JPH08128504A - ウォーム減速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転の伝達機構をシンプルに構成でき、かつ
ウォームおよびウォームホイール間のバックラッシュの
発生を小さく抑える。 【構成】 出力軸３１に連結した１個のウォームホイー
ル３０に対して噛合配置された２個のウォーム１１，２
１と、交差軸を持ち、かつ上記２個のウォーム１１，２
１を連結する一対の等速伝達機構とを設け、上記ウォー
ム１１，２１の一方に入力軸１０を連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ウォーム減速機、特
に正逆転時におけるバックラッシュの発生を小さくする
ことができるウォーム減速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１９は例えば特開昭６４−４６０４３
号公報に示された従来のウォーム減速機を示す断面図、
図２０は図１９に示すウォーム減速機の一部を側面から
見た側面図であり、図において、１１０は入力軸、１２
０は入力軸１１０と平行に配置された補助軸である。

【０００３】また、１２０ａは手動回転部、１１１，１
２１はウォーム、１３０はウォーム１１１，１２１と噛
み合うウォームホイール、１３１はウォームホイール１
３０に固定された出力軸、１１２，１２２はそれぞれ入
力軸１１０、補助軸１２０を支持するベアリングであ
る。

【０００４】さらに、１１３，１２３はタイミングプー
リ、１１４，１２４はフリクション継手、１１５，１２
５は締付けねじ、１４０はアイドリングプーリ、１５０
は両面タイミングベルトである。

【０００５】次に動作について説明する。入力軸１１０
のウォーム１１１の歯面および補助軸１２０のウォーム
１２１の歯面は、ウォームホイール１３０の歯面と図２
１に示すように接触している。

【０００６】これは、入力軸１１０に対するタイミング
プーリ１１３と補助軸１２０に対するタイミングプーリ
１２３との各取付角度を調整して実現することができ
る。入力軸１１０を矢印Ｋ１１方向に回転させると、ウ
ォームホイール１３０はウォーム１１１を介して矢印Ｋ
３２方向に回転するので、出力軸１３１も矢印Ｋ３２方
向に回転する。

【０００７】一方、この時、補助軸１２０は入力軸１１
０のタイミングプーリ１１３、両面タイミングベルト１
５０、補助軸１２０のタイミングプーリ１２３とからな
る伝達機構を介して、矢印Ｋ２１方向に回転する。

【０００８】動力伝達機構の速比を１：１として、補助
軸１２０の回転数を入力軸１１０の回転数と同一として
あり、ウォームホイール１３０の回転がウォーム１２１
によって妨げられることはない。

【０００９】同様に、入力軸１１０を矢印Ｋ１１の逆方
向に回転させる場合には、入力軸１１０の回転は上記伝
達機構を介して補助軸１２０に伝達され、補助軸１２０
に取り付けてあるウォーム１２１は矢印Ｋ２１と逆方向
に回転する。

【００１０】このウォーム１２１の回転により、ウォー
ムホイール１３０はＫ３２と逆方向に回転する。このよ
うに、ウォーム１１１，１２１の各歯面はウォームホイ
ール１３０の歯面に対して、正逆転方向とも接触を維持
するため、バックラッシュの発生を排除できる。

【００１１】ウォーム１１１，１２１、ウォームホイー
ル１３０の一方または双方が摩耗した場合には、補助軸
１２０に対するタイミングプーリ１２３の取付角度を調
節し、ウォーム１１１とウォームホイール１３０とに対
するウォーム１２１の相対回転角度を設定し直すことに
より、一旦生じたバックラッシュを除去する。

【００１２】そして、タイミングプーリ１２３の取付角
度の調節は、フリクション継手１２４に付属の締付けね
じ１２５を緩めた後、入力軸１１０を固定して、手動回
転部１２０ａを回転し、補助軸１２０を所定方向に回転
した後、締付けねじ１２５を再締付けして実現する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来のウォーム減速機
は以上のように構成されているので、正逆転時における
バックラッシュの発生を小さくできるものの、２個のウ
ォーム１１１，１２１の回転方向を逆にする必要がある
ことなどから、回転の伝達機構が複雑になり、安定動作
上の信頼性に欠けるほか、コストが高く実用的でないな
どの問題点があった。

【００１４】さらに、ウォーム１１１，１２１やウォー
ムホイール１３０が摩耗した場合に、入力軸１１０を固
定して、手動回転部１２０ａを回転操作するなどの面倒
な調整が必要になるなどの問題点があった。

【００１５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、回転の伝達機構をシンプル
に構成でき、かつウォームおよびウォームホイール間の
バックラッシュの発生を小さく抑えることができるウォ
ーム減速機を得ることを目的とする。

【００１６】また、この発明は２つのウォームのうち一
方を、さらばねなどの予圧機構によって、そのウォーム
の軸方向に付勢することで、この予圧機構が常時有する
弾発力により、各ウォームとウォームホイールとの間の
バックラッシュを除去できるウォーム減速機を得ること
を目的とする。

【００１７】また、この発明は一方のウォーム側の等速
伝達機構とそのウォームとの間に設けた予圧機構の弾発
力により、上記ウォームとウォームホイールとの間のバ
ックラッシュを除去することができるウォーム減速機を
得ることを目的とする。

【００１８】また、この発明は一方のウォーム側に設け
た第１の予圧機構と、そのウォームと等速伝達機構との
間に設けた第２の予圧機構とにより、強力かつ永続的に
バックラッシュを除去できるウォーム減速機を得ること
を目的とする。

【００１９】また、この発明は一方のウォームおよびこ
のウォームに対して回転自在な等速伝達機構間に介装し
たねじりばねのねじりトルクを、上記ウォームの負荷ト
ルクよりも大きくすることで、上記ウォームとウォーム
ホイールとの間のバックラッシュを除去できるウォーム
減速機を得ることを目的とする。

【００２０】また、この発明は互いに噛合させた各一の
ウォームホイールおよびウォーム間のバックラッシュを
簡単な構成にて除去できるウォーム減速機を得ることを
目的とする。

【００２１】また、この発明は入力軸から見た見かけの
負荷トルクの最大値を軽減しながら、ウォームホイール
の出力軸に対して重力負荷トルクまたは引っ張りばねの
いずれかを選択的に及ぼせるようにして、常に一定方向
のトルクを得て、ウォームおよび上記ウォームホイール
間のバックラッシュを除去できるウォーム減速機を得る
ことを目的とする。

【００２２】また、この発明はウォームホイールに重力
負荷トルクを作用させてウォームとの間のバックラッシ
ュを除去し、一方、重力負荷トルクが逆転しようとする
時点で、モータにより上記重力負荷トルクと同方向のト
ルクを与えて、バックラッシュの発生を引き続き抑える
ことができるウォーム減速機を得ることを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るウ
ォーム減速機は、出力軸に連結した１個のウォームホイ
ールに対して噛合配置された２個のウォームと、交差軸
を持ち、かつ上記２個のウォームを連結する一対の等速
伝達機構とを設け、上記ウォームの一方に入力軸を連結
したものである。

【００２４】請求項２の発明に係るウォーム減速機は、
出力軸に連結した１個のウォームホイールに対して噛合
配置された２個のウォームと、交差軸を持ち、かつ上記
２個のウォームを連結する一対の等速伝達機構とを設
け、上記ウォームの一方に入力軸を連結し、予圧機構
に、上記ウォームの一方をこれの軸方向に付勢させるよ
うにしたものである。

【００２５】請求項３の発明に係るウォーム減速機は、
出力軸に連結した１個のウォームホイールに対して噛合
配置された２個のウォームと、交差軸を持ち、かつ上記
２個のウォームを連結する一対の等速伝達機構とを設
け、上記ウォームの一方に入力軸を連結し、上記ウォー
ムの一方と該ウォームの入力軸または補助軸に対して軸
方向移動自在でかつ回転拘束された上記等速伝達機構と
の間に、予圧機構を介装したものである。

【００２６】請求項４の発明に係るウォーム減速機は、
出力軸に連結した１個のウォームホイールに対して噛合
配置された２個のウォームと、交差軸を持ち、かつ上記
２個のウォームを連結する一対の等速伝達機構と、上記
ウォームの一方に連結された入力軸とを設け、第１の予
圧機構に、上記ウォームの一方をこれの軸方向に付勢さ
せ、第２の予圧機構を、上記ウォームの一方と該ウォー
ムの入力軸または補助軸に対して軸方向移動自在でかつ
回転拘束された上記等速伝達機構との間に介装したもの
である。

【００２７】請求項５の発明に係るウォーム減速機は、
出力軸に連結した１個のウォームホイールに対して噛合
配置された２個のウォームと、交差軸を持ち、かつ上記
２個のウォームを連結する一対の等速伝達機構とを設
け、上記ウォームの一方に入力軸を連結し、上記ウォー
ムの一方と該ウォームの入力軸または補助軸に対して回
転自在に取り付けられた上記等速伝達機構との間にねじ
りばねを介装したものである。

【００２８】請求項６の発明に係るウォーム減速機は、
出力軸に連結した１個のウォームホイールに対して噛合
配置された１個のウォームと、該ウォームに連結された
入力軸とを設けて、ばね手段により、上記出力軸に常時
一方向の回転トルクを与えるようにしたものである。

【００２９】請求項７の発明に係るウォーム減速機は、
出力軸に連結した１個のウォームホイールに対して噛合
配置された１個のウォームと、該ウォームに連結された
入力軸とを設けて、上記出力軸にこれに負荷トルクを与
える重力負荷を連結し、トルク方向設定ばね手段によ
り、該重力負荷の回転位置に応じて変化する回転トルク
を上記出力軸に与えて、出力軸の上記ウォームに対する
トルクの方向を一定にさせるようにしたものである。

【００３０】請求項８の発明に係るウォーム減速機は、
出力軸に連結した１個のウォームホイールに対して噛合
配置された１個のウォームと、該ウォームに連結された
入力軸とを設けて、上記出力軸にこれに負荷トルクを与
える重力負荷を連結し、該重力負荷の回転位置に応じて
上記負荷トルクの方向が逆転する際補助モータを駆動可
能にし、上記ウォームホイールに噛合された歯車を上記
補助モータにより駆動することで、上記出力軸にトルク
を引続き付与するようにしたものである。

【００３１】

【作用】請求項１の発明におけるウォーム減速機は、入
力軸と補助軸の各ウォームの取付角度調整によって、２
つのウォームを１つのウォームホイールに対して正逆転
時ともバックラッシュの生じない歯面接触を得られるよ
うにし、バックラッシュの出力軸への影響を小さく抑え
る。

【００３２】請求項２の発明におけるウォーム減速機
は、ウォームの一方に設けた予圧機構によって、このウ
ォームを常時これの軸方向に付勢して、このウォームと
ウォームホイールの各歯面間隙をなくし、バックラッシ
ュの発生を制する。

【００３３】請求項３の発明におけるウォーム減速機
は、ウォームの一方とこれに同軸の等速伝達機構のマイ
タ歯車との間に入れた予圧機構によって、互いに噛合す
るマイタ歯車間のバックラッシュと、ウォームおよびウ
ォームホイール間のバックラッシュを共に抑え、かつ各
マイタ歯車，ウォームおよびウォームホイールの摩耗を
吸収する。

【００３４】請求項４の発明におけるウォーム減速機
は、第１の予圧機構および第２の予圧機構によって、各
マイタ歯車間とウォームおよびウォームホイール間との
各バックラッシュを効率的に永続的に除去可能にする。

【００３５】請求項５の発明におけるウォーム減速機
は、ウォームに対しねじりトルクを付与するねじりばね
を介して、このウォームに対し同軸のマイタ歯車を支持
させることで、そのウォームの負荷トルクに比べて大き
い上記ねじりばねによるねじりトルクを利用して、上記
ウォームおよびウォームホイールの各歯面間の接触を常
に維持可能にし、バックラッシュの発生を抑える。

【００３６】請求項６の発明におけるウォーム減速機
は、ウォームホイールの一部にねじりばねなどのばね手
段の一端を停止することで、出力軸を常時一方に付勢
し、これにより、このウォームホイールとウォームの各
歯面間の接触を常に維持させ、バックラッシュの発生を
抑える。

【００３７】請求項７の発明におけるウォーム減速機
は、重力負荷が０（中性点）となる前には、その重力負
荷を支持するウォームホイールの歯面を、その重力負荷
のトルクによってウォームの歯面に接触させ、一方、重
力負荷が上記０を超えてトルク方向が反転する場合に
は、その重力負荷に引っ張りばねを作用させて、この引
っ張りばねのトルクを利用して、上記各歯面の接触を引
続き可能にする。

【００３８】請求項８の発明におけるウォーム減速機
は、出力軸に連結された重力負荷が０となる前には、そ
の重力負荷を支持するウォームホイールの歯面を、その
重力負荷のトルクによってウォームの歯面に接触させ、
一方、上記重力負荷が微小から０となり、トルク方向が
反転する場合に、モータを駆動することにより、はすば
歯車を介して上記ウォームホイールに積極的にトルクを
付与して、上記両歯面の接触を引続き可能にする。

【００３９】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１において、１０は入力軸、２０は入力軸１０と
直交する補助軸、２０ａは手動回転部、１１，２１はウ
ォーム、３０はウォーム１１，２１と噛み合うウォーム
ホイールである。

【００４０】また、３１はウォームホイール３０に固定
された出力軸、１２、２２はそれぞれ入力軸１０、補助
軸２０を支持するベアリング、１３，２３は歯数が同一
で、交差軸を持つ等速伝達機構としての一対のかさ歯車
（以下、マイタ歯車という）である。

【００４１】次に、動作について説明する。入力軸１０
のウォーム１１の歯面および補助軸２０のウォーム２１
の歯面は、ウォームホイール３０の歯面と図２に示すよ
うに接触している。これは、入力軸１０のウォーム１１
あるいは補助軸２０のウォーム２１の取付角度を調整し
て実現することができる。

【００４２】すなわち、入力軸１０を固定し、マイタ歯
車１３，２３の中の少なくとも一方を、入力軸１０ある
いは補助軸２０と一部で分離して回転自由にし、手動回
転部２０ａを回して補助軸２０に固定されたウォーム２
１を回転せしめ、図２のような接触状態、すなわち、ウ
ォーム１１の歯面左がウォームホイール３０の歯面右
に、ウォーム２１の歯面上がウォームホイールの歯面下
に接触している状態、あるいはこの接触状態に近い状態
まで調整した後、回転自由にしていたマイタ歯車を対応
する軸（入力軸１０あるいは補助軸２０）と固定すれば
よい。

【００４３】入力軸１０を矢印Ｋ１方向に回転させる
と、ウォームホイール３０はウォーム１１を介して矢印
Ｋ３方向に回転するので、出力軸３１も矢印Ｋ３方向に
回転する。一方、この時、補助軸２０は入力軸１０のマ
イタ歯車１３、補助軸２０のマイタ歯車２３とからなる
伝達機構を介して、矢印Ｋ２方向に回転する。

【００４４】動力伝達機構の速比は１：１であり、補助
軸２０の回転数は入力軸１０の回転数と同一であるた
め、ウォームホイール３０の回転がウォーム２１によっ
て妨げられることはない。

【００４５】同様に、入力軸１０を矢印Ｋ１の逆方向に
回転させる時には、入力軸１０の回転は上記伝達機構を
介して補助軸２０に伝達され、補助軸２０に取り付けて
あるウォーム２１により、ウォームホイール３０は矢印
Ｋ３とは逆方向に回転する。

【００４６】このように、ウォーム１１，２１の各歯面
はウォームホイール３０の歯面に対して、正逆転方向と
も接触を維持し、バックラッシュの発生を有効に排除で
きる。この実施例で用いたマイタ歯車１３，２３による
伝達機構部にはバックラッシュが若干発生するが、減速
する前の高速側であり、このバックラッシュの出力軸３
１への影響は小さい。

【００４７】ウォーム１１，２１、ウォームホイール３
０の一方または双方が摩耗した場合には、ウォーム１１
とウォームホイール３０とに対するウォーム２１の相対
回転角度を設定し直すことにより、一旦生じたバックラ
ッシュを除去する。すなわち、図２の接触状態を実現す
る上記のような調整を再度行えばよい。

【００４８】実施例２．なお、上記実施例１ではウォー
ム１１とウォーム２１との間の等速伝達機構としてマイ
タ歯車１３，２３を用いたが、これらに代えて等速かつ
バックラッシュの無いユニバーサルジョイントを用いて
もよく、上記実施例１と同様の効果を奏する。

【００４９】実施例３．また、実施例１では入力軸１０
と補助軸２０が直交する場合を示したが、斜交かさ歯車
や斜交軸を持つノンバックラッシュの等速ユニバーサル
ジョイントなどを上記伝達機構として用いることで、入
力軸１０と補助軸２０を斜交させるようにしてもよく、
上記実施例１と同様の効果を奏する。

【００５０】実施例４．さらに、実施例１では、入力軸
１０のウォーム１１の歯面および補助軸２０のウォーム
２１の歯面が、ウォームホイール３０の歯面と図２のよ
うに接触させた場合を示したが、図３のように、ウォー
ム１１の歯面右をウォームホイール３０の歯面左に、ウ
ォーム２１の歯面下をウォームホイール３０の歯面上
に、それぞれ接触させるようにしてもよい。この場合
は、入力軸１０を矢印Ｋ１方向に回転させると、補助軸
２０がマイタ歯車１３，２３を介して矢印Ｋ２方向に回
転し、ウォームホイール３０はウォーム２１によりＫ３
方向に回転する。したがって、出力軸３１も矢印Ｋ３方
向に回転する。

【００５１】一方、入力軸１０を矢印Ｋ１の逆方向に回
転させると、入力軸１０の回転はウォーム１１により、
ウォームホイール３０に伝達され、出力軸３１は矢印Ｋ
３とは逆方向に回転する。

【００５２】実施例５．図４はこの発明の他の実施例を
示し、図において、２４はウォーム２１に対し、これの
軸方向に働く力を発生させる予圧機構としてのさらば
ね、２７は補助軸２０を支持するベアリング２２のベア
リング押さえ、２８はさらばね２４を圧縮し補助軸２０
にこれの軸方向（図中矢印Ｌ方向）に力を発生させるさ
らばね押さえ、２９はこのさらばね押さえ２８を固定す
る締付けねじである。

【００５３】次に、動作について説明する。さらばね２
４の復元力により、補助軸２０がこれの軸方向（図中矢
印Ｌ方向）に押しつけられているため、入力軸１０のウ
ォーム１１の歯面および補助軸２０のウォーム２１の歯
面は、ウォームホイール３０の歯面と図２に示すように
接触している。したがって、実施例１と同様にウォーム
ホイール３０に固定された出力軸３１の正逆転に伴うバ
ックラッシュを小さく抑えることができる。

【００５４】また、この実施例では、ウォーム１１，２
１、ウォームホイール３０の一方または双方が摩耗して
も、さらばね２４の復元力により、補助軸２０が矢印Ｌ
方向に押し付けられているため、バックラッシュを除去
するための再調整の必要はない。

【００５５】実施例６．図５はこの発明の他の実施例を
示し、図において、２６は直線ばね要素としてのさらば
ね（予圧機構）であり、マイタ歯車２３は補助軸２０に
対しスプライン部２０ｂを介して連結しており、この補
助軸２０に対して軸方向には相対的に移動可能である
が、回転は拘束されている。また、ウォーム２１は補助
軸２０に固定されている。さらばね２６は圧縮されてお
り、マイタ歯車２３をウォーム２１から遠ざける方向に
大きな反発力を発生している。

【００５６】この実施例では、入力軸１０のウォーム１
１の歯面および補助軸２０のウォーム２１の歯面は、上
記さらばね２６の反発力を受けて、ウォームホイール３
０の歯面に対し図６に示すように接触する。

【００５７】このため、ウォーム１１，２１の各歯面は
ウォームホイール３０の歯面に対して、正逆転方向とも
接触を維持し、出力軸３１の正逆転に伴うバックラッシ
ュを小さく抑えることができる。

【００５８】この場合において、ウォーム１１，２１お
よびウォームホイール３０のうち少なくとも１つが摩耗
しても、さらばね２６の復元力により、図６に示すよう
な歯面の接触状態を維持するため、バックラッシュを除
去するための再調整の必要はない。

【００５９】また、上記マイタ歯車２３はさらばね２６
によってマイタ歯車１３側に付勢されるため、これらの
歯面間でも隙間のない接触を実現し、これらの間でバッ
クラッシュの防止や摩耗の吸収を可能にしている。

【００６０】実施例７．なお、この実施例では、マイタ
歯車２３は補助軸２０に対しスプライン部２０ｂを介し
て連結していたが、スプライン以外の回転拘束手段を用
いてもよく、上記各実施例と同様の効果を奏する。

【００６１】実施例８．また、上記各実施例５〜７では
ウォーム２１の歯面をウォームホイール３０の歯面に当
接させるように付勢する直線ばね要素として、さらばね
２４，２６を用いる場合を示したが、圧縮コイルばねな
どの他の直線ばね要素を用いてもよく、上記実施例と同
様の効果を奏する。

【００６２】実施例９．図７はこの発明の他の実施例を
示し、図において、２５はウォーム２１とマイタ歯車２
３との間に介装され、かつ第１の予圧機構としてのさら
ばね２４よりも復元力が小さい第２の予圧機構としての
さらばね、２０ｂはマイタ歯車２３と補助軸２０の回転
を拘束するためのスプライン部である。

【００６３】なお、ウォーム２１にはこれを軸方向に付
勢する、図４に示したものと同様の、第１の予圧機構と
してのさらばね２４が並設されている。

【００６４】すなわち、マイタ歯車２３は補助軸２０に
対しスプライン部２０ｂを介して連結しており、また、
補助軸２０に対し軸方向には相対的に移動可能である
が、回転は拘束されている。さらに、ウォーム２１は補
助軸２０に固定されている。

【００６５】この実施例では、実施例５と同様に、さら
ばね２４によって補助軸２０が上記矢印Ｌ方向に押しつ
けられているため、出力軸３１の正逆転に伴うバックラ
ッシュを小さく抑えることができる。また、マイタ歯車
２３はウォーム２１に対して軸方向に移動可能なため、
上記の実施例５のケースよりもウォーム１１，２１やウ
ォームホイール３０の摩耗に対してバックラッシュを無
調整で除去できる適応範囲が大きくなる。

【００６６】実施例１０．図８はこの発明の他の実施例
を示す。上記実施例５では、さらばね２５の復元力はさ
らばね２４の復元力よりも小さく設定されているものを
示したが、この実施例では、さらばね２５の復元力がさ
らばね２４の復元力よりも大きく設定されている。

【００６７】この実施例では、入力軸１０のウォーム１
１の歯面および補助軸２０のウォーム２１の歯面は、ウ
ォームホイール３０の歯面と図に示すように接触し、入
力軸１０を矢印Ｋ１方向に回転させると、補助軸２０は
マイタ歯車１３，２３を介して矢印Ｋ２方向に回転す
る。ウォームホイール３０はウォーム２１によりＫ３方
向に回転し、したがって、出力軸３１も矢印Ｋ３方向に
回転する。

【００６８】一方、入力軸１０を矢印Ｋ１の逆方向に回
転させると、入力軸１０の回転はウォーム１１により、
ウォームホイール３０に伝達され、出力軸３１はＫ３と
逆方向に回転する。このように、上記実施例４の場合と
同様に、ウォーム１１，２１の各歯面はウォームホイー
ル３０の歯面に対して正逆転方向とも接触を維持するた
め、バックラッシュの発生を小さく抑えることができ
る。

【００６９】実施例１１．図９はこの発明の他の実施例
を示し、図において、１０は入力軸、２０は入力軸１０
と直交する補助軸、１１，２１はウォーム、３０はウォ
ーム１１，２１と噛み合うウォームホイールである。

【００７０】また、３１はウォームホイール３０に固定
された出力軸、１２，２２はそれぞれ入力軸１０、補助
軸２０を支持するベアリング、１３，２３は歯数が同一
のマイタ歯車で、マイタ歯車１３はボルト１７によって
入力軸１０に固定され、マイタ歯車２３はボルト２７に
よって補助軸２０に対して回転可能に取り付られてい
る。

【００７１】さらに、１８、２８はウォーム１１，２１
をそれぞれ入力軸１０および補助軸２０に固定する止め
ねじ、３２はウォーム２１とマイタ歯車２３に相対的な
トルクを与えるねじりばねで、このねじりばね３２の両
端はウォーム２１とマイタ歯車２３に固定されたピン３
３ａ，３３ｂによってねじり方向に支持されている。

【００７２】次に動作について説明する。ウォーム１１
およびマイタ歯車１３は入力軸１０に固定されているの
で相対的に回転することはできない。一方、ウォーム２
１はマイタ歯車２３に対して相対的にねじられるよう
に、両者の間にはねじりばね３２が設けられている。

【００７３】このため、ウォーム１１とウォームホイー
ル３０の歯面を図９に示すように接触させ、マイタ歯車
２３をマイタ歯車１３に噛み合わせ、さらにウォーム２
１をマイタ歯車２３に対して矢印Ｋ２方向にねじった状
態でウォーム２１をウォームホイール３０と噛み合わせ
ると、ウォーム２１とウォームホイール３０の歯面は必
ず図９に示すように接触する。

【００７４】ねじりばね３２によるねじりトルクがウォ
ーム２１の負荷トルクに比べて十分大きければ、入力軸
１０の回転方向とは無関係に図９に示す歯面の接触状態
が維持される。

【００７５】この状態で入力軸１０を矢印Ｋ１方向に回
転させると、補助軸２０は矢印Ｋ２方向に回転し、ウォ
ームホイール３０はウォーム１１，２１に対し、図９に
示す歯面の接触を維持しながら矢印Ｋ３方向に回転す
る。したがって、ウォームホイール３０に固定された出
力軸３１の正逆転に伴うバックラッシュを無くすことが
できる。

【００７６】なお、ウォーム１１，２１およびウォーム
ホイール３０のうち少なくとも１つが摩耗しても、ねじ
りばね３２のねじり方向の復元力により、図９に示す歯
面の接触状態は維持されるので、バックラッシュは発生
しない。

【００７７】実施例１２．なお、実施例１１では、入力
軸１０のウォーム１１の歯面および補助軸２０のウォー
ム２１の歯面が、ウォームホイール３０の歯面と図９に
示すように接触している場合を示したが、図１０に示す
ようにウォーム１１の歯面右をウォームホイール３０の
歯面左に接触させ、ウォーム２１の歯面下をウォームホ
イール３０の歯面上に接触させるようにしてもよい。こ
の場合、ねじりばね３２のねじり方向は上記実施例１１
の場合とは逆向きになる。

【００７８】実施例１３．また、実施例１１および実施
例１２では、ねじりばね３２を補助軸２０側のウォーム
２１とマイタ歯車２３との間に設けたが、図１１に示す
ように、マイタ歯車２３を補助軸２０に対し固定し、マ
イタ歯車１３を入力軸１０に対し回転可能として、入力
軸１０側のウォーム１１とマイタ歯車１３との間に設け
ても、上記各実施例と同様の効果を奏する。

【００７９】実施例１４．実施例１３では、補助軸２０
のウォーム２１の歯面および入力軸１０のウォーム１１
の歯面が、ウォームホイール３０の歯面と図１１に示す
ように接触している場合を示したが、図１２に示すよう
に、ウォーム１１の歯面右をウォームホイール３０の歯
面左に接触させ、ウォーム２１の歯面下をウォームホイ
ール３０の歯面上に接触させるようにしてもよい。この
場合、ねじりばね３２のねじり方向は実施例１３の場合
とは逆向きになる。

【００８０】実施例１５．図１３はこの発明の他の実施
例を示し、図において、１０は入力軸、１１はウォー
ム、３０はウォーム１１と噛み合うウォームホイール、
３１はウォームホイール３０に固定された出力軸、１２
は入力軸１０を支持するベアリング、３８はばね手段と
してのねじりばねで、一端が固定側のベースＢに取り付
けられたピン４５に支持され、他端がウォームホイール
３０上に取り付けられたピン４６に支持されている。

【００８１】次に動作について説明する。ウォームホイ
ール３０には、ねじりばね３８の復元力によって常に矢
印Ｋ４方向のねじりトルクが作用している。このため、
ウォーム１１とウォームホイール３０の歯面は図１３に
示すように接触している。すなわち、ウォーム１１の歯
面下がウォームホイール３０の歯面上に接触している。

【００８２】そして、ねじりばね３８によるねじりトル
クが出力軸３１の負荷トルクに比べて十分大きければ、
入力軸１０の回転方向とは無関係に図１３に示す歯面の
接触状態が維持される。したがって、ウォームホイール
３０に固定された出力軸３１の正逆転に伴うバックラッ
シュを無くすことができる。

【００８３】ここで、ウォーム１１およびウォームホイ
ール３０の一方はたは双方が摩耗しても、ねじりばね３
８のねじり方向の復元力により、図１３に示す歯面の接
触状態は維持されるので、バックラッシュは発生しな
い。

【００８４】実施例１６．図１４はこの発明の他の実施
例を示し、図において、１０は入力軸、１１はウォー
ム、３０はウォーム１１と噛み合うウォームホイール、
３１はウォームホイール３０に固定された出力軸、１２
は入力軸１０を支持するベアリング、４０は出力軸３１
に固定された負荷となるアームで２つの異なる実線およ
び鎖線で示す位置に静止した状態を示している。

【００８５】また、３６はトルク方向設定ばね手段とし
ての引っ張りばねで、一端が固定側のピン４５に支持さ
れ、他端がウォームホイール３０上のピン４６に支持さ
れている。

【００８６】次に動作について説明する。アーム（動負
荷）４０が実線位置にある場合、アーム４０に作用する
重力によって、出力軸３１には矢印Ｋ５方向の負荷トル
クが作用すると同時に、ウォームホイール３０には、引
っ張りばね３６の復元力によって矢印Ｋ６方向のねじり
トルクが作用している。

【００８７】引っ張りばね３６による矢印Ｋ６方向のね
じりトルクが重力による矢印Ｋ５方向の負荷トルクより
も小さければ、入力軸１０側から見た見かけの負荷トル
クが小さくなると共に、ウォーム１１とウォームホイー
ル３０の歯面は図１４に示すように接触する。すなわ
ち、ウォーム１１の歯面下がウォームホイール３０の歯
面上に接触する。

【００８８】一方、アーム４０が鎖線位置にある場合、
アーム４０に作用する重力によって出力軸３１には矢印
Ｋ６方向の負荷トルクが作用すると同時に、ウォームホ
イール３０には、引っ張りばね３６の復元力によって矢
印Ｋ５方向のねじりトルクが作用する。

【００８９】いま、引っ張りばね３６による矢印Ｋ５方
向のねじりトルクが重力による矢印Ｋ６方向の負荷トル
クよりも大きければ、入力軸１０側から見た見かけの負
荷トルクの作用方向が逆転し、ウォーム１１とウォーム
ホイール３０の歯面は、上記と同じく図１４に示すよう
に接触する。

【００９０】すなわち、引っ張りばね３６の強さと両端
を支持するピン４５，４６の位置を適当に選べば、入力
軸から見た見かけの負荷トルクの最大値を軽減すると共
に、入力軸１０の回転方向とは無関係に、図１４に示す
歯面の接触状態が維持される。したがって、ウォームホ
イール３０に固定された出力軸３１の正逆転に伴うバッ
クラッシュを無くすことができる。

【００９１】そして、この実施例では、ウォーム１１お
よびウォームホイール３０の一方はたは双方が摩耗して
も、アーム４０に作用する重力による負荷トルクと、引
っ張りばね３６の復元力との比率がほとんど変化しない
ので、図１４に示す歯面の接触状態が維持されバックラ
ッシュは発生しない。

【００９２】実施例１７．図１５および図１６はこの発
明の他の実施例を示し、図において、１０は入力軸、１
１はウォーム、３０はウォーム１１とを噛み合うウォー
ムホイール、３１はウォームホイール３０に固定された
出力軸、１２は入力軸１０を支持するベアリングであ
る。

【００９３】また、３４は入力軸１０を駆動する駆動モ
ータ、３５は駆動モータ３４の回転角度を検出するエン
コーダ、４０は出力軸３１に固定された重力負荷となる
アームで、２つの異なる位置に静止した状態を実線およ
び鎖線で示してある。４２はウォームホイール３０と噛
み合う歯車としてのはすば歯車で、図１６に示すような
補助モータ４１の出力軸に結合されている。

【００９４】次に動作について説明する。アーム４０が
実線位置にある場合、このアーム４０に作用する重力に
よって出力軸３１には矢印Ｋ５方向の負荷トルクが作用
するので、ウォーム１１とウォームホイール３０の歯面
は図１５に示すように接触する。すなわち、ウォーム１
１の歯面下がウォームホイール３０の歯面上に接触す
る。

【００９５】いま、アーム４０が鎖線位置の方向に向か
って回転していくと、アーム４０に作用する重力による
負荷トルクが次第に減少し、上記鎖線位置では負荷トル
クの方向が逆転し、ウォーム１１とウォームホイール３
０の各歯面は図１５に示すような接触状態を維持するこ
とが不可能となる。

【００９６】このように、ウォーム１１とウォームホイ
ール３０の歯面の接触状態が逆転する位置は、入力軸１
０の回転角をエンコーダ３５によって検出することが可
能であるため、この位置においてのみ、補助モータ４１
からはすば歯車４２を介してウォームホイール３０に矢
印Ｋ５方向のトルクを与える。

【００９７】こうすることにより、入力軸１０から見た
見かけの負荷トルクの方向がアーム４０の位置とは無関
係に一定となる。したがって、ウォームホイール３０に
固定された出力軸３１の正逆転に伴うバックラッシュを
無くすことができる。

【００９８】また、ウォーム１１およびウォームホイー
ル３０の一方はたは双方が摩耗しても、補助モータ４１
にトルクを与える範囲を重力による負荷トルクが逆転す
る範囲よりも広くとっておけば、図１５に示す歯面の接
触状態が常に維持され、バックラッシュは発生しない。

【００９９】実施例１８．なお、上記実施例１７では、
補助モータ４１のトルクをはすば歯車４２およびウォー
ムホイール３０を介して出力軸３１に伝達したが、図１
７および図１８に示すように、出力軸３１および補助モ
ータ４１の軸に取り付けられた各平歯車４３，４４を介
して伝達するように構成してもよい。

【０１００】実施例１〜１０では左ねじれのウォーム減
速機について、また、実施例１１〜１８では右ねじれの
ウォーム減速機について説明したが、この発明はいずれ
の場合も、これらのねじれ方向を限定するものではな
い。たとえば、左ねじれを右ねじれにすると、ウォーム
１１，２１の回転方向に対するウォームホイール３０の
回転方向が逆になるだけである。

【０１０１】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、出力軸に連結した１個のウォームホイールに対して
噛合配置された２個のウォームと、交差軸を持ち、かつ
上記２個のウォームを連結する一対の等速伝達機構とを
設け、上記ウォームの一方に入力軸を連結するように構
成したので、回転の伝達機構をシンプルに構成でき、か
つウォームおよびウォームホイール間のバックラッシュ
の発生を小さく抑えることができるものが得られる効果
がある。

【０１０２】請求項２の発明によれば、出力軸に連結し
た１個のウォームホイールに対して噛合配置された２個
のウォームと、交差軸を持ち、かつ上記２個のウォーム
を連結する一対の等速伝達機構とを設け、上記ウォーム
の一方に入力軸を連結し、予圧機構に、上記ウォームの
一方をこれの軸方向に付勢させるように構成したので、
２つのウォームのうち一方を、さらばねなどの予圧機構
によって、そのウォームの軸方向に付勢するだけで、こ
の予圧機構が常時有する弾発力により、各ウォームとウ
ォームホイールとの間のバックラッシュを有効に除去で
きるものが得られる効果がある。

【０１０３】請求項３の発明によれば、出力軸に連結し
た１個のウォームホイールに対して噛合配置された２個
のウォームと、交差軸を持ち、かつ上記２個のウォーム
を連結する一対の等速伝達機構とを設け、上記ウォーム
の一方に入力軸を連結し、上記ウォームの一方と該ウォ
ームの入力軸または補助軸に対して軸方向移動自在でか
つ回転拘束された上記等速伝達機構との間に、予圧機構
を介装するように構成したので、一方のウォーム側の等
速伝達機構とそのウォームとの間に設けた予圧機構の弾
発力により、各ウォームとウォームホイールとの間にバ
ックラッシュを確実に除去できるものが得られる効果が
ある。

【０１０４】請求項４の発明によれば、出力軸に連結し
た１個のウォームホイールに対して噛合配置された２個
のウォームと、交差軸を持ち、かつ上記２個のウォーム
を連結する一対の等速伝達機構と、上記ウォームの一方
に連結された入力軸とを設けて、第１の予圧機構に、上
記ウォームの一方をこれの軸方向に付勢させ、第２の予
圧機構を、上記ウォームの一方と該ウォームの入力軸ま
たは補助軸に対して軸方向移動自在でかつ回転拘束され
た上記等速伝達機構との間に介装するように構成したの
で、一方のウォーム側に設けた第１の予圧機構と、その
ウォームと等速伝達機構との間に設けた第２の予圧機構
とにより、強力かつ永続的にバックラッシュを除去でき
るものが得られる効果がある。

【０１０５】請求項５の発明によれば、出力軸に連結し
た１個のウォームホイールに対して噛合配置された２個
のウォームと、交差軸を持ち、かつ上記２個のウォーム
を連結する一対の等速伝達機構とを設け、上記ウォーム
の一方に入力軸を連結し、上記ウォームの一方と該ウォ
ームの入力軸または補助軸に対して回転自在に取り付け
られた上記等速伝達機構との間にねじりばねを介装する
ように構成したので、一方のウォームおよびこのウォー
ムに対して回転自在な等速伝達機構間に介装したねじり
ばねのねじりトルクを、上記ウォームの負荷トルクより
も大きくすることで、上記ウォームとウォームホイール
との間のバックラッシュを確実に除去できるものが得ら
れる効果がある。

【０１０６】請求項６の発明によれば、出力軸に連結し
た１個のウォームホイールに対して噛合配置された１個
のウォームと、該ウォームに連結された入力軸とを設け
て、ばね手段により、上記出力軸に常時一方向の回転ト
ルクを与えるように構成したので、互いに噛合させた各
一のウォームホイールおよびウォーム間のバックラッシ
ュを簡単な構成にて除去できるものが得られる効果があ
る。

【０１０７】請求項７の発明によれば、出力軸に連結し
た１個のウォームホイールに対して噛合配置された１個
のウォームと、該ウォームに連結された入力軸とを設け
て、上記出力軸にこれに負荷トルクを与える重力負荷を
連結し、トルク方向設定ばね手段により、該重力負荷の
回転位置に応じて変化する回転トルクを上記出力軸に与
えて、出力軸の上記ウォームに対するトルクの方向を一
定にさせるように構成したので、入力軸から見た見かけ
の負荷トルクの最大値を軽減しながら、ウォームホイー
ルの出力軸に対して重力負荷トルクまたは引っ張りばね
のいずれかを選択的に及ぼせるようにして、ウォームお
よび上記ウォームホイール間のバックラッシュを有効に
除去できるものが得られる効果がある。

【０１０８】請求項８の発明によれば、出力軸に連結し
た１個のウォームホイールに対して噛合配置された１個
のウォームと、該ウォームに連結された入力軸とを設け
て、上記出力軸にこれ負荷トルクを与える重力負荷を連
結し、該重力負荷の回転位置に応じて上記負荷トルクの
方向が逆転する際補助モータを駆動可能にし、上記ウォ
ームホイールに噛合された歯車を上記補助モータにより
駆動することで、上記出力軸にトルクを引続き付与する
ように構成したので、ウォームホイールに重力負荷トル
クを作用させてウォームとの間のバックラッシュを除去
し、一方、重力負荷トルクが逆転しようとする時点でモ
ータにより、上記重力負荷トルクと同方向のトルクを与
えることができ、これにより確実にバックラッシュの発
生を抑えることができるものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例によるウォーム減速機を
示す断面図である。

【図２】 図１におけるウォーム減速機のウォームとウ
ォームホイールとの接触状態の一例を示す正面図であ
る。

【図３】 図１におけるウォーム減速機のウォームのウ
ォームホイールとの接触状態の他の例を示す正面図であ
る。

【図４】 この発明の他の実施例によるウォーム減速機
を示す断面図である。

【図５】 この発明の他の実施例によるウォーム減速機
を示す断面図である。

【図６】 図５におけるウォーム減速機のウォームとウ
ォームホイールとの接触状態を示す正面図である。

【図７】 この発明の他の実施例によるウォーム減速機
を示す断面図である。

【図８】 図７におけるウォーム減速機のウォームとウ
ォームホイールとの接触状態を示す正面図である。

【図９】 この発明の他の実施例によるウォーム減速機
を一部破断して示す正面図である。

【図１０】 この発明の他の実施例によるウォーム減速
機を一部破断して示す正面図である。

【図１１】 この発明の他の実施例によるウォーム減速
機を一部破断して示す正面図である。

【図１２】 この発明の他の実施例によるウォーム減速
機を一部破断して示す正面図である。

【図１３】 この発明の他の実施例によるウォーム減速
機を示す正面図である。

【図１４】 この発明の他の実施例によるウォーム減速
機を示す正面図である。

【図１５】 この発明の他の実施例によるウォーム減速
機を示す正面図である。

【図１６】 図１５に示すウォーム減速機の側面図であ
る。

【図１７】 この発明の他の実施例によるウォーム減速
機を示す正面図である。

【図１８】 図１７に示すウォーム減速機の側面図であ
る。

【図１９】 従来のウォーム減速機を示す断面図であ
る。

【図２０】 図１９における要部の側面図である。

【図２１】 従来のウォーム減速機のウォームとウォー
ムホイールとの接触状態を示す正面図である。

【符号の説明】 １０ 入力軸、１１，２１ ウォーム、１３，２３ マ
イタ歯車（等速伝達機構）、２０ 補助軸、２４ さら
ばね（予圧機構、第１の予圧機構）、２５ さらばね
（予圧機構、第２の予圧機構）、２６ さらばね（予圧
機構）、３０ ウォームホイール、３１ 出力軸、３２
ねじりばね、３６ 引っ張りばね（ばね手段）、３８
ねじりばね（ばね手段）、４０ アーム（重力負
荷）、４１ 補助モータ、４２ はすば歯車（歯車）。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力軸に連結した１個のウォームホイー
   ルに対して噛合配置された２個のウォームと、交差軸を
   持ち、かつ上記２個のウォームを連結する一対の等速伝
   達機構と、上記ウォームの一方に連結された入力軸とを
   備えたウォーム減速機。
2. 【請求項２】 出力軸に連結した１個のウォームホイー
   ルに対して噛合配置された２個のウォームと、交差軸を
   持ち、かつ上記２個のウォームを連結する一対の等速伝
   達機構と、上記ウォームの一方に連結された入力軸と、
   上記ウォームの一方をこれの軸方向に付勢する予圧機構
   とを備えたウォーム減速機。
3. 【請求項３】 出力軸に連結した１個のウォームホイー
   ルに対して噛合配置された２個のウォームと、交差軸を
   持ち、かつ上記２個のウォームを連結する一対の等速伝
   達機構と、上記ウォームの一方に連結された入力軸と、
   上記ウォームの一方と該ウォームの入力軸または補助軸
   に対して軸方向移動自在でかつ回転拘束された上記等速
   伝達機構との間に介装した予圧機構とを備えた上記ウォ
   ーム減速機。
4. 【請求項４】 出力軸に連結した１個のウォームホイー
   ルに対して噛合配置された２個のウォームと、交差軸を
   持ち、かつ上記２個のウォームを連結する一対の等速伝
   達機構と、上記ウォームの一方に連結された入力軸と、
   上記ウォームの一方をこれの軸方向に付勢する第１の予
   圧機構と、上記ウォームの一方と該ウォームの入力軸ま
   たは補助軸に対して軸方向移動自在でかつ回転拘束され
   た上記等速伝達機構との間に介装した第２の予圧機構と
   を備えたウォーム減速機。
5. 【請求項５】 出力軸に連結した１個のウォームホイー
   ルに対して噛合配置された２個のウォームと、交差軸を
   持ち、かつ上記２個のウォームを連結する一対の等速伝
   達機構と、上記ウォームの一方に連結された入力軸と、
   上記ウォームの一方と該ウォームの入力軸または補助軸
   に対して回転自在に取り付けられた上記等速伝達機構と
   の間に介装されたねじりばねとを備えたウォーム減速
   機。
6. 【請求項６】 出力軸に連結した１個のウォームホイー
   ルに対して噛合配置された１個のウォームと、該ウォー
   ムに連結された入力軸と、上記出力軸に常時一方向の回
   転トルクを与えるばね手段とを備えたウォーム減速機。
7. 【請求項７】 出力軸に連結した１個のウォームホイー
   ルに対して噛合配置された１個のウォームと、該ウォー
   ムに連結された入力軸と、上記出力軸に連結されて、該
   出力軸に負荷トルクを与える重力負荷と、該重力負荷の
   回転位置に応じて変化する回転トルクを上記出力軸に与
   えて、出力軸の上記ウォームに対するトルクの方向を一
   定にするトルク方向設定ばね手段とを備えたウォーム減
   速機。
8. 【請求項８】 出力軸に連結した１個のウォームホイー
   ルに対して噛合配置された１個のウォームと、該ウォー
   ムに連結された入力軸と、上記出力軸に連結されて、該
   出力軸に負荷トルクを与える重力負荷と、該重力負荷の
   回転位置に応じて上記負荷トルクの方向が逆転する際駆
   動される補助モータと、上記ウォームホイールに噛合さ
   れて、上記補助モータにより駆動され、上記出力軸にト
   ルクを引続き付与する歯車とを備えたウォーム減速機。