(57)【要約】【課題】制振機能を有しつつ位相ずれをも抑制可能なギアを提供する。【解決手段】ギアＧは、第１ギア１および第２ギア２を備える。第１ギアおよび第２ギアは、同一のモジュールおよび歯数を有する第１歯部１１および第２歯部１２をそれぞれ外周部に有すると共に、軸方向に互いに隣接される。第１ギアは、第１歯部の半径方向内側に位置された本体部６と、第１歯部および本体部を連結する弾性部材７とを有する。本体部は、第２ギアに相対回転不能に固定され、第１歯部は、第２ギアに対して相対回転可能に配置される。第１ギアのオーバーボール径は、第２ギアのオーバーボール径より大きい。【選択図】図１
2020041567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ギアおよび第２ギアを備え、
前記第１ギアおよび前記第２ギアは、同一のモジュールおよび歯数を有する第１歯部および第２歯部をそれぞれ外周部に有すると共に、軸方向に互いに隣接され、
前記第１ギアは、前記第１歯部の半径方向内側に位置された本体部と、前記第１歯部および前記本体部を連結する弾性部材とを有し、
前記本体部は、前記第２ギアに相対回転不能に固定され、
前記第１歯部は、前記第２ギアに対して相対回転可能に配置され、
前記第１ギアのオーバーボール径は、前記第２ギアのオーバーボール径より大きい
ことを特徴とするギア。
【請求項２】
前記弾性部材は、全周に延びるリング状とされて全周位置にて前記歯部および前記本体部を連結する
請求項１に記載のギア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はギアに関する。
【背景技術】
【０００２】
ギアの中には、歯打ち振動によるラトル音を低減するため、制振機能もしくはダンパー機能を備えたものがある。その一例として、外周歯を有するギアを半径方向の外側部分と内側部分とに分割し、外側部分と内側部分をゴム等の弾性部材もしくは制振部材で連結した構造がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−３２８５５号公報
【特許文献２】特開２００２−９８２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしこの構造だと、相手ギアと噛合して駆動力を伝達するとき、弾性部材が変形して外側部分と内側部分の位相がずれる。従ってこの構造は、位相ずれを一定以下に抑える必要のあるタイミングギアトレイン等のギア装置に必ずしも適していない。
【０００５】
そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、制振機能を有しつつ位相ずれをも抑制可能なギアを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一の態様によれば、
第１ギアおよび第２ギアを備え、
前記第１ギアおよび前記第２ギアは、同一のモジュールおよび歯数を有する第１歯部および第２歯部をそれぞれ外周部に有すると共に、軸方向に互いに隣接され、
前記第１ギアは、前記第１歯部の半径方向内側に位置された本体部と、前記第１歯部および前記本体部を連結する弾性部材とを有し、
前記本体部は、前記第２ギアに相対回転不能に固定され、
前記第１歯部は、前記第２ギアに対して相対回転可能に配置され、
前記第１ギアのオーバーボール径は、前記第２ギアのオーバーボール径より大きい
ことを特徴とするギアが提供される。
【０００７】
好ましくは、前記弾性部材は、全周に延びるリング状とされて全周位置にて前記歯部および前記本体部を連結する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、制振機能を有しつつ位相ずれをも抑制可能なギアを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の実施形態に係るギアの概略縦断面図である。
【図２】第１歯部および第２歯部を軸方向から見たときの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。
【００１１】
図１は、本開示の実施形態に係るギアの概略縦断面図である。ギアＧは、第１ギア１および第２ギア２を備え、これら２枚のギア１，２の組み合わせで１枚のギアＧ、すなわちギアアセンブリを構成するようになっている。ＣはギアＧの中心軸（ギア軸という）を示す。以下、特に断らない限り、軸方向、半径方向、周方向とは、ギア軸Ｃを基準とした軸方向、半径方向、周方向をいうものとする。便宜上、図中右側を軸方向前方、図中左側を軸方向後方とする。
【００１２】
ギアＧは外周歯を有する平歯車として構成され、仮想線で示す相手ギア２０に噛合されるよう適用される。
【００１３】
第１ギア１および第２ギア２は、軸方向に互いに隣接され、第１ギア１は第２ギア２の軸方向前方に隣接して配置される。
【００１４】
第１ギア１および第２ギア２は、それぞれ外周部に第１歯部１１および第２歯部１２を有する。これら第１歯部１１および第２歯部１２は、同一のモジュールおよび歯数を有し、位相差の無い状態で配置される。あたかも１枚のギアの歯部を厚さ方向に分割したような格好で第１歯部１１および第２歯部１２が形成される。相手ギア２０には、第１歯部１１および第２歯部１２の両方が噛合される。
【００１５】
第２ギア２は、概してリング板状に一体形成され、内周部に形成された支持部３と、第２歯部１２および支持部３を連結する連結部４とを有する。連結部４は、その前面部と後面部が肉抜きされることにより、第２歯部１２および支持部３より厚さ（軸方向厚さ）が薄いディッシュ状とされ、軽量化が図られている。支持部３の内周部には、第１ギア１に嵌合される支持穴５が設けられる。
【００１６】
第１ギア１は、第１歯部１１の半径方向内側に位置された本体部６と、第１歯部１１および本体部６を連結する制振部材としての弾性部材７とを有する。弾性部材７はゴム等の弾性材料で形成される。
【００１７】
第１歯部１１は、前記連結部４の外周側部分に類似するディッシュ状の外周側連結部８を一体に有する。また本体部６も、前記連結部４の内周側部分に類似するディッシュ状の内周側連結部９を一体に有する。弾性部材７は、これら外周側連結部８と内周側連結部９の間に介在されて両者に固着されることで、両者を連結する。弾性部材７、外周側連結部８および内周側連結部９は同一の厚さを有する。弾性部材７は、全周に延びるリング状とされ、全周位置にて外周側連結部８および内周側連結部９を連結する。外周側連結部８と弾性部材７と内周側連結部９との合計での半径方向長さは前記連結部４の半径方向長さと等しくされる。
【００１８】
第１歯部１１は、内周側連結部９の半径方向内側に、円筒状ボスの形態を有した支持部１０を一体に有する。支持部１０の内周部には、図示しない軸に嵌合される支持穴１０Ａが設けられる。また支持部１０の外周部には、第２ギア２の支持穴５が焼嵌め等の方法で嵌合固定される軸部１２Ａが設けられる。軸部１２Ａの前端には半径方向外側に延びる当接面１３が形成される。この当接面１３に第２ギア２の支持部３の前面が当接されることで、第２ギア２が第１ギア１に対し軸方向に位置決めされる。
【００１９】
このように第２ギア２が第１ギア１に固定された状態において、第１ギア１の第１歯部１１と、第２ギア２の第２歯部１２との間には、軸方向の僅かな隙間１４が形成される。従って、第１ギア１の本体部６が、第２ギア２に相対回転不能に固定される一方で、第１ギア１の第１歯部１１は、弾性部材７の変形により、第２ギア２に対して相対回転可能に配置されることとなる。
【００２０】
ところで本実施形態のギアＧは、第１ギア１のオーバーボール径が第２ギア２のオーバーボール径より大きい点も特徴の一つである。ここでオーバーボール径（OBD:Over Ball Diameter）とは、知られているように、ギアの直径両端の歯溝にそれぞれボールまたはピンを入れ、これら２つのボールまたはピンの外側直径を測ったときの当該外側直径のことをいう。
【００２１】
図２には、図１の第１歯部１１および第２歯部１２を軸方向後方から見たときの様子を模式的にかつ誇張して示す。破線は第１歯部１１、実線は第２歯部１２、一点鎖線は相手ギア２０の歯部を示す。
【００２２】
Ｂ１は、第１歯部１１の歯溝に挿入されたボール（ピンでもよい。以下同様）を示し、Ｂ２は、第２歯部１２の歯溝に挿入されたボールを示す。この図から分かるように、ボールＢ１によって規定される第１ギア１のオーバーボール径ＯＢＤ１は、ボールＢ２によって規定される第２ギア２のオーバーボール径ＯＢＤ２より大きい。
【００２３】
また図示例のように、第１歯部１１の歯先３１および歯底４１の高さ位置は、第２歯部１２の歯先３２および歯底４２の高さ位置と同等とすることができる。また同一高さ位置における第１歯部１１の歯厚ｔ１は、第２歯部１２の歯厚ｔ２より厚くすることができる。
【００２４】
こうした結果、第１歯部１１の歯と相手ギア２０の歯との間のバックラッシュ（もしくはクリアランス）Ｒ１は、第２歯部１２の歯と相手ギア２０の歯との間のバックラッシュＲ２より小さくなる。
【００２５】
第１ギア１のオーバーボール径ＯＢＤ１は、ギア製造時のオーバーボール径寸法ばらつき、および第２ギア２の焼嵌め等の組付けばらつき等を考慮しても必ず第２ギア２のオーバーボール径ＯＢＤ２より大きくなるように、設定される。
【００２６】
ギア組立後の状態において、図示するように、第１歯部１１の歯厚ｔ１を周方向に二等分する歯厚中心Ｃ１は、第２歯部１２の歯厚ｔ２を周方向に二等分する歯厚中心Ｃ２と同一の周方向位置に位置される。同様に、第１歯部１１の歯溝を周方向に二等分する歯溝中心Ｃ１１は、第２歯部１２の歯溝を周方向に二等分する歯溝中心Ｃ１２と同一の周方向位置に位置される。こうした位置にあるとき、第１歯部１１は、第２歯部１２に対し位相ずれの無い、あるいは同位相の基準位相位置にあるものとする。
【００２７】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００２８】
例えば、ギアＧが非駆動側ギア、相手ギア２０が駆動側ギアで、ギアＧが相手ギア２０によって駆動される例を想定する。この場合、相手ギア２０の歯は第２歯部１２の歯よりも前に、第１歯部１１の歯に当接し、第１歯部１１の歯を押圧する。すると弾性部材７が弾性変形し、第１歯部１１は第２歯部１２に対し相対回転し、僅かな位相ずれを起こす。このとき、相手ギア２０の歯と第１歯部１１の歯との接触によって発生する歯打ち振動は、弾性部材７によって、本体部６に到達する前に減衰され、これによりラトル音の発生を抑制することができる。
【００２９】
相手ギア２０の歯が第１歯部１１の歯をさらに押圧すると、次に相手ギア２０の歯は、第２歯部１２の歯にも当接する。これにより相手ギア２０の歯からの駆動トルクは、第１歯部１１の歯と第２歯部１２の歯との両方を通じて、ギアＧに伝達される。この時点で第１歯部１１は、第２歯部１２に対して相対回転しなくなる。駆動トルクが高くなっても、それを二つの歯部１１，１２で確実にギアＧに伝達できる。
【００３０】
この時、相手ギア２０の歯は第１歯部１１と当接し弾性部材７が弾性変形した後に第２歯部１２と当接することから、相手ギア２０の歯と第２歯部１２が当接した際の歯打ち振動を通常よりも減衰することができ、ラトル音の発生を抑制することができる。
【００３１】
このように、第１ギア１のオーバーボール径ＯＢＤ１を、第２ギア２のオーバーボール径ＯＢＤ２より大きくすることで、トルク伝達初期に相手ギア２０の歯を、第２歯部１２の歯よりも前に、第１歯部１１の歯に当接させることができる。これにより、歯打ち振動を弾性部材７によって減衰し、ラトル音の発生を抑制することができる。
【００３２】
加えて、相手ギア２０の歯が第１歯部に当接した後に第２歯部１２の歯と当接することから、相手ギア２０の歯と第２歯部１２の歯における歯打ち振動を減衰し、ラトル音の発生を抑制することができる。
【００３３】
また、相手ギア２０の歯が第２歯部１２の歯に当接した時点で、第２歯部１２に対する第１歯部１１の相対回転すなわち位相ずれを停止させることができる。従って、位相ずれを最小限に抑制し、制振機能を有しつつ位相ずれをも抑制可能なギアＧを提供することができる。
【００３４】
このギアＧは、第２ギア２に対する第１ギア１の位相ずれを最小限に抑制できるので、位相ずれを一定以下に抑える必要のあるタイミングギアトレイン等のギア装置に好適である。例えば、内燃機関のクランクシャフトの駆動力をカムシャフトに伝達するギア機構の場合、そのギア機構に用いられる制振機能付ギアの位相ずれが大きいと、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相が許容できない程大きくずれる虞がある。しかし、本実施形態のギアＧは、位相ずれが最小なので、当該ギア機構に用いられる制振機能付ギアとして非常に好適である。
【００３５】
ここで、第２歯部１２の歯と相手ギア２０の歯との間のバックラッシュを、制振機能の無い通常ギアの歯と相手ギアの歯との間のバックラッシュと等しくしておけば、通常ギアを用いたときと同じような無視し得る程度の位相ずれ量で済み、位相ずれを抑える必要のあるギア装置にとってより好適である。
【００３６】
なお、上記ではギアＧが非駆動側ギアの場合を説明したが、ギアＧが駆動側ギアの場合でも同様である。
【００３７】
以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示は以下のような他の実施形態も可能である。
【００３８】
（１）例えば弾性部材７は、周方向に間欠的に設けられてもよい。
【００３９】
（２）第１ギア１と第２ギア２の固定は、焼嵌め以外の方法、例えばボルト止めによって行ってもよい。
【００４０】
本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｇ  ギア
１  第１ギア
２  第２ギア
６  本体部
７  弾性部材
１１  第１歯部
１２  第２歯部
ＯＢＤ１、ＯＢＤ２  オーバーボール径
【図１】
2020041567.tif 000003
【図２】
2020041567.tif 000004