JPH0429664A - ウォームギヤ装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は互いに噛み合うウオームとウオームホイールと
を含むウオームギヤ装置に関するものである。

従来の技術 ウオームギヤ装置においては、一般に、ウオームとウオ
ームホイールとの間にバックラッシュが設けられる。ウ
オームギヤ装置が精度よく円滑にかつ高効率で作動する
ようにするためには、このバックラッシュを精度よく管
理することが必要であって、そのためには、ウオームお
よびウオームホイールを始めとする構成要素の加工精度
を高めるとともに、組立精度を高めることが必要であり
、製造コストが高くなることを避は得ない。

そこで、西独特許出願公開筒２，１１７，５２０号公報
には、ウオームを軸方向の中央部で分割して２つの部分
ウオームとし、それら両部分ウォームを軸方向の相対位
置を調節してウオーム軸に固定することにより、バック
ラッシュを適正量にすることが提案されている。

また、特公昭５１−３９６２５号公報には、ウオームを
同様に２つに分割し、それら部分ウオームの一方をウオ
ーム軸に固定し、他方をウオーム軸に対して相対回転不
能かつ軸方向に相対移動可能に取り付け、その他方の部
分ウオームを付勢手段により前記一方の部分ウオームに
接近する向きに付勢することによって、両部分ウォーム
の歯をウオームホイールの歯の互いに反対側の面に押し
付けてバックラッシュを除去することが提案されている
。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記西独特許出願公開公報に提案されて
いるように、両部分ウォームをウオーム軸に固定する場
合には、ハックラッシュをＯにすればウオームギヤ装置
が円滑に回転しなくなり、場合によっては回転不能とな
るため、必ず一定のバックラッシュを設けることが必要
であり、ウオーム軸を正確な位置に停止させてもウオー
ムホイールにはバックラッシュ分だけ自由度があり、必
ずしも正確な位置に停止しない。そのため、例えば、ウ
オームギヤ装置を割出装置に使用する際、割出精度が悪
くなる。

上記特許公告公報に提案されているように、ハックラッ
シュを無くせばこの問題は解消されるのであるが、バッ
クラッシュが０の場合にはウオームとウオームホイール
との噛合面に適正な厚さの油膜が形成され難くなり、ウ
オームギヤ装置の運転効率や寿命が低下する問題が発生
する。

本発明はこれら運転効率や寿命の低下を回避しつつ、ウ
オームホイールを正確な位置に停止させ得るウオームギ
ヤ装置を得ることを課題として為されたものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するために、ウオームギヤ装置
において、ウオームを軸方向の中央部で分割して２つの
部分ウオームとし、それら両部分ウォームをウオーム軸
にいずれも相対回転不能かつ少なくとも一方の部分ウオ
ームは軸方向の相対移動可能に取り付けるとともに、当
該ウオームギヤ装置の回転時には両部分ウォームを互い
に一定距離離間させてそれら両部分ウォームの歯と前記
ウオームホイールの歯との間にバックラッシュを生じさ
せ、停止時には両部分ウォームを互いに接近させてバン
クラッシュを消滅させるハ・ノクラ・ノシュ制御装置と
、少なくとも停止時には両部分ウォームの一方をウオー
ム軸に対して一定の位置に位置決めするウオーム位置決
め手段とを設けたことを要旨とするものである。

作用 上記構成のウオームギヤ装置の回転中には、バックラッ
シュ制御装置が２つの部分ウオームを一定距離離間させ
て両部分ウォームの歯とウオームホイールの歯との間に
適正量のハックラッシュを生じさせるため、歯面間に適
正厚さの油膜が形成されてウオームギヤ装置は円滑に回
転する。そして、停止時にはバックラッシュ制御装置が
パンクラッシュを消滅させ、かつ、位置決め手段が２つ
の部分ウオームの一方をウオーム軸に対して一定の位置
に位置決めするため、ウオーム軸の回転停止位置に対し
てウオームホイールの停止位置が高精度で一義的に定ま
ることとなる。

発明の効果 このように、本発明に係るウオームギヤ装置においては
、回転中はウオームとウオームホイールとの間に適正な
バックラッシュが生じるため円滑な回転が得られ、運転
効率や寿命の低下を良好に回避することができる一方、
停止時にはバックラッシュが消滅させられるためウオー
ムホイールの停止位置精度が高くなる効果が得られる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図において、符号１０はウオームギヤ装置の本体を
示し、この本体１０にはウオームホイール１２がウオー
ムホイール軸１４を介して回転中心線０．のまわりに回
転可能に支持されている。

このウオームホイール１２にはウオーム１６が噛み合わ
されており、ウオーム１６はウオーム軸１８、軸受２０
．２２および軸受箱２４．２６を介して本体１０に回転
可能に支持されている。ウオーム１６の回転中心線０□
はウオームホイール１２の回転中心線０１　と直角に立
体交差している。

ウオーム１６は軸方向の中央部において部分ウオーム２
８．３０の２つに分割されている。部分ウオーム２８は
ウオーム軸１８と一体に形成されているが、部分ウオー
ム３０は別体に形成され、ウオーム軸１８のスプライン
部３２に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に嵌合
されている。

部分ウオーム３０内には段付のシリンダボア３４が形成
される一方、ウオーム軸１８には段付のピストン３６が
一体的に形成され、両者が嵌合されて円環状の油圧室３
７を備えた油圧シリンダ３８を形成している。油圧室３
７はウオーム軸１８に形成された液通路４０および油圧
回転継手４２を介して第２図の電磁切換弁４３および油
圧源４４に接続されている。４６．４８はシール部材と
しての０リングである。

上記部分ウオーム３０とスプリングリテーナ５０との間
には皿ばね５２が配設されており、スプリングリテーナ
５０が軸受２２の内輪およびナンド５４を介してウオー
ム軸１８に受けられることによって、部分ウオーム３０
が部分ウオーム２８に向かつて付勢されている。

ウオームホイール１２の歯丈はオールアデンダムで構成
され、部分ウオーム２８．３０の歯とウオームホイール
１２の歯との接触点は、それぞれ作用線Ｌ＋　、Ｌ２に
沿って移動する。作用線り。

Ｌ２は、ウオームホイール１２の回転中心線０１および
ウオーム１６の回転中心線０２と直交する直線Ｈとウオ
ームホイール１２のピンチ円との交点から歯部の圧力角
と直角に延びており、部分ウオーム２８，３０の歯先が
ウオームホイール１２の歯面に接触する点Ｑ、、Ｑ２は
それぞれ直線Ｈに対して部分ウオーム２Ｂ、３０と同じ
側にあり、作用線Ｌｌ、Ｌ２はそれぞれ直線Ｈの片側で
完成している。

前記ウオーム軸１８は軸継手６０によりサーボモータ６
２の出力軸６４に接続されている。サーボモータ６２は
エンコーダ６６を備えており、これらサーボモータ６２
およびエンコーダ６６は第２図に示すように制御装置６
８に接続されている。

この制御装置６８はサーボモータ６２に電流を供給して
これを回転させるとともに、エンコーダ６６の出力信号
を受け、この出力信号が設定値に達する毎にサーボモー
タ６２を停止させるものである。この制御装置６８には
前記電磁方向切換弁４３も接続されている。電磁方向切
換弁４３は、常には前記油圧室３７を油圧回転継手４２
を経てタンクに連通させる状態にあるが、励磁電流供給
時には油圧室３７をタンクから遮断して油圧＃４４に連
通させる。また、制御装置６８はサーボモータ６２に駆
動電流を供給してこれを回転させている間は電磁方向切
換弁４３に励磁電流を供給し、サーボモータ６２を停止
させている間は励磁電流を供給しないようにされている
。つまり、サーボモータ６２の回転中は油圧室３７に油
圧が供給され、停止中は供給されないようになっている
のである。

したがって、サーボモータ６２が停止している間は、部
分ウオーム３０が皿ばね５２の付勢力によって部分ウオ
ーム２８側へ移動させられ、ウオームホイール１２の歯
に当接して、これを第１図において反時計方向へ回転さ
せる。そして、このウオームホイール１２の反時計方向
の回転は、ウオームホイール１２の歯と部分ウオーム２
８の歯との当接により防止され、ウオームホイール１２
は部分ウオーム２８、すなわち、ウオーム１６とウオー
ムホイール１２との間にはバックラッシュがない状態と
なるのであり、ウオームホイール１２はウオーム１６の
回転停止位置に正確に対応した回転停止位置に保たれる
。

そして、サーボモータ６２が回転を開始すると同時に、
油圧室３７に油圧が供給され、部分ウオーム３０は皿ば
ね５２の付勢力に抗してスプリングリテーナ５０に当接
するまで移動させられ、ウオーム１６の歯とウオームホ
イール１２の歯との間には部分ウオーム３０とスプリン
グリテーナ５０との間の隙間Δに対応するバックラッシ
ュが生じる。スプリングリテーナ５０が部分ウオーム３
０の部分ウオーム２８からの離間限度を規定するストッ
パを兼ねているのであり、ナツト５４の位置を調節する
ことによってハラクラ・ンシュを適正量に調節し得る。

したがって、ウオーム１６は適正なハックラッシュの存
在下にウオームホイール１２を回転させることとなり、
両者の歯面間に適度な厚さの油膜が形成されて、ウオー
ム１６およびウオームホイール１２の円滑な回転が保証
される。

以上の説明から明らかなように、本実施例においては油
圧シリンダ３８．電磁方向切換弁４３゜油圧源４４．ス
プリングリテーナ５０１皿ばね５２、制御装置６８等が
バックラッシュ制御装置を構成しており、また、部分ウ
オーム２８がウオーム軸１８と一体に形成されて軸方向
に相対移動不能とされていることがウオーム位置決め手
段を構成している。

なお、本実施例においては、部分ウオーム３０が皿ばね
５２の付勢力により部分ウオーム２８番こ接近させられ
、油圧室３７の油圧によって離間させられるようになっ
ているが、逆に、皿ばね等の付勢手段によって部分ウオ
ーム２８から離間させられ、油圧室の油圧によって部分
ウオーム２８に接近させられるようにすることも可能で
ある。また、ウオーム軸１８と部分ウオーム３０とによ
って構成される油圧シリンダ３８を複動シリンダとする
ことにより、部分ウオーム３０の部分ウオーム２８に対
する接近・離間の双方を油圧によって実現することも可
能である。

さらに、本実施例においては、一方の部分ウオーム２８
がウオーム軸１８に固定されているが、この部分ウオー
ム２８もウオーム軸１８に対して相対回転は不能である
が軸方向には相対移動可能とすることも可能である。そ
の−例を第３図に示す。

本例においては、部分ウオーム７０．７２が共にウオー
ム軸７４のスプライン部７６に、軸方向に相対移動可能
かつ相対回転不能に嵌合されている。両部分ウォーム７
０，７２の間には、皿ばね７８が配設されて両者を互い
に離間する方向に付勢しているが、両部分ウォーム７０
，７２の反対側の面にはスラスト軸受８０．８２を介し
てピストン８４．８６が当接しており、これらピストン
８４．８６が軸受９０，９２の内輪によって受けられる
ことにより、部分ウオーム７０，７２の離間限度が規定
されている。この状態では、部分ウオーム７０，７２か
ら成るウオーム９４の歯とウオームホイール９６の歯と
の間には適正量のハックラッシュが生じている。

そして、ピストン８４と本体９８とによってそれぞれ構
成される油圧シリンダ１００に油圧が供給されれば、ピ
ストン８４が前進して皿ばね７８の付勢力に抗して部分
ウオーム７０を前進させ、部分ウオーム７２に接近させ
るため、ウオーム９４とウオームホイール９６との間の
バ・ンクラノシュが消滅する。一方、ピストン８６と本
体９８とによって構成される油圧シリンダ１０２に油圧
が供給された場合には部分ウオーム７２が部分ウオーム
７０に接近させられる。本実施例においては、ウオーム
９４およびウオームホイール９６を正逆両方向に回転さ
せることができ、ウオーム軸７４をいずれの方向に回転
させるかによって部分ウオーム７０，７２のいずれがウ
オームホイール９６を駆動するかが決まり、停止時には
ウオームホイール９６を駆動しない側の部分ウオームに
対応する油圧シリンダに油圧が供給されることとなる。

本実施例においては、皿ばね７８．油圧シリンダ１００
．１０２等が図示しない油圧回路と共同してハックラン
シュ制御装置を構成し、スラストへアリング８０８２　
ピストン８４，８６．　ヘアリング９０．９２等がウオ
ーム位置決め手段を構成している。

なお、本例において、部分ウオーム７０，７２のいずれ
か一方をウオーム軸７４と一体的に構成することも可能
であり、この場合にもウオーム９４およびウオームホイ
ール９６を正逆両方向に回転させることができるが、回
転方向がいずれの場合であっち、停止時には同じ部分ウ
オーム、すなわちウオーム軸７４に固定されていない側
の部分ウオームの移動によりハックラッシュが消滅させ
られることとなる。

さらに付言すれば、以上の実施例においては、ウオーム
ホイールの歯丈はオールアデンダムになっているが、こ
れは本発明において不可欠なことではない。例えば、第
１図の実施例において、油圧室３７に油圧が供給された
状態では部分ウオーム３０がスプリングリテーナ５０に
強固に押し付けられて、ウオーム軸１８に完全に固定さ
れた状態となるため、部分ウオーム２８．３０は共同し
て分割されていない通常のウオームと同様に機能するこ
とが可能であり、このようにする場合には、ウオームホ
イール１２およびウオーム１６は通常のウオームギヤ装
置においてそれらに要求される条件以外の条件を満たす
必要がないのである。

その他、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変形、
改良を施した態様で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるウオームギヤ装置の要
部の正面断面図である。第２図は上記ウオームギヤ装置
の制御部の系統図である。第３図は本発明の別の実施例
であるウオームギヤ装置の要部の正面断面図である。 １２：ウオームホイール １４：ウオームホイール軸 １６：ウオーム ２Ｂ、３０：部分ウオーム ３８：油圧シリンダ ４３：電磁方向切換弁　　　４４ ５０ニスプリングリテーナ　５２ ７０．７２：部分ウオーム　７４ ７６：スプライン部　　　　７８ ９４：ウオーム ９６：ウオームホイール １００．１０２：油圧シリンダ １８：ウオーム軸 ３２ニスプライン部 ：油圧源 ：皿ばね ：ウォーム軸 ：皿ばね

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 互いに噛み合うウォームとウォームホィールとを含むウ
   ォームギヤ装置において、 ウォームを軸方向の中央部で分割して２つの部分ウォー
   ムとし、それら両部分ウォームをウォーム軸にいずれも
   相対回転不能かつ少なくとも一方の部分ウォームは軸方
   向の相対移動可能に取り付けるとともに、当該ウォーム
   ギヤ装置の回転時には両部分ウォームを互いに一定距離
   離間させてそれら両部分ウォームの歯と前記ウォームホ
   ィールの歯との間にバックラッシュを生じさせ、停止時
   には両部分ウォームを互いに接近させてバックラッシュ
   を消滅させるバックラッシュ制御装置と、少なくとも停
   止時には両部分ウォームの一方を前記ウォーム軸に対し
   て一定の位置に位置決めするウォーム位置決め手段とを
   設けたことを特徴とするウォームギヤ装置。