JPH07208582A - まがり歯傘歯車形ピニオン - Google Patents

まがり歯傘歯車形ピニオン

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JPH07208582A
JPH07208582A JP706294A JP706294A JPH07208582A JP H07208582 A JPH07208582 A JP H07208582A JP 706294 A JP706294 A JP 706294A JP 706294 A JP706294 A JP 706294A JP H07208582 A JPH07208582 A JP H07208582A
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JP
Japan
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tooth
pinion
meshing
bevel gear
contact
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Pending
Application number
JP706294A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryuhei Takeda
龍平 竹田
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F19/00Finishing gear teeth by other tools than those used for manufacturing gear teeth
    • B23F19/10Chamfering the end edges of gear teeth
    • B23F19/102Chamfering the end edges of gear teeth by milling

Abstract

(57)【要約】 【目的】 まがり歯傘歯車形ピニオンの歯面を、軽負荷
時のノイズ対策用に歯当たりが大きくなるよう設計して
いても、高負荷時にエッジ当たりを生ずることのない形
状にする。 【構成】 ピニオン1の各歯が噛合開始領域11および
噛合終了領域12において、歯面を除去されて歯形を修
正されている。従って、軽負荷時のノイズ対策用に歯当
たりが大きくなるようピニオンを設計していても、高負
荷時に広がる歯当たりがエッジ当たりを生起させるよう
なことがなくなり、これが原因で高負荷時に従来生じて
いた、ノイズおよび強度が共に悪化するといった問題を
回避するこができる。従ってピニオン1は、相反する軽
負荷時のノイズ対策と高負荷時のエッジ当たり防止作用
との2要求を同時に実現させ得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スパイラルベベルギ
ヤ、ハイポイドギヤ、はすば傘歯車等、所謂まがり歯傘
歯車形のピニオンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種ピニオンは一般的に、図5
(a),(b)に示すような創成原理に基づいて歯切り
および歯面研削される。図5(a)は、創成すべき被削
ピニオン1と、これに噛合するリンギギヤを仮想した仮
想創成ギヤ2との噛合状態を示し、Xが被削ピニオン1
の回転軸線、Zが仮想創成ギヤ2の回転軸線である。
【0003】被削ピニオン1の創成に当たっては、図5
(b)に示すように、仮想創成ギヤの1枚の歯の位置に
フェースミルカッター3をセットし、このフェースミル
カッター3を仮想創成ギヤ軸線Z(クレードル中心)の
周りに公転させる。ここ時、被削ピニオン1と仮想創成
ギヤ2とが噛み合うような回転比(創成比)で、ピニオ
ン1とクレードルを回転させることにより、ピニオン1
の1歯が創成される
【0004】スパイラルベベルギヤおよびハイポイドギ
ヤにあっては更に、加工や組み立て時の誤差が加わって
も歯当たりが歯面エッジ部に集中することのないよう、
且つノイズレベルを小さく維持するために、歯当たりの
修正を行う。この修正は、 カッター径を適切に選択したり、 図5のX−Y−Z座標系においてピニオン1と仮想創
成ギヤ2との相対位置を適切に選択したり、 クレードル軸に対するカッター軸の偏心量、即ち公転
半径ε(図5参照)を適切に選択したり、 クレードルとワークの創成比を適切に選択することに
より行うことができる。
【0005】上記した歯当たりの修正による歯面変化、
および歯当たりを図6に示す。当該修正により、ピッチ
線P1 を持った歯面4がピッチ線P2 を持った歯面5へ
と変化し、この修正により歯当たり7が噛合進行線7の
方向に長い歯当たり(バイアスイン)となり、ノイズの
低減に大いに有利である。
【0006】なお、上記クレードルとワークの創成比に
ついては図7にαで示すように、カッター公転角度に関
係なく一定に保つ代わりに、大型の創成盤で行われてい
るようにカムを用いて、同図にβで示す如く連続的に少
量変化させる場合もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述した従来の
歯形修正技術によれば、当該歯形修正を図6の歯面4,
5の比較から明らかなように歯面全体に亘って連続的に
施すものであることから、また修正量もせいぜい20μ
m程度の僅かなものであったため、軽負荷時に十分な歯
当たりを得ようとすると、高負荷により歯当たりが広が
る時エッジ当たりが起き易くなって、ノイズおよび強度
が共に悪化するという問題を生じ、これを回避するた
め、逆に歯当たりを小さくすると、今度は軽負荷時のノ
イズが大きくなるといった弊害を生じ、軽負荷時と高負
荷時との相反する2要求を同時に満足させることができ
なかった。
【0008】本発明は、ピニオン歯面を、噛合開始領域
および/または噛合終了領域において更に修正して、軽
負荷時のノイズ対策に有利な長い(広い)歯当たりを確
保しながら、高負荷時もエッジ当たりを生じないピニオ
ン歯面とすることで、軽負荷時と高負荷時との相反する
2要求を同時に実現させ得る、まがり歯傘歯車形ピニオ
ンを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的のため第1発明
によるまがり歯傘歯車形ピニオンは、各歯の噛合開始領
域および噛合終了領域の少なくとも一方を、他の領域に
対し、創成加工時における創成回転比の増大により歯面
除去して歯形修正したことを特徴とするものである。
【0010】第2発明によるまがり歯傘歯車形ピニオン
は、上記第1発明において、前記歯形修正した領域と、
前記他の領域との境界線を、同時噛合線に対し平行にな
るよう構成したことを特徴とするものである。
【0011】
【作用】第1発明において、まがり歯傘歯車形ピニオン
は、同時噛合線が噛合進行線に沿って進むように噛合を
進行される。
【0012】ところでこの際、該まがり歯傘歯車形ピニ
オンが各歯の噛合開始領域および噛合終了領域の少なく
とも一方を、他の領域に対し、創成加工時における創成
回転比の増大により歯面除去して歯形修正されているか
ら、軽負荷時のノイズ対策用に歯当たりが大きくなるよ
うピニオンを設計していても、高負荷時に広がる歯当た
りがエッジ当たりを生起させるようなことがなくなり、
これが原因で高負荷時に従来生じていた、ノイズおよび
強度が共に悪化するといった問題を回避することができ
る。
【0013】従って、第1発明のまがり歯傘歯車形ピニ
オンによれば、軽負荷時と高負荷時との相反する2要求
を同時に実現させることができる。
【0014】また、第2発明のまがり歯傘歯車形ピニオ
ンは、上記第1発明に付加して、上記歯形修正した領域
と、上記他の領域との境界線を、同時噛合線に対し平行
になるよう構成したから、第1発明による上記作用効果
に加え、歯当たり領域全体で安定した噛合幅が得られ
て、安定した荷重分担を実現することができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図1は本発明によるまがり歯傘歯車形ピニオ
ンの一実施例で、(a)はそのドライブ歯面、(b)は
コースト歯面を示し、図中、図6におけると同様の部分
を同一符号にて示す。
【0016】本例においては、被削ピニオン1上におけ
る各歯を成す両歯面5の噛合開始領域11および噛合終
了領域12を、他の領域に対し、ハッチングを付した部
分において除去することにより、ピニオン1の歯面修正
を行う。ここで、当該歯面修正に当たっては、歯面修正
した領域11および12と、他の領域との境界線が、時
々刻々の同時噛合線13に対し平行になるよう、この歯
面修正を行うこととする。
【0017】次に上記歯面修正の作業を説明するに、被
削ピニオン1と、これを歯切りまたは歯面研削するに際
して用いる工具との接触も、同時噛合線13および噛合
進行線7に倣って発生する。従って、上記の工具が図1
(a),(b)に示すハッチング領域を通過する時に、
被削ピニオン軸の回転角を余分に進めて創成比を増すこ
とにより、被削ピニオン1の歯面5をハッチングにより
示す噛合開始領域11および噛合終了領域12において
除去する、ピニオン1の上記歯面修正作業を遂行するこ
とができる。また同時にこの手法によれば、歯面修正し
た領域11および12と、他の領域との境界線が自動的
に、時々刻々の同時噛合線13に対し平行になるよう、
従って最外側の同時噛合線に一致するよう、当該歯面修
正を行うことができる。
【0018】ここで、噛合開始領域11および噛合終了
領域12において上記の如くに増大させる創成比は、例
えば図2に示す如きものとし、また上記の歯面修正を開
始するポイントは、同図にも示すが例えば以下の如くに
決定する。つまり、被削ピニオン1およびこれに噛合す
るリングギヤのギヤ諸元のうち、トランスバースコンタ
クトレシオをMT 、フェースコンタクトレシオをMF
リングギヤの歯数をZ 2 とすると、カッター公転角度換
算で(360°/Z2 )×(MT /2)の噛合開始領域
11および噛合終了領域12において上記の歯形修正を
行うこととし、残りの(360°/Z2 )×(MF −M
T )のカッター公転角度域を噛合領域とする。
【0019】図3は、被削ピニオンを創成加工する代表
的なグリーソン社製の創成盤21を示し、22がピニオ
ンとなるべきワーク、23が当該加工を遂行するための
工具である。同工作機械では、カッターの公転運動軸
X,Yおよびワーク回転軸Aが数値制御で同期されてい
るので、上記の歯面修正も数値制御のプログラミングに
より、難なく遂行することができる。また、この代わり
に本例の歯面修正は、フェースホブと呼ばれる連続割り
出し方式のピニオン創成技術によっても遂行することが
できる。
【0020】なお、上述の例では噛合開始領域11およ
び噛合終了領域12の双方において歯形修正を行った
が、ギヤ諸元によっては何れか一方の領域においてのみ
歯面修正を行ってもよいこと勿論である。
【0021】図4に、上記の如く歯面を修正したピニオ
ン1と、リングギヤ24との、歯当たり具合を示す。こ
の図においては、ピニオン1のコースト歯面が見えてい
るが、いずれにしても、ギヤブランク形状によりエッジ
部が変動するので、最終的には試し削りおよび歯当たり
確認による調整が必要であることを付言する。
【0022】上記実施例の作用を次に説明する。被削ピ
ニオン1は、同時噛合線13が噛合進行線7に沿って進
むように噛合を進行される。ところで、被削ピニオン1
の各歯が噛合開始領域11および噛合終了領域12にお
いて、図3の工作機械21による創成加工時に歯面除去
されて歯形を修正されているから、軽負荷時のノイズ対
策用に歯当たりが大きくなるようピニオンを設計してい
ても、高負荷時に広がる歯当たりがエッジ当たりを生起
させるようなことがなくなり、これが原因で高負荷時に
従来生じていた、ノイズおよび強度が共に悪化するとい
った問題を回避するこができる。従って、本例における
被削ピニオン1よれば、相反する軽負荷時のノイズ対策
と高負荷時のエッジ当たり防止作用との2要求を同時に
実現させることができる。
【0023】また、本例被削ピニオン1は、上記に付加
して、上記歯面修正した領域11,12と、歯面修正し
ない他の領域との境界線を、同時噛合線13に対し平行
となるよう構成したから、歯当たり領域全体で安定した
噛合幅が得られて、安定した荷重分担を実現することが
できるという作用効果をも達成し得る。
【0024】
【発明の効果】かくして第1発明によるまがり歯傘歯車
形ピニオンは、請求項1に記載の如く、各歯の噛合開始
領域および噛合終了領域の少なくとも一方を、他の領域
に対し、創成加工時における創成回転比の増大により歯
面除去して歯形修正したから、軽負荷時のノイズ対策用
に歯当たりが大きくなるようピニオンを設計していて
も、高負荷時に広がる歯当たりがエッジ当たりを生起さ
せるようなことがなくなり、これが原因で高負荷時に従
来生じていた、ノイズおよび強度が共に悪化するといっ
た問題を回避することができ、従って、第1発明のまが
り歯傘歯車形ピニオンによれば、軽負荷時と高負荷時と
の相反する2要求を同時に実現させることができる。
【0025】また、第2発明のまがり歯傘歯車形ピニオ
ンは、上記第1発明に付加して、上記歯形修正した領域
と、上記他の領域との境界線を、同時噛合線に対し平行
になるよう構成したから、第1発明による上記作用効果
に加え、歯当たり領域全体で安定した噛合幅が得られ
て、安定した荷重分担を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明によるまがり歯傘歯車形ピニオ
ンの一実施例を示す、ドライブ歯面の斜視図、(b)は
同例におけるまがり歯傘歯車形ピニオンの、コースト歯
面を示す斜視図である。
【図2】同例における、カッター公転角度に対する創成
比を例示する線図である。
【図3】同例のまがり歯傘歯車形ピニオンを創成するの
に用いる創成盤を例示する斜視図である。
【図4】同例のまがり歯傘歯車形ピニオンがリングギヤ
に噛合した状態を示す要部断面図である。
【図5】まがり歯傘歯車形ピニオンの創成原理を説明す
るための説明図である。
【図6】従来のまがり歯傘歯車形ピニオンを例示する歯
の斜視図である。
【図7】従来のカッター公転角度に対する創成比の変化
特性を示す線図である。
【符号の説明】
1 被削ピニオン 2 仮想創成ギヤ 3 フェースミルカッター 5 歯面 6 歯当たり 7 噛合進行線 11 噛合開始領域 12 噛合終了領域 13 同時噛合線 21 創成盤 22 ワーク 23 工具 24 リングギヤ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 まがり歯傘歯車形ピニオンにおいて、 各歯の噛合開始領域および噛合終了領域の少なくとも一
    方を、他の領域に対し、創成加工時における創成回転比
    の増大により歯面除去して歯形修正したことを特徴とす
    るまがり歯傘歯車形ピニオン。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記歯形修正した領
    域と、前記他の領域との境界線を、同時噛合線に対し平
    行になるよう構成したことを特徴とするまがり歯傘歯車
    形ピニオン。
JP706294A 1994-01-26 1994-01-26 まがり歯傘歯車形ピニオン Pending JPH07208582A (ja)

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