JPH02120553A - 歯車装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［利用分野］ 本発明は歯車装置、特に、バックラッシュを無くした歯
車装置に間するものである。　そして、この発明は、正
逆駆動する送り装置の歯車伝動部の歯車装置として特に
有効に利用できる。

［従来技術及びその問題点］ 印刷機械や工作機械においては、サーボモータによ、て
ワークを正逆駆動することが多く、この場合において、
前記サーボモータの出力軸と駆動部との間に歯車伝動装
置が採用されることも多い。

ところが、　　　　　　　　　　通常の歯車相互をかみ
合わせる歯車伝動においては、バックラッシュが必然的
となり、このバックラッシュは伝動精度の低下を引き起
す、このことは、上記のように正逆駆動する形式の伝動
装置において特に著しいものとなる。

一方の正転のみの伝動の場合には、歯車の刃の回転方向
の背面側に常時バックラッシュに相当する隙間が生じて
も回転駆動量の精度に大きな影響を与えないが、正逆回
転を繰り返すものでは、前記バックラッシュがそのまま
駆動量のバラツキとなフて現れるからである。

かかる不都合を防止するものとして、既に、第７図及び
第８図のような形式の歯車装置がある。

このものは、第８図に示すように、一方の歯車（１）を
２枚の補助歯車（１１）と主歯車（１２）を重ね合せた
構成として、他方の歯車（２）　にかみ合わせるように
したもので、前記歯車（１）の補助歯車（１１）と主歯
車（！２）相互には、円周方向の回動付勢力を付与する
付勢手段を介装している。この付勢手段は、同軸上で回
動自在に対偶させた補助歯車（１１）と主歯車（１２）
との間にコイルバネ（Ｓ）を介装したものである。そし
て、前記補助歯車（１１）と主歯車（１２）の相対回動
域を一定の範囲に設定している。

このものでは、第７図のように、一方の補助歯車（１１
）に開設した円弧状小判型断面の貫通孔に他方の主歯車
（１２）のビンが突出し、このビンと前記円弧状の貫通
孔との関係によって補助歯車（１１）と主歯車（１２）
との相対回動域が一定に規制されることとなる。この相
対回動域は極小さな範囲でよく、補助歯車（１１）及び
主歯車（１２）のｉ（ｒ＋）、　　（Ｔ２）相互が円周
方向に少しズレるようになっておればよい。

この従来のものでは、第８図のように歯車（１）と歯車
（２）とがかみ合わされた状態では、第９図のように各
歯車相互のバックラッシュに応じたズレが歯（Ｔ＋）と
１（Ｔ２）との間に生じた状態で回転伝動する。従って
、前、記バックラッシュが生じないこととなる。即ち、
一方への回転伝動の際には、主歯車（１２）のみを介し
て歯車（１）のボス（１０）に回転力が伝動され、逆方
向の回転の際には、補助歯車（１１）からコイルバネ（
Ｓ）を介して主歯車（１２）に回転力が伝動されること
となる。

ところが、この従来のものでは、前記コイルバネ（Ｓ）
からなる付勢手段の装着が面倒であるとともに、一方へ
の回転伝動の際の伝動力（例えば、コイルバネ（Ｓ）を
介して補助歯車（１１）から主歯車（１２）に回転力が
伝動される際の伝動力）を犬きく設定できない、という
問題がある。

今、主歯車（１２）が歯車（２）に直接かみ合うときを
正転状態とし、これとは逆に補助歯車（１１）が直接歯
車（２）　にかみ合うときを逆転状態とすると、逆転状
態においては、歯車（１）から歯車（２）への伝動力は
一義的にはコイルバネ（Ｓ）の付勢力によってのみ伝達
されることとなるからであり、この付勢力を大きくしよ
うとすると、コイルバネ（Ｓ）の数を増やすか又はそれ
ぞれのコイルバネ（Ｓ）の付勢力を極端に大きくする必
要があり、前者の場合には、歯車（１）の構成が複雑に
なる。

又、後者の場合には、コイルバネ（Ｓ）の装着が面倒な
ものとなる。この結果逆転状態における伝動トルクを大
かく設定できないのが実情である。

［ｉ！題］ 本発明は、このような、「歯車（１）及び歯車（２）を
かみ合わせて両方の歯車を正逆方向に伝動させ、一方の
歯車（１）　を、共に歯車（２）　にかみ合う二枚型ね
構造の補助歯車（１１）と主歯車（１２）とから構成す
るとともに補助歯車（１１）と主歯車（１２）の相互を
一定範囲相対回動可能に対偶させ、前記相対回動方向に
付勢する付勢手段を前記補助歯車（１１）と主歯車（１
２）との間に介装し、一方の主歯車（１２）を直接軸に
装着するようにした歯車装置」において、主歯車（１２
）が補助歯車（１１）を介して伝動される上記逆転状態
における伝動力を大きくできるようにするとともに前記
付勢手段の装着を簡単にすることを課題ξする。

［技術的手段］ 上記課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は
「補助歯車（１１）と主歯車（１２）の互いに対向する
位置にこれらの回転面に対して略直角方向の貫通孔部（
３１）及び貫通孔部（３２）を形成し、一方の貫通孔部
（３１）に第１楔体（４１）を挿入するとともに他方の
貫通孔部（３２）に第２楔体（４２）を挿入し、上記付
勢手段を、前記第１楔体（４１）及び第２楔体（４２）
、これらの楔体相互を軸線方向に貫通し且これの締付け
によって前記第１楔体（４１）及び第２楔体（４２）を
相互に接近させる締付はボルト（５）、及びこれの締付
は力を一定に設定し且前記締付はボルト（５）と第１楔
体（４１）又は第２楔体（４２）との間に介装されたバ
ネ（Ｂ）とから構成し、前記付勢手段は前記締付はボル
ト（５）の締付けに伴なう第１楔体（４１）及び第２楔
体（４２）の相互接近によってこれら楔体が補助歯車（
１１）と主歯車（１２）を相互に円周方向反対側に圧接
すべく前記楔体相互が又は楔体と貫通孔部とが傾斜面を
介して対接するようにしたヨことである。

［作用］ 本発明の上記技術的手段は次のように作用する。

補助歯車（１１）と主歯車（１２）には相互に対向する
位置に貫通孔部（３１）、　（３２）が形成され、これ
に付勢手段を挿入して締付はボルト（５）を所定のトル
クで締付けるだけで補助歯車（１１）と主歯車（１２）
からなる歯車（１）としての組立体が完成する。

この歯車（１）を歯車（２）にかみ合わせると、締付は
ボルト（５）　の締付は力に対応するバネＣＢ）の付勢
力に応じて第１楔体（４１）と第２撲体（４２）の相互
が接近する方向に加圧され、この加圧力に応じた圧接力
で、第１楔体（４１）及び第２楔体（４２）がそれぞれ
対応する貫通孔部の側壁（補助歯車（１１）又は主歯車
（１２）の円周方向の側壁）に対接し、補助歯車（１１
）及び主歯車（１２）を円周方向反対側に付勢する。

歯車（１）の逆転状態では、歯車（２）と補助歯車（１
１）とが直接かみ合って第１楔体（４１）ロパネ（８）
口第２楔体（４２）−＞主歯車（１２）の経路でトルク
が伝達されることとなるが、このとき、楔体相互又は各
楔体の傾斜面と貫通孔部の傾斜面との対接部に作用する
補助歯車（１１）と主歯車（１２）の相対回動力（圧接
力）の小さな分力がバネ（Ｂ）に作用する。

従って、これに対抗する付勢力を前記バネ（Ｂ）に具備
させれば歯車（１）の逆転時における第１・主歯車相互
の相対回動が阻止されるから、バネ（Ｂ）自体の付勢力
が小さいものであっても、前記相対回動力を阻止できる
こととなる。

［効果］ 本発明は上記構成であるから次の特有の効果を有する。

バネ（Ｂ）の付勢力が小さなものであっても、補助歯車
（１１）と主歯車（１２）との相対回動阻止力が得られ
るものとなるから、逆転状態における伝動トルクが大き
くなる。

貫通孔部（Ｈ）、　（３２）に付勢手段を挿入して締付
はボルト（５）を所定のトルクで締付けるだけで補助歯
車（１１）と主歯車（１２）からなる歯車（１）として
の組立体が完成するから、付勢手段の装着が簡単である
。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図から第６図に基いて説明
する。

■、第１実施例について 第１図〜第３図に示す第１実施例のものは、第１楔体（
４１）及び第２楔体（４２）をこれらを収容する貫通孔
部（３１）及び貫通孔部（３２）に各別に模対偶（移動
方向に対して傾斜する傾斜面相互が対接する対偶関係）
に設定したものであり、第１図に示すように、貫通孔部
（３１）の一方の側壁は傾斜面（３３）となり、貫通孔
部（３２）の一方の側壁が傾斜面（３４）となつて、こ
れら傾斜面（３３）及び傾斜面（３４）は相互に補助歯
車（１１）及び主歯車（１２）の円周方向の反対側に位
置する。このため、各貫通孔部はその断面形状が第２琴
に示すように円弧状小判型となっている。

前記第１楔体（４１）及び第２楔体（４２）は同様の構
成であり、第３図のように、締付はボルト（５）を挿通
させるフランジ部（４０）の約半分の範囲から楕円テー
バ半体（４５）を突出させたもので、この楕円テーバ半
体（４５）の表面が前記傾斜面（３３）に対接するよう
になっている。又、この楕円テーバ半体（４５）の反対
側は締付はボルト（５）の挿通部の中心と一致する平面
部（４６）となっている、従フて、同じ構成の第１楔体
（４１）と第２楔体（４２）とを反対の姿勢で対向させ
ると、前記平面部（４［ｉｌ、　　（４６）相互が摺動
可能に対接することとなり、しかも、この状態では、前
記両方の楔体の締付はボルト（５）を挿通させる挿通孔
相互が同軸上に位置することとなる。

さらに、バネ（８）としては皿バネを採用し、この皿バ
ネが締付はボルト（５）の頭部（５１）と第２模体（４
２）との間と、締付はボルト（５）　に螺合されるナツ
ト（５２）と第１楔体（４１）との間に介装されている
。これにより、締付はボルト（５）を締付けた状態では
前記両方の皿バネの付勢力に応じた対向接近力が第１楔
体（４１）と第２楔体（４２）に作用することとなる。

この実施例では、貫通孔部（３１）及び貫通孔部（３２
）の組が第２図のように四組対称位置に配設され、各貫
通孔部に上記した第１楔体（４１）、第２楔体（４２）
、締付はボルト（５）及び皿バネの組み合せからなる付
勢手段が収容されることとなる。

尚、上記傾斜面（３３）及び傾斜面（３４）は共に歯車
（１）の両側面外側に向く傾斜面としてあり、皿バネに
よる付勢力が作用した状態において補助歯車（１１）と
主歯車（１２）の対接面には前記傾斜面と第１楔体（４
１）及び第２楔体（４２）の楕円テーバ半体（４５）と
の圧接力による分力がこれらの歯車相互を圧接する方向
に作用することから、伝動時におりる補助歯車（１１）
と主歯車（１２）の一体化が促進される。この点からも
、歯車（１）の逆転時におけるバックラッシュが生じに
くいものとなる。

なお、この実施例において、貫通孔部（３１）及び貫通
孔部（３２）の断面形状を円弧状に屈曲する小判型とし
たが、補助歯車（１１）と主歯車（１２）の相対回動量
は極少いものであるから、この断面形状を直線状の小判
型としてもよい。

■、第２実施例について 次に第４図〜第６図に示す第２実施例のものは、第１楔
体（４１）と第２楔体（４２）の相互を傾斜面（４３）
によって対接させるようにしたものであり、貫通孔部（
３１）及び貫通孔部（３２）を共に円形透孔としたもの
である。この実施例のものも、第５図に示すように上記
第１実施例と同様に複数の付勢手段が歯車（１）の平面
部中程の対称位置に開口するように配設される。

第１楔体（４１）及び第２楔体（４２）は共に同様な構
成となっており、第６図に示すように、筒部（４４）の
一端から先端側に向く姿勢の傾斜面（４３）を具備する
楔部（４７）を突出形成したもので、この傾斜面（４３
）は、第１楔体（４１）及び第２楔体（４２）の中心線
と交叉する平面上に位置する。

そして、これら第１模体（４１）及び第２楔体（４２）
を貫通する締付はボルト（５）は、頭部（５１）の端面
に形成した六角形状の凹陥部に工具を対応させるように
したもので、一方の第１楔体（４１）には、前記頭部（
５１）を収容する凹陥部（４８）が形成されており、他
方の第２楔体（４２）の筒部（４４）には、締付はボル
ト（５）のネジ部が螺合する雌ネジ部（４９）が形成さ
れている。又、上記楔部（４７）の内側部分即ち傾斜面
（４３）の形成部の中央には半円形断面のボルト挿通溝
（５０）が形成されている。

従って、第４図のように、第１楔体（４１）及び第２楔
体（４２）を貫通孔部（３１）と貫通孔部（３２）に各
別に収容して締付はボルト（５）を第１楔体（４１）か
ら貫通させて第２楔体（４２）の雌ネジ部に螺合させ、
頭部（５１）と第１楔体（４１）の端面との間にバネ（
Ｂ）としての皿バネを介装しておくと、締付はボルト（
５）の締付は力に応じた付勢力が皿バネを介して第１楔
体（４１）と第２楔体（４２）の相互間に作用すること
となり、この付勢力に応じた作用力で傾斜面（４３）、
　　（４３）相互が圧接され、これに応じて楔部（４７
）、　　（４７）相互には斥力が作用して筒部（４４）
の側壁は貫通孔部（３１）及び貫通孔部（３２）のそれ
ぞれの側壁を歯車（１）の円周方向反対側に圧接するこ
ととなり、上記第１実施例と同様に機能する。

また、締付はボルト（５）の締付は力の一部が第１楔体
（４１）及び第２楔体（４２）を介して補助歯車（１１
）と主歯車（１２）の対接面に作用することとなり、こ
の点でも、両歯車が上記ｙｇ１実施例と同様に相対回動
しにくいものとなる。

尚、第１楔体（４１）と貫通孔部（３１）の嵌合公差及
び第２楔体（４２）と貫通孔部（３２）の嵌合公差はＪ
ＩＳ−ｈ７Ｈ７程度でよい。

上記実施例では貫通孔部（３１）及び第１楔体（４１）
等を共に円形断面の構成としたが、第１楔体（４１）及
び第２模体（４２）の挿入姿勢を適正にしてその傾斜面
（４３）が円周方向を向くように装着すれば、締付はボ
ルト（５）の締付は状態において、貫通孔（３１）、　
　（３２）相互が僅かにズレることから、前記取付は姿
勢が伝動中に変化することはない、尚、貫通孔（３１）
、　（３２）及び各楔体の断面を楕円状断面にしてその
長径を歯車（１）の円周方向に一致させ、さらに、傾斜
面（４３）が前記長径の方向に向く面としておけば、締
付はボルト（５）の締付は状態において筒部（４４）の
側壁の貫通孔部（３１）又は貫通孔部（３２）への対接
方向は歯車（１）　の円周方向に正確に一致したものと
なるとともに、伝動状態において前記対接部がズしたり
する心配がない。

特に、この実施例のものでは、第１楔体（４１）及び第
２楔体（４２）の楔部（４７）の中程より先端側（最終
締付は状態において相手側の歯車部分侵入する範囲）の
半径を筒部（４４）のそれに比べて僅かに小径に設定し
、他方の貫通孔部（３１）及び貫通孔部（３２）の直径
を前記筒部（４４）と所定の嵌合公差となるようにしで
あるから、締付はボルト（５）を締付けた状態において
、小径部から大径部への変化部が相手側の貫通孔部（３
１）又は貫通孔部（３２）の内側の端縁に外側から係合
することとなり、第１楔体（４１）と第２楔体（４２）
の組立体が貫通孔部（３１）及び貫通孔部（３２）から
なる貫通孔部内に抜止め状態に保持される。

尚、ここで、第１楔体（４１）の筒部（４４）に形成し
た締付はボルト挿通用の透孔と締付はボルト（５）の軸
部との間には、嵌合余裕を設けであることは言うまでも
ない、この嵌合余裕があることから、第１楔体（４１）
及第２楔体（４２）が相互に円周方向に移動可能となる
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の要部断面図で第２図のＸ−Ｘ断面
図、第２図は第１実施例の正面図、第３図はこれに用い
る楔体の説明図、第４図は第２実施例の要部断面図で第
５図のＹ−Ｙ断面図第５図は第２実施例の正面図、第６
図はこれに用いる楔体の説明図、第７図〜第９図は従来
例の説明図であり、図中。 （１）　　・・・・歯車 （２）　　・・・・歯車 （１１）・・・・補助歯車 （１２）・・・・主歯車 （３ｘ）　、　（３２）　　・貫通孔部（４１）・・・
・第１楔体 （４２）・・・・第２楔体 （５）・・・・締付はボルト ＣＢ＋　　・　・　・・バネ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 歯車（１）及び歯車（２）をかみ合わせて両方の歯車を
   正逆方向に伝動させ、一方の歯車（１）を、共に歯車（
   ２）にかみ合う二枚重ね構造の補助歯車（１１）と主歯
   車（１２）とから構成するとともに補助歯車（１１）と
   主歯車（１２）の相互を一定範囲相対回動可能に対偶さ
   せ、前記相対回動方向に付勢する付勢手段を前記補助歯
   車（１１）と主歯車（１２）との間に介装し、一方の主
   歯車（１２）を直接軸に装着するようにした歯車装置に
   おいて、補助歯車（１１）と主歯車（１２）の互いに対
   向する位置にこれらの回転面に対して略直角方向の貫通
   孔部（３１）及び貫通孔部（３２）を形成し、一方の貫
   通孔部（３１）に第１楔体（４１）を挿入するとともに
   他方の貫通孔部（３２）に第２楔体（４２）を挿入し、
   上記付勢手段を、前記第１楔体（４１）及び第２楔体（
   ４２）、これらの楔体相互を軸線方向に貫通し且これの
   締付けによって前記第１楔体（４１）及び第２楔体（４
   ２）を相互に接近させる締付けボルト（５）、及びこれ
   の締付け力を一定に設定し且前記締付けボルト（５）と
   第１楔体（４１）又は第２楔体（４２）との間に介装さ
   れたバネ（Ｂ）とから構成し、前記付勢手段は前記締付
   けボルト（５）の締付けに伴なう第１楔体（４１）及び
   第２楔体（４２）の相互接近によってこれら楔体が補助
   歯車（１１）と主歯車（１２）を相互に円周方向反対側
   に圧接すべく前記楔体相互が又は楔体と貫通孔部とが傾
   斜面を介して対接するようにした歯車装置。