JPH0343490Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は噛合わされるべき歯車の背隙（バツク
ラツシ）を無くすことにより、噛合音を低下させ
る無背隙歯車装置に関し、歯車を具えた種々の装
置に広く利用することができる。

〔従来の技術〕

この種の無背隙歯車装置は同一の歯形及び歯数
を有する２個の歯車要素からなり、これらがばね
により互いに対向する回転方向に弾力付勢されて
いて、相手方の歯車とバツクラツシを残すことな
く噛合するようになつている。

両歯車要素を構成するメインおよびサブギヤを
回転付勢するばねを手段として種々の形式のばね
が知られており、例えば、圧縮コイルばね（実公
昭48−34438号公報第２図、実開昭55−158349号
公報第１図）ねじりコイルばね（実開昭56−
160351号公報）、Ｃ字形丸鋼ばね（実公報48−
34438号公報第１図、実開昭55−158349号公報第
３図）、ヘアピンばね（実公昭48−34438号公報第
３図および第４図、実公昭48−2947号公報第４
図）、などがある。

また、Ｃクリツプ形のばね（用途に応じ、サー
クリツプ、止め輪、またはスナツプリングとも称
される）を用いることも知られており、本考案は
このＣクリツプ形ばねを用いた型式のものに関す
る。

このようなＣクリツプ形ばねを備えたものにお
いては、ばねの各端部に丸穴を設け、これらの丸
穴に夫々ピンを挿通することによりばねの一端は
メインギヤに連結され他端はサブギヤに連結され
る。この型式のものはピンに対して丸穴を合わせ
なければならないため組立作業が煩わしいという
難点があつた。というのは、メインギヤのピンに
Ｃクリツプ形ばねの丸穴を嵌合するる作業はピン
と丸穴を目視できるので容易であるが、更にサブ
ギヤのピンをＣクリツプ形ばねの他方の丸穴に嵌
合する作業は目視できないため手さぐりによらね
ばならないからである。そこで本願出願人はこの
ような従来技術の欠点を解消すべく実願昭59ー
86061号において組立作業を容易に行い得るよう
な構造を備えた無背隙歯車装置を提案した。それ
によれば歯車要素の一方、例えばメインギヤの一
端面上に２本のピンが立設され、従つてＣクリツ
プ形のばねの両端に形成した孔によりばねを容易
にメインギヤに位置固定することができる。Ｃク
リツプ形のばねの一方の穴はピンの大きさより大
きく長穴となつており、従つて外力が働けばばね
は変形することができる。そして、サブギヤの端
面にはばねが入り込むための略Ｃ形の溝が凹設さ
れていて、従つてサブギヤを単にメインギヤに重
ねれば、ばねがサブギヤの溝内に収り、この溝の
終端部がが移動可能なばね端部に当接すればばね
の弾力付勢力が得られるものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかるに上述の如き無背隙歯車装置においては
組立作業が容易になるという目的は達成できるの
であるが、サブギヤ（又はメインギヤ）の端面に
凹設するＣ形の湾曲溝の加工が比較的面倒である
という問題がある。このような湾曲溝は一般には
フライス加工により行なうことになるが湾曲溝の
溝幅が非常に小さいためその加工作業は比較的面
倒である。

本考案の目的はこのような溝の代わりにノツク
ピンを用いることにより製造、組立容易な無背隙
歯車装置を実現することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的を達成するために本考案に係る無背
隙歯車装置は、同一歯形及び同一歯数を有する２
個の歯車要素と１個のＣクリツプ形のばねとから
なり、一方の歯車要素の一端面上には２本のピン
が立設され、且つ前記Ｃクリツプ形のばねの各端
部には孔が形成されていてそれぞれのピンと穴を
係合させて該Ｃクリツプ形のばねを前記一方の歯
車要素に取付けることができ、前記Ｃクリツプ形
のばねの各端部の穴の少なくとも一方はこれと係
合するピンの大きさより大きくて該Ｃクリツプ形
のばねが前記一方の歯車要素に取付けられた後で
変形することができ、そして、他方の歯車要素の
一端面には前記Ｃクリツプ形のばねに形成した第
３の孔に嵌合するノツクピンが立設され、前記２
個の歯車要素がばねを挾んで上記した各端面を対
向させて共軸的に組合わされたとき両歯車要素は
上記第３の孔とノツクピンとの嵌合により上記ば
ねを介して相対すべり回転可能に弾性的に連結さ
れる。

〔実施例〕

以下、本考案の好ましい実施例につき詳細に説
明する。

第１図には本考案による無背隙歯車装置１が示
されており、これは第１の歯車要素（メインギ
ヤ）２と第２の歯車要素（サブギヤ）３とＣクリ
ツプ形のばね４とから構成され、第７図に示され
るように任意の相手歯車３０と噛合させることの
できる１個の歯車（シザーズギヤ）を形成するも
のである。メインギヤ２及びサブギヤ３の外周部
には例えば通常の平歯車のようにそれぞれ歯５，
６が形成され、これらの歯５，６の歯形及び歯数
は相互に同一になつている。

メインギヤ２の中央部には円筒状ボス７が形成
され、ボス７の内径穴によりこの歯車装置１を任
意の軸（例えばカムシヤフト５０）に取付けるこ
とができる。ボス７の外周部にはサブギヤ３の内
径穴８が嵌合され、よつてメインギヤ２とサブギ
ヤ３とは同軸線上で相互に回転可能に組合わされ
ることができる。ボス７の外周先端部付近にはス
ナツプリング（図示せず）用の環状溝９が形成さ
れており、サブギヤ３がメインギヤ２に対して軸
方向に規制される。

メインギヤ２に対向するサブギヤ３の端面１０
上には２本のピン１１，１２が立設され、一方Ｃ
クリツプ形のばね４の各端部には穴１３，１４が
形成されているので、ピン１１と穴１３及びピン
１２と穴１４をそれぞれ係合させてＣクリツプ形
のばね４をサブギヤ３に取付けることができる。

この実施例においては、ピン１１，１２の位置
はＣクリツプ形のばね４がボス７の回りにほぼ同
心円上に配置され且つＣクリツプ形のばね４を押
広げた状態でピン１１，１２に挿入することがで
きるように定められている。またこの実施例にお
いては、Ｃクリツプ形のばね４の穴１３，１４は
共にピン１１，１２の径に対しばね４の形状長手
方向に沿つて延びる長穴となつているが後述の如
く少なくとも一方の穴のみが長穴であれば十分で
ある。その結果ばね４がサブギヤ３に取付けられ
た状態では、第２図に示されるように両長穴１
３，１４の内端部１３ａ，１４ａが夫々ピン１
１，１２に当接している。しかしながら、Ｃクリ
ツプ形のばね４に矢印Ｆで示されるような反時計
回りの外力が加わるとばね４は長穴１３とピン１
１の寸方差の範囲内で変形可能であり、このとき
ばね４の他端部はピン１２と穴１４との係合によ
りサブギヤ３に固定された状態となる。即ち、こ
の意味において穴１４は長穴である必要はなくピ
ン１２の径と同一径の丸穴でもよい。逆にピン１
１側を固定と考えれば孔１３はピン１１に嵌合す
る丸穴でよい。こうしてばね４の前述の変形はそ
の外力に対して反力を与えることになる。この反
力がメインギヤ２を弾力付勢させることになる。

メインギヤ２の一端面１６にはノツクピン１７
が植設される。

ばね４にはノツクピン１７に対応する第３の穴
１８が形成される。尚、好ましくは穴１８と対称
的な位置に穴１８と同一の穴１９が形成される
が、これはばね４を裏表いずれにしても取り付け
得るようにするための組立の便宜上からの要請で
あつて、基本的にはピン１７に対応する１個の穴
１８があればよい。ピン１７はばね４を介してメ
インギヤ２とサブギヤ３とを重合する際に両ギヤ
を連結するためのものである。即ちメインギヤ２
はピン１７、穴１８、ばね４、穴１４、ピン１２
を介してサブギヤ３に連結される。穴１８又は１
９はノツクピン１７の径よりも大きい内径を有す
る。

本考案に係る歯車装置の組立ては次の如く行
う。

メインギヤ２はカムシヤフト５０に組付けられて
いる。サブギヤ３はメインギヤ２と組合わされる
前に自身に打たれた２本のノツグピン１１，１２
に引つかけるようにばね４をセツトする。つま
り、ばね４は両端の長穴１３，１４をノツクピン
１１，１２に通すとＣ形ばねの合い口を開げるよ
うになり、いわゆるシザーズギヤのはさみ力が発
生する。

こうしてばね４を仮セツトしたサブギヤ３をば
ね４の穴１８又は１９にメインギヤ２のノツグピ
ン１７を通すようにしてメインギヤ２に組合せ
る。

この状態を示すのが第４図、第５図である。第
４，５図においてはピン１７は穴１８内で自由で
ある。

このように二枚のギヤ２，３とこれをつなぐば
ね４とから構成されたシザーズギヤは相手ギヤ３
０（第７図）に噛み合うように組付けられる（第
７図）と第６図に示すようにピン１７が穴１８の
内壁の一面に接触し、ギヤ２と３の歯はばね４の
プリセツト力に応じて相手ギヤ３０の歯により弾
撥的に押し拡げられ、ピン１１又は１２が長穴１
３又は１４の端面１３ａ又は１４ａから離れて自
由となる。この状態を示すのが第６，７図であ
る。即ち、ばね４はギヤ噛み合い時にピン１７に
より第４図の位置から第６図の位置にもたらされ
る。これを詳しく説明すれば次の通りである。相
手方となる歯車３０とは噛合していない第４図の
位置においてはメインギヤ２はＣクリツプ形のば
ね４とは自由な状態にあるが、その遊び（ピン１
７と穴１８との間の遊び）は各歯５又は６間の距
離より小さくしてある。従つてこの歯車装置１を
相手方の歯車３０と噛み合うように組立てると第
７図に示すように、メインギヤ２の歯５とサブギ
ヤ３の歯６の間に割込むように相手歯車３０が押
し入つてきて、組立て完了した時点でサブギヤ３
が相手方歯車３０から力Ｆを受け、よつて第６図
に示される。ピン１７がＣクリツプ形のばね４の
穴１８の端部に当接してばね４を拡張し、ばね４
から弾力付勢力を受けることになる。この弾力付
勢力は第７図の力Ｆの反対向き成分をもつもので
あり、従つて、歯車３０と歯車（装置）１との間
には常にバツクラツシがなく、噛合音が低減され
る。尚、この明細書では、Ｃクリツプ形のばねの
穴とは、このようなばねをピンに係合させるため
に一般に使用されるフツク等により形成されたも
のも含まれる。

以上の如く、サブギヤの歯とメインギヤの歯と
がわずかにずれたシザーズギヤを相手ギヤと組付
けることにより仮セツト位置から使用状態の必要
なスプリング力が得られる訳であるが、使用状態
から仮セツト位置までの余裕は仮セツト位置にお
けるサブギヤとメインギヤの歯ずれ量によつて決
まる。しかしながらこの余裕は継手部品精度や点
数の観点から大きくすることはできない。従つて
例えばピン１２（あるいは１７）が第８図に１
２′で示す如く摩耗して長穴１４あるいは丸穴１
８との接触位置がずれると上記の余裕がゼロにな
り、その結果ばね力は長穴１３でプリセツト用の
ノツクピン１１によつて受けらればね力がゼロと
なりシザーズギヤとしての機能を失なう可能性が
ある。

そのため、使用状態で荷重が作用するピン１２
及び１７は耐摩耗性に優れた材質と表面処理を選
択するが、ピン１１はプリセツト時の静荷重が耐
える程度の積極的に摩耗する材質を選択する。こ
れはノツクピン１１は第６図から明らかな如く仮
セツト時のみ用いられた使用状態では無用である
という事実に着眼したものである。その結果、た
とえばピン１２あるいは１７が摩耗し、さもなけ
ればシザーズギヤの機能を失うであろう領域へ来
てもピン１１がそれより更に積極的に摩耗すれば
シザーズギヤ機能を保つことができる（第９図）。

上述の如き摩耗を生じさせるピン１１の材質と
しては例えば熱処理を施こさないＳ材、Ａ材、
銅及び銅合計、樹脂などがあげられる。

またピン１１と１２の径及び長穴１３と１４の
大きさを相互に異ならせれば誤組付を防止するこ
とができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によればサブギヤ
とメインギヤとの接続はメインギヤ（あるいはサ
ブギヤ）に植設したノツクピンにより行うことが
でき製造容易な無背隙歯車装置が得られる。

また、ばねのプリセツトはサブギヤに対して行
なうことができるのでメインギヤを取付けたカム
シヤフトにはばねを仮セツトしたサブギヤ（一部
品としてのサブアツセンブリ５を取り付ければよ
く、組付ラインサイドにはばね付サブギヤを準備
しておけばよいことになり、組立、組付けが非常
に簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による無背隙歯車装置の分解斜
視図、第２図は組立てた状態の無背隙歯車装置の
部分断面平面図、第３図はカムシヤフトに取付け
た状態の無背隙歯車装置の一部破断斜視図、第４
図は自由状態にある第２図の線−に沿つて見
た断面図、第５図は自由状態にある歯を示す略
図、第６図は弾力付勢状態にある第４図と同様の
断面図、第７図は相手方の歯車と噛させた状態に
ある歯の略図、第８図はピンの摩耗状態を示す
図、第９図はばね変位量とばね力との関係を示す
線図。 １…無背隙歯車装置、２…メインギヤ、３…サ
ブギヤ、４…Ｃクリツプ形のばね、５，６…歯、
１１，１２…ピン、１３，１４…長穴、１７…ノ
ツクピン、１８…第３の穴。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 同一歯形及び同一歯数を有する２個の歯車要素
   と１個のＣクリツプ形のばねとからなり、一方の
   歯車要素の一端面上には２本のピンが立設され、
   且つ前記Ｃクリツプ形のばねの各端部には孔が形
   成されていてそれぞれのピンと穴を係合させて該
   Ｃクリツプ形のばねを前記一方の歯車要素に取付
   けることができ、前記Ｃクリツプ形のばねの各端
   部の穴の少なくとも一方はこれと係合するピンの
   大きさより大きくて該Ｃクリツプ形のばねが前記
   一方の歯車要素に取付けられた後で変形すること
   ができ、そして、他方の歯車要素の一端面には前
   記Ｃクリツプ形のばねに形成した第３の孔に嵌合
   するノツクピンが立設され、前記２個の歯車要素
   がばねを挾んで上記した各端面を対向させて共軸
   的に組合わされたとき両歯車要素は上記第３の孔
   とノツクピンとの嵌合により上記ばねを介して相
   対すべり回転可能に弾性的に連結されることを特
   徴とする無背隙歯車装置。