JP2019074115A - やまば歯車対 - Google Patents
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Abstract
【課題】やまば歯車に供給された潤滑油による噛合い部の潤滑性能を向上させること。【解決手段】ねじれ方向が互いに逆向きの左右歯部20a,20bを有し、左歯部20aと右歯部20bとが回転中心軸線方向に離れて配置されたやまば歯車20と、ねじれ方向が互いに逆向きの左右歯部10a,10bを有し、左歯部10aは左歯部20aと噛み合い、右歯部10bは右歯部20bと噛み合うやまば歯車10と、を備えたやまば歯車対1において、やまば歯車20は左歯部20aと右歯部20bとの間に周方向に延びる壁部21を有し、壁部21は、回転中心軸線方向の両側に形成された壁面のうち、一方の壁面21aが左歯部20aの歯面と繋がって形成され、他方の壁面21bが右歯部20bの歯面と繋がって形成され、やまば歯車10は左歯部10aと右歯部10bとの間に壁部21の外周部と非接触に形成された溝部11を有することを特徴とする。【選択図】図1
Description
本発明は、やまば歯車対に関する。
特許文献1には、ねじれ方向が互いに逆向きの一対の歯部(一方の歯部、他方の歯部)を有するやまば歯車同士が噛み合うやまば歯車対において、一方の歯部と他方の歯部とが軸方向に離れて配置された構造が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の構成では、一方の歯部と他方の歯部との間に隙間が設けられているので、やまば歯車同士の噛合い部を潤滑するための潤滑油がその隙間から流出してしまう。そのため、噛合い部での潤滑性能が低下する虞がある。
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、やまば歯車に供給された潤滑油による噛合い部の潤滑性能を向上させることができるやまば歯車対を提供することを目的とする。
本発明は、ねじれ方向が互いに逆向きの一対の歯部である第1歯部および第2歯部を有し、第1歯部と第2歯部とが回転中心軸線方向に離れて配置された第1やまば歯車と、ねじれ方向が互いに逆向きの一対の歯部である第3歯部および第4歯部を有し、第3歯部は第1歯部と噛み合い、第4歯部は第2歯部と噛み合う第2やまば歯車と、を備えたやまば歯車対において、第1やまば歯車は、第1歯部と第2歯部との間に、周方向に延びる壁部、を有し、壁部は、回転中心軸線方向の両側に形成された壁面のうち、一方の壁面が第1歯部の歯面と繋がって形成され、他方の壁面が第2歯部の歯面と繋がって形成され、第2やまば歯車は、第3歯部と第4歯部との間に、壁部の外周部と非接触に形成された溝部を有することを特徴とする。
本発明では、第1やまば歯車において壁部の両壁面が各歯部の歯面と繋がって形成されている。これにより、第1歯部と第2歯部との間から潤滑油が流出することを壁部によって抑制できるとともに、やまば歯車対に供給された潤滑油が壁部の壁面と各歯部の歯面とに囲まれた部分に保持されるため、噛み合い部での潤滑性能を向上させることができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態におけるやまば歯車対について具体的に説明する。
図1は、実施形態のやまば歯車対1を模式的に示す図である。やまば歯車対1は、第1軸2に設けられた第1やまば歯車10と、第2軸3に設けられた第2やまば歯車20とを備え、第1やまば歯車10と第2やまば歯車20とが噛み合っている。第1軸2および第1やまば歯車10の回転中心軸線O1と、第2軸3および第2やまば歯車20の回転中心軸線O2とは平行である。なお、この説明では、回転中心軸線方向を軸方向と記載し、この軸方向の配置について図1に示す左側と右側とを用いる場合がある。
第1やまば歯車10は、駆動歯車として機能する小径歯車であり、軸方向の中央部に逃げ溝構造を有する。図1に示すように、第1やまば歯車10は、ねじれ方向が互いに逆向きの一対の歯部である左歯部10aおよび右歯部10bを有する。左歯部10aと右歯部10bとは軸方向に離れて配置される。この第1やまば歯車10には、左歯部10aと右歯部10bとの間に、溝部11が形成されている。この溝部11は、いわゆる逃げ溝であり、軸方向に所定幅を有する。例えば、第1やまば歯車10が一体成形品である場合、左歯部10aと右歯部10bとを一体成形する際、各歯部10a,10bの歯面を加工するために用いる工具を逃がすための逃げ溝が必要となる。また、第1やまば歯車10では左歯部10aの位相と右歯部10bの位相とが半位相ずれている。そして、第1やまば歯車10は第1軸2に対して軸方向に相対移動できないように一体化されており、第1軸2と一体回転する。
第2やまば歯車20は、従動歯車として機能する大径歯車であり、軸方向の中央部に壁構造を有する。図1に示すように、第2やまば歯車20は、ねじれ方向が互いに逆向きの一対の歯部である左歯部20aおよび右歯部20bを有する。左歯部20aと右歯部20bとは軸方向に離れて配置されている。この第2やまば歯車20には、左歯部20aと右歯部20bとの間に、周方向に延びる壁部21が形成されている。壁部21は、径方向に所定高さ(例えば各歯部20a,20bの歯たけよりも低い高さ)を有するとともに、軸方向の両側に壁面を有する。例えば、左右歯部20a,20bと壁部21とが別体に成形された場合、壁部21の一方の壁面である左壁面21aは、左歯部20aの右端面(中央部側の端面)に接触する。さらに、壁部21の他方の壁面である右壁面21bは、右歯部20bの左端面(中央部側の端面)に接触する。この壁部21によって後述する油溜まり部が構成される。また、第2やまば歯車20では左歯部20aの位相と右歯部20bの位相とが半位相ずれている。そして、第2やまば歯車20は第2軸3に対して軸方向に相対移動できないように一体化されており、第2軸3と一体回転する。
やまば歯車対1の噛合い部1aでは、第1やまば歯車10の左歯部10aと第2やまば歯車20の左歯部20aとが噛み合い、第1やまば歯車10の右歯部10bと第2やまば歯車20の右歯部20bとが噛み合う。各やまば歯車10,20は位相差を有するので、左歯部10a,20a同士が噛み合う状態と、右歯部10b,20b同士が噛み合う状態とが交互に発生する。これにより、軸方向反対側のスラスト力が交互に生じながら各やまば歯車10,20は調芯作用を発揮する。この調芯作用が適切に発揮されるために、溝部11は、壁部21の外周部と非接触に構成される。例えば、軸方向の配置について、壁部21の幅(軸方向長さ)と溝部11の幅(軸方向長さ)とは、隙間が軸方向片側200μm以上になるように設計することが望ましい。これにより、調芯作用を発揮する際に、壁部21と、相手側の左右歯部10a,10bとの干渉を抑制することができる。さらに、径方向の配置について、逃げ溝構造を有する第1やまば歯車10との干渉を抑制するために、壁部21の外径Dは溝部11の外径dとの隙間が100μm以上になるように設計することが望ましい。この関係について、図1に示す第1やまば歯車10の回転中心軸線O1と第2やまば歯車20の回転中心軸線O2との距離(軸間距離)Lを用いると、「L−(D+d)/2≧100μm」と表すことができる。
そして、この噛合い部1aを潤滑するための潤滑油がやまば歯車対1に供給される。やまば歯車対1に供給された潤滑油30(図2に示す)は、第2やまば歯車20の壁部21により構成される油溜まり部によって噛合い位置P(図2に示す)まで保持されることが可能になる。
図2は、油溜まり部に潤滑油が保持される状態を説明するための図である。なお、図2に示す上下方向で上側から下側に向けて潤滑油が供給される。
図2に示すように、左歯部20aと右歯部20bとの間の軸方向隙間が壁部21によって埋められていることにより、左右歯部20a,20bと壁部21とによる油溜まり部が構成され、潤滑油30が左右歯部20a,20b間から流出することが抑制される。油溜まり部は、壁部21の左壁面21aと左歯部20aとが軸方向に対向する部分により構成され、かつ壁部21の右壁面21bと右歯部20bとが軸方向に対向する部分により構成される。この実施形態では、左壁面21aが左歯部20aの歯面と繋がっているとともに、右壁面21bが右歯部20bの歯面と繋がっている構造を有する。
詳細には、左右歯部20a,20bと壁部21とが別体に成形された場合、壁部21の左壁面21aが左歯部20aの端面に接触し、かつ壁部21の右壁面21bが右歯部20bの端面に接触する。これにより、左右歯部20a,20bの端面と壁部21との間の軸方向隙間がなくなる。左右歯部20a,20bは歯すじ方向が軸方向に対して傾斜しているので、周方向に延びる壁部21の各壁面21a,21bと左右歯部20a,20bの歯面とが軸方向に対向する部分が存在する。そのため、左歯部20aの歯面と壁部21の左壁面21aとが軸方向に対向する部分(一部が囲まれた部分)が、噛合い位置Pまで潤滑油30を保持する油溜まり部を構成する。同様に、右歯部20bの歯面と壁部21の右壁面21bとが軸方向に対向する部分(一部が囲まれた部分)が、噛合い位置Pまで潤滑油30を保持する油溜まり部を構成する。
さらに、左右歯部20a,20bと壁部21とが別体組立式の場合、左右歯部20a,20bを一体成形した部品(一体成形品)に別体の壁部21を組み付ける方法(図3参照)と、左歯部20aと右歯部20bと壁部21とをそれぞれ別体に製造してボルト締結などによりそれらを組み付ける方法(図4参照)が考えられる。
図3は、一体成形されたやまば歯車に別体の壁部21が一体化される場合を説明するための図である。図3に示す第2やまば歯車201は、壁部21が含まれない第2やまば歯車20を意味する。図3に示すように、左右歯部20a,20bが一体成形された第2やまば歯車201と、半円環状に形成された二つの部品からなる第1壁部材211および第2壁部材212とにより、上述した第2やまば歯車20を製造することが可能である。この場合、各壁部材211,212が組み付けられる前の第2やまば歯車201は軸方向中央部に逃げ溝構造を有する。この逃げ溝に外周側から各壁部材211,212を組み付ける。そして、所定の固定方法により、第2やまば歯車201と各壁部材211,212とが一体化される。第1壁部材211および第2壁部材212は第2やまば歯車201に一体化されることにより上述した壁部21を構成する。
図4は、別体組立式のやまば歯車に別体の壁部が一体化される場合を説明するための図である。図4に示すように、左歯部20aを有する一方のはすば歯車202と、右歯部20bを有する他方のはすば歯車203とが別体に製造されている状態から、これらと円環状に一体成形された中空円環状の壁部材213とを組み付けて一体化することにより、上述した第2やまば歯車20を製造することが可能である。この場合、壁部材213の両側面(両壁面)を一方のはすば歯車202と他方のはすば歯車203とで挟むようにして組み付ける。そして、ボルト締結によって各部材(各はすば歯車202,203と壁部材213)が一体化される。壁部材213が各はすば歯車202,203に一体化させることにより上述した壁部21を構成する。
ここで、やまば歯車対1を車両の動力伝達機構に適用する場合について説明する。一例として、逃げ溝構造を有する小径歯車の第1やまば歯車10は入力ギヤやドライブピニオンギヤなどとなり、壁構造を有する大径歯車の第2やまば歯車20はデフリングギヤとなる。
以上説明した通り、実施形態によれば、やまば歯車対1を構成する第2やまば歯車20が左右歯部20a,20bの間の隙間を埋める壁部21を有することにより、噛合い位置まで潤滑油30が保持される油溜まり部を構成し、やまば歯車対1に供給された潤滑油30が左右歯部20a,20b間の隙間から流出することを防止できる。これにより、潤滑油30が噛合い部1aに適切に供給されるので、噛合い部1aでの潤滑性能を向上させることができる。さらに、潤滑性能の向上により、やまば歯車対1で潤滑に必要なオイル量が低減し、やまば歯車対1が回転する際に生じる油の撹拌損失を低減させることができる。これに加えて、潤滑油30をやまば歯車対1に供給するためのオイルポンプ(図示せず)の吐出量を減らすことも可能になる。これにより、オイルポンプの小型化およびシステム全体の低コスト化を図ることも可能である。さらに、第1やまば歯車10に設けられた溝部11が第2やまば歯車20の壁部21の外周部とは非接触に構成されることにより、他方のやまば歯車の左右歯部10a,10bが壁部21と干渉せずに回転することが可能である。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、車両の適用例として、電動自動車の走行用動力源である電動モータに直結したギヤ対にやまば歯車対1を適用することも可能である。電動自動車の場合、モータ回転数が高回転となるため、やまば歯車対1は減速ギヤ対となる。この場合、第1軸2および第1やまば歯車10は電動モータのロータ軸と一体回転し、小径歯車の第1やまば歯車10は大径歯車の第2やまば歯車20よりも高回転数となり、第1やまば歯車10のほうが第2やまば歯車20よりも潤滑状態が厳しくなるため、上述した実施形態のように第1やまば歯車10を逃げ溝構造とし、第2やまば歯車20を壁構造とすることが望ましい。しかし、やまば歯車対1の主駆動方向(主な回転方向)や潤滑方法を考慮し、大径のやまば歯車を逃げ溝構造、小径のやまば歯車を壁構造とすることも可能である。つまり、第1やまば歯車10が壁構造を有し、第2やまば歯車20が逃げ溝構造を有する構成であってもよい。この場合、第1やまば歯車10は左右歯部10a,10bの間に壁部21を有し、第2やまば歯車20は左右歯部20a,20bの間に溝部11を有する。このように、壁構造を有するやまば歯車を第1やまば歯車、逃げ溝構造を有するやまば歯車を第2やまば歯車と表現することも可能である。要するに、やまば歯車対1を構成する一対のやまば歯車について、一方のやまば歯車が壁構造を有し、他方のやまば歯車が逃げ溝構造を有すればよい。
また、第1やまば歯車10と第2やまば歯車20とは、それぞれに一体成形されたやまば歯車であってもよく、あるいはそれぞれ別体組立式のやまば歯車であってもよい。さらに、各やまば歯車10,20の製造方法は特に限定されない。例えば、各やまば歯車10,20が一体成形される場合、塑性加工や焼結により左右歯部、壁構造、逃げ溝構造が一体成形されてもよい。この場合、上述した第2やまば歯車20は、壁部21が塑性加工により左歯部20aおよび右歯部20bと一体成形されてもよい。この塑性加工による場合も、左壁面21aと左歯部20aの歯面とは繋がっており、右壁面21bと右歯部20bの歯面とは繋がっている。そして、各やまば歯車10,20が別体組立式の場合には、各歯部を含むはすば歯車、壁部材、逃げ溝部品を別体に製造して、それら複数の部材を組み付けて一体化してもよい。
1 やまば歯車対
10 第1やまば歯車
10a 左歯部
10b 右歯部
20 第2やまば歯車
20a 左歯部
20b 右歯部
10 第1やまば歯車
10a 左歯部
10b 右歯部
20 第2やまば歯車
20a 左歯部
20b 右歯部
Claims (1)
- ねじれ方向が互いに逆向きの一対の歯部である第1歯部および第2歯部を有し、前記第1歯部と前記第2歯部とが回転中心軸線方向に離れて配置された第1やまば歯車と、
ねじれ方向が互いに逆向きの一対の歯部である第3歯部および第4歯部を有し、前記第3歯部は前記第1歯部と噛み合い、前記第4歯部は前記第2歯部と噛み合う第2やまば歯車と、
を備えたやまば歯車対において、
前記第1やまば歯車は、前記第1歯部と前記第2歯部との間に、周方向に延びる壁部、を有し、
前記壁部は、回転中心軸線方向の両側に形成された壁面のうち、一方の壁面が前記第1歯部の歯面と繋がって形成され、他方の壁面が前記第2歯部の歯面と繋がって形成され、
前記第2やまば歯車は、前記第3歯部と前記第4歯部との間に、前記壁部の外周部と非接触に形成された溝部を有する
ことを特徴とするやまば歯車対。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017199474A JP2019074115A (ja) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | やまば歯車対 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017199474A JP2019074115A (ja) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | やまば歯車対 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019074115A true JP2019074115A (ja) | 2019-05-16 |
Family
ID=66543979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017199474A Pending JP2019074115A (ja) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | やまば歯車対 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019074115A (ja) |
-
2017
- 2017-10-13 JP JP2017199474A patent/JP2019074115A/ja active Pending
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