JPH03234948A - 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】 ［利用分舒及び発明の概要］ 本発明は、ウオームギヤ装置、特に、鼓型のウオームに
かみ合うホイールを、円板状のディスクの周縁にこれと
別個に構成した進退歯を具備させてなる形式のウオーム
ギヤ装置に関するものであり、前記進退歯がかみ合い初
期においてウオーム［従来技術及びその課題］ ウオームとウオームホイール（以下単にホイールという
）とのかみ合い部のバックラッシュを防止するようにし
たウオームギヤ装置として、鼓型のを具備するホイール
（Ｈ）にかみ合うホイール０１）を、円板状の歯（１１
）の周囲にこれと別体に構成した多数の歯を植設した構
成とし、この歯を前記歯（１１）に対して進退可能で且
回動自在な進退歯（２）としたもの（第１１図）がある
。

このものでは、前記進退歯（２）がを具備するホイール
（Ｈ）の歯（１１）のリード角に倣って変化しながらか
み合うと共に、進出方向に付勢された態様でかみ合うこ
とから、を具備するホイール（Ｈ）　とホイール（１１
）のかみ合い部分におけるバックラッシュが生じないも
のとなる。

ところが、このように、半径方向に進出するように付勢
した多数の進退歯（２）　（２）を歯（１１）の周囲に
植設したものでは、各進退歯（２）がを具備するホイー
ル（Ｈ）　とのかみ合いを外れて自由状態となると最進
出位置に突出し、ホイール（Ｈ）の回動に伴ってかみ合
い開始位置に達すると、このかみ合いによって強制的に
一定ストローク押込まれる。このとき、各進退歯（２）
は急激な動作を行うこととなり、高速回転時等において
は衝撃音を発生ずる可能性がある。

本発明は、このように、ｒ歯（１１）の周囲に配設し且
その半径方向に進出するように付勢した多数の進退歯（
２）　（２）を具備するホイール（Ｈ）進退歯（２）と
のかみ合い開始時の衝撃音を緩和させるために、かみ合
い開始時の各進退歯（２）の進退方向の移動を無くし、
又は、この速度を低く抑えられるようにすることをその
技術的課題とする。

＊請求項１の発明について ［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を具備するホイール（Ｈ）の歯（１１）とのかみ合い
開始点に隣接する位置で且非かみ合い状態にある進退歯
（２）の移動軌跡内に案内壁（６１）を設り、この案内
壁（６１）の進退歯（２）との対向面における少なくと
もを具備するホイール（Ｈ）側の端部な進退歯（２）の
歯部（２１）をかみ合い開始位置に押込む位置に設定し
たｊことである。

［作用コ 本発明の上記技術的手段は次のように作用する。

ホイール（）Ｉ）の進退歯（２）　（２）は、を具備す
るホイール（Ｈ）の歯（１１）とのかみ合いが外れると
、この進退歯（２）は進出方向に付勢されていることか
ら、最進出位置に突出し、この状態で回動してを具備す
るホイール（Ｈ）とのかみ合い開始点側に移動する。

を具備するホイール（Ｈ）の歯（１１）とのかみ合い開
始点に隣接する位置で且非かみ合い状態にある進退歯（
２）の移動軌跡内には案内壁鯨宍璧（６１）があるから
、各進退歯（２）がこの部分に達すると歯部（２１）が
前記案内壁（６１）に対偶する。この案内壁（６１）の
進退歯（２）との対向面における少なくともを具備する
ホイール（Ｈ）側の端部を進退歯（２）の歯部（２１）
をかみ合い開始位置に押込む位置に設定したから、各進
退歯（２）が移動して案内壁（６１）との対偶開始点に
達すると、案内壁（６１）と進退歯（２）とが対接しそ
の後徐々に進退歯（２）が押込まれ、最終点ではかみ合
い開始位置にまで押込まれてを具備するホイール（Ｈ）
の歯（１１）とのかみ合いを開始する。

尚、進退歯（２）の非かみ合い域の全周に案内壁（６１
）を設けたものでは、非かみ合い状態において、進退歯
（２）が常時かみ合い開始位置に押込まれた状態にあっ
て、この案内壁（６１）を外れた時点でを具備するホイ
ール（Ｈ）の歯（１１）とかみ合いを開始することとな
る。　このように、進退歯（２）は、かみ合い開始位置
に押込まれた状態でを具備するホイール（Ｈ）とのかみ
合いを開始することとなる。

［効果コ 本発明は上記構成であるから次の特有の効果を有する。

進退歯（２）がかみ合い開始位置に押込まれた状態でを
具備するホイール（Ｈ）とのかみ合いを開始することと
なるから、を具備するホイール（Ｈ）の歯（１１）との
かみ合い開始点において進退歯（２）の急激な移動が生
じないこととなり、衝撃音の発生等が防止てきる。

又、円滑にかみ合いが開始されるから、伝動口スが少く
なる。

進退歯（２）と歯（１１）とのかみ合い開始の円滑さを
実現するために、歯（１１）の始端部に相当する部分の
を具備するホイール（Ｈ）の谷部を予め深く且広く設定
することによっても進退歯（２）の案内機能を発揮させ
得るが、このような形式の場合には、ウオームの歯（１
１）の加工が非常に面倒になるが、上記構成によれば、
かかる加工上の面倒が解消される。

＊請求　２に記載の　　について この請求項２に記載の発明は、上記請求項１の発明のを
具備するホイール（Ｈ）を鼓型とするとともに進退歯（
２）を歯（１１）と滑り接触する形式の歯部（２１）を
具備する構成とした場合において歯部（２１）と歯（１
１）とのかみ合い開始が円滑に行われるようにするもの
である。

［手段］ この為に採用された請求項２の発明の特徴的手段は、「
を具備するホイール（Ｈ）を鼓形とし、進退歯（２）の
歯部（２りを歯（１１）に対して滑り接触する形式とす
る歯部（２）を歯（１１）に対して滑り接触する形式と
すると共に進退歯（２）の歯部（２１）の先端面と案内
壁（６１）とをこの案内ｇ（５１）のつオーム（１）側
端部の少なくとも一定範囲においてすずみ対偶させ、こ
のすすみ対偶状態における歯部（２１）の進み方向に対
する傾斜角度を＠（１１）のかみ合い開始点におけるリ
ード角に一致させた」ことである。

［作用］ この特徴的手段を採用するものは次のように作用する。

を具備するホイール（Ｈ）を鼓形とするとともに、進退
歯（２）の歯部（２１）を歯（１１）に対して滑り接触
する形式としたから、進退歯（２）が歯（１１）とかみ
合って移動する間に歯部（２１）のを具備するホイール
（Ｈ）の軸線に対する角度は徐々に変化する。具体的に
は、前記角度は歯（１１）とのかみ合い点におけるリー
ド角に倣って変化し、前記角度はかみ合い開始点から徐
々に大きく傾斜してを具備するホイール（Ｈ）の中央部
で前記傾斜角が最大となり、かみ合い終点ではかみ合い
開始点の傾斜角にかみ合い角度に一致するものとなる。

進退歯（２）を歯（１１）に対して回動自在に保持させ
たから、歯部（２１）と歯（１１）とが滑り接触する形
式であっても前記対偶が確保される。

進退歯（２）の歯部（２１）の先端面と案内壁（６１）
とをこの案内壁（６１）のを具備するホイール（Ｈ）側
端部の少なくとも一定範囲においてすすみ対偶させ、こ
のすすみ対偶状態における歯部（２１）の進み方向に対
する傾斜角度を歯（１１）のかみ合い開始点におけるリ
ード角に一致させたもから、進退歯（２）が非かみ合い
状態からかみ合い状態に変化する際における、進退歯（
２）の歯部（２１）の進み方向に対する傾斜角度は、か
み合い開始点のそれに一致したものとなり、円滑にかみ
合いが開始される。

＊請求　３の　明について 請求項３の発明は、歯（１１）と歯部（２１）のかみ合
い終点直後においても、進退歯（２）を滑らかに移動さ
せると共に正逆駆動させた場合のいずれにおいてもかみ
合い開始点における進退歯（２）の円滑な動作が確保さ
れるようにするものである。

このために採用した特徴的手段は、ｒを具備するホイー
ル（Ｈ）のかみ合い開始点とかみ合い終点に続けて案内
壁（６１）を配設したｊことである。

この特徴的手段を採用するものでは、かみ合い開始点と
かみ合い終点の両方において進退歯（２）が自由状態か
らかみ合い状態又はこれと逆の関係に円滑に移動するこ
ととなる。従って、を具備するホイール（Ｈ）及び進退
歯（２）が正逆何れの方向に回転駆動される場合にも、
円滑にかみ合いが開始される。

［実施例コ 以下、本発明の実施例を第１図から第１０図に基いて説
明する。

第１図〜第８図に示す第１実施例では、進退歯（２）の
歯部（２１）を山形に構成すると共に、進退歯（２）の
全体を十分な硬度の素材により構成している。そして、
第３図のように、前記歯部（２１）の表面は、一定の肉
厚のメタル素材（Ｍ）　　によって包囲されている。

進退歯（２）の軸部（？２）は、その基端部よりも先端
部を大径としてあり、この軸部（２２）の形状に合せて
歯（１１）の周側に多翫・の孔部（３１）　（３１）を
−疋のピッチで形成している。

そして、第１図に示すように、前記孔部（３１）（３１
）のそれぞれに進退歯（２）の軸部（２２）を回転及び
摺動可能に密に嵌入しく円筒対偶させ）、前記孔部の底
壁と進退歯（２）との間に圧縮バネ（３４）を介装しで
ある。従って、歯（１１）の周側からは進退歯（２）の
歯部（２１）が突出し、且、この進退歯（２）が進出方
向に付勢されることとなる。

各進退歯（２）の軸部（２２）には規制穴（２９）がこ
れの軸線と直角方向に貫通し、歯（１１）にこれの軸線
と平行に貫通配設した規制軸（３９）が前記規制穴（２
９）に遊嵌している。

これにより、規制軸（３９）と規制穴（２９）の遊嵌度
合に応じた範囲で、進退歯（２）が歯（１１）に対して
進退し且進退歯（２）が一定角度往復回動可能となる。

又、進退歯（２）の最進出位置が所定の位置に設定され
ることとなる。

なお、規制穴（２９）の貫通方向は、第４図のように、
歯部（２１）の中心線（］、）と一定の角度を有するよ
うに設定されており、この角度を歯（１１）の始端部の
リード角（初期かみ合い角度）に一致させである。従っ
て、規制穴（２９）と規制軸（３９）とが同軸又は平行
となった姿勢で歯部（２１）の中心線（Ｌ）の傾斜角度
が歯（１１）とのかみ合い開始点における傾斜角度と一
致することとなる。

この実施例は、請求項３の発明に対応するものとしてあ
り、を具備するホイール（Ｈ）の歯（１１）の両端に近
接して案内壁（６１）　（６１）を設けてあり、この案
内壁（６１）はケーシング（６）の壁面から突出させて
いる。歯（１１）の半径方向の断面において、案内壁（
６１）及び歯部（２１）の断面形状は、第５図のように
構成され、歯部（２１）の頂部の中央には凹部（Ｎ）が
形成されており、これが案内壁（６１）の進退歯（２）
との対偶域に形成された凸条（６２）と嵌合し、この部
分では案内壁（６１）と進退歯（２）とがこの進退歯（
２）の回転方向においてすすみ対偶させである。

尚、このすすみ対偶部における歯部（２１）の傾斜角度
（進退歯（２）の進み方向に対する傾斜角度）は上記初
期かみ合い角度に一致させである。

１ 以上の実施例のものでは、進退歯（２）が自由状態にあ
るときには、進退歯（２）が圧縮バネ（３４）によって
付勢されていることから進退歯（２）が最進出した状態
となり、第５図のように、規制軸（３９）の同図下方の
母線が規制穴（２９）の同図下方の母線に対接した位置
（特定点（Ｐ））に案内され、規制軸（３９）の軸線と
規制穴（２９）の軸線とが平行となる。この結果、歯部
（２１）のを具備するホイール（Ｈ）の軸線に対する角
度が、第４図のように、歯（１１）の始端部のリード角
に一致したものとなる。

前記構成の進退歯（２）の歯部（２１）が案内壁（６１
）に達すると、歯部（２１）の凹部（Ｎ）　と凸条（６
２）とがすすみ対偶することとなり、このままの姿勢で
歯（１１）とのかみ合い開始点に移動される。その後、
そのまま歯部（２１）が歯（１１）にかみ合うと、を具
備するホイール（Ｈ）の回転によるかみ合い点の移動に
伴って、このかみ合い点における歯（１１）のリード角
が変化することとなるが、このかみ合いの中間域では、
既述のように、進退歯（２）と孔部（３１）との嵌合間
係及び圧縮バネ（３４）の付勢力によって進退歯（２）
　２ の歯部（２１）が歯（１１）に圧接された態様で摺動し
、を具備するホイール（Ｈ）の回転力が進退歯（２）を
介して歯（１１）に伝達される。

このとき、規制穴（２９）と規制軸（３９）との関係は
、第６図のように、規制穴（２９）の中心線と規制軸（
３９）の中心線とが交叉した状態となる。その後にこの
状態が徐々に変化して、歯（１１）の終端部に達すると
、第７図に示すように、規制穴（２９）と規制軸（３９
）とが平行状態に復帰して、規制軸（３９）に沿う断面
は、第４図の状態に復帰したものとなる。

作用して、進退歯（２）には過度の回動力がこの歯部（
２１）に作用することとなるが、この進退歯（２）の回
転角度範囲は規制穴（２９）と規制軸（３９）との嵌合
余裕によって一定範囲に規制されているから、又、この
時点では、かみ合い終点側の案内壁（６１）の凸条（６
２）と歯部（２１）の凹部（Ｎ）　とが嵌合しているか
ら、歯部（２１）の歯（１１）に対する姿勢の変化が生
じにくいものとなる。尚、この進退歯の回転角度は、理
想的には、を具備するホイール（Ｈ）の歯（１１）との
かみ合いによって変化する歯部（２１）の角度変化範囲
に規制しておけばよい。

さらに、歯部（２１）が案内壁（６１）から完全に脱出
した時点では、圧縮バネ（３４）の付勢力によって進退
歯（２）が進出せしめられる。このとき、規制軸（３９
）が矩形の断面で規制穴（２９）の断面が円形であるこ
とから、この断面相互のカム対偶作用（案内作用）によ
って第３図の状態に復帰せしめられる。つまり、規制穴
（２９）の第３図における下部壁面（内周壁面の下方の
母線近傍部）が、規制軸（３９）をその特定点（Ｐ）に
導く量ガイド壁（Ｇ）として機能することとなる。この
結果、歯部（２１）の歯（１１）に対する角度は、歯（
１１）の始端部のリード角に一致したものとなる。

特に、この実施例では、山形断面の歯部（２１）の歯面
相互の挟角を１０度〜２０度程度に設定してあり、歯（
１１）の断面形状もこれに適合させである。

従って、進退歯（２）に付与される軸線方向の付勢力に
よって歯部（２１）の歯面が常時歯（１１）のそれに圧
接されることとなる。ここで、進退歯（２）には、これ
を貫通し且軸（２２）の大径部と小径部の境界の胴部に
開放する空気抜き穴（２５）を具備させであるから、こ
の進退歯（２）の軸線方向の心動が円滑なものとなる。

尚、上記実施例では、進退歯（２）を突出方向に付勢す
るために、圧縮バネ（３４）を用いたが、これを油圧に
よって突出方向に付勢することも可能であり、この付勢
力式としては、歯（１１）の軸部から連通さぜた油圧回
路を孔部（３１）の底壁に開放させ、この油圧回路の圧
力を所定の値に設定しておけば良い。このとき、軸部（
２２）と孔部（３１）の側壁との気密を確保する必要が
ある。

なお、油圧による付勢力を進退歯（２）に作用させるた
めの構成としては、第９図及び第１Ｏ図に示すような構
成が採用できる。この実施例では、歯（１１）の側面に
は、各孔部（３１）の底部に連通ずる連通孔（５１）の
上流端が開放し、第９図に示すようにこの開放端部（５
２）　（５２）が歯（１１）の５５ 軸部と同心の円周上に配列されている。そして、この開
放端部（５２）　（５２）を閉塞する大きさのリング（
５）が歯（１１）の軸部に遊嵌し、このリング（５）が
バネ（５３）によって前記開放端部（５２）　（５２）
の配設部の平面に圧接されている。又、このリング（５
）の歯（１１）との対接面には、かみ合い位置にある歯
部材（２）　（２）が収容された孔部（３１）　（３１
）に連通する連通孔（５１）　（５１）の開放端部（５
２）　（５２）の配設域に対応させて円弧状の分配溝（
５４）が形成され、この分配溝（５４）に連通ずる接続
口（５５）がこのリング（５）の周縁に配設されている
。そして、この接続口（５５）には油圧源からの油圧回
路が接続されている。

尚、このものでは、リング（５）の歯（１１）との対接
面において、分配溝（５４）を具備しない部分の半周域
には外部に開放する凹陥部（５６）が形成されている。

上記構成のものでは、歯（１１）の回転によって、第９
図のように、各歯部材（２）　（２）がかみ合い位置に
ある間は、油圧源からの油圧が、接続６６ ０（５５）φ分配溝（５４）中速通孔（５１）中孔部（
３１）の経路で各進退歯（２）に作用し、このかみ合い
位置を外れると、前記油圧力が開放されることとなり、
圧縮バネ（３４）を使用した上記第１実施例の場合と同
様に機能する。

又、かみ合い位置を外れた歯部材（２）　（２）を収容
する孔部（３１）　（３１）への連通孔（５１）の開放
端部（５２）（５２）は、非かみ合い域の半周域におい
て凹陥部（５６）と一致する。従って、この時点で連通
孔（５１）から孔部（３１）までの回路が前記凹陥部（
５６）の開放端を介して大気圧側に連通ずることとなり
、この時点では、進退歯（２）への付勢力が消失するこ
ととなる。

以上の実施例では、案内壁（６１）をを具備するホイー
ル（Ｈ）の両端に近接して配設したが、これを一方にの
み配設しても良く、この場合には、規制軸（３９）と規
制穴（２９）とによる進退歯（２）の姿勢制御機能が有
効に機能する。つまり、案内壁（６１）と進退歯が対偶
したときに正確にすすみ対偶することとなる。

進退歯（２）の歯部（２１）が従来例のようにロール形
式の場合には、この歯部（２１）と案内壁（６１）とは
すすみ対偶する必要はなく、所定の位置に押込むだけの
機能を発揮すればよい。

又、進退歯（２）が自由状態にあるときの姿勢制御機構
としては、上記実施例の場合以外の構成も採用可能であ
り、要するに、進退＊　（２）が最進出位置にあるとき
にその歯部（２１）が進み方向に対して一定姿勢となる
ようなカム機構（進退歯（２）が軸線方向に進出するに
従ってその歯部（２１）の姿勢が一定姿勢に案内される
機構）が進退歯（２）と歯（１１）との間に介装されれ
ば、上記実施例と同様に機能する。尚、かみ合い開始点
の衝撃音の緩和という観点からは、必ずしも、この機構
を組み込む必要はない。

以上、何れの実施例でも案内壁（６エ）を進退歯（２）
の非かみ合い域において部分的に設け、この案内壁（６
１）におけるを具備するホイール（Ｈ）の反対側の端部
を最進出状態にある進退歯（２）の歯部（２１）よりも
離反した位置に設定したが、前記案内壁（６１）を進退
歯（２）の非かみ合い域の全周に配設するようにしても
よく、この場合には、進退歯（２）と案内壁とをこの区
間全域において対接させることとなる。尚、この場合に
は、案内壁（６エ）の両端と中央域とにおいて進退歯（
２）の押込み度合を変化させることも可能である。つま
り、両端部に比べて中央部における進退歯（２）の押込
み度合を少くするような構成も採用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は木晃萌実施例の要部説明図、第２図は進退歯（
２）の収容部の断面図、第３図はこれに用いる進退＠（
２）と規制軸（３９）の関係説明図、第４図は山部（２
１）と規制軸（３９）及び規制穴（２９）との関係説明
図、第５図は案内壁（６１）と進退歯（２）との関係説
明図、第６図はかみ合い状態における規制軸（３９）及
び規制穴（２９）との関係説明図、第７図はかみ合い外
れ直前での前記部材の関係説明図、第８図はかみ合い外
れ直前での歯部（２１）と歯（１１）との関係説明図、
第９図及び第１０図は付勢手段を油圧力によるものとし
た例の説明図、第１１図は従来例の説明図であり、図中 １）　・ Ｈ）　・ ３）　・ ２）　・ １１）・ （２１）・ （６１）・ ・ウオーム ・ホイール °ディスク ・進退歯 ・歯 ・歯部 ・案内壁 ９ ０

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、ディスク（３）の周囲に配設し且その半径方向
   に進出するように付勢した多数の進退歯（２）（２）を
   具備するホイール（Ｈ）と、これにかみ合うウォーム（
   １）とからなるウォームギヤ装置において、ウォーム（
   １）の歯（１１）とのかみ合い開始点に隣接する位置で
   且非かみ合い状態にある進退歯（２）の移動軌跡内に案
   内壁（６１）を設け、この案内壁（６１）の進退歯（２
   ）との対向面における少なくともウォーム（１）側の端
   部を進退歯（２）の歯部（２１）をかみ合い開始位置に
   押込む位置に設定したウォームギヤ装置。
2. （２）、ウォーム（１）を鼓形とし、進退歯（２）の歯
   部（２１）を歯（１１）に対して滑り接触する形式とす
   ると共に進退歯（２）をディスク（３）に対して回動自
   在に保持させ、進退歯（２）の歯部（２１）の先端面と
   案内壁（６１）とをこの案内壁（６１）のウォーム（１
   ）側端部の少なくとも一定範囲においてすすみ対偶させ
   、このすすみ対偶状態における歯部（２１）の進み方向
   に対する傾斜角度を歯（１１）のかみ合い開始点におけ
   るリード角に一致させた請求項１に記載のウォームギヤ
   装置。
3. （３）、ウォーム（１）のかみ合い開始点とかみ合い終
   点に続けて案内壁（６１）を配設した請求項１及び請求
   項２に記載のウォームギヤ装置。