JP2808282B2 - 歯車の効率を高める方法 - Google Patents
歯車の効率を高める方法Info
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- JP2808282B2 JP2808282B2 JP20356488A JP20356488A JP2808282B2 JP 2808282 B2 JP2808282 B2 JP 2808282B2 JP 20356488 A JP20356488 A JP 20356488A JP 20356488 A JP20356488 A JP 20356488A JP 2808282 B2 JP2808282 B2 JP 2808282B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、位置決め精度を特に高度に要求される精
密機械、例えばマニプレータやロボット等の精密機械に
おいて位置決め駆動系などに使用される歯車の歯面をラ
ッピングして効率を高める方法に係り、さらに云えば、
一対をなす歯車を本来の噛み合い運動の過程で歯面をラ
ッピングして歯車の摩擦損失を低減し効率を高める方法
に関する。
密機械、例えばマニプレータやロボット等の精密機械に
おいて位置決め駆動系などに使用される歯車の歯面をラ
ッピングして効率を高める方法に係り、さらに云えば、
一対をなす歯車を本来の噛み合い運動の過程で歯面をラ
ッピングして歯車の摩擦損失を低減し効率を高める方法
に関する。
従来の技術 現在、用途に応じて様々な構造、形式の歯車装置が開
発され使用されている。
発され使用されている。
歯車装置の動力損失の大部分は、歯車の歯と歯が噛み
合うときに生ずる歯面間の滑りによる摩擦損失であると
考えられ、これは歯面間の摩擦係数を小さくすることで
低減できると考えられている。即ち、歯面間の摩擦係数
を小さくすることにより高効率の歯車及び歯車装置が得
られるという訳である。
合うときに生ずる歯面間の滑りによる摩擦損失であると
考えられ、これは歯面間の摩擦係数を小さくすることで
低減できると考えられている。即ち、歯面間の摩擦係数
を小さくすることにより高効率の歯車及び歯車装置が得
られるという訳である。
そこで従来、歯車の歯面の摩擦係数を小さくし効率を
高めるための方法としては、 一対をなす歯車と歯車（噛み合う歯と歯）の中心間
距離を微妙に調製しながら運転してラッピングする方法
が行なわれている。
高めるための方法としては、 一対をなす歯車と歯車（噛み合う歯と歯）の中心間
距離を微妙に調製しながら運転してラッピングする方法
が行なわれている。
あるいは歯車の歯面をいちいち砥石等で研磨仕上げ
をして歯車単体の加工精度、仕上げ精度を高めるという
方法も実施されている。
をして歯車単体の加工精度、仕上げ精度を高めるという
方法も実施されている。
本発明が解決しようとする課題 （Ｉ） 上記に述べた歯車の中心間距離を微妙に調整
しラッピングする方法の場合は、この方法を実施するた
めに中心間距離を微妙に調整する高価なラッピング装置
が必要である。その上、ラッピング作業に多大な時間要
するという問題点がある。
しラッピングする方法の場合は、この方法を実施するた
めに中心間距離を微妙に調整する高価なラッピング装置
が必要である。その上、ラッピング作業に多大な時間要
するという問題点がある。
（II） 上記に述べた砥石等で歯面を研磨する方法の
場合は、研磨作業に高度な熟練を要する。また、１個の
歯車を完全に仕上げるためには多大な時間を必要とし、
結局大変高価なものとなってしまう。即ち、この研磨仕
上げによって通常の３級ないし４級程度の粗度の歯面を
２級以上に高めようとする大変多くの時間と高い工賃と
を必要とする。
場合は、研磨作業に高度な熟練を要する。また、１個の
歯車を完全に仕上げるためには多大な時間を必要とし、
結局大変高価なものとなってしまう。即ち、この研磨仕
上げによって通常の３級ないし４級程度の粗度の歯面を
２級以上に高めようとする大変多くの時間と高い工賃と
を必要とする。
また、この方法によっては、内歯車、それも歯数の少
ない、又はモジュールの小さい内歯車の歯面を研磨する
ことは非常に困難であり、これらの点が解決すべき課題
となっている。
ない、又はモジュールの小さい内歯車の歯面を研磨する
ことは非常に困難であり、これらの点が解決すべき課題
となっている。
（III） そこで本発明の目的は、一対をなす歯車の本
体の噛み合い運動の過程で機械的に簡単かつ容易に、し
かも迅速に歯面をラッピングして効率を高める方法を提
供することにある。
体の噛み合い運動の過程で機械的に簡単かつ容易に、し
かも迅速に歯面をラッピングして効率を高める方法を提
供することにある。
課題を解決するための手段 上記従来技術の課題を解決するための手段として、請
求項１記載の発明に係る歯車の効率を高める方法は、図
面に実施例を示したとおり、 イ） 一対をなす歯車４と5,6又は20と21が噛み合って
回転を伝達する歯車装置における少なくとも一方の歯車
5,6又は21は、可撓性を有する薄肉円筒形の支持部5a,6a
又は21aによって支持せしめ、 ロ） この一対をなす歯車４と5,6又は20と21の軸間距
離は、設計上の理想噛み合い状態の軸間距離ｌに、当該
一対をなす歯車４と5,6又は20と21において噛み合った
歯と歯を押し付けてバックラッシを解消する微小量Δｌ
及びラッピングにより研磨量ｃを加減した大きさ｛ｌ±
（Δｌ＋ｃ）｝となし、 ハ） この一対をなす歯車４と5,6又は20と21は無負荷
で回転させ、かつその潤滑油の中にコンパウンド等の研
磨材を混入してラッピングを行なうこと、 をそれぞれ特徴とする。
求項１記載の発明に係る歯車の効率を高める方法は、図
面に実施例を示したとおり、 イ） 一対をなす歯車４と5,6又は20と21が噛み合って
回転を伝達する歯車装置における少なくとも一方の歯車
5,6又は21は、可撓性を有する薄肉円筒形の支持部5a,6a
又は21aによって支持せしめ、 ロ） この一対をなす歯車４と5,6又は20と21の軸間距
離は、設計上の理想噛み合い状態の軸間距離ｌに、当該
一対をなす歯車４と5,6又は20と21において噛み合った
歯と歯を押し付けてバックラッシを解消する微小量Δｌ
及びラッピングにより研磨量ｃを加減した大きさ｛ｌ±
（Δｌ＋ｃ）｝となし、 ハ） この一対をなす歯車４と5,6又は20と21は無負荷
で回転させ、かつその潤滑油の中にコンパウンド等の研
磨材を混入してラッピングを行なうこと、 をそれぞれ特徴とする。
請求項２記載の発明も歯車の効率を高める方法に係
り、やはり図面に実施例を示したとおり、 イ） 内歯車５、６に内接して噛み合う遊星歯車4a,4b
を入力軸１の偏心軸部３で内転させ出力軸２に回転を伝
える構成の遊星歯車装置における内歯車5,6は、その歯
部5b,6bを可撓性を有する薄肉円筒形の支持部5a,6aによ
って支持せしめ、 ロ） 遊星歯車４を支持した偏心軸部３の偏心量ｅは、
設計上の理想かみ合い状態の偏心量ｌに、内歯車5,6と
遊星歯車４とにおいて噛み合った歯と歯を半径方向外向
きに押し付けてバックッシを解消する微小偏心量Δｌ及
びラッピングによる研磨量ｃを加えた大きさ｛ｌ±（Δ
ｌ＋ｃ）｝となし、 ハ） 前記遊星歯車４と内歯車5,6とを無負荷で運転
し、かつその潤滑油の中にコンパウンド等の研磨量を混
入して歯車のラッピングを行なうこと、 をそれぞれ特徴とする。
り、やはり図面に実施例を示したとおり、 イ） 内歯車５、６に内接して噛み合う遊星歯車4a,4b
を入力軸１の偏心軸部３で内転させ出力軸２に回転を伝
える構成の遊星歯車装置における内歯車5,6は、その歯
部5b,6bを可撓性を有する薄肉円筒形の支持部5a,6aによ
って支持せしめ、 ロ） 遊星歯車４を支持した偏心軸部３の偏心量ｅは、
設計上の理想かみ合い状態の偏心量ｌに、内歯車5,6と
遊星歯車４とにおいて噛み合った歯と歯を半径方向外向
きに押し付けてバックッシを解消する微小偏心量Δｌ及
びラッピングによる研磨量ｃを加えた大きさ｛ｌ±（Δ
ｌ＋ｃ）｝となし、 ハ） 前記遊星歯車４と内歯車5,6とを無負荷で運転
し、かつその潤滑油の中にコンパウンド等の研磨量を混
入して歯車のラッピングを行なうこと、 をそれぞれ特徴とする。
なお、上記請求項１又は２記載の発明の構成におい
て、歯部5b,6b又は21bを支持する薄肉円筒形の支持部5
a,6a又は21aは、これらと同様な可撓性があって、しか
もねじり剛性が大きい支持体に置き換えて実施すること
が可能である。
て、歯部5b,6b又は21bを支持する薄肉円筒形の支持部5
a,6a又は21aは、これらと同様な可撓性があって、しか
もねじり剛性が大きい支持体に置き換えて実施すること
が可能である。
作用 相互に噛み合う歯車４と5,6又は20と21は、各々の軸
間距離ないし偏心量｛ｌ±（Δｌ＋ｃ）｝における（Δ
ｌ＋ｃ）分だけ押されるから、噛み合った歯と歯を押し
付けてバックラッシが零の状態で噛み合い運動を行な
う。このとき前記（Δｌ＋ｃ）分により発生する押圧力
（予圧）は、歯車5,6又は21を支持する薄肉円筒形の支
持部5a,6a又は21aの撓みによって無理なく吸収され、歯
部及び歯形には殆ど変形を与えず、円滑な噛み合い運動
を行なわしめる。
間距離ないし偏心量｛ｌ±（Δｌ＋ｃ）｝における（Δ
ｌ＋ｃ）分だけ押されるから、噛み合った歯と歯を押し
付けてバックラッシが零の状態で噛み合い運動を行な
う。このとき前記（Δｌ＋ｃ）分により発生する押圧力
（予圧）は、歯車5,6又は21を支持する薄肉円筒形の支
持部5a,6a又は21aの撓みによって無理なく吸収され、歯
部及び歯形には殆ど変形を与えず、円滑な噛み合い運動
を行なわしめる。
したがって、歯車４と5,6又は20と21の本体の噛み合
い運動において、各々の歯と歯は潤滑油に混入された研
磨材を挟み込み、かつ前記の押圧力（予圧）によって強
くこすり合いラッピング効果を奏する。しかもこのラッ
ピング効果は、歯車の歯面において噛み合い接触する重
要部分に限って効率的に行なわれ、短時間で高いラッピ
ングが実行される。その結果通常級の歯車でもその歯面
粗度を１級あるいは０級程度にまで仕上げることができ
る。
い運動において、各々の歯と歯は潤滑油に混入された研
磨材を挟み込み、かつ前記の押圧力（予圧）によって強
くこすり合いラッピング効果を奏する。しかもこのラッ
ピング効果は、歯車の歯面において噛み合い接触する重
要部分に限って効率的に行なわれ、短時間で高いラッピ
ングが実行される。その結果通常級の歯車でもその歯面
粗度を１級あるいは０級程度にまで仕上げることができ
る。
実 施 例 次に、図示した本発明の実施例を説明する。
まず第１図は、マニプレータやロボット等の位置決め
駆動系に使用するため大減速比の減速機として開発され
た遊星歯車装置例えば特開平１−275960号公報に記載さ
れたものであり、この装置の構成により本発明の方法が
実施される。
駆動系に使用するため大減速比の減速機として開発され
た遊星歯車装置例えば特開平１−275960号公報に記載さ
れたものであり、この装置の構成により本発明の方法が
実施される。
そこでまずこの遊星歯車装置の構成を説明するに、入
力軸１と出力軸２とは同一の中心線上で対向配置され、
入力軸１はブラケット８にボール軸受９で回転自在に支
持されている。出力軸２は、円筒形のケーシング10にボ
ール軸受11で回転自在に支持されている。入力軸１の内
端部に、ブラケット12,12を介してクランク形状の偏心
軸部３が一体に設けられている。同ブラケット12には偏
心軸部３とおよそ180゜反対側の位置にバランスウエイ
ト13が設置され、遊星歯車４の円滑な旋回（公転）運動
を可能ならしめている。偏心軸部３の右端部は、入力軸
１と同一の中心線をもつ位置にブラケット12から突設せ
しめた支軸14を、出力軸２の内端部に設置したボール軸
受15で回転自在に支持せしめ、もって偏心軸３は実質両
端支持の構成とされている。
力軸１と出力軸２とは同一の中心線上で対向配置され、
入力軸１はブラケット８にボール軸受９で回転自在に支
持されている。出力軸２は、円筒形のケーシング10にボ
ール軸受11で回転自在に支持されている。入力軸１の内
端部に、ブラケット12,12を介してクランク形状の偏心
軸部３が一体に設けられている。同ブラケット12には偏
心軸部３とおよそ180゜反対側の位置にバランスウエイ
ト13が設置され、遊星歯車４の円滑な旋回（公転）運動
を可能ならしめている。偏心軸部３の右端部は、入力軸
１と同一の中心線をもつ位置にブラケット12から突設せ
しめた支軸14を、出力軸２の内端部に設置したボール軸
受15で回転自在に支持せしめ、もって偏心軸３は実質両
端支持の構成とされている。
偏心軸部３の偏心量ｅは、歯車の設計上の理想かみ合
い状態を実現する軸間距離ｌに、内歯車5,6と遊星歯車4
a,4bとが噛み合い各々の歯と歯を半径方向外向きに押し
付けてバックラッシを零にするだけの押圧力を発生させ
る微小偏心量Δｌ及びラッピングによる研磨量ｃを加え
て大きさ（ｅ＝ｌ＋Δｌ＋ｃ）に構成されている。ちな
みに、前記微小偏心量Δｌは、相互に噛合う二つの歯車
4aと５、4aと６それぞれの歯の歯厚のバラツキの最大値
の半径方向の換算値（転位量の係数）の最大値Δl1a、
Δl1bと、噛み合った歯と歯に最低限度の押圧力（予
圧）を与えるための値Δl2（Δl2＞０）とを加えた大き
さ（Δｌ＝（Δl1a＋Δl1b）＋Δl2）とし、実際のΔｌ
は歯（歯形）の精度と後述する薄肉円筒形の支持部5a,6
aの可撓性とに基いて決めている。それの具体的数値で
示すと、固定の太陽内歯車５の歯数Z5が51で、出力側の
被回転内歯車６の歯数Z6が50、遊星歯車４における入力
側歯部4aの歯数Zaが34、出力側歯部4bの歯数Zbを33と
し、各々のモジュールが１で、入力軸１と出力軸２の間
の減速比Ｎは、 Ｎ＝１−（Z5×Za/Zd×Z6）＝1/100 を得る仕様の遊星歯車装置において、偏心軸３の偏心量
ｅを構成するｌ値は8.5mmとした。また、Δｌ値に関し
ては、実際に対象となった歯車4a、4bと５、６の歯厚の
バラツキを実測し、それを転位量に置き換えてみたとこ
ろ、転位量の係数として±0.0.1〜0.02が得られた。前
記の係数は二つの歯車4aと５、及び4bと６のそれぞれに
共通すると考えて、Δl1＝Δl1a＋Δl1b＝（±0.01〜0.
02）×２＝±0.02〜0.04と設定した。これにΔl2値とし
て0.02程度を見込んだ結果、Δｌ値は、Δｌ＝Δl1＋Δ
l2＝（±0.02〜0.04）＋0.02の式から、0.06mm（要する
に、0.04〜0.06mmの範囲であれば好適であると考えられ
る。）と決定した。また、研磨量ｃは数ミクロンの範囲
であるから、結局偏心量ｅは、ｅ＝ｌ＋Δｌ＋ｃ＝8.5
＋0.06の式からｅ＝8.56mmぐらいの大きさとした。
い状態を実現する軸間距離ｌに、内歯車5,6と遊星歯車4
a,4bとが噛み合い各々の歯と歯を半径方向外向きに押し
付けてバックラッシを零にするだけの押圧力を発生させ
る微小偏心量Δｌ及びラッピングによる研磨量ｃを加え
て大きさ（ｅ＝ｌ＋Δｌ＋ｃ）に構成されている。ちな
みに、前記微小偏心量Δｌは、相互に噛合う二つの歯車
4aと５、4aと６それぞれの歯の歯厚のバラツキの最大値
の半径方向の換算値（転位量の係数）の最大値Δl1a、
Δl1bと、噛み合った歯と歯に最低限度の押圧力（予
圧）を与えるための値Δl2（Δl2＞０）とを加えた大き
さ（Δｌ＝（Δl1a＋Δl1b）＋Δl2）とし、実際のΔｌ
は歯（歯形）の精度と後述する薄肉円筒形の支持部5a,6
aの可撓性とに基いて決めている。それの具体的数値で
示すと、固定の太陽内歯車５の歯数Z5が51で、出力側の
被回転内歯車６の歯数Z6が50、遊星歯車４における入力
側歯部4aの歯数Zaが34、出力側歯部4bの歯数Zbを33と
し、各々のモジュールが１で、入力軸１と出力軸２の間
の減速比Ｎは、 Ｎ＝１−（Z5×Za/Zd×Z6）＝1/100 を得る仕様の遊星歯車装置において、偏心軸３の偏心量
ｅを構成するｌ値は8.5mmとした。また、Δｌ値に関し
ては、実際に対象となった歯車4a、4bと５、６の歯厚の
バラツキを実測し、それを転位量に置き換えてみたとこ
ろ、転位量の係数として±0.0.1〜0.02が得られた。前
記の係数は二つの歯車4aと５、及び4bと６のそれぞれに
共通すると考えて、Δl1＝Δl1a＋Δl1b＝（±0.01〜0.
02）×２＝±0.02〜0.04と設定した。これにΔl2値とし
て0.02程度を見込んだ結果、Δｌ値は、Δｌ＝Δl1＋Δ
l2＝（±0.02〜0.04）＋0.02の式から、0.06mm（要する
に、0.04〜0.06mmの範囲であれば好適であると考えられ
る。）と決定した。また、研磨量ｃは数ミクロンの範囲
であるから、結局偏心量ｅは、ｅ＝ｌ＋Δｌ＋ｃ＝8.5
＋0.06の式からｅ＝8.56mmぐらいの大きさとした。
上記偏心軸部３にボール軸受16を介して回転自在に設
置した遊星歯車４は、１個の円筒体の外周面の左右両側
に入力側歯部（歯車）4aと出力側歯部（歯車）4bとを各
々独立に形成したもので、左方の入力側歯部4aは固定の
太陽内歯車５と噛み合わされている。この太陽内歯車５
の歯部5bは十分剛性の大きい厚肉リング構成に形成し、
該歯部5bは適度な可撓性を有する薄肉円筒形の支持部5a
で支持され入力軸１と同心円配置でブラケット８に取付
け固定されている。
置した遊星歯車４は、１個の円筒体の外周面の左右両側
に入力側歯部（歯車）4aと出力側歯部（歯車）4bとを各
々独立に形成したもので、左方の入力側歯部4aは固定の
太陽内歯車５と噛み合わされている。この太陽内歯車５
の歯部5bは十分剛性の大きい厚肉リング構成に形成し、
該歯部5bは適度な可撓性を有する薄肉円筒形の支持部5a
で支持され入力軸１と同心円配置でブラケット８に取付
け固定されている。
また、遊星歯車４における右方の出力側歯部4bは、出
力軸２と一体に構成した被回転内歯車６と噛み合わされ
ている。この被回転内歯車６の歯部6bと十分剛性の大き
い厚肉リング構造に形成し、該歯部6bは適度な可撓性を
有する薄肉円筒形の支持部6aで支持され出力軸２の内端
部に取付け固定されている。
力軸２と一体に構成した被回転内歯車６と噛み合わされ
ている。この被回転内歯車６の歯部6bと十分剛性の大き
い厚肉リング構造に形成し、該歯部6bは適度な可撓性を
有する薄肉円筒形の支持部6aで支持され出力軸２の内端
部に取付け固定されている。
したがって、偏心軸３により内歯車5,6と噛み合いつ
つ内転される遊星歯車4a,4bは、偏心軸３の偏心量ｅに
おける微小偏心量Δｌ＝0.06mmと研磨量ｃの分だけ大き
な半径で公転される。このため双方の噛み合った歯と歯
は半径方向外向きに押され、第２図に示したようにバッ
クラッシが零の状態で噛み合い運動する。このとき内歯
車5,6と遊星歯車4a,4bとの間に発生する半径方向外向き
の押圧力（予圧）は、内歯車5,6の薄肉円筒形を支持部5
a,6aが順次撓んで無理なく吸収するので、前記噛み合い
運動の円滑性が保全される。
つ内転される遊星歯車4a,4bは、偏心軸３の偏心量ｅに
おける微小偏心量Δｌ＝0.06mmと研磨量ｃの分だけ大き
な半径で公転される。このため双方の噛み合った歯と歯
は半径方向外向きに押され、第２図に示したようにバッ
クラッシが零の状態で噛み合い運動する。このとき内歯
車5,6と遊星歯車4a,4bとの間に発生する半径方向外向き
の押圧力（予圧）は、内歯車5,6の薄肉円筒形を支持部5
a,6aが順次撓んで無理なく吸収するので、前記噛み合い
運動の円滑性が保全される。
そこで、この遊星歯車装置の初期無負荷運転時に、潤
滑湯の中へコンパウンド等の研磨材を混入したものを使
用して運転すると、バックラッシが零の噛み合い運動を
する内歯車5,6と遊星歯車4a,4bの対においては、各々の
歯と歯の間に潤滑油中の研磨材を噛み込み、かつ前記押
圧力（予圧力）に基いて強くこすり合いラッピング効果
が奏される。その結果、短時間の運転によって歯面の精
度が大きく高められ、摩擦係数が小さくなる。ちなみ
に、潤滑油中にメッシュ2000番のコンパウンドを混入し
て約１時間の運転を行なったところ、およそ１級弱の粗
度の歯面が得られ、高効率の歯車装置となった。
滑湯の中へコンパウンド等の研磨材を混入したものを使
用して運転すると、バックラッシが零の噛み合い運動を
する内歯車5,6と遊星歯車4a,4bの対においては、各々の
歯と歯の間に潤滑油中の研磨材を噛み込み、かつ前記押
圧力（予圧力）に基いて強くこすり合いラッピング効果
が奏される。その結果、短時間の運転によって歯面の精
度が大きく高められ、摩擦係数が小さくなる。ちなみ
に、潤滑油中にメッシュ2000番のコンパウンドを混入し
て約１時間の運転を行なったところ、およそ１級弱の粗
度の歯面が得られ、高効率の歯車装置となった。
したがって、初期運転の終了後、潤滑油を研磨材を含
まないものに入れ替えて本来の負荷運転に切り換える
と、そのまま摩擦係数（摩擦損失＝動力損失）が小さ
く、高効率の遊星歯車装置として働くのである。
まないものに入れ替えて本来の負荷運転に切り換える
と、そのまま摩擦係数（摩擦損失＝動力損失）が小さ
く、高効率の遊星歯車装置として働くのである。
もっとも、第１図の遊星歯車装置は、内歯車5,6につ
いて、特に歯数が少なく、モジュールの小さい歯車の効
率を高める一つの実施例を示したものにすぎず、このよ
うに歯車装置に完成された構成においてのみ本発明の方
法が実施されるとは限らなり。
いて、特に歯数が少なく、モジュールの小さい歯車の効
率を高める一つの実施例を示したものにすぎず、このよ
うに歯車装置に完成された構成においてのみ本発明の方
法が実施されるとは限らなり。
例えば薄肉円筒形の支持部5a,6aと内歯車5,6とは着脱
が自在の関係となし、また、遊星歯車４も偏心軸部３に
対して着脱が容易な構成とし、もって本発明の方法で内
歯車5,6又は遊星歯車4a,4bの効率を高めるための加工専
用装置として実施することも可能である。
が自在の関係となし、また、遊星歯車４も偏心軸部３に
対して着脱が容易な構成とし、もって本発明の方法で内
歯車5,6又は遊星歯車4a,4bの効率を高めるための加工専
用装置として実施することも可能である。
第２の実施例 第３図は、この発明の方法を実施する外歯車装置の例
を示したものであって、一対をなす歯車20と21は、平行
な軸22と23に取付けて噛み合わされている。そして、一
方（又は双方でも可）の歯車21は、十分に剛な厚肉リン
グ構造の歯部21bの外周面に歯を形成し、その歯部21bは
可撓性を有する薄肉円筒形の支持部21aによって支持さ
れディスク部21cに取付けられている。ディスク部21cは
軸23に取付け固定されている。
を示したものであって、一対をなす歯車20と21は、平行
な軸22と23に取付けて噛み合わされている。そして、一
方（又は双方でも可）の歯車21は、十分に剛な厚肉リン
グ構造の歯部21bの外周面に歯を形成し、その歯部21bは
可撓性を有する薄肉円筒形の支持部21aによって支持さ
れディスク部21cに取付けられている。ディスク部21cは
軸23に取付け固定されている。
平行な歯車軸22と23の軸間距離は、設計上の理想噛み
合い状態の軸間距離ｌから、一対の歯車20と21が噛み合
った歯と歯を押し付け合ってバックラッシを解消する微
小量Δｌ及びラッピングによる研磨量ｃを差し引いた
｛ｌ−（Δｌ＋ｃ）｝の大きさとされている。
合い状態の軸間距離ｌから、一対の歯車20と21が噛み合
った歯と歯を押し付け合ってバックラッシを解消する微
小量Δｌ及びラッピングによる研磨量ｃを差し引いた
｛ｌ−（Δｌ＋ｃ）｝の大きさとされている。
したがって、一対の歯車20と21は、前記微小量Δｌ及
び研磨量ｃの分の予圧を発生して歯と歯が押し付けられ
たバックラッシが零の噛み合い状態を実現する。そし
て、前記予圧は、歯車21の薄肉円筒形の支持部21aが順
次撓んで無理なく吸収し、噛み合い運動の円滑が保全さ
れる。
び研磨量ｃの分の予圧を発生して歯と歯が押し付けられ
たバックラッシが零の噛み合い状態を実現する。そし
て、前記予圧は、歯車21の薄肉円筒形の支持部21aが順
次撓んで無理なく吸収し、噛み合い運動の円滑が保全さ
れる。
したがって、この外歯車装置の初期無負荷運転時にコ
ンパウンド等の研磨材を混入した潤滑油を使用すると、
バックラッシが零の噛み合い運動をする歯車20と21の歯
と歯の間に潤滑油中の研磨材を噛み込み、かつ前記押圧
力（予圧力）に基づいてこすり合いラッピング効果が奏
される。その結果、短時間の運転によって歯面の粗度が
大きく高められ、摩擦係数が小さくなる。
ンパウンド等の研磨材を混入した潤滑油を使用すると、
バックラッシが零の噛み合い運動をする歯車20と21の歯
と歯の間に潤滑油中の研磨材を噛み込み、かつ前記押圧
力（予圧力）に基づいてこすり合いラッピング効果が奏
される。その結果、短時間の運転によって歯面の粗度が
大きく高められ、摩擦係数が小さくなる。
したがって、その後潤滑油を研磨材を含まないものに
代えてそのまま本来の負荷運転に切り換えると、摩擦係
数が小さく高効率の外歯車装置として働くのである。
代えてそのまま本来の負荷運転に切り換えると、摩擦係
数が小さく高効率の外歯車装置として働くのである。
なお、本実施例の場合にも、歯車21は支持部21aと着
脱自在な関係となし、もって本発明の方法で歯車21の効
率を高めるための加工専用装置として実施することもで
きる。
脱自在な関係となし、もって本発明の方法で歯車21の効
率を高めるための加工専用装置として実施することもで
きる。
その他の実施例 上記の各実施例では、薄肉円筒形の支持部5a,6a又は2
1aを順次撓ませて予圧を逃げる構成とされているが、こ
れは薄肉円筒が直径方向には撓み易く、回転ねじりに対
する剛性が大きいという特性に着眼したがための構成で
ある。
1aを順次撓ませて予圧を逃げる構成とされているが、こ
れは薄肉円筒が直径方向には撓み易く、回転ねじりに対
する剛性が大きいという特性に着眼したがための構成で
ある。
したがって、薄肉円筒と同様に直径方向には撓み易
く、回転ねじりに対する剛性が大きい構造であれば、例
えば円周方向に等配し、かつ軸と平行に配置された多数
の棒状体の集合から成る支持腕、又はこうした支持腕を
リング体で円周方向に補剛した篭形構成の支持体で実施
することも可能である。
く、回転ねじりに対する剛性が大きい構造であれば、例
えば円周方向に等配し、かつ軸と平行に配置された多数
の棒状体の集合から成る支持腕、又はこうした支持腕を
リング体で円周方向に補剛した篭形構成の支持体で実施
することも可能である。
本発明が奏する効果 以上に実施例と伴せて詳述したとおりであって、この
発明に係る歯車の効率を高める方法は、歯車装置の本来
的な運転を通じて歯面のラッピングを簡単に能率良く短
時間に安価に行なうことができ、高効率の歯車あるいは
歯車装置を提供することができる。したがって、例えば
マニプレータやロボット等の高精度の位置決めが要求さ
れる機構に十分に満足できる歯車を安価に提供すること
ができるのである。
発明に係る歯車の効率を高める方法は、歯車装置の本来
的な運転を通じて歯面のラッピングを簡単に能率良く短
時間に安価に行なうことができ、高効率の歯車あるいは
歯車装置を提供することができる。したがって、例えば
マニプレータやロボット等の高精度の位置決めが要求さ
れる機構に十分に満足できる歯車を安価に提供すること
ができるのである。
第１図はこの発明の方法が実施される遊星歯車装置を示
した断面図、第２図は歯と歯がバックラッシ零の理想噛
み合い状態であることを拡大して示した説明図、第３図
はこの発明の方法が実施される別の歯車装置を示した正
面図である。 １……入力軸、２……出力軸、３……偏心軸 ４……遊星歯車、4a……入力側歯部 4b……出力側歯部、５……固定の太陽内歯車 ６……被回転内歯車、5a,6a……薄肉円筒部 20,21……歯車、21a……薄肉円筒部 22,23……軸
した断面図、第２図は歯と歯がバックラッシ零の理想噛
み合い状態であることを拡大して示した説明図、第３図
はこの発明の方法が実施される別の歯車装置を示した正
面図である。 １……入力軸、２……出力軸、３……偏心軸 ４……遊星歯車、4a……入力側歯部 4b……出力側歯部、５……固定の太陽内歯車 ６……被回転内歯車、5a,6a……薄肉円筒部 20,21……歯車、21a……薄肉円筒部 22,23……軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大沼 伸人 神奈川県横浜市港北区新吉田4415―２ 株式会社東京アールアンドデー開発研究 所内 (56)参考文献 特開 昭61−88072（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−99124（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−275960（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−166087（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−54416（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−50370（ＪＰ，Ｕ) 特許125178（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭45−14442（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16H 55/18 B23F 19/02,19/04
Claims (2)
- 【請求項１】イ） 一対をなす歯車が噛み合って回転を
伝達する歯車装置における少なくとも一方の歯車は、可
撓性を有する薄肉円筒形の支持部によって支持せしめ、 ロ） この一対をなす歯車の軸間距離は、設計上の理想
噛み合い状態の軸間距離に、当該一対をなす歯車におい
て噛み合った歯と歯を押し付けてバックラッシを解消す
る微小量及び研磨量を加減した大きさとなし、 ハ） この一対をなす歯車を無負荷で回転させ、かつそ
の潤滑油の中にコンパウンド等の研磨材を混入して歯面
のラッピングを行なうこと、 をそれぞれ特徴とする歯車の効率を高める方法。 - 【請求項２】イ） 内歯車に内接して噛み合う遊星歯車
を入力軸の偏心軸部で内転させ出力軸に回転を伝える構
成の遊星歯車装置における内歯車は、その歯部を可撓性
を有する薄肉円筒形の支持部によって支持せしめ、 ロ） 遊星歯車を支持した偏心軸部の偏心量は、設計上
の理想噛み合い状態の偏心量に、内歯車と遊星歯車とに
おいて噛み合った歯と歯を半径方向外向きに押し付けて
バックラッシを解消する微小偏心量及び研磨量を加えた
大きさとなし、 ハ） 前記遊星歯車と無歯車とを向負荷で運転し、かつ
その潤滑油の中にコンパウンド等の研磨材を混入して歯
面のラッピングを行なうこと、 をそれぞれ特徴とする歯車の効率を高める方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20356488A JP2808282B2 (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | 歯車の効率を高める方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20356488A JP2808282B2 (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | 歯車の効率を高める方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0257755A JPH0257755A (ja) | 1990-02-27 |
| JP2808282B2 true JP2808282B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=16476223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20356488A Expired - Lifetime JP2808282B2 (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | 歯車の効率を高める方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2808282B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3419698B2 (ja) * | 1998-12-21 | 2003-06-23 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 小バックラッシ遊星歯車装置 |
| JP2016068184A (ja) | 2014-09-29 | 2016-05-09 | トヨタ自動車株式会社 | ラッピング加工装置及びラッピング加工方法 |
| CN216519474U (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-13 | 温岭市福荣齿轮有限公司 | 一种高强度锥齿轴承 |
-
1988
- 1988-08-16 JP JP20356488A patent/JP2808282B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0257755A (ja) | 1990-02-27 |
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