JP2000130559A - マイクロギヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】最小径のワイヤを使用すれば、切り下げが生じ
ない分さらなる小型のマイクロギヤを提供することであ
る。また、同じモジュールのギャを加工する場合に、ワ
イヤー径を太くできる為、結線作業がし易く、ワイヤ切
れ等による歩留まりを向上することである。 【構成】外周に一定間隔を得て突出させた歯を有するマ
イクロインターナルギヤに於いて、インボリュート曲線
と、歯底円直径に接する歯底円とを所定の半径Ｒの曲線
で結んで形成される修正インボリュート曲線を有する形
状にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロマシン等に使
用される極小径のマイクロインターナルギヤに関する。

【０００２】

【従来の技術および課題】マイクロマシンの研究が盛ん
になり、非常に小さい機械を駆動する超小型のサーボ駆
動機構が必要になっている。サーボ駆動機構の小型化を
追求するとき、モータのみで直接駆動する場合には大型
のモータが必要になるが、小型のモータと歯車減速機を
組み合わせる構成がより小型となり有利である。歯車の
動力伝達力がモータの電磁力に比べてはるかに大きいた
め、減速機は小型でも大きなトルクを伝達できるからで
ある。このため、歯車減速機は駆動機構の小型化に大き
な役割を果たしてきた。

【０００３】歯車減速機の中でも遊星歯車機構の減速機
は、最もコンパクトであり、外径１０mmまで小型化が進
んでいる。遊星歯車機構は、複数の遊星歯車を使用して
いるため空間効率が高く、歯車機構のなかで最もコンパ
クトで軽量である。しかも複数の遊星歯車に荷重を分担
させていること、また内歯車の歯形が凹形であるため、
無遊星歯車とのかみ合いで歯面接触応力を低くできるこ
とで大きなトルクを伝達できる。かつ入力軸と出力軸が
同軸であるため、モータおよび負荷ともコンパクトに接
続できるという特長をもっている。

【０００４】しかしながら、超小型の遊星歯車減速機例
えば、外径が10mm以下ではモジュール0.1以下の微小な
歯車が必要になる。従来歯切り法において、インボリュ
ート平歯車を創成歯切りするための標準ボブはモジュー
ル0.1が最小である。そこで微小モジュールの歯車に対
応できる加工法として、ワイヤ放電加工法がある。工具
に相当する電極として既成のワイヤを使用でき、これを
歯車加工に応用すると、１種類のワイヤで、広い範囲の
モジュールに対応できる。極細ワイヤも使用できるので
微小歯車の加工法として期待されている。

【０００５】しかしながら、マイクロギヤを更に小型化
する場合、前記のワイヤー径の制約を受けるため、小型
化には限界があった。特に、ワイヤー放電加工のワイヤ
ー径の内Ｒが加工跡としてつく為、図３に示すように、
実質歯底円直径ｄr2が理論歯底円直径ｄr1より小さくな
ってしまったり、図４に示すように、切り下げが生じて
しまい円滑なインボリュート曲線にならないという欠点
があった。

【０００６】そこで、この発明の目的は、最小径のワイ
ヤを使用すれば、切り下げが生じない分さらなる小型の
マイクロギヤを提供することである。また、同じモジュ
ールのギャを加工する場合に、ワイヤー径を太くできる
為、結線作業がし易く、ワイヤ切れ等による歩留まりを
向上することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の欠
点を解決するためになされたもので、本発明の請求項１
記載のマイクロギヤにおいては、外周に一定間隔を得て
突出させた歯を有するマイクロインターナルギヤに於い
て、インボリュート曲線と、歯底円直径に接する歯底円
とを所定の半径Ｒの曲線で結んで形成される修正インボ
リュート曲線を有する形状としたものである。

【０００８】本発明の請求項２記載のマイクロギヤにお
いては、請求項１記載のマイクロインターナルギヤに於
いて、放電加工機のワイヤー径がｄｗであり、放電ギャ
ップがｔであり、歯底の半径がＲであり、これらが次
式： Ｒ＝（ｄｗ／２）＋ｔ の関係を満たす形状としたものである。

【０００９】

【作用】本発明のマイクロギヤにおいては、インボリュ
ート曲線と、歯底円直径に接する歯底円とを所定の半径
Ｒの曲線で結んで形成される修正インボリュート曲線を
有する形状としたので、実質歯底円直径が理論歯底円直
径より小さくなったり、切り下げが生じたりしなくな
る。

【００１０】

【実施例】以下、この発明を図示の実施例により説明す
る。図１は本発明の一実施例であるマイクロギヤを説明
する図で、図２は本発明の放電加工を説明する図であ
る。

【００１１】以下、図１，図２にしたがって本実施例の
マイクロギヤを説明する。歯車のワイヤ放電加工では、
円形断面の仮想工具（直径ｄs）をインボリュート歯形
曲線に沿うようにＮＣ装置で移動させる（実際の加工で
は、逆にワイヤ位置を固定して、ワークをＮＣ装置で移
動させている）。このように、ＮＣ装置でワイヤまたは
ワークを移動させるため、広い範囲のモジュールに対応
できる。

【００１２】しかしながら、加工歯車の歯溝幅が仮想工
具径より狭いときに、工具が隣接のインボリュート部と
干渉して切り下げ（アンダーカット）を生ずることが加
工の限界となっていたが、放電加工機のワイヤー径をｄ
ｗ、放電ギャップをｔ、歯底の半径をＲとしたとき 、Ｒ＝（ｄｗ／２）＋ｔ の関係を満たす歯底円直径に接する歯底円とインボリュ
ート曲線とを所定の半径Ｒの曲線で結んで形成される修
正インボリュート曲線を有する形状としたので、実質歯
底円直径が理論歯底円直径より小さくなったり、切り下
げが生じたりしなくなった。

【００１３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、最小径のワイヤを使用すれば、切り下げが生
じない分さらなる小型のマイクロギヤを提供することが
できる。また、同じモジュールのギャを加工する場合
に、ワイヤー径を太くできる為、結線作業がし易く、ワ
イヤ切れ等による歩留まりを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のマイクロギヤを説明する図
である。

【図２】本発明の一実施例の放電加工を説明する図であ
る。

【図３】従来例の放電加工を説明する図である。

【図４】従来例の放電加工を説明する図である。

【符号の説明】

Ｒａ，Ｒｂ 疑似インボリュート曲線の半径 Ｒｄ 所定の半径Ｒ Ｒｃ 歯底半径Ｒ ｄｗ ワイヤ径 ｔ 放電ギャップ ｄｋ 歯先円直径 ｄｒ1 理論歯底円直径 ｄｒ2 実質歯底円直径

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周に一定間隔を得て突出させた歯を有
   するマイクロインターナルギヤに於いて、インボリュー
   ト曲線と、歯底円直径に接する歯底円とを所定の半径Ｒ
   の曲線で結んで形成される修正インボリュート曲線を有
   することを特徴とするマイクロギヤ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のマイクロインターナルギ
   ヤに於いて、放電加工機のワイヤー径がｄｗであり、放
   電ギャップがｔであり、歯底の半径がＲであり、これら
   が次式： Ｒ＝（ｄｗ／２）＋ｔ の関係を満たすことを特徴とするマイクロギヤ。