JPWO2003071164A1 - 歯車製造方法、歯車、及び歯車製造用プログラム - Google Patents
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Abstract
本発明は、機械損失が少ない円弧歯車を効率良く製造する歯車製造方法、その製造方法によって製造した歯車、及び歯車製造用プログラムを提供する。本発明の歯車製造方法は、歯車の用途、歯車機構の回転比、及び歯車機構の寸法等を考慮してピッチ曲線及び歯数を決定し、ＣＡＤの画面を開いてピッチ曲線等を描いて歯形輪郭曲線を描く方法である。
Description
技術分野
本発明は、円弧歯形を有する歯車の製造方法、その製造方法により製造する歯車、及びその歯車の製造用プログラムに関する。
背景技術
従来から、回動運動を伝達する手段として、歯車が使用されている。この歯車として、インボリュート歯形を有するインボリュート歯車が最も広く知られている。従来、インボリュート歯車は、歯車素材を回転させながらラック形工具によって創成歯切りして製造していた。ところが、近年、ＣＡＤ／ＣＡＭ技術の発達により、インボリュート歯形をコンピューター画面上で描いてＮＣデータを作成してインボリュート歯車を製造することが行われている。しかし、インボリュート歯形をコンピューター画面上で描くのは、困難であった。また、インボリュート歯形は創成歯切り加工を前提とする歯形であるため、インボリュート歯形をＣＡＤ／ＣＡＭによって形成することには無理があった。一方で、円形歯形はＣＡＤ／ＣＡＭによって形成するのが容易であるが、機械損失又は騒音を防止するために回転駆動力の伝達効率や噛合い率等を具体的に考慮した実用的なものはなかった。
そこで、本発明者は、歯車に関して、鋭意研究を重ねた結果、本発明に至ったのである。
発明の開示
本発明は、ＣＡＤ／ＣＡＭを用いて容易に製造できるとともに、機械損失又は騒音を防止できる具体的形態の明確な歯車を提供することを目的とする。
本発明の歯車製造方法は、ピッチ曲線の形状及び寸法並びに歯数に基づいて歯車輪郭曲線を形成する歯車製造方法であって、前記ピッチ曲線を描くステップと、前記ピッチ曲線を前記歯数の４倍の分割数に等分割して、該ピッチ曲線上の複数の分割点及び該ピッチ曲線の中心点を通る複数の分割線を形成するステップと、第一の分割線上であって前記ピッチ曲線の内側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第一の円を描くステップと、前記第一の分割線から一つの分割線を隔てた第二の分割線上であって前記ピッチ曲線の外側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第二の円を描くステップと、前記第一の円における前記ピッチ曲線内側付近を歯元とし、前記第二の円における前記ピッチ曲線外側付近を歯末とし、該歯元と該歯末とを連結直線によって連結して歯形を描くステップと、前記歯形を前記ピッチ曲線のまわりに歯数だけ連結して歯車輪郭曲線を描くステップと、前記歯車輪郭曲線の形状データをコンピューターのメモリに記憶するステップと、前記記憶した歯車輪郭曲線の形状データに基づいて、歯車素材又は歯車工具素材を加工するステップと、を含むことを特徴とする。
ここに、本明細書において、歯形とは、一の歯末外周曲線と一の歯元外周曲線とから構成され、外周曲線を構成する単位を言う。また、歯末とは、歯形のうち、ピッチ線よりも外側の部分を言い、歯元とは、歯形のうち、ピッチ線よりも内側の部分を言う。なお、本発明の歯車を、波形の輪郭曲線を有するカムと称しても良い。
また、本発明の歯車製造方法は、ピッチ曲線の形状及び寸法並びに歯数に基づいて、コンピューターを利用して歯車輪郭曲線を形成する歯車製造方法であって、前記ピッチ曲線を、コンピューター画面に描くステップと、前記ピッチ曲線を前記歯数の４倍の分割数に等分割して、該ピッチ曲線上の複数の分割点及び該ピッチ曲線の中心点を通る複数の分割線を、コンピューター画面上で形成するステップと、第一の分割線上であって前記ピッチ曲線の内側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第一の円を、コンピューター画面上に描くステップと、前記第一の分割線から一の分割線を隔てた第二の分割線上であって前記ピッチ曲線の外側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第二の円を、コンピューター画面上に描くステップと、前記第一の円における前記ピッチ曲線内側付近を歯元とし、前記第二の円における前記ピッチ曲線外側付近を歯末とし、該歯元と該歯末とを連結直線によって連結して歯形をコンピューター画面に描くステップと、前記歯形を前記ピッチ曲線のまわりに歯数だけ連結して歯車輪郭曲線をコンピューター画面に描くステップと、前記歯車輪郭曲線の形状データをコンピューターのメモリに記憶するステップと、前記記憶した歯車輪郭曲線の形状データに基づいて、コンピューターを利用した数値制御手段により加工工具を移動させ、歯車素材又は歯車工具素材を加工するステップと、を含むことを特徴とする。
また、本発明の歯車製造方法は、前記歯車製造方法において、前記第一の分割線と前記第二の分割線とを隔てる前記一の分割線である隔分割線に対して、略平行な直線を、前記連結直線として描くことを特徴とする。
また、本発明の歯車製造方法は、前記歯車製造方法において、前記連第一の円の曲率半径が前記第二の円の曲率半径よりも大きいことを特徴とする。
また、本発明の歯車は、前記歯車製造方法によって製造した歯車である。
また、本発明の歯車は、前記歯車おいて、前記歯車製造方法によって製造した歯車であり、該歯車を噛合わせて構成した歯車機構において、一の該歯車の連結直線が他の該歯車の歯形と接触することにより、該接触部の圧力角が略０度になる歯車である。
また、本発明の歯車は、前記歯車おいて、歯車製造方法によって製造した歯車であり、該歯車を噛合わせて構成した歯車機構において、一の該歯車の連結直線が他の該歯車の歯形と接触することにより、該接触部の圧力角が０度になる歯車である。
また、本発明の歯車製造用プログラムは、ピッチ曲線の形状及び寸法並びに歯数に基づいて歯車輪郭曲線を形成するためにコンピューターを、前記ピッチ曲線を描く手段、前記ピッチ曲線を前記歯数の４倍の分割数に等分割して、該ピッチ曲線上の複数の分割点及び該ピッチ曲線の中心点を通る複数の分割線を形成する手段、第一の分割線上であって前記ピッチ曲線の内側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第一の円を描く手段、前記第一の分割線から一つの分割線を隔てた第二の分割線上であって前記ピッチ曲線の外側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第二の円を描く手段、前記第一の円における前記ピッチ曲線内側付近を歯元とし、前記第二の円における前記ピッチ曲線外側付近を歯末とし、該歯元と該歯末とを連結直線によって連結して歯形を描く手段、前記歯形を前記ピッチ曲線のまわりに歯数だけ連結して歯車輪郭曲線を描く手段、前記歯車輪郭曲線の形状データをコンピューターのメモリに記憶する手段、として機能させる歯車製造用プログラムである。
発明を実施するための最良の形態
次に、本発明に係る歯車製造方法、歯車、及び歯車製造用プログラムの実施の形態について、図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、符号１０は、本発明の歯車製造方法によって製造した歯車である。この歯車１０の製造方法を以下に示す。なお、図面において、符号１４は、１４（１）、１４（２）、１４（Ｋ）を含み、符号１８は、１８（１）、１８（２）、１８（Ｋ）を含み、符号２０は、２０（１）、２０（２）、２０（Ｋ）を含む。他の符号についても、同様に、括弧付きの符号は括弧のない符号に含まれる。
最初に、歯車の用途、歯車機構の回転比、及び歯車機構の寸法等を考慮してピッチ曲線及び歯数を決定する。例えば、円形状のピッチ曲線の半径Ｒを３８ｍｍとし歯数Ｚを１２とした場合について説明する。
次に、ＣＡＤの画面を開き、図２に示すように、決定したピッチ曲線１２を描く。また、歯数Ｚの４倍値を分割数Ｎとして求め、円形のピッチ曲線１２をＮ等分割してピッチ曲線１２上の分割点１４及び中心点１６を通る複数の分割線１８を描く。Ｚ＝１２であるので、Ｎ＝３６であり、ピッチ曲線１２を３６等分割して分割点１４及び中心点１６を通る３６本の分割線１８を描く。
次に、図３に示すように、ピッチ線１２と第一の分割線１８（１）との交点である第一の分割点１４（１）を中心点とし、隣接する隔分割線１８（Ｋ）とピッチ線１２との交点である隔分割点１４（Ｋ）から分割点１４（１）までを半径とする第一の円２０（１）を描く。さらに、ピッチ線１２と第二の分割線１８（２）との交点である第二の分割点１４（２）を中心点とし、隔分割点１４（Ｋ）から分割点１４（２）までを半径とする第二の円２０（２）を描く。
第一の円２０（１）と第二の円２０（２）とは、図４に示すように、隔分割点１４（Ｋ）及び交点２２（Ｋ）の２点で交わることとなる。そこで、図５に示すように、中心点１６を中心とし、中心点１６から交点２２（Ｋ）を半径とし、交点２２（Ｋ）を通る円２４を描く。また、隔分割点１４（Ｋ）から交点２２（Ｋ）までの距離をオフセットＦとし、このオフセットＦを中心点１６から隔分割点１４（Ｋ）までの距離Ｒに加えた距離Ｒ＋Ｆを半径とする円２６を中心点１６を中心として描く。円２６を描くことにより、図６に示すように、新たな交点２８が形成される。ここに、図７に示すように、分割線１８（１）と１８（Ｋ）との角度をθとすれば、Ｆ＝４・Ｒ・ｓｉｎ２（θ／２）であるから、Ｆ＝４・Ｒ・ｓｉｎ２（７．５°／２）＝４・Ｒ・ｓｉｎ２（３．７５°）である。
次に、図８に示すように、円２４と分割線１８（１）との交点３２（１）をｔ中心点とし、交点３２（１）から交点２２（Ｋ）までを半径とする円２１（１）を描き、円２６と分割線１８（２）との交点３２（２）を中心点とし、交点３２（２）から交点２８までを半径とする円２１（２）を描く。ここに、円２１（１）の半径ｒ（１）は、ｒ（１）＝２・（Ｒ−Ｆ）・ｓｉｎ（θ／２）であり、円２１（２）の半径ｒ（２）は、ｒ（２）＝（Ｒ＋Ｆ）・ｓｉｎ（θ／２）である。よって、円２１（２）は円２１（１）よりも寸法が僅かに大きい。
次に、図９に示すように、円２１（１）の中心点が、交点３２（２）に一致するように、円２１（１）を移動させ、円２１（２）の中心点が、交点３２（１）に一致するように、円２１（２）を移動させる。なお、移動した円２０（１）は歯末を構成することとなり、移動した円２０（２）は歯元を構成することとなる。このようにして、円２１（１）を歯末とし、円２１（１）よりも僅かに大きい寸法の円２１（２）によって歯元を形成できる。次に、このように移動させた円２１（１）及び円２１（２）に接する連結直線３４を、図１０に示すように描く。なお、円２１（１）が交点３２（１）から交点２２（Ｋ）までを半径とし、円２１（２）が交点３２（２）から交点２８までを半径とし、円２１（１）及び円２１（２）の半径がピッチ曲線１２上の１４（１）から１４（Ｋ）まで（１４（２）から１４（Ｋ）まで）と略等しく、円２１（２）が円２１（１）よりも僅かに大きいことにより、連結直線３４は隔分割線１８（Ｋ）上に略位置し、連結直線３４はピッチ線１２に対して略直角となる。次に、図１１に示すように、円２１（１）の中の分割線１８（２）との交点３６（２）から連結直線３４との接触点３８（２）まで、連結直線３４、及び円２１（２）の中の連結直線３４との接触点３８（１）から分割線１８（１）との交点３６（１）までを連結して歯形の半分の図形４０として描く。このようにして歯形の半分の図形４０を描いた後、図１２に示すように、この歯形の半分の図形４０を分割線１８（２）を対称軸として線対称位置に複写する。これにより、一の歯形４２が描かれる。この一の歯形４２を、ピッチ曲線１２のまわりに歯数１２だけ連結して、図１３に示すように、歯形輪郭曲線４４を描く。
このようにして、一の歯形輪郭曲線４４（ａ）が形成されると、この歯形輪郭曲線４４（ａ）を複写して他の歯形輪郭曲線４４（ｂ）を描き、歯形輪郭曲線４４（ｂ）を、歯形４２の半分に対応する１５°だけ中心点１６（ｂ）のまわりに回転させ、ピッチ曲線１２（ａ）及び１２（ｂ）が接触するように、歯形輪郭曲線４４（ａ）と４４（ｂ）とを噛み合わせる。これにより、図１４に示すような噛合い状態が描かれる。
次に、図１５に示すように、歯形輪郭曲線４４（ａ）を中心点１６（ａ）のまわりに時計まわりへ７．５°回転させ、歯形輪郭曲線４４（ｂ）を中心点１６（ｂ）のまわりに反時計まわりへ７．５°回転させる。この状態で、歯形４４（ａ）と歯形４４（ｂ）との噛合い状態を確認する。円２０（１）の半径ｒ（１）は、ｒ（１）＝２・（Ｒ−Ｆ）・ｓｉｎ（θ／２）であり、円２０（２）の半径ｒ（２）は、ｒ（２）＝（Ｒ＋Ｆ）・ｓｉｎ（θ／２）であることから、歯形輪郭曲線４４（ａ）の歯元は歯形輪郭曲線４４（ｂ）の歯末よりも曲率半径が大きく、歯形輪郭曲線４４（ｂ）の歯元は歯形輪郭曲線４４（ａ）の歯末よりも曲率半径が大きく、僅かに隙間が生じる。そこで、連結直線３４（ａ）と３４（ｂ）が接触するように、歯元を小さくして歯末を大きくする補正を行い、補正後の歯形輪郭曲線４４（ａ）及び４４（ｂ）を描く。
このようにして歯形輪郭曲線４４（ａ）及び４４（ｂ）が形成されると、ＣＡＤ上の歯形輪郭曲線データに基づいてＮＣデータを作成し、そのＮＣデータに基づいてホブを製造し、そのホブによって歯車素材を加工して歯車を製造する。又は、その他の歯車工具を製造し、その歯車工具によって歯車素材を加工して歯車を製造する。又は、ＮＣデータに基づいて直接歯車素材を加工して歯車を製造する。
このようにして製造した歯車によれば、図１６に示すように、歯車同志の作用点Ｐ１、Ｐ２及びＰ３が、略ピッチ曲線１２（ａ）又は１２（ｂ）上にあり、圧力角が略０°となる。このため、機械損失が少なくなる。ここに、圧力角が略０°となるのはピッチ線１２に対して略直角な連結直線３４によって他の歯車と接触して回転を伝達するためである。また、一の歯形４２（ａ）又は４２（ｂ）分だけ噛合うため、噛合い率が向上して回転力伝達時の騒音を低減できる。また、騒音を低減できるため、自動車の駆動系に利用する場合であっても、はすば歯車を形成する必要がない。なお、駆動側歯車の歯元が従動側歯車に接触する場合には従動側歯車の回転速度は遅く、駆動側歯車の歯末が従動側歯車に接触する場合には従動側歯車の回転速度は早くなり、従動歯車の回転速度はパルス状に変化する。
また、本発明の歯車製造方法によれば、ｒ（１）＝２・（Ｒ−Ｆ）・ｓｉｎ（θ／２）、ｒ（２）＝（Ｒ＋Ｆ）・ｓｉｎ（θ／２）なる式によって、歯形輪郭曲線４４を決定できる。また、ｒ（２）−ｒ（１）＝２Ｆ・ｓｉｎ（θ／２）なる式によって、円２１（１）と円２１（２）との寸法の差を決定できる。このため、隙間の補正をコンピューターを利用して定量的に行うこともできる。また、円２１（１）と円２１（２）との寸法の差を定量的に把握できる。また、円２１（１）によって歯末を形成し、円２１（１）よりも僅かに大きい円２１（２）によって歯元を形成してから、歯末と歯元を隣接させるように隙間を補正するため、補正が容易である。
また、本発明の歯車製造方法は、円弧歯元の曲率半径が円弧歯末よりも大きく、かつ両者を連結する連結直線３４がピッチ曲線１２に対して略直角な歯形を常に同じ形状で形成できる。すなわち、寸法が変わっても相似形に形成できる。このため、圧力角等の解析が容易になる。また、本発明の歯車製造方法は、最も効率的かつ容易に、歯元の曲率半径が歯末よりも大きく、かつ両者を連結する連結直線３４がピッチ曲線１２に対して略直角な歯形を形成できる方法である。
なお、本発明の歯車製造用プログラムは、パーソナルコンピューター等のコンピューターが備えるプログラムであり、ピッチ曲線１２の形状及び寸法並びに歯数Ｚに基づいて歯車輪郭曲線４４を形成するためにコンピューターを、ピッチ曲線１２を描く手段、ピッチ曲線１２を歯数Ｚの４倍の分割数Ｎに等分割して、ピッチ曲線１２上の複数の分割点及びピッチ曲線１２の中心点１６を通る複数の分割線１８を形成する手段、第一の分割線１８（１）上であってピッチ曲線１２の内側に中心点を有し、分割点間距離と略同一長さの半径を有する第一の円２０（１）を描く手段、第一の分割線１８（１）から一つの隔分割線１８（Ｋ）を隔てた第二の分割線１８（２）上であってピッチ曲線１２の外側に中心点を有し、分割点間距離と略同一長さの半径を有する第二の円２０（２）を描く手段、第一の円２０（１）におけるピッチ曲線１２内側付近を歯元とし、第二の円２０（２）におけるピッチ曲線１２外側付近を歯末とし、これら歯元と歯末とを連結直線によって連結して歯形４２を描く手段、歯形４２をピッチ曲線１２のまわりに歯数Ｚだけ連結して歯車輪郭曲線４４を描く手段、歯車輪郭曲線４４の形状データをコンピューターのメモリに記憶する手段、その形状データに基づいてＮＣデータを作成する手段、として機能させる歯車製造用プログラムである。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明に係る歯車製造方法、歯車、歯車製造用プログラムは、その他の態様でも実施し得るものである。
例えば、以下のような歯車製造方法であっても良い。
最初に、図２と同様に、ピッチ曲線１２及び分割線１８を描く。次に、図１７に示すように、ピッチ曲線１２（ａ）及び１２（ｂ）が接触するように、ピッチ曲線１２（ａ）及び１２（ｂ）を描き、各ピッチ曲線１２（ａ）及び１２（ｂ）について分割線１８を描き、二つのピッチ曲線１２（ａ）及び１２（ｂ）の共通接線５０を描く。次に、図１８に破線で示すように、接線５０と分割線１８（１）（ａ）又は分割線１８（１）（ｂ）との交点を中心点とする円５２（１）、及び、接線５０と分割線１８（２）（ａ）又は分割線１８（２）（ｂ）との交点を中心点とする円５２（２）を描く。次に、図１８に実線で示すように、円５２（１）の中心点をピッチ曲線１２（ａ）の分割線１８（１）（ａ）に沿って中心点１６（ａ）に向かって僅かに移動させて円５２（１）’とし、円５２（２）の中心点をピッチ曲線１２（ｂ）の分割線１８（２）（ｂ）に沿って中心点１６（ｂ）に向かって同じ距離だけ移動させて円５２（２）’とする。
次に、ピッチ曲線１２（ａ）側について説明するならば、円５２（１）’と円５２（２）とを隔分割線１８（Ｋ）（ａ）の一部１９（Ｋ）（ａ）を連結直線として連結し、円５２（１）’の中心点１６（ａ）側一部を歯元とし，円５２（２）の中心点１６（ｂ）側一部を歯末とする図１９の歯形５４（ａ）を形成する。また、ピッチ曲線１２（ｂ）側について説明するならば、円５２（１）と円５２（２）’とを隔分割線１８（Ｋ）（ｂ）の一部１９（Ｋ）（ｂ）を連結直線として連結し、円５２（１）の中心点１６（ａ）側一部を歯末とし，円５２（２）’の中心点１６（ｂ）側一部を歯元とする図１９の歯形５４（ｂ）を形成する。次に、ピッチ曲線１２（ａ）側について説明するならば、図２０に示すように、歯形５４（ａ）をピッチ曲線１２（ａ）のまわりに歯数１２だけ連結して歯形輪郭曲線５６（ａ）を描く。
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、本発明に係る歯車製造方法、歯車、歯車製造用プログラムは、図示したものに限定されず、その他の態様でも実施し得るものである。
例えば、本発明の歯車製造方法によって製造した歯車の用途は、特に限定されず、自動車の駆動系の他、釣り用のリール、攪拌機、自動車用ワイパー、又は攪拌機等に使用しても良い。また、本発明の歯車を大量生産するための加工方法は特に限定されないが、ホブカットが好ましい。なお、歯車の歯の数に対応して異なるホブが必要となる。
その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良，修正，変形を加えた態様で実施できるものである。
産業上の利用可能性
本発明の歯車製造方法によれば、第一の分割線上に描いた第一の円と第二の分割線上に描いた第二の円とを連結直線によって連結することにより、円弧歯形を有する歯車を容易に製造できる。また、第一の円及び第二の円の半径長さが分割点間距離と略同一であるため、両者に連結する連結直線が、結果的に隔分割線と略平行になり、ピッチ曲線に対して略直角となる。このため、本発明の歯車を噛み合わせた場合の圧力角を略０°にすることができる。
また、歯車を噛み合わせた場合の圧力角が略０°である本発明の歯車によれば、機械損失を低減でき、騒音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、 本発明の歯車を示す正面図である。
図２は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図３は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図４は、 図１の歯車の製造方法を説明するための拡大正面図である。
図５は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図６は、 図１の歯車の製造方法を説明するための拡大正面図である。
図７は、 図１の歯車の製造方法を説明するための幾何学的正面図である。
図８は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図９は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図１０は、 図１の歯車の製造方法を説明するための拡大正面図である。
図１１は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図１２は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図１３は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図１４は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図１５は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図１６は、 図１の歯車の作用を説明するための正面図である。
図１７は、 本発明に係る他の歯車製造方法を説明するための正面図である。
図１８は、 図１７と同様に、本発明に係る他の歯車製造方法を説明するための正面図である。
図１９は、 図１７と同様に、本発明に係る他の歯車製造方法を説明するための拡大正面図である。
図２０は、 図１７と同様に、本発明に係る他の歯車製造方法を説明するための正面図である。
図２１は、本発明の歯車についての試験結果を示すグラフである。
本発明は、円弧歯形を有する歯車の製造方法、その製造方法により製造する歯車、及びその歯車の製造用プログラムに関する。
背景技術
従来から、回動運動を伝達する手段として、歯車が使用されている。この歯車として、インボリュート歯形を有するインボリュート歯車が最も広く知られている。従来、インボリュート歯車は、歯車素材を回転させながらラック形工具によって創成歯切りして製造していた。ところが、近年、ＣＡＤ／ＣＡＭ技術の発達により、インボリュート歯形をコンピューター画面上で描いてＮＣデータを作成してインボリュート歯車を製造することが行われている。しかし、インボリュート歯形をコンピューター画面上で描くのは、困難であった。また、インボリュート歯形は創成歯切り加工を前提とする歯形であるため、インボリュート歯形をＣＡＤ／ＣＡＭによって形成することには無理があった。一方で、円形歯形はＣＡＤ／ＣＡＭによって形成するのが容易であるが、機械損失又は騒音を防止するために回転駆動力の伝達効率や噛合い率等を具体的に考慮した実用的なものはなかった。
そこで、本発明者は、歯車に関して、鋭意研究を重ねた結果、本発明に至ったのである。
発明の開示
本発明は、ＣＡＤ／ＣＡＭを用いて容易に製造できるとともに、機械損失又は騒音を防止できる具体的形態の明確な歯車を提供することを目的とする。
本発明の歯車製造方法は、ピッチ曲線の形状及び寸法並びに歯数に基づいて歯車輪郭曲線を形成する歯車製造方法であって、前記ピッチ曲線を描くステップと、前記ピッチ曲線を前記歯数の４倍の分割数に等分割して、該ピッチ曲線上の複数の分割点及び該ピッチ曲線の中心点を通る複数の分割線を形成するステップと、第一の分割線上であって前記ピッチ曲線の内側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第一の円を描くステップと、前記第一の分割線から一つの分割線を隔てた第二の分割線上であって前記ピッチ曲線の外側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第二の円を描くステップと、前記第一の円における前記ピッチ曲線内側付近を歯元とし、前記第二の円における前記ピッチ曲線外側付近を歯末とし、該歯元と該歯末とを連結直線によって連結して歯形を描くステップと、前記歯形を前記ピッチ曲線のまわりに歯数だけ連結して歯車輪郭曲線を描くステップと、前記歯車輪郭曲線の形状データをコンピューターのメモリに記憶するステップと、前記記憶した歯車輪郭曲線の形状データに基づいて、歯車素材又は歯車工具素材を加工するステップと、を含むことを特徴とする。
ここに、本明細書において、歯形とは、一の歯末外周曲線と一の歯元外周曲線とから構成され、外周曲線を構成する単位を言う。また、歯末とは、歯形のうち、ピッチ線よりも外側の部分を言い、歯元とは、歯形のうち、ピッチ線よりも内側の部分を言う。なお、本発明の歯車を、波形の輪郭曲線を有するカムと称しても良い。
また、本発明の歯車製造方法は、ピッチ曲線の形状及び寸法並びに歯数に基づいて、コンピューターを利用して歯車輪郭曲線を形成する歯車製造方法であって、前記ピッチ曲線を、コンピューター画面に描くステップと、前記ピッチ曲線を前記歯数の４倍の分割数に等分割して、該ピッチ曲線上の複数の分割点及び該ピッチ曲線の中心点を通る複数の分割線を、コンピューター画面上で形成するステップと、第一の分割線上であって前記ピッチ曲線の内側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第一の円を、コンピューター画面上に描くステップと、前記第一の分割線から一の分割線を隔てた第二の分割線上であって前記ピッチ曲線の外側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第二の円を、コンピューター画面上に描くステップと、前記第一の円における前記ピッチ曲線内側付近を歯元とし、前記第二の円における前記ピッチ曲線外側付近を歯末とし、該歯元と該歯末とを連結直線によって連結して歯形をコンピューター画面に描くステップと、前記歯形を前記ピッチ曲線のまわりに歯数だけ連結して歯車輪郭曲線をコンピューター画面に描くステップと、前記歯車輪郭曲線の形状データをコンピューターのメモリに記憶するステップと、前記記憶した歯車輪郭曲線の形状データに基づいて、コンピューターを利用した数値制御手段により加工工具を移動させ、歯車素材又は歯車工具素材を加工するステップと、を含むことを特徴とする。
また、本発明の歯車製造方法は、前記歯車製造方法において、前記第一の分割線と前記第二の分割線とを隔てる前記一の分割線である隔分割線に対して、略平行な直線を、前記連結直線として描くことを特徴とする。
また、本発明の歯車製造方法は、前記歯車製造方法において、前記連第一の円の曲率半径が前記第二の円の曲率半径よりも大きいことを特徴とする。
また、本発明の歯車は、前記歯車製造方法によって製造した歯車である。
また、本発明の歯車は、前記歯車おいて、前記歯車製造方法によって製造した歯車であり、該歯車を噛合わせて構成した歯車機構において、一の該歯車の連結直線が他の該歯車の歯形と接触することにより、該接触部の圧力角が略０度になる歯車である。
また、本発明の歯車は、前記歯車おいて、歯車製造方法によって製造した歯車であり、該歯車を噛合わせて構成した歯車機構において、一の該歯車の連結直線が他の該歯車の歯形と接触することにより、該接触部の圧力角が０度になる歯車である。
また、本発明の歯車製造用プログラムは、ピッチ曲線の形状及び寸法並びに歯数に基づいて歯車輪郭曲線を形成するためにコンピューターを、前記ピッチ曲線を描く手段、前記ピッチ曲線を前記歯数の４倍の分割数に等分割して、該ピッチ曲線上の複数の分割点及び該ピッチ曲線の中心点を通る複数の分割線を形成する手段、第一の分割線上であって前記ピッチ曲線の内側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第一の円を描く手段、前記第一の分割線から一つの分割線を隔てた第二の分割線上であって前記ピッチ曲線の外側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第二の円を描く手段、前記第一の円における前記ピッチ曲線内側付近を歯元とし、前記第二の円における前記ピッチ曲線外側付近を歯末とし、該歯元と該歯末とを連結直線によって連結して歯形を描く手段、前記歯形を前記ピッチ曲線のまわりに歯数だけ連結して歯車輪郭曲線を描く手段、前記歯車輪郭曲線の形状データをコンピューターのメモリに記憶する手段、として機能させる歯車製造用プログラムである。
発明を実施するための最良の形態
次に、本発明に係る歯車製造方法、歯車、及び歯車製造用プログラムの実施の形態について、図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、符号１０は、本発明の歯車製造方法によって製造した歯車である。この歯車１０の製造方法を以下に示す。なお、図面において、符号１４は、１４（１）、１４（２）、１４（Ｋ）を含み、符号１８は、１８（１）、１８（２）、１８（Ｋ）を含み、符号２０は、２０（１）、２０（２）、２０（Ｋ）を含む。他の符号についても、同様に、括弧付きの符号は括弧のない符号に含まれる。
最初に、歯車の用途、歯車機構の回転比、及び歯車機構の寸法等を考慮してピッチ曲線及び歯数を決定する。例えば、円形状のピッチ曲線の半径Ｒを３８ｍｍとし歯数Ｚを１２とした場合について説明する。
次に、ＣＡＤの画面を開き、図２に示すように、決定したピッチ曲線１２を描く。また、歯数Ｚの４倍値を分割数Ｎとして求め、円形のピッチ曲線１２をＮ等分割してピッチ曲線１２上の分割点１４及び中心点１６を通る複数の分割線１８を描く。Ｚ＝１２であるので、Ｎ＝３６であり、ピッチ曲線１２を３６等分割して分割点１４及び中心点１６を通る３６本の分割線１８を描く。
次に、図３に示すように、ピッチ線１２と第一の分割線１８（１）との交点である第一の分割点１４（１）を中心点とし、隣接する隔分割線１８（Ｋ）とピッチ線１２との交点である隔分割点１４（Ｋ）から分割点１４（１）までを半径とする第一の円２０（１）を描く。さらに、ピッチ線１２と第二の分割線１８（２）との交点である第二の分割点１４（２）を中心点とし、隔分割点１４（Ｋ）から分割点１４（２）までを半径とする第二の円２０（２）を描く。
第一の円２０（１）と第二の円２０（２）とは、図４に示すように、隔分割点１４（Ｋ）及び交点２２（Ｋ）の２点で交わることとなる。そこで、図５に示すように、中心点１６を中心とし、中心点１６から交点２２（Ｋ）を半径とし、交点２２（Ｋ）を通る円２４を描く。また、隔分割点１４（Ｋ）から交点２２（Ｋ）までの距離をオフセットＦとし、このオフセットＦを中心点１６から隔分割点１４（Ｋ）までの距離Ｒに加えた距離Ｒ＋Ｆを半径とする円２６を中心点１６を中心として描く。円２６を描くことにより、図６に示すように、新たな交点２８が形成される。ここに、図７に示すように、分割線１８（１）と１８（Ｋ）との角度をθとすれば、Ｆ＝４・Ｒ・ｓｉｎ２（θ／２）であるから、Ｆ＝４・Ｒ・ｓｉｎ２（７．５°／２）＝４・Ｒ・ｓｉｎ２（３．７５°）である。
次に、図８に示すように、円２４と分割線１８（１）との交点３２（１）をｔ中心点とし、交点３２（１）から交点２２（Ｋ）までを半径とする円２１（１）を描き、円２６と分割線１８（２）との交点３２（２）を中心点とし、交点３２（２）から交点２８までを半径とする円２１（２）を描く。ここに、円２１（１）の半径ｒ（１）は、ｒ（１）＝２・（Ｒ−Ｆ）・ｓｉｎ（θ／２）であり、円２１（２）の半径ｒ（２）は、ｒ（２）＝（Ｒ＋Ｆ）・ｓｉｎ（θ／２）である。よって、円２１（２）は円２１（１）よりも寸法が僅かに大きい。
次に、図９に示すように、円２１（１）の中心点が、交点３２（２）に一致するように、円２１（１）を移動させ、円２１（２）の中心点が、交点３２（１）に一致するように、円２１（２）を移動させる。なお、移動した円２０（１）は歯末を構成することとなり、移動した円２０（２）は歯元を構成することとなる。このようにして、円２１（１）を歯末とし、円２１（１）よりも僅かに大きい寸法の円２１（２）によって歯元を形成できる。次に、このように移動させた円２１（１）及び円２１（２）に接する連結直線３４を、図１０に示すように描く。なお、円２１（１）が交点３２（１）から交点２２（Ｋ）までを半径とし、円２１（２）が交点３２（２）から交点２８までを半径とし、円２１（１）及び円２１（２）の半径がピッチ曲線１２上の１４（１）から１４（Ｋ）まで（１４（２）から１４（Ｋ）まで）と略等しく、円２１（２）が円２１（１）よりも僅かに大きいことにより、連結直線３４は隔分割線１８（Ｋ）上に略位置し、連結直線３４はピッチ線１２に対して略直角となる。次に、図１１に示すように、円２１（１）の中の分割線１８（２）との交点３６（２）から連結直線３４との接触点３８（２）まで、連結直線３４、及び円２１（２）の中の連結直線３４との接触点３８（１）から分割線１８（１）との交点３６（１）までを連結して歯形の半分の図形４０として描く。このようにして歯形の半分の図形４０を描いた後、図１２に示すように、この歯形の半分の図形４０を分割線１８（２）を対称軸として線対称位置に複写する。これにより、一の歯形４２が描かれる。この一の歯形４２を、ピッチ曲線１２のまわりに歯数１２だけ連結して、図１３に示すように、歯形輪郭曲線４４を描く。
このようにして、一の歯形輪郭曲線４４（ａ）が形成されると、この歯形輪郭曲線４４（ａ）を複写して他の歯形輪郭曲線４４（ｂ）を描き、歯形輪郭曲線４４（ｂ）を、歯形４２の半分に対応する１５°だけ中心点１６（ｂ）のまわりに回転させ、ピッチ曲線１２（ａ）及び１２（ｂ）が接触するように、歯形輪郭曲線４４（ａ）と４４（ｂ）とを噛み合わせる。これにより、図１４に示すような噛合い状態が描かれる。
次に、図１５に示すように、歯形輪郭曲線４４（ａ）を中心点１６（ａ）のまわりに時計まわりへ７．５°回転させ、歯形輪郭曲線４４（ｂ）を中心点１６（ｂ）のまわりに反時計まわりへ７．５°回転させる。この状態で、歯形４４（ａ）と歯形４４（ｂ）との噛合い状態を確認する。円２０（１）の半径ｒ（１）は、ｒ（１）＝２・（Ｒ−Ｆ）・ｓｉｎ（θ／２）であり、円２０（２）の半径ｒ（２）は、ｒ（２）＝（Ｒ＋Ｆ）・ｓｉｎ（θ／２）であることから、歯形輪郭曲線４４（ａ）の歯元は歯形輪郭曲線４４（ｂ）の歯末よりも曲率半径が大きく、歯形輪郭曲線４４（ｂ）の歯元は歯形輪郭曲線４４（ａ）の歯末よりも曲率半径が大きく、僅かに隙間が生じる。そこで、連結直線３４（ａ）と３４（ｂ）が接触するように、歯元を小さくして歯末を大きくする補正を行い、補正後の歯形輪郭曲線４４（ａ）及び４４（ｂ）を描く。
このようにして歯形輪郭曲線４４（ａ）及び４４（ｂ）が形成されると、ＣＡＤ上の歯形輪郭曲線データに基づいてＮＣデータを作成し、そのＮＣデータに基づいてホブを製造し、そのホブによって歯車素材を加工して歯車を製造する。又は、その他の歯車工具を製造し、その歯車工具によって歯車素材を加工して歯車を製造する。又は、ＮＣデータに基づいて直接歯車素材を加工して歯車を製造する。
このようにして製造した歯車によれば、図１６に示すように、歯車同志の作用点Ｐ１、Ｐ２及びＰ３が、略ピッチ曲線１２（ａ）又は１２（ｂ）上にあり、圧力角が略０°となる。このため、機械損失が少なくなる。ここに、圧力角が略０°となるのはピッチ線１２に対して略直角な連結直線３４によって他の歯車と接触して回転を伝達するためである。また、一の歯形４２（ａ）又は４２（ｂ）分だけ噛合うため、噛合い率が向上して回転力伝達時の騒音を低減できる。また、騒音を低減できるため、自動車の駆動系に利用する場合であっても、はすば歯車を形成する必要がない。なお、駆動側歯車の歯元が従動側歯車に接触する場合には従動側歯車の回転速度は遅く、駆動側歯車の歯末が従動側歯車に接触する場合には従動側歯車の回転速度は早くなり、従動歯車の回転速度はパルス状に変化する。
また、本発明の歯車製造方法によれば、ｒ（１）＝２・（Ｒ−Ｆ）・ｓｉｎ（θ／２）、ｒ（２）＝（Ｒ＋Ｆ）・ｓｉｎ（θ／２）なる式によって、歯形輪郭曲線４４を決定できる。また、ｒ（２）−ｒ（１）＝２Ｆ・ｓｉｎ（θ／２）なる式によって、円２１（１）と円２１（２）との寸法の差を決定できる。このため、隙間の補正をコンピューターを利用して定量的に行うこともできる。また、円２１（１）と円２１（２）との寸法の差を定量的に把握できる。また、円２１（１）によって歯末を形成し、円２１（１）よりも僅かに大きい円２１（２）によって歯元を形成してから、歯末と歯元を隣接させるように隙間を補正するため、補正が容易である。
また、本発明の歯車製造方法は、円弧歯元の曲率半径が円弧歯末よりも大きく、かつ両者を連結する連結直線３４がピッチ曲線１２に対して略直角な歯形を常に同じ形状で形成できる。すなわち、寸法が変わっても相似形に形成できる。このため、圧力角等の解析が容易になる。また、本発明の歯車製造方法は、最も効率的かつ容易に、歯元の曲率半径が歯末よりも大きく、かつ両者を連結する連結直線３４がピッチ曲線１２に対して略直角な歯形を形成できる方法である。
なお、本発明の歯車製造用プログラムは、パーソナルコンピューター等のコンピューターが備えるプログラムであり、ピッチ曲線１２の形状及び寸法並びに歯数Ｚに基づいて歯車輪郭曲線４４を形成するためにコンピューターを、ピッチ曲線１２を描く手段、ピッチ曲線１２を歯数Ｚの４倍の分割数Ｎに等分割して、ピッチ曲線１２上の複数の分割点及びピッチ曲線１２の中心点１６を通る複数の分割線１８を形成する手段、第一の分割線１８（１）上であってピッチ曲線１２の内側に中心点を有し、分割点間距離と略同一長さの半径を有する第一の円２０（１）を描く手段、第一の分割線１８（１）から一つの隔分割線１８（Ｋ）を隔てた第二の分割線１８（２）上であってピッチ曲線１２の外側に中心点を有し、分割点間距離と略同一長さの半径を有する第二の円２０（２）を描く手段、第一の円２０（１）におけるピッチ曲線１２内側付近を歯元とし、第二の円２０（２）におけるピッチ曲線１２外側付近を歯末とし、これら歯元と歯末とを連結直線によって連結して歯形４２を描く手段、歯形４２をピッチ曲線１２のまわりに歯数Ｚだけ連結して歯車輪郭曲線４４を描く手段、歯車輪郭曲線４４の形状データをコンピューターのメモリに記憶する手段、その形状データに基づいてＮＣデータを作成する手段、として機能させる歯車製造用プログラムである。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明に係る歯車製造方法、歯車、歯車製造用プログラムは、その他の態様でも実施し得るものである。
例えば、以下のような歯車製造方法であっても良い。
最初に、図２と同様に、ピッチ曲線１２及び分割線１８を描く。次に、図１７に示すように、ピッチ曲線１２（ａ）及び１２（ｂ）が接触するように、ピッチ曲線１２（ａ）及び１２（ｂ）を描き、各ピッチ曲線１２（ａ）及び１２（ｂ）について分割線１８を描き、二つのピッチ曲線１２（ａ）及び１２（ｂ）の共通接線５０を描く。次に、図１８に破線で示すように、接線５０と分割線１８（１）（ａ）又は分割線１８（１）（ｂ）との交点を中心点とする円５２（１）、及び、接線５０と分割線１８（２）（ａ）又は分割線１８（２）（ｂ）との交点を中心点とする円５２（２）を描く。次に、図１８に実線で示すように、円５２（１）の中心点をピッチ曲線１２（ａ）の分割線１８（１）（ａ）に沿って中心点１６（ａ）に向かって僅かに移動させて円５２（１）’とし、円５２（２）の中心点をピッチ曲線１２（ｂ）の分割線１８（２）（ｂ）に沿って中心点１６（ｂ）に向かって同じ距離だけ移動させて円５２（２）’とする。
次に、ピッチ曲線１２（ａ）側について説明するならば、円５２（１）’と円５２（２）とを隔分割線１８（Ｋ）（ａ）の一部１９（Ｋ）（ａ）を連結直線として連結し、円５２（１）’の中心点１６（ａ）側一部を歯元とし，円５２（２）の中心点１６（ｂ）側一部を歯末とする図１９の歯形５４（ａ）を形成する。また、ピッチ曲線１２（ｂ）側について説明するならば、円５２（１）と円５２（２）’とを隔分割線１８（Ｋ）（ｂ）の一部１９（Ｋ）（ｂ）を連結直線として連結し、円５２（１）の中心点１６（ａ）側一部を歯末とし，円５２（２）’の中心点１６（ｂ）側一部を歯元とする図１９の歯形５４（ｂ）を形成する。次に、ピッチ曲線１２（ａ）側について説明するならば、図２０に示すように、歯形５４（ａ）をピッチ曲線１２（ａ）のまわりに歯数１２だけ連結して歯形輪郭曲線５６（ａ）を描く。
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、本発明に係る歯車製造方法、歯車、歯車製造用プログラムは、図示したものに限定されず、その他の態様でも実施し得るものである。
例えば、本発明の歯車製造方法によって製造した歯車の用途は、特に限定されず、自動車の駆動系の他、釣り用のリール、攪拌機、自動車用ワイパー、又は攪拌機等に使用しても良い。また、本発明の歯車を大量生産するための加工方法は特に限定されないが、ホブカットが好ましい。なお、歯車の歯の数に対応して異なるホブが必要となる。
その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良，修正，変形を加えた態様で実施できるものである。
産業上の利用可能性
本発明の歯車製造方法によれば、第一の分割線上に描いた第一の円と第二の分割線上に描いた第二の円とを連結直線によって連結することにより、円弧歯形を有する歯車を容易に製造できる。また、第一の円及び第二の円の半径長さが分割点間距離と略同一であるため、両者に連結する連結直線が、結果的に隔分割線と略平行になり、ピッチ曲線に対して略直角となる。このため、本発明の歯車を噛み合わせた場合の圧力角を略０°にすることができる。
また、歯車を噛み合わせた場合の圧力角が略０°である本発明の歯車によれば、機械損失を低減でき、騒音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、 本発明の歯車を示す正面図である。
図２は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図３は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図４は、 図１の歯車の製造方法を説明するための拡大正面図である。
図５は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図６は、 図１の歯車の製造方法を説明するための拡大正面図である。
図７は、 図１の歯車の製造方法を説明するための幾何学的正面図である。
図８は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図９は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図１０は、 図１の歯車の製造方法を説明するための拡大正面図である。
図１１は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図１２は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図１３は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図１４は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図１５は、 図１の歯車の製造方法を説明するための正面図である。
図１６は、 図１の歯車の作用を説明するための正面図である。
図１７は、 本発明に係る他の歯車製造方法を説明するための正面図である。
図１８は、 図１７と同様に、本発明に係る他の歯車製造方法を説明するための正面図である。
図１９は、 図１７と同様に、本発明に係る他の歯車製造方法を説明するための拡大正面図である。
図２０は、 図１７と同様に、本発明に係る他の歯車製造方法を説明するための正面図である。
図２１は、本発明の歯車についての試験結果を示すグラフである。
Claims (8)
- ピッチ曲線の形状及び寸法並びに歯数に基づいて歯車輪郭曲線を形成する歯車製造方法であって、
前記ピッチ曲線を描くステップと、
前記ピッチ曲線を前記歯数の４倍の分割数に等分割して、該ピッチ曲線上の複数の分割点及び該ピッチ曲線の中心点を通る複数の分割線を形成するステップと、
第一の分割線上であって前記ピッチ曲線の内側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第一の円を描くステップと、
前記第一の分割線から一つの分割線を隔てた第二の分割線上であって前記ピッチ曲線の外側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第二の円を描くステップと、
前記第一の円における前記ピッチ曲線内側付近を歯元とし、前記第二の円における前記ピッチ曲線外側付近を歯末とし、該歯元と該歯末とを連結直線によって連結して歯形を描くステップと、
前記歯形を前記ピッチ曲線のまわりに歯数だけ連結して歯車輪郭曲線を描くステップと、
前記歯車輪郭曲線の形状データをコンピューターのメモリに記憶するステップと、
前記記憶した歯車輪郭曲線の形状データに基づいて、歯車素材又は歯車工具素材を加工するステップと、
を含む歯車製造方法。 - ピッチ曲線の形状及び寸法並びに歯数に基づいて、コンピューターを利用して歯車輪郭曲線を形成する歯車製造方法であって、
前記ピッチ曲線を、コンピューター画面に描くステップと、
前記ピッチ曲線を前記歯数の４倍の分割数に等分割して、該ピッチ曲線上の複数の分割点及び該ピッチ曲線の中心点を通る複数の分割線を、コンピューター画面上で形成するステップと、
第一の分割線上であって前記ピッチ曲線の内側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第一の円を、コンピューター画面上に描くステップと、
前記第一の分割線から一の分割線を隔てた第二の分割線上であって前記ピッチ曲線の外側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第二の円を、コンピューター画面上に描くステップと、
前記第一の円における前記ピッチ曲線内側付近を歯元とし、前記第二の円における前記ピッチ曲線外側付近を歯末とし、該歯元と該歯末とを連結直線によって連結して歯形をコンピューター画面に描くステップと、
前記歯形を前記ピッチ曲線のまわりに歯数だけ連結して歯車輪郭曲線をコンピューター画面に描くステップと、
前記歯車輪郭曲線の形状データをコンピューターのメモリに記憶するステップと、
前記記憶した歯車輪郭曲線の形状データに基づいて、コンピューターを利用した数値制御手段により加工工具を移動させ、歯車素材又は歯車工具素材を加工するステップと、
を含む歯車製造方法。 - 前記第一の分割線と前記第二の分割線とを隔てる前記一の分割線である隔分割線に対して、略平行な直線を、前記連結直線として描く請求項１又は請求項２に記載する歯車製造方法。
- 前記連第一の円の曲率半径が前記第二の円の曲率半径よりも大きい請求項１乃至請求項３のいずれかに記載する歯車製造方法。
- 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載する歯車製造方法によって製造した歯車。
- 請求項３に記載する歯車製造方法によって製造した歯車であり、該歯車を噛合わせて構成した歯車機構において、一の該歯車の連結直線が他の該歯車の歯形と接触することにより、該接触部の圧力角が略０度になる歯車。
- 請求項４に記載する歯車製造方法によって製造した歯車であり、該歯車を噛合わせて構成した歯車機構において、一の該歯車の連結直線が他の該歯車の歯形と接触することにより、該接触部の圧力角が０度になる歯車。
- ピッチ曲線の形状及び寸法並びに歯数に基づいて歯車輪郭曲線を形成するためにコンピューターを、
前記ピッチ曲線を描く手段、
前記ピッチ曲線を前記歯数の４倍の分割数に等分割して、該ピッチ曲線上の複数の分割点及び該ピッチ曲線の中心点を通る複数の分割線を形成する手段、
第一の分割線上であって前記ピッチ曲線の内側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第一の円を描く手段、
前記第一の分割線から一つの分割線を隔てた第二の分割線上であって前記ピッチ曲線の外側に中心点を有し、前記分割点間距離と略同一長さの半径を有する第二の円を描く手段、
前記第一の円における前記ピッチ曲線内側付近を歯元とし、前記第二の円における前記ピッチ曲線外側付近を歯末とし、該歯元と該歯末とを連結直線によって連結して歯形を描く手段、
前記歯形を前記ピッチ曲線のまわりに歯数だけ連結して歯車輪郭曲線を描く手段、
前記歯車輪郭曲線の形状データをコンピューターのメモリに記憶する手段、
として機能させる歯車製造用プログラム。
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