CN114110128A - 齿轮机构、齿轮机构的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种齿轮机构、齿轮机构的制造方法，对于包括提高强度的观点在内的、对齿轮的功能需求，该齿轮具有均衡的形状。本发明的一个方式为具有如下形状的齿轮的齿轮机构，即，该齿轮具有：齿底、与所述齿底连接的第一齿根、与所述齿底连接的第二齿根、与所述第一齿根连接的第一齿面、以及与所述第二齿根连接的第二齿面。所述齿底为曲线状，所述第一齿根的曲率半径比所述第二齿根的曲率半径大，所述第一齿根及所述第二齿根的与所述齿底的连接点连接的部分为越接近与所述齿底的连接点则与所述齿轮的轴心的距离越小、且越接近所述连接点则倾斜度越小的曲线状。

Description

齿轮机构、齿轮机构的制造方法

技术领域

本发明涉及齿轮机构。

背景技术

专利文献1公开一种在变速器中使用的、斜齿的平行齿轮。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2013-200015号公报

为了提高齿轮的齿根强度，优选使应力集中缓和。因此，优选增大齿根的曲率半径，使对齿根的应力集中缓和。

发明内容

发明所要解决的技术问题

当为了提高齿根强度而单纯增大齿根的曲率半径时，邻接的两个齿的一方的齿根区域与邻接的两个齿的另一方的齿根区域交叉，会在邻接的两个齿的边界区域形成尖锐的边缘。

当在齿轮的表面形成尖锐的边缘时，会在此产生应力集中，所以，需要使应力集中缓和。

因此，对于包含提高强度的观点在内的、对齿轮的功能需求，希望提供一种具有均衡的形状的齿轮。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的一个方式为齿轮机构，具有如下形状的齿轮，即，具有：齿底、与所述齿底连接的第一齿根、与所述齿底连接的第二齿根、与所述第一齿根连接的第一齿面、以及与所述第二齿根连接的第二齿面。

所述齿底为曲线状，

所述第一齿根的曲率半径比所述第二齿根的曲率半径大，

所述第一齿根及所述第二齿根的与所述齿底的连接点连接的部分是越接近与所述齿底的连接点则与所述齿轮的轴心的距离越小、且越接近所述连接点则倾斜度越小的曲线状。

发明的效果

根据本发明的一个方式，能够提供对于功能需求而具有均衡的形状的齿轮。

附图说明

图1是搭载有车辆用带式无级变速器1的车辆V的概况图。

图2是从大径齿轮71侧观察对齿轮7的立体图。

图3是从大径齿轮71侧观察对齿轮7的俯视图。

图4是从图3的A-A向矢方向观察大径齿轮71的外周的部分放大图。

图5是说明大径齿轮71外周的齿部73的第一侧面731与第二侧面732的形状的图。

图6是邻接的两个齿部73、73之间的齿底720a侧的放大图。

图7是说明围绕齿根形成的边缘E的图。

图8是说明围绕齿根形成的边缘E的图。

图9是说明围绕齿根形成的边缘E的图。

图10是说明齿部73的第一侧面731与第二侧面732的形成过程的图。

图11是说明齿部73的第一侧面731与第二侧面732的形成过程的图。

图12是说明变形例的围绕齿根的形状的图。

具体实施方式

下面，以在无级变速器1的最终减速机构6的对齿轮7中应用的情况为例说明本发明的实施方式。

图1是搭载有车辆用带式无级变速器1的车辆V的概况图。

如图1所示，车辆V的驱动系统具有：发动机2、液力变矩器3、前进后退切换装置4、变速器5(变速机构部)、最终减速机构6(齿轮机构)、以及驱动轮9、9。

液力变矩器3是具有扭矩增大功能的流体传动装置。从发动机2向液力变矩器3输入的旋转(旋转驱动力)经由输出轴31，向前进后退切换装置4侧传递。

前进后退切换装置4具有：前进离合器41、后退制动器42、以及行星齿轮机构43。

在前进后退切换装置4中，当前进离合器41联接时，从液力变矩器3侧输入的旋转通过正向旋转向变速器5输出。当后退制动器42联接时，从液力变矩器3侧输入的旋转通过反向旋转向变速器5输出。

变速器5具有：围绕输入轴55(旋转轴X1)旋转的初级皮带轮51、围绕输出轴56(旋转轴X2)旋转的次级皮带轮52、以及皮带53。皮带53卷绕在一对皮带轮(初级皮带轮51、次级皮带轮52)。

在变速器5中，通过改变初级皮带轮51与次级皮带轮52的皮带53的卷绕半径，从前进后退切换装置4侧输入的旋转以期望的变速比变速，向最终减速机构6侧输出。

最终减速机构6具有对齿轮7、以及差动装置8。

对齿轮7具有大径齿轮71与小径齿轮75。对齿轮7可围绕旋转轴X3旋转。

大径齿轮71与在变速器5的输出轴56设置的输出齿轮57可传递旋转地啮合。

小径齿轮75与最终齿轮82可传递旋转地啮合。

最终齿轮82固定在差动装置8的差速器壳体81。

变速器5的输出轴56的旋转经由对齿轮7，向差速器壳体81传递。向差速器壳体81传递的旋转最终经由与差速器壳体81一体地旋转的驱动轴SH、SH，向驱动轮9、9传递。

在无级变速器1中，在发动机2的输出旋转(旋转驱动力)的传递路径上，设有多个齿轮机构(行星齿轮机构43、最终减速机构6)。

最终减速机构6的对齿轮7是构成齿轮机构的齿轮之一。

图2是从大径齿轮71侧观察对齿轮7的立体图。在图2中，由虚拟线表示了与大径齿轮71的外周啮合的输出齿轮57。

图3是从大径齿轮71侧观察对齿轮7的俯视图。

图4是从图3的A-A向矢方向观察大径齿轮71的外周的部分放大图。

需要说明的是，在图4中，为了易于理解大径齿轮71外周的齿部73的位置，使用阴影表示了齿部73的齿尖部730、第一侧面731、以及第二侧面732。

如图2所示，在对齿轮7中大径齿轮71与小径齿轮75在通用的轴心(旋转轴X3)上同芯地进行配置。

如图3所示，在大径齿轮71中，在圆板状基部72的外周设有齿部73。

在基部72的外周，齿部73遍及围绕旋转轴X3的周向的整个周进行设置。齿部73以在围绕旋转轴X3的周向上设定的间隔进行设置。在周向上邻接的齿部73、73之间是配合侧齿轮的齿部可卡合的齿槽部74。

在本实施方式中，在变速器5的输出轴56设置的输出齿轮57是配合侧齿轮。输出齿轮57外周的齿部58插入齿槽部74，输出齿轮5与大径齿轮71啮合。大径齿轮71与输出齿轮57相当于一对齿轮。

如图4所示，从旋转轴X3的径向观察，齿部73各自在与旋转轴X3交叉的方向上进行设置。齿部73各自在旋转轴X3方向上延伸，齿部73的一端73a与另一端73b在围绕旋转轴X3的周向上偏离规定长度L。

齿部73的顶端的齿尖部730遍及旋转轴X3方向的整个长度，以大致相同的宽度W1形成。

如图3所示，从旋转轴X3方向观察，齿部73各自从基部72的外周向外径侧突出。齿部73各自具有周向的宽度W随着朝向外径侧而缩窄的剖面形状。

围绕旋转轴X3的周向上的齿部73的一方侧的第一侧面731与另一方侧的第二侧面732具有弯曲的表面。

需要说明的是，齿部73的剖面形状遍及旋转轴X3方向的整个长度是相同的，图4的沿着A-A线的侧面、沿着B-B线的剖面都与图3所示的齿部73的形状相同。

在本实施方式中，第一侧面731为驱动侧的侧面，第二侧面732为滑动侧的侧面。

在此，驱动侧的侧面是指与从发动机2侧输入的旋转驱动力的传递相关的侧面。滑动侧的侧面是指与从驱动轮9、9侧输入的旋转驱动力的传递相关的侧面。

例如，在搭载有无级变速器1的车辆V利用发动机2的旋转驱动力行驶时，从变速器5侧的输出齿轮57向对齿轮7输入有旋转驱动力。

在本实施方式中，在此期间，输出齿轮57的齿部58的第一侧面581与齿部73的第一侧面731接触(参照图3)。由此，变速器5的输出旋转从齿部73的第一侧面731向大径齿轮71输入，对齿轮7围绕旋转轴X3进行旋转。

例如，在搭载有无级变速器1的车辆V进行加速器开度为0(＝0)的滑动行驶时，对齿轮7利用从驱动轮9、9侧输入的旋转驱动力进行旋转。在此期间，齿部73的第二侧面732与输出齿轮57的齿部58的第二侧面582接触。由此，从驱动轮9、9侧输入的旋转驱动力从齿部73的第二侧面732向变速器5侧的输出齿轮57输入，输出轴56围绕旋转轴X2进行旋转。

图5是说明大径齿轮71外周的齿部73的第一侧面731与第二侧面732的形状的图。在图5中，表示了在周向上邻接的两个齿部73、73之间的第一侧面731与第二侧面732。

图6是邻接的两个齿部73、73之间的齿底720a侧的放大图，是说明第一侧面731的第一齿根731b、第二侧面732的第二齿根732b、以及齿底720a的形状的图。

如图5所示，齿部73的第一侧面731中，与齿尖部730邻接的区域为第一齿面731a，与该第一齿面731a邻接的区域为第一齿根731b。

第一齿面731a具有弯曲的剖面形状。在剖视中第一齿面731a形成为向中间夹有齿槽部74而邻接的其它的齿部73侧膨出的曲线状。

如图6所示，第一齿根731b具有弯曲的剖面形状。在剖视中第一齿根731b形成为向远离邻接的其它的齿部73的方向凹进的曲线状。

齿部73的第一齿根731b向大径齿轮71的内径侧(接近旋转轴X3侧的方向的下侧)凹进，形成为沿着虚拟圆IM1的弧状。

第一齿面731a与第一齿根731b连续地连接，以不会在第一齿面731a与第一齿根731b的连接点P1形成边缘。

第一齿根731b的内径侧与齿底720a连续地连接，以不会在第一齿根731b与齿底720a的连接点P2形成边缘。

齿底720a具有圆弧状的剖面形状。在剖视中齿底720a形成为向大径齿轮71的外径侧(远离旋转轴X3的方向的上侧)膨出的曲线状。

从大径齿轮71的旋转轴X3方向(轴心方向)观察，齿底720a形成为沿着以旋转轴X3为中心的虚拟圆IMa的圆弧状。齿底720a形成为向上侧(外径侧)凸出的曲线状。

如图5所示，齿部73的第二侧面732中，与齿尖部730邻接的区域为第二齿面732a，与该第二齿面732a邻接的区域为第二齿根732b。

第二齿面732a具有弯曲的剖面形状。在剖视中第二齿面732a形成为向中间夹有齿槽部74而邻接的其它的齿部73侧膨出的曲线状。

如图6所示，第二齿根732b具有弯曲的剖面形状。在剖视中第二齿根732b形成为向与邻接的其它的齿部73远离的方向膨出的曲线状。

齿部73的第二齿根732b向大径齿轮71的内径侧(接近旋转轴X3侧的方向的下侧)凹进，形成为沿着虚拟圆IM2的弧状。

第二齿面732a与第二齿根732b连续地连接，以不会在第二齿面732a与第二齿根732b的连接点P3形成边缘。

第二齿根732b的内径侧与齿底720a连续地连接，以不会在第二齿根732b与齿底720a的连接点P4形成边缘。

在此，为了使大径齿轮71的齿部73的齿根(第一齿根731b、第二齿根732b)的强度提高，优选使在齿根侧的应力集中缓和。

作为使应力集中缓和的方法的一个例子，考虑增大齿根(第一齿根731b、第二齿根732b)的曲率半径。

当为了提高齿根的强度而单纯增大齿根的曲率半径时，邻接的两个齿的一方的齿根区域与邻接的两个齿的另一方的齿根区域交叉，会在邻接的两个齿的边界区域形成尖锐的边缘E。

例如，在图7的情况下，第一齿根731bx的曲率半径r1x与第二齿根732bx的曲率半径r2x相同(r1x＝r2x)。而且，在第一齿根731bx与第二齿根732bx的交点形成有向上侧突出的边缘E。

例如，在图8的情况下，第一齿根731by的曲率半径r1y大于第二齿根732by的曲率半径r2y(r1y＞r2y)。而且，在第一齿根731by与第二齿根732by的交点形成有向上侧突出的边缘E。

例如，在图9的情况下，第一齿根731bz的曲率半径r1z与第二齿根732bz的曲率半径r2z大致相同(r1z≒r2z)。而且，在第一齿根731bz与第二齿根732bz的交点形成有向下侧突出的边缘E。

这样，当在大径齿轮71的齿部73X、73Y、73Z中，在第一齿根731bx、731by、731bz与第二齿根732bx、732by、732bz的交点形成有边缘E时，在边缘E及其附近区域会产生应力集中。

因此，在本实施方式中，如图6所示，设定第一齿根731b与第二齿根732b的曲率半径r1、r2，以使齿底720a留在第一齿根731b与第二齿根732b之间。

由此，能够缓和第一齿根731b与第二齿根732b的应力集中。

此外，在本实施方式中，为了缓和齿底720a的应力集中，将齿底720a形成为曲线状。具体而言，齿底720a沿着大径齿轮71的基部72的外周，沿虚拟圆IMa而形成，成为向上侧(外径侧)突出的曲线状。

在此，当使第一齿根731b及第二齿根732b双方的曲率半径r1、r2相同增大时，可能不会留有齿底720a。

另一方面，为了留有齿底720a，也可以考虑增大大径齿轮71(齿轮)，但这样会妨碍齿轮的小型化。

因此，通过使第一齿根731b的曲率半径r1与第二齿根732b的曲率半径r2两个半径不同，可以进行考虑了齿根(第一齿根731b、第二齿根732b)的应力缓和、齿底的残存、齿轮的小型化的平衡的齿轮设计。

这是基于对第一齿根731b及第二齿根732b的功能需求不一定等价的认知的齿轮设计。

在本实施方式中，使齿部73的驱动侧的侧面即第一侧面731的第一齿根731b的曲率半径r1比滑动侧的侧面即第二侧面732的第二齿根732b的曲率半径r2大(r1＞r2)。

由此，在搭载有无级变速器1的车辆V的前进行驶中，能够适当地缓和对齿根的应力集中。因此，能够防止因增大曲率半径而产生边缘E，并且能够期待提高齿部73的耐久性。

此外，当齿根(第一齿根731b、第二齿根732b)的形状为在与齿底720a的连接点P2、P4附近向内径向刨挖的形状时，应力容易集中在连接点P2、P4附近。

因此，在本实施方式中，采用如下的齿轮设计，即，越接近与齿底720a的连接点P2、P4，使与轴心(大径齿轮71的中心(旋转轴X3))的距离L1、L2越小。

在图6的情况下，第一齿根731b与轴心的距离L1随着与连接点P2的接近而减小(参照图中L1→L1’)。此外，第二齿根732b与轴心的距离L2随着与连接点P4的接近而减小(参照图中L2→L2’)。

通过采用上述的齿轮设计，能够避免齿根(第一齿根731b、第二齿根732b)的形状成为在与齿底720a的连接点P2、P4附近向内径向(下侧)刨挖的形状。

此外，当与齿底720a的连接点P2、P4附近的齿根(第一齿根731b、第二齿根732b)的形状为向上凸出的曲线状时，应力容易集中在连接点P2、P4附近。

因此，在本实施方式中，齿根(第一齿根731b、第二齿根732b)的形状形成为越接近与齿底720a的连接点P2、P4、则与齿底720a的交叉角θ1、θ2(倾斜度)越小的曲线状。即，齿根(第一齿根731b、第二齿根732b)的形状成为向下侧(内径侧)凸出的曲线状。由此，能够缓和对连接点P2、P4附近的应力集中。

此外，如图5所示，在本实施方式的齿部73中，设计使第一齿面731a的压力角θ731与第二齿面732a的压力角θ732相等。

在此，第一齿面731a的压力角是大径齿轮71的半径线Lc与第一齿面731a的接点的交叉角。第二齿面732a的压力角是大径齿轮71的半径线Lc与第二齿面732a的接点的交叉角。

压力角在齿轮设计中是重要的参数之一，需要基于各种因素(材料、尺寸等)进行精密的设计。

因此，当设计使第一齿面731a的压力角与第二齿面732a的压力角不同时，设计工时会增加。

在本实施方式中，因为设计使第一齿面731a的压力角θ731与第二齿面732a的压力角θ732相等，所以能够减少设计工时。

即，在通过左右齿面改变了压力角的情况下，需要验证由左右齿面各自建立啮合，所以，需要与设计其它齿轮相同的工时，因而设计工时会增加。因此，通过使左右齿面的压力角相同，能够减少设计工时。

在此，在使第一齿面731a的压力角θ731与第二齿面732a的压力角θ732相等的情况下，邻接的两个齿部73、73之间的空间被限制。

因此，在本实施方式中，通过使夹在齿底720a之间而邻接的两个齿根(第一齿根731b、第二齿根732b)的曲率半径r1、r2不同，能够抑制大径齿轮71(齿轮)的大型化。

而且，使两个齿根(第一齿根731b、第二齿根732b)之中、驱动侧的第一齿根731b的曲率半径r1比滑动侧的第二齿根732b的曲率半径r2大(r1＞r2)。

在对齿轮7的齿部73中，在搭载有无级变速器1的车辆V利用发动机2的旋转驱动力前进行驶时，向驱动侧的第一侧面731(第一齿面731a、第一齿根731b)输入发动机的旋转驱动力。

而且，在搭载有无级变速器1的车辆V的滑动行驶时，向滑动侧的第二侧面732(第二齿面732a、第二齿根732b)输入来自驱动轮9、9侧的旋转驱动力。

在本实施方式中，通过使第一齿根731b的曲率半径r1比第二齿根732b的曲率半径r2大，能够使前进行驶时的齿部73的耐久性比滑动行驶时的耐久性优先提高。

在此，在对齿轮7的大径齿轮71所啮合的输出齿轮57的齿部58，也优先使驱动侧的第一侧面581的第一齿根581b的曲率半径比滑动侧的第二侧面582的第二齿根582b的曲率半径大(参照图3)。

在该情况下，能够使大径齿轮71的齿部73的第一侧面731与输出齿轮57的齿部58的第一侧面581双方相对于车辆V的前进行驶时的动力传递提高耐久性。

需要说明的是，在输出齿轮57的齿部58，也可以使滑动侧的第二侧面582的第二齿根582b的曲率半径比驱动侧的第一侧面581的第一齿根581b的曲率半径大。

在该情况下，能够期待在驱动行驶时与滑动行驶时双方提高与动力传递相关的一对齿轮(大径齿轮71与输出齿轮57)的啮合部分的齿部的耐久性。

图10及图11是说明齿部73的第一侧面731与第二侧面732的形成过程的图。在图10中，表示了在第一侧面731与第二侧面732残留有第一临时齿面731a’与第二临时齿面732’的状态。在图11中，表示了通过切割切除第一临时齿面731a’与第二临时齿面732’后的状态。

对齿轮7的制造工序具有通过碳钢等金属原材料的锻造等形成具有对齿轮7的基本形状的中间配件的工序。

中间配件具有最终成为大径齿轮71与小径齿轮75的圆板状区域。通过利用切割工具对中间配件的圆板状区域的外周进行切割，形成在外周具有齿部73的大径齿轮71、以及在外周具有齿部的小径齿轮75。

本实施方式的大径齿轮71的齿部73的形状通过在基于设计形状制造出齿面(第一齿面731a、第二齿面732a)以外的部分后、对齿面(第一齿面731a、第二齿面732a)的形状进行精加工而形成。

具体而言，如图10所示，第一侧面731的第一齿根731b与第二侧面732的第二齿根732b通过基于设计形状的切割加工而形成。

在该状态下，第一齿根731b以曲率半径r1形成，第二齿根732b以曲率半径r2形成。此外，在第一齿根731b与第二齿根732b之间形成使顶点朝向外径侧的弧状的齿底720a。

而且，形成有比最终形成的齿面(第一齿面731a与第二齿面732a)更向齿槽部74侧膨出的临时齿面(第一临时齿面731a’与第二临时齿面732a’)。

通过利用切割工具对第一临时齿面731a’与第二临时齿面732a’的表面进行切割，形成齿面(第一齿面731a与第二齿面732a)(参照图11)。

在此，在本实施方式中，在对第一临时齿面731a’与第二临时齿面732a’进行切割时，设定第一临时齿面731a’与第二临时齿面732a’的形状等切割条件，使内径侧的切割起始点Pc、Pc的位置满足如下的条件，。

·在对第一临时齿面731a’与第二临时齿面732a’进行切割时，使表面的切割起始位置(刨挖的位置)为虚拟圆IMb上的相同位置。虚拟圆IMb是以对齿轮7的旋转轴X3为中心的虚拟圆。

即，使对齿轮7的轴芯(旋转轴X3)至第一临时齿面731a’侧的切割起始点Pc的距离(刨挖半径Rx)与对齿轮7的轴芯(旋转轴X3)至第二临时齿面732a’侧的切割起始点Pc的距离(刨挖半径Rx)相同。

在此，刨挖位置是指临时齿面(第一临时齿面731a’、第二临时齿面732a’)之中最突出的部分。

这是为了使齿部73的第一侧面731和齿部58(参照图3)的第一侧面581啮合时的齿面彼此的接触面积与齿部73的第二侧面732和齿部58的第二侧面582啮合时的齿面彼此的接触面积大致相同。

由此，齿部73与齿部58的啮合稳定，齿轮质量(齿面精度)提高。

这样，在本实施方式的对齿轮7的制造方法中，在形成了齿底720a、第一齿根731b、第二齿根732b、第一临时齿面731a’、以及第二临时齿面732a’后，进行如下的两个工序。

·对第一临时齿面731a’进行加工来形成第一齿面731a的工序

·对第二临时齿面732a’进行加工来形成第二齿面732a的工序

通过在基于本发明的设计形状制造齿面(第一齿面731a、第二齿面732a)以外的部分后、对齿面(第一齿面731a、第二齿面732a)进行精加工，能够提高齿轮质量(齿面精度)。

图12是说明变形例的图。

在上述的实施方式中，以在周向上邻接的齿部73、73的第一齿根731b与第二齿根732b之间存在使顶点朝向外径侧的齿底720a的情况为例进行了说明(参照图6)。

由于因切割形成第一齿根731b与第二齿根732b时的振动等，也存在未留有齿底720a的情况。

在该情况下，只要是在第一齿根731b与第二齿根732b的连接点P5不产生边缘E的形状，也能够缓和在齿根周围的应力集中。因此，具有图12所示的形状的齿根(第一齿根731b与第二齿根732b)的齿部73A也另外包含在本件发明的范围中。

如上所述，本实施方式的最终减速机构6(齿轮机构)具有如下的结构。

(1)具有大径齿轮71(齿轮)，该大径齿轮71具有如下形状的齿部73，该齿部73具有：齿底720a、与齿底720a连接的第一齿根731b、与齿底720a连接的第二齿根732b、与第一齿根731b连接的第一齿面731a、以及与第二齿根732b连接的第二齿面732a。

齿底720a为曲线状。

第一齿根731b的曲率半径r1比第二齿根732b的曲率半径r2大(r1＞r2)。

第一齿根731b及第二齿根732b的与齿底720a的连接点P2、P4连接的部分为越接近与齿底720a的连接点P2、P4则与大径齿轮71的轴心(旋转轴X3)的距离L1、L2越小、且越接近连接点P2、P4则倾斜度(与齿底720a的交叉角θ1、θ2)越小的曲线状。

根据上述结构，基于如下的思路，能够提供一种对于包括提高强度的观点在内的、对齿轮的功能需求而具有均衡的形状的齿轮。

(A)通过在第一齿根731b与第二齿根732b之间残存齿底720a，缓和第一齿根731b与第二齿根732b之间的区域的应力集中。

需要说明的是，在第一齿根731b与第二齿根732b之间具有边缘E的形状(参照图7、图8、图9)几乎与齿底未建立的状态、没有齿底的情况相同。

(B)为了缓和齿底720a的应力集中而使齿底720a为曲线状。需要说明的是，具有边缘E的齿底的形状为非曲线状。

(C)当使第一齿根731b及第二齿根732b双方的曲率半径相同增大时，齿底720a可能不会残存。

另一方面，虽然也考虑了为了使齿底720a残存而增大大径齿轮(齿轮)的情况，但在该情况下妨碍齿轮的小型化。

因此，通过使两个齿根(第一齿根731b及第二齿根732b)的曲率半径不同，能够进行考虑了齿根应力缓和、齿底的残存、以及齿轮的小型化的平衡的齿轮设计。

这是基于对第一齿根731b及第二齿根732b的功能需求不一定等价的认知的齿轮设计。

(D)当成为在齿根(第一齿根731b及第二齿根732b)与齿底(齿底720a)的连接点P2、P4附近向内径向刨挖的形状时，应力容易集中在连接点P2、P4附近。

因此，形成为越接近与齿底(齿底720a)的连接点P2、P4则使与轴心(旋转轴X3)的距离L1、L2越小的齿轮设计。由此，能够避免成为在齿根与齿底的连接点附近向内径向刨挖的形状、例如(日本)特开平8-105513号公报的图3所公开的形状。

(E)当齿根(第一齿根731b及第二齿根732b)与齿底(齿底720a)的连接点P2、P4附近的齿根的形状部分为向上凸出的曲线状时，连接点附近的应力容易集中(参照图7、图8)。

因此，通过形成为越与齿底的连接点接近、则倾斜度越小的曲线状、即向下凸出的曲线状，能够缓和连接点附近的应力集中。

由此，由齿根与齿底形成为描绘为连续的R的形状，能够适当地防止形成尖锐的边缘E。

本实施方式的最终减速机构6(齿轮机构)具有如下的结构。

(2)齿底720a为向上凸出的曲线状。

也容许将齿底设计为使顶点朝向下侧的、向下凸出的曲线状。

但是，在设计成为向下凸出的曲线状的情况下，伴随着制造差异，会对第一齿根731b侧的齿底与第二齿根732b侧的齿底过度刨挖，由此可能会彼此接触，在齿底形成边缘E，而成为非曲线状。

因此，通过设计以残存使顶点朝向上侧的、向上凸出的曲线状的齿底720a，能够抑制因过度刨挖而形成齿底的边缘。

本实施方式的最终减速机构6(齿轮机构)具有如下的结构。

(3)设计使第一齿面731a的压力角θ731(参照图5)与第二齿面732a的压力角θ732(参照图5)相等。

压力角在齿轮设计中是重要的参数之一，需要基于各种因素(材料、尺寸等)进行精密的设计。因此，当设计使第一齿面731a的压力角与第二齿面732a的压力角不同时，设计工时会增加。

因此，通过设计使第一齿面731a的压力角与第二齿面732a的压力角相等，能够减少设计工时。

而且，在使第一齿面的压力角与第二齿面的压力角相等的情况下，邻接的两个齿部73、73之间的空间被限制，所以，使两个齿根的曲率半径不同在抑制齿轮的大型化方面是重要的思路。

本实施方式的最终减速机构6(齿轮机构)具有如下的结构。

(4)最终减速机构6(齿轮机构)具有对齿轮7与输出齿轮57(一对齿轮)。

安装对齿轮7与输出齿轮57，使对齿轮7的齿部73的第一齿面731a与输出齿轮57的齿部58的第一齿面581a接触。

在齿部73中，第一齿根731b的曲率半径r1比第二齿根732b的曲率半径r2大。

在齿部58中，第一齿根581b的曲率半径比第二齿根582b的曲率半径大。

在对齿轮7的齿部73的第一齿根731b与第二齿根732b的曲率半径不同、并且输出齿轮57的齿部58的第一齿根581b与第二齿根582b的曲率半径不同的情况下，考虑在使齿根的曲率半径较大的齿面与齿根的曲率半径较小的齿面接触的方向上，安装对齿轮7与输出齿轮57(一对齿轮)。

在该情况下，在对齿轮7的正向旋转(前进行驶时的旋转)及反向旋转(后退行驶时的旋转)的两种旋转中都能够平均地使齿部的应力耐性提高。但是，由于间隙在正向旋转与反向旋转之间的负载大多较大，所以优选采用上述的安装方法。该安装方式可以说是考虑了齿根应力缓和、齿底的残存、以及齿轮的小型化的平衡的安装方法。

本实施方式的最终减速机构6(齿轮机构)的制造方法具有如下的结构。

(5)最终减速机构6具有大径齿轮71(齿轮)，该大径齿轮71具有如下形状的齿部73，即，该齿部73具有：齿底720a、与齿底720a连接的第一齿根731b、与齿底720a连接的第二齿根732b、与第一齿根731b连接的第一齿面731a、以及与第二齿根732b连接的第二齿面732a。

齿底720a为曲线状。

第一齿根731b的曲率半径r1比第二齿根732b的曲率半径r2大。

第一齿根731b及第二齿根732b的与齿底720a的连接点P2、P4连接的部分为越接近与齿底720a的连接点P2、P4则与大径齿轮71的轴心的距离L1、L2越小、且越接近连接点P2、P4则倾斜度(与齿底720a的交叉角θ1、θ2)越小的曲线状。

在制造方法中，在形成了齿底720a、第一齿根731b、第二齿根732b、第一临时齿面731a’、以及第二临时齿面732a’后，进行如下的两个工序。

·对第一临时齿面731a’进行加工来形成第一齿面731a的工序

·对第二临时齿面732a’进行加工来形成第二齿面732a的工序

通过在基于本发明的设计形状制造齿面(第一齿面731a、第二齿面732a)以外的部分后、对齿面进行精加工，能够提高齿轮质量(齿面精度)。

在本实施方式的最终减速机构6(齿轮机构)的制造方法中制作的大径齿轮71具有如下的结构。

(6)设计使第一齿面731a的压力角θ731与第二齿面732a的压力角θ732相等。

压力角在齿轮设计中是重要的参数之一，需要基于各种因素(材料、尺寸等)进行精密的设计。

因此，当设计使第一齿面的压力角与第二齿面的压力角不同时，设计工时会增加。因此，通过设计使第一齿面的压力角与第二齿面的压力角相等，能够减少设计工时。

而且，在第一齿面的压力角与第二齿面的压力角相等的情况下，邻接的两个齿之间的空间被限制，所以，使两个齿根的曲率半径不同在抑制齿轮的大型化方面是重要的思路。

本实施方式的最终减速机构6(齿轮机构)的制造方法具有如下的结构。

(7)形成第一临时齿面731a’及第二临时齿面732a’，使第一临时齿面731a’的刨挖半径Rx与第二临时齿面732a’的刨挖半径Rx一致。

使齿部73的第一侧面731和齿部58的第一侧面581啮合时的齿面彼此的接触面积与齿部73的第二侧面732和齿部58的第二侧面582啮合时的齿面彼此的接触面积大致相同。

由此，齿部73与齿部58的啮合稳定，齿轮质量(齿面精度)提高。

在此，所谓的第一临时齿面731a’的刨挖半径Rx与第二临时齿面732a’的刨挖半径Rx一致，可以换言为如下。

·在临时齿面731a’、732a’的切割后(齿轮切割后)的中间产品中，刨挖位置的高度在曲率半径较大的一侧与曲率半径较小的一侧是一致的。

·在后工序(剃齿、珩齿等)中的齿面加工时，开始与工具啮合的半径一致。

·齿部73的齿面(第一齿面731a、第二齿面732a)的啮合稳定，能够提高齿轮质量(齿面精度)。

在所述实施方式中，对齿轮7为斜齿齿轮，以斜齿齿轮相互啮合的齿部的形状的情况为例进行了说明。本发明也可以应用在平齿轮等其它的齿轮中。

在所述实施方式中，一对齿轮作为一个例子，例示了斜齿的外齿齿轮啮合后的平行齿轮对的情况。

另外，齿部的形状是指从齿轮的轴向观察剖面的情况下的齿轮的表面(齿面的表面、齿根的表面、齿底的表面等)所绘制的线形状。需要说明的是，也存在齿轮的端面为剖面、以及为与该剖面相同形状的情况。

本发明是通过在切割成型中寻求切合实际的解决方案而创造的发明。在通过切割来成型的情况下，其形状为基于齿廓创造理论的形状(齿廓)。需要说明的是，本发明的应用范围不限于切割，也可以通过锻造等其它的方法来成型。

在所述实施方式中，例示了位于发动机2的旋转动力的传递路径上的一对齿轮的情况。本件发明也可以应用在位于搭载有发动机2及马达(未图示)双方的混合动力汽车及摩托车的动力传递系统路径上的一对齿轮。

上面，说明了本申请发明的实施方式，但本申请发明不只限于上述实施方式所示的方式。在发明的技术性思想的范围内，可以适当变更。

附图标记说明

56输出轴；57输出齿轮；58齿部；581第一侧面；581a第一齿面；581b第一齿根；582第二侧面；581a第二齿面；582b第二齿根；6最终减速机构；7对齿轮；71大径齿轮；72基部；720a齿底；73、73X、73Y、73Z齿部；731第一侧面；731a第一齿面；731a’第一临时齿面；731b、731bx、731by、731bz第一齿根；732第二侧面；732a第二齿面；732a’第二临时齿面；732b、732bx、732by、732bz第二齿根；74齿槽部；75小径齿轮；E边缘；L1距离；L2距离；P1、P2、P3、P4、P5连接点；Pc切割起始点；R齿根；Rx刨挖半径；X3旋转轴(轴心)；r1、r1x、r1y、r1z曲率半径；r2、r2x、r2y、r2z曲率半径；θ1、θ2交叉角；θ731、θ732压力角。

Claims (7)

1.一种齿轮机构，具有如下形状的齿轮，即，所述齿轮具有：

齿底；

第一齿根，其与所述齿底连接；

第二齿根，其与所述齿底连接；

第一齿面，其与所述第一齿根连接；

第二齿面，其与所述第二齿根连接；

该齿轮机构的特征在于，

所述齿底为曲线状，

所述第一齿根的曲率半径比所述第二齿根的曲率半径大，

所述第一齿根及所述第二齿根的与所述齿底的连接点连接的部分为越接近与所述齿底的连接点则与所述齿轮的轴心的距离越小、且越接近所述连接点则倾斜度越小的曲线状。

2.如权利要求1所述的齿轮机构，其特征在于，

所述齿底为向上凸出的曲线状。

3.如权利要求1或2所述的齿轮机构，其特征在于，

设计使所述第一齿面的压力角与所述第二齿面的压力角相等。

4.如权利要求1至3中任一项所述的齿轮机构，其特征在于，

所述齿轮机构具有一对所述齿轮，

安装一对所述齿轮，使一对所述齿轮的一方的所述第一齿面的齿面与一对所述齿轮的另一方的所述第一齿面的齿面接触。

5.一种齿轮机构的制造方法，所述齿轮机构具有如下形状的齿轮，即所述齿轮具有：齿底；

第一齿根，其与所述齿底连接；

第二齿根，其与所述齿底连接；

第一齿面，其与所述第一齿根连接；

第二齿面，其与所述第二齿根连接；

所述齿底为曲线状，

所述第一齿根的曲率半径比所述第二齿根的曲率半径大，

所述第一齿根及所述第二齿根的与所述齿底的连接点连接的部分为越接近与所述齿底的连接点则与轴心的距离越小、且越接近所述连接点则倾斜度越小的曲线状，

该齿轮机构的制造方法的特征在于，

在形成所述齿底、所述第一齿根、所述第二齿根、第一临时齿面、以及第二临时齿面后，

进行对所述第一临时齿面进行加工来形成所述第一齿面的工序、以及对所述第二临时齿面进行加工来形成所述第二齿面的工序。

6.如权利要求5所述的齿轮机构的制造方法，其特征在于，

设计使所述第一齿面的压力角与所述第二齿面的压力角相等。

7.如权利要求5或6所述的齿轮机构的制造方法，其特征在于，

形成所述第一临时齿面及所述第二临时齿面，以使所述第一临时齿面的刨挖半径与所述第二临时齿面的刨挖半径一致。

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