JP5283223B2 - Internal gear - Google Patents
Internal gear Download PDFInfo
- Publication number
- JP5283223B2 JP5283223B2 JP2009062073A JP2009062073A JP5283223B2 JP 5283223 B2 JP5283223 B2 JP 5283223B2 JP 2009062073 A JP2009062073 A JP 2009062073A JP 2009062073 A JP2009062073 A JP 2009062073A JP 5283223 B2 JP5283223 B2 JP 5283223B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tooth
- curved surface
- internal gear
- plane
- teeth
- 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.)
- Active
Links
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
Description
本発明は、自動車、精密機械、産業機械、及びこれらの部品等の動力伝達機構に広く使用される内歯車に関するものである。 The present invention relates to an internal gear widely used in power transmission mechanisms such as automobiles, precision machines, industrial machines, and parts thereof.
従来から、自動車や精密機械等の動力伝達機構に使用される歯車には、歯の強度を高めるための様々な工夫が施されてきた。 Conventionally, various devices for increasing the strength of teeth have been applied to gears used in power transmission mechanisms such as automobiles and precision machines.
図8は、このような歯車100の歯形形状を示すものである。この図8に示す歯車100は、歯101の歯底側の形状が、噛み合う相手歯車(ピニオン)の歯の運動軌跡に干渉しない程度に近づけたアーチ形状の曲面102とし、30°接線法における危険断面の位置をP1からP2へと歯先側に近づけて、歯の強度が高められている(特許文献1参照)。
FIG. 8 shows the tooth profile of such a
しかしながら、図8に示す歯車100は、外歯車の歯101の強度向上を図るものであり、内歯車の歯の強度向上を目的としたものではない。
However, the
しかも、図8に示す歯車100は、隣り合う歯101,101のアーチ状の曲面102,102が合流し、尖った三角状の頂点103が歯底に形成される。そのため、図8に示す歯車100は、歯底に応力が集中し易くなっていた。
Moreover, in the
そこで、本発明は、歯の歯元側の形状を工夫することにより、歯に応力集中が生じにくく、歯全体の強度向上を図ることができる内歯車の提供を目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an internal gear that can reduce the concentration of stress on the tooth and improve the strength of the entire tooth by devising the shape of the tooth root side of the tooth.
請求項1の発明は、内周側に複数の歯が形成された内歯車に関するものである。この発明において、前記歯の歯元側は、(1)歯面に滑らかに接続され、且つ、前記歯面と同方向に凸となる第1の曲面と、(2)この第1の曲面に接続される平面と、(3)この平面に滑らかに接続され、且つ、歯先から歯元へ向かう方向に凸となる円弧であって、前記歯面及び前記第1の曲面と同方向に凸となる第2の曲面と、が形成されたことを特徴としている。
The invention of
請求項2の発明は、請求項1の発明に係る内歯車において、前記第2の曲面が、隣りの歯の前記平面にも滑らかに接続された、ことを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the internal gear according to the first aspect of the present invention, the second curved surface is smoothly connected to the flat surface of the adjacent tooth.
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明に係る内歯車の前記平面に特徴を有するものである。すなわち、本発明において、前記平面は、その第1の曲面側の端部を延長した仮想平面が歯形中心線に50°の角度で交わるように形成された、ことを特徴としている。
The invention of
請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれかの発明に係る内歯車の前記第1の曲面の曲率半径に特徴を有するものである。すなわち、本発明において、前記第1の曲面の曲率半径は、前記第2の曲面の曲率半径の1〜1/0.7の大きさで、且つ、噛み合う相手歯車の歯の運動軌跡に干渉しない大きさである、ことを特徴としている。
The invention of claim 4 is characterized in that the radius of curvature of the first curved surface of the internal gear according to any one of
本発明によれば、歯に生じる応力が歯元側に広く分散して、歯に応力集中が生じにくく、歯全体の強度向上を図ることができる。 According to the present invention, the stress generated in the teeth is widely dispersed on the root side, and stress concentration is hardly generated in the teeth, so that the strength of the entire teeth can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る内歯車1の歯2の一部を拡大して示す図である。また、図2は、図1の歯2の歯元側(矢印Yで示す部分)を拡大して示す図である。なお、本実施形態において、内歯車1は、樹脂材料(PA,POM、PPS、PPA等)製のものであり、射出成形によって製造される。
FIG. 1 is an enlarged view showing a part of
これら図1及び図2に示すように、本発明の実施形態に係る内歯車1の歯2は、インボリュート歯形Aの歯元側の形状が工夫されており、インボリュート歯形Aの歯面3に接続される第1の曲面4と、この第1の曲面4の端部から延びる平面5と、この平面5の端部に滑らかに接続され、且つ、隣り合う他の歯2の平面5の端部に滑らかに接続される第2の曲面6と、を有している。なお、図2において、S1は歯面3と第1の曲面4の一端側との接続点を示し、S2は第1の曲面4の他端側と平面5の一端側との接続点を示し、S3は平面5,5の他端側と第2の曲面6の端部との接続点を示している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態に係る内歯車1の歯2の歯形形状は、次のようにして決定される。
The tooth profile shape of the
まず、図3の歯直角断面において、インボリュート歯形Aの歯底7に接すると共に、隣り合う両歯2,2のうちの同一の歯溝8を形作る歯面3,3に接し、且つ、噛み合う相手歯車の歯の運動軌跡Bに干渉しない円弧のうちで最大の曲率半径R1の円弧(歯先から歯元へ向かう方向に凸となる円弧であって、歯面3と同方向に凸となる円弧)を求める。なお、説明の便宜上、この円弧を歯底R11とする。
First, in the tooth perpendicular cross section of FIG. 3, it contacts with the tooth bottom 7 of the involute tooth profile A and contacts with the
次に、図4に示すように、上記歯底R11の曲率半径R1の1〜1/0.7倍の大きさの曲率半径R2の円弧であって、歯面3に接し、且つ、噛み合う相手歯車の歯の運動軌跡Bに干渉しない円弧(歯面3と同方向に凸となる円弧)を求める。なお、説明の便宜上、この円弧を歯面R12とする。なお、噛み合う相手歯車の歯の圧力角は20°である。
Next, as shown in FIG. 4, an arc having a radius of curvature R2 that is 1 to 1 / 0.7 times as large as the radius of curvature R1 of the root R11, touching the
次に、図5に示すように、歯面R12に接し、且つ、歯形中心線13に対してθ=50°の角度で交わる接線14を引く。
Next, as shown in FIG. 5, a
次に、図6に示すように、歯底R11を使用して、接線14に接する歯底R11を描画する。これにより、図2に示した内歯車1の歯2の歯形形状が完成する。ここで、歯面R12を、歯直角断面における第1の曲面4の形状とする。また、歯底R11を、歯直角断面における第2の曲面6の形状とする。そして、接線14は、一端部が接続点S2で歯面R12に接し、他端部が接続点S3で歯底R11に接しており、第1の曲面4と第2の曲面6との間に位置する平面5の歯直角断面の形状を表している(図2参照)。なお、平面5は、その第1の曲面4側の端部を延長した仮想平面が歯形中心線13に対して50°の角度で交わるようになっている(図5参照)。また、図6において、歯面3と歯面R12とが接続点S1で接している。
Next, as shown in FIG. 6, the tooth bottom R11 in contact with the
表1は、図7に示した歯2(ここでは参考例の歯とする)の歯元側のミーゼス応力値と、図2に示した本実施形態の歯2の歯元側の応力値(第1の曲面4のミーゼス応力値、平面5のミーゼス応力値、及び第2の曲面6のミーゼス応力値)と、を対比して示すものである。なお、図7に示した参考例は、従来から一般的に使用される内歯車のうちで、歯底に応力集中しないようにして、歯2の歯底の隅肉Rを最大にしたものであり、歯2,2間の歯溝8の歯底形状が歯底R11で描画される円弧形状となっている(図3参照)。また、参考例の歯2及び本実施形態の歯2は、歯元側の形状を除き、歯車諸元が共通している。また、この表1に示した各数値は、シミュレーション解析(2次元線形解析(CAE))によるミーゼス応力値を示すものである。
Table 1 shows the Mises stress value on the root side of the
この表1に示すように、本実施形態の歯2は、第1の曲面4、平面5、及び第2の曲面6の各部分に応力が分散し、各部分のミーゼス応力値が比較例の歯2のミーゼス応力値よりも小さく、少なくともミーゼス応力値を比較例の歯2のミーゼス応力値よりも約12%低減できる。
As shown in Table 1, in the
以上のように、本実施形態に係る内歯車1の歯形形状によれば、歯2に応力集中が生じにくく、歯2の全体の強度を容易に向上させることができる。また、本実施形態の歯形形状の内歯車1は、参考例の歯2の歯形形状を採用した場合に比較し、歯2に生じる最大応力値を低減することができる。
As described above, according to the tooth profile of the
(本実施形態の変形例)
表2は、本実施形態の接線14の角度θを50°に代え、接線14の各度θを45°,55°,60°,65°とした場合のミーゼス応力値を示すものである。この表2に示すように、各接線14の角度の歯形形状の歯2は、比較例の歯2のミーゼス応力値が35.5(MPa)であるのに対し(表1参照)、ミーゼス応力値を小さくすることができる。したがって、内歯車1の歯2は、接線14の角度θを45°〜65°の範囲で適宜変更してもよい。
(Modification of this embodiment)
Table 2 shows Mises stress values when the angle θ of the
本発明に係る内歯車の歯形形状は、平歯車、はすば歯車の歯形形状として広く適用できる。なお、本発明に係る内歯車の歯形形状は、樹脂材料で形成された内歯車に限定されるものではなく、金属製の内歯車、焼結成形される内歯車に適用が可能である。 The tooth profile of the internal gear according to the present invention can be widely applied as the tooth profile of a spur gear and a helical gear. The tooth shape of the internal gear according to the present invention is not limited to an internal gear formed of a resin material, and can be applied to a metal internal gear and an internal gear that is sintered.
1……内歯車、2……歯、3……歯面、4……第1の曲面、5……平面、6……第2の曲面、13……歯形中心線、B……噛み合う相手歯車の歯の運動軌跡
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記歯の歯元側は、(1)歯面に滑らかに接続され、且つ、前記歯面と同方向に凸となる第1の曲面と、(2)この第1の曲面に接続される平面と、(3)この平面に滑らかに接続され、且つ、歯先から歯元へ向かう方向に凸となる円弧であって、前記歯面及び前記第1の曲面と同方向に凸となる第2の曲面と、が形成された、
ことを特徴とする内歯車。 In the internal gear having a plurality of teeth formed on the inner peripheral side,
The root side of the tooth is (1) a first curved surface that is smoothly connected to the tooth surface and is convex in the same direction as the tooth surface, and (2) a plane that is connected to the first curved surface. And (3) a second arc that is smoothly connected to the plane and is convex in the direction from the tooth tip to the tooth root , and is convex in the same direction as the tooth surface and the first curved surface. The curved surface of was formed,
An internal gear characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の内歯車。 The second curved surface is also smoothly connected to the plane of the adjacent tooth;
The internal gear according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の内歯車。 The plane is formed such that an imaginary plane extending from the end of the first curved surface intersects the tooth profile center line at an angle of 50 °.
The internal gear according to claim 1 or 2, wherein
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の内歯車。 The radius of curvature of the first curved surface is 1 to 1 / 0.7 of the radius of curvature of the second curved surface, and is a size that does not interfere with the movement locus of the teeth of the mating gear.
An internal gear according to any one of claims 1 to 3, wherein
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009062073A JP5283223B2 (en) | 2009-03-13 | 2009-03-13 | Internal gear |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009062073A JP5283223B2 (en) | 2009-03-13 | 2009-03-13 | Internal gear |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010216526A JP2010216526A (en) | 2010-09-30 |
JP5283223B2 true JP5283223B2 (en) | 2013-09-04 |
Family
ID=42975588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009062073A Active JP5283223B2 (en) | 2009-03-13 | 2009-03-13 | Internal gear |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5283223B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018083579A (en) * | 2016-11-25 | 2018-05-31 | トヨタ紡織株式会社 | Reduction gear |
JP7406090B2 (en) * | 2020-02-25 | 2023-12-27 | スターライト工業株式会社 | Internal gear and planetary gear mechanism |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0524011Y2 (en) * | 1986-12-12 | 1993-06-18 | ||
DE10125067A1 (en) * | 2001-05-23 | 2002-12-12 | Bosch Gmbh Robert | crown |
JP5184762B2 (en) * | 2006-06-08 | 2013-04-17 | シロキ工業株式会社 | Reclining device |
DE102007011175A1 (en) * | 2007-03-06 | 2008-09-11 | Wittenstein Ag | coaxial |
-
2009
- 2009-03-13 JP JP2009062073A patent/JP5283223B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010216526A (en) | 2010-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5391396B2 (en) | gear | |
JP6188131B2 (en) | gear | |
JP4414768B2 (en) | Tooth profile of gear | |
US20140090503A1 (en) | Gear and manufacturing method for the same | |
WO2016158995A1 (en) | High-strength gear | |
KR102007320B1 (en) | Strain wave gearing device with compound meshing that involves congruity of tooth surfaces | |
WO2019031520A1 (en) | Gear component | |
JP5283223B2 (en) | Internal gear | |
EP2352936B1 (en) | A gear | |
JP6695649B2 (en) | Wave gearing having three-dimensional meshing tooth profile | |
JP4618566B2 (en) | A gear having an arc tooth profile and a gear transmission using the gear. | |
KR101718684B1 (en) | Strain wave gearing | |
CN104662331A (en) | Gear and method for producing same | |
JP2013210007A (en) | Worm gear | |
JP2013148109A (en) | Gear device | |
JP6129507B2 (en) | Gear and manufacturing method thereof | |
JP6113452B2 (en) | Gear and manufacturing method thereof | |
JP5496982B2 (en) | Gear coupling and manufacturing method thereof | |
JP2014062591A (en) | Gear | |
JP2010265996A (en) | Chain sprocket | |
CN110206866B (en) | Gear and method for manufacturing same | |
JP5607803B1 (en) | Trapezoidal gear | |
JP7327835B2 (en) | gear member | |
JP6456262B2 (en) | Seal ring | |
JP6374830B2 (en) | Seal ring |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130117 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130117 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130304 |
|
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: 20130524 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130524 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5283223 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |