JP6541178B2 - 動力伝達装置および回転駆動装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、歯車を用いて動力を伝達しようとする限り、減速歯車とモータ歯車との間にバックラッシュが存在するため、リール停止時に該リールの慣性力により回転しようとする歯車と、モータとともに停止した歯車との間に振動が生じて滑らかに停止し難く、また、歯車の歯面がバックラッシュに相当する隙間で接したり離れたりを繰り返すために歯面がぶつかり、例えば、カラカラと耳障りな雑音を生じることがある。
この中間歯車付勢機構は、中間歯車が回転可能に取付けられた支持板と、この支持板を該中間歯車がモータピニオンと出力歯車に遊びが生じないように移動できるようにベース板に取付けるベース板への取付け手段と、前記支持板を付勢する付勢スプリングとから構成されている。
このため、上記特許文献1に示される技術では全体構成が複雑となり、設置のためのコストが掛かるという問題がある。
この弾性体4は、一方の歯車2の歯底2Bから上部が露出するように配置されたものであって、一方の歯車2が他方の歯車3と噛み合う際に、歯車2の歯部2A内にて歯車3の歯部3Aの歯先により押されて変形する。
また、弾性体4は回転軌跡R1が歯車2の歯底2Bにおける回転軌跡R2より大きくなるものであり、これにより他方の歯車3の歯先が弾性体4を変形させつつ一方の歯車2に噛み合うことになる。
その結果、上記動力伝達装置1では、歯車2・3間に弾性体4を介在させていることがクッション効果となって、歯車2・3の歯面が接したり離れたりを繰り返すことで生じる異音の発生を防止し、歯車2・3を停止させた際に生じるバックラッシュを防止することができる。
また、本発明に係る動力伝達装置1では、一方の歯車2と他方の歯車3との間に弾性体4を設けるだけの構成であるので、全体構成が簡単で設置に係るコストを低く抑えることができる。
本発明の一実施形態について図2〜図5を参照して説明する。
図2及び図3は本発明が適用される回転駆動装置としてのリールユニット10を示すものであって、ユニット本体11上に設置されたステッピングモータ12、該ステッピングモータ12の駆動軸12Aに軸支される駆動歯車13、該駆動歯車13により従動される減速歯車14、該減速歯車14と一体に回転するリール15を主な構成要素とする。
なお、このような構成要素の中で、駆動歯車13と減速歯車14とともに、該減速歯車14内に設置される弾性体16により、本発明に係る動力伝達装置100が構成されている。また、減速歯車14は一方の歯車に相当し、駆動歯車13は他方の歯車に相当している。
この駆動歯車13には従動歯車となる減速歯車14が噛合されており、この減速歯車14の回転軸17には、該減速歯車14と一体に回転するリール15が固定されている。
このリール15は、中心部に位置するハブ18と、該ハブ18から放射状に延びる複数のスポーク19と、該スポーク19の外側に配置されたリング状のリール本体20とを有するものであって、中心部のハブ18は、ブッシュ21及びバネ部材22を介して減速歯車14の回転軸17の端部に取り付けられている。なお、減速歯車14の回転軸17はユニット本体11に設置されている。
この回転量検出センサ30は、スポーク19の1つに設けられた被検出片31と、ユニット本体11に固定されて被検出片31の通過を検出する検出素子32とから構成されるものであって、被検出片31が通過する毎に検出センサ32から出力されるパルスをカウントすることにより、リール15の回転量を求める。
また、歯車13・14の歯形はインボリュート歯形としている。通常のインボリュート歯形は適切なバックラッシュをとって使用することが多く、本発明に係る弾性体16を設置して、バックラッシュを抑制しているので、歯車13・14を適切に噛み合わせるべく、これら歯車13・14側の歯形状は、先端を尖らせたマイナス転移に設定することが好ましいとされる。
また、弾性体16は、具体的には、減速歯車14内に周方向に沿う環状溝40内に収容可能な周長、線径のゴム等からなるOリングが用いられ、減速歯車14が駆動歯車13と噛み合う際に、歯車14の歯部14A内にて歯車13の歯部13Aの歯先により押されて弾性変形する。
なお、図5(A)及び(B)に示される環状溝40は減速歯車14の歯部14Aの幅方向中央に配置されているが、その設置箇所は中央に限定されず、歯部14Aのいずれかの側面に近い位置でも良く、特に限定されるものではない。
これにより、本実施形態に係る動力伝達装置100では、歯車13・14間に弾性体16を介在させていることがクッション効果を発揮して、歯車13・14の歯面が接したり離れたりを繰り返すことで生じる異音の発生を防止し、歯車13・14を停止させた際に生じるバックラッシュを有効に防止することができる。
また、本実施形態に係る動力伝達装置100では、減速歯車14と駆動歯車13との間に弾性体16を設けるだけの構成であるので、全体構成が簡単で設置に係るコストを低く抑えることができる。
また、本実施形態に係る動力伝達装置100では、駆動歯車13より歯数が多い減速歯車14にOリングとなる弾性体16を設けることにより、駆動歯車13側に設ける場合と比べて歯先との接触機会が少なくなり、該弾性体16を長期にわたって使用することが可能となる。
なお、上記実施形態では、減速歯車14にOリングとなる弾性体16を設けたが、駆動歯車13側に設けるようにしても良い。
また、駆動歯車13及び減速歯車14は金属で形成しても良いし、高強度のプラスチックで形成しても良く、その構成材料については限定されるものではない。
なお、分割構造の歯車である場合、2つの歯車の位相を周方向に僅かにずらして設定することにより、遊びが反対方向に出ることで、バックラッシュが小さくすることも可能となる。すなわち、環状溝14に弾性体16を嵌め込むことに加えて、2つの歯車の位相を周方向に僅かにずらすことにより、共振音又はバックラッシュを相乗的に防止することができる。
2 一方の歯車
2A 歯部
2B 歯底
3 他方の歯車
3A 歯部
4 弾性体
13 駆動歯車
14 減速歯車
14A 歯部
14B 歯底
16 弾性体
40 環状溝
Claims (8)
- 互いに噛み合う歯車のうち、文字または図形のすくなくともいずれかが外周に表示されたリールと一体に回転する一方の歯車のみの歯底に、他方の歯車と噛み合う際に該他方の歯車の歯先によって押されて変形する弾性体を設け、
前記弾性体は前記一方の歯車の歯底から上部が露出するように配置され、
前記一方の歯車は他方の歯車より歯数が多いことを特徴とする動力伝達装置。 - 前記弾性体は、前記一方の歯車の歯底より大きい回転軌跡を有することを特徴とする請求項1に記載の動力伝達装置。
- 前記弾性体は、前記一方の歯車の歯部内に周方向に沿って形成された環状溝内に配置されることを特徴とする請求項1又は2のいずれか1項に記載の動力伝達装置。
- 前記環状溝内に配置される前記弾性体はОリングにより形成されることを特徴とする請求項3に記載の動力伝達装置。
- 前記環状溝は、前記一方の歯車に歯底より深く形成され、前記弾性体を嵌めた場合に、該歯車の歯底より上部が僅かに出ることを特徴とする請求項3または4のいずれか1項に記載の動力伝達装置。
- 前記環状溝は前記一方の歯車の歯部の幅方向中央に形成されることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の動力伝達装置。
- 前記他方の歯車は動力歯車であり、前記一方の歯車は前記他方の歯車により従動される減速歯車であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の動力伝達装置。
- 前記歯車の歯部は、インボリュート歯より緩いマイナスに転移した形状を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の動力伝達装置。
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