(57)【要約】【課題】歯車の運転中に振動や騒音を発生しない歯車の開発、とバッククラッシの排除【解決手段】歯車は製作時の誤差によって、歯車装置の運転中に起こる振動・騒音を吸収する為にバッククラッシが必要である、本発明は歯車製作を簡素化するためにバッククラッシを排除する事をテーマーに、歯車の形状を変え、回転駆動力の新しい伝達方法を発明した。【選択図】    図１
2005069242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本発明に依る歯車装置の回転駆動力を伝達する基本は接触に基く滑りである。
従来の歯車装置における回転駆動力の伝達は、同じ形状の歯車の噛合いと滑りの組合せである。この噛合いの時に、歯車の製作誤差が原因で起こる振動・騒音を吸収する為にバッククラッシが必要である。
本発明では回転駆動力の伝達は滑りであるから、噛合いによる力の競合は発生しないので、バッククラッシ不要を特徴とした歯車装置。
【請求項２】
本発明に依る平行軸を使用した歯車円形板の組合せは、回転駆動力を伝達する歯車円形板の外周に切込状の歯形を加工し、回転駆動力を受ける歯車円形板に設けた円筒凸起状の歯型と係合して回転駆動力を伝達する。
従来の歯車装置と歯の形状と回転駆動力の伝達方法の異なる歯車装置。
【請求項３】
本発明に依る交差軸を使用する歯車円形板の組合せは、回転駆動力を授受する双方の歯車円形板の外周に切込状に歯形を加工し、中心軸の交差角度を自由に設定して、双方の切込歯形の直接接触を基本とした滑り係合によって、回転駆動力を伝達する事を特徴とした歯車装置。
【請求項４】
本発明に依る歯車装置は、歯車円形板の構造的な特徴と、回転駆動力の伝達方法の特徴に基づき、一般の歯車と区別して「バッククラッシ不要の重ね歯車」と呼称する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は歯車装置の構造、歯形の製作、回転駆動力の伝達方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
歯車は多くの特徴がある。
歯の大きさを変えることにより、広い範囲の動力の伝達が出来る。
回転や角度を確実に伝達できる。
歯車の歯数を変えて回転比を自由・確実に変えられる。
平行軸・交差軸・食い違い軸などいろいろな軸の相対位置に使用できる。
回転運動から直線運動への変換、その逆も出来る。
【０００３】
前項で示した特徴を満足する為の歯車の種類は、多種多様である。
前項の要求を満足する歯車の歯形製作は精密である事が求められる。
【０００４】
歯車は製作時の誤差が原因で振動・騒音が発生する、発生した振動・騒音を吸収する為に歯車の歯面間の遊び・隙間を設ける、これがバッククラッシである。
【０００５】
バッククラッシを作る方法は、
中心距離を離す方法
歯厚を修正せずに、中心距離を離して歯面に適度のバッククラッシを作る。
２）歯切り時の切込を深くする方法
歯車製作時に切込を深くして歯厚を減少させる方法である。所定の中心距離に歯車を組立てれば、適度のバッククラッシが得られる。
【０００６】
すぐ歯かさ歯車は、背円すい上に想定される相当平歯車を用いて、平歯車と同じ考え方で噛合い率が求められる。まがり歯かさ歯車は、歯がねじれているために、相当平歯車より求めた正面噛合い率に重なり噛合い率を加算する。
従来の歯車では、噛合い率が回転駆動力伝達の最も重要な要因として注目された。
【０００７】
通常の歯車の外周には多数枚の歯が付与されているが，噛合い部分で実際に噛合っているのは数枚の歯数である。
噛合いは力の競合であり、歯車装置に振動、騒音、強度、回転むら等の悪影響を及ぼす要因である。
【０００８】
噛合っている歯車の歯面は、ピッチ点以外では滑りながら回転駆動力を伝達する。
この滑りの状態を表現するのが滑り率である。滑りでは騒音・振動は発生しない。
【０００９】
インボリュート歯車では、噛合いピッチ点以外は総て滑り接触である。その滑り率はピッチから遠ざかるにつれて大きくなる。
インボリュート歯形は、噛合い率を大きくすると滑り率が悪くなる傾向にある。
【００１０】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明は歯車装置で発生する振動・騒音の発生原因を排除する。
歯形製作を簡素化し、単純で機能の高い歯車装置を提供する事を目的とする。
【００１１】
【課題を解決する為の手段】
本発明に依る歯車は、歯形と係合の機能により振動・騒音を発生しない構造とする。
振動・騒音を発生しないからこれを吸収する為のバッククラッシは不用である。
【００１２】
バッククラッシが不用だから歯車製作の単純化・簡素化が出来る。
新しい歯車を使用した、新しい回転駆動力の伝達方法を提供する。
【００１３】
平行軸使用の歯車装置の、一方の歯車円形板の外周には、相当数の切込歯形を加工する。
もう一方の歯車円形板の盤面に、同じく相当数の円筒凸起状の歯型を設ける。
双方の歯車円形板の、切込歯と凸起歯の係合によって平歯車と同様の働きをする。
【００１４】
平行軸を使用する歯車装置では、駆動側の歯車円形板の回転によって外周の切込歯は、伝達を受ける歯車円形板の凸起歯と接触し、回転しながら凸起歯を押す。凸起歯は押されて後退しＰ点（ピッチ点）を通過する。
Ｐ点を過ぎて凸起歯は切込歯から離れていく。この係合は接触と滑りである。
【００１５】
回転は連続的に続くから、一組の係合が終了する前に次の係合が始まっている。
【００１６】
本発明の切込歯と凸起歯の係合は滑りである、滑りは接触で始まる。
本発明の係合に噛合いはない。依って力の競合による振動・騒音は発生しない。
【００１７】
回転駆動力を伝達する歯車円形板の切込歯は、直径と分角で歯数を決める。
歯車円形板の外周に、平板状に歯形を切込加工する。
【００１８】
回転駆動力を受ける歯車円形板の凸起歯の数は、切込歯の歯数と折り合って決める。
凸起歯の直径はオーバピンの直径を求める線図で求められる。
凸起歯の厚さは切込歯の厚さ以上とし、歯車円形板にはボルトで固定し、頂部には切込歯との係合外れ防止用プレートを装着する。
切込歯の厚さ、凸起歯の高さは、歯車円形板の厚さと共に装置の強度の基となる。
【００１９】
かさ歯車に代表される、交差軸を使用する歯車装置の、双方の歯車円形板の外周に、相当数の歯型を切込加工する。
回転軸に角度を持つ歯車装置では、双方の切込歯の直接係合で目的を達成できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は平行軸を使用した歯車円形板の係合平面図です。
ニ枚の歯車円形板１００・２００に設けた切込歯１１０と凸起歯２１０の係合で回転駆動力を伝達する手段は滑りである、接触を基本とした滑りである、滑りは接触から始まる。
滑りでは力の競合は起こらない。
歯車製作の誤差が原因で装置の運転中に発生する騒音・振動は、力の競合が無ければ発生しない、運転中に騒音・振動の弊害が無ければバッククラッシの必要は無い。
本発明は、バッククラッシを排除して歯車製作を単純・簡素化する事をテーマとした。
図２は、平行軸を使用した歯車装置の、切込歯と凸起歯の係合動作説明図です。歯車装置の動作は
原動機３００の回転駆動力を伝達する歯車円形板１００の外周の切込歯１１０は、駆動軸１０５を中心に移動して、歯車円形板２００の凸起歯２１０と接触してこれを押す、凸起歯２１０は押されてＰ点の方向に移動をする。
切込歯１１０と凸起歯２１０の接点はＰ点に達し、駆動回転力を最大に伝達する。
Ｐ点を過ぎると切込歯１１０と凸起歯２１０は離れて行く。
駆動回転の伝達は連続して行われるから、次ぎの係合が始まっている。
本図では、二枚の歯車円形板の直径Ｌを仮に同じとした。
本図では、歯車の取りつけ∠を仮に３０度とした。
図３図４は、平行軸を使用した歯車装置の、切込歯と凸起歯の断面図です。
図５は、平行軸を使用した歯車装置の、切込歯と凸起歯の係合断面図です。
図６は、交差軸を使用した歯車装置の、係合平面図です。
駆動軸で原動機の回転駆動力を伝達された歯車円形板１００は、平面的に回転して回転駆動力を∠９０度軸交差して立体方向に回転する歯車円形板２００に伝達する。
本発明の交差軸を使用した歯車装置も滑り駆動ある。
交差軸の場合も噛合い駆動をしなければ力の競合は起こらない。
力の競合が起こらなければ交差軸を使用した歯車装置も、バッククラッシの必要は無い。
図７は、交差軸を使用した歯車装置の、係合断面図です。
本図では交差軸の角度が∠９０度を表現しているが、交差角度は自由に設定して目的を達成する事が出来る。
付記、本発明の歯車の製作では、従来の様な製作専用機械を必要としない、円形板を含む切込歯凸起歯は、総てレーザー加工機で製作が出来る。
本発明の重ね歯車は、表裏を活用して、多数の歯車と連動が出来る、新しいタイプの歯車である。
本発明にでは大きな直径の歯車の製作が容易だから、歯車の使用拡大が図られる。
バッククラッシを必要としない歯車の製作は、従来の歯車製作と比較すると、極めて単純である、
歯数の設定は、双方歯車円形板の大きさを基に、折り合いで決める事が出来る。
【発明の効果】
本発明に依る歯車の構造と、新しい回転駆動力の伝達方法に依って、歯車製作時の誤差を原因とする、運転中の振動騒音等を吸収するバッククラッシが不要となる。
バッククラッシの排除で煩雑な歯車製作が簡素化され、通常の加工機械で安く生産が出来る。
力の競合が無ければ歯車装置の寿命が長く、経済効果も大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】平行軸を使用した歯車装置の係合平面図。
【図２】平行軸を使用した歯車円形板の動作説明図
【図３】平行軸を使用した歯車円形版の切込歯の断面図
【図４】平行軸を使用した歯車円形板の凸起歯の断面図
【図５】平行軸を使用した切込歯と凸起歯の係合断面図
【図６】交差軸を使用した歯車装置の係合平面図
【図７】交差軸を使用した歯車装置の係合断面図
【符号の説明】
１００            回転駆動力伝達側歯車円形板
１０５            １００の中心駆動軸
１１０            １００の切込歯
１１１            １１０と２１０の接触面
１１２            １１０の切込溝底
１１３            １１０の歯頂点
１１４            １１０の歯厚
２００            回転駆動力受動側歯車円形板
２０５            ２００の中心回転軸
２１０            ２００の円筒凸起歯
２１１            ２１０の直径
２１２            ２１０の凸起厚
２１３            ２１０の切込歯との接触面
２１４            外れ防止プレート
２１５            凸起歯の取りつけボルト
３００            原動機
４００            回転機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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