WO2005080829A1 - 歯車及びその切削加工方法 - Google Patents

歯車及びその切削加工方法 Download PDF

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WO2005080829A1
WO2005080829A1 PCT/JP2005/002396 JP2005002396W WO2005080829A1 WO 2005080829 A1 WO2005080829 A1 WO 2005080829A1 JP 2005002396 W JP2005002396 W JP 2005002396W WO 2005080829 A1 WO2005080829 A1 WO 2005080829A1
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tooth
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gear
respect
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Inventor
Osamu Kurauchi
Original Assignee
Musashi Seimitsu Kogyo Kabushiki Kaisha
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F9/00—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction
    • B23F9/08—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction by milling, e.g. with helicoidal hob
    • B23F9/10—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction by milling, e.g. with helicoidal hob with a face-mill
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/08—Profiling
    • F16H55/0886—Profiling with corrections along the width, e.g. flank width crowning for better load distribution

Definitions

  • the present invention relates to a gear used for, for example, a device for transmitting the power of an automobile, and a cutting method therefor.
  • a gear In a device or the like for transmitting the power of an automobile, a gear is generally used to transmit a driving force between two axes.
  • a typical example of such a gear is a spur gear whose tooth trace is a straight line parallel to the axis.
  • a helical gear having oblique tooth traces is known.
  • a bevel gear having a bent linear tooth trace is known.
  • the spur gear is a straight line whose tooth trace is parallel to the axis, the driving force to be transmitted is applied in the entire axial direction of the meshing teeth. For this reason, the spur gear can transmit a high driving force.
  • spur gears generate noise when the teeth engage (contact) because only a few teeth engage simultaneously.
  • the helical gear Since the helical gear has an inclined tooth trace, the number of meshing teeth simultaneously increases (the meshing ratio increases). For this reason, noise at the time of tooth engagement (at the time of contact) is suppressed.
  • the driving force is dispersed in the direction along the oblique tooth trace (in the thrust direction). That is, the transmission loss of the driving force is large.
  • the gear may move in the thrust direction due to the load in the thrust direction to shift the meshing position. In this case, the original tooth strength cannot be obtained, and the durability of the gear is also poor.
  • a helical gear In order to solve the above-mentioned problems of the spur gear and the helical gear, a helical gear is used.
  • the bevel gears are always in contact at two or more places due to the bent linear tooth traces. For this reason, noise can be suppressed. Further, the load in the thrust direction at the time of driving force transmission is offset by the two tooth traces (helical) inclined in opposite directions, so that the meshing position does not shift. That is, the durability of the gear is also excellent.
  • the bevel gear since the top (convex tooth surface) and the valley bottom (concave tooth surface) of the bent linear tooth trace contact (engage), stress is concentrated, and especially at the valley bottom. Cracks occur.
  • the helical gear is generally formed by combining two helical gears by a method such as bonding or welding, the number of processing steps is large and the processing cost is high.
  • the present invention includes a cylindrical or columnar main body, and a plurality of convex tooth surfaces and concave tooth surfaces provided alternately on the outer periphery of the main body, wherein the convex tooth surface is formed of the convex tooth surface.
  • the tooth trace is formed so as to be curved with respect to the axial direction of the main body, and the inclination of the tangent at one end of the tooth trace of the convex tooth surface and the inclination of the tangent at the other end are in the axial direction of the main body.
  • the gear has a positive and negative relationship, and the tooth trace on the concave tooth surface is formed similarly to the tooth trace on the convex tooth surface.
  • the present invention includes a cylindrical main body, and a plurality of convex tooth surfaces and concave tooth surfaces provided alternately on the inner periphery of the main body, wherein the convex tooth surface is the convex tooth surface.
  • the convex tooth surface is the convex tooth surface.
  • the gear has a positive and negative relationship, and the tooth trace on the concave tooth surface is formed similarly to the tooth trace on the convex tooth surface.
  • the present invention two or more places always come into contact with and engage with each other by the curved tooth muscle. Therefore, noise due to tooth contact can be suppressed.
  • the inclination of the tangent at one end of the tooth trace and the inclination of the tangent at the other end are positive and negative with respect to the axial direction of the main body. ⁇
  • the engagement position does not shift. That is, the durability of the gear is also excellent. Further, since stress applied to the tooth surface is not concentrated, cracks can be suppressed.
  • the convex tooth surface is formed such that tooth traces of the convex tooth surface do not have an inflection point in the axial direction of the main body.
  • stress concentration on the tooth surface can be effectively avoided.
  • the tooth trace of the convex tooth surface may be formed in an arc shape with respect to the axial direction of the main body.
  • one end and the other end of the tooth trace on the convex tooth surface are opposite to each other in the axial direction of the main body. And are in positions that match each other. In this case, the risk of displacement of the meshing position due to the load in the thrust direction can be further reduced.
  • the present invention is a method of cutting a gear having any of the above-mentioned features, wherein the rotation axis of the rotary tool is orthogonal to the axis of the cylindrical or columnar material.
  • a method comprising:
  • the present invention is a method for cutting a gear having any of the above-mentioned features, wherein the rotation axis of the rotary tool is orthogonal to the axis of the cylindrical or columnar material. And an arrangement step of positioning the material and the head so that the rotation axis of the rotary tool is displaced in the axial direction of the material with respect to the center in the axial direction, and cutting the material by driving the rotary tool.
  • the convex tooth surface and the concave tooth surface can be formed easily and efficiently.
  • a rotational angular velocity of the material with respect to an axis is controlled.
  • a rotational angular velocity of the rotary tool is controlled.
  • FIG. 1 is a front view showing a gear according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view showing a meshing state of the gears of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a cutting device for cutting a gear according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a state where a cutter cuts a material in the apparatus of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a state before cutting by the apparatus of FIG. 3.
  • FIG. 6 is a schematic side view showing a state before cutting by the apparatus of FIG. 3.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a state after cutting by the apparatus of FIG. 3.
  • FIG. 8A is an explanatory diagram showing a locus of rotation of a cutter by the apparatus of FIG. 3.
  • FIG. 8B is an explanatory view showing a tooth surface formed by the cutter of the device in FIG. 3.
  • FIG. 9 is a front view showing a gear according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a front view showing a gear according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a front view showing a gear according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view showing a state of engagement of the gears in FIG.
  • the gear W1 has a cylindrical main body 9 and a plurality of teeth 2 provided on the outer periphery of the main body 9.
  • the plurality of teeth 2 are a plurality of convex tooth surfaces 3 and concave tooth surfaces 4 provided alternately.
  • the convex tooth surface 3 is formed in an arc shape in this case so that the tooth trace of the convex tooth surface 3 is curved with respect to the axial direction of the main body 9.
  • the inclination of the tangent at one end 5 of the tooth trace on the convex tooth surface 3 and the inclination of the tangent at the other end 6 have a positive and negative relationship with respect to the axial direction of the main body 9. Further, one end 5 and the other end 6 of the tooth trace on the convex tooth surface 3 are located at positions coincident with each other in the axial direction of the main body 9 (in a side view of the gear W1).
  • the tooth trace on the concave tooth surface 4 is formed similarly to the tooth trace on the convex tooth surface 3. That is, the concave tooth surface 4 is formed in an arc shape in this case so that the tooth trace of the concave tooth surface 4 is curved with respect to the axial direction of the main body 9.
  • the inclination of the tangent at one end 7 of the tooth trace of the concave tooth surface 4 and the inclination of the tangent at the other end 8 and the axial direction of the force main body 9 have a positive and negative relationship.
  • One end 7 and the other end 8 of the tooth trace on the concave tooth surface 4 are located at positions that match each other with respect to the axial direction of the main body 9 (in a side view of the gear W1).
  • the transmitted driving force is one end side and the other end side with respect to the axial center (maximum curved portion) of the convex tooth surfaces 3a, 3b and the concave tooth surfaces 4a, 4b, respectively, in the thrust direction.
  • the thrust load generated at one end of the central part in the axial direction (maximum bending part) and the thrust load generated at the other end of the central part in the axial direction (maximum bending part) Are in opposite directions and cancel each other.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a cutting device for cutting a gear according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a state where a cutter cuts a material in the apparatus of FIG.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a state before cutting by the apparatus of FIG.
  • FIG. 6 is a schematic side view showing a state before cutting by the apparatus of FIG.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a state after cutting by the apparatus of FIG.
  • FIG. 8A is an explanatory diagram showing a locus of rotation of a cutter by the apparatus of FIG.
  • FIG. 8B is an explanatory view showing a tooth surface formed by the cutter of the apparatus in FIG.
  • FIG. 3 shows an outline of the cutting apparatus 11.
  • the cutting apparatus 11 includes a base 20, a jig assembly 41 and a cutter assembly 21 attached to the base 20.
  • the jig assembly 41 includes a mounting jig 43, a table 42 for holding the mounting jig 43, a first control unit 51 for rotating the material WO and the mounting jig 43 about an axis Ol, have.
  • the mounting jig 43 also acts as a first jig 43a that abuts one end side of the material WO and a second jig 43b that abuts the other end side of the material W0.
  • Cutter assembly 21 A head 25 provided with a cutter 23 at the tip and mounted on a spindle 25 via a connecting shaft 24; a second control unit 31 for rotating the spindle 25 and the head 22 about an axis 02; A third control unit 32 for moving the head 22 along the WO.
  • the mounting jig 43 and the head 22 are arranged in a positional relationship in which the axis O 1 of the material WO supported by the mounting jig 43 and the axis 02 of the head 22 are orthogonal.
  • Each of the first control unit 51, the second control unit 31, and the third control unit 32 has an encoder that detects a rotational position and a motor that provides a rotational force.
  • Each of the control units 31, 32, 51 controls the rotation of the built-in motor based on a control signal output from the control panel 61.
  • the input device 71 is a device for inputting processing data and the like to be transferred to the control panel 61.
  • the cutter assembly 21 is moved to a predetermined position shown in FIG. Thereafter, the second control unit 31 is operated, and the head 22 having the cutter 23 is rotated at the rotational angular speed ⁇ 1. At this time, as shown in FIG. 4, the rotational axis 02 of the head 22 is positioned so as to be offset (displaced) by a distance ⁇ in the axial direction with respect to the axial center of the material WO.
  • the first control unit 51 is operated, and the material WO is rotated at the rotational angular velocity ⁇ 2 integrally with the mounting jig 43.
  • the third control unit 32 is operated, and the head 22 is sequentially moved in the horizontal direction as shown in FIG.
  • the rotation of the head 22, the rotation of the material WO, and the horizontal movement of the head 22 are all performed synchronously. While the cutter 23 rotates, the material WO rotates by one tooth. For example, in the case of a gear W1 with 33 teeth, when the cutter rotates 33 times, the material WO rotates once.
  • the locus of the cutter 23 due to the rotation of the head 22 will be described with reference to FIGS. 8A and 8B. Will be described.
  • the rotation axis 02 of the head 22 is set in the axial direction of the material WO with respect to the center of the material WO in the axial direction. Offset by T. Therefore, as shown in FIG. 8A, the trajectory KO of the cutter 23 is different from the position corresponding to the one end 7 and the other end 8 in the axial direction of the material WO (in a side view).
  • the cutting surface K1 is, as shown in FIG. 8B, at one end 7 and the other end 8 with respect to the axial direction of the material WO (in a side view! /, T) at the same position.
  • the head 22 is sequentially moved in the horizontal direction S in synchronization with the rotation of the material WO and the cutter 23 as described above.
  • the cutter 23 sequentially cuts the material WO along the involute shape corresponding to the predetermined tooth 2.
  • the convex tooth surface is formed while rotating the material WO.
  • the main body 9 and the teeth 2 may extend only on one side of the main body 9 in the axial direction.
  • the present invention is also applicable to the gear W1 ′ having the teeth 2 ′ on the inner circumference.

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Abstract

　本発明は、筒状または柱状の本体(９)と、前記本体(９)の外周に交互に設けられた複数の凸歯面(３)及び凹歯面(４)と、を備えた歯車である。前記凸歯面(３)は、当該凸歯面(３)の歯筋が前記本体(９)の軸線方向に対して湾曲するように形成されている。より具体的には、本発明の特徴として、前記凸歯面(３)の歯筋の一端における接線の傾きと他端における接線の傾きとが、前記本体(９)の軸線方向に対して、正と負の関係にある。前記凹歯面(４)の歯筋は、前記凸歯面(３)の歯筋と同様に形成されている。

Description

明 細 書
歯車及びその切削加工方法
技術分野
[0001] 本発明は、例えば自動車の動力を伝達する装置等に使用される歯車及びその切 削加工方法に関する。
背景技術
[0002] 自動車の動力を伝達する装置等において、二軸間で駆動力を伝達するために、歯 車が使用されることは一般的である。このような歯車として、歯筋が軸線に平行な直 線である平歯車が代表的である。また、歯筋が斜めのはすば歯車も知られている。ま た、歯筋が屈曲直線状のやまば歯車も知られている。
[0003] 平歯車は、歯筋が軸線に平行な直線であるため、伝達されるべき駆動力は、嚙み 合っている歯の軸線方向全体にかかる。このため、平歯車は高い駆動力を伝達する ことができる。しかし、平歯車は、少ない歯のみが同時に嚙み合うため、歯の嚙み合 い時 (接触時）に騒音が発生する。
[0004] はすば歯車は、歯筋が斜めに形成されているため、同時に嚙み合う歯の数が増大 される（嚙み合い率が高くなる）。このため、歯の嚙み合い時 (接触時）における騒音 が抑制される。しかし、はすば歯車では、斜めの歯筋に沿った方向に (スラスト方向に )駆動力が分散されてしまう。すなわち、駆動力の伝達損失が大きい。また、スラスト 方向への荷重によって歯車がスラスト方向へ移動して嚙み合い位置がずれることもあ り、その場合本来の歯の強度が得られず、歯車の耐久性という点でも劣る。
[0005] 平歯車及びはすば歯車の上記不具合を解決するために、やまば歯車が利用され ている。やまば歯車は、屈曲直線状の歯筋によって、常に二力所以上が接触して嚙 み合う。このため、騒音を抑制できる。また、駆動力伝達時のスラスト方向の荷重に関 しても、互いに逆方向に傾斜する両歯筋部（はすば）により相殺されるため、嚙み合 い位置がずれることがない。すなわち、歯車の耐久性という点でも優れる。しかし、や まば歯車は、屈曲直線状の歯筋の頂部（凸歯面)と谷底部（凹歯面)とが当接する（ 嚙み合う）ため、応力が集中して、特に谷底部においてクラックが発生してしまう。 [0006] また、やまば歯車は、一般に二枚のはすば歯車を接着、溶着等の方法により組み 合わせて形成されるため、加工工数が多ぐ加工費用が高い。
発明の要旨
[0007] 本発明の目的は、嚙み合!、時の騒音及びクラックの発生が抑制された高!、耐久性 を備える歯車及びその歯車を安価に切削加工する方法を提供することである。
[0008] 本発明は、筒状または柱状の本体と、前記本体の外周に交互に設けられた複数の 凸歯面及び凹歯面と、を備え、前記凸歯面は、当該凸歯面の歯筋が前記本体の軸 線方向に対して湾曲するように形成されており、前記凸歯面の歯筋の一端における 接線の傾きと他端における接線の傾きとが、前記本体の軸線方向に対して、正と負 の関係にあり、前記凹歯面の歯筋は、前記凸歯面の歯筋と同様に形成されているこ とを特徴とする歯車である。
[0009] あるいは、本発明は、筒状の本体と、前記本体の内周に交互に設けられた複数の 凸歯面及び凹歯面と、を備え、前記凸歯面は、当該凸歯面の歯筋が前記本体の軸 線方向に対して湾曲するように形成されており、前記凸歯面の歯筋の一端における 接線の傾きと他端における接線の傾きとが、前記本体の軸線方向に対して、正と負 の関係にあり、前記凹歯面の歯筋は、前記凸歯面の歯筋と同様に形成されているこ とを特徴とする歯車である。
[0010] 本発明によれば、湾曲状の歯筋によって、常に二力所以上が接触して嚙み合う。こ のため、歯の接触による騒音を抑制できる。また、駆動力伝達時にスラスト方向の荷 重を受けても、歯筋の一端における接線の傾きと他端における接線の傾きとが本体 の軸線方向に対して正と負の関係にあることによって、嚙み合い位置がずれることが ない。すなわち、歯車の耐久性という点でも優れる。また、歯面に力かる応力が集中 されないため、クラックの発生も抑制できる。
[0011] 好ましくは、前記凸歯面は、当該凸歯面の歯筋が前記本体の軸線方向に対して変 曲点を持たないように形成されている。この場合、歯面の応力集中を効果的に回避 することができる。例えば、前記凸歯面は、当該凸歯面の歯筋が前記本体の軸線方 向に対して円弧状に形成され得る。
[0012] また、好ましくは、前記凸歯面の歯筋の一端と他端とは、前記本体の軸線方向に対 して、互いに一致する位置にある。この場合、スラスト方向の荷重による嚙み合い位 置のずれのおそれが、より一層低減され得る。
[0013] また、本発明は、前記特徴のいずれかを有する歯車を切削加工する方法であって 、筒状または柱状の素材の軸心に対して回転工具の回転軸心が直交するように、か つ、素材の軸線方向に対して前記回転工具の回転軸心が平行移動可能であるよう に、前記素材及び前記ヘッドを位置決めする配置工程と、前記回転工具を駆動させ て素材の切削加工を開始すると共に、前記回転工具の回転軸心を素材の軸線方向 に対して平行移動させながら前記素材をも軸心に対して回転させることにより、前記 凸歯面及び凹歯面を形成する切削工程と、を備えたことを特徴とする方法である。
[0014] あるいは、本発明は、前記特徴のいずれかを有する歯車を切削加工する方法であ つて、筒状または柱状の素材の軸心に対して回転工具の回転軸心が直交するように 、かつ、素材の軸線方向に当該軸線方向中央に対して前記回転工具の回転軸心が ずれるように、前記素材及び前記ヘッドを位置決めする配置工程と、前記回転工具 を駆動させて素材の切削加工を開始すると共に、前記素材をも軸心に対して回転さ せることにより、前記凸歯面及び凹歯面を形成する切削工程と、を備えたことを特徴 とする方法である。
[0015] 本発明によれば、凸歯面及び凹歯面を容易かつ効率的に形成することができる。
例えば、凸歯面の歯筋の一端と他端とを本体の軸線方向に対して互いに一致させる ことも容易である。
[0016] 好ましくは、前記切削工程において、前記素材の軸心に対する回転角速度が制御 される。また、好ましくは、前記切削工程において、前記回転工具の回転角速度が制 御される。このような制御により、回転工具の軌跡が細力べ制御され得て、凸歯面及 び凹歯面の形状を微調整でき、仕上げ加工を省略することができる。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]は、本発明の一実施の形態の歯車を示す正面図である。
[図 2]は、図 1の歯車の嚙み合いの状態を示す正面図である。
[図 3]は、本発明の一実施の形態の歯車を切削加工する切削加工装置の概略構成 図である。 [図 4]は、図 3の装置においてカッターが素材を切削加工する状態を示す概略図であ る。
[図 5]は、図 3の装置による切削加工前の状態を示す概略図である。
[図 6]は、図 3の装置による切削加工前の状態を示す側面概略図である。
[図 7]は、図 3の装置による切削加工後の状態を示す概略図である。
[図 8A]は、図 3の装置によるカッターの回転の軌跡を示す説明図である。
[図 8B]は、図 3の装置のカッターにより形成される歯面を示す説明図である。
[図 9]は、本発明の他の実施の形態の歯車を示す正面図である。
[図 10]は、本発明の更に他の実施の形態の歯車を示す正面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0018] 図 1乃至図 10を用いて、本発明の歯車及びその切削加工方法の実施の形態につ いて詳細に説明する。
[0019] 図 1は、本発明の一実施の形態の歯車を示す正面図である。図 2は、図 1の歯車の 嚙み合 、の状態を示す正面図である。
[0020] 図 1に基づいて、歯車 W1を説明する。
[0021] 歯車 W1は、円筒状の本体 9と、本体 9の外周に設けられた複数の歯 2と、を備えて いる。複数の歯 2とは、交互に設けられた複数の凸歯面 3及び凹歯面 4である。
[0022] 凸歯面 3は、当該凸歯面 3の歯筋が本体 9の軸線方向に対して湾曲するように、こ の場合円弧状に、形成されている。そして、凸歯面 3の歯筋の一端 5における接線の 傾きと他端 6における接線の傾きとが、本体 9の軸線方向に対して、正と負の関係に なっている。また、凸歯面 3の歯筋の一端 5と他端 6とは、本体 9の軸線方向に対して（ 歯車 W1の側面視で）、互いに一致する位置にある。
[0023] 凹歯面 4の歯筋は、凸歯面 3の歯筋と同様に形成されている。すなわち、凹歯面 4 は、当該凹歯面 4の歯筋が本体 9の軸線方向に対して湾曲するように、この場合円弧 状に、形成されている。そして、凹歯面 4の歯筋の一端 7における接線の傾きと他端 8 における接線の傾きと力 本体 9の軸線方向に対して、正と負の関係になっている。 また、凹歯面 4の歯筋の一端 7と他端 8とは、本体 9の軸線方向に対して (歯車 W1の 側面視で）、互いに一致する位置にある。 [0024] 次に、歯車 Wlの嚙み合い状態について、図 3に基いて説明する。駆動側の歯車 Wlaが軸心を中心に回転されると、互いに嚙み合う歯 2a, 2bによって、従動側の歯 車 Wlbも軸心を中心に同期して回転される。この時、駆動側の歯車 Wlaの凸歯面 3 aは従動側の歯車 Wlbの凹歯面 4bに当接し、駆動側の歯車 Wlaの凹歯面 4aは従 動側の歯車 Wlbの凸歯面 3bに当接して、駆動力を伝達する。
[0025] この時、伝達される駆動力は、凸歯面 3a, 3b及び凹歯面 4a, 4bの軸線方向中央 部 (最大湾曲部）に対して一端側及び他端側で、それぞれスラスト方向の荷重を発生 させる。し力しながら、軸線方向中央部 (最大湾曲部）に対する一端側で発生される スラスト方向の荷重と軸線方向中央部 (最大湾曲部）に対する他端側で発生されるス ラスト方向の荷重とは、互いに反対方向であって、互いに相殺されてしまう。
[0026] また、歯車 Wla, Wlbは、凸歯面 3a, 3b及び凹歯面 4a, 4bの歯筋方向全位置に おいて嚙み合うため、歯 2a, 2bにかかる応力は集中しない（分散できる）。
[0027] 次に、歯車 W1を切削加工する切削加工装置 11とその切削加工方法について説 明する。
[0028] 図 3は、本発明の一実施の形態の歯車を切削加工する切削加工装置の概略構成 図である。図 4は、図 3の装置においてカッターが素材を切削加工する状態を示す概 略図である。図 5は、図 3の装置による切削加工前の状態を示す概略図である。図 6 は、図 3の装置による切削加工前の状態を示す側面概略図である。図 7は、図 3の装 置による切削加工後の状態を示す概略図である。図 8Aは、図 3の装置によるカツタ 一の回転の軌跡を示す説明図である。図 8Bは、図 3の装置のカッターにより形成さ れる歯面を示す説明図である。
[0029] 図 3は、切削加工装置 11の概略を示している。切削加工装置 11は、基台 20と、基 台 20に取り付けられた治具アッセンブリ 41及びカッターアッセンブリ 21と、を備えて いる。
[0030] 治具アッセンプリ 41は、取付治具 43と、取付治具 43を保持するテーブル 42と、素 材 WO及び取付治具 43を軸心 Olを中心に回転させる第一制御ユニット 51と、を有し ている。取付治具 43は、素材 WOの一端側面に当接する第一治具 43aと、素材 W0 の他端側面に当接する第二治具 43bと、力もなる。 カッターアッセンプリ 21は、スピ ンドル 25と、先端にカッター 23が設けられると共にスピンドル 25に連結軸 24を介し て装着されたヘッド 22と、スピンドル 25及びヘッド 22を軸心 02を中心に回転させる 第二制御ユニット 31と、素材 WOに沿ってヘッド 22を移動させる第三制御ユニット 32 と、を有している。
[0031] ここで、取付治具 43及びヘッド 22は、取付治具 43に支持される素材 WOの軸心 O 1とヘッド 22の軸心 02とが直交する位置関係に配置される。
[0032] また、第一制御ユニット 51、第二制御ユニット 31及び第三制御ユニット 32は、それ ぞれ、回転位置を検出するエンコーダと回転力を与えるモータとを有している。各制 御ユニット 31、 32、 51は、制御盤 61から出力される制御信号に基づいて、内蔵モー タの回転を制御する。入力装置 71は、制御盤 61へ転送する加工データなどを入力 する装置である。
[0033] 次に、切削加工装置 11を使用して歯車 W1を切削加工する方法を説明する。
[0034] 入力装置 71を介して、製品データ、加工データなどが予め入力される。その後、素 材 WOが、第一治具 43a及び第二治具 43bによって挟持される (取付治具 43で支持 される）。
[0035] 続いて、カッターアッセンプリ 21が、図 5に示す所定位置へ移動される。その後、第 二制御ユニット 31が稼動されて、カッター 23を有するヘッド 22が回転角速度 ω 1で 回転される。この時、図 4に示すように、ヘッド 22の回転軸心 02は、素材 WOの軸線 方向中央に対して、軸線方向に距離 Τだけオフセット（ずれ)るように位置決めされる
[0036] この状態で、第一制御ユニット 51が稼動されて、取付治具 43と一体に素材 WOが 回転角速度 ω 2で回転される。これと同時に、第三制御ユニット 32が稼動されて、図 6に示すように、ヘッド 22が水平方向に順次移動される。
[0037] ヘッド 22の回転と素材 WOの回転とヘッド 22の水平方向の移動とは、全て同期して 行われる。カッター 23がー回転する間に、素材 WOは一歯分だけ回転する。例えば、 歯数三十三の歯車 W1の場合、カッターが三十三回転すると素材 WOは一回転する
[0038] ここで、ヘッド 22の回転によるカッター 23の軌跡について、図 8Α及び図 8Βに基づ いて説明する。素材 WOに一歯だけカ卩ェする時の素材 WOの回転量を考慮して、前 記のように、素材 WOの軸線方向中央に対してヘッド 22の回転軸心 02は素材 WOの 軸線方向へ Tだけオフセットされている。そのため、カッター 23の軌跡 KO自体は、図 8Aに示すように、一端 7及び他端 8に対応する位置にぉ 、て素材 WOの軸線方向に 対して (側面視において)異なる位置となる。しかしながら、切削加工時に素材 WOが 回転されるために、切削面 K1は、図 8Bに示すように、一端 7及び他端 8において素 材 WOの軸線方向に対して (側面視にお!/、て）同じ位置となる。
[0039] 素材 WO及びカッター 23の前記のような回転運動と同期して、図 6に示すように、へ ッド 22は水平方向 Sに順次移動される。これにより、カッター 23は、所定の歯 2に対 応するインボリユート形状に沿って、素材 WOに順次切り込みを施していく。ヘッド 22 の水平方向 Sの移動を伴う切り込みが完了すると、図 7に示すように、歯車 W1の切削 加工が終了する。
[0040] 前述のような歯車 W1の切削加工方法によれば、素材 WOを回転させながら凸歯面
3及び凹歯面 4を容易かつ効率的に形成することができる。
[0041] なお、図 9に示すように、本体 9及び歯 2は、本体 9の軸線方向の一方側のみに延 設されても良い。
[0042] また、凸歯面 3及び Z又は凹歯面 4の切削加工中に、カッター 23及び素材 WOを回 転させる制御ユニット 31、 32、 51において、カッター 23及び素材 WOの回転角速度 ω 1, ω 2が適宜に調整されることが好ましい。このような調整により、カッター 23の軌 跡が微調整され得る。結果的に、凸歯面 3及び凹歯面 4の形状が微調整され得る。
[0043] また、歯車 W1は外周に歯 2を有していた力 図 10に示すように、内周に歯 2'を有 する歯車 W1 'についても、本発明は適用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 筒状または柱状の本体 (9)と、
前記本体 (9)の外周に交互に設けられた複数の凸歯面 (3)及び凹歯面 (4)と、 を備え、
前記凸歯面 (3)は、当該凸歯面 (3)の歯筋が前記本体 (9)の軸線方向に対して湾曲 するように形成されており、
前記凸歯面 (3)の歯筋の一端における接線の傾きと他端における接線の傾きとが、 前記本体 (9)の軸線方向に対して、正と負の関係にあり、
前記凹歯面 (4)の歯筋は、前記凸歯面 (3)の歯筋と同様に形成されている ことを特徴とする歯車。
[2] 筒状の本体と、
前記本体の内周に交互に設けられた複数の凸歯面及び凹歯面と、
を備え、
前記凸歯面は、当該凸歯面の歯筋が前記本体の軸線方向に対して湾曲するように 形成されており、
前記凸歯面の歯筋の一端における接線の傾きと他端における接線の傾きとが、前 記本体の軸線方向に対して、正と負の関係にあり、
前記凹歯面の歯筋は、前記凸歯面の歯筋と同様に形成されている
ことを特徴とする歯車。
[3] 前記凸歯面 (3)は、当該凸歯面 (3)の歯筋が前記本体 (9)の軸線方向に対して変曲 点を持たな 、ように形成されて 、る
ことを特徴とする請求項 1または 2に記載の歯車。
[4] 前記凸歯面 (3)は、当該凸歯面 (3)の歯筋が前記本体 (9)の軸線方向に対して円弧 状に形成されている
ことを特徴とする請求項 3に記載の歯車。
[5] 前記凸歯面 (3)の歯筋の一端と他端とは、前記本体 (9)の軸線方向に対して、互 、 に一致する位置にある
ことを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれかに記載の歯車。
[6] 請求項 1または 2に記載の歯車を切削加工する方法であって、
筒状または柱状の素材 (WO)の軸心 (Ol)に対して回転工具（22)の回転軸心 (02) が直交するように、かつ、素材 (WO)の軸線方向に対して前記回転工具（22)の回転 軸心 (02)が平行移動可能であるように、前記素材 (WO)及び前記ヘッド（22)を位置 決めする配置工程と、
前記回転工具 (22)を駆動させて素材 (WO)の切削加工を開始すると共に、前記回 転工具（22)の回転軸心 (02)を素材の軸線方向に対して平行移動させながら前記 素材 (WO)をも軸心 (Ol)に対して回転させることにより、前記凸歯面（3)及び凹歯 面 (4)を形成する切削工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
[7] 請求項 1または 2に記載の歯車を切削加工する方法であって、
筒状または柱状の素材 (WO)の軸心 (Ol)に対して回転工具（22)の回転軸心 (02) が直交するように、かつ、素材 (WO)の軸線方向に当該軸線方向中央に対して前記 回転工具（22)の回転軸心 (02)がずれるように、前記素材 (WO)及び前記ヘッド（22 )を位置決めする配置工程と、
前記回転工具 (22)を駆動させて素材 (WO)の切削加工を開始すると共に、前記素 材 (WO)をも軸心 (Ol)に対して回転させることにより、前記凸歯面 (3)及び凹歯面 (4) を形成する切削工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
[8] 前記切削工程において、前記素材 (WO)の軸心 (Ol)に対する回転角速度が制御 される
ことを特徴とする請求項 6または 7に記載の方法。
[9] 前記切削工程において、前記回転工具（22)の回転角速度が制御される
ことを特徴とする請求項 6乃至 8に記載の方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010121929A1 (de) * 2009-04-21 2010-10-28 Zf Lenksysteme Gmbh Zahnstangenlenkung
CN101890540A (zh) * 2010-07-16 2010-11-24 扬州大学 一种弧齿圆柱齿轮的加工方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI503558B (zh) * 2014-03-28 2015-10-11 Mpi Corp 用以測試覆晶型發光二極體晶粒之設備
DE102023002331B3 (de) 2023-06-09 2023-12-21 Rainer Richardt Elektrischer Marine-L-Antrieb und Verfahren zur Herstellung von Getriebekomponenten für den Marine-L-Antrieb

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11118023A (ja) * 1997-10-09 1999-04-30 Heishin Kikai Kogyo Kk 歯車および歯車ポンプ
JP2000257675A (ja) * 1999-03-08 2000-09-19 Kadowaki:Kk 遊星歯車減速機およびその製造装置
JP2002070989A (ja) * 2000-07-19 2002-03-08 Meritor Heavy Vehicle Systems Llc サーコイド形状のギヤ歯

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11118023A (ja) * 1997-10-09 1999-04-30 Heishin Kikai Kogyo Kk 歯車および歯車ポンプ
JP2000257675A (ja) * 1999-03-08 2000-09-19 Kadowaki:Kk 遊星歯車減速機およびその製造装置
JP2002070989A (ja) * 2000-07-19 2002-03-08 Meritor Heavy Vehicle Systems Llc サーコイド形状のギヤ歯

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010121929A1 (de) * 2009-04-21 2010-10-28 Zf Lenksysteme Gmbh Zahnstangenlenkung
CN101890540A (zh) * 2010-07-16 2010-11-24 扬州大学 一种弧齿圆柱齿轮的加工方法

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