JP2012218044A - Method for manufacturing gear structure, and intermediate structure of the gear structure - Google Patents
Method for manufacturing gear structure, and intermediate structure of the gear structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012218044A JP2012218044A JP2011087826A JP2011087826A JP2012218044A JP 2012218044 A JP2012218044 A JP 2012218044A JP 2011087826 A JP2011087826 A JP 2011087826A JP 2011087826 A JP2011087826 A JP 2011087826A JP 2012218044 A JP2012218044 A JP 2012218044A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- groove
- outer periphery
- axial direction
- cylindrical member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
- B21K1/30—Making machine elements wheels; discs with gear-teeth
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K25/00—Uniting components to form integral members, e.g. turbine wheels and shafts, caulks with inserts, with or without shaping of the components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F17/00—Special methods or machines for making gear teeth, not covered by the preceding groups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P11/00—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/14—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass gear parts, e.g. gear wheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/17—Toothed wheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/0018—Shaft assemblies for gearings
- F16H57/0025—Shaft assemblies for gearings with gearing elements rigidly connected to a shaft, e.g. securing gears or pulleys by specially adapted splines, keys or methods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Description
本発明は、歯車構造体の製造方法及び歯車構造体の中間構造体に関する。 The present invention relates to a manufacturing method of a gear structure and an intermediate structure of the gear structure.
動力伝達装置等において、例えば減速比を調整するために歯車構造体が広く使用されている。この種の歯車構造体は、軸部材の外周に、通常2つの歯車が軸方向に隣接して形成されている。そして、一方側の歯車を該歯車構造体の前段側の歯車と噛合させ、他方側の歯車を、該歯車構造体の後段側の歯車と噛合させる。各歯車の歯数を変えることで、該歯車構造体を介して動力伝達装置全体の減速比を調整することができる。 In a power transmission device or the like, a gear structure is widely used to adjust a reduction ratio, for example. In this type of gear structure, normally two gears are formed adjacent to each other in the axial direction on the outer periphery of a shaft member. Then, the gear on one side is engaged with the gear on the front stage side of the gear structure, and the gear on the other side is engaged with the gear on the rear stage side of the gear structure. By changing the number of teeth of each gear, the reduction ratio of the entire power transmission device can be adjusted via the gear structure.
歯車構造体の軸部材に歯車を固定する方法の1つとして、例えば産業用ロボットの関節駆動のための減速装置等、バックラッシを嫌う用途においては、塑性流動を利用した結合(塑性結合)によって歯車を軸部材に固定する手法が提案されている。これは、軸部材の外周に軸方向に沿って溝を形成し、歯車本体を軸方向に荷重を加えながら該軸部材の外周に押し込むことによって該歯車本体の内周面を溝内に塑性流動させるものである。 As one of the methods for fixing the gear to the shaft member of the gear structure, for example, a reduction gear for driving a joint of an industrial robot or the like, in applications that do not like backlash, the gear is connected by using plastic flow (plastic connection). There has been proposed a method of fixing the shaft to the shaft member. This is because a groove is formed along the axial direction on the outer periphery of the shaft member, and the gear body is pushed into the outer periphery of the shaft member while applying a load in the axial direction, whereby the inner peripheral surface of the gear body is plastically flowed into the groove. It is something to be made.
但し、この手法では、軸部材に2個の歯車が軸方向に隣接して形成されている歯車構造体の場合、軸部材に塑性結合をするための溝を形成する工程と、該溝に隣接して歯車を形成する工程と、を別個に実施する必要がある。そのため、特許文献1では、塑性結合を行うための溝とその隣に隣接して形成するべき歯車とを一直線に(同時に)加工することで、より効率的な生産を実現可能とした技術を開示している。 However, in this method, in the case of a gear structure in which two gears are formed adjacent to the shaft member in the axial direction, a step of forming a groove for plastic coupling to the shaft member and the adjacent groove Thus, it is necessary to carry out the step of forming the gear separately. Therefore, Patent Document 1 discloses a technique that can realize more efficient production by processing a groove for plastic bonding and a gear to be formed adjacent to the groove in a straight line (simultaneously). is doing.
しかしながら、この特許文献1にて開示された生産手法は、必然的に隣接して形成した歯車が形成された後に塑性結合を行うことになることから、軸部材が中空の筒状部材であった場合には、該筒状部材が塑性結合の際に変形してしまい、とりわけ(塑性結合を行う歯車と隣接して設けられている)歯車の形成精度を正確に保てないことがある、という問題があった。 However, since the production method disclosed in Patent Document 1 inevitably performs plastic coupling after the adjacently formed gears are formed, the shaft member is a hollow cylindrical member. In this case, the cylindrical member may be deformed during the plastic coupling, and in particular, the formation accuracy of the gear (provided adjacent to the gear that performs the plastic coupling) may not be accurately maintained. There was a problem.
この問題は、該筒状部材の肉厚が外径に対して薄いときほど、顕著になる傾向がある。換言するならば、この問題は、筒状部材の肉厚を増大することによってある程度回避することができる。しかしながら、筒状部材の肉厚の増大は、単に歯車構造体(ひいては歯車構造体が組み込まれた動力伝達装置)の重量増大、コストの増大を招くだけでなく、確保したい中空部の空間がそれだけ小さくなってしまうことを意味し、デメリットが大きい。 This problem tends to become more prominent as the thickness of the cylindrical member is thinner than the outer diameter. In other words, this problem can be avoided to some extent by increasing the wall thickness of the tubular member. However, the increase in the thickness of the cylindrical member not only increases the weight and cost of the gear structure (and thus the power transmission device incorporating the gear structure), but also increases the space of the hollow portion to be secured. It means that it will become smaller, and there are great disadvantages.
本発明は、このような従来な問題を解消するためになされたものであって、筒状部材の外周に複数の歯車を軸方向に隣接して形成した歯車構造体を精度よく製造することのできる歯車構造体の製造方法、及び、該製造方法を実施するのに好適な歯車構造体の中間構造体を提供することをその課題としている。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and accurately manufactures a gear structure in which a plurality of gears are formed adjacent to each other in the axial direction on the outer periphery of a cylindrical member. It is an object of the present invention to provide a gear structure manufacturing method that can be used, and an intermediate structure of a gear structure suitable for carrying out the manufacturing method.
本発明は、筒状部材の外周に、少なくとも2個の歯車を軸方向に隣接して形成する歯車構造体の製造方法であって、前記筒状部材の外周に、前記2個の歯車のうちの一方の歯車を組み込むための溝を形成する第1工程と、前記筒状部材の外周に、前記2個の歯車のうち、他方の歯車を、該他方の歯車の軸方向両端部での歯底円径が異なるように形成する第2工程と、前記溝の外周に、前記一方の歯車の歯車本体を軸方向に沿って押し込み、該歯車本体を塑性流動によって前記溝の外周に固定することによって当該一方の歯車を形成する第3工程と、を含むことにより、上記課題を解決したものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a gear structure in which at least two gears are formed adjacent to each other in the axial direction on the outer periphery of a cylindrical member, and the outer periphery of the cylindrical member includes the two gears. A first step of forming a groove for incorporating one of the gears, and the other gear of the two gears on the outer periphery of the cylindrical member, and teeth at both axial ends of the other gear. A second step of forming different bottom circle diameters, and pushing the gear main body of the one gear into the outer periphery of the groove along the axial direction, and fixing the gear main body to the outer periphery of the groove by plastic flow. The above-mentioned problem is solved by including the third step of forming the one gear.
発明者の観察によれば、筒状部材の外周に2個(以上)の歯車を軸方向に隣接して形成する歯車構造体において、少なくとも一方の歯車を塑性結合によって形成する場合、特に塑性結合する歯車と隣接した歯車(他方の歯車)が、該筒状部材の変形の影響を受けて筒状部材の軸心に対して傾いてしまう傾向がある。 According to the inventor's observation, in the gear structure in which two (or more) gears are formed adjacent to each other in the axial direction on the outer periphery of the cylindrical member, in particular, when at least one gear is formed by plastic coupling, particularly plastic coupling The gear (the other gear) adjacent to the gear to be moved tends to be inclined with respect to the axis of the cylindrical member due to the deformation of the cylindrical member.
本発明は、この知見に基づき、少なくともこの隣接した歯車(他方の歯車)を、その軸方向両端部の歯底円径が異なるように形成する。これは、換言するならば、該他方の歯車を、(基準ピッチ及びモジュールは不変であるが)ピッチ円が軸方向の一端側と他端側とで異なるように形成することを意味している。すなわち、本発明では、この筒状部材の変形によって他方の歯車が傾くことを見越して、この他方の歯車を筒状部材に対して、予め逆に傾けた状態で形成しておくものである。 Based on this knowledge, the present invention forms at least the adjacent gears (the other gears) so that the root diameters at both ends in the axial direction are different. In other words, this means that the other gear is formed such that the pitch circle is different between one end side and the other end side in the axial direction (although the reference pitch and the module are unchanged). . That is, in the present invention, in anticipation that the other gear is inclined due to the deformation of the cylindrical member, the other gear is formed in a state of being reversely inclined in advance with respect to the cylindrical member.
これにより、筒状部材の外周の溝に歯車本体を強い荷重にて押し込むことによって塑性結合する際に、筒状部材の一部が変形したとしても、他方の歯車は「変形後」において正しい固定状態(形成状態)を結果として維持できるようになり、精度の高い歯車構造体を製造することができる。 As a result, even if a part of the cylindrical member is deformed when it is plastically connected by pushing the gear body into the groove on the outer periphery of the cylindrical member with a strong load, the other gear is fixed correctly after "deformation". A state (formation state) can be maintained as a result, and a highly accurate gear structure can be manufactured.
本発明によれば、歯車構造体の歯車を塑性流動によって固定する際に、筒状部材の外形の一部が変形したとしても、該筒状部材に形成される歯車の形成精度を高く維持することができる。 According to the present invention, when the gear of the gear structure is fixed by plastic flow, even if a part of the outer shape of the tubular member is deformed, the formation accuracy of the gear formed on the tubular member is maintained high. be able to.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
図2は、本発明の実施形態の一例に係る歯車構造体の製造方法によって製造しようとする歯車構造体が組み込まれている産業用ロボットの関節駆動用の減速装置を示す。 FIG. 2 shows a reduction device for joint drive of an industrial robot in which a gear structure to be manufactured by a method for manufacturing a gear structure according to an example of the embodiment of the present invention is incorporated.
図2の(A)はその全体断面図、(B)は(A)のIIB−IIB断面図、(C)は(A)のIIC−IIC断面図、(D)は(A)のIID部分の拡大断面図である。 2A is an overall cross-sectional view, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line IIB-IIB in FIG. 2A, FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line IIC-IIC in FIG. FIG.
減速装置G1は、入力部12、減速比調整部14、及び主減速機構部16を備える。
The reduction gear G1 includes an
前記入力部12は、図示せぬモータからの回転を受ける部分であり、この実施形態では入力軸18及び該入力軸18と一体化されたピニオン20を有している。
The
前記減速比調整部14は、歯車構造体22によって構成されている。
The reduction
この歯車構造体22は、中空軸(筒状部材)24の外周に、第1歯車26及び第2歯車28の計2個の歯車が軸方向に隣接して形成されている。この歯車構造体22のより具体的な構成については、後に該歯車構造体22の製造方法を説明する際に詳述する。
The
前記主減速機構部16は、揺動内接噛合型の遊星歯車機構で構成されている。主減速機構部16は、歯車構造体22の第1歯車26と噛合する第3歯車30を入力歯車として備える。第3歯車30は、偏心体軸32に固定されている。図2においては、第3歯車30及び偏心体軸32は、1セットのみ描写されているが、この第3歯車30及び偏心体軸32は、実際には3セット配備されている。偏心体軸32には、2個の偏心体34が一体的に形成されており、ころ36を介して外歯歯車38が偏心(揺動)回転可能に組み付けられている。外歯歯車38は、内歯歯車40に内接噛合している。内歯歯車40は、ケーシング42と一体化されており、その歯数は外歯歯車38の歯数よりも僅かだけ(例えば1だけ)多い。前記偏心体軸32は、一対の第1、第2キャリヤ43、44に円錐ころ軸受46、47を介して回転自在に支持されている。第1、第2キャリヤ43、44はボルト48によって一体化され、一対のアンギュラ玉軸受50、51を介してケーシング42に回転自在に支持されている。
The
主減速機構部16の作用を簡単に説明すると、例えば、ケーシング42(内歯歯車40)を固定した場合には、偏心体軸32の回転によって外歯歯車38が内歯歯車40に内接しながらゆっくりと自転し、この自転が偏心体軸32の軸心O1周りの公転、すなわち第1キャリヤ43(及び第2キャリヤ44)の回転(自転)として取り出される。一方、第1キャリヤ43(及び第2キャリヤ44)を固定した場合には、偏心体軸32の公転が拘束されるため、外歯歯車38は自転しない(できない)。このため、公転の拘束された偏心体軸32の回転(自転)によって外歯歯車38が内歯歯車40に内接しながら揺動のみを行う。この揺動により、内歯歯車40が回転し、該内歯歯車40と一体化されているケーシング42が回転する(いわゆる枠回転)。
The operation of the
この実施形態に係る減速装置G1は、産業用ロボットにその関節駆動用として組み込まれ、ケーシング42及び第1キャリヤ43のうちの一方が前段アーム側の部材に、他方が後段アーム側の部材(いずれも図示略)にそれぞれ固定されている。これにより、後段アームを前段アームに対して相対的に回転させることができる。
The reduction gear G1 according to this embodiment is incorporated into an industrial robot for driving its joint, and one of the
なお、本発明においては、歯車構造体が組み込まれる装置(この実施形態では歯車構造体22が組み込まれる減速装置G1)の具体的な構成については、特に限定されない。
In the present invention, the specific configuration of the device in which the gear structure is incorporated (in this embodiment, the reduction gear G1 in which the
次に、歯車構造体22の詳細な構成を説明する。
Next, a detailed configuration of the
歯車構造体22は、前述したように、中空軸(筒状部材)24の外周に、第1歯車26及び第2歯車28を軸方向に隣接して形成したものである。このうち第1歯車26は基礎歯(溝)26Aに対して歯車本体26Bを塑性結合することによって形成される。ここで、本実施形態においては、第1歯車26を組み込むための「溝」を、第2歯車28と同一の工具で歯切りすることによって形成するため、「基礎歯26A」と称しているが、この基礎歯26Aは、いわゆる歯車の歯である必要はなく、第1歯車26の内周が塑性流動できる溝であればよい。歯車本体26Bは、外周に歯部26B1を有すると共に、半径方向中央部に中空部26B2を有したリング状の部材である。第2歯車28は中空軸24に一体的に形成される。中空軸24は、一対の軸受25、27を介して第2キャリヤ44及び前段側の部材(図示略)に回転自在に支持されている。
As described above, the
この実施形態に係る歯車構造体22では、第2歯車28が入力部12のピニオン20と噛合しており、第1歯車26が主減速機構部16の入力軸である第3歯車30と噛合している。ピニオン20と第2歯車28との噛合は「減速」、第1歯車26と第3歯車30との噛合は「増速」である。各歯車、特に第1歯車26の歯数(及び該第1歯車26と噛合する第3歯車30の歯数)を調整することにより、減速装置G1全体の減速比を調整可能である。
In the
この歯車構造体22は、以下のようにして製造される。
The
先ず、図1(A)に示されるように、第1、第2突部54、56が一体形成されたギヤブランク(歯切り前の素材)58が準備される。第1突部54は、第1歯車26の基礎歯26Aの歯高26hに相当する高さ54hを有すると共に、該基礎歯26Aの歯幅26wに相当する軸方向幅54wを有している。ここで、「基礎歯26Aの歯高」とは、基礎歯(溝)26Aの山部の高さに相当し、具体的には中空軸24の内周と基礎歯26Aの歯先(溝の山部の頂点)との間の距離を意味している。なお、この「基礎歯26Aの歯高」は、中空軸24の軸心から歯先までの距離と定義してもよい。また、第2突部56は、第2歯車28の歯高28hに相当する高さ56hを有すると共に、該第2歯車28の歯幅28wに相当する軸方向幅56wを有している。なお、「第2歯車28の歯高」とは、先と同様に、第2歯車28の山部の高さに相当し、具体的には中空軸24の内周と第2歯車28の歯先との間の距離を意味している。なお、この「第2歯車28の歯高」についても、中空軸24の軸心から歯先までの距離と定義してもよい。第1突部54と第2突部56の間には、隙間δ1が設けられている。この第1、第2突部54、56間の隙間δ1は、歯切り後において第1歯車26の基礎歯26Aと第2歯車28間の隙間δ2として残存することになる。
First, as shown in FIG. 1A, a gear blank (material before gear cutting) 58 in which the first and
図1(A)から明らかなように、この実施形態では、第1、第2突部54、56の高さ54h、56hは、歯車本体26Bを挿入する側の方が高くなっており、軸方向において一定ではない。その結果として、第1、第2歯車26、28の歯高26h、28hも、歯車本体26Bを挿入する側の方が高く形成されている。但し、この第1、第2突部54、56の高さ54h、56hの傾斜は、後述する「歯底円径が軸方向で一定でない」こととは、直接的には関係していない。
As apparent from FIG. 1A, in this embodiment, the
次に、図1(B)に示されるように、第1突部54に対して第1歯車26の基礎歯26Aを形成すると共に(第1工程)、そのまま同一の工具によって連続的に第2突部56に対して第2歯車28の歯部を形成する(第2工程)。
Next, as shown in FIG. 1 (B), the
このとき、少なくとも第2歯車28の歯部は、軸方向両端部での歯底円径28dが異なるように形成する。すなわち、第2歯車28の第1歯車側の歯底円径は、28d1であり、反第1歯車側の歯底円径は、28d2であって、第1歯車側の歯底円径28d1の方が大きい(28d1>28d2)。これは、基準ピッチ及びモジュールは同一であるが、ピッチ円28pが第1歯車側程、大きくなっていることを意味している。
At this time, at least the tooth portions of the
なお、この実施形態では、第1歯車26の基礎歯26Aについても、その軸方向両端部での歯底円径(溝の底部の径:すなわち、中空軸24の軸心と溝の底部との距離)26dが異なるように形成している。すなわち、この実施形態では、第1歯車26の基礎歯26Aの反第2歯車側の歯底円径は、26d1であり、第2歯車側の歯底円径は26d2であって、反第2歯車側の歯底円径26d1の方が大きい(26d1>26d2)。
In this embodiment, the
また、前述したように、この実施形態では、第1、第2突部54、56の高さ54h、56hが軸方向に一定でなかったことに起因して、第1歯車26の基礎歯26Aの歯高26h及び第2歯車28の歯高28hも軸方向に一定ではなく、それぞれ歯底円径26d、28dの傾斜に沿った傾斜を有している。
Further, as described above, in this embodiment, the
また、この実施形態では、第1歯車26の基礎歯26Aの第2歯車28側の歯高26hが、第2歯車28の第1歯車26側の歯高28hよりもΔhだけ低く形成されている。この歯高差Δhに起因して生じる段差部60は、第1歯車26の歯車本体26Bを基礎歯26Aに押し込む際の「止め部」として機能する。
In this embodiment, the
この図1(B)の状態の歯車構造体22の「中間構造体62」は、これ自体を歯車構造体22の中間製品として、在庫管理(或いは流通)の対象とすることができる。それは、この中間構造体62をベースとし、押し込む歯車本体(26B)を適宜選択することによって、さまざまな減速比の調整が可能な歯車構造体22を容易に製造することができるためである。
The “
最後に、図1(C)に示されるように、第1歯車26の基礎歯26Aの外周に、該第1歯車26の歯車本体26Bを軸方向に沿って第2歯車28の段差部60に当接するまで押し込み荷重する(第3工程)。これにより、歯車本体26Bを塑性流動による結合によって基礎歯26Aの外周にバックラッシ無しで固定することができ、塑性結合による第1歯車26の形成が完了する。
Finally, as shown in FIG. 1C, the
この実施形態では、このような構成の歯車構造体22を、このような製造方法によって製造することにより、以下のような作用効果を得ることができる。なお、この説明をする前に、理解を容易にするために、先ず、比較例として従来の歯車構造体、あるいはその製造方法において発生していた不具合について図3を参照しながら説明する。図3では、便宜上図1と同一の番号の末尾にrの付された符号を振っている。
In this embodiment, the following effects can be obtained by manufacturing the
図3(A)を参照して、従来の歯車構造体22rの製造方法にあっては、第1歯車26rの基礎歯26Ar及び第2歯車28rの歯高26Ahr、28hr、ピッチ円26Apr、28pr、及び歯底円径26Adr、28dr等は、それぞれの軸方向の各位置で同一であった。そのため、この状態で第1歯車26rの基礎歯26Arの外周に該第1歯車26の歯車本体26Brを軸方向に沿って押し込み荷重すると、図3(B)に誇張して示されるような状態が形成される。すなわち、とりわけ(塑性結合しない方の)隣接して形成された第2歯車28rが、中空軸24rの変形の影響を直接的に受けてしまい、軸方向において同一であるべきピッチ円26Apr、28pr等が軸心O1に対して傾いてしまう。この状態は、結果として第2歯車28rとその相手方歯車(上記実施形態においてはピニオン20)との噛合に、いわゆる片当たりを発生させ、円滑な動力の伝達が阻害される。
Referring to FIG. 3A, in the conventional method of manufacturing the
これに対し、上記実施形態における歯車構造体22の製造方法によれば、図1(A)(B)に示されるように、塑性結合時の中空軸24の変形を予め想定し、歯車構造体22の中間構造体62における第2歯車28の軸方向両端部での歯底円径28d1、28d2が異なるように(28d1>28d2)該第2歯車28が形成されている。このため、図1(C)に示されるように、塑性結合した後において、結果として第2歯車28のピッチ円28pのほか、歯底円径28d及び歯高28h等も軸方向の各位置で同一とすることができ、片当たりを防止できる。
On the other hand, according to the manufacturing method of the
また、第1歯車26では、(仮に中空軸24が多少変形したとしても)歯車本体26Bの持つ剛性により、軸方向の各位置においてピッチ円26Bpを同一に維持することができるため、結局、第1、第2歯車26、28の双方とも、中空軸24(の軸心O1)に対して精密な形成精度を維持することができる。
In the
この作用効果から明らかなように、本発明の第2工程における「他方の歯車(実施形態では第2歯車28)の軸方向両端部での歯底円径が異なるように形成する」とあるのは、あくまで、第1歯車の歯車本体を塑性結合した後において、結果として第2歯車の特にピッチ円を、軸方向の各位置で同一とすることを意図するものである。
As is apparent from this function and effect, in the second step of the present invention, “the other gear (the
このようにして製造された歯車構造体22を利用することで、第1歯車26の歯車本体26B、及び該歯車本体26Bと噛合する主減速機構部16の第3歯車30の歯数をそれぞれ適宜に選択することにより、減速装置G1の減速比を(ある範囲内で)任意に調整することができる。第1歯車26及び第2歯車28は、共に中空軸24とバックラッシ無しで完全に一体化されているため、本歯車構造体22は、例えばこの実施形態で例示した産業用ロボットの減速装置G1のようなバックラッシを嫌う用途に特に好適である。
By using the
なお、本発明では、歯車本体が塑性結合される「一方の歯車(実施形態では第1歯車26)」を組み込むための「溝」については、必ずしも中間構造体の段階で予め軸方向両端部で歯底円径が異なるように製造することは要求しない。それは、塑性結合される方の歯車は、歯車本体自体の剛性を利用できるため塑性結合後においても、ある程度精度の高いピッチ円を軸方向の各位置において維持できるためである。しかしながら、上記実施形態で示されるように、本発明では、塑性結合される方の歯車の溝についても、このような変形を見越した構成を採用するようにすることを禁止するものではなく、この場合には、図3(B)及び図1(C)の描写の比較から明らかなように、溝と歯車本体との塑性結合をより良好に行うことができるようになるという効果が得られる。
In the present invention, the “groove” for incorporating “one gear (the
また、上記実施形態においては、第1歯車の基礎歯(溝)の第2歯車側端部の歯高が第2歯車の第1歯車側端部の歯高よりも低く形成されるように構成し、これによって生じる段差部を第3工程の塑性結合の際の歯車本体の止め部として機能させるようにしていたが、本発明においては、例えば、止め部として機能する別途の部材等が利用できるならば、この構成は必ずしも必要ではない。 Moreover, in the said embodiment, it is comprised so that the tooth height of the 2nd gear side edge part of the basic gear (groove) of a 1st gear gear may be formed lower than the tooth height of the 1st gear wheel side edge part of a 2nd gear wheel. However, the stepped portion generated thereby functions as a stopping portion of the gear body at the time of plastic coupling in the third step. However, in the present invention, for example, a separate member that functions as a stopping portion can be used. If so, this configuration is not always necessary.
更に、上記実施形態においては、第1工程の基礎歯(溝)と、第2工程の第2歯車の歯部とを、同一の工具によって連続的に加工するようにしていたが、本発明においては、第1工程の溝と、第2工程の第2歯車の歯部は、必ずしも同一の工具によって連続的に加工する必要はなく、例えば、別の加工工具を用いて独立した工程で別々に加工してもよい。このように独立した工程で別々に歯部を形成するようにすると、筒状部材の変形のメカニズムをより正確に反映させることができ、結果としてより高い形成精度を有する歯車構造体を得ることができる。 Furthermore, in the above embodiment, the basic tooth (groove) in the first step and the tooth portion of the second gear in the second step are continuously processed with the same tool. The first step groove and the second gear tooth portion of the second step need not be continuously machined by the same tool, for example, in separate steps using different machining tools. It may be processed. When the tooth portions are separately formed in the independent process as described above, the deformation mechanism of the cylindrical member can be reflected more accurately, and as a result, a gear structure having higher formation accuracy can be obtained. it can.
また、第2歯車については、上記実施形態においては、筒状部材に形成されたものをそのまま第2歯車として利用するようにしていたが、本発明では、この第2歯車を、溝として第2歯車の歯車本体を塑性流動によって結合してもよいし、その他の方法によって固定してもよい。つまり、本発明における「歯車を形成」とは、筒状部材に直接形成するものだけでなく、別体の歯車本体を筒状部材に固定する構成も含む。この場合でも、第2歯車を形成(固定)した後に、第1歯車の歯車本体を塑性結合した後における第2歯車の傾きを低減できるという同様な効果が得られる。また、溝(基礎歯26A)についても、筒状部材に直接形成するものに限られるものではなく、溝の形成されたリング状部材を筒状部材に固定することによって形成してもよい。
In the above-described embodiment, the second gear is used as it is as the second gear as it is in the cylindrical member. However, in the present invention, the second gear is used as a groove as the second gear. The gear body of the gear may be joined by plastic flow or may be fixed by other methods. That is, the “form a gear” in the present invention includes not only the direct formation on the cylindrical member but also a configuration in which a separate gear main body is fixed to the cylindrical member. Even in this case, after the second gear is formed (fixed), the same effect is obtained that the inclination of the second gear after the gear body of the first gear is plastically coupled can be reduced. Further, the groove (
また、上記実施形態においては、筒状部材に第1、第2歯車の2個のみの歯車が形成される例が示されていたが、本発明においては、筒状部材に更に他の歯車が軸方向に隣接して形成されている場合にも適用できる。この場合、当該他の歯車を本発明の範疇から外して設計してもよく、また、当該他の歯車も「本発明の第2の歯車」として歯底円径を考慮した設計にて形成するようにしてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the example in which only two gears of the 1st and 2nd gearwheel were formed in the cylindrical member was shown, in this invention, another gearwheel is further added to a cylindrical member. The present invention can also be applied when formed adjacent in the axial direction. In this case, the other gear may be designed out of the scope of the present invention, and the other gear is also formed as a “second gear of the present invention” with a design in consideration of the root diameter. You may do it.
G1…減速装置
12…入力部
14…減速比調整部
16…主減速機構部
18…入力軸
20…ピニオン
22…歯車構造体
24…中空軸(筒状部材)
26…第1歯車
26A…溝
26B…歯車本体
28…第2歯車
28d1、28d2…第2歯車の軸方向端部の歯底円径
G1 ...
26 ...
Claims (5)
前記筒状部材の外周に、前記2個の歯車のうちの一方の歯車を組み込むための溝を形成する第1工程と、
前記筒状部材の外周に、前記2個の歯車のうち、他方の歯車を、該他方の歯車の軸方向両端部での歯底円径が異なるように形成する第2工程と、
前記溝の外周に、前記一方の歯車の歯車本体を軸方向に沿って押し込み、該歯車本体を塑性流動によって前記溝の外周に固定することによって当該一方の歯車を形成する第3工程と、
を含むことを特徴とする歯車構造体の製造方法。 A method of manufacturing a gear structure, wherein at least two gears are formed adjacent to each other in the axial direction on the outer periphery of a cylindrical member,
Forming a groove for incorporating one of the two gears on the outer periphery of the cylindrical member; and
A second step of forming, on the outer periphery of the cylindrical member, the other gear of the two gears such that the root diameter at the axial end portions of the other gear is different;
A third step of forming the one gear by pushing the gear main body of the one gear along the axial direction into the outer periphery of the groove and fixing the gear main body to the outer periphery of the groove by plastic flow;
The manufacturing method of the gear structure characterized by including.
前記第1工程における溝も、該溝の軸方向両端部での当該溝の底部の径が異なるように形成される
ことを特徴とする歯車構造体の製造方法。 In claim 1,
The groove in the first step is also formed such that the diameter of the bottom of the groove at both axial ends of the groove is different.
前記溝の前記他方の歯車側の端部における山部の高さが、該他方の歯車の前記一方の歯車側の端部の歯高よりも低く形成されている
ことを特徴とする歯車構造体の製造方法。 In claim 1 or 2,
A gear structure characterized in that the height of the crest at the end on the other gear side of the groove is lower than the tooth height of the end on the one gear side of the other gear. Manufacturing method.
前記第1工程の前記溝と、前記第2工程の前記他方の歯車の歯部とを、同一の工具によって連続的に加工する
ことを特徴とする歯車構造体の製造方法。 The gear structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the groove in the first step and the tooth portion of the other gear in the second step are continuously processed with the same tool. Manufacturing method.
前記溝と、自身の軸方向両端部での歯底円径が異なるように形成された前記第2の歯車とが、軸方向に隣接して形成された歯車構造体の中間構造体。 A gear having a first gear in which a gear body is coupled by plastic flow in a groove provided on an outer periphery of a cylindrical member, and a second gear formed adjacent to the first gear in the axial direction. An intermediate structure used to manufacture the structure,
An intermediate structure of a gear structure in which the groove and the second gear formed so as to have different root diameters at both axial ends are adjacent to each other in the axial direction.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011087826A JP5597159B2 (en) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | Manufacturing method of gear structure and intermediate structure of gear structure |
CN201210058472.3A CN102734427B (en) | 2011-04-12 | 2012-03-07 | Producing method of gear structure body and middle structure body thereof |
DE102012005487A DE102012005487A1 (en) | 2011-04-12 | 2012-03-19 | Method for manufacturing gear wheel structure that is utilized in rotation speed reduction device to drive joint of industrial robot, involves designing gear wheel such that gear wheel body is fixed on external periphery of groove |
CN201210096990.4A CN102734388B (en) | 2011-04-12 | 2012-04-01 | There is speed change gear series and the gear structure series of gear structure body |
KR1020120037045A KR101360497B1 (en) | 2011-04-12 | 2012-04-10 | Manufacturing method of gear structure and intermediate structure of gear structure |
KR1020120037046A KR101361337B1 (en) | 2011-04-12 | 2012-04-10 | Series of speed-change device having gear structure, and series of gear structure |
DE102012007293.7A DE102012007293B4 (en) | 2011-04-12 | 2012-04-12 | Series of speed-changing devices with a gear structure and series of gear structures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011087826A JP5597159B2 (en) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | Manufacturing method of gear structure and intermediate structure of gear structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012218044A true JP2012218044A (en) | 2012-11-12 |
JP5597159B2 JP5597159B2 (en) | 2014-10-01 |
Family
ID=46935678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011087826A Active JP5597159B2 (en) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | Manufacturing method of gear structure and intermediate structure of gear structure |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5597159B2 (en) |
KR (1) | KR101360497B1 (en) |
CN (1) | CN102734427B (en) |
DE (1) | DE102012005487A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022059298A (en) * | 2020-10-01 | 2022-04-13 | 本田技研工業株式会社 | Manufacturing method of gear |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110523903B (en) * | 2019-08-22 | 2022-06-03 | 重庆伊洛美克动力总成有限公司 | Step type gear hub forming mechanism and forming method thereof |
CN110728897A (en) * | 2019-10-30 | 2020-01-24 | 蒙城县弘文信息科技有限公司 | Miniature multifunctional machine tool teaching aid |
JP7492444B2 (en) * | 2020-11-20 | 2024-05-29 | 住友重機械工業株式会社 | Manufacturing method of gear device |
CN118544106B (en) * | 2024-07-30 | 2024-10-11 | 常州市松泽电器有限公司 | Gear assembling device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01102558U (en) * | 1987-12-28 | 1989-07-11 | ||
JPH08121120A (en) * | 1994-08-31 | 1996-05-14 | Nippon Piston Ring Co Ltd | Mechanical element formed by fitting shaft in engaging member |
US20030037631A1 (en) * | 1999-12-23 | 2003-02-27 | Volvo Lastvagnar Ab | Gearwheel intended to be press-fitted onto a shaft and a shaft carrying a press-fitted gearwheel |
JP2010167446A (en) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Nabtesco Corp | Gear structural body and method for manufacturing the same |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60142341U (en) * | 1984-01-26 | 1985-09-20 | 石川島播磨重工業株式会社 | differential gearing |
JP2588757B2 (en) * | 1988-08-10 | 1997-03-12 | 本田技研工業株式会社 | Gear manufacturing method |
JP2702359B2 (en) * | 1992-07-20 | 1998-01-21 | 株式会社ピーエフユー | Inspection method of printed circuit board |
JP3889300B2 (en) * | 2002-03-22 | 2007-03-07 | 住友重機械工業株式会社 | Reducer for geared motor, geared motor and its series |
AT412955B (en) | 2003-12-19 | 2005-09-26 | Miba Sinter Austria Gmbh | METHOD FOR MANUFACTURING A GEAR WHEEL |
JP4696466B2 (en) * | 2004-04-09 | 2011-06-08 | 日本精工株式会社 | Method and apparatus for manufacturing rolling bearing unit for drive wheel |
JP2009041674A (en) | 2007-08-09 | 2009-02-26 | Nidec Sankyo Corp | Gear member, gear mechanism, and manufacturing method of gear member |
JP2011087826A (en) | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Hoya Corp | Imaging apparatus and electronic endoscope apparatus |
-
2011
- 2011-04-12 JP JP2011087826A patent/JP5597159B2/en active Active
-
2012
- 2012-03-07 CN CN201210058472.3A patent/CN102734427B/en active Active
- 2012-03-19 DE DE102012005487A patent/DE102012005487A1/en not_active Withdrawn
- 2012-04-10 KR KR1020120037045A patent/KR101360497B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01102558U (en) * | 1987-12-28 | 1989-07-11 | ||
JPH08121120A (en) * | 1994-08-31 | 1996-05-14 | Nippon Piston Ring Co Ltd | Mechanical element formed by fitting shaft in engaging member |
US20030037631A1 (en) * | 1999-12-23 | 2003-02-27 | Volvo Lastvagnar Ab | Gearwheel intended to be press-fitted onto a shaft and a shaft carrying a press-fitted gearwheel |
JP2010167446A (en) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Nabtesco Corp | Gear structural body and method for manufacturing the same |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022059298A (en) * | 2020-10-01 | 2022-04-13 | 本田技研工業株式会社 | Manufacturing method of gear |
JP7122356B2 (en) | 2020-10-01 | 2022-08-19 | 本田技研工業株式会社 | gear manufacturing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102734427B (en) | 2015-03-25 |
CN102734427A (en) | 2012-10-17 |
JP5597159B2 (en) | 2014-10-01 |
KR20120116343A (en) | 2012-10-22 |
DE102012005487A1 (en) | 2012-10-18 |
KR101360497B1 (en) | 2014-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5597159B2 (en) | Manufacturing method of gear structure and intermediate structure of gear structure | |
JP4025806B2 (en) | Gear mechanism, planetary gear device, rotary bearing device, and mysterious planetary gear reduction device | |
CN110469651B (en) | Wave gear device | |
JP6767804B2 (en) | Gear transmission | |
JP2008545927A (en) | Crown gear and differential device with crown gear | |
JP4818037B2 (en) | Decelerator | |
JP2015522772A (en) | Method for producing a coupling element for transmitting rotational movement and coupling element produced by the method | |
CN206592492U (en) | A kind of poor tooth reductor of high-accuracy cycloid | |
CN110802422B (en) | Non-return difference machine tool rotary table | |
JP2012067899A (en) | Step-up/reduction gear | |
JP2021526621A (en) | Fixed ratio traction or friction drive | |
JP6690964B2 (en) | Decelerator or speed-up device | |
US20150024898A1 (en) | Planetary Gear Set with Improved Performance and a Method of Producing a Ring Gear | |
KR101361337B1 (en) | Series of speed-change device having gear structure, and series of gear structure | |
CN108468760A (en) | Internal tooth flexbile gear speed reducer | |
CN207975194U (en) | Speed changer | |
JP2005023978A (en) | Helical gear and speed increasing machine for windmill using the same | |
EP3779237A1 (en) | Differential transmission | |
JP5552090B2 (en) | Series of transmissions having gear structure, series of gear structure, and method for manufacturing gear structure | |
JP6101426B2 (en) | Hypoid gear device | |
JP2017129210A (en) | Planetary gear device | |
CN112377573B (en) | Simple gear transmission structure | |
JP2018204764A (en) | Helical gear unit for vehicle | |
JP2007078053A (en) | Differential gear and final reduction gear | |
JP2022156524A (en) | Gear, gear device, and planetary gear device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130711 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140421 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140520 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140627 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140805 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140808 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5597159 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |