当一对齿轮相互啮合时，它们理论上应当形成正确的相互啮合运动。但 是，因为存在细微的齿距误差、热膨胀、齿部变形、轴变形、油膜厚度等， 所以齿部彼此会产生摩擦，使得该运动无法进行，造成振动或者产生噪音。 因此，为了使得相互啮合运动顺利地进行，需要在齿轮对的齿部侧面之间设 置预定量的间隙(齿隙)。
当载荷间断地施加在具有这种顺序啮合的齿轮的齿轮传动系上时，不论 该载荷何时降低至零，积聚在该齿轮传动系中的弹性能量都被释放。但是， 当该弹性能量较大时，齿部侧面会由于其间具有齿隙而在齿部侧面之间产生 齿部侧面分离，导致不正确地传递旋转。尤其地，在机械工具中，诸如滚压 机或者研磨机，其以高精确度指引工件和刀具之间的相对旋转位置，在齿轮 传动系中的齿部侧面分离，如果存在的话，将导致所指引位置中产生对应的 偏差。这将不可能判定(指引)旋转台的精确旋转位置，并且可能对工件的 机制精确度产生直接的影响。
在这些条件下已经提出各种齿隙去除装置，防止即使在载荷施加在齿轮 传动系上时的齿部侧面分离。在例如专利文件1中公开这种传统的齿隙去除 装置。
专利文档1：JP-A-7-180749。

本发明解决的问题
上述传统齿隙去除装置装配有连接至原动机的输出轴的输入轴，用于固 定旋转位置待指引的指引物体的输出轴，以及夹置在输出轴与输入轴之间的 减速机构，并且具有齿轮传动系，使得将减速机构的中间齿轮夹置在输出轴 的驱动齿轮与输出轴的从动齿轮之间。通过沿轴向方向推动中间齿轮以允许 中间齿轮的齿部侧面沿相对方向啮合，产生齿隙去除力从而去除齿轮传动系 中的齿隙。
上述传统齿隙去除装置采用校正力矩引入系统等，由此能够获得低的损 失。但是，这一齿隙去除装置没有考虑到中间齿轮上的推动力，导致无法使 损失进一步减小。
本发明已经尝试解决上述问题。本发明的目的是提供一种齿隙去除装 置，能够以低损失去除齿隙同时减小齿隙去除力以削减摩擦和产生的热量。
解决上述问题的装置
用于解决上述问题的根据本发明第一方面的一种齿隙去除装置是使用 螺旋齿轮的齿轮传动系，
所述齿隙去除装置包括：
连接至原动机并具有驱动齿轮的输入轴；
设置成平行于所述输入轴的输出轴，将工件固定在所述输出轴上，并且 具有从动齿轮；以及
设置成平行于所述输入轴和所述输出轴的中间轴，每个中间轴具有与所 述驱动齿轮啮合的第一中间齿轮，以及与所述从动齿轮啮合的第二中间齿 轮，
所述中间轴其中之一支承为沿轴向方向固定，沿旋转方向定位所述输出 轴，其他所述中间轴支承为可沿轴向方向移动，从而去除其他中间轴与所述 输出轴之间的齿隙，
所述齿隙去除装置还包括压制装置，沿其轴向方向压制其它中间轴，使 得在工件的机制期间，所述从动齿轮与所述第二中间齿轮之间的齿隙去除力 所施加的方向相同于沿工件的周向方向产生切割载荷的产生方向。
用于解决上述问题的根据本发明第二方面的齿隙去除装置是根据本发 明第一方面的齿隙去除装置，还包括根据切割载荷的大小使得压制装置的压 制力可变的压制力改变装置。
本发明的效果
根据本发明的齿隙去除装置，从动齿轮与第二中间齿轮之间的齿隙去除 力所施加的方向相同于在工件机制期间产生在工件周向方向中的切割载荷 的产生方向，由此可减小齿隙去除力。因此，可抑制摩擦和生热，并且可在 低损失下实现齿隙去除。
附图说明
图1是装配根据本发明的一项实施例的齿隙去除装置的滚压机的旋转台 的侧面剖视图。
图2是图1中沿线A-A所做的剖视图。
图3是根据本发明的实施例的齿隙去除装置的齿轮传动系的示意图。
图4(a)是当切割载荷扭矩沿着相对于待切割齿轮的旋转方向的向左旋 转方向产生作用时的齿轮传动系的平面图，图4(b)是沿图4(a)中的线 B-B所做的剖视图，图4(c)是沿图4(a)中的线C-C所做的剖视图。
图5(a)是当切割载荷扭矩沿着相对于待切割齿轮的旋转方向的向右旋 转方向产生作用时的齿轮传动系的平面图，图5(b)是沿图5(a)中的线 D-D所做的剖视图，图5(c)是沿图5(a)中的线E-E所做的剖视图。
图6的视图示出待切割齿轮的旋转方向，与滚压切割器的引导角和待切 割齿轮的齿形的螺旋方向相结合的切割载荷扭矩的产生方向。
图7(a)的视图示出沿着与切割载荷扭矩的产生方向相同的方向施加的 输出轴侧齿隙去除扭矩的大小，图7(b)的视图示出沿着与切割载荷扭矩的 产生方向相反的方向施加的输出轴侧齿隙去除扭矩的大小。
附图标记的说明
2  旋转台  4  滚刀  14  输出轴  15  输出轴
16  固定中间轴  17  活动中间轴  18  壳体
20  驱动马达  24  上部活塞部件  25  下部活塞部件
26、27   气腔  29。30  气道  31  切换调节阀
42  从动齿轮  51、61、71  轴部  52  驱动齿轮
62、72  大中间齿轮   63、73  小中间齿轮  W  待切割齿轮
R  待切割齿轮的旋转方向  Tw  切割载荷扭矩
Tb  输入轴侧齿隙去除扭矩  Ts  输出轴侧齿隙去除扭矩
F  轴压力

下面将参照附图详细地说明根据本发明的齿隙去除装置。本发明具有应 用至滚压机器的旋转台的根据本发明的齿隙去除装置。
图1是装配根据本发明的一项实施例的齿隙去除装置的滚压机的旋转台 的侧面剖视图。图2是图1中沿线A-A所做的剖视图。图3是根据本发明的 实施例的齿隙去除装置的齿轮传动系的示意图。图4(a)是当切割载荷扭矩 沿着相对于待切割齿轮的旋转方向的向左旋转方向产生作用时的齿轮传动 系的平面图，图4(b)是沿图4(a)中的线B-B所做的剖视图，图4(c) 是沿图4(a)中的线C-C所做的剖视图。图5(a)是当切割载荷扭矩沿着 相对于待切割齿轮的旋转方向的向右旋转方向产生作用时的齿轮传动系的 平面图，图5(b)是沿图5(a)中的线D-D所做的剖视图，图5(c)是沿 图5(a)中的线E-E所做的剖视图。图6的视图示出待切割齿轮的旋转方向， 与滚压切割器的引导角和待切割齿轮的齿形的螺旋方向相结合的切割载荷 扭矩的产生方向。图7(a)的视图示出沿着与切割载荷扭矩的产生方向相同 的方向施加的输出轴侧齿隙去除扭矩的大小，图7(b)的视图示出沿着与切 割载荷扭矩的产生方向相反的方向施加的输出轴侧齿隙去除扭矩的大小。
下面将参照图1至3说明齿隙去除装置的构造。
如图1所示，旋转台2设置在滚压机器(未示出)的机床1上，待切割 齿轮W经由装配件3安装在旋转台2的上表面上。滚刀4支承在滚刀头(未 示出)上，滚刀头设置在机床1上，从而可以几乎围绕水平轴线旋转。在待 切割的齿轮W中通过滚刀4产生齿形。
筒状基部1a设置在机床1的上表面上，旋转台2的输出轴14可旋转地 支承在基部1a中。安装部分41设置在输出轴14的上端，从动齿轮42装配 在输出轴14的下端。待切割齿轮W经由装配件3安装在安装部分41的上 表面上。
安装支座1b形成在机床1的侧部。壳体18设置在安装支座1b上，该 壳体容纳输入轴15、固定中间轴16和可旋转的活动中间轴17(这些轴将在 随后进行说明)。输入轴15、固定中间轴16和活动中间轴17布置成平行于 输出轴14。
如图1至3所示，输出轴15具有平行于输出轴14设置的轴部51，和轴 部51的形成在外周表面上的驱动齿轮52，在沿轴向方向的几乎中间部分处。 凹入部分51a、51b形成在轴部51的外周表面，在驱动齿轮52的上方和下 方。由壳体18支承的径向轴承19装配至凹入部分51a、51b。即，输出轴 15被支承从而可相对于壳体18旋转，并且被抑制不能沿其轴向方向移动。 驱动马达20被支承为向上地穿透壳体18的底部分，驱动马达20的输出轴 20a装配入输入轴15的下端。
固定中间轴16具有平行于输出轴14设置的轴部分61，装配至轴部分 61上的大中间齿轮62，以及形成在轴部61的外周表面中的小中间齿轮63， 在大中间齿轮62的下方，并且具有小于大中间齿轮62的较小直径。固定中 间轴16的大中间齿轮62与输入轴15的驱动齿轮52啮合，同时小中间齿轮 63与输出轴14的从动齿轮42啮合。
凹入部分61a、61b形成在轴部61的外周表面，在大中间齿轮62的上 方，小中间齿轮62的下方。由壳体18支承的径向轴承21装配至凹入部分 61a、61b。即，固定中间轴16被支承为可相对于壳体18旋转，并且被抑制 不能沿其轴向方向移动。
该活动中间轴17具有平行于输出轴14设置的轴部分71，装配至轴部分 71上的大中间齿轮72，以及形成在轴部71的外周表面中的小中间齿轮73， 在大中间齿轮72的下方，并且具有小于大中间齿轮72的较小直径。该活动 中间轴17的大中间齿轮72与输入轴15的驱动齿轮52啮合，同时小中间齿 轮73与输出轴14的从动齿轮42啮合。
上部活塞部件24和下部活塞25设置在轴部71的上方和下方。该上部 活塞部件24和下部活塞部件25具有柱状部分24a、25a，移动成可滑动入形 成在壳体18中的上孔18a和下孔18b，以及形成在柱状部分24a、25b的近 端的凸缘部分24b、25b。形成空腔26、27，具有预定量的间隙，在壳体18 的上孔18a与上部活塞部件24的柱状部分24a之间以及壳体18的下孔18b 与下部活塞部件25的柱状部分25a之间。
压制部件28设置在上部活塞部件24与轴部分71的上端之间。压制部 件28具有覆盖轴部分71的上端的柱状部分28a，以及形成在柱状部分28a 的近端处的凸缘部分28b。
径向轴承22设置在大中间齿轮72的上方，沿着压制部件28的凸缘部 分28b设置。止推轴承23设置在上部活塞部件24的凸缘部分24b与压制部 件28的凸缘部分28b之间。另一方面，径向轴承22设置在小中间齿轮73 下方，止推轴承23设置在径向轴承22的内座圈与下部活塞部件25的凸缘 部分25b之间。即，活动中间轴17被支承为可相对于壳体18转动，并且可 沿其轴向方向移动。
气道29、30与气腔26、27相连通，切换调节阀(压制装置，压制力改 变装置)31设置在气道29、30上。切换调节阀31将空气经由气道29、30 供给至气腔26、27，并且具有将空气供给至气腔26和27其中的任何一个的 切换功能，以及使得所供给空气的气压可发生变化的气压调节功能。
构成齿轮传动系的输出轴14的从动齿轮42，输入轴15的驱动齿轮52， 固定中间轴16的中间齿轮62、63，以及活动中间轴17的中间齿轮72、73 形成为具有螺旋齿轮的齿形。预定量齿隙设置在各个齿轮所啮合的齿部侧面 之间。
因此，当使用滚压工具在待切割齿轮W中产生齿形时，驱动马达20被 驱动沿着正常或倒转方向旋转，由此旋转输出轴15。其驱动力从驱动齿轮 52传送至固定中间轴16的大中间齿轮62和活动中间轴17的大中间齿轮72， 然后被小中间齿轮63和小中间齿轮73减小。然后，所减小的驱动力被传送 至从动齿轮42，由此旋转该输出轴14，并且几乎围绕竖直轴线旋转该待切 割齿轮W。与几乎围绕竖直轴线所进行的待切割齿轮W的旋转一致地，滚 刀4由驱动装置(未示出)旋转驱动。在滚刀4和待切割齿轮W同步旋转 期间，滚刀4被切割为待切割齿轮W，由此，待切割齿轮W的外周表面被 滚刀4的切割部分切掉从而形成齿形。
而且，当待切割齿轮W由滚刀4机制时，活动中间轴17向上或向下移 动从而去除齿轮传动系中的齿隙。
当切换调节阀31被致动从而切换以将空气经由气道29供给至气腔26 时，向下移动该活动中间轴17的轴压制力F向下作用，如图4(b)和4(c) 所示，由此，该活动中间轴17的大中间齿轮72和小中间齿轮73向下移动。 因此，大中间齿轮72的齿部侧面在输入轴侧齿隙去除扭矩Tb的作用下接触 输入轴15的驱动齿轮52的齿部侧面。同时，小中间齿轮73的齿部侧面在 输出轴侧齿隙去除扭矩Ts的作用下接触输出轴14的从动齿轮42的齿部侧 面。
因此，输入轴15的驱动齿轮52和输出轴14的从动齿轮42在相对的齿 部侧面处与活动中间轴17的小中间齿轮73和大中间齿轮72同时接触。同 时，输入轴15的驱动齿轮52和输出轴14的从动齿轮42同时接触固定中间 轴16的小中间齿轮63和大中间齿轮62，在与由活动中间轴17的小中间齿 轮73和大中间齿轮72接触的齿部侧面相对的那侧上，并且在相对的齿部侧 面处。
另一方面，当切换调节阀31被致动从而切换以将空气经由气道30供给 至气腔27时，向上移动该活动中间轴17的轴压制力F向上作用，如图5(b) 和5(c)所示，由此，该活动中间轴17的大中间齿轮72和小中间齿轮73 向上移动。因此，大中间齿轮72的齿部侧面在输入轴侧齿隙去除扭矩Tb的 作用下接触输入轴15的驱动齿轮52的齿部侧面。同时，小中间齿轮73的 齿部侧面在输出轴侧齿隙去除扭矩Ts的作用下接触输出轴14的从动齿轮42 的齿部侧面。
因此，输入轴15的驱动齿轮52和输出轴14的从动齿轮42在相对的齿 部侧面处与活动中间轴17的小中间齿轮73和大中间齿轮72同时接触。由 此同时，输入轴15的驱动齿轮52和输出轴14的从动齿轮42同时接触固定 中间轴16的小中间齿轮63和大中间齿轮62，在与由活动中间轴17的小中 间齿轮73和大中间齿轮72接触的齿部侧面相对的那侧上，并且在相对的齿 部侧面处。
因此，齿隙去除在输入轴15的驱动齿轮52与固定中间轴16的大中间 齿轮62之间，在固定中间轴16的小中间齿轮63与输出轴14的从动齿轮42 之间，在输入轴15的驱动齿轮52与活动中间轴17的大中间齿轮72之间， 以及活动中间轴17的小中间齿轮73与输出轴14的从动齿轮42之间。
在活动中间轴17上的向上或向下轴压制力F通过切换调节阀31的供给 气压调节而受到控制。通过调节轴压制力F，输入轴侧齿隙去除扭矩Tb和 输出轴侧齿隙去除扭矩Ts的大小可以改变。
接下来，将使用图4(a)、5(a)、6和7(a)、7(b)描述设定压制活 动中间轴17的方向和力的方法，即，施加输出轴侧齿隙去除扭矩Ts的方向 和这一扭矩的大小。
一般地，在滚压机器中，旋转台的旋转方向，即，待切割齿轮的旋转方 向，通过滚刀的导入角确定。如果，在这种情况下，滚刀导入角形成为右手 螺旋，待切割齿轮的旋转方向以向左的方向设定。如果滚刀的导入角形成为 左手螺旋，那么待切割齿轮的旋转方向以向右的方向设定。
在机制期间，待切割齿轮受到来自于待切割齿轮的轴向方向的滚刀的间 断切割载荷的作用。尤其地，当待切割齿轮是螺旋齿轮时，施加在其上的切 割载荷沿待切割齿轮的周向方向转换为切割载荷扭矩。产生这一切割载荷扭 矩的方向是由待切割齿轮中机制的齿形的螺旋方向确定的。如果，在这种情 况下，右手螺旋的齿形在待切割齿轮中被机制，沿右旋方向的切割载荷扭矩 相对于待切割齿轮的旋转方向产生。如果左手螺旋的齿形在待切割齿轮中被 机制，那么沿左旋方向的切割载荷扭矩相对于待切割齿轮的旋转方向产生。
因此，滚刀的导入角是右手螺旋或左手螺旋，在待切割齿轮中机制的齿 形采用右手螺旋构造或者左手螺旋构造。因此，滚刀的导入角和待切割齿轮 的螺旋方向的组合可被分为如图6的(a)至(d)所示的四种组合。
图6，(a)示出左手螺旋的齿形将在待切割齿轮W中机制的情况，采用 具有右手螺旋的导入角的滚刀4。在这种情况下，滚刀4的导入角形成为右 手螺旋，使得待切割齿轮W的旋转方向R(旋转台2的输出轴14)设定为 向左旋转。而且，由于左手螺旋结构中的齿形将在待切割齿轮W中进行机 制，所以切割载荷扭矩Tw产生于相对于待切割齿轮W的旋转方向的向左旋 转方向。
图6，(b)示出左手螺旋的齿形将在待切割齿轮W中进行机制的情况， 采用具有左手螺旋导入角的滚刀4。在这种情况下，滚刀4的导入角形成为 左手螺旋，使得待切割齿轮W的旋转方向R设定为向右旋转。而且，由于 在左手螺旋结构中的齿形将在待切割齿轮W中进行机制，所以切割载荷扭 矩Tw产生于相对于待切割齿轮W的旋转方向的向左旋转方向。
图6，(c)示出右手螺旋的齿形将在待切割齿轮W中机制的情况，使用 具有右手螺旋的导入角的滚刀4。在这种情况下，该滚刀4的导入角形成为 右手螺旋，使得待切割齿轮W的旋转方向R被设定为向左旋转。而且，由 于在右手螺旋结构中的齿形将在待切割齿轮W中机制，所以切割载荷扭矩 Tw产生于相对于待切割齿轮W的向右旋转方向。
图6，(d)示出右手螺旋的齿形将机制在待切割齿轮W中的情况，使用 具有左手螺旋的导入角的滚刀4。在这种情况下，滚刀4的导入角形成为左 手螺旋，使得待切割齿轮W的旋转方向R设定为向右旋转。而且，由于在 右手螺旋结构中的齿形将在待切割齿轮W中机制，所以切割载荷扭矩Tw产 生于相对于待切割齿轮W的旋转方向的向右旋转方向。
当切割载荷扭矩Tw产生于相对于待切割齿轮W的旋转方向的向左旋转 方向时，如图6，(a)和6，(b)所示，轴压制力F向下施加，如图4(b)、 4(c)所示，从而向下移动活动中间轴17。由此，沿向左旋转方向通过小中 间齿轮73产生输出轴侧齿隙去除扭矩Ts，该向左旋转方向是相对于待切割 齿轮W的旋转方向的切割载荷扭矩Tw的产生方向。
另一方面，当切割载荷扭矩Tw产生于相对于待切割齿轮W的向右旋转 方向时，如图6，(c)和(d)所示，轴压制力F向上施加，如图5(b)、5 (c)所示，从而向上移动该活动中间轴17。由此，沿向右旋转方向通过小 中间齿轮73产生输出轴侧齿隙去除扭矩Ts，该方向是相对于待切割齿轮W 的旋转方向的切割载荷扭矩Tw的产生方向。
如上所述，在机制期间，输出轴侧齿隙去除扭矩Ts所施加的方向与切 割载荷扭矩Tw的产生方向相同。如果相对于待切割齿轮W的旋转方向产生 切割载荷扭矩Tw的旋转方向被作为正，那么输出轴侧齿隙去除扭矩Ts也是 正的。
因此，输出轴侧齿隙去除扭矩Ts可通过允许输出侧齿隙去除扭矩Ts沿 与切割载荷扭矩Tw的产生方向相同的方向作用而形成为较小值，如图7(a) 所示。在这里假定，如图7(b)所示，输出轴侧齿隙去除扭矩Ts沿与产生 切割载荷扭矩Tw的旋转方向相反的旋转方向施加。在这种情况下，输出轴 侧齿隙去除扭矩Ts需要形成为大于切割载荷扭矩Tw，导致损失增加。
此外，输出轴侧齿隙去除扭矩Ts总是施加。因此，即使当切割载荷扭 矩Tw由于滚刀4的间断切割而不会产生(附图中的Δt)时，活动中间轴17 的小中间齿轮73的齿部侧面不断地与输出轴14的从动齿轮42的齿部侧面 接触。因此，在旋转传送中没有误差。
而且，通过调整切换调节阀31，输出轴侧齿隙去除扭矩Ts的大小可根 据切割载荷扭矩Tw的大小设定为适当的值。因此，输出轴侧齿隙去除扭矩 Ts被高效地施加，不会超过所需值太多或太少。
因此，根据与本发明相关的齿隙去除装置，活动中间轴17的小中间齿 轮73的输出轴侧齿隙去除扭矩Ts施加至安装有待切割齿轮W的输出轴14 的从动齿轮42，并且被允许沿着与在机制期间沿待切割齿轮W的周向方向 产生切割载荷扭矩Tw的方向相同的方向作用。这样，输出轴侧齿隙去除扭 矩Ts可形成为较小。因此，用于移动该活动中间轴17的轴压制力F可形成 为较小。因此，可抑制与活动中间轴17的活动相关联的摩擦或生热，并且 可在低损失下执行齿隙去除。
而且，可通过切换调节阀31改变气腔26、27的气压从而使得活动中间 轴17上的轴压制力F可调节。因此，输出轴侧齿隙去除扭矩Ts可根据切割 载荷扭矩Tw的大小进行控制。因此，可施加适当大小的输出轴侧齿隙去除 扭矩Ts，使得齿隙去除可高效地执行。
工业实用性
本发明的齿隙去除装置可应用至具有下述这种传动齿轮系的可变速度 传动装置，该传动齿轮系的旋转方向可在操作期间被切换至正常方向或反向 方向，并且在操作期间施加的载荷扭矩不会改变方向。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1、一种齿隙去除装置，该齿隙去除装置是使用螺旋齿轮的齿轮传动系，
所述齿隙去除装置包括：
连接至原动机并具有驱动齿轮的输入轴；
设置成平行于所述输入轴的输出轴，将工件固定在所述输出轴上，并且 具有从动齿轮；以及
设置成平行于所述输入轴和所述输出轴的中间轴，每个中间轴具有与所 述驱动齿轮啮合的第一中间齿轮，以及与所述从动齿轮啮合的第二中间齿 轮，
所述中间轴其中之一支承为沿轴向方向固定，沿旋转方向定位所述输出 轴，其他所述中间轴支承为可沿轴向方向移动，从而去除其他中间轴与所述 输出轴之间的齿隙，
所述齿隙去除装置还包括压制装置，沿其轴向方向以可切换方式压制其 它中间轴，使得在工件的机制期间，所述从动齿轮与所述第二中间齿轮之间 的齿隙去除力所施加的方向相同于沿工件的周向方向产生切割载荷的产生 方向。
2、根据权利要求1所述的齿隙去除装置，还包括压制力改变装置，该 装置根据所述切割载荷的大小使得所述压制装置的压制力可变。
3、根据权利要求1所述的齿隙去除装置，其特征在于，所述压制装置 根据所述切割载荷的产生方向以可切换的方式沿其轴向方向压制所述其他 中间轴。
4、根据权利要求1所述的齿隙去除装置，
还包括用于支承所述其他中间轴可沿其轴向方向转动和移动的壳体，以 及
其中，所述其他中间轴设置成在所述壳体与所述其他中间轴的一端和另 一端的每个之间形成间隙，以及
所述压制装置将空气供给至所述间隙从而以可切换的方式沿轴向方向 压制所述其他中间轴。
5、根据权利要求4所述的齿隙去除装置，
其特征在于，所述压制装置调整供给至所述间隙的气压从而使得所述压 制装置的压制力可变。
6、根据权利要求5所述的齿隙去除装置，
其特征在于，所述压制装置是用于将空气供给至所述间隙的任一个并且 使得所供给的气压可变的阀。