JP6632866B2 - Gear device - Google Patents
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Description
本発明は歯車装置に係り、例えば、航空機用、自動車用、産業車両用などの移動体向け歯車装置の中で、軸径に比して歯車の径が大きいものに好適な歯車装置に関する。 The present invention relates to a gear device, and more particularly to a gear device suitable for a gear device for a moving object such as an aircraft, an automobile, or an industrial vehicle, in which the diameter of the gear is larger than the shaft diameter.
例えば、産業車両向け走行用変速機においては、図1に示すように、エンジンの回転数を変速機で減速して車軸に伝達する。一般的な産業車両向け走行用変速機について、図1を用いて説明する。 For example, in a traveling transmission for industrial vehicles, as shown in FIG. 1, the rotational speed of the engine is reduced by the transmission and transmitted to the axle. A general transmission for industrial vehicles will be described with reference to FIG.
該図に示すように、車軸と連結している出力軸2、3はエンジン4によって回転駆動されており、両者の間には、平行軸歯車装置1が設置されている。
As shown in the figure,
このような構成において、出力軸2が回転駆動されて、車両が前進する場合、以下のように回転駆動力が伝達される。即ち、例えば、エンジン4が回転すると、入力軸5が回転駆動される。クラッチ6を接続状態にすることで、歯車7A、歯車8A、出力軸2の順に回転駆動される。
In such a configuration, when the
次に、出力軸3が回転駆動されて、車両が前進する場合、以下のように回転駆動力が伝達される。即ち、例えば、エンジン4が回転すると、入力軸5が回転駆動される。クラッチ6を接続状態にすることで、歯車7A、歯車9A、出力軸3の順に回転駆動される。
Next, when the
また、車両が後進する場合、以下のように回転駆動力が伝達される。即ち、エンジン4が回転すると、入力軸5が回転駆動される。クラッチ6を接続状態にすることで、歯車7C、歯車10、歯車8C、出力軸2の順に回転駆動される。
When the vehicle moves backward, the rotational driving force is transmitted as follows. That is, when the
歯車装置1に使用される歯車群は、ねじり固有振動数低下の抑止のために高ねじり剛性が求められている。一方、燃費を向上させる目的で、歯車装置1の構成部品を肉抜きし軽量化するニーズがある。しかし、一般的に軽量な肉抜き歯車はねじり剛性が低い。
The gear group used in the
このような課題に対して、例えば、特許文献1に記載された技術がある。この特許文献1には、歯を有するリム及び軸に嵌合されるボスの両者を接続するウェブに、歯車の回転方向と逆方向に傾くように構成されたはりを備えた歯車を用いることで、ねじり剛性を維持した肉抜き歯車を作成することが可能である旨記載されている。
For such a problem, for example, there is a technique described in
しかしながら、上述した特許文献1に記載の肉抜き歯車は、複写機などに使用される樹脂歯車で、射出成形にて一体で作製されているものであるが、移動体向け歯車装置の歯車群は鋼製であり、歯車の径や歯幅が大きいため、歯を有するリム、肉抜き部を設けたウェブ、軸に嵌合されるボスを一体で加工し、ねじり剛性を維持した肉抜き歯車を作成することは難しいものとなる。
However, the lightening gear described in
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、例えば、移動体向け歯車装置の中で軸径に比して歯車の径が大きい歯車を備えたものであっても、ねじり剛性を維持しながら肉抜き部を設けたウェブを簡便に作製することが可能な歯車装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is, for example, a gear device for a moving body that includes a gear having a larger diameter than a shaft diameter in a gear device for a moving body. Another object of the present invention is to provide a gear device capable of easily manufacturing a web provided with a hollow portion while maintaining torsional rigidity.
本発明の歯車装置は、上記目的を達成するために、全周に複数の歯を有する機械構造用合金鋼鋼材或いは機械構造用炭素鋼鋼材から成るリムと、円形の板材から成り、前記リムに固定される機械構造用合金鋼鋼材或いは機械構造用炭素鋼鋼材から成る複数枚のウェブと、該ウェブと軸を接続する機械構造用合金鋼鋼材或いは機械構造用炭素鋼鋼材から成るボスとを備え、前記ウェブに複数の肉抜き部が形成され、歯車の軸直角平面投影図において、隣り合った前記肉抜き部間に形成されるはりは、前記ウェブ外周の円上にある任意の点Pから前記ウェブ内周の円に下した接線のうち、前記点Pを始点とする歯車の順方向回転時速度ベクトルvとなす角αが鈍角となる直線を前記ウェブ内に配置した線群が骨格となっていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the gear device of the present invention includes a rim made of a steel alloy material for machine structure or a carbon steel material for machine structure having a plurality of teeth all around, and a circular plate material. A plurality of webs made of alloy steel for machine structure or carbon steel for machine structure to be fixed, and a boss made of alloy steel for machine structure or carbon steel for machine structure connecting the web and the shaft. In the web, a plurality of lightening portions are formed, and in a plane perpendicular to the axis of the gear, a beam formed between adjacent lightening portions is formed from an arbitrary point P on a circle on the outer circumference of the web. Of the tangents drawn to the circle on the inner circumference of the web, a line group in which a straight line in which the angle α formed between the point P as a starting point and the speed vector v at the time of forward rotation of the gear becomes an obtuse angle is arranged in the web, It is characterized by becoming.
本発明によれば、例えば、移動体向け歯車装置の中で軸径に比して歯車の径が大きい歯車を備えたものであっても、ねじり剛性を維持しながら肉抜き部を設けたウェブを簡便に作製することが可能な歯車装置を得ることができる。 According to the present invention, for example, in a gear device for a moving body, even a gear device having a gear diameter larger than the shaft diameter, a web provided with a hollow portion while maintaining torsional rigidity. Can be easily obtained.
以下、図示した実施例に基づいて本発明の歯車装置を説明する。なお、各実施例において、同一構成部品には同符号を使用する。 Hereinafter, a gear device of the present invention will be described based on the illustrated embodiment. In each embodiment, the same reference numerals are used for the same components.
図2及び図3に、本発明の歯車装置の実施例1を示す。 2 and 3 show a gear device according to a first embodiment of the present invention.
図2に示す如く、本実施例の歯車装置は、全周に複数の歯14aを有するリム14とウェブ15Aを備えている。ウェブ15Aは、例えば、SCM材等の機械構造用合金鋼鋼材やSC材等の機械構造用炭素鋼鋼材などで作製される円形の板材で、図3に示すように肉抜きされている。
As shown in FIG. 2, the gear device of the present embodiment includes a
即ち、ウェブ15Aは、歯車の軸直角平面投影図において、図3に示すウェブ15Aの外周の円16上にある任意の点Pからウェブ15Aの内周の円17に下した接線のうち、点Pを始点とする歯車の順方向回転時速度ベクトルvとなす角αが鈍角となる線を、ウェブ15A内に配置した直線18を骨格としたはり15A1を含むように、肉抜き部19及び20が形成されている。
That is, the
このように、本実施例のウェブ15Aのはり15A1は、回転方向に傾いているため、引張り荷重を支持することができる。
As described above, since the beam 15A1 of the
はり15A1の引張り荷重による支持が有効となる条件は、材料力学の計算により示すことができる。これを図4及び図5を用いて以下に説明する。 The conditions under which the support of the beam 15A1 by the tensile load is effective can be shown by calculation of the material dynamics. This will be described below with reference to FIGS.
まず、図4を用いてはり15A1が傾いているウェブ15Aの撓みを算出する。ウェブ15Aを構成するはり15A1の骨格となる線群のうちの1つの線P1S1を考える。点P1に接線方向荷重Ftおよび法線方向荷重Fnが印加されてはり15A1が撓み、点P1が点Q1まで移動すると、ウェブ15Aは角度θ1だけ撓む。接線方向荷重Ftおよび法線方向荷重Fnには数1のような関係がある。
First, the bending of the
ただし、αは歯車の圧力角である。このとき接線方向荷重Ftおよび法線方向荷重Fnをξ方向の引張り荷重とη方向の曲げ荷重に分解し、角度θ1が微小であると仮定すると、角度θ1の算出が可能である。ξ方向のひずみをεξ1とすると、εξ1は数2のように表される。
Here, α is the pressure angle of the gear. At this time decomposes the tangential load F t and the normal direction load F n to bending load of tensile load and η direction ξ direction, the angle theta 1 is assumed to be small, it is possible to calculate the angle theta 1 . When the strain ξ direction is ε ξ1, ε ξ1 is expressed as
ただし、φは数3で定義される∠O1P1S1、Eはウェブ15Aに用いる板材のヤング率、bははり15A1の太さ、tはウェブ15Aに用いる板材の厚さである。
Where φ is ΔO 1 P 1 S 1 defined by
rはウェブ15Aの内周の円17の半径、Rはウェブ15Aの外周の円16の半径である。ξ方向のひずみεξ1は、変位δξ1(|Q1T1|)と数4で表されるような関係があるため、変位δξ1は数5のように表される。
r is the radius of the
一方、η方向の変位δη1(|T1P1|)は、数6のように表される。 On the other hand, the displacement δ η1 (| T 1 P 1 |) in the η direction is expressed as in Expression 6.
ξ方向の変位δξ1と、η方向の変位δη1の合成変位δ1(|Q1P1|)は、数7のように表される。また、角度θ1が微小であるため、角度θ1は数8のように表される。
and ξ direction of displacement [delta] .xi.1, combined displacement of η direction displacement δ η1 δ 1 (| Q 1 P 1 |) is expressed as
次に、図5を用いて、はり15A1が傾いていないウェブ15Aの撓みを算出する。ウェブ15Aを構成するはり15A1の骨格となる線群のうちの1つの線P2S2を考える。点P2に接線方向荷重Ftおよび法線方向荷重Fnが印加されはり15A1が撓み、点P2が点Q2まで移動すると、ウェブ15Aは角度θ2だけ撓む。この場合、ξ方向の変位δξ2は、数9のように表される。
Next, the bending of the
一方、η方向の変位δη2は、数10のように表される。 On the other hand, the displacement δ η2 in the η direction is expressed as in Expression 10.
角度θ2が微小であるため、角度θ2はξ方向の変位δξ2と、η方向の変位δη2の合成変位δ2を用いて数11のように表される。
Since the angle theta 2 is very small, the angle theta 2 to the ξ direction of displacement [delta] [xi] 2, is expressed as the
前述の式で求められる角度θ1およびθ2の計算例を図6に示す。はりの傾きφが0のときの角度がθ2、それ以外のφにおける角度がθ1である。同図から、θ1はθ2に比して小さいため、本発明は有効である。 FIG. 6 shows a calculation example of the angles θ 1 and θ 2 obtained by the above formula. The angle when the inclination φ of the beam is 0 is θ 2 , and the angle at other φ is θ 1 . From the figure, θ 1 is smaller than θ 2 , so the present invention is effective.
本実施例のように、はり15A1が引張り荷重を支持するウェブ構造は、はり15A1の長さLが太さbに比して極めて大きい場合に、特に有効である。これを図7を用いて以下に説明する。 The web structure in which the beam 15A1 supports a tensile load as in this embodiment is particularly effective when the length L of the beam 15A1 is extremely large as compared with the thickness b. This will be described below with reference to FIG.
図7は、図2のウェブ15Aを構成するはり15A1の幅を規定する説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram that defines the width of the beam 15A1 constituting the
図2において、ウェブ15Aの厚さをtとし、太さをbとすると、ウェブ15Aの太さbが厚さtより大きく、はり断面が長方形であるとき、はり15A1の断面二次半径kは、数12のように表される。
In FIG. 2, when the thickness of the
ここで、はり15A1の座屈のしやすさの指標である細長比L/kが、ウェブ15Aに用いられる板材の降伏応力σYと座屈限界応力σcrに及ぼす影響を考える。降伏応力σYは、細長比L/kに対して一定値をとる。
Here, the effect of the slenderness ratio L / k, which is an index of the ease of buckling of the beam 15A1, on the yield stress σ Y and the buckling limit stress σ cr of the plate used for the
一方、座屈限界応力σcrとは、数17で定義される応力で、はり15A1に座屈限界応力σcrより大きい応力を与えると、はり15A1は座屈する。
On the other hand, the buckling limit stress σ cr is a stress defined by
図7に示すように、細長比L/kが大きい領域では、降伏応力σYより座屈限界応力σcrの方が小さい値を取るため、はり15A1に圧縮荷重を印加させるような構造より引張り荷重を印加させるような構造の方が高強度を示す。 As shown in FIG. 7, in a region where the slenderness ratio L / k is large, the buckling limit stress σ cr takes a smaller value than the yield stress σ Y, and therefore, the tensile strength is smaller than the structure in which a compressive load is applied to the beam 15A1. A structure in which a load is applied shows higher strength.
移動体向け歯車装置の歯車群の中で、細長比L/kが極めて大きい歯車に、本実施例のように、はり15A1が引張り荷重を支持するようなウェブ15Aを設けることは、特に有効である。
It is particularly effective to provide a
このような本実施例とすることにより、軸径に比して歯車の径が大きい歯車を備えたものであっても、ねじり剛性を維持しながら肉抜き部を設けたウェブを簡便に作製することが可能な歯車装置を得ることができる。 According to the present embodiment, a web provided with a hollow portion can be easily manufactured while maintaining torsional rigidity even with a gear having a gear diameter larger than the shaft diameter. And a gear device capable of doing so.
図8に、本発明の歯車装置の実施例2として、ウェブ形状の他の例を示す。
FIG. 8 shows another example of the web shape as
該図に示す本実施例のウェブ15Bは、歯車の軸直角平面投影図において、図8に示すウェブ15Bの外周の円21上の点Pとウェブ15Bの内周の円22上の点Sを滑らかに結んだ非直線(曲面、一部直線を含む非直線)23を骨格としたはり15B1を含むように、肉抜き部24及び25が設けられており、このはり15B1の骨格となる非直線23は、軸中心Oから点Pに下ろした線OPと点Pを始点とする歯車の順方向回転時速度ベクトルvのなす角βが、軸中心Oから点Sに下ろした線と速度ベクトルvのなす角γより小さいことを特徴とする。
The web 15B of the present embodiment shown in the figure is a projection of a point P on the
これは、言い換えると、ウェブ15Bの回転方向を正とすると、はり15B1の骨格となる非直線23とウェブ15Bの外周の円との交点である点Pから軸中心Oに下ろした線OPと基準線Iとなす角βが、非直線23とウェブ15Bの内周の円との交点Sから軸中心Oに下ろした線OSと基準線Iとなす角γより大きいことでもある。
In other words, assuming that the rotation direction of the web 15B is positive, the line OP lowered from the point P, which is the intersection of the
このような本実施例のウェブ形状を持った歯車装置であっても、実施例1と同様な効果を得ることができる。 Even with such a gear device having the web shape of the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
次に、上述した実施例1及び2で説明した歯車装置から派生する種々の歯車装置を、以下に説明する。 Next, various gear units derived from the gear units described in the first and second embodiments will be described below.
図9及び図10に、本発明の歯車装置の実施例3を示す。 9 and 10 show a gear device according to a third embodiment of the present invention.
図9及び図10に示すように、本実施例の歯車装置30は、全周に複数の歯31aを有するリム31、上下に位置する2つのウェブ32及び33とボス34を備えている。全周に複数の歯31aを有するリム31は、例えば、SCM材等の機械構造用合金鋼鋼材やSC材等の機械構造用炭素鋼鋼材などで作製される部材で、リム31の外周は、例えば、インボリュート歯型などに歯切りされている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
一方、ウェブ32及び33は、例えば、SCM材等の機械構造用合金鋼鋼材やSC材等の機械構造用炭素鋼鋼材などで作製される円形の板材で、上述した実施例1と同様な直線18を骨格としたはり32A1及び33A1をそれぞれ6本備え、上方に位置するウェブ32と下方に位置するウェブ33で、肉抜き部19及び20が同じ位置である同位相となるように設けられている。
On the other hand, the
ただし、ウェブ32及び33は、歯車装置30に求められるねじり剛性によって、枚数や組付け位相を調整し、例えば、図11に示すように、5枚のウェブ32、33、35、36及び37を設けた歯車装置30としても良く、図12に示すように、ウェブ32とウェブ33の位相が異なっている歯車装置30としても良い。即ち、上方に位置するウェブ32と下方に位置するウェブ33で、肉抜き部19及び20が異なる位置となっている歯車装置30としても良い。
However, the
また、歯車装置30が両方向に回転する場合、複数枚のウェブを表裏逆に設けても良い。例えば、図13に示すように、3枚のウェブ32、38及び33のうち中央に位置する1枚のウェブ38を、他の2枚のウェブ32及び33と表裏逆に設けても良い。
When the
また、軸方向の強度を確保する目的で、ウェブ32、33、35、36、37及び38とリム31の間に、リブ(図示せず)等を設けても良い。なお、ボス34は、例えば、SCM材等の機械構造用合金鋼鋼材やSC材等の機械構造用炭素鋼鋼材などで作製される部材である。
Further, ribs (not shown) or the like may be provided between the
歯車装置30が順方向に回転するとき、直線18を骨格としたはり32A1、33A1、35A1、36A1、37A1及び38A1は引張り荷重を支持し、高ねじり剛性を発揮する。また、歯車装置30が逆方向に回転するときは、図12に示した複数枚の表裏逆に設けたウェブ38のはり38A1が引張り荷重を支持する。
When the
図9に示す歯車装置30は、例えば、以下のような手順で作製される。まず、原料となる柱材から、歯を有するリム31のギヤブランクを作製する。また、異なる径の柱材からボス34を作製する。そして、例えば、切削加工やワイヤー放電加工によって円形の板材を肉抜きし、ウェブ32及び33を作製する。
The
これらを図10に示すように、リム31とウェブ32及び33、ウェブ32及び33とボス34をすみ肉或いはレ形溶接し、溶接後の冷却過程においては、割れを抑制するため、マルテンサイト生成温度までは急冷し、温度分布を均一化後に空冷するマルクエンチまたは、マルテンサイト生成温度直下までは急冷し、それ以降は恒温保持するマルテンパが望ましい。その後、調質或いは焼きなましを行い、溶接により劣化した溶接部の機械的性質を回復するとともに、残留応力を除去する。他に、例えば、リムとウェブを焼きばめや冷やしばめによって締結しても良い。また、例えば、ボルトによって締結しても良い。次に、例えば、ホブ切りやラックカッタ、ピニオンカッタなどによる歯切りによって歯を形成し、例えば、高周波焼入れ、浸炭、窒化、浸炭窒化などの熱処理を行う。最後に、例えば、研削やラッピングなどの仕上げ加工を歯面に施しても良い。
As shown in FIG. 10, the
このような本実施例の構成であっても、実施例1と同様な効果を得ることができる。 Even with such a configuration of the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
図14に、本発明の歯車装置の実施例4を示す。 FIG. 14 shows a gear device according to a fourth embodiment of the present invention.
図14に示す本実施例の歯車装置40は、全周に複数の歯31aを有するリム31、上下に位置する2つのウェブ41及び42とボス34を備えている。そして、上述した実施例1と同様な直線18を骨格としたはり41A1及び42A1をそれぞれ8本備えている。
The
このような本実施例の構成であっても、実施例1と同様な効果を得ることができることは勿論、はりの本数は、歯車装置40に求められる径方向の強度によって調整して良い。
Even with such a configuration of this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the number of beams may be adjusted according to the radial strength required of the
図15に、本発明の歯車装置の実施例5を示す。 FIG. 15 shows a fifth embodiment of the gear device of the present invention.
図15に示す本実施例の歯車装置50は、全周に複数の歯31aを有するリム31、上下に位置する2つのウェブ51及び52とボス34を備えている。そして、上述した実施例1と同様な直線18を骨格としたはり51A1及び52A1をそれぞれ6本備えているが、肉抜き部の形状が上述した実施例1の肉抜き部19及び20とは異なっている。
The
即ち、本実施例のウェブ51及び52の肉抜き部19a及び20aは、上述した実施例1の肉抜き部19及び20の形状が直線部を組み合わせた形状であるのに対し、曲線部或いはRの調整(面取り)加工部と直線部を組み合わせた形状となっている。
That is, the lightening
このような本実施例の構成であっても、実施例1と同様な効果を得ることができることは勿論、ウェブ51及び52が備えるは51A1及び52A1が、直線18を骨格としていれば、肉抜き部の形状は問わない。
Even with such a configuration of the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Of course, if the
図16に、本発明の歯車装置の実施例6を示す。 FIG. 16 shows a gear device according to a sixth embodiment of the present invention.
図16に示す本実施例の歯車装置60は、全周に複数の歯31aを有するリム31、上下に位置する2つのウェブ61及び62とボス34を備えている。そして、上述した実施例1と同様な直線18を骨格としたはり61A1及び62A1をそれぞれ6本備えているが、はり61A1及び62A1の太さがウェブ61及び62内で一様ではない。
The
即ち、本実施例のウェブ61及び62のはり61A1及び62A1は、1つのはり61A1及び62A1が、細い部分と太い部分から形成されている。
That is, in the beams 61A1 and 62A1 of the
このような本実施例の構成であっても、実施例1と同様な効果を得ることができることは勿論、ウェブ61及び62の備えるはり61A1及び62A1が、直線18を骨格としていれば、はり61A1及び62A1の太さはウェブ61及び62内で一様でなくとも良い。
Even with such a configuration of the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Of course, if the beams 61A1 and 62A1 of the
図17に、本発明の歯車装置の実施例7を示す。 FIG. 17 shows a seventh embodiment of the gear device of the present invention.
図17に示す本実施例の歯車装置70は、全周に複数の歯31aを有するリム31、上下に位置する2つのウェブ71及び72とボス34を備えている。そして、上述した実施例2と同様な非直線23を骨格としたはり71A1及び72A1をそれぞれ6本備えている。
The
このような本実施例の構成であっても、実施例2と同様な効果を得ることができる。 Even with such a configuration of the present embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained.
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。すなわち、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. That is, the above-described embodiments have been described in detail in order to easily explain the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described above. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of one embodiment can be added to the configuration of another embodiment. Also, for a part of the configuration of each embodiment, it is possible to add, delete, or replace another configuration.
1、30、40、50、60、70…歯車装置、2、3…出力軸、4…エンジン、5…入力軸、6…クラッチ、7A、7C、8A、8C、9A、10…歯車、14、31…リム、14a、31a…歯、15A、15B、32、33、35、36、37、38、41、42、51、52、61、62、71、72…ウェブ、15A1、15B1、32A1、33A1、35A1、36A1、37A1、38A1、41A1、42A1、51A、52A1、61A1、62A1、71A1、72A1…はり、16、21…ウェブ外周の円、17、22…ウェブ内周の円、18…直線、19、19a、20、20a、24、25…肉抜き部、23…非直線、34…ボス。 1, 30, 40, 50, 60, 70 ... gear device, 2, 3 ... output shaft, 4 ... engine, 5 ... input shaft, 6 ... clutch, 7A, 7C, 8A, 8C, 9A, 10 ... gear, 14 , 31 ... rim, 14a, 31a ... teeth, 15A, 15B, 32, 33, 35, 36, 37, 38, 41, 42, 51, 52, 61, 62, 71, 72 ... web, 15A1, 15B1, 32A1 , 33A1, 35A1, 36A1, 37A1, 38A1, 41A1, 42A1, 51A, 52A1, 61A1, 62A1, 71A1, 72A1,..., Beam, 16, 21,... Straight lines, 19, 19a, 20, 20a, 24, 25: Lightening portion, 23: Non-linear, 34: Boss.
Claims (14)
前記ウェブに複数の肉抜き部が形成され、歯車の軸直角平面投影図において、隣り合った前記肉抜き部間に形成されるはりは、前記ウェブ外周の円上にある任意の点Pから前記ウェブ内周の円に下した接線のうち、前記点Pを始点とする歯車の順方向回転時速度ベクトルvとなす角αが鈍角となる直線を前記ウェブ内に配置した線群が骨格となっていることを特徴とする歯車装置。 A rim comprising a machine structural alloy steels or carbon steels for machine structural use steel having a plurality of teeth all around, made from a circular plate, alloy steels for machine structural fixed to the rim or the mechanical structural carbon steel A plurality of webs made of steel , and a boss made of alloy steel for machine structure or carbon steel for machine structure connecting the web and the shaft,
A plurality of lightening portions are formed on the web, and a beam formed between adjacent lightening portions in a plane projection perpendicular to the axis of the gear is formed from an arbitrary point P on a circle on the outer periphery of the web. Of the tangents drawn to the circle on the inner circumference of the web, a line group in which a straight line in which the angle α formed by the speed vector v at the time of forward rotation of the gear starting from the point P is an obtuse angle is arranged in the web is a skeleton. A gear device comprising:
前記ウェブの肉抜き部間に形成されるはりは、回転方向に傾いていることを特徴とする歯車を備えた歯車装置。 The gear device according to claim 1,
A gear device provided with a gear, wherein a beam formed between the hollow portions of the web is inclined in a rotation direction.
前記ウェブは、上方に位置するウェブと下方に位置するウェブから成り、前記上方に位置するウェブと下方に位置するウェブのそれぞれの前記肉抜き部が同じ位置であることを特徴とする歯車装置。 The gear device according to claim 1 or 2,
The gear device according to claim 1, wherein the web includes an upper web and a lower web, and the lightening portions of the upper web and the lower web are located at the same position.
前記ウェブは、上方に位置するウェブと下方に位置するウェブから成り、前記上方に位置するウェブと下方に位置するウェブのそれぞれの前記肉抜き部が異なる位置であることを特徴とする歯車装置。 The gear device according to claim 1 or 2,
The gear device according to claim 1, wherein the web includes an upper web and a lower web, and the lightening portions of the upper web and the lower web are located at different positions.
前記ウェブは、5枚のウェブから成り、これら5枚の前記ウェブのそれぞれの前記肉抜き部が同じ位置であることを特徴とする歯車装置。 The gear device according to claim 1 or 2,
The gear device according to claim 1, wherein the web includes five webs, and the lightening portions of each of the five webs are located at the same position.
前記ウェブが3枚で構成され、そのうち1枚のウェブが他のウェブとは表裏逆に設けられていることを特徴とする歯車装置。 The gear device according to claim 1 or 2,
The gear device according to claim 1, wherein the web includes three webs, and one web is provided upside down with respect to the other webs.
3枚の前記ウェブのうち、中央に位置する前記ウェブが他のウェブとは表裏逆に設けられていることを特徴とする歯車装置。 The gear device according to claim 6,
A gear device, wherein the web located at the center of the three webs is provided upside down with respect to the other webs.
前記ウェブの肉抜き部の形状が、直線部を組み合せた形状であることを特徴とする歯車装置。 The gear device according to any one of claims 1 to 7,
A gear device characterized in that the shape of the hollow portion of the web is a shape obtained by combining linear portions.
前記ウェブの肉抜き部の形状が、曲線部或いは面取り加工部と直線部を組み合せた形状であることを特徴とする歯車装置。 The gear device according to any one of claims 1 to 7,
A gear device, wherein a shape of the hollow portion of the web is a shape obtained by combining a curved portion or a chamfered portion with a straight portion.
前記ウェブのはりは、細い部分と太い部分とから形成されていることを特徴とする歯車装置。 The gear device according to claim 1 or 2,
The gear device according to claim 1, wherein the beam of the web is formed of a thin portion and a thick portion.
前記ウェブとリムの間に、リブを設けたことを特徴とする歯車装置。 The gear device according to any one of claims 1 to 10,
A gear device, wherein a rib is provided between the web and the rim.
前記ウェブに複数の肉抜き部が形成され、歯車の軸直角平面投影図において、隣り合った前記肉抜き部間に形成されるはりは、前記ウェブ外周の円上の点Pと前記ウェブ内周の円上の点Sを滑らかに結んだ非直線SPを骨格とし、軸中心Oから前記点Pに下ろした線OPと点Pを始点とする歯車の順方向回転時速度ベクトルvのなす角βが、軸中心Oから前記点Sに下ろした線と前記速度ベクトルvのなす角γより小さいことを特徴とする歯車装置。 A rim comprising a machine structural alloy steels or carbon steels for machine structural use steel having a plurality of teeth all around, made from a circular plate, alloy steels for machine structural fixed to the rim or the mechanical structural carbon steel A plurality of webs made of steel , and a boss made of alloy steel for machine structure or carbon steel for machine structure connecting the web and the shaft,
A plurality of lightening portions are formed on the web, and a beam formed between adjacent lightening portions in the projection plane perpendicular to the axis of the gear is formed by a point P on the web outer circumference circle and the web inner circumference. An angle β formed between a line OP drawn from the axis center O to the point P and a speed vector v at the time of forward rotation of the gear starting from the point P, with a non-linear SP smoothly connecting the points S on the circle Is smaller than an angle γ formed by a line drawn from the shaft center O to the point S and the velocity vector v.
前記ウェブに複数の肉抜き部が形成され、歯車の軸直角平面投影図において、隣り合った前記肉抜き部間に形成されるはりは、前記ウェブ外周の円上にある任意の点Pから前記ウェブ内周の円に下した接線のうち、前記点Pを始点とする歯車の順方向回転時速度ベクトルvとなす角αが鈍角となる直線を前記ウェブ内に配置した線群が骨格となっており、
かつ、前記ウェブが3枚で構成され、そのうち1枚のウェブが他のウェブとは表裏逆に設けられていることを特徴とする歯車装置。 A rim having a plurality of teeth all around, a plurality of webs made of a circular plate material and fixed to the rim, and a boss connecting the web and a shaft,
A plurality of lightening portions are formed on the web, and a beam formed between adjacent lightening portions in a plane projection perpendicular to the axis of the gear is formed from an arbitrary point P on a circle on the outer periphery of the web. Of the tangents drawn to the circle on the inner circumference of the web, a line group in which a straight line in which the angle α formed by the speed vector v at the time of forward rotation of the gear starting from the point P is an obtuse angle is arranged in the web is a skeleton. and,
The gear device is characterized in that the web is composed of three webs, and one web is provided upside down with respect to the other webs .
3枚の前記ウェブのうち、中央に位置する前記ウェブが他のウェブとは表裏逆に設けられていることを特徴とする歯車装置。 The gear device according to claim 13 ,
A gear device, wherein the web located at the center of the three webs is provided upside down with respect to the other webs.
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