(57)【要約】【課題】第一の歯車は第二の歯車に比して第一の作動特性に於いて優れており、第二の歯車は第一の歯車に比して第二の作動特性に於いて優れているような少なくとも２つの歯車を同軸に重ね合わせた歯車による歯車伝動装置に於いて、第一と第二の歯車の歯形の相対的差異や位相差に製作誤差が生ずることにより性能不良や騒音、振動が発生することを抑制する。【解決手段】第一および第二の歯車を同軸に保持し、第一および第二の歯車の対応する歯を位相差０で同時に加工した後塑性捩り変形により歯車間に所定の位相差を付与するか、素材を所定の位相差だけ弾性捩じり変形した状態で第一および第二の歯車の対応する歯を同時に加工する。【選択図】図５
2010242808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに噛み合わされた駆動側歯車と被駆動側歯車の少なくとも一方は第一および第二の少なくとも２つの歯車を同軸に重ね合わせた歯車であり、前記第一の歯車は前記第二の歯車に比して第一の作動特性に於いて優れており、前記第二の歯車は前記第一の歯車に比して第二の作動特性に於いて優れており、前記第一の作動特性が前記第二の作動特性に優先する作動時と前記第二の作動特性が前記第一の作動特性に優先する作動時とで前記第一および第二の歯車の回転力伝達に関与する度合が相対的に変更されるようになっている歯車伝動装置の前記第一および第二の歯車を製造する方法にして、互いに一体となっている前記第一の歯車と前記第二の歯車とを同軸に保持し、前記第一および第二の歯車の対応する歯を同時に加工し、その後で前記第一および第二の歯車を中心軸線の周りに相対的に捩って両者間に塑性捩じり変形による所定の位相差を付与することを特徴とする歯車製造方法。
【請求項２】
互いに噛み合わされた駆動側歯車と被駆動側歯車の少なくとも一方は第一および第二の少なくとも２つの歯車を同軸に重ね合わせた歯車であり、前記第一の歯車は前記第二の歯車に比して第一の作動特性に於いて優れており、前記第二の歯車は前記第一の歯車に比して第二の作動特性に於いて優れており、前記第一の作動特性が前記第二の作動特性に優先する作動時と前記第二の作動特性が前記第一の作動特性に優先する作動時とで前記第一および第二の歯車の回転力伝達に関与する度合が相対的に変更されるようになっている歯車伝動装置の前記第一および第二の歯車を製造する方法にして、互いに一体となっている前記第一の歯車と前記第二の歯車とを弾性捩じり変形の範囲内にて中心軸線の周りに相対的に捩じって保持し、前記第一および第二の歯車の対応する歯を同時に加工し、その後で前記第一および第二の歯車の相対的弾性捩じり変形を解放して両者間に所定の位相差を付与することを特徴とする歯車製造方法。
【請求項３】
前記第一および第二の歯車は一体の素材よりなっていることを特徴とする請求項１または２に記載の歯車製造方法。
【請求項４】
前記第一の歯車は第一の素材よりなり、前記第二の歯車は第二の素材よりなり、前記第一および第二の素材は第三の素材により互いに結合されることを特徴とする請求項１または２に記載の歯車製造方法。
【請求項５】
前記一体の素材は前記第一の歯車と前記第二の歯車の間に両者間の中心軸線周りの弾性捩じりを許容する連結部を形成するよう加工されることを特徴とする請求項３に記載の歯車製造方法。
【請求項６】
前記第三の素材は前記第一の歯車と前記第二の歯車の間に両者間の中心軸線周りの弾性捩じりを許容する連結部を形成するよう加工されることを特徴とする請求項４に記載の歯車製造方法。
【請求項７】
前記連結部は前記第一および第二の歯車と同心の環状に加工されることを特徴とする請求項５または６に記載の歯車製造方法。
【請求項８】
前記環状の連結部にはその環に沿って隔置された複数個の孔が開けられることを特徴とする請求項５または６に記載の歯車製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに噛み合わされた駆動側歯車と被駆動側歯車の少なくとも一方が少なくとも２つの歯車を同軸に重ね合わせた同軸複合歯車である歯車伝動装置の製造方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
互いに噛み合わされた駆動側歯車より被駆動側歯車へ回転力を伝達する歯車伝動装置に於いて、噛合いのバックラッシュの開閉により生ずる打音に起因する騒音を抑制すべく、駆動側歯車と被駆動側歯車の少なくとも一方にバックラッシュの開閉を抑えるように位相が主歯車に対し僅かにずらされるか、歯幅が主歯車より僅かに大きくされた補助歯車を、主歯車に同軸に重ね合わせることが従来より知られている。またそのように歯幅が主歯車より僅かに大きくされた補助歯車を特に環状歯車とし、主歯車のボス部の周りに弾性体の環を介して半径方向に偏倚可能に遊嵌することが下記の特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８-７５８５６
【０００４】
一方、下記の特許文献２には、上記の如くバックラッシュの開閉を抑えるよう互いに位相をずらせて同軸に複合された２つの歯車を、部品点数の削減のために、一体成形することが記載されている。更に、下記の特許文献３には、互いに位相をずらせて同軸に複合された状態に一体成形される２つの歯車のうちの主歯車の部分をポリオキシエチレン等の高剛性の硬質樹脂により形成し、補助歯車の部分をポリウレタン等の低剛性の軟質樹脂により形成することが記載されている。
【０００５】
【特許文献２】特開２００４-１０８４３６
【特許文献３】特開２００２-１８１１６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
歯車の歯は、互いに噛み合う歯車の間に伝達される回転の等速性を保つ必要があることから、互いに噛み合う歯の歯面の間には噛合いの進行に伴って滑りが生じる。また歯車の歯は、互いに噛み合う歯車のそれぞれの一つの歯どうしの接触が離れないうちに、それぞれの歯車の次の一つの歯どうしの接触が始まるように、互いに噛み合う歯の接触は一部重複して生ずるように歯形が設計されている。歯面の間に生ずる滑り接触は摩擦損失をもたらすので、かかる摩擦損失を減らし、歯車間の回転力の伝達効率を高める上からは、歯の接触の重複の度合はできるだけ低く抑えられるのが好ましい。しかし、歯車伝動装置の許容伝達トルクを高める観点からは、歯の接触の重複の度合はできるだけ高くされるのが好ましい。従って、歯車伝動装置に於いては、許容伝達トルクと伝達効率とは相互に背反する作動特性である。しかし、特に車輌用歯車伝動装置の如く作動負荷が大きく変動する装置に於いては、許容伝達トルクと伝達効率の間の優先順位は、装置の作動負荷の大小に応じて互いに反転することが考えられるので、歯車伝動装置の全作動域についてみれば、作動域に応じて許容伝達トルクと伝達効率の間の優先順位を入れ替えることにより、歯車伝動装置の総合的性能を更に向上させることができると考えられる。
【０００７】
また歯車伝動装置にとっては、その作動に於ける静粛性も一つの重要な作動特性となる。機械装置の騒音や振動には種々の周波数のものがあり、また周囲の構造物との共振も影響するので、静粛性と許容伝達トルク或いは伝達効率の間に、常に定まった同調或いは背反の関係はないが、個々の歯車伝動装置についてみれば、特に車輌用歯車伝動装置の如く広い作動域にわたって作動状態が変化する場合には、歯車伝動装置の総合的性能を更に高めることができるような、作動状態の変化に応じた静粛性と許容伝達トルク或いは伝達効率の間の同調或いは背反の関係が見出せる可能性がある。
【０００８】
上記の事項に着目し、特に車輌の駆動系に於ける歯車伝動装置の如く、その作動域が大きく変動する場合を念頭に於いて、歯車伝動装置の許容伝達トルク、伝達効率、静粛性等に基づく総合的作動特性を広い作動域に対して向上させるべく、互いに噛み合わされた駆動側歯車より被駆動側歯車へ回転力を伝達する歯車伝動装置として、駆動側歯車と被駆動側歯車の少なくとも一方を第一および第二の少なくとも２つの歯車を同軸に重ね合わせた歯車とし、第一の歯車は第二の歯車に比して第一の作動特性に於いて優れており、第二の歯車は第一の歯車に比して第二の作動特性に於いて優れており、第一の作動特性が第二の作動特性に優先する作動時と第二の作動特性が第一の作動特性に優先する作動時とで第一および第二の歯車の回転力伝達に関与する度合を相対的に変更することが考えられ、このことが本件出願人と同一の出願人の出願に係る「作動特性優先順位により歯車を切り換える歯車伝動装置」と題する特願２００９−５１７６９に於いて特許請求されている。
【０００９】
上記の如く、第一の歯車は第二の歯車に比して第一の作動特性に於いて優れ、第二の歯車は第一の歯車に比して第二の作動特性に於いて優れているということは、第一と第二の歯車とで、歯形に相対的な違いがあることを意味するが、このための歯形の相対的な違いは、寸法的には微差であるため、そのように歯形に相対的な微差がある第一と第二の歯車の回転力伝達に関与する度合の相対的変更を歯車伝動装置の作動中に伝達トルクの変化等に応じて滑らかに起こさせるには、第一と第二の歯車の対応する歯の歯形の相対的差異が高精度に仕上げられていることが要求される。さもないときは、第一と第二の歯車の回転力伝達に関与する度合の相対的変更が設計通りには起こらず、また第一および第二の歯車の歯が噛合い相手方歯車の歯に接触し始め或はその接触が終了する時点に生ずるばらつきにより、唸りのような騒音や振動が生ずる虞れがある。
【００１０】
そこで、上記の如き特異な歯車伝動装置に特異な事情により生ずる虞れのある性能不良や騒音、振動の発生を抑制することができるように歯車伝動装置用同軸複合歯車を制動する方法の一つとして、上記の如き第一および第二の歯車の素材を同軸に保持し、第一および第二の歯車の対応する歯を同時に加工する歯車製造法方が、本件出願人と同一の出願人の出願に係る「歯車伝動装置用同軸複合歯車の製造法方」と題する特願２００９−５５３９８に於いて特許請求されている。
【００１１】
本発明は、上記の如き特異な歯車伝動装置用同軸複合歯車を性能不良や騒音、振動の発生を抑制することができるように製造する他の方法を提案することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するものとして、本発明は、互いに噛み合わされた駆動側歯車と被駆動側歯車の少なくとも一方は第一および第二の少なくとも２つの歯車を同軸に重ね合わせた歯車であり、前記第一の歯車は前記第二の歯車に比して第一の作動特性に於いて優れており、前記第二の歯車は前記第一の歯車に比して第二の作動特性に於いて優れており、前記第一の作動特性が前記第二の作動特性に優先する作動時と前記第二の作動特性が前記第一の作動特性に優先する作動時とで前記第一および第二の歯車の回転力伝達に関与する度合が相対的に変更されるようになっている歯車伝動装置の前記第一および第二の歯車を製造する方法にして、互いに一体となっている前記第一の歯車と前記第二の歯車とを同軸に保持し、前記第一および第二の歯車の対応する歯を同時に加工し、その後で前記第一および第二の歯車を中心軸線の周りに相対的に捩って両者間に塑性捩じり変形による所定の位相差を付与することを特徴とする歯車製造方法を提案するものである。
【００１３】
また上記と同根の技術思想により上記の課題を解決するものとして、本発明は、互いに噛み合わされた駆動側歯車と被駆動側歯車の少なくとも一方は第一および第二の少なくとも２つの歯車を同軸に重ね合わせた歯車であり、前記第一の歯車は前記第二の歯車に比して第一の作動特性に於いて優れており、前記第二の歯車は前記第一の歯車に比して第二の作動特性に於いて優れており、前記第一の作動特性が前記第二の作動特性に優先する作動時と前記第二の作動特性が前記第一の作動特性に優先する作動時とで前記第一および第二の歯車の回転力伝達に関与する度合が相対的に変更されるようになっている歯車伝動装置の前記第一および第二の歯車を製造する方法にして、互いに一体となっている前記第一の歯車と前記第二の歯車とを弾性捩じり変形の範囲内にて中心軸線の周りに相対的に捩じって保持し、前記第一および第二の歯車の対応する歯を同時に加工し、その後で前記第一および第二の歯車の相対的弾性捩じり変形を解放して両者間に所定の位相差を付与することを特徴とする歯車製造方法を提案するものである。
【００１４】
前記第一および第二の歯車は一体の素材よりなっていてよい。
【００１５】
或いはまた、前記第一の歯車は第一の素材よりなり、前記第二の歯車は第二の素材よりなり、前記第一および第二の素材は第三の素材により互いに結合されてもよい。
【００１６】
前記一体の素材または前記第三の素材は前記第一の歯車と前記第二の歯車の間に両者間の中心軸線周りの弾性捩じりを許容する連結部を形成するよう加工されてよい。
【００１７】
前記連結部は前記第一および第二の歯車と同心の環状に加工されてよい。
【００１８】
前記環状の連結部にはその環に沿って隔置された複数個の孔が開けられてよい。
【発明の効果】
【００１９】
上記の如く、互いに噛み合わされた駆動側歯車と被駆動側歯車の少なくとも一方は第一および第二の少なくとも２つの歯車を同軸に重ね合わせた歯車であり、前記第一の歯車は前記第二の歯車に比して第一の作動特性に於いて優れており、前記第二の歯車は前記第一の歯車に比して第二の作動特性に於いて優れており、前記第一の作動特性が前記第二の作動特性に優先する作動時と前記第二の作動特性が前記第一の作動特性に優先する作動時とで前記第一および第二の歯車の回転力伝達に関与する度合が相対的に変更されるようになっている歯車伝動装置の前記第一および第二の歯車の製造に当たって、互いに一体となっている前記第一の歯車と前記第二の歯車とを同軸に保持し、前記第一および第二の歯車の対応する歯を同時に加工し、その後で前記第一および第二の歯車を中心軸線の周りに相対的に捩って両者間に塑性捩じり変形による所定の位相差を付与するか、或いは、互いに一体となっている前記第一の歯車と前記第二の歯車とを弾性捩じり変形の範囲内にて中心軸線の周りに相対的に捩じって保持し、前記第一および第二の歯車の対応する歯を同時に加工し、その後で前記第一および第二の歯車の相対的弾性捩じり変形を解放して両者間に所定の位相差を付与すれば、第一および第二の歯車の互いに対応する歯はそれらの間の位相差を０にした状態で歯形が仕上げられるので、第一および第二の歯車の対応する歯の歯形の相対的仕上がり精度を高めることがより容易に達成され、且つ第一および第二の歯車の互いに対応する歯の間に付与される位相差も歯車の全周にわたって高度に均一となる。
【００２０】
前記第一および第二の歯車が一体の素材よりなっていれば、第一の歯車の素材と第二の歯車の素材を同軸に保持することは当初から自ずと達成される。
【００２１】
前記第一の歯車は第一の素材よりなり、前記第二の歯車は第二の素材よりなり、前記第一および第二の素材が第三の素材により互いに結合されれば、歯形の仕上げに際して第一の歯車の素材および第二の歯車の素材を同軸に保持することが容易に達成される。
【００２２】
前記一体の素材または前記第三の素材が前記第一の歯車と前記第二の歯車の間に両者間の中心軸線周りの弾性捩じりを許容する連結部を形成するよう加工されれば、伝達トルクの大小に応じて第一およぶ第二の歯車が回転力伝達に関与する度合を相対的に変更することを、伝達トルクの増減に応じて自動的に行わせることができると共に、第一および第二の歯車を中心軸線の周りに相対的に捩って両者間に塑性捩じり変形による所定の位相差を付与し、或は第一の歯車の素材および第二の歯車の素材を弾性捩じり変形の範囲内にて中心軸線の周りに相対的に捩じって保持し、第一および第二の歯車の対応する歯を同時に加工し、その後で第一および第二の歯車の相対的弾性捩じり変形を解放して両者間に所定の位相差を付与する要領にて、第一および第二の歯車の対応する歯の間に相対的歯形差と位相差を付与することをより高精度に達成することがより容易となる。
【００２３】
この場合、前記連結部が前記第一および第二の歯車と同心の環状に加工されれば、第一と第二の歯車の間の中心軸線周りの弾性捩じりの捩じり角をより大きい値まで許容することができ、かかる第一および第二の歯車を用いた歯車伝動装置の設計可能範囲が広がり、また弾性捩じり範囲を越えて塑性捩じり変形を起こさせた場合の塑性捩じり変形の安定性を高めることができる。更に、前記環状の連結部にその環に沿って隔置された複数個の孔が開けられれば、その孔の寸法、形状、個数等により第一と第二の歯車の間の中心軸線周りの弾性変形のばね定数を調節することができ、伝達トルクの大小に応じて第一および第二の歯車が回転力伝達に関与する度合を相対的に変更することができると共に、塑性捩じり変形を起こさせる場合により広い設計の自由度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を車輌の駆動系に於ける歯車伝動装置に適用した一つの実施の形態を駆動側歯車と被駆動側歯車の歯の噛合い部について示す概略図である。この場合、第一の作動特性は許容伝達トルクであり、第二の作動特性は伝達効率であって、図示の状態は伝達トルクが比較的低い作動状態にあり、第二の作動特性である伝達効率が第一の作動特性である許容伝達トルクより優先される作動状態にある。
【図２】図１に示す歯車伝達装置に於いて、駆動側歯車より被駆動側歯車に伝達されるトルクが増大し、第一の作動特性である許容伝達トルクが第二の作動特性である伝達効率より優先される作動状態になったときの駆動側歯車と被駆動側歯車の歯の噛合い部を示す概略図である。
【図３】第一および第二の歯車が一体の素材よりなる同軸複合歯車が噛合いの相手方歯車と噛み合わされている車歯車伝達装置の一例を示す一部縦断面による概略図である。
【図４】第一の歯車は第一の素材よりなり、第二の歯車は第二の素材よりなり、第一および第二の素材が第三の素材により互いに結合されている同軸複合歯車の一例を素材の結合の前後の状態について示す概略断面図である。
【図５】図３に示す如く第一および第二の歯車が一体の素材よりなる同軸複合歯車を例にとって本発明による歯車伝動装置用同軸複合歯車の製造方法の第一の実施の形態を示す歯車の概略側面図である。
【図６】図３に示す如く第一および第二の歯車が一体の素材よりなる同軸複合歯車を例にとって本発明による歯車伝動装置用同軸複合歯車の製造方法の第二の実施の形態を示す歯車の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１に於いて、１０は駆動側歯車であり、１２は被駆動側歯車であって、駆動側歯車１０が矢印Ａの方向に回転することにより被駆動側歯車１２が図示の如き歯の噛合い部を経て矢印Ｂの方向に駆動されるようになっている。図示の例では、駆動側歯車１０が同軸に重ね合わされた２つの歯車１０Ａと１０Ｂよりなっている。図示の状態は、伝達トルクが比較的低い状態であり、図示の例では、歯車１０Ａの歯１０Ａ−１、１０Ａ−２等の方が歯車１０Ｂの歯１０Ｂ−１、１０Ｂ−２等より噛合いの進み側に偏倚していて、歯１０Ａ−１、１０Ａ−２等のみが歯車１２の歯１２−１、１２−２等と接触している。
【００２６】
歯車１０Ａの歯１０Ａ−１、１０Ａ−２等と歯車１２の歯１２−１、１２−２等との接触は、常時少なくとも１組が接触し、それに加えて歯車１０または１２が１回転する３６０度中の或る割合の回転角αの間だけ２組の歯の同時接触が生ずる。ここでα/３６０を「噛合いの重複率」と呼ぶことにすれば、歯１０Ａと歯１２の噛合いの重複率は１以上であって１に比較的近い或る値とされている。これは歯１０Ａと歯１２の歯形の相対的設計により定まる。
【００２７】
図２は、図１に示す状態より伝達トルクが増大し、歯車１２の歯１２−１、１２−２等に対し歯車１０Ｂの歯１０Ｂ−１、１０Ｂ−２等が接触するようになった状態を示す。歯車１０Ｂの歯１０Ｂ−１、１０Ｂ−２等の歯形はその湾曲度が歯車１０Ａの歯１０Ａ−１、１０Ａ−２等の湾曲度より小さく、歯１０Ｂ−１、１０Ｂ−２等と歯１２−１、１２−２等の間に生ずる接触の重複の度合は、歯１０Ａ−１、１０Ａ−２等と歯１２−１、１２−２等の間に生ずる接触の重複の度合より大きく、即ち、歯１０Ｂと歯１２の噛合いの重複率は、歯１０Ａと歯１２の噛合いの重複率より大きくされている。これもまた歯１０Ｂと歯１２の歯形の相対的設計により定まる。
【００２８】
従って、駆動側歯車から被駆動側歯車への回転力の伝達が、図１に示す如く歯車１０Ａと歯車１２の噛合いにより行われているときと、図２に示す如く歯車１０Ａおよび１０Ｂと歯車１２の噛合いにより行われているときとを比較すれば、図１に示す作動状態は図２に示す作動状態に比して、伝達効率に於いては優れているが、許容伝達トルクに於いては劣っており、図２に示す作動状態は図１に示す作動状態に比して、伝達効率に於いては劣るが、許容伝達トルクに於いては優れている。
【００２９】
図３は、図１および図２について上に説明した如く、歯車１２との噛合いに於ける重複率が異なる歯車１０Ａと１０Ｂとが一体の素材より形成され、且つ駆動側歯車１０より被駆動側歯車１２への回転力伝達に歯車１０Ｂが関与する度合を、歯車１０Ａが関与する度合に対比して、伝達トルクの増大に応じて相対的に増大させることを、歯車１０Ａと１０Ｂの間に形成された連結部１０Ｃの弾性捩じりにより自動的に行わせる歯車伝動装置の一つの実施の形態を示す一部縦断面による概略図である。図３に於いて、図１および２に示す部分に対応する部分は図１および２に於けると同じ符号により示されている。尚、図示の例では、被駆動側歯車１２は、全体としては一つの歯車であるが、環状溝１４により仕切られて、歯車１０Ａと噛合う歯車部１２Ａと、歯車１０Ｂと噛合う歯車部１２Ｂとに分けられている。
【００３０】
この場合、歯車１０Ａと１０Ｂとは一体の素材よりなっており、図には示されていない歯切り機械により歯車１０Ａと１０Ｂの対応する歯は、以下に図５および６について説明される過程のいずれかを経て、同時に加工される。歯車１０は全体として環状であり、歯車１０Ｂの部分にてのみインナスプライン１６により回転軸１８のアウタスプライン２０に嵌合し、歯車１０Ａの部分および連結部１０Ｃは回転軸１６の周りに遊嵌されている。連結部１０Ｃの部分は歯車１０Ａと１０Ｂと同心の環状であり、且つその環に沿って隔置された複数個の孔２２が開けられている。連結部１０Ｃが捩じられていない状態にて、歯車１０Ａは歯車１０Ｂに対し噛合い位相の進み側に偏倚しており、歯車１０Ａは連結部１０Ｃを介して回転力伝達に関与するようになっている。かかる構成によれば、伝達トルクが低い間は、歯車１０Ｂに対し噛合い位相の進み側に偏倚した状態にある歯車１０Ａのみにより歯車１２が駆動され、伝達トルクの増大に応じて連結部１０Ｃが弾性的に捩じれ、それに応じて歯車１０Ｂに対する歯車１０Ａの噛合い位相の進みが減少し、伝達トルクの増大に応じて歯車１０Ｂを回転力伝達により大きく関与させる制御を、連結部１０Ｃの弾性捩じれ作用によって自動的に行わせることができる。この場合、伝達トルクが所定値以下では歯車１０Ｂは歯車１２に接触せず、歯車１０Ｂの回転力伝達に関与する度合が零であれば、伝達トルクが所定値以下の低い状態であって、許容伝達トルクの大きさには問題がなく、伝達効率の方を最大限に優先させた方が好ましい作動時に、歯車１０Ａと歯車１０Ｂの回転力伝達に関与する配分の度合を１００％歯車１０Ａの側に偏倚させることができる。
【００３１】
上記の通り、歯車１２は環状溝１４により歯車部１２Ａと歯車部１２Ｂと分かれているが、歯車としては一つの歯車であり、その各歯は環状溝１４を跨いで一つの歯として加工されてよい。一方、歯車１０Ａと歯車１０Ｂとは、図１および２について説明した通り、互いに異なる歯形のものであるが、その間の差異は両歯形の間の相対的な差異であり、且つ寸法的には微差である。そこで、図３に示す如く歯車１０Ａと歯車１０Ｂが一体の素材よりなり、歯車１０Ａと歯車１０Ｂとがその間に所定の相対的に異なる歯形を呈し且つその間に、以下に図５および６について説明される過程のいずれかを経て所定の噛合い位相差を呈するように、同時に加工されれば、図１および２について説明した如き歯車１２に対する歯車１０Ａと歯車１０Ｂの噛合いの差を高精度に実現する同軸複合歯車１０を得ることができる。
【００３２】
図４は、図１および図２について上に説明した如く、歯車１２との噛合いに於ける重複率が異なる歯車１０Ａと１０Ｂが、それぞれ第一および第二の素材よりなり、それら第一および第二の素材が第三の素材により互いに結合された形態にて構成され、且つ駆動側歯車１０より被駆動側歯車１２への回転力伝達に歯車１０Ｂが関与する度合を、歯車１０Ａが関与する度合に対比して、伝達トルクの増大に応じて相対的に増大させることを、歯車１０Ａと１０Ｂの間に形成された連結部１０Ｃの弾性捩じりにより自動的に行わせる歯車伝動装置の一つの実施の形態を、素材の結合の前後の状態について示す概略縦断面図である。図４に於いても、図１および２に示す部分に対応する部分は図１および２に於けると同じ符号により示されている。
【００３３】
この場合、歯車１０Ａおよび歯車１０Ｂはそれぞれ個別の素材よりなるが、歯車１０Ａおよび歯車１０Ｂはそれぞれに設けられたインナスプライン２４および２６にて連結部材２８のアウタスプライン３０および３２に嵌合されることにより、連結部材２８を介して互いに一体となるよう連結されている。連結部材２８は、アウタスプライン３２にて歯車１０Ｂと連結された部分にてのみインナスプライン３４により回転軸３６のアウタスプライン３８に嵌合し、連結部材２８の中間部４０およびアウタスプライン３０にて歯車１０Ａと連結された部分は、回転軸３６の周りに遊嵌されている。連結部材２８の中間部４０は歯車１０Ａと１０Ｂと同心となる環状であり、且つその環に沿って隔置された複数個の孔４２が開けられている。
【００３４】
この場合にも、連結部材２８が捩じられていない状態にて、歯車１０Ａは歯車１０Ｂに対し噛合い位相の進み側に偏倚しており、歯車１０Ａは連結部材２８の中間部４０を介して回転力伝達に関与するようになっている。かかる構成によっても、伝達トルクが低い間は、歯車１０Ｂに対し噛合い位相の進み側に偏倚した状態にある歯車１０Ａのみにより歯車１２が駆動され、伝達トルクの増大に応じて連結部材２８の中間部４０が弾性的に捩じられ、それに応じて歯車１０Ｂに対する歯車１０Ａの噛合い位相の進みが減少し、伝達トルクの増大に応じて歯車１０Ｂを回転力伝達により大きく関与させる制御を、連結部材２８の中間部４０の弾性捩じれ作用によって自動的に行わせることができる。またこの場合にも、伝達トルクが所定値以下では歯車１０Ｂは歯車１２に接触せず、歯車１０Ｂの回転力伝達に関与する度合が零であれば、伝達トルクが所定値以下の低い状態であって、許容伝達トルクの大きさには問題がなく、伝達効率の方を最大限に優先させた方が好ましい作動時に、歯車１０Ａと歯車１０Ｂの回転力伝達に関与する配分の度合を１００％歯車１０Ａの側に偏倚させることができる。
【００３５】
図４に示す実施の形態に於いても、歯車１０Ａと歯車１０Ｂとは、図１および２について説明した通り、互いに異なる歯形のものであるが、その間の差異は両者間の相対的な差異であり、且つ寸法的には微差である。そこで、図４に示す如く、歯車１０Ａと１０Ｂがそれぞれ第一および第二の素材よりなり、これら第一および第二の素材が別素材よりなる連結部材２８により互いに結合される場合には、例えば図４の左半分に示す如く、歯車１０Ａおよび１０Ｂと連結部材２８とを個別に準備するに当たって、歯車１０Ａおよび１０Ｂの歯は仕上げ歯切り切削のための削り代が残された荒削りとしておき、この段階で歯車１０Ａと１０Ｂとを連結部材２８にて一体に結合し、その上で、歯車１０Ａと歯車１０Ｂとがその間に所定の相対的に異なる歯形を所定の噛合いを呈し且つその間に、以下に図５および６について説明される過程のいずれかを経て所定の位相差を呈するように、同時に仕上げ加工されれば、図１および２について説明した如き歯車１２に対する歯車１０Ａと歯車１０Ｂの噛合いの差を高精度に実現する同軸複合歯車１０を得ることができる。
【００３６】
以下に、図５を参照して、図３に示す如く第一および第二の歯車が一体の素材よりなる同軸複合歯車を例にとり、歯車１０Ａと歯車１０Ｂとを、それらが相対的に異なる歯形を呈し、且つその間に所定の位相差を呈するように、同時に仕上げ加工する要領を、その第一の実施の形態について説明する。
【００３７】
図５の（Ａ）は、歯車１０Ａと歯車１０Ｂとが、それぞれの対応する歯の歯形の間の相対的相違の精度が向上するように、一体の素材に同時に加工されている複合歯車を示す。但し、この複合歯車は、それぞれの対応する歯の歯形間により高い精度にて相対的な相違を達成する加工がより容易に行えるよう、歯車１０Ａと歯車１０Ｂの間に必要とされる所定の位相差をなくした状態にて仕上げられている。これより複合歯車は、中心軸線の周りに、図の（Ｂ）に示す如く、歯車１０Ａと歯車１０Ｂとがその間に所定の位相差を生ずる方向に相対的に捩られる。その捩じりの度合は、捩り作用が解放されたとき歯車１０Ａと歯車１０Ｂの間に残留する塑性捩じり変形により歯車１０Ａと歯車１０Ｂの間に所定の位相差が付与される度合とされる。歯車１０Ａと歯車１０Ｂの間に残留する捩じりを塑性的に生じさせるためには、歯車１０Ａと歯車１０Ｂの間に付与する捩じりを弾性的捩じり変形の限度を越えて大きくするだけでなく、熱処理等の任意の塑性化手段が講じられてよい。
【００３８】
図６は、同じく、図３に示す如く第一および第二の歯車が一体の素材よりなる同軸複合歯車を例にとり、歯車１０Ａと歯車１０Ｂとを、それらが相対的に異なる歯形を呈し、且つその間に所定の位相差を呈するように、同時に仕上げ加工する要領を、その第二の実施の形態について示す図５と同様の図である。
【００３９】
この場合、歯車１０Ａと歯車１０Ｂの歯形が粗仕上げされた段階で、素材は適当な捩じり機能付きの任意の素材保持機により、図６の（Ａ）に示す如く、歯車１０Ａと歯車１０Ｂとの間に所定の位相差が生じるよう素材の弾性捩じれ変形の範囲で相対的に捩られ、その捩れ状態を保持したままで、互いに整列状態にある歯車１０Ａと歯車１０Ｂの対応する歯形が、それぞれの間に所定の相対的歯形差を高精度に達成するよう同時に加工される。そして歯車１０Ａと歯車１０Ｂの歯形が仕上げられた後、素材保持機により掛けられていた弾性捩れが解放されれば、歯車１０Ａと歯車１０Ｂの間の弾性捩じれ変形が元に戻り、歯車１０Ａと歯車１０Ｂの間には、図６の（Ｂ）に示す如く所定の位相差が付与される。
【００４０】
図５および６について説明した加工要領は、図４に示す如く歯車１０Ａと１０Ｂとが連結部材２８により連結されている構造の複合歯車である場合にも同様に実施できることは明らかであろう。
【００４１】
以上に於いては本発明をいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、本発明がこれらの実施の形態にのみ限られるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施の形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。例えば、歯車１０Ａおよび１０Ｂの連結部材２８との結合は焼き嵌め或は溶接によって行われていてもよく、また図３の連結部１０Ｃ或は図４の連結部材中間部４０の長さやそこに開けられた孔２２や４２の形状や数については他に種々の実施例が可能である。また本発明は３ないしそれ以上の数の歯車が同様の複合目的のために同軸に複合される歯車に適用されてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０，１０Ａ，１０Ｂ…駆動側歯車、１２，１２Ａ，１２Ｂ…被駆動側歯車、１４…環状溝、１６…インナスプライン、１８…回転軸、２０…アウタスプライン、２２…孔、２４，２６…インナスプライン、２８…連結部材、３０，３２…アウタスプライン、３４…インナスプライン、３６…回転軸、３８…アウタスプライン、４０…中間部、４２…４２
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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