JPH03172659A - ウオームギヤ装置 - 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】 ［利用分野及び発明の概要］ 本発明は、ウオームギヤ装置に関するものであり、特に
、ウオームとウオームホイールとのかみ合い部のバック
ラッシュを防止できるようにするものであって、ウオー
ムホイールの歯に相当する部材（歯部材）をホイールの
周縁に進退自在に保持させるとともに、進出方向に付勢
することにより上記バックラッシュ及び前記歯部材とホ
イールとのバックラッシュを防止すると共に、簡単な構
成により前記課題を解決するものである。

［従来技術及びその課題］ ウオームギヤは減速装置やインデックステーブルの伝動
機構等として多く採用されている。最近では、伝動精度
向上の要求が強く、前記ウオームギヤにおけるウオーム
とウオームホイールとのかみ合い部のバックラッシュを
防止することが大損な課題となっている。

このバックラッシュを防止するには、実公昭４２−３２
号公報に開示された技術を利用することが考えられる。

この公報に記載のものは、第５図に示すように、鼓型の
ウオーム（１）と、ローラ（２０）（２０）をディスク
（３）の周側に植設したウオームホィール（Ｈ以下、単
にホィール（ＨＨ）という）との組合せからなる。

この従来のものでは、ディスク（３）の周側に孔部（３
１）　（３１）を所定のピッチで放射状に配列し、前記
孔部（３１）　（ａｌ）　ニより前記ローラ（２０）（
Ｄ軸部（２２）をニードルベアリング（３２）を介して
回動自在に軸支し、この支持位置調整用の楔部材（Ｋ）
を前記孔部（３１）の底部に設け、このニードルベアリ
ング（３２）と前記軸部（２２）の先端との間に球体（
Ｂ）を介装したものである。　この従来のものによれば
、ローラ（２０）の形状とウオーム（１）の歯形とのか
み合い精度を向上させ、楔部材（に）によってディスク
（３）の周側からの各ローラ（２０）の突出度合を調節
すると、ウオーム（１）　とホイール０１）のかみ合い
部のバックラッシュが防止できる。

ところが、この従来のものでは、ローラ（２０）とウオ
ーム（１）の歯（１１）とのかみ合い部が長期使用によ
って摩耗すると、バックラッシュが生じることとなる。

従って、バックラッシュの発生を完全には防止できない
。

かかる不都合を解消するために、第６図に示す構成のも
のが提案されており、このものでは。

ローラ（２０）と歯（１１）との間に摩耗が生じても、
前記ローラが常時進出方向に付勢されているから、摩耗
によって生じる間隙が吸収されてバックラッシュが生じ
ないこととなる。

ところが、この従来のものでは、ローラ（２０）の回転
軸がディスク（３）の周縁近傍においてこのディスクの
弦の方法に配設されたものであるから、第７図のように
、ローラ（２０）の内周側と外周側との間で周速度の差
が生じることとなり、滑りが生じる。この結果、伝達ト
ルクの効率が不十分となる。又、ローラ（２０）を上記
のように支持する構造であることから、このローラの支
持構造が複雑となる。

本発明は、このような、ｒ鼓型のウオーム（１）と、こ
れにかみ合うホィール（ＨＨ）とからなり、このホィー
ル（ＨＨ）を、ディスク（３）の周側にローラ（２０）
を具備する歯部材を所定のピッチで放射状に植設した構
成とし、前記ローラ（２０）　（２０）を前記ウオーム
（１）の歯（１１）にかみ合わせるようにしたウオムギ
ヤ装置１において、簡単な構造によって長期間バックラ
ッシュが生じないようにすることをその！ｌ１題とする
。

［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
ｒ歯（１１）の進み側フランクに対接するローラ（２０
）を具備する第１歯部材（２ａ）と、歯（１１）の追い
側フランクに対接するローラ（２０）を具備する第２歯
部材（２ｂ）とをディスク（３）の外周に交互に配設し
、各歯部材を、歯（１１）に転がり接触状態でかみ合い
且回転中心軸の方向をホィール（Ｈ）ｌ）の半径方向に
設定したローラ（２０）と、このローラ（２０）と一体
の軸部（２２）とから構成し、前記軸部（２２）の基端
側に小径部（２１）を形成し、ディスク（３）の周側に
所定のピッチで放射状に孔部（３１）（３１）を開設し
、上記軸部（２２）をニードルベアリング（３２）を介
して孔部（３１）に圧入すると共に、前記小径部（２１
）に一対の環状体間に転がり穆動子を介在させた形式の
ベアリング（２９）を外嵌してこのベアリング（２９）
の外周面と孔部（３１）の内周壁との間に間隙を設ける
と共に、一方の環状体を軸部（２２）に対接させ、他方
の環状体と孔部（３１）の底壁との間に付勢手段を介在
させ、ベアリング（２９）と二一ドルベアリング（３２
）との間に一定の間隙を形成し、ベアリング（２９）と
ニードルベアリング（３２）とが対接した状態における
ローラ（２０）の最進出位置を歯（１１）とローラ（２
０）とがかみ合った状態よりもさらに進出した位置に設
定した」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。

ホィール（ＨＨ）　とウオーム（１）とは、第１・第２
歯部材（２ａ）　（２ｂ）の組が歯（１１）とでかみ合
い状態にあり、各歯部材のローラ（２０）が軸部（２２
）を中心にして自転しながら、ウオーム（１）の回転が
ホィール（ＨＨ）に伝動される。このとき、第１歯部材
（２ａ）のローラ（２０）が歯（１１）の進み側フラン
クのみと対接し後続の第２歯部材（２ｂ）のローラ（２
０）が歯（１１）の追い側フランクのみと対接する。つ
まり、歯（１１）は、第１歯部材（２ａ）のローラ（２
０）と、第２歯部材（２ｂ）のローラ（２０）とによっ
て挟持された態様で回転力が伝動される。

又、この対接状態においては、ローラ（２０）の回転中
心軸はホィール（ＨＨ）の半径方向と一致しているから
、ローラ（２０）の接点部の周速度と歯（１１）の接点
部の周速度とがローラ（２０）と歯（１１）の接触域の
全域（ウオーム（１）の半径方向つまりローラ（２０）
の母線の方向の全域）においてほぼ一致するものとなる
。

ここで、前記各歯部材には、孔部（３１）の底部と軸部
（２２）の先端との間に介装した付勢手段の付勢力によ
り、ディスク（３）の半径方向に突出力が作用している
。軸部（２２）は、ニードルベアリング（３２）を介し
て孔部（３１）に圧入された構成であるが、ニードルベ
アリング（３２）とベアリング（２９）との間には軸線
方向に間隙がある。又、この歯部材の最進出位置は、か
み合い状態にあるときの各歯部材の位置よりも突出した
位置に設定されている。

従って、軸部（２２）は回転駆動されながら、進出方向
の付勢力が作用したものとなり、各歯部材は、小径部（
２１）が歯（１１）とがかみ合った状態では、常に最進
出位置に位置しようとする。つまり、歯（１１）と小径
部（２１）との間のバックラッシュを除去すべく作用す
る。

ニードルベアリング（３２）は、回転しないときには軸
部（２２）の軸線方向の移動が困難であるが、軸部（２
２）が回転する場合には軸線方向移動が円滑に進行する
ことから、前記バックラッシュ除去作用が低減しない。

また、各面部材と歯（１１）とのかみ合いが外れた状態
、つまり、各歯部材が自由状態にあるときには、この歯
部材には圧縮バネ（３４）によって進出方向に付勢され
ているが、孔部（３１）に圧入されたニードルベアリン
グ（３２）の端面とベアリング（２９）の端面とが対向
しているから、ニードルベアリング（３２）の端面が歯
部材の進出を阻止するストッパとして機能する。

［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。

第１・第２歯部材（２ａ）　（２ｂ）の軸部（２２）は
、ディスク（３）の孔部（３１）に対してニードルベア
リング（３２）を介して圧入状態にあるが、ローラ（２
０）がかみ合い状態にあるときには、この歯部材が常時
進出方向に付勢されるから、又、第１歯部材（２ａ）と
第２歯部材（２ｂ）の組によってこれらのローラ（２０
）（２０）が歯（１１）を挟持する状態となっているか
ら、かみ合い部におけるバックラッシュが生じない。

又、長期使用によってかみ合い部が摩耗しても、それに
応じてバックラッシュのないかみ合い状態が確保される
から、長期にわたフてバックラッシュの生じないものと
なる。

さらに、軸部（２２）を回転自在に支持するニードルベ
アリング（３２）が進出方向に付勢された各歯部材の最
進出位置を規制するストッパとして機能するから、別途
ストッパを設ける必要がない。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図から第４図に基いて説明
する。

第１図〜第３図に示す第１実施例では、各歯部材のロー
ラ（２０）を円錐台形状に構成すると共に、各歯部材の
全体を十分な硬度の素材によって構成している、各歯部
材の軸部（２２）は、その基端側の一定範囲が小径部（
２１）となっており、軸部（２２）にはニードルベアリ
ング（３２）が外嵌し、小径部（２１）にはベアリング
（２９）としての一対のラジアルベアリング（Ｒ＞　（
Ｒ）が軸線方向に並列状態で外嵌装着される。

ディスク（３）の周側に放射状に形成した孔部（３１）
　（３１）の相互の角度間隔は一定ではなく、ディスク
（３）の回転方向において第１歯部材（２ａ）を保持す
る孔部（３１）から第２歯部材（２ｂ）を保持する孔部
（３１）までの角度間隔θ、は、第２歯部材（２ｂ）を
保持する孔部（３１）から第１歯部材（２ａ）を保持す
る孔部（３１）までの角度間隔θ２よりも僅かに小さく
設定されている。つまり、第１・第２歯部材（２ａ）（
２ｂ）の各組が、一つの歯ユニット（１１）　として機
能し、この歯ユニット（Ｕ）　（ＩＩ）が一定の角度間
隔でディスク（３）の外周に配設され、各歯ユニット（
Ｕ）の先端にあるローラ（２Ｑ）　（２０）の中間点相
互の間隔が（１）の歯（１１）のリードに適合させであ
る。

この実施例では、歯（１１）の厚さが比較的薄く設定さ
れていることから、上記角度間隔θ１が角度間隔θ２よ
りも小さくなっている。

上記各孔部（３１）に各歯部材を工大保持させるが、こ
の実施例では、小径部（２１）に外嵌装着させるラジア
ルベアリング（Ｒ）の外輪（Ｒ１）の外径を孔部（３１
）の内径よりも僅かに小さく設定して、このラジアルベ
アリング（Ｒ）が孔部（３１）内に遊嵌される構成とし
、ニードルベアリング（３２）は、軸部（２２）と孔部
（３１）の内周壁との間に圧入される。

従って、このニードルベアリング（３２）の外周のケー
シング（Ｃ）が孔部（３１）の内周面に圧接され、この
ケーシング（Ｃ）に保持させたニードル（Ｎ）が軸部（
２２）に圧接される。

又、前記ニードルベアリング（３２）に近接するラジア
ルベアリング（Ｒ）の端面と前記ニードルベアリング（
３２）の端面との間には、一定の間隙を形成し、この間
隙に相当する範囲で各歯部材が進退可能である。尚、こ
の進退動作は、既に作用の項で説明したように、軸部（
２２）が回転時において可能である。

この実施例では、各歯部材の軸線方向の進退ストローク
は１ｍｍ程度に設定し、各歯部材のローラ（２０）の最
進出位置とかみ合い状態におけるローラ（２０）の位置
との差は、ディスク（３）の半径方向では０．５ｍｍ程
度に設定しである。

上記各歯部材の進出付勢力を付与するために、皿バネか
らなる圧縮バネ（３４）をラジアルベアリング（Ｒ）　
と孔部（３１）の底部との間に介装しているが、軸部（
２２）の回転を円滑にするために、圧縮バネ（３４）と
ラジアルベアリング（Ｒ）との間に座金（３３）を介在
させである。この座金（３３）は、周縁部がラジアルベ
アリング（Ｒ）側に突出する皿状部（３５）と、中央に
突設した筒部（３６）とからなり、この筒部（３Ｂ）に
圧縮バネ（３４）としての複数の皿バネが交互に外嵌し
ている。そして、前記皿状部（３５）の周縁部がラジア
ルベアリング（Ｒ）の外輪（Ｒ１）の端面に対接する。

これにより、ラジアルベアリング（Ｒ）に軸線方向の付
勢力が作用する条件下で、軸部（２２）が回動自在に支
持されることとなる。ここで、ラジアルベアリング（Ｒ
）の内輪ラジアルベアリング（ＲＯ）、小径部（２１）
に外嵌圧入され、ラジアルベアリング（Ｒ）　（Ｒ）は
小径部（２１）と一体的に進退する。

この実施例では、ローラ（２０）の母線が、ウオーム（
１）の歯（１１）の断面の斜辺と一致することから、歯
ユニット（ＩＩ）　（７）　Ｏ−−７（２０）　（２０
）間に歯（１１）が密に収容され、しかも、この収容状
態でローラ（２０）の先端部と歯（１１）（１１）間の
谷部との間に一定の間隙が生じるように、ローラ（２０
）の高さが設定されており、鼓形のウオーム（１）　と
かみ合わせた場合には、歯ユニット（Ｕ）のローラ（２
０）　（２０）が歯（１汗−面を挟持する。

又、組立に際しては、圧縮バネ壬蓚晶本（３４）として
の皿バネと座金（３３）の組合せを孔部（３１）の底部
に収容したあと、ニードルベアリング（３２）及びラジ
アルベアリング（Ｒ）　（Ｒ）を装着した各歯部材の軸
部（２２）を所定深さに挿入して前記ニードルベアリン
グ（３２）を圧入状態とすれば、各歯部材のローラ（２
０）　（２０）が一定の円周状に配列されたこととなり
、ホィール（ＨＦｌ）が完成する。

特に、この実施例では、各歯部材のローラ（２０）の先
端の端面に開口する雌ネジ部（３７）を形成しであるか
ら、この雌ネジ部（３７）にボルトを螺合させると、−
旦圧入された歯部材の引き抜きが容易に行える。従って
、各歯部材の交換修理の作業が容易になる。

上記実施例のものでは、ベアリング（２９）としてラジ
アルベアリング（Ｒ）を採用したが、これをアンギュラ
ベアリング又はスラストベアリングとすることも可能で
あり、後者のスラストベアリングとするときには、第４
図のように、このベアリング（２９）を小径部に保持さ
せる必要がある。

また、付勢手段としては、皿バネ以外の他の付勢手段を
採用することが可能であり、アンギュラベアリング又は
スラストベアリングを採用する場合には、座金（３３）
は必ずしも必要ではない。

さらに、各面部材については全体をメタル素材で構成す
ることも可能であることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の要部説明図、第２図はＸ−Ｘ断
面図、第３図はこれに用いる各歯部材の説明図、第４図
はベアリング（２９）の他の例の説明図、第５図〜第７
図は従来例の説明図であり、図中。 １）・・ Ｈ）・・ ３）・・ ２ａ　・　・ ２ｂ　・・ （１１・・ （２１・・ （２２・・ （３１・・ （２９・・ （３２・・ （３４・・ ・ウオーム ・ホイール ・ディスク ・第１歯部材 ・第２歯部材 ・歯 ・小径部 ・軸部 ・孔部 ・ベアリング ・ニードルベアリング ・圧縮バネ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鼓型のウォーム（１）と、これにかみ合うホィール（Ｈ
   ）とからなり、このホィール（Ｈ）を、ディスク（３）
   の周側にローラ（２０）を具備する歯部材を所定のピッ
   チで放射状に植設した構成とし、前記ローラ（２０）（
   ２０）を前記ウォーム（１）の歯（１１）にかみ合わせ
   るようにしたウームギヤ装置において、歯（１１）の進
   み側フランクに対接するローラ（２０）を具備する第１
   歯部材（２ａ）と、歯（１１）の追い側フランクに対接
   するローラ（２０）を具備する第２歯部材（２ｂ）とを
   ディスク（３）の外周に交互に配設し、各歯部材を、歯
   （１１）に転がり接触状態でかみ合い且回転中心軸の方
   向をホィール（Ｈ）の半径方向に設定したローラ（２０
   ）と、このローラ（２０）と一体の軸部（２２）とから
   構成し、前記軸部（２２）の基端側に小径部（２１）を
   形成し、ディスク（３）の周側に所定のピッチで放射状
   に孔部（３１）（３１）を開設し、上記軸部（２２）を
   ニードルベアリング（３２）を介して孔部（３１）に圧
   入すると共に、前記小径部（２１）に一対の環状体間に
   転がり移動子を介在させた形式のベアリング（２９）を
   外嵌してこのベアリング（２９）の外周面と孔部（３１
   ）の内周壁との間に間隙を設けると共に、一方の環状体
   を軸部（２２）に対接させ、他方の環状体と孔部（３１
   ）の底壁との間に付勢手段を介在させ、ベアリング（２
   ９）とニードルベアリング（３２）との間に一定の間隙
   を形成し、ベアリング（２９）とニードルベアリング（
   ３２）とが対接した状態におけるローラ（２０）の最進
   出位置を歯（１１）とローラ（２０）とがかみ合った状
   態よりもさらに進出した位置に設定したウォームギヤ装
   置