JPH0854050A - ギヤ及びギヤ製造方法 - Google Patents
ギヤ及びギヤ製造方法Info
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- JPH0854050A JPH0854050A JP7002622A JP262295A JPH0854050A JP H0854050 A JPH0854050 A JP H0854050A JP 7002622 A JP7002622 A JP 7002622A JP 262295 A JP262295 A JP 262295A JP H0854050 A JPH0854050 A JP H0854050A
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- elliptical
- axis
- teeth
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- 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
- F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
- F16H35/02—Gearings or mechanisms with other special functional features for conveying rotary motion with cyclically varying velocity ratio
-
- 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
- F16H55/084—Non-circular rigid toothed member, e.g. elliptic gear
-
- 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
- F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
- F16H2035/003—Gearings comprising pulleys or toothed members of non-circular shape, e.g. elliptical gears
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 真の楕円形状に対して膨らみ部分を持たせた
異形楕円形状からギヤを形成することにより、ゆるみの
ない噛合が得られる楕円ギヤを得る。 【構成】 複数個の突出歯を有するギヤ本体を備えるギ
ヤにおいて、異形楕円ピッチ形状22Aを有し、この異
形楕円ピッチ形状22Aが、互いに直交する長軸12A
及び短軸14Aと、長軸12Aと短軸14Aとの間の周
縁領域で、同一の長軸12A及び短軸14Aを有する真
の楕円形状24の輪郭から外方に突出する膨らみ部分2
6とを有するブランクに対してギヤ歯を切削加工する。
異形楕円形状からギヤを形成することにより、ゆるみの
ない噛合が得られる楕円ギヤを得る。 【構成】 複数個の突出歯を有するギヤ本体を備えるギ
ヤにおいて、異形楕円ピッチ形状22Aを有し、この異
形楕円ピッチ形状22Aが、互いに直交する長軸12A
及び短軸14Aと、長軸12Aと短軸14Aとの間の周
縁領域で、同一の長軸12A及び短軸14Aを有する真
の楕円形状24の輪郭から外方に突出する膨らみ部分2
6とを有するブランクに対してギヤ歯を切削加工する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、対をなして互いに噛合
する異形楕円ギヤ、及びこの異形楕円ギヤを製造する方
法に関するものである。
する異形楕円ギヤ、及びこの異形楕円ギヤを製造する方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】楕円ギヤを対にして噛合させるものは、
例えば、フローメーターのような装置に使用される。こ
のような楕円ギヤは、互いに異なる長軸寸法と短軸寸法
とを有し、互いに噛合して各ギヤが楕円ギヤ中心の周り
に回転する。回転中に連続的に噛合するギヤにおいて
は、ギヤの長軸が互いに直交する位置を90°毎に通過
する。例えば、初期位置では対のうちの一方の第1ギヤ
の長軸が2個のギヤの中心を結ぶラインにし、対のうち
の他方の第2ギヤの長軸が中心ラインに直交する。ギヤ
が90°回転したとき、第2ギヤの長軸は中心ラインに
一致し、第1ギヤの長軸が中心ラインに直交する。
例えば、フローメーターのような装置に使用される。こ
のような楕円ギヤは、互いに異なる長軸寸法と短軸寸法
とを有し、互いに噛合して各ギヤが楕円ギヤ中心の周り
に回転する。回転中に連続的に噛合するギヤにおいて
は、ギヤの長軸が互いに直交する位置を90°毎に通過
する。例えば、初期位置では対のうちの一方の第1ギヤ
の長軸が2個のギヤの中心を結ぶラインにし、対のうち
の他方の第2ギヤの長軸が中心ラインに直交する。ギヤ
が90°回転したとき、第2ギヤの長軸は中心ラインに
一致し、第1ギヤの長軸が中心ラインに直交する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、1対の真の楕
円ギヤは、初期0°位置にあるときには具合よく(ぴっ
たりと)噛合するが、この初期位置の向きから回転する
と、噛合がゆるくなる。このゆるい噛合は、ギヤの各一
回転中に真の楕円ギヤ間に生ずる4回のギャップが原因
である。ギヤが初期位置から30〜70°,120〜1
60°,210〜250°,及び300〜340°の回
転をするとき、互いに噛合する歯が僅かに引き離すこと
によってゆるんだ噛合を生ずる。ギャップは、45°,
135°,225°,及び315°の回転のとき最大に
なる。
円ギヤは、初期0°位置にあるときには具合よく(ぴっ
たりと)噛合するが、この初期位置の向きから回転する
と、噛合がゆるくなる。このゆるい噛合は、ギヤの各一
回転中に真の楕円ギヤ間に生ずる4回のギャップが原因
である。ギヤが初期位置から30〜70°,120〜1
60°,210〜250°,及び300〜340°の回
転をするとき、互いに噛合する歯が僅かに引き離すこと
によってゆるんだ噛合を生ずる。ギャップは、45°,
135°,225°,及び315°の回転のとき最大に
なる。
【0004】このゆるんだ噛合は、ギヤの円滑な回転を
阻害するため好ましくない。更に、ゆるんだ噛合歯間か
ら流体が漏れ、フローメーター及びポンプでの真の楕円
ギヤの有効性を低下させる。
阻害するため好ましくない。更に、ゆるんだ噛合歯間か
ら流体が漏れ、フローメーター及びポンプでの真の楕円
ギヤの有効性を低下させる。
【0005】楕円ギヤは、機械的なホブ加工が困難であ
るという欠点がある。機械的ホブ加工は円形ギヤを製造
するのには構成簡単で有効な手段である。このようなホ
ブ加工においては、円形ギヤブランクを固定中心点の周
りに回転しつつ、一連の切削歯を有するホブ加工ラック
をギヤブランクの端縁に沿って移動させ、ブランクに歯
を切削する。このような機械的なホブ加工により、噛合
する相手ギヤのインボリュート歯に具合よく噛合する円
形ギヤのインボリュートギヤ歯を製造することができ
る。
るという欠点がある。機械的ホブ加工は円形ギヤを製造
するのには構成簡単で有効な手段である。このようなホ
ブ加工においては、円形ギヤブランクを固定中心点の周
りに回転しつつ、一連の切削歯を有するホブ加工ラック
をギヤブランクの端縁に沿って移動させ、ブランクに歯
を切削する。このような機械的なホブ加工により、噛合
する相手ギヤのインボリュート歯に具合よく噛合する円
形ギヤのインボリュートギヤ歯を製造することができ
る。
【0006】楕円ギヤに機械的ホブ加工を適用するに
は、楕円の半径が変化するため問題が多い。変化する半
径は、歯を正確に切削するするためギヤブランクを回転
するとき、楕円ギヤブランクの中心をホブ加工ラックに
対して接近させたり、遠ざけたりする移動を精密に行う
ことが必要になる。このような移動は、極めて高価で複
雑な制御装置を必要とする。
は、楕円の半径が変化するため問題が多い。変化する半
径は、歯を正確に切削するするためギヤブランクを回転
するとき、楕円ギヤブランクの中心をホブ加工ラックに
対して接近させたり、遠ざけたりする移動を精密に行う
ことが必要になる。このような移動は、極めて高価で複
雑な制御装置を必要とする。
【0007】従って、本発明の目的は、同一の楕円ギヤ
に対して回転全体にわたり具合のよい噛合を行う改良し
た異形(変形)楕円ギヤを得るにある。
に対して回転全体にわたり具合のよい噛合を行う改良し
た異形(変形)楕円ギヤを得るにある。
【0008】更に、本発明の他の目的は、異形楕円ギヤ
を製造するのにシミュレートホブ加工方法を使用できる
異形楕円ギヤ製造方法を得るにある。
を製造するのにシミュレートホブ加工方法を使用できる
異形楕円ギヤ製造方法を得るにある。
【0009】更に、本発明の他の目的は、インボリュー
トギヤ歯を有する異形楕円ギヤを製造する方法を得るに
ある。
トギヤ歯を有する異形楕円ギヤを製造する方法を得るに
ある。
【0010】本発明による異形楕円ギヤ製造方法は、互
いに直交する長軸及び短軸、並びにこれら長軸と短軸と
の間の周縁領域で真の楕円形状の輪郭から外方に突出す
る膨らみ部分を有する異形楕円形状を形成するステップ
を有する。好適には、コンピュータを使用して一列のホ
ブ加工歯を有するシミュレートホブ加工ラックを異形楕
円形状の周りに回転させる。突出ギヤ歯を有する異形楕
円ギヤの輪郭を作成するため、ラックの回転中に、この
ホブ加工ラックのアウトラインを選択した位置でトレー
スする。
いに直交する長軸及び短軸、並びにこれら長軸と短軸と
の間の周縁領域で真の楕円形状の輪郭から外方に突出す
る膨らみ部分を有する異形楕円形状を形成するステップ
を有する。好適には、コンピュータを使用して一列のホ
ブ加工歯を有するシミュレートホブ加工ラックを異形楕
円形状の周りに回転させる。突出ギヤ歯を有する異形楕
円ギヤの輪郭を作成するため、ラックの回転中に、この
ホブ加工ラックのアウトラインを選択した位置でトレー
スする。
【0011】異形楕円ギヤの輪郭データを機械加工手段
に転送し、ギヤブランクから異形楕円ギヤを切削した
り、又はこのようなギヤを鋳造する鋳型を切削する。
に転送し、ギヤブランクから異形楕円ギヤを切削した
り、又はこのようなギヤを鋳造する鋳型を切削する。
【0012】
【実施例】次に、図面につき本発明の好適な実施例を説
明する。
明する。
【0013】本発明による好適な実施例の1対の異形
(変更)楕円ギヤを図1の(a)及び(b)に参照符号
10A,10Bで示す。各異形楕円ギヤ10A,10B
は、それぞれ長軸12A,12B及び短軸14A,14
Bを有する。1対の異形楕円ギヤ10A,10Bは互い
に噛合し、それぞれギヤ中心16A,16Bの周りに回
転する。
(変更)楕円ギヤを図1の(a)及び(b)に参照符号
10A,10Bで示す。各異形楕円ギヤ10A,10B
は、それぞれ長軸12A,12B及び短軸14A,14
Bを有する。1対の異形楕円ギヤ10A,10Bは互い
に噛合し、それぞれギヤ中心16A,16Bの周りに回
転する。
【0014】ギヤは、図1の(a)の初期0°位置で噛
合する。この初期位置では、対の一方の第1ギヤ10A
の長軸は2個のギヤの中心16A,16Bを結ぶライン
18に一致する。対の他方の第2ギヤ10Bの長軸12
Bはこのライン18に対して直交する。第1及び第2の
ギヤの長軸12A,12Bの向きは、90°の回転毎に
入れ替わる。
合する。この初期位置では、対の一方の第1ギヤ10A
の長軸は2個のギヤの中心16A,16Bを結ぶライン
18に一致する。対の他方の第2ギヤ10Bの長軸12
Bはこのライン18に対して直交する。第1及び第2の
ギヤの長軸12A,12Bの向きは、90°の回転毎に
入れ替わる。
【0015】本発明の説明を簡単にするため、図示の異
形楕円ギヤのパラメータのセットを本明細書にわたり使
用する。この例示パラメータとしては、直径1インチ当
たり64の歯の基準円ピッチ直径、大径−小径比1.5
4、総計26個の歯数、大ピッチ径0.4813イン
チ、小ピッチ径0.3125インチがある。これらパラ
メータについて以下に詳細に説明する。上述のパラメー
タは単なる例示であり、他のパラメータとの変更も本発
明の範囲内である。
形楕円ギヤのパラメータのセットを本明細書にわたり使
用する。この例示パラメータとしては、直径1インチ当
たり64の歯の基準円ピッチ直径、大径−小径比1.5
4、総計26個の歯数、大ピッチ径0.4813イン
チ、小ピッチ径0.3125インチがある。これらパラ
メータについて以下に詳細に説明する。上述のパラメー
タは単なる例示であり、他のパラメータとの変更も本発
明の範囲内である。
【0016】本発明の一つの特徴の利点は、1対の異形
楕円ギヤ10A,10Bがギヤの一回転にわたり具合の
よい噛合をする点である。図1の(a)の初期位置で
は、第1ギヤ10Aの狭い端部の歯20Aが第2ギヤ1
0Bの平坦側の歯20Bに具合よく噛合する。図1の
(b)に示すように、ギヤは初期位置の向きから40°
回転した状態でも具合のよい噛合を行う。
楕円ギヤ10A,10Bがギヤの一回転にわたり具合の
よい噛合をする点である。図1の(a)の初期位置で
は、第1ギヤ10Aの狭い端部の歯20Aが第2ギヤ1
0Bの平坦側の歯20Bに具合よく噛合する。図1の
(b)に示すように、ギヤは初期位置の向きから40°
回転した状態でも具合のよい噛合を行う。
【0017】ギヤ10A,10Bの異形楕円形状は、互
いに噛合する真の楕円ギヤ間に形成されるギャップを排
除することによってゆるい噛合を排除することができ
る。このギャップは真の楕円ギヤの一回転中に4回生
じ、初期位置から45°,135°,225°及び31
5°の回転した位置で最大値となる。このようなギャッ
プは、互いに噛合する歯を僅かに引き離すことによって
噛合をゆるくする。
いに噛合する真の楕円ギヤ間に形成されるギャップを排
除することによってゆるい噛合を排除することができ
る。このギャップは真の楕円ギヤの一回転中に4回生
じ、初期位置から45°,135°,225°及び31
5°の回転した位置で最大値となる。このようなギャッ
プは、互いに噛合する歯を僅かに引き離すことによって
噛合をゆるくする。
【0018】異形楕円ギヤ10Aの形状は異形楕円ピッ
チ形状22Aに基づく。このピッチ形状22Aは、図1
の(a)で点線22A,22Bのいずれかで示す。ピッ
チ形状22Aは、異形楕円ギヤ10Aの仮想形状によっ
て定義され、同様の整合ギヤ10Bのピッチ形状22B
に対して滑りを生ずることなく転動する。このようにし
て、ピッチ形状22Aはギヤの歯20Aの高さに沿うあ
たりで小さくなる。
チ形状22Aに基づく。このピッチ形状22Aは、図1
の(a)で点線22A,22Bのいずれかで示す。ピッ
チ形状22Aは、異形楕円ギヤ10Aの仮想形状によっ
て定義され、同様の整合ギヤ10Bのピッチ形状22B
に対して滑りを生ずることなく転動する。このようにし
て、ピッチ形状22Aはギヤの歯20Aの高さに沿うあ
たりで小さくなる。
【0019】図4に示すように、ピッチ形状22Aは長
軸12A、及び短軸14Aを有する真の楕円形状24に
基づいている。長軸12Aと短軸14Aとの間の位置
で、4個の薄い三日月状の膨らみ部分26が真の楕円形
状24に対して付加される。膨らみ部分26は楕円形状
24を膨らまして異形楕円形状22Aを生ずる。
軸12A、及び短軸14Aを有する真の楕円形状24に
基づいている。長軸12Aと短軸14Aとの間の位置
で、4個の薄い三日月状の膨らみ部分26が真の楕円形
状24に対して付加される。膨らみ部分26は楕円形状
24を膨らまして異形楕円形状22Aを生ずる。
【0020】好適な厚さ及び形状を有する膨らみ部分2
6があると、互いに噛合する楕円ギヤ10A,10B間
にギャップが形成されない。この異形楕円ピッチ形状2
2Aは、真の楕円形状(X=Acosθ,Y=Bsin
θ)に対して膨らみ関数(|a2 sin2 (2θ)|)
加えると好適である。従って、異形ピッチ形状22は以
下の等式、即ち、 X=Acosθ+|a2 sin2 (2θ)|cosθ, 及び Y=Bsinθ+|a2 sin2 (2θ)|sinθ で定義される。ただし、図4に示すように、Aは真の楕
円の短半径に等しく、Bは真の楕円の長半径に等しく、
θは短軸14Aからの角度に等しく、Xは長軸12Aか
らθで規定されるピッチ形状22上のポイントまでの寸
法に等しく、Yは短軸からピッチ形状上の同じポイント
までの寸法に等しい。関数|a2 sin2 (2θ)|は
膨らみ部分26を規定し、a2 は「膨らみ係数」と定義
するものに等しい。
6があると、互いに噛合する楕円ギヤ10A,10B間
にギャップが形成されない。この異形楕円ピッチ形状2
2Aは、真の楕円形状(X=Acosθ,Y=Bsin
θ)に対して膨らみ関数(|a2 sin2 (2θ)|)
加えると好適である。従って、異形ピッチ形状22は以
下の等式、即ち、 X=Acosθ+|a2 sin2 (2θ)|cosθ, 及び Y=Bsinθ+|a2 sin2 (2θ)|sinθ で定義される。ただし、図4に示すように、Aは真の楕
円の短半径に等しく、Bは真の楕円の長半径に等しく、
θは短軸14Aからの角度に等しく、Xは長軸12Aか
らθで規定されるピッチ形状22上のポイントまでの寸
法に等しく、Yは短軸からピッチ形状上の同じポイント
までの寸法に等しい。関数|a2 sin2 (2θ)|は
膨らみ部分26を規定し、a2 は「膨らみ係数」と定義
するものに等しい。
【0021】上述の例示のパラメータを有する異形楕円
ギヤに対して最適の膨らみ係数は、約0.0055イン
チである。この膨らみは45°,135°,225°,
315°の位置で最大の0.0055インチに達し、0
°,90°,180°及び270°の長軸位置及び短軸
位置で零(ゼロ)に減少する。このような膨らみ部分2
6は上述の真の楕円ギヤ間に生ずる0.011インチギ
ャップを確実に排除して異形楕円ギヤ10A,10Bの
回転全体にわたり丁度具合のよい噛合が可能になる。
ギヤに対して最適の膨らみ係数は、約0.0055イン
チである。この膨らみは45°,135°,225°,
315°の位置で最大の0.0055インチに達し、0
°,90°,180°及び270°の長軸位置及び短軸
位置で零(ゼロ)に減少する。このような膨らみ部分2
6は上述の真の楕円ギヤ間に生ずる0.011インチギ
ャップを確実に排除して異形楕円ギヤ10A,10Bの
回転全体にわたり丁度具合のよい噛合が可能になる。
【0022】異形楕円ピッチ形状22Aの上述の等式
は、長径−短径比の範囲でうまく機能する。上述の等式
が好適であるが、他の等式も有効な異形楕円ピッチ形状
を生ずる。例えば、関連の等式として、 X=Acosθ+|a2 sin(2θ)|cosθ, 及び Y=Bsinθ+|a2 sin(2θ)|sinθ もうまく機能する他の異形楕円ピッチ形状を規定する。
は、長径−短径比の範囲でうまく機能する。上述の等式
が好適であるが、他の等式も有効な異形楕円ピッチ形状
を生ずる。例えば、関連の等式として、 X=Acosθ+|a2 sin(2θ)|cosθ, 及び Y=Bsinθ+|a2 sin(2θ)|sinθ もうまく機能する他の異形楕円ピッチ形状を規定する。
【0023】膨らみ係数は楕円の長径及び短径の変化に
対して比例的に変化させることが必要である。例えば、
異形ピッチ形状の寸法が2倍になると、膨らみ係数も2
倍にする。
対して比例的に変化させることが必要である。例えば、
異形ピッチ形状の寸法が2倍になると、膨らみ係数も2
倍にする。
【0024】本発明のギヤの他の特徴を異形楕円ギヤ1
0Aを形成する方法に関して説明する。本発明はコンピ
ュータシミュレートホブ加工を使用し、異形楕円ピッチ
形状22Aから異形楕円ギヤ10Aの形状を規定すると
好適である。本発明においては、円形ギヤ(図示せず)
のパラメータを「基準」として使用し、異形楕円ギヤ1
0Aの歯のピッチ周縁及び数を設定する。好適には、歯
の全体の数は標準直径ピッチを有する基準円ギヤに対す
るもの、例えば、円形ギヤ直径の1インチあたり64を
選択する。基準円ギヤのピッチ周縁はこれから計算し、
異形ピッチ形状22のピッチ周縁として使用する。例え
ば、64直径ピッチ及び26個の歯を有する基準円ギヤ
は約1.28インチのピッチ周縁を有する。基準円ギヤ
に対して選択した歯数を異形楕円ギヤ10Aに対して使
用する。
0Aを形成する方法に関して説明する。本発明はコンピ
ュータシミュレートホブ加工を使用し、異形楕円ピッチ
形状22Aから異形楕円ギヤ10Aの形状を規定すると
好適である。本発明においては、円形ギヤ(図示せず)
のパラメータを「基準」として使用し、異形楕円ギヤ1
0Aの歯のピッチ周縁及び数を設定する。好適には、歯
の全体の数は標準直径ピッチを有する基準円ギヤに対す
るもの、例えば、円形ギヤ直径の1インチあたり64を
選択する。基準円ギヤのピッチ周縁はこれから計算し、
異形ピッチ形状22のピッチ周縁として使用する。例え
ば、64直径ピッチ及び26個の歯を有する基準円ギヤ
は約1.28インチのピッチ周縁を有する。基準円ギヤ
に対して選択した歯数を異形楕円ギヤ10Aに対して使
用する。
【0025】ホブ加工ラック30(図3参照)は、基準
円形ギヤと同一の直径ピッチを有するよう選択する。直
径ピッチが64のホブ加工用ラックは、64/3.14
=20.38個/ラック長さ1インチの歯を有する。ホ
ブ加工用ラック30は、真っ直ぐな側方輪郭33と平坦
な頂部34とを有する截頭三角形のホブ加工歯32の列
を有する。ホブ加工歯32は互いに密接し、隣接のホブ
加工歯32相互のルート35を互いに突き合わせる。こ
のようにして、真っ直ぐな側辺を有する歯32間のギャ
ップ31はV字の列を形成する。
円形ギヤと同一の直径ピッチを有するよう選択する。直
径ピッチが64のホブ加工用ラックは、64/3.14
=20.38個/ラック長さ1インチの歯を有する。ホ
ブ加工用ラック30は、真っ直ぐな側方輪郭33と平坦
な頂部34とを有する截頭三角形のホブ加工歯32の列
を有する。ホブ加工歯32は互いに密接し、隣接のホブ
加工歯32相互のルート35を互いに突き合わせる。こ
のようにして、真っ直ぐな側辺を有する歯32間のギャ
ップ31はV字の列を形成する。
【0026】図5は、シミュレートしたホブ加工により
形成した異形楕円ギヤ10Aのコンピュータ生成輪郭を
示す。説明のため異形楕円ピッチ形状22Aを仮想線で
示しただけで、コンピュータによって描く必要はない。
ホブ加工ラックをピッチ形状22Aを横切って(以下に
説明する均一深さまで)挿入し、ピッチ形状の周りに回
転(転動)させる。ホブ加工ラック30の輪郭を、ピッ
チ形状22Aの周りの回転中に一定角度間隔毎にトレー
スする。好適な方法では、トレースはホブ加工ラック3
0の5°回転毎に行い、異形楕円ギヤ10Aの輪郭を規
定する。角度間隔は所要の解像度に応じて変化させるこ
とができる。
形成した異形楕円ギヤ10Aのコンピュータ生成輪郭を
示す。説明のため異形楕円ピッチ形状22Aを仮想線で
示しただけで、コンピュータによって描く必要はない。
ホブ加工ラックをピッチ形状22Aを横切って(以下に
説明する均一深さまで)挿入し、ピッチ形状の周りに回
転(転動)させる。ホブ加工ラック30の輪郭を、ピッ
チ形状22Aの周りの回転中に一定角度間隔毎にトレー
スする。好適な方法では、トレースはホブ加工ラック3
0の5°回転毎に行い、異形楕円ギヤ10Aの輪郭を規
定する。角度間隔は所要の解像度に応じて変化させるこ
とができる。
【0027】ホブ加工ラック30をピッチ形状22Aを
横切る挿入深さは変化させる。好適な実施例において
は、ホブ加工ラック歯32は、ホブ加工歯の幅がホブ加
工歯32間のギャップ31に等しくなる深さまでピッチ
形状22Aを横切って挿入する。このような実施例では
図2の(a),(b)に示すような互いに具合よく噛合
するギヤ10C,10Dを形成する。好適な実施例で
は、ホブ加工ラック30を上述の位置から外方に僅かに
後退させ、ホブ加工歯32を、ホブ加工歯の幅がホブ加
工歯32間のギャップ31よりも小さくなる深さまで挿
入する。このようなホブ加工ラックの「後退(バックオ
フ)」により図1の(a),(b)、図5及び図6に示
すような幾分薄目のギヤ歯20Aを形成し、同一の異形
楕円ギヤ10Bの歯20Aに極めて具合よく噛合するこ
とができる。直径ピッチが64であり、26個の歯及び
長径−短径比が1.54を有する上述の異形楕円ギヤに
関しては、バックオフ距離は0.005インチが好適で
ある。
横切る挿入深さは変化させる。好適な実施例において
は、ホブ加工ラック歯32は、ホブ加工歯の幅がホブ加
工歯32間のギャップ31に等しくなる深さまでピッチ
形状22Aを横切って挿入する。このような実施例では
図2の(a),(b)に示すような互いに具合よく噛合
するギヤ10C,10Dを形成する。好適な実施例で
は、ホブ加工ラック30を上述の位置から外方に僅かに
後退させ、ホブ加工歯32を、ホブ加工歯の幅がホブ加
工歯32間のギャップ31よりも小さくなる深さまで挿
入する。このようなホブ加工ラックの「後退(バックオ
フ)」により図1の(a),(b)、図5及び図6に示
すような幾分薄目のギヤ歯20Aを形成し、同一の異形
楕円ギヤ10Bの歯20Aに極めて具合よく噛合するこ
とができる。直径ピッチが64であり、26個の歯及び
長径−短径比が1.54を有する上述の異形楕円ギヤに
関しては、バックオフ距離は0.005インチが好適で
ある。
【0028】図5に示すように、インボリュート曲線の
側面38を有するギヤ歯20Aが、ホブ加工ラック30
をピッチ形状22Aの周りに回転するときホブ加工歯3
2の真っ直ぐな側面33によって形成される。インボリ
ュート曲線は、仮想ストリングをベース形状から巻き戻
すことによってトレースした曲線である。図示の実施例
ではベース形状は異形楕円ピッチ形状の縮尺バージョン
である。ホブ加工歯32の平坦頂面34により、インボ
リュートギヤ歯20A間のルート面36を形成する。イ
ンボリュート形状の歯20Aは、このインボリュートが
ギヤ歯の容認された標準形状にすると好適である。イン
ボリュート歯は相手側のギヤのインボリュート歯と具合
のよい噛合を行う。
側面38を有するギヤ歯20Aが、ホブ加工ラック30
をピッチ形状22Aの周りに回転するときホブ加工歯3
2の真っ直ぐな側面33によって形成される。インボリ
ュート曲線は、仮想ストリングをベース形状から巻き戻
すことによってトレースした曲線である。図示の実施例
ではベース形状は異形楕円ピッチ形状の縮尺バージョン
である。ホブ加工歯32の平坦頂面34により、インボ
リュートギヤ歯20A間のルート面36を形成する。イ
ンボリュート形状の歯20Aは、このインボリュートが
ギヤ歯の容認された標準形状にすると好適である。イン
ボリュート歯は相手側のギヤのインボリュート歯と具合
のよい噛合を行う。
【0029】インボリュートギヤ歯が好適であるが、他
の形状のギヤ歯でもうまく動作すること勿論である。ギ
ヤ歯20Aの形状を変更するため、ホブ加工歯32の形
状を変更する。
の形状のギヤ歯でもうまく動作すること勿論である。ギ
ヤ歯20Aの形状を変更するため、ホブ加工歯32の形
状を変更する。
【0030】トレースしたインボリュートギヤ歯20A
の形状は長軸12Aから短軸14Aに向かうにつれて変
化する。短軸14Aに隣接するピッチ形状22Aの平坦
側のギヤ歯20Aは、ホブ加工歯32間のギャップ31
の形状に極めて近似する。この近似は、ホブ加工ラック
30がピッチ形状22Aの平坦側を回転するとき、ホブ
加工ラックの歯32が僅かな角度をなしてしか掃引しな
いためである。これらギヤ歯20Aは、ギヤの周囲で測
定した厚みが長軸12Aに隣接するギヤ歯よりも厚いも
のとなる。短軸に隣接するギヤ歯20Aは、比較的側面
が平坦でかつ丈高であり、ホブ加工歯32の高さにほぼ
等しい高さを有する。
の形状は長軸12Aから短軸14Aに向かうにつれて変
化する。短軸14Aに隣接するピッチ形状22Aの平坦
側のギヤ歯20Aは、ホブ加工歯32間のギャップ31
の形状に極めて近似する。この近似は、ホブ加工ラック
30がピッチ形状22Aの平坦側を回転するとき、ホブ
加工ラックの歯32が僅かな角度をなしてしか掃引しな
いためである。これらギヤ歯20Aは、ギヤの周囲で測
定した厚みが長軸12Aに隣接するギヤ歯よりも厚いも
のとなる。短軸に隣接するギヤ歯20Aは、比較的側面
が平坦でかつ丈高であり、ホブ加工歯32の高さにほぼ
等しい高さを有する。
【0031】他方、異形楕円ピッチ形状22Aの狭い端
部側(長軸12Aに隣接する側)のギヤ歯20Aは、比
較的幅が狭くかつ短い、また側面の曲率が大きい。これ
ら歯20Aは、ホブ加工ラック30がピッチ形状22A
の狭い端部の周りを回転するとき、ホブ加工歯32が比
較的大きな角度をなして掃引するために小さいものとな
る。
部側(長軸12Aに隣接する側)のギヤ歯20Aは、比
較的幅が狭くかつ短い、また側面の曲率が大きい。これ
ら歯20Aは、ホブ加工ラック30がピッチ形状22A
の狭い端部の周りを回転するとき、ホブ加工歯32が比
較的大きな角度をなして掃引するために小さいものとな
る。
【0032】比較的丈高のギヤ歯20Aは、噛合するギ
ヤの狭い端部側の短い歯20B間のルート面36と干渉
を生じない先端形状にする。歯の先端加工(トッピング
加工)を行うため、異形楕円トッピング形状40を、シ
ミュレートしたホブ加工によって形成した異形楕円ギヤ
輪郭10Aに重ね合わせる。トッピング形状40は、ピ
ッチ形状22Aの拡大バージョンであり、ピッチ形状2
2Aの長軸12A及び短軸14Aに一致する長軸及び短
軸を有する。トッピング形状40は、高いギヤ歯20A
における平坦頂面42を規定する大きさにし、上述の干
渉を回避する。上述の例示パラメータを有するギヤ10
Aにおいては、好適な異形楕円トッピング形状40は
0.54インチの長径を有する。
ヤの狭い端部側の短い歯20B間のルート面36と干渉
を生じない先端形状にする。歯の先端加工(トッピング
加工)を行うため、異形楕円トッピング形状40を、シ
ミュレートしたホブ加工によって形成した異形楕円ギヤ
輪郭10Aに重ね合わせる。トッピング形状40は、ピ
ッチ形状22Aの拡大バージョンであり、ピッチ形状2
2Aの長軸12A及び短軸14Aに一致する長軸及び短
軸を有する。トッピング形状40は、高いギヤ歯20A
における平坦頂面42を規定する大きさにし、上述の干
渉を回避する。上述の例示パラメータを有するギヤ10
Aにおいては、好適な異形楕円トッピング形状40は
0.54インチの長径を有する。
【0033】トッピッグ形状は、他の長径を有するもの
又は異形楕円とは別の形状のものにすることもできるこ
と勿論である。仕上がったギヤ歯がこれに噛合するギヤ
のルートに干渉しないで具合よく噛合する限り任意のト
ッピング形状でもよい。
又は異形楕円とは別の形状のものにすることもできるこ
と勿論である。仕上がったギヤ歯がこれに噛合するギヤ
のルートに干渉しないで具合よく噛合する限り任意のト
ッピング形状でもよい。
【0034】異形楕円ギヤの輪郭10Aをホブ加工し、
またトッピング加工した後、異形楕円ギヤ10Aの形状
を規定するトレースライン上のポイントをマークする。
この後ホブ加工及びトッピング加工の工程中にトレース
したラインのすべてを消去する(削除する)。このよう
にしてこの消去操作により図6に示すような異形楕円ギ
ヤ10Aの単一のトレースアウトラインを規定するポイ
ントが生成される。
またトッピング加工した後、異形楕円ギヤ10Aの形状
を規定するトレースライン上のポイントをマークする。
この後ホブ加工及びトッピング加工の工程中にトレース
したラインのすべてを消去する(削除する)。このよう
にしてこの消去操作により図6に示すような異形楕円ギ
ヤ10Aの単一のトレースアウトラインを規定するポイ
ントが生成される。
【0035】ポイントをマークするため、コンピュータ
により「フォローレフト」操作をするのが好適である。
基本的には、フォローレフト操作を、ピッチ形状中心か
ら図5のホブ加工又はトッピング加工工程により生じた
すべてのトレースラインとの交点までラインを半径方向
に延長する。その交点をマークし、交差ラインを左(レ
フト)方向に向けて次の交差ラインとの第2交点までフ
ォローしていく。第2交点をマークし、次のラインに対
する最小左(レフト)方向角度をなすラインを、次の交
差ラインとの次の交点にフォローしていく。この交点を
マークし、次のラインとの最小左方向角度を有するライ
ンを再びフォローしていく。この方法を継続すると、異
形楕円ギヤ10Aの輪郭を規定するラインがギヤの周り
に追従(フォロー)される。各交点をマークすることに
よって、ポイント−トゥ−ポイント輪郭を形成する一連
のポイントが形成される。機械加工手段の操作が必要で
あれば(以下に説明する)、図6に示す異形楕円ギヤ輪
郭10Aを得るためポイントの結ぶ。ホブ加工及びトッ
ピング加工工程中にトレースした余分なラインのすべて
を削除する。
により「フォローレフト」操作をするのが好適である。
基本的には、フォローレフト操作を、ピッチ形状中心か
ら図5のホブ加工又はトッピング加工工程により生じた
すべてのトレースラインとの交点までラインを半径方向
に延長する。その交点をマークし、交差ラインを左(レ
フト)方向に向けて次の交差ラインとの第2交点までフ
ォローしていく。第2交点をマークし、次のラインに対
する最小左(レフト)方向角度をなすラインを、次の交
差ラインとの次の交点にフォローしていく。この交点を
マークし、次のラインとの最小左方向角度を有するライ
ンを再びフォローしていく。この方法を継続すると、異
形楕円ギヤ10Aの輪郭を規定するラインがギヤの周り
に追従(フォロー)される。各交点をマークすることに
よって、ポイント−トゥ−ポイント輪郭を形成する一連
のポイントが形成される。機械加工手段の操作が必要で
あれば(以下に説明する)、図6に示す異形楕円ギヤ輪
郭10Aを得るためポイントの結ぶ。ホブ加工及びトッ
ピング加工工程中にトレースした余分なラインのすべて
を削除する。
【0036】上述の消去操作をすることは好ましいこと
であるが、異形楕円ギヤ10Aの単独輪郭を形成する方
法も、同様に動作する限り使用することができる。
であるが、異形楕円ギヤ10Aの単独輪郭を形成する方
法も、同様に動作する限り使用することができる。
【0037】異形楕円ギヤ輪郭10Aは、ギヤのブラン
ク(図示せず)から異形楕円ギヤ10Aをカットする数
値制御ワイヤ放電加工装置(EDM)のようなギヤ形状
の一部を生成するよう動作する装置にインプットする。
一般的に、EDM装置は、ギヤブランクとは逆の電気的
極性にしたブラス(真鍮)ワイヤ又はコッパ(銅)ワイ
ヤを使用する。ワイヤをEDM装置からギヤブランクに
向けて供給し、ワイヤとギヤブランクとの間に電弧(電
気的アーク)を発生させる。このアークがギヤブランク
を浸食し、異形楕円ギヤを形成する。
ク(図示せず)から異形楕円ギヤ10Aをカットする数
値制御ワイヤ放電加工装置(EDM)のようなギヤ形状
の一部を生成するよう動作する装置にインプットする。
一般的に、EDM装置は、ギヤブランクとは逆の電気的
極性にしたブラス(真鍮)ワイヤ又はコッパ(銅)ワイ
ヤを使用する。ワイヤをEDM装置からギヤブランクに
向けて供給し、ワイヤとギヤブランクとの間に電弧(電
気的アーク)を発生させる。このアークがギヤブランク
を浸食し、異形楕円ギヤを形成する。
【0038】EDM装置により、実際のギヤを製造する
か、又はギヤを鋳造するギヤ形状キャビティを有する鋳
型を製造する。
か、又はギヤを鋳造するギヤ形状キャビティを有する鋳
型を製造する。
【0039】ギヤ輪郭10Aは、種々の方法でEDMに
入力することができる。例えば、フロッピーディスクに
記憶したポイント−トゥ−ポイントデータをコンピュー
タ数値制御(CNC)EDM装置に入力する。代案とし
て、輪郭ポイントを図6に示すような輪郭ラインによっ
て結び、この輪郭を標準「.dxf」ドローイングファ
イルを介してEDM装置に入力することもできる。コン
ピュータ数値制御装置(CNC)は輪郭データを記憶
し、またギヤをカットするようEDM装置を制御する。
入力することができる。例えば、フロッピーディスクに
記憶したポイント−トゥ−ポイントデータをコンピュー
タ数値制御(CNC)EDM装置に入力する。代案とし
て、輪郭ポイントを図6に示すような輪郭ラインによっ
て結び、この輪郭を標準「.dxf」ドローイングファ
イルを介してEDM装置に入力することもできる。コン
ピュータ数値制御装置(CNC)は輪郭データを記憶
し、またギヤをカットするようEDM装置を制御する。
【0040】EDMのモデルとしては、ソディック社
(Sodic)によって製造され、マーク6−シルバー
(Mark 6−Silver)シリーズの数値制御装
置を装備したEPOC−300EDMが好適である。し
かし、種々のEDM装置又は他のタイプのギヤカッティ
ング装置を本発明による異形楕円ギヤを製造するのに使
用することができる。
(Sodic)によって製造され、マーク6−シルバー
(Mark 6−Silver)シリーズの数値制御装
置を装備したEPOC−300EDMが好適である。し
かし、種々のEDM装置又は他のタイプのギヤカッティ
ング装置を本発明による異形楕円ギヤを製造するのに使
用することができる。
【0041】本発明シミュレートホブ加工及びトッピン
グ加工は、Autocad(登録商標名)コンピュータ
システムで実施すると好適である。好適なソフトウェア
としては、オートキャド社(Autocad)によって
製造されたAutodeskが好適であり、ホブ加工及
びトッピング加工のプログラムはオートリスプ(Aut
olisp)コンピュータ言語によって書かれたものが
好適である。上述のコンピュータシステム、ソフトウェ
ア、及び言語が好適であるが、他の種々のコンピュータ
システム、ソフトウェア、及び言語を使用して同様の良
好な結果を得ることができる。
グ加工は、Autocad(登録商標名)コンピュータ
システムで実施すると好適である。好適なソフトウェア
としては、オートキャド社(Autocad)によって
製造されたAutodeskが好適であり、ホブ加工及
びトッピング加工のプログラムはオートリスプ(Aut
olisp)コンピュータ言語によって書かれたものが
好適である。上述のコンピュータシステム、ソフトウェ
ア、及び言語が好適であるが、他の種々のコンピュータ
システム、ソフトウェア、及び言語を使用して同様の良
好な結果を得ることができる。
【0042】ホブ加工、トッピング加工、及び消去操作
を行うプログラムのソースコードを図7〜図11に添付
した。プログラム「ELHOB.LSP」は、基準円直
径ピッチ、異形楕円ギヤの歯数、異形楕円ギヤの長径−
短径比、及び膨らみ係数の寸法(楕円誤差)の入力をユ
ーザーに促す。
を行うプログラムのソースコードを図7〜図11に添付
した。プログラム「ELHOB.LSP」は、基準円直
径ピッチ、異形楕円ギヤの歯数、異形楕円ギヤの長径−
短径比、及び膨らみ係数の寸法(楕円誤差)の入力をユ
ーザーに促す。
【0043】上述のように、コンピュータは、入力され
た円直径ピッチ及び歯数を使用して基準円形ギヤの周縁
を計算する。ギヤのための異形楕円ピッチ形状22A
を、この周縁、長径−短径比、膨らみ係数、及び異形楕
円形状の等式から計算する。
た円直径ピッチ及び歯数を使用して基準円形ギヤの周縁
を計算する。ギヤのための異形楕円ピッチ形状22A
を、この周縁、長径−短径比、膨らみ係数、及び異形楕
円形状の等式から計算する。
【0044】直径ピッチの入力に基づいて、適正なホブ
加工ラック30を検索する。図3に示すようなホブ加工
ラックの輪郭は、プログラムによって検索のための普通
の図面ファイル内に記憶しておく。
加工ラック30を検索する。図3に示すようなホブ加工
ラックの輪郭は、プログラムによって検索のための普通
の図面ファイル内に記憶しておく。
【0045】プログラムは、更に、すべて上述したトッ
ピング形状40の長外径、ピッチ形状22Aからのホブ
オフセット、及びホブラック30のトレース間の回転角
度の入力をユーザーに促す。コンピュータは、ホブ加工
ラック30及びトッピング形状40のトレースに基づい
て異形楕円ギヤの輪郭を生成する。次に消去作業によ
り、図6に示すような異形楕円ギヤ10Aの単独輪郭を
出力する。
ピング形状40の長外径、ピッチ形状22Aからのホブ
オフセット、及びホブラック30のトレース間の回転角
度の入力をユーザーに促す。コンピュータは、ホブ加工
ラック30及びトッピング形状40のトレースに基づい
て異形楕円ギヤの輪郭を生成する。次に消去作業によ
り、図6に示すような異形楕円ギヤ10Aの単独輪郭を
出力する。
【0046】上述の方法は、同様に良好な結果をもたら
す限り変更することができる。例えば、コンピュータト
ッピング加工作業は、トッピング加工しないギヤ歯を有
するギヤを切削し、この後機械的にギヤの歯をトッピン
グ加工することによって省略することができる。
す限り変更することができる。例えば、コンピュータト
ッピング加工作業は、トッピング加工しないギヤ歯を有
するギヤを切削し、この後機械的にギヤの歯をトッピン
グ加工することによって省略することができる。
【0047】更に、異形楕円ピッチ形状22Aは種々の
方法で計算することができる。例えば、特別な長径又は
短径が好適である場合、他のパラメータを適正に選択
し、好適な直径のギヤを製造することができる。いかな
る寸法の異形楕円ピッチ形状22Aも、ホブ加工ラック
30がピッチ形状周縁に沿って整数個のギヤ歯20Aを
製造する限り有効である。
方法で計算することができる。例えば、特別な長径又は
短径が好適である場合、他のパラメータを適正に選択
し、好適な直径のギヤを製造することができる。いかな
る寸法の異形楕円ピッチ形状22Aも、ホブ加工ラック
30がピッチ形状周縁に沿って整数個のギヤ歯20Aを
製造する限り有効である。
【0048】上述したところは、本発明の好適な実施例
を説明したに過ぎず、請求の範囲において種々の変更を
加えることができること勿論である。
を説明したに過ぎず、請求の範囲において種々の変更を
加えることができること勿論である。
【図1】本発明による互いに噛合する1対の異形楕円ギ
ヤの噛合状態を示し、(a)は長軸が互いに直交する0
°初期回転位置にある状態を示し、(b)は初期位置か
ら40°回転した位置にある良好噛合の状態を示す線図
的説明図である。
ヤの噛合状態を示し、(a)は長軸が互いに直交する0
°初期回転位置にある状態を示し、(b)は初期位置か
ら40°回転した位置にある良好噛合の状態を示す線図
的説明図である。
【図2】本発明による他の実施例の互いに噛合する1対
の異形楕円ギヤの噛合状態を示し、(a)は長軸が互い
に直交する0°初期回転位置にある状態を示し、(b)
は初期位置から40°回転した位置にある良好噛合の状
態を示す線図的説明図である。
の異形楕円ギヤの噛合状態を示し、(a)は長軸が互い
に直交する0°初期回転位置にある状態を示し、(b)
は初期位置から40°回転した位置にある良好噛合の状
態を示す線図的説明図である。
【図3】本発明による異形楕円ギヤの実施例を形成する
のに使用するシミュレートしたホブ加工ラックの輪郭を
示す説明図である。
のに使用するシミュレートしたホブ加工ラックの輪郭を
示す説明図である。
【図4】真の楕円形状から突出する膨らみ部分を有する
本発明による異形楕円形状の説明図である。
本発明による異形楕円形状の説明図である。
【図5】異形楕円形状(仮想線で示す)の周りの回転の
選択位置におけるホブ加工ラックのトレースであり、異
形楕円ギヤの輪郭を生成するための本発明によるシミュ
レートホブ加工のコンピュータ生成画像の説明図であ
る。
選択位置におけるホブ加工ラックのトレースであり、異
形楕円ギヤの輪郭を生成するための本発明によるシミュ
レートホブ加工のコンピュータ生成画像の説明図であ
る。
【図6】図5から余分なラインを排除し、異形楕円ギヤ
の輪郭を示す本発明による異形楕円ギヤのコンピュータ
生成輪郭の説明図である。
の輪郭を示す本発明による異形楕円ギヤのコンピュータ
生成輪郭の説明図である。
【図7】本発明方法の好適な実施例を実施するためのコ
ンピュータプログラム「ELHOB.LSP」のソース
コードのリストの第1頁である。
ンピュータプログラム「ELHOB.LSP」のソース
コードのリストの第1頁である。
【図8】本発明方法の好適な実施例を実施するためのコ
ンピュータプログラム「ELHOB.LSP」のソース
コードのリストの第2頁である。
ンピュータプログラム「ELHOB.LSP」のソース
コードのリストの第2頁である。
【図9】本発明方法の好適な実施例を実施するためのコ
ンピュータプログラム「ELHOB.LSP」のソース
コードのリストの第3頁である。
ンピュータプログラム「ELHOB.LSP」のソース
コードのリストの第3頁である。
【図10】本発明方法の好適な実施例を実施するための
コンピュータプログラム「ELHOB.LSP」のソー
スコードのリストの第4頁である。
コンピュータプログラム「ELHOB.LSP」のソー
スコードのリストの第4頁である。
【図11】本発明方法の好適な実施例を実施するための
コンピュータプログラム「ELHOB.LSP」のソー
スコードのリストの第5頁である。
コンピュータプログラム「ELHOB.LSP」のソー
スコードのリストの第5頁である。
10A,10B 異形(変更)楕円ギヤ 12A,12B 長軸 14A,14B 短軸 16A,16B ギヤ中心 20A,20B 歯 22A,22B 異形楕円ピッチ形状 24 楕円形状 26 膨らみ部分 30 ホブ加工ラック 31 ギャップ 32 ホブ加工歯 33 側方輪郭 34 頂部 35 ルート 36 ルート面 38 側面 40 トッピング形状
Claims (25)
- 【請求項1】 複数個の突出歯を有するギヤ本体を備え
るギヤにおいて、異形楕円ピッチ形状を有し、この異形
楕円ピッチ形状が、互いに直交する長軸及び短軸と、前
記長軸と前記短軸との間の周縁領域で真の楕円形状の輪
郭から外方に突出する膨らみ部分とを有することを特徴
とするギヤ。 - 【請求項2】 前記膨らみ部分は、前記長軸と前記短軸
との間の角度を二等分するラインに沿って最大寸法を有
する形状にした請求項1記載のギヤ。 - 【請求項3】 前記ギヤ本体から突出する複数個のイン
ボリュート歯を有し、ギヤの周方向に測った短軸に隣接
する歯の厚さは、長軸に隣接する歯の厚さよりも大きく
した請求項1記載のギヤ。 - 【請求項4】 前記短軸に隣接する歯には、平坦頂面を
設けた請求項3記載のギヤ。 - 【請求項5】 前記長軸に隣接する歯には、尖端を設け
た請求項4記載のギヤ。 - 【請求項6】 前記歯を、前記短軸から前記長軸にいた
る間に形状を変化させた請求項2記載のギヤ。 - 【請求項7】 前記短軸に隣接する歯には、前記長軸に
隣接する歯におけるよりもピッチ形状に対して一層直角
に近い角度をなす側面を設けた請求項3記載のギヤ。 - 【請求項8】 前記異形楕円ピッチ形状を以下の等式、
即ち、 X=Acosθ+|a2 sin2 (2θ)|cosθ, 及び Y=Bsinθ+|a2 sin2 (2θ)|sinθ によって定義し、ただし、Aは短軸に沿うピッチ形状の
最大半径、Bは長軸に沿うピッチ形状の最大半径、θは
短軸からの角度、Xは長軸からθで規定されるピッチ形
状上のポイントまでの寸法、Yは短軸からピッチ形状上
の同じポイントまでの寸法。a2 は所定の「膨らみ係
数」としたことを特徴とする請求項1記載のギヤ。 - 【請求項9】 ギヤを製造する方法において互いに直交
する長軸及び短軸、並びにこれら長軸と短軸との間の周
縁領域で真の楕円形状の輪郭から外方に突出する膨らみ
部分を有する異形楕円形状を形成するステップと、 前記異形楕円形状の周りにシミュレートホブ加工ラック
を回転させるステップと、 前記異形楕円形状の周りの回転中選択した位置で前記ホ
ブ加工ラックのアウトラインをトレースして突出ギヤ歯
を有する異形楕円ギヤの形状を規定するステップとより
なることを特徴とするギヤ製造方法。 - 【請求項10】 前記ギヤ形状に対して長軸トッピング
形状軸線及び短軸トッピング形状軸線を有する異形楕円
形状の拡大バージョンである異形楕円トッピング形状を
重ね合わせるステップを有し、前記トッピング形状は、
トッピング形状の軸線と異形楕円形状の軸線とが一致す
るよう位置決めし、トッピング形状が選択したギヤ歯の
頂部部分を確実に除去する機能を有するものとした請求
項9記載のギヤ製造方法。 - 【請求項11】 前記トッピングステップは、異形楕円
形状の短軸に隣接する歯をトッピング加工することを含
む請求項10記載のギヤ製造方法。 - 【請求項12】 前記シミュレートホブ加工ラックは複
数個のホブ加工歯を有するものとした請求項9記載のギ
ヤ製造方法。 - 【請求項13】 前記ホブ加工歯を截頭三角形の形状に
し、インボリュート形状ギヤ歯を規定するよう動作し、
短軸に隣接するギヤ歯が、ギヤ歯の周方向に測った厚さ
が、長軸に隣接するギヤ歯よりも大きくなるようにした
請求項12記載のギヤ製造方法。 - 【請求項14】 異形楕円形状によりギヤのピッチ形状
を規定するようにした請求項12記載のギヤ製造方法。 - 【請求項15】 前記ホブ加工ラックを回転するステッ
プは、ホブ加工歯がピッチ形状に交差するようホブ加工
ラックを位置決めすることを含むものとした請求項14記
載のギヤ製造方法。 - 【請求項16】 前記ホブ加工ラックを、ホブ加工歯の
厚さがホブ加工歯間の厚さに等しくなるホブ加工歯の高
さに沿う位置で前記ピッチ形状に交差させた請求項15記
載のギヤ製造方法。 - 【請求項17】 前記ホブ加工ラックを、ホブ加工歯の
厚さがホブ加工歯間の厚さよりも小さくなるホブ加工歯
の高さに沿う位置で前記ピッチ形状に交差させた請求項
15記載のギヤ製造方法。 - 【請求項18】 前記異形楕円ピッチ形状を以下の等
式、即ち、 X=Acosθ+|a2 sin2 (2θ)|cosθ, 及び Y=Bsinθ+|a2 sin2 (2θ)|sinθ によって定義し、ただし、Aは短軸に沿うピッチ形状の
最大半径、Bは長軸に沿うピッチ形状の最大半径、θは
短軸からの角度、Xは長軸からθで規定されるピッチ形
状上のポイントまでの寸法、Yは短軸からピッチ形状上
の同じポイントまでの寸法。a2 は所定の「膨らみ係
数」としたことを特徴とする請求項9記載のギヤ製造方
法。 - 【請求項19】 更に、前記異形楕円ギヤの形状を異形
楕円ギヤを製造するよう動作する機械加工手段にインプ
ットするステップを設けた請求項9記載のギヤ製造方
法。 - 【請求項20】 前記異形楕円ギヤの形状のイメージを
機械加工手段にインプットする請求項19記載のギヤ製造
方法。 - 【請求項21】 前記異形楕円ギヤの形状を規定するポ
イント−トゥ−ポイントデータを機械加工手段にインプ
ットする請求項19記載のギヤ製造方法。 - 【請求項22】 前記機械加工手段をワイヤ放電加工装
置とした請求項17記載のギヤ製造方法。 - 【請求項23】 更に、基準円ギヤの周縁に等しい前記
異形楕円形状の周縁を設定するステップを設けた請求項
9記載のギヤ製造方法。 - 【請求項24】 互いに直交する長軸及び短軸、並びに
これら長軸と短軸との間の周縁領域で真の楕円形状の輪
郭から外方に突出する膨らみ部分を有する異形楕円形状
を形成するステップと、 前記異形楕円形状の周りにシミュレートホブ加工ラック
を回転させるステップと、 前記異形楕円形状の周りの回転中選択した位置で前記ホ
ブ加工ラックのアウトラインをトレースして突出ギヤ歯
を有する異形楕円ギヤの形状を規定するステップとによ
り製造したことを特徴とするギヤ。 - 【請求項25】 ギヤを製造する方法において互いに直
交する長軸及び短軸、並びにこれら長軸と短軸との間の
周縁領域で真の楕円形状の輪郭から外方に突出する膨ら
み部分を有する異形楕円ピッチ形状を選択するステップ
と、 ベース形状の周りに複数個のインボリュート歯を有する
ホブ加工ラックを回転させ、前記ホブ加工ラック歯が前
記ピッチ形状に交差するよう前記ホブ加工ラックを回転
させるシミュレート回転ステップと、 前記ピッチ形状の周りの回転中選択した位置で前記ホブ
加工ラックのアウトラインをトレースして突出インボリ
ュートギヤ歯を有する異形楕円ギヤの形状を規定するス
テップと、 前記ギヤ形状に対して長軸トッピング形状軸線及び短軸
トッピング形状軸線を有するピッチ形状の拡大バージョ
ンである異形楕円トッピング形状のトレースを重ね合わ
せるステップを有し、前記トッピング形状は、トッピン
グ形状の軸線と異形楕円形状の軸線とが一致するよう位
置決めして更に異形楕円ギヤの形状を規定するステップ
と、 前記異形楕円ギヤの形状をともに規定するトレース形状
における位置を決定するステップと、及び異形楕円ギヤ
を製造するよう動作する機械加工手段に前記位置をイン
プットする入力ステップとよりなることを特徴とするギ
ヤ製造方法。
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