JP2005066733A - 加工工具、ピニオン歯車、スパー歯車、組合せ歯車及び歯車の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明の目的は、小さな設計工数や製造工数により樹脂製のスパー歯車を有する安価な組合せ歯車2の製造方法等を提供し、試作段階における単品の歯車製作や、少量の個数の歯車を短期に製造することを可能とすることにある。
【解決手段】 金属製のピニオン歯車の一部を略ピッチ歯1bに加工し残りの部分を略歯底面1cに加工することにより加工工具1を得る。
上記加工治具1と同じ歯形で同じ歯数のピニオン歯車の一部を略ピッチ歯4bに加工してピニオン歯車4を製造する。
また、樹脂のスパー歯車3の中心部を加工工具1を使いプレス加工して、略ピッチ形状3bの中心穴3cを有するスパー歯車3を製造する。
そして、前記スパー歯車3の略ピッチ形状3bの中心穴3cに、前記ピニオン歯車4の略ピッチ歯4bを差し込んで組合せ歯車2を製造する。
【選択図】 図4
【解決手段】 金属製のピニオン歯車の一部を略ピッチ歯1bに加工し残りの部分を略歯底面1cに加工することにより加工工具1を得る。
上記加工治具1と同じ歯形で同じ歯数のピニオン歯車の一部を略ピッチ歯4bに加工してピニオン歯車4を製造する。
また、樹脂のスパー歯車3の中心部を加工工具1を使いプレス加工して、略ピッチ形状3bの中心穴3cを有するスパー歯車3を製造する。
そして、前記スパー歯車3の略ピッチ形状3bの中心穴3cに、前記ピニオン歯車4の略ピッチ歯4bを差し込んで組合せ歯車2を製造する。
【選択図】 図4
Description
本発明は、複数の歯車を組み合わせて多段の減速機構や増速機構を構成する場合に使用する組合せ歯車に係り、特に小径のピニオン歯車と樹脂製のスパー歯車とから成る、組合せ歯車の製造に有用な加工工具、ピニオン歯車、樹脂製のスパー歯車、組合せ歯車及び歯車の製造方法に関する。
従来、歯車を製造する場合には、焼結金属、ダイキャスト、金型成形による樹脂歯車など大量生産に向く生産方式によって製造されるものがある。
しかし係る製造方法では、金型の設計や製造に多大な工数と時間を要し、試作段階における単品の歯車製作や少量の個数の歯車を短期に製造することはできない問題を有していた。また、金型自体の製造費用が高価なため多種類の試作品を製造することは困難となる問題があった。
ピニオン歯車とスパー歯車とを組み合わせた組合せ歯車を製造する場合、金属製の歯車においては、一方の中心に明けた穴部に他方の中心に設けたボス部を圧入することにより、十分なトルクを伝達する組合せ歯車を製造することができるが、樹脂製の歯車の場合は圧入しても穴部とボス部の間で滑りが発生するため、十分なトルクを伝達する組合せ歯車を製造することができなかった。
ピニオン歯車の歯底と軸穴との間に十分な肉厚がある場合は、前記肉厚の部分に複数のピンを圧入する方法により、十分なトルクを伝達する組合せ歯車を製造することができるが、ピニオン歯車が小さい場合には係る方法を採用することができない問題があった。
また、機械加工により削り出して特殊な歯車を製造する方法もあるが、係る方法には多大な製造工数と製造期間を要する問題があった。
しかし係る製造方法では、金型の設計や製造に多大な工数と時間を要し、試作段階における単品の歯車製作や少量の個数の歯車を短期に製造することはできない問題を有していた。また、金型自体の製造費用が高価なため多種類の試作品を製造することは困難となる問題があった。
ピニオン歯車とスパー歯車とを組み合わせた組合せ歯車を製造する場合、金属製の歯車においては、一方の中心に明けた穴部に他方の中心に設けたボス部を圧入することにより、十分なトルクを伝達する組合せ歯車を製造することができるが、樹脂製の歯車の場合は圧入しても穴部とボス部の間で滑りが発生するため、十分なトルクを伝達する組合せ歯車を製造することができなかった。
ピニオン歯車の歯底と軸穴との間に十分な肉厚がある場合は、前記肉厚の部分に複数のピンを圧入する方法により、十分なトルクを伝達する組合せ歯車を製造することができるが、ピニオン歯車が小さい場合には係る方法を採用することができない問題があった。
また、機械加工により削り出して特殊な歯車を製造する方法もあるが、係る方法には多大な製造工数と製造期間を要する問題があった。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除くためなされたもので、金型を使用する方法の有する金型の設計や製造に多大な工数と時間を要する問題をなくし、小さな設計工数や製造工数による安価な組合せ歯車の製造方法を提供し、試作段階における単品の歯車製作や、少量の個数の歯車を短期に製造することを可能とすることにある。
また他の目的は、穴部とボス部の間の滑りを防止した樹脂製のスパー歯車を有する組合せ歯車であって、ピニオン歯車が小さい場合でも十分なトルクを伝達する組合せ歯車を、製造することを可能とすることにある。
さらに他の目的は、機械加工により削り出して特殊な歯車を製造する方法の有する、多大な製造工数と製造期間を要する問題をなくし、市販の歯車を利用した加工工具、ピニオン歯車、樹脂製のスパー歯車及び前記歯車から成る組合せ歯車、さらにはそのような組合せ歯車を製造する方法を提供することにある。
また他の目的は、穴部とボス部の間の滑りを防止した樹脂製のスパー歯車を有する組合せ歯車であって、ピニオン歯車が小さい場合でも十分なトルクを伝達する組合せ歯車を、製造することを可能とすることにある。
さらに他の目的は、機械加工により削り出して特殊な歯車を製造する方法の有する、多大な製造工数と製造期間を要する問題をなくし、市販の歯車を利用した加工工具、ピニオン歯車、樹脂製のスパー歯車及び前記歯車から成る組合せ歯車、さらにはそのような組合せ歯車を製造する方法を提供することにある。
金属製のピニオン歯車の一部を略ピッチ歯に加工し、さらに残りの部分を略歯底面に加工することにより加工工具を得る。
上記加工工具としたピニオン歯車と同じ歯形で同じ歯数のピニオン歯車の一部を略ピッチ歯に加工したピニオン歯車を製造する。
また、樹脂のスパー歯車の中心部を前記加工工具を使いプレス加工して、略ピッチ形状の中心穴を有するスパー歯車を製造する。
そして、前記スパー歯車の略ピッチ形状の中心穴に、前記ピニオン歯車の略ピッチ歯を差し込んで組合せ歯車を製造する。
上記加工工具としたピニオン歯車と同じ歯形で同じ歯数のピニオン歯車の一部を略ピッチ歯に加工したピニオン歯車を製造する。
また、樹脂のスパー歯車の中心部を前記加工工具を使いプレス加工して、略ピッチ形状の中心穴を有するスパー歯車を製造する。
そして、前記スパー歯車の略ピッチ形状の中心穴に、前記ピニオン歯車の略ピッチ歯を差し込んで組合せ歯車を製造する。
本発明により、金型を使用する方法の有する金型の設計や製造に多大な工数と時間を要する問題をなくし、小さな設計工数や製造工数による安価な組合せ歯車の製造方法を提供し、試作段階における単品の歯車製作や、少量の個数の歯車を短期に製造することを可能とすることができた。
また本発明により、穴部とボス部の間の滑りを防止した樹脂製のスパー歯車を有する組合せ歯車であって、ピニオン歯車が小さい場合でも十分なトルクを伝達可能な組合せ歯車を製造することを可能とすることができた。
さらに本発明により、機械加工により削り出して特殊な歯車を製造する方法の有する、多大な製造工数と製造期間を要する問題をなくし、市販の歯車を利用した加工工具、ピニオン歯車、樹脂製のスパー歯車、組合せ歯車及びそのような組合せ歯車を製造する方法を提供することができた。
また本発明により、穴部とボス部の間の滑りを防止した樹脂製のスパー歯車を有する組合せ歯車であって、ピニオン歯車が小さい場合でも十分なトルクを伝達可能な組合せ歯車を製造することを可能とすることができた。
さらに本発明により、機械加工により削り出して特殊な歯車を製造する方法の有する、多大な製造工数と製造期間を要する問題をなくし、市販の歯車を利用した加工工具、ピニオン歯車、樹脂製のスパー歯車、組合せ歯車及びそのような組合せ歯車を製造する方法を提供することができた。
請求項1の発明は、略ピッチ歯と略歯底面を有することを特徴とする加工工具とする。
略ピッチ歯は、ピニオン歯車から概略ピッチ円の外周部を除いて得られる外形を有する歯であるから、市販の金属製のピニオン歯車の外周部をピッチ円近くまで切削して製造することにより容易に得ることができる。
一方略歯底面は、前記ピニオン歯車の歯底円より僅かに大きな径Bの外周部を除いて得られる外形を有する外面であるから、前記略ピッチ歯の外周部をさらに径Bまで切削して製造することにより容易に得ることができる。
もちろん、始めから丸棒材等を削り出して、機械加工により同じ形状を有する加工工具を製造することも可能である。
本発明は、請求項3に記載したスパー歯車の製造に有用な加工工具を提供するものである。
請求項2の発明は、ピニオン歯車であって、一部に略ピッチ歯を有することを特徴とするピニオン歯車とする。
本歯車は、請求項1に記載したピニオン歯車と同じ歯型で同じ歯数を有する市販のピニオン歯車の一部を、請求項1に記載した略ピッチ歯に加工して得られるものであるが、材料を削り出しても得ることができる。
本歯車は前記略ピッチ歯の部分を請求項3に記載したスパー歯車の中心穴に差し込んで組合せ歯車を得ることができる。
請求項3の発明は、樹脂のスパー歯車であって、中心部に略ピッチ形状の中心穴を有することを特徴とするスパー歯車とする。
略ピッチ形状は、略ピッチ歯の外周部と所定の円弧とで構成する形状である。所定の円弧とは上記した径Bの円弧である。略ピッチ形状は、請求項1に記載した加工工具を使用してプレス加工することにより得ることができる。もちろん削り出しても得ることができる。
本歯車の略ピッチ形状の中心穴に請求項2に記載したピニオン歯車の略ピッチ歯を差し込んで組合せ歯車を得ることができる。
略ピッチ歯は、ピニオン歯車から概略ピッチ円の外周部を除いて得られる外形を有する歯であるから、市販の金属製のピニオン歯車の外周部をピッチ円近くまで切削して製造することにより容易に得ることができる。
一方略歯底面は、前記ピニオン歯車の歯底円より僅かに大きな径Bの外周部を除いて得られる外形を有する外面であるから、前記略ピッチ歯の外周部をさらに径Bまで切削して製造することにより容易に得ることができる。
もちろん、始めから丸棒材等を削り出して、機械加工により同じ形状を有する加工工具を製造することも可能である。
本発明は、請求項3に記載したスパー歯車の製造に有用な加工工具を提供するものである。
請求項2の発明は、ピニオン歯車であって、一部に略ピッチ歯を有することを特徴とするピニオン歯車とする。
本歯車は、請求項1に記載したピニオン歯車と同じ歯型で同じ歯数を有する市販のピニオン歯車の一部を、請求項1に記載した略ピッチ歯に加工して得られるものであるが、材料を削り出しても得ることができる。
本歯車は前記略ピッチ歯の部分を請求項3に記載したスパー歯車の中心穴に差し込んで組合せ歯車を得ることができる。
請求項3の発明は、樹脂のスパー歯車であって、中心部に略ピッチ形状の中心穴を有することを特徴とするスパー歯車とする。
略ピッチ形状は、略ピッチ歯の外周部と所定の円弧とで構成する形状である。所定の円弧とは上記した径Bの円弧である。略ピッチ形状は、請求項1に記載した加工工具を使用してプレス加工することにより得ることができる。もちろん削り出しても得ることができる。
本歯車の略ピッチ形状の中心穴に請求項2に記載したピニオン歯車の略ピッチ歯を差し込んで組合せ歯車を得ることができる。
請求項4の発明は、請求項2記載のピニオン歯車と請求項3記載のスパー歯車とから成る組合せ歯車とする。
請求項2に記載したピニオン歯車の略ピッチ歯を、請求項3記載のスパー歯車の略ピッチ形状の中心穴に差し込んで成る組合せ歯車は、その結合部におけるかみ合い高さは低いもののかみ合う歯数が多く、かつ、個々の歯における接触面積が広いため、低い面圧において大きなトルクを伝動することができる。
請求項5の発明は、スパー歯車の中心に径Bの穴を明ける工程の後に、請求項1に記載した加工治具を使用して前記スパー歯車の中心をプレス加工する工程とを有することを特徴とするスパー歯車の製造方法とする。
予め市販の樹脂のスパー歯車の中心に径Bの穴をあけておき、前記径Bの穴に請求項1記載の加工工具の略歯底面を差し込み、プレス加工して略ピッチ形状の中心穴を明けて請求項3記載のスパー歯車を製造する方法である。
請求項6の発明は、まず、請求項5に記載した方法によりスパー歯車を製造し、その後に、前記スパー歯車の中心穴に請求項2に記載したピニオン歯車の略ピッチ歯の部分を挿入して組み立てることを特徴とする組合せ歯車の製造方法とする。
本発明は、請求項4に記載した組合せ歯車の製造方法に関する発明である。
請求項2に記載したピニオン歯車の略ピッチ歯を、請求項3記載のスパー歯車の略ピッチ形状の中心穴に差し込んで成る組合せ歯車は、その結合部におけるかみ合い高さは低いもののかみ合う歯数が多く、かつ、個々の歯における接触面積が広いため、低い面圧において大きなトルクを伝動することができる。
請求項5の発明は、スパー歯車の中心に径Bの穴を明ける工程の後に、請求項1に記載した加工治具を使用して前記スパー歯車の中心をプレス加工する工程とを有することを特徴とするスパー歯車の製造方法とする。
予め市販の樹脂のスパー歯車の中心に径Bの穴をあけておき、前記径Bの穴に請求項1記載の加工工具の略歯底面を差し込み、プレス加工して略ピッチ形状の中心穴を明けて請求項3記載のスパー歯車を製造する方法である。
請求項6の発明は、まず、請求項5に記載した方法によりスパー歯車を製造し、その後に、前記スパー歯車の中心穴に請求項2に記載したピニオン歯車の略ピッチ歯の部分を挿入して組み立てることを特徴とする組合せ歯車の製造方法とする。
本発明は、請求項4に記載した組合せ歯車の製造方法に関する発明である。
加工工具1を図1と図2に示して説明する。加工工具1はS45Cのピニオン歯車の、歯部1aをピッチ円近くの径Aまで切削して略ピッチ歯1bとし、さらに一部を、歯底円1dより僅かに大きな径Bまで切削して略歯底面1cとしたものである。
ピニオン歯車4について図3に示して説明する。ピニオン歯車4は、市販の樹脂製のピニオン歯車であって、加工治具1のピニオン歯車と同じ歯形で同じ歯数のピニオン歯車の一部の歯部4aを径Aに加工して略ピッチ歯4bとしたものである。
図4は外周に歯部3aを有するスパー歯車3の中心部を、加工工具1を使ってプレス加工する状態を表したものである。
プレス加工する前に樹脂のスパー歯車3の中心部に径Bの穴を明けておき、スパー歯車3を受け台5に載せて、径Bの穴に加工治具1の略歯底面1cの部分を差し込み、加工治具1を矢印の方向にプレスで押し下げて加工する。
プレス加工した後には図5に示したように、略ピッチ歯と径Bの円弧とで構成した略ピッチ形状3bの中心穴3cを有するスパー歯車3が製造できる。
組合せ歯車について図6に示し説明する。組合せ歯車2は以上により得られたスパー歯車3の略ピッチ形状3bを有する中心穴3cに、ピニオン歯車4の略ピッチ歯4bを挿入して組合せ歯車2としたものである。
ピニオン歯車4について図3に示して説明する。ピニオン歯車4は、市販の樹脂製のピニオン歯車であって、加工治具1のピニオン歯車と同じ歯形で同じ歯数のピニオン歯車の一部の歯部4aを径Aに加工して略ピッチ歯4bとしたものである。
図4は外周に歯部3aを有するスパー歯車3の中心部を、加工工具1を使ってプレス加工する状態を表したものである。
プレス加工する前に樹脂のスパー歯車3の中心部に径Bの穴を明けておき、スパー歯車3を受け台5に載せて、径Bの穴に加工治具1の略歯底面1cの部分を差し込み、加工治具1を矢印の方向にプレスで押し下げて加工する。
プレス加工した後には図5に示したように、略ピッチ歯と径Bの円弧とで構成した略ピッチ形状3bの中心穴3cを有するスパー歯車3が製造できる。
組合せ歯車について図6に示し説明する。組合せ歯車2は以上により得られたスパー歯車3の略ピッチ形状3bを有する中心穴3cに、ピニオン歯車4の略ピッチ歯4bを挿入して組合せ歯車2としたものである。
本発明に係る組合せ歯車2は、高速回転するモータなどの回転出力を低速回転に切り換える減速機など、多段減速用の歯車列に適用できる。
また、低速回転する回転出力を高速回転に切り換える増速機などの、多段増速用の歯車列に適用できる。
また、低速回転する回転出力を高速回転に切り換える増速機などの、多段増速用の歯車列に適用できる。
1 :加工工具 1a:歯部 1b:略ピッチ歯
1c:略歯底面 1d:歯底円 2 :組合せ歯車
3 :スパー歯車 3a:歯部 3b:略ピッチ形状
3c:中心穴 4 :ピニオン歯車 4a:歯部
4b:略ピッチ歯 5 :受け台
1c:略歯底面 1d:歯底円 2 :組合せ歯車
3 :スパー歯車 3a:歯部 3b:略ピッチ形状
3c:中心穴 4 :ピニオン歯車 4a:歯部
4b:略ピッチ歯 5 :受け台
Claims (6)
- ピニオン歯車から概略ピッチ円の外周部を除いて得られる外形を有する歯(以下「略ピッチ歯」という。)、及び、前記ピニオン歯車からその歯底円より僅かに大きな径の外周部を除いて得られる外形を有する外面(以下「略歯底面」という。)を有することを特徴とする加工工具。
- ピニオン歯車であって、一部に略ピッチ歯を有することを特徴とするピニオン歯車。
- 樹脂のスパー歯車であって、中心穴が略ピッチ歯の外周部と所定の円弧とで構成する形状(以下「略ピッチ形状」という。)を有することを特徴とするスパー歯車。
- 請求項2に記載したピニオン歯車と請求項3に記載したスパー歯車とから成る組合せ歯車。
- スパー歯車の中心に穴を明ける工程の後に、請求項1に記載した加工工具を使用して前記スパー歯車の中心をプレス加工する工程を有することを特徴とするスパー歯車の製造方法。
- 請求項5に記載した方法によりスパー歯車を製造した後に、前記スパー歯車の中心穴に請求項2に記載したピニオン歯車の略ピッチ歯の部分を挿入して組み立てる工程を有することを特徴とする組合せ歯車の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003298168A JP2005066733A (ja) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | 加工工具、ピニオン歯車、スパー歯車、組合せ歯車及び歯車の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003298168A JP2005066733A (ja) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | 加工工具、ピニオン歯車、スパー歯車、組合せ歯車及び歯車の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005066733A true JP2005066733A (ja) | 2005-03-17 |
Family
ID=34403746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2003298168A Pending JP2005066733A (ja) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | 加工工具、ピニオン歯車、スパー歯車、組合せ歯車及び歯車の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005066733A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102303219A (zh) * | 2011-08-12 | 2012-01-04 | 天津第一机床总厂 | 大型插齿机刀轴的蜗杆齿形的加工方法 |
CN103495845A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-08 | 重庆渝青机械配件制造有限公司 | 倒档齿轮加工工艺 |
-
2003
- 2003-08-22 JP JP2003298168A patent/JP2005066733A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102303219A (zh) * | 2011-08-12 | 2012-01-04 | 天津第一机床总厂 | 大型插齿机刀轴的蜗杆齿形的加工方法 |
CN103495845A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-08 | 重庆渝青机械配件制造有限公司 | 倒档齿轮加工工艺 |
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