(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径ギヤと小径ギヤとを同一軸線上に並べて一体に形成した二段ギヤを複数保持し、全ての二段ギヤの位相を一致させてそれぞれの大径ギヤを被組込側のピニオンに噛合させる歯車組込用治具であって、柔軟性を有する材料によって形成されて全ての二段ギヤを自らの弾性により着脱自在に保持する保持手段と、各二段ギヤの回転方向の基準位置を示すマークを合わせて全ての二段ギヤの位相を一致させる位相合わせ手段とによって構成してなる二段ギヤ組込用治具。
【請求項２】
請求項１記載の二段ギヤ組込用治具において、保持手段は、各二段ギヤのギヤ部分を穴に嵌入させることによって二段ギヤを保持する構造とした二段ギヤ組込用治具。
【請求項３】
請求項１記載の二段ギヤ組込用治具において、保持手段は、ピニオンと略同形状に形成されて全ての二段ギヤの大径ギヤが噛合する保持用ピニオンと、この保持用ピニオンが位置する方向へ小径ギヤを付勢する二段ギヤ毎の保持用アームとを備えている二段ギヤ組込用治具。
【請求項４】
請求項１記載の二段ギヤ組込用治具において、保持手段は、各二段ギヤの軸孔に嵌入する支軸によって全ての二段ギヤを保持する構造とした二段ギヤ組込用治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大径ギヤと小径ギヤとを同一軸線上に並べて一体に形成した二段ギヤを一つのピニオンに噛合させるために用いる二段ギヤ組込用治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大径ギヤと小径ギヤとを同一軸線上に並べて一体に形成した二段ギヤを一つのピニオンに噛合させて構成した歯車装置としては、例えば電動補助自転車用動力ユニットに用いられているものがある。
この動力ユニットは、車輪のハブ内にモータを車軸と同一軸線上に位置するように配設し、このモータの出力ピニオンの周囲に前記二段ギヤを複数配設している。この二段ギヤは、大径ギヤを前記出力ピニオンに噛合させるとともに、小径ギヤをハブの内歯ギヤに噛合させている。
【０００３】
前記大径ギヤと小径ギヤとでは歯数が異なるため、全ての二段ギヤを出力ピニオンと内歯ギヤとに噛合させるためには、各二段ギヤの回転方向の位相を一致させておかなければならない。
従来では、この位相を一致させるために、大径ギヤに前記位相の基準となるマークを設け、このマークを用いて全ての二段ギヤの組込時の位置を設定しているた。詳述すると、前記マークを大径ギヤの軸方向の端面（小径ギヤに接続する方の端面）に一つの歯を指すように表記し、このマークが示す歯を出力ピニオンに噛み合わせることによって、各二段ギヤの位相を合わせている。
この位相合わせ作業は、二段ギヤを一つずつ出力ピニオンに噛み合わせて組込むときに行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように二段ギヤを一つずつ組込んでその都度位相合わせを行うのでは、組込作業に要する時間が長くなってしまう。これは、複数の二段ギヤを順次組込まなければならないことに加え、組込時に出力ピニオンが回転して先に組込んだ二段ギヤと今回組込む二段ギヤとの位相がずれてしまうことがないように、慎重に作業を進めなければならないからである。
【０００５】
また、位相合わせ用のマークが大径ギヤの軸方向の端面に表記されているために、出力ピニオンおよび二段ギヤがはす歯ギヤである場合には、軸線方向から見てマークが出力ピニオンの歯を指す状態から二段ギヤを歯の捻れ分だけ回さなければならず、さらに作業時間が長くなってしまう。
さらに、モジュールが小さい場合には、位相合わせ用のマークも小さくなり、作業が困難になるばかりか、組込ミスを発見し難くなるという不具合もあった。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、複数の二段ギヤを簡単に組み付けることができるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明に係る二段ギヤ組込用治具は、柔軟性を有する材料によって形成されて全ての二段ギヤを自らの弾性により着脱自在に保持する保持手段と、各二段ギヤの回転方向の基準位置を示すマークを合わせて全ての二段ギヤの位相を一致させる位相合わせ手段とによって構成したものである。
【０００８】
本発明によれば、複数の二段ギヤを一度に被組込側に組込むことができる。また、保持手段に二段ギヤを保持させた状態で各二段ギヤの位相を一致させることができるから、組込みながらマークを合わせる場合に較べて位置合わせが簡単である。
【０００９】
請求項２に記載した発明に係る二段ギヤ組込用治具は、請求項１に記載した発明に係る二段ギヤ組込用治具において、保持手段は、各二段ギヤのギヤ部分を穴に嵌入させることによって二段ギヤを保持する構造としたものである。
この発明によれば、保持手段の穴に嵌入させたギヤ部分は、保持手段によって保護される。
【００１０】
請求項３に記載した発明に係る二段ギヤ組込用治具は、請求項１に記載した発明に係る二段ギヤ組込用治具において、保持手段は、ピニオンと略同形状に形成されて全ての二段ギヤの大径ギヤが噛合する保持用ピニオンと、この保持用ピニオンが位置する方向へ小径ギヤを付勢する二段ギヤ毎の保持用アームとを備えたものである。
この発明によれば、保持用アームを小径ギヤの側方であって軸方向から見て大径ギヤと重なるように形成することができる。
【００１１】
請求項４に記載した発明に係る二段ギヤ組込用治具は、請求項１に記載した発明に係る二段ギヤ組込用治具において、保持手段は、各二段ギヤの軸孔に嵌入する支軸によって全ての二段ギヤを保持する構造としたものである。
この発明によれば、全ての二段ギヤを組込む以前に組込状態と同一の状態になるように保持することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る二段ギヤ組込用治具の一実施の形態を図１ないし図４によって詳細に説明する。ここでは、二段ギヤを組込む歯車装置として、電動補助自転車用動力ユニットの減速機を例に挙げて説明する。
図１は本発明に係る二段ギヤ組込用治具によって二段ギヤを組込む電動補助自転車用動力ユニットの断面図、図２は二段ギヤを組込む直前の状態を示す断面図、図３は二段ギヤの組込状態を示す図、図４は本発明に係る二段ギヤ組込用治具を示す図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は（ａ）図におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【００１３】
これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による電動補助自転車用動力ユニットである。この動力ユニット１は、図示していない電動補助自転車の後輪に設けるもので、図１に示すように、ハブ２内にモータ３と減速機４とを収納している。前記ハブ２は、有底円筒状に形成したハブ本体５と、このハブ本体５の開口部を閉塞する蓋体６とによって構成し、モータハウジング７を一部として構成された後述する車軸８に軸受９，１０によって回転自在に支持させている。この車軸８は、前記モータハウジング７と、このモータハウジング７の一端部（図１において左側の端部）に固着した第１の支軸１１および他端部に固定用ボルト１２によって固定した支持板１３と、この支持板１３に固着した第２の支軸１４とによって構成している。
【００１４】
前記減速機４は、前記モータ３の出力ピニオン２１の回転を減速してハブ２に伝達するもので、合成樹脂製の二段ギヤ２２の大径ギヤ２３を前記出力ピニオン２１に噛合させ、小径ギヤ２４をハブ２側の内歯ギヤ２５に噛合させている。この減速機４の各ギヤは、はす歯ギヤである。また、前記内歯ギヤ２５とハブ２（蓋体６）との間には、モータ３の駆動力のみをハブ２に伝達するための一方向クラッチ２６を介装している。なお、人力は、蓋体６の端部のねじ部６ａに螺着させたフリーホイール（図示せず）からハブ２に伝達される。
【００１５】
前記二段ギヤ２２は、大径ギヤ２３と小径ギヤ２４とを同一軸線上に位置付けて互いに隣接させて一体に形成し、軸孔２７に固定軸２８を挿通させてこの固定軸２８を介してモータハウジング７と前記支持板１３とに回転自在に支持させている。固定軸２８は、前記モータハウジング７と支持板１３とに挟持させている。この実施の形態では、図３に示すように、３個の二段ギヤ２２を出力ピニオン２１の周囲に配設している。また、この二段ギヤ２２は、前記大径ギヤ２３における小径ギヤ２４側の軸方向端面に位相合わせ用のマーク２９を表記している。図３は、前記マーク２９が出力ピニオン２１を指向するように二段ギヤ２２を回した状態で描いてある。
【００１６】
これら３個の二段ギヤ２２は、図４中に符号３１で示す組込用治具に組込状態と同じ状態で保持させ、一度にハブ２内に組込む。前記組込用治具３１は、柔軟性を有する材料によって成形し、各二段ギヤ２２の大径ギヤ２３を挟持する３個の保持板３２と、これらの保持板３２を互いに連結して保持する円筒３３とを一体に形成している。この治具３１を形成する材料としては、例えば発泡プラスチックやゴムなどである。前記保持板３２が本発明に係る保持手段を構成している。
【００１７】
前記保持板３２は、図４（ａ）に示すように、互いに隣り合う大径ギヤ２３どうしの間に臨むように軸線方向から見て三角形状に形成している。この保持板３２における大径ギヤ２３に接する二つの側面３２ａ，３２ａは、大径ギヤ２３と中心が一致する円弧状であって、大径ギヤ２３の外径より曲率半径が僅かに小さくなるように形成している。すなわち、この組込用治具３１は、３個の保持板３２の前記側面３２ａを内壁として形成された穴に大径ギヤ２３を嵌入させ、保持板３２の弾性によって大径ギヤ２３を挟持するように形成している。
【００１８】
各保持板３２を形成する位置は、上述したように側面３２ａ，３２ａの間に大径ギヤ２３を挾持させた状態での各二段ギヤ２２の位置が組込状態での位置と一致するように設定している。すなわち、保持板３２どうしの間に大径ギヤ２３を嵌入させて保持させることによって、３個の二段ギヤ２２が組込状態と同一の位置関係をもって並ぶ。
【００１９】
また、保持板３２における組込方向の後側の端面（図４に現れる面）には、全ての二段ギヤ２２の位相を一致させるためのマーク３４を形成している。このマーク３４が本発明に係る位相合わせ手段を構成している。このマーク３４は、全ての保持板３２において位置が一致するように形成している。すなわち、このマーク３４に二段ギヤ２２の位相合わせ用のマーク２９を合わせることによって、全ての二段ギヤ２２の位相が一致する。
さらに、この組込用治具３１は、外径ｄを被組込側のハブ本体５の開口径Ｄより小さくなるように形成している。
【００２０】
上述したように形成した組込用治具３１を使用して３個の二段ギヤ２２をハブ２に組込むためには、図２に示すように、予めハブ２にモータ３を組付け、このモータ３に二段ギヤ２２支持用の固定軸２８を立設しておく。二段ギヤ２２は、組込用治具３１に組込方向の前側から取付ける。すなわち、大径ギヤ２３を保持板３２どうしの間に嵌入させ、保持板３２の弾性によって保持させる。
【００２１】
そして、図４（ａ）に示すように、それぞれの二段ギヤ２２を回して位相合わせ用のマーク２９を組込用治具３１のマーク３４に合わせる。次に、上述したように３個の二段ギヤ２２を組込用治具３１に保持させた状態で、全ての二段ギヤ２２の軸孔２７に前記固定軸２８を挿入させ、二段ギヤ２２を組込用治具３１とともにハブ本体５内に挿入する。組込用治具３１の外径ｄはハブ本体５の開口径Ｄより小さいため、組込用治具３１の全体をハブ本体５内に挿入することができる。
【００２２】
この挿入作業によって、二段ギヤ２２の各大径ギヤ２３が出力ピニオン２１に噛合する。このとき、各二段ギヤ２２は、組込用治具３１によって位相が一致するように保持された状態で出力ピニオン２１に噛合し、はす歯ギヤであるために挿入作業に伴って固定軸２８を中心にしてそれぞれ回転する。二段ギヤ２２の軸方向の端面がモータハウジング７の座面に当接するまで前記挿入作業を継続して行い、その後、二段ギヤ２２をモータハウジング７側へ押圧した状態で組込用治具３１のみを上記とは逆方向に引き出す。このように組込用治具３１を取外すことによって二段ギヤ２２の組込作業が終了する。
二段ギヤ２２の組込後は、支持板１３をモータハウジング７に固定用ボルト１２によって固定し、内歯ギヤ２５と、一方向クラッチ２６と、蓋体６とを組付ける。内歯ギヤ２５は、組込時に３個の二段ギヤ２２の位相が一致しているために、全ての小径ギヤ２４に正確に噛み合う。
【００２３】
したがって、この実施の形態で示した組込用治具３１を使用することによって、３個の二段ギヤ２２を一度にハブ２内に組込むことができる。また、組込用治具３１に二段ギヤ２２を保持させた状態で各二段ギヤ２２の位相を一致させることができるから、組込みながらマークを合わせる場合に較べて位置合わせが簡単になる。位置合わせは二段ギヤ２２のマーク２９を組込用治具３１のマーク３４に二段ギヤ２２毎に合わせることによって行うことができ、作業が単純化するから、人為的に誤って組立てられることを未然に防ぐことができる。
【００２４】
さらに、この実施の形態による組込用治具３１は、３個の保持板３２の側面３２ａが内壁になる穴に大径ギヤ２３を嵌入させて二段ギヤ２２を保持する構造を採っているから、大径ギヤ２３を保持板３２によって保護することができる。
さらにまた、組込用治具３１の外径ｄをハブ本体５の開口径Ｄより小さくなるように設定しているから、３個の二段ギヤ２２を組込用治具３１によって保持した状態を維持しながら固定軸２８に装着し出力ピニオン２１に噛合させることができる。すなわち、３個の二段ギヤ２２を位相が一致する状態を保ちながら精度よく組込むことができる。
【００２５】
この実施の形態では、モータハウジング７に固定軸２８を予め立設しておき、各二段ギヤ２２の軸孔２７に固定軸２８が挿入されて出力ピニオン２１が大径ギヤ２３に噛合してから組込用治具３１を取外す組込手順を採っているから、二段ギヤ２２を最終的な組込位置に位置付けられるまで組込用治具３１によって保持することができる。このため、僅かな位置ずれも生じることがないように二段ギヤ２２を組込むことができる。なお、前記固定軸２８は、二段ギヤ２２を出力ピニオン２１に噛合させた後に組込方向の後方から軸孔２７に挿通させてもよい。
【００２６】
この組込手順を採ることによって、組込初期に行う位置決めを出力ピニオン２１のみに対して行えばよいから、組込作業の最も慎重に行う工程が簡単になってより一層作業時間を短縮することができる。大径ギヤ２３を出力ピニオン２１に噛合させた後に、組込用治具３１を回転させて各二段ギヤ２２の軸孔２７をモータハウジング７の固定軸２８用取付穴に位置決めし、固定軸２８を取付ける。
【００２７】
（第２の実施の形態）
組込用治具３１は図５ないし図８に示すように形成することができる。
図５は小径ギヤを保持する組込用治具を示す平面図、図６は保持用ピニオンを有する組込用治具を示す平面図、図７は支軸を有する組込用治具を示す平面図、図８は図７におけるVIII−VIII線断面図である。これらの図において、前記図１〜図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【００２８】
図５に示す組込用治具３１は、平面視においてＹ字状に形成し、Ｙ字の各辺４１に、小径ギヤ２４を組込方向の前側から嵌入させる円形孔４２を形成している。前記Ｙ字の各辺４１が本発明に係る保持手段を構成している。また、Ｙ字の各辺４１が交わる中央部には、出力ピニオン２１と大径ギヤ２３との噛合部分を目視できるように貫通孔４３を形成している。
このように小径ギヤ２４を組込用治具３１の円形孔４２に嵌入させて保持させることによって、小径ギヤ２４を組込用治具３１によって保護することができる。
【００２９】
図６に示す組込用治具３１は、請求項３に記載した発明に係る組込用治具３１を構成しており、小径ギヤ２４が嵌入する長穴５１を形成した３本の保持用アーム５２と、これらのアーム５２が交わる中央部から組込方向の前方へ向けて突出する保持用ピニオン５３とを一体に形成している。この保持用ピニオン５３は、出力ピニオン２１と同等の歯が刻設してあり、大径ギヤ２３を噛合させる。また、前記保持用アーム５２は、長穴５１に小径ギヤ２４を嵌入させて大径ギヤ２３を前記保持用ピニオン５３に噛合させた状態で、小径ギヤ２４を保持用ピニオン５３側へ付勢する長さをもって形成している。
この組込用治具３１は、保持用アーム５２を小径ギヤ２４の側方であって軸方向から見て大径ギヤ２３と重なるように形成しているから、二段ギヤ２２の側方に突出する部位がなく、小型に形成することができる。
【００３０】
図７および図８に示す組込用治具３１は、三角形状に形成し、三角の各頂部に突設した円柱状の支軸６１によって各二段ギヤ２２を保持している。この組込用治具３１が請求項３に記載した発明に係る組込用治具３１を構成している。
前記支軸６１は、二段ギヤ２２の軸孔２７より僅かに太くなるように形成しており、軸孔２７に嵌入させた状態で生じる弾発力（拡径方向への押圧力）で二段ギヤ２２を保持している。支軸６１どうしの間隔は、モータハウジング７側の固定軸２８と同一になるように設定している。
【００３１】
また、この組込用治具３１においては、出力ピニオン２１と大径ギヤ２３との噛合部分を目視できるように、中央部に三角形の穴６２を形成している。この穴６２は、角６２ａが前記支軸６１の軸心を指向するように形成している。このように穴６２を形成することにより、二段ギヤ２２の位相合わせ用のマーク２９を前記角６２ａに合わせることによって全ての二段ギヤ２２の位相を一致させることができるから、組込用治具３１側にマークを設けなくてよい。
【００３２】
このように形成した組込用治具３１においては、二段ギヤ２２を支軸６１に保持させることによって、二段ギヤ２２は固定軸２８に組込んだときと同一の状態になる。すなわち、全ての二段ギヤ２２を組込む以前に組込状態と同一の状態になるように保持することができるから、組込時に二段ギヤ２２をより正確に位置決めすることができる。
【００３３】
さらに、この組込用治具３１は、支軸６１どうしの間の連結部６３を図８に示すように大径ギヤ２３側へ突出させており、この連結部６３に小径ギヤ２４が噛合う歯６４を形成している。この歯６４によって二段ギヤ２２が回転するのを阻止できるから、組込用治具３１に二段ギヤ２２を保持させた状態で搬送したり保管するときに二段ギヤ２２の位相がずれることがない。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の二段ギヤを一度に被組込側に組込むことができる。また、保持手段に二段ギヤを保持させた状態で各二段ギヤの位相を一致させることができるから、組込みながらマークを合わせる場合に較べて位置合わせが簡単になる。
したがって、本発明に係る二段ギヤ組込用治具を使用することによって、複数の二段ギヤを短時間でしかも正確に組込むことができる。被組込側のピニオンおよび二段ギヤがはす歯ギヤである場合であっても、全ての二段ギヤの位相を確実に一致させることができ、工数削減と誤組立防止を図ることができる。
【００３５】
請求項２記載の発明によれば、保持手段の穴に嵌入させたギヤ部分は、保持手段によって保護されるから、搬送途中や保管時にギヤ部分が他の部材に接触して傷つくのを防ぐことができる。
【００３６】
請求項３記載の発明によれば、保持用アームを小径ギヤの側方であって軸方向から見て大径ギヤと重なるように形成することができるから、二段ギヤの側方に突出することがなくて小型の二段ギヤ組込用治具を形成することができる。
【００３７】
請求項４記載の発明によれば、全ての二段ギヤを組込む以前に組込状態と同一の状態になるように保持できるから、組込時に二段ギヤをより正確に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る二段ギヤ組込用治具によって二段ギヤを組込む電動補助自転車用動力ユニットの断面図である。
【図２】  二段ギヤを組込む直前の状態を示す断面図である。
【図３】  二段ギヤの組込状態を示す図である。
【図４】  本発明に係る二段ギヤ組込用治具を示す図である。
【図５】  小径ギヤを保持する組込用治具を示す平面図である。
【図６】  保持用ピニオンを有する組込用治具を示す平面図である。
【図７】  支軸を有する組込用治具を示す平面図である。
【図８】  図７におけるVIII−VIII線断面図である。
【符号の説明】
７…モータハウジング、２１…出力ピニオン、２２…二段ギヤ、２３…大径ギヤ、２４…小径ギヤ、２７…軸孔、２８…固定軸、２９，３４…マーク、３１…組込用治具、３２…保持板、４２…円形孔、５１…長穴、５２…保持用アーム、５３…保持用ピニオン、６１…支軸。
【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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