(57)【要約】      （修正有）【課題】ホイール側の加工誤差が大きいため、滑らかに駆動しない。【解決手段】ウォーム２は、回動自在な軸８に対し２個のウォーム部材９、10を回転不能且つ軸方向の移動可能に取り付け、２個のウォーム部材９、10間の隙間Ｈを上記ローラピンの径より広くすると共に、２個のウォーム部材９、10のウォーム溝11、12を、一方のウォーム部材９のウォーム溝11で、ローラピンが両側面の一方に、他方のウォーム部材10のウォーム溝12で、噛合状態のローラピンが両側面の他方に夫々当接する様に形成し、軸８側に２個のウォーム部材９、10の初期位置への位置決め手段と、２個のウォーム部材の位置決め手段への付勢手段とを備える。ホイール側の加工誤差に伴いローラピンがウォーム溝11、12の側面を強く押圧しても、両方のウォーム部材９、10が瞬時に押圧方向へ移動することで、摩擦抵抗を増大させない。【選択図】図２
2010025245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋状のウォーム溝を有するウォームと、前記ウォーム溝に噛合する複数のローラピンを回転自在に支持したホイールとを備え、上記ウォームは、ケーシングに対し回動自在に内設した軸と、該軸に対し回転不能且つ軸方向の移動可能に取り付けた２個のウォーム部材とを備え、該２個のウォーム部材間の隙間を上記ローラピンの径より広くすると共に、２個のウォーム部材のウォーム溝を、一方のウォーム部材のウォーム溝で噛合状態のローラピンが両側面の一方に、他方のウォーム部材のウォーム溝で噛合状態のローラピンが両側面の他方に夫々当接する様に形成し、軸側に２個のウォーム部材の初期位置への位置決め手段と、２個のウォーム部材を位置決め手段へ押圧する付勢手段とを備えたことを特徴とする減速機。
【請求項２】
軸における２個のウォーム部材間の部分に拡径部を形成して上記位置決め手段とし、付勢手段を、２個のウォーム部材より外端側に設けたことを特徴とする請求項１記載の減速機。
【請求項３】
付勢手段を圧縮状態のコイルバネとし、軸側にバネ受けを形成したことを特徴とする請求項２記載の減速機。
【請求項４】
バネ受けの内端面にコイルバネの収容凹部を形成して、バネ受けの内端面とウォーム部材の外端面とを近接状態としたことを特徴とする請求項３記載の減速機。
【請求項５】
軸における２個のウォーム部材間の部分に形成した拡径部とウォーム部材との間に付勢手段を設け、２個のウォーム部材より外端側に上記位置決め手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の減速機。
【請求項６】
付勢手段を圧縮状態のコイルバネとし、上記拡径部をバネ受けとしたことを特徴とする請求項５記載の減速機。
【請求項７】
ウォーム部材の内端面にコイルバネの収容凹部を形成して、ウォーム部材の内端面と拡径部の両端面とを近接状態としたことを特徴とする請求項６記載の減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォームにおけるウォーム溝とホイールにおけるローラーピンが噛合して回転動力を伝達する減速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、かかる減速機におけるローラピンはホイールとは別体で、その回転軸をホイールに形成したローラピンの取付孔に挿設して取り付けられていることから、ローラピンの取付位置に誤差が生じ易いため、ウォーム側を、バックラッシュが発生しない様にいかに精密に製造加工したとしても、上記誤差に伴いローラピンがウォーム溝の側面へ強く押圧され瞬時に摩擦抵抗が増大し、その際に両部材が受ける衝撃などにより、滑らかに駆動せず、両部材が損耗し易い傾向にあった。
【０００３】
又、ホイール側が歯車であるが、ウォームを同様に２つに分割し、それらウォーム部材の一方を軸に固定し、他方を軸に対して相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に取り付け、その他方のウォーム部材を付勢手段により前記一方のウォーム部材に接近する向きに付勢することによって、両ウォーム部材の歯をウォームホイールの歯の互いに反対側の面に押し付けてバックラッシュ（噛み合わせ部分において運動方向に不用意に生じる有害な隙間）を除去する様にしたものが見受けられる（例えば、特許文献２参照）。
特に、第４図には、２個のウォーム部材を軸に対して相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に取り付けた構成のものも見受けられる。
【０００４】
【特許文献１】特公昭５９−３９６２５号公報（特許請求の範囲、第２頁左欄第１４〜２８行目、第３頁右欄下から第１０行目〜第４頁右欄第５行目、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載の従来技術にあっては、第４図に記載のものであっても、駆動時にはどちらか一方のウォーム部材に付勢手段を作用させておらず、他方のウォーム部材を動かすだけで対処しているが、これはホイール側が歯車で製造誤差が非常に小さいことから可能な構造であり、この歯車より製造誤差が大きいローラピンを取り付けたホイールでは対応できないなど、解決せねばならない課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記従来技術に基づく、ホイール側の加工誤差が大きいために滑らかに駆動せず、両部材が損耗し易い課題に鑑み、螺旋状のウォーム溝を有するウォームと、前記ウォーム溝に噛合する複数のローラピンを回転自在に支持したホイールとを備え、上記ウォームは、ケーシングに対し回動自在に内設した軸と、該軸に対し回転不能且つ軸方向の移動可能に取り付けた２個のウォーム部材とを備え、該２個のウォーム部材間の隙間を上記ローラピンの径より広くすると共に、２個のウォーム部材のウォーム溝を、一方のウォーム部材のウォーム溝で噛合状態のローラピンが両側面の一方に、他方のウォーム部材のウォーム溝で噛合状態のローラピンが両側面の他方に夫々当接する様に形成し、軸側に２個のウォーム部材の初期位置への位置決め手段と、２個のウォーム部材を位置決め手段へ押圧する付勢手段とを備えることによって、ホイール側の加工誤差に伴いローラピンがウォーム溝の側面を強く押圧しても、両方のウォーム部材が瞬時に押圧方向へ移動することで、摩擦抵抗を増大させず、且つ衝撃の吸収する様にして、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
要するに本発明は、螺旋状のウォーム溝を有するウォームと、前記ウォーム溝に噛合する複数のローラピンを回転自在に支持したホイールとを備え、上記ウォームは、ケーシングに対し回動自在に内設した軸と、該軸に対し回転不能且つ軸方向の移動可能に取り付けた２個のウォーム部材とを備え、該２個のウォーム部材間の隙間を上記ローラピンの径より広くすると共に、２個のウォーム部材のウォーム溝を、一方のウォーム部材のウォーム溝で噛合状態のローラピンが両側面の一方に、他方のウォーム部材のウォーム溝で噛合状態のローラピンが両側面の他方に夫々当接する様に形成し、軸側に２個のウォーム部材の初期位置への位置決め手段と、２個のウォーム部材を位置決め手段へ押圧する付勢手段とを備えたので、両方のウォーム部材におけるウォーム溝の側面に対しローラピンが常に接触状態を維持する様に両方のウォーム部材が軸方向に、付勢手段によりウォーム溝の側面をローラピン側に押圧させる状態で移動して吸収することが出来るため、円盤のカムフォロアー取付穴ピッチ加工誤差による予圧量の増大及び衝撃を吸収し、滑らかな運転と破損対策、それに伴う長寿命化を可能にすることが出来る。
而も、高速入力が可能で、広範囲の減速比を得ることが可能で、トルクの伝達力が高く、回転伝達精度が高く、噛合状態の各ローラピンが容易に回転可能で、ウォームとホイール間にガタツキがなくバックラッシュを完全に無くすことが出来、入力回転を逆転しても、逆転時にガタツキを生じず円滑な回転出力を得ることが可能にすることが出来るのに加え、ウォーム溝の形状に工夫を凝らすことで、ローラピンはホイールに対し単に回転可能に取り付けられてさえいれば良いため、全体的な構造を簡略化することが出来る。
【０００８】
具体的には、軸における２個のウォーム部材間の部分に拡径部を形成して上記位置決め手段とし、付勢手段を、２個のウォーム部材より外端側に設けたり、或いは軸における２個のウォーム部材間の部分に形成した拡径部とウォーム部材との間に付勢手段を設け、２個のウォーム部材より外端側に上記位置決め手段を設けたので、前者の減速機にあっては、ウォーム部材のウォーム溝における外端側の側面にピンを、後者の減速機にあっては、ウォーム部材のウォーム溝における内端側の側面ピンを夫々摺接させる様にすれば、付勢手段によりウォーム溝の側面をローラピン側に押圧させた状態でウォーム部材が移動して誤差を吸収すること実現することか出来る。
而も、付勢手段を圧縮状態のコイルバネとし、軸側にバネ受けを形成したり、或いは付勢手段を圧縮状態のコイルバネとし、上記拡径部をバネ受けとしたので、簡単な構成で達成することが出来、更に、バネ受けの内端面にコイルバネの収容凹部を形成して、バネ受けの内端面とウォーム部材の外端面とを近接状態としたり、或いはウォーム部材の内端面にコイルバネの収容凹部を形成して、ウォーム部材の内端面と拡径部の両端面とを近接状態としたので、ウォーム部材が大きく移動しようとしても、前者にあってはバネ受けに、後者にあってはは拡径部に夫々当接してそれ以上の移動を完全に防止する、即ちウォーム部材の移動量を規制して過度な移動による不具合を解消することが出来る等その実用的効果甚だ大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る減速機の一実施例を図面に基づき説明する。
図１は本発明に係る減速機の正面図であり、かかる減速機にあっては、主に、入力軸１に固定されたウォーム２と、出力軸３に固定されたホイール４を備え、ウォーム２におけるウォーム溝５に、ホイール４における複数のローラピン６、6a…を噛合させて、ウォーム２の動力をホイール４に伝える様にしており、上記ウォーム２は、ケーシング７に対し回動自在に内設した軸８に２個のウォーム部材９、10を、該２個のウォーム部材９、10間の隙間Ｈを上記ローラピン６、6a…の径より広くすると共に、軸８に対し回転不能且つ軸方向の移動可能に取り付けたもので、上記２個のウォーム部材９、10のウォーム溝11、12は、一方のウォーム部材９のウォーム溝11で噛合状態のローラピン６、6a…が両側面11a 、11b の一方に、他方のウォーム部材10のウォーム溝12で噛合状態のローラピン６、6a…が両側面12a 、12b の他方に夫々当接する様に形成され、更に軸８側に２個のウォーム部材９、10の初期位置への位置決め手段と、２個のウォーム部材９、10を上記位置決め手段側へ押圧する付勢手段とを有し、２個のウォーム部材９、10は上記位置決め手段から離間方向へ移動可能となっている。
以下、ウォーム２について具体的に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図２は実施例１の減速機の断面図であり、図３（ａ）は実施例１の減速機におけるウォーム部材の初期状態を示す要部拡大断面図であり、図３（ｂ）は実施例１の減速機におけるウォーム部材の移動状態を示す要部拡大断面図である。
ウォーム２における、ケーシング７の両端部に取り付けられた軸受7a、7bに軸８の両端部を挿設し、該軸８におけるウォーム部材９、10間の部分に形成した拡径部13を上記位置決め手段とし、軸８におけるウォーム部材９、10より外端側部分に外嵌状態のスペーサー14、15に付勢手段を備え、該付勢手段はスペーサー14、15におけるウォーム部材９、10側の端面（内端面）に形成されたバネ収納凹部16、17内に収容された圧縮状態のコイルバネ18、19とし、該コイルバネ18、19の先端をウォーム部材９、10の外端面に当接させて、該ウォーム部材９、10を上記拡径部13側に押圧し当接させ、ウォーム部材９、10とスペーサー14、15との間に微小な隙間ｈ1a、ｈ1bを形成させてウォーム部材９、10とスペーサー14、15とを近接状態にすべく、スペーサー14、15の外端面をケーシング７側の軸受7a、7bに当接させ、該スペーサー14、15がコイルバネ18、19のバネ受けに成っている。
【００１１】
上記ウォーム２には、ホイール４におけるローラピン６、6a…のうち少なくとも３個が同時に噛合で、２個のウォーム部材９、10におけるウォーム溝11、12のピッチは、外端側より内端側へ徐々に広くなり、そのピッチは一定寸法で形成されず、常に一方のウォーム部材９のウォーム溝11に噛合状態のローラピン６、6a…がウォーム溝11の一方の側面11a に、他方のウォーム部材10のウォーム溝12に噛合状態のローラピン６、6a…がウォーム溝12の他方の側面12b に夫々当接状態となり、その中間に位置するローラピン６、6a…は側面７、7aのどちらか一方に当接状態であるか、ウォーム部材９、10間の隙間Ｈ内に位置することで、バックラッシュが発生しない様にしている。
【実施例２】
【００１２】
図４は実施例２の減速機の断面図であり、図５（ａ）は実施例２の減速機におけるウォーム部材の初期状態を示す要部拡大断面図であり、図５（ｂ）は実施例２の減速機におけるウォーム部材の移動状態を示す要部拡大断面図である。
ウォーム２における、ケーシング７の両端部に取り付けられた軸受7a、7bに軸８の両端部を挿設し、該軸８における軸受7a、7bとウォーム部材９、10との間の部分に外嵌状態のスペーサー20、21を、外端面をケーシング７側の軸受7a、7bに当接させて上記位置決め手段とし、ウォーム部材９、10の内端側に付勢手段を備え、該該付勢手段はウォーム部材９、10における内端面に形成されたバネ収納凹部22、23内に収容された圧縮状態のコイルバネ24、25とし、該コイルバネ24、25の先端を、軸８におけるウォーム部材９、10間の部分に形成した拡径部26の両端面に当接させて、該ウォーム部材９、10を上記スペーサー20、21側に押圧し当接させ、該スペーサー20、21の外端面をケーシング７側の軸受7a、7bに当接させて、ウォーム部材９、10と拡径部26との間に微小な隙間ｈ2a、ｈ2bを形成させてウォーム部材９、10と拡径部26とを近接状態とし、スペーサー20、21がコイルバネ24、25のバネ受けに成っている。
【００１３】
上記ウォーム２には、ホイール４におけるローラピン６、6a…のうち少なくとも３個が同時に噛合で、２個のウォーム部材９、10におけるウォーム溝11、12のピッチは、外端側より内端側へ徐々に広くなり、そのピッチは一定寸法で形成されず、常に一方のウォーム部材９のウォーム溝11に噛合状態のローラピン６、6a…がウォーム溝11の他方の側面11b に、他方のウォーム部材10のウォーム溝12に噛合状態のローラピン６、6a…がウォーム溝12の他方の側面12a に夫々当接状態となり、その中間に位置するローラピン６、6a…は側面７、7aのどちらか一方に当接状態であるか、ウォーム部材９、10間の隙間Ｈ内に位置することで、バックラッシュが発生しない様にしている。
【００１４】
２個のウォーム部材９、10の付勢手段にあっては、入力軸１に近いウォーム部材10側の付勢手段の付勢力を大きくする、即ち実施例１のコイルバネ19及び実施例２のコイルバネ25の弾性復元力を大きくすることで、ウォーム部材10におけるウォーム溝12がローラピン６、6a…側へより強く押圧される様にするのが好ましい。
【００１５】
尚、ウォーム部材９、10の内周面に形成したキー溝27、28に、軸８の外周面に設けたキー29、30を嵌め込むと共に、ウォーム部材９、10側のキー溝27、28の長さを、軸８側のキー29、30より長くすることで、軸８に対し２個のウォーム部材９、10を回転不能且つ軸方向へ移動可能としている。
又、実施例２におけるウォーム部材９、10にはバネ収納凹部22、23及びキー溝27、28を重ならない様に形成する必要があることから、実際には実施例１のウォーム部材９、10より軸方向に長くなっており、その分スペーサー20、21が短くなっている。
【００１６】
次に、本発明に係る減速機の作用について説明する。
入力軸２の回転駆動に伴いウォーム２が回転すると、該ウォーム２を構成するウォーム部材９、10におけるウォーム溝11、12に噛合するローラピン６、6a…が回転しつつ一方のウォーム部材９の外端側より内端側へ移動して２個のウォーム部材９、10回転の隙間Ｈに至った後に他方のウォーム部材10におけるウォーム溝12の内端側より外端側へ移動することによりホイール４が回転し、出力軸３が回転する。これによって、入力軸２に伝えられた回転動力が、減速して出力軸３に伝えられる。
その際に、付勢手段（実施例１におけるコイルバネ18、19又は実施例２におけるコイルバネ24、25）によりウォーム溝11、12の側面（実施例１における側面11a 、12b 又は実施例２における側面11b 、12a ）をローラピン６、6a…側に押圧させる状態で移動可能なため、ウォーム部材９、10を移動させることでウォーム２側への過度な負荷を作用させずに伝動させることが可能になる。
【００１７】
但し、図面上、ウォーム溝11、12を直線状に形成しているが、これはあくまでも本発明を説明し易くするための概略図として描かれたものであり、本来正弦曲線に近い形態である。
【００１８】
尚、上記「ウォーム」は「バレルカム」と、上記「ローラピン」は「カムフォロア」と称されることもあるが、ここでは「ウォーム」及び「ローラピン」と称することにする。
又、本願における『バックラッシュ』とは、噛み合わせ部分において運動方向に不用意に生じた有害な隙間のことを示すこととする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る減速機の正面図である。
【図２】実施例１の減速機の断面図である。
【図３】実施例１の減速機におけるローラーピンの噛合状態を示す説明図である。
【図４（ａ）】実施例１の減速機におけるウォーム部材の初期状態を示す要部拡大断面図である。
【図４（ｂ）】実施例１の減速機におけるウォーム部材の移動状態を示す要部拡大断面図である。
【図５】実施例２の減速機の断面図である。
【図６】実施例２の減速機におけるローラーピンの噛合状態を示す説明図である。
【図７（ａ）】実施例２の減速機におけるウォーム部材の初期状態を示す要部拡大断面図である。
【図７（ｂ）】実施例２の減速機におけるウォーム部材の移動状態を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
２          ウォーム
４          ホイール
５          ウォーム溝
６、6a…    ローラピン
７          ケーシング
８          軸
９、10      ウォーム部材
11、12      ウォーム溝
11a 、11b   側面
12a 、12b   側面
13          拡径部
16、17      収容凹部
18、19      コイルバネ
22、23      収容凹部
24、25      コイルバネ
26          拡径部
Ｈ          ２個のウォーム部材間の隙間
【図１】
2010025245.tif 000003
【図２】
2010025245.tif 000004
【図３】
2010025245.tif 000005
【図４（ａ）】
2010025245.tif 000006
【図４（ｂ）】
2010025245.tif 000007
【図５】
2010025245.tif 000008
【図６】
2010025245.tif 000009
【図７（ａ）】
2010025245.tif 000010
【図７（ｂ）】
2010025245.tif 000011