JPH05196096A - ローラカムギヤー装置およびそのカムギヤーの加工装置 - Google Patents
ローラカムギヤー装置およびそのカムギヤーの加工装置Info
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- JPH05196096A JPH05196096A JP4211669A JP21166992A JPH05196096A JP H05196096 A JPH05196096 A JP H05196096A JP 4211669 A JP4211669 A JP 4211669A JP 21166992 A JP21166992 A JP 21166992A JP H05196096 A JPH05196096 A JP H05196096A
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- cam gear
- cam
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/10—Constructively simple tooth shapes, e.g. shaped as pins, as balls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
- F16H1/24—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving gears essentially having intermeshing elements other than involute or cycloidal teeth
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19642—Directly cooperating gears
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19949—Teeth
- Y10T74/19963—Spur
- Y10T74/19972—Spur form
- Y10T74/19977—Antifriction
- Y10T74/19981—Roller
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Gear Transmission (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】バックラッシのない精巧なローラカムギヤー装
置を提供する。 【構成】本発明では従来のギヤーの滑り接触をローラ
（１０）とカムギヤー（１３）で完全ころがり接触とし
て摩擦を最少化し、低い圧力角により大きな力が作用し
ないようにカムギヤーを新たな歯形曲線で形成した。こ
のため、同一円上に一定間隔角で各々自転自由に配設さ
れたローラ（１０）を有するローラピニオン（１１）が
回転し、ローラがカムギヤーに進入すると同時に他のロ
ーラがカムギヤーから後退しても２点以上のころがり接
触点が維持され、また進入時の接触歯形曲線と後退時の
接触歯形曲線が半径線に対して対称であるので方向転換
でも一定回転角速度比を維持するので、バックラッシが
なく、円滑かつ精巧に動力を伝達することができる。
置を提供する。 【構成】本発明では従来のギヤーの滑り接触をローラ
（１０）とカムギヤー（１３）で完全ころがり接触とし
て摩擦を最少化し、低い圧力角により大きな力が作用し
ないようにカムギヤーを新たな歯形曲線で形成した。こ
のため、同一円上に一定間隔角で各々自転自由に配設さ
れたローラ（１０）を有するローラピニオン（１１）が
回転し、ローラがカムギヤーに進入すると同時に他のロ
ーラがカムギヤーから後退しても２点以上のころがり接
触点が維持され、また進入時の接触歯形曲線と後退時の
接触歯形曲線が半径線に対して対称であるので方向転換
でも一定回転角速度比を維持するので、バックラッシが
なく、円滑かつ精巧に動力を伝達することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動力伝達装置に関する
もので、特に、バックラッシがなく、ロボット等の精巧
な機械に用いられるローラカムギヤー装置およびそのカ
ムギヤーの加工装置に関する。
もので、特に、バックラッシがなく、ロボット等の精巧
な機械に用いられるローラカムギヤー装置およびそのカ
ムギヤーの加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ギヤー装置は、歯車を用いて１軸の回転
運動を他軸に一定の比率で伝達する装置である。かかる
ギヤー装置においては、２軸が平行の場合には、スパー
ギヤー(Spur Gear) が、２軸が交差する場合には、ベベ
ルギヤー(bevel gear)が利用され、回転運動を直線運動
に変換する場合には、ラックとピニオン(rack and pini
on) 等が利用される。これら全ては歯形の基礎形状とし
て一定圧力角のインボリュート(involute)歯形が広く利
用されている。
運動を他軸に一定の比率で伝達する装置である。かかる
ギヤー装置においては、２軸が平行の場合には、スパー
ギヤー(Spur Gear) が、２軸が交差する場合には、ベベ
ルギヤー(bevel gear)が利用され、回転運動を直線運動
に変換する場合には、ラックとピニオン(rack and pini
on) 等が利用される。これら全ては歯形の基礎形状とし
て一定圧力角のインボリュート(involute)歯形が広く利
用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなギヤーには、ピッチ点以外の接触点において、ころ
がり接触に併せて滑り接触(Sliding Contact) 成分が発
生するという短所がある。すなわち、接触する両面に平
行な方向の滑り速度は、歯車の回転速度と歯車の大きさ
が大きい程増加するが、この滑り速度の増加により、ギ
ヤーの歯面が摩耗されると同時に、熱と騒音が生じるの
で、負荷荷重と回転速度が制限されるということであ
る。そこで、スパーギヤーの代わりに、ヘリカル(helic
al) ギヤーを用いて、接触比およびかみあい率を増加さ
せ上記問題点を減少させる等の方法が取られているが、
その効果は完全とは言えなかった。
うなギヤーには、ピッチ点以外の接触点において、ころ
がり接触に併せて滑り接触(Sliding Contact) 成分が発
生するという短所がある。すなわち、接触する両面に平
行な方向の滑り速度は、歯車の回転速度と歯車の大きさ
が大きい程増加するが、この滑り速度の増加により、ギ
ヤーの歯面が摩耗されると同時に、熱と騒音が生じるの
で、負荷荷重と回転速度が制限されるということであ
る。そこで、スパーギヤーの代わりに、ヘリカル(helic
al) ギヤーを用いて、接触比およびかみあい率を増加さ
せ上記問題点を減少させる等の方法が取られているが、
その効果は完全とは言えなかった。
【０００４】本発明は、かかる既存のギヤーに生じる問
題点を解消するために、既存のギヤーの滑り接触を回転
ローラとカムのころがり接触(rolling contact) に変
え、さらにカムギヤーの歯形を工夫することで、常にカ
ムギヤーとローラとが２点以上の接触点を有して噛み合
うことができる構造のローラカムギヤー装置およびその
カムギヤーの加工装置を提供することを目的とする。
題点を解消するために、既存のギヤーの滑り接触を回転
ローラとカムのころがり接触(rolling contact) に変
え、さらにカムギヤーの歯形を工夫することで、常にカ
ムギヤーとローラとが２点以上の接触点を有して噛み合
うことができる構造のローラカムギヤー装置およびその
カムギヤーの加工装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、本発明にかか
る請求項１に記載のローラカムギヤー装置は、平行な２
軸間において、駆動軸により従動軸を一定角速度比で回
転させて、機械的動力を伝達する動力伝達装置におい
て、一方の軸にカムギヤーを配設し、同一円上に一定間
隔角で配設され、各々が自転自由に構成された複数の円
筒形のローラを有するローラピニオンを前記カムギヤー
と噛み合うように他方の軸に配設し、前記カムギヤーの
歯形が、２軸間に一定角速度比を維持するために、ロー
ラとカムギヤーとの接触点における接触面に垂直に立て
た共通法線が、２軸間の中心間距離Ｏ1 Ｏ2 を２軸間の
角速度比で分割するピッチ点Ｑを常に通過するようにな
した歯形曲線を有し、前記カムギヤーと歯合する側のロ
ーラの中心点Ｏ3 が、２軸間の中心線Ｏ1 Ｏ2 上に位置
した時に、該ローラが進入側の歯形曲線と後退側の歯形
曲線とに同時に接し、かつ中心線Ｏ1 Ｏ2 に対して前記
進入側の歯形曲線と後退側の歯形曲線とを対称形状と
し、前記歯形曲線をローラとカムギヤーとが常に２点以
上の接触点で接し、ローラとカムギヤーとが常にころが
り接触をするようになした構成とした。
る請求項１に記載のローラカムギヤー装置は、平行な２
軸間において、駆動軸により従動軸を一定角速度比で回
転させて、機械的動力を伝達する動力伝達装置におい
て、一方の軸にカムギヤーを配設し、同一円上に一定間
隔角で配設され、各々が自転自由に構成された複数の円
筒形のローラを有するローラピニオンを前記カムギヤー
と噛み合うように他方の軸に配設し、前記カムギヤーの
歯形が、２軸間に一定角速度比を維持するために、ロー
ラとカムギヤーとの接触点における接触面に垂直に立て
た共通法線が、２軸間の中心間距離Ｏ1 Ｏ2 を２軸間の
角速度比で分割するピッチ点Ｑを常に通過するようにな
した歯形曲線を有し、前記カムギヤーと歯合する側のロ
ーラの中心点Ｏ3 が、２軸間の中心線Ｏ1 Ｏ2 上に位置
した時に、該ローラが進入側の歯形曲線と後退側の歯形
曲線とに同時に接し、かつ中心線Ｏ1 Ｏ2 に対して前記
進入側の歯形曲線と後退側の歯形曲線とを対称形状と
し、前記歯形曲線をローラとカムギヤーとが常に２点以
上の接触点で接し、ローラとカムギヤーとが常にころが
り接触をするようになした構成とした。
【０００６】請求項２に記載のように、前記カムギヤー
のピッチ円半径を無限大として、前記カムギヤーを直線
上に配置したカムラックとしてもよい。請求項３に記載
のように、前記平行な２軸に変えて、交差する２軸にし
てもよい。また、請求項１、請求項２、および請求項３
に記載の発明にかかる各カムギヤーの歯形の創成加工装
置は、ローラの横断面形状と同一に切削可能な形状を有
し、前記各ローラをローラピニオンに配置したのと同じ
位置にカッター支持台に各々配設された各カッターを、
各カッターの回転中心軸に関して各々回転させて、カム
ギヤー粗材をカムギヤーの位置に置いて、作動時のカム
ギヤーとローラピニオンの相対位置に各々合わせるよう
にカムギヤー粗材とカッター支持台を各々一定の角速度
比を持って回転させながら、該カッター支持台を前記ロ
ーラピニオンの位置になるまで移動させてカムギヤーを
加工する構成とした。
のピッチ円半径を無限大として、前記カムギヤーを直線
上に配置したカムラックとしてもよい。請求項３に記載
のように、前記平行な２軸に変えて、交差する２軸にし
てもよい。また、請求項１、請求項２、および請求項３
に記載の発明にかかる各カムギヤーの歯形の創成加工装
置は、ローラの横断面形状と同一に切削可能な形状を有
し、前記各ローラをローラピニオンに配置したのと同じ
位置にカッター支持台に各々配設された各カッターを、
各カッターの回転中心軸に関して各々回転させて、カム
ギヤー粗材をカムギヤーの位置に置いて、作動時のカム
ギヤーとローラピニオンの相対位置に各々合わせるよう
にカムギヤー粗材とカッター支持台を各々一定の角速度
比を持って回転させながら、該カッター支持台を前記ロ
ーラピニオンの位置になるまで移動させてカムギヤーを
加工する構成とした。
【０００７】
【作用】かかる請求項１に記載の発明の構成により、各
ローラと各ギヤーの歯面とは、ころがり接触するように
なる。（すなわち、かかるローラとギヤーは接触時に回
転カム運動に合わせてギヤー運動を行うようになる。し
たがって、ローラが付いた円板をローラピニオンと称
し、カム役割のギヤーをカムギヤーと称することができ
る。）また、ローラがカムギヤーに進入する際にころが
り接触をなし、同時に他のローラがカムギヤーから後退
する際にころがり接触をなすので、同時に２点以上の接
触点で接するようになる。また、中心線Ｏ1 Ｏ2 に対し
て前記進入側の歯形曲線と後退側の歯形曲線とを対称形
状としたので、バックラッシもなく、したがって、カム
ギヤーとローラの接触が断続されず回転反転の場合にも
常に接触が維持される。
ローラと各ギヤーの歯面とは、ころがり接触するように
なる。（すなわち、かかるローラとギヤーは接触時に回
転カム運動に合わせてギヤー運動を行うようになる。し
たがって、ローラが付いた円板をローラピニオンと称
し、カム役割のギヤーをカムギヤーと称することができ
る。）また、ローラがカムギヤーに進入する際にころが
り接触をなし、同時に他のローラがカムギヤーから後退
する際にころがり接触をなすので、同時に２点以上の接
触点で接するようになる。また、中心線Ｏ1 Ｏ2 に対し
て前記進入側の歯形曲線と後退側の歯形曲線とを対称形
状としたので、バックラッシもなく、したがって、カム
ギヤーとローラの接触が断続されず回転反転の場合にも
常に接触が維持される。
【０００８】さらに、前記カムギヤーのピッチ円半径を
無限大として、前記カムギヤーを実質的に直線上に配置
したカムラックとしても、前記平行な２軸に変えて交差
する２軸にしても請求項１に記載の発明と同様の作用を
する。また、ローラの横断面形状と同一に切削可能な形
状を有し、前記各ローラをローラピニオンに配置したの
と同じ位置にカッター支持台に各々配設された各カッタ
ーを、各カッターの回転中心軸に関して各々回転させ
て、カムギヤー粗材をカムギヤーの位置に置いて、作動
時のカムギヤーとローラピニオンの相対位置に各々合わ
せるようにカムギヤー粗材とカッター支持台を各々一定
の角速度比を持って回転させながら、該カッター支持台
を前記ローラピニオンの位置になるまで移動させること
で、カムギヤーを創成により加工できるようになる。
無限大として、前記カムギヤーを実質的に直線上に配置
したカムラックとしても、前記平行な２軸に変えて交差
する２軸にしても請求項１に記載の発明と同様の作用を
する。また、ローラの横断面形状と同一に切削可能な形
状を有し、前記各ローラをローラピニオンに配置したの
と同じ位置にカッター支持台に各々配設された各カッタ
ーを、各カッターの回転中心軸に関して各々回転させ
て、カムギヤー粗材をカムギヤーの位置に置いて、作動
時のカムギヤーとローラピニオンの相対位置に各々合わ
せるようにカムギヤー粗材とカッター支持台を各々一定
の角速度比を持って回転させながら、該カッター支持台
を前記ローラピニオンの位置になるまで移動させること
で、カムギヤーを創成により加工できるようになる。
【０００９】
【実施例】図１に示したように、従来のギヤーの中心Ｏ
2 に合わせてカムギヤー（１３）の中心を位置させ、従
来のピニオン中心Ｏ1 には、同一円上に一定の間隔角θ
0 で配置されたローラ（１０）を有するローラピニオン
（１１）の中心を位置させる。ローラ（１０）は各々の
中心Ｏ3 を中心に自由に回転することができる。ローラ
ピニオン（１１）の中心Ｏ1 に連結された軸が駆動軸で
ありカムギヤー（１３）に連結された軸が従動軸である
と減速駆動になり、その反対であると増速駆動になる。
ローラピニオン軸がローラ間隔角θ0 程回転すると、カ
ムギヤーは各カム歯形（１２）間の間隔角程回転する。
したがって、各ローラ（１０）間の間隔角と各カム歯形
（１２）間の間隔角の違いによる回転角速度比は、ロー
ラピニオンのローラ数とカムギヤーの歯数の比と同じで
ある。たとえば、減速比が１／２でローラが９個である
とローラ間隔角は４０度であり、カム歯形の間隔は２０
度である。
2 に合わせてカムギヤー（１３）の中心を位置させ、従
来のピニオン中心Ｏ1 には、同一円上に一定の間隔角θ
0 で配置されたローラ（１０）を有するローラピニオン
（１１）の中心を位置させる。ローラ（１０）は各々の
中心Ｏ3 を中心に自由に回転することができる。ローラ
ピニオン（１１）の中心Ｏ1 に連結された軸が駆動軸で
ありカムギヤー（１３）に連結された軸が従動軸である
と減速駆動になり、その反対であると増速駆動になる。
ローラピニオン軸がローラ間隔角θ0 程回転すると、カ
ムギヤーは各カム歯形（１２）間の間隔角程回転する。
したがって、各ローラ（１０）間の間隔角と各カム歯形
（１２）間の間隔角の違いによる回転角速度比は、ロー
ラピニオンのローラ数とカムギヤーの歯数の比と同じで
ある。たとえば、減速比が１／２でローラが９個である
とローラ間隔角は４０度であり、カム歯形の間隔は２０
度である。
【００１０】図２に示したように、１個のローラがカム
ギヤーを押す区間のカム歯形（１２）曲線と、このロー
ラがカム歯形（１２）から後退する区間のカム歯形（１
２）曲線が心Ｏ1 と中心Ｏ2 を通る中心線に関して対称
であるので時計または反時計方向に全て回転でき得る。
図２で示されたように３個のローラが２個のカム歯形
（１２）に接している。ここで、ローラピニオン（１
１）が時計方向に回転してＣ点のローラがカム歯形曲線
から外れると接触点数は２個になる。したがって、ロー
ラとカムギヤーは常に２個以上の接触点を有する。すな
わち、ローラが進入しながらカムギヤーを押すのと、他
のローラがカムギヤーから外れるのとが同時になされる
ので、カムギヤーとローラの接触が断続されず回転反転
の場合にも常に接触を維持することができ、接触比およ
びかみあい率を上げたことで、接触面の摩耗や、作動時
の騒音を低減することができる。したがって、本発明
は、既存のギヤーにあるバックラッシ(backlash)をなく
することができるので、ロボットに用いられるような精
巧な位置調節を必要とする場合に利用され得る。また、
前記２個以上の接触点を確実に得るために、ローラピニ
オンとカムギヤーとを、若干押すような構造、たとえば
２軸間のうちのいずれか一方の軸を、他方の軸に平行に
接近するように弾性体で付勢する等してもよい。
ギヤーを押す区間のカム歯形（１２）曲線と、このロー
ラがカム歯形（１２）から後退する区間のカム歯形（１
２）曲線が心Ｏ1 と中心Ｏ2 を通る中心線に関して対称
であるので時計または反時計方向に全て回転でき得る。
図２で示されたように３個のローラが２個のカム歯形
（１２）に接している。ここで、ローラピニオン（１
１）が時計方向に回転してＣ点のローラがカム歯形曲線
から外れると接触点数は２個になる。したがって、ロー
ラとカムギヤーは常に２個以上の接触点を有する。すな
わち、ローラが進入しながらカムギヤーを押すのと、他
のローラがカムギヤーから外れるのとが同時になされる
ので、カムギヤーとローラの接触が断続されず回転反転
の場合にも常に接触を維持することができ、接触比およ
びかみあい率を上げたことで、接触面の摩耗や、作動時
の騒音を低減することができる。したがって、本発明
は、既存のギヤーにあるバックラッシ(backlash)をなく
することができるので、ロボットに用いられるような精
巧な位置調節を必要とする場合に利用され得る。また、
前記２個以上の接触点を確実に得るために、ローラピニ
オンとカムギヤーとを、若干押すような構造、たとえば
２軸間のうちのいずれか一方の軸を、他方の軸に平行に
接近するように弾性体で付勢する等してもよい。
【００１１】図２において、カムギヤーの歯面に接触す
るローラの中心Ｏ3 が通る軌跡をカムピッチ線（１４）
として点線で示した。カム歯形（１２）は、このカムピ
ッチ線（１４）に基づきローラ（１０）の半径距離を考
慮して決定されている。カムギヤー（１３）のピッチ円
の内側の形状は、ローラと同じ半径の半円形状をなす
が、ここに進入するローラがカムギヤーに固着しないよ
うに間隙を考慮して、ローラの半径より若干大なる凹形
の形状としてもよい。カムギヤー（１３）とローラピニ
オン（１１）が一定な回転速度比を有するようにローラ
（１０）とカム歯形（１２）の全ての接触点で接触面に
共通法線を立てると、これは常に固定されたピッチ点Ｑ
を通過する。ピッチ点Ｑは、図２の中心距離Ｏ1 Ｏ2 を
一定の回転速度比率ｒで割る点である。
るローラの中心Ｏ3 が通る軌跡をカムピッチ線（１４）
として点線で示した。カム歯形（１２）は、このカムピ
ッチ線（１４）に基づきローラ（１０）の半径距離を考
慮して決定されている。カムギヤー（１３）のピッチ円
の内側の形状は、ローラと同じ半径の半円形状をなす
が、ここに進入するローラがカムギヤーに固着しないよ
うに間隙を考慮して、ローラの半径より若干大なる凹形
の形状としてもよい。カムギヤー（１３）とローラピニ
オン（１１）が一定な回転速度比を有するようにローラ
（１０）とカム歯形（１２）の全ての接触点で接触面に
共通法線を立てると、これは常に固定されたピッチ点Ｑ
を通過する。ピッチ点Ｑは、図２の中心距離Ｏ1 Ｏ2 を
一定の回転速度比率ｒで割る点である。
【００１２】歯形の計算は、まず、ローラ半径を零にし
て２軸が一定の角度比を有するようにして計算された歯
形がカムピッチ線になり、この線上の１点がローラの中
心に一致する位置からピッチ点Ｑ方向にローラ半径距離
にある点がカム歯形曲線上の１点となる。ローラ中心Ｏ
3 とピッチ点Ｑが一致する位置ではローラ形状がカム歯
形曲線となり、ここに前述したように部分的な間隙を形
成してもよい。
て２軸が一定の角度比を有するようにして計算された歯
形がカムピッチ線になり、この線上の１点がローラの中
心に一致する位置からピッチ点Ｑ方向にローラ半径距離
にある点がカム歯形曲線上の１点となる。ローラ中心Ｏ
3 とピッチ点Ｑが一致する位置ではローラ形状がカム歯
形曲線となり、ここに前述したように部分的な間隙を形
成してもよい。
【００１３】図３は、カムギヤーの歯面に接触するロー
ラの中心が通る軌跡のカムピッチ線の座標を計算するた
め提示された。ここで、中心Ｏ1 にあるローラピニオン
軸が時計方向に回転すると実線描きの瞬間にＣ点のロー
ラはカムギヤーから後退しＡ点のローラはカムギヤーに
進入する。Ｑ点のローラは進入過程が終り後退し始め
る。図３でＡ点がローラ間隔角θ0 程の時計方向に回転
すると中心Ｏ2 のカムギヤーは一定の回転減速比をｒで
表示して角ｒθ0 の反時計方向に回転する。減速比ｒは
１より小さい数でありカムギヤー歯数Ｎｇとローラピニ
オンのローラ数Ｎｐで示すと次の通りである。
ラの中心が通る軌跡のカムピッチ線の座標を計算するた
め提示された。ここで、中心Ｏ1 にあるローラピニオン
軸が時計方向に回転すると実線描きの瞬間にＣ点のロー
ラはカムギヤーから後退しＡ点のローラはカムギヤーに
進入する。Ｑ点のローラは進入過程が終り後退し始め
る。図３でＡ点がローラ間隔角θ0 程の時計方向に回転
すると中心Ｏ2 のカムギヤーは一定の回転減速比をｒで
表示して角ｒθ0 の反時計方向に回転する。減速比ｒは
１より小さい数でありカムギヤー歯数Ｎｇとローラピニ
オンのローラ数Ｎｐで示すと次の通りである。
【００１４】ｒ＝Ｎｐ／Ｎｇ この時、カムギヤー（１３）の回転角ｒθはカムギヤー
（１３）の隣合う２つのカム歯形（１２）の間隔角であ
る。したがって、カムギヤーのカムピッチ線（１４）
は、Ａ点が中心Ｏ1 を中心に時計方向に角２θ0 回転す
る間のピッチ線ＡＤＢを計算し、これをカムギヤー中心
Ｏ2 を中心に角ｒθ0 の一定な間隔で反復して得る。図
３で基本ピッチ線ＡＤＢは次の通り計算される。中心Ｏ
1 より距離Ｒ1 にあるＡ点が、時計方向に任意の角θ1
回転してＰ’の位置に来ると、ピッチ線ＡＰＤＢは中心
点Ｏ2 を中心に反時計方向に角ｒθ1 回転してＡ’Ｐ’
Ｄ’Ｂ’になり、図３に点線で示されているようにな
る。点Ｐ’の座標値を計算し、これを逆回転して回転さ
れる前の点Ｐの座標を計算する。２軸の回転中心間の距
離をｄとすると（ｄ＝Ｏ1 Ｏ2 ）、 Ｏ1 Ｑ＝Ｏ1 Ｏ3 ＝Ｒ1 ＝ｄ／（１＋１／ｒ） カムギヤーの中心Ｏ2 に対する点Ｐ’の位置角θ3 と中
心Ｏ2 からの点Ｐ’までの距離Ｏ2 Ｐ’は各々次の数式
で表示される。
（１３）の隣合う２つのカム歯形（１２）の間隔角であ
る。したがって、カムギヤーのカムピッチ線（１４）
は、Ａ点が中心Ｏ1 を中心に時計方向に角２θ0 回転す
る間のピッチ線ＡＤＢを計算し、これをカムギヤー中心
Ｏ2 を中心に角ｒθ0 の一定な間隔で反復して得る。図
３で基本ピッチ線ＡＤＢは次の通り計算される。中心Ｏ
1 より距離Ｒ1 にあるＡ点が、時計方向に任意の角θ1
回転してＰ’の位置に来ると、ピッチ線ＡＰＤＢは中心
点Ｏ2 を中心に反時計方向に角ｒθ1 回転してＡ’Ｐ’
Ｄ’Ｂ’になり、図３に点線で示されているようにな
る。点Ｐ’の座標値を計算し、これを逆回転して回転さ
れる前の点Ｐの座標を計算する。２軸の回転中心間の距
離をｄとすると（ｄ＝Ｏ1 Ｏ2 ）、 Ｏ1 Ｑ＝Ｏ1 Ｏ3 ＝Ｒ1 ＝ｄ／（１＋１／ｒ） カムギヤーの中心Ｏ2 に対する点Ｐ’の位置角θ3 と中
心Ｏ2 からの点Ｐ’までの距離Ｏ2 Ｐ’は各々次の数式
で表示される。
【００１５】
【数１】
【００１６】ここで、Ｐ’点を時計方向に角ｒθ1 回転
すると図３の点Ｐの座標が得られる。 Ｐ点のＸ座標＝−Ｏ2 Ｐ’ｓｉｎ（ｒθ1 ＋θ3 ） Ｐ点のＹ座標＝−Ｏ2 Ｐ’ｃｏｓ（ｒθ1 ＋θ3 ） 上式より回転角θ1 を零からθ0 まで変化させると図 3
の曲線ＡＤ線上の座標が決定され、これはＡ点がカムギ
ヤーに進入する区間である。回転角θ1 を角θ 0 より角
２θ0 まで変化させながら計算された図３の曲線ＤＢ区
間は進入したローラが後退する区間である。ローラピニ
オンが反時計方向に後退すると、前述された進入と後退
は互いに入れ換えることができる。角θ1 を増分角ずつ
変化させながら計算されたピッチ線ＡＤとピッチ線ＢＤ
は半径線Ｏ2 Ｄに対して対称である。したがって、中心
Ｏ1 の軸は設置された状態で時計と反時計方向のどちら
にも回転することができる。Ａ点以前のピッチ線は次の
式を満足する角βを計算して、上式で角θ1 が−βから
零まで変わりながら得られＢ点以後のピッチ線は角θ1
が２θ0 より２θ0 ＋βまで変わる区間で得られる。
すると図３の点Ｐの座標が得られる。 Ｐ点のＸ座標＝−Ｏ2 Ｐ’ｓｉｎ（ｒθ1 ＋θ3 ） Ｐ点のＹ座標＝−Ｏ2 Ｐ’ｃｏｓ（ｒθ1 ＋θ3 ） 上式より回転角θ1 を零からθ0 まで変化させると図 3
の曲線ＡＤ線上の座標が決定され、これはＡ点がカムギ
ヤーに進入する区間である。回転角θ1 を角θ 0 より角
２θ0 まで変化させながら計算された図３の曲線ＤＢ区
間は進入したローラが後退する区間である。ローラピニ
オンが反時計方向に後退すると、前述された進入と後退
は互いに入れ換えることができる。角θ1 を増分角ずつ
変化させながら計算されたピッチ線ＡＤとピッチ線ＢＤ
は半径線Ｏ2 Ｄに対して対称である。したがって、中心
Ｏ1 の軸は設置された状態で時計と反時計方向のどちら
にも回転することができる。Ａ点以前のピッチ線は次の
式を満足する角βを計算して、上式で角θ1 が−βから
零まで変わりながら得られＢ点以後のピッチ線は角θ1
が２θ0 より２θ0 ＋βまで変わる区間で得られる。
【００１７】（１＋１/r）sin (rβ＋ rθ0/２）＝sin
(θ0 ＋β＋ rβ＋ rθ0/２) ローラ中心が点Ａにある時、ローラとカム歯形の接触点
は線分ＡＱ上にあり、この時の圧力角はθ0 ／２とな
る。ローラ中心が点Ｑに来ると圧力角は零となる。つぎ
に、本発明の第２の実施例を添付の図面に基づき説明す
る。
(θ0 ＋β＋ rβ＋ rθ0/２) ローラ中心が点Ａにある時、ローラとカム歯形の接触点
は線分ＡＱ上にあり、この時の圧力角はθ0 ／２とな
る。ローラ中心が点Ｑに来ると圧力角は零となる。つぎ
に、本発明の第２の実施例を添付の図面に基づき説明す
る。
【００１８】図４は、回転運動を直線運動に、または、
その反対に転換する装置に利用され得るローラカムラッ
ク(roller cam rack) 機構を示す。これは、先の平行軸
のローラカムギヤーにおいてカムギヤー（１３）のピッ
チ円半径が無限大の場合に該当し、従来のラックの役割
をカム運動で遂行するのでカムラック（１５）(cam rac
k)と呼ぶことができる。図４で各々のローラ中心Ｏ3 は
ローラピニオン（１１）中心Ｏ1 より半径距離Ｒ1 に角
θ0 の均一間隔で位置する。中心Ｏ1 を中心にＡ点がロ
ーラ間隔角θ0 程に時計方向回転すると、カムラック
（１５）は右方に距離Ｒ1 θ0 移動する。反時計方向回
転の場合、カムラック（１５）は左方に移動する。その
ため、カムラック（１５）は均一距離間隔Ｒ1 θ0 の反
復的形状になっている。図 4によれば、ローラ（１０）
とカム歯形（１６）は３個の接触点を有する。１個のロ
ーラ（１０）がカムラック（１５）に進入すると同時
に、他のカム歯形（１６）と接触しながらカムラック
（１５）より後退するので、カム歯形（１６）とローラ
（１０）は互いに外れずに常に接触する。カム歯形（１
６）とローラ（１０）の全ての接触点で立てた接触面に
共通垂線は速度比が常に一定になるため、固定された点
Ｑを通る。点Ｑは、ローラピニオン中心Ｏ1 よりカムラ
ック方向に距離Ｒ1 のところにある。図４において、点
線はローラ中心Ｏ3 がカムラックの歯面に沿って通る軌
跡であるカムピッチ線（１７）を示す。カム歯形（１
６）は、このカムピッチ線よりローラ半径距離にあり、
ローラ中心がピッチ線上の点に一致する位置より点Ｑ方
向にローラ半径距離にある点がカム歯形上の点となる。
その反対に転換する装置に利用され得るローラカムラッ
ク(roller cam rack) 機構を示す。これは、先の平行軸
のローラカムギヤーにおいてカムギヤー（１３）のピッ
チ円半径が無限大の場合に該当し、従来のラックの役割
をカム運動で遂行するのでカムラック（１５）(cam rac
k)と呼ぶことができる。図４で各々のローラ中心Ｏ3 は
ローラピニオン（１１）中心Ｏ1 より半径距離Ｒ1 に角
θ0 の均一間隔で位置する。中心Ｏ1 を中心にＡ点がロ
ーラ間隔角θ0 程に時計方向回転すると、カムラック
（１５）は右方に距離Ｒ1 θ0 移動する。反時計方向回
転の場合、カムラック（１５）は左方に移動する。その
ため、カムラック（１５）は均一距離間隔Ｒ1 θ0 の反
復的形状になっている。図 4によれば、ローラ（１０）
とカム歯形（１６）は３個の接触点を有する。１個のロ
ーラ（１０）がカムラック（１５）に進入すると同時
に、他のカム歯形（１６）と接触しながらカムラック
（１５）より後退するので、カム歯形（１６）とローラ
（１０）は互いに外れずに常に接触する。カム歯形（１
６）とローラ（１０）の全ての接触点で立てた接触面に
共通垂線は速度比が常に一定になるため、固定された点
Ｑを通る。点Ｑは、ローラピニオン中心Ｏ1 よりカムラ
ック方向に距離Ｒ1 のところにある。図４において、点
線はローラ中心Ｏ3 がカムラックの歯面に沿って通る軌
跡であるカムピッチ線（１７）を示す。カム歯形（１
６）は、このカムピッチ線よりローラ半径距離にあり、
ローラ中心がピッチ線上の点に一致する位置より点Ｑ方
向にローラ半径距離にある点がカム歯形上の点となる。
【００１９】カムピッチ線の座標を計算するため、図５
に２つの位置でのカムピッチ線が実線と点線で各々表示
されている。Ａ点が中心Ｏ1 を中心に任意角θ1 時計方
向に回転してＰ’の位置になるとピッチ線はＡＰＤＢよ
りＡ’Ｐ’Ｄ’Ｂ’に移動する。この時、移動距離はＲ
1 θ1 になり点Ｐ’の位置より移動される前の位置の点
Ｐの座標を次の通り計算することができる。
に２つの位置でのカムピッチ線が実線と点線で各々表示
されている。Ａ点が中心Ｏ1 を中心に任意角θ1 時計方
向に回転してＰ’の位置になるとピッチ線はＡＰＤＢよ
りＡ’Ｐ’Ｄ’Ｂ’に移動する。この時、移動距離はＲ
1 θ1 になり点Ｐ’の位置より移動される前の位置の点
Ｐの座標を次の通り計算することができる。
【００２０】 Ｐ点のＸ座標＝−Ｒ1 θ1 −Ｒ1 ｓｉｎ（θ0 −θ1 ） Ｐ点のＹ座標＝Ｒ1 ｃｏｓ（θ0 −θ1 ） 図５の線分Ｐ’Ｑ上でＰ’点よりローラ半径距離にある
点がカム歯形曲線（１６）上の点になる。したがって、
ローラ中心が点Ｐ’にある時、圧力角は角Ｐ’Ｏ1 Ｑの
半角になる。上式で回転角θ1 を零よりθ0 まで増分角
ずつ変化させるとカムピッチ線ＡＤが計算され、またθ
0 より２θ0 まで変化させるとカムピッチ線ＤＢが計算
される。これら２つのカムピッチ線は各々対称であり、
すなわち、ローラピニオン（１１）が時計方向に回転す
る時の進入と後退のカムピッチ線が各々対称になるので
ある。したがって、ローラピニオンは中心点Ｏ1 を中心
に時計と反時計方向に回転することができる。図５でＡ
点外側のカムピッチ線は次式を満足する角βを計算し
て、上式より回転角θ1 を−βより零度まで変化させな
がら得られＢ点外側のカムピッチ線は角θ1 を２θ0 よ
り２θ0 ＋βまで変化させながら計算する。
点がカム歯形曲線（１６）上の点になる。したがって、
ローラ中心が点Ｐ’にある時、圧力角は角Ｐ’Ｏ1 Ｑの
半角になる。上式で回転角θ1 を零よりθ0 まで増分角
ずつ変化させるとカムピッチ線ＡＤが計算され、またθ
0 より２θ0 まで変化させるとカムピッチ線ＤＢが計算
される。これら２つのカムピッチ線は各々対称であり、
すなわち、ローラピニオン（１１）が時計方向に回転す
る時の進入と後退のカムピッチ線が各々対称になるので
ある。したがって、ローラピニオンは中心点Ｏ1 を中心
に時計と反時計方向に回転することができる。図５でＡ
点外側のカムピッチ線は次式を満足する角βを計算し
て、上式より回転角θ1 を−βより零度まで変化させな
がら得られＢ点外側のカムピッチ線は角θ1 を２θ0 よ
り２θ0 ＋βまで変化させながら計算する。
【００２１】ｓｉｎ（β＋θ0 ）＝β＋θ0 ／２ つぎに、本発明にかかる第３の実施例を添付の図面に基
づき説明する。図６は、既存のベベル（ｂｅｖｅｌ）ギ
ヤーに相当する本発明のローラカムギヤーの実施例であ
り、ころがり接触で交差軸に一定角速度比の回転運動を
伝達する装置である。従来のベベルギヤーのギヤー位置
に傾斜のカムギヤー（１８）を置いてピニオン位置に一
定の間隔角に傾斜ローラ（２０）を有するローラピニオ
ン（２１）を位置させる。傾斜形状は、ベベルカムギヤ
ー歯形の傾斜線の延長とローラの傾斜線延長は全て、図
６に示したように、２軸の中心線の交点Ｏ4 を通過す
る。傾斜ローラ（２０）は各々の中心線に対して自由に
回転することができる。２軸の交差軸の間隔角γと１よ
り小さい一定回転角速度比ｒの項に図６のベベルカムギ
ヤー（１８）のピッチ円錐角γｇは次の通りである。
づき説明する。図６は、既存のベベル（ｂｅｖｅｌ）ギ
ヤーに相当する本発明のローラカムギヤーの実施例であ
り、ころがり接触で交差軸に一定角速度比の回転運動を
伝達する装置である。従来のベベルギヤーのギヤー位置
に傾斜のカムギヤー（１８）を置いてピニオン位置に一
定の間隔角に傾斜ローラ（２０）を有するローラピニオ
ン（２１）を位置させる。傾斜形状は、ベベルカムギヤ
ー歯形の傾斜線の延長とローラの傾斜線延長は全て、図
６に示したように、２軸の中心線の交点Ｏ4 を通過す
る。傾斜ローラ（２０）は各々の中心線に対して自由に
回転することができる。２軸の交差軸の間隔角γと１よ
り小さい一定回転角速度比ｒの項に図６のベベルカムギ
ヤー（１８）のピッチ円錐角γｇは次の通りである。
【００２２】 γｇ＝ａｒｃｔａｎ〔ｓｉｎγ／（ｒ＋ｃｏｓγ）〕 ローラピニオン（２１）のピッチ円錐角はγｐ＝γ−γ
ｇである。ローラ（２０）とカム歯形（１９）が１個ず
つ歯合されて回転するのでローラ数をＮｐ、カムの数を
Ｎｇとすると角速度比ｒは次式で示され得る。 ｒ＝Ｎｐ／Ｎｇ 図６の線分Ｏ6 Ｏ8 は線分Ｏ4 Ｓに垂直である。ここ
で、Ｏ6 ＳとＯ8 Ｓは各々ベベルカムギヤー（１８）と
ローラピニオン（２１）の展開された後面円錐（ｂａｃ
ｋ ｃｏｎｅ）半径で、これらは各々図２の線分Ｏ2 Ｑ
と線分Ｏ1 Ｑに該当する。したがって、図 6の断面Ｓ’
−Ｓ’でベベルカム歯形（１９）曲線は図２において説
明した方法と同じ方式で得られる。図６のＴＳはベベル
カム歯形（１９）と傾斜ローラ（２０）の接触面の幅を
示し、断面Ｔ’−Ｔ’におけるカム曲線は、線分Ｏ5 Ｔ
と線分Ｏ7 Ｔが各々図２の線分Ｏ2 Ｑと線分Ｏ1 Ｑに相
当するので図２において説明したのと同様の方法で得る
ことができる。図６の線分Ｏ 4 Ｓに垂直の任意の断面は
相似形で、相似比は定点Ｏ4 よりの距離に比例する。同
じく傾斜ローラ（２０）の傾斜角はローラの直線傾斜線
の延長線でなる円錐の頂点が図 6において、２軸の中心
線の交点Ｏ4 になるようにする。
ｇである。ローラ（２０）とカム歯形（１９）が１個ず
つ歯合されて回転するのでローラ数をＮｐ、カムの数を
Ｎｇとすると角速度比ｒは次式で示され得る。 ｒ＝Ｎｐ／Ｎｇ 図６の線分Ｏ6 Ｏ8 は線分Ｏ4 Ｓに垂直である。ここ
で、Ｏ6 ＳとＯ8 Ｓは各々ベベルカムギヤー（１８）と
ローラピニオン（２１）の展開された後面円錐（ｂａｃ
ｋ ｃｏｎｅ）半径で、これらは各々図２の線分Ｏ2 Ｑ
と線分Ｏ1 Ｑに該当する。したがって、図 6の断面Ｓ’
−Ｓ’でベベルカム歯形（１９）曲線は図２において説
明した方法と同じ方式で得られる。図６のＴＳはベベル
カム歯形（１９）と傾斜ローラ（２０）の接触面の幅を
示し、断面Ｔ’−Ｔ’におけるカム曲線は、線分Ｏ5 Ｔ
と線分Ｏ7 Ｔが各々図２の線分Ｏ2 Ｑと線分Ｏ1 Ｑに相
当するので図２において説明したのと同様の方法で得る
ことができる。図６の線分Ｏ 4 Ｓに垂直の任意の断面は
相似形で、相似比は定点Ｏ4 よりの距離に比例する。同
じく傾斜ローラ（２０）の傾斜角はローラの直線傾斜線
の延長線でなる円錐の頂点が図 6において、２軸の中心
線の交点Ｏ4 になるようにする。
【００２３】以上で、平行の２軸間と交差する２軸間の
回転運動伝達と共に回転運動と直線運動の相互伝達のた
めのローラカムギヤーの実施例が各々説明された。この
ようなカムギヤーは説明されたカム歯形曲線の座標を利
用した数値切削で加工でき得る。しかし、より好い方法
はカムギヤー加工の創成技法で図１、４、６で各々のロ
ーラ位置にローラと同じ横断面形状に切削可能な形状の
カッター（ｃｕｔｔｅｒ）を位置させて、各々のカッタ
ーの中心に関して回転させながら加工する。この時、ロ
ーラピニオンに該当するローラカッターの支持台はその
中心軸Ｏ1 に関して一定の回転角速度で回転しながら同
時に加工するカムギヤー粗材を作動時にローラピニオン
に対応するカムギヤーの回転角速度で回転させながら加
工する。それで、ローラ形カッターと加工粗材の相対位
置は各々作動時のローラ（１０）とカムギヤー（１３）
の位置と同じである。カムラック（１５）の加工も同じ
方法で図４のローラ（１０）の位置に同じ大きさと形状
の回転するカッターを位置させて加工する粗材と中心Ｏ
1 のカッター支持台の相対位置がローラピニオンとカム
ラックの作動位置に一致するように位置させながら加工
する。交差軸のベベルカムギヤーの加工は傾斜ローラ
（２０）位置に同じ大きさと形状の傾斜された回転する
円筒形カッターを位置させ、カムギヤー粗材とカッター
支持台の相対位置をベベルカムギヤー（１８）をローラ
ピニオン（２１）の作動位置に一致させながら加工す
る。この方法の長所はカッターの形状が簡単で加工作動
が単純回転で簡単である。
回転運動伝達と共に回転運動と直線運動の相互伝達のた
めのローラカムギヤーの実施例が各々説明された。この
ようなカムギヤーは説明されたカム歯形曲線の座標を利
用した数値切削で加工でき得る。しかし、より好い方法
はカムギヤー加工の創成技法で図１、４、６で各々のロ
ーラ位置にローラと同じ横断面形状に切削可能な形状の
カッター（ｃｕｔｔｅｒ）を位置させて、各々のカッタ
ーの中心に関して回転させながら加工する。この時、ロ
ーラピニオンに該当するローラカッターの支持台はその
中心軸Ｏ1 に関して一定の回転角速度で回転しながら同
時に加工するカムギヤー粗材を作動時にローラピニオン
に対応するカムギヤーの回転角速度で回転させながら加
工する。それで、ローラ形カッターと加工粗材の相対位
置は各々作動時のローラ（１０）とカムギヤー（１３）
の位置と同じである。カムラック（１５）の加工も同じ
方法で図４のローラ（１０）の位置に同じ大きさと形状
の回転するカッターを位置させて加工する粗材と中心Ｏ
1 のカッター支持台の相対位置がローラピニオンとカム
ラックの作動位置に一致するように位置させながら加工
する。交差軸のベベルカムギヤーの加工は傾斜ローラ
（２０）位置に同じ大きさと形状の傾斜された回転する
円筒形カッターを位置させ、カムギヤー粗材とカッター
支持台の相対位置をベベルカムギヤー（１８）をローラ
ピニオン（２１）の作動位置に一致させながら加工す
る。この方法の長所はカッターの形状が簡単で加工作動
が単純回転で簡単である。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、カムギヤーとローラとがころがり接触と
なるため、滑り接触の場合に起こる接触面の摩耗や熱発
生および騒音発生を低減することができる。また、ころ
がり接触であるため、既存のギヤーに在るようなバック
ラッシを無くすることができるので、さらに騒音を低減
できると共に、２点以上の接触点でローラとカムギヤー
とが接して常にころがり接触するようにして、接触比お
よびかみあい率を向上させたので、精密かつ円滑な動力
の伝達が得られる。また、既存のギヤーに生じる歯形干
渉がないので、同一の直径ではギヤーの歯数を減らし、
歯の厚さを増加させることができ得、同じ歯数ではギヤ
ーの直径を減らすことができる。
発明によれば、カムギヤーとローラとがころがり接触と
なるため、滑り接触の場合に起こる接触面の摩耗や熱発
生および騒音発生を低減することができる。また、ころ
がり接触であるため、既存のギヤーに在るようなバック
ラッシを無くすることができるので、さらに騒音を低減
できると共に、２点以上の接触点でローラとカムギヤー
とが接して常にころがり接触するようにして、接触比お
よびかみあい率を向上させたので、精密かつ円滑な動力
の伝達が得られる。また、既存のギヤーに生じる歯形干
渉がないので、同一の直径ではギヤーの歯数を減らし、
歯の厚さを増加させることができ得、同じ歯数ではギヤ
ーの直径を減らすことができる。
【００２５】請求項２および請求項３に記載の発明にお
いても、同様の効果が得られる。また、請求項４、請求
項５、および請求項６に記載の発明によれば、ローラの
横断面形状と同一に切削可能な形状を有し、前記各ロー
ラをローラピニオンに配置したのと同じ位置にカッター
支持台に各々配設された各カッターを、各カッターの回
転中心軸に関して各々回転させることを特徴とする加工
装置により、簡単に創成方法によるカムギヤーの切削加
工ができる。
いても、同様の効果が得られる。また、請求項４、請求
項５、および請求項６に記載の発明によれば、ローラの
横断面形状と同一に切削可能な形状を有し、前記各ロー
ラをローラピニオンに配置したのと同じ位置にカッター
支持台に各々配設された各カッターを、各カッターの回
転中心軸に関して各々回転させることを特徴とする加工
装置により、簡単に創成方法によるカムギヤーの切削加
工ができる。
【図１】 本発明の第１実施例にかかる平行な２軸間の
回転運動を相互に伝達することができる２点以上の接触
点を有するローラカムギヤーの説明図。
回転運動を相互に伝達することができる２点以上の接触
点を有するローラカムギヤーの説明図。
【図２】 図１のローラカムギヤー接触点付近の詳細
図。
図。
【図３】 カムギヤーの平面上でローラの中心が通る軌
跡のカムピッチ線を計算するための座標系。
跡のカムピッチ線を計算するための座標系。
【図４】 本発明の第２実施例にかかる直線運動と回転
運動を相互伝達でき得る２点以上の接触点を有するロー
ラカムラックの説明図。
運動を相互伝達でき得る２点以上の接触点を有するロー
ラカムラックの説明図。
【図５】 図４のカムラックの平面でローラの中心が通
る軌跡のカムラックのカムピッチ線を計算するための座
標系。
る軌跡のカムラックのカムピッチ線を計算するための座
標系。
【図６】 本発明の第３実施例の交差する２軸に回転運
動を伝達するための２点以上の接触点を有するベベルギ
ヤー形のローラカムギヤー装置の２つの交差軸がなす平
面の断面図。
動を伝達するための２点以上の接触点を有するベベルギ
ヤー形のローラカムギヤー装置の２つの交差軸がなす平
面の断面図。
１０ ローラ １１ ローラピニオン １２ カム歯形（回転運動） １３ カムギヤー（回転運動） １４ カムピッチ線（回転運動） １５ カムラック（直線運動） １６ カム歯形（直線運動） １７ カムピッチ線（直線運動） １８ カムギヤー（交差軸回転） １８ カム歯形（交差軸回転） ２０ テーパローラ ２１ テーパローラピニオン
Claims (6)
- 【請求項１】 平行な２軸間において、駆動軸により従
動軸を一定の角速度比で回転させて、機械的動力を伝達
する動力伝達装置において、 一方の軸にカムギヤー（１３）を配設し、 同一円上に一定間隔角で配設され、各々が自転自由に構
成された複数の円筒形のローラ（１０）を有するローラ
ピニオン（１１）を前記カムギヤー（１３）と噛み合う
ように他方の軸に配設し、 前記カムギヤー（１３）の歯形（１２）が、２軸間に一
定角速度比を維持するために、ローラ（１０）とカムギ
ヤー（１３）との接触点における接触面に垂直に立てた
共通法線が、２軸間の中心間距離Ｏ1 Ｏ2 を２軸間の角
速度比で分割するピッチ点Ｑを常に通過するようになし
た歯形曲線を有し、 前記カムギヤー（１３）と噛み合うローラ（１０）の中
心点Ｏ3 が、２軸間の中心線Ｏ1 Ｏ2 上に位置した時
に、該ローラ（１０）が進入側の歯形曲線と後退側の歯
形曲線とに同時に接し、かつ中心線Ｏ1 Ｏ2 に対して前
記進入側の歯形曲線と後退側の歯形曲線とを対称形状と
し、 前記歯形曲線をローラとカムギヤーとが常に２点以上の
接触点で接し、ローラとカムギヤーとが常にころがり接
触をするようになしたことを特徴とするローラカムギヤ
ー装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記カムギヤー（１
３）のピッチ円半径を無限大として、前記カムギヤー
（１３）が実質的に直線上に配置されたカムラック（１
５）を形成することにより、該カムラック（１５）の直
線運動と前記ローラピニオン（１１）の回転運動とを相
互に伝達することを特徴とするローラカムギヤー装置。 - 【請求項３】 請求項１において、平行な２軸に変更し
て、交差するような２軸とした場合において、傾斜カム
ギヤー（１８）とテーパローラピニオン（２１）の接触
線を傾斜させて、該傾斜した接触線の延長線が前記交差
する２軸の交点Ｏ4 を通過し、テーパローラピニオン
（２１）のテーパローラ（２０）が、頂点を前記交点Ｏ
4 とする円錐の下方部分を下端面と水平に切り取ったよ
うな傾斜角を有する円筒形状から成り、傾斜カムギヤー
（１８）が、その歯先と歯底の各々の延長線が前記交点
Ｏ4 を通過するような形状を有することを特徴とするロ
ーラカムギヤー装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載のカムギヤー（１３）の
歯形（１２）の加工において、前記ローラ（１０）の横
断面形状と同一に切削可能な形状を有し、前記各ローラ
（１０）をローラピニオン（１１）に配置したのと同じ
位置にカッター支持台に各々配設され、その回転中心軸
に関して各々回転される各カッターを含んで構成され、 カムギヤー粗材をカムギヤー（１３）の位置に置いて、
作動時のカムギヤー（１３）とローラピニオン（１１）
の相対位置に各々合わせるようにカムギヤー粗材とカッ
ター支持台を各々一定の角速度比を持って回転させなが
ら、該カッター支持台を前記ローラピニオン（１１）の
位置になるまで移動させてカムギヤー（１３）を創成方
法で加工することを特徴とするカムギヤーの加工装置。 - 【請求項５】 請求項２に記載のカムラック（１５）の
歯形（１６）の加工において、前記ローラ（１０）の横
断面形状と同一に切削可能な形状を有し、前記各ローラ
（１０）をローラピニオン（１１）に配置したのと同じ
位置にカッター支持台に各々配設され、その回転中心軸
に関して各々回転される各カッターを含んで構成され、 カムラック粗材をカムラック（１５）の位置に置いて、
作動時のカムラック（１５）とローラピニオン（１１）
の相対位置に各々合わせるようにカムラック粗材とカッ
ター支持台を各々一定の角速度比を持って回転させなが
ら、該カッター支持台を前記ローラピニオン（１１）の
位置になるまで移動させてカムラック（１５）を創成方
法で加工することを特徴とするカムラックの加工装置。 - 【請求項６】 請求項３に記載の傾斜カムギヤー（１
８）の歯形（１９）の加工において、前記テーパローラ
（２０）の横断面形状と同一に切削可能な形状を有し、
前記各テーパローラ（２０）をテーパローラピニオン
（２１）に配置したのと同じ位置にカッター支持台に各
々配設され、その回転中心軸に関して各々回転される各
カッターを含んで構成され、 傾斜カムギヤー粗材を傾斜カムギヤー（１８）の位置に
置いて、作動時の傾斜カムギヤー（１８）とテーパロー
ラピニオン（２１）の相対位置に各々合わせるようにカ
ムギヤー粗材とカッター支持台を各々一定の角速度比を
持って回転させながら、該カッター支持台を前記テーパ
ローラピニオン（２１）の位置になるまで移動させて傾
斜カムギヤー（１８）を創成方法で加工することを特徴
とする傾斜カムギヤーの加工装置。
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