(57)【要約】【課題】歯車の回転伝達時の摩擦損失を極力小さくすることができるようにする。【解決手段】歯車２の回転駆動を伝達する駆動伝達装置１において、歯車２と、歯車２によって回転される回転体（被駆動体）３と、を備え、回転体３は、板状体３１と、板状体３１の面３１ａに円周状等間隔に垂設され、板状体３１の面と平行な面での断面形状が円形である円形体４とを有し、歯車２が回転駆動すると、歯車２の各歯２ａが、回転体３の各円形体４に順次当接して回転体３を回転させる、ことを特徴としている。【選択図】図１
2010203608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車の回転駆動を被駆動体に伝達する駆動伝達装置において、
上記歯車と、
上記歯車によって駆動される被駆動体と、を備え、
上記被駆動体は、
板状体と、
上記板状体の面に等間隔に立設された、断面形状が円形である円形体と、を有し、
上記歯車が回転駆動すると、歯車の各歯が、被駆動体の各円形体に順次当接して被駆動体を駆動させる、
ことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項２】
上記円形体は、円柱状または円筒状である、請求項１に記載の駆動伝達装置。
【請求項３】
上記円形体は、ベアリングによって回転自在である、請求項１または２に記載の駆動伝達装置。
【請求項４】
上記歯車は平歯車である、請求項１から３の何れか１項に記載の駆動伝達装置。
【請求項５】
上記被駆動体の駆動は回転駆動である、請求項１から４の何れか１項に記載の駆動伝達装置。
【請求項６】
上記被駆動体の駆動は直進駆動である、請求項１から４の何れか１項に記載の駆動伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、歯車の回転駆動を被駆動体に伝達する駆動伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、歯車の回転伝達は、歯車列を用いて、双方の歯車の歯を噛み合わせて行われている。そして、歯車の歯の形状は、通常インボリュート形状であり、回転伝達時には、その歯面同士が接し、摩擦損失ができるだけ発生しないようになっている（例えば、下記の特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２３３０６２
【０００４】
しかし、歯面同士が接して回転を伝達する際には、不可避的に滑り摩擦損失が発生している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は上記に鑑み提案されたもので、歯車の回転伝達時の摩擦損失を極力小さくすることができる駆動伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、歯車の回転駆動を被駆動体に伝達する駆動伝達装置において、上記歯車と、上記歯車によって駆動される被駆動体と、を備え、上記被駆動体は、板状体と、上記板状体の面に等間隔に立設された、断面形状が円形である円形体と、を有し、上記歯車が回転駆動すると、歯車の各歯が、被駆動体の各円形体に順次当接して被駆動体を駆動させる、ことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、上記の請求項１に記載の発明において、上記円形体は、円柱状または円筒状とするものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、上記の請求項１または２に記載の発明において、上記円形体は、ベアリングによって回転自在とするものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、上記の請求項１から３の何れか１項に記載の発明において、上記歯車は平歯車とするものである。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、上記の請求項１から４の何れか１項に記載の発明において、上記被駆動体の駆動は回転駆動とするものである。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、上記の請求項１から４の何れか１項に記載の発明において、上記被駆動体の駆動は直進駆動とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の駆動伝達装置は、歯車が回転駆動すると、歯車の各歯が、被駆動体の各円形体に順次当接するようにしたので、歯車の歯面は、円形体の外周面に接しつつ、円形体に力を加え、被駆動体を駆動させる。すなわち、歯車の歯は、大きな曲率（半径ｒの逆数）を有する円形体の外周面に接することとなり、これにより歯と円形体との間の滑り摩擦は低減し、歯車の回転伝達時の摩擦損失を極力小さくすることができる。
【００１３】
また、この発明では、円形体をベアリングを介して回転自在となるようにしたので、歯と円形体との間の摩擦は転がり摩擦となってより一層低減し、歯車の回転伝達時の摩擦損失を大幅に小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の駆動伝達装置を概略的に示す図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線断面を示す図である。
【図３】図２の部分Ａを拡大した図で、円形体の構成図である。
【図４】円形体の取り付け手順を示す図である。
【図５】円形体の第１の変形例を示し、ベアリング部の厚みをより増して円形体を構成した場合を示す図である。
【図６】円形体の第２の変形例を示し、ベアリング部を板状体の面から突出させた場合を示す図である。
【図７】円形体の第３の変形例を示す図である。
【図８】円形体の第４の変形例を示す図で、（ａ）はその構成を示す図、（ｂ）は組み付け手順を示す図である。
【図９】本発明を平歯車タイプの駆動伝達装置に適用した場合を概略的に示す斜視図である。
【図１０】本発明をラック・アンド・ピニオンタイプの駆動伝達装置に適用した場合を概略的に示す斜視図である。
【図１１】本発明をかさ歯車タイプの駆動伝達装置に適用した場合を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下にこの発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１はこの発明の駆動伝達装置を概略的に示す図、図２は図１のＩ−Ｉ線断面を示す図である。これらの図において、この発明の駆動伝達装置１は、歯車２の回転駆動を伝達する装置であり、歯車２と、この歯車２によって回転される回転体（被駆動体）３とを備えている。
【００１７】
歯車２は、平歯車タイプのもので、中心の軸２０を中心に回転自在に設けられている。
【００１８】
回転体３は、中心の軸３０を中心に回転自在に設けられ、板状体３１と、板状体３１の面３１ａに垂設された複数の円形体４とを有している。この円形体４の各々は、円柱状または円筒状のものであり、板状体３１の面３１ａに円周状等間隔に設けられ、板状体３１の面３１ａと平行な面での断面形状が円形になっている。
【００１９】
次に、円形体４の構成を図３、図４を用いて詳細に説明する。図３は図２の部分Ａを拡大した図で、円形体の構成図である。図４は円形体の取り付け手順を示す図である。図３、図４において、円形体４は、ベアリング部４１と、軸部４２と、円周部４３とから構成される。
【００２０】
ベアリング部４１は、板状体３１に円周状等間隔に穿設された取り付け凹部３１１に嵌入して設けられている。
【００２１】
軸部４２は、図４に示すように、上半部４２ａと基部４２ｂとからなり、上半部４２ａは、略柱状で基部４２ｂ側に向けて縮径し、基部４２ｂは円板状に形成されている。円周部４３は、略円筒状でその内周面は図中上方に向けて拡径している。
【００２２】
この円周部４３には、軸部４２が図中円周部４３の上方から挿入され、円周部４３の内部に軸部４２の上半部４２ａが嵌合され固定される。このとき、軸部４２の基部４２ｂは、円周部４３の下方に突き出した状態となり、この基部４２ｂは、板状体３１に固定されたベアリング部４１の内輪側に嵌入固定される。したがって、円形体４の円周部４３は、軸部４２と一体にベアリング部４１によって回転自在となる。
【００２３】
歯車２の軸２０と、回転体３の軸３０とは平行に固定して設けられ（図２）、駆動伝達装置１は、歯車２の各歯２ａと回転体３の各円形体４とが噛み合うように構成される。そして、歯車２が回転駆動すると、歯車２の各歯２ａが、回転体３の各円形体４に順次当接して回転体３を回転させる。このとき、歯車２の各歯２ａの歯面は、円形体４の円周部４３の外周面に接しつつ、円形体４に力を加え、回転体３を回動する。したがって、歯２ａは、曲率（半径ｒの逆数）の大きな軸状の円形体４の外周面に接することとなり、双方間の摩擦は低減し、歯車２の回転伝達時の滑り摩擦損失を極力小さくすることができる。
【００２４】
また、この発明の実施形態では、円形体４をベアリング部４１を介して回転自在となるようにしたので、歯２ａと円形体４との間の摩擦は転がり摩擦となってより一層低減し、歯車２の回転伝達時の摩擦損失をさらに大幅に小さくすることができる。
【００２５】
次に、円形体４の各種変形例を図５、図６、図７を用いて説明する。
【００２６】
図５は第１の変形例を示し、ベアリング部の厚みをより増して円形体を構成した場合を示す図である。この第１の変形例における円形体４ｇは、図４のベアリング部４１に対し、ベアリング部４１ｇを図中上下２カ所とし、それに応じて軸部４２の基部４２ｂも厚み（高さ）を増し、これにより軸部４２を板状体３１にさらに深く組み込むことができ、円形体４ｇをより安定した構造とすることができる。
【００２７】
図６は第２の変形例を示し、ベアリング部を板状体の面から突出させた場合を示す図である。この第２の変形例における円形体４ｈは、先ず板状体３１の取り付け凹部３１１に、円筒状の枠体４５を嵌入し、次にその枠体４５の内周面に、軸部４２０の基部４２０ｂを嵌め込み、さらに軸部４２０の上半部４２０ａにベアリング部４１０を嵌入し固定することにより構成されている。この構成により、歯車２の各歯２ａは、ベアリング部４１０の外周面に直接接することになる。
【００２８】
図７は第３の変形例を示す図である。この第３の変形例における円形体４ｉは、円筒状の円周部４３ｉを直接板状体３１の取り付け凹部３１１に嵌め込み固定したものであり、より簡単に円形体４ｉを構成することができる。
【００２９】
図８は第４の変形例を示す図で、図８（ａ）はその構成を示す図、図８（ｂ）は組み付け手順を示す図である。この第４の変形例における円形体４ｊは、止着片４２１と円筒体（円周部）４３ｊとボルト４２５とから構成されている。止着片４２１は、円柱部４２３と、その円柱部４２３の上部で円盤状に拡径した頭部４２２とからなり、円柱部４２３には側方から取着穴４２４が設けられている。組み付ける手順は、先ず円筒体４３ｊを止着片４２１の円柱部４２３に挿入した状態で円柱部４２３を板状体３１の取り付け凹部３１１に挿入し、続いて板状体３１の側方に開設されたボルト係止用の穴３１２からボルト４２５を入れて、止着片４２１の取着穴４２４にそのボルト４２５を螺入する。このようにして、止着片４２１が板状体３１に固定され円形体４ｊが構成される。歯車２の各歯２ａは、円筒体４３ｊの外周面に接することになる。
【００３０】
なお、円筒体４３ｊは、止着片４２１の頭部４２２と、板状体３１の上面との間に固定されていてもよいし、あるいは止着片４２１の円柱部４２３に遊嵌された状態で円筒体４３ｊを取り付け、円筒体４３ｊを止着片４２１に対して回転自在となるようにしてもよい。
【００３１】
以上述べたように、この発明の駆動伝達装置１は、歯車２が回転駆動すると、歯車２の各歯２ａが、回転体３の各円形体４（４ｇ、４ｈ、４ｉ、４ｊ）に順次当接して回転体３を回転させる。このとき、歯車２の各歯２ａの歯面は、円形体４（４ｇ、４ｈ、４ｉ）の外周面に接しつつ、円形体４（４ｇ、４ｈ、４ｉ）に力を加え、回転体３を回動する。したがって、歯２ａは、曲率の大きな円形体４（４ｇ、４ｈ、４ｉ、４ｊ）の外周面に接することとなり、双方間の摩擦は低減し、歯車２の回転伝達時の摩擦損失を極力小さくすることができる。
【００３２】
また、この発明の実施形態では、円形体４（４ｇ、４ｈ）をベアリング部４１を介して回転自在となるようにしたので、歯２ａと円形体４（４ｇ、４ｈ）との間の摩擦はより一層低減し、歯車２の回転伝達時の摩擦損失をさらに小さくすることができる。
【００３３】
また、円形体４ｊにおいて、上記したように、円筒体４３ｊを止着片４２１に対して回転自在とすると、歯２ａと円形体４ｊとの間の摩擦はより一層低減し、ベアリングを用いた場合と同様に、歯車２の回転伝達時の摩擦損失をさらに小さくすることができる。
【００３４】
本発明は上記の各構成例だけでなく、各種の駆動伝達装置に適用することができる。
【００３５】
図９は本発明を平歯車タイプの駆動伝達装置に適用した場合を概略的に示す斜視図、図１０は本発明をラック・アンド・ピニオンタイプの駆動伝達装置に適用した場合を概略的に示す斜視図、図１１は本発明をかさ歯車タイプの駆動伝達装置に適用した場合を概略的に示す斜視図である。
【００３６】
図９において、駆動伝達装置１００は、歯車２００と被駆動体３００とからなり、被駆動体３００は、２枚の板状体３１０ａ、３１０ｂと、その２枚の板状体３１０ａ、３１０ｂとの間に設けられた円形体４００とから構成されている。歯車２００は平歯車であり、歯車２００が回転駆動すると、歯車２００の各歯が、被駆動体３００の各円形体４００に順次当接して被駆動体３００を駆動させる。
【００３７】
図１０において、駆動伝達装置１０１は、歯車２０１と被駆動体３０１とからなり、被駆動体３０１は、２枚の板状体３１１ａ、３１１ｂと、その２枚の板状体３１１ａ、３１１ｂとの間に設けられた円形体４０１とから構成されている。歯車２０１はピニオンとして、また被駆動体３０１はラックとして機能し、歯車２０１が回転駆動すると、歯車２０１の各歯が、被駆動体３０１の各円形体４０１に順次当接して被駆動体３０１を直進駆動させる。
【００３８】
図１１において、駆動伝達装置１０２は、歯車２０２と被駆動体３０２とからなり、被駆動体３０２は、２枚の板状体３１２ａ、３１２ｂと、その２枚の板状体３１２ａ、３１２ｂとの間に設けられた円形体４０２とから構成されている。歯車２０２はかさ歯車であり、歯車２０２が回転駆動すると、歯車２０２の各歯が、被駆動体３０２の各円形体４０２に順次当接して被駆動体３０２を駆動させ、歯車２０２の軸と略直角の方向の軸に回転駆動を伝達している。
【符号の説明】
【００３９】
１    駆動伝達装置
２    歯車
２ａ  歯車の歯
２０    軸
３    回転体
３０    軸
３１    板状体
３１ａ  板状体の面
３１１    取り付け凹部
４    円形体
４１    ベアリング部
４２    軸部
４２ａ  上半部
４２ｂ  基部
４３    円周部
４ｇ  円形体
４１ｇ  ベアリング部
４ｈ  円形体
４１０    ベアリング部
４２０    軸部
４２０ａ  上半部
４２０ｂ  基部
４５    枠体
４ｉ  円形体
４３ｉ  円周部
４ｊ  円形体
４３ｊ  円筒体
３１２    ボルト係止用の穴
４２１    止着片
４２２    止着片の頭部
４２３    止着片の円柱部
４２４    取着穴
４２５    ボルト
１００    駆動伝達装置
２００    歯車
３００    被駆動体
３１０ａ  板状体
３１０ｂ  板状体
４００    円形体
１０１    駆動伝達装置
２０１    歯車
３０１    被駆動体
３１１ａ  板状体
３１１ｂ  板状体
４０１    円形体
１０２    駆動伝達装置
２０２    歯車
３０２    被駆動体
３１２ａ  板状体
３１２ｂ  板状体
４０２    円形体
【図１】
2010203608.tif 000003
【図２】
2010203608.tif 000004
【図３】
2010203608.tif 000005
【図４】
2010203608.tif 000006
【図５】
2010203608.tif 000007
【図６】
2010203608.tif 000008
【図７】
2010203608.tif 000009
【図８】
2010203608.tif 000010
【図９】
2010203608.tif 000011
【図１０】
2010203608.tif 000012
【図１１】
2010203608.tif 000013