(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単かつ安価にギア騒音を低減できる低騒音ギアを提供する。【解決手段】低騒音ギア１０は、歯１１がスリット１２で軸方向（低騒音ギア１０の軸方向）に分断された金属製のヘリカルギアからなる。スリット１２は、外周に環状に形成されると共に、歯たけ寸法ｈより深く形成されている。これにより全ての歯１１が軸方向に完全に分断されると共に離間されている。スリット１２は、軸方向の略中央に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯が軸方向に分断されると共に離間されたヘリカルギアからなることを特徴とする低騒音ギア。
【請求項２】
前記歯を軸方向に分断するためのスリットが形成されると共に前記スリットが歯たけ寸法より深く形成された請求項１に記載の低騒音ギア。
【請求項３】
ギアトレーンを構成するヘリカルギアが共振したとき、請求項１又は２に記載の低騒音ギアを形成し、共振したヘリカルギアと前記低騒音ギアとを交換することを特徴とするギア騒音低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低騒音ギア及びギア騒音低減方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのクランク軸からの動力は、複数のヘリカルギアで構成されるギアトレーンを介して油圧ポンプ等に伝達されている。一般にギアトレーンから発生する音圧（騒音）はエンジン回転数と比例関係にあり、エンジン回転数が高くなると、ギア噛み合いによる音圧も大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４６９８９号公報
【特許文献２】特開２００２−２１９７８号公報
【特許文献３】特開２００５−２０５５０６号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】落合宏、管野祟、"スリットのある歯車の特性：振動、騒音について"、[online]、１９９２年１０月１６日、北海道大学工学部、Ｐ２、[平成２８年４月１４日検索]、インターネット<http://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/bitstream/2115/42317/1/161_7-14.pdf>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図３に示すように、開発段階のエンジン等では、エンジン回転数が特定の値ｎとなったときに音圧が大きくなることがあった。この音圧の増大について原因を調べたところ、特定のギアが共振していることが解った。また、特定のギアの共振は、ギアの固有振動数と、ギアの噛み合い周波数が一致することで発生していた。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、簡単かつ安価にギア騒音を低減できる低騒音ギア及びギア騒音低減方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明は、歯が軸方向に分断されると共に離間されたヘリカルギアからなる低騒音ギアを提供する。
【０００８】
また、本発明は、ギアトレーンを構成するヘリカルギアが共振したとき、前記低騒音ギアを形成し、共振したヘリカルギアと前記低騒音ギアとを交換するギア騒音低減方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の低騒音ギア及びギア騒音低減方法によれば、簡単かつ安価にギア騒音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る低騒音ギアの側面図である。
【図２】図１の上部正面図である。
【図３】エンジン回転数と音圧の関係を示す図である。
【図４】エンジンの概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１２】
図４に示すように、エンジンＥは、クランクシャフト１からの動力をサプライポンプ（燃料供給ポンプ）の駆動軸２やパワーステアリングポンプ（以下、パワステポンプ）の駆動軸３に伝達するためのギアトレーン４を備える。ギアトレーン４は、クランクシャフト１に設けられるクランクギア５と、クランクギア５と噛合されるアイドルギア６と、サプライポンプの駆動軸２に設けられアイドルギア６と噛合されるサプライポンプ用ギア７と、アイドルギア６と噛合される中間ギア８と、パワステポンプの駆動軸３に設けられ中間ギア８と噛合されるパワステポンプ用ギア９とを備える。
【００１３】
アイドルギア６、サプライポンプ用ギア７、中間ギア８及びパワステポンプ用ギア９は、それぞれ金属製のヘリカルギアからなる。
【００１４】
図１及び図２に示すように、クランクギア５は、低騒音ギア１０からなる。低騒音ギア１０は、歯１１がスリット１２で軸方向（低騒音ギア１０の軸方向）に分断された金属製のヘリカルギアからなる。スリット１２は、外周に環状に形成されると共に、歯たけ寸法ｈより深く形成されている。これにより全ての歯１１が軸方向に完全に分断されると共に離間されている。スリット１２は、軸方向の略中央に形成されている。
【００１５】
また、スリット１２は、形成時に歯１１にバリが残らないように、歯１１より先に形成される。
【００１６】
低騒音ギア１０には、キー溝（図示せず）が形成され、クランクシャフト１にはキー溝と嵌合するキーが形成されている。なお、キーが低騒音ギア１０に形成され、キー溝がクランクシャフト１に形成されてもよい。
【００１７】
また、歯１１の噛合面１３は、クラウニングが無く、平坦に形成されている。
【００１８】
なお、スリット１２は、歯１１を形成した後で形成してもよい。この場合、スリット形成時に発生したバリを除去するとよい。
【００１９】
次にヘリカルギアのギア騒音低減方法について述べる。
【００２０】
クランクギア５が通常のヘリカルギア（図示せず）からなり、特定のエンジン回転数ｎ（図３参照）で共振する場合、上述の低騒音ギア１０を形成し、通常のヘリカルギアからなるクランクギア５と低騒音ギア１０とを交換する。
【００２１】
図１に示すように、低騒音ギア１０は、歯１１が軸方向に分断されることで歯１１の配置が千鳥状となっている。このため、低騒音ギア１０とアイドルギア６が噛み合って回転するとき、低騒音ギア１０の歯１１は、左右交互にアイドルギア６と噛み合うこととなる。これにより、エンジン回転数が同じである場合、低騒音ギア１０の噛み合い周波数（噛み合い周波数＝エンジン回転数（ｒｐｍ）／６０（ｓｅｃ）×歯数）はギア交換前の２倍となる。
【００２２】
一方、クランクギア５の共振はクランクギア５の固有振動数が噛み合い周波数と近くなったとき発生するため、共振の条件は、式（１）となる。
固有振動数≒エンジン回転数（ｒｐｍ）／６０（ｓｅｃ）×歯数  …（１）
【００２３】
ここでスリット１２の溝幅ｗは低騒音ギアの幅Ｗに対して十分小さいため、低騒音ギア１０の固有振動数はクランクギア５として用いられていた通常のヘリカルギアと略同じと考えられる。このため、クランクギア５を通常のヘリカルギアから低騒音ギア１０に変えると、実質的に歯数が２倍となる。そして、図３に示すように、共振が発生するときのエンジン回転数（式（１）の共振の条件を満たすときのエンジン回転数）がギア交換前の１／２にシフトする。
【００２４】
この１／２となった、共振が発生するときのエンジン回転数が通常の運転で使用されるエンジン回転数域（常用回転域）より低い場合（例えば、アイドル回転数より低い場合）、ギア騒音は問題とならなくなる。
【００２５】
また、エンジン回転数が１／２のときに発生する共振の音圧はギア交換前より小さいため、たとえ共振が発生するときのエンジン回転数が常用回転域であったとしてもクランクギア５から発生する騒音を低減できる。また、歯１１はそれぞれ軸方向に分断されることで剛性が下がり、ギア噛み合い音が小さくなる。歯元応力、歯面圧は、噛み合い率が確保されるため問題とはならない。
【００２６】
このように、低騒音ギア１０は、歯１１が軸方向に分断されると共に離間されたものとしたため、共振するヘリカルギアの直径や歯のピッチ等を変更した場合のように他のヘリカルギアにまで影響が及ぶことがなく、共振するヘリカルギアを交換するだけの簡単な作業で安価にギア騒音を低減できる。
【００２７】
また、低騒音ギア１０は、歯１１を軸方向に分断するためのスリット１２が形成されると共にスリット１２が歯たけ寸法ｈより深く形成されるものとしたため、簡単な構造で確実に歯１１を軸方向に分断できる。
【００２８】
なお、歯１１の軸方向の中央にスリット１２を１つ形成して歯１１を２つに分断するものとしたが、これに限るものではない。スリット１２は、軸方向に複数形成されてもよい。これにより、歯１１は、３つ以上の複数に分断され、実質的に歯数を更に増やすことができる。スリット１２の数は、共振が発生するときのエンジン回転数が常用回転域より低くなるように設定されるとよい。
【００２９】
また、クランクギア５が共振する場合について述べたが、例えばアイドルギア６が共振する場合、アイドルギア６を通常のヘリカルギアから本発明の低騒音ギア（図示せず）に変えるとよく、他のギアが共振する場合も同様に通常のヘリカルギアから本発明の低騒音ギア（図示せず）に変えるとよい。
【符号の説明】
【００３０】
１０  低騒音ギア
１１  歯
１２  スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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