JPS61175337A - かさ歯車伝動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は弾性作用によるバックラッシのないかさ歯車
伝動装置に関する。

（従来の技術） 歯車は滑らかなかみ合いのために歯面間にバックラッシ
が必要である。一方、伝動系にねじり振動があるとバッ
クラッシはたたかれ摩耗の原因となる。また、大きなバ
ックラッシにより回転位置精度が低く、このような減速
機を備えた、たとえば産業ロボットなどは高い位置決め
精度を得ることはできない。

交差する伝動軸間に動力を伝達する場合、たとえば第６
図に示すようながさ歯車伝動装置が用いられる。かさ歯
車では各歯車２，５の軸方向取付は位置を調節すること
によって、歯当りが悪くならない範囲で、あ・る程度バ
ックラッシの大きさを加減することができる。歯車２．
５の軸方向取付は位置を調節するには、たとえば伝動軸
ｌ、４にはめ合うスリーブ３．６の長さを調節すればよ
い。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上記のようなにがさ歯車の軸方向取付は位置を
調節するには現物合せによらねばならず、隙間の測定、
スリーブあるいはワッシャーなどの加工のため組立に多
くの手間を要する。また、運転によって歯面が摩耗し、
バックラッシが生じる。

そこで、この発明は簡単な作業によってバックラッシの
ない伝動装置を組み立てることができ、長時間の運転に
よってもバックラッシを生じないかさ歯車伝動装置を提
供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） この発明のかさ歯車伝動装置は第１かさ歯車を固着した
第１伝動軸と、第１歯車にかみ合う第２歯車を固着し、
第１伝動軸と交差する第２伝動輪と、第２伝動軸に関し
て回転自在であり、前記第１かさ歯車にかみ合う第３か
さ歯車と、前記第２伝動軸と第３かさ歯車とを作動連結
する軸継手とからなっている。また、前記軸継手が円周
方向に間隔をおいた複数の長大を有し、前記第２伝動軸
と一体となって回転するフランジと１１円周方向に間隔
をおいた複数の長溝を有し、前記フランジを収容して第
３かさ歯車と一体となってに回転する保持部材と、半円
筒面を有し、円周方向に向き合って対をなす複数組のば
ね受座と、対となったばね受座の間に挿入されたばねと
からなっている。そして、ばね受座の半円筒面の中央部
は前記長穴の円弧状端面により、また半円筒面の端部は
前記長溝の円弧状端面、により支持されており、前記第
２かさ歯車と第３かさ歯車とが回転方向に互いに反発す
るように前記ばねが圧縮されている。

（作用） 第２かさ歯車と第３かさ歯車とが回転方向に互いに反発
するように前記ばねが圧縮されている。

したがって、伝動装置が組み立てられた状態では第２か
さ歯車と第３かさ歯車との間に常に反発トルクが生じて
いる。

反発トルクにより第１かさ歯車の一方の歯面に第２かさ
歯車の歯面が、他方の歯面に第３かさ歯車の歯面が接し
ており、反発トルクは第１かさ歯車により受は持たれる
０反発トルクは第１伝動軸の回転を打ち消すように作用
するので、第１伝動軸は反発トルクによって回転するこ
とはない、この結果、伝達トルクが反発トルクより小さ
い限り、第１かさ歯車と第２あるいは第３かさ歯車との
間において、回転方向についての歯面間の遊びはなくな
る。

伝達トルクは第１伝動軸から第２伝動軸に、あるいはこ
の逆方向にがさ歯車を介して伝達される。

（実施例） 第１図および第２図はこの発明のかさ歯車伝動装置の一
実施例を示している。これら図面に示すように、かさ歯
車伝動装置は主としてケーシング、第１伝動軸、第１か
さ歯車、第２伝動軸、第２かさ歯車、ハブ、第３かさ歯
車および軸継手より構成されている。

ケーシング１１は箱形の第１および第１本体１２．１３
、フランジ１５ならびに第１および第２カバーＩＢ、１
７よりなっている。第１本体１２の両端にはフランジ１
５が、頂部には第１カバー１８がそれぞれがボルトによ
り取り付けられている。第２本体１３の一端には第１本
体１２の側面がボルトにより連結されており、他端には
第２カバー１７がボルトにより取り付けられている。

ケーシング１１の第１本体１２には軸受２３を介して第
１伝動軸２１が、第１本体１２には軸受２７を介して第
２伝動軸２５が交差するようにしてそれぞれ回転自在に
支持されている。これら伝動軸２１．２５には駆動軸あ
るいは従動軸（いずれも図示しない）が接続される。第
１伝動軸２１にはスリーブ２４がはめ合っている。

第１伝動軸２１にはキー３３を介して第１かさ歯車３１
が固着されている。また、第１かさ歯車３１とかみ合う
第２かさ歯車３５が第２伝動軸２５の前端部にキー３７
を介して固着されている。

第２伝動軸２５の前端寄りには後端に７ランジ４２を備
えたハブ４１が回転自在にはめ合っている。

ハブ４１の前端部には第１かさ歯車３１にかみ合う第３
かさ歯車４５がキー４７を介して固着されている。

前記第２伝動軸２５とハブ４１とを連結する軸継手５１
は主として７ランジ５３．保持部材８１、ばね受座７１
およびコイルばね７５とから構成されている。

フランジ５３は上記ハブ４１のフランジ４２に相対する
よにして第２伝動軸２５のほぼ中央にキー５４により固
定されており、第３図に示すように円周方向に８０度ず
つの間隔をおいて４個の長穴５５が設けられている。長
穴５５は軸方向に貫通しており、両側面５Ｂは弧状にな
っている。

保持部材８１は一対の円筒状の本体８２からなり、善本
体Ｂ２はポル）８９により連結されている。各本体８２
は相対すると環状のフランジ６３と保持板Ｂ５とからな
っており、上記第２伝動軸２５に固着されたフランジ５
３の長穴５５に対応するようにして円周方向に間隔をお
いて４個の長溝８７が設けられている。長溝８７は長穴
５５と同様に両側面８Ｂが弧状になっている。このよう
に構成された保持部材８１の二つの本体６２はそれぞれ
上記フランジ５３を収容ようにして第２伝動軸２５およ
びハブ４１に回転自在にはめ合っている。

ばね受座７１は半円筒面７２を有し、半円筒面７２に続
くばね受面に円柱状の突起７３が設けられている。

コイルばね７５はばね受面が向き合って対をなすばね受
座７１の間に挿入される。このとき、コイルばね７５は
ずれ落ちないように円柱状突起７３にはめ合っている。

コイルばね７５を装着したばね受座７１は上記第２伝動
軸２５に固定されたフランジ５３の長穴５５を貫通し、
半円筒面７２の中央部は長穴５５の円弧状端面５Ｂによ
り、また半円筒面５８の端部は前記長溝８７の円弧状端
面８８により支持されている。半円筒面７２の曲率半径
は前記長穴５５および長溝８７の側端面５８．８８のも
のよりもやや小さくなっている。このため、トルクを伝
達するときにばね受座７１は長穴５５および長溝Ｂ７の
側端面５８、Ｈを自由に転勤することができ、コイルば
ね７５に横方向に向かう無理な力は加わらない。

前記保持部材６１の対をなす本体６２が互いに円周方向
に互いに変位するように、コイルばね７５を圧縮変形し
て善本体Ｂ２をポルト６８により連結している。この結
果、第２かさ歯車３５と第３かさ歯車４５との間に定格
伝達トルク以上、たとえば定格伝達トルクの１．５倍の
反発トルクが与えられる。

以上のように構成されたかさ歯車伝動装置において、第
１伝動軸２１に反発トルク以下の伝達トルクが加わると
、第１かさ歯車３１からトルクの向きに応じて第２また
は第３かさ歯車３５．４５のいずれか一方のかさ歯車た
とえば第２かさ歯車３５を介して第１伝動軸２１から第
２伝動軸２５に伝達トルクが伝えられる。第１伝動軸２
１に反発トルク以上の伝達トルクが加わると１両方のか
さ歯車３５．４５を介が伝わる。もちろん、上記とは逆
に第２伝動軸２５から第１伝動軸２１に伝達トルクを伝
える場合も同様に作用する。

第４図および第５図はこの発明の他の実施例を示してい
る。上記実施例と同じ機能を持つ部材には同一の参照符
号を付け、その説明は省略する。

第２伝動軸に固着される第２かさ歯車８１のハブ８２は
後方に向かって延びており、ここにキー５４を介してフ
ランジ５３が取り付けられている。フランジ５３は上記
実施例と同じ長穴５５が設けられている。

また、第２かさ歯車８１のハブ８２には第３かさ歯車８
５が回転自在にはめ合っている。第３かさ歯車８５はハ
ブ８６内にばね受座７１およびばね７５とともに上記７
ランジ５３を収納し、カバー８１で塞がれている。カバ
ー９１はハブ８６にねじθ３で固着され、ハブ８８とカ
バー８１にはそれぞれ上記実施例と同様に長溝８７．９
２が設けられている。

コイルばね７５を装着したばね受座７１は上記第２かさ
歯車８１のハブ８２に固定されたフランジ５３の長穴５
５を貫通し、半円筒面７２の中央部は長穴５５の円弧状
端面５８により、また半円筒面５Ｂの端部は上記長溝８
７．９１の円弧状端面８Ｂ、９３により支持されている
。

この実施例の装置は上記実施例のものと全く同様に作用
する。

なお、第２かさ歯車８１と第３かさ歯車８５とは所要の
反発トルクを与えた状態でテーパーピン９９を介して連
結し、一体として軸穴加工および歯切り加工を行なう、
そして、第１かさ歯車とこれら第２かさ歯車８１および
第３かさ歯車８５とをかみ合せ、組み立てたのちにテー
パービン８９を抜き取り、第１かさ歯車とこれら第２か
さ歯車８１および第３かさ歯車８５との間のバックラッ
シをなくす。

この発明は上記実施例に限られるものではない、たとえ
ば、保持部材の対となった本体の一つを省略して第２伝
動軸の７ランジにはめ合うもの一つのみとし、この本体
のフランジをハブのフランジにボルトで固着してもよい
、また、長大、長溝の個数を増減してもよく、コイルば
ねに代えて皿ばね用いてもよい、さらにまた、上記実施
例はマイター伝動装置であるが、かさ歯車の歯車比を適
当に選び、減速機あるいは増速機としてもよい。

（発明の効果） この発明によるかさ歯車伝動装置では、かさ歯車間に反
発トルクを与えるよにして軸継手とハブを連結すればよ
い、したがって、簡単な組立作業によりかさ歯車間のバ
ックラッシをなくすことができる。また、かさ歯車間に
は常に反発トルクが与えられているので、長時間の運転
によってもバックラッシが生じることはない。

最近、マシニングセンター、産業ロボットなど工場のオ
ートメンーシ、ン化が進み、被加工物の搬送の高速化・
高精度化が要求され、その駆動装置の中心をなす増減速
機のバックラッシの減少が強く要請されている。

特に、駆動方向を変更するかさ歯車伝動装置はバックラ
ッシが他の増減速機に比較して以上に大きく、半導体製
造装置、特に回転精度の要求が厳しい用途に対してはこ
の発明の効果は特に大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のかさ歯車伝動装置の一実施例を示す
横断面図、第２図は第１図の■−■線に沿う断面図５第
３図は上記装置に用いられる軸継手の一部断面正面図、
第４図はこの発明の他の実施例を示す縦断面図、第５図
は第４図の正断面図、および第６図は従来のかさ歯車伝
動装置の一例を示す横断面図である。 １．４・・・伝動軸、２．５・・・かさ歯車、３．６・
・・スリーブ、１１・・・ケーシング、２１．２５・・
・伝動軸、３１．３５．４５・・・かさ歯車、４１・・
・ハブ、５１・・・軸継手、５３・・・軸継手フランジ
、５５・・・長大、　５Ｂ・・・長穴端面、８１・・・
保持部材、６７・・・長溝、θ８・・・長溝端面、　７
１・・・ばね受座、７２・・・ばね受座半円筒面、７５
・・・ばね、８１．８５・・・かさ歯車、　９１・・・
カバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１かさ歯車を固着した第１伝動軸と、第１歯車にかみ
   合う第２歯車を固着し、第１伝動軸と交差する第２伝動
   軸と、第２伝動軸に関して回転自在であり、前記第１か
   さ歯車にかみ合う第３かさ歯車と、前記第２伝動軸と第
   ３かさ歯車とを作動連結する軸継手とからなり、前記軸
   継手が円周方向に間隔をおいた複数の長穴を有し、前記
   第２伝動軸と一体となって回転するフランジと、円周方
   向に間隔をおいた複数の長溝を有し、前記フランジを収
   容して第３かさ歯車と一体となってに回転する保持部材
   と、半円筒面を有し、円周方向に向き合って対をなす複
   数組のばね受座と、対となったばね受座の間に挿入され
   たばねとからなり、ばね受座の半円筒面の中央部は前記
   長穴の円弧状端面により、また半円筒面の端部は前記長
   溝の円弧状端面、により支持されており、前記第２かさ
   歯車と第３かさ歯車とが回転方向に互いに反発するよう
   に前記ばねが圧縮されていることを特徴とするかさ歯車
   伝動装置。