2014年07月14日

2014年07月14日

バックラッシを無くす方法

canceling backlash 質問があったので、予定を変更してbacklash(ガタ)を無くす方法について紹介する。
 
 歯車にはガタが付けてある。このガタが無いと動かない。ガタを無くす方法は昔からいくつか知られている。ウォームギヤは、理論上はガタが無くても動くことになっている。自動車のステアリングにウォームギヤを使うことが多いのは、そのためである。

 旋盤の刃物台のネジにはガタを無くす工夫がある。雄ネジに嵌まっているもう一つの雌ネジを設けて、その間隔を別のネジで調節する。締め過ぎると調子が悪い。油膜で浮いている程度に調整するのだ。

 歯車の場合は二重にして、それぞれの歯車にバネあるいはネジでトルクを掛ける。これも強く掛け過ぎると動かなくなる。歯車はネジと異なり、加工精度の問題で、ネジによる予圧は困難だ。負荷に負けない程度のバネ圧で押し付けるのが良いだろう。
 
 この絵は少々贅沢に歯車を使っている。同じ歯車がたくさんあったので、設計が楽な配置にした。ピニオンを大歯車に押し付ける構造にすると、歯車が2枚節約できる。

 バネはリン青銅線のちょうど良いのがあったので、それを使うことにした。効率を考えなくても良いところなので、かなり良い加減の工作でも良い。力が掛かるので、歯車軸にはボールベアリングを二つずつ入れる。

 組み付けるときに、バネに負荷を掛けた状態で収めれば良い。難しい工作ではない。中学生の時に、父が描いてくれた絵が非常に印象的だったので、それをいつか応用したいと思っていた。

 トヨタのDOHCエンジンのカムシャフトにこのメカニズムが使われているそうで、その絵を見た時、少々驚いた。これと同じバネによる予圧が掛けてある。

Recent Comments
Archives
Recent TrackBacks
Categories
  • ライブドアブログ