JP7419835B2 - 歯車及び歯車機構 - Google Patents
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Description
図1には、回転軸心2aを中心に回転する内歯歯車2(歯車の一例)と、回転軸心2aと平行、かつ、回転軸心2aから変位した回転軸心3aを中心に回転し、回転軸心2aを中心として公転する外歯歯車3(歯車の一例)とを備えた歯車機構1を図示している。以下では、歯車機構1が動力伝達機構に用いられる内接歯車式の減速機である場合を例示して説明する。
内歯歯車2は、図1に示すように、環状(円形状の一例)に形成された基部20の内周面からその径方向内側に向けて延出するように形成された複数の内歯21(歯の一例)を有している。内歯歯車2において、隣接する内歯21,21の間は相対的に凹部25となっている。複数の内歯21は、内歯歯車2の周方向に沿って等間隔で配置されている。
図1では、外歯歯車3の径方向βにおける外向きを外方β1、その逆を内方β2として示している。外歯歯車3は、図1に示すように、環状(円形状の一例)に形成された基部30の外周面からその外方β1に向けて延出するように形成された複数の外歯31(歯の一例)を有している。外歯歯車3が有する外歯31の個数は、内歯歯車2が有する内歯21よりも少なく、本実施形態では一つ少ない。外歯歯車3において、隣接する外歯31,31の間は相対的に凹部35となっている。凹部35の底部の外縁は、後述するように基部30の環と同軸心の円弧に沿う曲線状に形成されている。内歯歯車2と外歯歯車3とは、内歯21と外歯31とをかみ合わせつつ回転する。複数の外歯31は、周方向αに沿って等間隔で配置されている。
外歯31の外縁のうち、縁部32,33の形状は、図3に示すx-y座標中に描いたような、仮想の固定円Aに内接して転がる仮想の回転円Bの中心Qから所定距離rだけ離間した描画点Dが回転円Bの転がりに伴って描くトロコイド曲線Tにおける環形状の曲線部分Cの形状に基づいて定められる。なお、固定円Aの中心は、中心Pである。固定円Aの半径rcは回転円Bの半径rmよりも大きい。
内歯21の外縁の定め方は、外歯31の場合と同様であるため説明を省略する。図4に示すように、内歯21の外縁の形状は従来技術における内歯21aの形状(二点破線)に対して、周方向αにおける幅(歯厚)が外方β1側(歯元側)において厚く形成されている。そのため、内歯歯車2における内歯21aの歯元の強度は、従来のものに比べて高くなる。
(1)上記実施形態では、関数F(θ)は、その値が角度θの絶対値の増加ないし減少に対応して増加ないし減少するものである場合を例示したが、角度θの絶対値の増加ないし減少に対応して減少ないし増加するものである場合もある。
2 :内歯歯車(歯車)
3 :外歯歯車(歯車)
20 :基部
21 :内歯(歯)
30 :基部
31 :外歯(歯)
32 :縁部
33 :縁部
34 :外周縁
A :固定円
B :回転円
C :曲線部分
D :描画点
P :中心(固定円の中心)
Q :中心(回転円の中心)
R :接点
T :トロコイド曲線
r :所定距離
rc :半径
rm :半径
α :周方向
β :径方向
θ :角度
Claims (7)
- 円形状に形成された基部から径方向の一方に延出し、かつ、周方向に等間隔で配置された複数の歯を備え、
前記歯における軸心方向に交差する断面の外縁は、仮想の固定円に内接して転がる仮想の回転円の中心から所定距離だけ離間した描画点が当該回転円の転がりに伴って描くトロコイド曲線における環形状の曲線部分の形状に基づいて形成されており、
前記描画点は、前記回転円の内側に配置されており、
前記所定距離は、所定の基準位置から前記回転円が転がった場合の、当該基準位置における接点、前記固定円の中心、及び転がり後における接点が前記固定円の中心を頂点として成す角度の関数として動的に規定される歯車。 - 前記所定距離が、前記角度の絶対値の増加ないし減少に対応して増加ないし減少する請求項1に記載の歯車。
- 前記所定距離が、前記角度の絶対値の増加ないし減少に対応して減少ないし増加する請求項1に記載の歯車。
- 前記周方向において対向する前記歯の前記外縁の一方は、前記所定距離が、前記角度の増加ないし減少に対応して増加ないし減少する関数として動的に規定される場合の前記曲線部分の形状に基づき形成されており、
前記歯の前記外縁の他方は、前記所定距離が、前記角度の増加ないし減少に対応して減少ないし増加する関数として動的に規定される場合の前記曲線部分の形状に基づき形成されている請求項1に記載の歯車。 - 前記回転円の周方向における前記描画点の位置が、前記角度の関数として動的に規定される請求項1から4の何れか一項に記載の歯車。
- 円形状に形成された基部から径方向の一方に延出し、かつ、周方向に等間隔で配置された複数の歯を備え、
前記歯における軸心方向に交差する断面の外縁は、仮想の固定円に内接して転がる仮想の回転円の中心から所定距離だけ離間した描画点が当該回転円の転がりに伴って描くトロコイド曲線における環形状の曲線部分の形状に基づいて形成されており、
前記描画点は、前記回転円の内側に配置されており、
前記回転円の周方向における前記描画点の位置が、所定の基準位置から前記回転円が転がった場合の、当該基準位置における接点、前記固定円の中心、及び転がり後における接点が前記固定円の中心を頂点として成す角度の関数として動的に規定される歯車。 - 請求項1から6の何れか一項に記載の歯車をかみ合わせた歯車機構。
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JP2020009686A JP7419835B2 (ja) | 2020-01-24 | 2020-01-24 | 歯車及び歯車機構 |
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