JP5284065B2 - シザースギヤ - Google Patents

Description

本発明は原動機の回転変動に起因した打音低減を図るためのシザースギヤに関するものである。

噛合した一対のギヤが滑らかに無理なく回転するためには、その歯面間にバックラッシと呼ばれる遊びを持たせる必要があるが、車両用エンジン等の原動機から駆動対象へ動力を伝達するギヤトレーンでは、互いに噛合しているギヤの歯面が原動機の回転変動により突き合って打音を発することがあるため、一段ギヤ機構の一方のギヤにシザースを用い、打音低減を図ることが一般的に実施されている（例えば、特許文献１参照）。

図４は従来におけるシザースギヤの一例を示すもので、この種のシザースギヤ１は、噛合相手側ギヤに噛合するメインギヤ２と、該メインギヤ２と同歯数で且つ噛合相手側ギヤに噛合する一方のサブギヤ３とを備え、これらメインギヤ２及びサブギヤ３を同軸に重ね合わせて配置し且つその相互間に周方向への付勢力（捩じり力）を付与するためのトーションスプリング４を介装した構成を採っている。

即ち、図５に示す通り、メインギヤ２とサブギヤ３との間にＣ字状のトーションスプリング４を同心状に介装すると共に、該トーションスプリング４の一端をノックピン５（第一のノックピン）を介しメインギヤ２側に固定し且つ他端をノックピン６（第二のノックピン）を介しサブギヤ３側に固定するようにしてある。

そして、サブギヤ３をメインギヤ２に対しトーションスプリング４のＣ字を開く方向に相対的に回転させて付勢力を生じさせた状態で噛合相手側ギヤのギヤ歯をメインギヤ２及びサブギヤ３のギヤ歯２ｘ，３ｘ間に挿し入れて噛み合わせると、メインギヤ２の歯面とサブギヤ３の歯面とが噛合相手側ギヤの歯面を挟む状態となり、見掛け上、バックラッシがなくなって、原動機の回転変動に起因した打音低減が図られることになる。

ただし、このようなシザースギヤ１においては、その組み付け前のフリー状態において、図５中に二点鎖線で示すフリー位置ａまでサブギヤ３が相対的に回転し、図６に示す如く、メインギヤ２とサブギヤ３の歯筋が大きくずれた状態となって、噛合相手側ギヤへの組み付けができないため、図７に示す如く、メインギヤ２に対するサブギヤ３の相対的な回転位置を、トーションスプリング４による所定の付勢力が得られ且つ相互の歯筋が揃うセット位置ｂに合わせて固定ボルト７によりサブギヤ３をメインギヤ２側に仮固定し、噛合相手側ギヤへの組み付けが完了した後に固定ボルト７を取り外すという面倒な作業が必要となった。

即ち、実際の現場作業では、手前に構造物が邪魔をしているような複雑に入り組んだ場所にシザースギヤ１を取り付けなければならなかったり、ギヤカバーの装着後に取り付けを行わなければならなかったりするため、シザースギヤ１の取り付け後に手前の構造物を避けながら固定ボルト７を取り外したり、ギヤカバーに開けた窓を通して固定ボルト７を取り外したりする作業に多大な手間を要していた。

そこで、本発明者は、図８及び図９に示す如く、メインギヤ２に対するサブギヤ３の相対的な回転位置を前記セット位置ｂ（図２参照）に固定し得るようメインギヤ２側にノックピン６が嵌まり込む固定穴８を設けると共に、該固定穴８に噛合相手側ギヤとのバックラッシより僅かに大きなずれ量分だけサブギヤ３のセット位置ｂから付勢方向に向けた回転を許容し得るようガタ９を付した構造を創案するに到った。

尚、サブギヤ３側に備えられたノックピン６は、前記メインギヤ２側に新たに設けられた固定穴８に嵌まり込ませる必要があるため、トーションスプリング４の配置位置を超えてメインギヤ２側へ張り出し得るよう従来より長さ寸法を長く設定したものに変更してある。

而して、このような構造を採用すれば、メインギヤ２に対するサブギヤ３の相対的な回転位置が、トーションスプリング４による所定の付勢力が得られ且つ相互の歯筋が揃うセット位置ｂから前記固定穴８のガタ９分だけ前記トーションスプリング４の付勢方向にずれた図１０に示す如き位置に決まるので、シザースギヤ１を組み付ける際に、メインギヤ２とサブギヤ３の何れか一方を先に噛合相手側ギヤに噛み合わせた後に他方を僅かに回転させるだけで相互の歯筋が揃い、シザースギヤ１の噛合相手側ギヤへの組み付けが可能となる。

尚、固定穴８のガタ９には、噛合相手側ギヤとのバックラッシより僅かに大きなずれ量分が確保されているため、メインギヤ２の歯面とサブギヤ３の歯面とが噛合相手側ギヤの歯面を確実に挟む状態となってバックラッシが打ち消され、原動機の回転変動に起因した打音低減が従前通りに図られる。
特開２００７−７１３６６号公報

しかしながら、上記提案の構造においては、噛合相手側ギヤへの組み付け時に、メインギヤ２とサブギヤ３の相互の歯筋が揃うセット位置ｂから前記固定穴８のガタ９分だけ前記トーションスプリング４の付勢方向にずれた状態となるため、僅かながら手動でトーションスプリング４の付勢力に抗しサブギヤ３を回転させて歯筋を揃える操作が必要となるが、このような僅かな手動操作さえも不要として更なる組み付け性の向上を図ることが望まれている。

本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、メインギヤとサブギヤとの歯筋を揃えるための手動操作を行わなくても、噛合相手側ギヤのギヤ歯をメインギヤ及びサブギヤのギヤ歯間に挿し入れるだけで簡便に組み付けを行い得る新規なシザースギヤを提供することを目的としている。

本発明は、メインギヤに対しサブギヤが所定の回転方向に付勢され且つ相互の歯筋が揃うセット位置から噛合相手側ギヤとのバックラッシより僅かに大きなずれ量分だけ付勢方向に回転した位置でサブギヤの可動範囲が制限されるようにしたシザースギヤであって、噛合相手側ギヤのギヤ歯をメインギヤ及びサブギヤのギヤ歯間に挿し入れて噛み合わせる際の挿入方向から見て、メインギヤ及びサブギヤのうちの先行する一方に対し後に続く他方が張り出して段差を形成してしまう部位を面取りし、その面取り箇所に前記噛合相手側ギヤのギヤ歯を前記メインギヤ及びサブギヤのうちの先行する一方のギヤ歯間から後に続く他方のギヤ歯間へ案内するガイド面を形成し、該ガイド面が噛合相手側ギヤの挿入方向に向かうに従い反付勢方向へ斜めに張り出して前記メインギヤ及びサブギヤのうちの先行する一方のギヤ歯の一側面と該ギヤ歯の一側面から反付勢方向に張り出した他方のギヤ歯の一側面との間を段差なく連続させるようにしてあることを特徴とするものである。

而して、このようにすれば、噛合相手側ギヤのギヤ歯をメインギヤ及びサブギヤのギヤ歯間に挿し入れるだけで、噛合相手側ギヤのギヤ歯がガイド面によりメインギヤ及びサブギヤのうちの先行する一方のギヤ歯間から後に続く他方のギヤ歯間へと円滑に案内され、先行する一方のギヤ歯を反付勢方向に押し戻しつつ、後に続く他方のギヤ歯間へと噛合相手側ギヤのギヤ歯が進入していくことになり、該噛合相手側ギヤのギヤ歯がメインギヤ及びサブギヤの両方に入り込んだ時点では、両者のずれ量がバックラッシ相当分に戻された状態となり、メインギヤの歯面とサブギヤの歯面とが噛合相手側ギヤの歯面を挟む状態となってバックラッシが打ち消される。

また、メインギヤに対するサブギヤの可動範囲を制限する具体的な機構としては、例えば、メインギヤとサブギヤとの間にＣ字状のトーションスプリングを同心状に介装し、該トーションスプリングの一端を第一のノックピンを介しメインギヤ側に固定し且つ他端を第二のノックピンを介しサブギヤ側に固定すると共に、メインギヤに対するサブギヤの相対的な回転位置をトーションスプリングによる所定の付勢力が得られ且つ相互の歯筋が揃うセット位置に固定し得るようメインギヤ側に第二のノックピンが嵌まり込む固定穴を設け、該固定穴に噛合相手側ギヤとのバックラッシより僅かに大きなずれ量分だけサブギヤのセット位置から付勢方向に向けた回転を許容し得るようガタを付しておくことが好ましい。

而して、このように構成した場合に、メインギヤに対しサブギヤをトーションスプリングの付勢力が発生する方向に相対的に回転させ、サブギヤ側に備えられている第二のノックピンをメインギヤ側の固定穴に嵌め込むと、メインギヤに対するサブギヤの相対的な回転位置が、トーションスプリングによる所定の付勢力が得られ且つ相互の歯筋が揃うセット位置から前記固定穴のガタ分だけ前記トーションスプリングの付勢方向にずれた位置に決まり、メインギヤに対するサブギヤの可動範囲が前記ガタ付きの固定穴により制限されることになる。

本発明のシザースギヤによれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、メインギヤとサブギヤとの歯筋を揃えるための手動操作を行わなくても、噛合相手側ギヤのギヤ歯をメインギヤ及びサブギヤのギヤ歯間に挿し入れるだけで簡便に組み付けを行うことができ、シザースギヤの組み付け性を従来よりも大幅に向上することができる。

（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、メインギヤに固定穴を新たに穿設するだけで第二のノックピンにサブギヤをセット位置付近に固定する機能を持たせることができ、構造の複雑化（部品点数の増加）を招くことなくメインギヤに対するサブギヤの可動範囲を制限することができる。

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１及び図２は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図４〜図７と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

図１に示す如く、ここに図示している本形態例のシザースギヤ１０においては、先に図８〜図１０で説明したシザースギヤ１の場合と略同様に、メインギヤ２に対しサブギヤ３が所定の回転方向に付勢され且つ相互の歯筋が揃うセット位置から噛合相手側ギヤとのバックラッシより僅かに大きなずれ量分だけ付勢方向に回転した位置でサブギヤ３の可動範囲が制限されるようになっている。

より具体的には、先の図８及び図９に示されていた通り（図１に記載のない構成要件について図８及び図９を参照）、メインギヤ２とサブギヤ３との間にＣ字状のトーションスプリング４を同心状に介装し、該トーションスプリング４の一端をノックピン５を介しメインギヤ２側に固定し且つ他端をノックピン６を介しサブギヤ３側に固定すると共に、メインギヤ２に対するサブギヤ３の相対的な回転位置をトーションスプリング４による所定の付勢力が得られ且つ相互の歯筋が揃うセット位置に固定し得るようメインギヤ２側にノックピン６が嵌まり込む固定穴８を設け、該固定穴８に噛合相手側ギヤとのバックラッシより僅かに大きなずれ量分だけサブギヤ３のセット位置から付勢方向に向けた回転を許容し得るようガタ９を付してあり、このガタ９付きの固定穴８によりメインギヤ２に対するサブギヤ３の可動範囲が制限される構造としてある。

そして、斯かる構造を備えた図１のシザースギヤ１０にあっては、噛合相手側ギヤのギヤ歯ｙ（図２参照）をメインギヤ２及びサブギヤ３のギヤ歯２ｘ間及びギヤ歯３ｘ間に挿し入れて噛み合わせる際における挿入方向（矢印Ａで示す方向）から見て、先行するサブギヤ３に対し後に続くメインギヤ２が張り出して段差を形成してしまう部位を面取りし、その面取り箇所に前記噛合相手側ギヤのギヤ歯ｙ（図２参照）を前記サブギヤ３のギヤ歯３ｘ間からメインギヤ２のギヤ歯２ｘ間へ案内するガイド面１１を形成している。

即ち、このガイド面１１は、噛合相手側ギヤの挿入方向（矢印Ａで示す方向）に向かうに従い反付勢方向（図２中の右方向）へ斜めに張り出すようになっており、先行するサブギヤ３のギヤ歯３ｘの一側面（図１中の右側面）と、該ギヤ歯３ｘの一側面から反付勢方向（図２中の右方向）に張り出したメインギヤ２のギヤ歯２ｘの一側面（図１中の右側面）との間を段差なく連続させるようにしてある。

而して、メインギヤ２に対しサブギヤ３をトーションスプリング４の付勢力が発生する方向に相対的に回転させ、サブギヤ３側に備えられているノックピン６をメインギヤ２側の固定穴８に嵌め込むと、メインギヤ２に対するサブギヤ３の相対的な回転位置が、トーションスプリング４による所定の付勢力が得られ且つ相互の歯筋が揃うセット位置（図５参照）から前記固定穴８のガタ９分だけ前記トーションスプリング４の付勢方向にずれた図１に示す如き位置に決まる。

そして、図２に模式的に示す如く、メインギヤ２及びサブギヤ３のギヤ歯２ｘ間及びギヤ歯３ｘ間に噛合相手側ギヤのギヤ歯ｙを矢印Ａの方向から挿し入れると、噛合相手側ギヤのギヤ歯ｙがガイド面１１によりサブギヤ３のギヤ歯３ｘ間からメインギヤ２のギヤ歯２ｘ間へと円滑に案内され、サブギヤ３のギヤ歯３ｘを反付勢方向（図２中の右方向）に押し戻しつつ、メインギヤ２のギヤ歯２ｘ間へと噛合相手側ギヤのギヤ歯ｙが進入していくことになり、該噛合相手側ギヤのギヤ歯ｙがメインギヤ２及びサブギヤ３の両方に入り込んだ時点では、両者のずれ量がバックラッシ相当分に戻された状態となり、メインギヤ２の歯面とサブギヤ３の歯面とが噛合相手側ギヤの歯面を挟む状態となってバックラッシが打ち消される。

従って、上記形態例によれば、メインギヤ２とサブギヤ３との歯筋を揃えるための手動操作を行わなくても、噛合相手側ギヤのギヤ歯ｙをメインギヤ２及びサブギヤ３のギヤ歯２ｘ，３ｘ間に挿し入れるだけで簡便に組み付けを行うことができ、シザースギヤ１０の組み付け性を従来よりも大幅に向上することができる。

更に、特に本形態例においては、メインギヤ２に固定穴８を新たに穿設するだけでノックピン６にサブギヤ３をセット位置付近に固定する機能を持たせることができるので、構造の複雑化（部品点数の増加）を招くことなくメインギヤ２に対するサブギヤ３の可動範囲を制限することができる。

また、以上はサブギヤ３側から噛合相手側ギヤのギヤ歯ｙ（図２参照）を矢印Ａの方向に挿し入れる場合で例示しているが、図３に示す如く、これとは逆に、メインギヤ２側から噛合相手側ギヤのギヤ歯ｙ（図２参照）を矢印Ｂの方向に挿し入れる場合には、その挿入方向（矢印Ｂで示す方向）から見て、先行するメインギヤ２に対し後に続くサブギヤ３が張り出して段差を形成してしまう部位を面取りし、その面取り箇所に前記噛合相手側ギヤのギヤ歯ｙ（図２参照）を前記メインギヤ２のギヤ歯２ｘ間からサブギヤ３のギヤ歯３ｘ間へ案内するガイド面１２を図１と同じように形成すれば良い。

尚、本発明のシザースギヤは、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、メインギヤに対するサブギヤの可動範囲を制限する機構については、必ずしも図示例に限定されるものではなく、フリー状態で噛合相手側ギヤとのバックラッシより僅かに大きなずれ量分だけサブギヤのセット位置から付勢方向に回転した位置で更なる回動が阻止されるようにした機構であれば、どのような方式を採用したものであっても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明を実施する形態の一例を斜め上方から見た斜視図である。 ガイド面により案内される噛合相手側ギヤの動きを説明する模式図である。 本発明の別の形態例を斜め上方から見た斜視図である。 従来のシザースギヤの一例を示す断面図である。 図４をＶ−Ｖ方向から見た矢視図である。 図４のシザースギヤの要部を斜め上方から見た斜視図である。 固定ボルトによる仮固定の状態を示す斜視図である。 サブギヤの可動範囲を制限する機構の一例を示す断面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ方向から見た矢視図である。 図８のシザースギヤの要部を斜め上方から見た斜視図である。

符号の説明

２ メインギヤ
２ｘ ギヤ歯
３ サブギヤ
３ｘ ギヤ歯
４ トーションスプリング
５ ノックピン（第一のノックピン）
６ ノックピン（第二のノックピン）
８ 固定穴
９ ガタ
１０ シザースギヤ
１１ ガイド面
１２ ガイド面
ｙ 噛合相手側ギヤのギヤ歯

Claims (2)

1. メインギヤに対しサブギヤが所定の回転方向に付勢され且つ相互の歯筋が揃うセット位置から噛合相手側ギヤとのバックラッシより僅かに大きなずれ量分だけ付勢方向に回転した位置でサブギヤの可動範囲が制限されるようにしたシザースギヤであって、噛合相手側ギヤのギヤ歯をメインギヤ及びサブギヤのギヤ歯間に挿し入れて噛み合わせる際の挿入方向から見て、メインギヤ及びサブギヤのうちの先行する一方に対し後に続く他方が張り出して段差を形成してしまう部位を面取りし、その面取り箇所に前記噛合相手側ギヤのギヤ歯を前記メインギヤ及びサブギヤのうちの先行する一方のギヤ歯間から後に続く他方のギヤ歯間へ案内するガイド面を形成し、該ガイド面が噛合相手側ギヤの挿入方向に向かうに従い反付勢方向へ斜めに張り出して前記メインギヤ及びサブギヤのうちの先行する一方のギヤ歯の一側面と該ギヤ歯の一側面から反付勢方向に張り出した他方のギヤ歯の一側面との間を段差なく連続させるようにしてあることを特徴とするシザースギヤ。
2. メインギヤとサブギヤとの間にＣ字状のトーションスプリングを同心状に介装し、該トーションスプリングの一端を第一のノックピンを介しメインギヤ側に固定し且つ他端を第二のノックピンを介しサブギヤ側に固定すると共に、メインギヤに対するサブギヤの相対的な回転位置をトーションスプリングによる所定の付勢力が得られ且つ相互の歯筋が揃うセット位置に固定し得るようメインギヤ側に第二のノックピンが嵌まり込む固定穴を設け、該固定穴に噛合相手側ギヤとのバックラッシより僅かに大きなずれ量分だけサブギヤのセット位置から付勢方向に向けた回転を許容し得るようガタを付したことを特徴とする請求項１に記載のシザースギヤ。

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