(57)【要約】【課題】第１の歯車および第２の歯車を、複合歯車を含む中間歯車列で機構的に接続した歯車駆動装置において、各歯車を適正な角度位置に容易に配置することのできる構成を提供すること。【解決手段】第１の歯車１０および第２の歯車２０を同期回転させる歯車駆動装置１において、第１の歯車１０と第２の歯車２０とを機構的に接続する中間歯車列４０は、小径歯車７１および大径歯車７２を同軸上に備えた複合歯車７０と、アイドラ歯車６０とを含んでいる。複合歯車７０において、大径歯車７２における歯数が小径歯車７１における歯数の整数倍であり、複合歯車７０は第１の歯車１０および第２の歯車２０が固定された状態で組込まれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の歯車および第２の歯車を同期回転させる歯車駆動装置において、
前記第１の歯車と前記第２の歯車とを機構的に接続する中間歯車列を有し、
前記中間歯車列は、小径歯車および大径歯車を同軸上に備えた複合歯車と、１乃至複数のアイドラ歯車とを含み、
前記大径歯車における歯数が前記小径歯車における歯数の整数倍であり、前記複合歯車は、前記第１の歯車および前記第２の歯車が固定された状態での組み込みが可能であることを特徴とする歯車駆動装置。
【請求項２】
前記大径歯車における歯数は、前記小径歯車における歯数の２以上の整数倍であることを特徴とする請求項１に記載の歯車駆動装置。
【請求項３】
前記１乃至複数のアイドラ歯車には、前記第１の歯車および前記第２の歯車を回転駆動するための駆動力を入力する入力歯車が含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の歯車駆動装置。
【請求項４】
前記第１の歯車と前記第２の歯車は、共通の部材に回転駆動力を伝達することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の歯車駆動装置。
【請求項５】
前記第１の歯車と前記第２の歯車とは、回転速度が等しいことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の歯車駆動装置。
【請求項６】
第１の歯車および第２の歯車は、同一軸上に配設されることを特徴とする請求項５に記載の歯車駆動装置。
【請求項７】
前記小径歯車および前記大径歯車はいずれも、平歯車からなることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の歯車駆動装置。
【請求項８】
前記複合歯車は、前記小径歯車および前記大径歯車のうち、前記小径歯車の方を先に組み込まれてなることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の歯車駆動装置。
【請求項９】
前記第１の歯車および前記第２の歯車のうち、少なくとも一方は、周方向の一部のみに複数の歯が等ピッチで形成された扇形歯車であり、
当該扇形歯車におけるモジュールをｍとし、基準円直径をｄとしたとき、以下の値
ｄ／ｍ
が整数以外の値となることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の歯車駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の歯車および第２の歯車を回転駆動するための歯車駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
第１の歯車および第２の歯車を同期させながら回転駆動するための歯車駆動装置では、第１の歯車と第２の歯車とを中間歯車列を介して機構的に接続し、共通の駆動源により、第１の歯車と第２の歯車とを駆動することが多い。また、複数の歯車間で回転軸線方向の位置がずれている場合や、第１の歯車と第２の歯車との間で回転速度が相違する場合、軸線方向に大径歯車と小径歯車が２段に形成された複合歯車が用いられることが多い。
【０００３】
このような構成の歯車駆動装置を組み立てる際には、複数の歯車を順次組み込んでいることになるが、複合歯車を用いた場合、第１の歯車および第２の歯車の各々に対して歯の位置を整合させる必要がある。このため、従来は、複合歯車に目印をつけて位置を決めながら、複数の歯車を順次組み込んでいる。
【０００４】
しかしながら、複合歯車に付した目印を基準に複数の歯車を順次組み込んでいく方法では、歯車の組み付け作業に多大な手間がかかるとともに、組み付けミスが発生しやすい。そこで、大径歯車の歯数を小径歯車の歯数の整数倍とすることが提案されており、かかる構成によれば、小径歯車がいずれの角度位置にあっても、小径歯車の歯の位置に対応した位置に大径歯車の歯が常に位置しているので、小径歯車が第１の歯車に噛合するように複合歯車を組み込めば、大径歯車は適正な角度位置をもって配置され、第２の歯車に噛合することになる。
【特許文献１】特開２００１−２９６５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の技術では、第１の歯車と第２の歯車が固定されていないため、複合歯車を組込むためには、第１の歯車と第２の歯車のいずれかを回転させ、複合歯車を組み込み可能な状態に調整する必要があった。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、第１の歯車および第２の歯車を、複合歯車を含む中間歯車列で機構的に接続した歯車駆動装置において、第１の歯車および第２の歯車が固定された状態でも複合歯車を容易に組み込むことのできる構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明では、第１の歯車および第２の歯車を同期回転させる歯車駆動装置において、前記第１の歯車と前記第２の歯車とを機構的に接続する中間歯車列を有し、前記中間歯車列は、小径歯車および大径歯車を同軸上に備えた複合歯車と、１乃至複数のアイドラ歯車とを含み、前記大径歯車における歯数が前記小径歯車における歯数の整数倍であり、前記複合歯車は、前記第１の歯車および前記第２の歯車が固定された状態での組み込みが可能であることを特徴とする。
【０００８】
本発明において、第１の歯車と第２の歯車とを機構的に接続する中間歯車列は、小径歯車および大径歯車を備えた複合歯車と、１乃至複数のアイドラ歯車とを含み、大径歯車における歯数が小径歯車における歯数の整数倍である。このため、小径歯車がいずれの角度位置にあっても、小径歯車の歯の位置に対応した位置に大径歯車の歯が常に位置していることになる。従って、歯車駆動装置を組み立てる際、小径歯車および大径歯車が、他の歯車に噛合するように第１の歯車および第２の歯車を固定しておけば複合歯車の小径歯車および大径歯車を他の歯車に噛合させることができる。さらに、中間歯車列がアイドラ歯車を含んでいるため、複合歯車において大径歯車における歯数が小径歯車における歯数の整数倍であるという制約があって大径歯車および小径歯車の基準円直径に制約があっても、歯車間の中心距離を任意に設定できるので、大径歯車および／または小径歯車の歯数を容易に最適化することができる。
【０００９】
本発明において、前記大径歯車における歯数は、例えば、前記小径歯車における歯数の２以上の整数倍である。すなわち、複合歯車の小径歯車および大径歯車は変速用に構成されている構成を採用することができる。
【００１０】
本発明においては、例えば、前記１乃至複数のアイドラ歯車には、前記第１の歯車および前記第２の歯車を回転駆動するための駆動力を入力する入力歯車が含まれている構成を採用することができる。
【００１１】
本発明は、前記第１の歯車と前記第２の歯車は、共通の部材に回転駆動力を伝達する場合に適用すると効果的である。すなわち、本発明によれば、第１の歯車と第２の歯車とを同期回転させることができるので、第１の歯車と第２の歯車が共通の部材を回転駆動する装置に用いるのに適している。
【００１２】
本発明において、前記第１の歯車と前記第２の歯車とは、回転速度（単位時間当たりの回転数）が等しいことが好ましい。このように構成すると、第１の歯車と第２の歯車とによって共通の部材を駆動するのに適している。
【００１３】
本発明において、前記第１の歯車と前記第２の歯車とは、同一軸上に配設されることが好ましい。このように構成すると、第１の歯車と第２の歯車とによって共通の部材を駆動するのに適している。
【００１４】
本発明において、前記小径歯車および前記大径歯車はいずれも、平歯車からなることが好ましい。このように構成すると、複合歯車を組み込みやすいという利点がある。
【００１５】
本発明において、前記複合歯車は、前記小径歯車および前記大径歯車のうち、前記小径歯車の方を先に組み込まれてなることが好ましい。本発明によれば、小径歯車が、他の歯車に噛合するように複合歯車を組み込めば、大径歯車は適正な角度位置をもって配置されることになるので、小径歯車の方を先に組み込める構成としておくことが好ましい。
【００１６】
本発明において、前記第１の歯車および前記第２の歯車のうち、少なくとも一方は、周方向の一部のみに複数の歯が等ピッチで形成され、
当該扇形歯車におけるモジュールをｍとし、基準円直径をｄとしたとき、以下の値
ｄ／ｍ
が整数以外の値となることが好ましい。すなわち、前記第１の歯車および前記第２の歯車のうち、少なくとも一方は、真円の一部を構成する円弧部分に沿って複数の歯が等ピッチで形成された歯車であって、前記真円の全周に仮想の歯を前記複数の歯と等ピッチで形成した際に当該仮想の歯の数が整数以外の数となる歯車であることが好ましい。真円の一部を構成する円弧部分のみに沿って複数の歯が等ピッチで形成された歯車、いわゆる扇形歯車では、複数の歯が形成されていない領域が動力の伝達に寄与しないことに着目して、歯のモジュールをｍとし、基準円直径をｄとしたとき、以下の値
ｄ／ｍ
が整数以外の値となるように設計してある。このため、基準円直径については略任意の値とすることができ、設計上の自由度が高い。従って、歯車間の変速比の任意の設計、一対の歯車間において、中心距離を任意に設定した設計、扇形歯車などの歯車が占有するスペースを狭くした設計、複数の歯車に対して支軸の共通化を図った設計などを行なうことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明において、第１の歯車と第２の歯車とを機構的に接続する中間歯車列は、小径歯車および大径歯車を備えた複合歯車と、１乃至複数のアイドラ歯車とを含み、大径歯車における歯数が小径歯車における歯数の整数倍である。このため、小径歯車がいずれの角度位置にあっても、小径歯車の歯の位置に対応した位置に大径歯車の歯が常に位置していることになる。従って、歯車駆動装置を組み立てる際、小径歯車および大径歯車が、他の歯車に噛合するように第１の歯車および第２の歯車を固定しておけば複合歯車の小径歯車および大径歯車を他の歯車に噛合させることができる。さらに、中間歯車列がアイドラ歯車を含んでいるため、複合歯車において大径歯車における歯数が小径歯車における歯数の整数倍であるという制約があって大径歯車および小径歯車の基準円直径に制約があっても、歯車間の中心距離を任意に設定できるので、大径歯車および／または小径歯車の歯数を容易に最適化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
［実施の形態１］
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明の実施の形態１に係る歯車駆動装置の構成を示す説明図、その平面的なレイアウトを示す説明図、および複合歯車の説明図である。
【００２０】
図１（ａ）、（ｂ）に示す歯車駆動装置１は、共通の軸線周りに第１の歯車１０および第２の歯車２０を同期回転させるための装置であり、第１の歯車１０の第１の回転軸１９と、第２の歯車２０の第２の回転軸２９とは同軸線上に配置されている。また、第１の歯車１０と第２の歯車２０とは、中間歯車列４０によって機構的に接続されている。中間歯車列４０は、小径歯車７１および大径歯車７２を回転軸７９上に備えた複合歯車７０と、アイドラ歯車６０とを含んでおり、アイドラ歯車６０は、モータ５０（ステッピングモータ）の回転軸６９に固着された入力歯車である。複合歯車７０において、小径歯車７１および大径歯車７２はいずれも、基準円直径が相違する平歯車からなる。大径歯車７２はアイドラ歯車６０に噛合しており、小径歯車７１は第１の歯車１０に噛合している。また、アイドラ歯車６０は第２の歯車２０に噛合している。従って、モータ５０の回転は、アイドラ歯車６０および複合歯車７０を介して第１の歯車１０に伝達される一方、アイドラ歯車６０を介して第２の歯車２０に伝達され、第１の歯車１０と第２の歯車２０は共通の軸線上で同期回転する。なお、本形態において、歯車はいずれも標準歯車である。
【００２１】
ここで、大径歯車７２の歯数は、小径歯車７１の歯数に比して多く、かつ、第１の歯車１０、小径歯車７１およびアイドラ歯車６０は基準円直径および歯数が等しい。このため、モータ５０の回転は、減速して第１の歯車１０に伝達される。また、第２の歯車２０は、大径歯車７２と基準円直径および歯数が等しい。このため、モータ５０の回転は、減速して第２の歯車２０に伝達され、第１の歯車１０と第２の歯車２０とは、回転方向は逆であるが、等速度で回転する。
【００２２】
このように構成した歯車駆動装置１を搭載したモータ機器においては、第１の歯車１０からの出力と第２の歯車２０からの出力とによって、複数の部材を同期させながら動作させる。かかる被駆動部材としては、例えば、互いに同期した状態で逆方向に駆動される２つの扉を挙げることができる。
【００２３】
このように構成した歯車駆動装置１を組み立てる際には、複合歯車７０の小径歯車７１が第１の歯車１０に噛合し、複合歯車７０の大径歯車７２がアイドラ歯車６０に噛合するように、複合歯車７０を組み込む必要がある。
【００２４】
そこで、本形態では、大径歯車７２における歯数を小径歯車７１における歯数の整数倍、本形態では、２以上の整数倍に設定してある。
【００２５】
このため、小径歯車７１がいずれの角度位置にあっても、小径歯車７１の歯の位置に対応した位置に大径歯車７２の歯が常に位置していることになるので、以下に説明するように、歯車駆動装置１を容易に組み立てることができる。すなわち、歯車駆動装置１を組み立てる際、ストッパなどを利用して第１の歯車１０および第２の歯車２０の角度位置が被駆動部材の原点姿勢や原点位置に一致するように、第１の歯車１０および第２の歯車２０を組み込んだ後、アイドラ歯車６０を組み込むと、第１の歯車１０、第２の歯車２０およびアイドラ歯車６０の歯の位置が定まる。ここで、複合歯車７０では、小径歯車７１がいずれの角度位置にあっても、小径歯車７１の歯の位置に対応した位置に大径歯車７２の歯が常に位置している。それ故、複合歯車７０を組み込む際、小径歯車７１の側から組み込んで小径歯車７１を第１の歯車１０に噛合させると、大径歯車７２は、アイドラ歯車６０に自動的に噛合することになる。
【００２６】
以上説明したように、本形態の歯車駆動装置１において、中間歯車列４０は、小径歯車７１および大径歯車７２を備えた複合歯車７０と、アイドラ歯車６０とを含み、大径歯車７２における歯数が小径歯車７１における歯数の整数倍であるため、手間のかかる調整を行なわなくて、歯車の組み込みを容易かつ確実に行なうことができる。特に、本形態では、アイドラ歯車６０が、ステッピングモータからなるモータ５０からの入力歯車であり、かかる入力歯車では、ディテントトルクの影響で角度位置を調整するのが困難であるという問題があるが、本形態では、かかる問題があっても、複合歯車７０の組み込みが容易である。
【００２７】
また、中間歯車列４０がアイドラ歯車６０を含んでいるため、第１の歯車１０と第２の歯車２０とが共通の軸線上にあっても、複合歯車７０を備えた中間歯車列４０によって第１の歯車１０と第２の歯車２０とを機構的に接続することができる。
【００２８】
さらに、中間歯車列４０がアイドラ歯車６０を含んでいるため、複合歯車７０において大径歯車７２における歯数が小径歯車７１における歯数の整数倍であるという制約があって大径歯車７２および／または小径歯車７１の基準円直径に制約があっても、歯車間の中心距離を任意に設定できるので、大径歯車７２および／または小径歯車７１の歯数を容易に最適化することができる。
【００２９】
また、小径歯車７１および大径歯車７２はいずれも、平歯車からなるため、他の歯車を外さなくても、複合歯車７０を組み込むことができる。
【００３０】
［実施の形態２］
図２（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態２に係る歯車駆動装置の構成を示す説明図、およびその平面的なレイアウトを示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して説明する。
【００３１】
図２（ａ）、（ｂ）に示す歯車駆動装置１も、実施の形態１と同様、共通の軸線周りに第１の歯車１０および第２の歯車２０を同期回転させるための装置であり、第１の歯車１０の第１の回転軸１９と、第２の歯車２０の第２の回転軸２９とは同軸線上に配置されている。また、第１の歯車１０と第２の歯車２０とは、中間歯車列４０によって機構的に接続されている。
【００３２】
本形態において、中間歯車列４０は、小径歯車７１Ａ、７１Ｂおよび大径歯車７２Ａ、７２Ｂを共通の回転軸７９Ａ、７９Ｂ上に備えた２つの複合歯車７０Ａ、７０Ｂと、２つのアイドラ歯車６０Ａ、６０Ｂと、共通の回転軸８９上に同一径の歯車８１、８２を備えた複合歯車８０とを含んでいる。２つのアイドラ歯車６０Ａ、６０Ｂのうち、一方のアイドラ歯車６０Ａは、モータ５０の回転軸６９Ａに固着された入力歯車であり、他方のアイドラ歯車６０Ｂは回転軸６９Ｂを備えている。複合歯車７０Ａ、７０Ｂにおいて、小径歯車７１Ａ、７１Ｂ、および大径歯車７２Ａ、７２Ｂはいずれも、基準円直径が相違する平歯車からなる。小径歯車７１Ａ、７１Ｂ同士は、基準円直径および歯数が等しく、大径歯車７２Ａ、７２Ｂ同士は、基準円直径および歯数が等しい。複合歯車８０において、歯車８１、８２はいずれも、基準円直径および歯数が等しい平歯車からなる。なお、本形態において、歯車はいずれも標準歯車である。
【００３３】
２つの複合歯車７０Ａ、７０Ｂのうち、一方の複合歯車７０Ａにおいて、大径歯車７２Ａはアイドラ歯車６０Ａに噛合しており、小径歯車７１Ａは第１の歯車１０に噛合している。また、アイドラ歯車６０Ａは、複合歯車８０の一方の歯車８１に噛合している。他方の複合歯車７０Ｂにおいて、大径歯車７２Ｂはアイドラ歯車６０Ｂに噛合しており、小径歯車７１Ｂは第２の歯車２０に噛合している。また、アイドラ歯車６０Ｂは、複合歯車８０の他方の歯車８２に噛合している。
【００３４】
従って、モータ５０の回転は、アイドラ歯車６０Ａおよび複合歯車７０Ａを介して第１の歯車１０に伝達される一方、アイドラ歯車６０Ａ、複合歯車８０、アイドラ歯車６０Ｂ、および複合歯車７０Ｂを介して第２の歯車２０に伝達され、第１の歯車１０と第２の歯車２０は、共通の軸線上で同期回転する。
【００３５】
ここで、複合歯車７０Ａ、７０Ｂでは、大径歯車７２Ａ、７２Ｂの歯数は、小径歯車７１Ａ、７１Ｂの歯数に比して多く、かつ、第１の歯車１０、複合歯車７０Ａの小径歯車７１Ａ、アイドラ歯車６０Ａは基準円直径および歯数が等しい。このため、モータ５０の回転は、減速して第１の歯車１０に伝達される。また、第２の歯車２０は、第１の歯車１０、複合歯車７０Ｂの小径歯車７１Ｂ、アイドラ歯車６０Ｂ、複合歯車８０の歯車８１、８２と基準円直径および歯数が等しい。このため、モータ５０の回転は、減速して第２の歯車２０に伝達され、第１の歯車１０と第２の歯車２０とは、同一方向に等速で回転する。
【００３６】
このように構成した歯車駆動装置１を搭載したモータ機器においては、第１の歯車１０からの出力と第２の歯車２０からの出力とによって、共通の被駆動部材（図示せず）を駆動する。あるいは、第１の歯車１０および第２の歯車２０によって複数の部材を各々同一条件で動作させる。かかる被駆動部材としては、例えば、長さ寸法の長い扉や、長手方向に並べて配置された２つの扉を挙げることができる。
【００３７】
このように構成した歯車駆動装置１を組み立てる際には、複合歯車７０Ａの小径歯車７１Ａが第１の歯車１０に噛合し、複合歯車７０Ａの大径歯車７２Ａがアイドラ歯車６０Ａに噛合するように、複合歯車７０Ａを組み込む必要がある。また、複合歯車７０Ｂの小径歯車７１Ｂが第２の歯車２０に噛合し、複合歯車７０Ｂの大径歯車７２Ｂがアイドラ歯車６０Ｂに噛合するように、複合歯車７０Ｂを組み込む必要がある。さらに、複合歯車８０の歯車８１、８２がアイドラ歯車６０、６０Ｂに噛合するように、複合歯車８０を組み込む必要がある。
【００３８】
そこで、本形態では、複合歯車７０Ａ、７０Ｂのいずれにおいても、大径歯車７２Ａ、７２Ｂにおける歯数を小径歯車７１Ａ、７１Ｂにおける歯数の整数倍、本形態では、２以上の整数倍に設定してある。
【００３９】
このため、複合歯車７０Ａ、７０Ｂでは、小径歯車７１Ａ、７１Ｂがいずれの角度位置にあっても、小径歯車７１Ａ、７１Ｂの歯の位置に対応した位置に大径歯車７２Ａ、７２Ｂの歯が常に位置していることになるので、以下に説明するように、歯車駆動装置１を容易に組み立てることができる。すなわち、歯車駆動装置１を組み立てる際、まず、ストッパなどを利用して第１の歯車１０および第２の歯車２０の角度位置が共通の被駆動部材の原点姿勢や原点位置に一致するように、第１の歯車１０および第２の歯車２０を組み込んだ後、アイドラ歯車６０Ａ、６０Ｂおよび複合歯車８０を組み込む。次に、複合歯車７０Ａを組み込む際、小径歯車７１Ａの側から組み込んで小径歯車７１Ａを第１の歯車１０に噛合させるとともに、アイドラ歯車６０Ｂの角度位置を調整しながら、大径歯車７２Ａとアイドラ歯車６０Ａとを噛合させる。この状態で、アイドラ歯車６０Ｂは、所定の角度位置にある。従って、複合歯車７０Ｂを組み込む際、小径歯車７１Ｂの側から組み込んで小径歯車７１Ｂを第２の歯車２０Ｂに噛合させると、大径歯車７２Ｂとアイドラ歯車６０Ｂとが噛合する。
【００４０】
以上説明したように、本形態の歯車駆動装置１においても、実施の形態１と同様、中間歯車列４０は、小径歯車７１Ａ、７１Ａおよび大径歯車７２Ａ、７２Ｂを備えた複合歯車７０Ａ、７０Ｂと、アイドラ歯車６０Ａ、６０Ｂとを含み、大径歯車７２Ａ、７２Ｂにおける歯数が小径歯車７１Ａ、７１Ｂにおける歯数の整数倍であるため、手間のかかる調整を行なわなくて、歯車の組み込みを容易かつ確実に行なうことができる。
【００４１】
また、中間歯車列４０がアイドラ歯車６０を含んでいるため、第１の歯車１０と第２の歯車２０とが共通の軸線上にあっても、複合歯車７０を備えた中間歯車列４０によって第１の歯車１０と第２の歯車２０とを機構的に接続することができる。
【００４２】
さらに、中間歯車列４０がアイドラ歯車６０Ａ、６０Ｂを含んでいるため、複合歯車７０Ａ、７０Ｂにおいて大径歯車７２Ａ、７２Ｂにおける歯数が小径歯車７１Ａ、７１Ｂにおける歯数の整数倍であるという制約があって大径歯車７２Ａ、７２Ｂおよび／または小径歯車７１Ａ、７１Ｂの基準円直径に制約があっても、歯車間の中心距離を任意に設定できるので、大径歯車７２Ａ、７２Ｂおよび／または小径歯車７１Ａ、７１Ｂの歯数を容易に最適化することができる。
【００４３】
［実施の形態１、２の改良例］
図３（ａ）、（ｂ）は各々、図１および図２を参照して説明した歯車駆動装置１の第１歯車１０および第２の歯車２０のうち、第１の歯車１０に使用される扇形歯車の説明図、および歯車におけるモジュールや基準円直径の説明図である。なお、図３（ａ）では、第１の歯車に噛合する複合歯車の小径歯車を小さく図示してある。
【００４４】
本形態では、図１および図２を参照して説明した歯車駆動装置１の第１の歯車１０として、図３（ａ）、（ｂ）に示す扇形歯車を用いる。
【００４５】
図３（ａ）に示すように、第１の歯車１０は、周方向の一部のみに複数の歯１１が等ピッチで形成された扇形歯車であり、小径歯車７１が噛合している。小径歯車７１では、複数の歯７１０が等ピッチで全周に形成されている。小径歯車７１は、中心Ｏ2周りに双方に回転し、第１の歯車１０は、真円の一部を構成する円弧部分のみに歯７１０が形成されており、中心Ｏ1周りに所定の角度範囲のみで双方向に回転する。
【００４６】
このような第１の歯車１０および小径歯車７１を設計するにあたっては、例えば、図３（ｂ）に示すように、第１の歯車１０の基準円直径、歯１１を全周に等ピッチで形成した場合の仮想の歯数、小径歯車７１の基準円直径、歯７１０の歯数、モジュールを各々、ｄ1、ｚ1、ｄ2、ｚ2、ｍとすると、以下の式
ｄ1／ｚ1＝ｍ＝ｄ2／ｚ2
を満たすように、第１の歯車１０の基準円直径ｄ1、歯１１を全周に形成した場合の仮想の歯数ｚ1、小径歯車７１の基準円直径ｄ2、歯７１０の歯数ｚ2、モジュールｍが決定される。ここで、歯数ｚ1、ｚ2は、第１の歯車１０と小径歯車７１との間の変速比で決定される。
【００４７】
ここで、小径歯車７１は１回転以上可能であるように全周に歯７１０が形成されているので、歯７１０の歯数ｚ２は整数でなければならないが、扇形歯車である第１の歯車１０についても、従来のように、全周に歯１１が形成されている場合と同様な考え方に基づいて、歯１１を全周に形成した場合の仮想の歯数ｚ１も整数とすると、第１の歯車１０の基準円直径ｄ１は、離間した寸法にしか成り得ず、設計上の自由度が低い。また、第１の歯車１０と小径歯車７１との間の変速比の任意の設計が不可能である。
【００４８】
しかるに本発明では、扇形歯車からなる第１の歯車１０では、歯１１が形成されていない領域については、動力の伝達に寄与しないので、仮想の歯がモジュールｍ通りに配置されている必要がないことに着目して、歯１１が形成されている領域については、上式で求められたモジュールｍ通りに歯１１を形成するが、歯１１を全周に形成した場合の仮想の歯数ｚ１については整数であるとの制約を排除し、整数以外の値とする。従って、小径歯車７１の基準円直径ｄ２は、概ね連続した任意の値に設定することができる。
【００４９】
すなわち、本形態の第１の歯車１０は、以下の式
ｄ＝ｍ×ｚ１
ｚ１＝ｄ／ｍ
において、歯１１を全周に形成した場合の仮想の歯数ｚ１を整数以外の値とした構成を有する。また、小径歯車７１の円ピッチをｐ１とした場合、以下の式
ｚ１＝πｄ／ｐ１
において、歯１１を全周に形成した場合の仮想の歯数ｚ１を整数以外の値とした構成を有するともいえる。
【００５０】
このような構成は、第１の歯車１０において、真円の一部を構成する円弧部分に沿って形成されている歯１１と等ピッチで真円の全周に仮想の歯を形成した場合、歯１１と仮想の歯とが重なった構成としても理解できる。
【００５１】
このように本形態では、第１の歯車１０については基準円直径ｄ１については任意の値とすることができるので、例えば、第１の歯車１０と小径歯車７１との間の変速比を任意の設計とすることができる。例えば、第１の歯車１０と小径歯車７１との間の変速比を９９９／１０００に設定しようとした場合、第１の歯車１０の仮想の歯数ｚ１および小径歯車７１の歯数ｚ２を各々、１９．９８枚および２０枚に設定すればよい。さらに、第１の歯車１０の仮想の歯数ｚ１および小径歯車７１の歯数ｚ２を各々、２０π枚および２０枚に設定すれば、変速比を１／πといった無理数に設定することも可能である。また、第１の歯車１０の基準円直径ｄ１を、概ね連続した任意の値に設定することができるので、第１の歯車１０と小径歯車７１との間において中心距離Ｌを任意に設定した設計も可能である。それ故、複合歯車７０において大径歯車７２における歯数が小径歯車７１における歯数の整数倍であるという制約があって、複合歯車７０では所望の変速比や最適な中心距離Ｌを得ることができない場合でも、第１の歯車１０によって変速比や中心距離Ｌを調整することができる。
【００５２】
なお、図３（ａ）、（ｂ）では、第１の歯車１０として外歯の扇形歯車を例に説明したが、歯１１が形成されていない領域の形状については、強度面などの理由から小径の円盤部などが形成されている構成を採用してもよい。
【００５３】
また、上記形態では、第１の歯車１０を扇形歯車としたが、第２の歯車２０の方を扇形歯車とした構成、あるいは、第１の歯車１０および第２の歯車２０の双方を扇形歯車とした構成を採用してもよい。
【００５４】
［他の実施の形態］
なお、上記形態では、いずれの歯車も標準歯車の例を説明したが、複合歯車７０、７０Ａ、７０Ｂをはすば歯車とした構成を採用してもよい。この場合、はすば歯車で構成された複合歯車を組込んだ後に、標準歯車で構成されたアイドラ歯車または複合歯車を組込むことで、中間歯車列４０を構成する歯車を容易に組込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明の実施の形態１に係る歯車駆動装置の構成を示す説明図、その平面的なレイアウトを示す説明図、および複合歯車の説明図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態２に係る歯車駆動装置の構成を示す説明図、およびその平面的なレイアウトを示す説明図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は各々、図１および図２を参照して説明した歯車駆動装置の第１の歯車および第２の歯車のうち、第１の歯車に使用される扇形歯車の説明図、および歯車におけるモジュールや基準円直径の説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  歯車駆動装置
１０  第１の歯車
２０  第２の歯車
４０  中間歯車列
７０、７０Ａ、７０Ｂ  複合歯車
７１、７１Ａ、７１Ｂ  小径歯車
７２、７２Ａ、７２Ｂ  大径歯車
６０、６０Ａ、６０Ｂ  アイドラ歯車
【図１】
2009092215.tif 000003
【図２】
2009092215.tif 000004
【図３】
2009092215.tif 000005