JP5120083B2 - Gear mechanism - Google Patents

Gear mechanism

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JP5120083B2 JP2008154923A JP2008154923A JP5120083B2 JP 5120083 B2 JP5120083 B2 JP 5120083B2 JP 2008154923 A JP2008154923 A JP 2008154923A JP 2008154923 A JP2008154923 A JP 2008154923A JP 5120083 B2 JP5120083 B2 JP 5120083B2
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Description

本発明は、向かい合って配置された第一歯車及び第二歯車から第一歯車の回転軸方向の運動を取り出すことが出来る歯車機構に関する。   The present invention relates to a gear mechanism that can extract the movement of the first gear in the rotation axis direction from a first gear and a second gear that are arranged to face each other.

従来、向かい合わせに配置されたフェースギヤに種々の歯車を噛み合わせて、様々な運動に変換して取り出す装置が提案されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a device has been proposed in which various gears are meshed with face gears arranged face to face and converted into various motions to be taken out.

例えば、特許文献１では、入力軸と交わる方向に位置づけされた出力軸に、二つのフェースギヤが向かい合わせに、それぞれ遊嵌支持され、両フェースギヤには、それぞれ同心なる外側フェース歯形部と内側フェース歯形部とがあり、両フェースギヤの外側フェース歯形部は歯数を異にして前記入力軸側のピニオンに噛合され、内側フェース歯形部は同じ歯数とされ、前記向かい合わせのフェースギヤ間を通る出力軸部分にはそれと交わる支軸に遊星スパーギヤが支持され、その遊星スパーギヤが前記両フェースギヤの内側フェース歯形部に噛合されている減速装置が提案されている。これによれば、入力軸と交わる方向に位置づけされた出力軸について大減速比が得られ、機械効率も良く、騒音の発生が少ない減速機が得られる。   For example, in Patent Document 1, two face gears are loosely supported to face each other on an output shaft positioned in a direction intersecting with an input shaft, and both face gears are respectively provided with an outer face tooth profile portion and an inner surface. There is a face tooth profile part, the outer face tooth profile part of both face gears is engaged with the pinion on the input shaft side with different number of teeth, the inner face tooth profile part has the same number of teeth, and between the face gears facing each other A planetary spur gear is supported on a shaft that intersects the output shaft portion passing through the shaft, and a reduction gear is proposed in which the planetary spur gear is engaged with the inner face tooth profile of the both face gears. According to this, a large reduction gear ratio can be obtained for the output shaft positioned in the direction intersecting the input shaft, a reduction gear with good mechanical efficiency and less noise can be obtained.

また、特許文献２では、互いに直交する方向へと延びる第一の回転軸と第二の回転軸とを回転可能に支持し、前記両回転軸を歯車を介して連結した直交軸型変速機において、前記第一の回転軸に平歯車を取り付け、その平歯車を挟むように第一及び第二フェースギヤを設けるとともに、前記両フェースギヤの対向する面にそれぞれ形成された歯と前記平歯車の歯とを噛み合わせ、前記第一フェースギヤを第二の回転軸に固着し、前記第二フェースギヤを第二の回転軸に回転可能に支持した直交軸型変速機が提案されている。これによれば、第一の回転軸に取り付けられた平歯車を挟むように第一及び第二フェースギヤが設けられているので、第一の回転軸の振動を抑えることが出来、第一の回転軸の回転に対して精度良く第二の回転軸を回転させることが出来る直交軸型変速機が得られる。   Further, in Patent Document 2, in an orthogonal shaft transmission in which a first rotating shaft and a second rotating shaft extending in directions orthogonal to each other are rotatably supported, and both the rotating shafts are connected via a gear. A spur gear is attached to the first rotation shaft, and first and second face gears are provided so as to sandwich the spur gear, and teeth formed on opposing surfaces of the both face gears and the spur gear are provided. An orthogonal shaft type transmission has been proposed in which teeth are meshed, the first face gear is fixed to a second rotating shaft, and the second face gear is rotatably supported on a second rotating shaft. According to this, since the first and second face gears are provided so as to sandwich the spur gear attached to the first rotating shaft, the vibration of the first rotating shaft can be suppressed, and the first An orthogonal shaft type transmission capable of rotating the second rotation shaft with high accuracy with respect to the rotation of the rotation shaft is obtained.

また、特許文献３では、同軸状態で配列された入力部材及び出力部材と、前記入力部材に形成された入力側フェースギヤと、前記出力部材に形成された出力側フェースギヤと、減速機ケース側に形成された固定側フェースギヤと、前記入力側、出力側及び固定側フェースギヤのそれぞれに噛み合い可能な遊星歯車とを有し、前記入力側フェースギヤは、前記出力側フェースギヤ及び前記固定側フェースギヤに対して同軸状態で対向配置されており、前記遊星歯車は、前記入力側フェースギヤと、前記出力側及び固定側フェースギヤとの間に配置され、一方の側において前記入力側フェースギヤに噛み合っており、他方の側において前記出力側フェースギヤに噛み合っている遊星歯車減速機が提案されている。これによれば、入力部材と同軸状態で配列された出力部材が入力回転に比べて大幅に減速された速度で回転する遊星歯車減速機が得られる。また、遊星歯車の支持機構が不要であるので、構造を単純で扁平なものとすることが出来る。また、歯車間のバックラッシ調整も、簡単に行うことが出来る。
特開昭５８−１９６３４８号公報 特開平８−２１０４４３号公報 特開２００１−１８７９４４号公報 In Patent Document 3, an input member and an output member arranged in a coaxial state, an input-side face gear formed on the input member, an output-side face gear formed on the output member, and a reduction gear case side And a planetary gear that can mesh with each of the input side, the output side, and the fixed side face gear, and the input side face gear includes the output side face gear and the fixed side gear. The planetary gear is disposed opposite to the face gear in a coaxial state, and the planetary gear is disposed between the input-side face gear and the output-side and fixed-side face gears, and the input-side face gear on one side. A planetary gear speed reducer has been proposed that meshes with the output side face gear on the other side. According to this, the planetary gear speed reducer in which the output member arranged coaxially with the input member rotates at a speed significantly reduced as compared with the input rotation is obtained. In addition, since the planetary gear support mechanism is unnecessary, the structure can be made simple and flat. Further, the backlash adjustment between the gears can be easily performed.
JP 58-196348 A JP-A-8-210443 JP 2001-187944 A

しかしながら、上記特許文献１〜３いずれの装置も、向かい合わせに配置されたフェースギヤからフェースギヤの回転軸方向の運動を取り出すものではない。   However, none of the devices of Patent Documents 1 to 3 described above extract the motion of the face gear in the direction of the rotation axis from the face gears arranged face to face.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、向かい合って配置された第一歯車及び第二歯車から第一歯車の回転軸方向の運動を取り出すことが出来る歯車機構を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a gear mechanism that can extract the movement of the first gear in the rotation axis direction from the first gear and the second gear that are arranged to face each other. And

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、歯車機構は、第一歯車と、前記第一歯車と向かい合って配置され、軸孔が形成された第二歯車と、前記第一歯車及び前記第二歯車と噛み合い、前記第一歯車と前記第二歯車とを互いに逆方向に回転させる第三歯車と、前記第一歯車に回転軸として固定され、前記第二歯車の前記軸孔に前記第二歯車から離間して挿通されるねじ部材と、前記ねじ部材に螺合し、かつ前記ねじ部材と反対方向に回転する螺合部材と、前記第二歯車の前記第一歯車の反対側に固定され、前記螺合部材と一体回転しかつ前記螺合部材を前記第一歯車の前記回転軸の軸方向に摺動可能に係合する係合部材と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is characterized in that the gear mechanism includes a first gear, a second gear that is arranged to face the first gear, and has a shaft hole, and the first gear. And a third gear that meshes with the second gear and rotates the first gear and the second gear in opposite directions, and is fixed to the first gear as a rotation shaft, a screw member which is inserted spaced apart from said second gear, and screwed to the screw member, and a screw member which rotates in the direction opposite to the screw member, the opposite side of said first gear of said second gear And an engaging member that rotates integrally with the screwing member and slidably engages the screwing member in the axial direction of the rotation shaft of the first gear. .

また、請求項２に記載の発明は、前記第一歯車は第一フェースギヤであり、前記第二歯車は第二フェースギヤであり、前記第三歯車はピニオンギヤである、ことを特徴とする。   The invention according to claim 2 is characterized in that the first gear is a first face gear, the second gear is a second face gear, and the third gear is a pinion gear.

また、請求項３に記載の発明は、前記螺合部材は多角形状を備えたナットであり、前記係合部材は前記ナットの前記多角形状に対応する二面幅を備える、ことを特徴とする。   The invention according to claim 3 is characterized in that the screwing member is a nut having a polygonal shape, and the engagement member has a two-sided width corresponding to the polygonal shape of the nut. .

また、請求項４に記載の発明は、前記螺合部材は多角形状を備えたナットであり、前記係合部材は前記ナットの前記多角形状と嵌合する嵌合部を備えることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is characterized in that the screwing member is a nut having a polygonal shape, and the engagement member has a fitting portion that fits the polygonal shape of the nut. .

また、請求項５に記載の発明は、前記多角形状は六角形状であることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is characterized in that the polygonal shape is a hexagonal shape.

請求項１に記載の発明では、ねじ部材が第一歯車に固定され、ねじ部材に螺合する螺合部材が、第二歯車に固定された係合部材により、第二歯車と一体回転し第一歯車の回転軸の軸方向に摺動可能に係合される。よって、第三歯車により第一歯車と第二歯車とが互いに逆方向に回転させられると、ねじ部材と螺合部材は互いに逆方向に回転させられ、螺合部材は第二歯車に固定された係合部材に対して摺動し、第一歯車の回転軸方向に移動する。従って、向かい合って配置された第一歯車及び第二歯車から第一歯車の回転軸方向の運動を取り出すことが出来る歯車機構を提供することが出来る。ここで、螺合部材とねじ部材の相対回転は、第一歯車と第二歯車の相対回転に等しく、第三歯車と第一歯車とのギヤ比、第三歯車と第二歯車とのギヤ比が等しい時、第一歯車又は第二歯車の回転の二倍となる。よって、この時、螺合部材の第一歯車の回転軸方向の移動も、螺合部材またはねじ部材の片方を回転させる機構の二倍とすることが出来るので、螺合部材を高効率で移動させることが出来る。また、第三歯車と第一歯車とのギヤ比、第三歯車と第二歯車とのギヤ比を適宜変更することにより、螺合部材の第一歯車の回転軸方向の移動の速度を調整することが可能である。また、互いに向かい合う第一歯車及び第二歯車が第三歯車と噛み合うので、第三歯車は第一歯車及び第二歯車によって支えられる。よって、第三歯車が第一歯車及び第二歯車から離れるのを防止出来るので、第三歯車と第一歯車及び第二歯車との噛み合いが浅くなるのを防止出来る。従って、第三歯車と第一歯車及び第二歯車とに互いに与えられる応力を小さく抑えることが出来、第三歯車、第一歯車及び第二歯車の先端の破断を防止することが出来るので、耐久性の高い歯車機構を提供することが出来る。そして、上記歯車機構を、第一歯車、第二歯車、第三歯車を用いた簡素な機構で実現出来る。   According to the first aspect of the present invention, the screw member is fixed to the first gear, and the screwing member that is screwed to the screw member is rotated integrally with the second gear by the engaging member fixed to the second gear. It is slidably engaged in the axial direction of the rotation shaft of one gear. Therefore, when the first gear and the second gear are rotated in the opposite directions by the third gear, the screw member and the screwing member are rotated in the opposite directions, and the screwing member is fixed to the second gear. It slides with respect to the engaging member and moves in the direction of the rotation axis of the first gear. Therefore, it is possible to provide a gear mechanism that can extract the movement of the first gear in the direction of the rotation axis from the first gear and the second gear that are arranged to face each other. Here, the relative rotation between the screwing member and the screw member is equal to the relative rotation between the first gear and the second gear, the gear ratio between the third gear and the first gear, and the gear ratio between the third gear and the second gear. Is equal to twice the rotation of the first gear or the second gear. Therefore, at this time, the movement of the first gear of the screwing member in the direction of the rotation axis can also be double that of the screwing member or a mechanism that rotates one of the screw members. It can be made. Further, the speed of movement of the first gear of the screwing member in the rotation axis direction is adjusted by appropriately changing the gear ratio between the third gear and the first gear and the gear ratio between the third gear and the second gear. It is possible. Further, since the first gear and the second gear facing each other mesh with the third gear, the third gear is supported by the first gear and the second gear. Therefore, since the third gear can be prevented from separating from the first gear and the second gear, it is possible to prevent the meshing between the third gear and the first gear and the second gear from becoming shallow. Accordingly, the stress applied to the third gear, the first gear, and the second gear can be kept small, and the tip of the third gear, the first gear, and the second gear can be prevented from being broken. A gear mechanism with high performance can be provided. The gear mechanism can be realized by a simple mechanism using a first gear, a second gear, and a third gear.

請求項２に記載の発明では、ねじ部材が第一フェースギヤに固定され、ねじ部材に螺合する螺合部材が、第二フェースギヤに固定された係合部材により、第二フェースギヤと一体回転し第一フェースギヤの回転軸の軸方向に摺動可能に係合される。よって、ピニオンギヤにより第一フェースギヤと第二フェースギヤとが互いに逆方向に回転させられると、ねじ部材と螺合部材は互いに逆方向に回転させられ、螺合部材は第二フェースギヤに固定された係合部材に対して摺動し、第一フェースギヤの回転軸方向に移動する。従って、向かい合って配置された第一フェースギヤ及び第二フェースギヤから第一フェースギヤの回転軸方向の運動を取り出すことが出来る歯車機構を提供することが出来る。ここで、螺合部材とねじ部材の相対回転は、第一フェースギヤと第二フェースギヤの相対回転に等しく、ピニオンギヤと第一フェースギヤとのギヤ比、ピニオンギヤと第二フェースギヤとのギヤ比が等しい時、第一フェースギヤ又は第二フェースギヤの回転の二倍となる。よって、この時、螺合部材の第一フェースギヤの回転軸方向の移動も、螺合部材またはねじ部材の片方を回転させる機構の二倍とすることが出来るので、螺合部材を高効率で移動させることが出来る。また、ピニオンギヤと第一フェースギヤとのギヤ比、ピニオンギヤと第二フェースギヤとのギヤ比を適宜変更することにより、螺合部材の第一フェースギヤの回転軸方向の移動の速度を調整することが可能である。また、一般的に、フェースギヤ‐ピニオンギヤ機構では、ピニオンギヤがフェースギヤから受ける応力は回転軸に対して垂直方向に集中するので、ピニオンギヤはフェースギヤから離間する方向に大きな力を受けるが、本発明では、互いに向かい合う第一フェースギヤ及び第二フェースギヤがピニオンギヤと噛み合うので、ピニオンギヤは第一フェースギヤ及び第二フェースギヤによって支えられ、ピニオンギヤが第一フェースギヤ及び第二フェースギヤから離れるのを効果的に防止出来る。従って、ピニオンギヤと第一フェースギヤ及び第二フェースギヤとの噛み合いが浅くなるのを防止出来、ピニオンギヤと第一フェースギヤ及び第二フェースギヤとに互いに与えられる応力を小さく抑えることが出来、ピニオンギヤ、第一フェースギヤ及び第二フェースギヤの先端の破断を防止することが出来るので、耐久性の高いピニオンギヤ‐第一フェースギヤ及び第二フェースギヤを備えた歯車機構を提供することが出来る。そして、上記歯車機構を、第一フェースギヤ、第二フェースギヤ、ピニオンギヤを用いた簡素な機構で実現出来る。   According to the second aspect of the present invention, the screw member is fixed to the first face gear, and the screwing member that is screwed to the screw member is integrated with the second face gear by the engaging member fixed to the second face gear. It rotates and is slidably engaged in the axial direction of the rotation shaft of the first face gear. Therefore, when the first face gear and the second face gear are rotated in the opposite directions by the pinion gear, the screw member and the screwing member are rotated in the opposite directions, and the screwing member is fixed to the second face gear. It slides with respect to the engaging member and moves in the direction of the rotation axis of the first face gear. Accordingly, it is possible to provide a gear mechanism that can extract the movement of the first face gear in the direction of the rotation axis from the first face gear and the second face gear that are arranged to face each other. Here, the relative rotation between the screwing member and the screw member is equal to the relative rotation between the first face gear and the second face gear, the gear ratio between the pinion gear and the first face gear, and the gear ratio between the pinion gear and the second face gear. Is equal to twice the rotation of the first face gear or the second face gear. Therefore, at this time, the movement of the first face gear in the rotation axis direction of the screwing member can be double that of the mechanism for rotating the screwing member or one of the screw members. It can be moved. Further, the speed of movement of the screwing member in the rotation axis direction of the first face gear can be adjusted by appropriately changing the gear ratio between the pinion gear and the first face gear and the gear ratio between the pinion gear and the second face gear. Is possible. In general, in the face gear-pinion gear mechanism, the stress that the pinion gear receives from the face gear concentrates in the direction perpendicular to the rotation axis, so that the pinion gear receives a large force in the direction away from the face gear. Then, the first face gear and the second face gear facing each other mesh with the pinion gear. Can be prevented. Therefore, the meshing between the pinion gear and the first face gear and the second face gear can be prevented from being shallow, and the stress applied to the pinion gear, the first face gear and the second face gear can be kept small, and the pinion gear, Since breakage of the tips of the first face gear and the second face gear can be prevented, a highly durable gear mechanism having a pinion gear-first face gear and second face gear can be provided. The gear mechanism can be realized by a simple mechanism using a first face gear, a second face gear, and a pinion gear.

請求項３に記載の発明では、螺合部材は多角形状を備えたナットであり、係合部材はナットの多角形状に対応する二面幅を備えるので、簡素で安価な構造で、係合部材は螺合部材を、一体回転しかつ互いに摺動可能に係合することが出来る。よって、係合部材から螺合部材へ回転動力を伝達することが出来、また、螺合部材とねじ部材とが逆方向に回転して生じる螺合部材の第一歯車又は第一フェースギヤの回転軸方向の移動が妨げられない。   In the invention according to claim 3, since the screwing member is a nut having a polygonal shape and the engaging member has a two-sided width corresponding to the polygonal shape of the nut, the engaging member has a simple and inexpensive structure. Can engage the threaded members so as to rotate together and slidably engage with each other. Therefore, the rotational power can be transmitted from the engaging member to the screwing member, and the rotation of the first gear or the first face gear of the screwing member generated by the rotation of the screwing member and the screw member in the opposite direction. Axial movement is not hindered.

請求項４に記載の発明では、螺合部材は多角形状を備えたナットであり、係合部材はナットの多角形状と嵌合する嵌合部を備えるので、嵌合部とナットとの間の応力は、ナットの周方向に分散され、二面幅の場合と比較するとナットと係合部材との間に作用する応力を小さくすることが出来、係合部材やナットの耐久性の向上につながる。   In the invention according to claim 4, the screwing member is a nut having a polygonal shape, and the engaging member has a fitting portion that fits with the polygonal shape of the nut. The stress is distributed in the circumferential direction of the nut, and the stress acting between the nut and the engaging member can be reduced compared to the case of the two-sided width, leading to improved durability of the engaging member and the nut. .

請求項５に記載の発明では、多角形状は六角形状であるので、汎用形状である六角形状により、簡素で安価な構造で、係合部材と螺合部材とを構成することが出来る。   In the invention according to claim 5, since the polygonal shape is a hexagonal shape, the engaging member and the screwing member can be configured with a simple and inexpensive structure by the hexagonal shape which is a general-purpose shape.

以下に本発明の実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は本実施形態の歯車機構の構成を示す斜視図である。本実施形態の歯車機構は、第一歯車としての第一フェースギヤ１０、第一フェースギヤ１０と向かい合って配置される第二歯車としての第二フェースギヤ２０、第一フェースギヤ１０及び第二フェースギヤ２０と噛み合い、第一フェースギヤ１０と第二フェースギヤ２０とを互いに逆方向に回転させる、第三歯車としてのピニオンギヤ３０とを備える。   FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the gear mechanism of the present embodiment. The gear mechanism of the present embodiment includes a first face gear 10 as a first gear, a second face gear 20 as a second gear arranged to face the first face gear 10, a first face gear 10, and a second face. A pinion gear 30 is provided as a third gear that meshes with the gear 20 and rotates the first face gear 10 and the second face gear 20 in opposite directions.

図２は本実施形態の歯車機構を図１の下側から見た図である。本実施形態の歯車機構では、ピニオンギヤの回転軸と、第一フェースギヤ及び第二フェースギヤの回転軸とは、食い違って配置されている。   FIG. 2 is a view of the gear mechanism of the present embodiment as viewed from the lower side of FIG. In the gear mechanism of the present embodiment, the rotation shaft of the pinion gear and the rotation shafts of the first face gear and the second face gear are arranged differently.

図３は本実施形態の歯車機構の構成を示す図２のＸ−Ｘ断面を示す説明図である。図１及び図３に示されるように、第一フェースギヤ１０には、第二フェースギヤ２０の側に歯部１１が形成されており、第二フェースギヤ２０には、第一フェースギヤ１０の側に歯部２１が形成されている。ピニオンギヤ３０は、互いに向かい合う第一フェースギヤ１０及び第二フェースギヤ２０の間に配置され、これら歯部１１及び歯部２１を介して第一フェースギヤ１０及び第二フェースギヤ２０と噛み合っている。ピニオンギヤ３０の軸部は、ベアリング３１によって回転可能に支持されている。   FIG. 3 is an explanatory view showing a cross section taken along the line XX of FIG. 2 showing the configuration of the gear mechanism of the present embodiment. As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the tooth portion 11 is formed on the first face gear 10 on the second face gear 20 side, and the second face gear 20 includes the first face gear 10. A tooth portion 21 is formed on the side. The pinion gear 30 is disposed between the first face gear 10 and the second face gear 20 facing each other, and meshes with the first face gear 10 and the second face gear 20 via the tooth portions 11 and the tooth portions 21. A shaft portion of the pinion gear 30 is rotatably supported by a bearing 31.

第一フェースギヤ１０には、第一フェースギヤ１０の回転軸として固定されるねじ部材としてのスクリュー４０が固定されている。スクリュー４０は円柱状をしており、外周面にねじが形成されている。スクリュー４０は、例えば、第一フェースギヤ１０にセレーションを備えた軸孔を形成し、対応するセレーションをスクリュー４０の外周面の一部に形成させて嵌合することで固定出来る。   A screw 40 as a screw member fixed as a rotation shaft of the first face gear 10 is fixed to the first face gear 10. The screw 40 has a cylindrical shape, and a screw is formed on the outer peripheral surface. The screw 40 can be fixed by, for example, forming a shaft hole with serrations in the first face gear 10 and forming the corresponding serrations on a part of the outer peripheral surface of the screw 40 and fitting them.

第二フェースギヤ２０には軸孔が形成されており、スクリュー４０が挿通されている。第二フェースギヤ２０の軸孔は、スクリュー４０が第二フェースギヤ２０に干渉しないようになっている。つまり、スクリュー４０は第二フェースギヤ２０から離間して軸孔に挿通される。   A shaft hole is formed in the second face gear 20, and a screw 40 is inserted therethrough. The shaft hole of the second face gear 20 prevents the screw 40 from interfering with the second face gear 20. That is, the screw 40 is inserted away from the second face gear 20 through the shaft hole.

スクリュー４０には、スクリュー４０の外周面のねじに対応するねじを内周面に備えた、螺合部材としてのナット５０が螺合されている。ナット５０は、スクリュー４０に対して回転することにより、スクリュー４０の長手方向、つまり、第一フェースギヤ１０の回転軸方向に移動する。ナット５０は、六角形状である。ここで、ナット５０の形状は、六角形状に限られず、他の多角形状でもよい。   The screw 40 is screwed with a nut 50 as a screwing member provided on the inner peripheral surface with a screw corresponding to the screw on the outer peripheral surface of the screw 40. The nut 50 moves in the longitudinal direction of the screw 40, that is, in the rotation axis direction of the first face gear 10 by rotating with respect to the screw 40. The nut 50 has a hexagonal shape. Here, the shape of the nut 50 is not limited to the hexagonal shape, and may be another polygonal shape.

第二フェースギヤ２０の第一フェースギヤ１０の側と反対側には、ナット５０に係合する係合部材としてのソケット６０が設けられている。ソケット６０は、第二フェースギヤ２０に対し、一体構造で設けられている。ソケット６０は、内側に六角形状の嵌合部６１を有しており、嵌合部６１にはナット５０が嵌合されている。なお、ソケット６０の嵌合部６１は、ナット５０が六角形状以外の多角形状である場合は、その多角形状に対応する形状でもよい。ここで、ナット５０とソケット６０の嵌合部６１とは、互いの嵌合方向に、つまり、第一フェースギヤ１０の回転軸方向に、摺動可能となっている。従って、ソケット６０とナット５０とは、一体回転しかつ互いに摺動可能に係合している。   On the opposite side of the second face gear 20 from the first face gear 10 side, a socket 60 is provided as an engaging member that engages with the nut 50. The socket 60 is provided integrally with the second face gear 20. The socket 60 has a hexagonal fitting portion 61 inside, and the nut 50 is fitted to the fitting portion 61. Note that the fitting portion 61 of the socket 60 may have a shape corresponding to the polygonal shape when the nut 50 has a polygonal shape other than the hexagonal shape. Here, the nut 50 and the fitting portion 61 of the socket 60 are slidable in the mutual fitting direction, that is, in the rotation axis direction of the first face gear 10. Therefore, the socket 60 and the nut 50 are integrally rotated and slidably engaged with each other.

なお、ソケット６０は、ナット５０の六角形状に対応した二面幅で構成し、二面幅がナット５０の六角形状に係合していてもよい。   The socket 60 may have a two-sided width corresponding to the hexagonal shape of the nut 50, and the two-sided width may engage with the hexagonal shape of the nut 50.

本発明の歯車機構は、図３のように、第一フェースギヤ及び第二フェースギヤにベアリング１２、２２をそれぞれ設けることで、ハウジング７０に支持することが出来る。   As shown in FIG. 3, the gear mechanism of the present invention can be supported on the housing 70 by providing bearings 12 and 22 on the first face gear and the second face gear, respectively.

次に、本発明の歯車機構の動作を説明する。ピニオンギヤ３が図１の矢印Ａ方向（図１の左から見て時計回り）に回転すると、フェースギヤ１０は矢印Ｂ方向（図１の上から見て反時計回り）に、フェースギヤ２０は矢印Ｃ方向（図１の上から見て時計回り）に回転する。フェースギヤ１０の回転に伴い、フェースギヤ１０に固定されたスクリュー４０が、フェースギヤ１０と一体に、図１の上から見て反時計回りに回転する。また、フェースギヤ２０の回転に伴い、フェースギヤ２０と一体構造のソケット６０が、図１の上から見て時計回りに回転する。ソケット６０は、ソケット６０に嵌合されたナット５０と一体に、図１の上から見て時計回りに回転する。以上により、スクリュー４０と、スクリュー４０に螺合されたナット５０とは、互いに反対方向に回転され、ナット５０とソケット６０とは互いの嵌合方向に摺動可能なので、ナット５０は、スクリュー４０の長手方向、つまり、第一フェースギヤの回転軸方向に移動する。   Next, the operation of the gear mechanism of the present invention will be described. When the pinion gear 3 rotates in the direction of arrow A in FIG. 1 (clockwise as viewed from the left in FIG. 1), the face gear 10 is in the direction of arrow B (counterclockwise as viewed from the top in FIG. 1), and the face gear 20 is in the direction of arrow. Rotate in the C direction (clockwise as viewed from above in FIG. 1). As the face gear 10 rotates, the screw 40 fixed to the face gear 10 rotates integrally with the face gear 10 counterclockwise as viewed from above in FIG. Further, as the face gear 20 rotates, the socket 60 integrated with the face gear 20 rotates clockwise as viewed from above in FIG. The socket 60 rotates together with the nut 50 fitted in the socket 60 in the clockwise direction as viewed from above in FIG. As described above, the screw 40 and the nut 50 screwed into the screw 40 are rotated in opposite directions, and the nut 50 and the socket 60 are slidable in the fitting direction of each other. Of the first face gear, that is, in the direction of the rotation axis of the first face gear.

以上のように、本実施形態の歯車機構によれば、スクリュー４０が第一フェースギヤ１０に固定され、スクリュー４０に螺合するナット５０が、第二フェースギヤ２０に固定されたソケット６０により、第二フェースギヤ２０と一体回転し第一フェースギヤ１０の回転軸の軸方向に摺動可能に係合される。よって、ピニオンギヤ３０により第一フェースギヤ１０と第二フェースギヤ２０とが互いに逆方向に回転させられると、スクリュー４０とナット５０は互いに逆方向に回転させられ、ナット５０は第二フェースギヤ２０に固定されたソケット６０に対して摺動し、第一フェースギヤ１０の回転軸方向に移動する。従って、向かい合って配置された第一フェースギヤ１０及び第二フェースギヤ２０から第一フェースギヤ１０の回転軸方向の運動を取り出すことが出来る歯車機構を提供することが出来る。   As described above, according to the gear mechanism of the present embodiment, the screw 40 is fixed to the first face gear 10, and the nut 50 that is screwed into the screw 40 is fixed by the socket 60 fixed to the second face gear 20. The first face gear 20 rotates integrally with the second face gear 20 so as to be slidable in the axial direction of the rotation axis of the first face gear 10. Therefore, when the first face gear 10 and the second face gear 20 are rotated in the opposite directions by the pinion gear 30, the screw 40 and the nut 50 are rotated in the opposite directions, and the nut 50 is moved to the second face gear 20. It slides with respect to the fixed socket 60 and moves in the direction of the rotation axis of the first face gear 10. Accordingly, it is possible to provide a gear mechanism that can extract the movement of the first face gear 10 in the direction of the rotation axis from the first face gear 10 and the second face gear 20 that are arranged to face each other.

ここで、ナット５０とスクリュー４０の相対回転は、第一フェースギヤ１０と第二フェースギヤ２０の相対回転に等しく、ピニオンギヤと第一フェースギヤとのギヤ比、ピニオンギヤと第二フェースギヤとのギヤ比が等しい時、第一フェースギヤ１０又は第二フェースギヤ２０の回転の二倍となる。よって、ナット５０の第一フェースギヤ１０の回転軸方向の移動も、ナット５０またはスクリュー４０の片方を回転させる機構の二倍とすることが出来るので、ナット５０を高効率で移動させることが出来る。また、ピニオンギヤと第一フェースギヤとのギヤ比、ピニオンギヤと第二フェースギヤとのギヤ比を適宜変更することにより、ナット５０の第一フェースギヤ１０の回転軸方向の移動の速度を調整することが可能である。   Here, the relative rotation of the nut 50 and the screw 40 is equal to the relative rotation of the first face gear 10 and the second face gear 20, the gear ratio between the pinion gear and the first face gear, and the gear between the pinion gear and the second face gear. When the ratio is equal, the rotation of the first face gear 10 or the second face gear 20 is twice. Therefore, the movement of the nut 50 in the direction of the rotation axis of the first face gear 10 can also be double that of a mechanism that rotates one of the nut 50 or the screw 40, so that the nut 50 can be moved with high efficiency. . Further, the speed of movement of the nut 50 in the rotation axis direction of the first face gear 10 can be adjusted by appropriately changing the gear ratio between the pinion gear and the first face gear and the gear ratio between the pinion gear and the second face gear. Is possible.

また、一般的に、フェースギヤ‐ピニオンギヤ機構では、ピニオンギヤがフェースギヤから受ける応力は回転軸に対して垂直方向に集中するので、ピニオンギヤはフェースギヤから離間する方向に大きな力を受けるが、本実施例の歯車機構では、互いに向かい合う第一フェースギヤ１０及び第二フェースギヤ２０がピニオンギヤ３０と噛み合うので、ピニオンギヤ３０は第一フェースギヤ１０及び第二フェースギヤ２０によって支えられ、ピニオンギヤ３０が第一フェースギヤ１０及び第二フェースギヤ２０から離れるのを効果的に防止出来る。従って、ピニオンギヤ３０と第一フェースギヤ１０及び第二フェースギヤ２０との噛み合いが浅くなるのを防止出来、ピニオンギヤ３０と第一フェースギヤ１０及び第二フェースギヤ２０とに互いに与えられる応力を小さく抑えることが出来、ピニオンギヤ３０、第一フェースギヤ１０及び第二フェースギヤ２０の先端の破断を防止することが出来るので、耐久性の高いピニオンギヤ３０‐第一フェースギヤ１０及び第二フェースギヤ２０を備えた歯車機構を提供することが出来る。   In general, in the face gear-pinion gear mechanism, the stress that the pinion gear receives from the face gear concentrates in the direction perpendicular to the rotation axis, so the pinion gear receives a large force in the direction away from the face gear. In the example gear mechanism, the first face gear 10 and the second face gear 20 facing each other mesh with the pinion gear 30, so that the pinion gear 30 is supported by the first face gear 10 and the second face gear 20, and the pinion gear 30 is Separation from the gear 10 and the second face gear 20 can be effectively prevented. Accordingly, the meshing between the pinion gear 30 and the first face gear 10 and the second face gear 20 can be prevented from becoming shallow, and the stress applied to the pinion gear 30, the first face gear 10 and the second face gear 20 can be kept small. Since the tip end of the pinion gear 30, the first face gear 10 and the second face gear 20 can be prevented from being broken, a highly durable pinion gear 30-the first face gear 10 and the second face gear 20 are provided. A gear mechanism can be provided.

また、本実施形態によれば、上記歯車機構を、第一フェースギヤ１０、第二フェースギヤ２０、ピニオンギヤ３０を用いた簡素な機構で実現出来る。   Further, according to the present embodiment, the gear mechanism can be realized by a simple mechanism using the first face gear 10, the second face gear 20, and the pinion gear 30.

なお、本実施形態の歯車機構では、ピニオンギヤ３０の回転軸と、第一フェースギヤ１０及び第二フェースギヤ２０の回転軸とは、食い違って配置されていたが、直交して配置されていても良い。   In the gear mechanism of the present embodiment, the rotation shaft of the pinion gear 30 and the rotation shafts of the first face gear 10 and the second face gear 20 are arranged differently, but may be arranged orthogonally. good.

本実施形態の歯車機構の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the gear mechanism of this embodiment. 本実施形態の歯車機構を図１の下側から見た図である。It is the figure which looked at the gear mechanism of this embodiment from the lower side of FIG. 本実施形態の歯車機構の構成を示す図２のＸ−Ｘ断面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the XX cross section of FIG. 2 which shows the structure of the gear mechanism of this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 第一フェースギヤ（第一歯車）
２０ 第二フェースギヤ（第二歯車）
３０ ピニオンギヤ（第三歯車）
４０ スクリュー（ねじ部材）
５０ ナット（螺合部材）
６０ ソケット（係合部材）
６１ 嵌合部 10 First face gear (first gear)
20 Second face gear (second gear)
30 Pinion gear (third gear)
40 Screw (screw member)
50 Nut (screwed member)
60 Socket (engagement member)
61 Fitting part

Claims (5)

第一歯車と、
前記第一歯車と向かい合って配置され、軸孔が形成された第二歯車と、
前記第一歯車及び前記第二歯車と噛み合い、前記第一歯車と前記第二歯車とを互いに逆方向に回転させる第三歯車と、
前記第一歯車に回転軸として固定され、前記第二歯車の前記軸孔に前記第二歯車から離間して挿通されるねじ部材と、
前記ねじ部材に螺合し、かつ前記ねじ部材と反対方向に回転する螺合部材と、
前記第二歯車の前記第一歯車の反対側に固定され、前記螺合部材と一体回転しかつ前記螺合部材を前記第一歯車の前記回転軸の軸方向に摺動可能に係合する係合部材と、を備えた歯車機構。 The first gear,
A second gear disposed opposite to the first gear and having a shaft hole;
A third gear meshing with the first gear and the second gear and rotating the first gear and the second gear in opposite directions;
A screw member fixed as a rotation shaft to the first gear and inserted through the shaft hole of the second gear away from the second gear;
A screw member that the screwed on the threaded member, and is rotated in the direction opposite to the screw member,
The second gear is fixed to the opposite side of the first gear, rotates together with the screwing member, and engages the screwing member slidably in the axial direction of the rotation shaft of the first gear. And a gear member. 前記第一歯車は第一フェースギヤであり、前記第二歯車は第二フェースギヤであり、前記第三歯車はピニオンギヤである、ことを特徴とする請求項１に記載の歯車機構。 The gear mechanism according to claim 1, wherein the first gear is a first face gear, the second gear is a second face gear, and the third gear is a pinion gear. 前記螺合部材は多角形状を備えたナットであり、前記係合部材は前記ナットの前記多角形状に対応する二面幅を備えることを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の歯車機構。 The said screwing member is a nut provided with the polygonal shape, The said engagement member is provided with the two-surface width corresponding to the said polygonal shape of the said nut, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Gear mechanism. 前記螺合部材は多角形状を備えたナットであり、前記係合部材は前記ナットの前記多角形状と嵌合する嵌合部を備えることを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の歯車機構。 The said screwing member is a nut provided with the polygonal shape, The said engagement member is provided with the fitting part fitted to the said polygonal shape of the said nut, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. The gear mechanism described. 前記多角形状は六角形状であることを特徴とする請求項３または４のいずれか一項に記載の歯車機構。 The gear mechanism according to any one of claims 3 and 4, wherein the polygonal shape is a hexagonal shape.
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