JPS6362966A - ウオ−ムギヤ伝動装置 - 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】 この発明はウオームギヤ伝動装置におけるバックラッシ
ュ除去の機構に関する。

〔従来の技術〕

ウオームギヤによるホイールの駆動は減速比が大きくと
れ、負荷の変動に対しても安定した回転伝達ができると
いう点ですぐれている。ところでこのウオームギヤの場
合でも＠車伝達機構であるのでどうしてもバンクラッシ
ュが生じてしまう、このバフクランシュの発生をなくす
には、ウオーム及びウオームホイールの加工製作に極め
て高精度が要求される。しかしこのように高精度のギヤ
を得るには加工製作が難しく、時間がかかり、コストも
増大するという問題があり、又、このような高精度のギ
ヤを用いたとしても摩耗によるバックラッシュの発生を
なくすことができない。

ここで、ウオームギヤ伝動装置を複写機等のドラムを回
転させる駆動系に用いた場合について説明する。被駆動
側に対する負荷の変動があった時、つまりドラムに用紙
が突入しドラムから用紙が脱出するときのドラムの回転
速度の変化を第５図に示す、実線はバンクラッシュ対策
をしていないウオームギヤ伝動装置を用いた場合、破線
はバンクラッシュ対策をした装置を用いた場合を示して
いる０図に示されるように、バックラッシュ対策をしな
い場合は、対策をした場合に比べて用紙突入、脱出時に
おける回転速度の変動が大きく、この速度の変動が、形
成する画像の乱れにつながってしまう。

そこで、上記のようなウオームギヤのバックラッシュの
発生を防ぐものとしては、ＵＳＰ２゜２７３　、７８４
に示されるものがある。これに示されているウオームギ
ヤ伝動装置は第４図に示すようにウオームを中央部で２
つの部分に分割し、一方のウオーム３０は駆動軸３１に
固定され、他方のウオーム３２は駆動軸３１の軸方向に
移動可能に支持され、この２つのウオーム３０．３２が
駆動軸３１と一体で回転するようになっている。そして
、駆動軸３１の上記２つのウオーム３０．３２の間には
伸長性うずまきばね３３が嵌挿されている。上記ウオー
ム３０．３２にはウオームホイール３４が噛合されてい
てそのウオームホイール３４の歯の一方の側面３５には
固定されているウオーム３ｏの歯が接触し、ウオームホ
イール３４の歯の他方の側面３６には軸方向に移動可能
なウオーム３２の歯がうずまきばね３３により押しつけ
られるようにして接触している。

このようにウオームホイール３４の歯の両側面部に、分
割された２つのウオーム３０．３２の歯をうずまきばね
３３により同時に接触させることによりバックラッシュ
を取り除くようにしたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記のようなウオームギヤ伝動装置には次
のような問題点がある。

ｔ　すわち、２つに分割されたウオームの一方をばねに
より軸方向に移動させてウオームホイールに押しつける
ことによりバンクラッシュを取り除くようにしているの
であるが、この移動可能なウオームの移動する方向はウ
オームホイールの回転方向と一敗している。そのためウ
オームホイール側（つまり被駆動側）の負荷の変動によ
るウオームホイールの回転スピードの変化が、ウオーム
を軸方向に移動するように付勢しているばねに対し、そ
の変形する方向に直接加わる構造となっている。そのた
めウオームホイールの回転スピードの変化によりばねが
伸び縮みしてしまい、それに伴いバックラッシュが発生
してしまうというおそれがある。

これを防ぐためには、ホイールのスピード変化ぐらいで
はばねが変動しないように強いばねを用いればよいので
あるが、あまりばね力を強くすると、その抵抗（マサツ
カ）により伝達効率が落ちてしまい、又、強いばねは線
径又はばね径が太くなってしまうという問題点がありあ
まりばねを強くすることはできない。

この発明は上記のような問題点に着目してなされたもの
で、ホイール側の負荷が変動した時ホイールの回転スピ
ードが変化してしまうことによって生じるバックラッシ
ュの発生を、弱いばねを使用しても確実に防止でき、伝
達効率を落とすこともなく、機構が簡単で小型化できる
ウオームギヤ伝動装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段および作用〕この発明は
上記のような目的を達成するために次のような手段を講
じた。

この装置では駆動軸に対して固定された第１のウオーム
と回転自在に設けられた第２のウオームとの２つのウオ
ームが駆動軸に設けられ、この２つのウオームに噛合す
るようにウオームホイールが配設されている。そして、
上記第２のウオームと駆動軸との間に弾性連結部材を設
け、この弾性連結部材により上記第２のウオームを駆動
軸に対して回転方向に付勢し、この付勢力で上記ウオー
ムホイールを回転付勢する。

そしてこの回転付勢されたウオームホイールが、第１の
ウオームに押しつけられて当接し、ウオームホイールと
ウオームとの間のバックラッシュを除去する。

〔実施例〕

以下この発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図はこの発明によるウオームギヤ伝動装置の第１実施例
を示す斜視図、第２図はこの実施例の部分断面図である
０図に示されるように駆動軸１にウオーム２が挿通され
ている。

そしてこの駆動軸１はベアリング３を介して支持枠４に
軸支されて設けられている。上記ウオーム２は駆動軸１
にピン５により固定された第１のウオーム６と駆動軸１
に対してベアリング７を介して回転自在に貫装された第
２のウオーム８の２つの部分に分割されている。上記第
２のウオーム８はその一端が第１のウオーム６に当接し
他端は駆動軸１にピン９により固定された連結リング１
０に当接することにより駆動軸１に対して軸方向に移動
することな（回転方向にのみ移動可能に設けられている
。さらにこの第２のウオーム８は弾性連結部材としての
線ばね１１により連結リング１０と連結されている。上
記線ばね１１は一端が第２のウオーム８に付設されたピ
ン１２に巻回され、他端は連結リング１０の周面に軸方
向に設けられた溝部１３に嵌合されており、第２のウオ
ーム８が駆動軸１の回転方向ａと同方向に回転する様に
力を付勢している。そして上記第１のウオーム６と第２
のウオーム８に噛合されるようにウオームホイール１４
が配設されている。上記ウオームホイール１４の歯の右
側面１５に第１のウオームの歯の左側面１６が当接し、
ホイール１４の歯の左側面１７に、線ばね１１により回
転するように付勢された第２のウオーム８の歯の右側面
１８が押しつけられるようにして当接している。このよ
うに分割された２つのウオーム６．８の歯で、ウオーム
ホイール１４の歯を両側面からはさみ込むことによりバ
ックラッシュがゼロとなるようにされている。そして、
上記第１のウオーム６と第２のウオーム８が駆動軸１と
一体的に矢印ａ方向に回転し、この第２のウオーム８が
ウオームホイール１４を第１のウオーム６に押しつける
ように当接してウオームホイール１４を矢印す方向に減
速比が１／１００で回転させるようになっている。

次にこのように構成された装置の作用について説明する
。駆動軸１の端部が図示されないモータに接続されてお
り、このモータにより駆動軸１は矢印ａ方向に回転させ
られる。この駆動軸１の回転に伴い第１．第２のウオー
ム６．８が一体的に回転し、この第２のウオーム８がウ
オームホイール１４を矢印す方向に回転させる駆動用の
ウオームとして動作している。そして、線ばね１１によ
り回転方向に付勢された第２のウオーム８がウオームホ
イール１４を第１のウオーム６に押しつけるようにして
当接させることでバックラッシュを除去している。

ここで被駆動側であるウオームホイール１４の負荷の変
動によりウオームホイール１４の回転スピードが変化し
たとすると、このスピードの変化により従来例と同様に
バックラッシュが生じる恐れがある。しかしウオームホ
イール１４の回転スピードが駆動軸１により回転させら
れるスピードよりも早くなろうとするときは、ホイール
１４の回転しようとする力は第１のウオーム６に加わる
が、この第１のウオーム６は駆動軸１に固定されている
のでホイール１４の回転はロックされ早くなることはで
きないのでバンクラッシュも生じない、又、ウオームホ
イール１４０回転スピードが遅くなろうとするときは、
ホイール１４の回転方向（矢印すの方向）と逆方向に力
が働き、第２のウオーム８を軸方向に押し戻そうとする
力が働＜、シかし、この第２のウオーム８は軸方向には
移動せず回転方向のみ移動するので、上記第２のウオー
ム８を押し戻そうとする力は、４減速比に比例して勢大
幅に低下される。さらに第２のウオーム８は線ばね１１
によリウォームホイール１４を押しつけるように回転方
向に力が付勢されているため、この線ばね１１の力に逆
らって第２のウオーム８を回転させて押し戻そうとする
ほどの力は生じないのでバックラッシュも発生しない。

このように被駆動側の負荷の変動によるウオームホイー
ル１４の回転スピードの変化によって生じる力は、第２
のウオーム８を回転方向に付るバックラッシュは発生し
ない。

第３図はこの発明の第２実施例を示す部分断面図である
。第１実施例と同一の部分には同一の符号を付し詳細は
省略する。この第２実施例が第１実施例と違うところは
、第１実施例において、ホイール１４の回転方向すに沿
って、ウオーム２とホイール１４が噛合する部分の下流
側に設けられた駆動軸に固定されている第１のウオーム
６と上流側に設けられた回転自在の第２のウオーム８の
配置を逆にして第１のウオーム１９を上流側に、第２の
ウオーム２０を下流側に設けた点にある。そして、第１
のウオーム１９によりウオームホイール１２を矢印す方
向に回転させ、第２のウオーム２０はホイール１２に当
接するように線ばね２１により駆動軸の回転方向と逆方
向に回転力が付勢され、第１のウオーム１９と協働して
ホイール１２の歯をはさみ込んでいる。

このように構成すると、第１実施例とは負荷の変動によ
るホイールの回転スピードの変化に対するウオームの作
用が逆になる。すなわち、この実施例ではホイールの回
転スピードの変化による力は回転スピードが遅くなると
きは固定された第１のウオーム１９に加わるのであるが
、この第１のウオーム１９は駆動軸１に固定されている
ので、ウオームが軸方向又は回転方向に移動することに
よるバックラッシュは生じない。

一方、ホイール１４の回転スピードが早くなるときは、
ホイール１４の回転する力は回転自在の第２のウオーム
２０を軸方向に移動させる向きに加わる。しかし、第２
のウオーム２０は回転方向のみに移動可能で軸方向には
移動しないので、軸方向に移動させようとする力は、ウ
オームを回転させる力に変換されて第２のウオーム２０
に加わるために大幅に減少され、線ばね１１を変形させ
ることはなく、バックラッシュは生じない。

このように第２実施例においても前記第１実施例と同様
に負荷の変動によるホイールの回転スピードの変化に対
するウオームギヤ伝動装置のバックラッシュをほとんど
除去することができる。

なお、上記実施例において第１のウオームと第２のウオ
ームによりウオームホイールの歯をはさみ込むようにし
てバンクラッシュを除去するようにしているが、従来例
と同様に第１のウオームと第２のウオームをひらくよう
にしてウオームホイールの歯に当接してバックラッシュ
を除去するようにしてもよい。

また、上記実施例において回転自在の第２のウオームを
駆動軸と連結する弾性連結部材として線ばねを用いたが
仮ばね、ねじりばね等を用いてもよい。さらに、実施例
では円筒形ウオームを用いたが従来例のような鼓形ウオ
ームを用いてもよい、要するに第２のウオームに駆動軸
に対して回転力を付勢するものであればよいものである
。

その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可
能であるのは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、駆動軸に対して
移動可能に設けた第２のウオームを軸方向には移動せず
、弾性連結部材により回転方向のみに付勢したことによ
り、被駆動側の負荷が変動した時のウオームホイールの
回転スピードの変化による力は、ウオームギヤの連結機
構を介することで大幅に削減されて弾性連結部材に加わ
るので、弱いばねが使用でき、伝達効率をおとすことな
（、バックラッシュの発生を確実に防止でき、さらに機
構が簡単で装置が小型化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による第１実施例を示す斜視図、第２
図は第１実施例の部分断面図、第３図は第２実施例を示
す部分断面図、第４図は従来例を示す部分断面図である
。第５図はウオームギヤ伝動装置を複写機等のドラムの
駆動系に用いたときのドラムに対する負荷の変動による
ドラムの回転速度の変化を示すグラフである。 １−・−駆動軸　　６　、１９−・第１のウオーム８　
、２０−−−−一第２のウオーム １１、２１・・・・−線ばね（弾性連結部材）１４−・
・ウォームホイール １４：つオームホイール 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動軸と、駆動軸に対して固定された第１のウォームと
   、駆動軸に対して回転自在に設けられた第２のウォーム
   と、駆動軸と第２のウォームとを弾性的に連結する弾性
   連結部材と、第１のウォームと第２のウォームに噛合す
   るように配設されたウォームホィールとからなり、上記
   弾性連結部材により上記第２のウォームを回転方向に付
   勢して上記ウォームホィールを第１のウォームに押しつ
   けて当接させることによりバックラッシュを除去するこ
   とを特徴とするウォームギヤ伝動装置。