JPS60155054A - Gear having circular addendum and root - Google Patents

Gear having circular addendum and root

Info

Publication number
JPS60155054A
JPS60155054A JP894284A JP894284A JPS60155054A JP S60155054 A JPS60155054 A JP S60155054A JP 894284 A JP894284 A JP 894284A JP 894284 A JP894284 A JP 894284A JP S60155054 A JPS60155054 A JP S60155054A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
tooth
hob
cutting
conical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP894284A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jihei Goto
後藤 治平
Hisato Kojima
小島 寿人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP894284A priority Critical patent/JPS60155054A/en
Publication of JPS60155054A publication Critical patent/JPS60155054A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F17/00Special methods or machines for making gear teeth, not covered by the preceding groups
    • B23F17/005Special methods or machines for making gear teeth, not covered by the preceding groups for machining tooth fillet or tooth root
    • 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
    • B23F19/104Chamfering the end edges of gear teeth by milling the tool being a hob

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear Processing (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a conical gear which can attain good engagement by forming circular addendum and root by the rotary cutting motion of a hob having a rotary shaft at a designated position. CONSTITUTION:A hob shaft 2a of a hobbing machine, a gear cutting machine special for a cylindrical gear is brought close to a conical gear material 6 up to a regulated position indicated by H and V. After that, with the shaft retained at the regulated position, gear cutting is completed, and a hob 2 is kept from moving along the conical surface of the gear material 6. The root line 8a of a conical gear 8 is circular, and the gear can accomplish engagement mechanically completely on the inner and outer end sides of a face width. Thus, a conical gear attaining good engagement can be produced by a hobbing machine to improve machining efficiency in a large scale.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、歯車の製作法に関するもので、歯切方法及び
その歯切法に適合する歯車の形状を含むものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a gear, including a gear cutting method and a gear shape compatible with the gear cutting method.

歯車の理想回転は、駆動側、被動側のそれぞれのピッチ
面のころがり運動を実用するものであるから、歯形、爾
すしは、このピッチ面に沿っC配列する。ピッチ面の形
状は、駆動軸、被動軸の相対関係位置によって変わり、
二輪が平行の場合は円柱形、二軸交叉の場合は円4い形
どなる。従って、前者に対しては円柱面に沿って歯すじ
をつり、後者に対しては円すい面に沿って歯をつける。
Since the ideal rotation of a gear involves practical rolling motion of each pitch plane on the driving side and the driven side, the tooth profile and the tooth profile are arranged in a C along the pitch plane. The shape of the pitch surface changes depending on the relative position of the drive shaft and driven shaft.
If the two wheels are parallel, it will be cylindrical, and if the two axes intersect, it will be circular. Therefore, for the former, the tooth traces are placed along the cylindrical surface, and for the latter, the teeth are placed along the conical surface.

前者では、歯形、ピッ1等は軸に直角な断面りどこも同
一であるが、後者では、各…1ifiil−で歯形やピ
ッチ等が異なる。従って、両省に対しC同じ歯切盤で製
作することは不能どされ、全く歯切機構の異なる別々の
専用歯切盤が用いられる。しかし、円(1形歯車の歯切
盤は普及度も高く又容量も大きいのに反し、円すい形歯
申の歯切盤は、台数も少なく、又客間的に1〕はるかに
小さい1:、加工能率も低く、この種の歯車の製作上の
大きな障害となっている。
In the former, the tooth profile, pitch, etc. are the same throughout the cross section perpendicular to the axis, but in the latter, the tooth profile, pitch, etc. are different for each...1ifiil-. Therefore, it is impossible to use the same gear cutting machine to manufacture C for both departments, and separate dedicated gear cutting machines with completely different gear cutting mechanisms are used. However, while gear cutting machines with circular (1-shaped gears) are popular and have a large capacity, gear cutting machines with conical gears are few in number and are much smaller in size. Machining efficiency is also low, which is a major obstacle in manufacturing this type of gear.

本発明は、この因り−い形歯車の製作上の難点を除くも
ので、普及度の高い在来の円柱形歯車専用機すなわちホ
ブ盤を用いて、円1い形状の歯車をも歯切りするもので
、以下その歯切法及び歯巾の形状について述べる。
The present invention eliminates this difficulty in manufacturing dowel-shaped gears, and makes it possible to cut even round-shaped gears using a highly popular conventional machine dedicated to cylindrical gears, that is, a hobbing machine. The gear cutting method and tooth width shape will be described below.

3、発明の詳細な説明 1、歯切りの原理及び方法 第1図に円柱形歯車を歯切りする代表的な専用IN(ボ
ブ盤)の歯切機構を示す。円柱形歯車材1の軸と、ねじ
状刃物(11\−f>2の軸の水平距離を、歯車材のピ
ッチ円半径、ホブのl″1′ツチ円筒半径の相にレフ1
−シ、この距離を保ったまま、歯車材の1回転に対して
ホブ軸は歯数7に等しい回転をなt にうに1.11出
しかえ歯車3を入れ、強制駆動を行って、歯形、ピッチ
を自動的、連続的に削り出ず。
3. Detailed description of the invention 1. Principle and method of gear cutting FIG. 1 shows a gear cutting mechanism of a typical dedicated IN (bob machine) for cutting gears of cylindrical gears. The horizontal distance between the axis of the cylindrical gear material 1 and the axis of the threaded cutter (11\-f>2) is set to the pitch radius of the gear material and the cylindrical radius of the hob.
- While maintaining this distance, the hob shaft rotates with the number of teeth equal to 7 for one revolution of the gear material. 1.11 Replace gear 3 and force drive it, and set the tooth profile. The pitch is automatically and continuously cut out.

同+1.’lにjxりかえ歯巾4を介して送りねじ5を
回転ざl、回転切削中のホブを歯車材の軸方向に降下さ
ゼて、円手1而に治った歯すしを削り出回。従って、こ
の場合は第2図のへ、Bの回転運動と、Cの11直陪下
運i+1がホブ盤の基本運iFbである。
Same +1. 'l', the feed screw 5 is rotated through the tooth width 4, the hob being rotated and cut is lowered in the axial direction of the gear material, and the healed tooth sushi is shaved off in a circular manner. Therefore, in this case, the rotational motion of B and the 11 linear movement i+1 of C in FIG. 2 are the basic movement iFb of the hobbing machine.

本発明は、以上の構成を有するホブ盤に何等の変更も加
えずに、固り−い形歯車を製作するもので第3図に示す
方法でこれを行う。すなわち本歯切法では、同図の△、
(3の回転比は第2図の場合と全く同じであるが、Cの
運11は、前者の場合と全< ’I1. %す、木質的
にはこれを行わない。ただし、第3図の1−1.Vによ
って規定される位置までホブ軸を近イ・HJるのみで、
後はその位置を保ったままで歯切シ〕を終えるのであっ
て、爾すしに沿った刃物の移動運動は行わない。従って
、歯底線は、第4図のごとく、点線で示される従来の円
覆い形歯車の歯底線とは巽(7す、これに接した円弧状
どなる。これが本歯切法の特長Cあり、−絹の南中をこ
の方法で歯切りして噛み合わせるので、当然歯先も円弧
状と77つ、本歯切法独特の形状となる。
According to the present invention, a rigid gear is manufactured without making any changes to the hobbing machine having the above configuration, and this is carried out by the method shown in FIG. 3. In other words, in this gear cutting method, △ in the same figure,
(The rotation ratio of 3 is exactly the same as in the case of Fig. 2, but the luck of C 11 is the same as in the former case, all <'I1. 1-1. Simply move the hob shaft close to the position specified by V.
Afterwards, the knife is finished cutting while maintaining that position, and the knife does not move along the sushi. Therefore, as shown in Fig. 4, the tooth root line is different from the tooth root line of the conventional cupped gear shown by the dotted line, and it has a circular arc shape that is tangent to this.This is the feature C of this gear cutting method. - Since the threads of silk are cut and interlocked using this method, the tips of the teeth also have an arc-shaped shape, which is unique to this method.

しかし機構学的な完全イ(@合運動を行うことが証明で
きる。
However, it can be proven that a complete mechanistic movement can be performed.

また、ホブの回転軸の位置を定めるl−1,Vの値は、
歯車材の諸元、及びホブの半径から算出でき、ボブ盤で
は、その位置を自由に定め得る構成を右するので、ピッ
チ円4い角の自由す設81に対応できる。従って、先に
のべた円づ゛い彩画申告用の歯切盤を用いずども、イれ
に代る同じ[21的の歯車が、円柱形歯車の専用機r製
作ぐきるのCある。従って、本歯切法を適用することに
よつ(次の効果を生じる。
In addition, the value of l-1, V, which determines the position of the rotation axis of the hob, is
It can be calculated from the specifications of the gear material and the radius of the hob, and since the bob machine has a configuration that allows its position to be freely determined, it can accommodate a free chair setting 81 with a four-sided pitch circle. Therefore, even if you do not use the gear cutting machine for the circular color painting mentioned above, there is an alternative gear of the same type (21) that can be manufactured by a dedicated machine for cylindrical gears. Therefore, by applying this gear cutting method, the following effects are produced.

(a )歯底線を円弧状に改めることによ−)で、従来
の円すい形歯車と同じ目的で・使用て゛きる歯巾が、酋
及度の大きい円(1彩画中専用機で製作できる。
(a) By changing the tooth bottom line to an arc shape, the tooth width can be used for the same purpose as conventional conical gears, and the tooth width can be made into a circle with a large degree of expansion.

(l〕)従来の円Jい形歯巾の1法限Wを越えた台形の
ものも製作できる。
(l) It is also possible to manufacture a trapezoidal tooth width that exceeds the limit W of the conventional circular J-shaped tooth width.

(C)加工rap率は、円柱形歯車の加工能率と同程度
となり、円すい形歯車の加工能率の大幅な向上どなる。
(C) The machining rap rate is comparable to the machining efficiency of cylindrical gears, and the machining efficiency of conical gears is significantly improved.

以上を要約すると次のごとくなる。The above can be summarized as follows.

歯巾の製作用として最も広く普及している円柱形歯車の
専用機すなわちホブ盤を用い、またそれに用いる従来の
刃物すなわちボブに何等の変更も加えることなくして、
これまで全く別の専用機を必要どした円すい形状以外の
歯車の歯切りを可能ならしめたものであり、あわせてこ
の歯切法に適応するよう歯先、歯底を円弧状とする新し
い歯車の形状を開発1ノたものである。
Using a specialized machine for cylindrical gears, which is the most widely used machine for producing tooth widths, ie, a hobbing machine, and without making any changes to the conventional cutter, ie, bob, used for it,
This has made it possible to cut gears other than conical shapes, which previously required a completely separate dedicated machine.In addition, this new gear has arc-shaped tooth tips and tooth bottoms to accommodate this gear cutting method. This is the first step in developing the shape.

本発明をさらに詳しく説明する。The present invention will be explained in more detail.

1、#R言 かさ歯巾の歯切りは、本来のかさ歯車歯l
、7J盤を用いるのが正当である。もしもこれが一般の
ホブ盤で切れるならば、便利この上もない。
1. #R word The bevel tooth width gear cutter is the original bevel gear tooth l.
, it is legitimate to use the 7J board. If this could be cut with a regular hobbing machine, it would be extremely convenient.

従って、この試みは従来いくつか行われているようであ
るが、しかしそれはホブ盤に特殊な装置を取付ける等し
てボブをピッチ円すい母線(あるい5− は歯底円すい11線)に沿って送っている。その結果、
一応噛合うものはできるが、歯?1−じに極端に大きな
膨みがつき、歯巾方向の当りが極めてせまい。本研究は
この膨みの人きクイ(りすぎることを極力おさえ、かつ
ホブ盤には何等のイ」加装置も加えず、そのま;Eでか
ざ歯車を歯切りしようとするものである。
Therefore, it seems that some attempts have been made in the past, but they were done by attaching a special device to the hobbing machine to move the bob along the pitch cone generatrix (or the 5- or bottom cone line 11). sending. the result,
I can make something fit, but teeth? There is an extremely large bulge on the first tooth, and the contact in the tooth width direction is extremely narrow. The purpose of this research is to suppress this excessive bulge as much as possible, and to cut the bevel gear using E without adding any type of processing device to the hobbing machine.

2、単純ラックによる歯切り 第5図は単$1!/7ラツク状の刃物でかさ歯車を切る
ときの基本図で、これはホブにピッチ用線り向の送りを
あたえた場合に相当する。同図(a )から判るように
、ラックの移動速度が歯車材の周速と合致するピッチ円
すいトの点をP魚とし、これを歯巾の中央どする。(a
 )図において歯巾方向にBだけ(上を正とする)離れ
た位置におけるB平面上の相当平歯車では、ピッチ円3
1−い角δに関係して、負転位の歯切状態どイ〒る。(
Bが負の時は正転位)。転位量)(@=−Btal’l
δすなわらB平面十で創成される歯形は同図(C)のご
とく半径reの周上でラックとのころがりが行6− われ、ラックの圧力角α。はこの円上で歯車材に移る。
2. Gear cutting using a simple rack (Fig. 5) costs just $1! /7 This is a basic diagram of cutting a bevel gear with a rack-shaped knife, and this corresponds to the case where the hob is fed in the pitch direction. As can be seen from the same figure (a), the point on the pitch cone where the moving speed of the rack matches the circumferential speed of the gear material is defined as P fish, and this point is located at the center of the tooth width. (a
) In the figure, for an equivalent spur gear on plane B at a position separated by B in the tooth width direction (the top being positive), the pitch circle is 3.
1 - What is the cutting state of the negative shift in relation to the angle δ? (
When B is negative, it is a positive dislocation). amount of dislocation) (@=-Btal'l
The tooth profile created by δ, that is, plane B, rolls against the rack on the circumference of radius re as shown in the same figure (C), and the pressure angle of the rack is α. moves to the gear material on this circle.

できる歯形は、同じラックで創成歯切りされた相手歯形
とは噛合う条件を持っている。このときピッチ円すい上
の半径r bにおtJる半歯厚sbは次のごどく計粋さ
れる。
The resulting tooth profile has a condition that it meshes with the mating tooth profile that is generated by cutting the same rack. At this time, the half-tooth thickness sb at radius rb on the pitch cone is calculated as follows.

S11 = [(Km /4 +X、tan (1’、
) /ro+inv α、−1nv CXh lrb 
7 :(9数 nl:モジュールα11 =CO3((
+’、(、O8α−/ rb) )ro = mZ/2
・CO3δ、 rb= ro Btanδを代入しC 8b=(yrcos δ/ 27−2 sin δ ・
I−an Q’c/ l1lZ十inv rx、−1n
v ab) (r、 −Btan δ )・・・(1) いま、表1の歯車について訂痺しB=Oのsbを基準と
(jる正しい爾4−じからの逃げ量cbを算出するど表
2となる。
S11 = [(Km /4 +X, tan (1',
) /ro+inv α, -1nv CXh lrb
7: (9 number nl: module α11 = CO3 ((
+', (,O8α-/rb) )ro = mZ/2
・Substituting CO3δ, rb=ro Btanδ, C8b=(yrcos δ/27-2 sin δ・
I-an Q'c/ l1lZteninv rx, -1n
v ab) (r, -Btan δ)...(1) Now, with respect to the gear in Table 1, calculate the escape amount cb from the correct position using sb of B=O as a reference. This results in Table 2.

(羊って、この歯車を組trでたとき、Bの位置におい
て、K h = Cb、十Cb、のすき間がで′きる。
(When the sheep assembles these gears, there will be a gap of K h = Cb, 10 Cb, at position B.

第6図はこれをまとめたもので、ギヤ、ビニオンの曲線
とBSMどの隔たりがそれぞれすき間の量であり、+3
に線に接する曲線はKbの値を示す。
Figure 6 summarizes this, and the gap between the gear and pinion curves and the BSM is the amount of clearance, +3
The curve tangent to the line indicates the value of Kb.

中央部は接触しても、内外端で大きなすき間を持つこと
が判る。左方の線図は、同様にして計算した歯先の厚み
を中央部と比較したもので、半歯厚の差を示す。外端部
では、歯先の厚みがひどく薄くなることが判る。
It can be seen that even though they are in contact at the center, there is a large gap at the inner and outer ends. The diagram on the left compares the thickness of the tip of the tooth, calculated in the same way, with that of the center, and shows the difference in half-tooth thickness. It can be seen that the thickness of the tooth tip becomes extremely thin at the outer end.

3、ホブに送りを与えない場合の歯切りa)本歯切法の
ねらい 第7図は、ラックをボブに置きかえたものである。同じ
く歯巾の中央1点で、両者の速度は合致しているものと
する。ホブ軸は第5図のラックのピッチ平面ど平行な面
内C,イの進み角γだけ傾ける。後述の方法で、この関
係位置をとらせることができる。ボ1はこの状態まで切
り込J、すのみで、歯1]方向の送りは与えない。従っ
て、Bの各位置に働くラック(,1、歯rlJの内外端
へ向かって次第と遠ざかることになり、これは当然歯η
の増110を生み、歯11]方向の−1−Q間を減する
ことになる。
3. Gear cutting when no feed is applied to the hob a) Aim of this gear cutting method Figure 7 shows a case in which the rack is replaced with a bob. Similarly, it is assumed that the two velocities match at one point in the center of the tooth width. The hob shaft is tilted by an advance angle γ of C and A in a plane parallel to the pitch plane of the rack in FIG. This relational position can be achieved using the method described below. Bore 1 only cuts J to this state, and does not feed in the tooth 1 direction. Therefore, the rack working at each position of B (, 1, gradually moves away from the inner and outer ends of the tooth rlJ, which naturally means that the tooth η
This results in an increase of 110 in the tooth 11 direction, and a decrease in the distance between -1 and Q in the tooth 11 direction.

この効果をねらっているのである。この場合両底は円弧
状となるので、相手と相nに考えC白身の歯先も円弧状
にせねばならぬ。従って、内外端へ向かって歯丈は次第
ど低くなるが、これはやむを19ない。
This is the effect we are aiming for. In this case, both bottoms are arc-shaped, so the tips of the teeth of the C white must also be arc-shaped, taking into account the size of the opponent. Therefore, the tooth height gradually decreases toward the inner and outer ends, but this is unavoidable.

+1 ’) B平面に働くラック 第8図(a )は第7図に示すQ−X−Y−Z−系を、
X′Y”を水平にして画いたもので、右まきホブの場合
では、ホブ軸は垂直面内でδだけ図の方向に傾いている
。X′Y’″而がB=Oの平面である。この而」−でラ
ックの切刃として働くのは、■を軸とする切刃のつるま
き而とこの平面との交線である。づ゛なわち、同図(b
 )のP、 P、 P、に切刃面があるとぎ、イーれを
たどった線は同図(C)のr% t3e P4点にあら
れれ、これがB=Oの面上で働く切刃である。Bはピッ
チ円筒十の点とし、F?、P。
+1') Rack acting on the B plane Figure 8 (a) shows the Q-X-Y-Z- system shown in Figure 7,
X'Y''' is drawn horizontally, and in the case of a right-handed hob, the hob axis is inclined by δ in the vertical plane in the direction of the diagram. be. What acts as the cutting edge of the rack in this case is the line of intersection between the spiral of the cutting blade with the axis ``■'' and this plane. That is, the same figure (b
), the cutting edge is located at P, P, P, and the line tracing the erosion falls at point r% t3e P4 in the same figure (C), and this is the cutting edge working on the plane of B=O. be. Let B be the point of ten pitch cylinders, and F? ,P.

はモジ」−ル、軸平面圧力角より図のごとく定まる。今
1)が腎の距離にあるとき、βを通るつるまぎ線はy軸
まわりの角度θを用いて(2)式であられされる。但し
、右まきホブの場合である。
is determined from the module and axis plane pressure angle as shown in the figure. Now, when 1) is at the distance of the kidney, a spiral line passing through β can be calculated using equation (2) using the angle θ around the y-axis. However, this applies to right-handed hobs.

Ro:ホブのピッチ円筒半径、に−リード/3600と
して 一〇− 従って、2−=0どして(3)式J、すθをめれば、X
′″Y”面トのp点の座標値がまる。
Ro: Hob pitch cylindrical radius, - lead/3600 as 10 - Therefore, 2 - = 0 and (3) equation J, subtracting θ, then X
The coordinate values of point p on the ``Y'' plane are rounded.

RC−sinθcos 7−−−(y、−k O) s
in 7 =0・・・(3) B、Iについても同様に取扱って同図(C)のRe、、
 p、を定める。この3点を切%1の形状及びぞの位置
を示す代表点とりる。
RC-sin θcos 7--(y, -k O) s
in 7 = 0...(3) Treat B and I in the same way and obtain Re in (C) of the same figure.
Determine p. These three points are taken as representative points indicating the shape and position of the cut %1.

ところでこの3点は、同−i8i線−1−にdするどは
限らず、又、その傾斜角もαc(=20°)と等しくは
ない。そこで晴、[?。を結ぶ線をこの位置にお(′、
Jる圧力角とし、その線から間熱がY゛軸方向にはずれ
た吊△εを81眸する。これは切刃の直線度を示す値と
なる。
By the way, these three points are not necessarily d on the i8i line -1-, and their inclination angles are not equal to αc (=20°). Then Haru, [? . Place the line connecting (′,
Let the pressure angle be J, and look at the angle △ε from which the heat deviates in the Y'-axis direction at 81. This value indicates the straightness of the cutting edge.

α=jan (YreY76 ) / (Xte Xt
、−)Δ ε = Y、、−−Y、e−−< XzM 
−X、石 ) 劃an a・・・(4) これをB平面上で考えるとき【ま、Z”=Bと1ノ’−
io− て(5)式を用いる。
α=jan (YreY76) / (Xte
,-)Δε=Y,,--Y,e--<XzM
-X, stone) 劃an a...(4) When considering this on the B plane, [Well, Z"=B and 1'-
io- and formula (5) is used.

Rcsinθcos 7− (ve−にθ) sin 
7−8・(5)第8図(C)は、この一般的な場合を示
すもので、B≠0となるときは、yξ−〇どしても8面
上の11点はX′輪軸上来る訳ではない。又、ホブの回
転に伴う切刃のあられれ方もY′軸に平行ではないので
、B平歯車で動くラックは考えにくい点が多い。
Rcsinθcos 7- (ve-toθ) sin
7-8・(5) Figure 8 (C) shows this general case. When B≠0, the 11 points on the 8 plane are X' wheel axis even if yξ- It's not like it's going to go up. Also, the way the cutting edge curves as the hob rotates is not parallel to the Y' axis, so it is difficult to imagine a rack that is driven by a B spur gear.

そこで同図(C)に示4−ごと<、Ve=Oの時のP6
点、すなわち8D点を通りY′軸に平行な線を、この場
合のラックのピッチ線とし、y2の各個に対する切刃の
位置(まこの線上で規定することにする。
Therefore, P6 when 4-<, Ve=O is shown in the same figure (C).
A line passing through the point, that is, point 8D and parallel to the Y' axis is the pitch line of the rack in this case, and the position of the cutting edge for each of y2 (defined on this line).

すなわち、U = Y*e=−+ (X+t−Xza−
) tan (X・・・(6) この切刃と、第5図(b)に示す単独ラックの切刃とを
比較すると、この切刃がl/e −cosγの位置に来
た時、正しいラックど見なせるからこの位置とのズレを
Δ[として、これを切刃位置誤差とする。
That is, U = Y*e=-+ (X+t-Xza-
) tan (X...(6) Comparing this cutting edge with the cutting edge of the single rack shown in Fig. 5(b), when this cutting edge comes to the position of l/e -cosγ, it is correct. Since the rack can be seen, the deviation from this position is defined as Δ[, and this is the cutting edge position error.

△t=F−yt・COSγ・・・(7)今、m==3.
75、ピッチ円筒半径Rc= 35 。
Δt=F-yt・COSγ...(7) Now, m==3.
75, pitch cylinder radius Rc = 35.

25、αG−20°、ず1み角γ−3,05°の右まき
ホブの右切刃につきB −5、O、−5mmの各平面上
で、上記のα、Δε、Δtを示したのが第9図である。
25. The above α, Δε, and Δt are shown on each plane of B −5, O, and −5 mm for the right cutting edge of a right-handed hob with αG −20° and helix angle γ−3.05°. This is shown in Figure 9.

横軸は第8図のY一方向の位置を示す。B=0では中央
点より左イiに可成の範囲j、でα−20°を保ち、ン
、△ε、△t JLに11めで小さい値であるが、B=
5.R=−5の面トでは、中央点でも1を内角は20°
と巽なり、しかも11右方向でその11^が変化りる。
The horizontal axis indicates the position in the Y direction in FIG. When B = 0, α-20° is maintained in a possible range j to the left of the center point, and △ε, △t is a small value at the 11th point in JL, but B =
5. In a plane with R=-5, the center point is also 1 and the interior angle is 20°
That's Tatsumi, and what's more, 11^ changes when you turn 11 to the right.

Δε、Δ[の変化度も大ぎい。特に(3が正の揚台は負
の場合J、り変化疫が大きい。
The degree of change in Δε and Δ[ is also large. In particular, if 3 is positive, the change will be large if 3 is negative.

このJ:うに、B甲面十て゛は、ラックとして世1く切
刃の挙動は複雑で、従って創成される歯形、歯すじは、
間中にはh1算できない。そこでこれを次のごとく取扱
う4丁どどする。
The behavior of the cutting edge of this J: sea urchin and B top ten is the most complex in the world as a rack, so the tooth profile and tooth trace that are created are as follows:
You cannot calculate h1 in between. Therefore, this will be handled as follows.

C)歯形、1fiIすじのi1紳 まず△εに着目する。これが大きすぎると、インボリュ
ート歯形としての転位11締に大きな誤差を生じるから
である。しかし、この値(,1、B−±5m111で図
の程度であり、条件の悪いB=10111111.E−
20の範囲でも10〜16/1m程度であるので、一応
切刃は直線と見なして(1)式を用いることにでる。
C) Tooth profile, 1fiI line i1 First, focus on △ε. This is because if this is too large, a large error will occur in the dislocation 11 tightening as an involute tooth profile. However, this value (,1,B-±5m111 is as shown in the figure, and B=10111111.E-
Even in the range of 20, it is about 10 to 16/1 m, so the cutting edge is assumed to be a straight line and formula (1) is used.

次に圧力角である。これは創成噛合い期間中の切刃の傾
斜角の平均値をどろことにする。
Next is the pressure angle. This makes the average value of the inclination angle of the cutting edge during the generating mesh period to be 0.

第10図は外端部の図であるが、噛合い開始点を[1,
終了点を[、とする。例えば、12点の座標値[ηと圧
力角α、をめるには、(4)式と、図上の関係を表す(
8)式を連立させて巳2.αについて解IJば良く、こ
のときのαを偽の値として採用する。E1点についても
Shを用いて同様にしてめることがCきる。
FIG. 10 is a view of the outer end, and the meshing start point is set to [1,
Let the ending point be [,. For example, to calculate the coordinate values [η and pressure angle α] of 12 points, use equation (4) and (
8) Combine the equations to create Snake 2. The solution IJ is sufficient for α, and α at this time is adopted as a false value. Point E1 can also be determined in the same way using Sh.

前述のホブを用いて表1のギヤを切る場合を計稗すると
、Bの値に対してE、〜E2は第11図のごとくなる。
When the above-mentioned hob is used to cut the gears shown in Table 1, the values of E and -E2 are as shown in FIG. 11 for the value of B.

13− そこで、それぞれの13平面上について、F3.[ユに
おける圧力角α、、αスを算出し、イの平均値α着(1
)式に適用することにリ−る。。
13- Therefore, on each of the 13 planes, F3. [Calculate the pressure angles α, , αs at Y, and calculate the average value α of A (1
) is applied to the equation. .

次に切刃位置誤差Δ1の処理である5、Δ1−0の理想
状態であれば、相当平歯車の゛1′仔;゛6にお(」る
周速が、切刃の移動速度と合致1Jる筈である。
Next, the processing of the cutting edge position error Δ1 is 5. In the ideal state of Δ1-0, the circumferential speed of the corresponding spur gear at ``1'' and ``6'' matches the moving speed of the cutting blade. It should be 1J.

しかし、創成歯切の行われる1、E、−IEユの間で、
ラックの切刃1.iΔ11−Δ1.だlJぞの位置がず
れる。これはr°十Δrの円周で切刃とのi!麻が合致
覆るものと児なせる。Δrを半径増加量どするど、2π
(r、1△r)−2πr」−2πrゆ(Δ[1−Δt1
)/ (ELl−Eイ) 、′、△r−ro(Δ1ピ△t、 ) / (F、、−
F、、) −(9)以上の3111を(1)式に織り込
むと、次のごとくt)1なる・ r: −= r、+Δr 、r II =ra Bta
n δXs−= −B tanδ+Rc (1−cos
 (5in−’B/Rc)1−△r αb = =CO3’(r、−−CO3αn / D、
−Btan δ)) 14− Jb = ((yrm /4+Xs−t anam )
 y’ra−+inv α+n −1nv ah −)
r b=(7rCO9δ/ 27−2 sin δ−t
an am 7m z+inv am−inv ah 
−)r b ・(10)史に創成明間中の切歯4(t 
@誤差は歯厚の増減に関係1する。てこで[lへ・17
間の平均位置誤差Δtmを用い 5h−Jb+Δt m −r 11 、/r、−、’、
Sb −(yrcosδ/27+inv am −1n
v rx−+−(X ” 1all α m −1−△
 tm/r、−) r b −(11)前述の4・1を
用い、表1の歯車について計算し、萌と同様にして両市
じの隙間をめたのが、第12図()i−歯面)、第13
図〈右南面)である。第6図に比べて、ノ「南面は可成
寸き間が減じているが、然し左歯面では、数値で僅かな
効果が認められる程度【゛ある。第14図はβ−±2.
5111111の範囲でこj、かくした隙間を計算した
ものである。
However, between 1, E, and -IE U where the generation gear cutting occurs,
Rack cutting edge 1. iΔ11−Δ1. The position of DAIJ is shifted. This is i! with the cutting edge at a circumference of r°1Δr. Linen can be used to match and cover things. If Δr is increased by the radius increase, then 2π
(r, 1△r)−2πr”−2πryu(Δ[1−Δt1
) / (ELl-Ei) ,', △r-ro(Δ1pi △t, ) / (F,, -
F,,) - (9) When the above 3111 is incorporated into equation (1), the following becomes t) 1・r: -= r, +Δr, r II =ra Bta
n δXs-=-B tan δ+Rc (1-cos
(5in-'B/Rc)1-△r αb = =CO3'(r,--CO3αn/D,
-Btan δ)) 14- Jb = ((yrm /4+Xs-tanam)
y'ra-+inv α+n-1nv ah-)
r b = (7rCO9δ/ 27-2 sin δ-t
an am 7m z+inv am-inv ah
-) r b ・(10) Incisor 4 (t
@Error is related to increase/decrease in tooth thickness. Lever [to l・17
Using the average position error Δtm between 5h−Jb+Δt m −r 11 , /r,−,′,
Sb −(yr cos δ/27+inv am −1n
v rx−+−(X ” 1all α m −1−△
tm/r, -) r b - (11) Using 4.1 above, calculate the gears in Table 1, and close the gap between the two sides in the same way as Moe, as shown in Figure 12 ()i- tooth surface), 13th
Figure (right south view). Compared to Fig. 6, the allowable gap on the south face has decreased, but on the left flank, there is a slight effect that can be seen numerically. Fig. 14 shows β-±2.
This gap was calculated within the range of 5111111.

また、第15図は片山面かみ合い精度試験機による測定
結果で、途中にはさまれた0、14mmのフィルムにJ
−る山の振れと比軸すると、一応良好なかみ合いをして
いることが判る。
In addition, Figure 15 shows the measurement results using a single-sided meshing accuracy tester.
When compared with the runout of the mountain, it can be seen that the mesh is reasonably good.

4、歯付円1いの選定 以上の例は従来のころがり円すいに基づくピッチ円すい
にそって歯丈をあたえた場合である。しかし本歯切法の
場合C゛は、ラックどの創成運動で周速が合致するのは
南rlJの中央P点のみであり、ビッヂ母線上でb P
 Ir’a以外では周速は合致はしない。中央点以外で
は、転位歯切りされた相当平歯車同士どしてかみ合う訳
ぐある1゜ そしてその転位量は第16図に示4ごとくギX7では半
径R1ビニAンぐは半径rの円打母線からの距離どして
取扱われるものであって、従来のピッチ母線とは何等関
係ない。換言すれば、歯ずじをつける円すいは、従来の
ピッチ円すいにこだわる必要がないのである。紺ttで
たとさ、円すいの頂点が合致する必要もないのである。
4. Selection of toothed circle 1 The above example is a case where the tooth height is given along a pitch cone based on a conventional rolling cone. However, in the case of this gear cutting method, C' is the only generating motion of the rack where the circumferential speeds match only at the center P point of south rlJ, and b P on the bit generatrix.
The circumferential speeds do not match except for Ir'a. At points other than the center point, equivalent spur gears with shifted gears mesh with each other 1°, and the amount of shift is shown in Fig. 16 as shown in Fig. 4. At gear It is treated as the distance from the busbar, and has nothing to do with the conventional pitch busbar. In other words, there is no need to stick to the conventional pitch cone for the cone used for tooth alignment. If it is dark blue, there is no need for the vertices of the cone to match.

この自由な考えに立てば、より隙間の少ない設計の可能
性も生じる。
Based on this free thinking, it is possible to create a design with fewer gaps.

そこで、歯数、モジーL−ル、圧力角は前例のままとし
、歯すしをあたえる設泪円すい角を自由に考えに立てば
、より隙間の少ない設計の可能性も生じる。
Therefore, if we leave the number of teeth, modulus L-ru, and pressure angle the same as in the previous example, and freely consider the conical angle that provides the tooth swivel, it is possible to create a design with fewer gaps.

そこで、歯数、七ジュール、圧力角は前例のままどし、
歯すしをあたえる設計円すい角を自由に設定1ノ、(ビ
ニオンの設置1円すい角はその余角)B±1.+21m
における隙間を算出したのが、第17図である。これに
よると、円すい角をギヤでは52°付近(ビニオンでは
38°付近)に段目すると、左右南面とも最も隙間が少
ない組合わせとなることが111定される。そこでこの
角を選び前述の隙間をめたのが第18図(左歯面)、第
19図(右南面)である。隙間の減少は顕著ではないが
、歯先の厚みの減少麿に大きな相違がある。
Therefore, the number of teeth, 7 joules, and pressure angle remain the same as in the previous example.
Freely set the design cone angle that gives the tooth swivel 1, (the installation cone angle of the binion is its complementary angle)B±1. +21m
FIG. 17 shows the calculation of the gap in . According to this, it is determined that if the cone angle is set to around 52° for gears (around 38° for binions), the combination will have the smallest gap on both the left and right south faces. Therefore, this corner was selected and the aforementioned gap was closed, as shown in Fig. 18 (left tooth surface) and Fig. 19 (right south surface). Although the reduction in the gap is not significant, there is a significant difference in the thickness reduction at the tip of the tooth.

第20.21図はこの組合わせのもの。なお第20図の
点線は、ラックによる歯切の場合の削算値である。山中
中央部における効果が判る。
Figure 20.21 shows this combination. Note that the dotted line in FIG. 20 is the reduction value in the case of gear cutting using a rack. The effect in the central part of the mountains can be seen.

5、歯切リセッティング ^11述のホブ軸を第7図の方向に傾ける方法につい゛
(3diべろ。第22図(a )はボブ軸を希望方向に
傾けた状態を示す。これをホブ盤トで実現する17− には、同図<a )の関係位置のまま、7軸J:ねりに
ψだ【−ノ旋回させ、ホブ軸を含む重直面が、ボブ盤の
ホブ軸と同り向をとらせればよい3.この旋回角ψ及び
、ホブ軸の垂直面内の傾き角γ−は次のごとくなる。
5. Gear cutting reset ^ Regarding the method of tilting the hob shaft in the direction shown in Fig. 7 as described in 11 (3di). To achieve 17-, keep the relative position as shown in the same figure <a) and rotate the 7th axis J: ψ [-] so that the overlap plane including the hob axis is in the same direction as the hob axis of the bobbing machine. 3. The rotation angle ψ and the inclination angle γ- of the hob shaft in the vertical plane are as follows.

図のQSを用いて ψ−jan−′(Q S sin 7 sinδ/QS
cos 7 ) =tan−′(租負1’−s’+nδ
) r −−sin−’(QSsin 7−cosδ/いル
5in−’(Sin7’−CO3δ) ・(12)なお
、Q点は図のイ装置に移動りるので、同図(a )で1
出される基準位置J:リワーク軸をΔGだけホブ軸に近
付け、又ホブ軸の高さもΔhだけ修正する。
Using QS in the figure, ψ−jan−′(Q S sin 7 sin δ/QS
cos 7) = tan-'(tax negative 1'-s'+nδ
) r --sin-'(QSsin7-cosδ/Iru5in-'(Sin7'-CO3δ)
Reference position J: Move the rework axis closer to the hob axis by ΔG, and correct the height of the hob axis by Δh.

18− 6、負荷とかみあい精度の一例 第23図は、本歯切法によるモジュール3・75、l[
J)角20°、歯数38X38、S45C材かさ歯車の
、0荷時の片歯面かみ合い精度試験の一例である。負荷
の値は、ピッチ円の接線力であられし−である。負荷の
ごく小さなときに1歯ごとのかみ合い誤差が見られるが
、この誤差は、0゜06ml1lの鋼薄片をはさんだと
きの振れと比べると、さして大きなものでは4iい。そ
して、この誤差は負荷が102Kofに4iるとほとん
ど消え、きわめて良好なかみ合いどなっている。
18-6. An example of load and meshing accuracy. Figure 23 shows an example of load and meshing accuracy.
J) This is an example of a single tooth surface meshing accuracy test at 0 load of a S45C bevel gear with an angle of 20° and a number of teeth of 38 x 38. The value of the load is the tangential force of the pitch circle. When the load is very small, there is an error in the engagement of each tooth, but compared to the runout when a thin piece of steel of 0°06ml 1l is sandwiched, this error is 4i if it is very large. This error almost disappears when the load is 102Kof and 4i, resulting in extremely good meshing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は円柱形歯車を歯切する歯切機構及び各歯車の歯
数比等を示す駆動系統図、第2図は同じくホブと歯車材
の運動を示す斜視図、第3図は本発明の歯巾を製作する
方法を示す断面図、第4図は本発明の歯車の断面図、第
5図(a )は説明図。 (11)は斜視図、(C)は説明図、第6図はグラフ、
第7図は斜視図、第8図(a )は斜視図。 〈1N)及び(C)は説明図、第9図はグラフ、第10
図は説明図、第11図へ・第15図はグラフ、第16図
は歯車の部分側面図、第17図〜第21図はグラフ、第
22図(a )は斜tta図、(h)は説明図、第23
図はグラフぐある。 歯車材1、ホブ2、割出換歯申、3、送り換歯車4、送
りねじ5゜ 特 許 出 願 人 復原 冶甲 代 埋 人 弁理士 恩1)博宣 表1 (> 3− SID rb、/r−但し、ShaはB=
OでのSb表2 21− 325 第5図 (C) 第8図 Re ホブのピッチ円筒半径、に=リート’/ 860
”六mm) Δε(mm)ゆ6) 第11図 第28図 [帛売宥lTi1−M1 (、’、l/’jj−C,)
11(1和b 94T05月23[1 特許/’t’Iu官 ンー杉 和犬 殿1、小(’l(
/3表小 +++イ和’) 9(1’1!1llTl@lεflO
r)B り 112532 発明の名称 歯先、歯底を円弧状にした山中 3、補11−を1ノるに °l1flどの関係: ’Rrin出願人イ出願ライ1
1シ木山新人r]2]−目19番L46”ニジ氏 名 
(般11桑 治甲 4、代理人 (1所 “rり00 岐を一山端詰町2番地1−1.1
1.. <0582>田)1810(代表)6、補正の
対貧 図面 J、補正の内容 図面の浄マu(内容に変更なし) I]−ブで丁糾浮my tE組 1ift和60年04月1!It 11特許庁長官 志
 賀 学 殿 2、発明の名称 歯先、歯底を円弧状にした歯巾 3、補正をJる者 事イ?1との関係: 特J1出願人 氏名 復藤治)V (名称) 4、代理人 住所 〒500 岐串市端詰町2番地 「1月−<0582>65−1810 (代表)6、補
正の内容 明細田仝文及び全図向を別紙の通り補j[ツる。 明細書 10発明の名称 円錐形歯車 2、特許請求の範囲 1 所定位置に回転軸を保持したホブの回転切削運動に
より形成される円弧状に歯先及び歯底を形成したことを
特徴とする円錐形歯車。 2 前記所定位置は円錐形歯車のピッチ円錐面に接する
平面とほぼ平行な平面内で円錐形歯車の回転軸と直交す
る平面と所定角度をなすものである特許請求の範囲第1
項に記載の円錐形歯車。 3 前記所定角度はホブの進み角である特許請求の範囲
第2項に記載の円錐形歯車。 3、発明の詳細な説明 発明の目的 (産業上の利用分野) 本発明は円柱形の歯車を製作するためのホブ盤により切
削形成した円錐形の歯車に関するものである。 (従来の技術) 歯車の理想回転は駆動1111+歯車及び被動側歯車の
それぞれのピッチ面のころがり運動を実現するものであ
るから、歯形及び歯すじはこのピッチ面に沿って配列さ
れる。ピッチ面の形状は駆動側歯車の回転軸及び被動側
歯車の回転軸の相対位置によって変わり、両回転軸が平
行の場合には円柱形となり、両回転軸が交差する場合に
は円錐形となる。 従って、AiJ者の円柱形の歯車においては円柱面に沿
って歯ずじを付け、後者の円錐形の山車においては円錐
面に沿って歯すしを4=Jげる。歯形、ピッチ等は前者
では回転軸に直角な断面」二どこでも同一であるが、後
者では異なる。従って、両歯車を同じ歯切盤で製作する
ことは従来不可能とされ、歯切機構の全く異なる別々の
専用歯切盤が用いられている。しかし、円柱形の歯車の
歯切盤は普及度も高く、又、容量も大きいのに対し、円
錐形の歯車の歯切盤は台数も少なく、又、容量的にもは
るかに小さい上に加−「能率も低く、円錐形の歯車の製
作上の大きな障害となっている。 このような問題点を解消しようとしてホブ盤により円錐
形歯車を製作する試みが従来いくつか行われている。し
かし、それはホブ盤に特殊な装置を取り付ける等してホ
ブをピンチ円錐母線(あるいは歯底円錐母線)に沿って
送っており、その結果、一応噛合うものはできるが、歯
すじに極端に大きな膨らみが付き、歯幅方向の当たりが
極めて狭いという欠陥がある。 (発明が解決しようとする問題点) 本発明は前記のような円錐形の歯車の製作上の難点を解
消しようとするものであり、従来においてばホブ盤と全
く別の専用機を必要とした円錐形歯車の歯切りを円柱形
歯車の製作用として最も広く普及しているホブ盤を用い
、又、それに用いる従来の刃物、すなわちホブに何等の
変更も加えることなくして円錐形歯車の歯切りを可能と
し、合わせて歯先及び歯底を円弧状とする噛合良好な円
錐形歯車を提供しようとするものである。 発明の構成 (問題点を解決するための手段) そのために本発明では、所定位置に回転軸を保持したホ
ブの回転切〜1運動により形成される円弧状に歯先及び
歯底を切削して円錐形歯車を形成した。 (作用) 本発明は第1図に示す円柱形歯車の専用歯切機、すなわ
ちホブ盤により何等の変更も加えずに第3図に示す方法
で円錐形歯車の製作を行うものである。第1図に示ずホ
ブ盤により円柱形の歯車を切削形成する場合には、円柱
形歯車材1の軸1aとねじ状刃物ホブ2の回転軸2aと
の水平距離は円柱形歯車材1のピッチ円半径とホブ2の
ピッチ円筒半径の和に設定され、この距離を保持したま
まホブ2が歯車材1の1回転に対して設定された歯数に
等しい回転数となるように割出し替え歯車機構3がセッ
トされる。そして、1転駆動力が同歯車機構3を経由し
て歯車材1及びホブ2に伝達されることにより歯車材2
に対して所定の歯形及びピッチが自動的かつ連続的に削
り出される。同時に、送り替え歯車機構4を介して送り
ねじ5が回転され、回転切削中のホブ2が歯車材1の軸
1a方向に降下されることにより歯車材1の円柱面に沿
った歯すじが削り出される。すなわち、第2図のA、H
に示す回転運動と、Cで示す垂直降下運動とが円柱形歯
車を切削形成するホブ盤の基本運動である。 これに対して本発明では、第2図にA、Bで示す回転運
動の回転比は前記と同様であるが、Cで示す運動は前記
と全く異なって本質的には行われない。ただし、第3図
にH,Vで示した規定位置までホブ軸2aが円錐形歯車
材6に対して近付けられるが、その後はこの規定位置に
保持された状態で歯切りが終了し、歯車材60円錐面に
沿ったホブ2の移動運動は行われない。従って、第4図
に示すように本発明の円錐形歯車8の歯底線8aは同図
に鎖線で示す従来の円錐形歯車の歯底線とは異なってこ
の歯底線に接した円弧状となる。これが本発明における
歯切法の特徴であり、−組の歯車を本発明の歯切法によ
り歯切りして噛み合わせるので当然歯先線8bも円弧状
となり、本発明の歯車は独特の形状となる。又、本発明
ではホブ軸2aが第3図に示すピンチ円錐面Sと接する
平面と平行な平面内で円錐形歯車材6(従って、円錐形
歯車8)の軸6aと直交する平面に対して所定角度に傾
斜された状態で歯切りが行われるために歯幅の内外#側
において歯車が機構学的な完全な噛合運動を行うことが
証明できる。 又、ホブ2の回転軸2aの位置を定めるH、 Vの値は
歯車材6の諸元及びホブ2の半径から算出でき、ホブ盤
ではH,Vにより規定される位置を自由に定め得る構成
を有しているので、ピンチ円錐角の自由な設計ができる
。従って、本発明の円錐形歯車は先に述べた円錐形歯車
専用の歯切盤を用いずとも円柱形歯車の専用機で製作す
ることができる。 前記の結果として本発明では次のような効果を生じる。 第1に、歯底線を円弧状に改めることによって従来の円
錐形歯車と同じ目的で使用できる円錐形歯車が普及度の
高い円柱形歯車専用機で製作できる。 第2に、従来の円錐形歯車の寸法限界を越えた大型のも
のも製作できる。 第3に、加工能率は円柱形歯車の加工能率と同程度とな
り、円錐形歯車の加工能率の大幅な向上が可能となる。 (実施例) 以下、本発明を第5〜23図に基づいてさらに詳しく説
明する。 まず、本発明との対比例として第5図に基づいて中線な
ランク状の刃物7により円錐形歯車を歯切形成する場合
の基本作用を説明する。 この歯切形成はホブ2に円錐形歯車材6のピッチ円錐面
Sの母線方向の送りを与えた場合に相当する。第5図(
a)、(b)に示すようにランク7の移動速度が歯車材
6の周速と合致するピンチ円錐面310点をPとし、同
点Pを歯幅の中央とする。第!l!1(a)に示すよう
に歯幅方向にBだけ(同図において上側を正とする)離
れた位置における平面(以下、B一平面という)上の相
当平歯車では、ピッチ円錐角δに関係して負転位の歯切
状態となる。Bが負のときには正転位となる。 この転位量は次のようになる(第5図(d)参照)。 XB=−Btanδ すなわち、B一平面では創成される歯形は第5[ffl
 (C)のように半径roの周上でラック7とのころが
りが行われ、ラック7の圧力角αCはこの創成ころがり
円上で歯車材6に移る。形成される歯形は同じラック7
で創成歯切りされた相手歯形と噛み合う条件をもってい
る。 このとき、ピッチ円錐上の半径rbにおける半歯厚sb
はmをモジュールとして次のようになる。 Sb=((yrm/4+XB tanαc)/r。 十invαc−invαb )rb ただし、 αb =cos ((ro−c、oSαc、)/rb)
である。 Zを歯数とする次の2つの関係式 %式% を前記sb式に代入すれば次式(1)が得られる。 5b=(yrcos δ/2Z −2sin δ ・t a n αc /mZ十inv
αc−1nvαb) X(ro−Btan δ) ・ ・ ・ (1) 今、下記の表1の歯車についてB=Oのsbを基準とす
る正しい歯すじからの逃げ量 Cb =Sb −3b o/r 。 を算出すると表2のようになる。ただし、Sb 。 はB=0でのsbの値である。 以下余白 1・人手左か 10 従って、表1の歯車を組立てたとき、Bの位置において Kb = Cbl +Cb2 で示す隙間ができる。 第6図はこれをまとめたものであって、歯車8の曲線C
I及び相手方のピニオン90曲11C2とBS線との間
隔がそれぞれ隙間量であり、B K線に接する曲線はK
bの値を示す。この曲線Khによれば歯幅の中央部は接
触しても内外端側で大きな隙間を持つことがわかる。左
方の曲線C3,C4は同様にして1笠した歯車8及びピ
ニオン9の歯先の厚みを中央部と比較したものであって
、半歯厚の差を示す。両曲線C3,C4によれば歯先の
厚みが極めて薄くなることがわかる。 さて、本発明の実施例に移ろう。 第7図は前記ラック7をボブ2に置き換えたものであり
、歯幅の中央P点においてボブ2と円錐形歯車材6との
速度は合致しているものとする。 ;h フ軸2 a 4j第5図のラック7のピッチ平面
sl。 と平行な平面(第7図においてQ−Y ’ Z ’平面
1 )においてその進み角γだけ佃けられている。この位置
関係は後述の方法により設定することができる。ボブ2
は第7図に示す状態まで切り込ますのみであって、歯幅
方向の送りは与えられない。 従って、前記Bの各位置に働くホブ2の切刃、すなわち
前記ラック7の切刃は歯幅の内外端へ向かって次第に遠
ざかることになり、これは当然歯厚の増加を生み、歯幅
の内外端側における隙間を減することになる。この場合
、第4図で説明したように歯底8aは円弧状となるので
、相手方の歯車との相互噛合を考えて自身の歯先8bも
円弧状にする必要がある。これにより歯丈は内外端側へ
向かうにつれて次第に低くなる。 第8図(a)は第7図に示すQ−X’Y’Z’“ 座標
系のQ−X ’ Y“平面を水平にして描いたものであ
って、布巻ホブの場合にはホブ軸2aはQ−x ’ y
 ’平面に対する垂直面Q−Y’Z“内で角度γだけ同
図に示すように傾いている。この場合、Q−X’Y’平
面がB=0の平面を表す。このB=O面上においてラッ
クの切刃として働くの2 はホブ軸2a、ずなわち第7.8図に示す座標軸yを軸
とするホブ2の切刃のつるまき面と平面B=0との交線
である。すなわち、第8図(b)に示すPl、P3.P
5に切刃面があるとき、これをたどった線が第8図(C
)のPie、 P3e、P5e点に表れ、これが13 
= Oの平面−]二で働く切刃となる。P3はホブ2の
ピッチ円筒上の点とすれば、PI、P5はモジュールm
及びQ−xy平面−I−における圧力角により第8図(
b)のように定まる。 第8図(b)に示すようにP3がyeの距離にあるとき
、Rcをホブ2のピッチ円筒半径、k=リード/360
としてP3を通るつるまき線ば布巻ホブの場合にy軸回
りの角度θを用いて次式(2)のように表される。 X’=Rc 3cosθ Y’=(ye−にθ)cosy +Rc−sinθ・s+nr Z’=Rc −5inθ・C09r −(ye−にθ)sinγ ・・・ (2) 3 Zo−0とした次式(3) 0=Rc−sinθ’CO37 −(ye−にθ)siny ・・・ (3) からθをめればQ−X’Y’平面上におけるP2O点の
座標値がまる。Pl、P5についても同様に取り扱って
第8図(c)のPie、P5Oを定め、これら3点Pi
e、P3O,P5Oを切刃の形状及びその位置を示す代
表点とする。 ところで、前記の3点は同一直線上にあるとはiqIら
ず、又、その傾斜角も圧力角αCと等しくはない。そこ
で、Ple、P5Oを結ぶ線をこの位置における圧力角
αとし、PUe点がその線からY′軸方向にずれた量Δ
εを計算する。圧力角α及びΔεは次式(4)のように
表される。 tx= t a n ((Y ’5e−Y ’le) 
/(X ’1e−X ’5e) ) Δa=Y’3e−Yle (X ’ 1e−X ’3e) t a n a・・・
 (4) 4 これをB平面上−で考えるときにはZ ’ = 13と
して次式(5)を用いる。 B=Rc −s i nθ−CO9r −(ye−にθ)siny ・・・ (5) 第8図(c)はこの一般的な場合を示すものであり、B
≠0のときにはye=0としてもB平面上のP】点L;
l:X’軸上に来るわけではない。又、ホブ2の回転に
伴う切刃の表れ方もY“軸に平行ではないので、B平面
−Lで動くラックは考えにくい点が多い。 そこで、第8ffl(c)に示すようにye=oのとき
の23点、すなわちPa o点を通ってY′軸に平行な
線りをこの場合のラックのピンチ線とし、yeの各僅に
対する切刃の位置はこの線り上で規定することにする。 すなわち、Pae点のY′軸方向の距離をEとすると、 E=Y’le+ (X’1e−X’3e)tanα・・
・ (6) この(6)式で表される切刃と、第5図(b)5 に示ずm純ラックの切刃とを比較すると、上記の切刃が
31’e−Co!17の位置(点yeのY′座標値)に
来たとき正しいランクと見なせるから、この位置と−に
式のEとのずれを次式(7)のようにΔtとし、これを
切刃位置誤差とする。 Δt=E−ye −cosγ ・・・ (7)第9図(
a)、(b)、(c)に、モジュールm=3.75、ピ
ッチ円筒半径Rc=35.25、圧力角αc=20度、
進み角γ−3,05度の布巻ホブの右切刃についてB=
5.0.−5mmの各平面上での前記のα、Δε、Δt
が示されている。横座標軸は第8図(a)、(C)に示
すY’力方向位置を示すものである。第9図(b)に示
ず13 = 0の場合には中央点より左右にかなりの範
囲までα=20度を保ち、かつΔε、Δtともに極めて
小さい値であるが、第9図(a)に示すB= 5 m 
m及び第9図(C)に示すB=−5mrnの面上では中
央点でも圧力各αは20度と異なり、しかも左右方向で
その値が変化し、Δε、Δtの変化度も大きい。特に、
Bが正の場合には負の場6 合よりも変化度が大きい。 このように、B平面−ヒでばラックとして働くホブ2の
切刃の挙動は複雑であって、創成される月形及び歯すじ
は簡11には計算できない。そこで、次のように取り扱
うことにする。 まず、Δεに着目する。このΔεが大き過ぎるとインボ
リュート歯形としての転位計算に大きな誤差を生じるが
、しかしこの値はB−±5mmにおいて第9図(a)、
(c)に示す程度であり、条件の悪いB=] Omm、
E=20mmの範囲でも10〜16μm程度であるので
、切刃は一応直線と見なして前記(4)式を用いること
にする。 次に、圧力角αについては創成噛合期間中の切刃の傾斜
角の平均値をとることにする。 すなわち、第10図に示すように歯車の噛合開始点をE
l、終了点をE2とし、c、shを図示のようにとれば
次式(8)が成り立つ。 r’a −(−E2y−tanα+ro)2+E”2y
ra=ro−Btanδ+C C= m −(RC+ m) 7 x (1−cos (sin (B/ <Rc+m>)
))・ ・ ・ (8) R2点のy座標値E2y及び同点E2における圧力角α
2をめるには、前記(4)式と、前記(8)式を連立さ
せてE2Y及びαについて解けば良く、このときのαを
α2の値として採用する。R1点における圧力角α1に
ついてもshを用いて同様にめることができる。 前述のホブ2を用いて表1の歯車を切る場合を計算する
と、Bの値に対してE1〜E2は第11図のようになる
。そこで、それぞれのB平面上についてEl、R2にお
ける圧力角α1.α2を算出しミその平均値αmを前記
(1)式に適用することにする。 次に、切刃位置誤差Δtについては、Δt=Qの理想状
態であれば相当平歯車の半径roにおける周速が切刃の
移動速度と合致するはずである。 しかし、創成歯切の行われるE1〜E2の間ではランク
の切刃はΔ【1−Δt2だけその位置がずれる。これは
Δrを半径増加量とするとro+Δ8 rの円周で切刃との速度が合致するものと見なせる。ず
なわぢ、次式が成り立つ。 2π(ro+Δr) 一2πr o 士’lπro(Δt1−Δt2)/ (
El y −E2y) 従って、 Δ「二ro(Δt1−Δt2) / (Ely−E2y) ・・・ (9)そして r’o−ro+Δr とすると、転位量X’B、角度α”b、半歯厚S“bは
次式(10)のように表される。 X’B=−Btanδ +Rc (1−c o s (s i nB/Rc。 ))−Δr −1。 α1b=CO8(r Oo−C08ot/(ro−Bt
anδ)) S’b −((yrm/4+X’B tanαm)/r
 ’ o+invcrm−1nvα’arb 9 − (πcos−d/2Z−2sin δ×tanαI
ll /mZ +jnvcrm−invα’b ) rb・ ・ ・ 
(10) さらに、創成期間中の切歯位置誤差は歯厚の増減に関係
する。そこで、E1〜E2間の平均位置誤差Δto+を
用いれば 5b=s’b +Δtta−rb/r’。 従って、 5b=(πcosδ/ 2 Z + i n’v α閑
−1nvα”b +(X’B tanα1+Δtrn 
) /r ’ o) rb・・・ (11) 前記第6図の場合と同様に表1の歯車について計算し、
歯すじの隙間をめたものが第12図及び第13図に曲線
DI、D2.D3.D4及びD′l、D’2、D′3.
D’4で示すグラフであり、第12図は左歯面、第13
図は右歯面について示す。前記第6図の場合と比べると
、右歯面では数値において僅かな効果が認められる程度
であるが、左面0 面はかなり隙間が減少している。第14図ではB=±2
.5mmの範囲で細かくした隙間を計算したものを示し
ている。 又、第15図は片歯面噛合精度試験機による測定結果を
示すものであり、途中に挟まれた厚さ0゜14mmのフ
ィルムによる山の振れと比較すると、一応良好な噛合い
をしていることがわかる。 以上に述べた実施例は従来のころがり円錐に基づくピン
チ円錐に沿って歯ずじを与えた場合である。しかし、本
発明ではラックとの創成運動において周速が合致するの
は歯幅の中央P点のみであって、ピンチ母線上において
もP点以外では周速は合致しない。すなわち、歯幅の中
央点以外では転位歯切りされた相当平歯車同士として噛
合うわけである。 この転位量は第16図に示すように歯車8においては半
径R1ビニオン9においては半径rの円柱母線からの距
離として取り扱われるものであって、従来のピッチ母線
とは何等関係ない。換言すれば歯すじを付ける円錐とし
て従来のピッチ円帷1 にこだわる必要がないのである。第16図に示すように
歯車8及びピニオン9を組立てたとき両者の頂点01,
02が合致する必要もないのである。 この自由な考えに立つことにより隙間の一層少ない設計
が可能となる。 そこで、次の実施例として歯数、モジュール及び圧力角
は前記実施例のままとするとともに、歯車8の歯すじを
与える設計円錐角δを自由に設定しくピニオン9の設計
円錐角はその余角となる)、13−11.12mmにお
ける隙間を算出すれば第17図(a)、(b)のように
なる。第17図(a)は左歯面、第17図(b)は右歯
面の場合を示す。同図によれば、歯車8の円錐角を52
度(従って、ピニオン9では38度)に設定することに
より左右歯面とも最も隙間が少ない組み合わせとなるこ
とが推定される。そこで、歯車8の円錐角δとして52
度を選び、前記第12.13図の場合と同様に左右歯面
の隙間Kbをめると第18.19図に示す曲線FLF2
.F3.F4及びF′1゜r”’2 、F′3.F′4
のようになる。第18図が2 左歯面、第19図が右南面のものである。前記実施例と
比較して隙間Kbの減少は顕著ではないが、しかしなが
ら歯先の厚みの減少度に著しい相違がある。 第20図は前記第14図の場合と同様にB−±2.5m
mの範囲で細かくした隙間Kbを計算したものであり、
第21図は前記第15図の場合と同様に片歯面噛合精度
試験機による測定結果を示すものである。第20図に破
線で示す曲線は単純ラックによる歯切りの場合の計算値
、すなわち第6図の曲線を表すものであり、この実施例
において歯幅中央部における効果が明瞭に示されている
。 第23図には本発明におけるモジュール3.75、圧力
角20度、歯数38X3B、345C+4のかさ歯車の
負荷時の片山面噛合精度試験結果が示されている。負荷
の値はピンチ円の接線力で表している。負荷が極く小さ
いとき、例えば14Kgfのときには1歯ごとの噛合い
誤差が見られるが、0.06mmの鋼薄片を挟んだとき
の振れとくらべると大きなものではない。そして、この
誤3 差は負荷が102Kg fになるとほとんど消え、極め
て良好な噛合いとなっている。 最後に、ホブ軸2aを第7図に示す方向に傾ける手段を
説明する。 第22図(a)はホブ軸2aを希望方向に傾けた状態を
示す。これをホブ盤上で実現するには、第22図(a)
に示す関係位置のままZ軸周りに角度ψだけ旋回し、ホ
ブ軸2aを含む垂直面がホブ盤のホブ軸と同方向をとる
ようにすればよい。 旋回角ψ及びホブ軸2aの垂直面H内の傾き角T′は第
22図(a)のホブ軸2a上の線分C′を用いて次式(
12)のようになる。 ψ−tan−’(QS′5inr・sinδ/QS′c
osT) =tan (tanr φs inδ)r’=s+n 
(QS’5inT9cosδ/S′) =s+n (stnr−cosδ) ・・・ (12) なお、Q点は第22図(b)に示す位置に移動4 するので、第22図(a)で算出される基準位置よりワ
ーク軸を次式(13)で示されるΔCだけホブ軸に近付
け、又、ホブ軸の高さも次式で示されるΔhだけ修正す
る。 ΔC= (Zm/2+Rc −c o sδ)X(1c
osψ) Δh= (Zm/2+Rc −cosδ)xsinψ’
tanr’ ・・・ (13) 発明の効果 以上詳述したように、本発明では円柱形歯車専用のホブ
盤により噛合い良好な円錐形歯車が得られ、しかもホブ
盤の使用により加工能率を大幅に向上し得るという優れ
た効果を奏する。 4、図面の簡単な説明 第1図は従来のホブ盤の機構を示す略体斜視図、第2図
はホブ盤の基本運動を示す斜視図、第3図は本発明の歯
車の製作方法を示す縦断面図、第4図は本発明の歯車の
断面図、第5図(a)、(b)、(c)、(d)はいず
れも説明図、第6図は5 単純ランクにより製作された歯車の歯面の隙間を示すグ
ラフ、第7図はホブを傾けた状態を示す斜視図、第8図
(a)は同じく斜視図、第8図(b)、(C)は説明図
、第9図(a)、(b)、(C)はいずれもグラフ、第
10図は説明図、第11図はグラフ、第12.13.1
4図はいずれも第一実施例の歯車の南面における隙間状
態を示すグラフ、第15図は第一実施例の噛合試験結果
を示すグラフ、第16図は第二実施例の説明図、第17
図(a)、(b)は円錐角を設定するためのグラフ、第
18.19.20図は第二実施例の歯車の歯面における
隙間状態を示すグラフ、第21図は第二実施例の噛合試
験結果を示すグラフ、第22図(a)はホブを傾ける方
法を説明するための斜視図、第22図(b)は同じく説
明図、第23図は負荷試験結果を示すグラフである。 ホブ2、円錐形歯車8゜ 特許出願人 1& 藤 冶 乎 代理人 弁理士 恩1)博宣 6 341− ■ 馳 U田 > − 区 味
Fig. 1 is a drive system diagram showing the gear cutting mechanism that cuts the cylindrical gear and the tooth number ratio of each gear, Fig. 2 is a perspective view showing the movement of the hob and gear material, and Fig. 3 is the invention of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of the gear of the present invention, and FIG. 5(a) is an explanatory view. (11) is a perspective view, (C) is an explanatory view, Fig. 6 is a graph,
FIG. 7 is a perspective view, and FIG. 8(a) is a perspective view. <1N) and (C) are explanatory diagrams, Figure 9 is a graph, and Figure 10 is
The figure is an explanatory diagram. Go to Figure 11. Figure 15 is a graph. Figure 16 is a partial side view of the gear. Figures 17 to 21 are graphs. Figure 22 (a) is an oblique tta view. (h) is an explanatory diagram, No. 23
There are graphs. Gear material 1, hob 2, index change gear, 3, feed change gear 4, feed screw 5゜Patent Applicant Restoration Jiko fee Buried Patent attorney On 1) Hirosen table 1 (> 3- SID rb, /r-However, Sha is B=
Sb at O Table 2 21-325 Fig. 5 (C) Fig. 8 Re Hob pitch cylinder radius, = Leet'/860
"6 mm) Δε (mm) 6) Figure 11 Figure 28
11 (1Japanese b 94T05 23
/3 table small+++isum') 9(1'1!1llTl@lεflO
r) B ri 112532 Name of the invention Yamanaka 3 with arc-shaped tooth tip and tooth bottom, supplementary 11- to 1 no.
1 Shikiyama Newcomer] 2] - No. 19 L46” Mr. Niji Name
(General 11 Kuwa Jiko 4, Agent (1 location)
1. .. <0582> 田) 1810 (Representative) 6, Amendment against poverty drawing J, Contents of amendment Purification of the drawing (no change in content) I] - Bu de Ding Fu my tE group 1ift April 1, 2016 ! It 11 Mr. Manabu Shiga, Commissioner of the Patent Office 2, Name of the invention: Tooth width with arc-shaped tooth tip and tooth bottom 3, Person responsible for amendment I? Relationship with 1: Special J1 applicant name: Osamu Fukuto V (Name) 4. Agent address: 2 Hatazume-cho, Gikushi City, 500 January - <0582> 65-1810 (Representative) 6. Details of the amendment The text and all directions are as per the attached sheet. Specification 10 Name of the invention Conical gear 2, Claim 1 Formed by the rotary cutting movement of a hob holding a rotating shaft in a predetermined position A conical gear characterized by having a tooth tip and a tooth bottom formed in an arc shape. 2. The predetermined position is perpendicular to the rotation axis of the conical gear within a plane substantially parallel to a plane in contact with a pitch conical surface of the conical gear. Claim 1, which forms a predetermined angle with the plane
Conical gears as described in section. 3. The conical gear according to claim 2, wherein the predetermined angle is an advance angle of the hob. 3. Detailed Description of the Invention Object of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a conical gear formed by cutting with a hobbing machine for manufacturing a cylindrical gear. (Prior Art) Since the ideal rotation of a gear is to realize rolling motion of each pitch plane of the drive 1111+gear and driven gear, the tooth profiles and tooth traces are arranged along this pitch plane. The shape of the pitch surface changes depending on the relative position of the rotation axis of the drive side gear and the rotation axis of the driven gear. If both rotation axes are parallel, it will be cylindrical, and if both rotation axes intersect, it will be conical. . Therefore, AiJ's cylindrical gear has a tooth heave along the cylindrical surface, and the latter's conical float has a tooth heave 4=J along the conical surface. The tooth profile, pitch, etc. are the same everywhere in the cross section perpendicular to the axis of rotation in the former, but they are different in the latter. Therefore, it has conventionally been impossible to manufacture both gears using the same gear cutting machine, and separate dedicated gear cutting machines with completely different gear cutting mechanisms are used. However, while gear cutting machines for cylindrical gears are popular and have a large capacity, gear cutting machines for conical gears are fewer in number, have a much smaller capacity, and add more. - "Efficiency is also low, which is a major obstacle in the production of conical gears. In order to solve these problems, several attempts have been made to produce conical gears using a hobbing machine. However, , a special device is attached to the hobbing machine to send the hob along the pinch cone generatrix (or tooth bottom cone generatrix), and as a result, although some meshing is possible, there is an extremely large bulge in the tooth trace. , and the contact in the width direction is extremely narrow. (Problems to be Solved by the Invention) The present invention attempts to solve the above-mentioned difficulties in manufacturing conical gears. For cutting conical gears, which conventionally required a dedicated machine completely separate from the hobbing machine, the most widely used hobbing machine for manufacturing cylindrical gears was used, and the conventional cutter used for it, i.e. It is an object of the present invention to provide a conical gear that enables gear cutting of a conical gear without making any changes to the hob, and also provides a conical gear with good meshing in which the tooth tips and tooth bottoms are arcuate. (Means for Solving the Problems) For this purpose, in the present invention, the tips and bottoms of the teeth are cut in an arc shape formed by the rotary cutting to 1 movement of the hob holding the rotating shaft at a predetermined position to form a conical gear. (Function) The present invention manufactures conical gears by the method shown in FIG. 3 without making any changes using a dedicated gear cutting machine for cylindrical gears shown in FIG. 1, that is, a hobbing machine. When cutting and forming a cylindrical gear using a hobbing machine (not shown in FIG. It is set to the sum of the pitch circle radius of material 1 and the pitch cylinder radius of hob 2, and the rotation speed of hob 2 is set to be equal to the number of teeth set for one rotation of gear material 1 while maintaining this distance. The index change gear mechanism 3 is set.Then, the single rotation driving force is transmitted to the gear material 1 and the hob 2 via the same gear mechanism 3, so that the gear material 2
A predetermined tooth profile and pitch are automatically and continuously cut out. At the same time, the feed screw 5 is rotated via the feed transfer gear mechanism 4, and the hob 2, which is being rotated and cut, is lowered in the direction of the axis 1a of the gear material 1, thereby cutting the tooth trace along the cylindrical surface of the gear material 1. Served. In other words, A and H in Figure 2
The rotational motion shown in and the vertical descending motion shown in C are the basic movements of a hobbing machine that cuts and forms cylindrical gears. On the other hand, in the present invention, the rotation ratios of the rotational movements shown by A and B in FIG. 2 are the same as those described above, but the movement shown by C is completely different from the above and is essentially not performed. However, although the hob shaft 2a is brought closer to the conical gear material 6 up to the specified positions indicated by H and V in FIG. No movement of the hob 2 along the 60-conical surface is performed. Therefore, as shown in FIG. 4, the tooth bottom line 8a of the conical gear 8 of the present invention is different from the tooth bottom line of the conventional conical gear shown by the chain line in the same figure, and has an arcuate shape tangent to this tooth bottom line. This is a feature of the gear cutting method of the present invention, and since two sets of gears are cut and meshed by the gear cutting method of the present invention, the tooth tip line 8b naturally also has an arc shape, and the gear of the present invention has a unique shape. Become. In addition, in the present invention, the hob shaft 2a is located within a plane parallel to the plane in contact with the pinch conical surface S shown in FIG. Since gear cutting is performed while being inclined at a predetermined angle, it can be proven that the gears perform mechanically perfect meshing motion on the inner and outer sides of the face width. In addition, the values of H and V that determine the position of the rotating shaft 2a of the hob 2 can be calculated from the specifications of the gear material 6 and the radius of the hob 2, and the hobbing machine has a configuration in which the position defined by H and V can be freely determined. , the pinch cone angle can be freely designed. Therefore, the conical gear of the present invention can be manufactured using a machine exclusively designed for cylindrical gears without using the gear cutting machine exclusively for conical gears described above. As a result of the above, the present invention produces the following effects. First, by changing the tooth bottom line to an arc shape, a conical gear that can be used for the same purpose as a conventional conical gear can be manufactured using a machine dedicated to cylindrical gears, which is highly popular. Second, it is possible to manufacture large gears that exceed the size limits of conventional conical gears. Thirdly, the machining efficiency is comparable to that of cylindrical gears, making it possible to significantly improve the machining efficiency of conical gears. (Example) Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on FIGS. 5 to 23. First, as a comparative example with the present invention, the basic operation when gear-cutting a conical gear with a medium-line rank-shaped cutter 7 will be explained based on FIG. This gear cutting corresponds to the case where the hob 2 is fed in the generatrix direction of the pitch conical surface S of the conical gear material 6. Figure 5 (
As shown in a) and (b), the point on the pinch cone surface 310 where the moving speed of rank 7 matches the circumferential speed of gear material 6 is defined as P, and the same point P is defined as the center of the face width. No.! l! As shown in 1(a), for an equivalent spur gear on a plane (hereinafter referred to as one plane B) at a position B apart in the face width direction (the upper side is positive in the figure), the relationship with the pitch cone angle δ is This results in a negative gear cutting state. When B is negative, a positive dislocation occurs. The amount of dislocation is as follows (see FIG. 5(d)). XB=-Btanδ In other words, in one plane B, the tooth profile created is the 5th [ffl
As shown in (C), rolling with the rack 7 is performed on the circumference of the radius ro, and the pressure angle αC of the rack 7 is transferred to the gear material 6 on this generating rolling circle. The tooth profile formed is the same rack 7
It has a condition that it meshes with the mating tooth profile that is created by cutting the tooth. At this time, the half tooth thickness sb at the radius rb on the pitch cone
is as follows, where m is a module. Sb = ((yrm/4 +
It is. By substituting the following two relational expressions % expression % where Z is the number of teeth into the sb expression, the following expression (1) is obtained. 5b=(yrcos δ/2Z −2sin δ ・t a n αc /mZ teninv
αc-1nvαb) . The calculation results in Table 2. However, Sb. is the value of sb at B=0. The following margin is 1, and the left hand is 10. Therefore, when the gears in Table 1 are assembled, there will be a gap at position B as shown by Kb = Cbl + Cb2. Figure 6 summarizes this and shows the curve C of gear 8.
The distance between I and the opposing pinion 90 curve 11C2 and the BS line is the clearance amount, respectively, and the curve tangent to the BK line is the K
Indicates the value of b. According to this curve Kh, it can be seen that even if the center part of the face width makes contact, there is a large gap between the inner and outer ends. The curves C3 and C4 on the left side compare the thickness of the tooth tip of the gear 8 and pinion 9, which were similarly closed, with the center part, and show the difference in half tooth thickness. According to both curves C3 and C4, it can be seen that the thickness of the tooth tip becomes extremely thin. Now, let's move on to embodiments of the invention. In FIG. 7, the rack 7 is replaced with a bob 2, and it is assumed that the speeds of the bob 2 and the conical gear material 6 match at point P in the center of the tooth width. ; h axis 2 a 4j pitch plane sl of rack 7 in FIG. (Q-Y'Z' plane 1 in FIG. 7) is set aside by its advance angle γ. This positional relationship can be set by a method described later. bob 2
The cut is only made to the state shown in Fig. 7, and feed in the face width direction is not applied. Therefore, the cutting edge of the hob 2 working at each position B, that is, the cutting edge of the rack 7, gradually moves away toward the inner and outer ends of the tooth width, which naturally causes an increase in the tooth thickness, and the tooth width increases. This will reduce the gap between the inner and outer ends. In this case, as explained in FIG. 4, the tooth bottom 8a has an arc shape, so the tooth tip 8b must also have an arc shape in consideration of mutual meshing with the other gear. As a result, the tooth height gradually decreases toward the inner and outer ends. Figure 8(a) is drawn with the Q-X'Y'Y' plane of the Q-X'Y'Z'" coordinate system shown in Figure 7 horizontally, and in the case of a cloth-wound hob, the hob axis 2a is Q-x'y
It is tilted by an angle γ within the perpendicular plane Q-Y'Z'' to the plane as shown in the figure. In this case, the Q-X'Y' plane represents the plane of B=0. This B=O plane In the above, the part 2 that acts as the cutting edge of the rack is the hob axis 2a, that is, the intersection line of the helical plane of the cutting edge of the hob 2 with the coordinate axis y shown in Fig. 7.8 as the axis and the plane B=0. In other words, Pl, P3.P shown in FIG. 8(b)
When there is a cutting edge surface at 5, the line tracing this is shown in Figure 8 (C
) appears at the Pie, P3e, and P5e points, which is 13
= Plane of O -] It becomes a cutting edge that works at 2. If P3 is a point on the pitch cylinder of hob 2, PI and P5 are the points on the pitch cylinder of hob 2.
8 (
It is determined as b). As shown in FIG. 8(b), when P3 is at a distance of ye, Rc is the pitch cylinder radius of the hob 2, k = lead/360
In the case of a cloth-wound hob, the helical wire passing through P3 is expressed as the following equation (2) using the angle θ around the y-axis. X'=Rc 3cosθ Y'=(θ to ye-) cozy +Rc-sinθ・s+nr Z'=Rc −5inθ・C09r −(θ to ye-)sinγ... (2) 3 The following formula with Zo-0 (3) 0=Rc-sinθ'CO37-(ye-toθ)siny... (3) If θ is subtracted from this, the coordinate value of the P2O point on the Q-X'Y' plane is calculated. Pl and P5 are treated in the same way to determine Pie and P5O in Figure 8(c), and these three points Pi
Let e, P3O, and P5O be representative points indicating the shape of the cutting edge and its position. By the way, the above three points are not on the same straight line, and their inclination angle is also not equal to the pressure angle αC. Therefore, the line connecting Ple and P5O is defined as the pressure angle α at this position, and the amount Δ that the PUe point deviates from that line in the Y'-axis direction is
Calculate ε. Pressure angles α and Δε are expressed as in the following equation (4). tx= tan ((Y'5e-Y'le)
/(X'1e-X'5e) ) Δa=Y'3e-Yle (X'1e-X'3e) t a na...
(4) 4 When considering this on the B plane, the following equation (5) is used with Z' = 13. B=Rc - sin θ - CO9r - (ye- to θ) siny... (5) Figure 8(c) shows this general case, and B
When ≠0, even if ye=0, P] point L on the B plane;
l: Not on the X' axis. Also, since the appearance of the cutting edge as the hob 2 rotates is not parallel to the Y" axis, it is difficult to imagine a rack that moves in the B plane - L. Therefore, as shown in No. 8 ffl (c), ye = The pinch line of the rack in this case is the 23 points when o, that is, the line passing through the Pa o point and parallel to the Y' axis, and the position of the cutting edge for each point of ye is defined on this line. In other words, if the distance of point Pae in the Y'-axis direction is E, then E=Y'le+ (X'1e-X'3e) tanα...
- (6) Comparing the cutting edge expressed by this equation (6) with the cutting edge of an m-pure rack (not shown in Fig. 5(b) 5), the above cutting edge is 31'e-Co! When it comes to position 17 (Y' coordinate value of point ye), it can be considered as the correct rank, so the difference between this position and -E in the equation is set as Δt as shown in the following equation (7), and this is the cutting edge position. It is treated as an error. Δt=E-ye-cosγ... (7) Figure 9 (
In a), (b), and (c), module m = 3.75, pitch cylinder radius Rc = 35.25, pressure angle αc = 20 degrees,
For the right cutting edge of a cloth hob with an advance angle of γ-3.05 degrees, B =
5.0. The above α, Δε, Δt on each plane of −5 mm
It is shown. The abscissa axis indicates the position in the Y' force direction shown in FIGS. 8(a) and (C). In the case of 13 = 0, which is not shown in Fig. 9(b), α = 20 degrees is maintained to a considerable extent to the left and right from the center point, and both Δε and Δt are extremely small values, but as shown in Fig. 9(a). B shown in = 5 m
On the plane B=-5mrn shown in FIG. especially,
When B is positive, the degree of change is larger than when B is negative. As described above, the behavior of the cutting edge of the hob 2 acting as a rack on the B-plane is complicated, and the moon shape and tooth line that are created cannot be calculated using the simple equation 11. Therefore, we will handle it as follows. First, let's focus on Δε. If this Δε is too large, a large error will occur in the dislocation calculation as an involute tooth profile, but this value is
The condition is as shown in (c), and B=] Omm,
Even in the range of E=20 mm, it is about 10 to 16 μm, so the cutting edge is assumed to be a straight line and the above formula (4) is used. Next, for the pressure angle α, the average value of the inclination angle of the cutting edge during the generating engagement period is taken. That is, as shown in Fig. 10, the meshing start point of the gears is set to E.
If l, the end point is set to E2, and c and sh are taken as shown, the following equation (8) holds true. r'a -(-E2y-tanα+ro)2+E"2y
ra=ro-Btanδ+C C= m - (RC+ m) 7 x (1-cos (sin (B/ <Rc+m>)
))・・・・(8) Y coordinate value E2y of point R2 and pressure angle α at the same point E2
2, it is sufficient to solve the equation (4) and the equation (8) simultaneously for E2Y and α, and use α at this time as the value of α2. The pressure angle α1 at point R1 can be determined similarly using sh. When calculating the case where the gears shown in Table 1 are cut using the hob 2 described above, E1 to E2 are as shown in FIG. 11 for the value of B. Therefore, on each plane B, the pressure angle α1 at El and R2. α2 is calculated and its average value αm is applied to the above equation (1). Next, regarding the cutting edge position error Δt, in the ideal state of Δt=Q, the circumferential speed at the radius ro of the equivalent spur gear should match the moving speed of the cutting blade. However, between E1 and E2 where generating gear cutting is performed, the position of the rank cutting edge is shifted by Δ[1-Δt2. This can be considered to mean that the speed with the cutting edge matches at the circumference of ro+Δ8r, where Δr is the amount of radius increase. Zunawaji, the following formula holds true. 2π(ro+Δr) 12πr o し'lπro(Δt1−Δt2)/(
El y - E2y) Therefore, Δ"2ro(Δt1-Δt2) / (Ely-E2y) ... (9) And if r'o-ro+Δr, then the amount of dislocation X'B, the angle α"b, the half tooth The thickness S"b is expressed as the following equation (10). -C08ot/(ro-Bt
anδ)) S'b - ((yrm/4+X'B tanαm)/r
'o+invcrm-1nvα'arb 9-(πcos-d/2Z-2sin δ×tanαI
ll /mZ +jnvcrm-invα'b) rb・・・
(10) Furthermore, the incisor position error during the generation period is related to the increase or decrease in tooth thickness. Therefore, if the average position error Δto+ between E1 and E2 is used, 5b=s'b +Δatta-rb/r'. Therefore, 5b=(πcosδ/ 2 Z + i n'v α閑−1nvα”b + (X'B tanα1+Δtrn
) /r' o) rb... (11) Calculate for the gears in Table 1 in the same way as in the case of Fig. 6,
Figures 12 and 13 show curves DI, D2. D3. D4 and D'l, D'2, D'3.
This is a graph indicated by D'4, and Fig. 12 shows the left tooth surface and the 13th
The figure shows the right tooth flank. Compared to the case shown in FIG. 6, a slight effect can be seen in the numerical values on the right tooth flank, but the gap on the left tooth flank has been significantly reduced. In Figure 14, B=±2
.. The figure shows the calculated gap within a range of 5 mm. In addition, Figure 15 shows the measurement results using a single tooth surface meshing accuracy tester, and when compared with the run-out of the peak due to the film with a thickness of 0°14 mm sandwiched in between, it seems that the meshing is good. I know that there is. The embodiment described above is a case in which tooth shear is applied along a pinch cone based on a conventional rolling cone. However, in the present invention, in the generating motion with the rack, the peripheral speeds match only at the center point P of the tooth width, and even on the pinch generatrix, the peripheral speeds do not match at points other than point P. In other words, at points other than the center point of the face width, the gears mesh with each other as equivalent spur gears with shifted teeth. As shown in FIG. 16, in the gear 8, this amount of dislocation is treated as the distance from the cylindrical generatrix of radius r in the radius R1 binion 9, and has nothing to do with the conventional pitch generatrix. In other words, there is no need to stick to the conventional pitch cone 1 as the cone to which the tooth trace is attached. As shown in FIG. 16, when the gear 8 and pinion 9 are assembled, the apex 01 of both,
There is no need for 02 to match. Based on this free thinking, a design with even fewer gaps becomes possible. Therefore, in the next example, the number of teeth, module, and pressure angle are the same as in the previous example, and the design cone angle δ that gives the tooth trace of the gear 8 is freely set, and the design cone angle of the pinion 9 is the complement angle of the design cone angle δ. If the gap at 13-11.12 mm is calculated, it will be as shown in FIGS. 17(a) and (b). FIG. 17(a) shows the case of the left tooth flank, and FIG. 17(b) shows the case of the right tooth flank. According to the same figure, the cone angle of gear 8 is 52
It is estimated that setting the angle to 38 degrees (therefore, 38 degrees for the pinion 9) results in a combination with the smallest gap on both the left and right tooth surfaces. Therefore, the cone angle δ of gear 8 is 52
By selecting the degree and setting the gap Kb between the left and right flanks as in the case of Fig. 12.13, the curve FLF2 shown in Fig. 18.19
.. F3. F4 and F'1゜r'''2, F'3.F'4
become that way. Figure 18 shows the two left tooth flanks, and Figure 19 shows the right south flank. Although the decrease in the gap Kb is not significant compared to the previous example, there is, however, a significant difference in the degree of decrease in the thickness of the tooth tips. Figure 20 shows B-±2.5m as in the case of Figure 14 above.
This is a calculation of the fine gap Kb within the range of m,
FIG. 21 shows the measurement results using a single tooth surface meshing accuracy tester, as in the case of FIG. 15. The curve shown by the broken line in FIG. 20 represents the calculated value in the case of gear cutting with a simple rack, that is, the curve in FIG. 6, and in this example, the effect at the center of the face width is clearly shown. FIG. 23 shows the results of a single-sided meshing accuracy test under load for a bevel gear with a module of 3.75, a pressure angle of 20 degrees, a number of teeth of 38×3B, and 345C+4 according to the present invention. The load value is expressed as the tangential force of the pinch circle. When the load is extremely small, for example 14 kgf, there is a meshing error for each tooth, but it is not as large as the runout when a 0.06 mm thin steel piece is sandwiched. This error 3 difference almost disappears when the load reaches 102 kgf, resulting in extremely good meshing. Finally, a means for tilting the hob shaft 2a in the direction shown in FIG. 7 will be explained. FIG. 22(a) shows a state in which the hob shaft 2a is tilted in a desired direction. To achieve this on a hobbing machine, see Figure 22(a).
It is sufficient to turn the hob by an angle ψ around the Z axis while maintaining the relative position shown in , so that the vertical plane including the hob axis 2a is in the same direction as the hob axis of the hobbing machine. The turning angle ψ and the inclination angle T' in the vertical plane H of the hob shaft 2a are calculated using the following equation (
12). ψ−tan−′(QS′5inr・sinδ/QS′c
osT) = tan (tanr φs inδ) r'=s+n
(QS'5inT9cosδ/S') = s+n (stnr-cosδ) (12) Note that since the Q point moves to the position shown in Figure 22 (b), the calculation in Figure 22 (a) is The work shaft is brought closer to the hob shaft by ΔC shown by the following equation (13) from the reference position, and the height of the hob shaft is also corrected by Δh shown by the following equation. ΔC= (Zm/2+Rc −cosδ)X(1c
osψ) Δh= (Zm/2+Rc −cosδ)xsinψ'
tanr' ... (13) Effects of the invention As detailed above, in the present invention, a conical gear with good meshing can be obtained by using a hobbing machine exclusively for cylindrical gears, and the machining efficiency can be greatly increased by using a hobbing machine. It has the excellent effect of improving the 4. Brief description of the drawings Figure 1 is a schematic perspective view showing the mechanism of a conventional hobbing machine, Figure 2 is a perspective view showing the basic movement of a hobbing machine, and Figure 3 is a diagram showing the gear manufacturing method of the present invention. 4 is a sectional view of the gear of the present invention, FIGS. 5(a), (b), (c), and (d) are all explanatory views, and FIG. 6 is a gear manufactured by simple rank 5. Figure 7 is a perspective view showing the state where the hob is tilted, Figure 8 (a) is also a perspective view, and Figures 8 (b) and (C) are explanatory views. , Figures 9(a), (b), and (C) are all graphs, Figure 10 is an explanatory diagram, Figure 11 is a graph, 12.13.1
Figure 4 is a graph showing the gap state on the south face of the gear of the first example, Figure 15 is a graph showing the meshing test results of the first example, Figure 16 is an explanatory diagram of the second example, and Figure 17 is a graph showing the meshing test results of the first example.
Figures (a) and (b) are graphs for setting the cone angle, Figures 18, 19, and 20 are graphs showing the gap state on the tooth surface of the gear of the second embodiment, and Figure 21 is the graph of the second embodiment. 22(a) is a perspective view for explaining the method of tilting the hob, FIG. 22(b) is an explanatory diagram, and FIG. 23 is a graph showing the load test results. . Hob 2, conical gear 8゜ Patent Applicant 1 & Yasushi Fuji Representative Patent Attorney On 1) Hironobu 6 341- ■ Hase Uta > − Ku Aji

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、歯巾の歯先、歯底を、爾切工目の回転切削運動によ
って形成される形状に合わせた円弧状とし、両切T貝本
体は、定位置に止めたままで南面を削り出した歯車。
1. The tip and bottom of the tooth width are made into an arc shape that matches the shape formed by the rotary cutting movement of the cutting edge, and the south face of the double-cut T shell body is machined while remaining in the fixed position. gear.
JP894284A 1984-01-20 1984-01-20 Gear having circular addendum and root Pending JPS60155054A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP894284A JPS60155054A (en) 1984-01-20 1984-01-20 Gear having circular addendum and root

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP894284A JPS60155054A (en) 1984-01-20 1984-01-20 Gear having circular addendum and root

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60155054A true JPS60155054A (en) 1985-08-14

Family

ID=11706721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP894284A Pending JPS60155054A (en) 1984-01-20 1984-01-20 Gear having circular addendum and root

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60155054A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008528908A (en) * 2005-02-02 2008-07-31 ゾナ ベーエルヴェー プレチジオンズシュミーデ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Method for determining the geometry of the gear ring portion of a cross shaft gear comprising two gears having mutually intersecting axes
CN104379288A (en) * 2012-06-25 2015-02-25 格里森-普法特机械制造有限公司 Method for processing workpiece and hobbing machine suitable therefor
JP6978146B1 (en) * 2020-10-12 2021-12-08 燕山大学Yanshan University All series of sine gears, gear trains, sine gear tooth profiles and their gear pairs

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55129656A (en) * 1979-03-21 1980-10-07 Thyssen Ag High loaded gear
JPS57107735A (en) * 1980-12-26 1982-07-05 Shigeyoshi Osada Gear cutting method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55129656A (en) * 1979-03-21 1980-10-07 Thyssen Ag High loaded gear
JPS57107735A (en) * 1980-12-26 1982-07-05 Shigeyoshi Osada Gear cutting method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008528908A (en) * 2005-02-02 2008-07-31 ゾナ ベーエルヴェー プレチジオンズシュミーデ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Method for determining the geometry of the gear ring portion of a cross shaft gear comprising two gears having mutually intersecting axes
CN104379288A (en) * 2012-06-25 2015-02-25 格里森-普法特机械制造有限公司 Method for processing workpiece and hobbing machine suitable therefor
JP6978146B1 (en) * 2020-10-12 2021-12-08 燕山大学Yanshan University All series of sine gears, gear trains, sine gear tooth profiles and their gear pairs

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4565474A (en) Method of generating involute tooth forms with a milling cutter
US9132493B2 (en) Continuous method for manufacturing face gears
CN104819266B (en) Without escape arc spiral line mixed type herringbone bear and its processing method
Guo et al. Research on the cutting mechanism of cylindrical gear power skiving
JPH08510696A (en) How to revise a screw type grinding wheel
KR930702108A (en) Crown wheel manufacturing tool and tool manufacturing method
US1903318A (en) Worm gearing
US4174914A (en) Spherical hob for generating gears
TWI825767B (en) Gear skiving cutter and designing method thereof
US2338367A (en) Worm gearing
EP0699114B1 (en) Tool for producing a crown wheel which can mesh with a pinion with oblique teeth, and method of producing such a crown wheel
JPS5993223A (en) Method of forming face mill of spiral bevel gear with integral central structure and spiral bevel gear formed through said method
JP6314160B2 (en) Slide rolling method for the creation of bevel gears
JPS60155054A (en) Gear having circular addendum and root
JPH021612B2 (en)
US1820409A (en) Method of cutting gears and apparatus therefor
CN112935420A (en) Involute gear shaving cutter and three-dimensional modeling method and gear shaving processing method thereof
US3264940A (en) Rotary gear-shaped tool
US6916140B2 (en) Method of producing an enveloping worm
CN110802280B (en) Involute spiral bevel gear tooth surface design method
USRE21316E (en) Tooth curve fob rotors and gears
JP4606042B2 (en) Pinion cutter blade contour design method
CN116956601A (en) Design method of small-modulus helical tooth turning tool based on end face edge shape
US4627770A (en) Gear cutter
US2273050A (en) Worm gear cutting