JP4254153B2

JP4254153B2 - ギア機構

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Publication number: JP4254153B2
Application number: JP2002225952A
Authority: JP
Inventors: 誠石川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2022-08-02
Also published as: JP2004068855A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば内燃機関等の動力伝達系に用いられるギア機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内燃機関の動力伝達系におけるギア機構では、大きな動力が伝達される系に用いられる都合上、互いに噛合するギアは、ともに金属製のものが用いられている（例えば実開平４―９９４４８号公報参照）。
【０００３】
また近年は、このような動力伝達系のギア機構において、機関出力軸の回転変動や各ギア噛合部のバックラッシに起因する歯打ち音、あるいは噛合するギアの各歯の歯面同士が擦れ合う噛合音等を低減するために樹脂製のギアを用いる技術も提案されている。
【０００４】
一方、このようなギア機構は通常、高温、高負荷の過酷な環境下で使用されるため、樹脂製ギアと噛合する相手のギアとして金属製のものを用いて該樹脂製ギアの歯の消滅を抑制したり、樹脂製ギアの内部に補強繊維を織り込んで該樹脂製ギアの剛性を高めたりする技術も提案され、実用されている。
【０００５】
このように、金属製ギアと補強繊維により強化された樹脂製ギアとが噛合されるギア機構とすることにより、前記動力伝達系においても、その過酷な環境に耐えつつ、金属製ギアと樹脂製ギアとの歯打ち音や噛合音の低減が図られるようになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記樹脂製ギアは、温度の上昇に伴ってギア自身が熱膨張し、その熱膨張によって歯が変形して歯形諸元が大きく変化することが発明者によって確認されている。また、前記ギア機構の作動時において樹脂製ギアの歯形諸元が変化すると、その樹脂製ギアの温度上昇に伴って同樹脂製ギアと金属製ギアとの接触部の面積が小さくなるとともに面圧が上昇し、それら両ギアの噛合音の音圧レベルが徐々に増大することも同じく発明者によって確認されている。
【０００７】
特に、樹脂製ギアが前記補強繊維により強化されるものにあっては、樹脂材料の熱膨張率と補強繊維の熱膨張率とが異なるため、同樹脂製ギアの熱膨張時にはその内部に大きな歪みが生じることとなり、該樹脂製ギアの歯の歯形諸元が大きく変化され易くなる。
【０００８】
なお、上述した金属製ギアと樹脂製ギアとが噛合されるギア機構に限らず、互いに異なる材料にて形成されたギアが噛合されるギア機構にあってはこうした実情も概ね共通したものとなっている。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ギアの熱膨張に起因した歯打ち音や噛合音等の音圧レベルの増大をより好適に抑制することのできるギア機構を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段及びその作用効果について以下に記載する。
請求項１に記載の発明は、駆動側ギアに対して異なる材料にて形成される１つまたは２つ以上の従動側ギアが噛合されたギア機構であって、前記駆動側ギアと前記従動側ギアとは、所定の高温状態へと昇温されたときにそれらギアの歯形諸元が略一致するように、常温状態から前記所定の高温状態への温度変化による歯形諸元の変化分を加味して前記駆動側ギア及び前記従動側ギアの少なくとも一方の歯形諸元が設定されてなることを要旨とする。
【００１１】
上記構成によれば、駆動側ギアと従動側ギアとが、それらの各歯の歯面同士の擦れによる摩擦熱や周囲からの熱等により徐々に昇温されて熱膨張すると、その熱膨張に伴って各ギアの歯の歯形諸元が徐々に変化するようになる。
【００１２】
ここで、駆動側ギアと従動側ギアとは、それらギアの常温状態から所定の高温状態への温度変化による歯形諸元の変化分を加味して形成されるため、それらギアの歯形諸元は、常温状態では異なっていても、ギア自身の温度が高くなるにつれて一致する方向に徐々に変化する。そして、駆動側ギアと従動側ギアとが所定の高温状態まで昇温されると、それらギアの歯形諸元が略一致する。
【００１３】
このように駆動側ギアと従動側ギアとが昇温されて、それらギアの歯形諸元が略一致する方向に変化すると、駆動側ギアと従動側ギアとの歯面同士の接触面積が徐々に増大し、それら歯面に作用する圧力が低下してくる。このため、駆動側ギアと従動側ギアとの熱膨張に起因した歯打ち音や噛合音等の音圧レベルの増大を好適に抑制することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のギア機構において、前記駆動側ギア及び前記従動側ギアの一方が、他方のギアの前記温度変化による歯形諸元の変化分が加味されるように前記一方のギアの歯形諸元が設定されてなることを要旨とする。
【００１５】
一般に、ギアは、例えば筒状の粗材に対してその粗材の外周部または内周部にて歯切り（荒加工）、シェービング（仕上加工）が行われることによってギアの各歯が所定の歯形諸元を有するように形成される。ただし、樹脂製のギアの場合には、その歯面の表面状態への影響等により上記シェービングの加工が適さないことがある。
【００１６】
この点、上記構成によれば、例えば、一方のギアが金属製のギアであり、他方のギアが樹脂製のギアである場合でも、その金属製ギアに対するシェービング加工を通じて同金属製ギアの歯を、所望の歯形諸元を有するように精度よく形成することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のギア機構において、前記設定される前記駆動側ギア及び前記従動側ギアの少なくとも一方の歯形諸元として、圧力角または捩れ角の少なくとも一方を含むことを要旨とする。
【００１８】
上記構成によれば、設定される駆動側ギア及び従動側ギアの少なくとも一方の歯形諸元として、駆動側ギアの歯と従動側ギアの歯との歯面同士の接触面積に大きく影響する圧力角または捩れ角の少なくとも一方を考慮することにより、駆動側ギアと従動側ギアとの熱膨張に起因した歯打ち音や噛合音等の音圧レベルの増大をより好適に抑制することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載のギア機構において、前記一方のギアが金属製のギアからなり、前記他方のギアが樹脂製のギアからなることを要旨とする。
【００２０】
上記構成によれば、熱膨張率の異なる金属製ギアと樹脂製ギアとが噛合するギア機構の場合であっても、それらギアの歯打ち音や噛合音等の音圧レベルの増大をより好適に抑制することができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のギア機構において、前記樹脂製のギアは、補強繊維により強化されてなり、同樹脂製のギアと前記金属製のギアとは、前記所定の高温状態へと昇温されたときにそれらギアの歯形諸元が略一致するように前記金属製のギアの歯形諸元が設定されてなることを要旨とする。
【００２２】
一般に、樹脂製ギアを構成する樹脂材料と補強繊維とは、それらの熱膨張率が異なる。これにより、同樹脂製ギアが高温状態にあるときには、上記熱膨張率の違いに起因して同樹脂製ギアの内部に歪みが生じ易く、その歪みが生じた場合には、樹脂製ギアの歯の歯形諸元が大きく変化するようになる。
【００２３】
この点、上記構成によれば、樹脂製ギアが昇温されることによってその樹脂製ギアの歯の歯形諸元が大きく変化する場合でも、熱膨張に起因した歯打ち音や噛合音等の音圧レベルの増大をより好適に抑制することができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載のギア機構において、前記金属製のギアは、その各歯の歯先部に面取りが施されてなることを要旨とする。
上記構成によれば、金属製のギアと樹脂製のギアとが噛合回転している際において、金属製ギアの歯の歯先部の一部が樹脂製ギアの歯に食い込むことが抑制される。これにより、金属製ギアの歯が樹脂製ギアの歯に食い込むことに起因した金属性ギアと樹脂製ギアとの各歯の歯面に作用する面圧の増大を抑制することができる。この結果、噛合音等の音圧レベルの増大をさらに好適に抑制することができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載のギア機構において、前記駆動側ギアおよび前記従動側ギアは、内燃機関の動力伝達系に用いられるものであることを要旨とする。
【００２６】
上記構成によれば、特に高温でかつ高負荷が作用した状態で作動される内燃機関の動力伝達系のギア機構であっても、駆動側ギアと従動側ギアとの熱膨張に起因した歯打ち音や噛合音等の音圧レベルの増大を好適に抑制することができる。また、内燃機関の静粛性を向上することもできる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を内燃機関の動力伝達系に用いられるギア機構に具体化した一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
【００２８】
図１に示されるように、この動力伝達系１１は、例えば機関出力軸等の駆動軸１２と、同駆動軸１２と並設される例えばバランスシャフト等の従動軸１３とを備えている。これら駆動軸１２と従動軸１３とは、ギア機構を介して駆動連結されている。
【００２９】
このギア機構は、上記駆動軸１２とともに回転する駆動側ギア１４と、この駆動側ギア１４と噛合されて、上記従動軸１３とともに回転する１つの従動側ギア１５とを備えて構成されている。また、これら駆動側ギア１４と従動側ギア１５とは、ともにはすば歯車として構成されている。
【００３０】
また、これら駆動側ギア１４と従動側ギア１５とは、互いに異なる材料にて形成されており、本実施形態では、上記駆動側ギア１４として金属製のギアが、一方、上記従動側ギア１５として樹脂製のギアが用いられている。また、この従動側ギア１５は、例えば、従動軸１３と接続される内周部分が金属材料によって形成され、金属製の駆動側ギア１４と噛合する歯を有する外周部分がアラミド繊維織物などによって強化されたポリアミノアミドまたはフェノールといった熱硬化性樹脂からなる樹脂材料によって形成される構成等となっている。
【００３１】
これにより、駆動側ギア１４と従動側ギア１５とをともに金属製のギアとした場合に比べて、前記駆動軸１２の回転変動や各ギア１４，１５のギア噛合部のバックラッシが生じることに起因する歯打ち音、あるいは各ギア１４，１５の各歯１４ａ，１５ａの歯面同士が擦れ合う噛合音等を低減することができる。
【００３２】
ところで、前記樹脂製の従動側ギア１５にあっては、前記内燃機関の運転時においてその内燃機関からの熱や両ギア１４，１５の歯１４ａ，１５ａの歯面同士の摩擦による摩擦熱等により従動側ギア１５自身が昇温されることとなる。そして、このように従動側ギア１５が昇温されると、前記樹脂材料と補強繊維との熱膨張率が異なることに起因して従動側ギア１５の内部に歪みが生じ、この歪みによって各歯１５ａが例えば図２（ａ）および（ｂ）に示されるような態様で変形してそれら歯１５ａの歯形諸元が大きく変化する。
【００３３】
すなわち、図２（ａ）に示すように、従動側ギア１５自身の昇温により、各歯１５ａは、その歯元部では同図中実線にて示した状態から点線にて示した状態へと回転方向の幅が小さくなるように、逆に、歯先部では同図中実線にて示した状態から点線にて示した状態へと回転方向の幅が大きくなるように変形する。なお、同図２（ａ）において実線にて示した状態は、従動側ギア１５自身の温度が常温状態（例えば２０℃）にあるときを、また、同図２（ａ）において点線にて示した状態は、従動側ギア１５自身の温度が高温状態（例えば１００℃）にあるときを示している。
【００３４】
また、図３（ａ）において従動側ギア１５自身の温度に対する各歯１５ａの歯元部での歯面の回転方向の変位量ａ（図２（ａ）参照）の変化を示すように、この変位量ａは、全体的には、従動側ギア１５自身の温度が高くなるに従ってその値が大きくなっている。特に、従動側ギア１５自身の温度が２０℃よりも高くなると、変位量ａは急激に大きくなる傾向が見られる。なお、変位量ａの値やその変化態様は、従動側ギア１５を構成する樹脂材料および補強繊維の材質や同従動側ギア１５の仕様等によって異なるものである。
【００３５】
このように従動側ギア１５の各歯１５ａの形状が変化することにより、図２（ａ）中に示す直線Ｌ１と接線Ｌ２とのなす角、いわゆる圧力角αが変化する。なお、上記直線Ｌ１は、従動側ギア１５のピッチ円Ｃと歯１５ａの歯面との交点であるピッチ点Ｐと上記ピッチ円Ｃの中心点Ｏとを通過する直線であり、上記接線Ｌ２は、上記歯１５ａにおける上記ピッチ点Ｐでの接線である。
【００３６】
一方、図２（ｂ）に示すように、従動側ギア１５の昇温により、各歯１５ａは、同図中実線にて示した状態から点線にて示した状態へと従動側ギア１５の中心軸線ｍの方向の両側面１５ｂの間において、一方の側面１５ｂから離間するにつれてその一方の側面１５ｂとの回転位相差が大きくなるようにも変形する。なお、図２（ａ）と同様に、図２（ｂ）において実線にて示した状態は、従動側ギア１５自身が常温状態（例えば２０℃）にあるときを、また、同図２（ｂ）において点線にて示した状態は、従動側ギア１５自身が高温状態（例えば１００℃）にあるときを示している。
【００３７】
また、図３（ｂ）は、従動側ギア１５自身の温度に対する各歯１５ａの両側面１５ｂのうちの一方の側面１５ｂ側の端部における回転方向の変位量ｂ（図２（ｂ）参照）の変化を示している。同図３（ｂ）より、この変位量ｂについても前記変位量ａと同様に、全体的には、従動側ギア１５自身の温度が高くなるに従ってその値が大きくなっていることが分かる。特に、従動側ギア１５自身の温度が２０℃よりも高くなると、変位量ｂは急激に大きくなる傾向が見られる。なお、変位量ｂの値やその変化態様も、従動側ギア１５を構成する樹脂材料および補強繊維の材質や同従動側ギア１５の仕様等によって異なるものである。
【００３８】
このように従動側ギア１５の各歯１５ａの形状が変化することにより、図２（ｂ）に示す従動側ギア１５の中心軸線ｍに対して直交する平面と各歯１５ａにおける前記歯面とのなす角、いわゆる捩れ角βが変化する。
【００３９】
ここで、金属製の駆動側ギア１４は、前記所定の高温状態にあっても、樹脂製の従動側ギア１５の歯１５ａほどその歯１４ａの歯形諸元は変化されない。これにより、これらギア１４，１５が昇温された状態で互いに噛合回転されると、駆動側ギア１４の歯１４ａと従動側ギア１５の歯１５ａとの歯形諸元が異なるために、それら歯１４ａ，１５ａの噛合部の接触面積が小さくなり、各歯１４ａ，１５ａの歯面に作用する圧力が増大される。
【００４０】
こうした各歯１４ａ，１５ａに作用する面圧の増大は、駆動側ギア１４と従動側ギア１５とが噛合回転している際において噛合音の音圧レベルの増大を招き、前記動力伝達系１１において樹脂製の従動側ギア１５を用いることによる効果が半減されることとなる。
【００４１】
特に、従動側ギア１５は前記補強繊維により強化されているため、同従動側ギア１５の内部に生じる樹脂材料と補強繊維との熱膨張差に起因した歪みによって、従動側ギア１５の歯１５ａが変形され易いものとなる。また、従動側ギア１５は、高温となった内燃機関からの熱を受け易いため、該従動側ギア１５自身が高温となり、上記熱膨張差に起因した歪みも自ずと大きなものとなる。
【００４２】
そこで、本実施形態では、以下のような構成とすることにより、駆動側ギア１４と従動側ギア１５との熱膨張に起因した歯打ち音や噛合音等の音圧レベルの増大を抑制することとしている。
【００４３】
すなわち、本実施形態では、金属製の駆動側ギア１４における各歯１４ａの圧力角と捩れ角とを、樹脂製の従動側ギア１５における歯１５ａの圧力角と捩れ角との温度変化による変化分を加味して設定している。
【００４４】
詳しくは、図４および図５に示すように、駆動側ギア１４の歯１４ａの圧力角と捩れ角とを、両ギア１４，１５が常温状態（図中点線にて示した状態）から所定の高温状態（図中実線にて示した状態）へと昇温されたときに両ギア１４，１５の各歯１４ａ，１５ａの圧力角および捩れ角が一致するように設定している。なお、前記所定の高温状態とは、本実施形態では、前記内燃機関の運転時において、従動側ギア１５が最も長い期間を占める温度（例えば１００℃）となっている状態としている。
【００４５】
また、本実施形態では、図６に示すように、金属製の駆動側ギア１４の各歯１４ａには、その歯先部における周方向の両側の角部に対し面取り加工を施すことによって面取り部１４ｂを形成している。また、本実施形態では、同図６に示すように、この歯１４ａの歯先部における周方向の面取り幅ｃを、前記内燃機関の動力伝達系１１において金属製のギア同士が噛合されるギア機構のそれらギアの歯に面取り部が設けられる場合の面取り幅よりも大きな値に設定されている。
【００４６】
このような駆動側ギア１４と従動側ギア１５とを用いることにより、それらギア１４，１５が、各歯１４ａ，１５ａの歯面同士の擦れによる摩擦熱や内燃機関からの熱等により常温状態から徐々に昇温されて熱膨張すると、その熱膨張に伴って、従動側ギア１５の各歯１５ａの圧力角および捩れ角が徐々に変化する。
【００４７】
しかしながら、本実施形態では、駆動側ギア１４は、従動側ギア１５の歯１５ａにおける前記圧力角および捩れ角の温度変化による変化分を加味して形成されている。このため、それらギア１４，１５の歯１４ａ，１５ａの圧力角および捩れ角は、前記常温状態では異なっていても、両ギア１４，１５自身の温度が高くなるにつれて、上記圧力角および捩れ角が一致する方向に徐々に変化する。そして、これら駆動側ギア１４と従動側ギア１５とが前記所定の高温状態まで昇温されると、それら両ギア１４，１５の歯１４ａ，１５ａの圧力角および捩れ角がそれぞれ一致するようになる。
【００４８】
こうして両ギア１４，１５の昇温に伴って歯１４ａ，１５ａの圧力角および捩れ角がそれぞれ一致するように変化すると、各ギア１４，１５が例えば等回転速度で噛合回転されている状態では、両歯１４ａ，１５ａの歯面同士の接触面積が徐々に増大するともに、それら歯面に作用する圧力が徐々に低下する。このため、駆動側ギア１４と従動側ギア１５とが熱膨張したとしても、その熱膨張に起因した両歯１４ａ，１５ａの歯打ち音や噛合音等の音圧レベルの増大を好適に抑制することができ、ひいては、内燃機関の静粛性を向上することができる。また、駆動側ギア１４と従動側ギア１５とが温度の高い状態で噛合回転される場合でも、それらギア１４，１５の円滑な噛合回転を実現することができる。
【００４９】
また、本実施形態の構成では、金属製の駆動側ギア１４と樹脂製の従動側ギア１５との熱膨張率が大きく異なり、さらに従動側ギア１５は補強繊維によって強化されている。また、これらギア１４，１５は、内燃機関からの熱を受け易い動力伝達系１１のギア機構に用いられている。このように、ギア１４，１５自身が高温となり易く、駆動側ギア１４に対して従動側ギア１５の歯１４ａの圧力角や捩れ角が変化され易いものであっても、上述した効果を顕著なものとすることができる。
【００５０】
また、前記圧力角および捩れ角は、歯形諸元の中でも両ギア１４，１５の歯１４ａ，１５ａにおける歯面同士の接触面積に大きく影響する因子であるため、これら圧力角と捩れ角とを考慮して駆動側ギア１４を形成することによっても、上述した効果を顕著なものとすることができる。
【００５１】
なお、内燃機関が停止され、駆動側ギア１４および従動側ギア１５が前記所定の高温状態から前記常温状態またはさらに温度の低い状態へと変化すると、それらギア１４，１５自身の温度の低下に伴って従動側ギア１５の歯１５ａの圧力角および捩れ角が変化する。この場合、駆動側ギア１４の歯１４ａと従動側ギア１５の歯１５ａとの圧力角の差および捩れ角の差は徐々に大きくなる。
【００５２】
しかしながら、内燃機関が再び運転されて両ギア１４，１５が昇温されると、それらギア１４，１５の歯１４ａ，１５ａの圧力角および捩れ角は再び一致するように変化する。このため、両ギア１４，１５の熱膨張に起因した両歯１４ａ，１５ａの歯打ち音や噛合音等の音圧レベルの増大を好適に抑制することができる。
【００５３】
また、本実施形態の金属製の駆動側ギア１４は、例えば、筒状の粗材に対してその粗材の外周部にて歯切り（荒加工）、シェービング（仕上加工）等が行われることによって各歯１４ａが所定の歯形諸元を有するように形成される。一方、樹脂製の従動側ギア１５は、例えば、筒状の粗材に対してその粗材の外周部にて歯切り（荒加工）が行われるのみで上記シェービング（仕上加工）は行われない。これは、従動側ギア１５に対してシェービング（仕上加工）を行うと、その歯１５ａの表面において補強繊維の各繊維が切断されるためである。
【００５４】
このように、シェービング（仕上加工）をおこなうことのできる金属製の駆動側ギア１４を、従動側ギア１５の歯１５ａにおける前記圧力角および捩れ角の温度変化による変化分を加味して形成するため、その駆動側ギア１４の歯１４ａを、所望の歯形諸元を有するように精度よく形成（修正）することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、駆動側ギア１４の各歯１４ａに対し、その歯先部における周方向の両側の角部に面取り加工を施すことによって面取り部１４ｂを形成している。これにより、図７に示すように、駆動側ギア１４と従動側ギア１５とが噛合回転している際において、金属製の駆動側ギア１４の歯１４ａの歯先部の一部が樹脂製の従動側ギア１５の歯１５ａに食い込むことが抑制される。このため、駆動側ギア１４の歯１４ａが従動側ギア１５の歯１５ａに食い込むことに起因したそれら各歯１４ａ，１５ａの歯面に作用する面圧の増大を抑制することができ、噛合音等の音圧レベルの増大をさらに好適に抑制することができる。
【００５６】
以上詳述したように、この実施形態にかかるギア機構によれば、以下に示すような効果が得られるようになる。
（１）金属製の駆動側ギア１４と樹脂製の従動側ギア１５とが噛合回転している際におけるそれらギア１４，１５の歯１４ａ，１５ａの歯打ち音や噛合音の音圧レベルの増大をより好適に抑制することができる。
【００５７】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように適宜変更することもできる。
・上記実施形態において、駆動側ギア１４を樹脂製とするとともに、従動側ギア１５を金属製とする構成としてもよい。
【００５８】
・上記実施形態において、金属製ギアの各歯（駆動側ギア１４の各歯１４ａ）の歯先部に対し、面取り部１４ｂを、該金属製ギアの回転方向側、すなわち噛み合い始め側の角部にのみ形成する構成としてもよい。
【００５９】
また、樹脂製ギア（従動側ギア１５）に対する金属製ギア（駆動側ギア１４）の歯１４ａの食い込みが生じない場合等には、その金属製ギア（駆動側ギア１４）における各歯の歯先部に面取り部１４ｂを設けない構成としてもよい。
【００６０】
・上記実施形態において、樹脂製ギア（従動側ギア１５）が、例えば樹脂材料のみで形成されていても所望の剛性を確保することができる場合等には、その樹脂製ギア（従動側ギア１５）が補強繊維によって強化されるものでなくてもよい。
【００６１】
・上記実施形態において、駆動側ギア１４と従動側ギア１５との材質は、金属または樹脂には限定されない。要は、駆動側ギア１４と従動側ギア１５とが、互いに異なる材料から形成される構成であればよい。
【００６２】
・上記実施形態において、樹脂製ギアの歯（従動側ギア１５の歯１５ａ）の熱膨張時の変形態様によっては、金属製ギア（駆動側ギア１４）を、樹脂製ギア（従動側ギア１５）の温度変化による圧力角および捩れ角のどちらか一方のみの変化分を加味して形成する構成としてもよい。
【００６３】
また、金属製ギア（駆動側ギア１４）を、樹脂製ギア（従動側ギア１５）の温度変化による圧力角および捩れ角以外の歯形諸元、例えば歯の高さ等も加味して形成する構成としてもよい。
【００６４】
また、金属製ギア（駆動側ギア１４）を、樹脂製ギア（従動側ギア１５）における圧力角および捩れ角に関わるその他の変化量、例えば図２（ａ）にて示した変位量ａや図２（ｂ）にて示した変位量ｂ等の変化分を加味して形成する構成としてもよい。
【００６５】
・上記実施形態では、金属製ギアの歯（駆動側ギア１４の歯１４ａ）における圧力角と捩れ角とを、樹脂製ギアの歯（従動側ギア１５の歯１５ａ）における圧力角と捩れ角との温度変化による変化分を加味して設定することとしたが、金属製ギア（駆動側ギア１４）をこのように形成することには限定されない。金属製ギアと樹脂製ギアとの双方の歯形諸元を、それらギア自身の歯における歯形諸元の温度変化による変化分を加味して設定する構成としてもよい。
【００６６】
・上記実施形態において、駆動側ギア１４と従動側ギア１５とをともにはすば歯車とする構成としたが、これらギア１４，１５をともに、例えばやまば歯車や平歯車等とする構成としてもよい。また、これらギア１４，１５のどちらか一方をはすばラックやラックギアや内歯車やウォームギア等とする構成としてもよい。
【００６７】
また、駆動軸１２と従動軸１３とが交差するように設けられた状態で駆動側ギア１４と従動側ギア１５とが噛合するギア機構とする構成としてもよい。この場合、駆動側ギア１４と従動側ギア１５として、例えばかさ歯車や曲がりかさ歯車等を用いる構成としてもよい。
【００６８】
・上記実施形態において、駆動側ギア１４に対して複数の従動側ギア１５が噛合されるギア機構とする構成としてもよい。
・上記実施形態では、内燃機関の動力伝達系１１のギア機構の例を示したが、本発明は、内燃機関の動力伝達系１１に用いられるギア機構には限定されない。要は、駆動側ギアと従動側ギアとが互いに異なる材料にて形成されたギア機構であれば本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が適用されたギア機構の模式図。
【図２】同実施形態の樹脂製の従動側ギアが熱膨張した際の変化態様を説明するための説明図。
【図３】従動側ギア自身の温度に対する歯の変位量ａ，ｂを示すグラフ。
【図４】駆動側ギアと従動側ギアとの噛合部を拡大して示す部分断面図。
【図５】駆動側ギアと従動側ギアとの噛合状態を示す部分断面図。
【図６】駆動側ギアの歯を拡大して示す部分断面図。
【図７】駆動側ギアと従動側ギアとの噛合部を拡大して示す部分断面図。
【符号の説明】
１１…動力伝達系、１２…駆動軸、１３…従動軸、１４…金属製の駆動側ギア、１４ａ…歯、１４ｂ…面取り部、１５…樹脂製の従動側ギア、１５ａ…歯、１５ｂ…側面。

Claims

駆動側ギアに対して異なる材料にて形成される１つまたは２つ以上の従動側ギアが噛合されたギア機構であって、
前記駆動側ギアと前記従動側ギアとは、所定の高温状態へと昇温されたときにそれらギアの歯形諸元が略一致するように、常温状態から前記所定の高温状態への温度変化による歯形諸元の変化分を加味して前記駆動側ギア及び前記従動側ギアの少なくとも一方の歯形諸元が設定されてなる
ことを特徴とするギア機構。
前記駆動側ギア及び前記従動側ギアの一方が、他方のギアの前記温度変化による歯形諸元の変化分が加味されるように前記一方のギアの歯形諸元が設定されてなる
請求項１に記載のギア機構。
前記設定される前記駆動側ギア及び前記従動側ギアの少なくとも一方の歯形諸元として、圧力角または捩れ角の少なくとも一方を含む
請求項１または２に記載のギア機構。
前記一方のギアが金属製のギアからなり、前記他方のギアが樹脂製のギアからなる
請求項２または３に記載のギア機構。
前記樹脂製のギアは、補強繊維により強化されてなり、同樹脂製のギアと前記金属製のギアとは、前記所定の高温状態へと昇温されたときにそれらギアの歯形諸元が略一致するように前記金属製のギアの歯形諸元が設定されてなる
請求項４に記載のギア機構。
前記金属製のギアは、その各歯の歯先部に面取りが施されてなる
請求項４または５に記載のギア機構。
前記駆動側ギアおよび前記従動側ギアは、内燃機関の動力伝達系に用いられるものである
請求項１〜６のいずれかに記載のギア機構。