JPS604391B2 - トロコイド系歯形歯車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はサィクロ減速機（登録商標）の遊星歯車などに
用いられるトロコィド系歯形歯車に関する。

従来のトロコィド系歯形歯車の理論歯形はトロコィド曲
線の包絡線であり、これは相手歯形として円弧歯形を使
用し、完全噛み合い理論を介することにより容易に導か
れる。

第１図に示すようなトロコイド曲線１は基円２の上を転
円３がすべてことなく転がった時に、転円半径内の一点
４が描く軌跡である。

従来の歯形曲線は、このトロコィド曲線１上の各点を該
各点の法線方向内側に干渉を起こさない程度に等距離ｈ
ｏだけ移動させた歯形曲線５であり、理論的には全歯噛
み合いするものであった。

そして、この移動歯形曲線５を創成するに当っては、該
移動歯形曲線５が干渉を生起しない範囲に移動距離ｈｏ
を決めていた。このように創成された従来の移動歯形曲
線５においては、干渉部がなく、さらに歯形修正や弾性
変形などにより、第２図に示される如く、歯形曲線５の
山寄りの凸部で固定したピン歯車のピン６との噛み合い
が行われるものであった。

したがってこの部分での噛み合いは、移動歯形曲線５お
よび外ピン６がともに凸部であるため、面圧が高く、か
つ谷部に比して滑り速度も大きいので摩耗損失が大きく
、かつ十分な材料の強度が要求される。さらに滑りに起
因するといわれる騒音発生の原因にもなっていた。また
、この歯形曲線は一般に、高減速比となる程ピン歯車の
ピン（外ローラの場合も含む）径は小さくなるが、該ピ
ンおよびピン穴等の加工上の問題から、高減速比をうる
にも限界があった。

このため、理論曲線に干渉部がない歯形曲線を用いた歯
車をサィクロ減速機（登録商標）などに用いた場合、１
段で行われる最高の減速比は１ノ８技量度が設計、製作
上の限度であり、減速比１／５甥茎度以上となると、相
手のピン歯車の歯形もその径が４・さくなってローラの
使用ができないためローラのないピンとなり、ローラを
用いた場合に比して摩擦損失による効率の低下がみられ
る。本発明の目的は上記欠点を改良し、相手のピン歯車
の歯形径を小さくしなくても高減速比をうろことができ
るトロコィド系歯形歯車を禎供することにある。以下、
図によって説明すると、第１図の干渉を起さないトロコ
ィド曲線１上の各点を該曲線１の各点における法線方向
内側に前記曲線１から干渉を起こす長さ以上の大きさで
等距離ｈ，あるいはｈ２移動させてトロコィド移動曲線
７、および８を創成する。

これらの移動曲線７および８には干渉部分９および１０
である。本発明は、上記トロコィド移動曲線７および８
から干渉部分９および１０を除去した図の太線の残余の
トロコィド移動曲線を理論歯形曲線とするものであり、
その拡大図が第３図ａ、ｂ‘こ図示されている。

以下、本発明に係るトロコィド系歯形歯車を固定のピン
に内接噛合させたサィクロ減速機（登録商標）の場合に
ついて説明する。

第４，５図において、歯車１１はその中心○，が相手の
ピン歯車の歯である外ローラ１２の配置枠の中心０２と
比べてｅだけ偏心している。

今、歯車１１が中心０２のまわりを偏心回転したとする
と、歯車１１の谷部１３は順次外ローラ１２と接触し、
歯車１１が自転する。この場合、前記中心０２のまわり
の偏心回転数と歯車の自転回転数の比が変速比となるも
のである。本発明の歯車１１の外ローラに対する接触を
ピン歯車のピンがトロコィド系歯形歯車１１上を移動噛
合する相対的な接触動作として説明すると、第５図に示
される如く外ローラの外周円１４が理論曲線７、あるい
は８と接しながら転勤するもので、外ローラ１２の中心
が図のＰ，からＰ２へ移る間に、接触点はＫ，→Ｋｈ→
Ｃ→Ｂ→Ａ→Ｋ２と移動し、外ローラ１２自体の動きが
歯車の山部を大きく迂回して谷１３にほぼ垂直な方向か
ら接近する如くなっており、極めて短時間で噛み合った
後再び垂直方向に離れるものである。本発明のトロコィ
ド系歯形歯車の歯車曲線は上述の如く構成されているた
め、ピン歯車のピンとの噛合は歯車の噛合い理論通りの
円とトロコィド曲線との噛合をするので、正確な噛合伝
動が可能であると共に、従来の干渉を起さないトロコイ
ド系歯形歯車では同一径において減速比を大きくすると
るために歯数を多くした場合、これと隣合う外ピン（又
はローラ）径を小さくするか、若しくはトルク伝達に寄
与する歯丈の高さを小さくするか、或はこの両者を併用
することが必要となるが、減速比が大きくなればそれに
応じてトルクも増大するため、いずれの場合も強度不足
となって実際上同一径で歯数を増加することは不可能で
あったが、本発明のトロコィド系歯形歯車とすることに
より、同一径で歯数を増やしても相手歯としての円（外
ピン又はローラ）の蓬は大きくとることができるため、
同一径で大減速比の歯車を得ることができる。

また、相手歯としての円の径を大きくとることができる
ので、相手歯をローラとしたローラ枠化が可能となり、
小型かつ大減速比の歯車減速機の提供が可能となる。

更に、外ローラ（外ピン）と歯車との噛合（接触）は凸
と凹の接触となるため、ヘルツ面圧が下がり、ピッチン
グ限界が向上すると共に、歯車と外ピン（ローラ）との
噛合いが谷寄りとなって滑り速度の大きい歯先部では接
触しないため、摩耗が減少し、寿命が延び、且つ滑りに
起因する騒音の発生も防止できる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の歯形曲線と本発明の歯形曲線の創威を説
明する図であり、第２図は従来の歯車と外ピンの接触を
説明する図である。 第３図のａは第１図の曲線７の拡大図であり、ｂは第１
図の曲線８の拡大図である。また第４図は本発明の歯車
を遊星歯車とした減速機に用いたときの作動を説明する
概略図であり、第５図は外ローラと歯形の接触を説明す
る状態図である。符号の説明、１・・・トロコィド曲線
、７，８・・・曲線、９，１０・・・干渉部。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ピン歯車とトロコイド歯形歯車との内接噛合歯車装
   置において、干渉を起さないトロコイド曲線上の各点を
   該各点の法線方向内側に干渉を起す長さ以上に等距離移
   動して創成したトロコイド移動曲線の干渉部分を除去し
   た残余のトロコイド移動曲線を理論歯形曲線としたトロ
   コイド系歯形歯車。