JPS63167173A - 歯車 - Google Patents

歯車

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JPS63167173A
JPS63167173A JP31284586A JP31284586A JPS63167173A JP S63167173 A JPS63167173 A JP S63167173A JP 31284586 A JP31284586 A JP 31284586A JP 31284586 A JP31284586 A JP 31284586A JP S63167173 A JPS63167173 A JP S63167173A
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JP
Japan
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gear
tooth
plate
rotating body
tooth profile
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JP31284586A
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Akitoshi Kitano
北野 昭俊
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は歯形成型ローラーで歯形を形成した歯面板を歯
車歯形板状部材で接金支持した歯車回転体に関するもの
で回転軸に対する慣性モーメントの極めて小さいステッ
プモータ一連動用歯車、非円形歯車式riL量計の歯車
回転体等に関する。
〔従来の技術〕
ステップモータ一連動用歯車は起動、停止の繰り返しの
際の慣性モーメントが小さいことが重要であり使用目的
により耐熱性、膨張係数の小さいこと耐摩耗性等の粂件
が要求されこれら歯車回転体を成形−*切盤による切削
で歯形を形成し軽量化するため肉抜き構造とするが、噛
み合いをなす1形部分を薄く加工することは加工費用が
掛かり歯形部分の肉厚を薄くすることは困難である。従
って歯車外周の肉厚のある歯形部分は、回転軸に対する
慣性モーメントを大きくするため、歯車回転体としての
回転モーメントを小さくすることは不可能である。慣性
モーメントの小さい歯車回転体を回転トルクに対する強
度を有し、噛み合い歯面の耐久性と強度のある歯車回転
体となすことは、相矛盾することである。慣性モーメン
トの小さい歯車回転体として求められるものに非円形歯
車式流量計の回転体がある。これは容積式流量計では最
も内部漏れが少なく計量精度が高い工業計器であるが、
計量室内で互いに係合して回転する回転体は加速減速を
繰り返しながら回転するためイナーシャの制動作用がロ
ーターに加わり器差を大きくする原因となり、振動、騒
音が欠点とされる。
歯車回転体は互いに回転し乍ら計量室の入り口と出口を
遮断し、同時に計量室内壁と回転体とで形成される空間
を計量マスとして被計測流体を計量するのであるが前記
の回転運動をするために生ずる制動抵抗は、回転体の重
量による慣性モーメントによるのであるからこれを軽量
化することによって計量性能を向上させることができる
のである。
容積式流量計の回転体は軽量であると共に容積を有する
横道で、回転体の歯面の歯面の噛み合い部での流体の逆
流のない閉止機能が重要である。従来の回転体は歯切り
切削方法、成型等により噛み合い歯形を形成し慣性モー
メントを軽減するため肉抜きにより軽量化を図るが製作
コストの増大は免れない、また軽量材料を用いる場合も
耐久性、熱膨張或いは加工困難の多くの問題があり、何
れも要求される条件を満足するものではない、容積型流
量計としては前述のように計量室内で流路を回転体で遮
断すると共に流木圧による回転で計量機能を果たす為の
構成はイナーシャを最小値になるよう軽量横這の回転体
とすることである。回転体の回転連動は外周部の設歯さ
れた歯形の噛み合いによって行はれるが、歯形は工具に
よる創成歯形の切削及び金型による成形の方法がある。
これらの方法で回転体の重量軽減の為には軸受部と歯形
部分の間の肉抜きによる空洞で軽減するが特に金属回転
体では切削、成形何れの場合も極度の軽量化には加工費
を要し、而も十分の強度を有する形状に仕1げるには困
難を伴う。
〔問題点を解決するための手段〕
一対の非円形歯車回転体を計量室内に互いに係合する歯
車歯形の輪郭を歯面として成形してなる無端状の輪状板
及び軸又は軸受とを歯車歯形状部材と一体に構成し、前
記計量室内に回転自在に収装することにより流量計の計
量室の入り口と出口を該回転体を以て遮断すると共に流
体の流れによる回転体の回動を小さな慣性モーメントを
以て回転させ精密な計量をなすこと、および低廉なコス
トで軽い回転体を構成することを目的とする。
プレスで金属板を圧締して歯形を形成し、又は歯形形成
用型ローラーで押し出し成形法により歯面を構成するた
めの輪状板を連続的に作りこの輪状板を支える歯車歯形
板部材とを接合して一体に構成し、軽量にして強度のあ
る歯車回転体を低コストで製作する。
〔実施例〕
第1図は歯車歯形を断面の輪郭とする無端状の輪状板を
形成する加工方法の説明図である。無端状の金属板1を
歯形成形用ラック2及び歯形成形用歯車ローラー3で圧
締しつつ矢印方向に転勤させて金属板1に歯形5が形成
される。ラック2のピッチ116に対し歯形ローラー3
のピッチ線7は滑ることなく転がる如く移行し、インボ
リュート歯形8の面で挟み圧締される金属板に歯形が折
り込まれ、歯車歯形を輪郭とする無端状歯面の輪状板5
が形成される。第2図は本発明の歯車回転体の断面をし
めし、前回プレス装置により成形された輪状板5の内側
に歯車回転体の形状を有する歯車歯型板状部材9を挿入
し1輪状板5の外面で歯面を構成する。板状部材9と輪
状板5との接合部lOは溶接により一体とし、また軸受
11と接合部12で溶接されてピッチ線を13とする歯
車回転体を構成する。第4図は無端状の輪状板5の両端
に歯車歯型板状部材9.9゛を接合部1O5to’で溶
接し一体とした実施例の断面を示す、記号12はピッチ
線を示す、第5図はラック2をピッチ線6に対して円弧
状の輪郭12となし、これと噛み合い係合する回転ロー
ラー3の外周の円弧歯形13で噛み合い部4に板状金属
板lを挟み波状の歯形板5を成形する。
前記実施例第2図に示す構造となした回転体の外側面を
第6図に示す、第7図は回転軸14と非円形ピッチ線1
6に歯形を設歯した歯車の板状部材と無端状の歯形面の
輪状板5を接合部lOで一体構成とした非円形歯車回転
体の断面を示す。
第1図の点線で示す連続的に供給され、tlK形成型プ
レスで折り込み成型される歯面板5は、所定の歯数と長
さを以て切断し、両端を接合して無端状にすることも本
発明の特許請求の範囲に包含される、プレスのう・lり
2と歯形成型用歯車ローラー3の噛み合い部4で圧締成
形された金属板の歯面板は歯形中心線(ピッチ線) 1
7を湾曲させて変形する歯形板はインボリュート近似曲
線をなす。
従ってピッチ線の曲率に対応して湾曲された歯形様の歯
形が正しいインボリュート歯形を形成するごとく、ラッ
ク2及び歯車ローラー3の歯形を修正した形状にする設
計技術も本発明の範囲に包含するものである。第8図は
熱硬化性エンジニアリングプラスチックを原料とするエ
ンプラ歯形板の成形要領の説明図である。供給原料20
は歯形成形ローラー18及び19の噛み合い部4を通過
し、板状歯形21が連続的に成形される。この場合も円
形歯車歯形、非円形歯車歯形にされる歯形材を輪状に曲
げてエンドレス状に接合し歯車回転体を形成するが、曲
げられる歯形中心線の曲率に対して正しいインボリュー
ト歯形に湾曲するごとく歯先部をなす部分の肉厚を厚く
シ、歯元部は肉を薄くする等の技術も前記と同様に特許
請求の範囲に包含する。歯形成型用のプレスの歯形ラフ
入 歯形ローラーはその他の歯形1例えばサイクロイド
歯形。
円弧とサイクロイド歯形又はインボリュート歯形との組
み合わせた変形歯形等を用いることも同様である。更に
ピッチ線のピッチの異なる歯形の組み合わせ及び歯のモ
ヂュールの異なる歯形の組み合わせ、歯丈の高い歯形及
び歯丈の低い歯形の組み合わせ、歯の軸がピッチ線に対
して傾斜した歯形、各種歯形の組み合わされた変形歯車
例えば−面をインボリュート歯形とし池の面をサイクロ
イド歯形とした歯形、工具圧力角の異なる歯形の組み合
わせ歯形等の応用も特許請求範囲に包含する。
容積式流量計の回転体は流体圧を受けても互いに係合接
触する外表面が変形しないことが望ましく、本願のごと
く薄板を外殻とするルーツ回転体は平板に近い外表面で
あるため変形し易く、回転体相互の接合部より漏洩し計
量精度が得られない。
これに対し歯車式回転体では薄板の歯形板であっても歯
形噛み合い面の剛性を有し流木により変形されることが
なく正しい寸法形状を保つから計量機能がそこなわれな
い。
第9図は非円形歯車式流量計用の回転体の歯面成型用プ
レスを示し、長径部の歯形が大きく、これに対応する短
径部を構成する歯形のデデンダムを大きくした歯形を成
型するためのラックとローラーを示す、第10図は前記
と同様の流量計用回転体の中間歯の歯輪を長径側に傾斜
させた歯形の成型用プレスのラックとローラーとを示す
〔発明の効果〕
本願の発明は容積式流量計の互いに噛み合い係合する楕
円歯車式回転体等、軽量にして正確な形状の歯車を低価
格で提供するにあり、慣性モーメントの極めて小さい然
も伝達力が強く強度の高い歯車回転体を構成することが
できる。量産性に有利な然も精度の高い歯車の製作コス
トを格段に下げ得ることが大きな利点である。即ち噛み
合い歯面を構成する歯形板は連続的にプレス或いは押出
し成型により作られ、歯形状板材を支持する歯車歯形状
板部材は打抜き方法により安価に製作する方式を用いる
板金工程の合理的な方式が可能である。特に楕円歯車式
流量計の回転体は閉じ込みによる流体圧が極めて高い為
、本発明に依る薄板の噛み合い歯面では変形を起こすが
、閉じ込みを起さない所謂ノビコツ歯車歯形の如き閉じ
込み現象を起こさない歯形の回転体により噛み合い歯面
が変形することなく正確な計量機能を発揮することが優
れた特長である。
【図面の簡単な説明】
第1区は無端状金属板を歯形板に成型するプレスのラッ
クとインボリュート歯形ローラーの説明図、第2図は円
形歯車回転体の断面説明図、第3図は第2図に示す回転
体の軸受を含む断面図、第4図は回転軸を含む回転体の
断面説明図、第5図は円弧をラックの歯形とした円弧歯
形歯車歯形の歯形板成型用装置の説明図、第6図は円弧
歯形の歯車回転体の軸に直角な断面を示す説明図、第7
図は無端状歯形板を非円形歯車歯形に構成した回転体の
説明図、第8図はプラスチック材料の押し出し成形によ
る歯形板成形装置の説明図、第9図はアデンダム及びデ
デンダムの大きい歯形を含む歯形板の成形装置の説明図
、第10図は歯形の歯軸を傾斜した歯形板の形成用プレ
スの説明図を示す。 1・・・無端状金属板、  2・・・プレスのラック。 3・・・プレスの歯車ローラー、4・・・プレスの噛み
合い部、5・・・無端状歯形板、6・・・ラックのピッ
チ線、7・・・回転ローラーのピッチ線。 9・・・歯車歯形板状部材、  10・・・接合部、 
 11・・・軸受。 12・・・軸と板の接合部、  13・・・回転体のピ
ッチ線。 14・・・回転軸、  15・・・接合部、16.17
・・・回転体のピ・ソチ線、18.19・・・エン1う
用歯形成型用ローラー。 特許出願人    北 野 昭 俊′ 代   理   人     土  橋  秀  夫仝
          江  藤     剛゛゛′を−
・′ @ i 図 第 2図 第3図 第5図 第 l 図 第6図 、f2 第q 図 手続補正書(自発) 1、事件の表示 特願昭61−312845号 2、発明の名称 @1 3、補正をする者 事件との関係  特許出顧入 北野昭僕 4、代理人 5、補正の対を 明細書および図面(第10図) 6、補正の内容 別紙の通り。 −°N\ 補正の内容 イ、明#l1II第2頁12行目、 1回転モーメント
」とあるのを、 r加速減速回転による慣性モーメント
1に訂正する。 口、同、第8頁χ行目に下記と加入する。 r薄板を外殻とするルーツ回転体の内部を補強部材又は
充填材を以て充填し剛性を持たせる構成は容積式流量計
の回転体として計を機能を発揮することができる。1 ハ、同、第9頁5行目より7行目まで削除し、下記を加
入する。 rラーを示す0本願の歯車を回転体とする容積式流量計
の楕円歯車回転体は、通液開始直後における回転体に加
わる圧力変化番こより強度の弱い回転体が正矢し壊れる
為0回転体内部空洞を入り口側の圧力と均衡させる必要
がある。固定軸型の楕円歯車式流量計ではゲージングの
入り口側と回転体の空洞内部とを連通ずる軸内通路と軸
外に開口する導孔或いは回転体と一体横遣の回転軸に回
転体の内部空洞より軸内部に連通する通路を設け、軸受
端部より流入口側と連通ずる導孔を設けることにより回
転体空洞内圧力と計器に加わる流体圧とを均衡させる必
要がある。またJl器室内側壁に入口側と回転体の内部
空洞に流体を導くT字状の溝を設けて或いは回転体歯形
の歯頂部歯底部に開口部を設は速やかに空洞内に流体が
流れ込み圧力を均衡させ正矢をさける。更に前期空洞内
に比重とi張係数の小さい化学的に安定した充填物質例
えばフレオン樹脂等を充填することも同様の効渠が得ら
れ、また軽石状の発泡体を以て充填する実施態様の応用
例も包含する。に 、同、第10頁20行目及び同、第11頁1行目を削除
し、下記を加入する。 r歯形板の成型装置の説明図を示す、1以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)歯車歯形を断面の輪郭として歯面を構成する無端
    の輪状板を回転中心に軸又は軸受を固定した歯車歯形板
    状部材の外周に接合し一体に構成される歯車回転体。
  2. (2)歯車歯形を断面の輪郭とするラック又は歯車及び
    これと噛み合い係合する歯車型ローラーをそれぞれピッ
    チ線に沿い互いに展転する噛み合い部に板状材、硬化性
    樹脂材料等を供給して歯車歯形を断面とする輪郭の歯面
    を成形した輪状板を以て構成せる特許請求の範囲第1項
    記載の歯車回転体。
JP31284586A 1986-12-26 1986-12-26 歯車 Pending JPS63167173A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31284586A JPS63167173A (ja) 1986-12-26 1986-12-26 歯車

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31284586A JPS63167173A (ja) 1986-12-26 1986-12-26 歯車

Publications (1)

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JPS63167173A true JPS63167173A (ja) 1988-07-11

Family

ID=18034120

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JP31284586A Pending JPS63167173A (ja) 1986-12-26 1986-12-26 歯車

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JP (1) JPS63167173A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999032804A1 (de) * 1997-12-22 1999-07-01 INA Wälzlager Schaeffler oHG Herstellung eines gezahnten hohlzylindrischen teils
CN110657216A (zh) * 2019-09-04 2020-01-07 燕山大学 一种实现余弦加速度运动规律机构及反求方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999032804A1 (de) * 1997-12-22 1999-07-01 INA Wälzlager Schaeffler oHG Herstellung eines gezahnten hohlzylindrischen teils
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