ギア65へ伝えられたトルクは、出力ギア65の歯面66からメインギア15bへ右回転方向のトルクとして伝えられることになるが、サブギア25bには右回転方向のねじりトルクが与えられており、また、入力ギア55bは左回転しているため、皿ばね16bは圧縮されずに、メインギア15b及びサブギア25bは従動するように右回転する。すなわち、バックラッシュが少ない状態で回転しているため、この状態から入力軸52bが停止したとしても、バックラッシュは少ない状態のままである。
Here, the operation of the low
一方、図6の入力軸52bが右回転する場合、入力ギア55bの右回転に伴い、入力ギアの歯面57bからサブギア25bにトルクが伝達される。サブギア25bに伝えられたトルクによって、図5に示すように、ボール24は溝18aから抜け出そうとする方向に移動し、ドリブンプレート18を通じて皿ばね16b(図5ではコイルばね16a)を圧縮する。そして、図7に示すように、入力ギア55bの歯面57bが第1中間出力ギア35と接し、入力ギア55bは第1中間出力ギア35にもトルクを伝え始める。こうして、入力ギア55bからのトルクは第1中間ギア30及びローバックラッシュギア10bを通じて出力ギア65に伝わることになる。なお、入力ギア55bの歯面57bが第1中間出力ギア35と接する前に、サブギア25bに入力ギア55bから与えられるトルクと皿ばね16bの反力が均衡する場合は、メインギア15bから出力ギア65にトルクが伝達されることになる。すなわち、いずれの場合も、ローバックラッシュギア機構10bの皿ばね16bが圧縮されている状態で入力軸52bから出力軸62へトルクが伝達されることになる。従って、入力軸52bが停止したとき、圧縮された皿ばね16bの反力によって、ローバックラッシュギア機構10bにねじりトルクが与えられる。このとき、サブギア25bには右回転方向のトルクが与えられ、入力ギア55bの歯面57bを通じて入力ギア55bを左回転させる。なお、入力軸52bがモータと直接連結されている場合は、モータのサーボロックによって入力軸52bが回転しないように固定されるため、サブギア25b及びそれと接する入力ギア55bが回転することはない。一方で、メインギア15bに与えられる左回転方向のトルクによって出力ギア65は右回転し、そのトルクは出力ギア65の歯面67から第1中間入力ギア45に伝わり第1中間入力ギア45は左回転する。そして、同軸上の第1中間出力ギア35も左回転し、入力ギア55bの歯面56bと接し、この時、ローバックラッシュギア装置200は完全に停止する。かくして、ローバックラッシュギア装置200は図6に示す状態、すなわち、バックラッシュが少ない状態に自動的に戻ることになる。
On the other hand, when the
図8(a)は、このローバックラッシュギア機構10bを組込んだ減速装置300を示す。(b)に示すように、第1中間ギア30と第2中間ギアであるローバックラッシュギア機構10bを上下に並設し、サブギア25bと中間出力ギア35の一部が軸方向に重なるように配置することによって、減速装置300の高さ及び軸方向の寸法をコンパクトにすることができる。
FIG. 8A shows a
図9に示すように、モータMは直交歯車50と連結されており、直交歯車50の入力軸52c上に平行歯車55cが設けられている。平行歯車55cがローバックラッシュギア機構10bのサブギア25bと噛合し、ローバックラッシュギア機構10bの軸12b上にメインギア15bが設けられ、メインギア15bは出力ギア65と噛合している。このように、ローバックラッシュギア機構10bを減速装置300に組込むことにより、バックラッシュが少ない減速装置を実現することができる。また、出力ギア65をラックにすれば、バックラッシュが少ないラックアンドピニオンを実現することもできる。すなわち、平行歯車に噛合する歯車であれば、本発明のローバックラッシュギア機構を適用できる。
As shown in FIG. 9, the motor M is connected to the
以上説明したように、本発明のローバックラッシュギア機構によれば、モータの正逆転のどちらの場合であってもバックラッシュを少なくすることができる。また、構造が単純であるため簡便に組立てることができ、ナットのねじ込み具合によって取付角度を調節するだけで、メインギア及びサブギアに与えるねじりトルクの大きさを簡便に調節することができる。 As described above, according to the low backlash gear mechanism of the present invention, backlash can be reduced in both cases of forward and reverse rotation of the motor. In addition, since the structure is simple, it can be easily assembled, and the magnitude of the torsion torque applied to the main gear and the sub gear can be easily adjusted simply by adjusting the mounting angle depending on the screwing condition of the nut.
10 ローバックラッシュギア機構
10a ローバックラッシュギア機構(出力ギア)
10b ローバックラッシュギア機構(第2中間ギア)
12、12b 軸
12a 出力軸(段落0028、0029においては入力軸)
14、14a、14b ナット
15、15a、15b メインギア(中間入力ギア)
16、16a、16b 弾性体
17 半球型の穴(サブギアに設けられる)
18 ドリブンプレート
18a 周方向断面V字型の溝
24 ボール
25、25a、25b サブギア(中間出力ギア)
26 ねじ
28 ドリブンフランジ
28a 半球型の穴(ドリブンフランジに設けられる)
28b 正面から見て楕円型の長孔
30 第1中間ギア
35 中間出力ギア
45 中間入力ギア
52a、52b 入力軸(段落0028、0029においては出力軸)
55a、55b 入力ギア(段落0028、0029においては出力ギア)
62 出力軸
65 出力ギア
100、200 ローバックラッシュギア装置
10 Low
10b Low backlash gear mechanism (second intermediate gear)
12,
14, 14a,
16, 16a,
18
26
28b Elliptical long hole when viewed from the front 30 First
55a, 55b Input gear (output gears in paragraphs 0028 and 0029)
62
Claims (4)
前記軸の一端から順に、前記ナット、弾性体、ドリブンプレート、ボール、サブギア、メインギアが配置され、
前記ドリブンプレートが、前記サブギアの前記ボールが嵌合している前記半球型の穴の最深部と前記溝の最深部とが回転方向にずれ、前記ボールが前記溝の一方の斜面に接している状態で、前記弾性体により押圧され、
前記ボールが前記半球型の穴の最深部と前記溝の最深部との位置のずれをなくす方向に移動し、前記メインギア及びサブギアにねじりトルクを発生させバックラッシュが少ない状態にすることを特徴とする、
ローバックラッシュギア機構。 A main gear connected to the shaft and a sub gear provided coaxially and provided with at least one hemispherical hole, a ball fitted into the hemispherical hole, and a size capable of fitting the ball A grooved plate having a V-shaped circumferential cross section, connected to the shaft and movable in the axial direction, a nut screwed into the shaft, and an elastic body provided between the nut and the driven plate With
In order from one end of the shaft, the nut, elastic body, driven plate, ball, sub gear, main gear are arranged,
In the driven plate, the deepest part of the hemispherical hole into which the ball of the sub gear is fitted and the deepest part of the groove are displaced in the rotation direction, and the ball is in contact with one inclined surface of the groove. In the state, pressed by the elastic body ,
The ball moves in a direction that eliminates a positional shift between the deepest portion of the hemispherical hole and the deepest portion of the groove, and generates a torsion torque in the main gear and the sub gear to reduce backlash. And
Low backlash gear mechanism.
前記出力ギア又は入力ギアの片方のギアを前記メインギアとし、他方のギアを前記サブギアとして、該出力ギア又は入力ギアに請求項1又は2のローバックラッシュギア機構が組込まれている、ローバックラッシュギア装置。 An input gear or an output gear provided on the input shaft or the output shaft, and an output gear or an input gear having two gears meshed with the input gear or the output gear and provided on the output shaft or the input shaft,
One of the output gear and the input gear is the main gear, and the other gear is the sub gear. The low backlash gear mechanism according to claim 1 or 2 is incorporated in the output gear or the input gear. Rush gear device.
前記第1中間ギア又は第2中間ギアの前記中間入力ギアを前記メインギア又はサブギアとし、前記中間出力ギアを前記サブギア又はメインギアとして、該第1中間ギア又は第2中間ギアに請求項1又は2のローバックラッシュギア機構が組込まれている、ローバックラッシュギア装置。 An input gear provided on the input shaft, an output gear provided on the output shaft, an intermediate output gear provided between the input gear and the output gear, and meshing with the input gear, and an intermediate input gear meshing with the output gear, Comprising a first intermediate gear and a second intermediate gear;
The intermediate input gear of the first intermediate gear or the second intermediate gear is the main gear or sub gear, the intermediate output gear is the sub gear or the main gear, and the first intermediate gear or the second intermediate gear is defined in claim 1 or A low backlash gear device incorporating two low backlash gear mechanisms.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011230700A JP5403704B2 (en) | 2011-10-20 | 2011-10-20 | Low backlash gear mechanism and device |
TW101122961A TWI542801B (en) | 2011-10-20 | 2012-06-27 | Low backlash gear mechanism and device |
CN201210256753.XA CN103062368B (en) | 2011-10-20 | 2012-07-23 | Little backlash gear mechanism and device |
KR1020120080568A KR101924791B1 (en) | 2011-10-20 | 2012-07-24 | Low backlash gear mechanism amd apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011230700A JP5403704B2 (en) | 2011-10-20 | 2011-10-20 | Low backlash gear mechanism and device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013087909A JP2013087909A (en) | 2013-05-13 |
JP5403704B2 true JP5403704B2 (en) | 2014-01-29 |
Family
ID=48105156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011230700A Active JP5403704B2 (en) | 2011-10-20 | 2011-10-20 | Low backlash gear mechanism and device |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5403704B2 (en) |
KR (1) | KR101924791B1 (en) |
CN (1) | CN103062368B (en) |
TW (1) | TWI542801B (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103423427A (en) * | 2013-08-22 | 2013-12-04 | 国营长空精密机械制造公司 | Torsional spring type anti-backlash gear mechanism |
KR101518414B1 (en) * | 2013-11-29 | 2015-05-08 | 에스앤티중공업 주식회사 | Gear Assembly for Backlash Removing |
CN103671831A (en) * | 2013-12-10 | 2014-03-26 | 北京航科发动机控制系统科技有限公司 | Double-gear structure eliminating meshing gap between gears and toothed bar |
CN104847865B (en) * | 2014-12-19 | 2018-03-27 | 北汽福田汽车股份有限公司 | Gear assembly, gear structure and engineering machinery |
CN105179616A (en) * | 2015-10-13 | 2015-12-23 | 大连恒基数控机床有限公司 | Belt pulley adjusting mechanism |
JP2019007508A (en) * | 2017-06-21 | 2019-01-17 | 日本精工株式会社 | Power transmission device |
CN108571585B (en) * | 2018-05-27 | 2023-07-18 | 豫北转向系统(新乡)股份有限公司 | Rack abrasion compensation device of automobile steering gear |
JP7285723B2 (en) * | 2019-07-30 | 2023-06-02 | ニデックプレシジョン株式会社 | gearbox and geared motor |
TWI764245B (en) * | 2020-08-21 | 2022-05-11 | 財團法人工業技術研究院 | Gear power device and backlash adjustment mechanism |
TWI749846B (en) * | 2020-11-04 | 2021-12-11 | 洪雅惠 | Backlash elimination structure |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3112508A1 (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-14 | M.A.N.- Roland Druckmaschinen AG, 6050 Offenbach | PLAY-FREE GEAR DRIVE, ESPECIALLY FOR PRINTING MACHINES |
JPS6235166A (en) * | 1985-08-08 | 1987-02-16 | Honda Motor Co Ltd | Backlash reducing device for gear transmission system |
CN2042912U (en) * | 1988-12-30 | 1989-08-16 | 邓圣金 | Inner-ratchet gear |
JPH11280871A (en) * | 1998-03-30 | 1999-10-15 | Shinko Electric Co Ltd | Backlash removing mechanism in gear train |
JPH11303974A (en) * | 1998-04-14 | 1999-11-02 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Scissors gear |
JP2011196525A (en) | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Canon Inc | Drive transmission device |
-
2011
- 2011-10-20 JP JP2011230700A patent/JP5403704B2/en active Active
-
2012
- 2012-06-27 TW TW101122961A patent/TWI542801B/en active
- 2012-07-23 CN CN201210256753.XA patent/CN103062368B/en active Active
- 2012-07-24 KR KR1020120080568A patent/KR101924791B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101924791B1 (en) | 2018-12-04 |
KR20130043564A (en) | 2013-04-30 |
CN103062368B (en) | 2016-12-21 |
CN103062368A (en) | 2013-04-24 |
JP2013087909A (en) | 2013-05-13 |
TWI542801B (en) | 2016-07-21 |
TW201317486A (en) | 2013-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5403704B2 (en) | Low backlash gear mechanism and device | |
JP5640606B2 (en) | Gear mechanism | |
US10501109B2 (en) | Steering apparatus for vehicle | |
EP1712332B1 (en) | Impact tool | |
US6761244B2 (en) | Electric power steering apparatus | |
JP2009284714A (en) | Electric linear actuator | |
JP2017155935A (en) | Adjusting device and valve control device with adjusting device | |
JP2017071268A (en) | Steering device | |
JP2012117648A (en) | Reduction gear, electric power steering device equipped with the same, and method of manufacturing reduction gear | |
JP2016128311A (en) | Rack guide mechanism | |
JP2009014113A (en) | Reduction gear | |
JP4051397B1 (en) | Gear device | |
JP5804170B2 (en) | Gear mechanism | |
JP5278959B2 (en) | Reduction gear | |
JP2018135991A (en) | Moving mechanism | |
JP4877198B2 (en) | Power transmission device | |
JP2007015546A (en) | Electric power steering device and rotation transmitting mechanism | |
JP2006143094A (en) | Power steering device | |
CN115523286A (en) | Gear back clearance control mechanism | |
JP2017176675A (en) | Driving device | |
JP2021076176A (en) | Ball screw device and steering device | |
JP2021076175A (en) | Ball screw device and steering device | |
JP2022101764A (en) | Steering device | |
JP2000283266A (en) | Gear transmission with backlash eliminating mechanism | |
JP5401912B2 (en) | Electric power steering device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130807 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130820 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130925 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131024 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131024 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5403704 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |