JP6146243B2

JP6146243B2 - ギア装置

Info

Publication number: JP6146243B2
Application number: JP2013202280A
Authority: JP
Inventors: 真矢山口; 祐貴岡部
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: JP2015068394A

Description

本発明は、回転軸芯の周りで螺旋状に形成された歯部を有し、正逆に回転自在に支持されたピニオンと、前記ピニオンと噛み合う複数の歯部を有し、一定角度範囲内で往復回転自在に支持されたフェースギアとを備えているギア装置に関する。

上記ギア装置は、例えば自動車用エンジンのＡＭＴ（オートマチック・マニュアル・トランスミッション）に装備され、ピニオンとの噛み合いにより一定角度範囲内で往復回転自在に支持されたフェースギアにクラッチ操作部材を連係させて、フェースギアの往復回転に伴うクラッチ操作部材の押し引き動作で、クラッチを入り切りできるように構成してある。

上記ギア装置では、ピニオンとフェースギアとの噛み合い領域に供給された潤滑用のグリスが、ピニオンの正回転または逆回転に伴って、フェースギアが有する複数の歯部の配列方向の端部、つまり、噛み合い領域から離れた位置に向けて押し出され易い。

フェースギアが有する複数の歯部の配列方向の端部に押し出されたグリスは、ピニオンとフェースギアとの噛み合い領域における潤滑に寄与しないので、噛み合い領域に残存するグリスの消耗に伴って円滑な噛み合いを維持できなくなる。

特許文献１には、水平方向に沿う回転軸芯の周りで正逆に回転自在に支持されたピニオンと、上下方向に沿う回転軸芯の周りで回転自在に支持されたウオームホイールとを備えているギア装置が開示されている。

このギア装置は、ピニオンの歯部の長手方向端部へのグリスの移動を抑制すると共に、ピニオンの歯部の長手方向端部に押し出されたグリスをグリス保持板で受け止めてウオームホイールとの噛み合い領域に掻き寄せるグリス戻し機構を備えている。

グリス戻し機構が有するグリス保持板は、ウオームホイールの下面側に固定され、外周部を上向きに折り曲げてある折曲部を環状に有する円形の保持板本体と、保持板本体の外周側にピニオンの歯部に噛み合うように突設された多数の噛合部と、保持板本体の折曲部とウオームホイールの歯底との間に配置されるグリス溜部とを有している。

したがって、正逆に回転自在に支持されたピニオンとの噛み合いにより一定角度範囲内で往復回転自在に支持されたフェースギアを備えているギア装置において、特許文献１に開示されているようなグリス保持板を有するグリス戻し機構を設けて、ピニオンとフェースギアとのグリスによる円滑な噛み合いを維持できるように構成することが考えられる。

特開２００９−２４８７２４号公報

しかしながら、このようなグリス戻し機構を設ける場合は、ピニオンを水平方向に沿う回転軸芯の周りで正逆に回転自在に支持し、フェースギアを歯部が上方に位置する姿勢で上下方向に沿う回転軸芯の周りで回転自在に支持し、そのフェースギアの下面側に固定した保持板本体に、ピニオンの歯部に噛み合う多数の噛合部やグリス溜部を設ける必要がある。

このため、ピニオンやフェースギアの姿勢が制約を受けると共に、構造が複雑化するおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、ピニオンやフェースギアの姿勢に制約を受け難く、ピニオンとフェースギアとのグリスによる円滑な噛み合いを簡単な構造で維持できるギア装置を提供することを目的とする。

本発明によるギア装置の特徴構成は、回転軸芯の周りで螺旋状に形成された少なくとも二条の歯部を有し、正逆に回転自在に支持されたピニオンと、前記ピニオンと噛み合う複数の歯部を有し、一定角度範囲内で往復回転自在に支持されたフェースギアと、前記複数の歯部の配列方向の少なくとも一端側に当該複数の歯部よりも高い高さで形成された壁面と、を備えている点にある。

本構成のギア装置は、正逆に回転自在に支持されたピニオンが回転軸芯の周りで螺旋状に形成された少なくとも二条の歯部を有するので、ピニオンとフェースギアとの噛み合い領域における滑りが少なく、ピニオンからフェースギアへの動力の伝達効率が高い。

また、歯部がその回転軸芯の方向に向けて突設されているフェースギアにピニオンが噛み合うので、歯部がその回転軸芯に直交する方向に向けて突設されているウオームホイールに噛み合う場合に比べて、ピニオンとフェースギアとの噛み合い領域に供給されたグリスがフェースギアの回転に伴う遠心力で飛散するおそれが少なく、ピニオンとフェースギアとの噛み合い領域にグリスを長期に亘って保持し易い。

一方、ピニオンとフェースギアとの噛み合い領域に供給されたグリスは、ピニオンの正回転または逆回転に伴って、フェースギアが有する複数の歯部の配列方向の端部に向けて押し出され易い。
本構成のギア装置は、フェースギアが有する複数の歯部の配列方向の少なくとも一端側に当該複数の歯部よりも高い高さで形成された壁面を備えている。

このため、複数の歯部の配列方向の少なくとも一端側から配列方向の端部に向けて押し出されようとするグリスを、その一端側に形成された壁面とフェースギアとが交叉する入隅部分に蓄積することができる。
また、万一、ピニオンの回転数が過大でフェースギアの回転角度がオーバーシュートするおそれが生じても、ピニオンと壁面との接触により、フェースギアの回転角度のオーバーシュートを抑制することができる。

入隅部分に蓄積されたグリスは、フェースギアが一定角度範囲の少なくとも一端側に到達する都度、ピニオンが有する歯部に接触して付着する。
ピニオンが有する歯部に付着したグリスは、フェースギアが一定角度範囲の少なくとも一端側から他端側に向けて回転する際に、フェースギアが有する歯部に転移させて、ピニオンとフェースギアとの円滑な噛み合いを維持できる。
つまり、一定角度範囲内で往復回転されるフェースギアを利用して、入隅部分に蓄積されたグリスをピニオンとフェースギアとの噛み合い領域に供給することができる。

したがって、本構成のギア装置であれば、フェースギアが有する複数の歯部の配列方向の少なくとも一端側に当該複数の歯部よりも高い高さの壁面を形成するという、ピニオンやフェースギアの姿勢に制約を受け難い簡単な構造で、ピニオンとフェースギアとのグリスによる円滑な噛み合いを維持できる。

本発明の他の特徴構成は、前記壁面を、前記ピニオンの回転軸芯と平行に形成してある点にある。

本構成であれば、壁面とフェースギアとが交叉する入隅部分をピニオンの回転軸芯に沿った平行に形成して、入隅部分の全長に亘ってグリスを効率よく蓄積できる。

本発明の他の特徴構成は、前記壁面を、前記ピニオンの回転軸芯よりも高く、かつ、前記ピニオンを越えない高さで備えている点にある。

本構成であれば、壁面を備えたことによるフェースギアの回転軸芯に沿う方向の寸法増大を防止しながら、入隅部分に蓄積可能なグリス量の増大を図ることができる。

本発明の他の特徴構成は、前記フェースギアが有する歯部から当該フェースギアの径方向に沿って移動するグリスを堰き止め可能な堰き止め部材を、前記ピニオンと一体に回転自在に有している点にある。

本構成であれば、フェースギアが有する歯部から当該フェースギアの径方向に沿ったグリスの移動を抑制して、ピニオンとフェースギアとの噛み合い領域にグリスを保持し易い。

本発明の他の特徴構成は、前記壁面と前記フェースギアとが交叉する入隅部分に、グリスを保持可能なグリス保持部材を装着してある点にある。

本構成であれば、入隅部分に蓄積したグリスを保持し易い。また、万一、ピニオンの回転数が過大で、ピニオンが壁面に接触するおそれが生じても、ピニオンをその接触前にグリス保持部材で受け止めて、ピニオンの破損を防止することができる。

ギア装置を示す平面図である。フェースギアに形成した壁面を示す拡大平面図である。フェースギアに形成した壁面を示す拡大斜視図である。フェースギアに形成した壁面を示す断面図である。第２実施形態のギア装置を示す平面図である。第３実施形態のギア装置を示す平面図である。第３実施形態のギア装置を示す断面図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１〜図４は、例えば自動車用エンジンのＡＭＴに装備される本発明によるギア装置を示す。
ギア装置は、図１に示すように、電動モータＭにより第１回転軸芯Ｘの周りで正逆に駆動回転自在に支持されたピニオン１と、ピニオン１との噛み合いにより、第２回転軸芯Ｙの周りで回転自在に支持された円盤状のフェースギア２とを備えている。
第１回転軸芯Ｘは、第２回転軸芯Ｙに直交する方向に沿う回転軸芯であり、第２回転軸芯Ｙに対してオフセットｄを有する。

ピニオン１は、第１回転軸芯Ｘの周りで回転自在に支持されるピニオン軸１ａと、ピニオン軸１ａの外周部に第１回転軸芯Ｘの周りで螺旋状に形成された二条の歯部３とを有している。

フェースギア２は、第２回転軸芯Ｙを中心とする円弧角θが８０°の扇形に形成されたセクタフェースギアで構成され、第２回転軸芯Ｙの周りで回転自在に支持する支軸４が挿通されるボス部２ａと、ピニオン１の歯部３と噛み合う複数の歯部５を形成してあるギア形成部２ｂとを一体に有する。

ギア形成部２ｂは、外周部２ｃが第２回転軸芯Ｙを中心とする円弧状の扇形に形成されている。
フェースギア２が有する複数の歯部５は、ギア形成部２ｂの第２回転軸芯Ｙを中心とする外周部２ｃに沿った一定角度範囲に亘って、第２回転軸芯Ｙに沿う方向に向けて突出する状態で帯状に配列されている。

したがって、フェースギア２は、ピニオン１を電動モータＭで正逆に駆動回転させることにより、第２回転軸芯Ｙの周りの一定角度範囲内で往復回転自在に支持されている。
ピニオン１とフェースギア２は、それらの噛み合い領域に塗布したグリスＧで円滑な噛み合いが維持される。

図２〜図４に示すように、ギア形成部２ｂにおける複数の歯部５の配列方向の一端側と他端側との夫々に壁部７を一体に設けてある。この壁部７の歯部５の側に対向する部分に、複数の歯部５よりも高い高さＨで形成された壁面６をピニオン１の歯部３が壁面６に接触している状態において第１回転軸芯Ｘおよび第２回転軸芯Ｙと平行に備えている。
壁面６は、図４に示すように、第１回転軸芯Ｘの位置よりも高く、かつ、ピニオン１の歯部３の最大外径を越えない高さＨを備えている。

したがって、壁面６とフェースギア２とが交叉する入隅部分８に、フェースギア２の往復回転に伴って複数の歯部５の配列方向の一端側および他端側から配列方向の端部に向けて押し出されようとするグリスＧを蓄積することができる。

オームギア１の歯部３は、フェースギア２が一定角度範囲の一端側又は他端側に到達するまで回転したときに対応する壁面６に最も近接する。
したがって、フェースギア２の回転が一定角度範囲の一端側又は他端側に到達する都度、入隅部分８に蓄積されたグリスＧが、ピニオン１の歯部３に接触して付着する。

このため、フェースギア２が一定角度範囲の一端側から他端側に向けて回転する際、および、一定角度範囲の他端側から一端側に向けて回転する際に、ピニオン１の歯部３に付着したグリスＧをフェースギア２の歯部５との噛み合い領域に転移させて、ピニオン１とフェースギア２との円滑な噛み合いを維持できる。

〔第２実施形態〕
図５は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態のギア装置は、フェースギア２の歯部５からフェースギア２の径方向に移動するグリスＧを堰き止め可能な堰き止め部材９を、ピニオン１の歯部３を挟む位置の夫々に当該ピニオン１と一体に回転自在に有している。

堰き止め部材９は、第１回転軸芯Ｘの方向視で円板状に形成してピニオン軸１ａに同芯状に固定され、ピニオン１の回転にかかわらず、フェースギア２の歯部５と干渉（接触）しないように、外周側ほどフェースギア２の歯部５の側から離間する湾曲面形状に形成されている。

したがって、フェースギア２の回転に伴う遠心力やグリスＧの自重による、フェースギア２の歯部５からのグリスＧの移動を抑制して、ピニオン１とフェースギア２との噛み合い領域にグリスＧを保持し易い。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第３実施形態〕
図６，図７は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態のギア装置は、壁面６とフェースギア２とが交差する入隅部分８に、フェースギア２の往復回転に伴って蓄積されるグリスＧを保持可能な、例えば軟質の連続気泡発泡樹脂などの多孔質弾性材やフェルトなどの不織布から形成されたグリス保持部材１０を装着してある。このため、グリスＧの保持効果を高めることができる。

また、グリス保持部材１０は壁面６の全面に亘って装着してあるので、万一、ピニオン１の歯部３が壁面６に接触するおそれが生じても、その歯部３を接触前にグリス保持部材１０で弾性的に受け止めて、歯部３の破損を防止することができる。
その他の構成は第１又は第２実施形態と同様である。

〔その他の実施形態〕
１．本発明によるギア装置は、ピニオンの回転軸芯がフェースギアの回転軸芯に対してオフセットを有しないものであってもよい。
２．本発明は、正逆に回転自在に支持されたピニオンと、ピニオンとの噛み合いにより一定角度範囲内で往復回転自在に支持されたフェースギアとを備えているギア装置に利用可能である。

１ピニオン
２フェースギア
３ピニオンの歯部
５フェースギアの歯部
６壁面
８入隅部分
９堰き止め部材
１０グリス保持部材
Ｇグリス
Ｈ高さ
Ｘピニオンの回転軸芯

Claims

回転軸芯の周りで螺旋状に形成された少なくとも二条の歯部を有し、正逆に回転自在に支持されたピニオンと、
前記ピニオンと噛み合う複数の歯部を有し、一定角度範囲内で往復回転自在に支持されたフェースギアと、
前記複数の歯部の配列方向の少なくとも一端側に当該複数の歯部よりも高い高さで形成された壁面と、
を備えているギア装置。
前記壁面を、前記ピニオンの回転軸芯と平行に形成してある請求項１記載のギア装置。
前記壁面を、前記ピニオンの回転軸芯よりも高く、かつ、前記ピニオンを越えない高さで備えている請求項１又は２記載のギア装置。
前記フェースギアが有する歯部から当該フェースギアの径方向に沿って移動するグリスを堰き止め可能な堰き止め部材を、前記ピニオンと一体に回転自在に有している請求項１〜３のいずれか１項記載のギア装置。
前記壁面と前記フェースギアとが交叉する入隅部分に、グリスを保持可能なグリス保持部材を装着してある請求項１〜４のいずれか１項記載のギア装置。