JP4508552B2

JP4508552B2 - 歯車

Info

Publication number: JP4508552B2
Application number: JP2003142893A
Authority: JP
Inventors: 英樹千葉; 貞助武士俣
Original assignee: 株式会社チバダイス
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2023-05-21
Also published as: JP2004346989A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位相した複数の歯列を備えた歯車に係る技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、精密機器類の駆動伝達機構では、噛合い率を大きくし各歯に掛かる荷重を分散して耐久性を高めるために、位相した複数の歯列を備えた歯車が多用されるようになってきている。
【０００３】
従来、位相した複数の歯列を備えた歯車としては、例えば、以下に記載のものが知られている。
【特許文献１】
特許第２７１０８６１号公報
特許文献１には、一体成形によって単一の歯車基板の外周面に円周ピッチが同一の歯列が複数形成され、各歯列が隣合う歯列に対して円周方向へ１／２ピッチずらされ、各歯列の各歯の歯元部分が隣合う歯列の前後の歯元部分の一部に対して均等な交差面をもって一体化された歯車が記載されている。
【特許文献２】
特開平７−８３３１３号公報
特許文献２には、各歯の歯元径を異ならせ、各歯の間に小さい歯元径の歯底よりも小さな径の面を底とする環状の溝（隙間）が設けられた歯車が記載されている。
【０００４】
特許文献１に係る歯車は、各歯の交差面で歯元を補強することができるという利点を有している。特許文献２に係る歯車は、溝で各歯の互いの干渉を遮断して騒音を低減するとともに、溝を潤滑油の油溜として機能させることができる利点を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では、前述の特許文献２に係る歯車の利点を得るために溝４を構成しようとすると、図１２に示すように、溝４の底５がジクザクになってしまい、歯列ａ，ｂが溝４を介して離間する格好になってしまうにもかかわらず、各歯列ａ，ｂの歯２が狭小な交差面３のみで一体化されているため、歯元の補強機能が低下して、特に合成樹脂材で形成されている場合に噛合いの際に歯２が弾性で曲がる倒れ変形が生じやすくなるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、歯の倒れ変形を引起こすことなく歯列の間に溝を設けた歯車を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明に係る歯車は、次のような手段を採用する。
【０００８】
即ち、請求項１では、一体成形によって単一の歯車基板の外周面に円周ピッチが同一の歯列が複数形成され、各歯列が隣合う歯列に対して円周方向へ１／２ピッチずらされた歯車において、一の歯列と他の歯列とが離間して形成され、かつ歯列間にピッチ円径の外周面を有する均一幅の連結部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
この手段では、特許文献１で予想された溝のジクザグの底を連続させることで、歯の交差面に溝の底の連続による容積拡張部分を追加して歯元の補強機能の低下を防止することができ、歯の倒れ変形を引起こすことなく歯列の間に溝を設けることができる。また、この手段では、歯の厚さを規定するピッチ円まで溝の深さが確保され歯車基板の中心から溝の底までが円板形となる。さらに、この手段では、歯車基板の軸方向へ２分割構造の金型の開閉方向を設定して成形することができ、多分割構造の金型を使用しなくても成形することが可能である。さらにまた、歯車基板の径方向へ開閉されるサイドプレート等からなる金型を使用しなくてすむため、溝を無用に摩擦，擦過することがなく、溝を精密に成形することができる。
【００１０】
また、請求項２では、請求項１の歯車において、前記連結部に界面を有するように、前記一の歯列と前記他の歯列とが合成樹脂により二色成形されていることを特徴とする。
【００１１】
この手段では、歯車基板が一方の歯列と他方の歯列とで非同一材質で形成でき、何等不都合なく請求項１の構成から生ずる作用,効果と同様の作用,効果が奏される。
【００１２】
また、請求項３では、請求項１の歯車において、前記連結部に界面を有するように、前記一の歯列と前記他の歯列とが金属材のアモルファス結合で一体成形されていることを特徴とする。
【００１３】
この手段では、歯車基板１が一方の歯列ａ側と他方の歯列ｂ側とで同一金属材で形成でき、何等不都合なく請求項１の構成から生ずる作用,効果と同様の作用,効果が奏される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る歯車の実施の形態を図１〜図１１に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜図９は、本発明に係る歯車の実施の形態（１）を示すものである。
【００１６】
この実施の形態では、同一の歯幅Ｗａの２列の歯列ａ，ｂを備えた平歯車からなるものを示してある。
【００１７】
この実施の形態は、図１に示すように、中心に駆動軸，従動軸等を挿通可能な軸孔６が貫通形成された歯車基板１に構成されている。
【００１８】
合成樹脂材等の一体成形によって形成された単一の歯車基板１の外周面には、円周ピッチが同一の歯列ａ，ｂが２列形成されている。そして、一方の歯列ａは、図３に示すように、他方の歯列ｂに対して円周方向へ１／２ピッチｈｐずらされている。各歯列ａ，ｂの各歯２は、歯元部分が他方（一方）の歯列ａ，ｂの前後の歯２の歯元部分の一部に対してほぼ三角状の交差面３をもって一体化されている。
【００１９】
さらに、歯車基板１の外周面には、両歯列ａ，ｂの中間から中心に向けて環状の溝４が設けられている。溝４の底５は、前述の交差面３の頂部Ｐを結ぶ円周面からなる面に連続されている。即ち、図２（図１２との対比で）に示すように、歯２の間において溝４の底５を歯幅方向へ拡幅し、拡幅による容積拡張部分Ｑを交差面３に追加した格好になっている。この結果、歯車基板１は、中心から溝４の底５までが円板形（リング形）となっている。従って、全体では、円板を介して２つの位相した歯車が積層一体化されたような構造になっている。
【００２０】
交差面３の頂部Ｐ（溝４の底５）については、歯２の厚さを規定することになるピッチ円Ｒ付近に位置させるのが好ましい。
【００２１】
この実施の形態によると、特許文献２と同様に、溝４で歯列ａ，ｂの互いの干渉を遮断して騒音を低減するとともに、溝４を潤滑油の油溜として機能させることができる。
【００２２】
さらに、この実施の形態によると、特許文献１で三角状であった交差面３に容積拡張部分Ｑが追加されて、両歯列ａ，ｂの一体性が強化されているため、歯列ａ，ｂが溝４を介して離間する格好になっても、歯元の補強機能が低下することがない。このため、噛合い（正逆両回転の）の際に歯２が倒れ変形することがない。特に、交差面３，容積拡張部分Ｑが歯車基板１の全周に連続し、歯２の歯幅Ｗａが歯元側で溝４の幅分を追加した歯幅Ｗａ’に拡大されていることも、両歯列ａ，ｂの一体性の強化に寄与する。また、溝４の底５が交差面３の頂部Ｐを結ぶ円周面からなる面に連続されて、溝４周りに無用の凹凸構造が形成されていないため、噛合いの際の荷重の応力が一部に集中するようなことはない。
【００２３】
なお、溝４の底５が歯２の厚さを規定することになるピッチ円Ｒ付近に位置されているため、溝の底５が噛合いの障害になる等の不都合を生ずるおそれはない。
【００２４】
さらに、この実施の形態によると、図８，図９に示すように、歯車基板１の軸方向へ２分割構造の金型１０，２０の開閉方向を設定して成形することができる。即ち、溝４の底が交差面３の頂部Ｐを結ぶ面に連続して、歯車基板１の軸方向にアンダカット部分が形成されないため、多分割構造の金型を使用しなくても成形することが可能である。また、歯車基板１の径方向へ開閉されるサイドプレート等（溝３の部分に侵入される）からなる金型を使用しなくてすむため、溝４を無用に摩擦，擦過することがなく、溝４を精密に成形することができる。
【００２５】
図１０は、本発明に係る歯車の実施の形態（２）を示すものである。
【００２６】
この実施の形態では、一方の歯列ａの歯２の歯幅Ｗａと他方の歯列ｂの歯２の歯幅Ｗｂとを異ならせている。
【００２７】
この実施の形態でも、何等不都合なく前述の実施の形態（１）と同様の作用，効果が奏される。
【００２８】
図１１は、本発明に係る歯車の実施の形態（３）を示すものである。
【００２９】
この実施の形態では、歯車基板１が一方の歯列ａ側と他方の歯列ｂ側とで非同一材質で形成されている。
【００３０】
この実施の形態でも、例えば、合成樹脂材の２色成形で両材質の界面が完全に融着されたり、金属材でアモルファス結合で両材質の界面が完全に結合されている状態の一体成形であれば、何等不都合なく前述の実施の形態（１）と同様の作用，効果が奏される。
【００３１】
以上、図示した実施の形態の外に、歯列ａ，ｂを３列以上設けることも可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る歯車は、特許文献１で予想される溝のジクザグの底を連続させることで、歯の交差面に溝の底の連続による容積拡張部分を追加して歯元の補強機能の低下を防止するため、歯の倒れ変形を引起こすことなく歯列の間に溝を設けることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る歯車の実施の形態（１）を示す斜視図である。
【図２】従来例との相違点を説明する図１の要部の拡大図である。
【図３】図１の一部の拡大正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図４のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】図４のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】図１の製造例を示す要部の斜視図である。
【図９】図７の動作図である。
【図１０】本発明に係る歯車の実施の形態（２）を示す要部の断面である。
【図１１】本発明に係る歯車の実施の形態（３）を示す要部の断面図である。
【図１２】特許文献１をベースに発明者が工夫した未公知の歯車の一部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１歯車基板
２歯
３交差面
４溝
５底
ａ，ｂ歯列

Claims

一体成形によって単一の歯車基板の外周面に円周ピッチが同一の歯列が複数形成され、各歯列が隣合う歯列に対して円周方向へ１／２ピッチずらされた歯車において、
一の歯列と他の歯列とが離間して形成され、かつ歯列間にピッチ円径の外周面を有する均一幅の連結部が設けられていることを特徴とする歯車。
請求項１の歯車において、前記連結部に界面を有するように、前記一の歯列と前記他の歯列とが合成樹脂により二色成形されていることを特徴とする歯車。
請求項１の歯車において、前記連結部に界面を有するように、前記一の歯列と前記他の歯列とが金属材のアモルファス結合で一体成形されていることを特徴とする歯車。