JPH0854050A - ギヤ及びギヤ製造方法 - Google Patents
ギヤ及びギヤ製造方法Info
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- JPH0854050A JPH0854050A JP7002622A JP262295A JPH0854050A JP H0854050 A JPH0854050 A JP H0854050A JP 7002622 A JP7002622 A JP 7002622A JP 262295 A JP262295 A JP 262295A JP H0854050 A JPH0854050 A JP H0854050A
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- elliptical
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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
- F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
- F16H35/02—Gearings or mechanisms with other special functional features for conveying rotary motion with cyclically varying velocity ratio
-
- 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
- F16H55/08—Profiling
- F16H55/084—Non-circular rigid toothed member, e.g. elliptic gear
-
- 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
- F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
- F16H2035/003—Gearings comprising pulleys or toothed members of non-circular shape, e.g. elliptical gears
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 真の楕円形状に対して膨らみ部分を持たせた
異形楕円形状からギヤを形成することにより、ゆるみの
ない噛合が得られる楕円ギヤを得る。 【構成】 複数個の突出歯を有するギヤ本体を備えるギ
ヤにおいて、異形楕円ピッチ形状２２Ａを有し、この異
形楕円ピッチ形状２２Ａが、互いに直交する長軸１２Ａ
及び短軸１４Ａと、長軸１２Ａと短軸１４Ａとの間の周
縁領域で、同一の長軸１２Ａ及び短軸１４Ａを有する真
の楕円形状２４の輪郭から外方に突出する膨らみ部分２
６とを有するブランクに対してギヤ歯を切削加工する。
異形楕円形状からギヤを形成することにより、ゆるみの
ない噛合が得られる楕円ギヤを得る。 【構成】 複数個の突出歯を有するギヤ本体を備えるギ
ヤにおいて、異形楕円ピッチ形状２２Ａを有し、この異
形楕円ピッチ形状２２Ａが、互いに直交する長軸１２Ａ
及び短軸１４Ａと、長軸１２Ａと短軸１４Ａとの間の周
縁領域で、同一の長軸１２Ａ及び短軸１４Ａを有する真
の楕円形状２４の輪郭から外方に突出する膨らみ部分２
６とを有するブランクに対してギヤ歯を切削加工する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、対をなして互いに噛合
する異形楕円ギヤ、及びこの異形楕円ギヤを製造する方
法に関するものである。
する異形楕円ギヤ、及びこの異形楕円ギヤを製造する方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】楕円ギヤを対にして噛合させるものは、
例えば、フローメーターのような装置に使用される。こ
のような楕円ギヤは、互いに異なる長軸寸法と短軸寸法
とを有し、互いに噛合して各ギヤが楕円ギヤ中心の周り
に回転する。回転中に連続的に噛合するギヤにおいて
は、ギヤの長軸が互いに直交する位置を９０°毎に通過
する。例えば、初期位置では対のうちの一方の第１ギヤ
の長軸が２個のギヤの中心を結ぶラインにし、対のうち
の他方の第２ギヤの長軸が中心ラインに直交する。ギヤ
が９０°回転したとき、第２ギヤの長軸は中心ラインに
一致し、第１ギヤの長軸が中心ラインに直交する。
例えば、フローメーターのような装置に使用される。こ
のような楕円ギヤは、互いに異なる長軸寸法と短軸寸法
とを有し、互いに噛合して各ギヤが楕円ギヤ中心の周り
に回転する。回転中に連続的に噛合するギヤにおいて
は、ギヤの長軸が互いに直交する位置を９０°毎に通過
する。例えば、初期位置では対のうちの一方の第１ギヤ
の長軸が２個のギヤの中心を結ぶラインにし、対のうち
の他方の第２ギヤの長軸が中心ラインに直交する。ギヤ
が９０°回転したとき、第２ギヤの長軸は中心ラインに
一致し、第１ギヤの長軸が中心ラインに直交する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、１対の真の楕
円ギヤは、初期０°位置にあるときには具合よく（ぴっ
たりと）噛合するが、この初期位置の向きから回転する
と、噛合がゆるくなる。このゆるい噛合は、ギヤの各一
回転中に真の楕円ギヤ間に生ずる４回のギャップが原因
である。ギヤが初期位置から３０〜７０°，１２０〜１
６０°，２１０〜２５０°，及び３００〜３４０°の回
転をするとき、互いに噛合する歯が僅かに引き離すこと
によってゆるんだ噛合を生ずる。ギャップは、４５°，
１３５°，２２５°，及び３１５°の回転のとき最大に
なる。
円ギヤは、初期０°位置にあるときには具合よく（ぴっ
たりと）噛合するが、この初期位置の向きから回転する
と、噛合がゆるくなる。このゆるい噛合は、ギヤの各一
回転中に真の楕円ギヤ間に生ずる４回のギャップが原因
である。ギヤが初期位置から３０〜７０°，１２０〜１
６０°，２１０〜２５０°，及び３００〜３４０°の回
転をするとき、互いに噛合する歯が僅かに引き離すこと
によってゆるんだ噛合を生ずる。ギャップは、４５°，
１３５°，２２５°，及び３１５°の回転のとき最大に
なる。
【０００４】このゆるんだ噛合は、ギヤの円滑な回転を
阻害するため好ましくない。更に、ゆるんだ噛合歯間か
ら流体が漏れ、フローメーター及びポンプでの真の楕円
ギヤの有効性を低下させる。
阻害するため好ましくない。更に、ゆるんだ噛合歯間か
ら流体が漏れ、フローメーター及びポンプでの真の楕円
ギヤの有効性を低下させる。
【０００５】楕円ギヤは、機械的なホブ加工が困難であ
るという欠点がある。機械的ホブ加工は円形ギヤを製造
するのには構成簡単で有効な手段である。このようなホ
ブ加工においては、円形ギヤブランクを固定中心点の周
りに回転しつつ、一連の切削歯を有するホブ加工ラック
をギヤブランクの端縁に沿って移動させ、ブランクに歯
を切削する。このような機械的なホブ加工により、噛合
する相手ギヤのインボリュート歯に具合よく噛合する円
形ギヤのインボリュートギヤ歯を製造することができ
る。
るという欠点がある。機械的ホブ加工は円形ギヤを製造
するのには構成簡単で有効な手段である。このようなホ
ブ加工においては、円形ギヤブランクを固定中心点の周
りに回転しつつ、一連の切削歯を有するホブ加工ラック
をギヤブランクの端縁に沿って移動させ、ブランクに歯
を切削する。このような機械的なホブ加工により、噛合
する相手ギヤのインボリュート歯に具合よく噛合する円
形ギヤのインボリュートギヤ歯を製造することができ
る。
【０００６】楕円ギヤに機械的ホブ加工を適用するに
は、楕円の半径が変化するため問題が多い。変化する半
径は、歯を正確に切削するするためギヤブランクを回転
するとき、楕円ギヤブランクの中心をホブ加工ラックに
対して接近させたり、遠ざけたりする移動を精密に行う
ことが必要になる。このような移動は、極めて高価で複
雑な制御装置を必要とする。
は、楕円の半径が変化するため問題が多い。変化する半
径は、歯を正確に切削するするためギヤブランクを回転
するとき、楕円ギヤブランクの中心をホブ加工ラックに
対して接近させたり、遠ざけたりする移動を精密に行う
ことが必要になる。このような移動は、極めて高価で複
雑な制御装置を必要とする。
【０００７】従って、本発明の目的は、同一の楕円ギヤ
に対して回転全体にわたり具合のよい噛合を行う改良し
た異形（変形）楕円ギヤを得るにある。
に対して回転全体にわたり具合のよい噛合を行う改良し
た異形（変形）楕円ギヤを得るにある。
【０００８】更に、本発明の他の目的は、異形楕円ギヤ
を製造するのにシミュレートホブ加工方法を使用できる
異形楕円ギヤ製造方法を得るにある。
を製造するのにシミュレートホブ加工方法を使用できる
異形楕円ギヤ製造方法を得るにある。
【０００９】更に、本発明の他の目的は、インボリュー
トギヤ歯を有する異形楕円ギヤを製造する方法を得るに
ある。
トギヤ歯を有する異形楕円ギヤを製造する方法を得るに
ある。
【００１０】本発明による異形楕円ギヤ製造方法は、互
いに直交する長軸及び短軸、並びにこれら長軸と短軸と
の間の周縁領域で真の楕円形状の輪郭から外方に突出す
る膨らみ部分を有する異形楕円形状を形成するステップ
を有する。好適には、コンピュータを使用して一列のホ
ブ加工歯を有するシミュレートホブ加工ラックを異形楕
円形状の周りに回転させる。突出ギヤ歯を有する異形楕
円ギヤの輪郭を作成するため、ラックの回転中に、この
ホブ加工ラックのアウトラインを選択した位置でトレー
スする。
いに直交する長軸及び短軸、並びにこれら長軸と短軸と
の間の周縁領域で真の楕円形状の輪郭から外方に突出す
る膨らみ部分を有する異形楕円形状を形成するステップ
を有する。好適には、コンピュータを使用して一列のホ
ブ加工歯を有するシミュレートホブ加工ラックを異形楕
円形状の周りに回転させる。突出ギヤ歯を有する異形楕
円ギヤの輪郭を作成するため、ラックの回転中に、この
ホブ加工ラックのアウトラインを選択した位置でトレー
スする。
【００１１】異形楕円ギヤの輪郭データを機械加工手段
に転送し、ギヤブランクから異形楕円ギヤを切削した
り、又はこのようなギヤを鋳造する鋳型を切削する。
に転送し、ギヤブランクから異形楕円ギヤを切削した
り、又はこのようなギヤを鋳造する鋳型を切削する。
【００１２】
【実施例】次に、図面につき本発明の好適な実施例を説
明する。
明する。
【００１３】本発明による好適な実施例の１対の異形
（変更）楕円ギヤを図１の（ａ）及び（ｂ）に参照符号
１０Ａ，１０Ｂで示す。各異形楕円ギヤ１０Ａ，１０Ｂ
は、それぞれ長軸１２Ａ，１２Ｂ及び短軸１４Ａ，１４
Ｂを有する。１対の異形楕円ギヤ１０Ａ，１０Ｂは互い
に噛合し、それぞれギヤ中心１６Ａ，１６Ｂの周りに回
転する。
（変更）楕円ギヤを図１の（ａ）及び（ｂ）に参照符号
１０Ａ，１０Ｂで示す。各異形楕円ギヤ１０Ａ，１０Ｂ
は、それぞれ長軸１２Ａ，１２Ｂ及び短軸１４Ａ，１４
Ｂを有する。１対の異形楕円ギヤ１０Ａ，１０Ｂは互い
に噛合し、それぞれギヤ中心１６Ａ，１６Ｂの周りに回
転する。
【００１４】ギヤは、図１の（ａ）の初期０°位置で噛
合する。この初期位置では、対の一方の第１ギヤ１０Ａ
の長軸は２個のギヤの中心１６Ａ，１６Ｂを結ぶライン
１８に一致する。対の他方の第２ギヤ１０Ｂの長軸１２
Ｂはこのライン１８に対して直交する。第１及び第２の
ギヤの長軸１２Ａ，１２Ｂの向きは、９０°の回転毎に
入れ替わる。
合する。この初期位置では、対の一方の第１ギヤ１０Ａ
の長軸は２個のギヤの中心１６Ａ，１６Ｂを結ぶライン
１８に一致する。対の他方の第２ギヤ１０Ｂの長軸１２
Ｂはこのライン１８に対して直交する。第１及び第２の
ギヤの長軸１２Ａ，１２Ｂの向きは、９０°の回転毎に
入れ替わる。
【００１５】本発明の説明を簡単にするため、図示の異
形楕円ギヤのパラメータのセットを本明細書にわたり使
用する。この例示パラメータとしては、直径１インチ当
たり６４の歯の基準円ピッチ直径、大径−小径比１．５
４、総計２６個の歯数、大ピッチ径０．４８１３イン
チ、小ピッチ径０．３１２５インチがある。これらパラ
メータについて以下に詳細に説明する。上述のパラメー
タは単なる例示であり、他のパラメータとの変更も本発
明の範囲内である。
形楕円ギヤのパラメータのセットを本明細書にわたり使
用する。この例示パラメータとしては、直径１インチ当
たり６４の歯の基準円ピッチ直径、大径−小径比１．５
４、総計２６個の歯数、大ピッチ径０．４８１３イン
チ、小ピッチ径０．３１２５インチがある。これらパラ
メータについて以下に詳細に説明する。上述のパラメー
タは単なる例示であり、他のパラメータとの変更も本発
明の範囲内である。
【００１６】本発明の一つの特徴の利点は、１対の異形
楕円ギヤ１０Ａ，１０Ｂがギヤの一回転にわたり具合の
よい噛合をする点である。図１の（ａ）の初期位置で
は、第１ギヤ１０Ａの狭い端部の歯２０Ａが第２ギヤ１
０Ｂの平坦側の歯２０Ｂに具合よく噛合する。図１の
（ｂ）に示すように、ギヤは初期位置の向きから４０°
回転した状態でも具合のよい噛合を行う。
楕円ギヤ１０Ａ，１０Ｂがギヤの一回転にわたり具合の
よい噛合をする点である。図１の（ａ）の初期位置で
は、第１ギヤ１０Ａの狭い端部の歯２０Ａが第２ギヤ１
０Ｂの平坦側の歯２０Ｂに具合よく噛合する。図１の
（ｂ）に示すように、ギヤは初期位置の向きから４０°
回転した状態でも具合のよい噛合を行う。
【００１７】ギヤ１０Ａ，１０Ｂの異形楕円形状は、互
いに噛合する真の楕円ギヤ間に形成されるギャップを排
除することによってゆるい噛合を排除することができ
る。このギャップは真の楕円ギヤの一回転中に４回生
じ、初期位置から４５°，１３５°，２２５°及び３１
５°の回転した位置で最大値となる。このようなギャッ
プは、互いに噛合する歯を僅かに引き離すことによって
噛合をゆるくする。
いに噛合する真の楕円ギヤ間に形成されるギャップを排
除することによってゆるい噛合を排除することができ
る。このギャップは真の楕円ギヤの一回転中に４回生
じ、初期位置から４５°，１３５°，２２５°及び３１
５°の回転した位置で最大値となる。このようなギャッ
プは、互いに噛合する歯を僅かに引き離すことによって
噛合をゆるくする。
【００１８】異形楕円ギヤ１０Ａの形状は異形楕円ピッ
チ形状２２Ａに基づく。このピッチ形状２２Ａは、図１
の（ａ）で点線２２Ａ，２２Ｂのいずれかで示す。ピッ
チ形状２２Ａは、異形楕円ギヤ１０Ａの仮想形状によっ
て定義され、同様の整合ギヤ１０Ｂのピッチ形状２２Ｂ
に対して滑りを生ずることなく転動する。このようにし
て、ピッチ形状２２Ａはギヤの歯２０Ａの高さに沿うあ
たりで小さくなる。
チ形状２２Ａに基づく。このピッチ形状２２Ａは、図１
の（ａ）で点線２２Ａ，２２Ｂのいずれかで示す。ピッ
チ形状２２Ａは、異形楕円ギヤ１０Ａの仮想形状によっ
て定義され、同様の整合ギヤ１０Ｂのピッチ形状２２Ｂ
に対して滑りを生ずることなく転動する。このようにし
て、ピッチ形状２２Ａはギヤの歯２０Ａの高さに沿うあ
たりで小さくなる。
【００１９】図４に示すように、ピッチ形状２２Ａは長
軸１２Ａ、及び短軸１４Ａを有する真の楕円形状２４に
基づいている。長軸１２Ａと短軸１４Ａとの間の位置
で、４個の薄い三日月状の膨らみ部分２６が真の楕円形
状２４に対して付加される。膨らみ部分２６は楕円形状
２４を膨らまして異形楕円形状２２Ａを生ずる。
軸１２Ａ、及び短軸１４Ａを有する真の楕円形状２４に
基づいている。長軸１２Ａと短軸１４Ａとの間の位置
で、４個の薄い三日月状の膨らみ部分２６が真の楕円形
状２４に対して付加される。膨らみ部分２６は楕円形状
２４を膨らまして異形楕円形状２２Ａを生ずる。
【００２０】好適な厚さ及び形状を有する膨らみ部分２
６があると、互いに噛合する楕円ギヤ１０Ａ，１０Ｂ間
にギャップが形成されない。この異形楕円ピッチ形状２
２Ａは、真の楕円形状（Ｘ＝Ａｃｏｓθ，Ｙ＝Ｂｓｉｎ
θ）に対して膨らみ関数（｜ａ2 ｓｉｎ2 （２θ）｜）
加えると好適である。従って、異形ピッチ形状２２は以
下の等式、即ち、 Ｘ＝Ａｃｏｓθ＋｜ａ2 ｓｉｎ2 （２θ）｜ｃｏｓθ， 及び Ｙ＝Ｂｓｉｎθ＋｜ａ2 ｓｉｎ2 （２θ）｜ｓｉｎθ で定義される。ただし、図４に示すように、Ａは真の楕
円の短半径に等しく、Ｂは真の楕円の長半径に等しく、
θは短軸１４Ａからの角度に等しく、Ｘは長軸１２Ａか
らθで規定されるピッチ形状２２上のポイントまでの寸
法に等しく、Ｙは短軸からピッチ形状上の同じポイント
までの寸法に等しい。関数｜ａ2 ｓｉｎ2 （２θ）｜は
膨らみ部分２６を規定し、ａ2 は「膨らみ係数」と定義
するものに等しい。
６があると、互いに噛合する楕円ギヤ１０Ａ，１０Ｂ間
にギャップが形成されない。この異形楕円ピッチ形状２
２Ａは、真の楕円形状（Ｘ＝Ａｃｏｓθ，Ｙ＝Ｂｓｉｎ
θ）に対して膨らみ関数（｜ａ2 ｓｉｎ2 （２θ）｜）
加えると好適である。従って、異形ピッチ形状２２は以
下の等式、即ち、 Ｘ＝Ａｃｏｓθ＋｜ａ2 ｓｉｎ2 （２θ）｜ｃｏｓθ， 及び Ｙ＝Ｂｓｉｎθ＋｜ａ2 ｓｉｎ2 （２θ）｜ｓｉｎθ で定義される。ただし、図４に示すように、Ａは真の楕
円の短半径に等しく、Ｂは真の楕円の長半径に等しく、
θは短軸１４Ａからの角度に等しく、Ｘは長軸１２Ａか
らθで規定されるピッチ形状２２上のポイントまでの寸
法に等しく、Ｙは短軸からピッチ形状上の同じポイント
までの寸法に等しい。関数｜ａ2 ｓｉｎ2 （２θ）｜は
膨らみ部分２６を規定し、ａ2 は「膨らみ係数」と定義
するものに等しい。
【００２１】上述の例示のパラメータを有する異形楕円
ギヤに対して最適の膨らみ係数は、約０．００５５イン
チである。この膨らみは４５°，１３５°，２２５°，
３１５°の位置で最大の０．００５５インチに達し、０
°，９０°，１８０°及び２７０°の長軸位置及び短軸
位置で零（ゼロ）に減少する。このような膨らみ部分２
６は上述の真の楕円ギヤ間に生ずる０．０１１インチギ
ャップを確実に排除して異形楕円ギヤ１０Ａ，１０Ｂの
回転全体にわたり丁度具合のよい噛合が可能になる。
ギヤに対して最適の膨らみ係数は、約０．００５５イン
チである。この膨らみは４５°，１３５°，２２５°，
３１５°の位置で最大の０．００５５インチに達し、０
°，９０°，１８０°及び２７０°の長軸位置及び短軸
位置で零（ゼロ）に減少する。このような膨らみ部分２
６は上述の真の楕円ギヤ間に生ずる０．０１１インチギ
ャップを確実に排除して異形楕円ギヤ１０Ａ，１０Ｂの
回転全体にわたり丁度具合のよい噛合が可能になる。
【００２２】異形楕円ピッチ形状２２Ａの上述の等式
は、長径−短径比の範囲でうまく機能する。上述の等式
が好適であるが、他の等式も有効な異形楕円ピッチ形状
を生ずる。例えば、関連の等式として、 Ｘ＝Ａｃｏｓθ＋｜ａ2 ｓｉｎ（２θ）｜ｃｏｓθ， 及び Ｙ＝Ｂｓｉｎθ＋｜ａ2 ｓｉｎ（２θ）｜ｓｉｎθ もうまく機能する他の異形楕円ピッチ形状を規定する。
は、長径−短径比の範囲でうまく機能する。上述の等式
が好適であるが、他の等式も有効な異形楕円ピッチ形状
を生ずる。例えば、関連の等式として、 Ｘ＝Ａｃｏｓθ＋｜ａ2 ｓｉｎ（２θ）｜ｃｏｓθ， 及び Ｙ＝Ｂｓｉｎθ＋｜ａ2 ｓｉｎ（２θ）｜ｓｉｎθ もうまく機能する他の異形楕円ピッチ形状を規定する。
【００２３】膨らみ係数は楕円の長径及び短径の変化に
対して比例的に変化させることが必要である。例えば、
異形ピッチ形状の寸法が２倍になると、膨らみ係数も２
倍にする。
対して比例的に変化させることが必要である。例えば、
異形ピッチ形状の寸法が２倍になると、膨らみ係数も２
倍にする。
【００２４】本発明のギヤの他の特徴を異形楕円ギヤ１
０Ａを形成する方法に関して説明する。本発明はコンピ
ュータシミュレートホブ加工を使用し、異形楕円ピッチ
形状２２Ａから異形楕円ギヤ１０Ａの形状を規定すると
好適である。本発明においては、円形ギヤ（図示せず）
のパラメータを「基準」として使用し、異形楕円ギヤ１
０Ａの歯のピッチ周縁及び数を設定する。好適には、歯
の全体の数は標準直径ピッチを有する基準円ギヤに対す
るもの、例えば、円形ギヤ直径の１インチあたり６４を
選択する。基準円ギヤのピッチ周縁はこれから計算し、
異形ピッチ形状２２のピッチ周縁として使用する。例え
ば、６４直径ピッチ及び２６個の歯を有する基準円ギヤ
は約１．２８インチのピッチ周縁を有する。基準円ギヤ
に対して選択した歯数を異形楕円ギヤ１０Ａに対して使
用する。
０Ａを形成する方法に関して説明する。本発明はコンピ
ュータシミュレートホブ加工を使用し、異形楕円ピッチ
形状２２Ａから異形楕円ギヤ１０Ａの形状を規定すると
好適である。本発明においては、円形ギヤ（図示せず）
のパラメータを「基準」として使用し、異形楕円ギヤ１
０Ａの歯のピッチ周縁及び数を設定する。好適には、歯
の全体の数は標準直径ピッチを有する基準円ギヤに対す
るもの、例えば、円形ギヤ直径の１インチあたり６４を
選択する。基準円ギヤのピッチ周縁はこれから計算し、
異形ピッチ形状２２のピッチ周縁として使用する。例え
ば、６４直径ピッチ及び２６個の歯を有する基準円ギヤ
は約１．２８インチのピッチ周縁を有する。基準円ギヤ
に対して選択した歯数を異形楕円ギヤ１０Ａに対して使
用する。
【００２５】ホブ加工ラック３０（図３参照）は、基準
円形ギヤと同一の直径ピッチを有するよう選択する。直
径ピッチが６４のホブ加工用ラックは、６４／３．１４
＝２０．３８個／ラック長さ１インチの歯を有する。ホ
ブ加工用ラック３０は、真っ直ぐな側方輪郭３３と平坦
な頂部３４とを有する截頭三角形のホブ加工歯３２の列
を有する。ホブ加工歯３２は互いに密接し、隣接のホブ
加工歯３２相互のルート３５を互いに突き合わせる。こ
のようにして、真っ直ぐな側辺を有する歯３２間のギャ
ップ３１はＶ字の列を形成する。
円形ギヤと同一の直径ピッチを有するよう選択する。直
径ピッチが６４のホブ加工用ラックは、６４／３．１４
＝２０．３８個／ラック長さ１インチの歯を有する。ホ
ブ加工用ラック３０は、真っ直ぐな側方輪郭３３と平坦
な頂部３４とを有する截頭三角形のホブ加工歯３２の列
を有する。ホブ加工歯３２は互いに密接し、隣接のホブ
加工歯３２相互のルート３５を互いに突き合わせる。こ
のようにして、真っ直ぐな側辺を有する歯３２間のギャ
ップ３１はＶ字の列を形成する。
【００２６】図５は、シミュレートしたホブ加工により
形成した異形楕円ギヤ１０Ａのコンピュータ生成輪郭を
示す。説明のため異形楕円ピッチ形状２２Ａを仮想線で
示しただけで、コンピュータによって描く必要はない。
ホブ加工ラックをピッチ形状２２Ａを横切って（以下に
説明する均一深さまで）挿入し、ピッチ形状の周りに回
転（転動）させる。ホブ加工ラック３０の輪郭を、ピッ
チ形状２２Ａの周りの回転中に一定角度間隔毎にトレー
スする。好適な方法では、トレースはホブ加工ラック３
０の５°回転毎に行い、異形楕円ギヤ１０Ａの輪郭を規
定する。角度間隔は所要の解像度に応じて変化させるこ
とができる。
形成した異形楕円ギヤ１０Ａのコンピュータ生成輪郭を
示す。説明のため異形楕円ピッチ形状２２Ａを仮想線で
示しただけで、コンピュータによって描く必要はない。
ホブ加工ラックをピッチ形状２２Ａを横切って（以下に
説明する均一深さまで）挿入し、ピッチ形状の周りに回
転（転動）させる。ホブ加工ラック３０の輪郭を、ピッ
チ形状２２Ａの周りの回転中に一定角度間隔毎にトレー
スする。好適な方法では、トレースはホブ加工ラック３
０の５°回転毎に行い、異形楕円ギヤ１０Ａの輪郭を規
定する。角度間隔は所要の解像度に応じて変化させるこ
とができる。
【００２７】ホブ加工ラック３０をピッチ形状２２Ａを
横切る挿入深さは変化させる。好適な実施例において
は、ホブ加工ラック歯３２は、ホブ加工歯の幅がホブ加
工歯３２間のギャップ３１に等しくなる深さまでピッチ
形状２２Ａを横切って挿入する。このような実施例では
図２の（ａ），（ｂ）に示すような互いに具合よく噛合
するギヤ１０Ｃ，１０Ｄを形成する。好適な実施例で
は、ホブ加工ラック３０を上述の位置から外方に僅かに
後退させ、ホブ加工歯３２を、ホブ加工歯の幅がホブ加
工歯３２間のギャップ３１よりも小さくなる深さまで挿
入する。このようなホブ加工ラックの「後退（バックオ
フ）」により図１の（ａ），（ｂ）、図５及び図６に示
すような幾分薄目のギヤ歯２０Ａを形成し、同一の異形
楕円ギヤ１０Ｂの歯２０Ａに極めて具合よく噛合するこ
とができる。直径ピッチが６４であり、２６個の歯及び
長径−短径比が１．５４を有する上述の異形楕円ギヤに
関しては、バックオフ距離は０．００５インチが好適で
ある。
横切る挿入深さは変化させる。好適な実施例において
は、ホブ加工ラック歯３２は、ホブ加工歯の幅がホブ加
工歯３２間のギャップ３１に等しくなる深さまでピッチ
形状２２Ａを横切って挿入する。このような実施例では
図２の（ａ），（ｂ）に示すような互いに具合よく噛合
するギヤ１０Ｃ，１０Ｄを形成する。好適な実施例で
は、ホブ加工ラック３０を上述の位置から外方に僅かに
後退させ、ホブ加工歯３２を、ホブ加工歯の幅がホブ加
工歯３２間のギャップ３１よりも小さくなる深さまで挿
入する。このようなホブ加工ラックの「後退（バックオ
フ）」により図１の（ａ），（ｂ）、図５及び図６に示
すような幾分薄目のギヤ歯２０Ａを形成し、同一の異形
楕円ギヤ１０Ｂの歯２０Ａに極めて具合よく噛合するこ
とができる。直径ピッチが６４であり、２６個の歯及び
長径−短径比が１．５４を有する上述の異形楕円ギヤに
関しては、バックオフ距離は０．００５インチが好適で
ある。
【００２８】図５に示すように、インボリュート曲線の
側面３８を有するギヤ歯２０Ａが、ホブ加工ラック３０
をピッチ形状２２Ａの周りに回転するときホブ加工歯３
２の真っ直ぐな側面３３によって形成される。インボリ
ュート曲線は、仮想ストリングをベース形状から巻き戻
すことによってトレースした曲線である。図示の実施例
ではベース形状は異形楕円ピッチ形状の縮尺バージョン
である。ホブ加工歯３２の平坦頂面３４により、インボ
リュートギヤ歯２０Ａ間のルート面３６を形成する。イ
ンボリュート形状の歯２０Ａは、このインボリュートが
ギヤ歯の容認された標準形状にすると好適である。イン
ボリュート歯は相手側のギヤのインボリュート歯と具合
のよい噛合を行う。
側面３８を有するギヤ歯２０Ａが、ホブ加工ラック３０
をピッチ形状２２Ａの周りに回転するときホブ加工歯３
２の真っ直ぐな側面３３によって形成される。インボリ
ュート曲線は、仮想ストリングをベース形状から巻き戻
すことによってトレースした曲線である。図示の実施例
ではベース形状は異形楕円ピッチ形状の縮尺バージョン
である。ホブ加工歯３２の平坦頂面３４により、インボ
リュートギヤ歯２０Ａ間のルート面３６を形成する。イ
ンボリュート形状の歯２０Ａは、このインボリュートが
ギヤ歯の容認された標準形状にすると好適である。イン
ボリュート歯は相手側のギヤのインボリュート歯と具合
のよい噛合を行う。
【００２９】インボリュートギヤ歯が好適であるが、他
の形状のギヤ歯でもうまく動作すること勿論である。ギ
ヤ歯２０Ａの形状を変更するため、ホブ加工歯３２の形
状を変更する。
の形状のギヤ歯でもうまく動作すること勿論である。ギ
ヤ歯２０Ａの形状を変更するため、ホブ加工歯３２の形
状を変更する。
【００３０】トレースしたインボリュートギヤ歯２０Ａ
の形状は長軸１２Ａから短軸１４Ａに向かうにつれて変
化する。短軸１４Ａに隣接するピッチ形状２２Ａの平坦
側のギヤ歯２０Ａは、ホブ加工歯３２間のギャップ３１
の形状に極めて近似する。この近似は、ホブ加工ラック
３０がピッチ形状２２Ａの平坦側を回転するとき、ホブ
加工ラックの歯３２が僅かな角度をなしてしか掃引しな
いためである。これらギヤ歯２０Ａは、ギヤの周囲で測
定した厚みが長軸１２Ａに隣接するギヤ歯よりも厚いも
のとなる。短軸に隣接するギヤ歯２０Ａは、比較的側面
が平坦でかつ丈高であり、ホブ加工歯３２の高さにほぼ
等しい高さを有する。
の形状は長軸１２Ａから短軸１４Ａに向かうにつれて変
化する。短軸１４Ａに隣接するピッチ形状２２Ａの平坦
側のギヤ歯２０Ａは、ホブ加工歯３２間のギャップ３１
の形状に極めて近似する。この近似は、ホブ加工ラック
３０がピッチ形状２２Ａの平坦側を回転するとき、ホブ
加工ラックの歯３２が僅かな角度をなしてしか掃引しな
いためである。これらギヤ歯２０Ａは、ギヤの周囲で測
定した厚みが長軸１２Ａに隣接するギヤ歯よりも厚いも
のとなる。短軸に隣接するギヤ歯２０Ａは、比較的側面
が平坦でかつ丈高であり、ホブ加工歯３２の高さにほぼ
等しい高さを有する。
【００３１】他方、異形楕円ピッチ形状２２Ａの狭い端
部側（長軸１２Ａに隣接する側）のギヤ歯２０Ａは、比
較的幅が狭くかつ短い、また側面の曲率が大きい。これ
ら歯２０Ａは、ホブ加工ラック３０がピッチ形状２２Ａ
の狭い端部の周りを回転するとき、ホブ加工歯３２が比
較的大きな角度をなして掃引するために小さいものとな
る。
部側（長軸１２Ａに隣接する側）のギヤ歯２０Ａは、比
較的幅が狭くかつ短い、また側面の曲率が大きい。これ
ら歯２０Ａは、ホブ加工ラック３０がピッチ形状２２Ａ
の狭い端部の周りを回転するとき、ホブ加工歯３２が比
較的大きな角度をなして掃引するために小さいものとな
る。
【００３２】比較的丈高のギヤ歯２０Ａは、噛合するギ
ヤの狭い端部側の短い歯２０Ｂ間のルート面３６と干渉
を生じない先端形状にする。歯の先端加工（トッピング
加工）を行うため、異形楕円トッピング形状４０を、シ
ミュレートしたホブ加工によって形成した異形楕円ギヤ
輪郭１０Ａに重ね合わせる。トッピング形状４０は、ピ
ッチ形状２２Ａの拡大バージョンであり、ピッチ形状２
２Ａの長軸１２Ａ及び短軸１４Ａに一致する長軸及び短
軸を有する。トッピング形状４０は、高いギヤ歯２０Ａ
における平坦頂面４２を規定する大きさにし、上述の干
渉を回避する。上述の例示パラメータを有するギヤ１０
Ａにおいては、好適な異形楕円トッピング形状４０は
０．５４インチの長径を有する。
ヤの狭い端部側の短い歯２０Ｂ間のルート面３６と干渉
を生じない先端形状にする。歯の先端加工（トッピング
加工）を行うため、異形楕円トッピング形状４０を、シ
ミュレートしたホブ加工によって形成した異形楕円ギヤ
輪郭１０Ａに重ね合わせる。トッピング形状４０は、ピ
ッチ形状２２Ａの拡大バージョンであり、ピッチ形状２
２Ａの長軸１２Ａ及び短軸１４Ａに一致する長軸及び短
軸を有する。トッピング形状４０は、高いギヤ歯２０Ａ
における平坦頂面４２を規定する大きさにし、上述の干
渉を回避する。上述の例示パラメータを有するギヤ１０
Ａにおいては、好適な異形楕円トッピング形状４０は
０．５４インチの長径を有する。
【００３３】トッピッグ形状は、他の長径を有するもの
又は異形楕円とは別の形状のものにすることもできるこ
と勿論である。仕上がったギヤ歯がこれに噛合するギヤ
のルートに干渉しないで具合よく噛合する限り任意のト
ッピング形状でもよい。
又は異形楕円とは別の形状のものにすることもできるこ
と勿論である。仕上がったギヤ歯がこれに噛合するギヤ
のルートに干渉しないで具合よく噛合する限り任意のト
ッピング形状でもよい。
【００３４】異形楕円ギヤの輪郭１０Ａをホブ加工し、
またトッピング加工した後、異形楕円ギヤ１０Ａの形状
を規定するトレースライン上のポイントをマークする。
この後ホブ加工及びトッピング加工の工程中にトレース
したラインのすべてを消去する（削除する）。このよう
にしてこの消去操作により図６に示すような異形楕円ギ
ヤ１０Ａの単一のトレースアウトラインを規定するポイ
ントが生成される。
またトッピング加工した後、異形楕円ギヤ１０Ａの形状
を規定するトレースライン上のポイントをマークする。
この後ホブ加工及びトッピング加工の工程中にトレース
したラインのすべてを消去する（削除する）。このよう
にしてこの消去操作により図６に示すような異形楕円ギ
ヤ１０Ａの単一のトレースアウトラインを規定するポイ
ントが生成される。
【００３５】ポイントをマークするため、コンピュータ
により「フォローレフト」操作をするのが好適である。
基本的には、フォローレフト操作を、ピッチ形状中心か
ら図５のホブ加工又はトッピング加工工程により生じた
すべてのトレースラインとの交点までラインを半径方向
に延長する。その交点をマークし、交差ラインを左（レ
フト）方向に向けて次の交差ラインとの第２交点までフ
ォローしていく。第２交点をマークし、次のラインに対
する最小左（レフト）方向角度をなすラインを、次の交
差ラインとの次の交点にフォローしていく。この交点を
マークし、次のラインとの最小左方向角度を有するライ
ンを再びフォローしていく。この方法を継続すると、異
形楕円ギヤ１０Ａの輪郭を規定するラインがギヤの周り
に追従（フォロー）される。各交点をマークすることに
よって、ポイント−トゥ−ポイント輪郭を形成する一連
のポイントが形成される。機械加工手段の操作が必要で
あれば（以下に説明する）、図６に示す異形楕円ギヤ輪
郭１０Ａを得るためポイントの結ぶ。ホブ加工及びトッ
ピング加工工程中にトレースした余分なラインのすべて
を削除する。
により「フォローレフト」操作をするのが好適である。
基本的には、フォローレフト操作を、ピッチ形状中心か
ら図５のホブ加工又はトッピング加工工程により生じた
すべてのトレースラインとの交点までラインを半径方向
に延長する。その交点をマークし、交差ラインを左（レ
フト）方向に向けて次の交差ラインとの第２交点までフ
ォローしていく。第２交点をマークし、次のラインに対
する最小左（レフト）方向角度をなすラインを、次の交
差ラインとの次の交点にフォローしていく。この交点を
マークし、次のラインとの最小左方向角度を有するライ
ンを再びフォローしていく。この方法を継続すると、異
形楕円ギヤ１０Ａの輪郭を規定するラインがギヤの周り
に追従（フォロー）される。各交点をマークすることに
よって、ポイント−トゥ−ポイント輪郭を形成する一連
のポイントが形成される。機械加工手段の操作が必要で
あれば（以下に説明する）、図６に示す異形楕円ギヤ輪
郭１０Ａを得るためポイントの結ぶ。ホブ加工及びトッ
ピング加工工程中にトレースした余分なラインのすべて
を削除する。
【００３６】上述の消去操作をすることは好ましいこと
であるが、異形楕円ギヤ１０Ａの単独輪郭を形成する方
法も、同様に動作する限り使用することができる。
であるが、異形楕円ギヤ１０Ａの単独輪郭を形成する方
法も、同様に動作する限り使用することができる。
【００３７】異形楕円ギヤ輪郭１０Ａは、ギヤのブラン
ク（図示せず）から異形楕円ギヤ１０Ａをカットする数
値制御ワイヤ放電加工装置（ＥＤＭ）のようなギヤ形状
の一部を生成するよう動作する装置にインプットする。
一般的に、ＥＤＭ装置は、ギヤブランクとは逆の電気的
極性にしたブラス（真鍮）ワイヤ又はコッパ（銅）ワイ
ヤを使用する。ワイヤをＥＤＭ装置からギヤブランクに
向けて供給し、ワイヤとギヤブランクとの間に電弧（電
気的アーク）を発生させる。このアークがギヤブランク
を浸食し、異形楕円ギヤを形成する。
ク（図示せず）から異形楕円ギヤ１０Ａをカットする数
値制御ワイヤ放電加工装置（ＥＤＭ）のようなギヤ形状
の一部を生成するよう動作する装置にインプットする。
一般的に、ＥＤＭ装置は、ギヤブランクとは逆の電気的
極性にしたブラス（真鍮）ワイヤ又はコッパ（銅）ワイ
ヤを使用する。ワイヤをＥＤＭ装置からギヤブランクに
向けて供給し、ワイヤとギヤブランクとの間に電弧（電
気的アーク）を発生させる。このアークがギヤブランク
を浸食し、異形楕円ギヤを形成する。
【００３８】ＥＤＭ装置により、実際のギヤを製造する
か、又はギヤを鋳造するギヤ形状キャビティを有する鋳
型を製造する。
か、又はギヤを鋳造するギヤ形状キャビティを有する鋳
型を製造する。
【００３９】ギヤ輪郭１０Ａは、種々の方法でＥＤＭに
入力することができる。例えば、フロッピーディスクに
記憶したポイント−トゥ−ポイントデータをコンピュー
タ数値制御（ＣＮＣ）ＥＤＭ装置に入力する。代案とし
て、輪郭ポイントを図６に示すような輪郭ラインによっ
て結び、この輪郭を標準「．ｄｘｆ」ドローイングファ
イルを介してＥＤＭ装置に入力することもできる。コン
ピュータ数値制御装置（ＣＮＣ）は輪郭データを記憶
し、またギヤをカットするようＥＤＭ装置を制御する。
入力することができる。例えば、フロッピーディスクに
記憶したポイント−トゥ−ポイントデータをコンピュー
タ数値制御（ＣＮＣ）ＥＤＭ装置に入力する。代案とし
て、輪郭ポイントを図６に示すような輪郭ラインによっ
て結び、この輪郭を標準「．ｄｘｆ」ドローイングファ
イルを介してＥＤＭ装置に入力することもできる。コン
ピュータ数値制御装置（ＣＮＣ）は輪郭データを記憶
し、またギヤをカットするようＥＤＭ装置を制御する。
【００４０】ＥＤＭのモデルとしては、ソディック社
（Ｓｏｄｉｃ）によって製造され、マーク６−シルバー
（Ｍａｒｋ ６−Ｓｉｌｖｅｒ）シリーズの数値制御装
置を装備したＥＰＯＣ−３００ＥＤＭが好適である。し
かし、種々のＥＤＭ装置又は他のタイプのギヤカッティ
ング装置を本発明による異形楕円ギヤを製造するのに使
用することができる。
（Ｓｏｄｉｃ）によって製造され、マーク６−シルバー
（Ｍａｒｋ ６−Ｓｉｌｖｅｒ）シリーズの数値制御装
置を装備したＥＰＯＣ−３００ＥＤＭが好適である。し
かし、種々のＥＤＭ装置又は他のタイプのギヤカッティ
ング装置を本発明による異形楕円ギヤを製造するのに使
用することができる。
【００４１】本発明シミュレートホブ加工及びトッピン
グ加工は、Ａｕｔｏｃａｄ（登録商標名）コンピュータ
システムで実施すると好適である。好適なソフトウェア
としては、オートキャド社（Ａｕｔｏｃａｄ）によって
製造されたＡｕｔｏｄｅｓｋが好適であり、ホブ加工及
びトッピング加工のプログラムはオートリスプ（Ａｕｔ
ｏｌｉｓｐ）コンピュータ言語によって書かれたものが
好適である。上述のコンピュータシステム、ソフトウェ
ア、及び言語が好適であるが、他の種々のコンピュータ
システム、ソフトウェア、及び言語を使用して同様の良
好な結果を得ることができる。
グ加工は、Ａｕｔｏｃａｄ（登録商標名）コンピュータ
システムで実施すると好適である。好適なソフトウェア
としては、オートキャド社（Ａｕｔｏｃａｄ）によって
製造されたＡｕｔｏｄｅｓｋが好適であり、ホブ加工及
びトッピング加工のプログラムはオートリスプ（Ａｕｔ
ｏｌｉｓｐ）コンピュータ言語によって書かれたものが
好適である。上述のコンピュータシステム、ソフトウェ
ア、及び言語が好適であるが、他の種々のコンピュータ
システム、ソフトウェア、及び言語を使用して同様の良
好な結果を得ることができる。
【００４２】ホブ加工、トッピング加工、及び消去操作
を行うプログラムのソースコードを図７〜図１１に添付
した。プログラム「ＥＬＨＯＢ．ＬＳＰ」は、基準円直
径ピッチ、異形楕円ギヤの歯数、異形楕円ギヤの長径−
短径比、及び膨らみ係数の寸法（楕円誤差）の入力をユ
ーザーに促す。
を行うプログラムのソースコードを図７〜図１１に添付
した。プログラム「ＥＬＨＯＢ．ＬＳＰ」は、基準円直
径ピッチ、異形楕円ギヤの歯数、異形楕円ギヤの長径−
短径比、及び膨らみ係数の寸法（楕円誤差）の入力をユ
ーザーに促す。
【００４３】上述のように、コンピュータは、入力され
た円直径ピッチ及び歯数を使用して基準円形ギヤの周縁
を計算する。ギヤのための異形楕円ピッチ形状２２Ａ
を、この周縁、長径−短径比、膨らみ係数、及び異形楕
円形状の等式から計算する。
た円直径ピッチ及び歯数を使用して基準円形ギヤの周縁
を計算する。ギヤのための異形楕円ピッチ形状２２Ａ
を、この周縁、長径−短径比、膨らみ係数、及び異形楕
円形状の等式から計算する。
【００４４】直径ピッチの入力に基づいて、適正なホブ
加工ラック３０を検索する。図３に示すようなホブ加工
ラックの輪郭は、プログラムによって検索のための普通
の図面ファイル内に記憶しておく。
加工ラック３０を検索する。図３に示すようなホブ加工
ラックの輪郭は、プログラムによって検索のための普通
の図面ファイル内に記憶しておく。
【００４５】プログラムは、更に、すべて上述したトッ
ピング形状４０の長外径、ピッチ形状２２Ａからのホブ
オフセット、及びホブラック３０のトレース間の回転角
度の入力をユーザーに促す。コンピュータは、ホブ加工
ラック３０及びトッピング形状４０のトレースに基づい
て異形楕円ギヤの輪郭を生成する。次に消去作業によ
り、図６に示すような異形楕円ギヤ１０Ａの単独輪郭を
出力する。
ピング形状４０の長外径、ピッチ形状２２Ａからのホブ
オフセット、及びホブラック３０のトレース間の回転角
度の入力をユーザーに促す。コンピュータは、ホブ加工
ラック３０及びトッピング形状４０のトレースに基づい
て異形楕円ギヤの輪郭を生成する。次に消去作業によ
り、図６に示すような異形楕円ギヤ１０Ａの単独輪郭を
出力する。
【００４６】上述の方法は、同様に良好な結果をもたら
す限り変更することができる。例えば、コンピュータト
ッピング加工作業は、トッピング加工しないギヤ歯を有
するギヤを切削し、この後機械的にギヤの歯をトッピン
グ加工することによって省略することができる。
す限り変更することができる。例えば、コンピュータト
ッピング加工作業は、トッピング加工しないギヤ歯を有
するギヤを切削し、この後機械的にギヤの歯をトッピン
グ加工することによって省略することができる。
【００４７】更に、異形楕円ピッチ形状２２Ａは種々の
方法で計算することができる。例えば、特別な長径又は
短径が好適である場合、他のパラメータを適正に選択
し、好適な直径のギヤを製造することができる。いかな
る寸法の異形楕円ピッチ形状２２Ａも、ホブ加工ラック
３０がピッチ形状周縁に沿って整数個のギヤ歯２０Ａを
製造する限り有効である。
方法で計算することができる。例えば、特別な長径又は
短径が好適である場合、他のパラメータを適正に選択
し、好適な直径のギヤを製造することができる。いかな
る寸法の異形楕円ピッチ形状２２Ａも、ホブ加工ラック
３０がピッチ形状周縁に沿って整数個のギヤ歯２０Ａを
製造する限り有効である。
【００４８】上述したところは、本発明の好適な実施例
を説明したに過ぎず、請求の範囲において種々の変更を
加えることができること勿論である。
を説明したに過ぎず、請求の範囲において種々の変更を
加えることができること勿論である。
【図１】本発明による互いに噛合する１対の異形楕円ギ
ヤの噛合状態を示し、（ａ）は長軸が互いに直交する０
°初期回転位置にある状態を示し、（ｂ）は初期位置か
ら４０°回転した位置にある良好噛合の状態を示す線図
的説明図である。
ヤの噛合状態を示し、（ａ）は長軸が互いに直交する０
°初期回転位置にある状態を示し、（ｂ）は初期位置か
ら４０°回転した位置にある良好噛合の状態を示す線図
的説明図である。
【図２】本発明による他の実施例の互いに噛合する１対
の異形楕円ギヤの噛合状態を示し、（ａ）は長軸が互い
に直交する０°初期回転位置にある状態を示し、（ｂ）
は初期位置から４０°回転した位置にある良好噛合の状
態を示す線図的説明図である。
の異形楕円ギヤの噛合状態を示し、（ａ）は長軸が互い
に直交する０°初期回転位置にある状態を示し、（ｂ）
は初期位置から４０°回転した位置にある良好噛合の状
態を示す線図的説明図である。
【図３】本発明による異形楕円ギヤの実施例を形成する
のに使用するシミュレートしたホブ加工ラックの輪郭を
示す説明図である。
のに使用するシミュレートしたホブ加工ラックの輪郭を
示す説明図である。
【図４】真の楕円形状から突出する膨らみ部分を有する
本発明による異形楕円形状の説明図である。
本発明による異形楕円形状の説明図である。
【図５】異形楕円形状（仮想線で示す）の周りの回転の
選択位置におけるホブ加工ラックのトレースであり、異
形楕円ギヤの輪郭を生成するための本発明によるシミュ
レートホブ加工のコンピュータ生成画像の説明図であ
る。
選択位置におけるホブ加工ラックのトレースであり、異
形楕円ギヤの輪郭を生成するための本発明によるシミュ
レートホブ加工のコンピュータ生成画像の説明図であ
る。
【図６】図５から余分なラインを排除し、異形楕円ギヤ
の輪郭を示す本発明による異形楕円ギヤのコンピュータ
生成輪郭の説明図である。
の輪郭を示す本発明による異形楕円ギヤのコンピュータ
生成輪郭の説明図である。
【図７】本発明方法の好適な実施例を実施するためのコ
ンピュータプログラム「ＥＬＨＯＢ．ＬＳＰ」のソース
コードのリストの第１頁である。
ンピュータプログラム「ＥＬＨＯＢ．ＬＳＰ」のソース
コードのリストの第１頁である。
【図８】本発明方法の好適な実施例を実施するためのコ
ンピュータプログラム「ＥＬＨＯＢ．ＬＳＰ」のソース
コードのリストの第２頁である。
ンピュータプログラム「ＥＬＨＯＢ．ＬＳＰ」のソース
コードのリストの第２頁である。
【図９】本発明方法の好適な実施例を実施するためのコ
ンピュータプログラム「ＥＬＨＯＢ．ＬＳＰ」のソース
コードのリストの第３頁である。
ンピュータプログラム「ＥＬＨＯＢ．ＬＳＰ」のソース
コードのリストの第３頁である。
【図１０】本発明方法の好適な実施例を実施するための
コンピュータプログラム「ＥＬＨＯＢ．ＬＳＰ」のソー
スコードのリストの第４頁である。
コンピュータプログラム「ＥＬＨＯＢ．ＬＳＰ」のソー
スコードのリストの第４頁である。
【図１１】本発明方法の好適な実施例を実施するための
コンピュータプログラム「ＥＬＨＯＢ．ＬＳＰ」のソー
スコードのリストの第５頁である。
コンピュータプログラム「ＥＬＨＯＢ．ＬＳＰ」のソー
スコードのリストの第５頁である。
１０Ａ，１０Ｂ 異形（変更）楕円ギヤ １２Ａ，１２Ｂ 長軸 １４Ａ，１４Ｂ 短軸 １６Ａ，１６Ｂ ギヤ中心 ２０Ａ，２０Ｂ 歯 ２２Ａ，２２Ｂ 異形楕円ピッチ形状 ２４ 楕円形状 ２６ 膨らみ部分 ３０ ホブ加工ラック ３１ ギャップ ３２ ホブ加工歯 ３３ 側方輪郭 ３４ 頂部 ３５ ルート ３６ ルート面 ３８ 側面 ４０ トッピング形状
Claims (25)
- 【請求項１】 複数個の突出歯を有するギヤ本体を備え
るギヤにおいて、異形楕円ピッチ形状を有し、この異形
楕円ピッチ形状が、互いに直交する長軸及び短軸と、前
記長軸と前記短軸との間の周縁領域で真の楕円形状の輪
郭から外方に突出する膨らみ部分とを有することを特徴
とするギヤ。 - 【請求項２】 前記膨らみ部分は、前記長軸と前記短軸
との間の角度を二等分するラインに沿って最大寸法を有
する形状にした請求項１記載のギヤ。 - 【請求項３】 前記ギヤ本体から突出する複数個のイン
ボリュート歯を有し、ギヤの周方向に測った短軸に隣接
する歯の厚さは、長軸に隣接する歯の厚さよりも大きく
した請求項１記載のギヤ。 - 【請求項４】 前記短軸に隣接する歯には、平坦頂面を
設けた請求項３記載のギヤ。 - 【請求項５】 前記長軸に隣接する歯には、尖端を設け
た請求項４記載のギヤ。 - 【請求項６】 前記歯を、前記短軸から前記長軸にいた
る間に形状を変化させた請求項２記載のギヤ。 - 【請求項７】 前記短軸に隣接する歯には、前記長軸に
隣接する歯におけるよりもピッチ形状に対して一層直角
に近い角度をなす側面を設けた請求項３記載のギヤ。 - 【請求項８】 前記異形楕円ピッチ形状を以下の等式、
即ち、 Ｘ＝Ａｃｏｓθ＋｜ａ2 ｓｉｎ2 （２θ）｜ｃｏｓθ， 及び Ｙ＝Ｂｓｉｎθ＋｜ａ2 ｓｉｎ2 （２θ）｜ｓｉｎθ によって定義し、ただし、Ａは短軸に沿うピッチ形状の
最大半径、Ｂは長軸に沿うピッチ形状の最大半径、θは
短軸からの角度、Ｘは長軸からθで規定されるピッチ形
状上のポイントまでの寸法、Ｙは短軸からピッチ形状上
の同じポイントまでの寸法。ａ2 は所定の「膨らみ係
数」としたことを特徴とする請求項１記載のギヤ。 - 【請求項９】 ギヤを製造する方法において互いに直交
する長軸及び短軸、並びにこれら長軸と短軸との間の周
縁領域で真の楕円形状の輪郭から外方に突出する膨らみ
部分を有する異形楕円形状を形成するステップと、 前記異形楕円形状の周りにシミュレートホブ加工ラック
を回転させるステップと、 前記異形楕円形状の周りの回転中選択した位置で前記ホ
ブ加工ラックのアウトラインをトレースして突出ギヤ歯
を有する異形楕円ギヤの形状を規定するステップとより
なることを特徴とするギヤ製造方法。 - 【請求項１０】 前記ギヤ形状に対して長軸トッピング
形状軸線及び短軸トッピング形状軸線を有する異形楕円
形状の拡大バージョンである異形楕円トッピング形状を
重ね合わせるステップを有し、前記トッピング形状は、
トッピング形状の軸線と異形楕円形状の軸線とが一致す
るよう位置決めし、トッピング形状が選択したギヤ歯の
頂部部分を確実に除去する機能を有するものとした請求
項９記載のギヤ製造方法。 - 【請求項１１】 前記トッピングステップは、異形楕円
形状の短軸に隣接する歯をトッピング加工することを含
む請求項10記載のギヤ製造方法。 - 【請求項１２】 前記シミュレートホブ加工ラックは複
数個のホブ加工歯を有するものとした請求項９記載のギ
ヤ製造方法。 - 【請求項１３】 前記ホブ加工歯を截頭三角形の形状に
し、インボリュート形状ギヤ歯を規定するよう動作し、
短軸に隣接するギヤ歯が、ギヤ歯の周方向に測った厚さ
が、長軸に隣接するギヤ歯よりも大きくなるようにした
請求項12記載のギヤ製造方法。 - 【請求項１４】 異形楕円形状によりギヤのピッチ形状
を規定するようにした請求項12記載のギヤ製造方法。 - 【請求項１５】 前記ホブ加工ラックを回転するステッ
プは、ホブ加工歯がピッチ形状に交差するようホブ加工
ラックを位置決めすることを含むものとした請求項14記
載のギヤ製造方法。 - 【請求項１６】 前記ホブ加工ラックを、ホブ加工歯の
厚さがホブ加工歯間の厚さに等しくなるホブ加工歯の高
さに沿う位置で前記ピッチ形状に交差させた請求項15記
載のギヤ製造方法。 - 【請求項１７】 前記ホブ加工ラックを、ホブ加工歯の
厚さがホブ加工歯間の厚さよりも小さくなるホブ加工歯
の高さに沿う位置で前記ピッチ形状に交差させた請求項
15記載のギヤ製造方法。 - 【請求項１８】 前記異形楕円ピッチ形状を以下の等
式、即ち、 Ｘ＝Ａｃｏｓθ＋｜ａ2 ｓｉｎ2 （２θ）｜ｃｏｓθ， 及び Ｙ＝Ｂｓｉｎθ＋｜ａ2 ｓｉｎ2 （２θ）｜ｓｉｎθ によって定義し、ただし、Ａは短軸に沿うピッチ形状の
最大半径、Ｂは長軸に沿うピッチ形状の最大半径、θは
短軸からの角度、Ｘは長軸からθで規定されるピッチ形
状上のポイントまでの寸法、Ｙは短軸からピッチ形状上
の同じポイントまでの寸法。ａ2 は所定の「膨らみ係
数」としたことを特徴とする請求項９記載のギヤ製造方
法。 - 【請求項１９】 更に、前記異形楕円ギヤの形状を異形
楕円ギヤを製造するよう動作する機械加工手段にインプ
ットするステップを設けた請求項９記載のギヤ製造方
法。 - 【請求項２０】 前記異形楕円ギヤの形状のイメージを
機械加工手段にインプットする請求項19記載のギヤ製造
方法。 - 【請求項２１】 前記異形楕円ギヤの形状を規定するポ
イント−トゥ−ポイントデータを機械加工手段にインプ
ットする請求項19記載のギヤ製造方法。 - 【請求項２２】 前記機械加工手段をワイヤ放電加工装
置とした請求項17記載のギヤ製造方法。 - 【請求項２３】 更に、基準円ギヤの周縁に等しい前記
異形楕円形状の周縁を設定するステップを設けた請求項
９記載のギヤ製造方法。 - 【請求項２４】 互いに直交する長軸及び短軸、並びに
これら長軸と短軸との間の周縁領域で真の楕円形状の輪
郭から外方に突出する膨らみ部分を有する異形楕円形状
を形成するステップと、 前記異形楕円形状の周りにシミュレートホブ加工ラック
を回転させるステップと、 前記異形楕円形状の周りの回転中選択した位置で前記ホ
ブ加工ラックのアウトラインをトレースして突出ギヤ歯
を有する異形楕円ギヤの形状を規定するステップとによ
り製造したことを特徴とするギヤ。 - 【請求項２５】 ギヤを製造する方法において互いに直
交する長軸及び短軸、並びにこれら長軸と短軸との間の
周縁領域で真の楕円形状の輪郭から外方に突出する膨ら
み部分を有する異形楕円ピッチ形状を選択するステップ
と、 ベース形状の周りに複数個のインボリュート歯を有する
ホブ加工ラックを回転させ、前記ホブ加工ラック歯が前
記ピッチ形状に交差するよう前記ホブ加工ラックを回転
させるシミュレート回転ステップと、 前記ピッチ形状の周りの回転中選択した位置で前記ホブ
加工ラックのアウトラインをトレースして突出インボリ
ュートギヤ歯を有する異形楕円ギヤの形状を規定するス
テップと、 前記ギヤ形状に対して長軸トッピング形状軸線及び短軸
トッピング形状軸線を有するピッチ形状の拡大バージョ
ンである異形楕円トッピング形状のトレースを重ね合わ
せるステップを有し、前記トッピング形状は、トッピン
グ形状の軸線と異形楕円形状の軸線とが一致するよう位
置決めして更に異形楕円ギヤの形状を規定するステップ
と、 前記異形楕円ギヤの形状をともに規定するトレース形状
における位置を決定するステップと、及び異形楕円ギヤ
を製造するよう動作する機械加工手段に前記位置をイン
プットする入力ステップとよりなることを特徴とするギ
ヤ製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/180,684 US5545871A (en) | 1994-01-11 | 1994-01-11 | Method of making a modified elliptical gear |
| US08/180684 | 1994-01-11 |
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|---|---|
| JPH0854050A true JPH0854050A (ja) | 1996-02-27 |
Family
ID=22661354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP7002622A Pending JPH0854050A (ja) | 1994-01-11 | 1995-01-11 | ギヤ及びギヤ製造方法 |
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| JP (1) | JPH0854050A (ja) |
| CA (1) | CA2139695A1 (ja) |
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