JPH09250603A - 歯車装置と送りねじ装置 - Google Patents
歯車装置と送りねじ装置Info
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- JPH09250603A JPH09250603A JP6145696A JP6145696A JPH09250603A JP H09250603 A JPH09250603 A JP H09250603A JP 6145696 A JP6145696 A JP 6145696A JP 6145696 A JP6145696 A JP 6145696A JP H09250603 A JPH09250603 A JP H09250603A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】噛み合い部の摩耗が減り、寿命が増大し、経済
性が向上し、また歯面の対摩耗性を向上させるための熱
処理などが簡素化できる歯車装置、送りねじ装置をを得
ること。 【解決手段】互いに噛み合う噛合部を有する少なくとも
第１の歯車および第２の歯車からなり、前記歯車の少な
くとも一方のうちで前記が少なくとも前記噛合部が磁性
材料から構成された歯車装置において、前記歯車の噛み
合い部近傍に、この噛み合い部に磁界をかける磁界発生
手段を設けた歯車装置。
性が向上し、また歯面の対摩耗性を向上させるための熱
処理などが簡素化できる歯車装置、送りねじ装置をを得
ること。 【解決手段】互いに噛み合う噛合部を有する少なくとも
第１の歯車および第２の歯車からなり、前記歯車の少な
くとも一方のうちで前記が少なくとも前記噛合部が磁性
材料から構成された歯車装置において、前記歯車の噛み
合い部近傍に、この噛み合い部に磁界をかける磁界発生
手段を設けた歯車装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平歯車同士、また
はウォームギャとウォームホィールなどからなる歯車装
置、もしくは送りねじおよびナットからなる送りねじ装
置に関する。
はウォームギャとウォームホィールなどからなる歯車装
置、もしくは送りねじおよびナットからなる送りねじ装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、平歯車同士が噛み合った状態で動
作する歯車装置において、所定期間経過すると歯部が摩
耗することによって、バックラッシュの増大、かみ合い
の不良、騒音の増大などが生じていた。このため、歯車
の噛み合い部の潤滑が必要で、潤滑剤の定期的な交換が
必要であった。しかも、歯面の熱処理などによる対摩耗
性の向上が図られており、製造工程が複雑となり、経済
性の向上が望まれていた。
作する歯車装置において、所定期間経過すると歯部が摩
耗することによって、バックラッシュの増大、かみ合い
の不良、騒音の増大などが生じていた。このため、歯車
の噛み合い部の潤滑が必要で、潤滑剤の定期的な交換が
必要であった。しかも、歯面の熱処理などによる対摩耗
性の向上が図られており、製造工程が複雑となり、経済
性の向上が望まれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の歯車装置にあっては、歯車の噛み合い部が摩耗する
ことによる不都合な面があることから、摩耗性の向上す
る歯車装置の開発が望まれていた。
来の歯車装置にあっては、歯車の噛み合い部が摩耗する
ことによる不都合な面があることから、摩耗性の向上す
る歯車装置の開発が望まれていた。
【０００４】本発明の目的は、このような要望を満足す
るためになされたもので、噛み合い部の摩耗が減り、寿
命が増大し、経済性が向上し、また歯面の対摩耗性を向
上させるための熱処理などが簡素化できる歯車装置、送
りねじ装置を提供することにある。
るためになされたもので、噛み合い部の摩耗が減り、寿
命が増大し、経済性が向上し、また歯面の対摩耗性を向
上させるための熱処理などが簡素化できる歯車装置、送
りねじ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明は、互いに噛み合う噛合部
を有する少なくとも第１の歯車および第２の歯車からな
り、前記歯車の少なくとも一方のうちで少なくとも前記
噛合部が磁性材料から構成された歯車装置において、前
記歯車の噛み合い部近傍に、この噛み合い部に磁界をか
ける磁界発生手段を設けたことを特徴とする歯車装置で
ある。
め、請求項１に対応する発明は、互いに噛み合う噛合部
を有する少なくとも第１の歯車および第２の歯車からな
り、前記歯車の少なくとも一方のうちで少なくとも前記
噛合部が磁性材料から構成された歯車装置において、前
記歯車の噛み合い部近傍に、この噛み合い部に磁界をか
ける磁界発生手段を設けたことを特徴とする歯車装置で
ある。
【０００６】前記目的を達成するため、請求項２に対応
する発明は、前記磁界発生手段は、前記歯車のうちの少
くとも一方であって最低限前記歯車の歯部のみを着磁し
た部材とするか、もしくは前記歯車の外部または内部に
配置した磁石のいずれかである請求項１記載の歯車装置
である。
する発明は、前記磁界発生手段は、前記歯車のうちの少
くとも一方であって最低限前記歯車の歯部のみを着磁し
た部材とするか、もしくは前記歯車の外部または内部に
配置した磁石のいずれかである請求項１記載の歯車装置
である。
【０００７】請求項１または請求項２に対応する発明に
よれば、磁界の作用により歯車の歯部の摩耗が減り、寿
命が増大する。また、歯面の耐摩耗性を向上させるため
の熱処理が簡素化される。さらに、潤滑剤を削減した
り、潤滑の程度を簡素化したり、潤滑剤の交換の頻度を
低減することなどが可能になり、経済性が向上する。ま
た、構造を単純にすることもできる。
よれば、磁界の作用により歯車の歯部の摩耗が減り、寿
命が増大する。また、歯面の耐摩耗性を向上させるため
の熱処理が簡素化される。さらに、潤滑剤を削減した
り、潤滑の程度を簡素化したり、潤滑剤の交換の頻度を
低減することなどが可能になり、経済性が向上する。ま
た、構造を単純にすることもできる。
【０００８】前記目的を達成するため、請求項３に対応
する発明は、互いに噛み合う噛合部を有する送りねじお
よびナットからなり、前記送りねじおよびナットの少な
くとも前記噛合部が磁性材料から構成された送りねじ装
置において、前記噛合部近傍に、この噛合部に磁界をか
ける磁界発生手段を設けたことを特徴とする送りねじ装
置である。
する発明は、互いに噛み合う噛合部を有する送りねじお
よびナットからなり、前記送りねじおよびナットの少な
くとも前記噛合部が磁性材料から構成された送りねじ装
置において、前記噛合部近傍に、この噛合部に磁界をか
ける磁界発生手段を設けたことを特徴とする送りねじ装
置である。
【０００９】前記目的を達成するため、請求項４に対応
する発明は、前記磁界発生手段は、前記ナットを着磁し
た部材とするか、もしくは前記ナットの外部に配置した
磁石のいずれかである請求項３記載の送りねじ装置であ
る。
する発明は、前記磁界発生手段は、前記ナットを着磁し
た部材とするか、もしくは前記ナットの外部に配置した
磁石のいずれかである請求項３記載の送りねじ装置であ
る。
【００１０】請求項３または請求項４に対応する発明に
よれば、送りねじとナットの噛合部に磁界が作用するの
で、該摺動摩擦面の摩耗が少なくなり、これにより軸方
向のガタの発生が防止できる。また、ねじ軸の表面に酸
素吸着効果が現れ、凝着摩耗が生じなくなり、ナットの
摩耗が低減され、長寿命となる。さらに、潤滑剤が不要
になり、メンテナンスフリーとなる。
よれば、送りねじとナットの噛合部に磁界が作用するの
で、該摺動摩擦面の摩耗が少なくなり、これにより軸方
向のガタの発生が防止できる。また、ねじ軸の表面に酸
素吸着効果が現れ、凝着摩耗が生じなくなり、ナットの
摩耗が低減され、長寿命となる。さらに、潤滑剤が不要
になり、メンテナンスフリーとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。 ［第１の実施形態］図１は、本発明の第１の実施形態を
示す歯車装置の斜視図であり、第１の平歯車（大径のも
の）１に第２の平歯車（小径のもの）が歯合可能に構成
され、この歯合部に近接して、断面扇形の永久磁石３が
配設され、この永久磁石３の磁界が該歯合部に作用する
ように構成されている。
て図面を参照して説明する。 ［第１の実施形態］図１は、本発明の第１の実施形態を
示す歯車装置の斜視図であり、第１の平歯車（大径のも
の）１に第２の平歯車（小径のもの）が歯合可能に構成
され、この歯合部に近接して、断面扇形の永久磁石３が
配設され、この永久磁石３の磁界が該歯合部に作用する
ように構成されている。
【００１２】該歯車１，２のうちの少なくとも一方が、
強磁性体材料で構成されている。この強磁性体材料で構
成しない場合には、摺動中に摩耗粉が強磁性体に変化す
る、ＪＩＳ ＳＵＳ３１６などのオーステナイト系ステ
ンレス材料で構成してもよい。
強磁性体材料で構成されている。この強磁性体材料で構
成しない場合には、摺動中に摩耗粉が強磁性体に変化す
る、ＪＩＳ ＳＵＳ３１６などのオーステナイト系ステ
ンレス材料で構成してもよい。
【００１３】このように構成することにより、永久磁石
３から生ずる磁界が、歯車１，２の歯合部に作用するの
で、歯車１，２の歯部の摩耗が低減する。このような作
用効果が得られることは、以下に述べる原理ならびに実
験結果から明らかである。これについて説明するが、始
めに磁気による摩耗低減の原理について図２を参照して
説明する。摺動面に磁気を作用させると、気体の吸着、
特に酸素の吸着が活発になり、酸化膜が生成される。こ
の酸化膜が、摺動面に介在することにより、新生面同士
の接触・凝着が少なくなり、摩耗粉が微細化して摩耗が
低減する現象が確認されている。その効果は、摺動材料
の化学成分あるいは磁気特性により異なる。すなわち、
材料（あるいは材料の含有化学成分）により酸素に対す
る反応や温度等の環境に対する敏感性の違いがあるの
で、その効果は個々の材料で異なる。電子軌道に空孔が
ある遷移金属あるいは遷移金属が主成分である強磁性
材、例えば鉄鋼材料は化学的に非平衡状態にあり、他の
元素と結合しやすい状態にある。そのような材料からな
る摺動体に磁気を作用させると、他の元素と結合（イオ
ン結合あるいは共有結合）作用を活発化させ、酸素吸着
が促進され、それにより摩耗が低減すると言われてい
る。
３から生ずる磁界が、歯車１，２の歯合部に作用するの
で、歯車１，２の歯部の摩耗が低減する。このような作
用効果が得られることは、以下に述べる原理ならびに実
験結果から明らかである。これについて説明するが、始
めに磁気による摩耗低減の原理について図２を参照して
説明する。摺動面に磁気を作用させると、気体の吸着、
特に酸素の吸着が活発になり、酸化膜が生成される。こ
の酸化膜が、摺動面に介在することにより、新生面同士
の接触・凝着が少なくなり、摩耗粉が微細化して摩耗が
低減する現象が確認されている。その効果は、摺動材料
の化学成分あるいは磁気特性により異なる。すなわち、
材料（あるいは材料の含有化学成分）により酸素に対す
る反応や温度等の環境に対する敏感性の違いがあるの
で、その効果は個々の材料で異なる。電子軌道に空孔が
ある遷移金属あるいは遷移金属が主成分である強磁性
材、例えば鉄鋼材料は化学的に非平衡状態にあり、他の
元素と結合しやすい状態にある。そのような材料からな
る摺動体に磁気を作用させると、他の元素と結合（イオ
ン結合あるいは共有結合）作用を活発化させ、酸素吸着
が促進され、それにより摩耗が低減すると言われてい
る。
【００１４】強磁性材料に磁気を作用させると、磁束密
度の２乗に比例した吸引力が発生する。吸引力が増大す
ると、摺動面間の摩擦力も増大する。次に、以上述べた
原理（磁気による摩擦・摩耗特性）を確認するために使
用する試験装置について、図３を用いて説明する。
度の２乗に比例した吸引力が発生する。吸引力が増大す
ると、摺動面間の摩擦力も増大する。次に、以上述べた
原理（磁気による摩擦・摩耗特性）を確認するために使
用する試験装置について、図３を用いて説明する。
【００１５】図３（ａ）は電磁コイルを用いたピン・オ
ン・ディスク型試験装置２０であり、回転軸２１は垂直
方向に回転可能に配置され、回転軸２１の上端部は電動
機（Ｍ）２２からの回転力が伝達されるように構成され
ている。回転軸２１の下端部にはピン試験片挿入穴を有
する回転板２３が貫挿され、回転軸２１の下端部に螺合
される２つのナット２４により回転板２３が回転軸２１
に着脱可能に支持されている。回転軸２１の外周側に
は、円筒状の試験片支持体が図示しない固定部に支持さ
れ、これは磁性材料からなる円筒部材２５と、この円筒
部材２５の下端部にボルト、ナットにより着脱可能に支
持され、磁性材料からなる円形リング状の押え板２６か
らなっている。円筒部材２５と押え板２６の間に、図４
（ｂ）に示す円形リング状であって後述する材料からな
るディスク試験片２７が挟み込まれ、また回転板２３の
ピン試験片挿入穴には、図４（ａ）に示す後述材料から
なるピン試験片２８の下端部が挿入され、ピン試験片２
８の上端部がディスク試験片２７の下面に所定の荷重が
印加されるとともに、回転板２３の回転に伴ってピン試
験片２８がディスク試験片２７の下面に摺動するように
構成されている。そして、円筒部材２５と、押え板２６
と、ディスク試験片２７と、ピン試験片２８の外周側に
は、円筒状の電磁コイル２９が配設され、ディスク試験
片２７とピン試験片２８の摺動面に所望の磁束密度の磁
界が印加できるようになっている。また、ピン試験片２
８の外周側には、ディスク試験片２７とピン試験片２８
の摺動面に印加される磁束密度を測定するためのサーチ
コイル３１が配設されている。
ン・ディスク型試験装置２０であり、回転軸２１は垂直
方向に回転可能に配置され、回転軸２１の上端部は電動
機（Ｍ）２２からの回転力が伝達されるように構成され
ている。回転軸２１の下端部にはピン試験片挿入穴を有
する回転板２３が貫挿され、回転軸２１の下端部に螺合
される２つのナット２４により回転板２３が回転軸２１
に着脱可能に支持されている。回転軸２１の外周側に
は、円筒状の試験片支持体が図示しない固定部に支持さ
れ、これは磁性材料からなる円筒部材２５と、この円筒
部材２５の下端部にボルト、ナットにより着脱可能に支
持され、磁性材料からなる円形リング状の押え板２６か
らなっている。円筒部材２５と押え板２６の間に、図４
（ｂ）に示す円形リング状であって後述する材料からな
るディスク試験片２７が挟み込まれ、また回転板２３の
ピン試験片挿入穴には、図４（ａ）に示す後述材料から
なるピン試験片２８の下端部が挿入され、ピン試験片２
８の上端部がディスク試験片２７の下面に所定の荷重が
印加されるとともに、回転板２３の回転に伴ってピン試
験片２８がディスク試験片２７の下面に摺動するように
構成されている。そして、円筒部材２５と、押え板２６
と、ディスク試験片２７と、ピン試験片２８の外周側に
は、円筒状の電磁コイル２９が配設され、ディスク試験
片２７とピン試験片２８の摺動面に所望の磁束密度の磁
界が印加できるようになっている。また、ピン試験片２
８の外周側には、ディスク試験片２７とピン試験片２８
の摺動面に印加される磁束密度を測定するためのサーチ
コイル３１が配設されている。
【００１６】図３（ｂ）は永久磁石を用いたピン・オン
・ディスク型試験装置３０であり、これは図３（ａ）と
異なる点は、電磁コイル２９を設けない代りに、所定磁
界を発生する永久磁石３２と、この永久磁石３２から発
生する磁束の磁気回路を形成するためのリターンヨーク
３３を配設したものである。
・ディスク型試験装置３０であり、これは図３（ａ）と
異なる点は、電磁コイル２９を設けない代りに、所定磁
界を発生する永久磁石３２と、この永久磁石３２から発
生する磁束の磁気回路を形成するためのリターンヨーク
３３を配設したものである。
【００１７】以上のような試験装置を用いて試験した際
の試験条件は次の通りである。すべり速度が１０（cm/
s）、荷重が２０（N ）または１００（N)、面圧が１．
０（N/mm2 ）または１０（N/mm2 ）、雰囲気は大気中、
温度は室温、磁場の種類は交流（５０HZ）と直流のいず
れか、または永久磁石、磁束密度は０〜１００（mT）で
ある。
の試験条件は次の通りである。すべり速度が１０（cm/
s）、荷重が２０（N ）または１００（N)、面圧が１．
０（N/mm2 ）または１０（N/mm2 ）、雰囲気は大気中、
温度は室温、磁場の種類は交流（５０HZ）と直流のいず
れか、または永久磁石、磁束密度は０〜１００（mT）で
ある。
【００１８】図５（ａ）は以上のような試験条件で、硬
鋼線材（ＳＷＲＨ６０Ａ）からなるピン試験片の摩耗特
性図（すべり距離ｌ（m ）と摩耗量ｗ（mg）の関係を示
す図）、図５（ｂ）は球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ７００）か
らなるディスク試験片について摩耗特性図（すべり距離
ｌ（m ）と摩耗量ｗ（mg）の関係を示す図）である。
鋼線材（ＳＷＲＨ６０Ａ）からなるピン試験片の摩耗特
性図（すべり距離ｌ（m ）と摩耗量ｗ（mg）の関係を示
す図）、図５（ｂ）は球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ７００）か
らなるディスク試験片について摩耗特性図（すべり距離
ｌ（m ）と摩耗量ｗ（mg）の関係を示す図）である。
【００１９】図５の特性図において、摩耗の少ないＢ＝
４０，６０，８０，１００（mT）の摩耗特性を拡大する
と、図６のようになる。この図から明らかなように、す
べり距離ｌが１００〜２００（mm）を境に摩耗量が大き
く変っている。この図において、所期の摩耗の多い領域
の摩耗を「シビア摩耗」と定義し、摩耗が少なくなる領
域の摩耗を「マイルド摩耗」と定義することができる。
このようになるのは、磁界を印加することにより、気体
吸着を促進させ、シビア摩耗からマイルド摩耗への遷移
を早めるからである。
４０，６０，８０，１００（mT）の摩耗特性を拡大する
と、図６のようになる。この図から明らかなように、す
べり距離ｌが１００〜２００（mm）を境に摩耗量が大き
く変っている。この図において、所期の摩耗の多い領域
の摩耗を「シビア摩耗」と定義し、摩耗が少なくなる領
域の摩耗を「マイルド摩耗」と定義することができる。
このようになるのは、磁界を印加することにより、気体
吸着を促進させ、シビア摩耗からマイルド摩耗への遷移
を早めるからである。
【００２０】図７は磁束密度と摩耗量比（比摩耗量）の
関係を示す図で、この図から明らかなように、磁束密度
が４０〜１００（mT）の間では、磁束密度が０の場合に
比べてロープ材（硬鋼線材ＳＷＲＨ６９Ａ）で１／２、
シーブ材（球状黒鉛鋳鉄ＦＣＤ７００）で１／１００程
度となっている。
関係を示す図で、この図から明らかなように、磁束密度
が４０〜１００（mT）の間では、磁束密度が０の場合に
比べてロープ材（硬鋼線材ＳＷＲＨ６９Ａ）で１／２、
シーブ材（球状黒鉛鋳鉄ＦＣＤ７００）で１／１００程
度となっている。
【００２１】図８はディスク試験片（ＦＣＤ７００）の
試験後の断面プロファイルを示すもので、荷重が１００
（N ）で、磁束密度Ｂ＝４０〜１００（mT）のときが、
Ｂ＝０，２０（mT）の比べて摩耗が少ないことがわか
る。
試験後の断面プロファイルを示すもので、荷重が１００
（N ）で、磁束密度Ｂ＝４０〜１００（mT）のときが、
Ｂ＝０，２０（mT）の比べて摩耗が少ないことがわか
る。
【００２２】また、磁束密度と摩擦力比の関係が図９の
ようになり、摩擦力が増加するので、滑りがより少なく
なる。前述の実施の形態において磁界発生手段として、
永久磁石１１を使用した場合について説明したが、永久
磁石１１の代りに電磁コイルを使用したものであっても
同様に実施できる。永久磁石１１を使用した装置では、
次のような利点を有するが、磁束密度を細かく変えるこ
とができないという欠点がある。
ようになり、摩擦力が増加するので、滑りがより少なく
なる。前述の実施の形態において磁界発生手段として、
永久磁石１１を使用した場合について説明したが、永久
磁石１１の代りに電磁コイルを使用したものであっても
同様に実施できる。永久磁石１１を使用した装置では、
次のような利点を有するが、磁束密度を細かく変えるこ
とができないという欠点がある。
【００２３】＜永久磁石１１を使用した装置の利点＞ （１）電源が不要 （２）構成がシンプルで安価 （３）ワイヤロープ、主シーブが大形で形状が複雑であ
っても、永久磁石１１の配置が比較的楽 （４）局部的磁場を作りやすい （５）停電でも使用可能 電磁コイルを使用した装置では、逆に磁束密度を細く変
えられ、円筒状のため全体を磁場条件にしやすいという
利点を有する。
っても、永久磁石１１の配置が比較的楽 （４）局部的磁場を作りやすい （５）停電でも使用可能 電磁コイルを使用した装置では、逆に磁束密度を細く変
えられ、円筒状のため全体を磁場条件にしやすいという
利点を有する。
【００２４】＜変形例＞前述の実施の形態で説明した特
性図（図５〜図８）は、いずれも実施例の代表例にすき
ず、これが他の材料であっても同様な傾向を示している
ので、その図の添付ならびにその説明を省略する。
性図（図５〜図８）は、いずれも実施例の代表例にすき
ず、これが他の材料であっても同様な傾向を示している
ので、その図の添付ならびにその説明を省略する。
【００２５】前述の実施の形態では、永久磁石として酸
化物磁石で残留磁束密度が１００ mT のものを使用した
場合を例に上げたが、これに限らず金属磁石で残留磁束
密度が０．５〜１．４５ T のもの、希土類磁石で０．
６５〜１．２０ T のもの、酸化物磁石で残留磁束密度
が０．２０〜０．４５ T のもの、ボンド磁石で残留磁
束密度が０．０６５〜０．９０ Tのもののいずれかであ
ってもよい。
化物磁石で残留磁束密度が１００ mT のものを使用した
場合を例に上げたが、これに限らず金属磁石で残留磁束
密度が０．５〜１．４５ T のもの、希土類磁石で０．
６５〜１．２０ T のもの、酸化物磁石で残留磁束密度
が０．２０〜０．４５ T のもの、ボンド磁石で残留磁
束密度が０．０６５〜０．９０ Tのもののいずれかであ
ってもよい。
【００２６】［第２の実施形態］図１０は歯車１，２の
歯合部に、磁界が作用するように、Ｕ字形の永久磁石４
を、歯車１，２の側面側に近接して配置したものであ
る。この実施形態も第１の実施形態と同一の作用効果が
得られる。
歯合部に、磁界が作用するように、Ｕ字形の永久磁石４
を、歯車１，２の側面側に近接して配置したものであ
る。この実施形態も第１の実施形態と同一の作用効果が
得られる。
【００２７】［第３の実施形態］図１１は、歯部のみが
着磁され、極性が図のように交互に異なるように形成し
た歯車５を、歯車１に歯合させるように構成したもので
ある。
着磁され、極性が図のように交互に異なるように形成し
た歯車５を、歯車１に歯合させるように構成したもので
ある。
【００２８】［第４の実施形態］図１２は歯車１の側面
に、円形リング状であって外周面が図のような極性とな
るように着磁された永久磁石６を接合したものである。
に、円形リング状であって外周面が図のような極性とな
るように着磁された永久磁石６を接合したものである。
【００２９】［第５の実施形態］図１３は歯車１，７の
歯合部を示す断面であり、歯車７の内部に円板状の永久
磁石８を埋設したものである。この場合も、永久磁石８
により発生する磁界が、歯車１，７の歯合部に作用す
る。
歯合部を示す断面であり、歯車７の内部に円板状の永久
磁石８を埋設したものである。この場合も、永久磁石８
により発生する磁界が、歯車１，７の歯合部に作用す
る。
【００３０】［第６の実施形態］図１４はウォームギャ
９とウォームホィール１０が歯合した状態を示す斜視図
であり、ウォームギャ９は軸方向に着磁したものであ
る。
９とウォームホィール１０が歯合した状態を示す斜視図
であり、ウォームギャ９は軸方向に着磁したものであ
る。
【００３１】［第７の実施形態］図１５はウォームギャ
１１とウォームホィール１０が歯合した状態を示す斜視
図であり、ウォームギャ１１は該歯を一定ピッチ毎に磁
極が形成されるように着磁したものである。
１１とウォームホィール１０が歯合した状態を示す斜視
図であり、ウォームギャ１１は該歯を一定ピッチ毎に磁
極が形成されるように着磁したものである。
【００３２】［第８の実施形態］図１６はウォームギャ
１２とウォームホィール１０が歯合した状態を示す斜視
図であり、ウォームギャ１２の軸方向両端部には円形リ
ング状の永久磁石０１４が配設されたものである。この
場合の極性は、図のようになっている。
１２とウォームホィール１０が歯合した状態を示す斜視
図であり、ウォームギャ１２の軸方向両端部には円形リ
ング状の永久磁石０１４が配設されたものである。この
場合の極性は、図のようになっている。
【００３３】［第９の実施形態］図１７は、歯車１３に
軸１４を貫通させたものと、歯車０１５に軸０１６を貫
通させたものが歯合した状態を示す部分断面図であり、
軸１４に円形リング状の永久磁石１５を装着し歯車１３
の側面に当接させたものである。また、軸０１６に円形
リング状の永久磁石０１７を装着し歯車０１５の側面に
当接させたものである。このように構成することによ
り、永久磁石１５，０１７の磁界（磁力線）が歯車１
３，０１５の歯合部に作用する。
軸１４を貫通させたものと、歯車０１５に軸０１６を貫
通させたものが歯合した状態を示す部分断面図であり、
軸１４に円形リング状の永久磁石１５を装着し歯車１３
の側面に当接させたものである。また、軸０１６に円形
リング状の永久磁石０１７を装着し歯車０１５の側面に
当接させたものである。このように構成することによ
り、永久磁石１５，０１７の磁界（磁力線）が歯車１
３，０１５の歯合部に作用する。
【００３４】［第１０の実施形態］図１８は、歯車１３
に軸１４を貫通させたものと、歯車０１８に軸０１９を
貫通させたものが歯合した状態を示す部分断面図であ
り、軸１４に円形リング状の永久磁石１５，１６を装着
し歯車１３の両側面に当接させたものである。また、軸
０１９に円形リング状の永久磁石０２０，０２１を装着
し歯車０１８の両側面に当接させたものである。
に軸１４を貫通させたものと、歯車０１８に軸０１９を
貫通させたものが歯合した状態を示す部分断面図であ
り、軸１４に円形リング状の永久磁石１５，１６を装着
し歯車１３の両側面に当接させたものである。また、軸
０１９に円形リング状の永久磁石０２０，０２１を装着
し歯車０１８の両側面に当接させたものである。
【００３５】この場合も、永久磁石０２０，０２１、１
５，１６の磁界が歯車１３，０１８の歯合部に作用す
る。 ［第１１の実施形態］図１９は歯車１７，１８が歯合し
た状態を示す斜視図であり、歯車１７の歯はそれぞれ図
のように軸方向に着磁され、また歯車１８の歯はそれぞ
れ図のように軸方向に着磁されたものである。
５，１６の磁界が歯車１３，０１８の歯合部に作用す
る。 ［第１１の実施形態］図１９は歯車１７，１８が歯合し
た状態を示す斜視図であり、歯車１７の歯はそれぞれ図
のように軸方向に着磁され、また歯車１８の歯はそれぞ
れ図のように軸方向に着磁されたものである。
【００３６】［第１２の実施形態］図２０は歯車０１，
０３が歯合した状態を示す斜視図であり、歯車０１，０
３の一方の側面に、それぞれ軸方向の極性を有する円形
リング状の永久磁石０２，０４が接合されたものであ
る。
０３が歯合した状態を示す斜視図であり、歯車０１，０
３の一方の側面に、それぞれ軸方向の極性を有する円形
リング状の永久磁石０２，０４が接合されたものであ
る。
【００３７】以上述べた第２〜第１２の実施形態も前述
の第１の実施形態と同様な作用効果がえられる。 ［第１３の実施形態］図２１は互いに噛み合う噛合部を
有する送りねじ０５およびナット０６からなる送りねじ
装置を示す断面図であり、ナット０６を図のような極性
に着磁したものである。
の第１の実施形態と同様な作用効果がえられる。 ［第１３の実施形態］図２１は互いに噛み合う噛合部を
有する送りねじ０５およびナット０６からなる送りねじ
装置を示す断面図であり、ナット０６を図のような極性
に着磁したものである。
【００３８】このように構成することにより、送りねじ
０５およびナット０６の歯合部に、磁界が作用するの
で、該歯合部の摩耗が少なくなる。この結果、軸方向の
ガタの発生が防止できる。また、ねじ軸の表面に酸素吸
着効果が現れ、凝着摩耗が生じなくなり、ナット０６の
摩耗が低減され、長寿命となる。さらに、潤滑剤が不要
になり、メンテナンスフリーとなる。
０５およびナット０６の歯合部に、磁界が作用するの
で、該歯合部の摩耗が少なくなる。この結果、軸方向の
ガタの発生が防止できる。また、ねじ軸の表面に酸素吸
着効果が現れ、凝着摩耗が生じなくなり、ナット０６の
摩耗が低減され、長寿命となる。さらに、潤滑剤が不要
になり、メンテナンスフリーとなる。
【００３９】［第１４の実施形態］図２２はナット０７
の軸方向端部に、円形リング状の永久磁石０８を配設
し、永久磁石０８の端面に円形リング状のヨーク０９を
設けたものである。この場合、送りねじ０５は磁性材ま
たは非磁性材のいずれでもよい。
の軸方向端部に、円形リング状の永久磁石０８を配設
し、永久磁石０８の端面に円形リング状のヨーク０９を
設けたものである。この場合、送りねじ０５は磁性材ま
たは非磁性材のいずれでもよい。
【００４０】このように構成することにより、前述の第
１３の実施形態と同様な効果が得られる。これ以外に、
次のような効果が得られる。すなわち、永久磁石０８の
強さにより、図に示す磁力線分布をナット０７のフラン
ジ側へ広げることができる。また、構造が簡単で安価に
なる。さらに、ナット０７の移動により、磁力線の通過
位置が送りねじ０５の長手方向に移動し、酸素吸着効果
が現れ、凝着摩耗が生じなくなる。
１３の実施形態と同様な効果が得られる。これ以外に、
次のような効果が得られる。すなわち、永久磁石０８の
強さにより、図に示す磁力線分布をナット０７のフラン
ジ側へ広げることができる。また、構造が簡単で安価に
なる。さらに、ナット０７の移動により、磁力線の通過
位置が送りねじ０５の長手方向に移動し、酸素吸着効果
が現れ、凝着摩耗が生じなくなる。
【００４１】［第１５の実施形態］図２３はナット０１
１の円筒部の外周面に、円筒状の永久磁石０１２を嵌合
させたものである。ナット０１１は送りねじ０１０に歯
合されている。
１の円筒部の外周面に、円筒状の永久磁石０１２を嵌合
させたものである。ナット０１１は送りねじ０１０に歯
合されている。
【００４２】［第１６の実施形態］図２４はナット０１
３の斜視図を示すもので、該円筒部を図のような極性に
着磁したものである。
３の斜視図を示すもので、該円筒部を図のような極性に
着磁したものである。
【００４３】
【発明の効果】以上述べた本発明によれば、噛み合い部
の摩耗が減り、寿命が増大し、経済性が向上し、また歯
面の対摩耗性を向上させるための熱処理などが簡素化で
きる歯車装置、送りねじ装置を提供することができる。
の摩耗が減り、寿命が増大し、経済性が向上し、また歯
面の対摩耗性を向上させるための熱処理などが簡素化で
きる歯車装置、送りねじ装置を提供することができる。
【図１】本発明による第１の実施形態の歯車装置の斜視
図。
図。
【図２】図１の実施形態の原理を説明するための図。
【図３】図２の原理に基づき試験片を試験するための試
験装置の概略構成を示す図。
験装置の概略構成を示す図。
【図４】図３の試験片を示す図。
【図５】図３の試験装置により試験した摩耗特性におよ
ぼす磁束密度の影響を説明するための摩耗特性図。
ぼす磁束密度の影響を説明するための摩耗特性図。
【図６】図５の摩耗特性図の一部を拡大した特性図。
【図７】図３の試験装置により試験した磁束密度と摩耗
量比の関係を示す特性図。
量比の関係を示す特性図。
【図８】図３の試験装置により試験した試験後の試験片
の断面プロファイルを示す図。
の断面プロファイルを示す図。
【図９】図１の実施の形態の作用効果を説明するための
磁気ー摩擦力特性を示す図。
磁気ー摩擦力特性を示す図。
【図１０】本発明による第２の実施形態の歯車装置の斜
視図。
視図。
【図１１】本発明による第３の実施形態の歯車装置の斜
視図。
視図。
【図１２】本発明による第４の実施形態の歯車装置の斜
視図。
視図。
【図１３】本発明による第５の実施形態の歯車装置の断
面図。
面図。
【図１４】本発明による第６の実施形態の歯車装置を説
明するための図。
明するための図。
【図１５】本発明による第７の実施形態の歯車装置を説
明するための図。
明するための図。
【図１６】本発明による第８の実施形態の歯車装置を説
明するための図。
明するための図。
【図１７】本発明による第９の実施形態の歯車装置を説
明するための図。
明するための図。
【図１８】本発明による第１０の実施形態の歯車装置を
説明するための図。
説明するための図。
【図１９】本発明による第１１の実施形態の歯車装置を
説明するための斜視図。
説明するための斜視図。
【図２０】本発明による第１２の実施形態の歯車装置を
説明するための斜視図。
説明するための斜視図。
【図２１】本発明による第１３の実施形態の送りねじ装
置を説明するための図。
置を説明するための図。
【図２２】本発明による第１４の実施形態の送りねじ装
置を説明するための図。
置を説明するための図。
【図２３】本発明による第１５の実施形態の送りねじ装
置を説明するための図。
置を説明するための図。
【図２４】本発明による第１６の実施形態の送りねじ装
置を説明するための図。
置を説明するための図。
１…歯車、 ２…歯車、 ３，４…永久磁石、 ５…歯車、 ６…永久磁石、 ７…歯車、 ８…永久磁石、 ９…ウォームギャ、 １０…ウォームホィール、 １１，１２…ウォームギャ、 １３，０１５…歯車 １４，０１６，０１９…軸、 １５，０１７，１６，０２０，０２１…永久磁石、 １７…歯車、 １８…歯車、 ０１，０３…歯車、 ０２，０４…永久磁石、 ０５，０１０…送りねじ、 ０６，０７，０１１…ナット、 ０８，０１２…永久磁石、 ０９…ヨーク ０１３…ナット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｈ 55/22 Ｆ１６Ｈ 55/22 (72)発明者 菊池 正晃 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内
Claims (4)
- 【請求項１】 互いに噛み合う噛合部を有する少なくと
も第１の歯車および第２の歯車からなり、前記歯車の少
なくとも一方のうちで少なくとも前記噛合部が磁性材料
から構成された歯車装置において、 前記歯車の噛み合い部近傍に、この噛み合い部に磁界を
かける磁界発生手段を設けたことを特徴とする歯車装
置。 - 【請求項２】 前記磁界発生手段は、前記歯車のうちの
少くとも一方であって最低限前記歯車の歯部のみを着磁
した部材とするか、もしくは前記歯車の外部または内部
に配置した磁石のいずれかである請求項１記載の歯車装
置。 - 【請求項３】 互いに噛み合う噛合部を有する送りねじ
およびナットからなり、前記送りねじおよびナットの少
なくとも前記噛合部が磁性材料から構成された送りねじ
装置において、 前記噛合部傍に、この噛合部に磁界をかける磁界発生手
段を設けたことを特徴とする送りねじ装置。 - 【請求項４】 前記磁界発生手段は、前記ナットを着磁
した部材とするか、もしくは前記ナットの外部に配置し
た磁石のいずれかである請求項３記載の送りねじ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6145696A JPH09250603A (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 歯車装置と送りねじ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6145696A JPH09250603A (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 歯車装置と送りねじ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09250603A true JPH09250603A (ja) | 1997-09-22 |
Family
ID=13171574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6145696A Pending JPH09250603A (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 歯車装置と送りねじ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09250603A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002139107A (ja) * | 2000-09-15 | 2002-05-17 | Heidelberger Druckmas Ag | 伝導歯車段およびこれを有するニス引きユニット |
| JP2007239765A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | 磁力による非接触ウォーム歯車 |
| CN103511587A (zh) * | 2012-06-25 | 2014-01-15 | 绿种子材料科技股份有限公司 | 可替换齿部的齿轮结构及应用该齿轮结构的薄膜沉积系统 |
| CN103511590A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-15 | 武汉大学 | 一种蜣螂表面结构仿生齿轮 |
| JP5838000B1 (ja) * | 2015-01-10 | 2015-12-24 | サイエット アハマド モハマド モハマド バタウェイ | 動力伝達装置及びそれを備えた自転車 |
-
1996
- 1996-03-18 JP JP6145696A patent/JPH09250603A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002139107A (ja) * | 2000-09-15 | 2002-05-17 | Heidelberger Druckmas Ag | 伝導歯車段およびこれを有するニス引きユニット |
| JP2007239765A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | 磁力による非接触ウォーム歯車 |
| CN103511587A (zh) * | 2012-06-25 | 2014-01-15 | 绿种子材料科技股份有限公司 | 可替换齿部的齿轮结构及应用该齿轮结构的薄膜沉积系统 |
| CN103511590A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-15 | 武汉大学 | 一种蜣螂表面结构仿生齿轮 |
| JP5838000B1 (ja) * | 2015-01-10 | 2015-12-24 | サイエット アハマド モハマド モハマド バタウェイ | 動力伝達装置及びそれを備えた自転車 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040302 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |