JP2017172666A - 歯車駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】歯先同士が接触せずに任意の歯の噛み合い位置で組み付けが可能な歯車駆動装置を提供する。
【解決手段】第1歯車10と、第1歯車10と噛合して、トルク伝達を行なう第2歯車20と、を有し、第1歯車10または第2歯車20の少なくとも一方が扇型歯車であって、第1歯車10及び第2歯車20は、組み付けの際の歯車回転方向のガイド部12、22を相互に有するように歯車駆動装置を構成する。
【選択図】図4
【解決手段】第1歯車10と、第1歯車10と噛合して、トルク伝達を行なう第2歯車20と、を有し、第1歯車10または第2歯車20の少なくとも一方が扇型歯車であって、第1歯車10及び第2歯車20は、組み付けの際の歯車回転方向のガイド部12、22を相互に有するように歯車駆動装置を構成する。
【選択図】図4
Description
本発明は、歯車駆動装置に関する。
第1歯車に対する第2歯車の噛み合い位置を所定の位相に位置決めした上で組み付ける必要がある場合に、位置決め作業の作業性の向上を図ることができる歯車駆動装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
上記特許文献1に記載の歯車駆動装置は、裏ケース体の第1軸及び第2軸の側方に平行に冶具が立設され、この冶具を位置決め孔等に挿通させつつ各歯車を順に第1軸及び第2軸等に組み付ける(軸支させる)ことで、裏ケース体を基準として、各歯車の回転位置(位相、歯合位置)を位置決めすることができる。すなわち、第1軸や第2軸を各歯車へ挿通させるのと同時に冶具の挿通も行うことができるので、組み付け作業と位置決め作業とを同時に実行可能として、作業性の向上を図ることができるとされている。
しかし、特許文献1の歯車駆動装置では、各歯車を順に組み付ける際に冶具を位置決め孔等に挿通させる必要があり、組み付け後に冶具を位置決め孔から抜き取る工程を要する。また、各歯車と他の歯車との間に互いの位置決め手段がないことから、組み付ける時に各歯車の歯先同士が接触し、歯の削れ等が発生する可能性がある、等の問題があった。
従って、本発明の目的は、歯先同士が接触せずに任意の歯の噛み合い位置で組み付けが可能な歯車駆動装置を提供することにある。
[1]本発明は、上記目的を達成するため、第1歯車と、前記第1歯車と噛合して、トルク伝達を行なう第2歯車と、を有し、前記第1歯車または前記第2歯車の少なくとも一方が扇型歯車であって、前記第1歯車及び前記第2歯車は、組み付けの際の歯車回転方向のガイド部を相互に有することを特徴とする歯車駆動装置を提供する。
[2]前記ガイド部は、前記第1歯車または前記第2歯車の歯部(歯車の突起部分)とは別に設けられていることを特徴とする上記[1]に記載の歯車駆動装置であってもよい。
[3]また、前記ガイド部は、歯幅の方向において、前記歯部から離間した位置で当接することを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の歯車駆動装置であってもよい。
[4]また、前記ガイド部の少なくとも一方は、歯先から突出して形成されていることを特徴とする上記[1]から[3]のいずれか1に記載の歯車駆動装置であってもよい。
[5]また、前記ガイド部は、前記組み付けの後に、前記第1歯車または前記第2歯車の前記歯車回転方向の初期位置を決める位置決め機能を有することを特徴とする上記[1]から[4]のいずれか1に記載の歯車駆動装置であってもよい。
本発明によれば、歯先同士が接触せずに任意の歯の噛み合い位置で組み付けが可能な歯車駆動装置を提供することができる。
図1は、本発明の実施の形態に係る歯車駆動装置を概略的に示す立体斜視図である。また、図2は、本発明の実施の形態に係る歯車駆動装置を歯車回転軸の方向から見た正面図である。以下、本発明の好適な実施の形態をこれらの図面に基づいて具体的に説明する。
(本発明の実施の形態)
(歯車駆動装置1の全体構成)
本実施の形態に係る歯車駆動装置1は、第1歯車10と、第1歯車10と噛合して、トルク伝達を行なう第2歯車20と、を有し、第1歯車10または第2歯車20の少なくとも一方が扇型歯車であって、第1歯車10及び第2歯車20は、組み付けの際の歯車回転方向のガイド部12、22を相互に有して概略構成されている。
(歯車駆動装置1の全体構成)
本実施の形態に係る歯車駆動装置1は、第1歯車10と、第1歯車10と噛合して、トルク伝達を行なう第2歯車20と、を有し、第1歯車10または第2歯車20の少なくとも一方が扇型歯車であって、第1歯車10及び第2歯車20は、組み付けの際の歯車回転方向のガイド部12、22を相互に有して概略構成されている。
(第1歯車10)
第1歯車10は、図1、図2に示すように、平歯車であって、例えば、POM(ポリオキシメチレン、ポリアセタール)等の樹脂製である。第1歯車10は、図2に示すように、ピッチ円PC1の周上の所定範囲にのみ歯部(歯の突起部分)10aを有する扇型歯車として形成されている。
第1歯車10は、図1、図2に示すように、平歯車であって、例えば、POM(ポリオキシメチレン、ポリアセタール)等の樹脂製である。第1歯車10は、図2に示すように、ピッチ円PC1の周上の所定範囲にのみ歯部(歯の突起部分)10aを有する扇型歯車として形成されている。
第1歯車10の回転中心は、取付け穴部11とされ、モータ50のモータシャフト51に取り付けられている。取付け穴部11と嵌合されたモータシャフト51は、互いに回転不能に一体化されている。これにより、モータ50の回転により、第1歯車10は回転駆動される。
(第2歯車20)
第2歯車20は、図1、図2に示すように、平歯車であって、例えば、POM(ポリオキシメチレン、ポリアセタール)等の樹脂製である。第2歯車20は、図2に示すように、ピッチ円PC2の周上の所定範囲にのみ歯部(歯の突起部分)20aを有する扇型歯車として形成されている。
第2歯車20は、図1、図2に示すように、平歯車であって、例えば、POM(ポリオキシメチレン、ポリアセタール)等の樹脂製である。第2歯車20は、図2に示すように、ピッチ円PC2の周上の所定範囲にのみ歯部(歯の突起部分)20aを有する扇型歯車として形成されている。
第2歯車20の回転中心は、取付け穴部21とされ、取付ベース30から立設された中心軸70に取り付けられている。取付け穴部21と中心軸70は、回転可能に嵌合されている。これにより、第2歯車20は、取付け穴部21(中心軸70)を中心に回転可能とされている。
第1歯車10と第2歯車20は、同一のモジュールで歯部が形成され、第1歯車10と第2歯車20の中心軸の間隔は、図2に示すように、d1/2(ピッチ円直径d1の1/2)とd2/2(ピッチ円直径d2の1/2)の和に略設定されている。これにより、第1歯車10と第2歯車20は、図1、図2に示すように、互いの歯部が噛合して、トルク伝達を行なうことができる。
第1歯車10により駆動された第2歯車20は、第2歯車20に設けられた駆動ピン23により、駆動対象物を駆動することができる。
(ガイド部)
図2に示すように、第1歯車10、第2歯車20は、扇型歯車であるので、回転方向において、特定の歯同士で組み合わせて組み付ける必要がある。このために、第1歯車10、第2歯車20は、組み付けの際の歯車回転方向の位置合わせのためのガイド部として、ぞれぞれ、第1ガイド部12、第2ガイド部22を備えている。
図2に示すように、第1歯車10、第2歯車20は、扇型歯車であるので、回転方向において、特定の歯同士で組み合わせて組み付ける必要がある。このために、第1歯車10、第2歯車20は、組み付けの際の歯車回転方向の位置合わせのためのガイド部として、ぞれぞれ、第1ガイド部12、第2ガイド部22を備えている。
ここで、図3は、第1歯車と第2歯車にそれぞれ設けられたガイド部(第1ガイド部12、第2ガイド部22)の位置を示す立体斜視図である。
図3に示すように、第1歯車10に設けられた第1ガイド部12は、第1歯車10の歯部10aとは別に設けられている。また、同様に、第2歯車20に設けられた第2ガイド部22は、第2歯車20の歯部20aとは別に設けられている。
上記示した第1ガイド部12は、図3に示すように、歯幅W1の方向において、歯部10aから離間した位置に形成されている。同様に、第2ガイド部22は、図3に示すように、歯幅W2の方向において、歯部20aから離間した位置に形成されている。したがって、第1歯車10と第2歯車20は、組み付けの際に、第1ガイド部12と第2ガイド部22は、互いの歯部10a、20aから離間した位置で当接する。
また、図2、3に示すように、第1ガイド部12は、第1歯車10の歯先10bから突出して形成されている。これにより、第1歯車10と第2歯車20の組み付け時において、歯先同士の接触をより確実に防止できる。
(取付ベース30)
取付ベース30は、図1、図2に示すように、モータ50、中心軸70等を介して、第1歯車10、第2歯車20を支持して、歯車駆動装置1をユニットとして構成するためのベースとなる部品である。例えば、ステンレス、処理鋼板等により、プレス加工により形成されている。
取付ベース30は、図1、図2に示すように、モータ50、中心軸70等を介して、第1歯車10、第2歯車20を支持して、歯車駆動装置1をユニットとして構成するためのベースとなる部品である。例えば、ステンレス、処理鋼板等により、プレス加工により形成されている。
(トーションバネ40)
トーションバネ40は、図1、図2に示すように、第1歯車10のボス部14にコイル部41が取り付けられ、第1歯車10に所定の回転方向(A方向)の付勢力を付与するものである。トーションバネ40は、バネ鋼、バネ用ステンレス鋼等により、コイル部41の両端から張り出したアーム部42、43を有して形成されている。
トーションバネ40は、図1、図2に示すように、第1歯車10のボス部14にコイル部41が取り付けられ、第1歯車10に所定の回転方向(A方向)の付勢力を付与するものである。トーションバネ40は、バネ鋼、バネ用ステンレス鋼等により、コイル部41の両端から張り出したアーム部42、43を有して形成されている。
トーションバネ40の一方のアーム部42は、図1に示すように、取付ベース30に固定されたブロック部材60の係止部61に係止されている。他方のアーム部43は、第1歯車10の一部であるバネ係止部13に係止されている。これにより、第1歯車10は、A方向に回転付勢される。
(モータ50)
モータ50は、図1、図2に示すように、モータシャフト51を第1歯車10側に突き出した状態で、取付ベース30にネジ80,81で固定される。モータ50は、DCブラシモータ、DCブラシレスモータ等の種々のモータを使用することが可能である。
モータ50は、図1、図2に示すように、モータシャフト51を第1歯車10側に突き出した状態で、取付ベース30にネジ80,81で固定される。モータ50は、DCブラシモータ、DCブラシレスモータ等の種々のモータを使用することが可能である。
(ブロック部材60)
ブロック部材60は、図1に示すように、取付け穴部62が中心軸70に挿入されると共に、脚部63が取付ベース30の切欠部31に係止されて、取付ベース30に固定されている。ブロック部材60は、例えば、樹脂等で形成されている。ブロック部材60により、第2歯車20は、中心軸70方向の移動が制限され、中心軸70からの離脱が防止される。また、ブロック部材60は、前述したように、トーションバネ40の一方のアーム部42を係止する係止部61を備えている。これにより、取付ベース30側からトーションバネ40を介して第1歯車10をA方向に回転付勢することができる。
ブロック部材60は、図1に示すように、取付け穴部62が中心軸70に挿入されると共に、脚部63が取付ベース30の切欠部31に係止されて、取付ベース30に固定されている。ブロック部材60は、例えば、樹脂等で形成されている。ブロック部材60により、第2歯車20は、中心軸70方向の移動が制限され、中心軸70からの離脱が防止される。また、ブロック部材60は、前述したように、トーションバネ40の一方のアーム部42を係止する係止部61を備えている。これにより、取付ベース30側からトーションバネ40を介して第1歯車10をA方向に回転付勢することができる。
(第1歯車10と第2歯車20の組み付け工程)
図4(a)〜(c)は、第1歯車と第2歯車を組付ける工程を順に示す組付工程図である。
図4(a)〜(c)は、第1歯車と第2歯車を組付ける工程を順に示す組付工程図である。
図4(a)は、取付ベース30に取り付けられたモータ50、また、取付ベース30に立設された中心軸70に対して、第1歯車10及び第2歯車20が組み付けの初期位置に挿入された状態である。第1歯車10は、取付け穴部11がモータシャフト51に挿入される。また、第2歯車20は、取付け穴部21が中心軸70に挿入される。なお、この状態では、トーションバネ40は装着されていない。
第1歯車10と第2歯車20の組み付け前における初期位置は、図4(a)に示すように、第1ガイド部12と第2ガイド部22が当接した状態である。なお、第1歯車10と第2歯車20の組み付け前における初期位置として、図4(a)で示すA方向、B方向と反対の方向に、第1ガイド部12と第2ガイド部22がそれぞれ回転して第1ガイド部12と第2ガイド部22が所定の距離で離間した状態であってもよい。
図4(b)は、図4(a)の状態で第2歯車20をB方向に回転させると、特定の歯同士で噛合しながら、第1歯車10がA方向に回転される状態を示すものである。すなわち、図4(a)の状態で示す第1ガイド部12と第2ガイド部22が当接した状態から、第1歯車10と第2歯車20の特定の歯部同士(10aと20a)が噛み合いながら、第2歯車20のB方向の回転に第1歯車10がA方向に追従して回転する。
図4(c)は、第2歯車20をB方向にさらに回転させて、第2ガイド部22が取付ベース30の板面30aに当接した状態である。すなわち、第1歯車10と第2歯車20は、図4(c)の位置で、回転が制限される。
図1、2で示したように、トーションバネ40を第1歯車10に装着すると、第1歯車10はA方向に付勢され、これにより、第2歯車20はB方向に付勢される。したがって、トーションバネ40を第1歯車10に装着した組み付けの後において、第2ガイド部22が取付ベース30の板面30aに当接した状態が組み付けの後の状態となる。
よって、第2ガイド部22は、組み付けの後に、第1歯車10または第2歯車20の歯車回転方向の初期位置を決める位置決め機能を有する。なお、この組み付けの後の初期位置を決める位置決め機能は、第1ガイド部12で行なう構成としてもよい。
(実施の形態の効果)
本発明の実施の形態に係る歯車駆動装置は、次のような効果を有する。
(1)本実施の形態に係る歯車駆動装置は、第1歯車10、第2歯車20が扇型歯車であるので、回転方向において、特定の歯同士で組み合わせて組み付ける必要がある。このために、第1歯車10、第2歯車20は、組み付けの際の歯車回転方向の位置合わせのためのガイド部として、ぞれぞれ、第1ガイド部12、第2ガイド部22を備える。これにより、歯先同士が接触せずに任意の歯で組み付けが可能となる。
(2)第1ガイド部12は、図3に示すように、歯幅W1の方向において、歯部10aから離間した位置に形成されている。同様に、第2ガイド部22は、図3に示すように、歯幅W2の方向において、歯部20aから離間した位置に形成されている。したがって、第1歯車10と第2歯車20は、組み付けの際に、第1ガイド部12と第2ガイド部22は、互いの歯部10a、20aから離間した位置で当接する。これにより、組み付け時において、歯先同士の接触を確実に防止できる。
(3)また、第1ガイド部12は、第1歯車10の歯先10bから突出して形成されている。これにより、第1歯車10と第2歯車20の組み付け時において、歯先同士の接触をより確実に防止できる。
(4)したがって、上記のような構成により、組み付け時に各歯車の歯先同士が接触し、歯の削れ等が発生することを抑制することが可能となる。
本発明の実施の形態に係る歯車駆動装置は、次のような効果を有する。
(1)本実施の形態に係る歯車駆動装置は、第1歯車10、第2歯車20が扇型歯車であるので、回転方向において、特定の歯同士で組み合わせて組み付ける必要がある。このために、第1歯車10、第2歯車20は、組み付けの際の歯車回転方向の位置合わせのためのガイド部として、ぞれぞれ、第1ガイド部12、第2ガイド部22を備える。これにより、歯先同士が接触せずに任意の歯で組み付けが可能となる。
(2)第1ガイド部12は、図3に示すように、歯幅W1の方向において、歯部10aから離間した位置に形成されている。同様に、第2ガイド部22は、図3に示すように、歯幅W2の方向において、歯部20aから離間した位置に形成されている。したがって、第1歯車10と第2歯車20は、組み付けの際に、第1ガイド部12と第2ガイド部22は、互いの歯部10a、20aから離間した位置で当接する。これにより、組み付け時において、歯先同士の接触を確実に防止できる。
(3)また、第1ガイド部12は、第1歯車10の歯先10bから突出して形成されている。これにより、第1歯車10と第2歯車20の組み付け時において、歯先同士の接触をより確実に防止できる。
(4)したがって、上記のような構成により、組み付け時に各歯車の歯先同士が接触し、歯の削れ等が発生することを抑制することが可能となる。
以上の説明からも明らかなように、本発明に係る代表的な実施の形態、変形例及び図示例を例示したが、上記実施の形態、変形例及び図示例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。従って、上記実施の形態、変形例及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
1…歯車駆動装置
10…第1歯車
10a…歯部
10b…歯先
11…穴部
12…第1ガイド部
13…バネ係止部
14…ボス部
20…第2歯車
20a…歯部
21…穴部
22…第2ガイド部
23…駆動ピン
30…取付ベース
30a…板面
31…切欠部
40…トーションバネ
41…コイル部
42、43…アーム部
50…モータ
51…モータシャフト
60…ブロック部材
61…係止部
62…穴部
63…脚部
70…中心軸
80、81…ネジ
d1…ピッチ円直径
d2…ピッチ円直径
PC1…ピッチ円
PC2…ピッチ円
W1…歯幅
W2…歯幅
10…第1歯車
10a…歯部
10b…歯先
11…穴部
12…第1ガイド部
13…バネ係止部
14…ボス部
20…第2歯車
20a…歯部
21…穴部
22…第2ガイド部
23…駆動ピン
30…取付ベース
30a…板面
31…切欠部
40…トーションバネ
41…コイル部
42、43…アーム部
50…モータ
51…モータシャフト
60…ブロック部材
61…係止部
62…穴部
63…脚部
70…中心軸
80、81…ネジ
d1…ピッチ円直径
d2…ピッチ円直径
PC1…ピッチ円
PC2…ピッチ円
W1…歯幅
W2…歯幅
[1]本発明は、上記目的を達成するため、第1歯車と、前記第1歯車と噛合して、トルク伝達を行なう第2歯車と、を有し、前記第1歯車または前記第2歯車の少なくとも一方が扇型歯車からなる歯車駆動装置であって、前記第1歯車及び前記第2歯車のそれぞれは、取付ベースに組み付ける際の位置合わせのために当接し合うガイド部を有し、前記第1歯車または前記第2歯車には、組み付け後に歯車回転方向の初期位置に付勢するトーションバネが設けられ、前記ガイド部の少なくとも一方は、前記トーションバネの付勢力により前記取付ベースに当接する位置を前記初期位置とする位置決め機能を有する構成とされていることを特徴とする歯車駆動装置を提供する。
Claims (5)
- 第1歯車と、
前記第1歯車と噛合して、トルク伝達を行なう第2歯車と、を有し、
前記第1歯車または前記第2歯車の少なくとも一方が扇型歯車であって、前記第1歯車及び前記第2歯車は、組み付けの際の歯車回転方向のガイド部を相互に有することを特徴とする歯車駆動装置。 - 前記ガイド部は、前記第1歯車または前記第2歯車の歯部とは別に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の歯車駆動装置。
- 前記ガイド部は、歯幅の方向において、前記歯部から離間した位置で当接することを特徴とする請求項1又は2に記載の歯車駆動装置。
- 前記ガイド部の少なくとも一方は、歯先から突出して形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の歯車駆動装置。
- 前記ガイド部は、前記組み付けの後に、前記第1歯車または前記第2歯車の前記歯車回転方向の初期位置を決める位置決め機能を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の歯車駆動装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016058378A JP6218196B2 (ja) | 2016-03-23 | 2016-03-23 | 歯車駆動装置 |
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