JP2018197599A - 歯車機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】高い強度を有し且つウォームを樹脂以外の材料によって製造することが可能な歯車機構を提供すること。【解決手段】基準平面に対する第１回転軸の斜交角の傾斜方向及びウォームの歯部の螺旋形状を、ウォームの進み角よりウォームホイール歯部及びベベルギア歯部の捩れ角が大きくなるように設定し、ウォームの歯部が、ウォームホイール歯部及びベベルギア歯部と噛み合い且つウォームホイール歯部及びベベルギア歯部との間の噛み合い代が一定の噛み合い領域と、ウォームホイール歯部及び前記ベベルギア歯部と噛み合わない非噛み合い領域と、を有する。【選択図】 図３
Description
本発明は、ウォーム及びウォームホイールを備える歯車機構に関する。
特許文献１、２はウォーム及びウォームホイールを備える歯車機構を開示している。
特許文献１の歯車機構は、互いに噛合するウォーム及びウォームホイールを備えている。このウォームの軸とウォームホイールの軸とは、互いに９０°の食い違い軸である。
このウォームの全体形状は略円筒形状である。即ち、このウォームの径は、回転軸方向のいずれの位置においても略同一である。
ウォームが回転軸まわりに回転すると、ウォームホイールは、ウォームよりも低い回転速度で自身の回転軸まわりに回転する。
このウォームの全体形状は略円筒形状である。即ち、このウォームの径は、回転軸方向のいずれの位置においても略同一である。
ウォームが回転軸まわりに回転すると、ウォームホイールは、ウォームよりも低い回転速度で自身の回転軸まわりに回転する。
特許文献２の歯車機構は、互いに噛合するウォーム及びウォームホイールを備えている。このウォームの軸とウォームホイールの軸とは、互いに９０°の食い違い軸である。
このウォームの径は、回転軸方向の一方の端部が最少であり且つ回転軸方向の他方の端部が最大である。換言すると、このウォームの全体形状は略円筒形状ではなく半鼓形状（鼓をその軸線方向の中央部で軸線に対して直交する平面に沿って切断した形状）である。
ウォームが回転すると、ウォームホイールは、ウォームよりも低い回転速度で回転する。
このウォームの径は、回転軸方向の一方の端部が最少であり且つ回転軸方向の他方の端部が最大である。換言すると、このウォームの全体形状は略円筒形状ではなく半鼓形状（鼓をその軸線方向の中央部で軸線に対して直交する平面に沿って切断した形状）である。
ウォームが回転すると、ウォームホイールは、ウォームよりも低い回転速度で回転する。
（発明が解決しようとする課題）
特許文献１の歯車機構のウォームの全体形状は略円筒形状である。
そのため、特許文献１のウォームは、軸線方向の中央部の少ない箇所（例えば、１箇所）のみでウォームホイールと噛合する。
従って、特許文献１のウォームとウォームホイールとの噛み合い率は低い。即ち、特許文献１では歯車機構全体の強度を高くするのが難しい。
特許文献１の歯車機構のウォームの全体形状は略円筒形状である。
そのため、特許文献１のウォームは、軸線方向の中央部の少ない箇所（例えば、１箇所）のみでウォームホイールと噛合する。
従って、特許文献１のウォームとウォームホイールとの噛み合い率は低い。即ち、特許文献１では歯車機構全体の強度を高くするのが難しい。
一方、特許文献２の歯車機構のウォームの全体形状は半鼓形状である。
そのため、特許文献２のウォームは、回転軸方向の中央部及び中央部以外の部位においてウォームホイールと噛合する。換言すると、このウォームの多数箇所がウォームホイールの多数箇所と互いに噛合する。
従って、特許文献２のウォームとウォームホイールとの噛み合い率は特許文献１より高い。
そのため、特許文献２のウォームは、回転軸方向の中央部及び中央部以外の部位においてウォームホイールと噛合する。換言すると、このウォームの多数箇所がウォームホイールの多数箇所と互いに噛合する。
従って、特許文献２のウォームとウォームホイールとの噛み合い率は特許文献１より高い。
ところで、半鼓形状のウォームは、略円筒形状のウォームより形状が複雑である。そのため、特許文献２のウォームを金属により構成し、且つ、全体が半鼓形状となるようにその表面を加工（例えば、切削加工）するのが難しい。
さらに、このウォームの全体形状が半鼓形状であるため、このウォームは成形型を利用した樹脂成形により製造可能である。換言すると、成形型内で樹脂が硬化して樹脂成形品（ウォーム）となった後に、成形型をウォームに対して、ウォームの回転軸方向の前記他方の端部側から前記一方の端部側へ、ウォームの歯部の螺旋形状に沿って移動させることにより、成形型をウォーム（成形品）から型抜きすることが可能である。
そのため、特許文献２のウォームの構成材料は、事実上、樹脂材に限定されてしまう。
さらに、このウォームの全体形状が半鼓形状であるため、このウォームは成形型を利用した樹脂成形により製造可能である。換言すると、成形型内で樹脂が硬化して樹脂成形品（ウォーム）となった後に、成形型をウォームに対して、ウォームの回転軸方向の前記他方の端部側から前記一方の端部側へ、ウォームの歯部の螺旋形状に沿って移動させることにより、成形型をウォーム（成形品）から型抜きすることが可能である。
そのため、特許文献２のウォームの構成材料は、事実上、樹脂材に限定されてしまう。
本発明は、高い強度を有し且つウォームを樹脂以外の材料によって製造することが可能な歯車機構を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は、所定の第１回転軸まわりに回転可能且つ螺旋形状の歯部を有する円筒形ウォームと、
所定の第２回転軸まわりに回転可能且つ前記ウォームの前記歯部と噛合する歯部を有するウォームホイールと、
を備え、
前記ウォームホイールの前記歯部が、
前記第１回転軸方向に見たときに前記ウォームの基準円と同心をなし且つ前記基準円より小径の円弧形状をなす歯先及び前記ウォームの前記歯部の歯面と共役である共役歯面を有するウォームホイール歯部と、
前記ウォームホイール歯部の前記歯先の前記円弧形状よりも小さい曲率の歯先及び前記ウォームの前記歯面と共役である共役歯面を有し、且つ、前記ウォームホイール歯部の歯幅方向の一端と連続するベベルギア歯部と、
を備え、
前記第１回転軸及び前記第２回転軸に対して直交する方向から見たときの前記第２回転軸に対して直交する平面である基準平面に対する前記第１回転軸の斜交角の傾斜方向及び前記ウォームの前記歯部の前記螺旋形状を、前記ウォームの進み角より前記ウォームホイール歯部及び前記ベベルギア歯部の捩れ角が大きくなるように設定し、
前記ウォームの前記歯部が、
前記ウォームホイール歯部及び前記ベベルギア歯部と噛み合い且つ前記ウォームホイール歯部及び前記ベベルギア歯部との間の噛み合い代が一定の噛み合い領域と、
前記ウォームホイール歯部及び前記ベベルギア歯部と噛み合わない非噛み合い領域と、
を有するのがよい。
本発明は、所定の第１回転軸まわりに回転可能且つ螺旋形状の歯部を有する円筒形ウォームと、
所定の第２回転軸まわりに回転可能且つ前記ウォームの前記歯部と噛合する歯部を有するウォームホイールと、
を備え、
前記ウォームホイールの前記歯部が、
前記第１回転軸方向に見たときに前記ウォームの基準円と同心をなし且つ前記基準円より小径の円弧形状をなす歯先及び前記ウォームの前記歯部の歯面と共役である共役歯面を有するウォームホイール歯部と、
前記ウォームホイール歯部の前記歯先の前記円弧形状よりも小さい曲率の歯先及び前記ウォームの前記歯面と共役である共役歯面を有し、且つ、前記ウォームホイール歯部の歯幅方向の一端と連続するベベルギア歯部と、
を備え、
前記第１回転軸及び前記第２回転軸に対して直交する方向から見たときの前記第２回転軸に対して直交する平面である基準平面に対する前記第１回転軸の斜交角の傾斜方向及び前記ウォームの前記歯部の前記螺旋形状を、前記ウォームの進み角より前記ウォームホイール歯部及び前記ベベルギア歯部の捩れ角が大きくなるように設定し、
前記ウォームの前記歯部が、
前記ウォームホイール歯部及び前記ベベルギア歯部と噛み合い且つ前記ウォームホイール歯部及び前記ベベルギア歯部との間の噛み合い代が一定の噛み合い領域と、
前記ウォームホイール歯部及び前記ベベルギア歯部と噛み合わない非噛み合い領域と、
を有するのがよい。
ウォームの外周面には、螺旋状の歯部が形成されている。そのため、この「円筒形」は実質的には「略円筒形」を意味する。
本発明のウォームは円筒形である。換言すると、本発明のウォームは単純な形状である。
従って、例えば、本発明のウォームを金属により構成し、且つ、全体が円筒形をなすようにウォームの表面を加工するのは難しくない。
即ち、本発明によればウォームを樹脂以外の材料によって製造することが可能である。
従って、例えば、本発明のウォームを金属により構成し、且つ、全体が円筒形をなすようにウォームの表面を加工するのは難しくない。
即ち、本発明によればウォームを樹脂以外の材料によって製造することが可能である。
さらに、基準平面に対してウォームの第１回転軸が傾斜している。そのため、ウォームの歯部は、ウォームホイールのウォームホイール歯部及びベベルギア歯部と噛合する。換言すると、ウォームとウォームホイールとが複数（多数）の箇所で互いに噛合する。従って、ウォームが円筒形であるものの、ウォームとウォームホイールとの噛み合い率を高くすることが可能である。
また、ウォームの基準平面に対する第１回転軸の傾斜角である斜交角及びウォームの歯部の螺旋形状を、ウォームの進み角よりウォームホイール歯部及びベベルギア歯部の捩れ角が大きくなるように設定している。そのため、ウォームとの噛み合い率を高くするためにウォームホイールの歯部の数を多くした場合においても、ウォームホイール歯部及びベベルギア歯部の歯厚を大きくすることが可能である。
このように、ウォームとウォームホイールとの噛み合い率を高くすること、及び、ウォームホイール歯部及びベベルギア歯部の歯厚を大きくすることが可能であるため、歯車機構全体の強度を高くすることが可能である。
また、ウォームの基準平面に対する第１回転軸の傾斜角である斜交角及びウォームの歯部の螺旋形状を、ウォームの進み角よりウォームホイール歯部及びベベルギア歯部の捩れ角が大きくなるように設定している。そのため、ウォームとの噛み合い率を高くするためにウォームホイールの歯部の数を多くした場合においても、ウォームホイール歯部及びベベルギア歯部の歯厚を大きくすることが可能である。
このように、ウォームとウォームホイールとの噛み合い率を高くすること、及び、ウォームホイール歯部及びベベルギア歯部の歯厚を大きくすることが可能であるため、歯車機構全体の強度を高くすることが可能である。
また、本発明は、前記ウォームホイールの前記第２回転軸に直交する断面の径が、前記第２回転軸の一方の端部から他方の端部へ向かうにつれて変化しないか又は大きくてもよい。
本発明をこのように構成した場合は、成形型を利用した樹脂成形によりウォームホイールを製造可能になる。
換言すると、樹脂材によりウォームホイールを成形した後に、成形型を成形品であるウォームホイールに対して第２回転軸の他方の端部側から一方の端部側へ移動させることにより、成形型をウォームホイールから型抜きすることが可能である。
換言すると、樹脂材によりウォームホイールを成形した後に、成形型を成形品であるウォームホイールに対して第２回転軸の他方の端部側から一方の端部側へ移動させることにより、成形型をウォームホイールから型抜きすることが可能である。
また、本発明は、前記ウォームホイールの前記歯部が、前記ウォームホイール歯部の歯幅方向の他端と連続し、捩れ角が一定であり、且つ前記ウォームの前記歯面とは非共役の非共役歯面を有するヘリカルギア歯部を有してもよい。
本発明をこのように構成した場合は、捩れ角が一定であるヘリカルギア歯部がウォームホイールに形成される。
そのため、ヘリカルギア歯部の寸法を測定するのが容易である。
従って、ヘリカルギア歯部の寸法を測定することにより、ウォームホイールが設計値通りに成形されているか否かを容易に判定できる。
そのため、ヘリカルギア歯部の寸法を測定するのが容易である。
従って、ヘリカルギア歯部の寸法を測定することにより、ウォームホイールが設計値通りに成形されているか否かを容易に判定できる。
以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１乃至図４等に示すように、本実施形態の歯車機構１０はウォーム２０及びウォームホイール３０を備えている。
なお、本実施形態のウォーム２０及びウォームホイール３０のモジュール（ｍ）は「１」である。
図１乃至図４等に示すように、本実施形態の歯車機構１０はウォーム２０及びウォームホイール３０を備えている。
なお、本実施形態のウォーム２０及びウォームホイール３０のモジュール（ｍ）は「１」である。
金属製のウォーム２０は、その中心軸である第１回転軸２０Ｘを中心とする略円筒形状である。換言すると、ウォーム２０の第１回転軸２０Ｘを中心とする外径は、第１回転軸２０Ｘ方向のいずれの位置においても略同一である。ウォーム２０は第１回転軸２０Ｘまわりに正逆両方向に回転可能且つ第１回転軸２０Ｘ方向に移動不能である。
ウォーム２０の外周部には、単一（一条）の螺旋形状の歯部２１が形成されている。図１乃至図４に示すように、歯部２１が形成する螺旋は左ねじれ（Ｓ巻き）である。さらに図３に示すようにウォーム２０の歯部２１の進み角はγである。
略円筒形状のウォーム２０は単純な形状である。そのため、例えば転造により金属製のウォーム２０を製造することが可能である。ウォーム２０を転造で製造する場合、ウォーム２０の歯形は４形（Ｉ形）とする。ウォーム２０を転造以外の方法で製造する場合、ウォーム２０の歯形は１形（Ａ形）、２形（Ｎ形）、３形（Ｋ形）、又は４形（Ｉ形）とする。なお、これらの歯形についてはJISB0102-2に記載されている。
ウォーム２０の外周部には、単一（一条）の螺旋形状の歯部２１が形成されている。図１乃至図４に示すように、歯部２１が形成する螺旋は左ねじれ（Ｓ巻き）である。さらに図３に示すようにウォーム２０の歯部２１の進み角はγである。
略円筒形状のウォーム２０は単純な形状である。そのため、例えば転造により金属製のウォーム２０を製造することが可能である。ウォーム２０を転造で製造する場合、ウォーム２０の歯形は４形（Ｉ形）とする。ウォーム２０を転造以外の方法で製造する場合、ウォーム２０の歯形は１形（Ａ形）、２形（Ｎ形）、３形（Ｋ形）、又は４形（Ｉ形）とする。なお、これらの歯形についてはJISB0102-2に記載されている。
このようにウォーム２０は、製造方法（加工方法）によって歯形が決定される。
そして、例えば、ウォーム２０を転造で製造するためにウォーム２０の歯形を４形（Ｉ形）に設定した場合、このウォーム２０のねじ面の歯面形状はインボリュートねじ面となる（JISB0102-1:2013 2.4.2.1参照）。
そして、例えば、ウォーム２０を転造で製造するためにウォーム２０の歯形を４形（Ｉ形）に設定した場合、このウォーム２０のねじ面の歯面形状はインボリュートねじ面となる（JISB0102-1:2013 2.4.2.1参照）。
なお、本実施形態のウォーム２０の緒元は以下の通りである。
歯数 １
歯直角モジュール １．０（ｍｍ）
歯直角圧力角 ２０（ｄｅｇ）
基準円直径 ６．０（ｍｍ）
歯先円直径 ８．０（ｍｍ）
歯底円直径 ３．５（ｍｍ）
斜交角 １３．０（ｄｅｇ）
軸間距離（中心距離） ２９．８（ｍｍ）
進み角 ９．６（ｄｅｇ）
歯数 １
歯直角モジュール １．０（ｍｍ）
歯直角圧力角 ２０（ｄｅｇ）
基準円直径 ６．０（ｍｍ）
歯先円直径 ８．０（ｍｍ）
歯底円直径 ３．５（ｍｍ）
斜交角 １３．０（ｄｅｇ）
軸間距離（中心距離） ２９．８（ｍｍ）
進み角 ９．６（ｄｅｇ）
樹脂製のウォームホイール３０は、その中心軸である第２回転軸３０Ｘまわりに正逆両方向に回転可能且つ第２回転軸３０Ｘ方向に移動不能である。
ウォームホイール３０の外周部には、第２回転軸３０Ｘを中心とする円周方向に所定間隔で並べて形成された多数の歯部３１が形成されている。各歯部３１は、ウォームホイール３０の第２回転軸３０Ｘの一方の端部（図１、図３及び図５の上端部）から他方の端部（図１、図３及び図５の下端部）側に向かって延びている。
さらにウォームホイール３０の上記他方の端部は、第２回転軸３０Ｘを中心とする円柱形状である基端部３９によって構成されている。基端部３９の第２回転軸３０Ｘを中心とする外径はウォームホイール３０の中で最大である。
ウォームホイール３０の外周部には、第２回転軸３０Ｘを中心とする円周方向に所定間隔で並べて形成された多数の歯部３１が形成されている。各歯部３１は、ウォームホイール３０の第２回転軸３０Ｘの一方の端部（図１、図３及び図５の上端部）から他方の端部（図１、図３及び図５の下端部）側に向かって延びている。
さらにウォームホイール３０の上記他方の端部は、第２回転軸３０Ｘを中心とする円柱形状である基端部３９によって構成されている。基端部３９の第２回転軸３０Ｘを中心とする外径はウォームホイール３０の中で最大である。
図１乃至図５及び図８に示すように、各歯部３１は３つの部位によって構成されている。即ち、各歯部３１は、ヘリカルギア歯部３５、ウォームホイール歯部３６、及びベベルギア歯部３７を有している。
各歯部３１の第２回転軸３０Ｘの上記一方の端部側の部位はヘリカルギア歯部３５によって構成されている。
図５に示すように、各ヘリカルギア歯部３５の基準円３５ＣＳ（基準面、基準線）の第２回転軸３０Ｘを中心とする径、並びに、歯先円（歯先３５ＥＳ）の径及び歯底円の径は、ヘリカルギア歯部３５の歯幅方向のいずれの位置においても同一である。さらに各ヘリカルギア歯部３５の捩れ角３５βは、ヘリカルギア歯部３５の歯幅方向のいずれの位置においても同一である。なお、本実施形態のヘリカルギア歯部３５の（第２回転軸３０Ｘを中心とする）歯底円直径は５１．１ｍｍであり且つ（第２回転軸３０Ｘを中心とする）歯先円直径は５５．６ｍｍである。なお、ヘリカルギア歯部３５の（第２回転軸３０Ｘを中心とする）基準円直径は、「歯先円直径−基準円直径：基準円直径−歯底円直径＝１．０：１．２５・・・式（１）」となるように設定されている。この式（１）は、後述するウォームホイール歯部３６の基準円直径及びベベルギア歯部３７の基準円直径についても成立する。
図５に示すように、各ヘリカルギア歯部３５の基準円３５ＣＳ（基準面、基準線）の第２回転軸３０Ｘを中心とする径、並びに、歯先円（歯先３５ＥＳ）の径及び歯底円の径は、ヘリカルギア歯部３５の歯幅方向のいずれの位置においても同一である。さらに各ヘリカルギア歯部３５の捩れ角３５βは、ヘリカルギア歯部３５の歯幅方向のいずれの位置においても同一である。なお、本実施形態のヘリカルギア歯部３５の（第２回転軸３０Ｘを中心とする）歯底円直径は５１．１ｍｍであり且つ（第２回転軸３０Ｘを中心とする）歯先円直径は５５．６ｍｍである。なお、ヘリカルギア歯部３５の（第２回転軸３０Ｘを中心とする）基準円直径は、「歯先円直径−基準円直径：基準円直径−歯底円直径＝１．０：１．２５・・・式（１）」となるように設定されている。この式（１）は、後述するウォームホイール歯部３６の基準円直径及びベベルギア歯部３７の基準円直径についても成立する。
各歯部３１の歯幅方向の中間部はウォームホイール歯部３６によって構成されている。各ウォームホイール歯部３６の歯幅方向の一端は対応するヘリカルギア歯部３５と連続している。
図５に示すように、各ウォームホイール歯部３６の基準円３６ＣＳの第２回転軸３０Ｘを中心とする径、並びに、歯先円（歯先３６ＥＳ）の径及び歯底円の径は、第２回転軸３０Ｘの上記一方の端部側から上記他方の端部側に向かうにつれて徐々に大きくなる。さらに第１回転軸２０Ｘ方向に見たときの各ウォームホイール歯部３６の歯先３６ＥＳの形状は、図５に示すように第１回転軸２０Ｘを曲率中心とする円弧形状である。換言すると、歯先３６ＥＳの形状は基準円２０ＣＳと同心且つ基準円２０ＣＳより小径の円弧形状である。歯先３６ＥＳの第１回転軸２０Ｘを中心とする半径（曲率半径）は、ウォーム２０の歯底円半径に後述するクリアランスＣＬ１を加算した値である。なお、本実施形態ではこの第クリアランスＣＬ１を０．２ｍｍに設定している。第１回転軸２０Ｘ方向に見たときの歯先３６ＥＳの曲率は３６Ｃｖである。この曲率３６Ｃｖは基準円２０ＣＳの曲率より大きい。また、各ウォームホイール歯部３６の歯底の第１回転軸２０Ｘを中心とする半径（曲率半径）は、ウォーム２０の歯先円半径に後述するクリアランスＣＬ２を加算した値である。なお、本実施形態ではこの第クリアランスＣＬ２を０．２ｍｍに設定している。なお、ウォーム２０の歯底円半径、基準円半径、及び歯先円半径、並びにウォームホイール歯部３６の第１回転軸２０Ｘを中心とした場合の歯底の半径、基準円の半径、及び歯先の半径の大小関係は以下の式（２）の通りである。なお、ウォームホイール歯部３６の第２回転軸３０Ｘを中心とする基準円半径（歯先円半径、歯底円半径）は、第２回転軸３０Ｘの位置に応じて変化する。そのため、ウォームホイール歯部３６の基準円の第１回転軸２０Ｘを中心とした半径は、第２回転軸３０Ｘ方向の所定位置ではウォーム２０の基準円半径と完全同一となり、且つ、この所定位置以外の位置ではウォーム２０の基準円半径と略同一となる。
ウォーム２０の歯底円半径＞ウォームホイール歯部３６の歯先の第１回転軸２０Ｘを中心とした半径＞ウォーム２０の基準円半径＝（≒）ウォームホイール歯部３６の基準円の第１回転軸２０Ｘを中心とした半径＞ウォーム２０の歯先円半径＞ウォームホイール歯部３６の歯底の第１回転軸２０Ｘを中心とした半径・・・式（２）
ところで、本実施形態では第２回転軸３０Ｘに対して直交し且つ各ヘリカルギア歯部３５と各ウォームホイール歯部３６との境界点を通る平面を基準平面ＳＰ（図３乃至図５参照）と定義する。本実施形態では、図８及び図１４に示すように、ウォームホイール歯部３６の基準平面ＳＰと交わる部位（図８の縦軸の０ｍｍに対応する部位。以下、「交差部位」と称する）と、交差部位から第２回転軸３０Ｘの上記他方の端部側へ３．０ｍｍ離れた部位との間にウォームホイール歯部３６が形成されている。また、ウォームホイール歯部３６の交差部位の（第２回転軸３０Ｘを中心とする）歯底円直径は５１．１ｍｍであり且つ（第２回転軸３０Ｘを中心とする）歯先円半径は５５．６ｍｍである。一方、ウォームホイール歯部３６の交差部位から第２回転軸３０Ｘの上記他方の端部側へ３．０ｍｍ離れた部位の（第２回転軸３０Ｘを中心とする）歯底円直径は５２．８ｍｍであり且つ（第２回転軸３０Ｘを中心とする）歯先円直径は５８．４ｍｍである。
図５に示すように、各ウォームホイール歯部３６の基準円３６ＣＳの第２回転軸３０Ｘを中心とする径、並びに、歯先円（歯先３６ＥＳ）の径及び歯底円の径は、第２回転軸３０Ｘの上記一方の端部側から上記他方の端部側に向かうにつれて徐々に大きくなる。さらに第１回転軸２０Ｘ方向に見たときの各ウォームホイール歯部３６の歯先３６ＥＳの形状は、図５に示すように第１回転軸２０Ｘを曲率中心とする円弧形状である。換言すると、歯先３６ＥＳの形状は基準円２０ＣＳと同心且つ基準円２０ＣＳより小径の円弧形状である。歯先３６ＥＳの第１回転軸２０Ｘを中心とする半径（曲率半径）は、ウォーム２０の歯底円半径に後述するクリアランスＣＬ１を加算した値である。なお、本実施形態ではこの第クリアランスＣＬ１を０．２ｍｍに設定している。第１回転軸２０Ｘ方向に見たときの歯先３６ＥＳの曲率は３６Ｃｖである。この曲率３６Ｃｖは基準円２０ＣＳの曲率より大きい。また、各ウォームホイール歯部３６の歯底の第１回転軸２０Ｘを中心とする半径（曲率半径）は、ウォーム２０の歯先円半径に後述するクリアランスＣＬ２を加算した値である。なお、本実施形態ではこの第クリアランスＣＬ２を０．２ｍｍに設定している。なお、ウォーム２０の歯底円半径、基準円半径、及び歯先円半径、並びにウォームホイール歯部３６の第１回転軸２０Ｘを中心とした場合の歯底の半径、基準円の半径、及び歯先の半径の大小関係は以下の式（２）の通りである。なお、ウォームホイール歯部３６の第２回転軸３０Ｘを中心とする基準円半径（歯先円半径、歯底円半径）は、第２回転軸３０Ｘの位置に応じて変化する。そのため、ウォームホイール歯部３６の基準円の第１回転軸２０Ｘを中心とした半径は、第２回転軸３０Ｘ方向の所定位置ではウォーム２０の基準円半径と完全同一となり、且つ、この所定位置以外の位置ではウォーム２０の基準円半径と略同一となる。
ウォーム２０の歯底円半径＞ウォームホイール歯部３６の歯先の第１回転軸２０Ｘを中心とした半径＞ウォーム２０の基準円半径＝（≒）ウォームホイール歯部３６の基準円の第１回転軸２０Ｘを中心とした半径＞ウォーム２０の歯先円半径＞ウォームホイール歯部３６の歯底の第１回転軸２０Ｘを中心とした半径・・・式（２）
ところで、本実施形態では第２回転軸３０Ｘに対して直交し且つ各ヘリカルギア歯部３５と各ウォームホイール歯部３６との境界点を通る平面を基準平面ＳＰ（図３乃至図５参照）と定義する。本実施形態では、図８及び図１４に示すように、ウォームホイール歯部３６の基準平面ＳＰと交わる部位（図８の縦軸の０ｍｍに対応する部位。以下、「交差部位」と称する）と、交差部位から第２回転軸３０Ｘの上記他方の端部側へ３．０ｍｍ離れた部位との間にウォームホイール歯部３６が形成されている。また、ウォームホイール歯部３６の交差部位の（第２回転軸３０Ｘを中心とする）歯底円直径は５１．１ｍｍであり且つ（第２回転軸３０Ｘを中心とする）歯先円半径は５５．６ｍｍである。一方、ウォームホイール歯部３６の交差部位から第２回転軸３０Ｘの上記他方の端部側へ３．０ｍｍ離れた部位の（第２回転軸３０Ｘを中心とする）歯底円直径は５２．８ｍｍであり且つ（第２回転軸３０Ｘを中心とする）歯先円直径は５８．４ｍｍである。
さらに各歯部３１の一部はベベルギア歯部３７によって構成されている。各ベベルギア歯部３７の一端はウォームホイール歯部３６と連続している。なお、交差部位から第２回転軸３０Ｘの上記他方の端部側へ３．０ｍｍ離れた部位から６．６ｍｍ離れた部位との間にベベルギア歯部３７が形成されている。
図５に示すように、各ベベルギア歯部３７の第２回転軸３０Ｘを中心とする径は、第２回転軸３０Ｘの上記一方の端部側から上記他方の端部側に向かうにつれて徐々に大きくなる。さらに第１回転軸２０Ｘ方向に見たときの各ベベルギア歯部３７の歯先３７ＥＳの曲率３７Ｃｖは歯先３６ＥＳの曲率３６Ｃｖより小さい。より詳細には、第１回転軸２０Ｘ方向に見たときの歯先３７ＥＳの形状は略直線である。換言すると、第１回転軸２０Ｘ方向に見たときの歯先３７ＥＳの曲率半径はほぼ無限大である。但し、第１回転軸２０Ｘ方向に見たときの歯先３７ＥＳの曲率３７Ｃｖが歯先３６ＥＳの曲率３６Ｃｖより小さければ、第１回転軸２０Ｘ方向に見たときの歯先３７ＥＳの形状は略直線状でなくてもよい。
なお、本実施形態では、図８及び図１４に示すように、ベベルギア歯部３７のウォームホイール歯部３６側の端部の（第２回転軸３０Ｘを中心とする）歯底円直径は５２．８ｍｍであり且つ（第２回転軸３０Ｘを中心とする）歯先円直径は５８．４ｍｍである。
図５に示すように、各ベベルギア歯部３７の第２回転軸３０Ｘを中心とする径は、第２回転軸３０Ｘの上記一方の端部側から上記他方の端部側に向かうにつれて徐々に大きくなる。さらに第１回転軸２０Ｘ方向に見たときの各ベベルギア歯部３７の歯先３７ＥＳの曲率３７Ｃｖは歯先３６ＥＳの曲率３６Ｃｖより小さい。より詳細には、第１回転軸２０Ｘ方向に見たときの歯先３７ＥＳの形状は略直線である。換言すると、第１回転軸２０Ｘ方向に見たときの歯先３７ＥＳの曲率半径はほぼ無限大である。但し、第１回転軸２０Ｘ方向に見たときの歯先３７ＥＳの曲率３７Ｃｖが歯先３６ＥＳの曲率３６Ｃｖより小さければ、第１回転軸２０Ｘ方向に見たときの歯先３７ＥＳの形状は略直線状でなくてもよい。
なお、本実施形態では、図８及び図１４に示すように、ベベルギア歯部３７のウォームホイール歯部３６側の端部の（第２回転軸３０Ｘを中心とする）歯底円直径は５２．８ｍｍであり且つ（第２回転軸３０Ｘを中心とする）歯先円直径は５８．４ｍｍである。
さらに、ウォームホイール歯部３６のヘリカルギア歯部３５側の端部の第２回転軸３０Ｘを中心とする歯先円径はヘリカルギア歯部３５と同一であり、且つ、ウォームホイール歯部３６のヘリカルギア歯部３５側の端部を除く部分の第２回転軸３０Ｘを中心とする歯先円径はヘリカルギア歯部３５より大きい。さらに、ベベルギア歯部３７のウォームホイール歯部３６側の端部の第２回転軸３０Ｘを中心とする歯先円径はウォームホイール歯部３６のベベルギア歯部３７側の端部と同一であり、且つ、ベベルギア歯部３７のウォームホイール歯部３６側の端部を除く部分の第２回転軸３０Ｘを中心とする歯先円径はウォームホイール歯部３６より大きい。さらに、基端部３９の第２回転軸３０Ｘを中心とする外径は、ベベルギア歯部３７の基端部３９側の端部の歯先円径と同一である。
即ち、ウォームホイール３０は第２回転軸３０Ｘを中心とする略回転対称形状である半鼓形状である。換言すると、ウォームホイール３０の第２回転軸３０Ｘを中心とする外径は、第２回転軸３０Ｘの上記一端側から上記他端側へ向かうにつれて変化しないか又は大きくなる。
即ち、ウォームホイール３０は第２回転軸３０Ｘを中心とする略回転対称形状である半鼓形状である。換言すると、ウォームホイール３０の第２回転軸３０Ｘを中心とする外径は、第２回転軸３０Ｘの上記一端側から上記他端側へ向かうにつれて変化しないか又は大きくなる。
各歯部３１の各ヘリカルギア歯部３５の捩れ角３５βは、ヘリカルギア歯部３５の歯幅方向のいずれの位置においても一定である。
各歯部３１の各ウォームホイール歯部３６の捩れ角は３６βである。但し、各ウォームホイール歯部３６の捩れ角３６βは、その歯幅方向の位置毎に僅かに異なる。即ち、各ウォームホイール歯部３６の捩れ角３６βは、第２回転軸３０Ｘの上記一方の端部側から上記他方の端部側に向かうにつれて徐々に大きくなる。
図３及び図４に示すように各歯部３１のベベルギア歯部３７の捩れ角は３７βである。但し、各ベベルギア歯部３７の捩れ角３７βは、その歯幅方向の位置毎に僅かに異なる。即ち、各ベベルギア歯部３７の捩れ角３７βは、第２回転軸３０Ｘの上記一方の端部側から上記他方の端部側に向かうにつれて徐々に大きくなる。
但し、本実施形態では、捩れ角３５β、捩れ角３６β、及び捩れ角３７βは互いに略同一である。
各歯部３１の各ウォームホイール歯部３６の捩れ角は３６βである。但し、各ウォームホイール歯部３６の捩れ角３６βは、その歯幅方向の位置毎に僅かに異なる。即ち、各ウォームホイール歯部３６の捩れ角３６βは、第２回転軸３０Ｘの上記一方の端部側から上記他方の端部側に向かうにつれて徐々に大きくなる。
図３及び図４に示すように各歯部３１のベベルギア歯部３７の捩れ角は３７βである。但し、各ベベルギア歯部３７の捩れ角３７βは、その歯幅方向の位置毎に僅かに異なる。即ち、各ベベルギア歯部３７の捩れ角３７βは、第２回転軸３０Ｘの上記一方の端部側から上記他方の端部側に向かうにつれて徐々に大きくなる。
但し、本実施形態では、捩れ角３５β、捩れ角３６β、及び捩れ角３７βは互いに略同一である。
図３に示すように、第１回転軸２０Ｘ及び第２回転軸３０Ｘに対して直交する方向から見たときに、ウォーム２０の第１回転軸２０Ｘは基準平面ＳＰに対して斜交角φで傾斜している。換言すると、ウォーム２０とウォームホイール３０との間の軸角は「９０°+φ°」である。図３においてウォーム２０の右端部を構成する部位が基準平面ＳＰより上方に位置し且つウォーム２０の左端部を構成する部位が基準平面ＳＰより下方に位置するように、斜交角φの傾斜方向が設定されている。さらにウォーム２０とウォームホイール３０とは所定の軸間距離だけ離間している。
さらに図１乃至図４及び図９に示すように、ウォーム２０の歯部２１とウォームホイール３０の複数の歯部３１とは互いに常に噛合する。より詳細には、ウォーム２０の歯部２１の複数箇所は常に、複数の歯部３１のウォームホイール歯部３６及び別の複数の歯部３１のベベルギア歯部３７とそれぞれ噛合する。即ち、各歯部３１のウォームホイール歯部３６の一対の歯面及び各歯部３１のベベルギア歯部３７の一対の歯面は、ウォーム２０の歯部２１の一対の歯面とそれぞれ共役な共役歯面である。
そして、歯部２１の螺旋形状を左ねじれ（Ｓ巻き）とし且つ歯部２１の一対の歯面と各歯部３１のウォームホイール歯部３６及びベベルギア歯部３７の一対の歯面とが互いに共役となるように第１回転軸２０Ｘを基準平面ＳＰに対して上記傾斜方向に斜交角φで傾斜させているので、ウォームホイール３０の捩れ角３５β、３６β、３７βはウォーム２０の進み角γより大きくなるように設定されている。
さらに図１乃至図４及び図９に示すように、ウォーム２０の歯部２１とウォームホイール３０の複数の歯部３１とは互いに常に噛合する。より詳細には、ウォーム２０の歯部２１の複数箇所は常に、複数の歯部３１のウォームホイール歯部３６及び別の複数の歯部３１のベベルギア歯部３７とそれぞれ噛合する。即ち、各歯部３１のウォームホイール歯部３６の一対の歯面及び各歯部３１のベベルギア歯部３７の一対の歯面は、ウォーム２０の歯部２１の一対の歯面とそれぞれ共役な共役歯面である。
そして、歯部２１の螺旋形状を左ねじれ（Ｓ巻き）とし且つ歯部２１の一対の歯面と各歯部３１のウォームホイール歯部３６及びベベルギア歯部３７の一対の歯面とが互いに共役となるように第１回転軸２０Ｘを基準平面ＳＰに対して上記傾斜方向に斜交角φで傾斜させているので、ウォームホイール３０の捩れ角３５β、３６β、３７βはウォーム２０の進み角γより大きくなるように設定されている。
なお、本実施形態のウォームホイール３０の緒元は以下の通りである。なお、ウォームホイール歯部３６及びベベルギア歯部３７の歯先円直径及び歯底円直径は図１４の表の通りである。
歯数 ５２
歯直角モジュール １．０（ｍｍ）
歯直角圧力角 ２０（ｄｅｇ）
軸間距離（中心距離） ２９．８（ｍｍ）
歯数 ５２
歯直角モジュール １．０（ｍｍ）
歯直角圧力角 ２０（ｄｅｇ）
軸間距離（中心距離） ２９．８（ｍｍ）
本実施形態のウォーム２０はアクチュエータ（例えば、電動モータ）に直接又は間接的に接続される。そして、アクチュエータの駆動力によってウォーム２０が第１回転軸２０Ｘまわりに所定回数（この所定回数は「１」より大きい）だけ回転したときに、ウォームホイール３０が第２回転軸３０Ｘまわりに１回転する。即ち、本実施形態の歯車機構１０は減速機構である。
なお、例えば、車両用クラッチアクチュエータ、車両用ドアロック用のアクチュエータ、車両用スライドドアのアクチュエータ、車両用ウィンドレギュレータのアクチュエータ、及び車両用サンルーフ機構のアクチュエータが、ウォーム２０に接続されるアクチュエータの具体例である。
なお、例えば、車両用クラッチアクチュエータ、車両用ドアロック用のアクチュエータ、車両用スライドドアのアクチュエータ、車両用ウィンドレギュレータのアクチュエータ、及び車両用サンルーフ機構のアクチュエータが、ウォーム２０に接続されるアクチュエータの具体例である。
さらにウォーム２０は、歯部２１の一部の領域である噛み合い領域ＭＡ（図２、図３及び図９参照）のみがウォームホイール３０の歯部３１と噛合するように設計されている。
即ち、図２に示すように、第２回転軸３０Ｘ方向に見たときに第２回転軸３０Ｘを通り且つ第１回転軸２０Ｘ及び第２回転軸３０Ｘに対して直交する直線を直交直線ＯＴＬと定義する。この場合に、ウォーム２０の基準円２０ＣＳ上の直交直線ＯＴＬと交わる点を点Ａと定義すると、噛み合い領域ＭＡの一方の端部は点Ａによって規定される。一方、噛み合い領域ＭＡの他方の端部は、ウォーム２０の基準円２０ＣＳ上の一点である点Ｂによって規定される。この点Ｂと接触する歯部３１の部位はベベルギア歯部３７の外周側端部である。
さらに、噛み合い領域ＭＡの全ての位置において歯部２１の歯部３１（ウォームホイール歯部３６、ベベルギア歯部３７）との噛み合い代ＥＡ（図１３参照）が同一（一定）となるようにウォーム２０（歯部２１）の緒元（仕様）が設定されている。同様に、噛み合い領域ＭＡの全ての位置において歯部３１（ウォームホイール歯部３６、ベベルギア歯部３７）の歯部２１のとの噛み合い代ＥＡが同一（一定）となるようにウォームホイール３０（歯部３１）の緒元（仕様）が設定されている。
即ち、図２に示すように、第２回転軸３０Ｘ方向に見たときに第２回転軸３０Ｘを通り且つ第１回転軸２０Ｘ及び第２回転軸３０Ｘに対して直交する直線を直交直線ＯＴＬと定義する。この場合に、ウォーム２０の基準円２０ＣＳ上の直交直線ＯＴＬと交わる点を点Ａと定義すると、噛み合い領域ＭＡの一方の端部は点Ａによって規定される。一方、噛み合い領域ＭＡの他方の端部は、ウォーム２０の基準円２０ＣＳ上の一点である点Ｂによって規定される。この点Ｂと接触する歯部３１の部位はベベルギア歯部３７の外周側端部である。
さらに、噛み合い領域ＭＡの全ての位置において歯部２１の歯部３１（ウォームホイール歯部３６、ベベルギア歯部３７）との噛み合い代ＥＡ（図１３参照）が同一（一定）となるようにウォーム２０（歯部２１）の緒元（仕様）が設定されている。同様に、噛み合い領域ＭＡの全ての位置において歯部３１（ウォームホイール歯部３６、ベベルギア歯部３７）の歯部２１のとの噛み合い代ＥＡが同一（一定）となるようにウォームホイール３０（歯部３１）の緒元（仕様）が設定されている。
一方、ウォーム２０（歯部２１）の中で噛み合い領域ＭＡに含まれず且つウォームホイール３０の歯部３１とウォームホイール３０の径方向に対向する部位が非噛み合い領域ＵＭＡ（図２及び図３参照）である。なお、ウォーム２０の図２及び図３において点Ｂより左側に位置する部位は歯部３１とウォームホイール３０の径方向に対向しないので、この部位は非噛み合い領域ＵＭＡではない。
ところで、ウォームホイール３０の外径を大きくすると、後述するように非噛み合い領域ＵＭＡにおいてウォーム２０の歯部とウォームホイール３０の歯部とが干渉するため、歯部３１に歯先尖りが発生し易い。特に、歯部３１の噛み合い領域ＭＡの端部と接触する部位において歯先尖りが発生し易い。
歯部３１に歯先尖りが発生するのを防止するためには、非噛み合い領域ＵＭＡにおいて歯部２１と歯部３１とが干渉しないようにする必要がある。
本実施形態では、第２回転軸３０Ｘ方向に見たとき、直交直線ＯＴＬにおける第２回転軸３０Ｘと点Ａとの直線距離は２５．８ｍｍであり、且つ、第２回転軸３０Ｘと点Ｂとの直線距離は３３．０ｍｍである。そのため、第２回転軸３０Ｘ方向に見たとき、点Ａと点Ｂとの間の第１回転軸２０Ｘ方向の距離ＬＡＢは２０．６（ｍｍ）＝（３３２−２５．８２）１／２（ｍｍ）である。
そして図３においてウォームホイール３０上の周方向位置が点Ａと同一であり且つ第２回転軸３０Ｘと平行な方向の位置が点Ｂと同じである点を点Ｂ’とすると、点Ａと点Ｂ’との距離ＬＡＢ’はＬＢＢ’×ｔａｎφとなる。なお、ＬＢＢ’は点Ｂと点Ｂ’との間の第１回転軸２０Ｘ方向の距離であり、且つ、ＬＢＢ’はＬＡＢと同一（２０．６ｍｍ）である。
そして、距離ＬＡＢ’が上述の噛み合い代ＥＡより大きいとき、噛み合い領域ＭＡの点Ａ側の外側に位置する非噛み合い領域ＵＭＡにおいて歯部２１と歯部３１とは噛み合わない。換言すると、ＬＢＢ’×ｔａｎφ＞ＥＡのとき歯部３１に歯先尖りは発生しない。
本実施形態では噛み合い代ＥＡは２ｍ（モジュール）である。さらに上述のように本実施形態のモジュールは「１」である。
従って、φが５．６°より大きいとき、ＬＢＢ’×ｔａｎφ＞ＥＡ＝２となる。そのため、本実施形態では斜交角φを５．６°より大きい１３°に設定している。
ところで、ウォームホイール３０の外径を大きくすると、後述するように非噛み合い領域ＵＭＡにおいてウォーム２０の歯部とウォームホイール３０の歯部とが干渉するため、歯部３１に歯先尖りが発生し易い。特に、歯部３１の噛み合い領域ＭＡの端部と接触する部位において歯先尖りが発生し易い。
歯部３１に歯先尖りが発生するのを防止するためには、非噛み合い領域ＵＭＡにおいて歯部２１と歯部３１とが干渉しないようにする必要がある。
本実施形態では、第２回転軸３０Ｘ方向に見たとき、直交直線ＯＴＬにおける第２回転軸３０Ｘと点Ａとの直線距離は２５．８ｍｍであり、且つ、第２回転軸３０Ｘと点Ｂとの直線距離は３３．０ｍｍである。そのため、第２回転軸３０Ｘ方向に見たとき、点Ａと点Ｂとの間の第１回転軸２０Ｘ方向の距離ＬＡＢは２０．６（ｍｍ）＝（３３２−２５．８２）１／２（ｍｍ）である。
そして図３においてウォームホイール３０上の周方向位置が点Ａと同一であり且つ第２回転軸３０Ｘと平行な方向の位置が点Ｂと同じである点を点Ｂ’とすると、点Ａと点Ｂ’との距離ＬＡＢ’はＬＢＢ’×ｔａｎφとなる。なお、ＬＢＢ’は点Ｂと点Ｂ’との間の第１回転軸２０Ｘ方向の距離であり、且つ、ＬＢＢ’はＬＡＢと同一（２０．６ｍｍ）である。
そして、距離ＬＡＢ’が上述の噛み合い代ＥＡより大きいとき、噛み合い領域ＭＡの点Ａ側の外側に位置する非噛み合い領域ＵＭＡにおいて歯部２１と歯部３１とは噛み合わない。換言すると、ＬＢＢ’×ｔａｎφ＞ＥＡのとき歯部３１に歯先尖りは発生しない。
本実施形態では噛み合い代ＥＡは２ｍ（モジュール）である。さらに上述のように本実施形態のモジュールは「１」である。
従って、φが５．６°より大きいとき、ＬＢＢ’×ｔａｎφ＞ＥＡ＝２となる。そのため、本実施形態では斜交角φを５．６°より大きい１３°に設定している。
さらに、噛み合い領域ＭＡにおいてウォーム２０とウォームホイール３０とが干渉するのを避ける必要がある。換言すると、噛み合い領域ＭＡの全ての位置において歯部２１と歯部３１（ウォームホイール歯部３６、ベベルギア歯部３７）との噛み合い代の大きさが上記噛み合い代ＥＡとなるようにしつつ、図１３に示すように、ウォーム２０の歯底とウォームホイール３０の歯先との間に所定のクリアランスＣＬ１を形成し且つウォーム２０の歯先とウォームホイール３０の歯底との間に所定のクリアランスＣＬ２を形成する必要がある。これらのクリアランスＣＬ１、ＣＬ２を形成するためのウォームホイール３０の歯先円半径及び歯底円半径の大きさは、演算手段を用いたＣＡＥにより設定（演算）される。より詳細には、これらは以下の手順で設定される。
以下、ウォーム２０の歯底円半径を「ｒ２０ｂ」、ウォーム２０の歯先円半径を「ｒ２０ｅ」と称する。また、ウォームホイール３０の歯底円半径を「ｒ３０ｂ」と称し、ウォームホイール３０の歯先円半径を「ｒ３０ｅ」と称する。
以下、ウォーム２０の歯底円半径を「ｒ２０ｂ」、ウォーム２０の歯先円半径を「ｒ２０ｅ」と称する。また、ウォームホイール３０の歯底円半径を「ｒ３０ｂ」と称し、ウォームホイール３０の歯先円半径を「ｒ３０ｅ」と称する。
まずクリアランスＣＬ１を形成するためのウォームホイール３０の歯先円半径ｒ３０ｅの大きさの設定手順について説明する。
図１２は、第２回転軸３０Ｘ上の所定の位置を通り且つ第２回転軸３０Ｘに対して直交する水平面によって切断したウォーム２０及びウォームホイール３０の模式的な断面図である。より詳細には、図１２は、ウォーム２０の歯底円２０ｂｃ及びウォームホイール３０の歯先円３０ｅｃの模式的な断面図である。さらに図１２には、歯先円３０ｅｃと同心をなし且つ歯先円３０ｅｃより大径の接触円３０ｔｃ１が描かれている。この接触円３０ｔｃ１の半径はｒｔｃ１である。さらに半径ｒｔｃ１と歯先円３０ｅｃの歯先円半径ｒ３０ｅとの差がクリアランスＣＬ１である。接触円３０ｔｃ１はウォーム２０の歯底円２０ｂｃと接触している。さらに図１２中の「ａ１」はウォーム２０の歯底円２０ｂｃの短軸であり且つ「ｂ１」は長軸である。
接触円３０ｔｃ１の半径ｒｔｃ１は、短軸ａ１及び長軸ｂ１に基づいて演算可能である。さらに短軸ａ１及び長軸ｂ１は、ウォーム２０の歯底円２０ｂｃの半径である歯底円半径ｒ２０ｂを含む緒元情報に基づいて演算可能である。
そして、半径ｒｔｃ１と歯先円半径ｒ３０ｅとの差がクリアランスＣＬ１と一致するように歯先円半径ｒ３０ｅを設定する。
図１２は、第２回転軸３０Ｘ上の所定の位置を通り且つ第２回転軸３０Ｘに対して直交する水平面によって切断したウォーム２０及びウォームホイール３０の模式的な断面図である。より詳細には、図１２は、ウォーム２０の歯底円２０ｂｃ及びウォームホイール３０の歯先円３０ｅｃの模式的な断面図である。さらに図１２には、歯先円３０ｅｃと同心をなし且つ歯先円３０ｅｃより大径の接触円３０ｔｃ１が描かれている。この接触円３０ｔｃ１の半径はｒｔｃ１である。さらに半径ｒｔｃ１と歯先円３０ｅｃの歯先円半径ｒ３０ｅとの差がクリアランスＣＬ１である。接触円３０ｔｃ１はウォーム２０の歯底円２０ｂｃと接触している。さらに図１２中の「ａ１」はウォーム２０の歯底円２０ｂｃの短軸であり且つ「ｂ１」は長軸である。
接触円３０ｔｃ１の半径ｒｔｃ１は、短軸ａ１及び長軸ｂ１に基づいて演算可能である。さらに短軸ａ１及び長軸ｂ１は、ウォーム２０の歯底円２０ｂｃの半径である歯底円半径ｒ２０ｂを含む緒元情報に基づいて演算可能である。
そして、半径ｒｔｃ１と歯先円半径ｒ３０ｅとの差がクリアランスＣＬ１と一致するように歯先円半径ｒ３０ｅを設定する。
続いて、クリアランスＣＬ２を形成するためのウォームホイール３０の歯底円半径ｒ３０ｂの大きさの設定手順について説明する。
図１２には、ウォーム２０の歯先円２０ｅｃ及びウォームホイール３０の歯底円３０ｂｃの模式的な断面図が描かれている。さらに図１２には、歯底円３０ｂｃと同心をなし且つ歯底円３０ｂｃより大径の接触円３０ｔｃ２が描かれている。この接触円３０ｔｃ２の半径はｒｔｃ２である。さらに半径ｒｔｃ２と歯底円３０ｂｃの歯底円半径ｒ３０ｂとの差がクリアランスＣＬ２である。接触円３０ｔｃ２はウォーム２０の歯先円２０ｅｃと接触している。さらに図１２中の「ａ２」はウォーム２０の歯先円２０ｅｃの短軸であり且つ「ｂ２」は長軸である。なお、実際は、歯先円２０ｅｃと歯底円２０ｂｃの大きさは互いに異なり、歯底円３０ｂｃと歯先円３０ｅｃの大きさは互いに異なり、且つ、接触円３０ｔｃ２と接触円３０ｔｃ１の大きさは互いに異なる。しかし、図１２では、便宜上、歯先円２０ｅｃと歯底円２０ｂｃの大きさ、歯底円３０ｂｃと歯先円３０ｅｃの大きさ、及び接触円３０ｔｃ２と接触円３０ｔｃ１の大きさ、をそれぞれ同一として各円を描いている。
接触円３０ｔｃ２の半径ｒｔｃ２は、短軸ａ２及び長軸ｂ２に基づいて演算可能である。さらに短軸ａ２及び長軸ｂ２は、ウォーム２０の歯先円半径はｒ２０ｅを含む緒元情報に基づいて演算可能である。
そして、半径ｒｔｃ２と歯底円半径ｒ３０ｂとの差がクリアランスＣＬ２と一致するように歯底円半径ｒ３０ｂを設定する。
図１２には、ウォーム２０の歯先円２０ｅｃ及びウォームホイール３０の歯底円３０ｂｃの模式的な断面図が描かれている。さらに図１２には、歯底円３０ｂｃと同心をなし且つ歯底円３０ｂｃより大径の接触円３０ｔｃ２が描かれている。この接触円３０ｔｃ２の半径はｒｔｃ２である。さらに半径ｒｔｃ２と歯底円３０ｂｃの歯底円半径ｒ３０ｂとの差がクリアランスＣＬ２である。接触円３０ｔｃ２はウォーム２０の歯先円２０ｅｃと接触している。さらに図１２中の「ａ２」はウォーム２０の歯先円２０ｅｃの短軸であり且つ「ｂ２」は長軸である。なお、実際は、歯先円２０ｅｃと歯底円２０ｂｃの大きさは互いに異なり、歯底円３０ｂｃと歯先円３０ｅｃの大きさは互いに異なり、且つ、接触円３０ｔｃ２と接触円３０ｔｃ１の大きさは互いに異なる。しかし、図１２では、便宜上、歯先円２０ｅｃと歯底円２０ｂｃの大きさ、歯底円３０ｂｃと歯先円３０ｅｃの大きさ、及び接触円３０ｔｃ２と接触円３０ｔｃ１の大きさ、をそれぞれ同一として各円を描いている。
接触円３０ｔｃ２の半径ｒｔｃ２は、短軸ａ２及び長軸ｂ２に基づいて演算可能である。さらに短軸ａ２及び長軸ｂ２は、ウォーム２０の歯先円半径はｒ２０ｅを含む緒元情報に基づいて演算可能である。
そして、半径ｒｔｃ２と歯底円半径ｒ３０ｂとの差がクリアランスＣＬ２と一致するように歯底円半径ｒ３０ｂを設定する。
ところで、上述のように、基準平面ＳＰに対して左ねじれ螺旋形状の歯部２１を有するウォーム２０の第１回転軸２０Ｘが上記傾斜方向に斜交角φで傾斜しているので、ウォーム２０が略円筒形状であるにも拘わらず、図９に示すように、ウォーム２０の噛み合い領域ＭＡの多数箇所（図９では６箇所）がウォームホイール３０の多数の歯部３１と噛合する。換言すると、ウォーム２０の噛み合い領域ＭＡの多数箇所がウォームホイール３０の複数のウォームホイール歯部３６及び複数のベベルギア歯部３７と噛合する（図９中の黒点がウォーム２０とウォームホイール３０との噛合箇所を表している）。
そのため、ウォームが略円筒形状であり且つ斜交角φが「０°」の場合（即ち、特許文献１の場合）と比べて、ウォーム２０とウォームホイール３０との噛み合い率が高くなる。
そのため、ウォームが略円筒形状であり且つ斜交角φが「０°」の場合（即ち、特許文献１の場合）と比べて、ウォーム２０とウォームホイール３０との噛み合い率が高くなる。
また、ウォーム２０の進み角γよりウォームホイール歯部３６の捩れ角３６β及びベベルギア歯部３７の捩れ角３７βが大きい。
そのため、図９から明らかなように、ウォーム２０との噛み合い率を高くするためにウォームホイール３０の歯部３１の数を多くした場合においても、隣接する歯部３１同士の間隔を広くできる。そのため、各歯部３１（ウォームホイール歯部３６及びベベルギア歯部３７）の歯厚を大きくすることが可能である。
そのため、図９から明らかなように、ウォーム２０との噛み合い率を高くするためにウォームホイール３０の歯部３１の数を多くした場合においても、隣接する歯部３１同士の間隔を広くできる。そのため、各歯部３１（ウォームホイール歯部３６及びベベルギア歯部３７）の歯厚を大きくすることが可能である。
このように本実施形態の歯車機構１０では、ウォーム２０とウォームホイール３０との噛み合い率を高くすること、及び、ウォームホイール３０の各ウォームホイール歯部３６及び各ベベルギア歯部３７の歯厚を大きくすることが可能であるため、歯車機構１０全体の強度を高くすることが可能である。
なお、図１０及び図１１は歯部２１が形成する螺旋形状が右ねじれ（Ｚ巻き）であり且つ歯部２１の進み角がγである比較例のウォーム２０を示している。このウォーム２０のウォームホイール３０に対する軸角及び軸間距離は本実施形態と同一である。
図１１から明らかなように、この場合もウォームが略円筒形状であり且つ斜交角φが「０°」の場合と比べて、ウォーム２０とウォームホイール３０との噛み合い率は高くなる。
しかしこの場合は、歯部２１の一対の歯面と各歯部３１の一対の歯面とが互いに共役となるように第１回転軸２０Ｘを基準平面ＳＰに対して斜交角φで傾斜させると、ウォームホイール３０の捩れ角３５β、３６β、３７βがウォーム２０の進み角γより小さくなる。そのため、図１１から明らかなように、ウォーム２０との噛み合い率を高くするためにウォームホイール３０の歯数を多くした場合は隣接する各歯部３１同士の間隔が狭くなる。そのため、各歯部３１（ウォームホイール歯部３６及びベベルギア歯部３７）の歯厚を薄くせざるを得ない。
従って、この場合は歯車機構１０全体の強度は歯車機構１０と比べて低くなる。
図１１から明らかなように、この場合もウォームが略円筒形状であり且つ斜交角φが「０°」の場合と比べて、ウォーム２０とウォームホイール３０との噛み合い率は高くなる。
しかしこの場合は、歯部２１の一対の歯面と各歯部３１の一対の歯面とが互いに共役となるように第１回転軸２０Ｘを基準平面ＳＰに対して斜交角φで傾斜させると、ウォームホイール３０の捩れ角３５β、３６β、３７βがウォーム２０の進み角γより小さくなる。そのため、図１１から明らかなように、ウォーム２０との噛み合い率を高くするためにウォームホイール３０の歯数を多くした場合は隣接する各歯部３１同士の間隔が狭くなる。そのため、各歯部３１（ウォームホイール歯部３６及びベベルギア歯部３７）の歯厚を薄くせざるを得ない。
従って、この場合は歯車機構１０全体の強度は歯車機構１０と比べて低くなる。
なお、図示は省略してあるが、螺旋形状が左ねじれ（Ｓ巻き）であり且つ歯部２１の進み角がγであるウォーム２０を、図３においてウォーム２０の右端部を構成する部位を基準平面ＳＰより下方に位置させ且つ図３においてウォーム２０の左端部を構成する部位を基準平面ＳＰより上方に位置するように、斜交角φの傾斜方向を設定することが可能である。
しかし、この場合は、図１０及び図１１の比較例と同様に、歯部２１の一対の歯面と各歯部３１の一対の歯面とが互いに共役となるように第１回転軸２０Ｘを基準平面ＳＰに対して斜交角φで傾斜させると、ウォームホイール３０の捩れ角３６β、３７βがウォーム２０の進み角γより小さくなる。
しかし、この場合は、図１０及び図１１の比較例と同様に、歯部２１の一対の歯面と各歯部３１の一対の歯面とが互いに共役となるように第１回転軸２０Ｘを基準平面ＳＰに対して斜交角φで傾斜させると、ウォームホイール３０の捩れ角３６β、３７βがウォーム２０の進み角γより小さくなる。
一方、ウォーム２０の歯部２１とウォームホイール３０の各ヘリカルギア歯部３５とは互いに噛合しない。換言すると、ウォームホイール３０の各ヘリカルギア歯部３５はウォーム２０の回転力をウォームホイール３０に伝達しない。
ウォームホイール３０の各ヘリカルギア歯部３５は、演算手段を用いた以下の要領（ＣＡＥ）により設計される。
ウォームホイール３０の各ヘリカルギア歯部３５は、演算手段を用いた以下の要領（ＣＡＥ）により設計される。
まず、図６に示すように、演算手段によって各歯部３１の基準平面ＳＰによって切断された断面の中心部に位置する対称基準点ＳＳＰの位置を演算し、且つ、演算手段に接続されたディスプレイ（図示略）上に対称基準点ＳＳＰを表示する。換言すると、演算手段を用いて、各ウォームホイール歯部３６の対応するヘリカルギア歯部３５側の端面の中心部に位置する対称基準点ＳＳＰの位置を演算する。
そして、演算手段を用いて、各歯部３１のウォームホイール歯部３６及びベベルギア歯部３７の一対の歯面３１ａ、３１ｂと、各歯部３１の対称基準点ＳＳＰに関して点対称の位置関係となる仮想歯面３１ａ’、３１ｂ’を演算し、且つ、演算した仮想歯面３１ａ’、３１ｂ’をディスプレイ上において各歯部３１にそれぞれ対応させて表示する。さらに、図７に示すように、演算手段を用いて、各歯部３１の基準平面ＳＰ上の断面（各ウォームホイール歯部３６の対応するヘリカルギア歯部３５側の端面）をそのまま第２回転軸３０Ｘの上記一方の端部側に捩れ角３５βで捩じりながら延ばしたヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳ（図６では図示略）を演算し、且つ、演算したヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳをディスプレイ上に表示する。そして、図７に仮想線で示したように、演算したヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳが仮想歯面３１ａ’、３１ｂ’からウォームホイール３０の外周側に突出する場合は、演算手段を用いて、仮想歯面３１ａ’、３１ｂ’より内周側に位置するようにヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳの形状を修正（再演算）する。そして、設定したヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳが仮想歯面３１ａ’、３１ｂ’より内周側に位置する場合に、このヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳをヘリカルギア歯部３５の設計形状として選択（決定）する。
そして、後述する成形要領に従って、この設計形状（ヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳ）に沿ってウォームホイール３０にヘリカルギア歯部３５を形成する。
そして、演算手段を用いて、各歯部３１のウォームホイール歯部３６及びベベルギア歯部３７の一対の歯面３１ａ、３１ｂと、各歯部３１の対称基準点ＳＳＰに関して点対称の位置関係となる仮想歯面３１ａ’、３１ｂ’を演算し、且つ、演算した仮想歯面３１ａ’、３１ｂ’をディスプレイ上において各歯部３１にそれぞれ対応させて表示する。さらに、図７に示すように、演算手段を用いて、各歯部３１の基準平面ＳＰ上の断面（各ウォームホイール歯部３６の対応するヘリカルギア歯部３５側の端面）をそのまま第２回転軸３０Ｘの上記一方の端部側に捩れ角３５βで捩じりながら延ばしたヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳ（図６では図示略）を演算し、且つ、演算したヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳをディスプレイ上に表示する。そして、図７に仮想線で示したように、演算したヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳが仮想歯面３１ａ’、３１ｂ’からウォームホイール３０の外周側に突出する場合は、演算手段を用いて、仮想歯面３１ａ’、３１ｂ’より内周側に位置するようにヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳの形状を修正（再演算）する。そして、設定したヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳが仮想歯面３１ａ’、３１ｂ’より内周側に位置する場合に、このヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳをヘリカルギア歯部３５の設計形状として選択（決定）する。
そして、後述する成形要領に従って、この設計形状（ヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳ）に沿ってウォームホイール３０にヘリカルギア歯部３５を形成する。
仮に仮想歯面３１ａ’、３１ｂ’に基づいてウォームホイール３０にヘリカルギア歯部３５を形成した場合は、このヘリカルギア歯部３５の一対の歯面はウォーム２０の歯部２１の一対の歯面と共役関係になる。そのため、この場合は、ウォーム２０の歯部２１がヘリカルギア歯部３５と噛合する。
しかし、上述した仮想歯面３１ａ’、３１ｂ’より内周側に位置するヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳに沿ったヘリカルギア歯部３５をウォームホイール３０に形成した場合は、このヘリカルギア歯部３５の一対の歯面はウォーム２０の歯部２１よりもウォームホイール３０の内周側に位置し且つウォーム２０の歯部２１の一対の歯面と非共役関係になる。従って、ウォーム２０の歯部２１とウォームホイール３０の各ヘリカルギア歯部３５は互いに噛合しない。
しかし、上述した仮想歯面３１ａ’、３１ｂ’より内周側に位置するヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳに沿ったヘリカルギア歯部３５をウォームホイール３０に形成した場合は、このヘリカルギア歯部３５の一対の歯面はウォーム２０の歯部２１よりもウォームホイール３０の内周側に位置し且つウォーム２０の歯部２１の一対の歯面と非共役関係になる。従って、ウォーム２０の歯部２１とウォームホイール３０の各ヘリカルギア歯部３５は互いに噛合しない。
本実施形態のウォームホイール３０は、演算手段（及びディスプレイ）を用いた以下の要領（ＣＡＥ）によって製造可能である。
まず、上記緒元のウォーム２０を基準平面ＳＰに対して斜交角φで傾斜させ且つウォームホイール３０との軸間距離が上記距離となるようにした場合に、ウォーム２０の歯部２１の一対の歯面と共役関係になる一対の歯面を有し、所定の捩れ角３６β、３７βを有し、且つ歯先３６ＥＳ、３７ＥＳの形状がそれぞれ所定の曲率３６Ｃｖ、３７Ｃｖとなる基準円３６ＣＳ、３７ＣＳを有するウォームホイール歯部３６及びベベルギア歯部３７を、演算手段により演算する。さらに、上記の要領に基づいてヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳを演算手段により演算する。さらに噛み合い代ＥＡ、クリアランスＣＬ１、及びクリアランスＣＬ２を考慮して、歯部３１の各緒元情報（歯底円半径ｒ３０ｂ、歯先円半径ｒ３０ｅ、歯たけ、円ピッチ、圧力角など）を演算手段により演算する。すると、これらの要件をすべて満たすウォームホイール３０の三次元モデル（図示略）がディスプレイに表示される。
まず、上記緒元のウォーム２０を基準平面ＳＰに対して斜交角φで傾斜させ且つウォームホイール３０との軸間距離が上記距離となるようにした場合に、ウォーム２０の歯部２１の一対の歯面と共役関係になる一対の歯面を有し、所定の捩れ角３６β、３７βを有し、且つ歯先３６ＥＳ、３７ＥＳの形状がそれぞれ所定の曲率３６Ｃｖ、３７Ｃｖとなる基準円３６ＣＳ、３７ＣＳを有するウォームホイール歯部３６及びベベルギア歯部３７を、演算手段により演算する。さらに、上記の要領に基づいてヘリカルギア歯部形成面３５ＦＳを演算手段により演算する。さらに噛み合い代ＥＡ、クリアランスＣＬ１、及びクリアランスＣＬ２を考慮して、歯部３１の各緒元情報（歯底円半径ｒ３０ｂ、歯先円半径ｒ３０ｅ、歯たけ、円ピッチ、圧力角など）を演算手段により演算する。すると、これらの要件をすべて満たすウォームホイール３０の三次元モデル（図示略）がディスプレイに表示される。
さらに、この三次元モデル（のデータ）に基づいて金属製の成形型を製造する。この成形型は、固定型と、固定型に対して自身の軸線を中心とする所定の螺旋方向に相対移動可能な可動型、とを有する。固定型及び可動型の内面には、それぞれ成形面が形成されている。
固定型に対して可動型を接触させたとき（即ち、型締めしたとき）、固定型の内面（成形面）と可動型の内面（成形面）との間に上記三次元モデルと実質的に同形状のキャビティが形成される。
固定型に対して可動型を接触させた状態でキャビティに流動性を有する硬化性樹脂材料を注入したら、樹脂材料が硬化するまでこの接触状態を維持する。そして、樹脂材料が硬化したら可動型を上記螺旋方向に沿って固定型から離間するように移動させる。
上述のように、ウォームホイール３０の第２回転軸３０Ｘを中心とする外径は第２回転軸３０Ｘの上記一端側から上記他端側へ向かうにつれて変化しないか又は大きくなる。さらに、可動型の移動方向である上記螺旋方向の捩れ角は捩れ角３５β、捩れ角３６β、及び捩れ角３７βと実質的に同一である。さらに、キャビティ内の樹脂材料は硬化時に（僅かに）収縮するので、樹脂成形品（ウォームホイール３０）の外形形状は固定型及び可動型の内面（成形面）によって規定されるキャビティより僅かに小寸である。
そのため、可動型を上記螺旋方向に沿って固定型から離間するように移動させると、可動型はウォームホイール３０から円滑に離間する。
可動型を固定型及びウォームホイール３０から分離したら、固定型に設けたイジェクタによってウォームホイール３０を固定型から分離させる。
ウォームホイール３０は、例えばこのような要領によって製造可能である。
固定型に対して可動型を接触させたとき（即ち、型締めしたとき）、固定型の内面（成形面）と可動型の内面（成形面）との間に上記三次元モデルと実質的に同形状のキャビティが形成される。
固定型に対して可動型を接触させた状態でキャビティに流動性を有する硬化性樹脂材料を注入したら、樹脂材料が硬化するまでこの接触状態を維持する。そして、樹脂材料が硬化したら可動型を上記螺旋方向に沿って固定型から離間するように移動させる。
上述のように、ウォームホイール３０の第２回転軸３０Ｘを中心とする外径は第２回転軸３０Ｘの上記一端側から上記他端側へ向かうにつれて変化しないか又は大きくなる。さらに、可動型の移動方向である上記螺旋方向の捩れ角は捩れ角３５β、捩れ角３６β、及び捩れ角３７βと実質的に同一である。さらに、キャビティ内の樹脂材料は硬化時に（僅かに）収縮するので、樹脂成形品（ウォームホイール３０）の外形形状は固定型及び可動型の内面（成形面）によって規定されるキャビティより僅かに小寸である。
そのため、可動型を上記螺旋方向に沿って固定型から離間するように移動させると、可動型はウォームホイール３０から円滑に離間する。
可動型を固定型及びウォームホイール３０から分離したら、固定型に設けたイジェクタによってウォームホイール３０を固定型から分離させる。
ウォームホイール３０は、例えばこのような要領によって製造可能である。
さらに、このようにして製造されたウォームホイール３０は所定の寸法測定検査を受ける。
ある１つのウォームホイール３０に対して寸法測定検査を行い、ウォームホイール３０の所定部位の測定寸法が設計値と同一又は所定の誤差範囲内であれば、このウォームホイール３０は設計値通りに成形されていると判定される。その一方で、このウォームホイール３０の所定部位の測定寸法の設計値との誤差量が所定の誤差範囲より大きければ、このウォームホイール３０は設計値通りに成形されていない不良品であると判定される。
ある１つのウォームホイール３０に対して寸法測定検査を行い、ウォームホイール３０の所定部位の測定寸法が設計値と同一又は所定の誤差範囲内であれば、このウォームホイール３０は設計値通りに成形されていると判定される。その一方で、このウォームホイール３０の所定部位の測定寸法の設計値との誤差量が所定の誤差範囲より大きければ、このウォームホイール３０は設計値通りに成形されていない不良品であると判定される。
例えば、ウォームホイール３０の歯部３１の歯厚を容易に測定できる方法として周知のヴィトイーンピン法（オーバーピン法）がある。周知のように、歯部の捩れ角が歯幅方向の所定範囲に渡って一定の場合に、このヴィトイーンピン法を用いて歯部の歯厚を測定できる。
そして本実施形形態のウォームホイール３０のヘリカルギア歯部３５は、歯幅方向の全長に渡って捩れ角３５βが一定である。従って、ヘリカルギア歯部３５の歯厚はヴィトイーンピン法を用いて容易に測定できる。従って、本実施形態のウォームホイール３０は設計値通りに成形されているか否かを容易に判定できる。
一方、ヘリカルギア歯部３５に相当する部位を具備しない一般的なウォームホイールは、歯部の歯厚をヴィトイーンピン法を用いて測定できない。従って、このようなウォームホイールは設計値通りに成形されているか否かを容易に判定できない。
そして本実施形形態のウォームホイール３０のヘリカルギア歯部３５は、歯幅方向の全長に渡って捩れ角３５βが一定である。従って、ヘリカルギア歯部３５の歯厚はヴィトイーンピン法を用いて容易に測定できる。従って、本実施形態のウォームホイール３０は設計値通りに成形されているか否かを容易に判定できる。
一方、ヘリカルギア歯部３５に相当する部位を具備しない一般的なウォームホイールは、歯部の歯厚をヴィトイーンピン法を用いて測定できない。従って、このようなウォームホイールは設計値通りに成形されているか否かを容易に判定できない。
また、仮にウォームホイール３０が基準平面ＳＰよりもヘリカルギア歯部３５側に位置する部位を備えない場合は、ウォーム２０の歯部２１がウォームホイール歯部３６の上記一方の端部側の端部と噛み合うおそれがある。ウォーム２０の歯部２１とウォームホイール歯部３６の当該端部とが噛み合うと、ウォームホイール歯部３６の当該端部及び歯部２１の当該端部との噛み合い部において応力集中が発生する。
これに対して歯車機構１０では、ウォームホイール３０がヘリカルギア歯部３５を備えているので、このような不具合が発生しない。
これに対して歯車機構１０では、ウォームホイール３０がヘリカルギア歯部３５を備えているので、このような不具合が発生しない。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるべきものではない。
例えば、ウォーム２０を樹脂製にしてもよい。この場合は、例えば、成形型を利用してウォーム２０を製造可能である。
ウォームホイール３０を金属製とした上で、ウォームホイール３０を鍛造により製造してもよい。
また金属製のウォームホイール３０を粉末冶金により製造してもよい。
また、樹脂製又は金属製のウォームホイール３０を切削加工により製造してもよい。
また金属製のウォームホイール３０を粉末冶金により製造してもよい。
また、樹脂製又は金属製のウォームホイール３０を切削加工により製造してもよい。
ウォーム２０及びウォームホイール３０のモジュール（ｍ）の大きさは「１」以外であってもよい。
１０・・・歯車機構（減速機構）、２０・・・ウォーム、２０ｂｃ・・・歯底円、２０ｅｃ・・・歯先円、２０ＣＳ・・・基準円、３０ｔｃ１、３０ｔｃ２・・・接触円、
２０Ｘ・・・第１回転軸、２１・・・歯部、３０・・・ウォームホイール、３０ｂｃ・・・歯底円、３０ｅｃ・・・歯先円、３０Ｘ・・・第２回転軸、３１・・・歯部、３５・・・ヘリカルギア歯部、３６・・・ウォームホイール歯部、３６β・・・捩れ角、３６ＣＳ・・・基準円、３６Ｃｖ・・・曲率、３６ＥＳ・・・歯先、３７・・・ベベルギア歯部、３７β・・・捩れ角、３７ＣＳ・・・基準円、３７Ｃｖ・・・曲率、３７ＥＳ・・・歯先、γ・・・進み角、φ・・・斜交角、ＭＡ・・・噛み合い領域、ＵＭＡ・・・非噛み合い領域。
２０Ｘ・・・第１回転軸、２１・・・歯部、３０・・・ウォームホイール、３０ｂｃ・・・歯底円、３０ｅｃ・・・歯先円、３０Ｘ・・・第２回転軸、３１・・・歯部、３５・・・ヘリカルギア歯部、３６・・・ウォームホイール歯部、３６β・・・捩れ角、３６ＣＳ・・・基準円、３６Ｃｖ・・・曲率、３６ＥＳ・・・歯先、３７・・・ベベルギア歯部、３７β・・・捩れ角、３７ＣＳ・・・基準円、３７Ｃｖ・・・曲率、３７ＥＳ・・・歯先、γ・・・進み角、φ・・・斜交角、ＭＡ・・・噛み合い領域、ＵＭＡ・・・非噛み合い領域。
Claims (3)
- 所定の第１回転軸まわりに回転可能且つ螺旋形状の歯部を有する円筒形ウォームと、
所定の第２回転軸まわりに回転可能且つ前記ウォームの前記歯部と噛合する歯部を有するウォームホイールと、
を備え、
前記ウォームホイールの前記歯部が、
前記第１回転軸方向に見たときに前記ウォームの基準円と同心をなし且つ前記基準円より小径の円弧形状をなす歯先及び前記ウォームの前記歯部の歯面と共役である共役歯面を有するウォームホイール歯部と、
前記ウォームホイール歯部の前記歯先の前記円弧形状よりも小さい曲率の歯先及び前記ウォームの前記歯面と共役である共役歯面を有し、且つ、前記ウォームホイール歯部の歯幅方向の一端と連続するベベルギア歯部と、
を備え、
前記第１回転軸及び前記第２回転軸に対して直交する方向から見たときの前記第２回転軸に対して直交する平面である基準平面に対する前記第１回転軸の斜交角の傾斜方向及び前記ウォームの前記歯部の前記螺旋形状を、前記ウォームの進み角より前記ウォームホイール歯部及び前記ベベルギア歯部の捩れ角が大きくなるように設定し、
前記ウォームの前記歯部が、
前記ウォームホイール歯部及び前記ベベルギア歯部と噛み合い且つ前記ウォームホイール歯部及び前記ベベルギア歯部との間の噛み合い代が一定の噛み合い領域と、
前記ウォームホイール歯部及び前記ベベルギア歯部と噛み合わない非噛み合い領域と、
を有する、歯車機構。 - 請求項１に記載の歯車機構において、
前記ウォームホイールの前記第２回転軸に直交する断面の径が、前記第２回転軸の一方の端部から他方の端部へ向かうにつれて変化しないか又は大きくなる、歯車機構。 - 請求項１又は２に記載の歯車機構において、
前記ウォームホイールの前記歯部が、
前記ウォームホイール歯部の歯幅方向の他端と連続し、捩れ角が一定であり、且つ前記ウォームの前記歯面とは非共役の非共役歯面を有するヘリカルギア歯部を有する、歯車機構。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017103234A JP2018197599A (ja) | 2017-05-25 | 2017-05-25 | 歯車機構 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2018197599A true JP2018197599A (ja) | 2018-12-13 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111536218A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-08-14 | 重庆大学 | 点线演化环面蜗杆传动副及其工作方式 |
-
2017
- 2017-05-25 JP JP2017103234A patent/JP2018197599A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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