JP2020118275A - 駆動力伝達機構 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動力伝達機構において、簡素な構成で製造時間及び製造コストの削減を図る。【解決手段】駆動力伝達機構１０を構成する第１ギア１４は、その外周部位に複数の第１ギア歯２６を有し、該第１ギア歯２６は、第１ギア１４の軸線と平行な平歯で構成され、該第１ギア１４の回転方向となる一方の歯面２８には、周方向に隣接する他の第１ギア歯２６側へと突出し、歯先から歯底まで延在する突出部３０が形成される。そして、第１ギア１４に対して第２ギア１６が噛合される際、突出部３０のみが第２ギア歯３４の歯面３６に対して線接触し、該突出部３０以外となる歯面２８が前記第２ギア１６に対して非接触となる。【選択図】図２

Description

本発明は、駆動部の出力を複数のギアを介して伝達する駆動力伝達機構に関する。

本出願人は、車両用空調装置に用いられ、駆動源の駆動力を複数のギアを介してダンパへと伝達し、該ダンパを開閉させ空気の送風状態を切り替えることが可能な駆動力伝達機構を提案している（特許文献１参照）。

この駆動力伝達機構は、ケーシング側壁に設けられ、駆動源の駆動力をケーシング内に設けられたエアミックスダンパへと伝達可能であり、駆動源の駆動軸に装着される駆動ギアと、該駆動ギアに噛合する従動ギアと、該従動ギアに噛合されるダンパギアを有したダンパシャフトとを備え、前記ダンパシャフトに設けられたピニオンギアがエアミックスダンパのラック部へと噛合されている。

そして、駆動源の駆動力が駆動ギア、従動ギア、ダンパギアを介してダンパシャフトへと伝達され、該ダンパシャフトが回転することでピニオンギアに噛合されたエアミックスドアがスライド動作し、ケーシング内における冷風と温風との混合割合を調整する。

特開２０１１−６９４３１号公報

上述した駆動力伝達機構では、互いに噛合される一方のギアと他方のギアとが単一面で面接触しており、組み付け時においてギア間の噛合量などを調整する際には、ギアを成形する成形金型の接触面全体を加工する必要がある。そのため、成形金型に対する加工工数を削減することで、製造コストを削減したいという要請がある。

本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、簡素な構成で製造時間及び製造コストの削減を図ることが可能な駆動力伝達機構を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の態様は、複数のギアを有し、ギアを介して駆動部の駆動力を伝達する駆動力伝達機構において、
複数の第１歯部を有した駆動ギアと、第１歯部に噛合される複数の第２歯部を有し駆動ギアに噛合される従動ギアと、
を備え、
第１歯部及び第２歯部は平歯であり、第１歯部及び第２歯部の少なくともいずれか一方の歯部には、隣接する他方の歯部に臨む歯面に他方の歯部と非接触な非接触部と、歯先から歯底に向かって形成され非接触部に対して他方の歯部側へと突出した突出部とを備える。

本発明によれば、本発明の態様は、駆動部の駆動力を複数のギアを介して伝達可能な駆動力伝達機構が、複数の第１歯部を有した駆動ギアと、第１歯部に噛合される複数の第２歯部を有して駆動ギアに噛合される従動ギアとを備えており、第１歯部及び第２歯部が平歯からなり、第１歯部及び第２歯部の少なくともいずれか一方の歯部には、隣接する他方の歯部に臨む歯面に他方の歯部と非接触な非接触部と、歯先から歯底に向かって形成され非接触部に対して他方の歯部側へと突出した突出部とを備えている。

従って、駆動ギアと従動ギアとを噛合させる際、第１歯部及び第２歯部の少なくともいずれか一方の歯部の歯面に設けられた突出部が、隣接する他方の歯部に臨む歯面に対して接触することで、隣接するギアの歯面同士が面接触して噛合されていた従来の駆動力伝達機構と比較し、その接触面積を減少させることができる。

その結果、第１歯部及び第２歯部の少なくともいずれか一方の歯部の歯面に対して突出部を設けるという簡素な構成で、ギア同士の噛合量を調整する際に接触面全体を加工する必要があった従来の駆動力伝達機構と比較し、金型における突出部の成形部のみを加工することで両者の噛合量を容易に調整できるため、加工時間を含む製造時間の削減と製造コストの削減が可能となる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、複数の第１歯部を有した駆動ギアと、第１歯部に噛合される複数の第２歯部を有して駆動ギアに噛合される従動ギアとを備えた駆動力伝達機構において、第１歯部及び第２歯部の少なくともいずれか一方の歯部に、歯先から歯底に向かって延在し他方の歯部側へと突出した突出部とを備えている。

従って、駆動ギアと従動ギアとを噛合させる際、隣接する他方の歯部に臨む歯面に対して一方の歯部に設けられた突出部が接触することで、隣接するギアの歯面同士が面接触して噛合されていた従来の駆動力伝達機構と比較し、その接触面積を減少させた状態で噛合させることができる。

その結果、歯部における歯面に対して突出部を設けるという簡素な構成で、ギア同士の噛合量の調整を金型における突出部の成形部を加工によって行うことができるため、成形金型における接触面の全体を加工する必要があった従来の駆動力伝達機構と比較し、製造時間及び製造コストを削減することができる。

本発明の実施の形態に係る駆動力伝達機構の全体正面図である。 図２Ａは、図１における第１ギアと第２ギアの噛合部位近傍の拡大正面図であり、図２Ｂは、第１ギアにおける第１ギア歯の拡大斜視図であり、図２Ｃは、図２Ｂに示す第１ギア歯を歯先側から見た上面図であり、図２Ｄは、第１変形例に係る第１ギア歯の上面図であり、図２Ｅは、第２変形例に係る第１ギア歯の上面図である。

本発明に係る駆動力伝達機構について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る駆動力伝達機構を示す。

この駆動力伝達機構１０は、例えば、車両用空調装置を構成する空調ケース（図示せず）の側壁に設けられ、図１に示されるように、駆動源（図示せず）の駆動軸１２に装着される第１ギア（駆動ギア）１４と、該第１ギア１４に噛合する第２ギア（従動ギア）１６と、該第２ギア１６及びエアミックスダンパ１８のラック部２０に噛合するダンパシャフト２２とを含む。なお、エアミックスダンパ１８は、空調ケースの内部に移動自在に設けられている。

第１ギア１４は、例えば、樹脂製材料から扇状に形成され、その中央部に形成された孔部２４を介して駆動軸１２に連結されると共に、その外周部位には径方向に凹凸状となる複数の第１ギア歯（第１歯部）２６が周方向に沿って形成される。

第１ギア歯２６は、図１〜図２Ｃに示されるように、例えば、第１ギア１４の軸線と平行な平歯で構成され、該第１ギア１４の回転方向となる一方の歯面２８には、周方向に隣接する他の第１ギア歯２６側（図２Ａ〜図２Ｃ中、矢印Ａ方向）へと突出した突出部３０が形成される。

この突出部３０は、例えば、第１ギア１４の厚さ方向（図２Ｂ中、矢印Ｂ方向）となる歯幅中央に設けられ、歯面２８から離間する方向（矢印Ａ方向）に向かって徐々に幅細状となる断面台形状に形成されると共に、第１ギア歯２６の歯先から歯底に向かって一直線状に形成される。

また、突出部３０は、図２Ｂ及び図２Ｃに示されるように、その幅寸法Ｔが、第１ギア歯２６の歯幅ｔの１／２以下となるように形成されている（Ｔ≦１／２ｔ）。

そして、上述した第１ギア１４は、駆動軸１２に連結されることで駆動源の駆動作用下に一体的に回転する。

第２ギア１６は、例えば、樹脂製材料から形成され、図１に示されるように、第１ギア１４の上方において、略同一平面上となるように設けられると共に、その中央に設けられて突出した軸部３２が、図示しないギアホルダに対して回転自在に支持される。この第２ギア１６の外周部位には、第１ギア１４と同様に、径方向に凹凸状に形成された複数の第２ギア歯（第２歯部）３４が形成され、前記第２ギア歯３４は、例えば、第２ギア１６の軸線と平行な平歯で構成され、前記第１ギア１４の第１ギア歯２６へと噛合される。

そして、図１及び図２Ａに示されるように、第２ギア１６が第１ギア１４に対して噛合される際、第１ギア歯２６と第２ギア歯３４とが噛合し、該第１ギア歯２６の突出部３０が、対向する第２ギア歯３４の歯面３６に対して接触する。この際、突出部３０の先端によって、第１ギア歯２６と第２ギア歯３４とが互いに線接触している。

ダンパシャフト２２は、図１に示されるように、空調ケース（図示しない）の内部において、エアミックスダンパ１８の内壁面に臨み、該空調ケースの幅方向に沿って設けられて回転自在に支持される。このダンパシャフト２２の一端部は、空調ケースに対して外側に突出し、第２ギア１６に噛合されるダンパギア３８が形成される。

ダンパギア３８は、ダンパシャフト２２の軸線方向に沿った歯幅を有し、その外周面に沿って複数の第３ギア歯４０が形成されている。

また、ダンパシャフト２２には、ダンパギア３８に対して軸方向中央側となり、空調ケースの内部に設けられるピニオンギア４６を備え、該ピニオンギア４６は、エアミックスダンパ１８のラック部２０に臨む位置に形成され、該ラック部２０に対して噛合される。

そして、ダンパシャフト２２が回転することによってピニオンギア４６及びラック部２０の噛合作用下にエアミックスダンパ１８が空調ケースの内部において上下方向に移動する。

なお、上述した駆動力伝達機構１０は、第１ギア１４の第１ギア歯２６のみに突出部３０が設けられる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第２ギア１６の第２ギア歯３４に設けられていてもよいし、ダンパシャフト２２のダンパギア３８に対して設けられていてもよい。

さらには、第１ギア歯２６、第２ギア歯３４、ダンパギア３８に対してそれぞれ突出部３０が設けられていてもよい。すなわち、平歯から構成されるギア歯であれば、突出部を備えるギア歯は特に限定されるものではない。

また、上述した第１及び第２ギア１４、１６は、樹脂製材料から形成される場合に限定されるものではなく、金属製材料から形成されていてもよい。

本発明の実施の形態に係る駆動力伝達機構１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に前記駆動力伝達機構１０を組み付ける場合について説明する。

先ず、図示しない駆動源の駆動軸１２に対して第１ギア１４が装着されると共に、空調ケース内にダンパシャフト２２が収納され、そのピニオンギア４６がエアミックスダンパ１８のラック部２０へと噛合されると共に、ダンパギア３８が前記空調ケースの外側に配置された状態とする。

そして、第２ギア１６の第２ギア歯３４を、第１ギア１４の第１ギア歯２６へ噛合させると共に、ダンパシャフト２２の第３ギア歯４０へと噛合させる。この際、各第１ギア歯２６に設けられた各突出部３０が、それぞれ第２ギア歯３４の歯面３６に対して接触するように噛合される。

これにより、第２ギア歯３４の歯面３６に対して第１ギア歯２６の突出部３０が線接触し、該突出部３０の設けられる歯面２８が、第２ギア歯３４に対して接触することのない非接触部となる。

そのため、一方のギアと他方のギアとが単一面で面接触していた従来の駆動力伝達機構と比較し、第１ギア１４（第１ギア歯２６）と及び第２ギア１６（第２ギア歯３４）との接触面積が小さくなり、それに伴って、前記第１ギア１４に対する第２ギア１６の噛合を容易に行うことができる。

特に、第１及び第２ギア１４、１６の製造誤差や空調ケースに対する取付位置のばらつき等によって、前記第１ギア１４と前記第２ギア１６とが所定の噛合量で噛合させることができない場合でも、例えば、これらのギアを成形する金型において突出部３０の成形部を先端側から切削又は肉盛り加工して突出高さを調整することで、前記噛合量を好適に調整して噛合させることが可能となる。

これにより、空調ケースに対する駆動力伝達機構１０を構成する第１ギア１４及び第２ギア１６、ダンパギア３８を含むダンパシャフト２２の組み付けが完了する。

以上のように、本実施の形態では、第１ギア歯２６を有した第１ギア１４、第２ギア歯３４を有した第２ギア１６、ダンパギア３８及びピニオンギア４６を有したダンパシャフト２２を備えた駆動力伝達機構１０において、前記第１ギア１４の歯面２８に対して該歯面２８から離間する方向（矢印Ａ方向）に突出し、且つ、歯先から歯底まで一直線状に延在する突出部３０を設けている。

これにより、第１ギア１４と第２ギア１６とが噛合させる際、第１ギア歯２６は、その突出部３０のみが隣接する第２ギア歯３４の歯面３６へと接触し、該突出部３０を有した歯面２８が第２ギア歯３４に対して全面的に接触することがない。

そのため、隣接した一方のギアと他方のギアとを噛合させる際、ギアの歯面同士を全面的に面接触させていた従来の駆動力伝達機構と比較し、その接触面積を減少させることができ、両者の接触抵抗が好適に低減される。

その結果、第１ギア歯２６の歯面２８に対して突出部３０を設けるという簡素な構成で、例えば、第１ギア１４と第２ギア１６とが所定の噛合量で噛合されない場合でも、金型における突出部３０の成形部を加工することで両者の噛合量を容易に調整することができ、従来の駆動力伝達機構と比較して金型における加工面積を削減できるため、その製造時間及び製造コストを削減することが可能となる。

また、第１ギア歯２６に設けられる突出部３０は、歯幅中央に形成される場合に限定されるものではなく、例えば、図２Ｄに示される第１ギア歯５０のように、断面台形状の突出部５２が歯幅方向（矢印Ｂ方向）の一端側に設けられていてもよい。

さらに、図２Ｅに示される第１ギア歯６０のように、歯幅方向両端から歯幅中央に向かってそれぞれなだらかな傾斜面で形成された突出部６２を設けてもよい。この突出部６２は、歯幅中央が最も突出した頂部となり、隣接する第２ギア歯３４の歯面３６に対して頂部が線接触するように噛合される。

なお、本発明に係る駆動力伝達機構は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…駆動力伝達機構 １４…第１ギア
１６…第２ギア ２２…ダンパシャフト
２６、５０、６０…第１ギア歯 ３０、５２、６２…突出部
３４…第２ギア歯 ３８…ダンパギア
４０…第３ギア歯

Claims (1)

1. 複数のギアを有し、該ギアを介して駆動部の駆動力を伝達する駆動力伝達機構において、
   複数の第１歯部を有した駆動ギアと、該第１歯部に噛合される複数の第２歯部を有し前記駆動ギアに噛合される従動ギアと、
   を備え、
   前記第１歯部及び前記第２歯部は平歯であり、前記第１歯部及び前記第２歯部の少なくともいずれか一方の歯部には、隣接する他方の歯部に臨む歯面に前記他方の歯部と非接触な非接触部と、歯先から歯底に向かって形成され前記非接触部に対して前記他方の歯部側へと突出した突出部とを備える、駆動力伝達機構。

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