(57)【要約】【課題】簡単な構造でバックラッシュの発生を防止でき、機械的強度が高く、製作が容易でコストを安くできる歯車機構を得る。【解決手段】駆動軸１により駆動される駆動歯車２と、前記駆動軸２と平行な従動軸３上に設けられて前記駆動歯車２と噛み合う従動歯車４とによる、いずれもはすば歯車を用いた歯車機構であって、前記従動歯車４は、前記従動軸３に固定されて前記駆動歯車２と噛み合う固定従動歯車５と、前記従動軸３に軸方向にのみ移動可能に設けられて前記駆動歯車２と噛み合う可動従動歯車６とからなり、前記可動従動歯車６を前記固定従動歯車５側に付勢する付勢手段１１を備えたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸により駆動される駆動歯車と、前記駆動軸と平行な従動軸上に設けられて前記駆動歯車と噛み合う従動歯車とによる、いずれもはすば歯車を用いた歯車機構であって、
前記従動歯車は、前記従動軸に固定されて前記駆動歯車と噛み合う固定従動歯車と、前記従動軸に軸方向にのみ移動可能に設けられて前記駆動歯車と噛み合う可動従動歯車とからなり、前記可動従動歯車を前記固定従動歯車側に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする歯車機構。
【請求項２】
前記固定従動歯車に前記可動従動歯車側に向けて延出するスリーブ部を一体に設け、前記可動従動歯車は前記スリーブ部に嵌合して軸方向にのみ移動可能であり、前記従動軸の軸端部に取り付けられて前記固定従動歯車の軸方向移動を拘束する固定部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の歯車機構。
【請求項３】
前記付勢手段は、前記可動従動歯車の側面部に円周方向に間隔をあけて複数設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の歯車機構。
【請求項４】
前記付勢手段は、前記可動従動歯車の固定従動歯車と反対側の側面に設けた凹所に圧縮コイルバネを収容するとともに、この圧縮コイルバネ内を挿通し前記凹所の底面にあけた貫通穴を貫通して、前記固定従動歯車の側面に設けたネジ穴に先端ネジ部が捩じ込まれる頭付きボルトを設けて構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の歯車機構。
【請求項５】
前記可動従動歯車の側面の軸方向位置を検出してバックラッシュ量を検知するバックラッシュ量検知装置を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の歯車機構。
【請求項６】
連続的に送り出される帯状被転写材を挟んで対向し同期して回転する、転写側ロールと被転写側ロールとの一対のロールを備え、前記転写側ロールの外周面に形成された形状ないし画像を前記被転写側ロールとの間を送られる前記帯状被転写材に転写する転写装置であって、
前記一対のロールの一方が駆動手段に接続された駆動軸に設けられ他方が従動軸に設けられ、前記駆動軸の駆動力が歯車機構を介して前記従動軸に伝達され、
前記歯車機構は、前記駆動軸により駆動される駆動歯車と、前記駆動軸と平行な従動軸上に設けられて前記駆動歯車と噛み合う従動歯車とによる、いずれもはすば歯車を用いた歯車機構であり、
前記従動歯車は、前記従動軸に固定されて前記駆動歯車と噛み合う固定従動歯車と、前記従動軸に軸方向にのみ移動可能に設けられて前記駆動歯車と噛み合う可動従動歯車とからなり、前記可動従動歯車を前記固定従動歯車側に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする転写装置。
【請求項７】
前記帯状被転写材が帯鋼板であり、前記転写側ロールが外周面に凹凸形状を有し被転写側ロールが前記転写側ロールの凹凸形状と逆の凹凸形状を有していることを特徴とする請求項６記載の転写装置。
【請求項８】
請求項２の歯車機構における従動歯車の固定従動歯車及び可動従動歯車の歯切り加工を行なう歯車の歯切り加工方法であって、
固定従動歯車用の歯車材のスリーブ部に嵌合させた可動従動歯車用の歯車材と前記固定従動歯車用の歯車材のスリーブ部外径より外側部分との間の隙間を、予め設定したクリアランスと同寸法にした状態で、固定従動歯車用の歯車材と可動従動歯車用の歯車材とに対する歯切り加工を行なうことを特徴とする歯車の歯切り加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、はすば歯車を用いたバックラッシュ防止可能な歯車機構、及びこれに使用するはすば歯車を製作するための歯車の歯切り加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯車機構において、バックラッシュは種々の点で駆動力伝達に好ましくない作用をするので、従来よりバックラッシュを防止するための種々の機構が考えられている。
例えば、特許文献１に示された歯車機構は、バックラッシュが印刷品質を大きく損なう多色印刷の印刷装置における駆動軸（版胴軸）と従動軸（圧胴軸）との間の駆動力伝達を想定して、バックラッシュの防止を図ったものである。
この歯車機構は、図７に示す通り、駆動歯車軸１１６と一体に駆動される駆動側はすば歯車１３７と、この駆動側はすば歯車１３７と噛み合って従動歯車軸１１９に回転力を伝達する従動側はすば歯車１３９とを具えた歯車機構であり、前記従動側はすば歯車１３９は、従動歯車軸１１９と一体の第１はすば歯車１３９ａと、従動歯車軸１１９の外周に直接遊嵌された第２はすば歯車１３９ｂとを有し、さらに、前記第１はすば歯車１３９ａに対して従動歯車軸１１９の軸方向に沿った第２はすば歯車１３９ｂの移動を案内する案内ピン１４１と、第２はすば歯車１３９ｂを第１はすば歯車１３９ａから離間させるように付勢する付勢手段１４８とを具えた構成である。
【０００３】
前記案内ピン１４１は、従動歯車軸１１９の周囲に複数配置され、各案内ピン１４１は、その一端側がボルト１４２で第１はすば歯車１３９ａにねじ止めされ、他端側が第２はすば歯１３９ｂに設けた貫通穴１４３を貫通している。
さらに、前記案内ピン１４１と交互に複数本の貫通ボルト１４４が、第１はすば歯車１３９ａを貫通して第２はすば歯車１３９ｂに形成された雌ねじ部１４５にねじ込まれ、第２はすば歯車１３９ｂから突出する貫通ボルト１４４の先端部にロックナット１４６がねじ込まれている。
前記付勢手段としての圧縮コイルバネ１４８は、第１はすば歯車１３９ａと第２はすば歯車１３９ｂの対向面における前記貫通ボルト１４４の位置に形成された凹部１４７に、貫通ボルト１４４を囲むように収容されている。したがって、圧縮コイルバネ１４８は前記の通り第２はすば歯車１３９ｂを第１はすば歯車１３９ａから離間させるように付勢している。１３８、１４０はキーである。１５０はスラスト軸受け、１５１は従動歯車軸１１９の雄ねじ部１４９に螺合するナットである。
【０００４】
この歯車機構を組み立てる際、従動側の第２はすば歯車１３９ｂの歯筋を第１はすば歯車１３９ａの歯筋に揃えた整合状態で、かつ圧縮コイルバネ１４８のばね力が作用した状態で、貫通ボルト１４４の頭部と第１はすば歯車１３９ａとの間に、バックラッシュ除去を十分除去し得るような隙間Ｇが形成されるように設定する。この設定は両歯車１３９ｂ、１３９ａが整合状態で両歯車１３９ｂ、１３９ａ間の隙間が距離Ｃとなるように初期設定することと同義となるが、その距離Ｃを設定する初期設定の際に、前記スラスト軸受け１５０、ナット１５１を用いる。このスラスト軸受け１５０及びナット１５１は初期設定を終えた後は、従動歯車軸１１９から取り外して、圧縮コイルバネ１４８のばね力で第２はすば歯車１３９ｂを同図で右方に移動させられるようにする。
【０００５】
上記の歯車機構において、圧縮コイルばね１４８のばね力によって、従動側の第２はすば歯車１３９ｂが第１はすば歯車１３９ａから離間する方向に付勢されているので、したがって、駆動側はすば歯車１３７と従動側はすば歯車（第１はすば歯車１３９ａ・第２はすば歯車１３９ｂ）１３９との間でのバックラッシュがない状態となる。
この歯車機構が印刷装置に適用された場合で言えば、印刷媒体（ウェブ）の厚みが変ったときは、印刷媒体の厚さに応じてつまり版胴軸（駆動軸）１１６と圧胴軸（従動軸）１１９との軸間の距離（すなわち歯車中心間距離）に応じて、従動側の第２はすば歯車１３９ｂが第１はすば歯車１３９ａから離間する方向に移動（初期設定の隙間Ｃの位置からδＣだけ移動）して、駆動側はすば歯車１３７と従動側はすば歯車１３９（１３９ａ，３９ｂ）との間のバックラッシュを解消する。すなわち、バックラッシュを自動的に解消する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１８８７０８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の歯車機構１１０では、バックラッシュを自動的に解消するための構造として、第２はすば歯車１３９ｂを第１はすば歯車１３９ａに対して軸方向に移動案内するための案内ピン１４１を設ける構造であり、また、第２はすば歯車１３９ｂを第１はすば歯車１３９ａから離間させるための付勢手段として圧縮コイルバネ１４８、貫通ボルト１４４、凹所１４７、ロックナット１４６等を設ける構造であり、また、貫通ボルト１４４の頭部と第１はすば歯車１３９ａとの間に設ける隙間Ｇを適切に調整するために、スラスト軸受け１５０及びナット１５１を設ける構造等が必要であり、構造として複雑である。また、従動側の第１はすば歯車３９ａと第２はすば歯車３９ｂとを別個に製作して従動歯車軸１１９上で組み立てる構造である。
また、そのように複雑な構造であることに伴って、また、従動側の第１はすば歯車１３９ａと第２はすば歯車１３９ｂとを別個に製作して組み立てる構造であることで、主として第２はすば歯車１３９ｂの機械的強度が低いものとなり、十分大きな駆動力伝達には適用できないと思われる。また構造が複雑なので製作が煩雑となりコストも高くなる。また、スラスト軸受け１５０、ナット１５１を用いて前記隙間Ｇを設定する操作も煩雑である。
【０００８】
本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、はすば歯車による歯車機構において、簡単な構造でバックラッシュの発生を防止でき、固定従動歯車と可動従動歯車との分割された従動歯車の組立作業が極めて容易で作業性が良好であり、また、機械的強度が高く、製作が容易でそのコストを安くすることができる歯車機構を提供することを目的とする。また、固定従動歯車と可動従動歯車とを、精度よくかつ能率的にかつ安価に歯切り加工することができる歯切り加工方法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】
【０００９】
上記課題を解決する請求項１の発明は、駆動軸により駆動される駆動歯車と、前記駆動軸と平行な従動軸上に設けられて前記駆動歯車と噛み合う従動歯車とによる、いずれもはすば歯車を用いた歯車機構であって、
前記従動歯車は、前記従動軸に固定されて前記駆動歯車と噛み合う固定従動歯車と、前記従動軸に軸方向にのみ移動可能に設けられて前記駆動歯車と噛み合う可動従動歯車とからなり、前記可動従動歯車を前記固定従動歯車側に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２は、請求項１の歯車機構において、前記固定従動歯車に前記可動従動歯車側に向けて延出するスリーブ部を一体に設け、前記可動従動歯車は前記スリーブ部に嵌合して軸方向にのみ移動可能であり、前記従動軸の軸端部に取り付けられて前記固定従動歯車の軸方向移動を拘束する固定部材を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３は、請求項１又は２の歯車機構において、前記付勢手段は、前記可動従動歯車の側面部に円周方向に間隔をあけて複数設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４は、請求項１〜３のいずれか１項の歯車機構において、前記付勢手段は、前記可動従動歯車の固定従動歯車と反対側の側面に設けた凹所に圧縮コイルバネを収容するとともに、この圧縮コイルバネ内を挿通し前記凹所の底面にあけた貫通穴を貫通して、前記固定従動歯車の側面に設けたネジ穴に先端ネジ部が捩じ込まれる頭付きボルトを設けて構成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項５は、請求項１〜４のいずれか１項の歯車機構において、前記可動従動歯車の側面の軸方向位置を検出してバックラッシュ量を検知するバックラッシュ量検知装置を備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項６の発明は、連続的に送り出される帯状被転写材を挟んで対向し同期して回転する、転写側ロールと被転写側ロールとの一対のロールを備え、前記転写側ロールの外周面に形成された形状ないし画像を前記被転写側ロールとの間を送られる前記帯状被転写材に転写する転写装置であって、
前記一対のロールの一方が駆動手段に接続された駆動軸に設けられ他方が従動軸に設けられ、前記駆動軸の駆動力が歯車機構を介して前記従動軸に伝達され、
前記歯車機構は、前記駆動軸により駆動される駆動歯車と、前記駆動軸と平行な従動軸上に設けられて前記駆動歯車と噛み合う従動歯車とによる、いずれもはすば歯車を用いた歯車機構であり、
前記従動歯車は、前記従動軸に固定されて前記駆動歯車と噛み合う固定従動歯車と、前記従動軸に軸方向にのみ移動可能に設けられて前記駆動歯車と噛み合う可動従動歯車とからなり、前記可動従動歯車を前記固定従動歯車側に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項７は、請求項６の転写装置において、前記帯状被転写材が帯鋼板であり、前記転写側ロールが外周面に凹凸形状を有し被転写側ロールが前記転写側ロールの凹凸形状と逆の凹凸形状を有していることを特徴とする。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項２の歯車機構における従動歯車の固定従動歯車及び可動従動歯車の歯切り加工を行なう歯車の歯切り加工方法であって、
固定従動歯車用の歯車材のスリーブ部に嵌合させた可動従動歯車用の歯車材と前記固定従動歯車用の歯車材のスリーブ部外径より外側部分との間の隙間を、予め設定したクリアランスと同寸法にした状態で、固定従動歯車用の歯車材と可動従動歯車用の歯車材とに対する歯切り加工を行なうことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明において、バックラッシュが生じた場合、可動従動歯車がばね力で固定従動歯車側に近づくことで、自動的にバックラッシュが解消される。ばね力は常に可動従動歯車に作用しているので、バックラッシュの発生を防止できる。
ばねとして、可動従動歯車の歯筋を固定従動歯車の歯筋に揃えた整合状態においてある程度のばね力が作用するような付勢力を有するものを使用する。そのようなばねを用いて組み立てた従動歯車を駆動歯車に噛み合わせると、そのバックラッシュ防止が図られた歯車機構が得られる。
【００１８】
上記のように、ばねとして適切な付勢力のばねを用いれば済み、煩雑な初期設定を必要としないので、従動歯車の組立作業が特許文献１と比較して極めて容易であり、作業性が良好である。
なお、ばねの付勢力が適切でない場合は、ばねを収容する凹所が可動従動歯車の外側（固定従動歯車と反対側）の側面にあることにより、頭付きボルトを抜けば直ちにばねを交換することができるので、その点でも作業性がよい。特許文献１では、ばねが可動従動歯車の内側にあるので、ロックナットを外し貫通ボルトを抜き可動従動歯車をスライドさせて固定従動歯車との間隔を広げた上でばねの交換を行なう必要があり、ばねの交換は煩雑である。
【００１９】
本発明では、バックラッシュ防止の機構として、可動従動歯車の外側の側面に凹所を形成しその底面に貫通穴をあけ、凹所にばねを収容し、ばねの中を通した頭付きボルトを固定従動歯車側にあけたネジ穴に捩じ込むという簡単な構成で実現され、複雑な構造の特許文献１と比較してシンプルであり、したがって、製作が容易であり、安価に製作できる。
【００２０】
可動従動歯車は、従動軸に直接嵌合するのでなく、固定従動歯車に形成した大径のスリーブ部に嵌合する構成なので、細い従動歯車軸上に直接嵌合する特許文献１の第２はすば歯車と異なり、軸方向の力に対して強度が高いと言える。また、大径のスリーブ部上を摺動するのでその摺動に際して傾く恐れもなく、スムーズな摺動が可能である。
【００２１】
固定従動歯車及び可動従動歯車の歯切り加工を行なう際に、両者を個別に歯切り加工するのでなく、可動従動歯車用の歯車材を固定従動歯車用の歯車材のスリーブ部に嵌合させた状態で両者の歯切り加工を行なうことができるので、精度良い歯切り加工が可能であり、能率的に歯切り加工することができ、安価に加工できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例の歯車機構を示す一部省略した断面図である。
【図２】図１のＢ矢視図である（但し駆動軸は断面で示す）。
【図３】上記歯車機構を、冷間ロール成形機における上下ロール軸間の駆動力伝達機構に適用した場合を示す図である。
【図４】上記歯車機構における駆動歯車と従動歯車（固定従動歯車及び可動従動歯車）との歯の噛み合い状態を相模式的に説明する図（図１の概ねＡ−Ａ拡大断面図に相当）であり、（イ）は上下ロール間に薄い板厚ｔ１の鋼板が挟まれた状態において可動従動歯車と固定従動歯車とを整合状態（両歯車の歯筋を揃えた状態）にした場合、（ロ）はバックラッシュのある（イ）の整合状態からバックラッシュが自動的に解消された場合、（ハ）は前記板厚ｔ１よりさらに厚い板厚ｔ２の鋼板が挟まれた場合で自動的なバックラッシュ解消が行われる直前のバックラッシュのある状態、（ニ）はバックラッシュのある（ハ）の状態からバックラッシュが自動的に解消された場合を示す。
【図５】上記歯車機構における従動歯車（固定従動歯車及び可動従動歯車）の歯切り加工を行なう要領を説明するもので、（イ）は一部省略した正面図、（ロ）は（イ）の右側面図である（但し間隔規制ボルトは断面で示した）。
【図６】本発明の他の実施例を模式的に示すもので、（イ）、（ロ）、（ハ）はそれぞれ異なる実施例を示す。
【図７】従来の歯車機構を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の歯車機構、及びこれに使用するはすば歯車を製作するための歯車の歯切り加工方法を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は本発明の一実施例の歯車機構の一部省略した断面図、図２は図１のＢ矢視図（右側面図）である。
この歯車機構１０は、原動軸により回転駆動される駆動歯車軸１と一体に駆動される駆動歯車２と、この駆動歯車２と噛み合って従動歯車軸３に回転力を伝達する従動歯車４とからなる。駆動歯車２及び従動歯車４はいずれもはすば歯車であり、また、上下歯車中心間距離の変動に対応できるように転位歯車を用いている。１５は原動軸、１６は駆動歯車軸１と連結するチェーンカップリングである。
前記従動歯車４は、固定従動歯車５と可動従動歯車６とからなっている。前記固定従動歯車５は、可動従動歯車６側に向けて延出するスリーブ部５ａを有している。また、固定従動歯車５は、キー７を介して従動歯車軸３と一体に回転するように結合し、前記従動軸３の軸端にボルト１３で取り付けられた円板状の端部プレート（固定部材）８により軸方向の移動を拘束されて、従動軸３に固定されている。
前記可動従動歯車６は、固定従動歯車５の前記スリーブ部５ａに摺動可能に嵌合し、かつ、キー９を介して固定従動歯車５と回転方向に結合して、固定従動歯車５に対して軸方向にのみ移動可能とされている。
【００２５】
前記可動従動歯車６の固定従動歯車５側と反対側の側面に、円周方向に間隔をあけた複数箇所に凹所６ａが形成され、この凹所６ａの底面に軸方向の貫通穴６ｂがあけられている。固定従動歯車５の可動従動歯車６側の側面における、前記貫通穴６ｂの前方位置にネジ穴５ｂが形成されている。前記凹所６ａに、可動従動歯車６を固定従動歯車５側に付勢する付勢手段としての圧縮コイルバネ１１が収容され、この圧縮コイルバネ１１内を通り貫通穴６ｂを貫通して、前記固定従動歯車５のネジ穴５ｂに先端ネジ部が捩じ込まれる頭付きボルト１２を備えている。なお、図１では頭付きボルト１２の部分は１箇所のみを図示し他の省略している。
【００２６】
図３は上記歯車機構１０を冷間ロール成形機における上下ロール軸間の駆動力伝達機構に適用した場合を示す図である。
図示例は、例えば０．３ｍｍ〜０．８ｍｍなどの薄い鋼板に多数の凹凸が形成されたエンボス鋼板をロール成形機で製造する場合のものであり、駆動歯車軸１の部分を端部に持つ下ロール軸１Ａに下ロール（下エンボスロール）２０を固定し、従動歯車軸３の部分を端部に持つ上ロール軸３Ａに上ロール（上エンボスロール）２１を固定し、回転する上下のロール２０、２１間に帯鋼板（帯状被転写材）を送り込んで帯鋼板に多数の凹凸を形成してエンボス鋼板を製造する。ロール成形機から送り出されるエンボス鋼板は切断機で所定の長さに切断される。２２、２３はエンボスロール２０、２１の両側で上下のロール軸を例えば円筒コロ軸受けで支持するロールスタンドである。
前記上下ロール２０、２１の凹凸形状は互いに凹凸が逆であり、上下ロール２０、２１の回転数が高精度に一致していないと、上下ロールの凹凸に位置ずれが生じて精度よい凹凸形状が得られない。したがって、上下のエンボスロール２０、２１を組み込んでエンボス鋼板を成形するロール成形機（転写装置）は、上下のロール軸の回転数を精度よく一致させる必要があり、したがって、上下ロール軸間の駆動力伝達を行う歯車機構１０は、精度よくバックラッシュ防止を図る必要がある。
【００２７】
上記歯車機構１０を組み立てる場合、可動従動歯車６を固定従動歯車５のスリーブ部５ａに嵌合させ、可動従動歯車６の凹所６ａに圧縮コイルバネ１１を収容し、頭付きボルト１２を圧縮コイルバネ１１内を通し凹所底面の貫通穴６ｂを貫通させて固定従動歯車５の側面のネジ穴５ｂに先端ネジ部を螺合させて、固定従動歯車５と可動従動歯車６とを一体にした従動歯車（固定従動歯車５及び可動従動歯車６）４とする。
次いで、前記一体とした従動歯車（固定従動歯車５及び可動従動歯車６）４を、従動歯車軸３に挿入して駆動歯車２と噛み合わせた後、端部プレート８を従動軸３の軸端面にボルト１３で固定することで、歯車機構１０の組立てが行なわれる。なお、前記組み立ての順序は一部変更することができる。
【００２８】
頭付きボルト１１の長さ、凹所６ａの深さ、圧縮コイルバネの弾性係数及び長さは適切に設定されている。図１は従動歯車４（固定従動歯車５・可動従動歯車６）が駆動歯車２と噛み合っておりかつ可動従動歯車６の歯筋と固定従動歯車５の歯筋とが揃った整合状態を示しており、この整合状態での固定従動歯車５と可動従動歯車６との間のクリアランスをＣ０で示す。この整合状態で可動従動歯車６は、圧縮コイルバネ１１から適切なばね力（バックラッシュ解消のために可動従動歯車６を移動させることが可能なばね力）を受けている。図１では可動従動歯車６の外側（固定従動歯車５と反対側）の側面と固定従動歯車５のスリーブ部５ａの端面とが揃っているが、必ずしも揃える必要はない。
なお、端部プレート８の外径を、その周縁部が可動従動歯車６の外側の側面に当たり得るように可動従動歯車６の内径より大径にすることができる。この場合、可動従動歯車６の外側の側面が端部プレートに当たった状態で、前記適切なばね力が生ぜしめた時にクリアランスが前記整合状態時クリアランスＣ０となるようにするとよい。
【００２９】
上記のように構成された歯車機構において、自動的にバックラッシュが解消される作用を説明する。固定従動歯車５と可動従動歯車６との歯筋が揃った整合状態では駆動歯車２と従動歯車４（固定従動歯車５・可動従動歯車６）との間にバックラッシュが生じている。この整合状態から可動従動歯車６がばね力で固定従動歯車５側に平行移動して接近すると、両歯車５、６の歯筋が互いにずれる。両歯車５、６の歯筋が互いにずれることで、二つの歯車５、６からなる従動歯車４の歯としての噛合い接触点位置での歯厚が、実質的に駆動歯車２の噛合い接触点位置での溝幅Ｗまで広がった状態（噛み合い作用上は従動歯車の歯形がバックラッシュ零で製作された場合と実質的に同じ状態）となり、バックラッシュが解消される。
この場合、同時点で駆動歯車とのかみ合いに関与する（駆動歯車の歯と接触する）歯の数は、歯車のねじれ角、各歯車５、６の幅（軸方向の幅）などにより異なったものとなり、例えば２枚の歯あるいは３枚の歯などが同時に接触状態となるが、はすば歯車であり歯筋が傾斜しているので、複数の歯筋において噛合い接触点を移動させながら被駆動作用及びバックラッシュ解消作用を生じ、バックラッシュのない回転力伝達が行われる。
【００３０】
図４は上述したバックラッシュ防止作用の考え方を、従動歯車４（固定従動歯車５及び可動従動歯車６）が、駆動歯車２の１つの歯溝内にある１つの歯筋でバックラッシュ防止を図りつつ駆動されていると単純に摸式化して説明する図である。なお、この図４は図１の概ねＡ−Ａ断面に相当する。
図４（イ）は上下ロール間に薄い板厚ｔ１の鋼板が挟まれた状態において固定従動歯車５と可動従動歯車６とを整合状態（両歯車の歯筋を揃えた状態）にした場合の噛み合い状態を模式的に示す。２ｄは駆動歯車２の歯、５ｄは固定従動歯車５の歯、６ｄは可動従動歯車６の歯を示す。
【００３１】
図４（イ）の整合状態（両歯車の歯筋が揃った状態であり、バックラッシュ補正の動作がされていない状態）ではバックラッシュが生じているが、常時作用している圧縮コイルバネ１１のばね力で可動従動歯車６が固定従動歯車５に接近する方向（矢印ｎ方向）にδＣだけ移動して、両歯車５、６の歯筋が互いにずれる。両歯車５、６の歯筋が互いにずれることで、二つの歯車５、６からなる従動歯車４の歯としての噛合い接触点位置での歯厚が、実質的に駆動歯車２の噛合い接触点位置での溝幅Ｗまで広がった状態（噛み合い作用上は従動歯車の歯形がバックラッシュ零で製作された場合と実質的に同じ状態）となり、バックラッシュが解消される。図４（ロ）に示すようにバックラッシュが解消される。この時のクリアランスをＣ１で示す。
【００３２】
上下ロール間に前記板厚ｔ１よりさらに厚い板厚ｔ２の鋼板が挟まれた場合、上下のロール軸間距離（＝駆動歯車軸１と従動歯車軸３間の距離）、すなわち上下歯車の中心間距離が広がるので、噛み合い部における歯厚が図４（ロ）の破線で示すように、すなわち図４（ハ）に実線で示すように薄くなり、バックラッシュが生じた状態となる。この場合、前記と同様に、常時作用している圧縮コイルバネ１１のばね力で可動従動歯車６が固定従動歯車５に接近する方向（矢印ｎ’方向）に移動して、両歯車５、６の歯筋が互いにずれ、図４（ニ）のように、二つの歯車５、６からなる従動歯車４の歯としての噛合い接触点位置での歯厚が、実質的に駆動歯車２の噛合い接触点位置での溝幅Ｗ’まで広がった状態となり、バックラッシュが解消される。この時のクリアランスをＣ２で示す。なお、この時の歯厚Ｗ’は前記は歯厚Ｗより僅かに狭い。
【００３３】
上述の通りであり、本発明の歯車機構において、バックラッシュが生じた場合、可動従動歯車６が圧縮コイルバネ１１のばね力で固定従動歯車５側に近づくことで、自動的にバックラッシュが解消される。圧縮コイルバネ１１のばね力は常に可動従動歯車６に作用しているので、バックラッシュの発生を防止できる。
バックラッシュ解消のための圧縮コイルバネとして、適切な付勢力の圧縮コイルバネを用いれば済み、煩雑な初期設定を必要としないので、従動歯車４の組立作業が特許文献１と比較して極めて容易であり、作業性が良好である。
仮に圧縮コイルバネの付勢力が適切でない場合は、圧縮コイルバネを収容する凹所６ａが可動従動歯車６の外側の側面にあるので、頭付きボルト１２を抜けば直ちに圧縮コイルバネ１１を交換することができ、その点でも作業性がよい。これに対して特許文献１では、ばねが可動従動歯車の内側にあるので、ロックナットを外し貫通ボルトを抜き可動従動歯車をスライドさせて固定従動歯車との間隔を広げた上でばねの交換を行なう必要があり、ばねの交換は煩雑である。
【００３４】
本発明では、バックラッシュ防止の機構として、可動従動歯車６の外側の側面に凹所６ａを形成しその底面に貫通穴６ｂをあけ、凹所６ａにばね１１を収容し、ばねの中を通した頭付きボルト１２を固定従動歯車５側にあけたネジ穴に捩じ込むという簡単な構成で実現され、複雑な構造の特許文献１と比較してシンプルであり、したがって、製作が容易であり、安価に製作できる。
可動従動歯車６は、従動歯車軸３に直接嵌合するのでなく、固定従動歯車５に形成した大径のスリーブ部５ａに嵌合する構成なので、細い従動歯車軸上に直接嵌合する特許文献１の第２はすば歯車と異なり、軸方向の力に対して強度が高いと言える。また、大径のスリーブ部５ａ上を摺動するのでその摺動に際して傾く恐れもなく、スムーズな摺動が可能である。
【００３５】
従動歯車４の固定従動歯車５及び可動従動歯車６の歯切り加工を行なう場合の要領を説明する。
図５において、５’は固定従動歯車用の歯車材、６’は可動従動歯車用の歯車材を示す。ここで、歯車材とは、歯切り加工を行なった時は所望の歯車となる素材を指す。したがって、歯車材５’、６’の幅は得ようとする歯車の幅となっており、軸穴は形成されている。また、固定従動歯車用の歯車材６’にはスリーブ部５ａ’が既に形成されている。
歯切り加工は、固定従動歯車用の歯車材５’のスリーブ部５ａ’に嵌合させた可動従動歯車用の歯車材６’と前記固定従動歯車用の歯車材５’のスリーブ部外径より外側部分との間の隙間Ｓを、予め設定した前述のクリアランスＣ０（整合状態のクリアランス）と同寸法にした状態で、固定従動歯車用の歯車材５’と可動従動歯車用の歯車材６’とに対する歯切り加工を行なう。
【００３６】
この場合、可動従動歯車用の歯車材６’の側面の例えば円周方向に等間隔の４箇所にネジ穴６ｅ’をあけ、間隔規定ボルト２５をネジ穴６ｅ’に捩じ込み、先端を固定従動歯車用の歯車材５’の側面に突き当てて、前記隙間Ｓ（＝Ｃ０）の寸法を規定する。
上記の通り、固定従動歯車５及び可動従動歯車６の歯切り加工を行なう際に、両者を個別に歯切り加工するのでなく、可動従動歯車用の歯車材６’を固定従動歯車用の歯車材５’のスリーブ部５ａ’に嵌合させて一体にした状態で両者の歯切り加工を行なうことができるので、精度良い歯切り加工が可能であり、能率的に歯切り加工することができ、安価に加工できる。
なお、必要に応じて間隔規定ボルト２５の緩み止めを施す。また、両歯車材５’、６’が離間する方向を拘束する手段は歯切りをする工作機械側に設けるとよい。
【実施例２】
【００３７】
上述の実施例では可動従動歯車６を、固定従動歯車５に一体形成したスリーブ部５ａに嵌合させているが、図６（イ）のように、固定従動歯車５Ａにスリーブ部は設けず、可動従動歯車６Ａを従動歯車軸３に直接嵌合させた構成とすることもできる。
また、図６（ロ）のように、固定従動歯車５Ｂが従動歯車軸３の軸端側に設けられた構成とすることもできる。
また、可動従動歯車を固定従動歯車側に付勢する付勢手段として、頭付きボルトの先端部のネジ部を固定従動歯車側のネジ穴にねじ込む構成ではなく、図６（ハ）のような構成とすることもできる。すなわち、圧縮コイルバネ１１を収容する凹所６Ｃａの底面に貫通穴は設けず、かつ、端部プレート８Ｃを大径の鍔部８Ｃａを一体に持つ段付き円板形状にし、この端部プレート８Ｃの鍔部６Ｃａに設けたネジ穴８Ｃｂに頭付きボルト１２Ｃのねじ部を螺合させ、その先端側を凹所８Ｃａ内に配置した圧縮コイルバネ１１内を通して凹所６Ｃａの底面に突き当てる構成とすることもできる。
【符号の説明】
【００３８】
１  駆動歯車軸
２  駆動歯車、
３  従動歯車軸
４  従動歯車
５  固定従動歯車
５ａ  スリーブ部
５ｂ  ネジ穴
６  可動従動歯車
６ａ  凹所
６ｂ  貫通穴
６ｅ  ネジ穴
７  キー
８  端部プレート（固定部材）
９  キー
１０  歯車機構
１１  圧縮コイルバネ
１２  頭付きボルト
１５  原動軸
１６  チェーンカップリング
２０  下エンボスロール
２１  上エンボスロール
２２、２３  ロールスタンド
２５  間隔規定ボルト
【図１】
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【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】
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【図７】
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