JP2768912B2 - はすば/やまば歯車における3次元歯面修整構造 - Google Patents
はすば/やまば歯車における3次元歯面修整構造Info
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Description
ュート歯形のはすば歯車又はやまば歯車において基準歯
面に修整を加えた3次元歯面修整構造に関し、特に、高
負荷を伝達しかつ低振動・低騒音が要求される歯幅の長
いはすば歯車又はやまば歯車における3次元歯面修整構
造に関するものである。
産業分野において駆動歯車の動力を被動歯車に伝達する
ために利用されているはすば歯車又はやまば歯車(以
下、はすば/やまば歯車という。)は、幾何学的に正し
いインボリュート歯面形状と正しいピッチで製作し、無
負荷かつ低速度で運転したときには正しい等速回転を伝
達することができるものである。
車の材質である金属自体が弾性体であるため、図5の歯
車の噛合い状態を示す模式図のように、駆動歯車G1 と
被動歯車G2 とが噛合って荷重が作用した時には歯対1
1が実線の設計上の噛合い状態から想像線のように撓み
ながら動力を伝達しているので、歯対11の基部におい
ては想像線のように駆動歯車G1 側が進み被動歯車G2
側が遅れることとなる。一方、この時、噛合っている歯
対11の次の歯対11aは、まだ荷重が作用していない
ので撓みはないが実線から想像線のようにずれることに
なる。
11とその次の想像線の歯対11aとの間では、駆動歯
車G1 側のピッチp1 が正規のピッチp0 よりも小さ
く、被動歯車G2 側のピッチp2 が正規のピッチp0 よ
りも大きくなってしまい、次の歯対11aが噛合う時に
は被動歯車G2 の歯先の角11bが駆動歯車G1 の歯元
に食い込むような衝撃的な噛合いによって接触が始まっ
てしまう。
る場合や正の圧力角誤差がある場合には、さらにこの衝
撃的な噛合いが助長され、振動・騒音が高くなる原因と
なる。
い始めの衝撃を考慮して歯先部でのチップ・リリーフ、
あるいは歯元部でのルート・リリーフ等の歯形修整を施
す場合がある。しかし、この歯形修整は、通常、平歯車
のように歯幅の歯筋方向全長に接触線がある場合には一
様に歯形修整することが可能であるが、図6のはすば/
やまば歯車における接触線を示す斜視図のように、噛合
い進行方向Vが歯面上を斜めに進行して歯面上の接触線
Lが歯筋方向Sを斜めに横切るはすば/やまば歯車で
は、歯端部でのエンド・リリーフや歯筋方向Sに一様な
歯形修整あるいはそれらの組合せを施した場合には噛合
い始めとは無関係の歯形および歯筋の中央部分にまで量
的に大きな修整を与えることになり、荷重の伝達に有効
な歯面を必要以上に減じてしまう結果となる。しかも、
噛合い始めの衝撃に対して平歯車における歯形修整と同
様の衝撃緩和効果を期待することはできない。
部でのエンド・リリーフや歯筋方向に一様な歯形修整、
あるいはそれらの組合せによる2次元的な歯面修整で噛
合い始めの衝撃緩和対策を行わざるを得なかった。
向位置によって歯形修整形状が異なる3次元的な歯面修
整が可能となりつつあり、3次元歯面設計技術による低
振動・低騒音歯車の発明として特開昭63−180766号公報
記載の発明がある。この発明は、インボリュート歯形を
成す基準歯面に、互いに噛合う一対の歯車の歯当り部が
噛合い進行方向に沿って長く延びるように、歯幅方向に
おける圧力角修正量が漸次変化するバイアス修正が施さ
れた3次元的な歯面修正である。
いに噛合う一対の歯車の歯当たり部が噛合い進行方向に
沿って長く延びるように歯筋方向位置によって歯形修整
量((圧力角修整量)を漸次変化させ、これによって振
動・騒音の原因となる伝達誤差の低減を図るものであ
り、噛合い始めの衝撃緩和に対する配慮はなされていな
い。従って、この出願に係る発明とは目的・課題が異な
り、しかもこの出願に係る発明が対象とするような高荷
重条件下における歯幅の長いはすば/やまば歯車におけ
る噛合い始めの衝撃による振動・騒音を解決することが
できない。
噛合い始め時における衝撃を緩和して低振動・低騒音が
実現できるはすば歯車又はやまば歯車における3次元歯
面修整構造を提供することを目的とする。
に、請求項1に係るはすば/やまば歯車における3次元
歯面修整構造は、インボリュート曲線を歯形とする基準
歯面を有して高負荷を伝達する歯幅の長いはすば/やま
ば歯車において、前記歯形の形状を、はすば/やまば歯
車を形成する歯の一方の下角部に位置する歯面上の噛合
い始め部からインボリュート曲面に連なる曲面で歯筋方
向位置により歯形形状が異なるバイアス修整を施したこ
とを特徴とするものである。
る3次元歯面修整構造は、上記請求項1のはすば/やま
ば歯車における3次元歯面修整構造において、バイアス
修整を施した歯面法線方向における噛合い始め部の修整
量を、少なくとも歯車噛合い時の撓み量で形成したこと
を特徴とするものである。
る3次元歯面修整構造は、上記請求項1又は請求項2の
はすば/やまば歯車における3次元歯面修整構造におい
て、バイアス修整を施した歯面法線方向における修整量
を、歯の基準歯面を平面展開した作用面において、互い
に噛合う一対の駆動・被動歯車の間の相対的な修整量と
して作用面上で表したとき、その等高線が接触線の傾き
とほぼ平行となる歯面修整形状で施したことを特徴とす
るものである。
る3次元歯面修整構造によれば、はすば/やまば歯車を
形成する歯の一方の下角部に位置する歯面上の噛合い始
め部からインボリュート曲面に連なる曲面で、歯形形状
が歯筋方向位置により異なるバイアス修整を施した歯形
の形状により、インボリュート曲線を歯形とする基準歯
面を有して高負荷を伝達する歯幅の長いはすば/やまば
歯車において、噛合い始めに大きな衝撃を生じることな
く噛合って動力を伝達をすることができる。
における3次元歯面修整構造によれば、少なくとも歯車
噛合い時の撓み量でバイアス修整を施した歯面法線方向
における噛合い始め部の修整量を形成したので、噛合い
始め時における衝撃を更に緩和することができる。
における3次元歯面修整構造によれば、歯の基準歯面を
平面展開した作用面において、互いに噛合う一対の駆動
・被動歯車の間の相対的な歯面法線方向の修整量を作用
面上で表したとき、その等高線が接触線の傾きとほぼ平
行となるバイアス修整を施したので、噛合いの進行に伴
って接触線はその等高線とほぼ平行で直角方向に移動し
て衝撃を緩和することができる。
て、はすば歯車を例にした図面に基づいて説明する。図
1はこの出願に係る発明のはすば歯車の歯を示す斜視図
であり、図2は図1の歯の基準歯面を平面展開した作用
面を示す説明図で、図3は3次元歯面修整を施す範囲を
示す歯の側面図であり、図4は図3のA−A断面図であ
る。
形とする基準歯面を有したはすば歯車を形成する歯1の
一方の下部角に位置する歯面上の噛合い始め部2に、こ
の噛合い始め部2からインボリュート曲面に連続する曲
面で歯形形状が歯筋方向S位置により異なるバイアス修
整が施されている。
る歯面法線方向における修整量Tは、この実施例では、
図4に示すように、歯車噛合い時の撓み量とほぼ同等の
修整量Tで形成されており、この噛合い始め部2からイ
ンボリュート曲面に連なるような曲面でバイアス修整が
施されている。
少なくとも歯車噛合い時の撓み量で形成されていれば、
歯車噛合い時の撓みによって生じるピッチ変化に起因す
る衝撃を防止することができる。なお、撓み量以上の修
正量Tであっても噛合い始めの位置が正規の歯面側にず
れるがスムーズな噛合いは可能である。
(バイアス・リリーフ)は、図2に示すように、互いに
噛合う一対の駆動・被動歯車の間の相対的な歯面法線方
向の修整量として作用面f上で表したとき、その等高線
mが接触線の傾きαとほぼ平行となるように形成されて
いる。このように等高線mを接触線L(図3)の傾きα
とほぼ平行となるように形成すれば、歯の噛合いによる
接触線L(図3)の移動に伴ってスムーズに噛合いを進
行させることができる。
を、図3に示すように、歯たけ方向の1ピッチ分qにバ
イアス修整を施している。このように1ピッチ分qにバ
イアス修整を施すことにより、先の歯が正規の噛合い状
態となった時に次の歯がバイアス修整した噛合い始め部
に位置することとなるため、常にスムーズな噛合いが始
まるはすば歯車を構成することができる。この実施例で
は、噛合い始め部2のバイアス修整を歯形方向Rの1ピ
ッチ分qに施しているが、歯筋方向Sの1ピッチ分であ
っても同様である。
るはすば歯車によれば、噛合い始め部2に施したバイア
ス修整により、上述した図5に示すような駆動歯車G1
と被動歯車G2 とが互いに噛合う時に歯に作用する荷重
によって生じる弾性変形やピッチ誤差に起因する噛合い
始めの衝撃を効果的に緩和することができるため、この
噛合い始め部2における振動や騒音を低減させて、はす
ば歯車の低振動・低騒音が実現できる。
基準歯面を有し、高負荷を伝達する歯幅の長いはすば歯
車において低振動・低騒音を実現でき、高荷重条件下に
おける噛合い始めの衝撃が効果的に緩和されて歯車の振
動・騒音を低減できる。
を伝達する歯幅の長いはすば/やまば歯車とは、例え
ば、重なり噛合い率が少なくとも2以上のはすば/やま
ば歯車をいう。
説明したが、やまば歯車においても同様の作用効果を奏
することができ、この出願に係る発明は歯面に対して接
触線が傾いた歯車において同様の作用効果を奏すること
ができる。
の進行に伴って接触線は作用面上の歯面法線方向修正量
の等高線とほぼ平行で直角方向に移動して正規の噛合い
へとスムーズに移ることができるようにしているが、多
少ずれたとしても噛合い始めにおける衝撃は緩和するこ
とができる。
うに構成しているので、以下に記載するような効果を奏
する。
おける3次元歯面修整構造によれば、はすば/やまば歯
車を形成する歯の一方の下角部に位置する歯面上の噛合
い始め部からインボリュート曲面に連なる曲面で施した
バイアス修整により、噛合い始めに大きな衝撃を生じる
ことなく噛合って動力を伝達をすることができるため、
インボリュート曲線を歯形とする基準歯面を有した歯幅
の長いはすば/やまば歯車において噛合い始めにおける
衝撃を効果的に緩和して歯車の振動・騒音を低減させた
はすば/やまば歯車を構成することが可能となる。
における3次元歯面修整構造によれば、少なくとも歯車
噛合い時の撓み量でバイアス修整を施したので、噛合い
始め時における衝撃を更にスムーズに緩和したはすば/
やまば歯車を構成することが可能となる。
における3次元歯面修整構造によれば、歯の基準歯面を
平面展開した作用面において、歯車の噛合い状態の移行
に伴って接触線は作用面上の歯面法線方向修正量の等高
線とほぼ平行で直角方向に移動して正規の噛合いへとス
ムーズに移ることができるため、噛合い始めが点接触で
なく常に連続的な線接触を保つことができるはすば/や
まば歯車を構成することが可能となる。
視図である。
明図である。
示す歯の側面図である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 インボリュート曲線を歯形とする基準歯
面を有して高負荷を伝達する歯幅の長いはすば/やまば
歯車において、 前記歯形の形状を、はすば/やまば歯車を形成する歯の
一方の下角部に位置する歯面上の噛合い始め部からイン
ボリュート曲面に連なる曲面で歯筋方向位置により歯形
形状が異なるバイアス修整を施したことを特徴とするは
すば/やまば歯車における3次元歯面修整構造。 - 【請求項2】 バイアス修整を施した歯面法線方向にお
ける噛合い始め部の修整量を、少なくとも歯車噛合い時
の撓み量で形成したことを特徴とする請求項1記載のは
すば/やまば歯車における3次元歯面修整構造。 - 【請求項3】 バイアス修整を施した歯面法線方向にお
ける修整量を、歯の基準歯面を平面展開した作用面にお
いて、互いに噛合う一対の駆動・被動歯車の間の相対的
な修整量として作用面上で表したとき、その等高線が接
触線の傾きとほぼ平行となる歯面修整形状で施したこと
を特徴とする請求項1又は請求項2記載のはすば/やま
ば歯車における3次元歯面修整構造。
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---|---|---|---|
JP7092489A JP2768912B2 (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | はすば/やまば歯車における3次元歯面修整構造 |
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JP7092489A JP2768912B2 (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | はすば/やまば歯車における3次元歯面修整構造 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08285048A JPH08285048A (ja) | 1996-11-01 |
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Cited By (1)
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-
1995
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