JPH0571614A - 歯車のバツクラツシ除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 相互に噛み合う二つの歯車の間のバックラッ
シをなくす。 【構成】 ドリブンギヤ２に対してドライブギヤ１を油
圧シリンダ１０による所定の押付力で押し付けた上で、
電磁弁１２を閉じて油圧供給通路１３を遮断する。油圧
シリンダ１０の押付力が低下した時には逆止弁１８の前
後の差圧により逆止弁１８を開き、油圧シリンダ１０に
アキュームレータ１７から油圧を補給して押付力を所定
圧力に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、相互に噛み合う歯車間
のバックラッシを除去する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】歯車列の回転伝達系に用いられるバック
ラッシ除去装置としていわゆるシザーズギヤ方式のもの
とアイドルギヤ方式のものが知られている。

【０００３】シザーズギヤ方式のものとしては、例えば
図２に示すように相互に噛み合う二つの歯車（ここでは
平歯車とする）３１，３２のうち一方の歯車３２を板厚
方向に二分割してハーフギヤ３３，３４を形成するとと
もに、ハーフギヤ３３，３４同士の間にスプリング３
５，３６を介装して回転方向の位相差を持たせたタイプ
のものと、図３に示すようにスプリング３５，３６によ
らずに長穴３７とボルト３８とによって同様にハーフギ
ヤ３３，３４間に位相差をもたせたタイプのものとがあ
る。

【０００４】したがって、図２の場合には双方のハーフ
ギヤ３３，３４が相互に反発し合って互いに反対側の歯
面で相手側の歯車３１と噛み合うので、少なくともスプ
リング３５，３６の力を歯車３１，３２間の回転伝達ト
ルクに打ち勝つように設定しておけばたとえ回転方向が
変わってもバックラッシが生じることはなく、また図３
の場合にはハーフギヤ３３，３４同士の回転方向の位相
をずらした上でボルト３８を締め付けておけば上記と同
様に作用する。

【０００５】一方、アイドルギヤ方式のものとしては、
図４に示すようにドライブギヤ４１とドリブンギヤ４２
との間にアイドルギヤ４３を噛み合わせ、アイドルギヤ
４３を双方のギヤ４１，４２に押し付けてバックラッシ
をなくした上でボルト４４にてアイドルギヤ４３を支持
しているステー４５を支持体４６に固定するタイプのも
のと、図５に示すようにアイドルギヤ４３を双方のギヤ
４１，４２に押し付けるべく引張ばね４７でアイドルギ
ヤ４３を引っ張るタイプのものとがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図３および図４に示し
た方式では、バックラッシを除去するためのギヤ３２ま
たは４３が固定式であるため、回転トルク伝達系の剛性
感はあるものの、回転中の発熱によってギヤ径が膨張す
ると噛み合い抵抗が大きくなって、回転不能となったり
焼き付きを起こすおそれがあることから、極くわずかの
バックラッシを残しておく必要があり、バックラッシの
完全除去の上でなおも問題を残している。

【０００７】一方、図２および図５に示した方式では、
いずれもバックラッシの除去をばね３５，３６または４
７の力に全て依存しており、したがってばねの力以上の
高トルクがかかるとばね力が回転トルクに打ち勝つこと
ができず、歯車列の回転位相ずれを招く結果となった好
ましくない。また、それぞれのばね３５，３６または４
７のばね定数を大きくすることによって高トルク伝達に
も対応することは可能ではあるが、ばね力の増大は歯車
の噛み合い回転抵抗の増加に直接つながるためにばね力
の増大化にもおのずと限界がある。

【０００８】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、常にバックラッシなしの状態を保つことが
でき、その上で高トルク伝達にも十分に対応できるよう
にしたバックラッシ除去装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は相互に噛み合う
ドライブ側，ドリブン側の一対の歯車のうちいずれか一
方の歯車を他方の歯車に対して接近離間可能に支持さ
せ、前記一方の歯車を他方の歯車に対して押し付ける油
圧シリンダを設けるとともに、双方の歯車の噛み合いに
よる回転を妨げない程度の所定圧力の油圧を油圧シリン
ダに供給した上でその油圧供給通路を遮断し、かつ油圧
シリンダによる押付力が所定圧力よりも低下した時には
前記油圧シリンダに油圧を補給する定圧制御用の油圧回
路部を設けたことを特徴としている。

【００１０】

【作用】この構造によると、一方の歯車を油圧シリンダ
の所定の押付力により他方の歯車に押し付け、以降はそ
の押付状態を維持する。これがバックラッシなしの状態
である。そして、歯車の回転中において、油圧シリンダ
の押付力に対する反力が作用しても、これに対して油圧
シリンダが十分に対向できる。

【００１１】また、歯車の回転中に万一油圧シリンダの
押付力が低下するようなことがあるとバックラッシが発
生してしまうことになるので、この場合には直ちに定圧
制御用の油圧回路部が油圧シリンダに対して油圧を補給
する。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す図で、切削工
作機械の歯車列における例を示している。図１に示すよ
うに、出力軸１に固定されたドリブンギヤ２はベアリン
グ３を介してフレーム４に回転可能に支持されている。
一方、ドリブンギヤ２に噛み合うドライブギヤ５は回転
駆動源であるモータ６のシャフト７に固定されていて、
モータ６はピン８を中心として揺動可能な略水平なベー
スプレート９に固定されている。したがって、上記のベ
ースプレート９の揺動自由度のためにドライブギヤ５と
ドリブンギヤ２とはその中心間距離が可変式となってい
る。

【００１３】前記ベースプレート９の下方には、フレー
ム４に固定された油圧シリンダ１０が直立姿勢で設けら
れており、油圧シリンダ１０のピストンロッド１１はベ
ースプレート９の先端部下面に連結されている。この油
圧シリンダ１０の伸縮によりベースプレート９を揺動さ
せることでドライブギヤ５とドリブンギヤ２との間の中
心間距離が変化することになる。

【００１４】前記油圧シリンダ１０の室Ｒは、２位置２
ポートタイプの電磁弁１２を含む油圧供給通路１３を介
して油圧源１４に接続されている。油圧供給通路１３の
うち油圧源１４と電磁弁１２との間には圧力調整弁１
５、コック１６およびアキュームレータ１７等が設けら
れており、さらに電磁弁１２と並列に逆止弁１８が設け
られているほか、電磁弁１２の下流側から分岐した分岐
通路１９には安全弁２０を設けてある。そして、上記の
油圧シリンダ１０への油圧供給系は油圧シリンダ１０の
定圧制御用の油圧回路部２１を形成している。

【００１５】このように構成されたバックラッシ除去装
置においては、コック１６を開くとともに電磁弁１２を
開いて、油圧源１４からアキュームレータ１７に蓄圧し
つつ油圧シリンダ１０の室Ｒに油圧を導入する。油圧シ
リンダ１０に油圧が導入されるとベースプレート９がピ
ン８を中心として上方に回転変位し、その結果として既
にドリブンギヤ２と噛み合っているドライブギヤ５がド
リブンギヤ２に押し付けられ、これによってドライブギ
ヤ５とドリブンギヤ２との間のバックラッシは零とな
る。

【００１６】この時のドリブンギヤ２に対するドライブ
ギヤ５の押付力は、双方のギヤ２，５が噛み合いながら
回転する際の妨げとならないような極く低圧の圧力であ
って、油圧源１４そのものの圧力が予め低圧になってい
ると同時に、圧力調整弁１５においてより低圧の圧力に
調整されている。

【００１７】このように双方のギヤ２，５の間のバック
ラッシを零にした上で直ちにギヤ２，５を回転させる
と、双方のギヤ２，５間のトルク伝達に伴って反力が発
生してドライブギヤ５がドリブンギヤ２から離されて再
びバックラッシを生じさせるという現象が生じる。

【００１８】そこで、上記のようにドリブンギヤ２に対
し低圧でドライブギヤ５を押し付けたならば、直ちに電
磁弁１２を閉状態にして油圧シリンダ１０の室Ｒからの
逆流を防止し、実質的に油圧シリンダ１０を油圧的にロ
ックすることにより双方のギヤ２，５同士のバックラッ
シなしの状態を保つ。

【００１９】そして、そののちに双方のギヤ２，５の回
転に伴うトルク伝達によって例えば所定の切削加工等が
行われ、回転中の発熱に伴ってギヤ径が膨張し、油圧シ
リンダ１０のピストンロッド１１を押し戻そうとする反
力が生じた場合には、その反力が許容範囲内にあるかぎ
り油圧シリンダ１０のダンパー機能によって吸収され
る。これに対し、万一許容限度を越えた過大な反力が生
じた場合には安全弁２０が作動して、油圧シリンダ１０
の室Ｒの油圧の一部を外部に戻すことになる。

【００２０】一方、上記のような双方のギヤ２，５の回
転に伴う加工中に何らかの理由によって油圧シリンダ１
０の室Ｒの圧力が低下すると、逆止弁１８の前後の差圧
によって逆止弁１８が開き、油圧シリンダ１０の圧力が
元の圧力に戻るまで電磁弁１２を開くことなくアキュー
ムレータ１７から油圧シリンダ１０に油圧が補給され
る。なお、アキュームレータ１７は、その都度図示外の
油圧ポンプを作動させなくて済むように省エネルギー化
の上でも有効である。

【００２１】上記の切削機械加工の例では、１サイクル
分の加工が終了するとその都度一旦電磁弁１２を開き、
油圧シリンダ１０の圧力とアキュームレータ１７によっ
て保たれた圧力とを平衡させた上、以降は上記と同様の
動作を繰り返す。

【００２２】ここで、１サイクルごとに電磁弁１２を開
いて油圧シリンダ１０とアキュームレータ１７とを圧力
平衡させているのは、１サイクル中の定圧制御は逆止弁
１８あるいは安全弁２０のみによって行われており、ク
ラッキング圧力やチェタリング等の影響で油圧シリンダ
１０の室Ｒの圧力が当初の圧力からわずかながら変動し
ている可能性があるからである。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、相互に噛
み合うドライブ側，ドリブン側の一対の歯車のうちいず
れか一方の歯車を他方の歯車に対して接近離間可能に支
持させるとともに、双方の歯車の噛み合いによる回転を
妨げない程度に油圧シリンダにより前記一方の歯車を他
方の歯車に押し付けて油圧供給通路を遮断し、油圧シリ
ンダによる押付力が所定圧力よりも低下した時には前記
油圧シリンダに油圧を補給するようにしたことにより、
例えばオーバーピン径を厳格に管理していない歯車の場
合でもバックラッシなしの状態を容易に維持することが
できるとともに、油圧シリンダによる押付力は油圧シリ
ンダが実質的に油圧的にロックされた状態で付与される
ので、双方の歯車を相互に引き離そうとする反力に対し
て十分に対向でき、高トルク伝達にも容易に対応できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成説明図。

【図２】（Ａ）は従来のシザーズギヤ方式のバックラッ
シ除去装置の一例を示す説明図、（Ｂ）は同図（Ａ）の
下面図。

【図３】（Ａ）は従来のシザーズギヤ方式のバックラッ
シ除去装置の他の例を示す説明図、（Ｂ）は同図（Ａ）
の下面図。

【図４】従来のアイドルギヤ方式のバックラッシ除去装
置の一例を示す構成説明図。

【図５】従来のアイドルギヤ方式のバックラッシ除去装
置の他の例を示す構成説明図。

【符号の説明】

２…ドリブンギヤ ５…ドライブギヤ １０…油圧シリンダ １２…電磁弁 １３…油圧供給通路 １４…油圧源 １５…圧力調整弁 １７…アキュームレータ １８…逆止弁 ２０…安全弁 ２１…定圧制御用の油圧回路部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に噛み合うドライブ側，ドリブン側
   の一対の歯車のうちいずれか一方の歯車を他方の歯車に
   対して接近離間可能に支持させ、 前記一方の歯車を他方の歯車に対して押し付ける油圧シ
   リンダを設けるとともに、 双方の歯車の噛み合いによる回転を妨げない程度の所定
   圧力の油圧を油圧シリンダに供給した上でその油圧供給
   通路を遮断し、かつ油圧シリンダによる押付力が所定圧
   力よりも低下した時には前記油圧シリンダに油圧を補給
   する定圧制御用の油圧回路部を設けたことを特徴とする
   歯車のバックラッシ除去装置。