JP2007078139A

JP2007078139A - 可とう歯車継手およびその製造方法

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Publication number: JP2007078139A
Application number: JP2005270151A
Authority: JP
Inventors: Seizo Takagi; 清三高木; Takuro Nagasato; 卓郎永里; Junichi Shigeura; 淳一重浦; Kiyoshi Tomura; 精戸村
Original assignee: MORITA HAGURUMA KK; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: MORITA HAGURUMA KK; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2025-09-16
Also published as: JP4508994B2

Abstract

【課題】歯車形成のための加工具の寿命を確保しつつ、的確かつ迅速な精密加工を遂行できる可とう歯車継手およびその製造方法を得る。
【解決手段】回転軸１，２に設けられた外歯歯車３ａ，３ａがスリーブ４に設けられた内歯歯車４ａ，４ａの軸心方向へ所定量移動できるように構成するとともに、外歯歯車３ａ，３ａが内歯歯車４ａ，４ａの軸心に対して所定の角度で傾くことができるように形成し、回転軸１，２の間で回転力を伝達する可とう歯車継手において、スリーブ４に設けられた内歯歯車４ａ，４ａの外側端面、もしくは外側端面と内側端面両方に、角度を付けた面取り形状を設けた。
【選択図】図１

Description

この発明は、可とう歯車継手およびその製造方法、特に、鉄道車両の駆動用電動機と、減速用歯車装置との間を連結する可とう歯車継手およびその製造方法に関するものである。

鉄道車両の駆動用電動機は台車枠に配置され、減速歯車装置が車軸に配置されている。従って、走行中に車体の動揺によって電動機の出力軸と歯車装置の入力軸の軸線がずれる。このように変位した状態においても両軸間の動力の授受を円滑に行う必要があるので、電動機と歯車装置との間を可とう歯車継手で連結している。

従来技術においても、このような可とう歯車継手およびその製造方法についての構成内容および方法内容の概略は、この発明の要点部分を除き実施の形態において詳述するこの発明の構成内容および方法内容と同様である（例えば、特許文献１参照）。

可とう歯車継手の全体構成を示す図１において、駆動用電動機の出力回転軸１と、減速用歯車装置の入力回転軸２とが配設されている。出力回転軸１および入力回転軸２にはピニオン３，３が固着され、クラウニング加工が施された歯からなる外歯歯車３ａ，３ａが形成されている。また、相互間が複数の連結用ボルト５とナット６で固着されたスリーブ４，４が配設され、スリーブ４，４にはピニオン３，３に設けられた外歯歯車３ａ，３ａの歯と噛み合う歯を有する内歯歯車４ａ，４ａが設けられている。

この種の可とう歯車継手では、以上のように構成されているので、走行中に車体が動揺して電動機の出力回転軸１と歯車装置の入力回転軸２との軸線がずれても、ピニオン３に設けられた外歯歯車３ａの歯にはクラウニング加工がされているため、出力回転軸１から入力回転軸２への円滑な駆動力の伝達ができる。また、両方の回転軸１，２が軸心方向に移動した場合にも、スリーブ４の内歯歯車４ａの歯溝に沿ってピニオン３に設けられた外歯歯車３ａの歯が自由に移動する。

このような可とう歯車継手において、スリーブ４に設けられる内歯歯車４ａは、図２と図３に示す方法で歯切り加工される。図２は歯切り加工状態を示す断面図であり、図３は、図２の歯切り加工状態を上方より見た平面図である。
図において、歯切り加工されるスリーブ４を固定する歯切り装置のベッド１２、歯を削るピニオンカッター１４、および、ピニオンカッター１４が取り付けられた歯切り装置の作動軸１３が示されている。

次に、歯切り運動について説明すると、図２に示す、歯切り装置の作動軸１３に取り付いたピニオンカッター１４がスリーブの内歯歯車４ａの歯スジ方向に、歯幅４ｂの外側端面４ｃと、内側端面４ｄよりオーバストローク長さを加えた、ストローク１４ａで往復運動を行って、一つの仮想歯車を作り、図３に示すように、ピニオンカッター１４の仮想歯車とスリーブ４が正しく噛み合うような、相対回転運動（図示矢印）を強制的に与えることにより、仮想歯車の運動に邪魔になる部分をスリーブ４の内歯歯車４ａ部分から削り取ることにより歯車が形成される。

なお、上記の運動を行いながら、ピニオンカッター１４を取り付けた歯切り装置の作動軸１３は、スリーブの歯先４ｅから歯底４ｆに向かって移動して、順次削り取り歯車の加工を進めていく。

特開２００２−２１８７１号公報

ここで、従来技術による可とう歯車継手においては、スリーブ４の端面に連接する内歯歯車４ａの外側端面４ｃは、図２における図示水平方向に対し平行な平面に構成され、ピニオンカッター１４の歯切り加工時におけるストローク１４ａで示される往復運動方向に対し垂直方向に延在するものであって、この発明による実施の形態におけるような角度Ａの面取り形状は設けられていない。
従来技術によるスリーブ内歯歯車の加工においては、ピニオンカッター１４が最初に削り始めるスリーブ４の端面に連接する内歯歯車４ａの外側端面４ｃは、図示水平方向にに対し平行な平面に構成されており、ピニオンカッター１４のストローク１４ａを持つ往復運動方向に対し垂直方向に延在するため、ピニオンカッター１４が往復運動（ストローク１４ａ）を開始した時、ピニオンカッター１４の刃先はこの平面に衝突することになり、スリーブの素材硬度が大きい場合などは、削り始めのピニオンカッター１４の切れ味が十分発揮できず、歯面の粗度が悪くなる。また、ピニオンカッター１４の刃先寿命が短くなって、度々刃先の再研削などするという問題があった。

そして、ピニオンカッター１４の往復運動における、削り加工が終了するスリーブ４の内側端面４ｄも図示水平方向に対し平行な平面に構成されているため、歯幅４ｄ全長を削り終えないと、削り取られた切粉がピニオンカッター刃先から離れないため刃先に切粉を巻き込み易く、ピニオンカッターが上部へ往復運動する時、加工したスリーブ４に設けられる内歯歯車４ａの歯面に傷を付ける問題があった。
その対策として、内側端面４ｄからのピニオンカッター１４のオーバストローク長さを大きくする必要があり、結局、ピニオンカッター１４の往復運動におけるストローク１４ａの長さが大きくなり加工時間が延びる欠点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、歯車形成のための加工具の寿命を確保しつつ、的確かつ迅速な精密加工を遂行できる可とう歯車継手およびその製造方法を得ることを目的とする。

この発明に係る可とう歯車継手では、第１の回転軸、前記第１の回転軸に設けられた第１の外歯歯車、前記第１の回転軸の端面と端面を対向し前記第１の回転軸の延在方向と同一方向に延在する第２の回転軸、前記第２の回転軸に設けられた第２の外歯歯車、前記第１の外歯歯車と対応する第１の内歯歯車および前記第２の外歯歯車と対応する第２の内歯歯車を設けたスリーブ部材を備え、前記第１および第２の外歯歯車が前記第１および第２の内歯歯車の軸心方向へ所定量移動できるように前記第１および第２の外歯歯車を構成するとともに、前記第１および第２の外歯歯車が前記第１および第２の内歯歯車の軸心に対して所定の角度で傾くことができるように前記第１および第２の外歯歯車を形成し、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間で回転力を伝達する可とう歯車継手において、前記スリーブ部材に設けられた前記第１および第２の内歯歯車の外側端面、もしくは外側端面と内側端面両方に、角度を付けた面取り形状を設けたものである。

また、この発明に係る可とう歯車継手の製造方法では、第１の回転軸、前記第１の回転軸に設けられた第１の外歯歯車、前記第１の回転軸の端面と端面を対向し前記第１の回転軸の延在方向と同一方向に延在する第２の回転軸、前記第２の回転軸に設けられた第２の外歯歯車、前記第１の外歯歯車と対応する第１の内歯歯車および前記第２の外歯歯車と対応する第２の内歯歯車を設けたスリーブ部材を備え、前記第１および第２の外歯歯車が前記第１および第２の内歯歯車の軸心方向へ所定量移動できるように前記第１および第２の外歯歯車を構成するとともに、前記第１および第２の外歯歯車が前記第１および第２の内歯歯車の軸心に対して所定の角度で傾くことができるように前記第１および第２の外歯歯車を形成し、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間で回転力を伝達する可とう歯車継手を製造するにあたり、前記スリーブ部材に設けられた前記第１および第２の内歯歯車の外側端面、もしくは外側端面と内側端面両方に、角度を付けた面取り形状を施し、前記面取り形状が施された端面から加工具を挿入して前記第１および第２の内歯歯車の加工を行い歯車を形成するようにしたものである。

この発明によれば、歯車形成のための加工具の寿命を確保しつつ、的確かつ迅速な精密加工を遂行できる可とう歯車継手およびその製造方法を得ることができる。

実施の形態１．
この発明による実施の形態１を図１から図３までについて説明する。図１は実施の形態１における可とう歯車継手の全体構成を示す縦断面図である。図２は実施の形態１におけるスリーブ内歯歯車の加工状態を示す平面図である。図３は実施の形態１におけるスリーブ内歯歯車の加工状態を示す部分断面図である。

この発明による実施の形態１における可とう歯車継手の全体構成を示す図１において、駆動用電動機の出力回転軸１と、減速用歯車装置の入力回転軸２とが配設されている。出力回転軸１および入力回転軸２にはピニオン３，３が固着され、クラウニング加工が施された歯からなる外歯歯車３ａ，３ａが形成されている。また、相互間が複数の連結用ボルト５とナット６で固着されたスリーブ４，４が配設され、スリーブ４，４にはピニオン３，３の外歯歯車３ａ，３ａの歯と噛み合う歯を有する内歯歯車４ａ，４ａが設けられている。なお、スリーブ４，４内の両歯車３ａ，４ａが噛み合う周辺に潤滑剤のグリース７が充填されている。

スリーブ４に取り付けられた端カバー８は、スリーブ４内のグリース７が飛散するのを防止する。スリーブ４内を仕切った中心板９および軸端ナット１０は、ピニオン３が回転軸１，２から脱落するのを防止する。クッション１１は軸端ナット１０が中心板９に当たって傷を付けるのを防止する。
以上のように構成された可とう歯車継手は、中心板９に対して左右が対称の構造とされている。

この発明による実施の形態１における可とう歯車継手は、以上のように構成されているので、走行中に車体が動揺して電動機の出力回転軸１と歯車装置の入力回転軸２との軸線がずれても、ピニオン３の外歯歯車３ａの歯がクラウニング加工されているため、出力回転軸１から入力回転軸２への円滑な駆動力の伝達ができる。また、両方の回転軸１，２が軸心方向に移動した場合にも、スリーブ４の内歯歯車４ａの歯溝に沿ってピニオン３に設けられた外歯歯車３ａの歯が自由に移動する。

このような可とう歯車継手において、スリーブ４に設けられる内歯歯車３ａは、図２と図３に示す方法で歯切り加工される。図２は歯切り加工状態を示す断面図であり、図３は、図２に示す歯切り加工状態を上方より見た平面図である。
図において、歯切り加工されるスリーブ４を固定する歯切り装置のベッド１２、歯を削るピニオンカッター１４、および、ピニオンカッター１４が取り付けられた歯切り装置の作動軸１３が示されている。

次に、歯切り運動について説明すると、図３に示す、歯切り装置の作動軸１３に取り付いたピニオンカッター１４がスリーブの内歯歯車４ａの歯スジ方向に、歯幅４ｂの外側端面４ｃと、内側端面４ｄよりオーバストローク長さを加えた、ストローク１４ａで往復運動を行って、一つの仮想歯車を作り、図２に示すように、ピニオンカッター１４の仮想歯車とスリーブ４が正しく噛み合うような、相対回転運動（図示矢印）を強制的に与えることにより、仮想歯車の運動に邪魔になる部分をスリーブ４の内歯歯車４ａ部分から削り取ることにより歯車が形成される。

なお、上記の運動を行いながら、ピニオンカッター１４を取り付けた歯切り装置の作動軸１３は、スリーブの歯先４ｅから歯底４ｆに向かって移動して、順次削り取り、歯車の加工を進めていく。

スリーブ４の内歯歯車４ａは、歯切り装置の作動軸１３に取り付けられたピニオンカッター１４がストローク１４ａの往復運動を行って形成される。スリーブ４の内歯歯車４ａ部分において、歯幅４ｂの外側端面４ｃおよび内側端面４ｄに歯底４ｆから歯先４ｅに向かって角度Ａの面取り形状が設けられている。

ここでは、複数の連結用ボルト５とナット６によって互いに固着されたスリーブ４，４の内周面には内歯歯車４ａがそれぞれ設けられ、スリーブ４の端面に連接する内歯歯車４ａの外側端面４ｃ、および、歯幅４ｂを持つ内歯歯車４ａの内側端面４ｄには、ピニオンカッター１４による歯切り加工時におけるストローク１４ａを持つ往復運動方向と垂直な平面、すなわち、スリーブ４の内周面に設けられた内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に対し角度Ａをなす面取り形状が歯底４ｆから歯先４ｅに向かって設けられているものである。

なお、角度Ａをなす面取り形状の始まりは、ここで示されるような歯底４ｆ位置からでなく、歯底４ｆ位置から所定寸法だけ歯先位置４ｅに寄った位置から始めるようにしてもよい。すなわち、スリーブ４の端面に連接する内歯歯車４ａの外側端面４ｃにおける歯底４ｆから内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に沿ってスリーブ４の内径側へ所定寸法だけ延在し、その位置から内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に対し角度Ａをなす面取り形状が歯先４ｅに向かって設けられるようにすることも差し支えない。

歯切り装置の作動軸１３に取り付けられた、ピニオンカッター１４がストローク１４ａの往復運動を行って、内歯歯車４ａを形成することは、先に説明した通りである。ピニオンカッター１４の往運動において、スリーブ４の内歯歯車４ａの外側端面４ｃが角度Ａによる勾配を持った面取り形状としているため、歯切り加工時、ピニオンカッター１４の刃先がスリーブの外側端面へ食いつき易くなる。
また同様に、スリーブ４の内歯歯車４ａの内側端面４ｄにも角度Ａによる勾配を持った面取り形状としているため、加工時におけるピニオンカッター１４の刃先からの切粉離れが早い。

このように、内歯歯車４ａの外側端面４ｃおよび内側端面４ｄに設けられた角度Ａをなす面取り形状によって、ピニオンカッター１４による歯切り加工時に、ピニオンカッター１４の切れ味が良くなり、ピニオンカッター１４の寿命を延長する。
また、内歯歯車４ａの外側端面４ｃおよび内側端面４ｄに設けられた角度Ａをなす面取り形状により、ピニオンカッター１４の刃先からの切粉離れが早くなって、切り粉を巻き込み歯面に傷を付ける不具合がなくなる。

この発明による実施の形態１によれば、駆動用電動機の出力回転軸１からなる第１の回転軸、前記駆動用電動機の出力回転軸１からなる第１の回転軸に取り付けられたピニオン３に設けられた第１の外歯歯車３ａ、前記駆動用電動機の出力回転軸１からなる第１の回転軸の端面と端面を対向し前記駆動用電動機の出力回転軸１からなる第１の回転軸の延在方向と同一方向に延在する減速用歯車装置の入力回転軸２からなる第２の回転軸、前記減速用歯車装置の入力回転軸２からなる第２の回転軸に取り付けられたピニオン３に設けられた第２の外歯歯車３ａ、前記第１の外歯歯車３ａと対応する第１の内歯歯車４ａおよび前記第２の外歯歯車３ａと対応する第２の内歯歯車４ａを設けた複数の連結用ボルト５およびナットにより固着された１対のスリーブ４，４からなるスリーブ部材を備え、前記第１および第２の外歯歯車３ａが前記第１および第２の内歯歯車４ａの軸心方向へ所定量移動できるように前記第１および第２の外歯歯車３ａを構成するとともに、前記第１および第２の外歯歯車３ａが前記第１および第２の内歯歯車４ａの軸心に対して所定の角度で傾くことができるようにクラウニング加工によって前記第１および第２の外歯歯車３ａを形成し、前記駆動用電動機の出力回転軸１からなる第１の回転軸と前記減速用歯車装置の入力回転軸２からなる第２の回転軸との間で回転力を伝達する可とう歯車継手において、前記１対のスリーブ４，４からなるスリーブ部材に設けられた前記第１および第２の内歯歯車４ａの外側端面４ｃ、もしくは外側端面４ｃと内側端面４ｄの両方に、スリーブ４，４からなるスリーブ部材に設けられた内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に対し角度Ａを付けた面取り形状を設けたので、歯車端面に適切な面取り形状を設けることにより、歯車形成のための加工具の寿命を確保しつつ、的確かつ迅速な精密加工を遂行できる可とう歯車継手を得ることができる。

また、この発明による実施の形態１によれば、駆動用電動機の出力回転軸１からなる第１の回転軸、前記駆動用電動機の出力回転軸１からなる第１の回転軸に取り付けられたピニオン３に設けられた第１の外歯歯車３ａ、前記駆動用電動機の出力回転軸１からなる第１の回転軸の端面と端面を対向し前記駆動用電動機の出力回転軸１からなる第１の回転軸の延在方向と同一方向に延在する減速用歯車装置の入力回転軸２からなる第２の回転軸、前記減速用歯車装置の入力回転軸２からなる第２の回転軸に取り付けられたピニオン３に設けられた第２の外歯歯車３ａ、前記第１の外歯歯車３ａと対応する第１の内歯歯車４ａおよび前記第２の外歯歯車３ａと対応する第２の内歯歯車４ａを設けた複数の連結用ボルト５およびナットにより固着された１対のスリーブ４，４からなるスリーブ部材を備え、前記第１および第２の外歯歯車３ａが前記第１および第２の内歯歯車４ａの軸心方向へ所定量移動できるように前記第１および第２の外歯歯車３ａを構成するとともに、前記第１および第２の外歯歯車３ａが前記第１および第２の内歯歯車４ａの軸心に対して所定の角度で傾くことができるようにクラウニング加工を施して前記第１および第２の外歯歯車３ａを形成し、前記駆動用電動機の出力回転軸１からなる第１の回転軸と前記減速用歯車装置の入力回転軸２からなる第２の回転軸との間で回転力を伝達する可とう歯車継手を製造するにあたり、前記１対のスリーブ４，４からなるスリーブ部材に設けられる前記第１および第２の内歯歯車４ａの外側端面４ｃ、もしくは外側端面４ｃと内側端面４ｄの両方に、スリーブ４，４からなるスリーブ部材に設けられた内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に対し角度Ａを付けた面取り形状を施し、前記面取り形状が施された端面から加工具を挿入して前記第１および第２の内歯歯車の加工を行い歯車を形成するようにしたので、歯車端面に適切な面取り形状を施すことにより、歯車形成のための加工具の寿命を確保しつつ、的確かつ迅速な精密加工を遂行できる可とう歯車継手の製造方法を得ることができる。

実施の形態２．
この発明による実施の形態２を図４について説明する。図４は実施の形態２におけるスリーブ内歯歯車の加工状態を示す部分断面図である。
この実施の形態２において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

実施の形態２におけるスリーブ内歯歯車の加工状態を示す図４において、この構成では、スリーブ４の内歯歯車４ａ部分において、歯幅４ｂの外側端面４ｃおよび内側端面４ｄに歯底４ｆから角度Ａの面取り形状を設け、歯の途中から歯先４ｅに向かって、図示水平方向に平行な平面にしたものである。

ここでは、複数の連結用ボルト５とナット６によって互いに固着されたスリーブ４，４の内周面には内歯歯車４ａがそれぞれ設けられ、スリーブ４の端面に連接する内歯歯車４ａの外側端面４ｃ、および、歯幅４ｂを持つ内歯歯車４ａの内側端面４ｄには、ピニオンカッター１４による歯切り加工時におけるストローク１４ａを持つ往復運動方向と垂直な平面、すなわち、スリーブ４の内周面に設けられた内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に対し角度Ａをなす面取り形状が歯底４ｆから歯先４ｅに向かって設けられるとともに、、歯の途中から歯先４ｅに向かって、図示水平方向に平行な平面、すなわち、スリーブ４の内周面に設けられた内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面にされているものである。

なお、角度Ａをなす面取り形状の始まりは、ここで示されるような歯底４ｆ位置からでなく、歯底４ｆ位置から所定寸法だけ歯先位置４ｅに寄った位置から始めるようにしてもよい。スリーブ４の端面に連接する内歯歯車４ａの外側端面４ｃにおける歯底４ｆから内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に沿ってスリーブ４の内径側へ所定寸法だけ延在し、その位置から内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に対し角度Ａをなす面取り形状が歯先４ｅに向かって設けられるとともに、、歯の途中から歯先４ｅに向かって、図示水平方向に平行な平面、すなわち、スリーブ４の内周面に設けられた内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面とするようにしても差し支えないのである。

歯切り装置の作動軸１３に取り付けられた、ピニオンカッター１４がストローク１４ａの往復運動を行って、内歯歯車４ａを形成することは、先に説明した通りである。ピニオンカッター１４の往運動において、スリーブ４の内歯歯車４ａの外側端面４ｃが角度Ａによる勾配を持った面取り形状としているため、歯切り加工時、ピニオンカッター１４の刃先がスリーブの外側端面へ食いつき易くなる。
また同様に、スリーブ４の内歯歯車４ａの内側端面４ｄにも角度や隅Ｒなどによる勾配を持った面取り形状としているため、加工時におけるピニオンカッター１４の刃先からの切粉離れが早い。

この発明による実施の形態２によれば、実施の形態１における構成内容において、前記１対のスリーブ４，４からなるスリーブ部材に設けられた内歯歯車４ａの外側端面４ｃ、もしくは外側端面４ｄと内側端面４ｃとの両方の面取り形状を、内歯歯車４ａの歯底４ｆ側にスリーブ４，４からなるスリーブ部材に設けられた内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に対し角度Ａを付けて、歯先４ｅ側は前記内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面としたので、歯車端面に設けた適切な面取り形状により、歯車形成のための加工具の寿命を確保しつつ、的確かつ迅速な精密加工を遂行できる可とう歯車継手を得ることができる。

また、この発明による実施の形態２によれば、実施の形態１における方法内容において、前記１対のスリーブ４，４からなるスリーブ部材に設けられた内歯歯車４ａの外側端面４ｃ、もしくは外側端面４ｄと内側端面４ｃとの両方の面取り形状を、内歯歯車４ａの歯底４ｆ側にスリーブ４，４からなるスリーブ部材に設けられた内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に対し角度Ａを付けて、歯先４ｅ側は前記内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面とし、前記面取り形状が施された端面から加工具を挿入して前記第１および第２の内歯歯車４ａの加工を行い歯車を形成するようにしたので、歯車端面に施した適切な面取り形状により、歯車形成のための加工具の寿命を確保しつつ、的確かつ迅速な精密加工を遂行できる可とう歯車継手の製造方法を得ることができる。

実施の形態３．
この発明による実施の形態３を図５について説明する。図５は実施の形態３におけるスリーブ内歯歯車の加工状態を示す部分断面図である。
この実施の形態３において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

実施の形態３におけるスリーブ内歯歯車の加工状態を示す図５において、この構成では、スリーブ４の内歯歯車４ａ部分において、歯幅４ｂの外側端面４ｃ、内側端面４ｄに歯底４ｆから曲率半径Ｂからなる弧状隅部としての隅Ｒを設け、歯の途中から歯先４ｅに向かって、図示水平方向に平行な平面にしたものである。

ここでは、複数の連結用ボルト５とナット６によって互いに固着されたスリーブ４，４の内周面には内歯歯車４ａがそれぞれ設けられ、スリーブ４の端面に連接する内歯歯車４ａの外側端面４ｃ、および、歯幅４ｂを持つ内歯歯車４ａの内側端面４ｄには、歯底４ｆから曲率半径Ｂからなる弧状隅部としての隅Ｒが設けられるとともに、歯の途中から歯先４ｅに向かって、図示水平方向に平行な平面、すなわち、スリーブ４の内周面に設けられた内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面にされているものである。

なお、弧状隅部としての隅Ｒをなす面取り形状の始まりは、ここで示されるような歯底４ｆ位置からでなく、歯底４ｆ位置から所定寸法だけ歯先位置４ｅに寄った位置から始めるようにしてもよい。すなわち、スリーブ４の端面に連接する内歯歯車４ａの外側端面４ｃにおける歯底４ｆから内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に沿ってスリーブ４の内径側へ所定寸法だけ延在し、その位置から曲率半径Ｂからなる弧状隅部としての隅Ｒが設けられるようにして、歯の途中から歯先４ｅに向かって、図示水平方向に平行な平面、すなわち、スリーブ４の内周面に設けられた内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面にすることも差し支えない。

歯切り装置の作動軸１３に取り付けられた、ピニオンカッター１４がストローク１４ａの往復運動を行って、内歯歯車４ａを形成することは、先に説明した通りである。ピニオンカッター１４の往運動において、スリーブ４の内歯歯車４ａの外側端面４ｃが曲率半径Ｂからなる弧状隅部としての隅Ｒを持った面取り形状とされいるため、歯切り加工時、ピニオンカッター１４の刃先がスリーブの外側端面へ食いつき易くなる。
また同様に、スリーブ４の内歯歯車４ａの内側端面４ｄにも角度や隅Ｒなどによる勾配を持った面取り形状としているため、加工時におけるピニオンカッター１４の刃先からの切粉離れが早い。

このように、内歯歯車４ａの外側端面４ｃおよび内側端面４ｄに設けられた曲率半径Ｂからなる弧状隅部としての隅Ｒを持った面取り形状によって、ピニオンカッター１４による歯切り加工時に、ピニオンカッター１４の切れ味が良くなり、ピニオンカッター１４の寿命を延長する。
また、内歯歯車４ａの外側端面４ｃおよび内側端面４ｄに設けられた曲率半径Ｂからなる弧状隅部としての隅Ｒを持った面取り形状により、ピニオンカッター１４の刃先からの切粉離れが早くなって、切り粉を巻き込み歯面に傷を付ける不具合がなくなる。

この発明による実施の形態３によれば、実施の形態１における構成内容において、前記１対のスリーブ４，４からなるスリーブ部材に設けられた内歯歯車４ａの外側端面４ｃ、もしくは外側端面４ｃと内側端面４ｄとの両方の面取り形状を、内歯歯車の歯底４ｆ側に隅Ｒからなる弧状隅部を設けたものとし、歯先４ｅ側は前記内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面としたので、歯車端面に設けた適切な面取り形状により、歯車形成のための加工具の寿命を確保しつつ、的確かつ迅速な精密加工を遂行できる可とう歯車継手を得ることができる。

また、この発明による実施の形態３によれば、実施の形態１における方法内容において、前記１対のスリーブ４，４からなるスリーブ部材に設けられた前記第１および第２の内歯歯車４ａの外側端面４ｃ、もしくは外側端面４ｃと内側端面４ｄとの両方の面取り形状を、内歯歯車の歯底４ｆ側に隅Ｒからなる弧状隅部を設けたものとし、歯先４ｅ側は前記内歯歯車の軸心方向と垂直な平面とし、前記面取り形状が施された端面から加工具を挿入して前記第１および第２の内歯歯車４ａの加工を行い歯車を形成するようにしたので、歯車端面に施した適切な面取り形状により、歯車形成のための加工具の寿命を確保しつつ、的確かつ迅速な精密加工を遂行できる可とう歯車継手の製造方法を得ることができる。

実施の形態４．
この発明による実施の形態４を図６について説明する。図６は実施の形態４におけるスリーブ内歯歯車の加工状態を示す部分断面図である。
この実施の形態４において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

実施の形態３におけるスリーブ内歯歯車の加工状態を示す図６において、この構成では、スリーブ４の内歯歯車４ａ部分において、歯幅４ｂの外側端面４ｃおよび内側端面４ｄに歯底４ｆから角度Ｃの面取り形状を設け、歯の途中から歯先４ｅに向かっては、角度Ｄの面取り形状を設けたものである。

ここでは、複数の連結用ボルト５とナット６によって互いに固着されたスリーブ４，４の内周面には内歯歯車４ａがそれぞれ設けられ、スリーブ４の端面に連接する内歯歯車４ａの外側端面４ｃ、および、歯幅４ｂを持つ内歯歯車４ａの内側端面４ｄには、ピニオンカッター１４による歯切り加工時におけるストローク１４ａを持つ往復運動方向と垂直な平面、すなわち、スリーブ４の内周面に設けられた内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に対し歯底４ｆから角度Ｃの面取り形状を設け、歯の途中から歯先４ｅに向かっては、ピニオンカッター１４による歯切り加工時におけるストローク１４ａを持つ往復運動方向と垂直な平面、すなわち、スリーブ４の内周面に設けられた内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に対し角度Ｄの面取り形状が設けられている。

なお、角度Ｃをなす面取り形状の始まりは、ここで示されるような歯底４ｆ位置からでなく、歯底４ｆ位置から所定寸法だけ歯先位置４ｅに寄った位置から始めるようにしてもよい。スリーブ４の端面に連接する内歯歯車４ａの外側端面４ｃにおける歯底４ｆから内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に沿ってスリーブ４の内径側へ所定寸法だけ延在し、その位置ピニオンカッター１４による歯切り加工時におけるストローク１４ａを持つ往復運動方向と垂直な平面、すなわち、スリーブ４の内周面に設けられた内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に対し角度Ｃの面取り形状を設け、歯の途中から歯先４ｅに向かっては、ピニオンカッター１４による歯切り加工時におけるストローク１４ａを持つ往復運動方向と垂直な平面、すなわち、スリーブ４の内周面に設けられた内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に対し角度Ｄの面取り形状が設けられるようにすることも差し支えない。

歯切り装置の作動軸１３に取り付けられた、ピニオンカッター１４がストローク１４ａの往復運動を行って、内歯歯車４ａを形成することは、先に説明した通りである。ピニオンカッター１４の往運動において、スリーブ４の内歯歯車４ａの外側端面４ｃが角度Ｃ，Ｄによる勾配を持った面取り形状としているため、歯切り加工時、ピニオンカッター１４の刃先がスリーブの外側端面へ食いつき易くなる。
また同様に、スリーブ４の内歯歯車４ａの内側端面４ｄにも角度Ｃ，Ｄによる勾配を持った面取り形状としているため、加工時におけるピニオンカッター１４の刃先からの切粉離れが早い。

このように、内歯歯車４ａの外側端面４ｃおよび内側端面４ｄに設けられた角度Ｃ，Ｄをなす面取り形状によって、ピニオンカッター１４による歯切り加工時に、ピニオンカッター１４の切れ味が良くなり、ピニオンカッター１４の寿命を延長する。
また、内歯歯車４ａの外側端面４ｃおよび内側端面４ｄに設けられた角度Ｃ，Ｄをなす面取り形状により、ピニオンカッター１４の刃先からの切粉離れが早くなって、切り粉を巻き込み歯面に傷を付ける不具合がなくなる。

この発明による実施の形態４によれば、実施の形態１における構成内容において、前記１対のスリーブ４，４からなるスリーブ部材に設けられた内歯歯車４ａの外側端面４ｃ、もしくは外側端面４ｃと内側端面４ｄとの両方の面取り形状を、前記１対のスリーブ４，４からなるスリーブ部材に設けられた内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に対する角度について、内歯歯車４ａの歯底４ｆ側と歯先４ｅ側に異なる角度Ｃ，Ｄを付けたので、歯車端面に設けた適切な面取り形状により、歯車形成のための加工具の寿命を確保しつつ、的確かつ迅速な精密加工を遂行できる可とう歯車継手を得ることができる。

また、この発明による実施の形態４によれば、実施の形態１における方法内容において、前記スリーブ部材に設けられた前記第１および第２の内歯歯車の外側端面、もしくは外側端面と内側端面両方の面取り形状を、スリーブ４，４からなるスリーブ部材に設けられた内歯歯車４ａの軸心方向と垂直な平面に対する角度について、内歯歯車４ａの歯底４ｆ側と歯先４ｅ側に異なる角度Ｃ，Ｄを付けたものとし、前記面取り形状が施された端面から加工具を挿入して前記第１および第２の内歯歯車４ａの加工を行い歯車を形成するようにしたので、歯車端面に施した適切な面取り形状により、歯車形成のための加工具の寿命を確保しつつ、的確かつ迅速な精密加工を遂行できる可とう歯車継手の製造方法を得ることができる。

この発明による実施の形態においては、次の（Ａ１）から（Ａ４）項までに示された構成が提案されている。

（Ａ１）スリーブ４の同一軸心上に設けられた１対の内歯歯車４ａと、１対のピニオン３に設けられた外歯歯車３ａとが噛み合って、前記外歯歯車３ａが上記内歯歯車４ａの軸心方向に所定量の移動が可能で、かつ前記内歯歯車４ａの軸心方向に対して、所定の角度で傾くことができるように、前記外歯歯車３ａをクラウニングし、前記内歯歯車４ａと前記外歯歯車３ａとの噛み合い部の周辺に潤滑剤を充填し、一方の上記ピニオン３に固着した第１の回転軸１から、他方の前記ピニオン３に固着した第２の回転軸２へ回転力を伝達する可とう歯車継手において、前記スリーブ４の内歯歯車４ａの外側端面４ｃ、もしくは外側端面４ｃと内側端面４ｄ両方に、角度を付けた面取り形状を設けたことを特徴とする可とう歯車継手。

（Ａ２）スリーブ内歯歯車４ａの外側端面４ｃ、もしくは外側端面４ｃと内側端面４ｄ両方の面取り形状を、内歯歯車４ａの歯底４ｆ側に角度を付けて、歯先４ｅ側は平面としたことを特徴とする前記（Ａ１）項記載の可とう歯車継手。

（Ａ３）スリーブ内歯歯車４ａの外側端面４ｃ、もしくは外側端面４ｃと内側端面４ｄ両方の面取り形状を、内歯歯車４ａの歯底４ｆ側に隅Ｒを付けて、歯先４ｅ側は平面としたことを特徴とする前記（Ａ１）項記載の可とう歯車継手。

（Ａ４）スリーブ内歯歯車４ａの外側端面４ｃ、もしくは外側端面４ｃと内側端面４ｄ両方の面取り形状を、内歯歯車４ａの歯底４ｆ側と歯先４ｅ側に異なる角度を付けたことを特徴とする前記（Ａ１）項記載の可とう歯車継手。

この発明による実施の形態では、スリーブ４の内歯歯車４ａの外側端面４ｃに角度を持った勾配を設けたので、ピニオンカッターによる歯切り加工の切れ味が良くなり、歯面の粗度が向上し切り口のカエリも少なくなる。
また、この発明による実施の形態では、従来の構造に比べ約３０％程度ピニオンカッター１４の刃先寿命が延びるという経験を得ており、そのため刃先の再研削の期間が延長できるので、ピニオンカッタ１４ーの管理費用を減らすなどの効果がある。

スリーブ４の内歯歯車４ａの内側端面４ｃに角度を持った勾配を設けた場合は、ピニオンカッター１４の刃先から切粉離れが早くなるので、ピニオンカッター１４のストローク長さを小さくできる。
また、ピニオンカッター１４の復運動において刃先に切粉を巻き込んで歯面を傷つけるという加工上の不具合がなくなる効果がある。

このように、この発明による実施の形態によれば、スリーブ４に設けられた内歯歯車４ａの外側端面４ｃに角度を付けた面取り形状を設けたことにより、歯切り時ピニオンカッター１４の切れ味が良くなり、ピニオンカッター１４の刃先の寿命を延長する。
また，スリーブ４に設けられた内歯歯車４ａの内側端面４ｃに角度を付けた面取り形状を設けることにより、ピニオンカッター１４の刃先から切り粉離れが早くなって、切り粉を刃先に巻き込んで、スリーブ４に設けられた内歯歯車４ａの歯面に傷をつける不具合がなくなる。

なお、ここでは鉄道車両用可とう歯車継手の内歯歯車を例題として説明したが、ピニオンカッター１４で加工される、他の同様な内歯歯車や外歯歯車で実施しても同様な効果がある。

この発明による実施の形態１における可とう歯車継手の全体構成を示す縦断面図である。この発明による実施の形態１におけるスリーブ内歯歯車加工状態を示す部分断面図である。この発明による実施の形態１におけるスリーブ内歯歯車加工状態を示す平面図である。この発明による実施の形態２におけるスリーブ内歯歯車加工状態を示す部分断面図である。この発明による実施の形態３におけるスリーブ内歯歯車加工状態を示す部分断面図。この発明による実施の形態４におけるスリーブ内歯歯車加工状態を示す部分断面図。

符号の説明

１出力回転軸、２入力回転軸、３ピニオン、３ａ外歯歯車、４スリーブ、４ａ内歯歯車、４ｃ内歯歯車の外側端面、４ｄ内歯歯車の内側端面、４ｅ歯先、４ｆ歯底、７潤滑剤（グリース）。

Claims

第１の回転軸、前記第１の回転軸に設けられた第１の外歯歯車、前記第１の回転軸の端面と端面を対向し前記第１の回転軸の延在方向と同一方向に延在する第２の回転軸、前記第２の回転軸に設けられた第２の外歯歯車、前記第１の外歯歯車と対応する第１の内歯歯車および前記第２の外歯歯車と対応する第２の内歯歯車を設けたスリーブ部材を備え、前記第１および第２の外歯歯車が前記第１および第２の内歯歯車の軸心方向へ所定量移動できるように前記第１および第２の外歯歯車を構成するとともに、前記第１および第２の外歯歯車が前記第１および第２の内歯歯車の軸心に対して所定の角度で傾くことができるように前記第１および第２の外歯歯車を形成し、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間で回転力を伝達する可とう歯車継手において、前記スリーブ部材に設けられた前記第１および第２の内歯歯車の外側端面、もしくは外側端面と内側端面両方に、角度を付けた面取り形状を設けたことを特徴とする可とう歯車継手。
前記スリーブ部材に設けられた内歯歯車の外側端面、もしくは外側端面と内側端面両方の面取り形状を、内歯歯車の歯底側に角度を付けて、歯先側は前記内歯歯車の軸心と垂直な平面としたことを特徴とする請求項１に記載の可とう歯車継手。
前記スリーブ部材に設けられた内歯歯車の外側端面、もしくは外側端面と内側端面両方の面取り形状を、内歯歯車の歯底側に弧状隅部を設けたものとし、歯先側は前記内歯歯車の軸心と垂直な平面としたことを特徴とする請求項１に記載の可とう歯車継手。
前記スリーブ部材に設けられた内歯歯車の外側端面、もしくは外側端面と内側端面両方の面取り形状を、内歯歯車の歯底側と歯先側に異なる角度を付けたことを特徴とする請求項１に記載の可とう歯車継手。
第１の回転軸、前記第１の回転軸に設けられた第１の外歯歯車、前記第１の回転軸の端面と端面を対向し前記第１の回転軸の延在方向と同一方向に延在する第２の回転軸、前記第２の回転軸に設けられた第２の外歯歯車、前記第１の外歯歯車と対応する第１の内歯歯車および前記第２の外歯歯車と対応する第２の内歯歯車を設けたスリーブ部材を備え、前記第１および第２の外歯歯車が前記第１および第２の内歯歯車の軸心方向へ所定量移動できるように前記第１および第２の外歯歯車を構成するとともに、前記第１および第２の外歯歯車が前記第１および第２の内歯歯車の軸心に対して所定の角度で傾くことができるように前記第１および第２の外歯歯車を形成し、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間で回転力を伝達する可とう歯車継手を製造するにあたり、前記スリーブ部材に設けられる前記第１および第２の内歯歯車の外側端面、もしくは外側端面と内側端面両方に、角度を付けた面取り形状を施し、前記面取り形状が施された端面から加工具を挿入して前記第１および第２の内歯歯車の加工を行い歯車を形成することを特徴とする可とう歯車継手の製造方法。
前記スリーブ部材に設けられた前記第１および第２の内歯歯車の外側端面、もしくは外側端面と内側端面両方の面取り形状を、内歯歯車の歯底側に角度を付けて、歯先側は前記内歯歯車の軸心と垂直な平面とし、前記面取り形状が施された端面から加工具を挿入して前記第１および第２の内歯歯車の加工を行い歯車を形成することを特徴とする請求項５に記載の可とう歯車継手の製造方法。
前記スリーブ部材に設けられた前記第１および第２の内歯歯車の外側端面、もしくは外側端面と内側端面両方の面取り形状を、内歯歯車の歯底側に弧状隅部を設けたものとし、歯先側は前記内歯歯車の軸心と垂直な平面とし、前記面取り形状が施された端面から加工具を挿入して前記第１および第２の内歯歯車の加工を行い歯車を形成することを特徴とする請求項５に記載の可とう歯車継手の製造方法。
前記スリーブ部材に設けられた前記第１および第２の内歯歯車の外側端面、もしくは外側端面と内側端面両方の面取り形状を、内歯歯車の歯底側と歯先側に異なる角度を付けたものとし、前記面取り形状が施された端面から加工具を挿入して前記第１および第２の内歯歯車の加工を行い歯車を形成することを特徴とする請求項５に記載の可とう歯車継手の製造方法。