JP6424770B2 - Mountain gear - Google Patents
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Description
この発明は、軸線方向における一方側の歯の捩れ方向と他方側の歯の捩れ方向とが反対方向を向いて形成されているやまば歯車に関するものである。 The present invention relates to a helical gear formed such that the twisting direction of teeth on one side in the axial direction and the twisting direction of teeth on the other side face in the opposite direction.
特許文献1および特許文献2には、回転軸の軸線方向に対して歯が所定の角度捩れて形成された第1歯車片と、第1歯車片の捩れ方向とは反対方向に歯が捩れて形成された第2歯車片とを一体化させて構成されたやまば歯車が記載されている。このように構成されたやまば歯車は、第1歯車片の位相と第2歯車片の位相とがずれていると、トルク伝達時にいずれか一方の歯車片のみがトルクを伝達することになり、耐久性の低下や異音の発生などの要因となる場合がある。そのため、特許文献1に記載されたやまば歯車は、第1歯車片と第2歯車片とを相対回転可能に組み合わせ、その後、一方の歯車片を回転させることにより二つの歯車片の位相を合わせ、その状態でボルトなどにより第1歯車片と第2歯車片とを一体化している。
According to
なお、特許文献2に記載された第1歯車片は、内周側から軸線方向に突出した軸部が形成されており、その軸部に第2歯車片を嵌合させ、その後、軸部の端部側に形成された雄ネジにナットを締めつけることにより、各歯車片を軸線方向で一体化させている。また、第1歯車片と第2歯車片との対向する面には、それぞれ穴が形成され、それらの穴にピンの両端部を挿入することにより、第1歯車片と第2歯車片とを回転方向で一体化させている。
The first gear piece described in
特許文献1に記載されたように、一方の歯車片を回転させて各歯車片の位相を合わせた状態で一体化させる場合には、各歯車片の軸線方向および回転方向の移動を制限した状態を維持しつつ固定することになるので、組み付けが困難になる可能性がある。一方、各特許文献1,2に記載されたように構成されたやまば歯車は、第2歯車片の軸線方向の位置を調整することにより、第1歯車片の歯面の位置に対する第2歯車片の歯面の位置を合わせることができる。しかしながら、各歯車片の軸線方向の距離に制限がある場合には、各歯車片の距離を調整する自由度が小さく、位相差を充分に小さくすることができない可能性がある。また、各歯車片の位相を高精度で調整することが要求される場合には、各歯車片の軸線方向の距離の変化量に対する位相差の変化量が大きいと、軸線方向の距離を高精度で調整する必要があるため、組み付けが困難になる場合がある。したがって、要求される位相の精度や要求される搭載性に応じたやまば歯車を開発する余地があった。
As described in
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、各歯車片の距離の変化量に対する位相の調整量を、要求される位相の精度や要求される搭載性に応じて定めることができるやまば歯車を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made focusing on the above technical problems, and it is desirable to determine the adjustment amount of the phase with respect to the change amount of the distance of each gear according to the required accuracy of the phase and the required mountability. It is an object of the present invention to provide a helical gear capable of
上記の目的を達成するために、この発明は、軸線方向に所定の長さを有する第1歯が軸線方向に対して所定の方向に捩れて形成された第1歯車片と、軸線方向に所定の長さを有する第2歯が軸線方向に対して前記第1歯とは反対方向に捩れて形成され、かつ前記第1歯車片に一体化した第2歯車片とを備えたやまば歯車において、前記第1歯車片は、前記第2歯車片側に突出した軸部と、軸線方向に所定の長さを有し、かつ前記軸部の外周から外側に突出した凸部とを備え、前記第2歯車片は、前記凸部に回転方向で噛み合う凹部を備え、前記凸部は、軸線方向に対して前記第2歯と同一方向に捩れて形成されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a first gear piece formed by twisting a first tooth having a predetermined length in the axial direction in a predetermined direction with respect to the axial direction, and a predetermined gear in the axial direction A helical gear including a second gear piece formed to have an axial length in a direction opposite to the first gear and formed integrally with the first gear piece. The first gear piece includes a shaft portion protruding to one side of the second gear, and a convex portion having a predetermined length in the axial direction and protruding outward from the outer periphery of the shaft portion, second gear piece is provided with a recess that mates with the rotation direction of the convex portion, the convex portion is characterized in that in the axis direction are formed is twisted in the second tooth in the same direction .
この発明によれば、第2歯車片が組み付けられる軸部には、軸線方向に対して捩れた凸部が形成されている。したがって、第2歯車片を軸部に係合させるときには、第2歯車片が回転しながら組み付けられる。そのように第2歯車片が回転しながら軸部に組み付けられるように構成することにより、第1歯車片と第2歯車片との軸線方向の距離に起因した位相の調整量に対して、第2歯車片が回転することによる位相の変化量が加減される。そのため、要求される位相の精度や要求される搭載性に応じて、各歯車片の距離に対する位相の調整量を適宜定めることができる。 According to this invention, the convex part twisted with respect to the axial direction is formed in the axial part to which a 2nd gear piece is assembled | attached. Therefore, when the second gear piece is engaged with the shaft portion, the second gear piece is assembled while being rotated. As described above, by configuring the second gear piece to be assembled to the shaft while rotating, the phase adjustment amount due to the axial distance between the first gear piece and the second gear piece can be reduced. The amount of change in phase due to rotation of the gear wheel is adjusted. Therefore, the adjustment amount of the phase with respect to the distance of each gear can be appropriately determined according to the required accuracy of the phase and the required mountability.
この発明の実施例におけるやまば歯車の一例を説明するための参考図を図1に示している。図1に示すやまば歯車1は、回転軸2に一体化された第1歯車片3と、その回転軸2と一体に回転するように嵌合する第2歯車片4とにより構成されている。これら各歯車片3,4には、回転軸2の軸線方向に所定の長さを有する外歯5,6が形成されている。これら第1歯車片3に形成された第1歯5、および第2歯車片4に形成された第2歯6は、やまば歯車1がトルクを伝達している際に、常時、噛み合うように形成されている。具体的には、従来知られているはすば歯車と同様に、回転軸2の軸線方向に対して歯5,6の長手方向が捩れて形成されている。また、回転軸2の軸線方向に対する各歯5,6の捩れ方向が反対に形成されている。つまり、各歯車片3,4を組み合わせたときには、やまば歯車1の歯の形状は、山形になる。
It is shown in Figure 1 a reference diagram for explaining an example of a double-helical gear in the embodiment of the present invention. The
上記第1歯車片3は、第2歯車片4側に突出した係合部7が形成されており、その係合部7の外周面には、回転軸2の軸線方向に対して第1歯5と同一方向に捩れた第1スプライン歯8が形成さている。なお、回転軸2の中心軸線と第1歯5との角度(以下、第1歯5の捩れ角βと記す)と、回転軸2の中心軸線と第1スプライン歯8との角度(以下、第1スプライン歯8の捩れ角度γと記す)とが異なって形成されていてもよく、同一であってもよい。なお、係合部7が、この発明の実施例における「軸部」に相当し、第1スプライン歯8が、この発明の実施例における「凸部」に相当する。
The
さらに、第2歯車片4は、円筒状に形成されており、その内周面に、上記係合部7に形成された第1スプライン歯8と噛み合う、図示しない第2スプライン歯が形成されている。言い換えると、第1スプライン歯8と円周方向で噛み合う凹部が、第2歯車片4の内周面に形成されている。なお、図1に示す例では、第2歯車片4に形成された第2歯6と回転軸2の中心軸線との角度(以下、第2歯6のねじれ角βと記す)は、第1歯5のねじれ角と同一に形成されている。
Furthermore, the second gear piece 4 is formed in a cylindrical shape, and a second spline tooth (not shown) that meshes with the first spline tooth 8 formed in the
したがって、第2歯車片4を係合部7に組み付けると、第1歯車片3と第2歯車片4とが一体となって回転する。また、トルク伝達時に、各歯5,6の歯面が接触することにより各歯車片3,4に作用する軸線方向の荷重を相殺させることができるように、第2歯車片4を回転軸2に嵌合させた後に、第2歯車片4を挟んで第1歯車片3とは反対側から、図示しないナットを回転軸2に締め付けている。なお、各歯車片3,4に作用する軸線方向の荷重を相殺することができればよく、つまり、第2歯車片4と、第1歯車片3または回転軸2とを軸線方向で一体化させることができればよい。そのため、上述したようにナットにより第2歯車片4を第1歯車片3との間に挟み付ける構成に限らず、スナップリングによって第2歯車片4が、軸線方向において第1歯車片3から離隔しないように構成してもよく、または、第1歯車片3と第2歯車片4とをボルトによって固定してもよく、あるいは、第2歯車片4を回転軸2、より具体的には、係合部7に圧入して構成していてもよい。さらに、このやまば歯車1は、第2歯車片4を係合部7に係合させる長さを調整することにより、位相を調整するように構成されている。したがって、第2歯車片4の係合量を制限するように、第1歯車片3と第2歯車片4との間に、図示しないシムを挟み付けるように構成していてもよい。また、第1歯車3と第2歯車4との対向する側面を研磨加工するなどしてもよい。
Therefore, when the second gear piece 4 is assembled to the
図1に示すやまば歯車1は、第2歯車片4を回転軸2に組み付ける時に、第2歯車片4が軸線方向に移動する量に応じて位相が変化する。ここで示す位相の変化とは、第2歯車片4が回転して第2歯6の歯面の位置が回転方向で変化することによる位相の変化、および第2歯車片4が軸線方向に移動することにより、第2歯6の歯面の位置が軸線方向に移動することに起因して、軸線方向の任意の位置における歯面の位置が回転方向に変化することによる位相の変化を含むものである。以下の説明では、上記のような第2歯車片4の位相の変化量を、位相調整量と示す。
When the second gear piece 4 is assembled to the
図1に示すやまば歯車1は、第1スプライン歯8と第2スプライン歯とを係合させることによりに第1歯車片3と第2歯車片4とが組み付けられる。その第1スプライン歯8が回転軸2の軸線方向に対して所定の角度捩れているため、第2歯車片4は、第1歯車片3に対して回転(回動)しながら組み付けられる。そのため、第2歯車片4を係合部7に組み付ける長さに応じて位相調整量が変化する。また、上述したように第1歯車片3と第2歯車片4との組み付け量に応じて位相調整量が変化する。その位相調整量は、以下の式で示すことができる。
y=x・tanβ−x・2sinγ …(1)
In the
y = x · tan β-x · 2 sin γ (1)
なお、式(1)におけるxは、第2歯車片4の軸線方向での移動量を示し、yは、位相調整量を示し、βは、第2歯車片4のねじれ角を示し、γは、第1スプライン歯8のねじれ角を示している。 In the equation (1), x represents the amount of movement of the second gear 4 in the axial direction, y represents the amount of phase adjustment, β represents the twist angle of the second gear 4, and γ represents , Twist angles of the first spline teeth 8 are shown.
式(1)に示す「x・tanβ」は、第2歯車片4が軸線方向に移動することによる、軸線方向の任意の位置における歯面の回転方向での変化量を示し、「x・2sinγ」は、第2歯車片4が回転することによる位相調整量を示している。したがって、第1スプライン歯8における回転軸2の軸線方向に対する捩れ方向を、回転軸2の軸線方向に対する第2スプライン歯6の捩れ方向と反対方向にすることにより、第2歯車片4の組み付け量(軸線方向の移動量)に対する位相調整量を小さくすることができる。したがって、位相を高精度で調整することが要求される箇所でやまば歯車1を使用する場合には、第2歯車片4の組み付け量を調整することにより、位相調整量を微調整することができる。言い換えると、シムの厚みや圧入する長さなどを高精度で調整する必要がなく、組み付け性を向上させることができる。
“X · tan β” shown in the equation (1) represents the amount of change in the rotation direction of the tooth surface at an arbitrary position in the axial direction due to the second gear piece 4 moving in the axial direction, “x · 2 sin γ "Indicates the phase adjustment amount by the rotation of the second gear piece 4. Therefore, by setting the twisting direction of the first spline teeth 8 with respect to the axial direction of the
一方、歯数が少ないなどにより位相調整量を大きくする必要があるやまば歯車1は、図2に示すように構成することが好ましい。具体的には、回転軸2の軸線方向に対する第1スプライン歯8の捩れ方向を、図1に示す例とは反対方向に形成すること、言い換えると、第2歯6の捩れ方向と第1スプライン歯8の捩れ方向とを同一方向にすることが好ましい。そのように構成した場合における位相調整量は、以下の式で示すことができる。
y=x・tanβ+x・2sinγ …(2)
On the other hand, it is preferable to configure the
y = x · tan β + x · 2 sin γ (2)
このように構成することにより、第2歯車片4の組み付け量に対する位相調整量を大きくすることができる。言い換えると、第1歯車片3と第2歯車片4との距離が長くなることなく、位相を調整することができる。したがって、各歯車片3,4の軸線方向の距離に制限がある場合、すなわち、やまば歯車1の搭載スペースに制限がある場合であっても、位相を調整することができる。
By configuring in this manner, it is possible to increase the amount of phase adjustment with respect to the amount of assembly of the second gear piece 4. In other words, the phase can be adjusted without increasing the distance between the
上述したように第2歯車片4を係合部7に係合させるときには、第2歯車片4が回転しながら組み付けられることにより、第1歯車片3と第2歯車片4との軸線方向の距離に起因した位相の調整量に対して、第2歯車片4が回転することによる位相の変化量が加減される。そのため、要求される位相の精度や要求される搭載性に応じて、各歯車片3,4の距離に対する位相の調整量を適宜定めることができる。
As described above, when the second gear piece 4 is engaged with the engaging
なお、この発明の実施例における「凸部」および「凹部」は、スプライン歯に限らず、図3に示すように係合部7にキー9を形成し、第2歯車片4の内周面にキー9と噛み合う溝を形成していてもよい。その場合には、回転軸2の軸線方向に対するキー9および溝の長手方向が、第1スプライン歯8と同様に捩れて形成されていればよい。
The "convex portion" and the "concave portion" in the embodiment of the present invention are not limited to the spline teeth, and the
1…やまば歯車、 2…回転軸、 3,4…歯車片、 5,6…歯、 7…係合部、 8…スプライン歯、 9…キー。
Claims (1)
前記第1歯車片は、前記第2歯車片側に突出した軸部と、軸線方向に所定の長さを有し、かつ前記軸部の外周から外側に突出した凸部とを備え、
前記第2歯車片は、前記凸部に回転方向で噛み合う凹部を備え、
前記凸部は、軸線方向に対して前記第2歯と同一方向に捩れて形成されている
ことを特徴とするやまば歯車。 A first gear piece formed by twisting a first tooth having a predetermined length in the axial direction in a predetermined direction with respect to the axial direction, and a second tooth having a predetermined length in the axial direction with respect to the axial direction A helical gear including a second gear piece formed to be twisted in a direction opposite to the first tooth and integrated with the first gear piece;
The first gear piece includes a shaft portion protruding to one side of the second gear, and a convex portion having a predetermined length in the axial direction and protruding outward from the outer periphery of the shaft portion.
The second gear piece includes a recess that meshes with the protrusion in the rotational direction.
The convex portion is double-helical gears, characterized in that in the axis direction are formed is twisted into the second teeth and the same direction.
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