(57)【要約】【課題】回転を継続したままで、他の歯車等との係合を外すことなく、分割部の一部のみを交換することができ、分割部が固定盤に対してがたつきにくい歯車を提供すること。【解決手段】歯車１であって、外周面に多数の歯４を有する着脱部２と、固定盤３とを備え、着脱部２が周方向に複数の分割部５に分割され、各分割部５が単独で交換可能に固定盤３に取り付けられ、固定盤３と分割部５の接合面に、互いに係合する凸部１１と凹部１２が周方向に沿って形成されている。【選択図】図１
2020200919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に多数の歯を有する着脱部と、固定盤と、を備え、
前記着脱部が周方向に複数の分割部に分割され、各分割部が固着具によって着脱可能に前記固定盤に取り付けられ、
前記固定盤及び前記分割部の接合面のうち、いずれか一方に凸部が、他方に凹部が形成されており、
前記凸部と前記凹部とは係合する
ことを特徴とする歯車。
【請求項２】
前記分割部を前記固定盤に着脱可能に取り付ける前記固着具は複数であって、
前記複数の固着具は、第一固着具と、該第一固着具よりも前記着脱部の回転方向後方に配置される第二固着具とを有し、
前記第一固着具が配置される前記着脱部の回転中心からの距離と、前記第二固着具が配置される前記着脱部の回転中心からの距離とが異なる
ことを特徴とする請求項１に記載の歯車。
【請求項３】
前記歯車は、駆動歯車であって、
前記第一固着具が配置される前記着脱部の回転中心からの距離は、前記第二固着具が配置される前記着脱部の回転中心からの距離より長い
ことを特徴とする請求項２に記載の歯車。
【請求項４】
前記歯車は、従動歯車であって、
前記第一固着具が配置される前記着脱部の回転中心からの距離は、前記第二固着具が配置される前記着脱部の回転中心からの距離より短い
ことを特徴とする請求項２に記載の歯車。
【請求項５】
隣設された前記分割部間には隙間が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の歯車。
【請求項６】
前記分割部が前記歯の谷部を通って周方向に分割されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項に記載の歯車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯車は、複数個かみ合わされて速度を変えながら回転運動を伝達したり、直線状の歯を有するラックとかみ合って回転運動を直線運動に変える等の機能を有し、様々な機器に広く使用されている。
歯車の歯は、その一部が他の歯車等の歯に係合されるので、この歯に大きな荷重が加わることになり、破損や摩耗が生じやすい。この際、歯車全体を交換すると、多大な労働力及び作業時間を要するだけでなく、コストも非常に高くついた。
これは、駆動歯車であっても、従動歯車であっても同様である。
【０００３】
従来、歯車とボスとからなり、歯車が、取替え可能に分割して形成されている歯車が特許文献１に開示されている。
このような分割して形成された歯車は、歯が部分的に欠損したり、摩耗するなどして使用に耐えられなくなった場合に、他の歯車との係合を解除しなくても、分割歯車の一部を交換するのみで交換・補修などを行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実願昭４６−１１３３４３号（実開昭４８−６７１５２号）のマイクロフィルム
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載のような歯車は、歯車の分割片と固定される固定盤がボルト・ナットのみで取り付け固定されているので、歯の一部に大きい力が加わると、分割片が固定盤に対してがたつき、他の歯車等との間で力の伝達が十分に行われないおそれがあった。
本発明が解決しようとする課題は、回転を継続したままで、他の歯車等との係合を外すことなく、分割部の一部のみを交換することができ、分割部が固定盤に対してがたつきにくい歯車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願請求項１に係る発明は、外周面に多数の歯を有する着脱部と、固定盤と、を備え、前記着脱部が周方向に複数の分割部に分割され、各分割部が固着具によって着脱可能に前記固定盤に取り付けられ、前記固定盤及び前記分割部の接合面のうち、いずれか一方に凸部が、他方に凹部が形成されており、前記凸部と前記凹部とは係合することを特徴とする歯車である。
【０００７】
本願請求項２に係る発明は、前記分割部を前記固定盤に着脱可能に取り付ける前記固着具は複数であって、前記複数の固着具は、第一固着具と、該第一固着具よりも前記着脱部の回転方向後方に配置される第二固着具とを有し、前記第一固着具が配置される前記着脱部の回転中心からの距離と、前記第二固着具が配置される前記着脱部の回転中心からの距離とが異なることを特徴とする請求項１に記載の歯車である。
【０００８】
本願請求項３に係る発明は、前記歯車は、駆動歯車であって、前記第一固着具が配置される前記着脱部の回転中心からの距離は、前記第二固着具が配置される前記着脱部の回転中心からの距離より長いことを特徴とする請求項２に記載の歯車である。
【０００９】
本願請求項４に係る発明は、前記歯車は、従動歯車であって、前記第一固着具が配置される前記着脱部の回転中心からの距離は、前記第二固着具が配置される前記着脱部の回転中心からの距離より短いことを特徴とする請求項２に記載の歯車である。
【００１０】
本願請求項５に係る発明は、隣設された前記分割部間には隙間が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の歯車である。
【００１１】
本願請求項６に係る発明は、前記分割部が前記歯の谷部を通って周方向に分割されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項に記載の歯車である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、いずれかの分割部に不具合が生じた場合に、その分割部を他の歯車等と係合しない位置に移動させて、他の歯車等との係合を外すことなく簡単に摩耗や損傷した分割部のみを交換することができ、交換に要する手間やコストを大幅に低減することが可能となる。
また、固着具によって取り付けられた分割部と、固定盤との接合面に形成された凹部と凸部が係合されているので、歯の一部に大きな力が加わっても、分割部が固定盤に対してがたつくのを防止することができる。
【００１３】
加えて、分割部を固定盤に着脱可能に取り付ける固着具を、少なくとも第一固着具とそれより前記着脱部の回転方向後方に配置される第二固着具との複数とし、第一固着具が配置される着脱部の回転中心からの距離と、第二固着具が配置される着脱部の回転中心からの距離とを異なるようにすることで、歯に他の歯車の回転方向に大きな力が加わっても、分割部が固定盤に対してがたつくのをより防止することができる。
【００１４】
加えて、歯車を駆動歯車とした場合に、第一固着具が配置される着脱部の回転中心からの距離を、第一固着具より着脱部の回転方向後方に配置される第二固着具の着脱部の回転中心からの距離より長くすることで、駆動歯車の回転によって逆回転する従動歯車からの分割部の回転方向反対側に作用する回転モーメントに対する耐力を増すことができる。
【００１５】
加えて、歯車を従動歯車とした場合に、第一固着具が配置される着脱部の回転中心からの距離を、第一固着具より着脱部の回転方向後方に配置される第二固着具の着脱部の回転中心からの距離より短くすることで、かみ合わされる他の歯車の回転によって生じる分割部の回転方向に作用する回転モーメントに対する耐力を増すことができる。
【００１６】
加えて、隣設して配置された分割部間に隙間を形成することにより、分割部同士が競ることを防止し分割部の着脱が容易となる。
【００１７】
加えて、分割部が歯の谷部を通って周方向に分割されることにより、歯の破損を防ぎ、山部同士の分割に比較して、分割部同士の接触面が少なくなり着脱が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す歯車の正面図。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す歯車の断面図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る固定盤の正面図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る分割部の背面図。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す歯車の正面図。
【図６】本発明の第３の実施形態を示す歯車の正面図。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る固定盤の正面図。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る分割部の背面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照する等して説明する。なお、本発明は、実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【００２０】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図４と共に説明する。
図１は第１の実施形態を示す歯車の正面図であり、図２は第１の実施形態を示す歯車の断面図であり、図３は第１の実施形態に係る固定盤の正面図であり、図４は第１の実施形態に係る分割部の背面図である。
【００２１】
第１の実施形態において、歯車１は、駆動歯車であり、図示しない従動歯車とかみ合って逆回転させるものである。
図１及び図２に示すように、歯車１は、着脱部２と、円盤状の固定盤３とを備える。
着脱部２は、その外周に多数の歯４を有し、歯４は、山部４１と谷部４２とを備える。
【００２２】
着脱部２は、周方向に等間隔で複数（本実施例では８個）の分割部５に分割されている。この分割数は、従動歯車とかみ合わせる際でも、従動歯車の歯と噛合しない分割部５が少なくとも一つは存在できるだけの分割数として設定すれば良い。
着脱部２は、径方向に伸びる分割線に沿って分割され、すべての分割部５を周方向に組み合わせることにより、全体として円盤状に形成される。分割線は、従動歯車の歯により大きな力を受ける歯４の山部４１を避けて谷部４２を通っている。噛み合う歯車との力が作用する山部４１で分割すると、剛性が低下し、歯４が破損しやすくなるからである。
また、すべての分割部５を組み合わせると、隣接する分割部５の間には、わずかな隙間７が形成される。
【００２３】
分割部５は、固定盤３のボルト孔９（図３参照）及び分割部５のボルト孔１０（図４参照）に挿通したボルト８によって、単独で着脱可能に固定盤３の一面に固定される。
ボルト８は、一つの分割部５に対して二つ設けられており、これらのボルトは、第一ボルト８ａと、第一ボルト８ａよりも分割部５の回転方向後方に配置される第二ボルト８ｂとで構成されている。ボルト８、第一ボルト８ａ、第二ボルト８ｂは、それぞれ本願発明の固着具、第一固着具、第二固着具に相当する。
【００２４】
そして、第一ボルト８ａが配置される着脱部２の回転中心からの距離と、第二ボルト８ｂが配置される着脱部２の回転中心からの距離とが異なるものとなっている。
このように配置することで、歯４に歯車の回転方向に大きな力が加わっても、分割部５の固定盤３に対するがたつきをより防止することができる。
【００２５】
具体的には、第一ボルト８ａが配置される着脱部２の回転中心からの距離は、第二ボルト８ｂが配置される着脱部２の回転中心からの距離より長くなるように設定されている。
これにより、駆動歯車である歯車１の回転によって、従動歯車から受ける分割部５の回転方向反対側に作用する回転モーメントに対する耐力を増すことができ、がたつきを防止することができる。
【００２６】
図２及び図３に示すように、固定盤３は、図示しないシャフトを通すための筒状部３０と、着脱部２を取り付けるための円形鍔状の固定部３１とを備える。
固定部３１の一面（着脱部２が接合される面）には、内周縁に沿って固定用フランジ３２が形成され、固定用フランジ３２の内周面が筒状部３０の外周面に溶接等により固定されている。
【００２７】
図２及び図３に示すように、固定部３１の一面には、外周縁全てに沿って円形状の凸部１１が形成され、図４に示すように、分割部５の固定盤３に接合される面には、固定盤３の凸部１１と係合する凹部１２が周方向に沿って形成される。
分割部５の内周面を固定用フランジ３２の外周面に当接させると、分割部５と固定盤３とが径方向に位置決めされ、凸部１１と凹部１２を簡単に係合できるとともに、ボルト孔９，１０も位置合わせしやすい。
【００２８】
固定部３１の外周縁全てに沿って円形状の凸部１１が形成するので、凸部１１の加工が行いやすい。
歯車１を回転させて従動歯車を駆動する際に、分割部５の歯４に不均等な力が加わり、分割部５は固定盤３に対してがたつこうとするが、周方向に延びる固定盤３の凸部１１と分割部５の凹部１２が係合して、がたつきを抑える。
【００２９】
いずれかの分割部５が摩耗・損傷した場合は、歯車１の回転を継続し、その分割部５が従動歯車と係合しない位置まで移動させ、第一ボルト８ａ及び第二ボルト８ｂを抜き取り、摩耗・損傷を受けた分割部５を取り外して、新たな分割部５を取り付ける。
この時、隣設して配置された分割部５間には隙間７が形成されている。このように隙間７が形成されているので、隣の分割部５と取り外す分割部５とが競ることなく、隣の分割部５に邪魔されずに、容易に分割部５を取り外しできる。また、取り付けにおいても隣の分割部５に邪魔されずに作業が行うことができる。
【００３０】
〔第２の実施形態〕
以下、本発明に係る第２の実施形態について図５と共に説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分については説明を省略し、主に異なる部分について説明する。
【００３１】
第２の実施形態における歯車１は、従動歯車であって、かみ合わされる他の歯車（図示せず）の回転に伴って回転する。
歯車１は、他の歯車の回転に伴って図５に示す矢印方向に回転する。このため、分割部５には、他の歯車の回転によって生じる分割部５の回転方向の回転モーメントが作用することになる。
【００３２】
これに対応して、第一ボルト８ａが配置される着脱部２の回転中心からの距離を、第一ボルト８ａより着脱部２の回転方向後方に配置される第二ボルト８ｂの着脱部２の回転中心からの距離より短くして、ボルト８を配置している。こうようにすることで、他の歯車の回転によって分割部５の回転方向に作用する回転モーメントに対する耐力を増すことができる。
【００３３】
〔第３の実施形態〕
本発明に係る第３の実施形態について図６及び図７と共に説明する。なお、第１または第２の実施形態と同様の部分については説明を省略し、主に異なる部分について説明する。
【００３４】
図６及び図７に示すように、固定盤３の外形を、分割部５の数と同数の辺を有する正多角形（本実施形態では正八角形）とし、固定盤３の外周縁に沿って正多角形の凸部１１を形成する。
分割部５の接合される面に設けられる凹部１２は、図６に示すように固定盤３の正八角形の各頂点の凸部１１の形状に合わせて折れ曲がった形状で設けられており、分割部５が、固定盤３の正八角形の各頂点の位置に取り付けられている。
このように構成し、凸部１１及び凹部１２を、固定盤３と同心の円の接線と平行な直線を含むように設けることで、分割部５が固定盤３に対して径方向及び周方向に位置決めされるので、分割部５のがたつきをより確実に抑えることができ、ボルト孔９，１０の位置合わせもさらに容易となる。
【００３５】
〔第４の実施形態〕
本発明に係る第４の実施形態について図８と共に説明する。なお、第１〜第３の実施形態のいずれかと同様の部分については説明を省略し、主に異なる部分について説明する。
【００３６】
第４の実施形態は、第３の実施形態の固定盤３に正八角形の各辺の位置に、分割部５を取り付けるものである。
図８に示すように、分割部５の固定盤３に接合される面には、固定盤３の凸部１１と係合する凹部１２が形成される。この凹部１２は、固定盤３の正八角形の各辺の凸部１１の形状に合わせて直線状に設けられており、分割部５が、固定盤３の正八角形の各辺の位置に取り付けることができる。
このよう構成し、凸部１１及び凹部１２を、固定盤３と同心の円の接線と平行な直線を含むように設けると、分割部５が固定盤３に対して径方向及び周方向に位置決めされるので、分割部５のがたつきをより確実に抑えることができ、ボルト孔９，１０の位置合わせもさらに容易となる。
【００３７】
〔その他の変形例〕
本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば以下のようなものも含まれる。
【００３８】
本実施形態では、着脱部を８個の分割部に分割してあるが、歯車の大きさ、かみ合わされる歯車の数等によって、分割する数は適宜変更できる。
【００３９】
本実施形態では、固定盤に凸部を形成し、分割部に凹部を形成してあるが、もちろん、固定盤に凹部を形成し、部分ホイールに凸部を形成してもよい。
【００４０】
本実施形態では、固定部３１の外周縁全てに沿って円形状の凸部１１が形成したが、これに限られない。外周縁全てに沿ってではなく断続的に設けるようにしても良い。また、外周縁でなく内側の接合面に凸部を形成しても良い。凸部の形状も実施形態に限定されるものではない。本実施形態では、周方向に湾曲するか、正多角形状に設けたが、径方向に長く設けるようなものでも良い。また、その場合、係合する凹部も対応する位置形状にすることはいうまでもない。
【００４１】
本実施形態では、各分割部を第一ボルト及び第二ボルトの２本のボルトで固定盤に取り付けてあるが、これに限られず、１本のボルトで固定盤に取り付けても良い。
【００４２】
本実施形態では、各分割部を第一ボルト及び第二ボルトの２本のボルトで固定盤に取り付けてあるが、分割部の大きさに応じて、３本以上のボルトで取り付けても良い。
【００４３】
本実施形態では、各分割部を谷部で分割するものであったが、剛性の低下が問題にならないような場合では、山部で分割するようにしても良い。
【００４４】
いずれの実施形態における各技術的事項を他の実施形態に適用して実施例としても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１              歯車
２              着脱部
３              固定盤
４              歯
５              分割部
７              隙間
８              ボルト
８ａ            第一ボルト
８ｂ            第二ボルト
９，１０        ボルト孔
３０            筒状部
３１            固定部
３２            固定用フランジ
【図１】
2020200919.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020200919.tif 000008
【図７】
2020200919.tif 000009
【図８】
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