JPS59219574A - 歯車のバツクラツシユ調整機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、歯車のバックラッシュ調整機構に関する。

例えば、第１図に示すように、互いに噴み合う２枚の歯
車１，２の噛み合いには、歯切誤差９組立誤差、荷重に
よる歯の撓み、歯車軸等の歪みなどを考慮して、適当な
バックラッシュＢを与えている。

ところで、このような歯車による動力伝達機構を高い位
置決め精度が要求されるロボットや工作機械に用いる場
合、位置決め誤差や動力伝達の応答遅れの発生要因とな
るバックラッシュＢを減少させろためバックラッシュ調
整機構を併用する必要がある。

このバックラッシュ調整機構は、従来より種々提案され
ているが、その代表的な調整原理を先ず第１図によって
説明すると、歯車１，２における２つの回転方向に係わ
るバックラッシュＢを減少させるには、歯車１，２の回
転中心０１，０２間を縮めれば良い訳であるから、例え
ば歯車１の回転中心０１を位置Ｏ′１まで移動させて、
歯車１の歯を破線で示す位置まで動かせば良い。

この調整原理に基づくバックラッシュ調整機構の一例を
第２図及び第３図を参照して説明すると、固定ハウジン
グ乙の円筒中空部３ａ内には、外周に切欠溝４ａ、４ｂ
を有する調整リング４を回転自在に嵌挿しである。

そして、固定ハウジング３内の外側から螺入した調整ネ
ジ５，６の先端に一体成形したピン５　ａ。

６ａの先端球面を、調整リング４の切欠溝４　ａ　ｒ４
ｂの壁面４ｃ、４ｄに当接させである。

そして、調整リング４の円筒中空部４ｅには、ｔＲ車１
の歯車軸１ａを、調整リング４の回転中心Ｐから距離ｅ
だけ偏心した位置に歯車軸１ａの回転中心Ｏ５が位置す
るように軸受７，８によって回転自在に枢支しである。

このようにすれば、調整ネジ５，６の螺入量、を調整し
て、調りメリング４を例えば第４図に示すように反時計
回りに角度θだけ回転させると、歯車１の歯車軸１ａの
回転中心Ｏ宜が第３図に示す位置からｅｓｊｎ／ｌだけ
歯車２の歯車軸２ａの回転中心０２に向って移動するた
め、第１図に示した歯車１，２間のバックラッシュＢは
減少する。

しかしながら、上記のような構造のバックラッシュ調整
機構にあっては、直進する調整ネジ５゜６によって調整
リング４を回転させているため、その調整回転角Ｏには
限度がある。

そのため、バックラッシュ調整範囲が狭いと云う欠点が
あった。

なお、偏心量ｅを予め大きく取れば、調整回転角Ｏが小
さくても、計算上ではバックラッシュ調整量ｅｓｉｎＱ
を大きくできるが、偏心量ｅを大きくすると、調整リン
グ４の回転に伴う回転中心０１の余弦方向の移動量（ｅ
（１−ｃｏｓＯ））　　が相対的に増加してしまうため
、実際には計算上の値より小さくなる。

何故なら、余弦方向の移動量（ｅ（＋、　−ｃｏｓＯ）
）とは、歯車１の外周接線方向の移動量のことであるか
ら、この移動量が相対的に増加してしまうと、歯車１，
２の軸間方向の移動量、すなわちｅｓｊ、ｎ０３− に歯同士に接触による実際−ヒの制限が加わるからであ
る。

この発明は、」二記の欠点を解消するためになされたも
のであり、調整ネジの直進運動を調整リングに設けられ
た円弧状の溝と固定ハウジングの内周面とによって案内
される村数個のボールによって調整リングの周方向の運
動に変換して、調整リングの回転−ｌを稼いでいろ。

以下、この発明の実施例を図面の第５図以降を参照しな
がら説明する。

第５図は、この発明の一実施例を示すバックラッシュ調
整機構の横断面図である。

第５図において、固定ハウジング９内部の円筒中空部９
ａには、第６図に示すような形状の調整リング１０を回
転自在に嵌挿しである。

この調整リング１０は、第６図に示すように外周の周方
向に円弧状の溝１０ａを有している他、その北下端面に
、この調整リング１０の回転中心である円筒中空部１０
ｂの中心１〕から距離ｅだけ偏心した位置に中心が位置
する軸受嵌着穴１０Ｃ９４− １０ｄを有している。

なお、この軸受嵌着穴１０ｃ、１０ｄに夫々軸受（第２
図の軸受７，８に相当する）を嵌着して、第１．第２図
の歯車１を一端部に取り付ける調整軸１１　（第１．第
２図の歯車軸１ａに相当する）を回転自在に枢支すると
、調整軸１１の回転中心ＯＩは、調整リング１０の回転
中心Ｐから距離ｅだけ偏心した位置に位置するようにな
る。

第５図に戻って、案内管１２．１３は、固定ハウジング
Ｓ内に固設され、各々一方の斜断した先端部は調整リン
グ１０の円弧状の溝１０ａ内にその接線方向に向って突
出し、他方の端部は固定ハウジング９に設けたネジ穴９
ｂ、９ｃに連通している。

そして、これ等のネジ穴９ｂ、９ｃには、先端部にピン
１４ａ、１５ａを夫々一体成形した調整ネジ１４．１５
を外側から螺入してあり、これ等の調整ネジ１４，１５
の螺入量を調整すると、その調整に応じてピン１４ａ、
１５ａが夫々案内管１２．１：り内に人出する。

そして、調整ネジ１４．１５のピン１４ａ、　１５ａの
各先端と、調整リング１０の溝１０ａにおける周方向の
壁端面１０ｅ、１０ｒとの間には、夫々５個ずつ計１０
個の鋼製のボール１６を収納しである。

このようにすれば、例えば調整ネジ１５の螺入量を小さ
くして調整ネジ１４の螺入量を大きくすれば、調整リン
グ１０がボール１６を介して調整ネジ１４．１５の螺入
量に応じた角度回転するようになり、その回転角度Ｏｘ
に応じて調整軸１１がｅｓｉｎｅｘだけ移動する。

したがって、この調整軸１１の一端に、第１゜第２図の
歯車１を取り付けておけば、調整軸１１がｅｓｊｎＯｘ
だけ移動すると、その移動方向で歯車１と噛み合う歯車
２との間のバックラッシュＢがその移動量だけ減少する
。

しかも、」１記のように構成すれば、調整ネジ１４、Ｉ
ｓを固定ハウジング９から外して、案内管１３から例え
ば２個のボール１６を取り出して、その取り出した２個
のボール１６を案内管１２の方に挿入した後、調整ネジ
１４，１５を螺入して、その螺入量を第７図に示すよう
に調整すれば、調整リング１０は角度０１　（第４図の
角度θの約５倍）も回転し、それに応じてバックラッシ
ュ調整量ｅ　ｓｉｎθ１も大幅に増大する（正弦関数は
０″〜９０°までの間は増加関数）。

したがって、偏心量ｅが第３図の値と等しく、又Ｏ，＝
４５″なら、θ＝４５’　１５＝９”としてバックラッ
シュ調整量は計算上では従来に比べて５ｊｎ４５″／５
ｉｎ９’　＝４．５（倍）となり、実際でも偏心量ｅが
同じであるから、やはり大幅に大きくなる。

なお、上記実際例において、調整ネジ１４゜１５、ボー
ル１６及び壁端面１０８．１０ｆが調整リング１０を任
意の回転位置で固定する固定部材の役目をなしている。

また、例えば調整ネジ１５を省略して、案内管１！１内
のボール１６と固定ハウジング９に設けたストッパとの
間にコイルスプリングを設ければ。

調整ネジ１４の調整だけでバックラッシュの調整７− が可能になる。

ただし、そのようにした場合、調整リング１０を任意の
回転位置で固定ハウジング日に固定するための例えばネ
ジを設ける必要がある。

以」二述べたように、この発明によれば、バックラッシ
ュ調整範囲が従来に比べて大幅に拡がり、それによって
バックラッシュ量の異なる種々の歯車に適用が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の背景となるバックラッシュ調整原
理の説明に供する図、 第２図及び第３図は、夫々第１図の原理に基づ〈従来の
バックラッシュ調整機構の断面図、第４図は、第３図と
異なる状態を示す断面図、第５図は、この発明の一実施
例を示すバックラッシュ調整機構の横断面図、 第６図は、第５図の調整リングの斜視図、第７図は、第
５図と異なる状態を示す横断面図である。 ８− １．２・・・歯車　　　　　９・・・固定ハウジング９
ａ・・・円筒中空部　　　１０・・・調整リング１０ａ
・・・溝　　　　　　１０ｂ・・・円筒中空部１ｏｅｓ
　１０ｆ・・・壁端面　　１１・・・調整軸１２．１３
・・・案内管　　１４．１５・・・調整ネジ１６・・・
ボール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　内部に円筒中空部を有する固定ハウジングと、この
   固定ハウジングの円筒中空部内に回転自在に嵌挿され、
   外周の周方向に円弧状の溝を有する調整リングと、前記
   固定ハウジングに設けられ、その先端部が前記調整リン
   グの円弧状の溝内にその接線方向に向って突出する案内
   管と、この案内管内に入出し、前記固定ハウジングの外
   側から螺入した調整ネジと、この調整ネジの先端と前記
   調整リングの溝の周方向の壁端面との間に収納した複数
   個のボールと、前記調整リングを任意の回転位置で固定
   する固定部材と、前記調整リング内にその回転中心から
   偏心した位置で回転自在に枢支した調整軸とからなり、
   この調整軸の一端に、互いに噛み合う２枚の歯車のうち
   の一方の歯車を取り付けたことを特徴とする歯車のバッ
   クラッシュ調整機構。