CN107588178A - 锥齿轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锥齿轮，用于确保锥齿轮的小直径端侧的齿根强度。锥齿轮(10)的齿根部(15)具有第2齿根部(17)和小直径端(2)侧的端部的第1齿根部(16)。第2齿根部包括在其宽度方向中央部沿着齿根圆锥面(14)延伸的齿根面(19)、和将该齿根面的宽度方向两端和齿面(13a、13b)连接的1对齿根过渡曲面(20a、20b)。第1齿根部包括在其宽度方向的中央部与轴向大致平行地延伸的齿根面(22)和将该齿根面的宽度方向两端和齿面连接的1对齿根过渡曲面(23a、23b)，并在比齿根圆锥面更靠径向外侧与轴向大致平行延伸。第1齿根部中的小直径端侧的端部的齿根过渡曲面的曲率半径比与第2齿根部的连接部(18)侧的端部的齿根过渡曲面的曲率半径大。

Description

锥齿轮

发明内容

本发明涉及各种机械的动力传递机构所使用的锥齿轮。

背景技术

专利文献1中记载有锥齿轮。在该锥齿轮中，使齿面和齿根面之间的齿根过渡曲线的曲率半径从小直径端部向大直径端部逐渐增大，从而使锥齿轮的大直径端侧的齿根强度提高。

专利文献2中记载了车辆用的差速齿轮。该差速齿轮的行星齿轮和半轴齿轮的小直径端侧的齿根部与齿根圆锥相比被配置在径向外侧。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-295642号公报

专利文献2：日本特开2013-228047号公报

发明内容

发明要解决的课题

不过，锥齿轮根据其使用方式不同，有时希望使小直径端侧的齿根强度(齿根部分的强度)提高。但是，在专利文献1中记载的锥齿轮中，由于使齿面和齿根面之间的齿根过渡曲线的曲率半径从小直径端部向大直径端部逐渐增大，因此小直径端侧的齿根强度最低，很难使小直径端侧的齿根强度提高而不使锥齿轮大型化。此外，在专利文献2中记载的锥齿轮(行星齿轮和半轴齿轮)中，虽然由于小直径端侧的齿根部比齿根圆锥配置在径向外侧，从而小直径端侧的断面积相应增大，但即便如此也存在无法充分确保小直径端侧的齿根强度的可能性。

因此，本发明的目的在于提供一种能够确保小直径端侧的齿根强度的锥齿轮。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的锥齿轮具有从齿根圆锥面突出的多个齿、以及配置在多个齿中相邻的齿的相对的齿面之间且在小直径端与大直径端之间延伸的齿根部，齿根部包括第1齿根部和第2齿根部。第1齿根部具有第1齿根面和1对第1曲面，被配置在齿根部中小直径端侧的端部，且在比齿根圆锥面更靠径向外侧与轴向大致平行地延伸。第1齿根面在第1齿根部的宽度方向的中央部与轴向大致平行地延伸。1对第1曲面被配置在第1齿根面的宽度方向两侧，将第1齿根面和宽度方向两侧的齿面连接。第2齿根部具有第2齿根面和1对第2曲面，从第1齿根部连续而沿着齿根圆锥面向大直径端侧延伸。第2齿根面在第2齿根部的宽度方向的中央部沿着齿根圆锥面延伸。1对第2曲面被配置在第2齿根面的宽度方向两侧并将第2齿根面和齿面连接。第1齿根部中小直径端侧的端部的第1曲面的曲率半径比第1齿根部和第2齿根部的连接部侧的端部的第1曲面的曲率半径大。

在上述结构中，第1齿根部在比齿根圆锥面更靠径向外侧与轴向大致平行地延伸。因此，与将第1齿根部和第2齿根部同样地沿着齿根圆锥面延伸的情况相比，将第1齿根部配置在比齿根圆锥面更靠径向外侧，从而能够相应地使小直径端侧的断面积增大，并且能够确保小直径端侧的强度。

此外，第1齿根部中小直径端侧的端部的第1曲面的曲率半径比第1齿根部和第2齿根部的连接部侧的端部的第1曲面的曲率半径大，所以能够确保锥齿轮的小直径端侧的齿根强度。

此外，第1齿根部在比齿根圆锥面更靠径向外侧与轴向大致平行地延伸。在锥齿轮中，相邻的齿的相对的齿面从齿根侧向齿顶侧向互相离开的方向延伸，因此可以确保第1齿根部中小直径端侧的端部的宽度比第1齿根部和第2齿根部的连接部的宽度宽。因此，能够可靠地增大小直径端侧的端部的第1曲面的曲率半径，并且能够确保锥齿轮的小直径端侧的齿根强度。

发明效果

根据本发明，能够确保锥齿轮的小直径端侧的齿根部分的强度。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的锥齿轮的立体图。

图2是图1的II-II箭头向剖面图。

图3是齿根部的各处的概略剖面图，(a)是齿根部的小直径端侧的端部的剖面图，(b)是齿根部的连接部的剖面图，(c)是齿根部的大直径端侧的端部的剖面图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的一实施方式。另外，图2的点划线CL表示锥齿轮10的旋转轴(轴芯)。

如图1和图2所示，本实施方式的锥齿轮10是齿线呈直线状延伸的直齿锥齿轮，用于汽车的差速齿轮等。锥齿轮10具有旋转轴CL的轴向(以下，简称轴向)一侧(小直径端2侧)的一端面11和轴向另一侧(大直径端3侧)的另一端面12。

锥齿轮10的多个(在本实施方式为9个)齿13从齿根圆锥面14向径向外侧突出，从齿根圆锥面14的小直径端2向齿根圆锥面14的大直径端3沿齿根圆锥面14上的母线(齿根圆锥的母线)方向直线状延伸。齿13被形成为其齿厚从小直径端2向大直径端3逐渐增大，并且从齿顶4向齿根5逐渐增大。多个齿13中的相邻的齿13的相对的齿面13a、13b从齿根5侧(齿根圆锥面14侧)向齿顶4侧向相互离开的方向延伸。锥齿轮10在相对的齿面13a、13b之间包括多个(在本实施方式为9个)齿根部15。另外，多个齿根部15具有同样的结构，因此，以下说明一个齿根部15，并省略其他齿根部15的说明。

如图1～图3所示，齿根部15具有被配置在齿根部15中小直径端2侧的端部并且与轴向大致平行地延伸的第1齿根部16、以及从第1齿根部16的另一侧的端部(后述的连接部18)向大直径端3沿着齿根圆锥面14上的母线方向延伸的第2齿根部17，并且在小直径端2和大直径端3之间(在本实施方式中，从小直径端2到大直径端3附近为止)延伸。另外，与轴向大致平行地延伸不限定于与轴向完全平行地延伸的情况，例如，在锻造锥齿轮的情况下，为了从模具中容易取出，也可以使第1齿根部16从轴向的另一侧向一侧的旋转轴侧略微倾斜，或者，如图2所示，也可以将第1齿根部16的小直径端2侧的角部倒角成圆角。

第2齿根部17包括在其宽度方向(锥齿轮的圆周方向)的中央部沿齿根圆锥面14延伸的齿根面(第2齿根面)19、以及将该齿根面19的宽度方向的两端和齿面13a、13b连接的1对的齿根过渡曲面(第2曲面)20a、20b。第2齿根部17的宽度从与第1齿根部16的连接部18侧(小直径端2侧)向大直径端3侧逐渐扩大。即，第2齿根部17中的大直径端3侧的端部的宽度L3比与第1齿根部16的连接部18侧的端部的宽度L2大(L3＞L2)。第2齿根部17的齿根面19是在两侧的齿根过渡曲面20a、20b之间略微露出的齿根圆锥面14上的一部分区域。第2齿根部17的齿根过渡曲面20a、20b是在齿根圆锥面14和齿面13a、13b交叉的部分设置的齿根过渡部21的表面。第2齿根部17的齿根过渡曲面20a、20b和齿面13a、13b的边界线直线状延伸。第2齿根部17的齿根过渡曲面20a、20b的曲率半径从与第1齿根部16的连接部18侧(小直径端2侧)向大直径端3侧逐渐增大。即，第2齿根部17中的大直径端3侧的端部(参照图3(c))的齿根过渡曲面20a、20b的曲率半径R3比与第1齿根部16的连接部18侧的端部(参照图3(b))的齿根过渡曲面20a、20b的曲率半径R2大(R3＞R2)。

第1齿根部16包括在其宽度方向的中央部与轴向大致平行延伸的齿根面(第1齿根面)22、以及将该齿根面22的宽度方向的两端与齿面13a、13b连接的1对齿根过渡曲面(第1曲面)23a、23b，并且在比齿根圆锥面14靠径向外侧与轴向大致平行延伸。第1齿根部16的宽度从与第2齿根部17的连接部18侧(大直径端3侧)向小直径端2侧逐渐扩大。即，第1齿根部16中的小直径端2侧的端部的宽度L1比与第2齿根部17的连接部18侧的端部的宽度L2大(L1＞L2)。此外，第1齿根部16中的小直径端2侧的端部的宽度L1比第2齿根部17中的大直径端3侧的端部的宽度L3小(L1＜L3)。即，齿根部15的宽度被设定为L3＞L1＞L2。第1齿根部16的齿根面22从第2齿根部17的齿根面19的一侧的端部曲折而向小直径端2侧、在比齿根圆锥面14靠近径向外侧与轴向大致平行地延伸。第1齿根部16的齿根过渡曲面23a、23b是在将齿根面22向宽度方向两侧延长后的虚拟面24与齿面13a、13b交叉的部分上设置的齿根过渡部25的表面。第1齿根部16的齿根过渡曲面23a、23b和齿面13a、13b的边界线直线状延伸。第1齿根部16的齿根过渡曲面23a、23b和第2齿根部17的齿根过渡曲面20a、20b通过连接部18连接，各自的连接部18侧的端部的曲率半径具有大致相同的大小。第1齿根部16的齿根过渡曲面23a、23b的曲率半径从与第2齿根部17的连接部18侧(大直径端3侧)向小直径端2侧逐渐增大。即，第1齿根部16中的小直径端2侧的端部(参照图3(a))的齿根过渡曲面23a、23b的曲率半径R1比与第2齿根部17的连接部18侧的端部(参照图3(b))的齿根过渡曲面23a、23b的曲率半径R2大(R1＞R2)。此外，第1齿根部16中的小直径端2侧的端部(参照图3(a))的齿根过渡曲面23a、23b的曲率半径R1比第2齿根部17中的大直径端3侧的端部(参照图3(c))的齿根过渡曲面20a、20b的曲率半径R3小(R1＜R3)。即，齿根部15的齿根过渡曲面的曲率半径被设定为R3＞R1＞R2。

在如上述这样构成的锥齿轮10中，第1齿根部16在比齿根圆锥面14更靠径向外侧与轴向大致平行地延伸。因此，与将第1齿根部16和第2齿根部17同样地沿着齿根圆锥面14延伸的情况相比，将第1齿根部16配置在比齿根圆锥面14更靠径向外侧而可以相应地使小直径端2侧的断面积增大，并且能够确保锥齿轮10的小直径端2侧的强度。

此外，第1齿根部16的齿根过渡曲面23a、23b的曲率半径从与第2齿根部17的连接部18侧(大直径端3侧)向小直径端2侧逐渐增大。这样，第1齿根部16中的小直径端2侧的端部的齿根过渡曲面23a、23b的曲率半径R1比与第2齿根部17的连接部18侧的端部的齿根过渡曲面23a、23b的曲率半径R2大，因此能够确保锥齿轮10的小直径端2侧的齿根强度。

此外，第1齿根部16中的小直径端2侧的端部的宽度L1比与第2齿根部17的连接部18侧的端部的宽度L2大。因此，能够可靠地增加小直径端2侧的端部的齿根过渡曲面23a、23b的曲率半径R1，并且能够确保锥齿轮10的小直径端2侧的齿根强度。

因此，根据本实施方式，能够确保锥齿轮10的小直径端2侧的齿根部分的强度。

此外，第2齿根部17的齿根过渡曲面20a、20b的曲率半径从与第1齿根部16的连接部18侧(小直径端2侧)向大直径端3侧逐渐增大。这样，第2齿根部17中的大直径端3侧的端部的齿根过渡曲面20a、20b的曲率半径R3比与第1齿根部16的连接部18侧的端部的齿根过渡曲面20a、20b的曲率半径R2大，因此能够确保锥齿轮10的大直径端3侧的齿根强度。

此外，第1齿根部16的齿根过渡曲面23a、23b的曲率半径从与第2齿根部17的连接部18侧(大直径端3侧)向小直径端2侧逐渐增大，并且第2齿根部17的齿根过渡曲面20a、20b的曲率半径从与第1齿根部16的连接部18侧(小直径端2侧)向大直径端3侧逐渐增大。因此，齿根强度从第1齿根部16与第2齿根部17的连接部18向小直径端2侧逐渐增大，并且从连接部18向大直径端3侧逐渐增大。

另外，在本实施方式中，虽然将第2齿根部17中的大直径端3侧的端部的宽度L3设为比与第1齿根部16的连接部18侧的端部的宽度L2大，并且将第2齿根部17中的大直径端3侧的端部的齿根过渡曲面20a、20b的曲率半径R3设为比与第1齿根部16的连接部18侧的端部的齿根过渡曲面20a、20b的曲率半径R2大，但第2齿根部17的形状不限定于此。例如，也可以将第2齿根部17的宽度在小直径端2侧与大直径端3侧之间设定为大致相同宽度，并将齿根过渡曲面20a、20b的曲率半径在小直径端2侧与大直径端3侧之间设定为大致相同大小。

此外，在本实施方式中，齿根部15具有配置在齿根部15中的小直径端2侧的端部的第1齿根部16、以及从第1齿根部16的另一侧的端部向大直径端3沿着齿根圆锥面14上的母线方向延伸的第2齿根部17，但齿根部15除了第1齿根部16和第2齿根部17之外，还可以在锥齿轮10的大直径端3侧的端部具有从第2齿根部17的另一侧的端部向径向外侧延伸而且配置在比齿根圆锥面14更靠径向外侧的第3齿根部。

此外，在本实施方式中，第1齿根部16的齿根过渡曲面23a、23b的连接部18侧的端部的曲率半径和第2齿根部17的齿根过渡曲面20a、20b的连接部18侧的端部的曲率半径为大致相同的大小(即R2)，但不限定于此。

以上，基于上述实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式的内容，当然能够在不脱离本发明的范围内适当进行变更。即，基于该实施方式而由本领域技术人员等完成的其他实施方式、实施例以及运用技术等当然全部包含于本发明的范畴。

Claims (1)

1.一种锥齿轮，具有从齿根圆锥面突出的多个齿、以及配置在所述多个齿中相邻的齿的相对的齿面之间且在齿根圆锥面的小直径端与大直径端之间延伸的齿根部，其特征在于，

所述齿根部包括：

第1齿根部，配置在所述齿根部中的所述小直径端侧的端部，并且在比所述齿根圆锥面更靠径向外侧与轴向大致平行地延伸；以及

第2齿根部，从所述第1齿根部连续并沿着所述齿根圆锥面向所述大直径端侧延伸，

所述第1齿根部具有在宽度方向的所述第1齿根部的中央部与轴向大致平行地延伸的第1齿根面、以及配置在所述第1齿根面的宽度方向两侧并且将所述第1齿根面和宽度方向两侧的齿面连接的1对第1曲面，

所述第2齿根部具有在宽度方向的中央部沿着所述齿根圆锥面延伸的第2齿根面、以及配置在所述第2齿根面的宽度方向两侧并且将所述第2齿根面和所述齿面连接的1对第2曲面，

所述第1齿根部中的所述小直径端侧的端部的所述第1曲面的曲率半径比所述第1齿根部和所述第2齿根部的连接部侧的端部的所述第1曲面的曲率半径大。