JPH1026214A - 歯車およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産効率に優れ、かつ、高精度であるととも
に、表裏を容易に識別することができること。 【解決手段】 略円盤状に形成された基体２の外周面に
複数の歯１０を等間隔で形成するとともに基体２の軸芯
部に軸４を装着するための軸孔５を形成してなる歯車９
であって、基体２の一方の端面に突起１２を形成すると
ともに、軸孔５の一端面に軸４を装着する際のガイドと
なる面取り部１１を形成してなることを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外周面に歯が形成
され軸芯部に軸を装着するための軸孔が形成されたプリ
ンタなどに好適なピニオンのような歯車およびその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、伝動用機械要素の一つとして歯
車が古くから知られている。この歯車の具体例として、
プリンタに用いられる歯車を例示して説明する。

【０００３】従来からコンピュータ、ワードプロセッサ
等の出力装置として用いられるプリンタには、キャリッ
ジを駆動したり、紙送りローラを駆動する等の各種の駆
動機構が設けられており、キャリッジや紙送りローラ等
には、歯車を介して駆動モータの駆動力が伝達されるよ
うに構成されている。

【０００４】図４は、このようなプリンタに用いられる
歯車の従来のものの一例を示すものであり、この種の歯
車１は、略円盤状に形成された基体２を有している。そ
して、基体２の外周面には、等間隔配置された複数の歯
３が形成されている。また、基体２の軸芯部には、図４
に想像線にて示す歯車１を支持可能な軸４を装着するた
めの軸孔５が設けられており、軸孔５の両端には、軸４
を歯車１に装着する際のガイドとなる面取り部６がそれ
ぞれ形成されている。

【０００５】また、この種の歯車１は、図５（ａ）に示
す円柱状に形成された長尺の丸棒からなる素材７に対し
て、自動旋盤等の工作機械を用いて連続的に切削加工等
を施して、図５に示す軸孔５および面取り部６を形成し
た多数の円環状の中間品（ブランク）８を形成し、つい
で、この中間品８の外周面に対して、ホブ盤等の歯切り
機械を用いて歯切り加工を施して複数の歯３を形成する
ことにより製せられている。

【０００６】さらにまた、歯車１の軸孔５に対する軸４
の装着は、生産性の向上、品質のバラツキを少なくする
などの理由により所望の自動組立装置（図示せず）によ
って自動的に行われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の歯車１においては、形状的に歯車１の両端面が
同一で、表裏の区別がないために、歯車１の軸孔５に対
する軸４の装着を歯車１の両端面の何れの端面からでも
可能なように、軸孔５に軸４を装着する際のガイドとな
る面取り部６を軸孔５の両端面に設けなければならなか
った。このため、軸孔５の両端面に設ける面取り部６の
内の一方の面取り部６ａは、中間品８を形成する際に、
軸孔５の加工時に軸孔５と同軸となるように同時加工に
より形成することができるが、他方の面取り部６ｂは、
一方の面取り部６ａを形成した後に中間品８を再度保持
し直してから形成されるため、軸孔５と同時加工されな
い他方の面取り部６ｂは、位置精度が劣り、軸孔５に対
して偏心するという問題点があった。

【０００８】さらに、プリンタに用いる歯車１等におい
ては、軸孔５が小径、例えば２ｍｍ程度のものが多く用
いられており、このように軸孔５が小径の場合には、中
間品８に歯５を形成するための歯切り加工を施す際に、
軸孔５それ自身を保持・位置決めすることができないた
めに、軸孔５の一端面を保持・位置決めに用いることに
なるが、図６に示すように、軸孔５と同時加工されない
位置精度に劣る面取り部６ｂを保持・位置決め面として
用いて歯切り加工を行った場合には、図６に一点鎖線に
て示す軸孔５の中心ＣＬと図６に矢印Ａにて示すチャッ
クの中心とが一致せず、その結果、軸孔５に対して歯３
が偏心して形成されてしまい、完成した歯車１の軸孔５
に対する歯３の同軸度などの精度のバラツキを増加さ
せ、高精度の歯車１を安定して得ることができないとい
う問題点があった。そして、軸孔５に対して歯３が偏心
して形成されると、歯車１の回転に回転ムラが生じ、例
えば、キャリッジの移動が円滑にならず、プリンタの印
字品質を低下させてしまうという問題点があった。

【０００９】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、表裏を容易に識別することができるとともに、
生産効率に優れ、かつ、高精度の歯車およびその製造方
法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため特許請求の範囲の請求項１に記載の本発明の歯車の
特徴は、略円盤状に形成された基体の外周面に複数の歯
を等間隔で形成するとともに基体の軸芯部に軸を装着す
るための軸孔を形成してなる歯車であって、基体の一方
の端面に突起を形成するとともに、軸孔の一端面に軸を
装着する際のガイドとなる面取り部を形成してなる点に
ある。

【００１１】そして、このような構成を採用したことに
より、突起は歯車の表裏を容易に識別することができ
る。そして、歯車の表裏を容易に識別することができる
ので、軸孔の一端面にのみ形成する面取り部を軸孔の特
定の端面に容易に形成することができる。さらに、歯車
の表裏を容易に識別することができるので、軸孔に装着
する軸の装着方向を容易に識別することができる。

【００１２】また、特許請求の範囲の請求項２に記載の
本発明の歯車の特徴は、請求項１において、面取り部
は、基体の突起を形成した端面と反対側の端面に形成さ
れている点にある。

【００１３】そして、このような構成を採用したことに
より、歯車に形成する面取り部の設計の自由度を向上さ
せることができる。

【００１４】また、特許請求の範囲の請求項３に記載の
本発明の歯車の製造方法の特徴は、長尺の丸棒からなる
素材に少なくとも切削加工を施して軸孔および面取り部
を形成した中間品を形成し、この中間品の外周面に歯切
り加工を施してなる歯車の製造方法であって、素材から
中間品を切り出す際に、中間品の一方の端面に突起を形
成するとともに、中間品を形成する際の軸孔の加工時に
この軸孔と同軸となるように面取り部を同時加工によっ
て軸孔の一端面に形成してなる点にある。

【００１５】そして、このような構成を採用したことに
より、請求項１または請求項２に記載の歯車を容易に製
することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態により説明する。前述した従来のものと同一ないし
相当する構成については、図面中に同一の符号を付し、
その説明は省略する。

【００１７】図１は本発明に係る歯車の実施の形態の一
例の要部を示す縦断面図である。

【００１８】図１に示すように、本実施の形態の歯車９
は、略円盤状に形成された基体２を有している。そし
て、基体２の外周面には、等間隔配置された複数の歯１
０が形成されている。さらに、基体２の軸芯部には、図
１に想像線にて示す軸４を装着するための、例えば、内
径寸法が２ｍｍ程度の軸孔５が設けられており、軸孔５
の図１に上方に示す上端面側にのみ、軸４を歯車９に装
着する際のガイドとなる面取り部１１が形成されてい
る。また、基体２の図１に下方に示す下端面には、歯車
９の両端面、すなわち、表裏の面を形状的に自動識別す
るための略円盤状の突起１２が前記軸孔５の外周縁部に
軸孔５と同軸芯状に形成されている。この突起１２は、
例えば、高さ寸法Ｈが０．５ｍｍ以上とされ、外形寸法
が複数の歯１０の歯底円直径より小さくされている。

【００１９】すなわち、本実施の形態の歯車９において
は、歯車９の表裏の面を形状的に自動識別するための突
起１２が歯車９の一方の端面に形成され、軸４を装着す
る際のガイドとなる面取り部１１は、基体２の突起１２
を形成した端面と反対側の端面に形成されている。

【００２０】つぎに、本実施の形態の歯車の製造方法に
ついて図２により説明する。

【００２１】図２は本発明に係る歯車の製造方法の実施
の形態の一例の加工の途中経過を示す説明図であり、図
３は本発明に係る歯車の製造方法の実施の形態の一例の
歯切り加工時の保持状態を示す説明図である。

【００２２】本実施の形態の歯車９の製造方法は、ま
ず、図２（ａ）に示す従来と同様の円柱状に形成された
長尺の丸棒からなる素材７に対して、自動旋盤等の工作
機械を用いて連続的に切削加工等を施して、図２（ｂ）
に示す軸孔５、面取り部１１および突起１２などを形成
した所定形状の円環状の中間品１３を形成する。この
時、面取り部１１の加工は、中間品１３を形成する際の
軸孔５の加工時に軸孔５と同軸となるように同時加工に
よって軸孔５の一端面にのみ形成される。また、突起１
２の加工は、素材７から中間品１３を切り出す際の切断
加工と同時に面取り部１１を形成した端面と反対側の端
面に形成される。

【００２３】ついで、この中間品１３に対して、ホブ盤
等の歯切り機械を用いて歯切り加工を施して複数の歯１
０を形成することにより歯車９の製造が完了する。この
中間品１３に対する歯切り加工時においては、図３に示
すように、基体２の突起１２が形成された端面、すなわ
ち、軸孔５の面取り部１１が形成されていない他端面を
保持・位置決め面として用いて加工する。このとき、中
間品１３が保持部から脱落しないように、軸孔５に軸を
挿入して保持することも可能である。

【００２４】つぎに、前述した構成からなる本実施の形
態の作用について説明する。

【００２５】本実施の形態の歯車９は、中間品１３の状
態において一端面に歯車９の表裏を形状的に自動識別す
るための突起１２が形成されているので、中間品１３に
対する歯切り加工を施す場合に、歯切り機械に保持する
軸孔５の方向、すなわち、面取り部１０を形成した歯車
９の端面の固定状態における向きを高価な検出装置を用
いずに要求に応じて容易にそろえることができ、その結
果、軸孔５の一端面にのみ面取り部１０を形成する構成
を実現することができる。

【００２６】前記歯車９の端面の固定状態における向き
をそろえるための具体例としては、突起１２が嵌合する
凹溝を備えたパーツフィーダ（図死せず）を用いて中間
品１３を歯切りのための歯切り機械に供給することによ
り容易に実現することができる。すなわち、歯車９の表
裏の面が要求する方向に対して逆方向の場合には、突起
１２が凹溝に嵌合せず、この凹溝に嵌合せずに搬送され
る歯車９は、搬送の途中で簡単なじゃま板（図示せず）
等を用いて容易に自動選別（自動識別）することができ
る。

【００２７】また、面取り部１１と突起１２とをそれぞ
れ異なる端面に形成することにより、歯車９に形成する
面取り部１１の大きさ、角度などの設計の自由度を向上
させることができる。

【００２８】そして、中間品１３に対して歯切り加工を
施す際には、図３に示すように、基体２の突起１２が形
成された端面を保持・位置決め面として用いて加工する
ことができるので、図３に一点鎖線にて示す軸孔５の中
心ＣＬと図３に矢印Ａにて示すチャックの中心とを一致
させることができ、軸孔５に対する歯１０の偏心を防止
することができ、高精度で加工バラツキの少ない歯車９
を安定して得ることができる。

【００２９】さらに、面取り部１１を形成した歯車９の
端面の固定状態における向きを要求に応じて容易にそろ
えることができるので、歯車９に軸４を装着する際の軸
４の装着方向、すなわち、面取り部１０を形成した端面
の固定状態における向きを容易にそろえることができ
る。

【００３０】なお、本発明は、前記実施の形態に限定さ
れるものではなく、必要に応じて変更することができ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の歯車および
その製造方法によれば、突起によって形状的に表裏を容
易に自動識別することができるので、高精度で加工バラ
ツキの少ない歯車を効率よく安定して得ることができる
という極めて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る歯車の実施の形態の一例の要部
を示す縦断面図

【図２】 （ａ）および（ｂ）は本発明に係る歯車の製
造方法の実施の形態の一例の加工の途中経過を示すもの
であり、（ａ）は素材を示す説明図、（ｂ）は中間品を
示す説明図

【図３】 本発明に係る歯車の製造方法の実施の形態の
一例の歯切り加工時の保持状態を示す説明図

【図４】 従来の歯車の一例の要部を示す縦断面図

【図５】 （ａ）および（ｂ）は従来の歯車の製造方法
の一例の加工の途中経過を示すものであり、（ａ）は素
材を示す説明図、（ｂ）は中間品を示す説明図

【図６】 従来の歯車の製造方法における歯切り加工時
の位置精度に劣る面取り部を保持面として用いた保持状
態を示す説明図

【符号の説明】

２ 基体 ４ 軸 ５ 軸孔 ７ 素材 ９ 歯車 １０ 歯 １１ 面取り部 １２ 突起 １３ 中間品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小笠原 政司 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 鈴木 護久 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 井藤 丈裕 愛知県春日井市堀ノ内町850番地 シーケ ーディコントロールズ株式会社内 (72)発明者 塩澤 源治 長野県飯田市鼎上山3106番地−１ 三陽精 機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略円盤状に形成された基体の外周面に複
   数の歯を等間隔で形成するとともに前記基体の軸芯部に
   軸を装着するための軸孔を形成してなる歯車であって、 前記基体の一方の端面に突起を形成するとともに、前記
   軸孔の一端面に軸を装着する際のガイドとなる面取り部
   を形成してなることを特徴とする歯車。
2. 【請求項２】 前記面取り部は、前記基体の突起を形成
   した端面と反対側の端面に形成されていることを特徴と
   する請求項１に記載の歯車。
3. 【請求項３】 長尺の丸棒からなる素材に少なくとも切
   削加工を施して軸孔および面取り部を形成した中間品を
   形成し、この中間品の外周面に歯切り加工を施してなる
   歯車の製造方法であって、 前記素材から中間品を切り出す際に、該中間品の一方の
   端面に突起を形成するとともに、前記中間品を形成する
   際の前記軸孔の加工時にこの軸孔と同軸となるように前
   記面取り部を同時加工によって軸孔の一端面に形成して
   なることを特徴とする歯車の製造方法。