(57)【要約】【課題】耐久性を向上させることができるやまば歯車を提供する。【解決手段】所定の捩れ角に形成された第１噛み合い部２と、該第１噛み合い部２と異なる方向に捩れて形成された第２噛み合い部３とを有し、かつ前記第１噛み合い部２と前記第２噛み合い部３とは同一ピッチ円P 上で噛み合うとともに、前記第１噛み合い部２よりも第２噛み合い部３のモジュールが小さく形成されたやまば歯車１において、前記第２噛み合い部３の歯面３ａが、前記第１噛み合い部２の歯面２ａの耐久性よりも高く形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の捩れ角に形成された第１噛み合い部と、該第１噛み合い部と異なる方向に捩れて形成された第２噛み合い部とを有し、かつ前記第１噛み合い部と前記第２噛み合い部とは同一ピッチ円上で噛み合うとともに、前記第１噛み合い部よりも第２噛み合い部のモジュールが小さく形成されたやまば歯車において、
前記第２噛み合い部の歯面が、前記第１噛み合い部の歯面の耐久性よりも高く形成されていることを特徴とするやまば歯車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定の捩れ角に形成された第１噛み合い部と、その第１噛み合い部とは反対方向に所定の角度捩れて形成された第２噛み合い部とを有するやまば歯車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されたやまば歯車は、噛み合い率を向上させるために、所定の捩れ角に形成された第１噛み合い部と、その第１噛み合い部とは反対方向に捩れかつ第１噛み合い部と同一ピッチ円上で噛み合うように形成された第２噛み合い部とを有し、いずれか一方の噛み合い部のモジュールを他方のモジュールよりも小さくなるように構成されている。また、やまば歯車は、トルク伝達時に、一方の噛み合い部と他方の噛み合い部との境界位置における歯元に、他の位置の歯元よりも大きな応力が作用する。そのため、特許文献２に記載されたやまば歯車は、上記境界位置での圧力角が、他の位置での圧力角よりも大きくなるように形成されている。さらに、歯数の異なるやまば歯車同士を噛み合わせてトルクを伝達するように構成されている場合には、歯数の少ない方のやまば歯車、言い換えると高回転数で回転する方のやまば歯車が、他方のやまば歯車よりも耐久性が低くなる場合がある。そのため、特許文献３に記載されたやまば歯車は、互いに噛み合うやまば歯車のうち、歯数が少ない方向やまば歯車の耐久性を向上させるために、歯幅方向における中央部にリブを形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４０８８０号公報
【特許文献２】特開２００８−１０１７００号公報
【特許文献３】特開２００８−１０１６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、歯車は同時に噛み合う歯面でトルクを受けるため、それら歯面に作用する面圧は均一となる。また、特許文献１に記載されたように、異なるモジュールにより形成された二つの噛み合い部を有するやまば歯車の場合は、モジュールが小さく形成された噛み合い部が他の歯車に接触する歯数は、モジュールが大きく形成された噛み合い部が他の歯車に接触する歯数よりも多くなる場合がある。したがって、モジュールが小さい噛み合い部の接触面積は、モジュールが大きい噛み合い部の接触面積よりも大きくなる。そのため、モジュールが小さく形成された噛み合い部に作用する荷重が、モジュールが大きく形成された噛み合い部に作用する荷重よりも大きくなる。その結果、モジュールが小さく形成された噛み合い部の耐久性が、モジュールが大きく形成された噛み合い部の耐久性よりも低下するので、やまば歯車は、モジュールが小さく形成された噛み合い部の耐久性に依存して耐久性が低下する可能性がある。
【０００５】
この発明は上述した事情を背景としてなされたものであって、耐久性を向上させることができるやまば歯車を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、所定の捩れ角に形成された第１噛み合い部と、該第１噛み合い部と異なる方向に捩れて形成された第２噛み合い部とを有し、かつ前記第１噛み合い部と前記第２噛み合い部とは同一ピッチ円上で噛み合うとともに、前記第１噛み合い部よりも第２噛み合い部のモジュールが小さく形成されたやまば歯車において、前記第２噛み合い部の歯面が、前記第１噛み合い部の歯面の耐久性よりも高く形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、捩れ方向が異なる二つの噛み合い部が同一ピッチ円上で噛み合うように構成されるとともに、それらの噛み合い部のモジュールが相違している。そして、そのモジュールが小さい噛み合い部の歯面が、他方の噛み合い部の歯面の耐久性よりも高くなるように形成されている。そのため、比較的大きな荷重が作用する噛み合い部の耐久性を向上させることにより、やまば歯車全体としての耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明に係るやまば歯車の構成を説明するための側面図である。
【図２】図１におけるII-II線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
まず、この発明に係るやまば歯車の構成について図１を参照して説明する。この発明に係るやまば歯車１は、軸線方向における一方側に配置された第１噛み合い部２と他方側に配置された第２噛み合い部３とが、側面側で一体に連結され、その第１噛み合い部２および第２噛み合い部３が接合された部分と回転中心軸線とを通る平面を挟んで第１噛み合い部２の捩れ角と第２噛み合い部３の捩れ角とが反対方向になるように構成されている。なお、捩れ角とは、互いに噛み合う歯車が噛み合うときに滑りが生じないピッチ面と歯車の歯面との交線である歯筋が、軸線方向に対して傾斜している角度であり、第１噛み合い部２と第２噛み合い部３とが、軸線方向に対して傾斜している捩れ角の大きさが同一であっても異なっていてもよい。
【００１０】
また、この発明に係るやまば歯車１は、第１噛み合い部２と第２噛み合い部３とが同一ピッチ円P 上で噛み合うように構成されており、また図１に示すように第２噛み合い部３のモジュールが第１噛み合い部２のモジュールよりも小さく形成されている。言い換えると、第２噛み合い部３の歯数が、第１噛み合い部２の歯数よりも多く形成されている。なお、ピッチ円P とは、動力伝達する歯車が、互いに転がり接触する円筒面と回転軸線に垂直な平面との構成であり、図１では、一点鎖線で示している。また、モジュールとは、ピッチ円P の直径を歯数で除算した値である。
【００１１】
このように構成されたやまば歯車１は、第１噛み合い部２が噛み合って動力を伝達するとともに、第２噛み合い部３が噛み合って動力を伝達する。そのように構成することにより、各噛み合い部２，３に作用するトルクの軸線方向の分力を対抗させて作用させることができるので、やまば歯車１を保持する図示しない回転部材にスラスト荷重が作用することを抑制することができる。
【００１２】
一方、第２噛み合い部３のモジュールが第１噛み合い部２のモジュールよりも小さく形成されていることにより、やまば歯車１がトルクを伝達する際に、図示しない他のやまば歯車と接触する面積は、第２噛み合い部３の方が大きくなる。これは、モジュールが小さく形成されていることにより、第２噛み合い部３における同時に接触する歯が、第１噛み合い部２における同時に接触する歯よりも多くなるためである。
【００１３】
他方、歯車は、各歯面がトルクを受けるので、それぞれの歯面に作用する面圧は同一になる。したがって、上記のように接触面積が大きい第２噛み合い部３に作用する荷重が大きくなる。そのため、第２噛み合い部３の耐久性を向上させるために、この発明に係るやまば歯車１は、第２噛み合い部３の歯面３ａを、第１噛み合い部２の歯面２ａよりも硬度や耐摩耗性の高いコーティングにより被覆している。または、第２噛み合い部３の歯面３ａのみを熱処理している。もしくは、第２噛み合い部３を、第１噛み合い部２の材料よりも硬度や耐摩耗性の高い材料により形成している。なお、第２噛み合い部３の材料を、第１噛み合い部２の材料よりも硬度の高いものとする場合には、各噛み合い部２，３をそれぞれ製造した後に、第１噛み合い部２と第２噛み合い部３とを溶接や接着などにより接合させる。
【００１４】
このように第２噛み合い部３の歯面３ａの耐久性を第１噛み合い部２の歯面２ａの耐久性よりも向上させることにより、各噛み合い部２，３の歯面２ａ，３ａに作用する荷重の相違により、第２噛み合い部３が早期に劣化してやまば歯車１全体としての耐久性が低下することを抑制することができる。言い換えると、第２噛み合い部３の歯面３ａのみの耐久性を向上させることにより、やまば歯車１全体としての耐久性を向上させることができる。
【００１５】
また、やまば歯車１を保持する回転部材に作用するスラスト荷重は、各噛み合い部２，３に作用する荷重と、各噛み合い部２，３の捩れ角とに応じて決定される。具体的には、第１噛み合い部２に作用する荷重および第１噛み合い部２の捩れ角に応じたスラスト荷重と、第２噛み合い部３に作用する荷重および第２噛み合い部３の捩れ角に応じたスラスト荷重との差が、回転部材に作用する。そのため、この発明に係るやまば歯車１は、図２に示すようにトルク伝達時に第１噛み合い部２が他の歯車に接触する面積と第２噛み合い部３が他の歯車に接触する面積とが同一となるように、第２噛み合い部３の歯幅L2 を第１噛み合い部２の歯幅L1 よりも短く形成されている。
【００１６】
このように第２噛み合い部３の歯幅L2 を第１噛み合い部２の歯幅L1 よりも短く形成することにより、第２噛み合い部３が他の歯車に接触する接触線の長さを短くすることができ、その結果、第１噛み合い部２と第２噛み合い部３との歯面２ａ，３ａに作用する荷重を同一とすることができる。したがって、第１噛み合い部２に作用するスラスト荷重と、第２噛み合い部３に作用するスラスト荷重とを同一とすることができるので、やまば歯車１を保持する回転部材にスラスト軸受を設ける必要がない。そのため、第２噛み合い部３の歯幅を短くすることによりやまば歯車１の軸長が短くなるとともに、上記のようなスラスト軸受を設ける必要がないので、このやまば歯車１を備えた装置の軸長を短くすることができる。また、第２噛み合い部３に作用する荷重を低下させることができるので、第２噛み合い部３の耐久性を向上させることができ、やまば歯車１の耐久性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００１７】
１…やまば歯車、  ２，３…噛み合い部、  ２ａ，３ａ…歯面、L1 ，L2 …歯幅、  P …ピッチ円。
【図１】
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【図２】
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