JP2010216518A - Gear without transmission error and backlash - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gear that a well-known transmission error and play can be processed to be zero. <P>SOLUTION: The gear without transmission error and backlash, wherein: when a profile of a gear is set to be circle, tip engagement becomes zero in play; when a ratio of diameter is set to be one-to-one, a correct transmission angle exists in a range of play in the other angle; when the same engagement is set to be one period, and a plane gear is processed to be helical gear by differential lamination, an engagement with phase shift exists on the lamination at a pitch point, and a behavior of a gear is limited within a section with zero play; the helical gear with a lamination phase width of 1/2 period or more can be processed to be zero in the transmission error and play; a margin of a gear can be set by eliminating an overlap section in a collision direction of the tip engagement; the gear with a different gear ratio can be constructed on a spherical surface in such a way that the transmission error and play are set to be zero by eliminating the overlap of engagement; and in a spiral bevel gear with a concentric lamination of sphere, a gear of the previous application is constructed with crossing angles of all shafts, a gear of the present application, however, can be extended in a definition of obtainable profile. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は円弧を基礎とした歯の形状を有するヘリカルギアを組み合わせた歯車装置に関し、特に伝達誤差やバックラッシュを極めて小さくできる形状のヘリカルギアとスパイラルベベルギアを備えた歯車装置に関する。  The present invention relates to a gear device in which a helical gear having a tooth shape based on an arc is combined, and more particularly to a gear device including a helical gear and a spiral bevel gear that can extremely reduce transmission errors and backlash.

従来、平歯の歯車では、伝達誤差と遊びが大きくなる傾向にある真円歯形状の歯車は、あまり多く使用されることはないが、円歯形状の歯車としては、いくつかの例外となる歯車が知られている。その1つは円弧歯形を利用した歯車であって、相手歯車と噛み合う部分の歯形曲線が接触の開始点から噛み合い率が1となる点までの間の歯形曲線の少なくとも1部をピッチサークル上に中心を有し、その両側の歯形曲線と滑らかに接続するようにしたもの(例えば、特許文献1参照。)などが知られている。  Conventionally, with spur gears, gears with round teeth, which tend to increase transmission error and play, are rarely used, but there are some exceptions for gears with round teeth. Gears are known. One of them is a gear using an arc tooth profile, and at least a part of the tooth profile curve from the contact start point to the point where the engagement rate is 1 is on the pitch circle. There are known ones that have a center and are smoothly connected to the tooth profile curves on both sides thereof (see, for example, Patent Document 1).

特開平11−94052号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-94052 特開昭49−9524号公報Japanese Patent Laid-Open No. 49-9524 特開昭50−152146号公報JP 50-152146 A 特開昭51−13047号公報Japanese Patent Laid-Open No. 51-13047 特開昭53−22942号公報JP-A-53-22294 特開2008−138874号公報JP 2008-138874 A PCT/JP2008/066053PCT / JP2008 / 066053 特願2009−26732Japanese Patent Application No. 2009-26732

従来の真円歯の平歯車は、主に歯形基準円の大きさと歯数で歯車の大きさが決定され、衝突方向に偏差マージンが無いために、真円歯の歯車はあまり使われることはなかった。そのため、従来の楕円を基準とした設計がされており、その歯形状はそのまま、螺旋状に歯列を備えたヘリカルギアにも応用されていた。
そのため、噛み合う歯車の間で互いのピッチ円の間にある隙間であるバックラッシュをゼロとしたり、伝達誤差をゼロとする歯車を設計することが出来なかった。
そこで、上述の技術的な課題に鑑み、バックラッシュや伝達誤差を極めて小さくするような歯車装置の提供を目的とする。
以上が、先に出願のPCT/JP2008/066053の課題である。
In the conventional round spur gear, the gear size is mainly determined by the size of the tooth profile reference circle and the number of teeth, and there is no deviation margin in the collision direction. There wasn't. For this reason, the design based on the conventional ellipse is used, and the tooth shape is applied as it is to a helical gear having a helical tooth row.
For this reason, it has not been possible to design a gear that eliminates backlash, which is a gap between the pitch circles between meshing gears, and that has zero transmission error.
Therefore, in view of the above technical problem, an object of the present invention is to provide a gear device that extremely reduces backlash and transmission error.
The above is the subject of PCT / JP2008 / 066053 of application previously.

先に出願のPCT/JP2008/066053において、相互の回転軸が平行でのみ、伝達誤差とバックラッシュがゼロに近い歯車を構成できるものであるため、特願2009−26732において、相互の回転軸が平行以外の全ての角度で噛合いが可能な、伝達誤差とバックラッシュがゼロに近い歯車を構成することである。  In the previously filed PCT / JP2008 / 066053, gears having a transmission error and a backlash close to zero can be configured only when their rotational axes are parallel to each other. Therefore, in Japanese Patent Application No. 2009-26732, the mutual rotational axes are This is to construct a gear that can mesh at all angles other than parallel and has transmission error and backlash close to zero.

本出願において、伝達誤差とバックラッシュがゼロに近い歯車を構成できる形状を深く検証し、先に出願のPCT/JP2008/066053と特願2009−26732の実施される形態をより深くするものである。  In the present application, a shape that can constitute a gear having transmission error and backlash close to zero will be deeply examined, and the embodiments of PCT / JP2008 / 066053 and Japanese Patent Application No. 2009-26732 of the earlier application will be deepened. .

上述の課題を解決するため、本発明の歯車装置は、第1の形体として平面上において、平歯車を軸方向に平面積層すると共に所定角度ずつずらせて該軸周りに形成される歯車外形の包絡線を外形とするヘリカルギアであり、該ヘリカルギア同士を噛合するように組み合わせた歯車装置であって、第2の形体として球表面上において、球表面歯車を軸方向に同心球積層をすると共に所定角度ずつずらせて該軸周りに形成される歯車外形の包絡線を外形とするスパイラルベベルギアであり、該スパイラルベベルギア同士を噛合するように組み合わせた歯車装置であって、上記の平面上および球表面上において、単数もしくは複数の歯形基準円が、歯車基準円の円周上に中心が位置し、歯形基準円の歯車基準円外周側もしくは歯車基準円内周側と、歯車基準円の円周上に沿う形状を外形とし、平面上もしくは球表面上に該外形を構成するもので、歯車基準円外周側と歯車基準円内周側の歯形基準円上の該外形を変形するものであり、歯形基準円上の噛合う摺接側部の一方において、歯先と歯底の組が、一部摺接部と面摺接部の組となる歯形状とし、正しい伝達角度において、該一部摺接部と重複する部分を削除し、他の噛合い重複部は噛合いのどちらか一方の重複部分を削除するものであり、噛合いのいずれかに、伝達摺接部の歯形状を構成し、平面積層および同心球積層された該歯車装置の全ての噛合いで、該伝達摺接部を構成する噛合い位相幅を有し、全ての噛合が正しい伝達角度であることを特徴とする。  In order to solve the above-described problems, the gear device of the present invention is a first outer shape on which a spur gear is planarly laminated in the axial direction and is shifted by a predetermined angle to form an envelope of the outer shape of the gear. A helical gear having a line as an outer shape, and a gear device combined so that the helical gears mesh with each other, and a spherical surface gear is axially concentrically stacked on a spherical surface as a second form. A spiral bevel gear whose outer shape is an envelope of a gear outer shape formed around the axis by shifting by a predetermined angle, and a gear device combined so as to mesh the spiral bevel gears, on the plane and on the spherical surface In the above, one or a plurality of tooth profile reference circles, the center is located on the circumference of the gear reference circle, the gear reference circle outer peripheral side or the gear reference circle inner peripheral side of the tooth reference reference circle, The shape along the circumference of the vehicle reference circle is the outer shape, and the outer shape is configured on a flat surface or a spherical surface. The outer shape on the tooth reference circle on the outer circumference side of the gear reference circle and the inner circumference side of the gear reference circle The tooth tip and root set is a tooth shape that is part of the sliding contact portion and the surface sliding contact portion on one of the sliding contact side portions on the tooth profile reference circle, and is transmitted correctly. In the angle, the part overlapping with the part sliding contact part is deleted, and the other meshing overlapping part is to delete one of the overlapping parts of the meshing. The tooth shape of the part is configured, and all the meshes of the gear device laminated in plane and concentric spheres have meshing phase widths constituting the transmission sliding contact part, and all meshing is a correct transmission angle. It is characterized by that.

上述の課題を解決するため、本発明の歯車装置は、上記の歯形基準円が、同心で径を異にした2重であり、摺接側部の一方が小径の歯形基準円で構成され、他方が大径の歯形基準円で構成されることを特徴とする。In order to solve the above-described problems, the gear device of the present invention is configured such that the tooth profile reference circle is a double concentric and different in diameter, and one of the sliding contact side portions is configured with a small diameter tooth profile reference circle, The other is composed of a large-diameter tooth reference circle.

また、本発明の歯車装置は、上記の歯形基準円の構成において、歯車基準円の円周上に中心が位置する歯形基準円が、連続に接して配置され、歯車基準円外周側の歯形基準円と、歯車基準円内周側の歯形基準円とを交互に外形とし、噛合い基準点以外を上記一部摺接部とし、該一部摺接部と重複している噛合い重複部を削除し、他の噛合い重複部は噛合いのどちらか一方の重複部分を削除することを特徴とする。  In the gear device of the present invention, in the configuration of the tooth profile reference circle, the tooth profile reference circle whose center is located on the circumference of the gear reference circle is continuously disposed, and the tooth profile reference on the outer periphery side of the gear reference circle is provided. A circle and a tooth reference circle on the inner circumference side of the gear reference circle are alternately formed as outer shapes, the part other than the meshing reference point is set as the partly sliding part, and the meshing overlapping part overlapping the partly sliding part is provided. It deletes, and the other meshing overlap part is characterized by deleting either one of the meshing overlapping parts.

本発明の歯車装置については、本明細書と請求の範囲において、次のような用語によって説明がなされるものである。まず、“歯車基準円”は、歯車の回転軸を中心とした基準円であって、本発明では、その円周上に次に説明する歯形基準円の中心が並べられる構造とされる。また、“歯形基準円”は、本発明の歯車の歯先と歯底と歯面を形成するための基準となる円であり、先に説明した歯車基準円上に中心があり、連続で互いに接して並んでいるものである。これらの“歯車基準円”と“歯形基準円”は、それぞれ実際の歯車の外形をなすものではなく、設計の段階で考慮すべき仮想的な線図であり、ギアの回転軸に垂直な断面内で平面的な平歯車(スパーギヤ)を軸方向に重ねると共に所定角度ずつずらせて該軸周りに形成される歯車外形の包絡線を外形とすることでヘリカルギアを形成することを技術的な思想としている。“歯車平面形状”は、回転軸に垂直な歯車の断面を示すものであり、歯車外形の包絡線を形成するための基礎となる平歯車の形状を言う。  The gear device of the present invention will be described by the following terms in the present specification and claims. First, the “gear reference circle” is a reference circle centered on the rotation axis of the gear. In the present invention, the center of the tooth profile reference circle described below is arranged on the circumference. The “tooth profile reference circle” is a circle used as a reference for forming the tooth tip, the tooth bottom, and the tooth surface of the gear of the present invention. They are in contact with each other. These “Gear Reference Circle” and “Tooth Profile Reference Circle” are not actual gear outlines, but are virtual diagrams to be considered at the design stage, and are cross sections perpendicular to the gear rotation axis. The technical idea is to form a helical gear by superimposing a planar spur gear (spar gear) in the axial direction and shifting it by a predetermined angle to make the outer contour of the gear outer shape formed around the shaft. It is said. The “gear plane shape” indicates a cross section of the gear perpendicular to the rotation axis, and refers to the shape of the spur gear that is the basis for forming the envelope of the gear outer shape.

“球表面歯車”は真円の球の表面に構成される歯車であり、上記の歯車平面形状を球面に置き換えたものであり、球表面歯車の回転軸の延長は球の中心を通過するものであり、球の中心から放射方向に厚みを有するもので、本発明特有の表現である。
“同心球積層”は同一の中心の複数の球の表面が、該球の径の差により複数の球表面が構成できるものであり、該球の中心を通る相互の回転軸線を、回転する球表面歯車が、各球面上で噛合って相互回転が可能であり、各球の径に比例して各球表面上の球表面歯車の大きさが変わることで、各球表面上で同一の噛合いが可能となるものであり、この各球表面上の球表面歯車を本発明記載の条件に従って、連続的に積層をするものであり、球表面歯車を限りなく薄くすることにより、滑らかなスパイラルベベルギアとなりうるものであり、本発明特有の表現である。
また、本発明での平面上の定義を、球面上の定義にする場合は、平面上の定義と球表面上の定義を置き換えるものである。距離の定義は球表面上の距離を示すものであり、直線の定義は球の中心から直線に見える、球表面上の線の定義と置き換えるものである。
"Spherical surface gear" is a gear configured on the surface of a perfect sphere, and the above-mentioned gear plane shape is replaced with a spherical surface, and the rotation axis of the spherical surface gear extends through the center of the sphere. It has a thickness in the radial direction from the center of the sphere, and is a unique expression of the present invention.
“Concentric sphere stack” is a structure in which the surfaces of a plurality of spheres having the same center can form a plurality of sphere surfaces by the difference in the diameters of the spheres. The surface gears can mesh with each other and rotate on each spherical surface, and the size of the spherical surface gear on each sphere surface changes in proportion to the diameter of each sphere, so that the same meshing on each sphere surface. The spherical surface gears on the surface of each sphere are continuously laminated according to the conditions described in the present invention, and a smooth spiral is obtained by making the spherical surface gears as thin as possible. It can be a bevel gear and is an expression unique to the present invention.
In addition, when the definition on the plane in the present invention is changed to the definition on the spherical surface, the definition on the plane and the definition on the sphere surface are replaced. The definition of distance indicates the distance on the surface of the sphere, and the definition of straight line replaces the definition of a line on the surface of the sphere that looks straight from the center of the sphere.

“歯車基準円外周側”と“歯車基準円内周側”は、歯車基準円から見た外周側と内周側であり、歯形基準円の外周側と内周側とを区別するものである。
“平面積層”は、同心球積層に対応して、ギアの回転軸に垂直な断面内で平歯車(スパーギヤ)を軸方向に重ねると共に所定角度ずつずらせることとする。また、平歯車(スパーギヤ)を限りなく薄くすることにより、滑らかなヘリカルギアとなりうるものである。
“ヘリカルギア”は、平歯車を段階的に平面積層されたものである。
“スパイラルベベルギア”は、球表面歯車を段階的に同心球積層されたものである。
“摺接側部”とは、歯車の噛合いを噛合い頂点の中心線で分岐し、一方の摺接部と、他方の摺接部を分けて示すものである。
“伝達摺接部”とは、正しい伝達角度での歯車の噛合いでの両側の摺接側部を示し、積層された歯車においては、積層された多数の噛合いの摺接側部のいずれかの、正しい伝達角度の両側の摺接側部を示すものである。
“一部摺接部”とは、歯形基準円の一部を外形とする歯形の、歯形基準円の円周上の部分を示すものである。“面摺接部”とは、歯形基準円の曲面を外形とする歯形の、歯形基準円の円周上の部分であり、一部摺接部が摺接して噛合う面を示すものである。
“Gear reference circle outer circumference side” and “Gear reference circle inner circumference side” are the outer circumference side and the inner circumference side as seen from the gear reference circle, and distinguish the outer circumference side and the inner circumference side of the tooth profile reference circle. .
“Planar stacking” corresponds to concentric sphere stacking in which spur gears (spar gears) are stacked in the axial direction and shifted by a predetermined angle within a cross section perpendicular to the rotation axis of the gear. Further, a smooth helical gear can be obtained by making the spur gear (spar gear) as thin as possible.
The “helical gear” is a flat gear in which plane gears are stacked in stages.
The “spiral bevel gear” is a concentric sphere laminated with spherical surface gears.
The “sliding contact side portion” branches the meshing of the gear at the center line of the meshing apex, and shows one sliding contact portion and the other sliding contact portion separately.
“Transmission slidable contact portion” means the slidable contact side portions on both sides of the gear meshing at the correct transmission angle, and in the case of a stacked gear, any one of the multiple slidable contact side portions stacked. The sliding contact side portions on both sides of the correct transmission angle are shown.
The “partly slidable contact portion” indicates a portion on the circumference of the tooth profile reference circle of the tooth profile having a part of the tooth profile reference circle as an outer shape. The “surface sliding contact portion” is a portion on the circumference of the tooth profile reference circle of the tooth profile having the curved surface of the tooth profile reference circle as an outer shape, and indicates a surface in which a part of the slide contact portion is slidably engaged. .

先に出願のPCT/JP2008/066053によれば、ヘリカルギア同士を組み合わせ、伝達誤差を小さく抑えて、バックラッシュをゼロに近い設定にすることができる。新しい歯形状の歯車設計法により、歯車の伝達誤差とバックラッシュをゼロに近いものにするものであり、正確に回転角度を伝えることが出来るものである。その二次的な効果として振動、駆動音が低減出来る。さらに、伝達誤差が極めて小さいため、高速回転でのストレスが少なくスムーズな高速回転が可能になる。また、伝達誤差が極めて小さいということから、エネルギー損失が少なく、省エネルギーになる。
上記のPCT/JP2008/066053は相互の回転軸が平行の場合のみの、歯車の噛合いであったが、次の出願の特願2009−26732によれば、相互の回転軸が平行以外の全ての角度で噛合いが可能となるものである。
本出願は上記出願の、伝達誤差とバックラッシュをゼロにする形状の定義を深くするものである。
According to PCT / JP2008 / 066053 previously filed, helical gears can be combined to reduce transmission errors and to set backlash close to zero. A new tooth-shaped gear design method makes gear transmission error and backlash close to zero, and can accurately transmit the rotation angle. As a secondary effect, vibration and driving sound can be reduced. Furthermore, since the transmission error is extremely small, it is possible to perform smooth high-speed rotation with less stress at high-speed rotation. Further, since the transmission error is extremely small, energy loss is small and energy is saved.
The above-mentioned PCT / JP2008 / 066053 was a meshing of gears only when the mutual rotation axes were parallel, but according to Japanese Patent Application No. 2009-26732 of the next application, all the rotation axes other than the parallel rotations. Engagement at an angle is possible.
This application deepens the definition of the shape of the above-mentioned application that makes transmission error and backlash zero.

本発明の単歯先歯車と単歯底歯車の平面図である。It is a top view of the single tooth tip gear and single tooth bottom gear of the present invention. 円歯の歯車の平面図である。It is a top view of the gear of a circular tooth. 径の比を1:1とする装置の円歯(歯形基準円)の回転移動を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the rotational movement of the circular tooth (tooth profile reference | standard circle) of the apparatus which makes diameter ratio 1: 1. 径の比を1:1とする装置の歯形基準円が楕円である歯車の回転移動を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the rotational movement of the gear whose tooth profile reference | standard circle of an apparatus which makes diameter ratio 1: 1 is an ellipse. 7歯で径の比が1:1の円歯同士の−25.71度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of engagement of -25.71 degree | times of the circular teeth of 7 teeth and diameter ratio of 1: 1. 7歯で径の比が1:1の円歯の−12度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of engagement of -12 degree | times of the circular tooth of 7 teeth and diameter ratio 1: 1. 7歯で径の比が1:1の円歯の0度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of a 0 degree mesh | engagement of the circular tooth whose diameter ratio is 1: 1 with 7 teeth. 7歯で径の比が1:1の円歯の7度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of 7 degree | times meshing of the circular tooth whose diameter ratio is 1: 1 with 7 teeth. 7歯で径の比が1:1の円歯の12度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of 12 degree | times meshing of the circular tooth whose diameter ratio is 1: 1 with 7 teeth. 7歯で径の比が1:1の円歯の25.71度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of engagement of 25.71 degree | times of the circular tooth whose diameter ratio is 1: 1 with 7 teeth. 7歯で径の比が1:1の従来歯の0度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of 0 degree mesh | engagement of the conventional tooth of 7 teeth and diameter ratio 1: 1. 7歯で径の比が1:1の従来歯の7度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of 7 degree | times meshing of the conventional tooth with a diameter ratio of 1: 1 with 7 teeth. 7歯で径の比が1:1の従来歯の13度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of 13 degree | times meshing of the conventional tooth of 7 teeth and the diameter ratio of 1: 1. 円歯の噛合い位相のバックラッシュを示すグラフである。It is a graph which shows the backlash of the meshing phase of a circular tooth. 従来歯の噛合い位相のバックラッシュを示すグラフである。It is a graph which shows the backlash of the meshing phase of the conventional tooth. 従来歯と円歯のヘリカルギアの斜視図である。It is a perspective view of the helical gear of the conventional tooth and a circular tooth. 円歯の平歯車の歯車平面形状を積層しヘリカルギアを構成する模式図である。FIG. 3 is a schematic view of a helical gear configured by laminating gear plane shapes of circular spur gears. 円歯のヘリカルギアを横から視た場合の模式図である。It is a schematic diagram at the time of seeing the helical gear of a circular tooth from the side. 円歯の噛合いに影響の無い歯先、歯底を削ったところの歯車装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the gear apparatus in the place where the tooth tip and the tooth base which do not affect the meshing of the circular teeth are cut off. 円歯が中心線方向に重複したところの歯車装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the gear apparatus in which a circular tooth overlaps in the center line direction. 円歯の偏差許容の盛り込まれたところの歯車装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the gear apparatus in which the deviation tolerance of a circular tooth was included. 30歯対3歯の歯形基準円の噛合いの模式図である。It is a schematic diagram of the meshing of the tooth profile reference circle of 30 teeth to 3 teeth. 図22に示す噛合い重複部の拡大図である。It is an enlarged view of the meshing overlapping part shown in FIG. 30歯対3歯の歯形基準円の移動の軌跡の図である。It is a figure of the locus | trajectory of a movement of the tooth profile standard circle of 30 teeth versus 3 teeth. 図24に示した歯先の移動軌跡の比較の図である。It is a figure of comparison of the movement locus | trajectory of the tooth tip shown in FIG. 30歯対3歯の歯形の比較図である。It is a comparison figure of the tooth profile of 30 teeth versus 3 teeth. 30歯対3歯の歯底の深さの比較図である。It is a comparison figure of the depth of the tooth base of 30 teeth versus 3 teeth. 噛合いの歯形基準円と円歯中心線の図である。It is a figure of the tooth profile reference | standard circle | round | yen of engagement, and a circular-tooth centerline. 歯車を構成する歯形基準円の全体図である。It is a whole view of the tooth profile standard circle which constitutes a gear. 噛合いパターン1(CASE1)の円歯中心線の長さの演算を導く図である。It is a figure which leads the calculation of the length of the circle tooth center line of meshing pattern 1 (CASE1). 噛合いパターン2(CASE2)の円歯中心線の長さの演算を導く図である。It is a figure which leads the calculation of the length of the circle tooth center line of meshing pattern 2 (CASE2). 噛合いパターン3(CASE3)の噛合い基準点と歯形基準円の中心との距離の演算を導く図である。It is a figure which leads the calculation of the distance of the meshing reference point of meshing pattern 3 (CASE3), and the center of a tooth profile standard circle. 6歯対6歯の噛合いパターン1と2の円歯中心線の距離の変化の演算表である。It is a calculation table | surface of the change of the distance of the circle tooth | gear centerline of the meshing pattern 1 and 2 of 6 teeth 6 teeth. 6歯対6歯の噛合いパターン3の噛合い基準点と歯形基準円の中心との距離の変化の演算表である。It is a calculation table | surface of the change of the distance of the meshing reference point of the meshing pattern 3 of 6 teeth versus 6 teeth, and the center of a tooth profile reference circle. 3歯対30歯の噛合いパターン1と2の円歯中心線の距離の変化の演算表である。It is a calculation table | surface of the change of the distance of the circle tooth | gear centerline of the meshing pattern 1 of 2 teeth | gears 30 teeth. 3歯対30歯の噛合いパターン3の噛合い基準点と歯形基準円の中心との距離の変化の演算表である。It is a calculation table | surface of the change of the distance of the meshing reference point of the meshing pattern 3 of 3 teeth pair 30 teeth, and the center of a tooth profile standard circle. 3歯対30歯の第4の条件の整形をされた噛合い位相0度の図である。It is a figure of the meshing phase 0 degree | times shape | molded by the 4th condition of 3 teeth versus 30 teeth. 3歯対30歯の第4の条件の整形をされた噛合い位相30度の図である。It is a figure of the meshing phase 30 degree | times shape | molded by the 4th condition of 3 teeth versus 30 teeth. 3歯対30歯の第4の条件の整形をされた噛合い位相10度の図である。It is a figure of the meshing | locking phase 10 degree | times shape | molded by the 4th condition of 3 teeth versus 30 teeth. 図39に示す歯車装置の接触面の拡大図である。It is an enlarged view of the contact surface of the gear apparatus shown in FIG. 3歯対30歯の第4の条件の整形をされた噛合い位相2度の図である。It is a figure of meshing phase 2 degree | times shape | molded of the 4th condition of 3 teeth versus 30 teeth. 図41に示す歯車装置の接触面の拡大図である。It is an enlarged view of the contact surface of the gear apparatus shown in FIG. 噛合い位相幅が1/2周期の、3歯対30歯の第4の条件の整形をされた噛合い位相−55度の図である。It is a figure of the meshing phase -55 degree | times shape | molded of the 4th condition of 3 teeth versus 30 teeth with a meshing phase width of 1/2 period. 図43に示す歯車装置の接触面の拡大図である。It is an enlarged view of the contact surface of the gear apparatus shown in FIG. 噛合い位相幅が1周期の、3歯対30歯の第4の条件の整形をされた噛合い位相−55度の図である。It is a figure of meshing phase -55 degree | times shape | molded of the 4th condition of 3 teeth versus 30 teeth of meshing phase width of 1 period. 図45に示す歯車装置の接触面の拡大図である。It is an enlarged view of the contact surface of the gear apparatus shown in FIG. 球表面に歯車基準円と歯形基準円を配置した斜視図である。It is the perspective view which has arranged the gear standard circle and the tooth profile standard circle on the sphere surface. 球表面歯車を断続の4層に同心球積層した設計思想の為の断面図である。It is sectional drawing for the design concept which concentrically laminated | stacked the spherical surface gear on the intermittent 4 layers. 球表面の歯車基準円を球の中心まで同心球積層した斜視図である。FIG. 6 is a perspective view in which gear reference circles on the sphere surface are stacked concentrically to the center of the sphere. 回転軸線が交差するスパイラルベベルギアを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the spiral bevel gear which a rotation axis intersects. 単歯先歯車が−46.6度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that a single-tooth tip gear meshes at −46.6 degrees. 単歯先歯車が−30度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that a single-tooth tip gear meshes at −30 degrees. 単歯先歯車が0度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that a single tooth tip gear meshes with 0 degree. 単歯先歯車と単歯底歯車の噛合い位相のバックラッシュを示すグラフである。It is a graph which shows the backlash of the meshing phase of a single-tooth tip gear and a single-tooth bottom gear. 歯先が削除の整形の単歯先2重歯形基準円歯車と単歯底2重歯形基準円歯車の平面図である。It is a top view of the single-tooth tip double-tooth shape reference circular gear and the single-tooth bottom double-tooth shape reference circular gear with the tooth tip deleted. 単歯先2重歯形基準円歯車が−42.81度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the single tooth tip double-tooth profile reference circular gear meshes at −42.81 degrees. 単歯先2重歯形基準円歯車が−20度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that a single-tooth tip double tooth profile reference circular gear meshes at -20 degrees. 単歯先2重歯形基準円歯車が0度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the single-tooth tip double-tooth shape reference circular gear meshes with 0 degree. 単歯先2重歯形基準円歯車が10度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the single-tooth tip double tooth profile reference circular gear meshes 10 degrees. 単歯先2重歯形基準円歯車が30度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the single-tooth tip double tooth profile reference circular gear meshes 30 degrees. 単歯先2重歯形基準円歯車が38.37度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the single-tooth tip double tooth profile reference circular gear meshes at 38.37 degrees. 歯先が削除の整形の単歯先2重歯形基準円歯車と単歯底2重歯形基準円歯車の噛合い位相のバックラッシュを示すグラフである。It is a graph which shows the backlash of the meshing phase of the single-tooth tip double-tooth shape reference circular gear and the single-tooth bottom double-tooth shape reference circular gear in which the tooth tip is deleted. 歯底が削除の整形の単歯先2重歯形基準円歯車と単歯底2重歯形基準円歯車の平面図である。It is a top view of the single-tooth tip double-tooth shape reference circular gear and the single-tooth bottom double-tooth shape reference circular gear in which the root is deleted. 単歯先2重歯形基準円歯車が−46.58度の噛合いの様子を示す模式である。It is a model which shows a mode that the single-tooth tip double-tooth profile circular gear meshes at −46.58 degrees. 単歯先2重歯形基準円歯車が−19.5度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of mesh | engagement of a single tooth tip double tooth profile standard circular gear of -19.5 degree | times. 単歯先2重歯形基準円歯車が−16.7度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of mesh | engagement of a single tooth tip double tooth shape standard circular gear of -16.7 degree | times. 単歯先2重歯形基準円歯車が−10度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that a single-tooth tip double tooth profile reference circular gear meshes by -10 degrees. 単歯先2重歯形基準円歯車が0度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the single-tooth tip double-tooth shape reference circular gear meshes with 0 degree. 単歯先2重歯形基準円歯車が10度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the single-tooth tip double tooth profile reference circular gear meshes 10 degrees. 単歯先2重歯形基準円歯車が17.98度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the single tooth tip double tooth profile standard circular gear meshes 17.98 degrees. 単歯先2重歯形基準円歯車が18度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that a single-tooth tip double-tooth profile reference circular gear meshes at 18 degrees. 単歯先2重歯形基準円歯車が40.55度の噛合いの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the single tooth tip double tooth profile reference circular gear meshes at 40.55 degrees. 歯底が削除の整形の単歯先2重歯形基準円歯車と単歯底2重歯形基準円歯車の噛合い位相のバックラッシュを示すグラフである。It is a graph which shows the backlash of the meshing phase of the single-tooth tip double-tooth shape reference circular gear and the single-tooth bottom double-tooth shape reference circular gear in which the root is deleted.

図2乃至図46は先に出願された、PCT/JP2008/066053の内容であり、図47乃至図50は先に出願された、特願2009−26732の内容であり、この発明が実施できる形態をさらに深く定義するものであり、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施が可能な形態の断面図である。  FIGS. 2 to 46 show the contents of the previously filed PCT / JP2008 / 066053, and FIGS. 47 to 50 show the contents of the previously filed Japanese Patent Application No. 2009-26732. Is defined in more detail, and will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment in which the present invention can be implemented.

図2において、ここで各円歯の歯車(7,8)の断面形状について説明すると、歯車基準円(3)の円周上に中心が位置すると共に、それぞれ互いに接して配される複数の歯形基準円(4)が設けられ、該歯形基準円(4)の円周部分のうち、該歯車基準円(3)の内周側と外周側に位置する円周部分を該歯形基準円(4)の周方向に沿って交互に歯形状の一部としており、歯先側に歯形基準円(4)の外側に沿った凸部(62)を有し、その歯底側に歯形基準円(4)の内側に沿った凹部(61)を有する形状とされ、凸部(62)と凹部(61)は歯先と歯底の間で広がったS字を描いて連続するように形成されている。  In FIG. 2, the cross-sectional shape of the gears (7, 8) of each circular tooth will now be described. A plurality of tooth shapes whose centers are located on the circumference of the gear reference circle (3) and are arranged in contact with each other A reference circle (4) is provided, and of the circumferential portion of the tooth profile reference circle (4), circumferential portions positioned on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the gear reference circle (3) are defined as the tooth profile reference circle (4 ) Are alternately formed as part of the tooth shape, have a convex portion (62) along the outside of the tooth profile reference circle (4) on the tooth tip side, and a tooth profile reference circle ( 4) It has a shape having a concave portion (61) along the inside, and the convex portion (62) and the concave portion (61) are formed so as to be continuous by drawing an S-shape spreading between the tooth tip and the tooth bottom. Yes.

また、特に本実施形態の歯車装置は、後述するように、一方の平歯車の歯先の頂点と他方の平歯車の歯底の頂点とが各回転軸を結ぶ中心線と重なる噛合い位置から、各平歯車の歯車平面形状を正しい伝達角度で角度回転させて、該歯車平面形状の重複部分を削除した歯形を有しており、特に歯車の生産誤差を見込んだ場合には、微細な切削量であっても重複部分を削り込んだ形状であることが望ましく、このような切削により理想的には、歯車の伝達誤差とバックラッシュを極めてゼロに近いものにすることができ、歯車間の伝達ロスなどを抑制させることができる。  Further, in particular, the gear device of the present embodiment, as will be described later, from a meshing position where the apex of the tooth tip of one spur gear and the apex of the bottom of the other spur gear overlap with the center line connecting the rotation axes. The spur gear has a tooth profile that is obtained by rotating the gear plane shape of each spur gear at the correct transmission angle and eliminating the overlapping portion of the gear plane shape. Even if it is a quantity, it is desirable to have a shape in which overlapping portions are cut, and ideally such cutting can make gear transmission errors and backlash very close to zero, Transmission loss and the like can be suppressed.

次に、歯車装置について、その設計的な技術内容について詳しく説明するが、歯車装置では本明細書の範囲で次のような各用語を用いており、初めにこれらの用語について説明する。  Next, the design technical contents of the gear device will be described in detail. In the gear device, the following terms are used within the scope of the present specification. First, these terms will be described.

“噛合い周期の起点”は、本明細書においては、歯車の噛合いにて、両歯車の回転軸同士を結んだ中心線上に一方の歯車の歯先の頂点と他方の歯車の歯底の頂点とが重なり合う状態の位相の原点を示すものである。同じ噛合い状態になる区間を1周期とするものである。  In this specification, the “starting point of the meshing period” refers to the top of the tooth tip of one gear and the bottom of the other gear on the center line connecting the rotation shafts of the two gears. It shows the origin of the phase where the vertex overlaps. A section where the meshing state is the same is defined as one cycle.

“噛合い頂点”は、本明細書においては、前記の噛合い周期の起点では歯先と歯底の頂点が重なり合い、噛合い周期の起点から1/2周期では、歯先と歯底が入れ替わった状態で頂点が重なり合う状態になり、この重なり合っている頂点を示すものである。  In the present specification, the "meshing vertex" means that the top of the tooth tip overlaps with the top of the tooth bottom at the starting point of the above-mentioned meshing cycle, and the tooth top and the tooth bottom are interchanged at the half cycle from the starting point of the meshing cycle. In this state, the vertices overlap each other, and the overlapping vertices are indicated.

“噛合い接線”は、本明細書においては、ヘリカルギアの回転状態がxy軸上に在ると仮定すると、z軸上にピッチ点が直線状態で存在する。この直線を示すものである。  In the present specification, the “meshing tangent” has a pitch point in a straight line state on the z-axis, assuming that the rotational state of the helical gear is on the xy-axis. This straight line is shown.

“噛合い位相”は、本明細書においては、噛合い周期の起点を噛合い位相0度として、時計回りの逆を「+」方向として角度を表すものである。  In the present specification, the “meshing phase” represents an angle with the meshing phase starting point being 0 degree and the clockwise rotation being the “+” direction.

“噛合い位相幅”は、本明細書においては、回転軸方向に歯車平面形状すなわち平歯車を積層させ、該平歯車を回転方向にすこしずつずらせながら外形の包絡線を構成するとヘリカルギアを形成することになるが、ヘリカルギアの噛合い接線には、位相のずれる噛合いが連続して存在することから、ヘリカルギアの噛合いについての位相の幅を示すものである。  In this specification, “meshing phase width” means that a helical gear is formed when an outer envelope is formed by laminating a gear plane shape, that is, a spur gear, in the direction of the rotation axis and shifting the spur gear slightly in the rotation direction. However, since the meshing tangent of the helical gear has continuous meshing that is out of phase, this indicates the phase width of the meshing of the helical gear.

“噛合い重複部”及び“歯車平面形状の重複部分”は、本明細書においては、歯車平面形状で、正しい伝達角度で噛合わせる事による衝突部分(重なり合う部分)であり、設計段階ではこのような噛合い重複部や重複部分が存在することになるが、この重複部を切削などによって削ることで、重複部分は無くなり、理想の伝達を行う歯車同士として機能することになる。  In this specification, the “meshing overlap portion” and the “gear plane shape overlap portion” are collision portions (overlap portions) formed by meshing at the correct transmission angle in the gear plane shape. However, when the overlapping portion is cut by cutting or the like, the overlapping portion disappears and functions as gears that perform ideal transmission.

“偏差許容”は、大量生産で発生するサイズのバラツキや温度環境や経年変化での変形に対応して、性能が保証出来るように、性能に影響の少ない部分を削除する整形を意味するもので、本発明の歯車装置に特有の表現である。また、“偏差マージン”は、上記のサイズのバラツキと起こりうる変形に対応する整形の量を示すものであり、偏差許容の程度を示すものであって、本発明の歯車装置に特有の表現である。  “Deviation tolerance” means shaping that removes parts that have little impact on performance so that performance can be guaranteed in response to variations in size, temperature environment, and deformation due to aging. This is an expression specific to the gear device of the present invention. The “deviation margin” indicates the amount of shaping corresponding to the above-described size variation and possible deformation, and indicates the degree of deviation tolerance, and is an expression specific to the gear device of the present invention. is there.

“円歯中心線”は、噛み合う歯車の歯形基準円の中心を結ぶ線であり、噛合い頂点では円歯中心線の長さは歯形基準円の直径と同じになる。また、“噛合い基準点”は、噛合い周期の起点での歯車の接点(円歯中心線と歯形基準円の交点)であり、歯車に依存する位置(歯形の整形の基準とする部分)であり、本発明特有の表現である。  The “circular tooth center line” is a line connecting the centers of the tooth profile reference circles of the meshing gears, and the length of the circle tooth center line is the same as the diameter of the tooth profile reference circle at the mesh apex. The "meshing reference point" is the contact point of the gear at the starting point of the meshing cycle (the intersection of the circle tooth center line and the tooth profile reference circle), and the position depending on the gear (the part used as the standard for tooth profile shaping). This is an expression specific to the present invention.

“限界隙間”は、歯車として機能するための歯車同士の最小の隙間を示すもので、本発明特有の表現である。  The “limit gap” indicates a minimum gap between gears functioning as a gear, and is an expression specific to the present invention.

“中心線方向の重複部分”は、本発明の平歯車の偏差許容の整形ために削除される部分であり、噛合い頂点で偏差マージンの距離を中心線方向に重複させて、その部分を削除するための重複した部分を言う。  The “overlapping part in the center line direction” is a part that is deleted for shaping the deviation tolerance of the spur gear of the present invention, and the part of the deviation margin is overlapped in the direction of the center line at the meshing vertex and the part is deleted. Say the overlapping parts to do.

“回転軸線”は回転軸の中心を通る線を延長したものである。本発明特有の表現である。  “Rotation axis” is an extension of a line passing through the center of the rotation axis. This is an expression specific to the present invention.

“軸角度”は噛合う歯車の相互の回転軸線が交わる角度を示すものである。本発明特有の表現である。  “Axial angle” indicates the angle at which the rotational axes of the meshing gears intersect. This is an expression specific to the present invention.

このような各用語の定義に基づいて、本実施形態の歯車装置について、その理論的な設計形状から偏差許容を加味した設計形状までの説明を、図面を参照しながら行う。また、本明細書において、球面上の定義の場合は平面上の定義を球面上の定義と置き換えるものであり、直線の定義は球の中心から見て、直線に見える球面上の線の定義と置き換えるものである。先ず、図2乃至図18を参照して、偏差許容を加味しない理論的な設計形状を説明する。  Based on such definitions of terms, the gear device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings from the theoretical design shape to the design shape with allowance for deviation. Also, in this specification, the definition on the sphere replaces the definition on the plane with the definition on the sphere, and the definition of the straight line is the definition of the line on the sphere that looks straight when viewed from the center of the sphere. To replace. First, referring to FIGS. 2 to 18, a theoretical design shape that does not take into account deviation tolerance will be described.

図2は、円歯の歯車(7、8)を示す図であり、この歯車装置では、速度伝達比が1対1の歯車基準円(3)と歯形基準円(4)で形成した円歯の歯車(7、8)を有している。図面は歯の形状の影響が出やすい(噛み合う角度の大きい)、少ない歯数の歯車で描画したものである。歯車基準円(3)の円周上に歯形基準円(4)の中心が在り、歯形基準円(4)は接して並んでいる。この図2に示す歯車装置では、該歯形基準円(4)の円周部分のうち、該歯車基準円(3)の内側と外側に位置する円周部分を該歯車基準円(3)の周方向に沿って交互に歯形状としており、外周部に目立つような直線部分は形成されていない。図中、ピッチ点(9)は歯車(7、8)の軸中心を結んだ中心線(10)上に位置している。  FIG. 2 is a view showing circular gears (7, 8). In this gear device, circular teeth formed by a gear reference circle (3) and a tooth profile reference circle (4) having a speed transmission ratio of 1: 1. Gears (7, 8). The drawing is drawn with a gear having a small number of teeth, which is easily affected by the shape of the teeth (the meshing angle is large). The center of the tooth profile reference circle (4) is on the circumference of the gear reference circle (3), and the tooth profile reference circles (4) are arranged in contact with each other. In the gear device shown in FIG. 2, of the circumferential portion of the tooth profile reference circle (4), the circumferential portions positioned inside and outside the gear reference circle (3) are arranged around the circumference of the gear reference circle (3). The teeth are alternately shaped along the direction, and no conspicuous straight portions are formed on the outer periphery. In the figure, the pitch point (9) is located on the center line (10) connecting the shaft centers of the gears (7, 8).

次に、図3と図4を用いて、歯形が円と楕円との対比を試みる。先ず、図3は、図2に示した円歯の1対1の径の歯車の噛合いの様子を歯形基準円(4)で表した図である。歯車基準円の中心からの直線(17)で示す所定角度回転した場合には、歯車(7)については歯形基準円の回転移動軌跡(11)のように歯が移動し、歯車(8)については歯形基準円の回転移動軌跡(12)のように歯が移動して、さらに移動した場合には、歯車(7)については歯形基準円の回転移動位置(13)の位置まで移動し、歯車(8)については歯形基準円の回転移動位置(14)の位置まで移動する。
歯形基準円の歯先の回転移動量(15)と歯形基準円の歯底の回転移動量(16)を比較しても明らかなように、歯車の回転で歯先と歯底では移動スピードに差が出てくる。歯形が円であれば、歯先も歯底も円周上に在るために、相互の歯車の歯先や歯底の角度が変わっても同じ形であり、噛合いに影響しないものである。すなわち、歯形基準円の中心の図面のx軸方向(図面右方向)の移動スピードが同じであるために、歯の形状が円であれば正しい伝達角度では歯同士が衝突しないことになるものである。
Next, using FIG. 3 and FIG. 4, the tooth profile tries to compare a circle and an ellipse. First, FIG. 3 is a diagram showing a state of meshing of the gears having a one-to-one diameter of the circular teeth shown in FIG. 2 with a tooth profile reference circle (4). When rotated by a predetermined angle indicated by a straight line (17) from the center of the gear reference circle, the tooth moves about the gear (7) as in the rotational movement locus (11) of the tooth shape reference circle, and the gear (8) When the tooth moves as shown in the rotational movement locus (12) of the tooth profile reference circle and further moves, the gear (7) moves to the position of the rotational movement position (13) of the tooth profile reference circle. About (8), it moves to the position of the rotational movement position (14) of the tooth profile reference circle.
As is apparent from comparing the rotational movement amount of the tooth tip of the tooth profile reference circle (15) and the rotational movement amount of the tooth root of the tooth profile reference circle (16), the rotational speed of the tooth tip and the tooth root is increased by the rotation of the gear. The difference comes out. If the tooth profile is a circle, both the tooth tip and the root are on the circumference, so even if the gear tip and root angles of the gears change, the shape is the same and does not affect the meshing. . In other words, because the movement speed in the x-axis direction (right direction of the drawing) of the center of the tooth profile reference circle is the same, if the tooth shape is a circle, the teeth will not collide at the correct transmission angle. is there.

他方、図4は、1対1の径の楕円歯形の歯車の各回転移動軌跡(18、19)の噛合いの様子を表した図である。位相0度の歯形基準の楕円(20)の位置から楕円歯形の歯車が回転した場合、歯先と歯底では移動スピードに差があるため、歯形の基準の楕円が重なり合う部分(21)が発生することになる。これは図3に示すように、歯の形状が円であれば発生しないものであるが、楕円では発生してしまう。この現象のために、楕円を基準に歯形を形成しても、伝達誤差の原因になる。すなわち、図4に示すように、歯形の基準の楕円が重なり合う部分(21)が発生することから、バックラッシュ改善の目的で、楕円の歯形状を基に整形させたとしても、バックラッシュをゼロに近づけることが出来ても、伝達誤差とバックラッシュがゼロの歯車を作ることは出来ないことを示している。  On the other hand, FIG. 4 is a diagram showing how the rotational trajectories (18, 19) of the one-to-one diameter elliptical gears mesh with each other. When the oval gear rotates from the position of the tooth profile reference ellipse (20) with a phase of 0 degrees, there is a difference in movement speed between the tooth tip and the tooth bottom, and a portion (21) where the tooth profile reference ellipses overlap is generated. Will do. As shown in FIG. 3, this does not occur if the tooth shape is a circle, but it occurs in an ellipse. Because of this phenomenon, even if the tooth profile is formed based on the ellipse, it causes a transmission error. That is, as shown in FIG. 4, since a portion (21) where the ellipses of the tooth profile reference overlap is generated, the backlash is zero even if it is shaped based on the tooth shape of the ellipse for the purpose of improving the backlash. Even if it can be close to, it is impossible to make a gear with zero transmission error and backlash.

ここで、楕円ではなく円の歯形を採用して、速度伝達比が1対1において伝達誤差とバックラッシュがゼロの歯車の偏差許容の無い形状に歯車について、詳しく考察する。すなわち、円歯のヘリカルギアが伝達誤差とバックラッシュを無くすことの証明を試みるものである。  Here, a circular tooth shape is adopted instead of an ellipse, and a gear having a speed transmission ratio of 1: 1 and a transmission error and a backlash of zero will be examined in detail. In other words, it tries to prove that the helical gear of the circular tooth eliminates transmission error and backlash.

図5乃至図10は、1対1の径の7歯の平歯車について、噛み合いの各状態を図示したものである。まず、噛合い周期の起点を噛合い位相0度とし、時計回りの逆回転を「+」の角度とし、時計回り方向を「−」の角度として、図5乃至図10の間では、噛合い位相を−25.71度、−12度、0度、7度、12度、25.71度で変化させたものである。図5の噛合い位相−25.71度(1/2周期)では、バックラッシュはゼロになることが示されている。図6の噛合い位相−12度では、バックラッシュは1.7度であることが示されている。図7の噛合い位相0度では、バックラッシュはゼロになることが示されている。図8の噛合い位相7度では、バックラッシュは0.4度になることが示されている。図9の噛合い位相12度では、バックラッシュは1.7度になることが示されている。図10の位相25.71度(1/2周期)では、バックラッシュはゼロになることが示されている。各図5乃至図13では、左の歯車が規定の角度であり、右の歯車は「+」側に寄っている。  FIGS. 5 to 10 illustrate the meshing states of a seven-tooth spur gear having a one-to-one diameter. First, the meshing period between FIGS. 5 to 10 is defined with the meshing phase starting point being 0 ° meshing phase, the clockwise reverse rotation being the “+” angle, and the clockwise direction being the “−” angle. The phase is changed at −25.71 degrees, −12 degrees, 0 degrees, 7 degrees, 12 degrees, and 25.71 degrees. It is shown that the backlash is zero at the meshing phase of -25.71 degrees (1/2 period) in FIG. In the meshing phase of -12 degrees in FIG. 6, the backlash is shown to be 1.7 degrees. It is shown that the backlash is zero at the meshing phase of 0 degree in FIG. In FIG. 8, the meshing phase of 7 degrees indicates that the backlash is 0.4 degrees. FIG. 9 shows that the backlash is 1.7 degrees at the meshing phase of 12 degrees. It is shown that the backlash is zero at the phase of 25.71 degrees (1/2 period) in FIG. In each of FIGS. 5 to 13, the left gear is at a specified angle, and the right gear is closer to the “+” side.

これに対して、図11乃至13は、径1:1の従来歯形状の7歯の歯車(22、23)の噛合いの各状態を図示している。図11は従来歯形状の歯車(22、23)が0度の噛合いの状態を示す図である。図12は従来歯形状の歯車(22、23)が7度の噛合いの状態を示す図である。図13は従来歯形状の歯車(22、23)が13度の噛合いの状態を示す図である。  On the other hand, FIG. 11 thru | or 13 has shown each state of mesh | engagement of the 7-tooth gear (22, 23) of the diameter of 1: 1 conventional tooth shape. FIG. 11 is a view showing a state in which the conventional tooth-shaped gears (22, 23) are engaged at 0 degree. FIG. 12 is a view showing a state where the conventional tooth-shaped gears (22, 23) are meshed at 7 degrees. FIG. 13 is a view showing a state where the conventional tooth-shaped gears (22, 23) are engaged at 13 degrees.

次に、図14、15を参照して、これらの歯車についてのバックラッシュを解析する。図14、15の波形は、左の歯車の任意の位相角における、右の歯車のバックラッシュの角度を表現している。図14の波形は図5乃至図10の円歯の歯車のバックラッシュの波形であり、図15の波形は図11乃至図13の従来歯形の歯車のバックラッシュの波形である。右の歯車の「+」方向へのバックラッシュの上限角度を実線でグラフ化しており、右の歯車の「−」方向へのバックラッシュの上限角度を点線でグラフ化している。なお、この実線と点線の波形の間の角度で右の歯車の回転は自由である。図14、15の値は歯数7の円歯の歯車のバックラッシュをCAD(コンピューター作画)の実測で求めたものであり、従来歯形状の場合も図11乃至図13の従来歯形状をCADにて実測したものである。従来歯形状の場合は、歯形状の違いで、グラフの値の差が大きくなるが、波形の傾向を観る参考値になるものである。  Next, with reference to FIGS. 14 and 15, the backlash of these gears is analyzed. 14 and 15 represent the angle of backlash of the right gear at an arbitrary phase angle of the left gear. The waveform of FIG. 14 is the waveform of the backlash of the circular gear of FIGS. 5 to 10, and the waveform of FIG. 15 is the waveform of the backlash of the conventional tooth-shaped gear of FIGS. The upper limit angle of backlash in the “+” direction of the right gear is graphed by a solid line, and the upper limit angle of backlash in the “−” direction of the right gear is graphed by a dotted line. The right gear is free to rotate at an angle between the solid and dotted waveforms. The values in FIGS. 14 and 15 are obtained by measuring the backlash of a circular gear with 7 teeth by actual measurement of CAD (computer drawing). In the case of the conventional tooth shape, the conventional tooth shape of FIGS. It is what was actually measured. In the case of the conventional tooth shape, the difference in the value of the graph increases due to the difference in the tooth shape, but it is a reference value for observing the tendency of the waveform.

噛合う歯車の回転方向は逆であるため、図面上の左右の歯車で±が逆の値が正しい伝達角度になる。円歯の歯車(7、8)の図5乃至10の噛合いを図14の波形で判断すると、全ての位相で、バックラッシュの範囲内には正しい伝達角度が存在することが解る。これに対して従来歯形状の歯車の図11乃至13の噛合いを図15の波形で判断すると、全体的に正弦波のようなバックラッシュの分布を示し、バックラッシュの範囲に正しい伝達角度が存在しない位相が多いことが判明している。すなわち、これら図14、15に示すデータの解析から、円歯(7,8)の方が正しい伝達角度に関して従来の形状の歯車に対して優位であることが証明されたことになる。  Since the rotating directions of the meshing gears are opposite, the right and left gears on the drawing have a correct transmission angle with the opposite values of ±. If the engagement of the circular gears (7, 8) in FIGS. 5 to 10 is judged from the waveform in FIG. 14, it can be seen that there is a correct transmission angle within the backlash range at all phases. On the other hand, when the engagement of the conventional tooth-shaped gear in FIGS. 11 to 13 is judged by the waveform in FIG. 15, the distribution of backlash like a sine wave is shown as a whole, and the correct transmission angle is within the backlash range. It has been found that there are many phases that do not exist. That is, from the analysis of the data shown in FIGS. 14 and 15, it is proved that the circular teeth (7, 8) are superior to the conventional shape gear with respect to the correct transmission angle.

次に、ここまでの円歯についての平歯車についての技術的な考察を、該平歯車を軸方向に重ねると共に所定角度ずつずらせて該軸周りに形成される歯車外形の包絡線を外形としたものとすることができるヘリカルギアについて考察する。結論としては、伝達誤差とバックラッシュの両方を極めてゼロに近づけることができるものである。  Next, technical considerations regarding the spur gears for the circular teeth up to here are overlapped in the axial direction and shifted by a predetermined angle, and the envelope of the gear outer shape formed around the shaft is defined as the outer shape. Consider the helical gear that can be assumed. In conclusion, both transmission error and backlash can be very close to zero.

図16は従来歯と円歯の歯車をヘリカルギアにした斜視図であり、従来歯のヘリカルギア(28)と円歯のヘリカルギア(29)を図示している。ヘリカルギアを横から観ると図18に示すようになり、円歯の歯先の頂点(30)と円歯の歯底の頂点(31)が回転軸に対して斜めに位置するように形成される。図17の様に、ヘリカルギア(29)は平歯車を軸方向に重ねると共に所定角度(例えば5度)ずつずらせて該軸周りに形成される歯車外形の包絡線を外形としたものであり、図18に示すように、噛合い接線(9)の方向には位相のずれた歯車の噛合いが複合して存在することになる。  FIG. 16 is a perspective view in which a conventional gear and a circular gear are helical gears, and shows a conventional helical gear (28) and a circular helical gear (29). When the helical gear is viewed from the side, it is as shown in FIG. 18, and the apex (30) of the tip of the circular tooth and the apex (31) of the root of the circular tooth are formed obliquely with respect to the rotation axis. The As shown in FIG. 17, the helical gear (29) has a spur gear overlapped in the axial direction and shifted by a predetermined angle (for example, 5 degrees) to form an outer envelope of the gear outer shape formed around the shaft, As shown in FIG. 18, there is a composite of meshing gears out of phase in the direction of the meshing tangent (9).

伝達誤差とバックラッシュをゼロにする条件について要約すると、先ず、1対1の径の円歯の歯車平面形状すなわち平歯車(スパーギア)において、図14に示すように、バックラッシュの範囲には、正しい伝達角度が含まれており、伝達誤差とバックラッシュがゼロになるのは、噛合い位相が0度のポイントと1/2周期ずれたポイントになる。平歯車を軸方向に重ねると共に所定角度ずつずらせて該軸周りに形成される歯車外形の包絡線を外形としたヘリカルギアでは、回転軸方向に1/2周期以上の噛合い位相幅を設けることが前提となる。回転軸方向に1/2周期以上の噛合い位相幅を設けることで、回転軸方向に仮想的に積層される平歯車の噛合い頂点における伝達角度は正しい伝達角度であり、よってヘリカルギアの挙動は全体としてバックラッシュがゼロの部分に制限されることになり、上記の積層を細分化すると、全ての噛合いの角度が正しい伝達角度であり、バックラッシュがゼロの歯車装置が得られることになる。  To summarize the conditions for zero transmission error and backlash, first, in the gear plan shape of a one-to-one circular tooth, that is, a spur gear (spur gear), as shown in FIG. The correct transmission angle is included, and the transmission error and the backlash are zero at a point where the meshing phase is shifted from the zero degree point by a half cycle. In helical gears with spur gears overlapped in the axial direction and shifted by a predetermined angle to make the outer shape of the gear outer envelope formed around the shaft, a meshing phase width of 1/2 cycle or more is provided in the rotational axis direction. Is the premise. By providing a mesh phase width of 1/2 cycle or more in the rotation axis direction, the transmission angle at the meshing vertex of the spur gear virtually stacked in the rotation axis direction is the correct transmission angle, and therefore the behavior of the helical gear As a whole, the backlash is limited to zero, and if the above stack is subdivided, all the meshing angles are the correct transmission angles, and a gear device with zero backlash can be obtained. Become.

速度伝達比が1対1において、上述の伝達誤差とバックラッシュがゼロの歯車装置の成立の条件を定義すると、第1の条件は、平歯車(スパーギア)において、全ての噛合い位相でバックラッシュの範囲に正しい伝達角度が含まれている形状である。なお、この条件になるためには、歯形基準円は歯車基準円の円周上に中心が在り、歯形基準円は接して並んでいることが必要である。第2の条件は、第1の条件の平歯車を軸方向に重ねると共に所定角度ずつずらせて該軸周りに形成される歯車外形の包絡線を外形としたヘリカルギアを形成するものであり、該積層した平歯車の全てで噛合い頂点は正しい伝達角度であり、噛合い頂点での噛合いのバックラッシュがゼロである。そして、第3の条件は、ヘリカルギアの噛合い位相幅が1/2周期以上である。これらの第1〜第3の条件を満たすギアでは、伝達誤差とバックラッシュがゼロの歯車装置が成立し得ることになる。  When the conditions for establishing the above-described gear device with zero transmission error and zero backlash are defined when the speed transmission ratio is 1: 1, the first condition is that the spur gear (spur gear) has backlash at all meshing phases. This is a shape in which the correct transmission angle is included in the range. In order to satisfy this condition, it is necessary that the tooth profile reference circle is centered on the circumference of the gear reference circle and the tooth profile reference circles are arranged in contact with each other. The second condition is to form a helical gear whose outer shape is an envelope of a gear outer shape formed around the shaft by overlapping the spur gear of the first condition in the axial direction and shifting by a predetermined angle. In all of the stacked spur gears, the meshing vertex is the correct transmission angle, and the meshing backlash at the meshing vertex is zero. The third condition is that the meshing phase width of the helical gear is 1/2 cycle or more. With a gear that satisfies these first to third conditions, a gear device with zero transmission error and backlash can be established.

実際の歯車の場合には、加工精度によって多少の設計値からの誤差を含んだ形状に各歯車は形成され、先に説明した伝達誤差とバックラッシュがゼロの歯車に、偏差許容を得るための整形を行う必要が生じる。すなわち、先の歯車装置は一見すると完全な性能の、伝達誤差とバックラッシュがゼロの歯車にも思えるが、大量生産の場合は製品のバラツキが存在し、さらに温度による変化や経年変化などで、誤差が生じるものであり、完全な形体であるが故に、歯車の衝突方向の変形の場合は、回転の障害もしくは回転停止につながるものである。そのために、生産上の誤差に対して許容を持たせなければ、歯車として実用とはならないものである。  In the case of an actual gear, each gear is formed into a shape that includes some errors from the design value depending on the machining accuracy, and in order to obtain a deviation allowance for the gear with zero transmission error and backlash described above. It becomes necessary to perform shaping. In other words, the previous gear device seems to be a gear with perfect performance, zero transmission error and backlash, but in the case of mass production, there are product variations, and due to changes due to temperature and aging, Since an error occurs and it is a perfect shape, the deformation in the collision direction of the gear leads to a rotation failure or a rotation stop. Therefore, unless tolerance is given to a production error, it is not practical as a gear.

歯車平面形状すなわち平歯車(スパーギヤ)において、歯形基準円が噛み合う歯車の隙間という概念で考察すると、歯形基準円を超えない歯形整形ならば、間隔を大きくするとバックラッシュは大きくなるが、バックラッシュの範囲内に正しい伝達角度が存在することに変わりは無いものである。先の伝達誤差とバックラッシュがゼロの歯車装置の成立の3つの条件を満たす歯形整形は、噛合い頂点で、バックラッシュがゼロの噛合いを実現していれば、先の第1乃至第3の条件が成立するものである。  Considering the concept of a gear plane shape, that is, a spur gear (spur gear), the gap of the gear meshing with the tooth profile reference circle, if the tooth profile is shaped so as not to exceed the tooth profile reference circle, the backlash increases, but the backlash increases. There is no change that the correct transmission angle exists within the range. Tooth profile shaping that satisfies the three conditions of the previous transmission error and the establishment of a gear device with zero backlash is possible if the meshing vertex and the meshing with zero backlash are realized. This condition is satisfied.

図19の様に、噛合い頂点でバックラッシュがゼロの噛合いで、噛合いに影響の無い部分、歯形状の歯先付近あるいは歯底付近を削ることが出来る。この整形では先の第1乃至第3の条件が成立するものである。この図19に示された歯車の歯の形状については、図2に示した歯車の形状と同様に、歯車基準円の円周上に中心が位置すると共に、それぞれ互いに接して配される複数の歯形基準円(35、36)が設けられ、該歯形基準円(35,36)の円周部分のうち、該歯形基準円の内側と外側に位置する円周部分を該歯形基準円の周方向に沿って交互に歯形状の一部としており、歯先側に歯形基準円(35、36)の外側に沿った凸部を有し、その歯底側に歯形基準円(35、36)の内側に沿った凹部を有する形状とされ、凸部と凹部は歯先と歯底の間で広がったS字を描いて連続するように形成されている。各歯車(33、34)の歯底には、軸の中心側に向かって削り込んだ歯底平坦部(6)が形成され、各歯車(33、34)の歯先には、頂点部分を削り込んだ歯先平坦部(5)が形成され、これら歯底平坦部(6)と歯先平坦部(5)は、ギアの軸を中心とする円の接線方向に平行な面を有するように構成されている。中心線に近い角度の歯面には接触面(32)がバックラッシュがゼロで形成されている。  As shown in FIG. 19, it is possible to cut a portion where the backlash is zero at the meshing apex and does not affect the meshing, near the tooth tip of the tooth shape or near the tooth bottom. In this shaping, the first to third conditions are satisfied. The tooth shape of the gear shown in FIG. 19 is similar to the shape of the gear shown in FIG. 2, and is centered on the circumference of the gear reference circle, and a plurality of teeth arranged in contact with each other. Tooth profile reference circles (35, 36) are provided, and of the circumferential portions of the tooth profile reference circles (35, 36), the circumferential portions positioned inside and outside the tooth profile reference circles are arranged in the circumferential direction of the tooth profile reference circles. Are alternately formed as part of the tooth shape, have convex portions along the outside of the tooth profile reference circle (35, 36) on the tooth tip side, and the tooth profile reference circle (35, 36) on the tooth bottom side. It is set as the shape which has a recessed part along an inner side, and a convex part and a recessed part are formed so that the S-character spreading between the tooth tip and the tooth bottom may be drawn and continued. The bottom of each gear (33, 34) is formed with a flat bottom portion (6) cut toward the center of the shaft, and the top of each gear (33, 34) has a top portion. A machined flat tip portion (5) is formed, and the flat bottom portion (6) and the flat tip portion (5) have a plane parallel to the tangential direction of the circle centering on the gear axis. It is configured. The contact surface (32) is formed with zero backlash on the tooth surface at an angle close to the center line.

図20は、歯車(33、34)同士を中心線方向に重複させたものである。中心線に近い角度の歯面はほとんど重複していないことがわかる。偏差許容の対策は、この中心線方向の重複部分(37)を削るものである。この整形では、中心線に近い角度の歯面の接触面は、ほとんど削られておらず、先に説明したバックラッシュがゼロの噛合いの成立条件のうちの第2の条件の“噛合い頂点での噛合いのバックラッシュがゼロである。”は、完全ではないが、ほぼゼロに近いという意味で成立していると見做すことができる。  FIG. 20 shows gears (33, 34) overlapped in the center line direction. It can be seen that the tooth surfaces at angles close to the center line do not overlap. As a measure for deviation tolerance, the overlapping portion (37) in the center line direction is cut. In this shaping, the contact surface of the tooth surface at an angle close to the center line is hardly shaved, and the “meshing vertex” of the second condition of the conditions for establishment of meshing with zero backlash described above. The meshing backlash at zero is zero. It can be assumed that it is true in the sense that it is not perfect, but nearly zero.

なお、上記の重複部分(37)の切削加工において、歯先側と歯底側のどちらの方を削ると良いかということについては、歯車について、中心線に近い角度の噛合いを優先すると、歯底側を削ることになる。  In addition, in the cutting of the overlapping portion (37), regarding which of the tooth tip side and the tooth bottom side should be cut, priority is given to the meshing at an angle close to the center line. The root side will be shaved.

上記内容で整形した歯車が図21に示す歯車である。上記の設計法であれば、歯車の変形が大きくなる様な材質であっても、伝達誤差とバックラッシュの少ない歯車が実現でき、逆に、バラツキと変形の少ない材質であれば、伝達誤差とバックラッシュとがゼロに近い歯車を形成できることになる。  The gear shaped as described above is the gear shown in FIG. With the above design method, gears with little transmission error and backlash can be realized even with materials that cause large deformation of the gear. A gear having a backlash close to zero can be formed.

次に、速度伝達比が1対1以外での“伝達誤差とバックラッシュがゼロの歯車”について説明する。歯車の速度伝達比が違うと極僅かな程度であるが、平歯車形状の想定で噛合い重複部が発生する。  Next, “gears with zero transmission error and backlash” when the speed transmission ratio is other than 1: 1 will be described. If the speed transmission ratio of the gears is different, the meshing overlap portion is generated on the assumption of a spur gear shape.

図22、図23に示す10対1(30歯対3歯)の速度伝達比で、噛合い位相Sθ=10°の条件は、噛合い重複部(21)が大きくなる角度である。この噛合い重複部は、同径の歯車では発生しないが、速度伝達比の差が大きくなる歯車ではより大きく発生するものである。図22、図23では、3歯の歯車の歯形基準円(39)と30歯の歯車の歯形基準円(40)が噛合い位相Sθ=10°の条件で示されており、30歯の歯車基準円(41)上には噛合い重複部(21)が発生していることが分かる。なお、図23は図22の歯車の噛み合い部分の要部拡大図である。  The condition of the meshing phase Sθ = 10 ° in the speed transmission ratio of 10: 1 (30 teeth vs. 3 teeth) shown in FIGS. 22 and 23 is an angle at which the meshing overlapping portion (21) becomes large. This meshing overlap portion does not occur in gears having the same diameter, but occurs more greatly in gears having a large difference in speed transmission ratio. 22 and 23, the tooth profile reference circle (39) of the three-tooth gear and the tooth profile reference circle (40) of the 30-tooth gear are shown under the condition of the meshing phase Sθ = 10 °. It can be seen that the meshing overlap portion (21) occurs on the reference circle (41). FIG. 23 is an enlarged view of the main part of the meshing portion of the gear of FIG.

図24に示される歯形基準円の歯先の軌跡について考察すると、3歯の歯車の歯形基準円(39)と30歯の歯車の歯形基準円(40)の移動量を矢印で示すと、図25に示すように、3歯の歯形基準円の歯先の移動の軌跡(42)と30歯の歯形基準円の歯先の移動の軌跡(43)のように図示される。この図25に示すように、歯形基準円の歯先のy軸方向の移動に差(Δy)が生ずることになる。さらに、図26、図27に示すように、3歯の歯車(44)と30歯の歯車(45)を噛み合わせた場合に、3歯と30歯の歯底の形状の重ね合わせ位置(46)から判断できるように、歯数の多い歯車では歯底の深さが深くなることが分かる。   Considering the locus of the tip of the tooth profile reference circle shown in FIG. 24, the movement amount of the tooth profile reference circle (39) of the three-tooth gear and the tooth profile reference circle (40) of the 30-tooth gear is indicated by an arrow. As shown in FIG. 25, the locus of movement of the tooth tip of the tooth profile reference circle of three teeth (42) and the locus of movement of the tooth tip of the tooth profile reference circle of 30 teeth (43) are illustrated. As shown in FIG. 25, a difference (Δy) occurs in the movement of the tooth tip of the tooth profile reference circle in the y-axis direction. Further, as shown in FIGS. 26 and 27, when the three-tooth gear (44) and the 30-tooth gear (45) are meshed, the overlapping position (46 ), It can be seen that the depth of the root becomes deeper in a gear having a large number of teeth.

さらに、10対1(30歯対3歯)の速度伝達比の噛合い重複部について考察した場合には、図28のように、歯車での噛合いの状態は、歯形基準円の中心の座標を角とする長方形(73、74)で表すことができる。図28において、大きい歯車(例えば30歯)の噛合い頂点の歯形基準円(47)と小さい歯車(例えば3歯)の噛合い頂点の歯形基準円(48)が描かれており、その移動先としては、大きい歯車の移動先の歯形基準円(49)と小さい歯車の移動先の歯形基準円(50)というように移動することが描かれている。噛合い頂点では円歯中心線(51)は噛合い基準点(52)を中心とし歯形基準円の直径と同じになる。移動先の噛み合い状態を示す長方形(74)は、細い帯状に近い長方形となり、長辺がθyで短辺がθxの長方形である。一方、噛合い頂点の噛み合い状態を示す長方形(73)は、長方形(74)よりも面積の大きな長方形となり、長辺がy0で短辺がx0の長方形である。  Furthermore, when considering the mesh overlapping portion of the speed transmission ratio of 10: 1 (30 teeth vs. 3 teeth), as shown in FIG. 28, the meshing state with the gear is the coordinates of the center of the tooth profile reference circle. Can be represented by rectangles (73, 74) with corners. In FIG. 28, a tooth profile reference circle (47) at the meshing apex of a large gear (for example, 30 teeth) and a tooth profile standard circle (48) at the meshing apex of a small gear (for example, 3 teeth) are drawn. As shown, the tooth shape reference circle (49) to which the large gear is moved and the tooth shape reference circle (50) to which the small gear is moved are depicted. At the meshing apex, the circle tooth center line (51) is centered on the meshing reference point (52) and is the same as the diameter of the tooth profile reference circle. The rectangle (74) indicating the meshing state of the movement destination is a rectangle close to a thin band shape, and is a rectangle having a long side of θy and a short side of θx. On the other hand, the rectangle (73) indicating the meshing state of the meshing vertices is a rectangle having a larger area than the rectangle (74), and has a long side y0 and a short side x0.

歯形基準円の構造は図29に示すように、直角三角形から構成されるものであり、歯形基準円(4)の半径「r」と歯形基準円数「n」と歯車基準円の半径「R」の関係はr = R×sin(360/2n )となる。歯形基準円の位置関係は直角三角形で構成されているため、三角関数でそれぞれの座標と距離を求めることが出来るものである。なお、図29において、大きい歯車の歯車基準円は半径LRであり、小さい歯車の歯車基準円は半径SRである。  As shown in FIG. 29, the tooth profile reference circle has a right triangle. The tooth profile reference circle (4) has a radius “r”, a tooth profile reference circle number “n”, and a gear reference circle radius “R”. "Is r = R × sin (360 / 2n). Since the positional relationship of the tooth profile reference circle is composed of right triangles, the respective coordinates and distances can be obtained by trigonometric functions. In FIG. 29, the gear reference circle of the large gear has a radius LR, and the gear reference circle of the small gear has a radius SR.

次ぎに、CASE1〜CASE3の各噛み合わせ状況において、噛合い重複部が発生するかどうかを算出する。先ず、図30、図31の噛合い(CASE1、CASE2)において、噛合い重複部が発生するかどうかを算出するには、円歯中心線の長さが歯形基準円の直径より短いと、噛合い重複部が発生していることになる。大径の歯車(歯車基準円)の中心を座標(Lx、Ly)とし、小径の歯車(歯車基準円)の中心を座標(Sx、Sy)として、噛合いの各角度ごとに円歯中心線の長さを算出する。図中、大きい歯車の噛合い頂点の歯形基準円(47)の移動先が歯形基準円(49)であり、小さい歯車の噛合い頂点の歯形基準円(48)が移動した先が歯形基準円(50)である。この場合の円歯中心線と歯形基準円の直径との差をΔrとすると、重複部が発生する条件はΔr<0となる。  Next, it is calculated whether or not a meshing overlap portion occurs in each meshing situation of CASE1 to CASE3. First, in the meshes (CASE 1 and CASE 2) of FIGS. 30 and 31, in order to calculate whether or not the mesh overlap portion occurs, if the length of the center line of the circular tooth is shorter than the diameter of the tooth profile reference circle, the mesh is engaged. This means that there is an overlapping part. The center of the large gear (gear reference circle) is the coordinate (Lx, Ly) and the center of the small diameter gear (gear reference circle) is the coordinate (Sx, Sy). The length of is calculated. In the drawing, the movement destination of the tooth profile reference circle (47) at the meshing apex of the large gear is the tooth profile reference circle (49), and the tip of the tooth profile reference circle (48) at the meshing apex of the small gear is the tooth profile reference circle. (50). In this case, if the difference between the circle tooth center line and the diameter of the tooth profile reference circle is Δr, the condition for the occurrence of the overlapping portion is Δr <0.

同様に、図32に示すCASE3では、正しい伝達角度で、小径の歯車の噛合い基準点と大径の歯車の歯形基準円の外周との重複部を、各角度ごとに算出するものである。図中、大きい歯車の噛合い頂点の歯形基準円(47)の移動先が歯形基準円(49)であり、小さい歯車の噛合い頂点の歯形基準円(48)が移動した先が歯形基準円(50)である。小径の歯車の噛合い基準点の座標(SPx,SPy)と大径の歯車の歯形基準円(49)の中心の座標(Lx,Ly)との距離が、歯形基準円の半径より小さければ、噛合い重複部が発生していることになる。小径の歯車の噛合い基準点と大径の歯車の歯形基準円の中心との距離と、歯形基準円の半径との差をΔPrとすると、重複部が発生する条件はΔPr<0となる。  Similarly, in CASE 3 shown in FIG. 32, the overlapping portion between the meshing reference point of the small-diameter gear and the outer periphery of the tooth profile reference circle of the large-diameter gear is calculated for each angle at the correct transmission angle. In the drawing, the movement destination of the tooth profile reference circle (47) at the meshing apex of the large gear is the tooth profile reference circle (49), and the tip of the tooth profile reference circle (48) at the meshing apex of the small gear is the tooth profile reference circle. (50). If the distance between the coordinates (SPx, SPy) of the meshing reference point of the small diameter gear and the coordinates (Lx, Ly) of the center of the tooth profile reference circle (49) of the large gear is smaller than the radius of the tooth profile reference circle, The meshing overlap portion is generated. Assuming that the difference between the mesh reference point of the small-diameter gear and the center of the tooth profile reference circle of the large-diameter gear and the radius of the tooth profile reference circle is ΔPr, the condition for the overlapping portion to be generated is ΔPr <0.

速度伝達比が1対1(6歯対6歯)の歯車で、図30のCASE1と、図31のCASE2の噛合いの状態の演算を行った結果が図33の表であり、図32のCASE3の噛合いの状態での演算を行った結果が図34の表である。ΔrとΔPrの値は歯形基準円の半径を1とした値であり、SnとLnが12であって、図33は角度を0から30度の間で2.5度ずつずらして演算している。速度伝達比が1対1(6歯対6歯)の歯車では演算結果により噛合い重複部は発生していない。演算結果のΔrとΔPrにマイナスの値が出ると、噛合い重複部が発生していることになる。先に説明した図14、図15はCADの作画上のバックラッシュの角度をグラフ化したものであるが、図33、図34表は正しい伝達角度での歯形基準円の重複距離(隙間)を演算によって導き出すものである。  FIG. 33 is a table showing the result of calculating the meshing state of CASE 1 in FIG. 30 and CASE 2 in FIG. 31 with a gear having a speed transmission ratio of 1: 1 (6 teeth to 6 teeth). FIG. 34 is a table showing the results of calculation in the case 3 meshing state. The values of Δr and ΔPr are values with the radius of the tooth profile reference circle being 1, Sn and Ln are 12, and FIG. 33 is calculated by shifting the angle by 2.5 degrees between 0 and 30 degrees. Yes. In a gear having a speed transmission ratio of 1: 1 (6 teeth vs. 6 teeth), there is no meshing overlap due to the calculation result. If negative values appear in Δr and ΔPr of the calculation result, a meshing overlap portion has occurred. 14 and 15 described above are graphs of the angle of backlash on the CAD drawing, but the tables in FIGS. 33 and 34 show the overlapping distance (gap) of the tooth profile reference circle at the correct transmission angle. It is derived by calculation.

次に、図35、図36の表は速度伝達比が1対10(3歯対30歯)の歯車の演算を行ったものである。図35は角度θを小径側で5度ずつずらし同時に大径側で0.5度ずつずらして、噛合いのパターンのCASE1、CASE2、CASE3に分けて演算したものである。ΔrとΔPrの値は歯形基準円の直径を1とした値である。演算結果より、非常に僅かな値ではあるが、ΔrとΔPrのマイナスの値(図中、参照符号54、55、56で示す。)が出てきており、噛合い重複部が発生しているものである。  Next, the tables of FIGS. 35 and 36 are obtained by calculating gears having a speed transmission ratio of 1 to 10 (3 teeth to 30 teeth). In FIG. 35, the angle θ is shifted by 5 degrees on the small diameter side and at the same time by 0.5 degrees on the large diameter side, and is calculated for the meshing patterns CASE1, CASE2, and CASE3. The values of Δr and ΔPr are values assuming that the diameter of the tooth profile reference circle is 1. From the calculation results, although they are very small values, negative values of Δr and ΔPr (indicated by reference numerals 54, 55, and 56 in the figure) have come out, and meshing overlapping portions are generated. Is.

このような演算に基づいて、ΔrとΔPrのマイナスの値が生ずる噛合い重複部を除去することで、伝達誤差とバックラッシュがゼロの歯車の形成が可能になるものである。ΔrとΔPrのマイナスの値が生ずる噛合い重複部を除去することを定義すると、第4の条件として、速度伝達比が1対1以外の場合は、正しい伝達角度での噛合いの全ての位相において、歯車平面形状の噛合い基準点を残し噛合い重複部を削り、その歯面の整形をすることを条件とする。図30乃至図32の各状況において、噛合い頂点ではバックラッシュがゼロで噛合い重複部が無く噛合っている。双方の歯車の噛合い基準点は歯車基準円の中心を軸に回転しているため、噛合い基準点を残し噛合い重複部を削ると、正しい伝達角度での衝突が無い歯形を整形できるものである。  Based on such a calculation, a gear overlap with zero transmission error and backlash can be formed by removing the meshing overlap portion where negative values of Δr and ΔPr are generated. If it is defined to remove the meshing overlap where negative values of Δr and ΔPr occur, the fourth condition is that if the speed transmission ratio is other than 1: 1, all phases of meshing at the correct transmission angle In the above, it is a condition that the meshing reference point of the gear plane shape is left and the meshing overlapping portion is cut and the tooth surface is shaped. 30 to 32, at the meshing apex, the backlash is zero and there is no meshing overlapping portion and meshing is performed. Since the meshing reference point of both gears rotates around the center of the gear reference circle, if the meshing overlapping point is removed leaving the meshing reference point, it is possible to shape the tooth profile without collision at the correct transmission angle It is.

速度伝達比が1対1以外の場合は先の第2の条件(“第1の条件の平歯車を軸方向に重ねると共に所定角度ずつずらせて該軸周りに形成される歯車外形の包絡線を外形としたヘリカルギアを形成するものであり、該積層した平歯車の全てで噛合い頂点は正しい伝達角度であり、噛合い頂点での噛合いのバックラッシュがゼロである。”)を満足させるために、第4の条件の整形(“歯車平面形状すなわち平歯車の噛合いの全ての位相において、噛合い基準点を残して噛合い重複部を削り、その歯面の整形をすること”)をすることで、歯車装置が構成される。  If the speed transmission ratio is other than 1: 1, the second condition ("the spur gear of the first condition is overlapped in the axial direction and shifted by a predetermined angle to form an envelope of the outer shape of the gear formed around the axis". A helical gear having an outer shape is formed, and in all of the stacked spur gears, the meshing vertex is the correct transmission angle, and the meshing backlash at the meshing vertex is zero. ”) Therefore, shaping of the fourth condition (“gear plane shape, ie, in all phases of meshing of the spur gear”, the meshing overlapping portion is removed leaving the meshing reference point and the tooth surface is shaped ”) By doing so, a gear device is configured.

この第4の条件の内容で、歯面と歯先を整形した歯車の噛合いが、図37〜図46で示される。噛合い重複部の大きさは、速度伝達比の差の大きな歯車であっても極僅かな値であって、偏差許容の大きな材質の歯車では偏差許容の範囲に入ってしまう程度である。  FIG. 37 to FIG. 46 show the meshing of the gear with the tooth surface and the tooth tip shaped under the contents of the fourth condition. The size of the meshing overlap portion is very small even for a gear having a large difference in speed transmission ratio, and it is in a range where a gear made of a material having a large deviation allowance falls within the allowance for deviation.

上記の歯形の整形により、先に説明した第1の条件の“歯車平面形状(スパーギア)において、全ての噛合い位相でバックラッシュの範囲に正しい伝達角度が含まれている形状である。”は実現している。  By shaping the tooth profile described above, the first condition described above, “in the gear plane shape (spur gear), is a shape in which the correct transmission angle is included in the backlash range in all meshing phases”. Realized.

図43、図44の重複部(54、55、56)の削除方法は1/2周期の噛合い位相幅にて、全ての回転角度で、伝達誤差とバックラッシュをゼロにするものであるが、3歯の歯車(57)の谷が浅いので、噛合いの強度が弱くなるため、このような歯車の歯数が少ない場合は、噛合いの深い10歯の歯車(58)の谷をバックラッシュがゼロの噛合い基準点として、噛合い位相幅を1周期とするもので、その重複部(54、55、56)の削除方法は図45、図46となるものである。  The method of deleting the overlapping portions (54, 55, 56) in FIGS. 43 and 44 is to reduce transmission error and backlash to zero at all rotation angles with a meshing phase width of 1/2 cycle. Since the valley of the three-tooth gear (57) is shallow, the meshing strength is weakened. Therefore, when the number of teeth of such a gear is small, the valley of the deeply meshed ten-tooth gear (58) is backed. As the mesh reference point with zero rush, the mesh phase width is set to one cycle, and the method of deleting the overlapping portions (54, 55, 56) is as shown in FIGS.

図39乃至図46のように、歯車平面形状にて噛合い頂点以外で正しい伝達角度で接する面を整形し、平歯車を軸方向に重ねると共に所定角度ずつずらせて該軸周りに形成される歯車外形の包絡線を外形とするヘリカルギアにすると、噛合い接線上のいずれかに、噛合いの反対側の歯面に、正しい伝達角度で接する面があり、歯車平面形状の噛合い頂点以外で、正しい伝達角度でバックラッシュをゼロにする形体を構成するために、先の第3の条件の“ヘリカルギアの噛合い位相幅が1/2周期以上である。”は、1/2周期の噛合い位相幅を少なく出来るものである。この少なく出来る位相幅は、歯車の速度伝達比の違いや歯面の整形の違いで変わるものである。  As shown in FIGS. 39 to 46, the gear is formed around the shaft by shaping the surface contacting with the correct transmission angle other than the meshing apex in the gear plane shape, overlapping the spur gear in the axial direction and shifting it by a predetermined angle. If a helical gear with an outer envelope is used as an outer shape, there is a surface that is in contact with the tooth surface on the opposite side of the mesh at the correct transmission angle on any of the mesh tangents. In order to construct a configuration in which backlash is zero at a correct transmission angle, the above-mentioned third condition “helical gear meshing phase width is ½ period or more” is ½ period. The meshing phase width can be reduced. The phase width that can be reduced varies depending on the difference in gear speed transmission ratio and tooth surface shaping.

歯車装置について、その設計法をまとめると以下のように説明される。先ず、速度伝達比が1対1の歯車装置の場合は、歯車基準円の円周上に中心が在る歯形基準円が連続に接して並んでおり、限界隙間の大きさで歯先は歯形基準円に対し僅かに内周側で、歯底は僅かに外周側に形成され、噛合い頂点で、歯車構造に推定される偏差の推定距離を歯車同士の中心線方向に移動した重複部分が削られるものであり、平歯車を軸方向に重ねると共に所定角度ずつずらせて該軸周りに形成される歯車外形の包絡線を外形とするヘリカルギアを構成し、その平歯車で、全ての積層される平歯車の噛合い頂点を正しい伝達角度にすると共に噛合い接線上に1/2周期以上の噛合い位相幅を設けることを設計方法とする。  The design method of the gear device can be summarized as follows. First, in the case of a gear device having a one-to-one speed transmission ratio, tooth profile reference circles having centers on the circumference of the gear reference circle are continuously in contact with each other. There is an overlapping part which is formed on the inner circumference side slightly with respect to the reference circle, the tooth bottom is formed slightly on the outer circumference side, and the estimated distance of the deviation estimated in the gear structure is moved in the center line direction between the gears at the meshing apex. A spur gear is overlapped in the axial direction and shifted by a predetermined angle to form a helical gear having an outer envelope of the gear formed around the shaft. The design method is to set the meshing apex of the spur gear to the correct transmission angle and provide a meshing phase width of 1/2 cycle or more on the meshing tangent.

また、速度伝達比が1対1以外の歯車装置の場合は以下のように説明される。歯車基準円の円周上に中心が在る歯形基準円が連続に接して並んでおり、限界隙間の大きさで歯先は歯形基準円に対し僅かに内周側で、歯底は僅かに外周側に形成され、平歯車の形状にて、全ての位相の噛合い重複部の、噛合い基準点を残して削ぎ落とす。また、噛合う部分に対し、限界隙間の幅で上記整形部分の歯形状を削り、噛合い頂点で、歯車構造に推定される偏差の推定距離を歯車同士の中心線方向に移動した重複部分を削る。平歯車を軸方向に重ねると共に所定角度ずつずらせて該軸周りに形成される歯車外形の包絡線を外形とするヘリカルギアを構成し、歯車平面形状で、全ての積層の噛合い頂点を正しい伝達角度にすると共に噛合い接線上に1/2周期程度の噛合い位相幅を設けることを設計方法とする。  In the case of a gear device having a speed transmission ratio other than 1: 1, it will be described as follows. The tooth profile reference circles with the center on the circumference of the gear reference circle are continuously in contact with each other, and the tip of the tooth is slightly inside the tooth profile reference circle and the tooth bottom is slightly It is formed on the outer peripheral side, and is scraped off in the shape of a spur gear, leaving the meshing reference points of the meshing overlapping portions of all phases. Also, for the meshing part, the tooth shape of the shaping part is scraped with the width of the limit gap, and at the meshing apex, the overlapping distance where the estimated distance of the deviation estimated for the gear structure is moved in the direction of the center line between the gears Sharpen. A spur gear is overlapped in the axial direction and shifted by a predetermined angle to form a helical gear with the outer contour of the gear formed around the shaft as the outer shape. The design method is to make the angle and provide a mesh phase width of about ½ period on the mesh tangent.

なお、図17で厚みのある歯車平面形状(スパーギア)を想定すると、図14で示されるバックラッシュがゼロに近い位相に幅があるため、スパーギアの位相を細分化していない、一定角度でずらせて軸方向に積層された歯車であっても、伝達誤差とバックラッシュがゼロに近い歯車を構成することが出来るものである。  Assuming a thick gear plane shape (spur gear) in FIG. 17, the backlash shown in FIG. 14 has a width in the phase close to zero, so the phase of the spur gear is not subdivided and shifted by a certain angle. Even gears stacked in the axial direction can constitute a gear with almost zero transmission error and backlash.

以上に記載された内容が本件より先に提出の、PCT/JP2008/066053の内容である。上記の内容を応用し、噛合う歯車の相互の回転軸が平行でない場合の伝達誤差とバックラッシュがゼロに近い歯車を以下に説明するものである。  The contents described above are the contents of PCT / JP2008 / 066053 submitted before this case. By applying the above contents, gears in which the transmission error and backlash are close to zero when the rotating shafts of the meshing gears are not parallel will be described below.

これより、前記内容を平面の定義から、球面の定義へと置き換えるものである。
図47に示すように、球表面上に球表面歯車を構成すると、噛合う相互の球表面歯車の回転軸線(76)が球の中心を通るもので、球の大きさや歯車の大きさにより、回転軸同士が平行でない、あらゆる軸角度(Aθ)での、歯車の噛合いが可能となるものである。上記の平面上で噛合う歯車平面形状の歯車の設計法の内容と同様に、球表面上に歯車基準円(3)の円周上に中心を持つ複数の歯形基準円(4)を接して配置する。歯車平面形状の内容と同様に球表面上に球表面歯車の形状を構成する。球(77)の表面で球表面歯車が回転軸線(76)を軸として回転しても球表面歯車が球(77)の表面からはみ出ることはなく、球(77)の表面上のみで噛合うものである。
Thus, the content is replaced with the definition of a spherical surface from the definition of a plane.
As shown in FIG. 47, when the sphere surface gear is configured on the sphere surface, the rotation axis (76) of the meshing sphere surface gear passes through the center of the sphere, and depending on the size of the sphere and the size of the gear, The gears can be engaged at any shaft angle (Aθ) where the rotation axes are not parallel to each other. Similar to the content of the design method of the gear of the gear plane shape meshing on the plane, a plurality of tooth profile reference circles (4) having centers on the circumference of the gear reference circle (3) are contacted on the sphere surface. Deploy. The shape of the spherical surface gear is formed on the spherical surface in the same manner as the content of the gear plane shape. Even if the spherical surface gear rotates about the rotation axis (76) on the surface of the sphere (77), the spherical surface gear does not protrude from the surface of the sphere (77) and meshes only on the surface of the sphere (77). Is.

球(77)の表面上で噛合う相互の球表面歯車の回転軸線(76)は球(77)の中心で交差するものである。図48に示されるように、同一の中心を持つ半径の違う複数の球の表面上の球表面歯車を、前記の平面上での第1〜4の条件を満足しながら、球表面歯車を軸方向に同心球積層をすると共に所定角度ずつずらせて該軸周りに形成される歯車外形の包絡線を外形とするスパイラルベベルギアを構成することが、可能となるものである。図48は設計思想が理解しやすい断続的な4層であるが、積層を連続的に細分化して、第1から第3の条件を盛り込み構成すると、図50になるものである。  The rotational axes (76) of the mutual spherical surface gears that mesh on the surface of the sphere (77) intersect at the center of the sphere (77). As shown in FIG. 48, the spherical surface gears on the surfaces of a plurality of spheres having the same center and different radii can be rotated while satisfying the first to fourth conditions on the plane. It is possible to construct a spiral bevel gear that has concentric spheres stacked in the direction and is shifted by a predetermined angle so that the outer shape of the envelope of the outer shape of the gear formed around the axis. FIG. 48 shows intermittent four layers in which the design concept is easy to understand. However, when the layers are continuously subdivided to include the first to third conditions, FIG. 50 is obtained.

図49に示す、最外周の球(77)表面上の歯車基準円(3)を中心に向けて連続的に同心球積層していくと、底が球面の円錐形が構成される。この回転軸線(76)の交差の軸角度(Aθ)は、歯車基準円(3)と球(77)の大きさで任意に設定することが可能であるため、噛合う歯車の相互の回転軸線(76)が平行以外であっても、全ての軸角度で、噛合うことが可能となるものである。  When concentric spheres are continuously stacked toward the center of the gear reference circle (3) on the surface of the outermost peripheral sphere (77) shown in FIG. 49, a conical shape having a spherical bottom is formed. Since the axis angle (Aθ) of the intersection of the rotation axes (76) can be arbitrarily set by the sizes of the gear reference circle (3) and the sphere (77), the mutual rotation axes of the meshing gears Even if (76) is other than parallel, it is possible to engage at all shaft angles.

平面上で円は、球面上でも円であり、外周に変形が無いものであるが、前記の平面形状の歯車の設計法を球表面上に置き換えることによる影響を考察する。
平面から球面に置き換えることで影響が大きくなるのは、平面に対し球の湾曲が大きくなることであり、軸角度(Aθ)が大きくなる、すなわち、球(77)に対し球表面歯車が大きくなることである。軸角度(Aθ)が90度を超えた場合は、球表面歯車の回転軸の回転力の伝達側を球表面歯車の対象側に移すことにより、最大角度を90度として、折り返すことが出来るため、軸角度(Aθ)が90度を最大角度とすることができる。
Although the circle on the plane is also a circle on the spherical surface and the outer periphery is not deformed, the influence of replacing the above-described planar gear design method on the sphere surface will be considered.
The effect of replacing a plane with a spherical surface is that the influence of the sphere on the plane increases, and the axial angle (Aθ) increases, that is, the sphere surface gear increases with respect to the sphere (77). That is. If the shaft angle (Aθ) exceeds 90 degrees, it can be turned back to a maximum angle of 90 degrees by moving the rotational force transmission side of the rotating shaft of the spherical surface gear to the target side of the spherical surface gear. The maximum angle of the shaft angle (Aθ) can be 90 degrees.

前記平面上の第1の条件において、球表面上でも歯形基準円は接して並んでいて、球表面歯車が同じ歯数であれば相互の歯先の移動スピードも、中心線の垂直方向で同じであり、図14の波形の、噛合いのバックラッシュの範囲に正しい伝達角度があることに変わりはなく、第1の条件への影響が無いものである。
前記平面上の第2の条件および第3の条件において、球表面歯車でも、同心球積層により平面の積層と同一の機能を持たせることが可能であり、第2の条件および第3の条件への影響が無いものである。
前記平面上の第4の条件の影響は、球表面上でも歯車基準円と歯形基準円は平面上と同様の構成であり、歯形基準円は接して並んでいるため、噛合い頂点では正しい伝達角度でバックラッシュがゼロであり、また、噛合い頂点からの噛合いの変化に注目した、噛合い基準点の移動は、平面上と球表面上とでは傾向の違いが無いものであり、噛合い重複部の程度に、平面上と球面上との差が発生したとしても、噛合い重複部は削除するものであり、正しい伝達角度での噛合いを構成することには影響がないものである。
上記により、平面形状の歯車の設計法を球表面上に置き換えることによる、前記の第1〜4の条件への影響はないものである。
In the first condition on the plane, the tooth profile reference circles are arranged in contact with each other on the sphere surface, and if the sphere surface gears have the same number of teeth, the movement speeds of the tooth tips are the same in the direction perpendicular to the center line. Thus, there is no change in that the correct transmission angle is in the range of meshing backlash in the waveform of FIG. 14, and there is no influence on the first condition.
In the second condition and the third condition on the plane, even the spherical surface gear can have the same function as that of the plane lamination by the concentric sphere lamination, to the second condition and the third condition. There is no influence of.
The influence of the fourth condition on the plane is that, on the spherical surface, the gear reference circle and the tooth profile reference circle have the same configuration as on the plane, and the tooth profile reference circles are arranged in contact with each other. The backlash is zero at the angle, and the movement of the meshing reference point, focusing on the meshing change from the meshing apex, has no difference in tendency between the plane and the ball surface. Even if there is a difference between the flat surface and the spherical surface to the extent of the overlapping portion, the overlapping overlapping portion is deleted, and there is no effect on configuring the engaging at the correct transmission angle. is there.
By the above, there is no influence on said 1st-4th conditions by replacing the design method of a planar gear with a spherical surface.

上記段落番号の[0068]乃至[0073]が、先に出願の特願2009−26732である。上記の内容を対し、伝達誤差とバックラッシュがゼロに近い歯車が上記以外の内容で可能であるかどうかを考察するものである。  The paragraph numbers [0068] to [0073] are Japanese Patent Application No. 2009-26732 previously filed. In consideration of the above contents, it is considered whether a gear having a transmission error and backlash close to zero is possible with the contents other than the above.

これより、平面上の定義と球表面上の定義の両方を、平面上の定義で説明するものである。
図1、図51乃至図53は、3歯の歯車の歯形基準円(4)が、歯車基準円(3)上に中心を位置し、一方の歯車に歯先が一つで、噛合う他方の歯車に歯底が一つの歯車装置を想定する。
また、これは図5乃至図15と同様に、噛合い周期の起点を噛合い位相0度とし、時計回りの逆回転を「+」の角度とし、時計回り方向を「−」の角度とし、単歯先歯車(86)が規定の角度とし、単歯底歯車(87)のバックラッシュを求めるものである。
この歯車装置の噛合いは、回転角度の0度を基準に対象の噛合いをするものである。
図51の、単歯先歯車(86)が、−46.6度と46.6度を超えると単歯底歯車(87)が空転の状態となる。図53の噛合い周期の起点では、伝達誤差とバックラッシュがゼロになる。
この歯車装置の噛合い角度によるバックラッシュの範囲を図54に示す、単歯底歯車(87)の空転は全角度がバックラッシュで、単歯底歯車(87)が空転しない範囲では、バックラッシュの範囲に正しい伝達角度が含まれているものである。そのため、第1の条件を満足するものであり、第3の条件を、ヘリカルギアの噛合い位相幅を歯車の1回転以上とすることで、伝達誤差とバックラッシュがゼロの歯車装置が可能となる。
以上の内容から、速度伝達比が1対1以外の歯車装置と、噛合う歯車の相互の回転軸が平行でない歯車装置が可能であることは、上記段落番号の[0015]乃至[0073]により導かれる。
Thus, both the definition on the plane and the definition on the surface of the sphere are explained by the definition on the plane.
1, FIG. 51 to FIG. 53, the tooth profile reference circle (4) of a three-tooth gear is centered on the gear reference circle (3), and one tooth tip is engaged with one gear and the other is engaged. A gear device having one tooth base is assumed.
Similarly to FIGS. 5 to 15, the starting point of the meshing period is the meshing phase of 0 degree, the clockwise reverse rotation is the “+” angle, the clockwise direction is the “−” angle, The single-tooth tip gear (86) is set to a specified angle, and the backlash of the single-tooth bottom gear (87) is obtained.
The meshing of this gear device meshes the object with reference to a rotation angle of 0 degree.
When the single-tooth tip gear (86) in FIG. 51 exceeds −46.6 degrees and 46.6 degrees, the single-tooth bottom gear (87) is in an idling state. At the starting point of the meshing period in FIG. 53, the transmission error and backlash are zero.
The range of backlash due to the meshing angle of this gear device is shown in FIG. 54. The idle rotation of the single-tooth bottom gear (87) is backlash in all angles, and the backlash is not caused in the range where the single-tooth bottom gear (87) does not idle. The correct transmission angle is included in the range. Therefore, the first condition is satisfied, and the third condition is that the gear phase of the helical gear is set to one or more rotations of the gear, thereby enabling a gear device with zero transmission error and backlash. Become.
From the above description, it is possible to use a gear device having a speed transmission ratio other than 1: 1 and a gear device in which the rotating shafts of meshing gears are not parallel to each other according to paragraphs [0015] to [0073] above. Led.

さらに、図55では、3歯の歯車の歯形基準円(4)が、歯車基準円(3)上に中心を位置し、歯形基準円(4)と同一の中心で80%の径の歯形基準円(90)の2重の歯形基準円であり、一方の歯車に歯先が一つで、噛合う他方の歯車に歯底が一つの歯車装置を想定し、前記の歯先と歯底の摺接側部の片側を大径の歯形基準円(4)とし、対象の片側を小径の歯形基準円(90)とする。
歯先は、歯形基準円の中心を軸とし、中心線から−45度と45度の各歯形基準円の交点の2箇所の摺接点と、各歯形基準円と歯車基準円との2箇所の交点を結ぶ変形台形の形状を持つ突起の、単歯先2重歯形基準円歯車(91)とする。単歯底2重歯形基準円歯車(92)は、歯先の頂点で分別する各歯形基準円を形状とする。
この同心の2つの歯形基準円で構成された、噛合いを考察する。これは、単歯先2重歯形基準円歯車(91)と単歯底2重歯形基準円歯車(92)が、噛合い周期の起点で、大小2つの歯形基準円を中心線で分別し、摺接側部の対象側を別の歯形基準円で構成するものである。これによる、噛合いの状態を図56乃至図61に描画する。
外側の歯形基準円(4)の噛合いは単歯先2重歯形基準円歯車(91)が−42.81度で、単歯底2重歯形基準円歯車(92)が、自由回転できる状態となる。
内側の歯形基準円(90)の噛合いは単歯先2重歯形基準円歯車(91)が38.37度で、単歯底2重歯形基準円歯車(92)が、自由回転できる状態となる。
この噛合いの、噛合い角度によるバックラッシュの範囲を図62に示すものである。この場合も上記段落番号の[0075]と同様に、単歯底2重歯形基準円歯車(92)の空転は全角度がバックラッシュで、空転しない範囲では、バックラッシュの範囲に正しい伝達角度が含まれているものである。そのため、第1の条件を満足するものであり、第3の条件を、ヘリカルギアの噛合い位相幅を歯車の1回転以上とすることで、伝達誤差とバックラッシュがゼロの歯車装置が可能となる。
以上の内容から、速度伝達比が1対1以外の歯車装置と、噛合う歯車の相互の回転軸が平行でない歯車装置が可能であることは、上記段落番号の[0015]乃至[0073]により導かれる。
Further, in FIG. 55, the tooth profile reference circle (4) of the three-tooth gear is centered on the gear reference circle (3) and has the same center as the tooth profile reference circle (4) and has a tooth profile reference of 80% in diameter. A double tooth profile reference circle of a circle (90), assuming a gear device having one tooth tip on one gear and one tooth bottom on the other gear to be meshed, One side of the sliding contact side is a large-diameter tooth profile reference circle (4), and one side of the object is a small-diameter tooth profile reference circle (90).
The tooth tip is centered on the tooth reference circle, and the two sliding contacts at the intersection of each tooth reference circle at −45 degrees and 45 degrees from the center line, and the two tooth contact reference circles and the gear reference circle. A single tooth tip double tooth reference circular gear (91) having a deformed trapezoidal shape connecting the intersections is assumed. The single tooth bottom double tooth profile reference circular gear (92) has a shape of each tooth profile reference circle that is sorted at the apex of the tooth tip.
Consider a mesh consisting of two concentric tooth reference circles. This is because the single tooth tip double tooth shape reference circular gear (91) and the single tooth bottom double tooth shape reference circular gear (92) separate the large and small tooth shape reference circles by the center line at the starting point of the meshing cycle, The object side of the slidable contact side portion is constituted by another tooth profile reference circle. The resulting meshing state is depicted in FIGS.
The meshing of the outer tooth profile reference circle (4) is in a state where the single tooth tip double tooth profile reference circular gear (91) is -42.81 degrees and the single tooth bottom double tooth profile reference circular gear (92) can freely rotate. It becomes.
The meshing of the inner tooth profile reference circle (90) is that the single tooth tip double tooth profile reference circular gear (91) is 38.37 degrees, and the single tooth bottom double tooth profile reference circular gear (92) is free to rotate. Become.
FIG. 62 shows the backlash range of this meshing according to the meshing angle. In this case, as in [0075] in the paragraph number above, the idle rotation of the single-tooth bottom double-tooth reference circular gear (92) is backlash at all angles, and in the range where no idle rotation occurs, the correct transmission angle is within the backlash range. It is included. Therefore, the first condition is satisfied, and the third condition is that the gear phase of the helical gear is set to one or more rotations of the gear, thereby enabling a gear device with zero transmission error and backlash. Become.
From the above description, it is possible to use a gear device having a speed transmission ratio other than 1: 1 and a gear device in which the rotating shafts of meshing gears are not parallel to each other according to paragraphs [0015] to [0073] above. Led.

図55乃至図61では、単歯先2重歯形基準円歯車(91)の歯先を削除の整形をしているが、図63乃至図72では、単歯底2重歯形基準円歯車(92)の歯底を削除の整形をしていているものである。単歯先2重歯形基準円歯車(91)は各歯形基準円を外形とし、2箇所の摺接点の位置は、図55と同じである。単歯底2重歯形基準円歯車(92)の多くの部分において、2箇所の摺接点以外は、単歯先2重歯形基準円歯車(91)の歯先の面に、接触しない変形となる。
図65のバックラッシュの範囲と正しい伝達角度の差が小さくなっているのは、別の歯形基準円の、小径の歯形基準円(90)の単歯底2重歯形基準円歯車(92)の摺接点と、大径の歯形基準円(4)の単歯先2重歯形基準円歯車(91)の歯先が接しているためである。実施形態では突出させない整形をするものである。
図64乃至図72の噛合い角度によるバックラッシュの範囲を表した波形が図73であり。すなわち、バックラッシュの範囲に正しい伝達角度が含まれているものである。そのため、第1の条件を満足するものであり、第3の条件を、ヘリカルギアの噛合い位相幅を歯車の1回転以上とすることで、伝達誤差とバックラッシュがゼロの歯車装置が可能となる。
以上の内容から、速度伝達比が1対1以外の歯車装置と、噛合う歯車の相互の回転軸が平行でない歯車装置が可能であることは、上記段落番号の[0015]乃至[0073]により導かれる。
55 to 61, the tooth tip of the single tooth tip double tooth profile reference circular gear (91) is deleted, but in FIGS. 63 to 72, the single tooth bottom double tooth profile reference circular gear (92) is used. ) Of the root of the tooth is removed. The single tooth tip double tooth profile reference circular gear (91) has each tooth profile reference circle as an outer shape, and the positions of the two sliding contacts are the same as those in FIG. In many parts of the single-tooth bottom double-tooth profile circular gear (92), deformations that do not contact the surface of the tooth-tip of the single-tooth double-tooth profile circular gear (91) other than the two sliding contacts. .
The difference between the range of backlash in FIG. 65 and the correct transmission angle is small for the single tooth bottom double tooth reference circular gear (92) of the small diameter tooth reference circle (90) of another tooth reference reference circle. This is because the sliding contact is in contact with the tooth tip of the single tooth tip double tooth reference circle gear (91) of the large-diameter tooth reference circle (4). In the embodiment, shaping is performed so as not to protrude.
FIG. 73 shows a waveform representing the backlash range according to the meshing angle shown in FIGS. That is, the correct transmission angle is included in the backlash range. Therefore, the first condition is satisfied, and the third condition is that the gear phase of the helical gear is set to one or more rotations of the gear, thereby enabling a gear device with zero transmission error and backlash. Become.
From the above description, it is possible to use a gear device having a speed transmission ratio other than 1: 1 and a gear device in which the rotating shafts of meshing gears are not parallel to each other according to paragraphs [0015] to [0073] above. Led.

3歯の噛合った歯車装置の歯形基準円(4)の構成は、図29の、図中の左の歯車基準円(3)に6個の歯形基準円(4)の同じ構成が噛合った形状であり、図中の左の歯形基準円(4)の構成のみで判断できる。
すなわち、3歯の歯車の、噛合い頂点での、噛合い基準点の歯形基準円(4)の中心からの角度は、中心線から60度であり、図55乃至図73及び、上記段落番号の[0015]乃至[0077]により導かれる内容により、図29の様な連続して接した歯形基準円により構成された歯車装置であっても、噛合い基準点以外の歯形基準円上の摺接点であっても、第1の条件を満足するものであり、伝達誤差とバックラッシュがゼロの歯車装置が可能となるものである。
The configuration of the tooth profile reference circle (4) of the gear device with three teeth meshed with the same configuration of the six tooth profile reference circles (4) with the gear reference circle (3) on the left in FIG. It can be determined only by the configuration of the left tooth profile reference circle (4) in the figure.
That is, the angle from the center of the tooth reference circle (4) of the meshing reference point at the meshing apex of the three-tooth gear is 60 degrees from the center line, and FIG. 55 to FIG. According to the contents derived from [0015] to [0077] of FIG. 29, even a gear device configured by continuously contacting tooth profile reference circles as shown in FIG. 29 can slide on the tooth profile reference circles other than the mesh reference points. Even a contact point satisfies the first condition, and a gear device with zero transmission error and backlash becomes possible.

正確な回転の歯車は、多種の装置の精度を上げ、騒音の低下、エネルギー損失の低下、高速回転の優位性があり、産業上の利用価値は高いものである。  Accurately rotating gears increase the accuracy of various devices, have low noise, low energy loss, and high-speed rotation, and have high industrial utility value.

1 スパイラルベベルギア1
2 スパイラルベベルギア2
3 歯車基準円
4 歯形基準円
5 歯先平坦部
6 歯底平坦部
7 円歯の歯車
8 円歯の歯車
9 噛合い接線(ピッチ点)
10 中心線
11 歯形基準円の回転移動軌跡(円歯の歯車(7))
12 歯形基準円の回転移動軌跡(円歯の歯車(8))
13 歯形基準円の回転移動位置(円歯の歯車(7))
14 歯形基準円の回転移動位置(円歯の歯車(8))
15 歯形基準円の歯先の回転移動量
16 歯形基準円の歯底の回転移動量
17 歯車基準円の中心からの直線
18 歯形基準が楕円の回転移動位置
19 歯形基準が楕円の回転移動位置
20 歯形基準が楕円の位相0度の位置
21 噛合いの重複部
22 従来歯の歯車
23 従来歯の歯車
24 円歯の「+」方向のバックラッシュ角度の波形
25 円歯の「−」方向のバックラッシュ角度の波形
26 従来歯の「+」方向のバックラッシュ角度の波形
27 従来歯の「−」方向のバックラッシュ角度の波形
28 従来歯のヘリカルギア
29 円歯のヘリカルギア
30 円歯の歯先の頂点
31 円歯の歯底の頂点
32 中心線に近い角度の歯面の接触面
33 整形した歯車
34 整形した歯車
35 整形した歯車(33)の歯形基準円
36 整形した歯車(34)の歯形基準円
37 中心線方向の重複部
38 偏差許容の隙間
39 3歯の歯形基準円
40 30歯の歯形基準円
41 30歯の歯車基準円
42 3歯の歯形基準円の歯先の移動の軌跡
43 30歯の歯形基準円の歯先の移動の軌跡
44 3歯の歯車の形状
45 30歯の歯車の形状の一部
46 3歯と30歯の歯底の形状の重ね合わせ
47 大きい歯車の噛合い頂点の歯形基準円
48 小さい歯車の噛合い頂点の歯形基準円
49 大きい歯車の移動先の歯形基準円
50 小さい歯車の移動先の歯形基準円
51 円歯中心線
52 噛合い基準点
53 噛合い基準点を示す矢印
54 3歯対30歯のCASE1の噛合いの重複部
55 3歯対30歯のCASE2の噛合いの重複部
56 3歯対30歯のCASE3の噛合いの重複部
57 条件4の整形がされた3歯の歯車
58 条件4の整形がされた30歯の歯車
61 凹部
62 凸部
71 回転軸1
72 回転軸2
73 噛合い頂点の歯形基準円の中心を角とする長方形1
74 回転移動先の歯形基準円の中心を角とする長方形2
75 球の中心
76 回転軸線
77 球
78 球(77)の内側に積層される同心の球
79 球(78)の内側に積層される同心の球
80 球(79)の内側に積層される同心の球
81 球表面歯車
82 球表面歯車(81)の内側に同心球積層される球表面歯車
83 球表面歯車(82)の内側に同心球積層される球表面歯車
84 球表面歯車(83)の内側に同心球積層される球表面歯車
85 球の中心まで同心球積層される歯車基準円
86 単歯先歯車
87 単歯底歯車
88 単歯底歯車の「+」方向のバックラッシュ角度の波形
89 単歯底歯車の「−」方向のバックラッシュ角度の波形
90 内側2重歯形基準円
91 単歯先2重歯形基準円歯車
92 単歯底2重歯形基準円歯車
LR 大きい歯車の歯車基準円の半径
SR 小さい歯車の歯車基準円の半径
Lθ 大きい歯車の回転移動角度(噛合い周期の起点からの回転角度)
Sθ 小さい歯車の回転移動角度(噛合い周期の起点からの回転角度)
Aθ 軸角度
Δx x軸方向の変化量
Δy y軸方向の変化量
r 歯形基準円の半径
n 歯形基準円数
Δr 歯形基準円の重複量
ΔPr 一方の歯車の噛合い基準点と他方の歯車の歯形基準円との重複量
x0 噛合い頂点で噛合っている歯形基準円のx軸方向の中心距離
y0 噛合い頂点で噛合っている歯形基準円のy軸方向の中心距離
θx 回転移動先で噛合っている歯形基準円のx軸方向の中心距離
θy 回転移動先で噛合っている歯形基準円のy軸方向の中心距離
Ln 大きい歯車の歯形基準円の数
Sn 小さい歯車の歯形基準円の数
Sx 回転移動先の小さい歯車の歯形基準円の中心のx軸の座標
Sy 回転移動先の小さい歯車の歯形基準円の中心のy軸の座標
Lx 回転移動先の大きい歯車の歯形基準円の中心のx軸の座標
Ly 回転移動先の大きい歯車の歯形基準円の中心のy軸の座標
SPx 回転移動先の小さい歯車の噛合い基準点のx軸の座標
SPy 回転移動先の小さい歯車の噛合い基準点のy軸の座標
1 Spiral bevel gear 1
2 Spiral bevel gear 2
3 Gear Reference Circle 4 Tooth Profile Reference Circle 5 Tooth Flat Flat Part 6 Tooth Flat Flat Part 7 Circular Tooth Gear 8 Circular Tooth Gear 9 Meshing Tangent (Pitch Point)
10 Centerline 11 Tooth profile reference circle rotational movement trajectory (circular gear (7))
12 Tooth profile reference circle rotational movement trajectory (circle gear (8))
13 Rotational movement position of tooth profile reference circle (circular gear (7))
14 Rotational movement position of tooth profile reference circle (circular gear (8))
15 Rotational movement amount of tooth tip of tooth profile reference circle 16 Rotational movement amount of tooth bottom of tooth profile reference circle 17 Straight line from center of gear reference circle 18 Rotation movement position of tooth profile reference being ellipse 19 Rotation movement position of tooth profile reference being ellipse 20 Position at which the tooth profile reference is an ellipse phase 0 degree 21 Duplicated portion 22 Conventional gear 23 Conventional tooth gear 24 Backlash angle waveform of circular tooth “+” direction 25 Back of circular tooth “−” direction Waveform of rush angle 26 Waveform of backlash angle of “+” direction of conventional tooth 27 Waveform of backlash angle of “−” direction of conventional tooth 28 Helical gear of conventional tooth 29 Helical gear of circular tooth 30 Tip of tooth of circular tooth Vertex 31 Vertex of tooth root 32 Contact surface of tooth surface at angle close to center line 33 Shaped gear 34 Shaped gear 35 Tooth shape reference circle of shaped gear (33) 36 Shaped gear (3 4) Tooth profile reference circle 37 Overlapping portion in the center line direction 38 Deviation allowable gap 39 3 tooth profile reference circle 40 30 tooth profile reference circle 41 30 tooth gear reference circle 42 3 tooth profile reference circle Trajectory of movement 43 Trajectory of movement of tooth tip of tooth profile reference circle of 30 teeth 44 Shape of gear of 3 teeth 45 Part of shape of gear of 30 teeth 46 Superposition of shapes of tooth base of 3 teeth and 30 teeth 47 Large Tooth profile reference circle at the meshing apex of the gear 48 Tooth profile reference circle at the meshing vertex of the small gear 49 Tooth profile reference circle at the move destination of the large gear 50 Tooth profile reference circle at the move destination of the small gear 51 Circular tooth center line 52 Engagement reference point 53 Arrow indicating meshing reference point 54 Duplicated portion of CASE1 meshing of 3 teeth vs. 30 teeth 55 Duplicated portion of meshing of CASE2 of 3 teeth vs. 30 teeth 56 Duplicated portion of meshing of CASE3 of 3 teeth vs. 30 teeth 57 Three-tooth gear shaped according to condition 4 5 Conditions of 30 teeth shaping is the fourth gear 61 recess 62 protrusion 71 rotating shaft 1
72 Rotating shaft 2
73 Rectangle 1 with the center of the tooth profile reference circle at the top of the mesh as the corner
74 Rectangle 2 whose corner is the center of the tooth profile reference circle
75 Center of sphere 76 Axis of rotation 77 Sphere 78 Concentric sphere stacked inside sphere (77) 79 Concentric sphere stacked inside sphere (78) 80 Concentric sphere stacked inside sphere (79) Sphere 81 Sphere surface gear 82 Sphere surface gear laminated concentrically on the inside of sphere surface gear (81) 83 Sphere surface gear laminated on the inside of sphere surface gear (82) 84 Inside of ball surface gear (83) Spherical surface gears stacked concentrically on the sphere 85 Gear reference circles stacked concentrically to the center of the sphere 86 Single tooth tip gear 87 Single tooth bottom gear
88 Waveform of backlash angle in the “+” direction of the single-tooth bottom gear 89 Waveform of backlash angle in the “−” direction of the single-tooth bottom gear 90 Inner double tooth reference circle 91 Single tooth tip double tooth reference circular gear 92 Single tooth bottom double tooth profile reference circular gear
LR Radius of gear reference circle for large gear
SR Radius of gear reference circle for small gears
Lθ Large gear rotational movement angle (rotational angle from the starting point of the meshing cycle)
Sθ Rotational movement angle of small gear (rotation angle from the starting point of meshing cycle)
Aθ Axis angle Δx Amount of change in x-axis direction Δy Amount of change in y-axis direction r Radius of tooth profile reference circle n Number of tooth profile reference circles Δr Amount of overlap of tooth profile reference circles ΔPr Engagement reference point of one gear and tooth profile of the other gear Amount of overlap with the reference circle x0 Center distance in the x-axis direction of the tooth profile reference circle meshed at the meshing vertex y0 Center distance in the y-axis direction of the tooth profile reference circle meshed at the meshing vertex θx Engage at the rotational movement destination Center distance in the x-axis direction of the tooth profile reference circle that is in contact with it.
Ln Number of tooth profile reference circles for large gear
Sn Number of tooth profile reference circles for small gears
Sx The x-axis coordinate of the center of the tooth profile reference circle of the small gear
Sy Coordinate of the y-axis at the center of the tooth profile reference circle of the small gear
Lx Coordinate of the x axis of the center of the tooth profile reference circle of the large gear
Ly The coordinate of the y-axis of the center of the tooth profile reference circle of the gear with a large rotational movement destination
SPx The x-axis coordinate of the meshing reference point of the small rotating gear
SPy The y-axis coordinate of the meshing reference point of the small rotating gear

Claims (3)

第1の形体として平面上において、平歯車を軸方向に平面積層すると共に所定角度ずつずらせて該軸周りに形成される歯車外形の包絡線を外形とするヘリカルギアであり、該ヘリカルギア同士を噛合するように組み合わせた歯車装置であって、
第2の形体として球表面上において、球表面歯車を軸方向に同心球積層をすると共に所定角度ずつずらせて該軸周りに形成される歯車外形の包絡線を外形とするスパイラルベベルギアであり、該スパイラルベベルギア同士を噛合するように組み合わせた歯車装置であって、
上記の平面上および球表面上において、単数もしくは複数の歯形基準円が、歯車基準円の円周上に中心が位置し、該歯形基準円の歯車基準円外周側もしくは歯車基準円内周側と、該歯車基準円の円周上に沿う形状を外形とし、平面上もしくは球表面上に該外形を構成するもので、歯車基準円外周側と歯車基準円内周側の該歯形基準円上の該外形を変形するものであり、該歯形基準円上の噛合う摺接側部の一方において、歯先と歯底の組が、一部摺接部と面摺接部の組となる歯形状とし、
正しい伝達角度において、該一部摺接部と重複する部分を削除し、他の噛合い重複部は噛合いのどちらか一方の重複部分を削除するものであり、噛合いのいずれかに、伝達摺接部の歯形状を構成し、
平面積層および同心球積層された該歯車装置の全ての噛合いで、該伝達摺接部を構成する噛合い位相幅を有し、
全ての噛合が正しい伝達角度であることを特徴とする歯車装置。
The first form is a helical gear in which a spur gear is planarly laminated in the axial direction on a plane and is shifted by a predetermined angle to form an outer envelope of a gear outer shape formed around the shaft. A gear device combined to mesh,
A spiral bevel gear having a spherical outer gear as an outer shape on the surface of the sphere as a second form, wherein the spherical surface gears are stacked concentrically in the axial direction and shifted by a predetermined angle to form a gear outer shape envelope around the shaft, A gear device that combines spiral bevel gears to mesh with each other,
On the plane and the sphere surface, one or more tooth profile reference circles are centered on the circumference of the gear reference circle, and the gear reference circle outer periphery side or the gear reference circle inner periphery side of the tooth reference reference circle The outer shape is a shape along the circumference of the gear reference circle, and the outer shape is formed on a flat surface or a spherical surface. On the tooth profile reference circle on the gear reference circle outer periphery side and the gear reference circle inner periphery side. The outer shape is deformed, and the tooth shape in which the pair of the tooth tip and the tooth bottom is a part of the sliding contact portion and the surface sliding contact portion on one of the sliding contact side portions on the tooth profile reference circle. age,
At the correct transmission angle, the part that overlaps with the sliding contact part is deleted, and the other meshing overlapping part deletes one of the overlapping parts. Configure the tooth shape of the sliding contact part,
The meshing phase width that constitutes the transmission sliding contact portion in all the meshing of the gear devices laminated in plane and concentric spheres,
A gear device characterized in that all meshing is at a correct transmission angle.
請求項1記載の歯形基準円が、同心で径を異にした2重であり、摺接側部の一方が小径の歯形基準円で構成され、他方が大径の歯形基準円で構成される歯車装置。  The tooth profile reference circle according to claim 1 is a concentric double with different diameters, one of the sliding contact side portions is configured with a small diameter tooth profile reference circle, and the other is configured with a large diameter tooth profile reference circle. Gear device. 請求項1の歯形基準円の構成において、上記の歯車基準円の円周上に中心が位置する該歯形基準円が、連続に接して配置され、歯車基準円外周側の該歯形基準円と、歯車基準円内周側の該歯形基準円とを交互に外形とし、噛合い基準点以外を上記一部摺接部とし、該一部摺接部と重複している噛合い重複部を削除し、他の噛合い重複部は噛合いのどちらか一方の重複部分を削除することを特徴とする請求項1記載の歯車装置。  In the configuration of the tooth profile reference circle according to claim 1, the tooth profile reference circle whose center is located on the circumference of the gear reference circle is continuously disposed, and the tooth profile reference circle on the outer periphery side of the gear reference circle; The tooth reference circle on the inner circumference side of the gear reference circle is made into an outer shape alternately, the part other than the mesh reference point is used as the part sliding contact part, and the mesh overlapping part overlapping the part sliding contact part is deleted. 2. The gear device according to claim 1, wherein the other meshing overlapping portion deletes one of the meshing overlapping portions.
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