JP2016133208A - 歯車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸の外径を軸方向の部位で異ならせて段部を形成せずとも、歯車の回転軸方向への移動を規制できる減衰機構を備えた歯車装置を提供する。
【解決手段】回転軸１に相対回動可能に装着した歯車２と固定装着した二重円筒形状のダンパキャップ３とを備える。歯車２は、ダンパキャップ３と相対する端面に回転軸方向に突出した凸部４を有し、凸部４は、同じ円周上に等角度配置され、その頂面から雌ねじが切られている。ダンパキャップ３は、一方端面が有底であり内側の円筒部７の外周面に突出した係止凸部８を有する。係止凸部８は、同じ円周上に等角度配置され、ストッパゴム９が周方向への移動を規制され装着される。歯車１とダンパキャップ３とは、凸部４が係止凸部８間に位置し、ダンパキャップ３の有底部６が外側面となるように相対し、同軸に装着される。ボルト１１が有底部６の長穴１０を貫通し雌ねじ５に螺合されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、減衰機構を備えた歯車装置に関する。

歯車駆動時の過大な衝撃を回避するために、歯車には歯が噛み合うときの衝撃を吸収する減衰機構を備えることが求められている。特許文献１（特許第３７２９００６号公報）は、減衰機構を備えた歯車を開示している。この減衰機構（特に図４）は、回転軸に当該回転軸と相対回動可能に装着した被動歯車と、前記回転軸に固定装着したカウンタ歯車とで構成されている。
前記被動歯車は、カウンタ歯車と相対する面に、前記回転軸方向に突出した複数個の凸部を有している。この凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。一方、前記カウンタ歯車は、被動歯車と相対する側に前記回転軸と同軸の円筒部を有している。当該円筒部は、その内周面に径方向内側へ向かって突出した複数個の係止凸部を有している。この係止凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。また、前記係止凸部のそれぞれには、ストッパゴムが周方向への移動を規制された状態で装着されている。

上記被動歯車とカウンタ歯車とは、前記凸部のそれぞれが隣り合う係止凸部間に位置するように、同じ回転軸に装着される。この構成により減衰機構を備えることになる。
上記のように構成された減衰機構においては、被動歯車とカウンタ歯車とは相対回動することが可能である。従って、被動歯車とカウンタ歯車とが所定の回動位相範囲を越えて相対回動すると、前記凸部と前記ストッパゴムの片側部とが当接しストッパゴムがその周方向において弾性変形するようになる。このストッパゴムの弾性力によって、被動歯車とカウンタ歯車との相対回動が反付勢されるようになる。

特許第３７２９００６号公報

特許文献１に開示された技術は、駆動中の歯車が回転軸の軸方向に移動しないように規制するために、回転軸の外径を軸方向で異ならせる手段を採用している。回転軸が貫通している歯車の当該貫通周囲領域面を、前記外径を異ならせた境界にできる回転軸の段部に当接させることにより、歯車の軸方向への移動を規制している。

本発明が解決しようとする課題は、回転軸の外径を軸方向の部位で異ならせて段部を形成せずとも、歯車の回転軸方向への移動を規制することができる減衰機構を備えた歯車装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明に係る歯車装置は、回転軸に当該回転軸と相対回動可能に装着した歯車と、前記回転軸に固定装着した二重円筒形状のダンパキャップとを備え、以下の構成を有することを特徴とする。
すなわち、前記歯車は、前記二重円筒形状のダンパキャップと相対する側の端面に前記回転軸方向に突出した複数個の凸部を有している。この凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。また、前記凸部は、その頂面から雌ねじが切られたナット構造を有している。
一方、前記二重円筒形状のダンパキャップは、一方端面が前記回転軸の貫通部を除いて有底であり、内側の円筒部の外周面には径方向外側に向かって放射状に突出した複数個の係止凸部を有している。この係止凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。また、前記係止凸部のそれぞれには、ストッパゴムが周方向への移動を規制された状態で装着されている。
そして、前記歯車と二重円筒形状のダンパキャップとは、前記凸部のそれぞれが、隣り合う係止凸部間に位置するように、かつ、二重円筒形状のダンパキャップの有底部が外側面となるように相対して、同じ回転軸に装着されている。さらに、前記有底部には前記凸部の位置に対応して複数個の長穴を有している。この長穴は、同じ円周上に等角度間隔で配置され円周に沿った円弧形状であり、前記長穴を貫通するボルトが前記雌ねじに螺合されている。

上記歯車と二重円筒形状のダンパキャップとは相対回動することが可能である。従って、前記歯車と二重円筒形状のダンパキャップとが所定の回動位相範囲を越えて相対回動すると、上記凸部と上記ストッパゴムの片側部とが当接しストッパゴムがその周方向において弾性変形するようになる。このストッパゴムの弾性力によって、歯車と二重円筒形状のダンパキャップとの相対回動が反付勢されるようになる。このとき、前記長穴を貫通して前記雌ねじに螺合されているボルトは、長穴に沿って歯車とともに相対移動する。長穴の長さは、前記相対移動を制約しない長さ寸法に設定されている。前記二重円筒形状のダンパキャップは前記回転軸に固定装着されており、前記有底部を貫通するボルトが前記雌ねじに螺合されている。前記長穴の周縁で、前記ボルトの頭部が有底部に引掛かり、一方、前記凸部の頂面が有底部に突合するので、前記歯車は、回転軸の軸方向への移動を制限するよう規制される。

上記のように、本発明に係る歯車装置は、回転軸の外径を軸方向で異ならせて外径の異なる境界に段部を形成せずとも、歯車の回転軸方向への移動を規制することが可能である。回転軸の径を軸方向の部位によって変えることができない事情がある場合にも、本発明の構成を採用することにより、歯車の軸方向への移動を規制することができる。

本発明に係る歯車装置の実施の形態において、各構成部材の組立状態を説明する斜視図であり、（ａ）は二重円筒形状のダンパキャップの配置側から見た斜視図、（ｂ）は二重円筒形状のダンパキャップの配置側とは反対側から見た斜視図である。 本発明に係る歯車装置の実施の形態を示し、二重円筒形状のダンパキャップの配置側から見た透視斜視図である。 本発明に係る歯車装置の実施の形態を示し、（ａ）は二重円筒形状のダンパキャップの配置側から見た斜視図、（ｂ）は二重円筒形状のダンパキャップの配置側とは反対側から見た斜視図である。

以下図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る歯車装置の実施の形態を示し、各構成部材の組立状態を説明する斜視図である。（ａ）は二重円筒形状のダンパキャップの配置側から見た斜視図であり、（ｂ）は二重円筒形状のダンパキャップの配置側とは反対側から見た斜視図である。

歯車装置は、回転軸１に回転軸１と相対回動可能に装着した歯車２と、回転軸１に固定装着した二重円筒形状のダンパキャップ３とを備えている。以下、各構成部材ならびに構成部材同士の関係を説明する。
図１（ａ）（ｂ）に示すように、歯車２は、二重円筒形状のダンパキャップ３と相対する側の端面に回転軸１の軸方向に突出した４個の凸部４を有している。凸部４は、同じ円

周上に等角度間隔で配置されている。また、凸部４は、その頂面から雌ねじ５が切られたナット構造を有している。
一方、二重円筒形状のダンパキャップ３は、一方端面が回転軸１の貫通部を除いて有底（有底部６）であり、内側の円筒部７の外周面には径方向外側に向かって放射状に突出した４個の係止凸部８を有している（図１（ｂ）参照）。係止凸部８は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。また、係止凸部８のそれぞれには、ストッパゴム９が周方向への移動を規制された状態で装着されている。
そして、歯車２と二重円筒形状のダンパキャップ３とは、凸部４のそれぞれが、隣り合う係止凸部８の間に位置するように、かつ、二重円筒形状のダンパキャップ３の有底部６が外側面となるように相対して、回転軸１に装着されている。さらに、有底部６には凸部５の位置に対応して４個の長穴１０を有している。長穴１０は、同じ円周上に等角度間隔で配置され円周に沿った円弧形状であり、長穴１０を貫通するボルト１１が前記雌ねじ５に螺合されている。

上記において、二重円筒形状のダンパキャップ３は、焼き嵌めにより回転軸１に固定装着されている。また、歯車２を回転軸１と相対回動可能に装着するために、フリクションダンパ１２が歯車２の中央円筒部１３の内側に収容されている（図１（ｂ）参照）。フリクションダンパ１２は、歯車２と回転軸を同じくしている。フリクションダンパ１２の外周面と中央円筒部１３の内周面との摩擦力又はフリクションダンパ１２の内周面と回転軸１の外周面との摩擦力を越えて回転の力が加わると、歯車２と回転軸１の相対回動が始まる。すなわち、歯車２と二重円筒形状のダンパキャップ３との相対回動が始まる。このとき、長穴１０を貫通して雌ねじ５に螺合されているボルト１０は、長穴に沿って歯車２とともに相対移動する。長穴１０の円弧の長さは、前記相対移動を制約しない十分な長さ寸法に設定されている。
歯車２は、歯部を樹脂製とすることができる。この場合、リング形状の補強繊維基材に樹脂を含浸し、これをリング形状の補強繊維基材の内側に配置した中央円筒部１３とともに一体成形して製造することができる。前記一体成形時に歯部を成形することもできるが、先ずは、リング形状の樹脂部を一体成形し、これに切削加工を施して歯部を形成する方が精度良く仕上げられる。

上記の構成により、歯車２と二重円筒形状のダンパキャップ３とは相対回動することが可能である。従って、歯車２と二重円筒形状のダンパキャップ３とが所定の回動位相範囲を越えて相対回動すると凸部４とストッパゴム９の片側部とが当接し、背面を係止凸部８に支持されたストッパゴム９がその周方向において弾性変形するようになる。このストッパゴム９の弾性力によって、歯車２と二重円筒形状のダンパキャップ３との相対回動が反付勢されるようになる。二重円筒形状のダンパキャップ３は回転軸１に固定装着されており、有底部６を貫通するボルト１１が雌ねじ５に螺合されている。従って、長穴１０の周縁で、ボルト１１の頭部が有底部６に引掛かり、一方、凸部４の頂面が前記とは反対側から有底部６に突合するので、歯車２は、回転軸１の軸方向への移動を制限するよう規制される。歯車２の回転軸方向への移動を制限するために、回転軸１自体に、軸径を異ならせた段部を設ける必要はない。

図２は、上記実施の形態における歯車装置を、二重円筒形状のダンパキャップ３側から見た透視斜視図により示している。凸部４とボルト１１の頭部は、回転軸１に固定装着された二重円筒形状のダンパキャップ３の有低部６を挟んで位置している。また、図３（ａ）は、上記実施の形態における歯車装置を、二重円筒形状のダンパキャップ３側から見た斜視図により示しており、同（ｂ）は、二重円筒形状のダンパキャップ３とは反対側から見た斜視図により示している。

１ 回転軸
２ 歯車
３ ダンパキャップ
４ 凸部
５ 雌ねじ
６ 有底部
７ 内側の円筒部
８ 係止凸部
９ ストッパゴム
１０ 長穴
１１ ボルト
１２ フリクションダンパ
１３ 中央円筒部

Claims (1)

1. 回転軸に当該回転軸と相対回動可能に装着した歯車と、前記回転軸に固定装着した二重円筒形状のダンパキャップとを備え、以下の（１）から（６）の構成を有することを特徴とする歯車装置。
   （１）前記歯車は、前記二重円筒形状のダンパキャップと相対する側の端面に前記回転軸方向に突出した複数個の凸部を有し、当該凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置され、前記凸部は、その頂面から雌ねじが切られたナット構造を有している。
   （２）前記二重円筒形状のダンパキャップは、一方端面が前記回転軸の貫通部を除いて有底（有底部）であり、内側の円筒部の外周面には径方向外側に向かって放射状に突出した複数個の係止凸部を有し、この係止凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。
   （３）前記係止凸部のそれぞれには、ストッパゴムが周方向への移動を規制された状態で装着されている。
   （４）前記歯車と二重円筒形状のダンパキャップとは、前記凸部のそれぞれが、隣り合う係止凸部間に位置するように、かつ、二重円筒形状のダンパキャップの有底部が外側面となるように相対して、同じ回転軸に装着されている。
   （５）前記有底部には前記凸部の位置に対応して複数個の長穴を有し、当該長穴は、同じ円周上に等角度間隔で配置され円周に沿った円弧形状である。
   （６）前記長穴を貫通するボルトが前記雌ねじに螺合されている。

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