JP7122356B2 - ギアの製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、ギアの製造方法に関する。

互いに同軸且つ異径に形成された少なくとも２個の歯車が単一のシャフトに設けられたギアが用いられる。例えば特許文献１に開示される装置では、駆動源から出力された軸回転を変速する変速機において、遊星歯車のピニオンギアとして上述したようなギアが複数個用いられている。

特開２０１８－１００７１７号公報

上述したようなギアを製造する場合、例えば、別体として準備した大径の歯車と小径の歯車とを互いに係合することが考えられる。その場合、歯車の加工精度を荒加工の程度に留めた大径の歯車を小径の歯車と係合し、係合した後で歯車の歯面を高精度に仕上げる方法が考えられる。しかし、この方法では、互いに位相が揃っていない状態で、大径の歯車と小径の歯車とが係合されてしまう場合がある。その場合、大径の歯車と小径の歯車との間には許容することができない程度の位相のずれが生じ、高精度にギアを仕上げ加工することが困難となるおそれがある。

あるいは、別体として準備した大径の歯車と小径の歯車とを互いに係合する場合、大径の歯車と小径の歯車とを位置合わせするためのカラーを配置することも考えられる。しかし、この方法では、大径の歯車と小径の歯車との位置関係によっては、加工時に刃具等がカラーに接触してしまうおそれがある。

そこで、本開示に係るギアの製造方法は、複数の歯車が設けられたギアを高精度に製造することを目的とする。

本開示の一態様に係るギアの製造方法は、小径歯車部（３２ａ）、及び、小径歯車部（３２ａ）と同軸に形成されたシャフト部（３２ｂ）を有する小径ギア（３２Ｓ）と、小径歯車部（３２ａ）と同軸且つ小径歯車部（３２ａ）よりも大径に形成された大径歯車部（３２ｃ）を有する大径ギア（３２Ｌ）と、を備え、大径ギア（３２Ｌ）は、小径ギア（３２Ｓ）に形成された第１係合部（３２ｆ）と当該大径ギア（３２Ｌ）に形成された第２係合部（３２ｇ）とが互いに係合されることによって小径ギア（３２Ｓ）に固定されるギアの製造方法であって、小径ギア（３２Ｓ）の粗材である小径ギア粗材（３２Ｓｍ）に位置決め部（３２ｂａ）を形成する位置決め部形成工程と、位置決め部（３２ｂａ）を周方向における基準として、小径ギア粗材（３２Ｓｍ）に小径歯車部（３２ａ）を形成する小径歯車部形成工程と、位置決め部（３２ｂａ）を周方向における基準として、小径ギア粗材（３２Ｓｍ）に第１係合部（３２ｆ）を形成する第１係合部形成工程と、大径ギア（３２Ｌ）の粗材である大径ギア粗材（３２Ｌｍ）に、第１係合部（３２ｆ）と係合することにより当該大径ギア粗材（３２Ｌｍ）を小径ギア粗材（３２Ｓｍ）に対して周方向に相対回転不能とさせる第２係合部（３２ｇ）を形成する第２係合部形成工程と、第２係合部（３２ｇ）を周方向における基準として、大径ギア粗材（３２Ｌｍ）に大径歯車部（３２ｃ）の荒加工を実施する大径歯車部荒加工工程と、大径歯車部（３２ｃ）の荒加工が実施された大径ギア粗材（３２Ｌｍ）の第２係合部（３２ｇ）と小径ギア粗材（３２Ｓｍ）の第１係合部（３２ｆ）とを互いに係合させて係合体（３２Ｋ）を形成する係合工程と、係合体（３２Ｋ）において、小径歯車部（３２ａ）を周方向における基準として、大径歯車部（３２ｃ）の仕上げ加工を実施する大径歯車部仕上げ加工工程と、を含んでいる。

このギアの製造方法によれば、小径ギア粗材（３２Ｓｍ）に形成された位置決め部（３２ｂａ）を周方向における基準として小径歯車部（３２ａ）及び第１係合部（３２ｆ）が形成される。また、大径ギア粗材（３２Ｌｍ）に形成された第２係合部（３２ｇ）を周方向における基準として大径歯車部（３２ｃ）の荒加工が実施される。このため、第１係合部（３２ｆ）と第２係合部（３２ｇ）とが互いに係合されると、小径ギア粗材（３２Ｓｍ）に形成された小径歯車部（３２ａ）、及び、大径ギア粗材（３２Ｌｍ）に荒加工された大径歯車部（３２ｃ）の両方において、位置決め部（３２ｂａ）を周方向における共通の基準として位相が決定されることとなる。そして、このように位相のずれが抑制された状態から、小径歯車部（３２ａ）を周方向における基準として大径歯車部（３２ｃ）の仕上げ加工が実施されるため、高精度にギアを仕上げ加工することが可能となる。よって、このギアの製造方法によれば、複数の歯車が設けられたギアを高精度に製造することができる。

本開示の一態様に係るギアの製造方法は、係合工程において、小径歯車部（３２ａ）と大径歯車部（３２ｃ）との位相が互いに揃うように、第１係合部（３２ｆ）と第２係合部（３２ｇ）とが係合されてもよい。これによれば、このギアの製造方法は、上述した作用及び効果を好適に奏することができる。

本開示の一態様に係るギアの製造方法では、大径歯車部仕上げ加工工程よりも後に、シャフト部（３２ｂ）における大径ギア（３２Ｌ）と位置決め部（３２ｂａ）との間の位置に軸受（３２ｄ）を外嵌する軸受外嵌工程と、シャフト部（３２ｂ）に対して位置決め部（３２ｂａ）側から螺合部材（３２ｈ）を螺合し、シャフト部（３２ｂ）に外嵌された軸受（３２ｄ）を位置決め部（３２ｂａ）側から保持することで軸受（３２ｄ）の軸方向の移動を規制する螺合工程と、回り止め部材（３２ｉ）を位置決め部（３２ｂａ）に係合させることで回り止め部材（３２ｉ）を小径ギア（３２Ｓ）に対して周方向に相対回転不能とするとともに、回り止め部材（３２ｉ）を螺合部材（３２ｈ）に係合させることにより回り止め部材（３２ｉ）を螺合部材（３２ｈ）に対して周方向に相対回転不能とする回り止め工程と、を備えていてもよい。これによれば、シャフト部（３２ｂ）に軸受を外嵌する場合に、軸受（３２ｄ）を保持するための螺合部材（３２ｈ）の回り止めに位置決め部（３２ｂａ）を用いることが可能となる。つまり、螺合部材（３２ｈ）の回り止めのために新たな構造をシャフト部（３２ｂ）に形成する必要がないため、製造工程を簡便なものとすることができる。

本開示の一態様に係るギアの製造方法では、大径ギア（３２Ｌ）は、軸方向における小径歯車部（３２ａ）側の端面が小径歯車部（３２ａ）の当該大径ギア（３２Ｌ）側の端面と当接し、且つ、軸方向における小径歯車部（３２ａ）側とは反対側の端面が軸受（３２ｄ）の当該大径ギア（３２Ｌ）側の端面と当接するように配置されていてもよい。通常、軸方向において小径歯車部（３２ａ）と大径歯車部（３２ｃ）とが近接又は隣接しているようなギアにおいては、各歯車を形成するための機械加工が困難となる。しかし、このギアの製造方法によれば、軸方向において小径歯車部（３２ａ）と大径歯車部（３２ｃ）とが近接又は隣接しているようなギアにおいても、上述した作用及び効果を好適に奏することができる。また、その結果、軸方向においてギアを小型化することが可能となり、特に、軸方向において大径ギア（３２Ｌ）と軸受（３２ｄ）とを当接させることで、軸方向においてギアを一層小型化することができる。

本開示の一態様に係るギアの製造方法では、小径ギア（３２Ｓ）は、シャフト部（３２ｂ）において軸受（３２ｄ）が外嵌される位置の外径と比較して、第１係合部（３２ｆ）の外径が大径に形成されており、第１係合部（３２ｆ）の外径と比較して、小径歯車部（３２ａ）の歯底径が大径に形成されていてもよい。通常、互いに外径の異なる歯車等が近接又は隣接しているような場合には、各歯車等を形成するための機械加工が困難となる。しかし、このギアの製造方法によれば、互いに外径の異なる歯車等が近接又は隣接しているようなギアにおいても、上述した作用及び効果を好適に奏することができる。

本開示の一態様に係るギアの製造方法では、ギアは、複数の当該ギアを具備する遊星歯車のピニオンギア（３２）であってもよい。これによれば、遊星歯車のピニオンギア（３２）の製造工程において、上述した作用及び効果を好適に奏することができる。

本開示の一態様に係るギアの製造方法では、第１係合部形成工程及び大径歯車部荒加工工程よりも後、且つ、係合工程よりも前に、小径ギア粗材（３２Ｓｍ）及び大径ギア粗材（３２Ｌｍ）のそれぞれに熱処理を実施する熱処理工程を備えていてもよい。これによれば、熱処理を実施した高強度のギアの製造工程において、上述した作用及び効果を好適に奏することができる。

本開示の一態様に係るギアの製造方法は、小径ギア粗材（３２Ｓｍ）及び大径ギア粗材（３２Ｌｍ）を準備する粗材準備工程を備えていてもよい。これによれば、このギアの製造方法は、上述した作用及び効果を好適に奏することができる。

なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本開示の一例として示したものであって、本開示を実施形態の態様に限定するものではない。

このように、本開示に係るギアの製造方法は、複数の歯車が設けられたギアを高精度に製造することができる。

図１は、本実施形態に係るギアの製造方法により製造されたピニオンギアを具備する動力装置を示す断面図である。 図２は、ピニオンギアの外観を示す斜視図である。 図３は、ギアの製造方法を示すフローチャートである。 図４は、小径ギア粗材を示す断面図である。 図５は、小径歯車部等が形成された小径ギア粗材を示す断面図である。 図６は、大径ギア粗材を示す断面図である。 図７は、大径歯車部等の荒加工が実施された大径ギア粗材を示す断面図である。 図８は、大径ギア粗材と小径ギア粗材との係合体を示す断面図である。 図９は、軸受の固定方法を示す図である。

以下、図面を参照して例示的な実施形態について説明する。なお、各図における同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

［動力装置の構成］
図１は、本実施形態に係るギアの製造方法により製造されたピニオンギア３２を具備する動力装置１００を示す断面図である。図２は、ピニオンギア３２の外観を示す斜視図である。図１及び図２に示されるように、動力装置１００は、例えば電動車両の駆動力を発生させ、発生させた駆動力を変速して出力する装置である。具体的には、動力装置１００は、変速した駆動力を、左右輪にそれぞれ接続された左右の車軸Ｄ１，Ｄ２に出力する。動力装置１００が適用される電動車両としては、例えばハイブリッド車、電気自動車等が挙げられる。動力装置１００は、前輪駆動、後輪駆動等の各種の駆動方式に採用可能である。動力装置１００は、ハウジング１、電動機２、変速機３、及び差動装置４を具備している。

ハウジング１は、電動機２、変速機３、及び差動装置４を収容する筐体であり、全体が略円筒状に形成されている。ハウジング１は、第１ケース１０、第２ケース１１、及び隔壁１２を備えている。第１ケース１０は、電動機２を収容する部分である。第２ケース１１は、変速機３及び差動装置４を収容する部分である。隔壁１２は、第１ケース１０の内部空間と第２ケース１１の内部空間とを仕切る壁部である。隔壁１２は、第１ケース１０の外周部に設けられた段差部１０ａに対してボルト１３により締結されている。このとき、第１ケース１０と隔壁１２との合わせ面Ａ１は、第１ケース１０と第２ケース１１との合わせ面Ａ２よりも第１ケース１０側に位置している。ハウジング１の底部は、ハウジング１内の各機構を潤滑するための潤滑油を貯留する貯留部としても機能する。

電動機２は、バッテリから供給される電力により駆動力を発生させる駆動源である。電動機２は、ロータ軸２０、ロータ２１、及びステータ２２を備えている。ロータ軸２０は、ロータ２１を保持する回転軸であり、車軸Ｄ１を外周側から包囲するように延在している。ロータ軸２０は、車軸Ｄ１と同軸且つ相対回転可能となるように、第１ケース１０の端部壁１０ｂによって軸受１４を介して支持されるとともに隔壁１２によって軸受１５を介して支持されている。ロータ２１は、ロータ軸２０の外周に設けられており、ロータ軸２０とともに回転する。ステータ２２は、ロータ２１を外周側から包囲するように、第１ケース１０の内周部に固定されている。車軸Ｄ１及びロータ軸２０の一端側は、隔壁１２を貫通して第２ケース１１内に延出している。一方、車軸Ｄ１及びロータ軸２０の他端側は、第１ケース１０の端部壁１０ｂを貫通してハウジング１の外部に延出している。電動機２は、発生させた駆動力をロータ軸２０から変速機３に伝達する。

変速機３は、電動機２から伝達された駆動力を変速する変速機構であり、遊星歯車により構成されている。変速機３は、サンギア３０、リングギア３１、複数のピニオンギア３２、及びピニオンホルダ３３を備えている。変速機３は、例えば３つのピニオンギア３２を備えており、各ピニオンギア３２はサンギア３０を中心として周方向に等間隔で配置されている。少なくとも１個のピニオンギア３２は、ハウジング１に形成された貯留部内に位置し、電動機２の駆動により回転して貯留部内の潤滑油を掻き上げる。ピニオンホルダ３３は、各ピニオンギア３２を自転可能且つ公転不能に支持している。

各ピニオンギア３２において、サンギア３０は、ロータ軸２０の外周に形成された外歯車である。サンギア３０は、電動機２と機械的に接続されており、電動機２により発生させられた駆動力を伝達する。リングギア３１は、サンギア３０と同軸に、サンギア３０を外周側から離間して包囲するように形成された内歯車である。リングギア３１は、後述する差動装置４の差動ケース４０と機械的に接続されている。各ピニオンギア３２は、サンギア３０及びリングギア３１のそれぞれと噛み合い、サンギア３０とリングギア３１との間で駆動力を伝達する。以上により、サンギア３０から電動機２の駆動回転が入力されると、リングギア３１及び各ピニオンギア３２を介して減速された駆動回転が差動装置４の差動ケース４０に伝達される。各ピニオンギア３２は、小径歯車部３２ａ、シャフト部３２ｂ、及び大径歯車部３２ｃを備えるギアである。

小径歯車部３２ａは、シャフト部３２ｂの外周に形成された外歯車であり、リングギア３１と噛み合っている。シャフト部３２ｂは、小径歯車部３２ａと同軸に形成された軸体である。シャフト部３２ｂには、外周の一部に、後述するナット３２ｈと螺合するネジ部が形成されている。シャフト部３２ｂは、電動機２側の端部が隔壁１２に軸受３２ｄを介して回転可能に支持され、且つ、差動装置４側の端部がピニオンホルダ３３に軸受３２ｅを介して回転可能に支持されるように配置されている。各ピニオンギア３２において、小径歯車部３２ａ及びシャフト部３２ｂは、一体に形成された小径ギア３２Ｓを構成している。

大径歯車部３２ｃは、小径歯車部３２ａと同軸且つ小径歯車部３２ａよりも大径に形成された外歯車であり、サンギア３０と噛み合っている。大径歯車部３２ｃは、小径ギア３２Ｓとは別体として形成され、小径ギア３２Ｓのシャフト部３２ｂの外周に固定された大径ギア３２Ｌを構成している。小径歯車部３２ａと大径歯車部３２ｃとは、軸方向において互いに異なる位置に形成されていてもよい。

小径ギア３２Ｓには、シャフト部３２ｂの外周に外径スプライン（第１係合部）３２ｆが形成されている。また、大径ギア３２Ｌには、中央部に貫通孔が形成されるとともに当該貫通孔の内周に内径スプライン（第２係合部）３２ｇが形成されている。これにより、小径ギア３２Ｓに形成された外径スプライン３２ｆと大径ギア３２Ｌに形成された内径スプライン３２ｇとが互いに係合されることで、大径ギア３２Ｌは小径ギア３２Ｓに固定されている。

各ピニオンギア３２は、大径ギア３２Ｌに隣接してシャフト部３２ｂに外嵌された軸受３２ｄ，３２ｅと、軸受３２ｄを大径ギア３２Ｌとは反対側から保持するナット（螺合部材）３２ｈと、ナット３２ｈの回り止めのための回り止めワッシャ（回り止め部材）３２ｉと、を備えている。ナットは、シャフト部３２ｂの外周に形成されたネジ部と螺合しつつ、軸受３２ｄを大径ギア３２Ｌ側に支持する。回り止めワッシャ３２ｉは、シャフト部３２ｂの外周に形成された位置決め部３２ｂａに第１係止片３２ｊが係止されることによってシャフト部３２ｂに対して周方向に回転不能とされるとともに、ナット３２ｈの外周に形成された切欠き部３２ｈａに第２係止片３２ｋが係止されることによってナット３２ｈに対して周方向に回転不能とされる（図９参照）。なお、これらの構造について、図１においては回り止めワッシャ３２ｉが省略されており、図２においては軸受３２ｅが省略されている。

各ピニオンギア３２において、大径ギア３２Ｌは、軸方向における小径歯車部３２ａ側の端面が小径歯車部３２ａの当該大径ギア３２Ｌ側の端面と近接又は隣接（当接）するように配置されている。また、大径ギア３２Ｌは、軸方向における小径歯車部３２ａ側とは反対側の端面が軸受３２ｄの当該大径ギア３２Ｌ側の端面と近接又は隣接（当接）するように配置されている。ここで、小径ギア３２Ｓは、シャフト部３２ｂにおいて軸受３２ｄが外嵌される位置の外径と比較して、外径スプライン３２ｆの外径が大径に形成されている。また、小径ギア３２Ｓは、外径スプライン３２ｆの外径と比較して、小径歯車部３２ａの歯底径が大径に形成されている。

［差動装置］
差動装置４は、リングギア３１から差動ケース４０に入力される駆動回転を左右の車軸Ｄ１，Ｄ２に分配するデファレンシャル機構である。差動装置４は、左右の車軸Ｄ１，Ｄ２の回転差を許容する。差動装置４は、差動ケース４０、差動ピニオンシャフト４１、一対の差動ピニオンギア４３，４３、及び一対のサイドギヤ４４，４４を備えている。

差動ケース４０は、差動ケース本体４０ａ、入力プレート４０ｂ、及び延出部４０ｃ，４０ｄを有している。差動ケース本体４０ａは、差動ピニオンシャフト４１、一対の差動ピニオンギア４３，４３、及び一対のサイドギヤ４４、４４を収容する球状の筐体である。入力プレート４０ｂは、差動ケース本体４０ａの外周部から径方向に延びてリングギア３１と機械的に接続されている。延出部４０ｃ，４０ｄは、差動ケース本体４０ａの両側から軸方向に延びる部分である。一方の延出部４０ｃは車軸Ｄ１を回転自在に支持しており、他方の延出部４０ｄは車軸Ｄ２を回転自在に支持している。

差動ピニオンシャフト４１は、車軸Ｄ１，Ｄ２と直交する方向を向くように差動ケース本体４０ａに支持されており、差動ケース本体４０ａの内部で傘歯車からなる２つの差動ピニオンギア４３を回転可能に支持している。つまり、差動ピニオンシャフト４１は、差動ケース４０の回転に応じて差動ピニオンギア４３，４３を公転可能としつつ、差動ピニオンギア４３，４３の自転を許容している。

サイドギヤ４４，４４は、傘歯車からなり、差動ピニオンギア４３に対して両側方から噛み合うように差動ケース本体４０ａの内部に回転可能に支持されている。また、サイドギヤ４４，４４は、スプライン等の接続手段を介して左右の車軸Ｄ１，Ｄ２とそれぞれ機械的に接続されている。差動ピニオンギア４３，４３が自転せずに公転している時（例えば直進走行時）には、各サイドギヤ４４，４４が等速で回転し、その駆動回転が左右の車軸Ｄ１，Ｄ２に伝達される。一方、カーブ走行時には、差動ピニオンギア４３，４３が自転することにより、左右のサイドギヤ４４，４４が相対回転することで左右の車軸Ｄ１，Ｄ２の回転差が許容される。

［ギアの製造方法］
続いて、ピニオンギア３２の製造方法について説明する。図３は、ギアの製造方法を示すフローチャートである。図４は、小径ギア粗材３２Ｓｍを示す断面図である。図５は、小径歯車部３２ａ等が形成された小径ギア粗材３２Ｓｍを示す断面図である。図６は、大径ギア粗材３２Ｌｍを示す断面図である。図７は、大径歯車部３２ｃ等の荒加工が実施された大径ギア粗材３２Ｌｍを示す断面図である。図８は、大径ギア粗材３２Ｌｍと小径ギア粗材３２Ｓｍとの係合体３２Ｋを示す断面図である。図９は、軸受３２ｄの固定方法を示す図である。

図３に示されるように、ステップＳ１０において、小径ギア３２Ｓの粗材である小径ギア粗材３２Ｓｍ、及び、大径ギア３２Ｌの粗材である大径ギア粗材３２Ｌｍを準備する（図４及び図６参照；粗材準備工程）。小径ギア粗材３２Ｓｍは、例えば小径ギア３２Ｓにおいて、小径歯車部３２ａ、外径スプライン３２ｆ、及び位置決め部３２ｂａが形成（加工）されていない状態の部材である。また、大径ギア粗材３２Ｌｍは、例えば大径ギア３２Ｌにおいて、大径歯車部３２ｃ及び内径スプライン３２ｇが形成されていない状態の部材である。その後、ピニオンギア３２の製造方法はステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２において、小径ギア粗材３２Ｓｍに位置決め部３２ｂａを形成する（図５参照；位置決め部形成工程）。位置決め部３２ｂａは、例えば、シャフト部３２ｂの外周において、小径歯車部３２ａが形成される位置よりも大径歯車部３２ｃが形成される位置側の端部付近に形成される溝（キー溝）である。位置決め部３２ｂａは、シャフト部３２ｂの軸方向に沿って形成される。その後、ピニオンギア３２の製造方法はステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１４において、位置決め部３２ｂａを周方向における基準として、小径ギア粗材３２Ｓｍに外径スプライン３２ｆを形成する（図５参照；第１係合部形成工程）。その後、ピニオンギア３２の製造方法はステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１６において、位置決め部３２ｂａを周方向における基準として、小径ギア粗材３２Ｓｍに小径歯車部３２ａを形成する（図５参照；小径歯車部形成工程）。小径歯車部３２ａは、シャフト部３２ｂの外周に、外径スプライン３２ｆに近接又は隣接して形成される。シャフト部３２ｂには、軸方向において、小径歯車部３２ａ、外径スプライン３２ｆ、及び位置決め部３２ｂａが、この順に並んで形成されることとなる。これにより、小径ギア粗材３２Ｓｍは、小径ギア３２Ｓとされる。その後、ピニオンギア３２の製造方法は、ステップＳ１８に移行する。

ステップＳ１８において、大径ギア粗材３２Ｌｍに、外径スプライン３２ｆと係合することにより当該大径ギア粗材３２Ｌｍを小径ギア粗材３２Ｓｍに対して周方向に相対回転不能とさせる内径スプライン３２ｇを形成する（図７参照；第２係合部形成工程）。この内径スプライン３２ｇを周方向の基準として、後述するように大径歯車部３２ｃ等が形成されることになる。内径スプライン３２ｇを周方向における基準とする方法として、例えばマーキング又は欠歯等の公知の方法が採用され得る。内径スプライン３２ｇは、大径ギア粗材３２Ｌｍの貫通孔の内周に形成される。その後、ピニオンギア３２の製造方法はステップＳ２０に移行する。

ステップＳ２０において、内径スプライン３２ｇを周方向における基準として、大径ギア粗材３２Ｌｍに大径歯車部３２ｃの荒加工を実施する（図７参照；大径歯車部荒加工工程）。大径歯車部３２ｃの荒加工は、例えばＨＯＢ切りによって、大径ギア粗材３２Ｌｍの外周に実施される。その後、ピニオンギア３２の製造方法はステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２において、小径ギア粗材３２Ｓｍ及び大径ギア粗材３２Ｌｍのそれぞれに熱処理を実施する（熱処理工程）。すなわち、熱処理工程は、第１係合部形成工程及び大径歯車部荒加工工程よりも後、且つ、係合工程よりも前に実施される。なお、熱処理工程の後に、小径歯車部３２ａに対して例えば歯研（歯面研削加工）による仕上げ加工が実施されてもよい。その後、ピニオンギア３２の製造方法はステップＳ２４に移行する。

ステップＳ２４において、大径歯車部３２ｃの荒加工が実施された大径ギア粗材３２Ｌｍの内径スプライン３２ｇと小径ギア粗材３２Ｓｍの外径スプライン３２ｆとを互いに係合させて係合体３２Ｋを形成する（図８参照；係合工程）。このとき、小径歯車部３２ａと大径歯車部３２ｃとの位相が互いに揃うように、外径スプライン３２ｆと内径スプライン３２ｇとが係合される。具体的には、小径歯車部３２ａと大径歯車部３２ｃとの位相が互いに揃うように、外径スプライン３２ｆと内径スプライン３２ｇとのそれぞれに設けられたマーキング又は欠歯どうしの位置が合わされて、外径スプライン３２ｆと内径スプライン３２ｇとが係合される。大径ギア粗材３２Ｌｍの内径スプライン３２ｇと小径ギア粗材３２Ｓｍの外径スプライン３２ｆとは、スプライン嵌合されることによって互いに係合される。その後、ピニオンギア３２の製造方法はステップＳ２６に移行する。

ステップＳ２６において、係合体３２Ｋにおいて、小径歯車部３２ａを周方向における基準として、大径歯車部３２ｃの仕上げ加工を実施する（大径歯車部仕上げ加工工程）。小径歯車部３２ａを周方向における基準とする方法として、例えばマーキング又は欠歯等の公知の方法が採用され得る。例えば、ステップＳ１６において小径ギア粗材３２Ｓｍに設けられた側面（端面）へのマーキング等（当該マーキング等が設けられた歯）を基準として、大径歯車部３２ｃの仕上げ加工が実施される。大径歯車部３２ｃの仕上げ加工は、例えば歯研によって実施される。その際、小径歯車部３２ａを周方向における基準とすることで、小径歯車部３２ａと大径歯車部３２ｃとの位相のずれが抑制された状態で大径歯車部３２ｃの仕上げ加工を実施することが可能となる。その後、ピニオンギア３２の製造方法はステップＳ２８に移行する。

ステップＳ２８において、シャフト部３２ｂにおける大径ギア３２Ｌと位置決め部３２ｂａとの間の位置に軸受３２ｄを外嵌する（図９参照；軸受外嵌工程）。すなわち、軸受外嵌工程は、大径歯車部仕上げ加工工程よりも後に実施される。軸受３２ｄは、大径ギア３２Ｌ側の端面が大径ギア３２Ｌの軸受３２ｄ側の端面と近接又は隣接（当接）するように配置される。その後、ピニオンギア３２の製造方法はステップＳ３０に移行する。

ステップＳ３０において、シャフト部３２ｂに対して位置決め部３２ｂａ側からナット３２ｈを螺合する。このとき、軸受３２ｄとナット３２ｈとの間に、環状の回り止めワッシャ３２ｉを挟み込む。回り止めワッシャ３２ｉは、径方向内側に突出した第１係止片３２ｊ、及び、径方向外側に突出した第２係止片３２ｋを有している。シャフト部３２ｂに外嵌された軸受３２ｄを位置決め部３２ｂａ側から保持することで軸受３２ｄの軸方向の移動を規制する（図９参照；螺合工程）。その後、ピニオンギア３２の製造方法はステップＳ３２に移行する。

ステップＳ３２において、回り止めワッシャ３２ｉの第１係止片３２ｊを位置決め部３２ｂａに係合させることで回り止めワッシャ３２ｉを小径ギア３２Ｓに対して周方向に相対回転不能とする。また、回り止めワッシャ３２ｉの第２係止片３２ｋをナット３２ｈの切欠き部３２ｈａに係合させることにより回り止めワッシャ３２ｉをナット３２ｈに対して周方向に相対回転不能とする（図２及び図９参照；回り止め工程）。これにより、シャフト部３２ｂに対してナット３２ｈが周方向に相対回転不能となり、ナット３２ｈの脱落が抑制される。なお、第１係止片３２ｊは、回り止めワッシャ３２ｉの内周側に突出した板状部であり、位置決め部３２ｂａに嵌挿されることによって位置決め部３２ｂａに係合される。また、第２係止片３２ｋは、回り止めワッシャ３２ｉの外周側に突出した板状部であり、軸方向に向けて折り曲げられて切欠き部３２ｈａに嵌挿されることによって、切欠き部３２ｈａに係合される。以上により、ピニオンギア３２の製造方法は終了する。

［作用及び効果］
以上説明したように、このギアの製造方法は、小径歯車部３２ａ、及び、小径歯車部３２ａと同軸に形成されたシャフト部３２ｂを有する小径ギア３２Ｓと、小径歯車部３２ａと同軸且つ小径歯車部３２ａよりも大径に形成された大径歯車部３２ｃを有する大径ギア３２Ｌと、を備え、大径ギア３２Ｌは、小径ギア３２Ｓに形成された外径スプライン３２ｆと当該大径ギア３２Ｌに形成された内径スプライン３２ｇとが互いに係合されることによって小径ギア３２Ｓに固定されるギアの製造方法であって、小径ギア３２Ｓの粗材である小径ギア粗材３２Ｓｍに位置決め部３２ｂａを形成する位置決め部形成工程と、位置決め部３２ｂａを周方向における基準として、小径ギア粗材３２Ｓｍに小径歯車部３２ａを形成する小径歯車部形成工程と、位置決め部３２ｂａを周方向における基準として、小径ギア粗材３２Ｓｍに外径スプライン３２ｆを形成する第１係合部形成工程と、大径ギア３２Ｌの粗材である大径ギア粗材３２Ｌｍに、外径スプライン３２ｆと係合することにより当該大径ギア粗材３２Ｌｍを小径ギア粗材３２Ｓｍに対して周方向に相対回転不能とさせる内径スプライン３２ｇを形成する第２係合部形成工程と、内径スプライン３２ｇを周方向における基準として、大径ギア粗材３２Ｌｍに大径歯車部３２ｃの荒加工を実施する大径歯車部荒加工工程と、大径歯車部３２ｃの荒加工が実施された大径ギア粗材３２Ｌｍの内径スプライン３２ｇと小径ギア粗材３２Ｓｍの外径スプライン３２ｆとを互いに係合させて係合体３２Ｋを形成する係合工程と、係合体３２Ｋにおいて、小径歯車部３２ａを周方向における基準として、大径歯車部３２ｃの仕上げ加工を実施する大径歯車部仕上げ加工工程と、を含んでいる。

このギアの製造方法によれば、小径ギア粗材３２Ｓｍに形成された位置決め部３２ｂａを周方向における基準として小径歯車部３２ａ及び外径スプライン３２ｆが形成される。また、大径ギア粗材３２Ｌｍに形成された内径スプライン３２ｇを周方向における基準として大径歯車部３２ｃの荒加工が実施される。このため、外径スプライン３２ｆと内径スプライン３２ｇとが互いに係合されると、小径ギア粗材３２Ｓｍに形成された小径歯車部３２ａ、及び、大径ギア粗材３２Ｌｍに荒加工された大径歯車部３２ｃの両方において、位置決め部３２ｂａを周方向における共通の基準として位相が決定されることとなる。そして、このように位相のずれが抑制された状態から、小径歯車部３２ａを周方向における基準として大径歯車部３２ｃの仕上げ加工が実施されるため、高精度にギアを仕上げ加工することが可能となる。よって、このギアの製造方法によれば、複数の歯車が設けられたギアを高精度に製造することができる。

このギアの製造方法は、係合工程において、小径歯車部３２ａと大径歯車部３２ｃとの位相が互いに揃うように、外径スプライン３２ｆと内径スプライン３２ｇとが係合される。これにより、このギアの製造方法は、上述した作用及び効果を好適に奏することができる。

このギアの製造方法では、大径歯車部仕上げ加工工程よりも後に、シャフト部３２ｂにおける大径ギア３２Ｌと位置決め部３２ｂａとの間の位置に軸受３２ｄを外嵌する軸受外嵌工程と、シャフト部３２ｂに対して位置決め部３２ｂａ側からナット３２ｈを螺合し、シャフト部３２ｂに外嵌された軸受３２ｄを位置決め部３２ｂａ側から保持することで軸受３２ｄの軸方向の移動を規制する螺合工程と、回り止めワッシャ３２ｉを位置決め部３２ｂａに係合させることで回り止めワッシャ３２ｉを小径ギア３２Ｓに対して周方向に相対回転不能とするとともに、回り止めワッシャ３２ｉをナット３２ｈに係合させることにより回り止めワッシャ３２ｉをナット３２ｈに対して周方向に相対回転不能とする回り止め工程と、を備えている。これにより、シャフト部３２ｂに軸受を外嵌する場合に、軸受３２ｄを保持するためのナット３２ｈの回り止めに位置決め部３２ｂａを用いることが可能となる。つまり、ナット３２ｈの回り止めのために新たな構造をシャフト部３２ｂに形成する必要がないため、製造工程を簡便なものとすることができる。

このギアの製造方法では、大径ギア３２Ｌは、軸方向における小径歯車部３２ａ側の端面が小径歯車部３２ａの当該大径ギア３２Ｌ側の端面と当接し、且つ、軸方向における小径歯車部３２ａ側とは反対側の端面が軸受３２ｄの当該大径ギア３２Ｌ側の端面と当接するように配置されている。通常、軸方向において小径歯車部３２ａと大径歯車部３２ｃとが近接又は隣接しているようなギアにおいては、各歯車を形成するための機械加工が困難となる。しかし、このギアの製造方法によれば、軸方向において小径歯車部３２ａと大径歯車部３２ｃとが近接又は隣接しているようなギアにおいても、上述した作用及び効果を好適に奏することができる。また、その結果、軸方向においてギアを小型化することが可能となり、特に、軸方向において大径ギア３２Ｌと軸受３２ｄとを当接させることで、軸方向においてギアを一層小型化することができる。

このギアの製造方法では、小径ギア３２Ｓは、シャフト部３２ｂにおいて軸受３２ｄが外嵌される位置の外径と比較して、外径スプライン３２ｆの外径が大径に形成されており、外径スプライン３２ｆの外径と比較して、小径歯車部３２ａの歯底径が大径に形成されている。通常、互いに外径の異なる歯車等が近接又は隣接しているような場合には、各歯車等を形成するための機械加工が困難となる。しかし、このギアの製造方法によれば、互いに外径の異なる歯車等が近接又は隣接しているようなギアにおいても、上述した作用及び効果を好適に奏することができる。

このギアの製造方法では、ギアは、複数の当該ギアを具備する遊星歯車のピニオンギア３２である。これにより、遊星歯車のピニオンギア３２の製造工程において、上述した作用及び効果を好適に奏することができる。

このギアの製造方法では、第１係合部形成工程及び大径歯車部荒加工工程よりも後、且つ、係合工程よりも前に、小径ギア粗材３２Ｓｍ及び大径ギア粗材３２Ｌｍのそれぞれに熱処理を実施する熱処理工程を備えている。これにより、熱処理を実施した高強度のギアの製造工程において、上述した作用及び効果を好適に奏することができる。

このギアの製造方法は、小径ギア粗材３２Ｓｍ及び大径ギア粗材３２Ｌｍを準備する粗材準備工程を備えている。これにより、このギアの製造方法は、上述した作用及び効果を好適に奏することができる。

［変形例］
上述した実施形態は、当業者の知識に基づいて変更又は改良が施された様々な形態により実施可能である。

例えば、上記実施形態では、図３に示されるフローチャートにおいて、ステップＳ１２～ステップＳ１６の後にステップＳ１８～ステップＳ２２が実行されている。しかし、図３に示されるフローチャートにおいて、ステップＳ１８～ステップＳ２２の後にステップＳ１２～ステップＳ１６が実行されてもよい。また、ステップＳ１４の後にステップＳ１６が実行されているが、ステップＳ１６の後にステップＳ１４が実行されてもよい。すなわち、第１係合部形成工程の後に小径歯車部形成工程が実行されてもよく、小径歯車部形成工程の後に第１係合部形成工程が実行されてもよい。

また、上記実施形態では、小径歯車部形成工程において、小径歯車部３２ａは歯研による仕上げ加工の精度で形成される。しかし、小径歯車部形成工程においては、小径歯車部３２ａはホブ（ＨＯＢ）切りによる荒加工の精度で形成されてもよい。

また、上記実施形態では、ギアの製造方法は、熱処理工程、軸受外嵌工程、螺合工程、及び回り止め工程を含んでいる。しかし、ギアの製造方法は、これらの各工程のうちの少なくとも一工程を含んでいなくてもよい。

また、上記実施形態では、大径ギア３２Ｌは、軸方向における小径歯車部３２ａ側の端面が小径歯車部３２ａの当該大径ギア３２Ｌ側の端面と当接している。しかし、大径ギア３２Ｌは、軸方向における小径歯車部３２ａ側の端面が小径歯車部３２ａの当該大径ギア３２Ｌ側の端面と当接していなくてもよい。例えば、大径ギア３２Ｌは、軸方向における小径歯車部３２ａ側の端面が小径歯車部３２ａの当該大径ギア３２Ｌ側の端面と当接しておらず、僅かに隙間を有した状態で近接していてもよい。同様に、上記実施形態では、大径ギア３２Ｌは、軸方向における小径歯車部３２ａ側とは反対側の端面が軸受３２ｄの当該大径ギア３２Ｌ側の端面と当接している。しかし、大径ギア３２Ｌは、軸方向における小径歯車部３２ａ側とは反対側の端面が軸受３２ｄの当該大径ギア３２Ｌ側の端面と当接していなくてもよい。例えば、大径ギア３２Ｌは、軸方向における小径歯車部３２ａ側とは反対側の端面が軸受３２ｄの当該大径ギア３２Ｌ側の端面と当接しておらず、僅かに隙間を有した状態で近接していてもよい。

また、上記実施形態では、小径ギア３２Ｓは、シャフト部３２ｂにおいて軸受３２ｄが外嵌される位置の外径と比較して、外径スプライン３２ｆの外径が大径に形成されている。しかし、小径ギア３２Ｓは、シャフト部３２ｂにおいて軸受３２ｄが外嵌される位置の外径と比較して、外径スプライン３２ｆの外径が大径に形成されていなくてもよい。同様に、小径ギア３２Ｓは、外径スプライン３２ｆの外径と比較して、小径歯車部３２ａの歯底径が大径に形成されている。しかし、小径ギア３２Ｓは、外径スプライン３２ｆの外径と比較して、小径歯車部３２ａの歯底径が大径に形成されていなくてもよい。

また、上記実施形態では、このギアの製造方法によって製造されるギアは、遊星歯車のピニオンギア３２である。しかし、このギアの製造方法によって製造されるギアは、遊星歯車のピニオンギア３２以外のギアであってもよい。

３２ ピニオンギア
３２ａ 小径歯車部
３２ｂ シャフト部
３２ｂａ 位置決め部
３２ｃ 大径歯車部
３２ｄ 軸受
３２ｆ 外径スプライン（第１係合部）
３２ｇ 内径スプライン（第２係合部）
３２ｈ ナット（螺合部材）
３２ｉ 回り止めワッシャ（回り止め部材）
３２Ｋ 係合体
３２Ｌ 大径ギア
３２Ｌｍ 大径ギア粗材
３２Ｓ 小径ギア
３２Ｓｍ 小径ギア粗材

Claims (8)

1. 小径歯車部、及び、前記小径歯車部と同軸に形成されたシャフト部を有する小径ギアと、前記小径歯車部と同軸且つ前記小径歯車部よりも大径に形成された大径歯車部を有する大径ギアと、を備え、前記大径ギアは、前記小径ギアに形成された第１係合部と当該大径ギアに形成された第２係合部とが互いに係合されることによって前記小径ギアに固定されるギアの製造方法であって、
   前記小径ギアの粗材である小径ギア粗材に位置決め部を形成する位置決め部形成工程と、
   前記位置決め部を周方向における基準として、前記小径ギア粗材に前記小径歯車部を形成する小径歯車部形成工程と、
   前記位置決め部を前記周方向における基準として、前記小径ギア粗材に前記第１係合部を形成する第１係合部形成工程と、
   前記大径ギアの粗材である大径ギア粗材に、前記第１係合部と係合することにより当該大径ギア粗材を前記小径ギア粗材に対して前記周方向に相対回転不能とさせる前記第２係合部を形成する第２係合部形成工程と、
   前記第２係合部を前記周方向における基準として、前記大径ギア粗材に前記大径歯車部の荒加工を実施する大径歯車部荒加工工程と、
   前記大径歯車部の前記荒加工が実施された前記大径ギア粗材の前記第２係合部と前記小径ギア粗材の前記第１係合部とを互いに係合させて係合体を形成する係合工程と、
   前記係合体において、前記小径歯車部を前記周方向における基準として、前記大径歯車部の仕上げ加工を実施する大径歯車部仕上げ加工工程と、を含む、ギアの製造方法。
2. 前記係合工程において、前記小径歯車部と前記大径歯車部との位相が互いに揃うように、前記第１係合部と前記第２係合部とが係合される、請求項１に記載のギアの製造方法。
3. 前記大径歯車部仕上げ加工工程よりも後に、前記シャフト部における前記大径ギアと前記位置決め部との間の位置に軸受を外嵌する軸受外嵌工程と、
   前記シャフト部に対して前記位置決め部側から螺合部材を螺合し、前記シャフト部に外嵌された前記軸受を前記位置決め部側から保持することで前記軸受の軸方向の移動を規制する螺合工程と、
   回り止め部材を前記位置決め部に係合させることで前記回り止め部材を前記小径ギアに対して前記周方向に相対回転不能とするとともに、前記回り止め部材を前記螺合部材に係合させることにより前記回り止め部材を前記螺合部材に対して前記周方向に相対回転不能とする回り止め工程と、を備える、請求項１又は２に記載のギアの製造方法。
4. 前記大径ギアは、軸方向における前記小径歯車部側の端面が前記小径歯車部の当該大径ギア側の端面と当接し、且つ、軸方向における前記小径歯車部側とは反対側の端面が前記軸受の当該大径ギア側の端面と当接するように配置されている、請求項３に記載のギアの製造方法。
5. 前記小径ギアは、
   前記シャフト部において前記軸受が外嵌される位置の外径と比較して、前記第１係合部の外径が大径に形成されており、
   前記第１係合部の外径と比較して、前記小径歯車部の歯底径が大径に形成されている、請求項３又は４に記載のギアの製造方法。
6. 前記ギアは、複数の当該ギアを具備する遊星歯車のピニオンギアである、請求項１～５のいずれか一項に記載のギアの製造方法。
7. 第１係合部形成工程及び前記大径歯車部荒加工工程よりも後、且つ、前記係合工程よりも前に、前記小径ギア粗材及び前記大径ギア粗材のそれぞれに熱処理を実施する熱処理工程を備える、請求項１～６のいずれか一項に記載のギアの製造方法。
8. 前記小径ギア粗材及び前記大径ギア粗材を準備する粗材準備工程を備える、請求項１～７のいずれか一項に記載のギアの製造方法。

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