JP2008240793A

JP2008240793A - 樹脂製歯車

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Publication number: JP2008240793A
Application number: JP2007079103A
Authority: JP
Inventors: Toru Takumori; 徹宅森
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2008-10-09
Anticipated expiration: 2027-03-26
Also published as: US20080236320A1; JP4919497B2; US7921745B2

Abstract

【課題】回転伝達精度を損なうことなく、効果的に騒音を低減する。
【解決手段】樹脂製歯車１の歯２は、歯末の面であって且つ歯先８から歯元１０側へ向かう所定領域を歯形修整領域１１として、この歯形修整領域１１以外の歯面をインボリュート歯形領域１２としている。歯形修整領域１１は、歯先８から歯元１０側に向かってインボリュート曲線で形成される線状の標準歯形部分１４と、この標準歯形部分１４から歯幅方向に沿って離れるにしたがって滑らかに歯厚が漸減し且つ歯元側端部１５から歯先８に向かって滑らかに歯厚が漸減する歯形修整部分１６と、を有している。また、歯形修整領域１１は、噛み合う相手歯車の歯と接触することにより、接触部が弾性変形して、接触部の歯幅方向の長さが歯先８側から歯元１０側に向かい、点状の微小幅から全歯幅まで漸増する。
【選択図】図３

Description

この発明は、回転動力を伝達する樹脂製歯車に関するものである。

従来、図１６乃至図１７に示すように、歯先１０１側の二対噛み合い領域１０２の歯面１０３を切り欠いて、歯先１０１側の二対噛み合い領域１０２の歯１０４の剛性を標準インボリュート平歯車（以下、平歯車と略称する）の歯の剛性よりも小さくし、歯１０４の一対噛み合い領域１０５における撓み変形量と歯１０４の二対噛み合い領域１０２における撓み変形量との差を小さくし、回転伝達誤差及び騒音を低減するようにした樹脂製平歯車１０６が知られている（特許文献１参照）。
特開平８−３１２７５５号公報（特に、図１〜３参照）

しかしながら、図１６乃至図１７に示す従来の樹脂製平歯車１０６は、被動側に使用された場合において、駆動側歯車との噛み合い開始時に、歯先１０１の歯幅方向全域が相手歯車（駆動側歯車）の歯元側に衝突することになり、被動側と駆動側の歯の衝突音に起因する騒音を十分に低減することができなかった。

また、図１６乃至図１７に示す従来の樹脂製平歯車１０６は、駆動側に使用された場合において、相手歯車の歯との噛み合いが解除される際に、歯先１０１の歯幅方向全域が相手歯車の歯面とすべりを生じる。一般に、平歯車の歯面は、回転伝達時において、歯面の滑り速度が歯先側と歯元側で最大となる。したがって、図１６乃至図１７に示す従来の樹脂製平歯車１０６は、駆動側に使用された場合において、相手歯車の歯との噛み合いが解除される際に、歯１０４のすべり音が大きく、歯１０４のすべりに起因する騒音を十分に低減することができなかった。

そこで、本発明は、回転伝達精度を損なうことなく、効果的に騒音を低減することができる樹脂製歯車を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、ねじれ角を有しない複数の歯を備えた樹脂製歯車に関するものである。この発明に係る樹脂製歯車において、前記歯は、歯末の面であって且つ歯先から歯元側へ向かう所定領域を歯形修整領域として、この歯形修整領域以外の歯面をインボリュート歯形領域としている。そして、前記歯形修整領域は、（１）前記歯の歯先から歯元側に向かってインボリュート曲線で形成される線状の標準歯形部分と、（２）この標準歯形部分から歯幅方向に沿って離れるにしたがって滑らかに歯厚が漸減し且つ歯元側端部から歯先に向かって滑らかに歯厚が漸減する歯形修整部分と、を有している。また、前記歯形修整領域は、噛み合う相手歯車の歯と接触することにより、接触部が弾性変形して、（１）接触部の歯幅方向の長さが歯先側から歯元側に向かい、点状の微小幅から全歯幅まで漸増するか、又は、（２）接触部の歯幅方向の長さが歯元側から歯先側に向かい、全歯幅から点状の微小幅まで漸減する。

本発明によれば、歯形修整領域の歯先側における相手歯車の歯との接触部が点状であり且つ弾性変形するため、歯の噛み合い時における衝撃を効果的に吸収する。また、本発明によれば、歯形修整領域において、相手歯車の歯との接触部の歯幅方向の長さは、噛み合う相手歯車の歯面とのすべり速度が大きくなるにしたがって短くなるため、歯面同士のすべりに起因する摩擦音を小さくできる。その結果、本発明によれば、回転動力伝達時の騒音を効果的に抑えることができると共に、歯先から歯元までインボリュート曲線に沿って相手歯車の歯と噛み合うことができ、静粛で正確な回転伝達が可能になる。

以下、本発明の実施形態に係る樹脂製歯車を詳述する。

［第１実施形態］
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る樹脂製平歯車１を示す正面図であり、図１（ｂ）が図１（ａ）のＡ部拡大図（歯２の正面側拡大図）である。また、図２は、図１のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す断面図である。また、図３は、歯２を拡大して示す図である。なお、図３において、（ａ）が歯２の外観斜視図、（ｂ）が歯２の正面図、（ｃ）が歯２の平面図、（ｄ）が歯２の歯幅方向に直交する方向（歯面３側）から見た歯２の側面図である。

これらの図に示すように、本実施形態の樹脂製平歯車１は、ポリアセタール，ポリアミド，ポリフェニレンスルフィド，ポリブチレンテレフタレート等の樹脂材料で形成されており、中心に軸穴４を有する円筒状部５と、この円筒状部５の中心軸ＣＬに沿った方向の中央部外表面から径方向外方へ向かって延びる円板状のウェブ６と、このウェブ６の外周端に位置して外周側に複数の歯２を有する円筒状のリム７と、を備えている。

歯２は、歯末の面で且つ歯先８から歯元１０側へ向かう歯面３の所定領域である歯先８側の二対噛み合い領域Ｋ２が歯形を修整した歯形修整領域１１であり、歯形修整領域１１以外の歯面３の領域がインボリュート歯形の歯面からなるインボリュート歯形領域１２である。

歯２の歯形修整領域１１は、歯幅方向の中央部１３が歯先８からインボリュート歯形領域１２側まで歯たけ方向に沿ってインボリュート曲線で形成されている線状の標準歯形部分１４と、この標準歯形部分１４から歯幅方向に沿って離れるにしたがって滑らかにインボリュート歯形の歯面よりも歯厚が漸減し且つ歯元側端部（インボリュート歯形領域１２との境界部）１５から歯先８に向かうにしたがって滑らかにインボリュート歯形の歯面よりも歯厚が漸減する歯形修整部分１６と、を有している。

図４は、歯２の歯形修整領域１１において、歯２の歯幅方向の中央部１３から歯幅方向端部１７までを歯幅方向に沿って５等分した場合の各分割位置（ｎ０〜ｎ５）における歯形断面の歯面形状に対応する曲線ａ０〜ａ５を示す図である。曲線ａ０は、歯２の歯幅方向の中央部１３における標準歯形部分１４を示すものである。曲線ａ５は、歯２の歯幅方向端部１７の歯面形状に対応する曲線を示すものである。

ここで、曲線ａ１〜ａ４までの各曲線の曲率半径は、次のように決定する。先ず、標準歯形部分１４の曲線ａ０として、インボリュート曲線に近似する曲率半径Ｒ０の円弧が求められる。なお、図４において、曲率半径Ｒ０の円弧の中心点は、歯先修整開始点（歯形修整領域１１の歯元側端部１５であって、歯形修整領域１１とインボリュート歯形領域１２との境界部に対応する箇所）における曲率半径Ｒ０の円弧の法線方向で且つ紙面に垂直な仮想平面１８上に位置している。

次に、歯先８の歯幅方向端部１７における所望の歯先修整量δに対応する歯幅方向端点２０を決定し、この歯幅方向端点２０及び歯先修整開始点（歯元側端部１５）を通る円弧であって且つ中心点が仮想平面１８上に位置する任意の曲率半径Ｒ５（但し、Ｒ０＞Ｒ５）の円弧を決定する。

次に、各分割位置ｎ１〜ｎ４における円弧の曲率半径Ｒ１〜Ｒ４を、上記Ｒ０及びＲ５を基に、以下の数１〜４のように決定する。

なお、本実施形態における上記説明は、理解を容易にするため、歯２の歯幅方向の中央部１３から歯幅方向端部１７までを歯幅方向に沿って５等分した場合を例示したが、これに限定されるものではなく、モジュールや歯幅寸法等に応じて、歯２の歯幅方向の中央部１３から歯幅方向端部１７までを歯幅方向に沿って最適の分割数で分割し、その分割位置に対応する円弧の曲率半径を求める。

上記のようにして求めた歯２の各断面形状を歯幅方向に滑らかに接続することにより、歯形修整領域１１における歯面が形成される。この歯形修整領域１１の歯面は、上述したように、歯２の歯幅方向の中央部１３における標準歯形部分１４を除く歯形修整部分１６において、標準歯形部分１４から歯幅方向に沿って離れるにしたがって滑らかにインボリュート歯形の歯面よりも歯厚が漸減し、且つ、歯元側端部（インボリュート歯形領域１２との境界部）１５から歯先８に向かって滑らかにインボリュート歯形の歯面よりも歯厚が漸減する凸曲面になっている。

図５は、歯形修整領域１１の歯面を、歯先８から歯元側端部１５まで、歯すじに平行に複数分割して示す図である。この図５において、歯先８から歯元側端部１５までの歯面形状を（ａ）〜（ｄ）に順に示している。なお、図５（ｅ）は、インボリュート歯形領域１２における歯すじに沿った歯面形状を示す図である。

この図５（ｄ）及び（ｅ）に示すように、歯形修整領域１１の歯元側端部１５における歯面形状とインボリュート歯形領域１２における歯面形状とが同一であり、歯幅方向に沿った直線で表される歯面形状になっている。そして、歯形修整領域１１の歯元側端部１５から歯先８に向かうにしたがって（図５の（ｄ）〜（ａ）に向かうにしたがって）、図５中において上に凸の曲線の変化の割合が大きくなる（図５（ｃ）〜（ａ）参照）。この歯形修整領域１１において、図５（ｃ）〜（ａ）に示す歯面形状は、指数関数的な滑らかな曲線になっており、歯幅方向の中央部１３における標準歯形部分１４から歯幅方向に離れるにしたがって大きく湾曲するようになっている。なお、図５に示すように、歯面形状は、歯幅方向の中央部１３に対して、歯幅方向一端側と歯幅方向他端側とで対称形状（左右対称形状）となるように形成されている。

このように形成された本実施形態に係る樹脂製平歯車１は、被動側に配置されて回転動力伝達をする場合、相手歯車（駆動側平歯車）との接触位置が歯面の歯先８側から歯元１０側に向かって移動する。この際、本実施形態に係る樹脂製平歯車１は、図６（ａ）に示すように、相手歯車との接触開始位置（噛み合い開始位置）における接触部２１の歯幅方向の長さが、点状の微小幅であるが、外力（動力伝達荷重）によって歯面が弾性変形するため、相手歯車との噛み合い直後に相手歯車との接触部２１の歯幅方向長さが線状に変化する（図６（ｂ）参照）。その後、本実施形態に係る樹脂製平歯車１は、歯形修整領域１１における相手歯車との噛み合い位置が歯元側端部１５に近づくにしたがって、相手歯車との接触部２１の歯幅方向長さが漸増する（図６（ｂ）〜（ｃ）参照）。そして、本実施形態に係る樹脂製平歯車１は、図６（ｄ）に示すように、相手歯車との噛み合い位置が歯形修整領域１１における歯元側端部１５に到達すると、相手歯車との接触部２１の歯幅方向長さが全歯幅の長さとなる。このような本実施形態に係る樹脂製平歯車１の歯２の噛み合い状態は、歯２の歯形修整領域１１の歯面３の形状と、歯面３が弾性変形（動力伝達荷重によって歯面が圧縮変形）することに起因して生じる。

また、本実施形態に係る樹脂製平歯車１は、駆動側に配置されて回転動力伝達をする場合、相手歯車（被動側平歯車）との接触位置が歯元１０側から歯先８側に向かって移動する。この際、本実施形態に係る樹脂製平歯車１は、歯２の歯形修整領域１１における相手歯車との接触部２１の歯幅方向長さが、歯元側端部１５から歯先８に向かうにしたがって図６（ｄ）〜（ｂ）の順に漸減する。そして、本実施形態の樹脂製平歯車１は、歯先８の抜け際（噛み合い解除の瞬間）に、図６（ａ）に示すような点状の接触部２１となる。

ここで、本実施形態に係る樹脂製平歯車１と噛み合う相手歯車の歯の歯面全域がインボリュート歯形の歯面である場合、本実施形態に係る樹脂製平歯車１は、インボリュート歯形領域（一対噛み合い領域Ｋ１及び歯元１０側の二対噛み合い領域Ｋ２）１２における相手歯車との接触部２１が全歯幅となる。

しかし、本実施形態に係る樹脂製平歯車１と噛み合う相手歯車の歯の歯先側二対噛み合い領域が、本実施形態に係る樹脂製平歯車１の歯２の歯形修整領域１１と同様に形成されている場合には、本実施形態に係る樹脂製平歯車１の歯２の歯元１０側の二対噛み合い領域Ｋ２と相手歯車の歯の歯先側二対噛み合い領域との接触部における歯幅方向長さが、本実施形態に係る樹脂製平歯車１の歯２の歯元１０側の二対噛み合い領域Ｋ２における歯先側端部（一対噛み合い領域Ｋ１との境界部）２２から歯元１０側に向かうにしたがって、図６（ｄ）〜（ａ）の順に変化するように漸減する。図７は、このような本実施形態に係る樹脂製平歯車１と相手歯車の歯の接触部の歯幅方向長さを歯たけ方向に積分して示す図である。この図７において、斜線部２３は、接触部２１を歯たけ方向に積分して得られる形状を示しており、８角形を歯たけ方向に押し縮めたような形状を呈している。この図７から理解されるように、本実施形態に係る樹脂製平歯車１の歯２と相手歯車の歯との接触部２１の歯幅方向長さは、歯先８側の二対噛み合い領域Ｋ２と歯元１０側の二対噛み合い領域Ｋ２とが、一対噛み合い領域Ｋ１を境にして、図７において上下対称の形状になっている。

以上のような本実施形態に係る樹脂製平歯車１によれば、歯形修整領域１１の歯先８側における相手歯車の歯との噛み合い開始時の接触部２１が点状であり且つ弾性変形するため、歯の噛み合い開始時における衝撃を効果的に吸収する。

また、本実施形態に係る樹脂製平歯車１によれば、歯形修整領域１１において、相手歯車の歯との接触部２１の歯幅方向の長さが、噛み合う相手歯車の歯面とのすべり速度が大きくなるにしたがって小さくなるため、歯面同士のすべりに起因する摩擦音を小さくできる。

その結果、本実施形態に係る樹脂製平歯車１によれば、回転動力伝達時の騒音を効果的に抑えることができると共に、歯先８側から歯元１０側までインボリュート曲線に沿って相手歯車の歯と噛み合うことができ、静粛で正確な回転伝達が可能になる。

また、本実施形態に係る樹脂製平歯車１は、噛み合う相手歯車の歯の歯面が本実施形態に係る樹脂製平歯車１の歯２の歯面と同様に形成されている場合、より一層効果的に回転動力伝達時における騒音を低減することができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る樹脂製平歯車１を図８乃至図９に基づいて説明する。なお、図８は、第１実施形態における図３に対応する図である。また、図９は、第１実施形態における図４に対応する図である。また、本実施形態に係る樹脂製平歯車１において、第１実施形態に係る樹脂製平歯車１と共通する構成部分には同一符号を付し、第１実施形態と重複することになる説明を省略する。

これらの図８に示す樹脂製平歯車１の歯２の歯形修整領域１１は、第１実施形態の樹脂製平歯車１と同様に、歯幅方向の中央部１３が歯先８からインボリュート歯形領域１２側まで歯たけ方向に沿ってインボリュート曲線で形成されている線状の標準歯形部分１４と、この標準歯形部分１４から歯幅方向に沿って離れるにしたがって滑らかにインボリュート歯形の歯面よりも歯厚が漸減し且つ歯元側端部（インボリュート歯形領域１２との境界部）１５から歯先８に向かうにしたがって滑らかにインボリュート歯形の歯面よりも歯厚が漸減する歯形修整部分１６と、を有している。

次に、歯２の歯形修整領域１１における歯面形状の決定方法を説明する。

先ず、標準歯形部分１４の曲線ａ０として、インボリュート曲線に近似する曲率半径Ｒ０の円弧を求める。なお、図９において、曲率半径Ｒ０の円弧の中心点は、歯形修整領域１１の歯元側端部１５における曲率半径Ｒ０の円弧の法線方向で且つ紙面に垂直な仮想平面１８上に位置している。

次に、歯先８の歯幅方向端部１７における所望の歯先修整量δに対応する歯幅方向端点２０を決定し、この歯幅方向端点２０及び歯元側端部１５を通る円弧であって且つ中心点が仮想平面１８上に位置する任意の曲率半径Ｒｎ（但し、Ｒ０＞Ｒｎ）の円弧を決定する。

次に、歯先８において、標準歯形部分１４（歯幅方向の中央部で且つインボリュート曲線と歯先８との交点）と幅方向両端部１７における歯幅方向端点２０，２０の３点を通る曲率半径Ｒｈ０の円弧を求める（図８（ｃ）参照）。

次に、図に示すように、歯の歯形修整領域を、歯たけ方向に直交し且つ歯すじ方向に沿った仮想平面２４_１……２４ｎで分割し、各分割面における歯すじに沿った歯幅方向両端部１７，１７の曲率半径Ｒｎの曲線ａｎとの交点と標準歯形部分１４の３点を通る曲率半径の円弧を決定し、これら各歯すじに沿った曲率半径の円弧を歯たけ方向に沿って滑らかに接続することにより、歯面３を形作る凸曲面が形成される。

以上のようにして形成された本実施形態に係る樹脂製平歯車１の歯２の歯形修整領域１１は、歯幅方向に沿って分割した歯面形状が、図４に示すような第１実施形態の樹脂製平歯車と類似したものとなる。

その結果、本実施形態に係る樹脂製平歯車１は、第１実施形態の樹脂製平歯車１と同様の効果を得ることができる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係る樹脂製平歯車１を図１０乃至図１１に基づいて説明する。なお、図１０は、第１実施形態における図３に対応する図である。また、図１１は、第１実施形態における図４に対応する図である。また、本実施形態に係る樹脂製平歯車１において、第１実施形態に係る樹脂製平歯車１と共通する構成部分には同一符号を付し、第１実施形態と重複することになる説明を省略する。

これらの図に示す樹脂製平歯車１の歯２の歯形修整領域１１は、第１実施形態の樹脂製平歯車１と同様に、歯幅方向の中央部１３が歯先８からインボリュート歯形領域１２側まで歯たけ方向に沿ってインボリュート曲線で形成されている線状の標準歯形部分１４と、この標準歯形部分１４から歯幅方向に沿って離れるにしたがって滑らかにインボリュート歯形の歯面よりも歯厚が漸減し且つ歯元側端部（インボリュート歯形領域１２との境界部）１５から歯先８に向かうにしたがって滑らかにインボリュート歯形の歯面よりも歯厚が漸減する歯形修整部分１６と、を有している。

先ず、歯先８の歯幅方向端部１７，１７における所望の歯先修整量δに対応する歯幅方向端点２０，２０を決定し、この歯幅方向端点２０，２０と歯元側端部１５とを結ぶ直線Ｌｎを決定する。

次に、歯先８において、標準歯形部分１４（歯幅方向の中央部１３で且つインボリュート曲線と歯先８との交点）と歯幅方向両端における歯幅方向端点２０，２０の３点を通る曲率半径Ｒｈ０の円弧を求める。

次に、図１１に示すように、歯２の歯形修整領域１１を、歯たけ方向に直交し且つ歯すじ方向に沿った仮想平面２４_１……２４ｎで分割し、各分割面における歯すじに沿った歯幅方向両端部１７，１７の直線Ｌｎとの交点と標準歯形部分１４の３点を通る曲率半径の円弧を決定し、これら各歯すじに沿った曲率半径の円弧を歯たけ方向に沿って滑らかに接続することにより、歯面３を形作る凸曲面が形成される。

以上のようにして形成された本実施形態に係る樹脂製平歯車１の歯２の歯形修整領域１１は、歯幅方向に沿って分割した歯幅方向に直交する歯面の断面形状が、歯幅方向の中央部１３から歯幅方向端部１７，１７に向かうにしたがって、歯幅方向端部１７，１７の直線Ｌｎに近似するように曲率半径を漸増する。

このような歯形修整領域１１を有する本実施形態に係る樹脂製平歯車１は、第１実施形態の樹脂製平歯車１と同様に、回転動力伝達時の騒音を低減することができ、正確な回転伝達を行うことができる。

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係る樹脂製平歯車１を図１２乃至図１３に基づいて説明する。なお、図１２は、第１実施形態における図３に対応する図である。また、図１３は、第１実施形態における図４に対応する図である。また、本実施形態に係る樹脂製平歯車１において、第１実施形態に係る樹脂製平歯車１と共通する構成部分には同一符号を付し、第１実施形態と重複することになる説明を省略する。

これらの図に示す樹脂製平歯車１の歯２の歯形修整領域１１は、第１実施形態の樹脂製平歯車１と同様に、歯幅方向の中央部１３が歯先８からインボリュート歯形領域１２側まで歯たけ方向に沿ってインボリュート曲線で形成されている線状の標準歯形部分１４と、この標準歯形部分１４から歯幅方向に沿って離れるにしたがって滑らかにインボリュート歯形の歯面よりも歯厚が漸減し且つ歯元側端部１５（インボリュート歯形領域１２との境界部）から歯先８に向かうにしたがって滑らかにインボリュート歯形の歯面よりも歯厚が漸減する歯形修整部分１６と、を有している。

先ず、標準歯形部分１４の曲線ａ０として、インボリュート曲線に近似する曲率半径Ｒ０の円弧を求める。なお、図１３において、曲率半径Ｒ０の円弧の中心点は、歯形修整領域１１の歯元側端部１５における曲率半径Ｒ０の円弧の法線方向で且つ紙面に垂直な仮想平面１８上に位置している。

次に、歯先８の歯幅方向端部１７における所望の歯先修整量δに対応する歯幅方向端点２０を決定し、この歯幅方向端点２０及び歯元側端部１５を通る円弧であって且つ中心点が仮想平面１８上に位置する任意の曲率半径Ｒｎ（但し、Ｒ０＞Ｒｎ）の曲線ａｎを決定する。

次に、歯先８において、標準歯形部分１４（歯幅方向の中央部１３で且つインボリュート曲線と歯先８との交点）と幅方向両端における歯幅方向端点２０，２０を結ぶ直線Ｌ０を求める。

次に、図１３に示すように、歯２の歯形修整領域１１を、歯たけ方向に直交し且つ歯すじ方向に沿った仮想平面２４_１……２４ｎで分割し、各分割面における歯すじに沿った歯幅方向両端部１７の曲率半径Ｒｎの曲線ａｎとの交点と標準歯形部分１４とを結ぶ直線を求め、これら各歯すじに沿った直線を歯たけ方向に沿って滑らかに接続することにより、歯面３を形作る凸曲面が形成される。

以上のようにして形成された本実施形態に係る樹脂製平歯車１の歯２の歯形修整領域１１は、歯幅方向に沿って分割した歯面形状が、図４に示した第１実施形態の樹脂製平歯車１とものと類似したものとなる。

その結果、本実施形態に係る樹脂製平歯車１は、第１実施形態の樹脂製平歯車１と同様に、回転動力伝達時の騒音を低減することができ、正確な回転伝達を行うことができる。

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態に係る樹脂製平歯車１を図１４乃至図１５に基づいて説明する。なお、図１４は、第１実施形態における図３に対応する図である。また、図１５は、第１実施形態における図４に対応する図である。また、本実施形態における樹脂製平歯車は、第３実施形態に係る樹脂製平歯車の変形例に該当するものであり、第３実施形態に係る樹脂製平歯車１の歯２の歯先８側端部の円弧Ｒｈ０を直線Ｌ０，Ｌ０に変更したものである。また、本実施形態に係る樹脂製平歯車１において、第１実施形態に係る樹脂製平歯車１と共通する構成部分には同一符号を付し、第１実施形態と重複することになる説明を省略する。

先ず、歯先８の歯幅方向端部１７，１７における所望の歯先修整量δに対応する歯幅方向端点２０，２０を決定し、この歯幅方向端点２０，２０と歯元側端部１５とを結ぶ直線Ｌｎ，Ｌｎを決定する。

次に、歯先８において、標準歯形部分１４（歯幅方向の中央部１３で且つインボリュート曲線と歯先８との交点）と幅方向両端における歯幅方向端点２０，２０とを結ぶ直線Ｌ０，Ｌ０を求める。

次に、図１５に示すように、歯２の歯形修整領域１１を、歯たけ方向に直交し且つ歯すじ方向に沿った仮想平面２４_１……２４ｎで分割し、各分割面における歯すじに沿った歯幅方向端部１７，１７の直線Ｌｎ，Ｌｎとの交点と標準歯形部分１４を結ぶ直線を決定し、これら各歯すじに沿った直線を歯たけ方向に沿って滑らかに接続することにより、歯面３を形作る凸曲面が形成される。

以上のようにして形成された本実施形態に係る樹脂製平歯車１の歯２の歯形修整領域１１は、歯幅方向に沿って分割した歯幅方向に直交する歯面の断面形状が、歯幅方向の中央部１３から歯幅方向端部１７に向かうにしたがって、インボリュート曲線から歯幅方向端部１７の直線Ｌｎに近似する円弧に曲率半径を漸増するようになっている。

［その他の実施形態］
上述した各実施形態は、歯形修整領域１１を一方の歯面側にのみ形成する態様を示したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、両歯面に歯形修整領域１１を形成してもよい。

また、上述した各実施形態は、標準歯形部分１４を歯幅方向の中央部１３に配置する態様を示したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、歯幅方向一端部１７に標準歯形部分１４を配置するか、又は歯幅方向一端部１７と歯幅方向の中央部１３との間に標準歯形部分１４を配置するようにしてもよい。

また、上述した各実施形態は、歯形修整領域１１を歯幅方向に沿って１箇所形成する態様を示したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、歯幅方向に沿って複数の歯形修整領域１１を配置するようにしてもよい。

また、上述した各実施形態は、歯形修整領域１１を歯先８側の二対噛み合い領域Ｋ２に合致させる態様を例示したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、歯形修整領域１１の歯元側端部１５を歯先８側の二対噛み合い領域Ｋ２と一対噛み合い領域Ｋ１の境界部よりも歯先８側又は歯元１０側に寄った位置に配置するようにしてもよい。

また、本発明は、図１乃至図２に示す形状の樹脂製平歯車に限定されるものではなく、ねじれ角が無い歯を有するフェースギヤ、傘歯車、内歯車対、ラックと小歯車等の一般に知られる各種構造の樹脂製歯車に広く適用できる。

また、本発明は、歯先側の所定領域を歯形修整領域としたが、これに限られず、歯元側の所定領域にも歯形修整領域（歯元側から歯先側へ向かって相手歯車との接触部面積が漸増するようになっている歯形修整領域）を形成するようにしてもよい。

本発明に係る樹脂製歯車は、静粛で且つ正確な回転伝達を要求されるギヤトレインに広く適用できる。

図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る樹脂製平歯車１を示す正面図であり、図１（ｂ）が図１（ａ）のＡ部拡大図（歯２の正面側拡大図）である。図１のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す断面図である。歯２を拡大して示す図であり、（ａ）が歯２の外観斜視図、（ｂ）が歯２の正面図、（ｃ）が歯２の平面図、（ｄ）が歯２の歯幅方向に直交する方向（歯面３側）から見た歯２の側面図である。歯幅方向に分割して示す歯形修整領域における歯形形状図である。歯面を、歯すじと平行に且つ歯たけ方向に沿って複数分割して示す歯面形状図である。歯形修整領域における相手歯車の歯との接触部の変化状態を示す図である。歯形修整領域が噛み合う相手歯車の歯先側の二対噛み合い領域にも形成されている場合の歯の接触部の面積を歯たけ方向に沿って積分して示す図である。本発明の第２実施形態に係る樹脂製平歯車の歯を示す図であり、図３に対応する図である。本発明の第２実施形態に係る樹脂製平歯車の歯を歯幅方向に分割して示す歯形修整領域における歯形形状図であり、図４に対応する図である。本発明の第３実施形態に係る樹脂製平歯車の歯を示す図であり、図３に対応する図である。本発明の第３実施形態に係る樹脂製平歯車の歯を歯幅方向に分割して示す歯形修整領域における歯形形状図であり、図４に対応する図である。本発明の第４実施形態に係る樹脂製平歯車の歯を示す図であり、図３に対応する図である。本発明の第４実施形態に係る樹脂製平歯車の歯を歯幅方向に分割して示す歯形修整領域における歯形形状図であり、図４に対応する図である。本発明の第５実施形態に係る樹脂製平歯車の歯を示す図であり、図３に対応する図である。本発明の第５実施形態に係る樹脂製平歯車の歯を歯幅方向に分割して示す歯形修整領域における歯形形状図であり、図４に対応する図である。従来の樹脂製平歯車の正面図である。従来の樹脂製平歯車の歯の外観斜視図である。

符号の説明

１……樹脂製平歯車、２……歯、３……歯面、８……歯先、１０……歯元、１１……歯形修整領域、１２……インボリュート歯形領域、１４……標準歯形部分、１５……歯元側端部、１６……歯形修整部分、２１……接触部

Claims

ねじれ角を有しない複数の歯を備えた樹脂製歯車において、
前記歯は、歯末の面であって且つ歯先から歯元側へ向かう所定領域を歯形修整領域として、この歯形修整領域以外の歯面をインボリュート歯形領域とし、
前記歯形修整領域は、
（１）前記歯の歯先から歯元側に向かってインボリュート曲線で形成される線状の標準歯形部分と、（２）この標準歯形部分から歯幅方向に沿って離れるにしたがって滑らかに歯厚が漸減し且つ歯元側端部から歯先に向かって滑らかに歯厚が漸減する歯形修整部分と、を有し、
噛み合う相手歯車の歯と接触することにより、接触部が弾性変形して、（１）接触部の歯幅方向の長さが歯先側から歯元側に向かい、点状の微小幅から全歯幅まで漸増するか、又は、（２）接触部の歯幅方向の長さが歯元側から歯先側に向かい、全歯幅から点状の微小幅まで漸減する、
ことを特徴とする樹脂製歯車。