(57)【要約】【課題】内歯４２と外歯５０の噛合部５５を噛合させたとき回転負荷を噛合部５５の中途部に加えてギヤ抜けを防止した伝動を行なうギヤの噛合構造を提供する。【解決手段】ギヤ本体５１の外周面に外歯５０を形成し、該外歯５０の側端に噛合部５５を形成した外歯付きギヤ５と、ギヤ本体４１の中心部側に外歯付きギヤ５の噛合部５５を谷部４３に嵌入させて噛合する内歯４２を形成した内歯付ギヤ４とからなり、外歯５０の噛合部５５と内歯４２を噛合させて噛合伝動するギヤの噛合構造において、前記ギヤ本体４１に形成される内歯４２の入口側山部４５で形成される内径から奥側山部４６で形成される内径を徐々に径大となるように構成したギヤの噛合構造にしている。【選択図】　　　図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤ本体５１の外周面に外歯５０を形成し、該外歯５０の側端に噛合部５５を形成した外歯付きギヤ５と、ギヤ本体４１の中心部側に外歯付きギヤ５の噛合部５５を谷部４３に嵌入させて噛合する内歯４２を形成した内歯付ギヤ４とからなり、外歯５０の噛合部５５と内歯４２とを噛合させて噛合伝動するギヤの噛合構造において、前記ギヤ本体４１に形成される内歯４２の入口側山部４５で形成される内径から奥側山部４６で形成される内径を徐々に径大となるように構成したギヤの噛合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方のギヤ本体に形成した接続用の内歯に、他方のギヤ本体に形成される外歯の側端を噛合させて両者を接続伝動するギヤの噛合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ギヤ本体の外周面に外歯を形成し、この外歯の側端に噛合部を形成した外歯付きギヤと、ギヤ本体の中心部側に外歯付きギヤの噛合部を谷部に嵌入させて噛合する内歯を形成した内歯付ギヤとからなり、外歯の噛合部と内歯を噛合させて噛合伝動するギヤの噛合構造は既に知られている。
【０００３】
例えば、サイドクラッチ機構を備えたトランスミッションケース内で、このサイドクラッチ機構のセンターギヤの両者に内歯を形成し、この内歯に左右に配置したサイドギヤを係脱可能に噛合させるギヤの噛合構造にしている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２ー８１５４１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成によるギヤの噛合構造は、センターギヤに形成する内歯の内径を入口側山部と奥側山部で同径に形成しているので、内歯の山部と谷部が交るコーナー部（縁）と外歯の側面とは設計上は平行状に噛合するようにしているが、実際の製造工程においては谷部（ドッグ穴）をエンドミル加工で削るので入口が奥側より径大に削られることが多い。
【０００６】
また、センターギヤとサイドギヤ及びこれを軸装するギヤ軸等の加工誤差や嵌挿代の集積に伴うガタがあり、このガタに一方のギヤから他方のギヤに向けて負荷が加わるとき上記ガタによってサイドギヤの噛合部は内歯の奥側と接当し、入口側に微小なスキマを生じさせながら奥側接触による噛合伝動することになる。
【０００７】
従って、上記のように奥側接触による噛合伝動が長時間行なわれると、ギヤ抜け方向の分力によってセンターギヤからサイドギヤを不測に離させる（以下ギヤ抜けと言う）欠点があるとともに、サイドギヤの外歯の噛合端に応力や噛合時の衝撃を集中させて、この部位の欠損等を生じ易い等の問題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のギヤの噛合構造は、ギヤ本体５１の外周面に外歯５０を形成し、該外歯５０の側端に噛合部５５を形成した外歯付きギヤ５と、ギヤ本体４１の中心部側に外歯付きギヤ５の噛合部５５を谷部４３に嵌入させて噛合する内歯４２を形成した内歯付ギヤ４とからなり、外歯５０の噛合部５５と内歯４２を噛合させて噛合伝動するギヤの噛合構造において、前記ギヤ本体４１に形成される内歯４２の入口側山部４５で形成される内径から奥側山部４６で形成される内径を徐々に径大となるように構成したことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１における１は、コンバイン等の操向作業機に設置されるトランスミッションケースを示しており、本発明に係るギヤの噛合構造２をサイドクラッチ機構３のセンターギヤ４（内歯４２付きギヤ、図６）とサイドギヤ５（外歯付きギヤ）の両者で構成している。
【００１１】
先ず、トランスミッションケース１の概略の構成について説明すると、このトランスミッションケース１はケース上部に図示しないエンジンから入力される入力軸６と、このケースの下部にクローラを巻掛け駆動する左右の走行輪７を有する車軸７Ｌ，７Ｒを軸支し、両者の中間に伝動上手側から各タイプの変速伝動軸８群と、これに噛合して伝動されるブレーキ軸９と、前記サイドクラッチ機構３と、このサイドクラッチ機構３の左右のサイドギヤ５に常時噛合する伝動ギヤ１０と、前記車軸７Ｌ，７Ｒに設けた車軸ギヤ１１に噛合伝動する伝動ギヤ１１ａを備えた車軸伝動軸１２を軸支して構成される。
【００１２】
先ず、サイドクラッチ機構３の構成について図１を参照して説明する。
【００１３】
このサイドクラッチ機構３は左右のサイド軸１５を、その中間部をトランスミッションケースに軸支した状態でその内側端側を内嵌されたセンター軸１６で軸支している。
【００１４】
またセンター軸１６の中央には、上流の変速伝動軸８から常時駆動される前記センターギヤ４を遊嵌している。そしてサイド軸１５にはセンターギヤ４に、本発明にかかるギヤの噛合構造２を介して係脱可能に噛合するサイドギヤ５をスライド可能に係合しているとともに、他側に前記ブレーキ軸９の両端にそれぞれ設けたブレーキ機構１７のブレーキギヤ１９に噛合する制動ギヤ２０を固着している。
【００１５】
この構成により、左右のブレーキギヤ１９が制動ギヤ２０に噛合している図１の状態では、制動ギヤ２０の回転を各サイドギヤ５から伝動ギヤ１０，１０、車軸伝動軸１２，１２、伝動ギヤ１１ａ，１１ａ、車軸ギヤ１１，１１、車軸７Ｌ，７Ｒ、走行輪７，７へと伝動される。
【００１６】
また、制動ギヤ２０に対してブレーキギヤ１９の噛合が離脱された側は、走行輪７への伝動が断たれて停止した状態になり、他側の走行輪７が駆動されるので機体は停止された走行輪７の方向に操向旋回されることになる。
【００１７】
このときサイドクラッチ機構３は、伝動を断った側の制動ギヤ２０に噛合するブレーキ機構１７から制動力を加えることにより、上記伝動系を介して走行輪７を制動することができるので、機体をより小旋回させることができる。
【００１８】
このブレーキ機構１７は図２〜図４で示すように、図示しないブレーキペダルと連結されるブレーキアーム２５によって作動プレート２６を回動させ、この作動プレート２６が回動に伴って図３、図４で示すボール２７とボール溝２９の係合により鎖線のように進退されることにより、ベアリング３０を介してプレート３１で摩擦板アッシ３２が押圧され、また押圧を解除されてブレーキギヤ１９に制動力を付与する。
【００１９】
尚、上記ボール２７は従来のものと同様にトランスミッションケース１と作動プレート２６の間で、この作動プレート２６の側面に穿設された複数のボール溝２９に嵌入される。図示例のボール溝２９は回動方向上手側に斜面状に形成されるボール押面３３を点線で３４（図４）で示す従来タイプの斜面よりもやや急傾斜面に形成している。
【００２０】
この構成により作動プレート２６の回動に対する進退方向の作動量を大きくして制動を確実にするとともに、ボール押面３３の摩滅に対しても長期間にわたり有効制動作用を維持することができるものである。
【００２１】
また、前記車軸ギヤ１１は図５で示されるカラー３５を用いた位置決め構造で支持することにより、トランスミッションケース１に軸支される車軸７Ｌ，７Ｒに対する設置構造を簡単、且つ廉価にすることができるようにしている。
【００２２】
即ち、図５で示されるように上記位置決め構造は、車軸ギヤ１１とカラー３５の接合端にそれぞれ同芯円で凹凸嵌合するリング状の突起部３６と、これを受入れる環状の嵌合片３７を形成し、両者を互いに圧入することによりカラー３５を車軸ギヤ１１側に一体的に取付け支持できるようにしている。
【００２３】
従ってこの構成によれば、車軸ギヤ１１とカラー３５を単独で形成しながら、所望長さのカラー３５付きの車軸ギヤ１１を簡単に製作することができるとともに、例えば図１で示される車軸７Ｌ又は７Ｒを部分的に引き抜いて修理等のメンテナンス作業を行ないたい場合に、カラー３５を車軸ギヤ１１から分離させて　トランスミッションケース内に脱落させる等の憂いのない作業を簡単且つ能率よく行なうことができる等の利点がある。
【００２４】
次に図６〜図１２を参照してセンターギヤ４とサイドギヤ５のギヤの噛合構造２について説明する。
【００２５】
先ずセンターギヤ４は、中心部に軸孔４０を有するギヤ本体４１の両側に、サイドギヤ５の表周面にギヤ歯形状を以て突出形成された外歯５０（図６）を噛合させる内歯４２を後述する態様によって加工している。
【００２６】
サイドギヤ５は、図８、図９に示すようにギヤ本体５１の外周に図１に示す伝動ギヤ１０に噛合する外歯５０と、その側方に図示しないシフタフォークを係合させるシフタ溝５２を形成している。
【００２７】
またこの外歯５０は、前記内歯４２（図６）との噛合深さよりやや長い噛合深さ代を有し、山部５３をやや小径に切削して噛合部５５を形成するとともに、その両側の外歯５０を切削除去して非噛合部５６を形成している。
【００２８】
つまり噛合部５５は図８に示すように非噛合部５６を介して１歯毎に形成されており、噛合部５５の両側端コーナー部に面取りされる面取部５７，５７は図９の点線で示される円錐状カッター５８を相隣る噛合部５５と噛合部５５間で回転させて簡単に面取り加工をすることができるようにしている。
【００２９】
次にセンターギヤ４は図６、図１０で示されるように内歯４２を前記非噛合部５６を介して突出形成される各噛合部５５の側面に接当するピッチと歯数で設け、相隣る内歯４２を結ぶ谷部４３は半円弧状面に形成している。
【００３０】
そして内歯４２は図１１、図１２で示されるように、その山部を入口側山部４５の内径から奥側山部４６の内径を徐々に径を大きくした削り代Ｈとなるように奥側に向けて斜面状に形成し、入口側山部４５と奥側山部４６と谷部４３を結ぶ内歯４２のコーナ部（接当部）４７が噛合部５５の歯側面の基部寄りに接当するようにしている。
【００３１】
センターギヤ４の内歯４２を加工する際は、先ず軸孔４０（図７）を穿設する工程において好ましくは旋盤による穴削り加工によって入口側山部４５と奥側山部４６の内径を仕上げた（入り口側を小径、奥側を僅かに大径に仕上げる）のち、エンドミル加工によって谷部４３（図６）を所定数刻設して前記内歯４２を製作することができる。
【００３２】
以上のように構成されるギヤの噛合構造２を備えたサイドクラッチ機構３は、図１、図１０で示されるようにセンターギヤ４に形成されている谷部４３内にサイドギヤ５の噛合部５５が嵌入し、センタギヤ４が図１２において矢印方向に正転すると、この図面に示される噛合状態になって、両者の接当部を介してサイドギヤ５も同方向へ回転される。
【００３３】
このときセンターギヤ４は内歯４２の入口側山部４５から奥側に向けて徐々に径大となるように奥側山部４６を形成しているので、サイドギヤ５とセンターギヤ４との噛合関係は図１１、図１２で示されるように、入口側山部４５が噛合部５５の中途部に接当した状態で奥側に向けて徐々に離間し、設計上では奥側山部４６と噛合部５５の側面では、例えば０．１ミリ程度のスキマＬ（図１２）を生ずるが、実際的には両ギヤは加工や組付け上の微妙なガタを有しているので、回転負荷が上記接当点に加わると、内歯４２の既述のコーナー部は上記スキマＬを少なくするように噛合部５５の側面の入口側の当りとなり、食い込むように接触することになる。
【００３４】
また長期の噛合及びセンターギヤ４とサイドギヤ５の係合離脱の繰返し等によって内歯４２の入口側の接当点が平滑状になると、コーナー部の略全長のラインがサイドギヤ５の外歯５０の噛合部５５側面とギヤ抜けを防止する方向に斜状に接触噛合する。
【００３５】
従って、回転負荷が従来のもののように噛合部５５の端部に過大に加わることなく、入口側山部４５を介して噛合部５５の中途部側に加えられるから、噛合したサイドギヤ５がセンターギヤ４から不測に離脱すると言ったギヤ抜けトラブルを防止し、伝動を適切に行なうことができる等の特徴がある。
【００３６】
尚、このギヤの噛合構造２は、サイドクラッチ機構３のセンターギヤ４とこれに噛合するサイドギヤ５において実施したが、これに限定されることなく一方のギヤ４の内歯４２に対して他方のギヤ５の外歯５０を常時噛合させて接続伝動させる方式のギヤの噛合構造２に適用することもできる。
【００３７】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明のギヤの噛合構造によれば、ギヤ本体５１の外周面に外歯５０を形成し、該外歯５０の側端に噛合部５５を形成した外歯付きギヤ５と、ギヤ本体４１の中心部側に外歯付きギヤ５の噛合部５５を谷部４３に嵌入させて噛合する内歯４２を形成した内歯付ギヤ４とからなり、外歯５０の噛合部５５と内歯４２を噛合させて噛合伝動するギヤの噛合構造において、前記ギヤ本体４１に形成される内歯４２の入口側山部４５で形成される内径から奥側山部４６で形成される内径を徐々に径大となるように構成したことを特徴としている。
【００３８】
従って、内歯４２に外歯５０の噛合部５５が噛合したとき、先ず入口側山部４５が噛合部５５の側面に接当し、入口側山部４５と奥側山部４６で形成される斜状のラインで接触するから、回転負荷を噛合部５５の端部に加えることなく、中途部に加えてギヤ抜けや外歯５０の欠損等を防止しながら伝動できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のギヤの噛合構造を適用したトランスミッションケースの断面図である。
【図２】図１のブレーキ機構の構成を示す断面図である。
【図３】図２の作動プレートとボール溝の構成を示す断面図である。
【図４】図３の要部の構成を示す断面図である。
【図５】図１の伝動ギヤとカラーの構成を示す側断面図である。
【図６】ギヤの噛合構造のセンターギヤの形状を示す斜視図である。
【図７】センターギヤの断面図である。
【図８】サイドギヤの噛合部の形状を示す斜視図である。
【図９】サイドギヤの断面図である。
【図１０】センターギヤとサイドギヤの噛合態様を示す側面図である。
【図１１】内歯と外歯の噛合状態を示す側面の拡大図である。
【図１２】図１１の正面の拡大図である。
【符号の説明】
２　　　ギヤの噛合構造
３　　　サイドクラッチ機構
４　　　制動ギヤ（内歯付ギヤ）
５　　　サイドギヤ（外歯付きギヤ）
４１　　　ギヤ本体
４２　　　内歯
４３　　　谷部
４５　　　入口側山部
４６　　　奥側山部
５０　　　外歯
５１　　　ギヤ本体
５５　　　噛合部
５６　　　非噛合部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004125062.tif 000011
【図１０】
2004125062.tif 000012
【図１１】
2004125062.tif 000013
【図１２】
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