JP6591077B2

JP6591077B2 - Ｒｏｖ推進器の歯形修整歯車の加工に用いられる切削工具

Info

Publication number: JP6591077B2
Application number: JP2018536411A
Authority: JP
Inventors: 建倉魏; 春皓崔
Original assignee: Tianjin Deepfar Ocean Technology Co Ltd
Current assignee: Tianjin Deepfar Ocean Technology Co Ltd
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2019-10-16
Anticipated expiration: 2037-10-17
Also published as: US20190047064A1; EP3412394A1; EP3412394A4; WO2018086441A1; AU2017357256A1; JP2019513084A; CN106392203B; CN106392203A

Description

相互参照
本願は、２０１６年１１月８日に出願された「ＲＯＶ推進器の歯形修整歯車の加工に用いられる切削工具」と題する中国特許出願第２０１６１０９８１６３６．８号の全ての利益を主張するものであり、当該中国特許出願の内容が参照により本願の明細書に組み込まれる。

本発明は、ＲＯＶ推進器に関し、より具体的には、ＲＯＶ推進器の歯形修整歯車の加工に用いられる切削工具に関する。

ＲＯＶ（ＲｅｍｏｔｅＯｐｅｒａｔｅｄＶｅｈｉｃｌｅ：遠隔操作型無人水中探査機）は、水中観測、探査及び工事に用いられる水中ロボットである。小型ＲＯＶは、エネルギー源が搭載されて自由自在に移動することができ、また、小型ビデオカメラとセンサーが搭載されているため、有人潜水機の探査範囲を広げることができ、それにより、有人潜水機では及び難い又は及ばない狭くて危険な場所まで移動して作業することができる。

ＲＯＶは、主にその両側及び尾部に設けられたＲＯＶ推進器に駆動される。ＲＯＶ推進器は、例えば、遊星減速機における遊星歯車、ＲＯＶ推進器のモータ回転軸に設けられて遊星減速機と接続するための太陽歯車、他の接続部品に設けられるリングギアなど、歯車が多く使われている。従来、ＲＯＶ推進器に用いられる歯車は業界規格に従って作製された標準寸法の歯車である。歯車が互いに噛み合ったり離れたりすると、歯車の誤差、荷重変形による角速度のパルス変化のため、衝突や騒音が発生してしまう。これは、製造精度が高い歯車であっても避け難い現象である。以前は、歯車の精度が最大限に理論歯形に近づくように様々な努力がされてきたが、実際には、高速・重荷重で伝動する場合、理論歯形に従う歯車はかえって精度よく噛み合う要求を満足することができなくなる。それに対して、歯先、歯底、歯方向の修整が施されたときに、噛み合う性能を効果的に改善し、噛み合うことによる衝突を低減し、騒音を減少させるとともに、歯幅方向の荷重分布を均一させて歯車の荷重能力を向上することができる。

本発明は、ホブホルダーと当該ホブホルダーに設けられるホブとを備え、ＲＯＶ推進器の歯形修整歯車の加工に用いられる切削工具であって、
前記ホブは連続して線形配列される複数のホブ歯を有し、前記ホブ歯の各自の歯たけが１．６５ｃｍであり、ここで、歯元のたけが０．９７５ｃｍであり、歯末のたけが０．６７５ｃｍであり、また、前記ホブ歯の各自の歯厚が０．９４６ｃｍであり、歯先円半径が０．３２４ｃｍであり、歯底円半径が０．１６３ｃｍであり、歯の進み角が１°７'１８''であり、回転方向が右方向であり、隣接するホブ同士のピッチが１．８８５ｃｍであり、
前記ホブのモジュールが０．６であり、歯溝の数が１２であり、圧力角が２０°であり、刃溝のねじれ角が０°であり、回転方向において刃溝が直溝であり、基準円半径が０．８２３ｃｍであり、基準円筒進み角が２０°１'４９''であり、前記ＲＯＶ推進器の歯形修整歯車が前記ホブ歯によって加工して得られる。

また、ある実施形態において、前記ホブは硬質合金によって作製され、熱処理した硬度がＨＲＣ６３〜６６であり、チップポケットの隣接ピッチ誤差が０．０１６ｃｍであり、累積ピッチ誤差が０．０２ｃｍであり、歯形誤差が０．００３ｃｍであり、隣接する切削刃のつるまき線誤差が０．００４ｃｍであり、1回転したときの内切削刃のつるまき線誤差が０．００６ｃｍであり、３回転したときの内切削刃のつるまき線誤差が０．０１ｃｍである。

ある実施形態において、前記ホブ歯によって加工して得られたＲＯＶ推進器の歯形修整歯車は、そのモジュールが０．６であり、圧力角が２０°であり、歯数が１２であり、各歯の歯先円直径が８．１６ｍｍであり、歯底円直径が５．８５ｍｍであり、歯元のたけが１．１３０ｍｍであり、完成品のインボリュート曲線の直径が６．７６７ｍｍであり、各歯の左歯面と右歯面がいずれもドラム状に形成され、歯先の上部の左右両端部においてエッジ線がそれぞれ所定の角で内側へ傾いている。

ある実施形態において、前記ホブ歯によって加工して得られたＲＯＶ推進器の歯形修整歯車はＲＯＶ推進器の太陽歯車と遊星歯車に適用される。

本発明のＲＯＶ推進器の歯形修整歯車の加工に用いられる切削工具によれば、従来の歯車の歯先及び歯底のエッジと歯方向に対して修整が施され、歯車の歯形修整で歯車の噛み合い性能が改良され、歯車の動作がよりスムーズになり、歯車の騒音と振動を低減し、歯幅方向の荷重分布を均一させ、歯車の荷重能力を向上し、歯車の寿命を延ばすことができる。

本発明に係るＲＯＶ推進器の歯形修整歯車の加工に用いられる切削工具の構成の一実施例を示す模式図である。本発明の一実施例における歯形修整歯車の構成を示す模式図である。

以下、図面及び実施例に基づいて、さらに詳細に本発明を説明する。

図１を参照しながら本発明の一実施例を説明する。ＲＯＶ推進器の歯形修整歯車の加工に用いられる切削工具は、ホブホルダーと、当該ホブホルダーに設けられるホブとを備え、前記ホブは連続して線形配列される複数のホブ歯を有し、前記ホブ歯の各自の歯たけが１．６５ｃｍであり、ここで、歯元のたけが０．９７５ｃｍであり、歯末のたけが０．６７５ｃｍであり、また、前記ホブ歯の各自の歯厚が０．９４６ｃｍであり、歯先円半径が０．３２４ｃｍであり、歯底円半径が０．１６３ｃｍであり、歯の進み角が１°７'１８''であり、回転方向が右方向であり、隣接するホブ同士のピッチが１．８８５ｃｍである。前記ホブのモジュールが０．６であり、歯溝の数が１２であり、圧力角が２０°であり、刃溝のねじれ角が０°であり、回転方向において刃溝が直溝であり、基準円半径が０．８２３ｃｍであり、基準円筒進み角が２０°１'４９''であり、前記ＲＯＶ推進器の歯形修整歯車が前記ホブ歯によって加工して得られる。

このようなＲＯＶ推進器の歯形修整歯車の加工に用いられる切削工具によれば、従来の歯車の歯先及び歯底のエッジと歯方向に対して修整が施され、歯車の歯形修整で歯車の噛み合い性能が改良され、歯車の動作がよりスムーズになり、歯車の騒音と振動を低減し、歯幅方向の荷重分布を均一させ、歯車の荷重能力を向上し、歯車の寿命を延ばすことができる。

ある実施の形態において、前記ホブは硬質合金によって作製され、熱処理した硬度がＨＲＣ６３〜６６であり、チップポケットの隣接ピッチ誤差が０．０１６ｃｍであり、累積ピッチ誤差が０．０２ｃｍであり、歯形誤差が０．００３ｃｍであり、隣接する切削刃のつるまき線誤差が０．００４ｃｍであり、1回転したときの内切削刃のつるまき線誤差が０．００６ｃｍであり、３回転したときの内切削刃のつるまき線誤差が０．０１ｃｍである。

図２を参照しながら説明する。ある実施の形態において、前記ホブ歯によって加工して得られたＲＯＶ推進器の歯形修整歯車は、そのモジュールが０．６であり、圧力角が２０°であり、歯数が１２であり、各歯の歯先円直径が８．１６ｍｍであり、歯底円直径が５．８５ｍｍであり、歯元のたけが１．１３０ｍｍであり、完成品のインボリュート曲線の直径が６．７６７ｍｍであり、各歯の左歯面と右歯面がいずれもドラム状に形成され、歯先の上部の左右両端部においてエッジ線がそれぞれ所定の角で内側へ傾いている。

ここで、図２に示されるように、１１は修整後の歯輪郭であり、１２は修整前の歯輪郭であり、１３は修整後の歯方向である。

上記した修整後の歯車がＲＯＶ推進器のモータ及び遊星減速機に適用された場合、遊星減速機が高速回転している時に、振動が非常に小さくなるし、騒音も低減される（修整前の８５ｄＢ以上から修整後の６６〜７０ｄＢに低減される）。また、遊星減速機は、機械摩擦による昇温の速度も遅くなり、最高温度が以前の６０℃から４７℃に下がった。

ある実施の形態において、ホブ歯によって加工して得られたＲＯＶ推進器の歯形修整歯車はＲＯＶ推進器の太陽歯車と遊星歯車に適用される。

本発明のＲＯＶ推進器の歯形修整歯車の加工に用いられる切削工具によってホブ加工された太陽歯車は、歯車の精度がＧＢ２３６３−９０における６級の精度に達する。また、本発明のＲＯＶ推進器の歯形修整歯車の加工に用いられる切削工具によってホブ加工された遊星歯車は、歯車の精度がＧＢ２３６３−９０における６級の精度に達する。なお、高精度低速ワイヤー切断方法（ＷＥＤＭ‐ＬＳ）で切断されたリングギアは、歯車の精度がＧＢ２３６３−９０における５級の精度に達する。

本発明は上記した最適な実施形態に限定されず、如何なる人は、本願の開示に基づいて他の態様の実施例を実現することができるが、形状または構成において如何なる変更があっても、本願の開示と同一又は同様の技術案のいずれも本発明の請求範囲に該当する。また、明細書に記載される用語の「第一」、「第二」、「第三」とは、説明する便宜を図るものにすぎないので、比較する重要性を明示したり暗示したりするものとして理解すべきでない。また、特に断りのない限り、用語の「複数」とは二つ又は二つ以上を意味する。

Claims

ホブホルダーと当該ホブホルダーに設けられるホブとを備え、ＲＯＶ推進器の歯形修整歯車の加工に用いられる切削工具であって、
前記ホブは連続して線形配列される複数のホブ歯を有し、前記ホブ歯の各自の歯たけが１．６５ｃｍであり、ここで、歯元のたけが０．９７５ｃｍであり、歯末のたけが０．６７５ｃｍであり、また、前記ホブ歯の各自の歯厚が０．９４６ｃｍであり、歯先円半径が０．３２４ｃｍであり、歯底円半径が０．１６３ｃｍであり、歯の進み角が１°７'１８''であり、回転方向が右方向であり、隣接するホブ同士のピッチが１．８８５ｃｍであり、
前記ホブのモジュールが０．６であり、歯溝の数が１２であり、圧力角が２０°であり、刃溝のねじれ角が０°であり、回転方向において刃溝が直溝であり、基準円半径が０．８２３ｃｍであり、基準円筒進み角が２０°１'４９''であり、前記ＲＯＶ推進器の歯形修整歯車が前記ホブ歯によって加工して得られることを特徴とする、
ＲＯＶ推進器の歯形修整歯車の加工に用いられる切削工具。
前記ホブは硬質合金によって作製され、熱処理した硬度がＨＲＣ６３〜６６であり、チップポケットの隣接ピッチ誤差が０．０１６ｃｍであり、累積ピッチ誤差が０．０２ｃｍであり、歯形誤差が０．００３ｃｍであり、隣接する切削刃のつるまき線誤差が０．００４ｃｍであり、1回転したときの内切削刃のつるまき線誤差が０．００６ｃｍであり、３回転したときの内切削刃のつるまき線誤差が０．０１ｃｍであることを特徴とする、
請求項１に記載のＲＯＶ推進器の歯形修整歯車の加工に用いられる切削工具。
前記ホブ歯によって加工して得られたＲＯＶ推進器の歯形修整歯車は、そのモジュールが０．６であり、圧力角が２０°であり、歯数が１２であり、各歯の歯先円直径が８．１６ｍｍであり、歯底円直径が５．８５ｍｍであり、歯元のたけが１．１３０ｍｍであり、完成品のインボリュート曲線の直径が６．７６７ｍｍであり、各歯の左歯面と右歯面がいずれもドラム状に形成され、歯先の上部の左右両端部においてエッジ線がそれぞれ所定の角で内側へ傾いていることを特徴とする、
請求項１または２に記載のＲＯＶ推進器の歯形修整歯車の加工に用いられる切削工具。
前記ホブ歯によって加工して得られたＲＯＶ推進器の歯形修整歯車はＲＯＶ推進器の太陽歯車と遊星歯車に適用されることを特徴とする、
請求項３に記載のＲＯＶ推進器の歯形修整歯車の加工に用いられる切削工具。