JPH06330989A

JPH06330989A - 歯車伝達装置

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Publication number: JPH06330989A
Application number: JP26403292A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Kaburagi; 久蕪木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-08-19
Filing date: 1992-08-19
Publication date: 1994-11-29
Anticipated expiration: 2011-12-25
Also published as: JP2566508B2

Abstract

(57)【要約】【目的】平行した軸相互間で効率的に、確実に動力、
運動を伝達し、伝達に際し音を静かにし、逆方向での伝
達は阻止する制動性能が得られるようにする。【構成】駆動源Ｍ側に連繋した原動軸２に、連続した
螺旋歯状の原動ウォーム１を形成する一方、原動軸２に
対し平行に配置し、被作動物Ａ側に連繋した従動軸３
に、原動ウォーム１に噛み合う逆向きの連続した螺旋歯
状の従動ウォーム４を形成する。原動ウォーム１のリー
ド角は小さくし、従動ウォーム４のリード角は大きく
し、また、原動ウォーム１、従動ウォーム４夫々は、原
動軸２、従動軸３夫々の軸線方向に沿って相互に逆向き
の一対状の螺旋歯状にして形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平行した軸相互間の動
力、運動伝達を極めて効率的に実現でき、しかも、伝達
に際し音が静かであるばかりでなく、逆方向での伝達は
阻止して制動性能が得られる歯車伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から各種の歯車伝達装置が提案され
ており、例えば平行軸間での動力、運動を伝達させるた
めには、これを直接的に行なう平歯車構造のものがあ
る。この平歯車構造のものは、所定径の円盤の外周縁面
上で周方向に多数の溝を切り込み、溝の谷部分と溝以外
の山部分とを交互に配設形成して成り、平行軸関係にあ
る軸夫々における歯車相互の谷部分と山部分とを噛み合
せ、双方向で伝達するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のこの
種の平行軸間の歯車伝達機構は、歯同士の噛み合いに伴
なう擦過音、衝撃音が生じ、これが騒音となるから、こ
れの設置、使用場所の環境によっては歯車音の低減、軽
減処置、防止処置等を特別に行なわなければならないこ
ともあった。

【０００４】更には、この平歯車構造のものは、本来的
に双方向の伝達機能を備えているから、歯数、径等が異
なるものの種々な組合せによって動力、運動の伝達に際
する増減を極めて容易に得られる利点がある反面、逆方
向へ伝達させずに一方向のみの伝達とする場合には、特
別な逆転阻止手段の組み込みが必要であった。この逆転
阻止手段は、歯車による一方向への連続回転を可能にさ
せたままとする必要があるから、歯車相互の噛み合い自
体をそのままにしておいて、別に組み込まなければなら
ず、必然的に装置全体が大型化するものとなった。

【０００５】特に、逆方向の回転があると機器の操作の
安全性が損なわれるような、例えばチェーンブロックの
如き巻き上げ装置にあっては、支持させた被懸吊物の荷
重によって装置自体の伝達機構が逆転することがある
と、被懸吊物が落下する危険性があるものである。

【０００６】そこで、本発明は、叙上のような従来存し
た諸事情に鑑み創出されたもので、動力、運動伝達時の
衝撃音、擦過音等が発生せず、極めて静かな状態で伝達
でき、また、その伝達方向を一方向のみとでき、逆方向
へは伝達しない制動機能を備えているものとし、しか
も、これの特性を活用して例えば遊星歯車構造の減速装
置、巻き上げ装置その他の各種機器における伝達手段と
しての利用の汎用性が大きい歯車伝達装置の提供を目的
とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明にあっては、駆動源Ｍ側に連繋された原動
軸２に、この原動軸２の軸線に沿った連続した螺旋歯状
にした原動ウォーム１を形成する一方、原動軸２に対し
平行に配置され、所定の被作動物Ａ側に連繋された従動
軸３に、原動ウォーム１に噛み合うよう逆向きにして、
従動軸３の軸線に沿った連続した螺旋歯状にした従動ウ
ォーム４を形成したことを特徴とする。

【０００８】また、原動ウォーム１のリード角は小さ
く、従動ウォーム４のリード角は大きくして構成するこ
とができる。

【０００９】原動ウォーム１、従動ウォーム４夫々は、
原動軸２、従動軸３夫々の軸線方向に沿って相互に逆向
きの一対状の螺旋歯状にして形成することができる。

【００１０】

【作用】本発明に係る歯車伝達装置にあっては、互いに
平行状に配された原動軸２、従動軸３夫々に形成された
原動ウォーム１、従動ウォーム４が噛み合っていると
き、原動ウォーム１の回転は、従動ウォーム４を従動回
転させ、原動ウォーム１の回転を従動ウォーム４に伝達
させる。このとき、原動ウォーム１と従動ウォーム４と
の間には滑り伝動作用が生じるのみで、互いに衝撃させ
ない。

【００１１】また、回転する原動ウォーム１の噛み合い
面における従動ウォーム４への噛み合い長さに対応して
従動ウォーム４の回転が、従動軸３を増速あるいは減速
回転させ、所定の回転伝達比を設定させる。

【００１２】相互に噛み合うときの原動ウォーム１のリ
ード角を小さく、従動ウォーム４のリード角を大きく
し、原動ウォーム１側からの従動ウォーム４への伝達時
では、ネジ作用における弛緩時と同様なすべり状態とな
して回転を伝達させる。逆に、従動ウォーム４側から原
動ウォーム１側への伝達時では、ネジ作用における締結
時と同様なしまり状態となして自然な制動力を発生させ
る。

【００１３】また、原動軸２、従動軸３夫々の軸線方向
に沿って相互に逆向きの一対状の螺旋歯状にして形成し
た原動ウォーム１、従動ウォーム４夫々は、噛み合いを
安定化させ、回転伝達を確実にさせる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明するに、図において示される符号１は、例えばモータ
の如き駆動源Ｍ側に連繋された原動軸２に形成された原
動ウォームであり、この原動ウォーム１は、原動軸２の
軸線に沿った連続した螺旋歯状にして原動軸２の外周面
に形成されている。同様にして、原動軸２に対し平行に
配置され、所定の被作動物Ａ側に連繋された従動軸３に
は、原動ウォーム１に噛み合うよう、逆向きにした従動
ウォーム４が形成されており、この従動ウォーム４は、
従動軸３の軸線に沿った連続した螺旋歯状にして従動軸
３の外周面に形成されている。

【００１５】原動ウォーム１及び従動ウォーム４は、原
動軸２、従動軸３夫々の軸線方向に沿うピッチが同一の
ものとして形成され、また、原動ウォーム１側から従動
軸３側への一方向伝達とするときは、原動ウォーム１の
リード角を小さく、従動ウォーム４のリード角を大きく
して形成する（図２参照）。そして、夫々の螺旋歯形
は、断面で見て基本的にはほぼ矩形状を呈するものとさ
れ、場合によっては、螺旋歯形の基部が上部に比し狭幅
となっている蟻溝形状その他の形状とすることができ
る。

【００１６】原動ウォーム１、従動ウォーム４夫々が噛
み合っているとき、原動ウォーム１のリード角は小さ
く、従動ウォーム４のリード角は大きくしてあること
で、ネジ作用における弛緩時と同様なすべり状態となっ
て、原動ウォーム１の回転は従動ウォーム４に伝達され
る。逆に、リード角が大きい従動ウォーム４側から原動
ウォーム１側への伝達回転は、ネジ作用における締結時
と同様なしまり状態となって制動され、従動ウォーム４
側から原動ウォーム１を回転できないものとなってい
る。

【００１７】また、伝達回転比は、原動ウォーム１、従
動ウォーム４夫々における噛み合い伝達距離に比例し、
従動ウォーム４に対して噛み合う原動ウォーム１におい
て、回転する原動ウォーム１の噛み合い面における従動
ウォーム４への噛み合い長さ（Ｄπ）に対応して従動ウ
ォーム４が回転される。このとき、原動ウォーム１の径
に対し、従動ウォーム４が小さい場合には従動ウォーム
４が増速回転され、逆に、従動ウォーム４が大きい場合
には従動ウォーム４が減速回転される。

【００１８】図１にあって、原動ウォーム１、従動ウォ
ーム４夫々は、原動軸２、従動軸３外周面夫々に、夫々
の軸線方向に沿って相互に逆向きの一対状の螺旋歯状に
して形成したものであり、また、図３に示すように、い
ずれか一方向きの１個の螺旋歯状にして形成することも
でき、必要があれば、３個以上にして形成することもで
きる。また、１本歯状に限らず、複数歯状にして形成す
ることもでき、いずれも任意に選択できる。

【００１９】次に、図３、図４を参照して遊星歯車構造
の減速装置１０とした場合を例に説明するに、中心位置
の原動側の入力軸１２に形成した入力歯車を、外周に螺
旋歯状を形成して成る原動ウォーム１１とし、この原動
ウォーム１１の外周とは適宜な間隔を隔てて配装する筒
状の内歯歯車を、内周に螺旋歯状を形成して成る内歯ウ
ォーム１６とする。原動ウォーム１１と内歯ウォーム１
６との間では、これら１１，１６に噛み合うように、外
周に螺旋歯状を形成して成る遊星ウォーム１３を原動ウ
ォーム１１周囲に配列する。また、中心位置の従動側の
出力軸１８を、入力軸１２と同軸上にして配置し、出力
軸１８に一体状にした出力板１７と、入力軸１２にフリ
ーに回転可能にして嵌め合せた遊星板１４との相互間で
軸ピン材１５によって前記遊星ウォーム１３を、計３個
にしてフリーに回転可能にして支承してあるものであ
る。

【００２０】ここで、入力軸１２の回転は、これに伴な
い回転する原動ウォーム１１、回転しない内歯ウォーム
１６によって、原動ウォーム１１の周囲で旋回しながら
回転する遊星ウォーム１３を介在させて出力板１７と一
体状の出力軸１８を減速回転させるものである。

【００２１】また、図５、図６を参照してチエーンブロ
ックの如き巻き上げ装置２０における伝達機構とした場
合を例に説明するに、ブロックフレーム２１に固定した
モータ２２のモータ軸に連繋した原動ウォーム２３の左
右に、原動ウォーム２３に噛み合う第１中間ウォーム２
４を配設し、この第１中間ウォーム２４と同軸上にして
同様に左右の第２中間ウォーム２５を配設する。そし
て、モータ軸外周でフリーに回転可能にして配装したス
プロケット状のチェーン歯車２６と一体の従動ウォーム
２７の左右で第２中間ウォーム２５夫々を噛み合せ、チ
ェーン歯車２６には、ブロックフレーム２１内外で循環
する懸吊用のチェーン２８を掛巡してあるものである。
なお、この巻き上げ装置２０における伝達機構の場合に
は、夫々の螺旋歯状は、夫々の軸線方向に沿って相互に
逆向きの一対状にして形成あるも、これに限定されない
ことは勿論である。図中符号２９は、この巻き上げ装置
２０自体を所定位置に懸吊支持するためのフックであ
る。

【００２２】ここで、モータ軸による原動ウォーム２３
の回転は、第１中間ウォーム２４、第２中間ウォーム２
５を介してチェーン歯車２６を回転させ、ブロックフレ
ーム２１内外でチェーン２８を循環させるもので、例え
ばその正回転はチェーン２８を巻き上げることで被懸吊
物を揚げ、逆回転はチェーン２８を巻き戻すことで被懸
吊物を下げる。このとき、被懸吊物からの荷重は、チェ
ーン２８、チェーン歯車２６、第２中間ウォーム２５、
第１中間ウォーム２４を介して原動ウォーム２３を回転
させるよう伝達されるも、第１中間ウォーム２４と原動
ウォーム２３との間には制動作用が働いていて、原動ウ
ォーム２３を逆転させることがない。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
これがため、原動軸２と従動軸３との間における動力、
運動の伝達に際し、夫々の原動ウォーム１、従動ウォー
ム４が噛み合い状態にあっても、その間には滑り伝動作
用が生じるのみであるから、衝撃音、擦過音等が発生せ
ず、極めて静かな状態で伝達できるものである。また、
その伝達方向は、原動ウォーム１、従動ウォーム４夫々
におけるリード角の小さい方から大きい方への一方向の
みとでき、逆方向へは伝達しない制動機能を備えたもの
とできるから、特別な制動手段、逆転防止手段を設ける
必要がないのである。

【００２４】すなわち、これは、本発明において、原動
軸２の軸線に沿った連続した螺旋歯状にした原動ウォー
ム１と、原動ウォーム１に噛み合うよう逆向きにして、
従動軸３の軸線に沿った連続した螺旋歯状にした従動ウ
ォーム４とを噛み合せたものとしたからであり、これに
よって、平行した原動軸２、従動軸３相互間の動力、運
動伝達を極めて効率的に実現できたものであり、しか
も、伝達に際し音が静かであるばかりでなく、逆方向で
の伝達は阻止して制動性能が得られるものとしたからで
ある。

【００２５】また、互いに平行状に配された原動軸２、
従動軸３夫々に形成された原動ウォーム１、従動ウォー
ム４が噛み合うから、原動ウォーム１の回転は、従動ウ
ォーム４を確実、効率的に従動回転させることができ、
しかも、その噛み合い部位はウォーム構造のものである
から、伝達に際し、滑り伝動作用が生じるのみで、互い
に衝撃されないから、極めて静かな稼働状態を実現す
る。

【００２６】そしてまた、回転伝達比は、回転する原動
ウォーム１の噛み合い面における従動ウォーム４への噛
み合い長さに対応して設定できるから、原動ウォーム
１、従動ウォーム４の径の大小の組合せによって容易に
得ることができ、所定の増速比あるいは減速比とするこ
とができる。

【００２７】そればかりでなく、相互に噛み合っている
原動ウォーム１のリード角を小さくする一方、従動ウォ
ーム４のリード角を大きくしてあるから、原動ウォーム
１側からの従動ウォーム４への伝達時では、すべり状態
となして回転を伝達させることができる。その反面、逆
に、従動ウォーム４側から原動ウォーム１側への伝達時
では、ネジ作用における締結時と同様なしまり状態とな
っているから、これ自体で制動作用を得ることができ、
従来のように、伝達部分とは別に制動手段、逆転防止手
段を設ける必要がなく、装置全体の小型化、軽量化を実
現することができる。

【００２８】更には、原動ウォーム１、従動ウォーム４
として、夫々の原動軸２、従動軸３の軸線方向に沿って
相互に逆向きの一対状の螺旋歯状にして形成してあるか
ら、噛み合い状態を一層安定化させており、しかも、原
動軸２、従動軸３共にそれらを軸方向にスライドさせる
ことなく、回転伝達を確実にすることができるばかりで
なく、ウォームの形成、製作を極めて容易にしているも
のである。

【００２９】したがって、回転作動時の音が静かである
こと、逆方向への制動特性があること等を活用して、例
えば遊星歯車構造の減速装置、巻き上げ装置その他の各
種機器における伝達手段として大きな汎用性を備えてい
る等の優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】側面図である。

【図２】原動ウォーム、従動ウォーム夫々におけるピッ
チとリード角との関係を説明する図である。

【図３】遊星歯車構造の減速装置に実施した場合の側断
面図である。

【図４】同じく正断面図である。

【図５】巻き上げ装置に実施した場合の平断面図であ
る。

【図６】同じく正断面図である。

【符号の説明】

Ａ被作動物Ｍ駆動源１原動ウォーム２原動軸３従動軸４従動ウォー
ム１０減速装置１１原動ウォ
ーム１２入力軸１３遊星ウォ
ーム１４遊星板１５軸ピン材１６内歯ウォーム１７出力板１８出力軸２０巻き上げ装置２１ブロック
フレーム２２モータ２３原動ウォ
ーム２４第１中間ウォーム２５第２中間
ウォーム２６チェーン歯車２７従動ウォ
ーム２８チェーン２９フック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動源側に連繋された原動軸に、この原
動軸の軸線に沿った連続した螺旋歯状にした原動ウォー
ムを形成する一方、原動軸に対し平行に配置され、所定
の被作動物側に連繋された従動軸に、原動ウォームに噛
み合うよう逆向きにして、従動軸の軸線に沿った連続し
た螺旋歯状にした従動ウォームを形成したことを特徴と
する歯車伝達装置。
【請求項２】原動ウォームのリード角は小さく、従動
ウォームのリード角は大きくしてある請求項１記載の歯
車伝達装置。
【請求項３】原動ウォーム、従動ウォーム夫々は、原
動軸、従動軸夫々の軸線方向に沿って相互に逆向きの一
対状の螺旋歯状にして形成してある請求項１または２記
載の歯車伝達装置。