JPH0625586B2 - 歯車伝動機構での噛合い調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、歯車伝動機構での噛合い調整装置に関し、特
に、鋼板等のワークを倣い制御あるいはＮＣ制御で切断
するガス溶断機やプラズマ溶断機等の自動溶断装置での
走行駆動系に配置する歯車伝動機構での噛合調整装置に
関する。

《従来技術》 一般に自動溶断装置等では、歯車伝動機構を台車の走行
駆動系や、トーチキャリッジの走行駆動系中に配置して
あるが、このような走行駆動系に配置する歯車伝動機構
は、数枚の歯車を組み合わせて駆動側回転軸での回転を
従動側回転軸に伝達するように構成し、歯車の組み合わ
せによって駆動原動機の回転数を増速あるいは減速して
台車等の走行速度を得るようにしている。

《解決しようとする課題》 近年、自動溶断装置では数値制御や倣い制御によりその
台車やトーチキャリッジの往復走行を制御するようにな
ってきたが、歯車伝動機構を構成する歯車にはバックラ
ッシュが存在することから、走行方向切り換え時に、こ
のバックラッシュの存在により、走行移動が不連続にな
ることがあり、走行制御精度が低下し、切断精度に影響
を与えることになる。このため、バックラッシュのない
歯車伝動系を使用することも考えられるが、この場合、
構成歯車の製造精度が高くなるだけでなく、組み付け精
度も高くなり、また、使用する歯車同士のマッチングも
行わなければならず、歯車伝動系のコストが高くなり過
ぎ実用的でないという問題がある。

本発明は、このような点に着目してなされたもので、バ
ックラッシュを吸収して正逆回転に対してその追随性が
高く、かつ安価な歯車伝動装置を提供することを目的と
する。

《課題を解決するための手段》 上述の目的を達成するために、本発明は、歯車伝動機構
のギヤケースを両端開口状の筒体で形成したケース本体
と、このケース本体の両端開口部に挿嵌固定する２枚の
ギヤケースカバーで構成し、一方のギヤケースカバーに
駆動側回転軸を回転可能に枢支するとともに、他方のギ
ヤケースカバーに従動側回転軸を回転可能に枢支し、こ
のギヤケースカバーでの回転軸枢支部をケース本体の中
心軸心から偏心した位置に形成し、ケース本体の内周面
に中間伝動軸の軸受部材を相対回転可能な状態で内嵌
し、軸受部材の軸挿通部分をケース本体の中心軸心から
偏心した位置に形成し、軸受部材をケース本体での中心
軸心周りに回動させることにより、中間伝動軸に固定し
た入力歯車と駆動側回転軸に固定した駆動歯車との噛合
い位置及び中間伝動軸に固定した出力歯車と従動側回転
軸に固定した従動側歯車との噛合い位置を調整可能に構
成し、ギヤケースカバーのケース本体への挿嵌固定で軸
受部材とケース本体とを相対回動不能に固定するように
構成したことを特徴としている。

《作用》 本発明では、歯車伝動機構のギヤケースを両端開口状の
筒体で形成したケース本体と、このケース本体の両端開
口部に挿嵌固定する２枚のギヤケースカバーで構成し、
一方のギヤケースカバーに駆動側回転軸を回転可能に枢
支するととともに、他方のギヤケースカバーに従動側回
転軸を回転可能に枢支し、このギヤケースカバーでの回
転軸枢支部をケース本体の中心軸心から偏心した位置に
形成し、ケース本体の内周面に中間伝動軸の軸受部材を
相対回転可能な状態で内嵌し、軸受部材の軸挿通部分を
ケース本体の中心軸心から偏心した位置に形成し、軸受
部材をケース本体での中心軸心周りに回動させることに
より、中間伝動軸に固定した入力歯車と駆動側回転軸に
固定した駆動歯車との噛合い位置及び中間伝動軸に固定
した出力歯車と従動側回転軸に固定した従動側歯車との
噛合い位置を調整可能に構成し、ギヤケースカバーのケ
ース本体への挿嵌固定で軸受部材とケース本体とを相対
回動不能に固定するように構成しているので、軸受け部
材をケース本体に対して揺動回転させることにより、中
間伝動軸の両端部に固定した入力歯車及び出力歯車から
なる中間伝動歯車と駆動歯車あるいは従動歯車との相対
姿勢が変更されて相互に噛み合っている一対の歯車での
歯同士の噛合姿勢が変化することになる。これにより、
一対の歯車同士間に生じるバックラッシュが吸収される
ことになり、歯車の正逆に対してもタイムラグなしに歯
車が追随回転することになる。そして、ギヤケースカバ
ーをケース本体に挿嵌固定することにより、その軸方向
の締め付け力で軸受部材を挟圧保持して軸受部材をケー
ス本体に対して相対回転不能に固定し、歯車同士の噛み
合い状態を維持することになる。

《実施例》 図面は本発明の実施例を示し、第１図は要部の縦断面
図、第２図は第１図のII−II線断面図、第３図は本発明
を適用した自動ガスプラズマ溶断機の概略平面図、第４
図はその概略正面図である。

この自動ガス溶断機は、ワーク載置台(1)の対向側辺に
沿わせて左右一対の走行レール(2)を配置し、この走行
レール(2)に台車(3)を往復走行可能に載置し、台車(3)
にトーチキャリッジ(4)を走行レール(2)と直交する方向
に走行可能な状態で配置し、トーチキャリッジ(4)に溶
断用トーチ(5)を上下昇降可能に装着して構成してあ
る。

台車(3)の右側前端部に操作盤(6)を配置するとともに、
台車(3)の左右側端部に台車(3)を走行レール(2)に沿っ
て走行移動させるための走行駆動装置(7)が配置してあ
る。また、トーチキャリッジ(4)にトーチキャリッジ(4)
を台車(3)の前側面に沿って往復移動させるための走行
駆動装置(8)が配置してある。

そして、両走行駆動装置(7)(8)は走行レール(2)及び台
車(3)の側面に走行方向に沿って固定したラック(9)に出
力ピニオン(10)を噛合わせ、ピニオン(10)の回転によ
り、台車(3)及びトーチキャリッジ(4)を往復移動させる
ようになっており、ピニオン(10)は正逆回転可能な電動
モータ(11)に歯車伝動機構(12)を介して接続してある。

この歯車伝動機構(12)は第１図に示すように、ギヤケー
ス(13)の内部に中間伝動軸(14)を回転自在に配置すると
ともに、複数の歯車を噛み合わせることにより回転数を
変更する減速歯車機構で構成してある。そして、本実施
例では、ギヤケース(13)内に３本の中間伝動軸(14)を配
置した４段減速機構に構成してある。ギヤケース(13)は
両端を開口状の筒体で形成したケース本体(15)と、この
両端開口部(16)にそれぞれ挿嵌固定されるギヤケースカ
バー(17)(18)とで形成してあり、一方のギヤケースカバ
ー(17)に駆動側回転軸(19)の挿通孔(20)を開口形成する
とともに、他方のギヤケースカバー(18)に従動側回転軸
(21)の枢支部(22)が形成してある。この軸挿通孔(20)と
軸枢支部(22)とはケース本体(15)の中心軸心から偏心し
た位置で中心軸心と平行な軸心上に形成してあり、軸挿
通孔(20)の軸心と軸枢支部(22)の軸心はほぼ同心となる
状態に位置している。そして、駆動側回転軸(19)のケー
ス本体内に突入している端部には駆動歯車(23)が固定し
てあり、従動側回転軸(21)の両端部には従動歯車(24)と
前述の出力ピニオン(10)とが固定してある。

各中間伝動軸(14)はその中間部をそれぞれ軸受部材(25)
に回転自在に枢支されており、各軸受部材(25)はケース
本体(15)の内周面に相対回転可能な状態で内嵌してあ
り、ケース本体(15)にギヤケースカバー(17)(18)を挿嵌
して締め付け固定することにより、各軸受部材(25)をケ
ース本体(15)に対して回転不能な状態で固定するように
構成してある。そして各軸受部材(25)の軸枢支部(26)は
ケース本体(15)の中心軸心から、前記軸枢支部(22)等の
偏心量と同寸法偏心した位置に形成してある。この軸受
部材(25)は外周筒(27)とこの筒体の長手方向中間部に張
り渡した軸受部形成板(28)とで構成してあり、軸受部形
成板(28)には第２図に示すように多数の連通孔(29)を透
設して潤滑油の連通部に形成してある。

軸受部材(25)に回転自在に枢支されている中間伝動軸(1
4)の両端部にはそれぞれ入力歯車(30)と出力歯車(31)と
が固定してあり、第１中間軸(14a)の入力歯車(30a)が駆
動側回転軸(20)の駆動歯車(23)に、その出力歯車(31a)
が第２中間軸(14b)の入力歯車(30b)にそれぞれ噛み合っ
ている。また、第３中間軸(14c)の入力歯車(30c)は第２
中間軸(14b)の出力歯車(31b)と噛み合っており、第３中
間軸(14c)の出力歯車(31c)は従動側回転軸(21)の従動歯
車(24)に噛み合っている。

ケース本体(15)には、その内周面に内嵌する状態でスペ
ーサ(32)が配置してあり、このスペーサ(32)は第３中間
軸(14c)を枢支している軸受部材(25)の位置を調整する
ことにより、従動歯車(24)に対する第３中間軸(14c)の
出力歯車(31c)の軸心に沿う方向での位置を制限してい
る。

なお、図中符号(33)はギヤケース内に潤滑油を供給する
ための給油口に螺嵌した給油プラグ、(34)は潤滑油のド
レン口に螺嵌したドレンプラグである。

上述のように構成した歯車伝動機構では、従動歯車(24)
が枢支されているギヤケースカバー(18)をケース本体(1
5)に挿嵌固定した状態で、第３中間伝動軸(14c)を枢支
している軸受部材(25)をケース本体(15)内に装着し、第
３中間軸(14c)に固定されている出力歯車(31c)を従動歯
車(24)にかみ合わせた状態で軸受部材(25)をケース本体
(15)の軸心回りに回動させる。すると出力歯車(31c)の
軸心はケース本体(15)の軸心に対して偏心して位置する
ことになるから、この軸受部材(25)の回動により従動歯
車(24)の軸心と出力歯車(31c)の軸心との距離、即ち両
歯車(31c)(24)の軸心間距離が変化するから、両歯車(31
c)(24)の噛み合い姿勢が変化して両歯車(31c)(24)間の
バックラッシュを吸収することになる。次いで第２中間
軸(14b)を枢支している軸受部材(25)、第１中間軸(14a)
を枢支している軸受部材(25)をケース本体(15)内に順次
挿嵌したのち、それぞれの軸受部材(25)を回動させる
と、第３中間軸(14c)に固定されている入力歯車(30c)と
第２中間軸(14b)に固定されている出力歯車(31b)との
間、及び第２中間軸(14b)に固定されている入力歯車(30
b)と第１中間軸(14a)に固定されている出力歯車(31a)と
の間で同様にバックラッシュを吸収することになる。最
後に、駆動側回転軸(19)を支持しているギヤケースカバ
ー(17)をギヤケース本体(15)に挿嵌して締め付け固定す
ると、この締め込み力により、各軸受部材(25)が両ギヤ
ケースカバー(17)(18)で挟圧され、ケース本体(15)に対
して相対回動不能な状態で組み込まれることになる。そ
して、歯車伝動機構の使用時には歯車伝動による回転力
伝動が各軸受部材(25)に作用することになるが、各軸受
部材(25)はギヤケースカバー(17)(18)での挟圧力で相互
に摩擦係合されることになり、各軸受部材(25)が歯車同
士の噛み合い姿勢を変化させるような方向に回動するこ
とはない。

なお、上記実施例では、中間伝動軸(14)を複数本配置し
た歯車伝動機構について説明したが、中間伝動軸(14)は
１本であってもよい。また、上記実施例では、軸受部材
(25)での軸枢支部(26)のケース本体軸心からの偏心量を
従動側回転軸(21)の枢支部(22)の偏心量と同寸法に形成
したが、この偏心量は噛み合っている歯車同士の歯数
差、即ち変速比によって変化することは言うまでもな
い。さらに、上記実施例では従動側回転軸(21)の枢支部
(22)の軸心と駆動側回転軸(19)の軸挿通孔(20)の軸心と
をほぼ同心状態、即ちケース本体軸心周りでの位相を一
致させる状態に位置させているが、噛み合っている歯車
同士の歯数差によってケース本体軸心周りの位相は異な
ることもある。

《効果》 本発明では、歯車伝動機構のギヤケースを両端開口状の
筒体で形成したケース本体と、このケース本体の両端開
口部に挿嵌固定する２枚のギヤケースカバーで構成し、
一方のギヤケースカバーに駆動側回転軸を回転可能に枢
支するととともに、他方のギヤケースカバーに従動側回
転軸を回転可能に枢支し、このギヤケースカバーでの回
転軸枢支部をケース本体の中心軸心から偏心した位置に
形成し、ケース本体の内周面に中間伝動軸の軸受部材を
相対回転可能な状態で内嵌し、軸受部材の軸挿通部分を
ケース本体の中心軸心から偏心した位置に形成し、軸受
部材をケース本体での中心軸心周りに回動させることに
より、中間伝動軸に固定した入力歯車と駆動側回転軸に
固定した駆動歯車との噛合い位置及び中間伝動軸に固定
した出力歯車と従動側回転軸に固定した従動側歯車との
噛合い位置を調整可能に構成し、ギヤケースカバーのケ
ース本体への挿嵌固定で軸受部材とケース本体とを相対
回動不能に固定するように構成しているので、軸受け部
材をケース本体に対して揺動回転させることにより、中
間伝動軸の両端部に固定した入力歯車及び出力歯車から
なる中間伝動歯車と駆動歯車あるいは従動歯車との相対
姿勢が変更されて相互に噛み合っている一対の歯車での
歯同士の噛合姿勢が変化することになる。これにより、
一対の歯車同士間に生じるバックラッシュが吸収される
ことになり、歯車の正逆回転切り換え時に歯車をタイム
ラグなしに追随回転させることができる。これにより、
ＮＣ制御や倣い制御する作業装置での歯車伝動機構に本
発明を適用することにより、高精度の制御を行うことが
できる。

しかも、そのための構成としては、中間伝動軸を回転自
在に枢支する軸受部材をギヤケースのケース本体に相対
回転可能に内嵌するだけであり、軸受部材の固定はケー
ス本体に挿嵌固定するギヤケースカバーの取り付けによ
り行うようにしているから、全体としての構成を簡略化
でき、歯車を含めた各構成部品の寸法精度を必要以上に
高めなくてもよいから、安価に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は要部の縦断面
図、第２図は第１図のII−II線断面図、第３図は本発明
を適用した自動ガスプラズマ溶断機の概略平面図、第４
図はその概略正面図である。 13…ギヤケース、14…中間伝動軸、15…ケース本体、16
…(15)の両端開口部、17・18…ギヤケースカバー、19…
駆動側回転軸、21…従動側回転軸、23…駆動歯車、24…
従動歯車、25…軸受部材、30…入力歯車、31…出力歯
車。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ギヤケース(13)内に駆動側回転軸(19)と従
   動側回転軸(21)とをその軸芯が平行となる状態で配置す
   るとともに、この両回転軸(19)(21)と平行に中間伝動軸
   (14)を配置し、駆動側回転軸(19)に駆動歯車(23)を固着
   し、この駆動歯車(23)に中間伝動軸(14)の一端部に固着
   した入力歯車(30)を噛合係合し、中間伝動軸(14)の他端
   部に固定した出力歯車(31)を従動側回転軸(21)に固定し
   た従動歯車(24)に噛合係合させるように構成した歯車伝
   動機構において、 ギヤケース(13)を両端開口状の筒体で形成したケース本
   体(15)と、このケース本体(15)の両端開口部(16)に挿嵌
   固定する２枚のギヤケースカバー(17)(18)で構成し、一
   方のギヤケースカバー(17)に駆動側回転軸(19)を回転自
   在に枢支するととともに、他方のギヤケースカバー(18)
   に従動側回転軸(21)を回転可能に枢支し、このギヤケー
   スカバー(17)(18)での回転軸枢支部をケース本体(15)の
   中心軸心から偏心した位置に形成し、ケース本体(15)の
   内周面に中間伝動軸(14)の軸受部材(25)を相対回転可能
   な状態で内嵌し、軸受部材(25)の軸挿通部分をケース本
   体(15)の中心軸心から偏心した位置に形成し、軸受部材
   (25)をケース本体中心軸心周りに回動させることによ
   り、中間伝動軸(14)に固定した入力歯車(30)と駆動側回
   転軸(19)に固定した駆動歯車(23)との噛合い位置及び中
   間伝動軸(14)に固定した出力歯車(30)と従動側回転軸(2
   1)に固定した従動側歯車(24)との噛合い位置を調整可能
   に構成し、ギヤケースカバー(17)(18)のケース本体(15)
   への挿嵌固定で軸受部材(25)とケース本体(15)とを相対
   回動不能に固定するように構成したこと特徴とする歯車
   伝動機構での噛合い調整装置。