JPH06272739A - 歯車のバックラッシ吸収機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 敏感な応答と簡単な構造を有する歯車のバッ
クラッシ吸収機構を提供する。 【構成】 第１の歯車５と第３の歯車２１及び第４の歯
車２２と第２の歯車１０が相互に噛み合っている。中間
軸１８は支持部材１６により入力軸１及び出力軸７に対
して接近離間移動可能に支持されている。板ばね１４は
入力及び出力軸１，７の径方向に配列され、一端がフレ
ーム４に固定されるとともに、他端が支持部材１６に固
定されている。この板ばね１４により、入力及び出力軸
１，７と中間軸１８の軸間距離が狭まる方向に付勢され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歯車のバックラッシ吸
収機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】工業用ロボットあるいは工作機械等にお
いては、精度の高い位置決め制御が要求されており、動
力伝達系の歯車のバックラッシがその位置決め精度に大
きな影響を与えている。

【０００３】従来、図７に示すように、第１の歯車５０
と第２の歯車５１の噛み合い中心距離を弾性的に変化さ
せることにより、両歯車５０，５１を押しつけて、歯車
の両面を噛み合わせる方式の歯車のバックラッシ吸収機
構が知られている。このバックラッシ吸収機構は、一方
の歯車５１の支持台５２をケーシング５３に対してばね
５４により、弾性的に摺動させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術においては、支持台５２に滑り抵抗があり、この部に
遊びを生じやすく、慣性モーメントも大きい。従って、
歯車５０，５１の誤差に対応した噛み合い中心距離変化
に対する応答が鈍く円滑さを欠き、さらに構造が複雑で
あるという難点があった。

【０００５】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものであって、その目的
とするところは、敏感な応答と簡単な構造を有する歯車
のバックラッシ吸収機構を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明においては、相互に噛み合う駆動側の
歯車及び被動側の歯車と、少なくとも一方の歯車軸を他
方の歯車軸に対して接近離間移動可能に支持する支持部
材と、前記歯車軸の径方向に配列されるように、一端が
フレームに固定されるとともに、他端が前記支持部材に
固定され、両歯車軸の軸間距離が狭まる方向に付勢する
板ばねとよりなることをその要旨としている。

【０００７】又、第２の発明では、相互に噛み合う駆動
側の歯車及び被動側の歯車と、少なくとも一方の歯車の
歯車軸を他方の歯車軸に対して接近離間可能に支持する
支持部材と、前記歯車軸の径方向に配列されるように、
一端がフレームに支持されるとともに、他端が前記支持
部材に支持されたリンクと、前記歯車軸の軸間距離が狭
まる方向に付勢する付勢手段とよりなることをその要旨
としている。

【０００８】さらに、第３の発明では、リンク、フレー
ム及び支持部材により平行四節機構が構成されているこ
とをその要旨としている。

【０００９】

【作用】上記第１の発明の構成により、駆動側の歯車の
回転により被動側の歯車が回転される。駆動側の歯車軸
あるいは被動側の歯車軸の何れか一方は支持部材により
他方の歯車軸に対して接近離間移動可能に支持される。
一端がフレームに固定されるとともに、他端が前記支持
部材の歯車軸を挟んだ位置に取り付けられた板ばねによ
り、支持部材は両歯車軸の軸間距離が狭まる一方向に付
勢される。従って、両歯車の噛み合いにおけるバックラ
ッシが吸収される。

【００１０】また、第２の発明の構成により、駆動側の
歯車の回転により被動側の歯車が回転される。駆動側の
歯車軸あるいは被動側の歯車軸の何れか一方はリンクに
より連結された支持部材により移動可能に支持される。
支持部材はばねにより両歯車軸の軸間距離が狭まる一方
向に付勢され、両歯車の噛み合いにおけるバックラッシ
が吸収される。

【００１１】

【実施例】以下に本発明を減速装置に具体化した一実施
例について図１〜図５に従って説明する。

【００１２】図１及び図２に示すように、入力軸１は一
対の軸受け２，３を介して減速装置のフレーム４に支持
されている。第１の歯車５が入力軸１の一端に形成され
ており、駆動源であるモータ６は入力軸１の他端に連結
されている。出力軸７は、入力軸１と反対側において軸
受８及びエンドボス９によりフレーム４に支持されてい
る。第２の歯車１０が出力軸７に嵌装されている。

【００１３】図３に示すように、長孔１１がフレーム４
上部に形成されている。ベース部材１２は長孔１１を通
るボルト１３によってフレーム４内に保持されている。
ベース部材１２は長孔１１に沿って軸１，７の径方向に
若干移動可能である。図４に示すように、４枚の板ばね
１４はその一端においてベース部材１２の側面にそれぞ
れ２枚ずつ、ボルト１５により止着されている。一対の
支持部材１６はそれぞれ板ばね１４の下端にボルト１７
により固定され、ベース部材１２から吊り下げ保持され
ている。中間軸１８はその両端において支持部材１６に
嵌入された軸受け１９，２０により支持されている。そ
して、中間軸１８の軸方向に並設された２枚の板ばね１
４の組が２組あり、それらの組は中間軸１８の径方向に
おいて支持部材１６を挟むように配置されている。第１
の歯車５と噛み合う第３の歯車２１と、第２の歯車１０
と噛み合う第４の歯車２２が隣接して中間軸１８に嵌装
されている。従って、駆動源からの駆動力は、第１の歯
車５と第３の歯車２１の噛み合いにより入力軸１から中
間軸１８に伝達され、さらに、第４の歯車２２と第２の
歯車１０の噛み合いにより出力軸７へと伝達される。減
速比はこれら４個の歯車５，１０，２１，２２の歯数に
よって設定される。

【００１４】図３に示すように、ネジ孔２３がフレーム
４側面に形成され、このネジ孔２３にボルト２４が進退
可能に螺着されている。このボルト２４はその先端がベ
ース部材１２を押圧している。これにより、板ばね１４
の付勢が中間軸１８に作用し、中間軸１８は中間軸１８
と出力軸７との間の軸間距離が狭まる方向へ付勢されて
いる。ボルト２４はナット２５により緩まないように保
持されている。

【００１５】次に、以上のように構成された実施例につ
いて、作用を説明する。減速装置の調整において、ボル
ト１３が緩められることにより、ベース部材１２は軸
１，７方向に移動可能となる。そして、ボルト２４がフ
レーム４から螺入され、ベース部材１２に当接される。
ベース部材１２はこのボルト１７の押圧力によって軸
１，７方向に若干移動される。これにより、ベース部材
１２に板ばね１４を介して支持されている中間軸１８
は、入力軸１側および出力軸７側に付勢されることにな
る。従って、第１の歯車５と第３の歯車２１、第２の歯
車１０と第４の歯車２２のそれぞれの噛み合いにおける
バックラッシが吸収される。さらに、ボルト１３を締め
つけることによりベース部材１２が固定され、この付勢
状態をより確実に保持することができる。

【００１６】この場合、図５の模式図に示すように、支
持部材１６は一対の板ばね１４により支持されているた
め、板ばね１４の付勢による移動は平行移動である。従
って、支持部材１６は一方向のみに移動する。このた
め、歯車の移動方向が定まらないことはなく、長期間使
用しても偏磨耗が発生しない。従って、歯車と偏磨耗し
た部分との接触を原因とする異音あるいはガタの発生を
抑えることができる。

【００１７】又、歯車を押しつけて両歯面を噛み合わせ
て回転させると、軸間距離が変化することになるが、板
ばね１４と軽量の支持部材１６とはこの変化に敏感に応
答して、常に両歯面の噛み合いを成立させることができ
る。しかも、このための構成は支持部材１６を板ばね１
４で支持しただけであるから、極めて簡単である。

【００１８】

【別の実施例】次に、この発明を具体化した別の実施例
を図６に従って説明する。なお、以降の説明においては
前記実施例の構成と同様な構成については図面に同一番
号を記すのみで、説明は省略する。

【００１９】それぞれ一対のリンク３０はその上端がベ
ース部材１２に支持され、下端において支持部材１６を
支持している。これらのリンク３０は中間軸１８を挟む
位置に配置されている。そして、リンク３０、ベース部
材１２及び支持部材１６により平行四節リンクが構成さ
れている。コイルばね３２は支持部材１６と、ボルト２
４の先端に止着されたブラケット３１との間に収容され
ている。支持部材１６はこのコイルばね３２により両軸
１，７方向に付勢されているため、中間軸１８は、入力
軸１側および出力軸７側に付勢されている。従って、第
１の歯車５と第３の歯車２１、第２の歯車１０と第４の
歯車２２のそれぞれの噛み合いにおけるバックラッシが
吸収される。

【００２０】そして、複数のリンク３０とベース部材１
２及び支持部材１６とにより平行四節リンク機構が構成
されているため、支持部材１６の移動方向は一方向のみ
であり、前記実施例と同様に歯車の偏磨耗等を防止でき
る。また、そのための構成は、支持部材１６をリンク３
０で支持するとともに、コイルばね３２等を設けただけ
であるため極めて簡単である。

【００２１】なお、この発明は前記実施例の構成に限定
されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲
で、任意に変更して具体化することも可能である。

【００２２】

【発明の効果】この発明によれば、バックラッシを確実
に吸収でき、長期間使用しても偏磨耗による異音、ガタ
が発生せず、静粛性を向上することができる。さらに、
軽量な板ばねと支持部材とは歯車の回転時における軸間
距離の変化に敏感に応答して、常に両歯面の噛み合いを
成立させることができるとともに、構成を簡単にできる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した減速装置における歯車のバ
ックラッシ吸収機構の一実施例を示す断面図である。

【図２】図１の減速装置のＡ−Ａ線における断面図であ
る。

【図３】図１の減速装置のＢ−Ｂ線における断面図であ
る。

【図４】図３の減速装置のＣ−Ｃ線における断面図であ
る。

【図５】板ばねの付勢による支持部材の動きを示す説明
図である。

【図６】バックラッシ吸収機構の別例を示す断面図であ
る。

【図７】従来のバックラッシ吸収機構を示す説明図であ
る。

【符号の説明】 １ 入力軸、４ フレーム、５ 第１の歯車、７ 出力
軸、１０ 第２の歯車、１４ 板ばね、１６ 支持部
材、１８ 中間軸、２１ 第３の歯車、２２ 第４の歯
車。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に噛み合う駆動側の歯車及び被動側
   の歯車と、 少なくとも一方の歯車軸を他方の歯車軸に対して接近離
   間移動可能に支持する支持部材と、 前記歯車軸の径方向に配列されるように、一端がフレー
   ムに固定されるとともに、他端が前記支持部材に固定さ
   れ、両歯車軸の軸間距離が狭まる方向に付勢する板ばね
   とよりなる歯車のバックラッシ吸収機構。
2. 【請求項２】 相互に噛み合う駆動側の歯車及び被動側
   の歯車と、 少なくとも一方の歯車の歯車軸を他方の歯車軸に対して
   接近離間可能に支持する支持部材と、 前記歯車軸の径方向に配列されるように、一端がフレー
   ムに支持されるとともに、他端が前記支持部材に支持さ
   れたリンクと、 前記歯車軸の軸間距離が狭まる方向に付勢する付勢手段
   とよりなる歯車のバックラッシ吸収機構。
3. 【請求項３】 リンク、フレーム及び支持部材により平
   行四節機構が構成されている請求項２に記載の歯車のバ
   ックラッシ吸収機構。