JP6399740B2 - Gear mechanism - Google Patents
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Description
この発明は、はすば歯車を用いたバックラッシュ防止可能な歯車機構、及びこれに使用するはすば歯車を製作するための歯車の歯切り加工方法に関する。 The present invention relates to a gear mechanism using a helical gear and capable of preventing backlash, and a gear cutting method for manufacturing a helical gear used in the gear mechanism.
歯車機構において、バックラッシュは種々の点で駆動力伝達に好ましくない作用をするので、従来よりバックラッシュを防止するための種々の機構が考えられている。
例えば、特許文献1に示された歯車機構は、バックラッシュが印刷品質を大きく損なう多色印刷の印刷装置における駆動軸(版胴軸)と従動軸(圧胴軸)との間の駆動力伝達を想定して、バックラッシュの防止を図ったものである。
この歯車機構は、図7に示す通り、駆動歯車軸116と一体に駆動される駆動側はすば歯車137と、この駆動側はすば歯車137と噛み合って従動歯車軸119に回転力を伝達する従動側はすば歯車139とを具えた歯車機構であり、前記従動側はすば歯車139は、従動歯車軸119と一体の第1はすば歯車139aと、従動歯車軸119の外周に直接遊嵌された第2はすば歯車139bとを有し、さらに、前記第1はすば歯車139aに対して従動歯車軸119の軸方向に沿った第2はすば歯車139bの移動を案内する案内ピン141と、第2はすば歯車139bを第1はすば歯車139aから離間させるように付勢する付勢手段148とを具えた構成である。
In the gear mechanism, backlash has an unfavorable effect on driving force transmission at various points, and various mechanisms for preventing backlash have been conventionally considered.
For example, the gear mechanism disclosed in
As shown in FIG. 7, the gear mechanism is configured such that a driving side
前記案内ピン141は、従動歯車軸119の周囲に複数配置され、各案内ピン141は、その一端側がボルト142で第1はすば歯車139aにねじ止めされ、他端側が第2はすば歯139bに設けた貫通穴143を貫通している。
さらに、前記案内ピン141と交互に複数本の貫通ボルト144が、第1はすば歯車139aを貫通して第2はすば歯車139bに形成された雌ねじ部145にねじ込まれ、第2はすば歯車139bから突出する貫通ボルト144の先端部にロックナット146がねじ込まれている。
前記付勢手段としての圧縮コイルバネ148は、第1はすば歯車139aと第2はすば歯車139bの対向面における前記貫通ボルト144の位置に形成された凹部147に、貫通ボルト144を囲むように収容されている。したがって、圧縮コイルバネ148は前記の通り第2はすば歯車139bを第1はすば歯車139aから離間させるように付勢している。138、140はキーである。150はスラスト軸受け、151は従動歯車軸119の雄ねじ部149に螺合するナットである。
A plurality of the
Further, a plurality of through
The
この歯車機構を組み立てる際、従動側の第2はすば歯車139bの歯筋を第1はすば歯車139aの歯筋に揃えた整合状態で、かつ圧縮コイルバネ148のばね力が作用した状態で、貫通ボルト144の頭部と第1はすば歯車139aとの間に、バックラッシュ除去を十分除去し得るような隙間Gが形成されるように設定する。この設定は両歯車139b、139aが整合状態で両歯車139b、139a間の隙間が距離Cとなるように初期設定することと同義となるが、その距離Cを設定する初期設定の際に、前記スラスト軸受け150、ナット151を用いる。このスラスト軸受け150及びナット151は初期設定を終えた後は、従動歯車軸119から取り外して、圧縮コイルバネ148のばね力で第2はすば歯車139bを同図で右方に移動させられるようにする。
When assembling the gear mechanism, the second
上記の歯車機構において、圧縮コイルばね148のばね力によって、従動側の第2はすば歯車139bが第1はすば歯車139aから離間する方向に付勢されているので、したがって、駆動側はすば歯車137と従動側はすば歯車(第1はすば歯車139a・第2はすば歯車139b)139との間でのバックラッシュがない状態となる。
この歯車機構が印刷装置に適用された場合で言えば、印刷媒体(ウェブ)の厚みが変ったときは、印刷媒体の厚さに応じてつまり版胴軸(駆動軸)116と圧胴軸(従動軸)119との軸間の距離(すなわち歯車中心間距離)に応じて、従動側の第2はすば歯車139bが第1はすば歯車139aから離間する方向に移動(初期設定の隙間Cの位置からδCだけ移動)して、駆動側はすば歯車137と従動側はすば歯車139(139a,39b)との間のバックラッシュを解消する。すなわち、バックラッシュを自動的に解消する。
In the above gear mechanism, the second
In the case where the gear mechanism is applied to a printing apparatus, when the thickness of the printing medium (web) changes, the plate cylinder shaft (drive shaft) 116 and the impression cylinder shaft (
上記の歯車機構110では、バックラッシュを自動的に解消するための構造として、第2はすば歯車139bを第1はすば歯車139aに対して軸方向に移動案内するための案内ピン141を設ける構造であり、また、第2はすば歯車139bを第1はすば歯車139aから離間させるための付勢手段として圧縮コイルバネ148、貫通ボルト144、凹所147、ロックナット146等を設ける構造であり、また、貫通ボルト144の頭部と第1はすば歯車139aとの間に設ける隙間Gを適切に調整するために、スラスト軸受け150及びナット151を設ける構造等が必要であり、構造として複雑である。また、従動側の第1はすば歯車39aと第2はすば歯車39bとを別個に製作して従動歯車軸119上で組み立てる構造である。
また、そのように複雑な構造であることに伴って、また、従動側の第1はすば歯車139aと第2はすば歯車139bとを別個に製作して組み立てる構造であることで、主として第2はすば歯車139bの機械的強度が低いものとなり、十分大きな駆動力伝達には適用できないと思われる。また構造が複雑なので製作が煩雑となりコストも高くなる。また、スラスト軸受け150、ナット151を用いて前記隙間Gを設定する操作も煩雑である。
In the
In addition, with such a complicated structure, and the structure in which the first
本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、はすば歯車による歯車機構において、簡単な構造でバックラッシュの発生を防止でき、固定従動歯車と可動従動歯車との分割された従動歯車の組立作業が極めて容易で作業性が良好であり、また、機械的強度が高く、製作が容易でそのコストを安くすることができる歯車機構を提供することを目的とする。また、固定従動歯車と可動従動歯車とを、精度よくかつ能率的にかつ安価に歯切り加工することができる歯切り加工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, and in a gear mechanism using a helical gear, the occurrence of backlash can be prevented with a simple structure, and the stationary driven gear and the movable driven gear are divided. It is an object of the present invention to provide a gear mechanism that can easily assemble a driven gear, has good workability, has high mechanical strength, can be easily manufactured, and can reduce its cost. It is another object of the present invention to provide a gear-cutting method capable of gear-cutting a fixed driven gear and a movable driven gear with high accuracy, efficiency, and low cost.
上記課題を解決する請求項1の発明は、駆動軸により駆動される駆動歯車と、前記駆動軸と平行な出力軸としての従動軸上に設けられて前記駆動歯車と噛み合う従動歯車とによる、いずれもはすば歯車を用いた歯車機構であって、
前記従動歯車は、前記従動軸の軸端側に向けて延出するスリーブ部を一体に有するとともに前記従動軸に前記スリーブ部において軸方向の移動を拘束された状態で前記駆動歯車と噛み合う駆動力伝達のための固定従動歯車と、前記固定従動歯車の前記スリーブ部に嵌合して軸方向にのみ移動可能に設けられて前記駆動歯車と噛み合うバックラッシュ防止のための可動従動歯車とからなり、
前記従動軸の軸端部に取り付けられて前記スリーブ部端面のみに当接して前記固定従動歯車の軸方向移動を拘束する固定部材を備え、かつ、前記可動従動歯車を前記固定従動歯車側に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする。
The invention of
The driven gear integrally includes a sleeve portion that extends toward the shaft end of the driven shaft, and a driving force that meshes with the drive gear in a state in which movement of the sleeve portion in the axial direction is restricted by the driven shaft. A fixed driven gear for transmission, and a movable driven gear for preventing backlash that is fitted to the sleeve portion of the fixed driven gear and is movable only in the axial direction and meshes with the drive gear,
A fixed member that is attached to the shaft end portion of the driven shaft and that abuts only the end surface of the sleeve portion and restrains the axial movement of the fixed driven gear; and the movable driven gear is attached to the fixed driven gear side. it characterized by comprising biasing means for energizing.
請求項2は、請求項1の歯車機構において、前記固定従動歯車は、前記従動軸の端部側に段差をつけて形成した細径部に嵌合しており、前記段差部と前記固定部材とにより軸方向移動を拘束されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the gear mechanism according to the first aspect, the fixed driven gear is fitted to a small diameter portion formed with a step on the end side of the driven shaft, and the stepped portion and the fixing member The movement in the axial direction is restricted by the above.
請求項3は、請求項1又は2記載の歯車機構において、前記駆動歯車及び従動歯車は互いの歯車の中心間距離の変動に対応可能な歯車機構であることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the gear mechanism according to the first or second aspect, the drive gear and the driven gear are gear mechanisms capable of responding to variations in the distance between the centers of the gears.
請求項4は、請求項1〜3のいずれか1項の歯車機構において、前記付勢手段は、前記可動従動歯車の固定従動歯車と反対側の側面に設けた凹所に圧縮コイルバネを収容するとともに、この圧縮コイルバネ内を挿通し前記凹所の底面にあけた貫通穴を貫通して、前記固定従動歯車の側面に設けたネジ穴に先端ネジ部が捩じ込まれる頭付きボルトを設けて構成したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the gear mechanism according to any one of the first to third aspects, the urging means houses a compression coil spring in a recess provided on a side surface of the movable driven gear opposite to the fixed driven gear. And a headed bolt that is inserted through the compression coil spring, penetrates a through hole formed in the bottom surface of the recess, and is screwed into a screw hole provided on a side surface of the fixed driven gear. It is characterized by comprising.
請求項5は、請求項1〜4のいずれか1項の歯車機構において、前記固定従動歯車は第1のキーを介して前記従動歯車軸と一体回転可能に結合し、前記可動従動歯車は第2のキーを介し前記スリーブ部に軸方向に摺動可能かつ一体回転可能に結合していることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the gear mechanism according to any one of the first to fourth aspects, the fixed driven gear is coupled to the driven gear shaft through a first key so as to be integrally rotatable, and the movable driven gear is a first gear. It is characterized in that it is slidably connected in the axial direction to the sleeve portion through two keys so as to be integrally rotatable.
請求項6は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の歯車機構が、冷間ロール成形機における駆動歯車軸1の部分を端部に持つ下ロール軸1Aに下ロール20を固定し、従動歯車軸3の部分を端部に持つ上ロール軸3Aに上ロール21を固定し、回転する上下のロール20、21間に帯鋼板を送り込んで帯鋼板に凹凸を形成するロール成形機における歯車機構であって、前記駆動歯車軸1により駆動される駆動歯車と、前記駆動歯車軸と平行な出力軸としての従動歯車軸上に設けられて前記駆動歯車と噛み合う従動歯車とによる、いずれもはすば歯車を用いた歯車機構であることを特徴とする。A sixth aspect of the present invention is the gear mechanism according to any one of the first to fourth aspects, wherein the
本発明において、バックラッシュが生じた場合、可動従動歯車がばね力で固定従動歯車側に近づくことで、自動的にバックラッシュが解消される。ばね力は常に可動従動歯車に作用しているので、バックラッシュの発生を防止できる。
ばねとして、可動従動歯車の歯筋を固定従動歯車の歯筋に揃えた整合状態においてある程度のばね力が作用するような付勢力を有するものを使用する。そのようなばねを用いて組み立てた従動歯車を駆動歯車に噛み合わせると、そのバックラッシュ防止が図られた歯車機構が得られる。
In the present invention, when backlash occurs, the movable driven gear approaches the fixed driven gear side by the spring force, so that the backlash is automatically eliminated. Since the spring force always acts on the movable driven gear, the occurrence of backlash can be prevented.
A spring having an urging force to which a certain amount of spring force acts in an aligned state in which the tooth trace of the movable driven gear is aligned with the tooth trace of the fixed driven gear is used. When the driven gear assembled using such a spring is meshed with the drive gear, a gear mechanism in which the backlash is prevented can be obtained.
上記のように、ばねとして適切な付勢力のばねを用いれば済み、煩雑な初期設定を必要としないので、従動歯車の組立作業が特許文献1と比較して極めて容易であり、作業性が良好である。
なお、ばねの付勢力が適切でない場合は、ばねを収容する凹所が可動従動歯車の外側(固定従動歯車と反対側)の側面にあることにより、頭付きボルトを抜けば直ちにばねを交換することができるので、その点でも作業性がよい。特許文献1では、ばねが可動従動歯車の内側にあるので、ロックナットを外し貫通ボルトを抜き可動従動歯車をスライドさせて固定従動歯車との間隔を広げた上でばねの交換を行なう必要があり、ばねの交換は煩雑である。
As described above, it is sufficient to use a spring having an appropriate biasing force as a spring, and no complicated initial setting is required. Therefore, the assembly work of the driven gear is extremely easy as compared with
If the biasing force of the spring is not appropriate, the spring is replaced immediately after the headed bolt is removed because the recess for housing the spring is on the side of the outer side of the movable driven gear (the side opposite to the fixed driven gear). In this respect, workability is good. In
本発明では、バックラッシュ防止の機構として、可動従動歯車の外側の側面に凹所を形成しその底面に貫通穴をあけ、凹所にばねを収容し、ばねの中を通した頭付きボルトを固定従動歯車側にあけたネジ穴に捩じ込むという簡単な構成で実現され、複雑な構造の特許文献1と比較してシンプルであり、したがって、製作が容易であり、安価に製作できる。
In the present invention, as a mechanism for preventing backlash, a recess is formed in the outer side surface of the movable driven gear, a through hole is formed in the bottom surface, a spring is accommodated in the recess, and a headed bolt that passes through the spring is provided. It is realized with a simple configuration of being screwed into a screw hole formed on the fixed driven gear side, and is simpler than that of
可動従動歯車は、従動軸に直接嵌合するのでなく、固定従動歯車に形成した大径のスリーブ部に嵌合する構成なので、細い従動歯車軸上に直接嵌合する特許文献1の第2はすば歯車と異なり、軸方向の力に対して強度が高いと言える。また、大径のスリーブ部上を摺動するのでその摺動に際して傾く恐れもなく、スムーズな摺動が可能である。 The movable driven gear is not directly fitted to the driven shaft, but is fitted to a large-diameter sleeve portion formed on the fixed driven gear. Unlike helical gears, it can be said that the strength is high against axial forces. In addition, since sliding is performed on the large-diameter sleeve portion, there is no fear of tilting during the sliding, and smooth sliding is possible.
固定従動歯車及び可動従動歯車の歯切り加工を行なう際に、両者を個別に歯切り加工するのでなく、可動従動歯車用の歯車材を固定従動歯車用の歯車材のスリーブ部に嵌合させた状態で両者の歯切り加工を行なうことができるので、精度良い歯切り加工が可能であり、能率的に歯切り加工することができ、安価に加工できる。 When gearing of the fixed driven gear and the movable driven gear is performed, the gear material for the movable driven gear is fitted to the sleeve portion of the gear material for the fixed driven gear instead of individually gearing the two. Since both gears can be cut in the state, gear cutting can be performed with high accuracy, gear cutting can be efficiently performed, and processing can be performed at low cost.
以下、本発明の歯車機構を実施するための形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the gear Organization of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施例の歯車機構の一部省略した断面図、図2は図1のB矢視図(右側面図)である。
この歯車機構10は、原動軸により回転駆動される駆動歯車軸1と一体に駆動される駆動歯車2と、この駆動歯車2と噛み合って従動歯車軸3に回転力を伝達する従動歯車4とからなる。駆動歯車2及び従動歯車4はいずれもはすば歯車であり、また、上下歯車中心間距離の変動に対応できるように転位歯車を用いている。15は原動軸、16は駆動歯車軸1と連結するチェーンカップリングである。
前記従動歯車4は、固定従動歯車5と可動従動歯車6とからなっている。前記固定従動歯車5は、可動従動歯車6側に向けて延出するスリーブ部5aを有している。また、固定従動歯車5は、キー7を介して従動歯車軸3と一体に回転するように結合し、前記従動軸3の軸端にボルト13で取り付けられた円板状の端部プレート(固定部材)8により軸方向の移動を拘束されて、従動軸3に固定されている。なお、前記固定従動歯車は、図1に示されている通り前記従動軸3の端部側に段差をつけて形成した細径部に嵌合しており、前記段差(段差部)と前記端部プレート(固定部材)8とにより軸方向移動を拘束されている。
前記可動従動歯車6は、固定従動歯車5の前記スリーブ部5aに摺動可能に嵌合し、かつ、キー9を介して固定従動歯車5と回転方向に結合して、固定従動歯車5に対して軸方向にのみ移動可能とされている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a gear mechanism according to an embodiment of the present invention, in which a part of the gear mechanism is omitted, and FIG.
The
The driven
The movable driven
前記可動従動歯車6の固定従動歯車5側と反対側の側面に、円周方向に間隔をあけた複数箇所に凹所6aが形成され、この凹所6aの底面に軸方向の貫通穴6bがあけられている。固定従動歯車5の可動従動歯車6側の側面における、前記貫通穴6bの前方位置にネジ穴5bが形成されている。前記凹所6aに、可動従動歯車6を固定従動歯車5側に付勢する付勢手段としての圧縮コイルバネ11が収容され、この圧縮コイルバネ11内を通り貫通穴6bを貫通して、前記固定従動歯車5のネジ穴5bに先端ネジ部が捩じ込まれる頭付きボルト12を備えている。なお、図1では頭付きボルト12の部分は1箇所のみを図示し他の省略している。
On the side surface of the movable driven
図3は上記歯車機構10を冷間ロール成形機における上下ロール軸間の駆動力伝達機構に適用した場合を示す図である。
図示例は、例えば0.3mm〜0.8mmなどの薄い鋼板に多数の凹凸が形成されたエンボス鋼板をロール成形機で製造する場合のものであり、駆動歯車軸1の部分を端部に持つ下ロール軸1Aに下ロール(下エンボスロール)20を固定し、従動歯車軸3の部分を端部に持つ上ロール軸3Aに上ロール(上エンボスロール)21を固定し、回転する上下のロール20、21間に帯鋼板(帯状被転写材)を送り込んで帯鋼板に多数の凹凸を形成してエンボス鋼板を製造する。ロール成形機から送り出されるエンボス鋼板は切断機で所定の長さに切断される。22、23はエンボスロール20、21の両側で上下のロール軸を例えば円筒コロ軸受けで支持するロールスタンドである。
前記上下ロール20、21の凹凸形状は互いに凹凸が逆であり、上下ロール20、21の回転数が高精度に一致していないと、上下ロールの凹凸に位置ずれが生じて精度よい凹凸形状が得られない。したがって、上下のエンボスロール20、21を組み込んでエンボス鋼板を成形するロール成形機(転写装置)は、上下のロール軸の回転数を精度よく一致させる必要があり、したがって、上下ロール軸間の駆動力伝達を行う歯車機構10は、精度よくバックラッシュ防止を図る必要がある。
FIG. 3 is a diagram showing a case where the
In the illustrated example, an embossed steel sheet in which a large number of irregularities are formed on a thin steel sheet of 0.3 mm to 0.8 mm, for example, is manufactured by a roll forming machine, and the
The concave and convex shapes of the upper and
上記歯車機構10を組み立てる場合、可動従動歯車6を固定従動歯車5のスリーブ部5aに嵌合させ、可動従動歯車6の凹所6aに圧縮コイルバネ11を収容し、頭付きボルト12を圧縮コイルバネ11内を通し凹所底面の貫通穴6bを貫通させて固定従動歯車5の側面のネジ穴5bに先端ネジ部を螺合させて、固定従動歯車5と可動従動歯車6とを一体にした従動歯車(固定従動歯車5及び可動従動歯車6)4とする。
次いで、前記一体とした従動歯車(固定従動歯車5及び可動従動歯車6)4を、従動歯車軸3に挿入して駆動歯車2と噛み合わせた後、端部プレート8を従動軸3の軸端面にボルト13で固定することで、歯車機構10の組立てが行なわれる。なお、前記組み立ての順序は一部変更することができる。
When assembling the
Next, after the integrated driven gear (fixed driven
頭付きボルト11の長さ、凹所6aの深さ、圧縮コイルバネの弾性係数及び長さは適切に設定されている。図1は従動歯車4(固定従動歯車5・可動従動歯車6)が駆動歯車2と噛み合っておりかつ可動従動歯車6の歯筋と固定従動歯車5の歯筋とが揃った整合状態を示しており、この整合状態での固定従動歯車5と可動従動歯車6との間のクリアランスをC0で示す。この整合状態で可動従動歯車6は、圧縮コイルバネ11から適切なばね力(バックラッシュ解消のために可動従動歯車6を移動させることが可能なばね力)を受けている。図1では可動従動歯車6の外側(固定従動歯車5と反対側)の側面と固定従動歯車5のスリーブ部5aの端面とが揃っているが、必ずしも揃える必要はない。
なお、端部プレート8の外径を、その周縁部が可動従動歯車6の外側の側面に当たり得るように可動従動歯車6の内径より大径にすることができる。この場合、可動従動歯車6の外側の側面が端部プレートに当たった状態で、前記適切なばね力が生ぜしめた時にクリアランスが前記整合状態時クリアランスC0となるようにするとよい。
The length of the headed
Note that the outer diameter of the
上記のように構成された歯車機構において、自動的にバックラッシュが解消される作用を説明する。固定従動歯車5と可動従動歯車6との歯筋が揃った整合状態では駆動歯車2と従動歯車4(固定従動歯車5・可動従動歯車6)との間にバックラッシュが生じている。この整合状態から可動従動歯車6がばね力で固定従動歯車5側に平行移動して接近すると、両歯車5、6の歯筋が互いにずれる。両歯車5、6の歯筋が互いにずれることで、二つの歯車5、6からなる従動歯車4の歯としての噛合い接触点位置での歯厚が、実質的に駆動歯車2の噛合い接触点位置での溝幅Wまで広がった状態(噛み合い作用上は従動歯車の歯形がバックラッシュ零で製作された場合と実質的に同じ状態)となり、バックラッシュが解消される。
この場合、同時点で駆動歯車とのかみ合いに関与する(駆動歯車の歯と接触する)歯の数は、歯車のねじれ角、各歯車5、6の幅(軸方向の幅)などにより異なったものとなり、例えば2枚の歯あるいは3枚の歯などが同時に接触状態となるが、はすば歯車であり歯筋が傾斜しているので、複数の歯筋において噛合い接触点を移動させながら被駆動作用及びバックラッシュ解消作用を生じ、バックラッシュのない回転力伝達が行われる。
In the gear mechanism configured as described above, an operation of automatically eliminating backlash will be described. In an aligned state where the teeth of the fixed driven
In this case, the number of teeth that are involved in meshing with the drive gear at the same point (contact with the teeth of the drive gear) differs depending on the torsion angle of the gear, the width of each
図4は上述したバックラッシュ防止作用の考え方を、従動歯車4(固定従動歯車5及び可動従動歯車6)が、駆動歯車2の1つの歯溝内にある1つの歯筋でバックラッシュ防止を図りつつ駆動されていると単純に摸式化して説明する図である。なお、この図4は図1の概ねA−A断面に相当する。
図4(イ)は上下ロール間に薄い板厚t1の鋼板が挟まれた状態において固定従動歯車5と可動従動歯車6とを整合状態(両歯車の歯筋を揃えた状態)にした場合の噛み合い状態を模式的に示す。2dは駆動歯車2の歯、5dは固定従動歯車5の歯、6dは可動従動歯車6の歯を示す。
FIG. 4 shows the concept of the above-described backlash prevention action, in which the driven gear 4 (the fixed driven
FIG. 4 (a) shows a case in which the stationary driven
図4(イ)の整合状態(両歯車の歯筋が揃った状態であり、バックラッシュ補正の動作がされていない状態)ではバックラッシュが生じているが、常時作用している圧縮コイルバネ11のばね力で可動従動歯車6が固定従動歯車5に接近する方向(矢印n方向)にδCだけ移動して、両歯車5、6の歯筋が互いにずれる。両歯車5、6の歯筋が互いにずれることで、二つの歯車5、6からなる従動歯車4の歯としての噛合い接触点位置での歯厚が、実質的に駆動歯車2の噛合い接触点位置での溝幅Wまで広がった状態(噛み合い作用上は従動歯車の歯形がバックラッシュ零で製作された場合と実質的に同じ状態)となり、バックラッシュが解消される。図4(ロ)に示すようにバックラッシュが解消される。この時のクリアランスをC1で示す。
In the aligned state shown in FIG. 4 (a) (the state in which the tooth traces of both gears are aligned and the backlash correction operation is not performed), backlash occurs, but the
上下ロール間に前記板厚t1よりさらに厚い板厚t2の鋼板が挟まれた場合、上下のロール軸間距離(=駆動歯車軸1と従動歯車軸3間の距離)、すなわち上下歯車の中心間距離が広がるので、噛み合い部における歯厚が図4(ロ)の破線で示すように、すなわち図4(ハ)に実線で示すように薄くなり、バックラッシュが生じた状態となる。この場合、前記と同様に、常時作用している圧縮コイルバネ11のばね力で可動従動歯車6が固定従動歯車5に接近する方向(矢印n’方向)に移動して、両歯車5、6の歯筋が互いにずれ、図4(ニ)のように、二つの歯車5、6からなる従動歯車4の歯としての噛合い接触点位置での歯厚が、実質的に駆動歯車2の噛合い接触点位置での溝幅W’まで広がった状態となり、バックラッシュが解消される。この時のクリアランスをC2で示す。なお、この時の歯厚W’は前記は歯厚Wより僅かに狭い。
When a steel plate having a thickness t2 larger than the thickness t1 is sandwiched between the upper and lower rolls, the distance between the upper and lower roll shafts (= the distance between the
上述の通りであり、本発明の歯車機構において、バックラッシュが生じた場合、可動従動歯車6が圧縮コイルバネ11のばね力で固定従動歯車5側に近づくことで、自動的にバックラッシュが解消される。圧縮コイルバネ11のばね力は常に可動従動歯車6に作用しているので、バックラッシュの発生を防止できる。
バックラッシュ解消のための圧縮コイルバネとして、適切な付勢力の圧縮コイルバネを用いれば済み、煩雑な初期設定を必要としないので、従動歯車4の組立作業が特許文献1と比較して極めて容易であり、作業性が良好である。
仮に圧縮コイルバネの付勢力が適切でない場合は、圧縮コイルバネを収容する凹所6aが可動従動歯車6の外側の側面にあるので、頭付きボルト12を抜けば直ちに圧縮コイルバネ11を交換することができ、その点でも作業性がよい。これに対して特許文献1では、ばねが可動従動歯車の内側にあるので、ロックナットを外し貫通ボルトを抜き可動従動歯車をスライドさせて固定従動歯車との間隔を広げた上でばねの交換を行なう必要があり、ばねの交換は煩雑である。
As described above, in the gear mechanism of the present invention, when backlash occurs, the movable driven
As the compression coil spring for eliminating the backlash, a compression coil spring having an appropriate urging force may be used, and no complicated initial setting is required. Therefore, the assembly work of the driven
If the urging force of the compression coil spring is not appropriate, the
本発明では、バックラッシュ防止の機構として、可動従動歯車6の外側の側面に凹所6aを形成しその底面に貫通穴6bをあけ、凹所6aにばね11を収容し、ばねの中を通した頭付きボルト12を固定従動歯車5側にあけたネジ穴に捩じ込むという簡単な構成で実現され、複雑な構造の特許文献1と比較してシンプルであり、したがって、製作が容易であり、安価に製作できる。
可動従動歯車6は、従動歯車軸3に直接嵌合するのでなく、固定従動歯車5に形成した大径のスリーブ部5aに嵌合する構成なので、細い従動歯車軸上に直接嵌合する特許文献1の第2はすば歯車と異なり、軸方向の力に対して強度が高いと言える。また、大径のスリーブ部5a上を摺動するのでその摺動に際して傾く恐れもなく、スムーズな摺動が可能である。
In the present invention, as a mechanism for preventing backlash, a
The movable driven
従動歯車4の固定従動歯車5及び可動従動歯車6の歯切り加工を行なう場合の要領を説明する。
図5において、5’は固定従動歯車用の歯車材、6’は可動従動歯車用の歯車材を示す。ここで、歯車材とは、歯切り加工を行なった時は所望の歯車となる素材を指す。したがって、歯車材5’、6’の幅は得ようとする歯車の幅となっており、軸穴は形成されている。また、固定従動歯車用の歯車材6’にはスリーブ部5a’が既に形成されている。
歯切り加工は、固定従動歯車用の歯車材5’のスリーブ部5a’に嵌合させた可動従動歯車用の歯車材6’と前記固定従動歯車用の歯車材5’のスリーブ部外径より外側部分との間の隙間Sを、予め設定した前述のクリアランスC0(整合状態のクリアランス)と同寸法にした状態で、固定従動歯車用の歯車材5’と可動従動歯車用の歯車材6’とに対する歯切り加工を行なう。
The procedure for gear cutting of the fixed driven
In FIG. 5, 5 'indicates a gear material for a fixed driven gear, and 6' indicates a gear material for a movable driven gear. Here, the gear material refers to a material that becomes a desired gear when gear cutting is performed. Therefore, the width of the
The gear cutting is performed from the outer diameter of the sleeve portion of the
この場合、可動従動歯車用の歯車材6’の側面の例えば円周方向に等間隔の4箇所にネジ穴6e’をあけ、間隔規定ボルト25をネジ穴6e’に捩じ込み、先端を固定従動歯車用の歯車材5’の側面に突き当てて、前記隙間S(=C0)の寸法を規定する。
上記の通り、固定従動歯車5及び可動従動歯車6の歯切り加工を行なう際に、両者を個別に歯切り加工するのでなく、可動従動歯車用の歯車材6’を固定従動歯車用の歯車材5’のスリーブ部5a’に嵌合させて一体にした状態で両者の歯切り加工を行なうことができるので、精度良い歯切り加工が可能であり、能率的に歯切り加工することができ、安価に加工できる。
なお、必要に応じて間隔規定ボルト25の緩み止めを施す。また、両歯車材5’、6’が離間する方向を拘束する手段は歯切りをする工作機械側に設けるとよい。
In this case, screw
As described above, when gear cutting of the fixed driven
It should be noted that the
上述の実施例では可動従動歯車6を、固定従動歯車5に一体形成したスリーブ部5aに嵌合させているが、図6(イ)のように、固定従動歯車5Aにスリーブ部は設けず、可動従動歯車6Aを従動歯車軸3に直接嵌合させた構成とすることもできる。
また、図6(ロ)のように、固定従動歯車5Bが従動歯車軸3の軸端側に設けられた構成とすることもできる。
また、可動従動歯車を固定従動歯車側に付勢する付勢手段として、頭付きボルトの先端部のネジ部を固定従動歯車側のネジ穴にねじ込む構成ではなく、図6(ハ)のような構成とすることもできる。すなわち、圧縮コイルバネ11を収容する凹所6Caの底面に貫通穴は設けず、かつ、端部プレート8Cを大径の鍔部8Caを一体に持つ段付き円板形状にし、この端部プレート8Cの鍔部6Caに設けたネジ穴8Cbに頭付きボルト12Cのねじ部を螺合させ、その先端側を凹所8Ca内に配置した圧縮コイルバネ11内を通して凹所6Caの底面に突き当てる構成とすることもできる。
In the above-described embodiment, the movable driven
Further, as shown in FIG. 6B, the fixed driven
Further, as an urging means for urging the movable driven gear toward the fixed driven gear side, the screw portion at the tip of the headed bolt is not screwed into the screw hole on the fixed driven gear side, but as shown in FIG. It can also be configured. That is, a through hole is not provided in the bottom surface of the recess 6Ca that accommodates the
1 駆動歯車軸
2 駆動歯車、
3 従動歯車軸
4 従動歯車
5 固定従動歯車
5a スリーブ部
5b ネジ穴
6 可動従動歯車
6a 凹所
6b 貫通穴
6e ネジ穴
7 キー
8 端部プレート(固定部材)
9 キー
10 歯車機構
11 圧縮コイルバネ
12 頭付きボルト
15 原動軸
16 チェーンカップリング
20 下エンボスロール
21 上エンボスロール
22、23 ロールスタンド
25 間隔規定ボルト
1
3 driven
9
Claims (6)
前記従動歯車は、前記従動軸の軸端側に向けて延出するスリーブ部を一体に有するとともに前記従動軸に前記スリーブ部において軸方向の移動を拘束された状態で前記駆動歯車と噛み合う駆動力伝達のための固定従動歯車と、前記固定従動歯車の前記スリーブ部に嵌合して軸方向にのみ移動可能に設けられて前記駆動歯車と噛み合うバックラッシュ防止のための可動従動歯車とからなり、
前記従動軸の軸端部に取り付けられて前記スリーブ部端面のみに当接して前記固定従動歯車の軸方向移動を拘束する固定部材を備え、かつ、前記可動従動歯車を前記固定従動歯車側に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする歯車機構。 Each of these is a gear mechanism using a helical gear, including a driving gear driven by a driving shaft and a driven gear provided on a driven shaft as an output shaft parallel to the driving shaft and meshing with the driving gear. And
The driven gear integrally includes a sleeve portion that extends toward the shaft end of the driven shaft, and a driving force that meshes with the drive gear in a state in which movement of the sleeve portion in the axial direction is restricted by the driven shaft. A fixed driven gear for transmission, and a movable driven gear for preventing backlash that is fitted to the sleeve portion of the fixed driven gear and is movable only in the axial direction and meshes with the drive gear,
A fixed member that is attached to the shaft end portion of the driven shaft and that abuts only the end surface of the sleeve portion and restrains the axial movement of the fixed driven gear; and the movable driven gear is attached to the fixed driven gear side. A gear mechanism comprising biasing means for biasing.
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