(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライブギアと、前記ドライブギアと噛合するドリブンギアと、前記ドライブギアと噛合するシザーズギアとを備え、前記ドリブンギアと前記シザーズギアとが相対回転可能に軸方向に重ね合わされると共に、互いに反対の回転方向に付勢された伝動装置において、前記シザーズギアは、前記ドライブギアの回転速度の変動によって発生する前記シザーズギアの捩り振動の振幅より大きなバックラッシュ量を与える歯厚を有し、かつ前記ドライブギアとの噛み合い率は、前記ドライブギアと前記ドリブンギアとの噛み合い率よりも小さい値であり、歯底径は前記ドリブンギアと同じであることを特徴とする伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、２輪車等において設けられた伝動装置であって、ドライブギアと、前記ドライブギアと噛合するドリブンギアと、前記ドライブギアと噛合する打音又は異音対策用のシザーズギアとを備え、前記ドリブンギアと前記シザーズギアとが相対回転可能に軸方向に重ね合わされると共に、互いに反対の回転方向に付勢された伝動装置に関する。なお、ここでいう打音又は異音とは通称「カタカタ」という歯面の衝突音のことである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、２輪車の第１次減速歯車列において、駆動歯車はクランク軸に取り付けられたクランクギアに相当し、被駆動歯車はクラッチ機構上に取り付けられたクラッチギアに相当しており、エンジンの低速回転時における回転速度の変動により、両歯車の歯と歯との衝突が起こり、歯打音が発生する。この打音を防止する機構として、駆動歯車・被駆動歯車間のバックラッシュを極力小さくするフリクションギアやシザーズギアを用いることが知られており、被駆動歯車にシザーズギアを組み合わせることでバックラッシュを除去する方式が一般的である。なお、シザーズギアに関しては、例えば、特許文献１や特許文献２に記載のものが公知である。
【０００３】
図４は、従来のシザーズギアを用いた伝動装置の要部を示す正面図である。符号１はドライブギア（駆動歯車）としてのクランクギアであり、符号２はドリブンギア（被駆動歯車）としてのクラッチギアである。また、符号３は駆動歯車・被駆動歯車間のバックラッシュを除去するためのシザーズギアである。クラッチギア２とシザーズギア３とは図示しない軸方向に重なった状態で保持され、クラッチギア２は軸に対して回転不可に係合され、シザーズギア３は前記軸に回転可能に設けられている。クラッチギア２とシザーズギア３との対向面には、アンチラッシュ用のコイルバネ４が収容配置され、コイルバネ４の一端はクラッチギア２に当接され、コイルバネ４の他端はシザーズギア３に当接されている。コイルバネ４は、クラッチギア２とシザーズギア３の歯すじが合った位置から、シザーズギア３をギアの回転方向に付勢する。
【０００４】
クランクギア１にクラッチギア２及びシザーズギア３が噛み合って回転伝達が行われている状態では、クランクギア１が矢印ａ方向に回転すると、その歯１ａがクラッチギア２の歯２ａにＰ面で当接してクラッチギア２を矢印ｂ方向に回転駆動する。クランクギア１の歯１ａの後に生じるバックラッシュは、コイルバネ４の付勢力により後続するシザーズギア３の歯３ａがクランクギア１の歯１ａに回転方向後方からｑ面で圧接することによって除去される。
【０００５】
ところで、シザーズギアを用いた従来の伝動装置においては、動力伝達用主歯車対の（クランクギア１とクラッチギア２との）バックラッシュは小さく設定されており、シザーズギア３の歯厚もクラッチギア２の歯厚とあまり差をつけない構造が一般的であった。
【０００６】
【特許文献１】特許第３２７３７２０号公報
【特許文献２】特開２００５−１３３７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図４において、円周方向バックラッシュについて、ＢＭは、クランクギア１及びクラッチギア２間のバックラッシュ量、ＢＳは、クランクギア１とシザーズギア３間のバックラッシュ量を表しており、ＢＳ＞ＢＭであるが、従来では、クランクギア１とシザーズギア３間のバックラッシュＢＳが小さいため、運転中のクランクギア１の回転速度の変化によって発生するシザーズギア３の捩り振動により、シザーズギア３がクランクギア１の歯１ａの回転方向に向いたｐ面に回転方向前方から当ることがある。即ち、クランクギア１とシザーズギア３間のバックラッシュＢＳの値がシザーズギア３の捩り振動の振幅より小さいとクランクギア１のｐ面に当ることになる。シザーズギア３がクランクギア１のｐ面に当ると、新たな打音が生じることになる。
【０００８】
本発明の目的は、運転中にシザーズギアが捩り振動を起しても、シザーズギアの歯がクランクギアの歯の回転方向に向いた面に回転方向前方から当ることがない伝動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る伝達装置は、ドライブギアと、前記ドライブギアと噛合するドリブンギアと、前記ドライブギアと噛合するシザーズギアとを備え、前記ドリブンギアと前記シザーズギアとが相対回転可能に軸方向に重ね合わされると共に、互いに反対の回転方向に付勢されたものであって、上記課題を解決するために、前記シザーズギアは、前記ドライブギアの回転速度の変動によって発生する前記シザーズギアの捩り振動の振幅より大きなバックラッシュ量を与える歯厚を有し、かつ前記ドライブギアとの噛み合い率は、前記ドライブギアと前記ドリブンギアとの噛み合い率よりも小さい値であり、歯底径は前記ドリブンギアと同じであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る伝動装置によれば、シザーズギアがクランクギアの歯の回転方向に向いた面に当ることがなくなる。また、噛み合い率を小さくした低歯歯車（クラッチギア２に比べて）にすることで加工が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず最初に、シザーズギアの捩り振動について説明する。図４において、シザーズギア３は慣性モーメントを有する部材であり、クランクギア１は速度変動をもって回転しているので、シザーズギア３は１つの捩り振動系と考えることができる。なお、シザーズギア３とクラッチギア２の間には皿バネ等による軸力が与えられており、捩り振動におけるダンピング効果も与えられている。
シザーズギアの慣性モーメントをＩとし、摩擦抵抗によるダンピング係数をρとし、アンチラッシュ用のコイルバネ４のばね定数をｋとすると、シザーズギアの捩り振動は、数１で表される。
【００１２】
【数１】
0004722761.tif 000002
【００１３】
数１の右辺は、エンジンの回転変動からくる強制力である。また、θ0は、組付け時の初期変位角である。Ｒはコイルバネ４の取付半径である。エンジン特性、エンジンの大きさ等により、Ｉ、ρ、ｋ等は異なるが、Ｉ、ρ、ｋの値により振動状態が決まり、捩り振動の振幅２Ａを求めることができる。図１は、シザーズギアの捩り振動を示す図である。振動の中心から上側の領域は、シザーズギア３の歯３ａがクランクギア１の歯１ａのｑ面（回転方向後方）から離れる領域であり、振動の中心から下側の領域は、シザーズギア３の歯３ａがクランクギア１の歯１ａのｑ面に当っている領域である。
【００１４】
図２は、シザーズギアの歯厚を薄くした状態を示す図である。図２に示すように、クランクギアとシザーズギアとのバックラッシュ量ＢＳを、ＢＳ＞Ａとなるような歯厚の薄いシザーズギアとすることで、シザーズギアが捩り振動を起しても、シザーズギアの歯がクランクギアの歯の回転方向に向いたｐ面に回転方向前方から当るという問題を解決することができる。
【００１５】
なお、図２において、Ｔｓはシザーズギアの歯厚を表し、Ｔｏはクラッチギアの歯厚を示す。また、Ｒｒｓはシザーズギアの歯底径、Ｒｒｃはクラッチギアの歯底径を表している。クラッチギアの歯厚Ｔｏは、転位のない歯車において、かつバックラッシュ量ＢＭをクラッチギアだけで与える場合には、
Ｔｏ＝（πｍ／２）−ＢＭ＝［π×（モジュール）／２］−（バックラッシュ量）
で求められる。Ｔｓ＜Ｔｏ−ＢＳの円弧歯厚の歯車にすることにより、シザーズギア３がクランクギア１の歯１ａの回転方向に向いたｐ面に当ることがなくなる。本発明の実施例では、クランクギアとシザーズギアとのバックラッシュ量ＢＳを０．５ｍｍとした。
【００１６】
２輪車用の第１次減速歯車の動力伝達用歯車対は、噛合騒音を低減するために高歯歯車が用いられている。シザーズギアの歯厚を上記のような歯厚の薄い（円弧歯厚Ｔｓ）歯車を加工する方法として、（−）転位を行わなければならないが、ＢＳの値が相当大きいので、歯底径をクラッチギアと同じとするためには、やや低歯にすることが望ましい。
【００１７】
また、シザーズギアのアンチラッシュ用のコイルバネ４によるアンチラッシュトルクは、それ程大きくない。即ち、ｑ面と接する歯面荷重はそれ程大きくなく、ｑ面とシザーズギアの噛合騒音のレベルは低いので、噛み合い率をクラッチギアより小さくしても許容できる。また、歯厚を薄くするので、歯丈を低くすることで歯元強度の低下も抑えることができる。
【００１８】
図３は、本発明の実施形態に係る伝達装置におけるクランクギア（ドライブギア）とクラッチギア（ドリブンギア）及びシザーズギアの噛合部を示す正面図である。伝達装置の基本的な構成は図４に示した従来の伝達装置と同様であるので、同一要素には同一の符号を付して説明を省略する。図３に示す実施例は、
クランクギア１とクラッチギア２の噛合率は２．４３
歯丈係数（歯末の丈係数）＝１．３５
（歯元の丈係数）＝１．７０
転位係数（±０）に対して
クランクギア１とクラッチギア２のバックラッシュ量＝０．１２ｍｍ
クランクギア１とシザーズギア５とのバックラッシュ量ＢＳ＝０．５ｍｍ
クランクギア１とシザーズギア５の噛合率は１．６８
歯丈係数（歯末の丈係数）＝１．０
（歯元の丈係数）＝１．０
転位係数（−）０．４８
にすることで、クラッチギア２とシザーズギア５の歯底径を合すことができる。また、シザーズギアの歯丈を小さくすることができるので、加工しやすい形状となる。また、歯厚ＴＳを薄くしているが、（−）転位をしているので歯底隅Ｒを大きくできる。上の例では、隅Ｒ＝０．７ｍｍくらいにすることができ、歯元強さの低下を抑えることができる。
【００１９】
上記の歯形形状とすることで、シザーズギアがクランクギアの歯の回転方向に向いた面に当ることがなくなる。また、噛み合い率を小さくした低歯歯車（クラッチギア２に比べて）にすることで加工が容易になるという効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】シザーズギアの捩り振動を示す図である。
【図２】シザーズギアの歯厚を薄くした状態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る伝達装置におけるクランクギア（ドライブギア）とクラッチギア（ドリブンギア）及びシザーズギアの噛合部を示す正面図である。
【図４】従来のシザーズギアを用いた伝動装置の要部を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  クランクギア（ドライブギア）
２  クラッチギア（ドリブンギア）
３  シザーズギア（従来）
４  コイルバネ
５  シザーズギア（本発明）
【図１】
0004722761.tif 000003
【図２】
0004722761.tif 000004
【図３】
0004722761.tif 000005
【図４】
0004722761.tif 000006