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技術 歯車装置及び歯車装置の組立方法

出願人 株式会社エンプラス
発明者 萩原徹
出願日 2016年2月8日 (5年0ヶ月経過) 出願番号 2016-021748
公開日 2017年8月17日 (3年5ヶ月経過) 公開番号 2017-141851
状態 特許登録済
技術分野 伝動装置の一般的な細部 減速機1
主要キーワード 開口縁近傍 軸支持穴 二段歯車 溝中心 組立作業者 やまば歯車 軸受け穴 組立ステップ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年8月17日)のものです。
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図面 (13)

課題

やまば歯車同士の噛み合わせが必要となる歯車列を容易に組立ることが可能な歯車装置を提供する。

解決手段

歯車装置1は、モータ4の回転軸5に固定された第1やまば歯車6と、第1やまば歯車6と噛み合う第2やまば歯車7及びその背面側の第1平歯車8からなる二段歯車12と、第1平歯車8と噛み合う第2平歯車11と、二段歯車12を相対回転可能に且つスライド移動可能に支持する中間軸14と、を備えている。ハウジング3は、中間軸14の一端側を収容する軸支持穴17と、第1平歯車8と第2平歯車11が噛み合った状態を維持し且つ中間軸14を第2平歯車11のピッチ円20に沿って軸支持穴17の近傍に案内することにより、第2やまば歯車7を第1やまば歯車6に噛み合わす噛み合い案内溝18と、が形成されている。噛み合い案内溝18は、軸支持穴の近傍で切り上げられる。

概要

背景

従来、動力伝達機構を構成する歯車装置は、はすば歯車同士を噛み合わせて回転伝達することにより、回転伝達時における作動音を低減するようになっているが、はすば歯車同士の噛み合いによって生じるスラスト力の悪影響を無視できない場合に、やまば歯車がはすば歯車に代えて使用される(特許文献1参照)。

図11は、はすば歯車に代えてやまば歯車を使用した歯車装置100を示すものである。この図11に示す歯車装置100の歯車列101は、モータ102の回転軸103に固定された第1やまば歯車104と、この第1やまば歯車104と噛み合う第2やまば歯車105と、この第2やまば歯車105の背面105a側(ハウジング106に対向する面側)に一体に形成された第1平歯車107と、この第1平歯車107と第2やまば歯車105の背面105a側で噛み合う第2平歯車108とで構成されている。この図11に示す歯車装置100は、第2やまば歯車105を第1やまば歯車104よりも大径にし(歯数を多くし)、第2平歯車108を第1平歯車107よりも大径にして(歯数を多くして)、モータ102の回転を第1やまば歯車104、第2やまば歯車105、第1平歯車107、第2平歯車108の順で伝達することによって減速し、この減速したモータ102の回転を第2平歯車108と一体に回動する出力軸110から被駆動部(図示せず)に伝達するようになっている。

概要

やまば歯車同士の噛み合わせが必要となる歯車列を容易に組立ることが可能な歯車装置を提供する。歯車装置1は、モータ4の回転軸5に固定された第1やまば歯車6と、第1やまば歯車6と噛み合う第2やまば歯車7及びその背面側の第1平歯車8からなる二段歯車12と、第1平歯車8と噛み合う第2平歯車11と、二段歯車12を相対回転可能に且つスライド移動可能に支持する中間軸14と、を備えている。ハウジング3は、中間軸14の一端側を収容する軸支持穴17と、第1平歯車8と第2平歯車11が噛み合った状態を維持し且つ中間軸14を第2平歯車11のピッチ円20に沿って軸支持穴17の近傍に案内することにより、第2やまば歯車7を第1やまば歯車6に噛み合わす噛み合い案内溝18と、が形成されている。噛み合い案内溝18は、軸支持穴の近傍で切り上げられる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ハウジングから突出したモータ回転軸に固定された第1やまば歯車と、前記第1やまば歯車と噛み合う第2やまば歯車と、前記第2やまば歯車の背面側に一体に形成され、前記第2やまば歯車の背面側と前記ハウジングの表面との間に配置される第1平歯車と、を有する二段歯車と、前記第2やまば歯車の背面側で前記第1平歯車と噛み合うように出力軸に固定された第2平歯車と、前記二段歯車の軸穴に嵌合されて、前記二段歯車を相対回転可能に且つスライド移動可能に支持する中間軸と、を備えた歯車装置であって、前記ハウジングは、前記第1やまば歯車と前記第2やまば歯車の所望の噛み合い位置において、前記二段歯車の軸穴に嵌合された前記中間軸の一端側を収容する軸支持穴と、前記第1平歯車と前記第2平歯車が噛み合った状態を維持し且つ前記二段歯車の前記軸穴に嵌合された前記中間軸を前記第2平歯車のピッチ円に沿って前記軸支持穴の近傍に案内することにより、前記第2やまば歯車を前記第1やまば歯車に噛み合わす噛み合い案内溝と、が形成され、前記噛み合い案内溝は、溝深さが前記軸支持穴の近傍で前記ハウジングの表面まで滑らかに漸減するように形成された、ことを特徴とする歯車装置。

請求項2

前記第2やまば歯車は前記第1平歯車よりも大径である、ことを特徴とする請求項1に記載の歯車装置。

請求項3

ハウジングから突出したモータの回転軸に固定された第1やまば歯車と、前記第1やまば歯車と噛み合う第2やまば歯車と、前記第2やまば歯車の背面側に一体に形成され、前記第2やまば歯車の背面側と前記ハウジングの表面との間に配置される第1はすば歯車と、を有する二段歯車と、前記第2やまば歯車の背面側で前記第1平歯車と噛み合うように出力軸に固定された第2はすば歯車と、前記二段歯車の軸穴に嵌合されて、前記二段歯車を相対回転可能に且つスライド移動可能に支持する中間軸と、を備えた歯車装置であって、前記ハウジングは、前記第1やまば歯車と前記第2やまば歯車の所望の噛み合い位置において、前記二段歯車に軸穴に嵌合された前記中間軸の一端側を収容する軸支持穴と、前記第1はすば歯車と前記第2はすば歯車が噛み合った状態を維持し且つ前記二段歯車の前記軸穴に嵌合された前記中間軸を前記第2はすば歯車のピッチ円に沿って前記軸支持穴の近傍に案内することにより、前記第2やまば歯車を前記第1やまば歯車に噛み合わす噛み合い案内溝と、が形成され、前記噛み合い案内溝は、溝深さが前記軸支持穴の近傍で前記ハウジングの表面まで滑らかに漸減するように形成された、ことを特徴とする歯車装置。

請求項4

前記第2やまば歯車は前記第1はすば歯車よりも大径である、ことを特徴とする請求項3に記載の歯車装置。

請求項5

前記回転軸の軸心、前記中間軸の軸心、及び前記出力軸の軸心は、同一直線状に位置しており、前記噛み合い案内溝は、前記回転軸の軸心と前記出力軸の軸心とを結ぶ直線を対称の軸として一対形成された、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載された歯車装置。

請求項6

ハウジングから突出したモータの回転軸に固定された第1やまば歯車と、前記第1やまば歯車と噛み合う第2やまば歯車と、前記第2やまば歯車の背面側に一体に形成され、前記第2やまば歯車の背面側と前記ハウジングの表面との間に配置される第1平歯車と、を有する二段歯車と、前記第2やまば歯車の背面側で前記第1平歯車と噛み合うように出力軸に固定された第2平歯車と、前記二段歯車の軸穴に嵌合されて、前記二段歯車を相対回転可能に且つスライド移動可能に支持する中間軸と、を備えた歯車装置の組立方法であって、前記ハウジングは、前記第1やまば歯車と前記第2やまば歯車の所望の噛み合い位置において、前記二段歯車の軸穴に嵌合された前記中間軸の一端側を収容する軸支持穴と、前記第1平歯車と前記第2平歯車が噛み合った状態を維持し且つ前記二段歯車の前記軸穴に嵌合された前記中間軸を前記第2平歯車のピッチ円に沿って前記軸支持穴の近傍に案内することにより、前記第2やまば歯車を前記第1やまば歯車に噛み合わす噛み合い案内溝と、が形成され、前記噛み合い案内溝は、溝深さが前記軸支持穴の近傍で前記ハウジングの表面まで滑らかに漸減するように形成されており、前記第1平歯車を前記第2平歯車に噛み合わせると共に、前記中間軸の一端側を前記噛み合い案内溝に係合させた後、前記中間軸を前記二段歯車と共に前記軸支持穴に向けて前記噛み合い案内溝に沿って移動させ、前記二段歯車の前記第2やまば歯車を前記第1やまば歯車に噛み合わせ、更に、前記中間軸を前記二段歯車と共に前記軸支持穴に向けて移動させて、前記中間軸を前記軸支持穴の近傍に位置させることにより、前記第1平歯車と前記第2平歯車との噛み合いを維持しながら、前記第2やまば歯車と前記第1やまば歯車の噛み合いを進行させた後、前記中間軸を前記二段歯車と共に前記軸支持穴上まで移動させ、前記中間軸を前記軸支持穴内に落下させる、ことを特徴とする歯車装置の組立方法。

請求項7

ハウジングから突出したモータの回転軸に固定された第1やまば歯車と、前記第1やまば歯車と噛み合う第2やまば歯車と、前記第2やまば歯車の背面側に一体に形成され、前記第2やまば歯車の背面側と前記ハウジングの表面との間に配置される第1はすば歯車と、を有する二段歯車と、前記第2やまば歯車の背面側で前記第1はすば歯車と噛み合うように出力軸に固定された第2はすば歯車と、前記二段歯車の軸穴に嵌合されて、前記二段歯車を相対回転可能に且つスライド移動可能に支持する中間軸と、を備えた歯車装置の組立方法であって、前記ハウジングは、前記第1やまば歯車と前記第2やまば歯車の所望の噛み合い位置において、前記二段歯車に軸穴に嵌合された前記中間軸の一端側を収容する軸支持穴と、前記第1はすば歯車と前記第2はすば歯車が噛み合った状態を維持し且つ前記二段歯車の前記軸穴に嵌合された前記中間軸を前記第2はすば歯車のピッチ円に沿って前記軸支持穴の近傍に案内することにより、前記第2やまば歯車を前記第1やまば歯車に噛み合わす噛み合い案内溝と、が形成され、前記噛み合い案内溝は、溝深さが前記軸支持穴の近傍で前記ハウジングの表面まで滑らかに漸減するように形成されており、前記第1はすば歯車を前記第2はすば歯車に噛み合わせると共に、前記中間軸の一端側を前記噛み合い案内溝に係合させた後、前記中間軸を前記二段歯車と共に前記軸支持穴に向けて前記噛み合い案内溝に沿って移動させ、前記二段歯車の前記第2やまば歯車を前記第1やまば歯車に噛み合わせ、更に、前記中間軸を前記二段歯車と共に前記軸支持穴に向けて移動させて、前記中間軸を前記軸支持穴の近傍に位置させることにより、前記第1はすば歯車と前記第2はすば歯車との噛み合いを維持しながら、前記第2やまば歯車と前記第1やまば歯車の噛み合いを進行させた後、前記中間軸を前記二段歯車と共に前記軸支持穴上まで移動させ、前記中間軸を前記軸支持穴内に落下させる、ことを特徴とする歯車装置の組立方法。

請求項8

ハウジングから突出したモータの回転軸に固定された第1やまば歯車と、前記第1やまば歯車と噛み合う第2やまば歯車と、前記第2やまば歯車の背面側に一体に形成され、前記第2やまば歯車の背面側と前記ハウジングの表面との間に配置される第1平歯車と、を有する二段歯車と、前記第2やまば歯車の背面側で前記第1平歯車と噛み合うように出力軸に固定された第2平歯車と、前記二段歯車の軸穴に嵌合されて、前記二段歯車を相対回転可能に且つスライド移動可能に支持する中間軸と、を備えた歯車装置の組立方法であって、前記ハウジングは、前記第1やまば歯車と前記第2やまば歯車の所望の噛み合い位置において、前記二段歯車の軸穴に嵌合された前記中間軸の一端側を収容する軸支持穴が形成されており、前記第1平歯車を前記第2平歯車に噛み合わせた後、前記二段歯車及び前記二段歯車の前記軸穴に嵌合された前記中間軸を前記第2平歯車のピッチ円に沿った方向で且つ前記軸支持穴に向かう方向へ移動させ、前記二段歯車の前記第2やまば歯車を前記第1やまば歯車に噛み合わせ、更に、前記二段歯車及び前記二段歯車の前記軸穴に嵌合された前記中間軸を前記第2平歯車のピッチ円に沿った方向で且つ前記軸支持穴に向かう方向へ移動させて、前記中間軸を前記軸支持穴の近傍に位置させることにより、前記第1平歯車と前記第2平歯車との噛み合いを維持しながら、前記第2やまば歯車と前記第1やまば歯車の噛み合いを進行させた後、前記中間軸を前記二段歯車と共に前記軸支持穴上まで移動させ、前記中間軸を前記軸支持穴内に落下させる、ことを特徴とする歯車装置の組立方法。

請求項9

ハウジングから突出したモータの回転軸に固定された第1やまば歯車と、前記第1やまば歯車と噛み合う第2やまば歯車と、前記第2やまば歯車の背面側に一体に形成され、前記第2やまば歯車の背面側と前記ハウジングの表面との間に配置される第1はすば歯車と、を有する二段歯車と、前記第2やまば歯車の背面側で前記第1平歯車と噛み合うように出力軸に固定された第2はすば歯車と、前記二段歯車の軸穴に嵌合されて、前記二段歯車を相対回転可能に且つスライド移動可能に支持する中間軸と、を備えた歯車装置の組立方法であって、前記ハウジングは、前記第1やまば歯車と前記第2やまば歯車の所望の噛み合い位置において、前記二段歯車の軸穴に嵌合された前記中間軸の一端側を収容する軸支持穴が形成されており、前記第1はすば歯車を前記第2はすば歯車に噛み合わせた後、前記二段歯車及び前記二段歯車の前記軸穴に嵌合された前記中間軸を前記第2はすば歯車のピッチ円に沿った方向で且つ前記軸支持穴に向かう方向へ移動させ、前記二段歯車の前記第2やまば歯車を前記第1やまば歯車に噛み合わせ、更に、前記二段歯車及び前記二段歯車の前記軸穴に嵌合された前記中間軸を前記第2はすば歯車のピッチ円に沿った方向で且つ前記軸支持穴に向かう方向へ移動させて、前記中間軸を前記軸支持穴の近傍に位置させることにより、前記第1はすば歯車と前記第2はすば歯車との噛み合いを維持しながら、前記第2やまば歯車と前記第1やまば歯車の噛み合いを進行させた後、前記中間軸を前記二段歯車と共に前記軸支持穴上まで移動させ、前記中間軸を前記軸支持穴内に落下させる、ことを特徴とする歯車装置の組立方法。

技術分野

0001

この発明は、動力伝達機構を構成する歯車装置及び歯車装置の組立方法に関するものである。

背景技術

0002

従来、動力伝達機構を構成する歯車装置は、はすば歯車同士を噛み合わせて回転伝達することにより、回転伝達時における作動音を低減するようになっているが、はすば歯車同士の噛み合いによって生じるスラスト力の悪影響を無視できない場合に、やまば歯車がはすば歯車に代えて使用される(特許文献1参照)。

0003

図11は、はすば歯車に代えてやまば歯車を使用した歯車装置100を示すものである。この図11に示す歯車装置100の歯車列101は、モータ102の回転軸103に固定された第1やまば歯車104と、この第1やまば歯車104と噛み合う第2やまば歯車105と、この第2やまば歯車105の背面105a側(ハウジング106に対向する面側)に一体に形成された第1平歯車107と、この第1平歯車107と第2やまば歯車105の背面105a側で噛み合う第2平歯車108とで構成されている。この図11に示す歯車装置100は、第2やまば歯車105を第1やまば歯車104よりも大径にし(歯数を多くし)、第2平歯車108を第1平歯車107よりも大径にして(歯数を多くして)、モータ102の回転を第1やまば歯車104、第2やまば歯車105、第1平歯車107、第2平歯車108の順で伝達することによって減速し、この減速したモータ102の回転を第2平歯車108と一体に回動する出力軸110から被駆動部(図示せず)に伝達するようになっている。

先行技術

0004

特開平8−284677号公報

発明が解決しようとする課題

0005

図11に示す歯車装置100は、モータ102の回転軸103に固定された第1やまば歯車104と出力軸110に固定された第2平歯車108に対し、第2やまば歯車105及び第1平歯車107からなる二段歯車111を噛み合わせて組み立てる必要がある。この図11に示す歯車装置100おいて、二段歯車111は、第1平歯車107を第2平歯車108に噛み合わせながら、第2やまば歯車105を第1やまば歯車104に噛み合わせなければならない。このような歯車装置100の組立を可能にするには、特許文献1に開示されたように、第1やまば歯車104を第1はすば歯車104aと第2はすば歯車104bに歯幅方向に沿って二分割し、第1はすば歯車104aに第2やまば歯車105を噛み合わせた後、第2はすば歯車104bを第2やまば歯車105に噛み合わせ、第2はすば歯車104bと第1はすば歯車104aを複数のボルトで固定して一体化することが考えられる(図12参照)。しかしながら、図11に示す歯車装置100は、モータ102の回転を減速するためのものであり、第1やまば歯車104が小径であるため、複数の固定用のボルトを配置するスペースがなく、特許文献1に開示された技術を適用できないという問題を有していた。

0006

そこで、本願出願人は、やまば歯車同士の噛み合わせが必要となる歯車列を容易に組立ることが可能な歯車装置及びその歯車装置の組立方法を開発した。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、
(A).ハウジング3から突出したモータ4の回転軸5に固定された第1やまば歯車6と、
(B).前記第1やまば歯車6と噛み合う第2やまば歯車7と、前記第2やまば歯車7の背面7a側に一体に形成され、前記第2やまば歯車7の背面7a側と前記ハウジング3の表面3aとの間に配置される第1平歯車8と、を有する二段歯車12と、
(C).前記第2やまば歯車7の背面7a側で前記第1平歯車8と噛み合うように出力軸10に固定された第2平歯車11と、
(D).前記二段歯車12の軸穴13に嵌合されて、前記二段歯車12を相対回転可能に且つスライド移動可能に支持する中間軸14と、
を備えた歯車装置1に関するものである。
そして、前記ハウジング3は、前記第1やまば歯車6と前記第2やまば歯車7の所望の噛み合い位置において、前記二段歯車12の軸穴13に嵌合された前記中間軸14の一端側を収容する軸支持穴17と、前記第1平歯車8と前記第2平歯車11が噛み合った状態を維持し且つ前記二段歯車12の前記軸穴13に嵌合された前記中間軸14を前記第2平歯車11のピッチ円20に沿って前記軸支持穴17の近傍に案内することにより、前記第2やまば歯車7を前記第1やまば歯車6に噛み合わす噛み合い案内溝18と、が形成されている。また、前記噛み合い案内溝18は、溝深さが前記軸支持穴17の近傍で前記ハウジング3の表面3aまで滑らかに漸減するように形成されている。

0008

また、本発明は、
(A).ハウジング3から突出したモータ4の回転軸5に固定された第1やまば歯車6と、
(B).前記第1やまば歯車6と噛み合う第2やまば歯車7と、前記第2やまば歯車7の背面7a側に一体に形成され、前記第2やまば歯車7の背面7a側と前記ハウジング3の表面3aとの間に配置される第1はすば歯車(8)と、を有する二段歯車12と、
(C).前記第2やまば歯車7の背面7a側で前記第1はすば歯車(8)と噛み合うように出力軸10に固定された第2はすば歯車(11)と、
(D).前記二段歯車12の軸穴13に嵌合されて、前記二段歯車12を相対回転可能に且つスライド移動可能に支持する中間軸14と、
を備えた歯車装置1に関するものである。
そして、前記ハウジング3は、前記第1やまば歯車6と前記第2やまば歯車7の所望の噛み合い位置において、前記二段歯車12の軸穴13に嵌合された前記中間軸14の一端側を収容する軸支持穴17と、前記第1はすば歯車(8)と前記第2はすば歯車(11)が噛み合った状態を維持し且つ前記二段歯車12の前記軸穴13に嵌合された前記中間軸14を前記第2はすば歯車(11)のピッチ円20に沿って前記軸支持穴17の近傍に案内することにより、前記第2やまば歯車7を前記第1やまば歯車6に噛み合わす噛み合い案内溝18と、が形成されている。また、前記噛み合い案内溝18は、溝深さが前記軸支持穴17の近傍で前記ハウジング3の表面3aまで滑らかに漸減するように形成されている。

発明の効果

0009

本発明の歯車装置によれば、二段歯車の第1平歯車を第2平歯車に噛み合わせると共に、二段歯車の中間軸を噛み合い案内溝に係合し、中間軸を噛み合い案内溝に沿って移動させるだけで、二段歯車の第2やまば歯車を第1やまば歯車に噛み合わせることができると共に、二段歯車の中間軸を円滑に軸支持穴まで移動させることができる。その結果、本発明に係る歯車装置は、モータの回転軸に固定された第1やまば歯車とこの第1やまば歯車と噛み合う二段歯車の第2やまば歯車、及び二段歯車の第1平歯車とこの第1平歯車と噛み合う第2平歯車の組立を容易に行うことができる。

0010

また、本発明の歯車装置によれば、二段歯車の第1はすば歯車を第2はすば歯車に噛み合わせると共に、二段歯車の中間軸を噛み合い案内溝に係合し、中間軸を噛み合い案内溝に沿って移動させるだけで、二段歯車の第2やまば歯車を第1やまば歯車に噛み合わせることができると共に、二段歯車の中間軸を円滑に軸支持穴まで移動させることができる。その結果、本発明に係る歯車装置は、モータの回転軸に固定された第1やまば歯車とこの第1やまば歯車と噛み合う二段歯車の第2やまば歯車、及び二段歯車の第1はすば歯車とこの第1はすば歯車と噛み合う第2はすば歯車の組立を容易に行うことができる。

図面の簡単な説明

0011

本発明の第1実施形態に係る歯車装置を示す図であり、図1(a)が歯車装置の平面図(歯車装置のカバーを取り外して示す平面図であり、二段歯車及び第2平歯車を透明化して示す図)、図1(b)が歯車装置の縦断面図である。
本発明の第1実施形態に係る歯車装置の第1組立ステップを示す図であり、図2(a)が歯車装置のカバーを省略して示す平面図(二段歯車及び第2平歯車を透明化して示す図)、図2(b)が図2(a)のA1−A1線に沿って切断して示す歯車装置の断面図である。
本発明の第1実施形態に係る歯車装置の第2組立ステップを示す図であり、図3(a)が歯車装置のカバーを省略して示す平面図(二段歯車及び第2平歯車を透明化して示す図)、図3(b)が図3(a)のA2−A2線に沿って切断して示す歯車装置の断面図である。
本発明の第1実施形態に係る歯車装置の第3組立ステップを示す図であり、図4(a)が歯車装置のカバーを省略して示す平面図(二段歯車及び第2平歯車を透明化して示す図)、図4(b)が図4(a)のA3−A3線に沿って切断して示す歯車装置の断面図である。
本発明の第1実施形態に係る歯車装置の第4組立ステップを示す図であり、図5(a)が歯車装置のカバーを省略して示す平面図(二段歯車及び第2平歯車を透明化して示す図)、図5(b)が図5(a)のA4−A4線に沿って切断して示す歯車装置の断面図である。
本発明の第2実施形態に係る歯車装置を示す図であり、図6(a)が歯車装置の平面図(歯車装置のカバーを取り外して示す平面図であり、二段歯車及び第2平歯車を透明化して示す図)、図6(b)が歯車装置の縦断面図である。
本発明の第2実施形態に係る歯車装置の第1組立ステップを示す図であり、図7(a)が歯車装置のカバーを省略して示す平面図(二段歯車及び第2平歯車を透明化して示す図)、図7(b)が図7(a)のA5−A5線に沿って切断して示す歯車装置の断面図である。
本発明の第2実施形態に係る歯車装置の第2組立ステップを示す図であり、図8(a)が歯車装置のカバーを省略して示す平面図(二段歯車及び第2平歯車を透明化して示す図)、図8(b)が図8(a)のA6−A6線に沿って切断して示す歯車装置の断面図である。
本発明の第2実施形態に係る歯車装置の第3組立ステップを示す図であり、図9(a)が歯車装置のカバーを省略して示す平面図(二段歯車及び第2平歯車を透明化して示す図)、図9(b)が図9(a)のA7−A7線に沿って切断して示す歯車装置の断面図である。
本発明の第2実施形態に係る歯車装置の第4組立ステップを示す図であり、図10(a)が歯車装置のカバーを省略して示す平面図(二段歯車及び第2平歯車を透明化して示す図)、図10(b)が図10(a)のA8−A8線に沿って切断して示す歯車装置の断面図である。
開発対象となった歯車装置を示す図であり、図11(a)が歯車装置の平面図(歯車装置のカバーを取り外して示す平面図)、図11(b)が歯車装置の縦断面図である。
図12(a)が図11に示した歯車装置の第1の組立状態を示す図であり、図12(b)が図11に示した歯車装置の第2の組立状態を示す図である。

実施例

0012

[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づき詳述する。
(歯車装置)
図1は、本発明の第1実施形態に係る歯車装置1を示す図である。なお、図1(a)は、歯車装置1の平面図(歯車装置1のカバー2を取り外して示す平面図)である。また、図1(b)は、歯車装置1の縦断面図である。また、本実施形態において、図1(a)は、歯車装置1の構造を理解し易くするため、以下に詳述する二段歯車12及び第2平歯車11を透明化して示してある。

0013

この図1に示す歯車装置1は、ハウジング3から突出するモータ4の回転軸5に固定された第1やまば歯車6と、この第1やまば歯車6と噛み合う第2やまば歯車7と、第2やまば歯車7の背面7a側に一体に形成され、第2やまば歯車7の背面7a側とハウジング3の表面3aとの間に配置される第1平歯車8と、第2やまば歯車7の背面7a側で第1平歯車8と噛み合うように出力軸10に固定された第2平歯車11と、を有している。そして、第2やまば歯車7と第1平歯車8は、二段歯車12を構成し、回転中心位置に軸穴13が形成され、その軸穴13に中間軸14が相対回動可能に且つスライド移動可能に嵌合されるようになっている。このように、歯車装置1は、第1やまば歯車6、第2やまば歯車7、第1平歯車8、及び第2平歯車11によって歯車列15が構成されている。なお、第1やまば歯車6、二段歯車12、及び第2平歯車11は、合成樹脂材料ポリアミドポリアセタール等)又は金属(黄銅ステンレス鋼等)で形成されている。

0014

この図1に示すように、歯車装置1は、第2やまば歯車7が第1やまば歯車6よりも大径(歯数が多く)、第2平歯車11が第1平歯車8よりも大径に(歯数が多く)形成されており、モータ4の回転軸5の回転を減速して出力軸10伝達するようになっている。また、第1平歯車8は、第2やまば歯車7よりも小径であり、第2やまば歯車7の上方(表面側)から第1平歯車8との噛み合い位置を視認することができないようになっている。なお、出力軸10は、ハウジング3の内部において、図示しない被駆動部に接続され、回転を被駆動部に伝達するようになっている。

0015

中間軸14は、モータ4の回転軸5の軸心C1と出力軸10の軸心C2とを結ぶ直線16上に軸心C3が位置するように、ハウジング3に形成された軸支持穴17に一端側が収容されて、二段歯車12を回動可能に支持している。すなわち、歯車装置1は、第1やまば歯車6の回転中心(回転軸5の軸心C1)、二段歯車12の回転中心(中間軸14の軸心C3)、及び第2平歯車11の回転中心(出力軸10の軸心C2)が直線16上に位置して、モータ4の回転軸5の回転を出力軸10へ伝達するようになっている。

0016

ハウジング3は、モータ4の回転軸5の軸心C1と出力軸10の軸心C2とを結ぶ直線16を対称の軸とする噛み合い案内溝18が一対形成されている。この噛み合い案内溝18は、第2平歯車11のピッチ円20に沿ってハウジング3の表面3a側(二段歯車12に対向する面側)に形成された長穴であり、溝中心が第2平歯車11のピッチ円20と同心で且つ軸支持穴17の中心を通る仮想円21上に位置するように形成され、中間軸14を軸支持穴17の近傍までスライド移動させることができる(案内できる)ようになっている。また、ハウジング3は、軸支持穴17の開口縁近傍歯車支持面22となる平坦面である。そして、噛み合い案内溝18は、歯車支持面22の近傍において、歯車支持面22に向かうに従って溝深さが漸減し、溝底18aが歯車支持面22(ハウジング3の表面3a)まで切り上がるようになっている。なお、歯車支持面22は、ハウジング3の表面3aと同一の平面であり、二段歯車12を回動可能に支持している。

0017

カバー2は、ハウジング3の表面3a側に着脱可能に固定され、ハウジング3との間に空間23を形成し、その空間23内に第1やまば歯車6、二段歯車12、及び第2平歯車11からなる歯車列15を回動可能に収容するようになっている。このカバー2は、第1やまば歯車6、二段歯車12、及び第2平歯車11からなる歯車列15が組み立てられた後、中間軸14の端部(図1(b)における上端部)を第1の軸受け穴24に係合し、出力軸10の端部(図1(b)における上端部)を第2の軸受け穴25に係合して、ハウジング3に固定される。

0018

(歯車装置の組立方法)
図2は、歯車装置1の第1組立ステップを示す図である。なお、図2(a)は、歯車装置1のカバー2を省略して示す平面図であり、二段歯車12及び第2平歯車11を透明化して示す図である。また、図2(b)は、図2(a)のA1−A1線に沿って切断して示す歯車装置1の断面図である。

0019

この図2に示す歯車装置1の第1組立ステップは、モータ4の回転軸5に固定された第1やまば歯車6と出力軸10に固定された第2平歯車11のうち、先ず第2平歯車11に二段歯車12の第1平歯車8を噛み合わせ、二段歯車12の軸穴13に嵌合された中間軸14の先端側(一端側)を噛み合い案内溝18に係合する。

0020

図3は、歯車装置1の第2組立ステップを示す図である。なお、図3(a)は、歯車装置1のカバー2を省略して示す平面図であり、二段歯車12及び第2平歯車11を透明化して示す図である。また、図3(b)は、図3(a)のA2−A2線に沿って切断して示す歯車装置1の断面図である。

0021

この図3に示す歯車装置1の第2組立ステップは、第1組立ステップにおける中間軸14を二段歯車12と共に軸支持穴17に向けて噛み合い案内溝18に沿って移動させ、二段歯車12の第2やまば歯車7を第1やまば歯車6に噛み合わせる。この際、中間軸14及び二段歯車12は、第1平歯車8と第2平歯車11との噛み合いを維持した状態で、第2平歯車11のピッチ円20と同心の仮想円21に沿って移動する。また、この図3に示す歯車装置1の第2組立ステップにおいて、中間軸14は、噛み合い案内溝18内に位置し、軸支持穴17の開口縁近傍の歯車支持面22に到達していない。

0022

図4は、歯車装置1の第3組立ステップを示す図である。なお、図4(a)は、歯車装置1のカバー2を省略して示す平面図であり、二段歯車12及び第2平歯車11を透明化して示す図である。また、図4(b)は、図4(a)のA3−A3線に沿って切断して示す歯車装置1の断面図である。

0023

この図4に示す歯車装置1の第3組立ステップは、第2組立ステップにおける中間軸14を二段歯車12と共に更に軸支持穴17に向けて移動させ、中間軸14を歯車支持面22上の軸支持穴17の近傍に位置させる。この際、二段歯車12は、第1平歯車8と第2平歯車11との噛み合いを維持しながら、第2やまば歯車7と第1やまば歯車6の噛み合いを進行させる。

0024

図5は、歯車装置1の第4組立ステップを示す図である。なお、図5(a)は、歯車装置1のカバー2を省略して示す平面図であり、二段歯車12及び第2平歯車11を透明化して示す図である。また、図5(b)は、図5(a)のA4−A4線に沿って切断して示す歯車装置1の断面図である。

0025

この図5に示す歯車装置1の第4組立ステップは、第3組立ステップにおける中間軸14を二段歯車12と共に軸支持穴17上まで移動させ、中間軸14を軸支持穴17内に落下させる。この際、二段歯車12の第1平歯車8が第2平歯車11と噛み合い、二段歯車12の第2やまば歯車7が第1やまば歯車6と噛み合っているため、二段歯車12の回転中心(中間軸14の軸心C2)は仮想円21に沿って移動することになる。これにより、第1やまば歯車6、二段歯車12(第2やまば歯車7、第1平歯車8)、及び第2平歯車11が所望の噛み合い位置(第1やまば歯車6の回転中心、二段歯車12の回転中心、及び第2平歯車11の回転中心が直線16上に位置する噛み合い位置)で噛み合い、モータ4の回転軸5の回転が第1やまば歯車6、二段歯車12、及び第2平歯車11を介して円滑に出力軸10に伝達される。

0026

(第1実施形態の効果)
以上のように、本実施形態の歯車装置1によれば、二段歯車12の第1平歯車8を第2平歯車11に噛み合わせると共に、二段歯車12の中間軸14を噛み合い案内溝18に係合し、中間軸14を噛み合い案内溝18に沿って移動させるだけで、二段歯車12の第2やまば歯車7を第1やまば歯車6に噛み合わせることができると共に、二段歯車12の中間軸14を円滑に軸支持穴17まで移動させることができる。その結果、本実施形態に係る歯車装置1は、モータ4の回転軸5に固定された第1やまば歯車6とこの第1やまば歯車6と噛み合う二段歯車12の第2やまば歯車7、及び二段歯車12の第1平歯車8とこの第1平歯車8と噛み合う第2平歯車11の組立を容易に行える。

0027

また、本実施形態の歯車装置1は、中間軸14を噛み合い案内溝18に係合するだけで第1平歯車8と第2平歯車11の軸間距離が定まるため、第2やまば歯車7の上方から第1平歯車8と第2平歯車11の噛み合い位置が視認できない状態においても、第1平歯車8を第2平歯車11に容易に噛み合わせることが可能になる。

0028

また、本実施形態の歯車装置1は、モータ4の回転軸5の軸心C1と出力軸10の軸心C2とを結ぶ直線16を対称の軸とする噛み合い案内溝18がハウジング3に一対形成されているため、組立作業者の作業がし易い噛み合い案内溝18を選択して使用することが可能であり、組立の作業効率が向上する。

0029

また、本実施形態に係る歯車装置1の組立方法によれば、二段歯車12の第1平歯車8を第2平歯車11に噛み合わせると共に、二段歯車12の中間軸14を噛み合い案内溝18に係合し、中間軸14を噛み合い案内溝18に沿って移動させるだけで、二段歯車12の第2やまば歯車7を第1やまば歯車6に噛み合わせることができると共に、二段歯車12の中間軸14を円滑に軸支持穴17まで移動させることができる。その結果、本実施形態に係る歯車装置1の組立方法は、モータ4の回転軸5に固定された第1やまば歯車6とこの第1やまば歯車6と噛み合う二段歯車12の第2やまば歯車7、及び二段歯車12の第1平歯車8とこの第1平歯車8と噛み合う第2平歯車11の組立を容易に行える。

0030

[第2実施形態]
(歯車装置)
図6は、本発明の第2実施形態に係る歯車装置1を示す図である。この図6に示す歯車装置1は、噛み合い案内溝18が形成されていない点を除き、第1実施形態に係る歯車装置1と共通する構成であるため、第1実施形態に係る歯車装置1と同一構成部分に同一符号を付し、重複する説明を省略する。なお、図6(a)は、歯車装置1の平面図(歯車装置1のカバー2を取り外して示す平面図)である。また、図6(b)は、歯車装置1の縦断面図である。また、本実施形態において、図6(a)は、歯車装置1の構造を理解し易くするため、二段歯車12及び第2平歯車11を透明化して示してある。

0031

(歯車装置の組立方法)
図7は、本実施形態に係る歯車装置1の第1組立ステップを示す図である。なお、図7(a)は、歯車装置1のカバー2を省略して示す平面図であり、二段歯車12及び第2平歯車11を透明化して示す図である。また、図7(b)は、図7(a)のA5−A5線に沿って切断して示す歯車装置1の断面図である。

0032

この図7に示す歯車装置1の第1組立ステップは、モータ4の回転軸5に固定された第1やまば歯車6と出力軸10に固定された第2平歯車11のうち、先ず第2平歯車11に二段歯車12の第1平歯車8を噛み合わせる。この際、二段歯車12の第2やまば歯車7と第1やまば歯車6は、噛み合っていない。なお、二段歯車12の軸穴13には、中間軸14が相対回転可能に且つスライド移動可能に嵌合されている。

0033

図8は、本実施形態に係る歯車装置1の第2組立ステップを示す図である。なお、図8(a)は、歯車装置1のカバー2を省略して示す平面図であり、二段歯車12及び第2平歯車11を透明化して示す図である。また、図8(b)は、図8(a)のA6−A6線に沿って切断して示す歯車装置1の断面図である。

0034

この図8に示す歯車装置1の第2組立ステップは、第1組立ステップにおける二段歯車12及び中間軸14を第1平歯車8と第2平歯車11の噛み合い状態を維持しながら第2平歯車11のピッチ円20に沿った方向で且つ軸支持穴17に向かう方向へ移動させ、二段歯車12の第2やまば歯車7を第1やまば歯車6に噛み合わせる。

0035

図9は、本実施形態に係る歯車装置1の第3組立ステップを示す図である。なお、図9(a)は、歯車装置1のカバー2を省略して示す平面図であり、二段歯車12及び第2平歯車11を透明化して示す図である。また、図9(b)は、図9(a)のA7−A7線に沿って切断して示す歯車装置1の断面図である。

0036

この図9に示す歯車装置1の第3組立ステップは、第2組立ステップにおける二段歯車12及び中間軸14を更に第2平歯車11のピッチ円20に沿った方向で且つ軸支持穴17に向かう方向へ移動させ、第1平歯車8と第2平歯車11との噛み合いを維持しながら、第2やまば歯車7と第1やまば歯車6の噛み合いを進行させて、中間軸14を軸支持穴17の近傍に位置させる。

0037

図10は、本実施形態に係る歯車装置1の第4組立ステップを示す図である。なお、図10(a)は、歯車装置1のカバー2を省略して示す平面図であり、二段歯車12及び第2平歯車11を透明化して示す図である。また、図10(b)は、図10(a)のA8−A8線に沿って切断して示す歯車装置1の断面図である。

0038

この図10に示す歯車装置1の第4組立ステップは、第3組立ステップにおける二段歯車12及び中間軸14を第2平歯車11のピッチ円20に沿った方向で且つ軸支持穴17に向かう方向に移動させ、中間軸14を軸支持穴17内に自由落下させる。この際、二段歯車12の第1平歯車8が第2平歯車11と噛み合い、二段歯車12の第2やまば歯車7が第1やまば歯車6と噛み合っているため、二段歯車12の回転中心(中間軸14の軸心C3)は第2平歯車11のピッチ円20と同心の仮想円21に沿って移動することになる。これにより、第1やまば歯車6、二段歯車12(第2やまば歯車7、第1平歯車8)、及び第2平歯車11が所望の噛み合い位置(第1やまば歯車6の回転中心、二段歯車12の回転中心、及び第2平歯車11の回転中心が直線16上に位置する噛み合い位置)で噛み合い、モータ4の回転軸5の回転が第1やまば歯車6、二段歯車12、及び第2平歯車11を介して円滑に出力軸10に伝達される。

0039

(第2実施形態の効果)
以上のように、本実施形態に係る歯車装置1の組立方法によれば、二段歯車12の第1平歯車8を第2平歯車11に噛み合わせ、その第1平歯車8と第2平歯車11の噛み合い状態を維持しながら、二段歯車12及び中間軸14を第2平歯車11のピッチ円20に沿った方向で且つ軸支持穴17に向かう方向へ移動させるだけで、二段歯車12の第2やまば歯車7を第1やまば歯車6に噛み合わせることができると共に、二段歯車12の中間軸14を円滑に軸支持穴17まで移動させることができる。その結果、本実施形態に係る歯車装置1は、モータ4の回転軸5に固定された第1やまば歯車6とこの第1やまば歯車6と噛み合う二段歯車12の第2やまば歯車7、及び二段歯車12の第1平歯車8とこの第1平歯車8と噛み合う第2平歯車11の組立を容易に行うことができる。

0040

[第3実施形態]
本発明に係る歯車装置は、上記第1及び第2実施形態に係る歯車装置1の第1平歯車8と第2平歯車11に代えて、第1はすば歯車(8)と第2はすば歯車(11)の組み合わせにしてもよい。このような本発明の第3実施形態に係る歯車装置の組立方法は、上記第1及び第2実施形態に係る歯車装置1の組立方法と同様である。したがって、本実施形態に係る歯車装置は、上記第1実施形態に係る歯車装置1と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態に係る歯車装置の組立方法は、上記第1及び第2実施形態に係る歯車装置1の組立方法と同様の効果を得ることができる。

0041

1……歯車装置、3……ハウジング、3a……表面、4……モータ、5……回転軸、6……第1やまば歯車、7……第2やまば歯車、7a……背面、8……第1平歯車、(8)……第1はすば歯車、10……出力軸、11……第2平歯車、(11)……第2はすば歯車、12……二段歯車、13……軸穴、14……中間軸、17……軸支持穴、18……噛み合い案内溝、20……ピッチ円

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