JP2018100713A

JP2018100713A - 歯車装置

Info

Publication number: JP2018100713A
Application number: JP2016246917A
Authority: JP
Inventors: 石田　忍; Shinobu Ishida; 忍石田; 大輔小林; Daisuke Kobayashi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2018-06-28

Abstract

【課題】補強部によって歯車の歯に生じる歯元応力を低減でき、２つの歯車装置を噛み合わせる場合に互いの補強部が干渉することを抑制すること。
【解決手段】歯列の円周ピッチが互いに等しい２つの歯車片と、２つの歯車片の間に設けられ、外周径が歯車片における歯底の外周径よりも小さい継ぎ目部と、を備え、２つの歯車片における互いの歯車片の歯列が円周方向に沿って略半位相ずれて配置された歯車装置において、２つの歯車片のうちの少なくとも一方の歯車片の歯における継ぎ目側の面の内側の部分に補強部が設けられ、補強部が、一方の歯車片に設けられた歯における継ぎ目部側の面から、他方の歯車片に設けられた歯における継ぎ目側の歯底よりも他方の歯車片の回転中心からの距離が短い点に向かう裾野形状に設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数の歯車を組み合わせて構成される歯車装置に関する。

例えば特許文献１には、円筒粗材の外周面に、左右に捩じれ方向が逆向きの一対の斜歯を同一軸上に形成し、一対の斜歯の間に境界域を設け、境界域は溝またはリブから構成されるやまば歯車である歯車装置が開示されている。特許文献１に記載の技術においては、一対のはすば歯車の間の境界域となる継ぎ目部に、継ぎ目部の全円周に亘ってはすば歯車の歯底よりも大きな外径を有するリブを設けることによって、歯車装置において、斜歯における歯元に生じる応力（歯元応力）を低減させて、斜歯の歯元の強度を向上させている。

特開２０１４−０９８４３８号公報

しかしながら、上述した従来の歯車装置においては、やまば歯車における一対の斜歯の間の継ぎ目部にリブを設けていることにより、２つのやまば歯車を噛み合わせる場合に、リブ同士が衝突して干渉するという問題があった。この干渉の問題を回避するために、互いに噛み合う２つのやまば歯車において、一方のやまば歯車の継ぎ目部にリブを設け、他方のやまば歯車の継ぎ目部にはリブを設けない方法が考えられる。

この場合、継ぎ目部にリブが設けられない他方のやまば歯車においては、歯元の強度を向上できないという問題が生じる。さらに、リブの外径が歯底の外径よりも大きいため、２つのやまば歯車に、製造誤差、組み付け誤差、または駆動時の変形などによって噛み合いの誤差が生じると、一方のやまば歯車のリブと、他方のやまば歯車の歯先とが衝突して干渉する可能性がある。この問題を回避する方法としては、リブが設けられていない他方のやまば歯車の継ぎ目部を広くする方法が考えられる。ところが、リブが設けられていない他方のやまば歯車においては、継ぎ目部を広くすることで歯の幅が小さくなることから、やまば歯車自体の強度が低下するという問題が生じる。以上の問題は、継ぎ目部を介して一対の平歯車を組み合わせた歯車装置においても、同様に生じる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、補強部によって歯車の歯に生じる歯元応力を低減でき、２つの歯車装置を噛み合わせた場合に互いの補強部が干渉することを抑制できる歯車装置を提供することにある。

上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明に係る歯車装置は、歯列の円周ピッチが互いに等しい２つの歯車片と、前記２つの歯車片の間に設けられ、外周径が前記歯車片における歯底の外周径よりも小さい継ぎ目部と、を備え、前記２つの歯車片における互いの歯車片の歯列が円周方向に沿って略半位相ずれて配置された歯車装置において、前記２つの歯車片のうちの少なくとも一方の歯車片の歯における前記継ぎ目部側の面の内側の部分に補強部が設けられ、前記補強部が、前記一方の歯車片に設けられた歯における前記継ぎ目部側の面から、他方の歯車片に設けられた歯における前記継ぎ目部側の歯底よりも前記他方の歯車片の回転中心からの距離が短い点に向かう裾野形状に設けられていることを特徴とする。

本発明に係る歯車装置によれば、少なくとも一方の歯車片の継ぎ目部側の面の内側の部分に設けられる補強部が、一方の歯車片の継ぎ目部側の面から他方の歯車片の歯底より回転中心からの距離が小さい点に向かう裾野形状に設けられていることにより、補強部によって歯車の歯に生じる歯元応力を低減でき、２つの歯車装置を噛み合わせた場合に、互いの補強部が干渉することを抑制可能になる。

図１は、本発明の一実施形態の歯車装置が搭載される車両の要部を示すスケルトン図である。図２は、２つの歯車の歯列が円周方向に沿って互いに略半位相ずれて配置された歯車装置の部分斜視図である。図３は、従来技術による歯車を示す略線図であり、図３（Ａ）が一方の歯車の歯の部分を示し、図３（Ｂ）が他方の歯車の歯の部分を示し、図３（Ｃ）が一方の歯車と他方の歯車との噛み合い状態を示す図である。図４は、本発明の一実施形態による歯車装置の一例を示す斜視図である。図５は、斜歯の継ぎ目部側の面および補強部を模式的に示す側面図である。図６は、歯車装置の噛み合い状態を説明するための円周方向から見たギヤの略線図であり、図６（Ａ）が一方の歯車の歯の部分を示し、図６（Ｂ）が他方の歯車の歯の部分を示し、図６（Ｃ）が一方の歯車と他方の歯車との噛み合い状態を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の一実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する一実施形態によって限定されるものではない。

まず、本発明の一実施形態による歯車装置が搭載される車両について説明する。図１は、一実施形態による車両の要部を示すスケルトン図である。

図１に示すように、車両Ｖｅにおいては、第１モータＭＧ１、第２モータＭＧ２、エンジン１、オイルポンプ２、第１ワンウェイクラッチ３、および第２ワンウェイクラッチ４と、遊星歯車機構１０とを備える。車両Ｖｅの動力伝達装置は、遊星歯車機構１０、第１モータＭＧ１、第２モータＭＧ２、カウンタドライブギヤ１５、カウンタドリブンギヤ２３、ドライブピニオンギヤ２４、リダクションギヤ２５、デフリングギヤ２６および差動機構２７を含む。

エンジン１は、燃料の燃焼エネルギーを回転運動に変換して出力軸１ａに出力する。遊星歯車機構１０は、エンジン１のトルクを駆動輪２９と第１モータＭＧ１とに分割する動力分割プラネタリギヤである。遊星歯車機構１０は、サンギヤ１１、ピニオンギヤ１２、リングギヤ１３、およびキャリア１４を有する例えばシングルピニオン式である。サンギヤ１１は、第１モータＭＧ１のロータシャフト５と接続されている。第１モータＭＧ１は、出力軸１ａと同軸上であって、かつ遊星歯車機構１０を挟んでエンジン１側と反対側に配置されている。ロータシャフト５は、第１モータＭＧ１のロータの回転軸であってエンジン１の軸方向に延在した中空の円筒形状を有し、軸方向に沿って中空の円筒形状の内部を出力軸１ａが貫通している。リングギヤ１３は、リング状歯車の内歯歯車からなり、リング状歯車の外周面には、カウンタドライブギヤ１５が配置されている。リングギヤ１３とカウンタドライブギヤ１５とは一体回転する複合ギヤを構成している。

カウンタドライブギヤ１５は、カウンタドリブンギヤ２３と噛み合っている。また、カウンタドリブンギヤ２３は、リダクションギヤ２５と噛み合っている。リダクションギヤ２５は、第２モータＭＧ２のロータシャフト３０に連結されたギヤである。リングギヤ１３は、カウンタドライブギヤ１５、カウンタドリブンギヤ２３、およびリダクションギヤ２５を介して第２モータＭＧ２と接続されている。ドライブピニオンギヤ２４は、カウンタドリブンギヤ２３と同軸上に配置されて一体回転する。ドライブピニオンギヤ２４は、デフリングギヤ２６と噛み合っている。デフリングギヤ２６は差動機構２７を介して出力軸２８と接続されている。出力軸２８は、車両Ｖｅの駆動輪２９と接続されている。リングギヤ１３は、カウンタドライブギヤ１５、カウンタドリブンギヤ２３、ドライブピニオンギヤ２４、デフリングギヤ２６、差動機構２７および出力軸２８を介して駆動輪２９に接続されている。

第１モータＭＧ１および第２モータＭＧ２はそれぞれ、例えば交流同期型のモータジェネレータからなり、電動機としての機能と発電機としての機能とを備え、インバータを介してバッテリ（いずれも図示せず）に接続されている。オイルポンプ２は、ポンプシャフト８が回転駆動されることによって潤滑油を吐出する。ポンプシャフト８は、オイルポンプ２の本体からエンジン１側に向けて軸方向に延在されている。ポンプシャフト８には、第１ワンウェイクラッチ３および第２ワンウェイクラッチ４が配置されている。

第１ワンウェイクラッチ３は、ロータシャフト５とポンプシャフト８との間に介在している。第１ワンウェイクラッチ３の内輪はポンプシャフト８と連結され、外輪はポンプドリブンギヤ７と連結されている。ポンプドライブギヤ６は、第１モータＭＧ１のロータシャフト５と連結されたギヤである。ポンプドリブンギヤ７は、ポンプシャフト８と同軸上に配置され、ポンプドライブギヤ６と噛み合っている。第２ワンウェイクラッチ４は、ドライブスプロケット２０とドリブンスプロケット２１とに、無端のチェーン２２が掛け渡されて構成されている。第２ワンウェイクラッチ４は、ポンプシャフト８とエンジン１の出力軸１ａとを接続している。第２ワンウェイクラッチ４の内輪はポンプシャフト８と連結され、外輪はドリブンスプロケット２１と連結されている。ドライブスプロケット２０とドリブンスプロケット２１との動力の伝達がチェーン２２を介してなされる。

（歯車装置）
次に、上述のように構成された車両Ｖｅに搭載される、本発明の一実施形態による歯車装置について説明する。なお、以下の説明において、ギヤとは、動力の伝達を行う歯を含む機械要素であり、歯車とは、動力の伝達を行う歯の歯列が形成されたホイールを含む概念である。また、歯車の歯すじの捩れ方向は、歯車の基準面の直線母線に沿って眺めている観察者からの距離が増加していくにつれて、連続する正面歯形が時計方向に移動する場合に「右ねじれ」といい、その反対の場合に「左ねじれ」という（ＪＩＳＢ０１０２−１）。

まず、一実施形態による歯車装置についての理解を容易にするために、本発明者による鋭意検討について説明する。図２は、２つの歯車の歯列が円周方向に沿って互いに略半位相ずれて配置された歯車装置の部分斜視図である。

図２に示すように、従来の歯車装置としてのやまば歯車２１５においては、所定の斜歯の歯列を有する歯車片２１５Ａ，２１５Ｂが、継ぎ目部２１５ｄを介して一体成形されて構成されている。歯車片２１５Ａは、歯すじの捩れ方向が左ねじれ（以下、左ねじれ）の斜歯２１５ａが所定の円周ピッチで円周状に並べられて歯列をなしている。歯車片２１５Ｂは、歯すじの捩れ方向が右ねじれ（以下、右ねじれ）の斜歯２１５ｂが所定の円周ピッチに円周状に並べられて歯列をなしている。歯車片２１５Ａの歯列と歯車片２１５Ｂの歯列とは、それぞれの円周ピッチが互いに等しく、かつ円周方向に沿って略半位相ずれて配置されている。

以上のように構成されたやまば歯車２１５においては、他のやまば装置（図示せず）と噛み合って回転が伝達される際に、歯底２１５ｃの部分に、噛み合い力（図２中、矢印）による斜歯２１５ａ，２１５ｂの倒れによって歯元応力が生じる。図２においては、斜歯２１５ａ，２１５ｂにおいて生じる歯元応力が大きい部分ほどハッチングを濃くしている。歯元応力が生じることにより、やまば歯車２１５の歯元強度が低下して、耐曲げ疲労強度が低下する可能性があった。

そこで、やまば歯車を冷間鍛造で成形し、２つの歯車片の境界部分である継ぎ目部にリブを設けて歯元強度を向上させる方法が提案された（特許文献１）。図３は、特許文献１に記載された従来技術による歯車を示す略線図である。図３（Ａ）は一方の歯車の歯の部分を示す。図３（Ｂ）は他方の歯車の歯の部分を示す。図３（Ｃ）は一方の歯車と他方の歯車との噛み合い状態を示す。

まず、図３（Ａ）に示すように、例えばカウンタドライブギヤを構成する一方の歯車１１５は、所定の斜歯の歯列を有する歯車片１１５Ａ，１１５Ｂが、継ぎ目部１１５ｄを介して一体成形され、回転軸Ｏ_D1を中心に自転可能に構成される。歯車片１１５Ａは、例えば左ねじれの斜歯１１５ａが所定の円周ピッチで円周状に並べられている。歯車片１１５Ｂは、例えば右ねじれの斜歯１１５ｂが所定の円周ピッチに円周状に並べられている。歯車片１１５Ａの斜歯１１５ａと歯車片１１５Ｂの斜歯１１５ｂとの間には、継ぎ目部１１５ｄに亘ってリブ１４１が設けられている。リブ１４１によって斜歯１１５ａ，１１５ｂの歯元強度を向上させている。なお、符号１１５ｃおよび符号１１５ｅはそれぞれ、歯底および歯先を示す。

また、図３（Ｂ）に示すように、例えばカウンタドリブンギヤを構成する他方の歯車１２３は、所定の斜歯の歯列を有する歯車片１２３Ａ，１２３Ｂが、継ぎ目部１２３ｄを介して一体成形され、回転軸Ｏ_D2を中心に自転可能に構成される。歯車片１２３Ａは、例えば左ねじれの斜歯１２３ａが所定の円周ピッチで円周状に並べられている。歯車片１２３Ｂは、例えば右ねじれの斜歯１２３ｂが所定の円周ピッチに円周状に並べられている。歯車片１２３Ａの斜歯１２３ａと歯車片１２３Ｂの斜歯１２３ｂとの間には、継ぎ目部１２３ｄに亘ってリブ１４２が設けられている。リブ１４２によって斜歯１２３ａ，１２３ｂの歯元強度を向上させている。なお、符号１２３ｃおよび符号１２３ｅはそれぞれ、歯底および歯先を示す。

しかしながら、図３（Ｃ）に示すように、歯車１１５，１２３を噛み合い部において互いに噛み合わせる場合、歯車１１５のリブ１４１と歯車１２３のリブ１４２とが互いに干渉してしまう（図３中、干渉部）。そのため、歯車１１５のリブ１４１と歯車１２３のリブ１４２とは、ともに設けることができない。そこで、歯車１２３のリブ１４２を設けないようにすると、歯車１２３の歯元強度を向上できない。また、一般に、やまば歯車は、互いに逆の捩れ方向の歯車片が一体に構成されているため、２つのやまば歯車を噛み合わせて、実際に使用すると、製造誤差、組み付け誤差、または駆動力による変形により、軸方向ずれやアライメント誤差が生じる。すなわち、図３（Ｃ）において、軸方向に沿って歯車１１５，１２３が互いにずれる（図３中、軸方向ずれ）と、一方の歯車１１５のリブ１４１と他方の歯車１２３の斜歯１２３ａ，１２３ｂとが干渉する可能性もあった。この干渉を回避するために、他方の歯車１２３における継ぎ目部１２３ｄの軸方向に沿った幅を広げると、歯車１２３における斜歯１２３ａ，１２３ｂの歯幅が狭くなるため、強度が低下してしまう。

そこで、本発明者は、円周ピッチが互いに等しい２つの歯車片を、互いの歯列を半位相ずらして継ぎ目部を介して一体化したやまば歯車やノブシック歯車について、互いに干渉することなく歯元強度を向上できる技術について鋭意検討を行った。そして、本発明者は、互いに半位相ずれて設けられる歯列において、歯列を構成する斜歯や平歯の継ぎ目部側の側面内から、歯車の噛み合い時に干渉しない範囲に、例えば略三角錐形の裾野部からなる補強部を設ける構成を想到するに至った。以下に説明する一実施形態は、以上の鋭意検討によって案出されたものである。

図４は、一実施形態による歯車装置の一例を示す部分斜視図である。図４に示す例においては、カウンタドライブギヤ１５を例に示している。図５は、カウンタドライブギヤ１５を例とした斜歯の継ぎ目部側の面および補強部を模式的に示す側面図である。

図４に示すように、一実施形態による歯車装置としてのカウンタドライブギヤ１５となる一方の第１歯車４０Ａは、互いに略同径の第１歯車片１５Ａと第２歯車片１５Ｂとが、継ぎ目部１５ｄを介して一体成形されて構成されている。第１歯車片１５Ａの歯列の円周ピッチと、第２歯車片１５Ｂの歯列の円周ピッチとは互いに略等しい。第１歯車片１５Ａは、例えば左ねじれの第１斜歯１５ａの歯列を有する。第２歯車片１５Ｂは、例えば右ねじれの第２斜歯１５ｂの歯列を有する。第１歯車片１５Ａと第２歯車片１５Ｂとは、互いの歯列が円周方向に沿って略半位相ずれて配置されている。半位相ずれているとは、一方の歯車である第１歯車片１５Ａの歯先１５ｅがある位置に対応する、他方の歯車である第２歯車片１５Ｂの部分が、歯底１５ｃになることを意味する。換言すると、半位相ずれているとは、第１歯車片１５Ａと第２歯車片１５Ｂとにおいて、軸方向に平行に歯先１５ｅと歯底１５ｃとが並び、互いの歯車片の歯先１５ｅが円周方向に円周ピッチの半分だけずれることを意味する。

第１歯車片１５Ａと第２歯車片１５Ｂとの間の継ぎ目部１５ｄは、外周径が第１歯車片１５Ａおよび第２歯車片１５Ｂにおける歯底１５ｃの外周径よりも小さい外周径の溝形状を有する。

第１歯車片１５Ａにおける第１斜歯１５ａの継ぎ目部１５ｄ側の側面には、補強部４１ａが設けられている。なお、補強部４１ａは、第１歯車片１５Ａの円周に沿った全ての第１斜歯１５ａに設けても、必要な第１斜歯１５ａの側面に選択的に設けても良い。図４および図５に示すように、第１斜歯１５ａに設けられた補強部４１ａは、第１斜歯１５ａの継ぎ目部１５ｄ側の側面から、第２歯車片１５Ｂの歯底１５ｃの点に向かって集約する形状、具体的に例えば略三角錐形状をなす裾野形状を有する。これにより、略三角錐形状の補強部４１ａの外形は、第１斜歯１５ａの歯面より外部に飛び出さないように形成できる。なお、第１歯車片１５Ａが一方の歯車片、第２歯車片１５Ｂが他方の歯車片を構成する。

同様に、第２歯車片１５Ｂにおける第２斜歯１５ｂの継ぎ目部１５ｄ側の側面には、補強部４１ｂが設けられている。なお、補強部４１ｂは、第２歯車片１５Ｂの円周に沿った全ての第２斜歯１５ｂに設けても、必要な第２斜歯１５ｂの側面に選択的に設けても良い。第２斜歯１５ｂに設けられた補強部４１ｂは、第２斜歯１５ｂの継ぎ目部１５ｄ側の側面から、第１歯車片１５Ａの歯底１５ｃの点に向かって集約する形状、具体的に例えば略三角錐形状をなす裾野形状を有する。これにより、略三角錐形状の補強部４１ｂの外形は、第２斜歯１５ｂの歯面より外部に飛び出さないように形成できる。なお、第２歯車片１５Ｂが一方の歯車片、第１歯車片１５Ａが他方の歯車片を構成する。

ここで、第１斜歯１５ａおよび第２斜歯１５ｂの継ぎ目部１５ｄ側の側面とはそれぞれ、互いに対向する面であって、歯先１５ｅと歯底１５ｃから歯先１５ｅに向かう稜線とを含む形状に囲まれた部分である。また、歯底１５ｃの点とは、それぞれの歯車片（１５Ａ，１５Ｂ）に設けられた斜歯（１５ａ，１５ｂ）における継ぎ目部１５ｄ側の歯底１５ｃよりも、歯車片の回転中心からの距離が短い点である。換言すると、歯底１５ｃと継ぎ目部１５ｄとの間の面の部分において歯底１５ｃより回転中心に近い位置の点である。これにより、補強部４１ａ，４１ｂはそれぞれ、互いに一方の歯車片に設けられた歯における継ぎ目部１５ｄ側の面から、他方の歯車片における歯底１５ｃの点に向かう裾野形状に設けられている。

次に、上述したカウンタドライブギヤ１５を構成する第１歯車４０Ａと同様の構成を有するカウンタドリブンギヤ２３を構成する第２歯車４０Ｂとの噛み合い状態について説明する。図６は、歯車装置の噛み合い状態を説明するための円周方向から見たギヤの略線図であり、図６（Ａ）がカウンタドライブギヤ１５の歯の部分を示し、図６（Ｂ）がカウンタドリブンギヤ２３の歯の部分を示し、図６（Ｃ）がカウンタドライブギヤ１５とカウンタドリブンギヤ２３との噛み合い状態を示す。

まず、図６（Ａ）に示すように、例えばカウンタドライブギヤ１５を構成する第１歯車４０Ａは、回転軸Ｏ_D1を中心に自転可能に構成される。

図６（Ｂ）に示すように、例えばカウンタドリブンギヤ２３を構成する第２歯車４０Ｂは、第１歯車４０Ａと外径が異なるはすば歯車から構成され、回転軸Ｏ_D2を中心に自転可能に構成される。第２歯車４０Ｂは、互いに略同径の第３歯車片２３Ａと第４歯車片２３Ｂとが、継ぎ目部２３ｄを介して一体成形されている。第３歯車片２３Ａと第４歯車片２３Ｂとの歯列の円周ピッチは互いに略等しい。第３歯車片２３Ａは、例えば左ねじれの第３斜歯２３ａの歯列を有する。第４歯車片２３Ｂは、例えば右ねじれの第４斜歯２３ｂの歯列を有する。第３歯車片２３Ａと第４歯車片２３Ｂとは、互いの歯列が円周方向に沿って略半位相ずれて配置されている。第３歯車片２３Ａと第４歯車片２３Ｂとの間の継ぎ目部２３ｄは、外周径が第３歯車片２３Ａおよび第４歯車片２３Ｂにおける歯底２３ｃの外周径よりも小さい外周径の溝形状を有する。なお、符号２３ｅは、歯先を示す。

第３斜歯２３ａの継ぎ目部２３ｄ側の側面には、補強部４２ａが設けられている。補強部４２ａは、第３歯車片２３Ａの円周に沿った全ての第３斜歯２３ａに設けても、必要な第３斜歯２３ａの側面に選択的に設けても良い。第３斜歯２３ａに設けられた補強部４２ａは、第３斜歯２３ａの継ぎ目部２３ｄ側の側面から、第４歯車片２３Ｂの歯底２３ｃの点に向かって集約する形状、具体的に例えば略三角錐形状をなす裾野形状を有する。なお、この場合、第３歯車片２３Ａが一方の歯車片、第４歯車片２３Ｂが他方の歯車片を構成する。同様に、第４斜歯２３ｂの継ぎ目部２３ｄ側の側面には、補強部４２ｂが設けられている。補強部４２ｂは、第４歯車片２３Ｂの円周に沿った全ての第４斜歯２３ｂに設けても、必要な第４斜歯２３ｂの側面に選択的に設けても良い。第４斜歯２３ｂに設けられた補強部４２ｂは、第４斜歯２３ｂの継ぎ目部２３ｄ側の側面から、第３歯車片２３Ａの歯底２３ｃの点に向かって集約する形状、具体的に例えば略三角錐形状をなす裾野形状を有する。なお、この場合、第４歯車片２３Ｂが一方の歯車片、第３歯車片２３Ａが他方の歯車片を構成する。

図６（Ｃ）に示すように、第１歯車４０Ａと第２歯車４０Ｂとを互いに噛み合わせる。この場合、第１歯車４０Ａにおける左ねじれの第１斜歯１５ａと、第２歯車４０Ｂにおける右ねじれの第４斜歯２３ｂとが噛み合う。また、半位相ずれて、第１歯車４０Ａにおける右ねじれの第２斜歯１５ｂと、第２歯車４０Ｂにおける左ねじれの第３斜歯２３ａとが噛み合う。噛み合い時において、第１斜歯１５ａの側面に設けられた補強部４１ａの略三角錐形状の軸方向に沿った斜面が、第３斜歯２３ａの側面に設けられた補強部４２ａの斜面と対向する。この場合、補強部４１ａの斜面は、補強部４２ａの斜面と対向するため、第３斜歯２３ａや補強部４２ａとほとんど干渉することがない。補強部４１ｂと補強部４２ｂとにおいても同様である。さらに、これらが干渉する可能性をより一層低減するために、補強部４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂを、対向する斜面どうしが軸方向に沿って所定の隙問（図６中、軸方向変位）が生じるように形成することが望ましい。これにより、補強部４１ａと補強部４２ａまたは第３斜歯２３ａとの干渉、補強部４２ａと第１斜歯１５ａとの干渉、補強部４１ｂと補強部４２ｂまたは第４斜歯２３ｂとの干渉、および補強部４２ｂと第２斜歯１５ｂとの干渉を抑制することができる。

以上説明した本発明の一実施形態によれば、分離された２つの歯車片における歯列の位相がずれて構成された１つの歯車装置において、歯の噛み合いによって生じる歯元応力を５〜１０％低減でき、歯車装置における歯元強度を５〜１０％向上することができる。

以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

例えば上述の一実施形態においては、本発明の歯車装置をカウンタドライブギヤ１５およびカウンタドリブンギヤ２３に適用した例について説明したが、本発明による歯車装置は、カウンタドライブギヤ１５やカウンタドリブンギヤ２３以外の種々のギヤを構成する歯車に適用することが可能である。

上述の一実施形態においては、第１歯車４０Ａおよび第２歯車４０Ｂをはすば歯車とした例について説明したが、第１歯車４０Ａ，第２歯車４０Ｂとしてノブシック歯車を採用することも可能である。

上述の一実施形態においては、第１歯車４０Ａおよび第２歯車４０Ｂに補強部４１ａ〜４２ｂを設けているが、駆動歯車に対してのみ補強が必要な場合など、第１歯車４０Ａおよび第２歯車４０Ｂのうちの駆動歯車側にのみ補強部を設け、従動歯車側に設けない構成にしても良い。

上述の一実施形態においては、例えば第１歯車４０Ａにおいて、第１斜歯１５ａの側面と第２斜歯１５ｂの側面との継ぎ目部１５ｄの軸方向に面する両側面に補強部を設けているが、ミスアライメントなどによって一方の歯車片の歯列のみに強化が必要な場合、第１斜歯１５ａと第２斜歯１５ｂとの一方の側面にのみ補強部を設けてもよく、第２歯車４０Ｂにおいても同様である。

上述の一実施形態においては、補強部４１ａ〜４２ｂを、それぞれの歯車片の円周の全周に沿った全ての歯の側面、または必要な歯の側面に選択的に設けているが、補強部は、歯車片の全周に沿った歯の側面に不均等に設けても良く、補強部の大きさや形状も不均等な大きさや形状にしても良い。

１５カウンタドライブギヤ
１５Ａ第１歯車片
１５Ｂ第２歯車片
１５ａ第１斜歯
１５ｂ第２斜歯
１５ｃ，２３ｃ歯底
１５ｄ，２３ｄ継ぎ目部
１５ｅ，２３ｅ歯先
２３カウンタドリブンギヤ
２３Ａ第３歯車片
２３Ｂ第４歯車片
２３ａ第３斜歯
２３ｂ第４斜歯
４０Ａ第１歯車
４０Ｂ第２歯車
４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ補強部

Claims

歯列の円周ピッチが互いに等しい２つの歯車片と、
前記２つの歯車片の間に設けられ、外周径が前記歯車片における歯底の外周径よりも小さい継ぎ目部と、を備え、
前記２つの歯車片における互いの歯車片の歯列が円周方向に沿って略半位相ずれて配置された歯車装置において、
前記２つの歯車片のうちの少なくとも一方の歯車片の歯における前記継ぎ目部側の面の内側の部分に補強部が設けられ、
前記補強部が、前記一方の歯車片に設けられた歯における前記継ぎ目部側の面から、他方の歯車片に設けられた歯における前記継ぎ目部側の歯底よりも前記他方の歯車片の回転中心からの距離が短い点に向かう裾野形状に設けられている
ことを特徴とする歯車装置。