JPH1054446A - バックラッシュレス変速装置 - Google Patents

バックラッシュレス変速装置

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JPH1054446A
JPH1054446A JP8225826A JP22582696A JPH1054446A JP H1054446 A JPH1054446 A JP H1054446A JP 8225826 A JP8225826 A JP 8225826A JP 22582696 A JP22582696 A JP 22582696A JP H1054446 A JPH1054446 A JP H1054446A
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Masayoshi Uji
正好 宇治
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 断面積の小さな変速装置に採用しやすく、簡
単な構成であること、また、バックラッシュ解消のため
に行った歯車位置の固定が確実なバックラッシュレス変
速装置の提供。 【解決手段】 入力軸2と出力軸5に対して第1中間軸
3と第2中間軸4を設ける。中間軸は一端に入力側アイ
ドルギアを、他端に出力側アイドルギアを備え、入力側
アイドルギアを入力軸の入力ギア12に噛合させ、出力
側アイドルギアを出力軸の出力ギア18に噛合させて器
体7に軸支する。中間軸の少なくとも1本を軸受け板1
3の調整部15に軸支し、入力軸の周りに変位可能とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】この発明は、産業機器に使用
する変速機に関する。
【0002】
【従来の技術】自動組立に用いられるローディングユニ
ットやロボットなどでは、変速装置とこれにつながるギ
ア列を多用し、しかも、正逆に運転することが多い。ま
た、このようなローディングユニットでは作動時の位置
の正確さが重要であるが、変速装置中のギア列にバック
ラッシュがあると、正逆切り替わり時にバックラッシュ
分ずつの位置ズレを生じるので、制御面でこの位置ズレ
を補正する必要がある。
【0003】特開昭62−220748号公報は、バッ
クラッシュレス変速装置を開示しているが、スター型あ
るいは遊星型の歯車機構に関するもので一般に高価であ
り、また、動力を伝達する方向への軸線から径方向への
広がりの大きな変速装置である。ローディングユニット
では、低価格であることはもちろん、実際上、径方向へ
の広がりの小さな、すなわち、断面積の小さな変速機を
必要とすることがある。
【0004】さらに、この公報に記載される実施例で
は、バックラッシュを解消するための移動調整機構とし
て、偏心軸を採用しているが、このような機構は、断面
積の小さな変速装置では採用が難しいし、偏心軸型の移
動調整機構は、歯車軸が回転するときの影響を受けやす
く、微細な振動や連れ回りで調整後の歯車位置が変化し
てしまうことがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、断面積の
小さな変速装置に採用しやすく、簡単な構成で低価格で
あること、また、バックラッシュ解消のために行った歯
車位置の固定が確実なバックラッシュレス変速装置の提
供を課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】入力軸、中間軸、出力軸
及び調整手段を備えた変速装置とする。これらの軸は変
速機としての全体の体裁を整える器体に軸支する。変位
固定手段は軸支した中間軸に対して構成する。また、器
体はモーターのケーシングに固定して一体化することが
多く、全体として器体と把握することができる。入力軸
はモーターの出力軸に直結すると共に、入力ギアを設け
てある。中間軸は、第1中間軸と第2中間軸を一対とし
て、一対もしくは複数対を備える。各中間軸はそれぞれ
一端に入力側アイドルギアを、他端に出力側アイドルギ
アを設けてあり、中間軸間で同じ構造としている。出力
軸は、一端に出力ギアを設けてある。
【0007】これらの軸は、中間軸の入力側アイドルギ
アを入力軸の入力ギアに噛合させ、出力側アイドルギア
を出力軸の出力ギアに噛合させて、器体に軸支する。調
整手段は、前記中間軸の少なくとも1本を調整用中間軸
として入力ギアの周りに変位及び位置固定が可能なもの
とする。具体的には、器体に固定する軸受け板を介して
中間軸を器体に軸支することとし、その一部にほぼ入力
軸の軸心に向かう方向の2本のすり割りによって周辺部
から区画した調整部を設け、この調整部に調整用中間軸
を軸支する。そして、調整部をすり割りの間隔を狭め
る、あるいは拡げる方向に押し、または、引くことがで
きるねじ機構を設ける。
【0008】調整手段を操作し、調整用中間軸を移動す
ると、その移動によって、調整用中間軸の入力側アイド
ルギアと出力側アイドルギアは移動方向と同じ方向へ少
し回動することとなる。これにより、調整用中間軸の入
力側アイドルギアと出力側アイドルギアの歯面を入力軸
の入力ギアと出力軸の出力ギアの歯面に近づけてこの部
分のバックラッシュを解消すると共に、出力ギアが少し
回動されて、他の中間軸における出力側アイドルギアと
のバックラッシュを解消する。同時にこの中間軸の入力
側アイドルギアが同量だけ回動してその歯面を入力ギア
の歯面に当接して、この部分でもバックラッシュが解消
する。
【0009】すなわち、入力ギア、調整用中間軸の入力
側アイドルギア、出力側アイドルギア、出力ギア、他の
中間軸の出力側アイドルギア、その他端の入力側アイド
ルギアを一巡して歯面どおしが接触し、しかも、歯面ど
おしの接触点は、調整用中間軸の入力側アイドルギアが
入力ギアに接する面に対して、他の中間軸の入力側アイ
ドルギアが入力ギアに接する面は、入力ギアの歯からみ
て反対側なので、ループ状になった4箇所の噛合いが順
次に締まって、バックラッシュが解消する。
【0010】このことは、入力ギアの正転、逆転のいず
れの場合もバックラッシュが解消していることを意味す
る。また、正転の場合に、第1の中間軸3が入力軸2か
ら動力を受ける駆動側で、他の中間軸4が従動側である
場合に、従動側である他の中間軸側でもギアどおしが接
触している。しかし、この接触状態は回転に追従してい
くだけなので、こじりや食い込みを生じることはない。
逆転の場合には、歯面どおしの接触点に関して駆動側、
追従側が入れ替わるだけで、同じである。すなわち、一
対の中間軸のそれぞれが正転逆転の伝達を分担してい
る。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、モーターの回転を減速す
るバックラッシュレス変速装置1を示し、入力軸2、中
間軸3,4、出力軸5及び調整手段6(図2)を備え
る。これらの軸は変速機としての全体の体裁を整えるア
ルミ合金製の筒型器体7にその軸線を平行に、ベアリン
グ8、9を介して軸支する。符号10はモーターで、そ
のケーシングを器体7にねじ止め固定している。入力軸
2は一端をモーター10の出力軸11に直結し、他端に
入力ギア12を設けている。
【0012】中間軸3,4は、第1中間軸3と第2中間
軸4を一対として備え、それぞれ一端に入力側アイドル
ギア3a,4aを、他端に出力側アイドルギア3b、4
bを設けてあり、同じ構造をしている。これらアイドル
ギア3(a,b),4(a,b)は、通常の平歯ギアで
ある。中間軸3,4は、器体7に固定する軸受け板13
を介して軸支する。軸受け板13は円形のアルミ合金板
で固定用ねじ19により器体7に取り付けてあり(図
2)、その一部にほぼ入力軸2の軸心に向かう方向の2
本のすり割り14,14によって周辺部から区画した調
整部15を設けている。すり割り14の内側端は丸く大
きく拡大され、調整部15の中心部分15aは細い弾性
部に構成してある。そして、調整部15に第1の中間軸
3を調整用中間軸として軸支し、周辺部に第2の中間軸
4を軸支している。
【0013】符号16はセットボルトで、軸受け板13
の周面部からすり割り14に向けて直角に形成したねじ
孔17に螺合してあり、調整部15を軸受け板13の面
に沿って移動させることができる。これにともなって第
1の中間軸3を入力軸2の周りに変位させることができ
る。すなわち、軸受け板13の周辺部から区画された調
整部15とこれを押圧するねじ機構(セットボルト1
6、ねじ孔17)は調整手段を構成している。
【0014】出力軸5は、一端に出力ギア18を設けて
ある。入力軸2、中間軸3,4及び出力軸5は、中間軸
3、4の入力側アイドルギア3a,4aを入力軸の入力
ギア12に噛合させ(図1,3,4)、出力側アイドル
ギア3b,4bを出力軸5の出力ギア18に噛合させ
て、器体7に軸支する。バックラッシュレス変速装置1
は使用に先立って、内部に使用しているギア列のバック
ラッシュを解消する操作を行う。
【0015】入力ギア12の正転方向を見極めた上で、
調整手段の左右のセットボルト16の一方をねじ込んで
調整部15を、入力ギア12の回転側歯面に第1中間軸
3の歯面が近づくように、移動させ、第1の中間軸3を
図3の矢印Aのように、入力軸2の周りに移動する。す
ると、第1の中間軸3の入力側アイドルギア3aと出力
側アイドルギア3bの歯面が、図4から図3への変化の
ように、入力軸2の入力ギア12と出力軸5の出力ギア
18の歯面に近づき、この部分のバックラッシュ(G)
が解消する。
【0016】第1の中間軸3をさらに同じA方向に移動
すると、A方向への移動で入力側アイドルギア3aと出
力側アイドルギア3bは矢印Bの方向に回動することと
なり、出力ギア18が少し回動されて、他方の第2中間
軸4における出力側アイドルギア4bとのバックラッシ
ュが解消する。同時に第2の中間軸4の入力側アイドル
ギア4aが同量だけ回動してその歯面を入力ギア12の
歯面に当接し、この部分でもバックラッシュが解消す
る。
【0017】すなわち、入力ギア2、第1の中間軸3の
入力側アイドルギア3a、同出力側アイドルギア3b、
出力ギア5、第2の中間軸4の出力側アイドルギア4
b、その他端の入力側アイドルギア4aを一巡して歯面
どおしが接触し(図3)、しかも、歯面どおしの対向箇
所では、それぞれ、調整用の操作力が対向するので、A
方向への移動は前記ギア間の間隙がなくなるまで続き、
間隙、つまり、バックラッシュがなくなったとき停止
し、バックラッシュが解消する。調整用の操作力が対向
するとは、例えば、第1の中間軸3の入力側アイドルギ
ア3aが入力ギア12に接する面に対して、第2の中間
軸4の入力側アイドルギア4aが入力ギア12に接する
面は、入力ギア2の歯からみて反対側であり、入力側ア
イドルギア3aが入力ギア12に作用する力の方向と、
この力がギア列を巡って第2中間軸4の入力側アイドル
ギア4aに伝達され、入力ギア12に作用するときの力
の方向が逆になっているということである。このように
して、ループ状になった4カ所の噛み合いが順次に締ま
って、バックラッシュがなくなったら、他方のセットボ
ルト16をねじ込んで調節部15のその位置を固定す
る。以上の構成により、入力ギア2の正転、逆転のいず
れの場合もバックラッシュが解消しており、始動時はも
ちろん、作動途中の正転、逆転の際にも、位置ズレは発
生しない。
【0018】なお、正転時には、一対の中間軸3,4の
内、例えば、第1の中間軸3が駆動側で、第2の中間軸
4が従動側となって、動力が伝達され、逆転時には第2
の中間軸4が駆動側で、第1の中間軸3が従動側とな
り、伝達の分担が行われる。また、正転の場合に、第2
の中間軸4側でギアどおしが接触しているが、この接触
は、ギアの回転に追従していくだけで、こじりや食い込
みを生じることはない。逆転の場合には、歯面どおしの
接触点に関して駆動側、追従側が入れ替わるだけで、同
じであり、何ら支障はない。
【0019】図5は、第2の実施形態を示し、第1、第
2の中間軸3,4の対を2組設けている。これに伴い、
軸受け板13を、周辺から中心に向かう4本のすり割り
によって、中央部を残して4分割してあり、それぞれに
1本の中間軸を軸支してある。そして、4分割した軸受
け板13の対向する2部分を調整部15とし、この部分
にそれぞれ第1の中間軸3を調整用中間軸として軸支す
る。
【0020】2つの調整部15に対してはそれぞれに器
体7側からセットボルト16を両側から当接してあり、
調整部15をすり割りが有する間隙の範囲内で軸受け板
13の面に沿って移動することができる。調整部15の
基部(中央側)は幅狭となっているので、移動させやす
い。また、セットボルト16は、すり割り14に対して
直交する方向から当接しているので、振動などで緩むこ
とはほとんどない。
【0021】バックラッシュを解消するための操作は第
1の実施形態の場合と同じであるが、入力ギア12に対
する2つの第1中間軸3の近接具合を見ながら、バック
ラッシュの解消を2つの第1中間軸3,3の側で均等に
進行させる。このように、第1の中間軸3、第2の中間
軸4の対を複数対配置することができる。中間軸が複数
対存在すると、入力軸2から出力軸5への動力の伝達が
分割されるので、大きな動力を伝達することができる。
また、動力の伝達を均等に分散できるので、変速装置と
しての作動が安定する。説明した実施形態では、モータ
ーの回転を減速する変速装置を説明したが、モーターは
必須の構成ではなく、この変速装置は、動力を伝達する
回転装置の途中に用いることもある。また、入力側、出
力側を逆にすれば増速装置ともなる。
【0022】
【発明の効果】請求項1に記載の構成によれば、一端に
入力側アイドルギアを、他端に出力側アイドルギアを設
けた中間軸を用いることによって、変速装置の断面積を
小さく設計することができ、また、このような中間軸を
対として使用することにより、正転時のおいても逆転時
においてもバックラッシュを解消することができる。一
対をなす中間軸のそれぞれを正転時と逆転時で、駆動側
あるいは従動側として使い分けるので、構成部品が受け
る負荷が均等に分散され、変速装置の耐久性が向上す
る。通常の平歯車で構成できるので、低価格とできる。
請求項2に記載の構成によれば、軸受け板にすり割りに
よって設けた調整部とねじ機構による調整手段は構造が
簡単で、しかも、調整部をねじ機構で軸受け板の面に沿
って押し、変位を得る構造なので、中間軸の回転による
影響がなく、作動中に調整位置がずれてしまうなどのこ
とがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】全体を示す正面図(一部断面)
【図2】図1のI−I線に沿った断面による平面図
【図3】ギア列の関係を模式的に示す平面図(調整後)
【図4】ギア列の関係を模式的に示す平面図(調整前)
【図5】軸受け板の部分を示す断面による平面図(第2
の実施形態)
【符号の説明】
1 バックラッシュレス変速装置 2 入力軸 3 第1中間軸 3a 入力側アイドルギア 3b 出力側アイドルギア 4 第2中間軸 4a 入力側アイドルギア 4b 出力側アイドルギア 5 出力軸 6 調整手段 7 器体 8 ベアリング 9 ベアリング 10 モーター 11 モーター出力軸 12 入力ギア 13 軸受け板 14 すり割り 15 調整部 16 セットボルト 17 ねじ孔 18 出力ギア 19 固定用ねじ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力ギアを設けた入力軸、一端に入力側
    アイドルギアを、他端に出力側アイドルギアをそれぞれ
    設けた一対もしくは複数対の第1中間軸と第2中間軸、
    及び出力ギアを設けた出力軸を有し、中間軸の入力側ア
    イドルギアを入力軸の入力ギアに噛合させ、出力側アイ
    ドルギアを出力軸の出力ギアに噛合させてこれらの軸を
    器体に軸支してあり、中間軸の少なくとも1本が調整用
    中間軸として入力ギアの周りに変位及び位置固定可能と
    してあること特徴としたバックラッシュレス変速装置。
  2. 【請求項2】 調整用中間軸は、器体に固定する軸受け
    板を介して器体に軸支してあり、軸受け板をほぼ入力軸
    の軸心に向かう方向の2本のすり割りによって周辺部か
    ら区画した調整部に調整用中間軸の軸受部分を設け、調
    整部を入力軸の軸心方向側を中心に回動変位させ、その
    位置に維持する調整手段を備えていることを特徴とした
    請求項1に記載のバックラッシュレス変速装置。
JP22582696A 1996-08-08 1996-08-08 バックラッシュレス変速装置 Expired - Fee Related JP3697622B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010169263A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Renk Ag 切り替え可能な高荷重変速機

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JP2010169263A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Renk Ag 切り替え可能な高荷重変速機

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