JPH08159242A - バックラッシュレス歯車構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラスチックを用いて成形したバックラッシ
ュレス歯車構造を提供する。 【構成】 第１の歯車２と、第１の歯車２と同一モジュ
ール，同一歯数で弾性変形自在なプラスチックを用いて
成形した第２の歯車３とを同軸的に重ね合わせて両者一
体に回転可能に構成し、且つ、第１の歯車２に突起２ｅ
を設ける一方、第２の歯車３に前記突起２ｅと係合して
周方向に弾性変形する弾性片３４を設け、第１の歯車２
と第２の歯車３とを周方向に位相をずらして重ね合わせ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックを用いて
成形したバックラッシュレス歯車構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的に複数の歯車同士を噛合させる
際、歯車同士のバックラッシュを無くして噛合時の騒音
を軽減するために、各種構造形態によるバックラッシュ
レス歯車構造を採用しているものの、このうち第１の歯
車と、第１の歯車と同一モジュール，同一歯数で弾性変
形自在なプラスチックを用いて成形した第２の歯車とを
同軸的に重ね合わせて両者一体に回転可能に構成して、
これら第１，第２の歯車に第３の歯車をバックラッシュ
レスで噛合させる技術思想が特開平４−１９１５５４号
公報に開示されている。

【０００３】図６（Ａ），（Ｂ）は従来のバックラッシ
ュレス歯車構造を示した上面図及び正面図である。

【０００４】図６（Ａ），（Ｂ）に示した従来のバック
ラッシュレス歯車構造１００は、特開平４−１９１５５
４号公報に開示されており、ここでは要点のみを簡略に
説明する。

【０００５】図６（Ａ），（Ｂ）に示した従来のバック
ラッシュレス歯車構造１００において、第１の歯車（公
報ではカウンタギアと呼称）１０１は、外周に多数の歯
部１０１ａが形成され、内周中心部にスプライン部１０
１ｂが形成されている。

【０００６】一方、第２の歯車（公報ではシザーズギア
と呼称）１０２は、薄い合成樹脂性のもので、外周に第
１の歯車１０１と同一歯数の歯部１０２ａが形成され、
内周中心部にスプライン部１０２ｂが形成されている。
また、第２の歯車１０２の内外周間には、多数の切抜き
孔１０２ｃが形成されていて、切抜き孔１０２ｃ間がリ
ム部１０２ｄとなっている。

【０００７】従って、第１の歯車１０１に第２の歯車１
０２を同軸的に重ね合わせ、且つ、これら第１，第２の
歯車１０１，１０２に第３の歯車１０３を噛合させた
際、第２の歯車１０２は周方向の作用力に対して同方向
にわずかに弾性変形すると共に、歯部１０２ａは周方向
に変形可能になっている。更に、上記組付状態におい
て、第２の歯車１０２は第１の歯車１０１に対して回転
方向にＳだけ位相差が確保されている。また、第１の歯
車１０１と第３の歯車１０３間のバックラッシュをｂ
（図示せず）とすると、第１の歯車１０１と第２の歯車
１０２間の隙間は（Ｓ−ｂ）となり、（Ｓ−ｂ）≧０で
あれば（Ｓ−ｂ）だけ回転方向に弾性変形してバックラ
ッシュを零とするので、各歯車１０１〜１０３の噛合時
の騒音を軽減することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来のバックラッシュレス歯車構造１００では、第２の歯
車１０２が合成樹脂性を用いて薄く形成され、且つ、内
外周間に形成した多数の切抜き孔１０２ｃと切抜き孔１
０２ｃ間に形成したリム部１０２ｄとにより、歯部１０
２ａが周方向に弾性変形可能になっているものの、上記
した形状から歯部１０２ａの剛性が小さく捩じれ易く、
このため第２の歯車１０２は繰り返し使用に対して耐久
性が劣るなどの問題が発生している。また、第１，第２
の歯車１０１，１０２は内周中心部にスプライン部１０
１ｂ，１０２ｂを形成しているため、第１，第２の歯車
１０１，１０２の成形型が複雑となると共に、軸加工も
複雑となるなどの問題がある。

【０００９】そこで、特開平４−１９１５５４号公報に
開示された従来のバックラッシュレス歯車構造１００の
技術思想を応用して、簡単な構造で耐久性のあるバック
ラッシュレス歯車構造が望まれている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
てなされたものであり、第１の歯車と、前記第１の歯車
と同一モジュール，同一歯数で弾性変形自在なプラスチ
ックを用いて成形した第２の歯車とを同軸的に重ね合わ
せて両者一体に回転可能に構成してなり、前記第１の歯
車に突起を設ける一方、前記第２の歯車に前記突起と係
合して周方向に弾性変形する弾性片を設け、前記第１の
歯車と前記第２の歯車とを周方向に位相をずらして重ね
合わせたことを特徴とするバックラッシュレス歯車構造
を提供するものである。

【００１１】

【実施例】以下に本発明に係わるバックラッシュレス歯
車構造の一実施例を図１乃至図５を参照して説明する。

【００１２】図１（Ａ），（Ｂ）は本発明に係わるバッ
クラッシュレス歯車構造を示した上面図及び正断面図、
図２は同バックラッシュレス歯車構造において、第１の
歯車と第２の歯車を重ね合わせて第３の歯車に噛合させ
た際に第１の歯車と第２の歯車の位相ずれを示した平面
図、図３（Ａ），（Ｂ）は同バックラッシュレス歯車構
造において、第１の歯車を示した上面図及び正断面図、
図４（Ａ），（Ｂ）は同バックラッシュレス歯車構造に
おいて、第２の歯車を示した上面図及び正断面図、図５
（Ａ），（Ｂ）は同バックラッシュレス歯車構造を一部
変形した変形例を示した正断面図及び下面図である。

【００１３】図１（Ａ），（Ｂ）に示した本発明に係わ
るバックラッシュレス歯車構造１では、第１の歯車２
と、第１の歯車２と同一モジュール，同一歯数で弾性変
形自在なプラスチックを用いて成形した第２の歯車３と
を同軸的に重ね合わせて両者一体に回転可能に構成し、
これら第１，第２の歯車２，３に同一モジュールで形成
した第３の歯車４を噛合させる際、バックラッシュを零
にして、各歯車２〜４の噛合時の騒音を軽減させること
を特徴としている。

【００１４】即ち、図３に示した如く、第１の歯車２
は、プラスチック又は金属を用いて成形されており、外
周に多数の歯部２ａが形成され、内周中心部には大径の
孔２ｂと、この孔２ｂに連接して逃げ孔２ｃが周方向に
３等分して放射状に外周に向けて形成されている。ま
た、第１の歯車２に形成した各逃げ孔２ｃ間の中間部位
には、突起２ｅが周方向に３等分して上面２ｄ上に変形
することなく突出形成されている。

【００１５】一方、図４に示した如く、第２の歯車３
は、弾性変形自在なプラスチックを用いて成形されてお
り、外周に第１の歯車２と同一モジュール，同一歯数で
歯部２ａが形成され、内周中心部には図示しない軸と嵌
合する小径の中心孔３ｂが形成され、この中心孔３ｂと
同心でボス部３ｃが上面３ｄ側に突出しており、このボ
ス部３ｃは第１の歯車２に形成した大径の孔２ｂと同軸
的に嵌合するようになっている。更に、第２の歯車３に
形成したボス部３ｃの上端部に連接して、弾性片３ｅが
周方向に３等分して放射状に外周に向かって延出してお
り、この弾性片３ｅは周方向に弾性変形できるように薄
肉の板バネ状に形成されている。また、第２の歯車３に
形成した弾性片３ｅは、上面３ｄから間隔Ｋを離して上
方に形成されており、この間隔Ｋは第１の歯車２の厚み
より僅かに大きく設定され、上面３ｄ上に第１の歯車２
を重ね合わせることができるようになっている。尚、実
施例では、第２の歯車３に形成した弾性片３ｅを外周に
向かって延出したが、内周に向かって延出する方法も考
えられる。

【００１６】そして、第１の歯車２に形成した大径の孔
２ｂ及び３等分した逃げ孔２ｃを、第２の歯車３に形成
したボス部３ｃ及び３等分した弾性片３ｅと夫々対応さ
せて、第１の歯車２の下面２ｆを第２の歯車３の上面３
ｄ上に重ね合わせる。その後、第１の歯車２を第２の歯
車３に形成したボス部３ｃを中心に回動させて、第１の
歯車２に形成した突起２ｅを第２の歯車３に形成した弾
性片３ｅに係合させながら押し付けると、図１及び図２
に示した状態となる。

【００１７】この際、図２に拡大して示した如く、第１
の歯車２に形成した歯部２ａと第２の歯車３に形成した
歯部３ａとは周方向に僅かの位相ずれＳが生じるよう
に、第１の歯車２に形成した突起２ｅを第２の歯車３に
形成した弾性片３ｅに係合させている。勿論、第１，第
２の歯車２，３に形成した歯部２ａ，３ａの“山”と
“谷”とが合致する程位相がずれないように突起２ｅと
弾性片３ｅとの位置関係は予め設定されているものとす
る。そして、第２の歯車３に形成した弾性片３ｅは周方
向に弾性変形自在であることから、弾性片３ｅは第１の
歯車２に形成した突起２ｅによる押し付け方向と逆方向
の反力を得ることができる。この反力を利用して、第
１，第２の歯車２，３に第３の歯車４を噛合させれば、
バックラッシュが零となり、各歯車２〜４の噛合時の騒
音を軽減させることができる。また、各歯車２〜４の噛
合時には、第１の歯車２と第２の歯車３との係合関係に
より、両歯車２，３は一体となって回転可能となる。

【００１８】尚、第２の歯車３に形成した中心孔３ｂを
図示しない軸に嵌合させた際、第１，第２の歯車２，３
を軸に対して回転自在に支持する場合と、軸に固定する
場合とがある。

【００１９】上記のように構成した本発明に係わるバッ
クラッシュレス歯車構造１では、第１の歯車２と、第１
の歯車２と同一モジュール，同一歯数で弾性変形自在な
プラスチックを用いて成形した第２の歯車３とを同軸的
に重ね合わせて両者一体に回転可能に構成し、且つ、第
１の歯車２に突起２ｅを設ける一方、第２の歯車３に前
記突起２ｅと係合して周方向に弾性変形する弾性片３ｅ
を設け、第１の歯車２と第２の歯車３とを周方向に位相
をずらして重ね合わせたため、バックラッシュを零にし
て各歯車２〜４の噛合時の騒音を軽減させることができ
ることは勿論のこと、とくに、弾性変形自在なプラスチ
ックを用いて成形した第２の歯車３に形成した歯部３ａ
は、全く変形することなく、剛性を高めることができ、
これにより簡単な構造で耐久性のあるバックラッシュレ
ス歯車構造１を安価に提供することができる。

【００２０】次に、本発明に係わるバックラッシュレス
歯車構造１を一部変形した変形例について、図５
（Ａ），（Ｂ）を用いて簡略に説明する。

【００２１】この変形例では、第１，第２の歯車２，３
を一部変形させている。即ち、第１の歯車２は、先に図
３を用いて説明した大径の孔２ｂ及び逃げ孔２ｃを設け
ることなく、図示しない軸と嵌合する中心孔２ｇと、内
周部を周方向に３等分して下面２ｆ側に突出させた突起
２ｅとが形成されている。一方、第２の歯車４は、先に
図４を用いて説明したボス部３ｃ及びこのボス部３ｃに
連接した弾性片３ｅを上面３ｄの上方に突出させること
なく、図示しない軸と嵌合する中心孔３ｇが形成され、
且つ、周方向に弾性変形自在な弾性片３ｅが内周部を周
方向に３等分して放射状に外周に向けて形成した肉抜き
孔３ｈ内に形成されている。そして、第１の歯車２の下
面２ｆと第２の歯車３の上面３ｄとを重ね合わせ、第１
の歯車２に形成した突起２ｅを第２の歯車４に形成した
肉抜き孔３ｈ内に挿入して弾性片３ｅと係合させてい
る。従って、変形例では、第２の歯車３の厚みを薄くで
き、第１，第２の歯車２，３を重ね合わせた時も当然厚
みを薄くでき、且つ、先に説明した同様に各歯車２〜４
の噛合時にバックラッシュを零とすることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述した本発明に係わるバックラッ
シュレス歯車構造によると、第１の歯車と、第１の歯車
と同一モジュール，同一歯数で弾性変形自在なプラスチ
ックを用いて成形した第２の歯車とを同軸的に重ね合わ
せて両者一体に回転可能に構成し、且つ、第１の歯車に
突起を設ける一方、第２の歯車に前記突起と係合して周
方向に弾性変形する弾性片を設け、第１の歯車と第２の
歯車とを周方向に位相をずらして重ね合わせたため、バ
ックラッシュを零にして各歯車の噛合時の騒音を軽減さ
せることができることは勿論のこと、とくに、弾性変形
自在なプラスチックを用いて成形した第２の歯車に形成
した歯部は、全く変形することなく、剛性を高めること
ができ、これにより簡単な構造で耐久性のあるバックラ
ッシュレス歯車構造を安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ），（Ｂ）は本発明に係わるバックラッシ
ュレス歯車構造を示した上面図及び正断面図である。

【図２】本発明に係わるバックラッシュレス歯車構造に
おいて、第１の歯車と第２の歯車を重ね合わせて第３の
歯車に噛合させた際に第１の歯車と第２の歯車の位相ず
れを示した平面図である。

【図３】（Ａ），（Ｂ）は本発明に係わるバックラッシ
ュレス歯車構造において、第１の歯車を示した上面図及
び正断面図である。

【図４】（Ａ），（Ｂ）は本発明に係わるバックラッシ
ュレス歯車構造において、第２の歯車を示した上面図及
び正断面図である。

【図５】（Ａ），（Ｂ）は本発明に係わるバックラッシ
ュレス歯車構造を一部変形した変形例を示した正断面図
及び下面図である。

【図６】（Ａ），（Ｂ）は従来のバックラッシュレス歯
車構造を示した上面図及び正面図である。

【符号の説明】

１…バックラッシュレス歯車構造、２…第１の歯車、２
ｅ…突起、３…第２の歯車、３ｅ…弾性片。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の歯車と、前記第１の歯車と同一モジ
   ュール，同一歯数で弾性変形自在なプラスチックを用い
   て成形した第２の歯車とを同軸的に重ね合わせて両者一
   体に回転可能に構成してなり、 前記第１の歯車に突起を設ける一方、前記第２の歯車に
   前記突起と係合して周方向に弾性変形する弾性片を設
   け、前記第１の歯車と前記第２の歯車とを周方向に位相
   をずらして重ね合わせたことを特徴とするバックラッシ
   ュレス歯車構造。