JP5147635B2 - Gear transmission device - Google Patents
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本発明は、各歯車軸心線が同一軸線上にない交差した食い違い軸として動力伝達するのに適する歯車伝達装置に関する。 The present invention relates to a gear transmission device suitable for transmitting power as intersecting staggered shafts in which the respective gear shaft centers are not on the same axis.
一般に歯車伝達には使用目的に合わせて、例えば、図12(a)(b)(c)の内、(a)に示す如く平行軸として動力伝達する時に使用する歯車や、(b)に示す如く90度の交差軸として動力伝達する時に使用する歯車の外に、(c)に示す如く食い違い軸として動力伝達する時に使用する歯車がある。食い違い軸として使用する歯車の代表例にねじ歯車が知られている。 In general, according to the purpose of use for gear transmission, for example, in FIG. 12 (a) (b) (c), a gear used for transmitting power as a parallel shaft as shown in FIG. In addition to the gear used when transmitting power as a 90-degree cross axis, there is a gear used when transmitting power as a staggered shaft as shown in FIG. A screw gear is known as a representative example of a gear used as a staggered shaft.
ねじ歯車は、ホブ盤とホブカッタを用いて作られ、ねじ歯車のピッチ面は円筒形の形状となっていて、ねじ歯車を所定の食い違い角度で噛み合わせることで、例えば、各歯車軸心線が同一軸線上にない食い違い軸による動力伝達が可能となる。 The screw gear is made by using a hobbing machine and a hob cutter, and the pitch surface of the screw gear has a cylindrical shape. By engaging the screw gear with a predetermined misalignment angle, for example, each gear shaft center line is It is possible to transmit power using a staggered shaft that is not on the same axis.
同一軸線上にない食い違い軸に使用するねじ歯車は、点接触による噛み合いとなるため、歯の強度面に問題を残すところからその点接触を嫌って図13に示す如く線接触による噛み合いが得られるねじ歯車101が提案されている。
Threaded gears used for staggered shafts that are not on the same axis are meshed by point contact, so that the problem of the tooth strength is left, so that point contact is disliked and meshing by line contact is obtained as shown in FIG. A
線接触が得られるねじ歯車101は、ピッチ面を非円筒面とすることで噛み合い時に歯幅Lの相当部分にわたって相手歯車と線接触し合う状態で噛み合う構造となっている。
各歯車軸心線が同一軸線上にない交差した食い違い軸の歯車として使用するには、例えば、前記した図12(c)に示す如くねじ歯車とウェームギヤのように異なる歯車同士を噛み合わせることが一般的であるが、線接触の噛み合いを確保するために同じ形状に作られたピッチ面が非円筒面となるねじ歯車同士を噛み合わせて食い違い軸として使用すると、ねじ歯車同士の噛み合い条件によって2つの軸の角度(軸角)を90度としての使用が難しくなり角度に制約が生まれる問題があった。 Each gear axial line is used as a gear discrepancy axis intersecting not on the same axis, for example, to engage a different gear same as the screw gear and Wemugiya as shown in FIG. 12 (c) described above Although but a common, if the pitch surface made in the same shape in order to ensure the engagement of the line contact is used as a discrepancy shaft engage the screw gear What happened to be a non-cylindrical surface, meshing of the screw gear same mechanic Depending on conditions, it is difficult to use the angle of the two axes (axis angle) as 90 degrees, and there is a problem that the angle is restricted.
そこで、本発明にあっては同じ歯車を用いて90度を含む食い違い角度の動力伝達と、大きな回転動力の伝達を可能とする歯車伝達装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a gear transmission device that enables transmission of power with a stagger angle including 90 degrees and transmission of large rotational power using the same gear.
前記目的を達成するために、本発明にあっては、回転単葉双曲面を形成するその回転単葉双曲面の母線に沿って歯が形成されるとともに、前記回転単葉双曲面の母線に沿ってピッチ面が変化する歯幅の長い鼓型の歯車を複数組み合わせ、組み合わせた各歯車軸心線が少なくとも同一軸線上にない状態で交差し、互いが線接触で噛み合う入力歯車、中間歯車、出力歯車を構成し、前記中間歯車は、その中間歯車軸心線が前記入力歯車の入力歯車軸心線に対して45度の食い違い角度を有して前記入力歯車に噛み合い、前記出力歯車は、その出力歯車軸心線が前記中間歯車の中間歯車軸心線に対して45度の食い違い角度を有して前記中間歯車に噛み合い、前記出力歯車は、その出力歯車軸心線が前記入力歯車の入力歯車軸心線に対して90度の食い違い角度を有していることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, teeth are formed along the generatrix of the rotating monoplane hyperboloid that forms the rotating monoplane hyperboloid , and the pitch is formed along the generatrix of the rotating monoplane hyperboloid. Combining multiple drum gears with long teeth widths with varying surfaces, and combining the input gears, intermediate gears, and output gears , where the combined gear shafts intersect at least on the same axis and mesh with each other in line contact. The intermediate gear meshes with the input gear with the intermediate gear shaft center line having a misalignment angle of 45 degrees with respect to the input gear shaft center line of the input gear, and the output gear has its output gear A shaft center line meshes with the intermediate gear with a 45 ° stagger angle with respect to the intermediate gear shaft center line of the intermediate gear, and the output gear has an output gear shaft center line that is the input gear shaft of the input gear. of 90 degrees with respect to the heart line And wherein the Tei Rukoto have had difference angle.
本発明によれば、例えば、各歯車軸心線が同一軸線上にない交差した入力歯車、中間歯車、出力歯車となる3つの歯車をそれぞれ噛み合わせることで、通常の食い違い軸の歯車として使用可能となり、所定角度の食い違い角度による動力の伝達を行うことができる。 According to the present invention, for example, each gear shaft center line is not on the same axis line and can be used as a normal staggered shaft gear by meshing three intersecting gears that are an input gear, an intermediate gear, and an output gear. Thus, power can be transmitted with a predetermined angle difference.
一方、入力歯車の歯車軸心線に対して、例えば、中間歯車をその歯車軸心線が45度の角度で噛み合せ、さらに、中間歯車の歯車軸心線に対して、出力歯車をその歯車軸心線が45度の角度で噛み合わせることで、食い違い軸の歯車として使用しながら入力歯車に対して出力歯車が90度の位置で動力の伝達を行なうことができる。 On the other hand, for example, the intermediate gear is meshed with the gear shaft center line of the input gear at an angle of 45 degrees, and the output gear is connected to the gear shaft center line of the intermediate gear. By engaging the core wire at an angle of 45 degrees, power can be transmitted at a position where the output gear is 90 degrees with respect to the input gear while being used as a gear of a staggered shaft.
この90度の時の動力伝達時、入力歯車と中間歯車は45度の角度で、中間歯車と出力歯車は45度の角度でそれぞれ噛み合う条件となることで、入力歯車、中間歯車、出力歯車の各噛み合いに無理は起こらず、円滑な噛み合い状態が得られると共に、軸線方向の長い歯幅による線接触の噛み合いによって大きな回転動力を伝達することができる。 When the power is transmitted at 90 degrees, the input gear, the intermediate gear, and the output gear are engaged at an angle of 45 degrees, and the intermediate gear and the output gear are engaged at an angle of 45 degrees. Each meshing does not occur excessively, a smooth meshing state is obtained, and a large rotational power can be transmitted by meshing of line contact with a long tooth width in the axial direction.
以下、図1乃至図11の図面を参照しながら本発明の実施形態について具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 1 to 11.
図1は本発明に係る歯車伝達装置の要部を示した概要斜視図を示している。 FIG. 1 is a schematic perspective view showing a main part of a gear transmission device according to the present invention.
歯車伝達装置1は入力歯車3、中間歯車5、出力歯車7の3つの歯車を噛み合わせることで各歯車軸心線3a、5a、7aが同一軸線上にない食い違い軸として使用する歯車構造となっている。
The gear transmission device 1 has a gear structure in which each gear
入力歯車3、中間歯車5、出力歯車7はいずれも鼓型をした同一形状の歯車に作られており、ここでは代表して入力歯車について具体的に説明する。
The
入力歯車3は図5に示す如く歯幅Dの長い鼓型の歯車となっていて歯車本体は、図11に示す如く回転単葉双曲面9の形状となっている。
The
回転単葉双曲面9は、図10に示す如く中心軸線Yが同一となる上下に対向し合う上位側の円11に沿って設けられた点1、2、3・・・と下位側の円13に沿って設けられた点1、2、3・・・とを所定角度ずらせた位置で点1と1,2と2,3と3というように各点を順々に線15で結ぶことで鼓型の形状を呈する回転単葉双曲面9が得られるようになっている。
As shown in FIG. 10, the rotating monoplane hyperboloid 9 includes
歯部17は、図5に示す如く回転単葉双曲面9を形成するその回転単葉双曲面9の母線(点1と1,2と2とを結ぶ線15)に沿ってピッチ面が曲面状に変化する歯幅Dの長い形状に作られている。
The
歯部17は、図6に示す如く歯車軸心線3aに対して所定角度左側にねじれた角度に作られているが、右側にねじれた角度に作ることでもよい。
The
また、歯数及び歯の大きさ(モジュール)は使用目的に合わせて適宜設計してもよい。 Further, the number of teeth and the size (module) of the teeth may be appropriately designed according to the purpose of use.
このように構成された入力歯車3、中間歯車5、出力歯車7を図1に示す如くそれぞれ噛み合せ、各歯車軸心線3a,5a,7aが同一軸線上にない交差した食い違い軸の歯車として使用する。
As shown in FIG. 1, the
この食い違い軸による歯車伝達時、出力歯車7の歯車軸心線7aは入力歯車3の歯車軸心線3aに対して鋭角内に収まる所定の食い違い角度に基づいた動力伝達が行なえる。
At the time of gear transmission by this misalignment shaft, the gear
一方、図2、図3に示す如く入力歯車3の歯車軸心線3aに対して、例えば、中間歯車5をその歯車軸心線5aが45度の角度θ1で噛み合わせ、さらに、中間歯車5の歯車軸心線5aに対して出力歯車7の歯車軸心線7aが45度の角度θ2で噛み合わせることで、図2に示す如く各歯車3、5、7の噛み合い中心点0−1は、同一軸心上にあって、図3に示す如くそれぞれの各歯車軸心線3a,5a,7aは平行平面となる噛み合い条件に基づいた食い違い軸となる。と同時に噛み合い角度に無理は起こらず、しかも、線接触による噛み合いによって入力歯車3に対する出力歯車7の軸角を90度の角度θ3で大きな動力の伝達を行なえる。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3, for example, the
この場合、食い違い軸として使用する入力歯車3、中間歯車5、出力歯車7の噛み合い条件としては各歯車3、5、7の歯車軸心線3a、5a、7aが平行平面にある状態の外に図8及び図9に示す如く入力歯車3の歯車軸心線3aと中間歯車5の歯車軸心線5aが平行平面にあって、出力歯車7の歯車軸心線7aが平行平面にない状態がある。
In this case, the meshing conditions of the
また、入力歯車3、中間歯車5、出力歯車7の各噛み合わせ角度を大きくすることで90度以上の食い違い軸による歯車伝導が可能となる。
Further, by increasing the meshing angles of the
3 入力歯車
3a、5a、7a 歯車軸心線
5 中間歯車
7 出力歯車
9 回転単葉双曲面
15 母線(結ぶ線)
3
Claims (1)
前記中間歯車は、その中間歯車軸心線が前記入力歯車の入力歯車軸心線に対して45度の食い違い角度を有して前記入力歯車に噛み合い、
前記出力歯車は、その出力歯車軸心線が前記中間歯車の中間歯車軸心線に対して45度の食い違い角度を有して前記中間歯車に噛み合い、
前記出力歯車は、その出力歯車軸心線が前記入力歯車の入力歯車軸心線に対して90度の食い違い角度を有していることを特徴とする歯車伝達装置。 Combining a plurality of drum-shaped gears with a long tooth width in which teeth are formed along the generatrix of the rotating monolobal hyperboloid forming the rotating monolobal hyperboloid and the pitch surface varies along the generatrix of the rotating monolobal hyperboloid The combined gear shaft center lines intersect at least in a state where they are not on the same axis, and constitute an input gear, an intermediate gear, and an output gear that mesh with each other by line contact ,
The intermediate gear meshes with the input gear with an intermediate gear axis having a misalignment angle of 45 degrees with respect to the input gear axis of the input gear,
The output gear meshes with the intermediate gear with an output gear axis having a misalignment angle of 45 degrees with respect to the intermediate gear axis of the intermediate gear;
Said output gear, gear transmission, characterized in Tei Rukoto have discrepancy angle of 90 degrees with respect to the input gear axial line of the output gear axial line is the input gear.
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