JP6841806B2

JP6841806B2 - 回転力伝達部品

Info

Publication number: JP6841806B2
Application number: JP2018190420A
Authority: JP
Inventors: 悠紀内藤; 元貴宮▲崎▼
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2038-10-05
Also published as: DE102019214993A1; CN111005928A; US11035454B2; US20200109772A1; JP2020060213A

Description

本発明は、回転力伝達部品に関するものである。

従来、ギヤと、ギヤを軸受によって回転可能に支持するためのシャフトとを別部品で構成し、両者を同心に組み付けて使用する回転力伝達部品が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
ギヤとシャフトとを同心に組み付けるために、両者に嵌め合う軸部と孔部とからなる嵌合部を設け、嵌合部の嵌め合い公差を小さくして同軸度を向上している。

特開２０１１−１６３３７４号公報

しかしながら、嵌め合い公差を小さくすると、加工にコストがかかるとともに、組立容易性が低下し、嵌め合い公差を大きくすると、加工コストの低減および組立容易性の向上を図ることができる反面、ギヤとシャフトとの偏心量が増大し、ギヤの回転位相によってバックラッシが大小変動的になるという不具合がある。
本発明は、加工コストの低減および組立容易性の向上を図りながら偏心量を低減することで、安定したバックラッシが得られる回転力伝達部品を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、第１部材に対して軸受により所定の軸線回りに回転可能に支持され、前記軸線を中心とする円筒外面または円筒内面からなる第１嵌合面を備える回転支持部材と、第２部材との間で回転力を伝達し、前記第１嵌合面に嵌合する第２嵌合面を備える回転力伝達部材と、前記第１嵌合面と前記第２嵌合面との間に配置され、前記第１嵌合面と前記第２嵌合面との径方向の隙間を密封する円環状の弾性部材と、前記第１嵌合面と前記第２嵌合面とを嵌合させた状態で前記回転力伝達部材と前記回転支持部材とを固定する固定部材とを備え、前記弾性部材がＯリングである回転力伝達部品である。

本態様によれば、回転支持部材の第１嵌合面と、回転力伝達部材の第２嵌合面とを嵌合させる際に、両者間を密封する位置に円環状の弾性部材を配置することにより、第１嵌合面と第２嵌合面との嵌め合い公差が大きい場合であっても、円環状の弾性部材の弾発力が全周にわたって均一に作用することにより、第１嵌合面と第２嵌合面との径方向の隙間が全周にわたって一定に維持され、回転支持部材と回転力伝達部材とが調芯される。

この状態で固定部材によって回転支持部材と回転力伝達部材とを固定することにより、回転支持部材と回転力伝達部材とが調芯された回転力伝達部品を構成することができる。
すなわち、第１嵌合面と第２嵌合面との間の嵌め合い公差を過度に小さくする必要がないので、加工コストの低減および組立容易性の向上を図ることができるとともに、容易に調芯を図って偏心量を低減することで、安定したバックラッシを得ることができる。

上記態様においては、前記回転支持部材がシャフトであり、前記第１嵌合面が円筒外面であってもよい。
この構成により、シャフトの円筒外面からなる第１嵌合面に、回転力伝達部材の円筒内面からなる第２嵌合面を嵌合させる際に、両者間に円環状の弾性部材を配置することにより、シャフトと回転力伝達部材との調芯を図ることができる。

また、上記態様においては、前記回転力伝達部材がギヤ、プーリまたはスプロケットであってもよい。
この構成により、回転力伝達部材がギヤの場合には、偏心量の低減によってバックラッシの変動を抑制し、プーリまたはスプロケットの場合には、ベルトまたはチェーンの張力の変動を抑制することができる。

また、上記態様においては、前記弾性部材がＯリングである。
この構成により、標準的な機械部品であるＯリングによって、簡易かつ低コストに調芯を図ることができる。

本発明によれば、加工コストの低減および組立容易性の向上を図りながら偏心量を低減することで、安定したバックラッシを得ることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る回転力伝達部品を示す縦断面図である。図１の回転力伝達部品の分解縦断面図である。図１の回転力伝達部品の変形例を示す縦断面図である。図３の回転力伝達部品の分解縦断面図である。図１の回転力伝達部品の変形例を示す縦断面図である。

本発明の一実施形態に係る回転力伝達部品１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る回転力伝達部品１は、図１および図２に示されるように、ロッド（第１部材、図示略）に軸受によって軸線Ａ回りに回転可能に支持されるシャフト（回転支持部材）２と、外面に、他のギヤ（第２部材、図示略）と噛み合うギヤ４を備える平歯車部材（回転力伝達部材）３と、Ｏリング（弾性部材）５と、ボルト（固定部材）６とを備えている。

シャフト２は、円筒外面（第１嵌合面）７と、ロッドを貫通させる中央孔８とを有する円筒部９と、円筒部９の軸方向の一端に径方向外方に延びる鍔状のフランジ部１０とを備えている。円筒外面７にはＯリング５を収容するＯリング溝１１が設けられている。フランジ部１０には、ボルト６を板厚方向に貫通させる貫通孔１２が周方向に間隔をあけて複数設けられている。

平歯車部材３は、シャフト２の円筒外面７に嵌合する円筒内面（第２嵌合面）１３を有するリング板状に形成されている。平歯車部材３には、シャフト２のフランジ部１０の貫通孔１２を貫通したボルト６を締結させる雌ネジ１４が、貫通孔１２と同じ位置関係で複数設けられている。

このように構成された本実施形態に係る回転力伝達部品１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る回転力伝達部品１を組み立てるには、シャフト２の円筒部９の円筒外面７に設けられたＯリング溝１１内にＯリング５を収容し、Ｏリング５を径方向に圧縮しながら円筒外面７に円筒内面１３を嵌合させる。これにより、平歯車部材３がシャフト２に取り付けられるので、平歯車部材３に設けられた雌ネジ１４とシャフト２のフランジ部１０に設けられた貫通孔１２との位相を合わせて、貫通孔１２にボルト６を挿入し雌ネジ１４に締結する。これにより、シャフト２と平歯車部材３とが固定された回転力伝達部品１が構成される。

本実施形態に係る回転力伝達部品１によれば、シャフト２の円筒外面７と平歯車部材３の円筒内面１３との間に挟まれたＯリング５の弾発力によって、円筒外面７に対して円筒内面１３が、全周にわたって径方向外方に均等に押圧される。その結果、円筒外面７と円筒内面１３との間の嵌め合い公差が大きく設定されていても、円筒外面７に対して円筒内面１３が調芯されて、シャフト２の軸線Ａと平歯車部材３の軸線とが精度よく一致させられる。

このようにして精度よく調芯された状態のシャフト２と平歯車部材３とを、周方向に複数配置されたボルト６によって均等に固定することにより、シャフト２の中央孔８の内面に対するギヤ４の偏心量を小さく抑えることができ、回転に伴う他のギヤとの間のバックラッシの変動を防止することができるという利点がある。
また、嵌め合い公差を過度に小さくする必要がないので、加工コストを低減することができるとともに、組立容易性の向上を図ることができるという利点がある。

平歯車部材３とシャフト２とを別部材により構成することによって、一体部品として製造する場合と比較して、材料の無駄をなくすことができるとともに、ギヤ４およびシャフト２にそれぞれ適した材料を使用することができる。

なお、本実施形態においては、ギヤ４として平歯車を例示したが、ハス歯歯車であってもよいし、他の任意の形態のギヤを採用してもよい。
ギヤ４として傘歯歯車を採用した場合を図３および図４に示す。回転力伝達部品１の構造は平歯車部材３を用いた場合と同様であるが、バックラッシ調整用のシム１６をシャフト２のフランジ部１０と傘歯歯車部材（回転力伝達部材）１５との間に軸方向に挟むことにしてもよい。

また、動力伝達部材としてギヤ４を例示したが、これに代えて、ベルトによって他のプーリ（第２部材）に回転力を伝達するプーリを採用してもよいし、チェーンによって他のスプロケット（第２部材）に回転力を伝達するスプロケットを採用してもよい。
また、回転支持部材としてシャフト２が中央孔８を有する中空軸のものを例示したが、これに代えて中実軸のものを採用してもよい。

また、本実施形態においては、回転支持部材と回転力伝達部材とを固定する固定手段として、フランジ部１０の貫通孔１２を貫通させたボルト６を平歯車部材３の雌ネジ１４に締結するものを例示したが、これに代えて、フランジ部１０に雌ネジ１４、平歯車部材３に貫通孔１２を設け、フランジ部１０の雌ネジ１４にボルト６を締結していくと、ボルト６が平歯車部材３の挿入孔１２に挿入されるものを採用してもよい。

また、本実施形態においては、シャフト２がフランジ部１０を備えているものを例示したが、これに代えて、図５に示されるように、平歯車部材３がフランジ部１７を備えているものを採用してもよい。また、図５においては、平歯車部材３のフランジ部１７に貫通孔１８、シャフト２に雌ネジ１４が設けられているが、これに代えて、平歯車部材３のフランジ部１７に雌ネジ１４、シャフト２に貫通孔１８が設けられているものを採用してもよい。

１回転力伝達部品
２シャフト（回転支持部材）
３平歯車部材（回転力伝達部材）
５Ｏリング（弾性部材）
６ボルト（固定部材）
７円筒外面（第１嵌合面）
１３円筒内面（第２嵌合面）
１５傘歯歯車部材（回転力伝達部材）
Ａ軸線

Claims

第１部材に対して軸受により所定の軸線回りに回転可能に支持され、前記軸線を中心とする円筒外面または円筒内面からなる第１嵌合面を備える回転支持部材と、
第２部材との間で回転力を伝達し、前記第１嵌合面に嵌合する第２嵌合面を備える回転力伝達部材と、
前記第１嵌合面と前記第２嵌合面との間に配置され、前記第１嵌合面と前記第２嵌合面との径方向の隙間を密封する円環状の弾性部材と、
前記第１嵌合面と前記第２嵌合面とを嵌合させた状態で前記回転力伝達部材と前記回転支持部材とを固定する固定部材とを備え、
前記弾性部材がＯリングである回転力伝達部品。
前記回転支持部材がシャフトであり、前記第１嵌合面が円筒外面である請求項１に記載の回転力伝達部品。
前記回転力伝達部材がギヤ、プーリまたはスプロケットである請求項１または請求項２に記載の回転力伝達部品。