KR100273662B1

KR100273662B1 - 기어

Info

Publication number: KR100273662B1
Application number: KR1019970024771A
Authority: KR
Inventors: 지로 타나카
Original assignee: 오카야마 노리오; 스미도모덴기고오교오 가부시키가이샤
Priority date: 1996-06-14
Filing date: 1997-06-14
Publication date: 2001-02-01
Also published as: CN1063258C; ATE205763T1; KR980003037A; EP0812640A1; JPH102401A; CN1170103A; US5913939A; DE69706765D1; DE69706765T2; JP2927426B2; ES2163066T3; EP0812640B1

Abstract

본 발명은, 소결 또는 단조에 의해, 축단부면에 스파이럴베벨기어 등의 톱니부를 설치한 기어에 관한 것으로서, 기어의 품질을 손상하는 일없이, 사이징이 용이한 베벨기어를 제공하는 것을 과제로 하며, 그 해결수단에 있어서, 축단부면에 톱니부(1)를 가진 소결 또는 단조기어에 있어서 기어외주면(2)에 축방향으로 가로지른 노치홈(4)을 형성한 것을 특징으로 한다. 또 그 노치홈(4)의 구성을 특정함으로써 품질을 유지하는 것이다.

Description

기어

본 발명은 소결 또는 단조에 의해, 축단부면에 스파이럴베벨기어 등의 톱니부를 설치한 기어에 관한 것이다.

일반적으로 중소형의 이런 종류기어는, 철계 등의 금속분을 금형에 의해서 프레스소결한 후, 재차 금형에 의한 재압축에 의해서 치수교정(사이징이라고 함)을 실시해서 제조되고 있다. 단조에 의한 것도 마찬가지로 사이징해서 완성된다.

사이징은 소결 또는 단조된 공작물을 금형의 아래펀치에 삽입해서, 위펀치에 의해 압압해서 행해지나, 삽입시 공작물축단부면의 톱니부를 아래펀치의 톱니모양에 합치시키기 위하여, 위치맞춤이 필요하다.

이 위치맞춤은 사람손을 요하는 동시에 위치맞춤불량에 의한 금형사고나 공작물톱니부의 부딪침 흔적이 발생할 염려가 있는 등의 문제가 있다. 또 이 사람손을 요하는 것이 생산효율을 내리고, 자동화의 애로가 되고 있다.

제1도는 스파이럴베벨기어의 실시예로서,

(a)도는 정면도,

(b)도는 그 A-A단면도,

(c)도는 노치홈을 설명하는 톱니부의 상면 및 사시면으로부터의 개략도.

제2(a)(b)도는 각각 노치홈의 구성만을 바꾼, 다른 실시예를 설명하기 위한 제1(c)도에 대응하는 도면.

제3도는 또 노치홈의 구성만을 바꾼 다른 실시예를 표시하기 위한 제1(c)도에 대응하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

D₀: 기어외주직경 D₁: 기어내주직경

D₂: 축구멍직경 R : 원추각

H : 기어축의 높이 T : 톱니의 피치폭

T₁: 노치홈의 외주방향의 폭 B : 톱니의 경사면

C : 톱니바닥면 D : 톱니선단면

1 : 톱니부 2 : 기어외주면

3 : 보강오목부 4,5 : 노치홈

6 : 경사면의 중간 7 : 톱니바닥면의 후단부근처

8 : 경사면의 상단부 9 : 톱니바닥면의 중앙부

10 : 톱니선단면의 일단부 11 : 톱니바닥면의 중간

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하는 것으로서, 그 특징으로 하는 바는, 기어외주면에 축방향으로 노치홈을 형성한 것이다.

이 노치홈에 의해, 사이징에 있어서의 공작물삽입시의 기계적인 공작물위치 결정은, 도입금형에 노치홈에 대응하는 볼록부를 형성하는 등해서 매우 용이하게 확실히 행할 수 있다.

또, 이 노치홈의 외주방향의 폭T₁이나 위치 및 축방향각도, 길이를 다음과 같이 특정함으로써 노치홈에 의한 공작물 및 공작물형성용 금형의 톱니모양의 강도의 저하 혹은 피로나 결손의 발생을 막고, 원만한 위치맞춤을 행할 수 있다.

그 하나는, 노치홈의 외주방향의 폭T₁을 톱니의 피치폭T와 동일내지 그 보다 좁게 하는 것이다. 이 경우, 노치홈을 톱니선단면을 제외한 1개의 경사면과 이것에 계속되는 톱니바닥면의 범위 내에 걸쳐서 형성하거나, 또는 톱니선단면을 포함하고 이것에 계속되는 1개의 경사면과 톱니바닥면의 범위 내에 걸쳐서 형성하는 것이 바람직하다.

다른 하나는, 노치홈의 외주방향의 폭을 톱니의 피치폭보다 넓게 하는 것이다. 이 경우, 노치홈을 1개의 톱니선단면을 사이에 둔 양 경사면에 계속되는 양톱니바닥면에 걸쳐서 형성하는 것이 바람직하다.

노치홈의 깊이는, 그 목적으로 하는 위치맞춤의 기능을 다할 수 있는 범위에서, 가능한 한 작은 편이, 조작상으로도 기어의 기계적강도상으로도 바람직하고, 기어의 사양에도 따르지만 대략 0.5∼3mm의 범위이다.

형상은 후술하는 실시예와 같이 곡면형상, 반원형상이 바람직하나, V자형상등으로서 다른 모양이어도 지장 없다.

또한, 노치홈은 축에 정확하게 평행시키고, 또한 기어외주면축방향으로 완전히 가로질러서 형성되어 있는 것이, 기계적으로 위치맞춤하는데 있어서 바람직하다.

또, 실시예에서는, 노치홈을 서로 대향해서 2개 형성한 것에 대해서 표시했으나, 필요에 따라서는 1개로 줄이거나 또는 늘릴 수도 있다. 이와 같은 구성을 구비한 기어는 위치맞춤에 수고를 요하는 베벨기어 특히 스파이럴베벨기어에 있어서 가장 효과적이다.

구체적인 실시형태는 실시예에 의해서 설명한다.

제1도는 소결철제의 스파이럴베벨기어의 실시예를 표시한 것으로서, (a)도는 정면도, (b)도는 그 A-A단면도, (c)도는 노치홈(4)의 구성을 설명하기 위한 톱니부(1)의 상면 및 사시면으로부터의 개략도이다. 기어외주직경D는 46.5mm, 기어내주직경D₁은 33mm, 축구멍직경D₂는 12mm, 원추각 R145°, 스파이럴기어의 톱니수는 36매, 톱니의 피치폭T는 4mm, 기어폭높이 H는 13.3mm이다. 또한 톱니모양은 글리손, 모듈 1.25, 압력각 20°, 축각 90°, 비틀림각 35°, 비틀림방향오른쪽으로 설정하고, 소결철의 경도는 HRA60이상, 밀도는 6.9g/cm³이상으로 했다.

도면중(2)는 외주면, (3)은 복수개의 보강오목부로서 생략해도 된다. 외주면(2)에는 서로 대향해서 축방향으로 평행하게 노치홈(4)(5)이 형성되어 있다.

이 노치홈(4)(5)은, 축단부쪽으로부터 보아 스파이럴기어톱니의 1개의 경사면 B의 중간(6)으로부터 개시해서, 이것에 계속되는 톱니바닥면C의 후단부근처(7)에 이르는 사이에 걸쳐서, 반경 1.5mm의 반원형상으로서, 외주면에 축에 평행하게 뚫어서 형성되어 있다.

이 노치홈에 있어서는, 공작물형성용 금형의 외주경사면B의 (6)부분의 샤프에지가 되고, 또 톱니바닥면C의 (7)로부터의 나머지부분이 좁기 때문에, 이들 부분이 떨어지기 쉬운 염려가 있다. 또, 공작물쪽에 있어서도 (6)부분이 샤프에지이고, 톱니선단면D부근에 저밀도를 발생하기 쉽기 때문에, 이 부분이 서로부딪침 등에 의해서 깨어지기 쉬운 염려가 있다.

제2(a)(b)도는 제1(c)도에 대응하는 도면으로서, 노치홈의 위치, 형상만을 각각 바꾼 다른 실시예이다. (a)도에 있어서는, 노치홈(4)은, 결사면B의 톱니선단면D에 접하는 상단부(8)로부터 개시해서, 톱니바닥면C의 중앙부(9)에 이를 때까지의 반경 2mm의 반원형상으로 형성해서, 외주경사면B의 샤프에지를 없애고, 톱니바닥면C의 (9)로부터의 나머지부를 크게 한 것이다.

제2(b)도는 (a)도를 더욱 개선한 것으로써, 노치홈(4)은 톱니선단면D의 일단부(10)로부터 개시해서, 이것에 계속되는 경사면B를 점차로 깊어지는 평면을 거쳐, 톱니바닥면C의 중앙부(9)에 이르는 곡면으로 연결된 곡면형상으로 형성한 것이다.

이 구성에 의해, 원만한 위치맞춤과, 금형, 공작물의 결손의 염려도 더욱 줄어든다.

제3도는 마찬가지로 제1(c)도에 대응하는 노치홈의 폭, 형상만을 바꾼 다른 실시예를 표시한 것이다. 노치홈(4)은, 그 외주방향의 폭T₁을 톱니의 피치폭T보다 크게 한 것의 하나로서, 톱니바닥면C의 중간(11)으로부터 개시해서, 이것에 계속되는 경사면B, 톱니선단면D, 경사면B를 거쳐 톱니바닥면C의 중앙부(9)에 이르는 곡면형상으로 형성한 것이다.

이 구성으로 하므로써, 위치맞춤도 원활하고, 샤프에지에 의한 금형, 공작물의 결손사고의 염려도 해소되나, 기어가 상대피니언기어와 맞물려서 화살표방향으로 회전하는 경우, 노치홈에 의한 맞물림 면적의 감소에 의한 톱니면의 피로의 염려가 생기게 된다.

따라서, 이 실시예의 노치홈의 가장 깊은 곳에서 2.5mm이지만, 위치맞춤의 기능을 잃지 않는 범위에서 얕게, 폭도 샤프에지가 발생하지 않는 범위에서 좁게 하는 것이 바람직하다. 또한, 위치맞춤용 노치홈을, 예를 들면 키홈과같이, 축구멍을 형성하는 것은 금형프레스소결상으로도 사이징기구상으로도 매우 곤란한다.

본 발명의 기어는 사이징에 있어서의 위치맞춤이 용이, 확실하고, 제조하기 쉽고 제조비용도 저감할 수 있다.

또, 기어의 품질도 종래품과 동등이상으로 유지할 수 있다.

Claims

금형성형에 의해서 제작되는, 축방향에 톱니부를 가진 베벨기어 또는 스파이럴베벨기어에 있어서, 기어외주면에 축방향으로 노치홈을 형성한 것을 특징으로 하는 기어.
제1항에 있어서, 노치홈의 외주방향의 폭을, 톱니의 피치폭과 동일 내지 그보다 좁게 한 것을 특징으로 하는 기어.
제2항에 있어서, 노치홈의 외주방향의 폭은, 톱니선단면을 제외한 1개의 경사면과 이것에 계속되는 톱니바닥면의 범위 내에 걸치거나, 또는 톱니선단면을 포함하고 이것에 계속되는 1개의 경사면과 톱니바닥면의 범위 내에 걸쳐서 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 기어.
제1항에 있어서, 노치홈의 외주방향의 폭을, 톱니의 피지폭보다 넓게 한 것을 특징으로 하는 기어.
제4항에 있어서, 노치홈의 외주방향의 폭은, 1개의 톱니선단면을 사이에 둔 양경사면에 계속되는 양톱니바닥면의 범위내에 걸쳐서 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 기어.
제1,2,3,4항 또는 제5항에 있어서, 노지홈은 축에 평행하게 해서 기어외주면을 가로질러서 형성되어 있거나, 및, 또는 그 형성수는 1개 이상이고, 톱니면은 베벨기어 또는 스파이럴베벨기어인 것을 특징으로 하는 기어.