(57)【要約】【課題】大幅な設計変更等を行うことなく、簡単な処理によってドライブ側とコースト側の各伝達効率を最適化することができるハイポイドギヤの設計装置を提供する。【解決手段】ハイポイドギヤ１００の設計に際し、オペレータ等が設定した平均圧力角φAVGを維持するよう圧力角の値を相互に増減させてドライブ歯面の圧力角φDRVとコースト歯面の圧力角φCSTとの組み合わせからなる複数の圧力角対を設定し、圧力角対毎にハイポイドギヤのドライブ側及びコースト側の各伝達効率ηDRV、ηCSTを算出し、伝達効率ηDRV及びηCSTの平均値が高い圧力角対を推奨値として抽出する。これにより、オペレータ等が自動計算に頼ることなく自らドライブ歯面とコースト歯面の各圧力角φDRV、φCSTの配分を設定する場合にも、大幅な設計変更等を行うことなく、簡単な処理により、ハイポイドギヤのドライブ側とコースト側の各伝達効率ηDRV、ηCSTを最適化できる。【選択図】図５
2013170639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイポイドギヤの設計に際し、ドライブ歯面とコースト歯面との平均圧力角を含む各種諸元が入力諸元として入力されるハイポイドギヤの設計装置であって、
前記平均圧力角の値を維持するよう圧力角の値を相互に増減させて前記ドライブ歯面の圧力角と前記コースト歯面の圧力角との組み合わせからなる複数の圧力角対を設定する圧力角対設定手段と、
前記圧力角対設定手段で設定した圧力角対毎に、ハイポイドギヤのドライブ側及びコースト側の各伝達効率を算出する伝達効率算出手段と、
前記伝達効率算出手段で算出したドライブ側及びコースト側の前記伝達効率の平均値が高い前記圧力角対を抽出する圧力角対抽出手段と、を備えたことを特徴とするハイポイドギヤの設計装置。
【請求項２】
前記伝達効率の平均値は、ドライブ側の前記伝達効率とコースト側の前記伝達効率にそれぞれ重み付けを行った加重平均値であることを特徴とする請求項１記載のハイポイドギヤの設計装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライブ側及びコースト側の伝達効率をともに向上させるハイポイドギヤの設計装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイポイドギヤの設計方法については、例えば、歯車便覧等において既に確立されている。しかしながら、歯車便覧等を用いた設計方法は、理論上は成立するものの、実際の加工に即したものとは言い難く、特に、歯面加工時のカッタの動き等を十分に考慮した諸元設計を行うものではない。
【０００３】
このため、ハイポイドギヤの設計には、歯車加工機メーカーであるグリーソン社が提供するグリーソンプログラム等の諸元計算プログラムが広く用いられている。ここで、例えば、グリーソンプログラムでは、ハイポイドギヤの諸元の一つとしてドライブ歯面とコースト歯面の平均圧力角を入力すると、自動計算により、ドライブ歯面の圧力角とコースト歯面の圧力角の推奨値をそれぞれ算出することが可能となっている。なお、グリーソンプログラムで算出される各種諸元の推奨値は、ハイポイドギヤの強度等に主眼を置き、主としてドライブ側の伝達効率を所定に確保するためのものと推測される。
【０００４】
このようなグリーソンプログラムを利用してハイポイドギヤの静粛性を向上するための技術として、例えば、特許文献１には、リングギヤの歯面をグリーソンプログラムを用いたリングギヤセッティング計算によって決定した後、リングギヤ歯面とピニオンギヤ歯面との間のトータル噛合率を算出し、算出したトータル噛合率が目標値となるまで、カッタ圧力角を変更することにより、ドライブ側圧力角とコースト側圧力角の少なくとも何れかを変更する技術が開示されている。
【０００５】
ところで、例えば、近年の車両等においては燃費性能の向上が強く求められており、このような車両では、駆動系に用いられるハイポイドギヤの伝達効率を向上させることが重要となる。特に、駆動系の伝達効率が減速時等のエネルギー回生にも影響するハイブリッド車では、ハイポイドギヤの伝達効率を、ドライブ側のみならず、コースト側についても向上させることが重要となる。ここで、ハイポイドギヤの伝達効率は、例えば、圧力角やネジレ角を変更することによって調整することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３２９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、圧力角等の諸元の変更によって伝達効率を最適化するに際し、何ら指標もないまま何度も諸元変更を繰り返すことは、処理の複雑化を招く虞がある。また、このような諸元変更を繰り返し行った場合、最終的に確定した諸元が、ユーザが当初予定していた諸元から大きくかけ離れてしまう等の虞がある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、大幅な設計変更等を行うことなく、簡単な処理によってドライブ側とコースト側の各伝達効率を最適化することができるハイポイドギヤの設計装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によるハイポイドギヤの設計装置は、ハイポイドギヤの設計に際し、ドライブ歯面とコースト歯面との平均圧力角を含む各種諸元が入力諸元として入力されるハイポイドギヤの設計装置であって、前記平均圧力角の値を維持するよう圧力角の値を相互に増減させて前記ドライブ歯面の圧力角と前記コースト歯面の圧力角との組み合わせからなる複数の圧力角対を設定する圧力角対設定手段と、前記圧力角対設定手段で設定した圧力角対毎に、ハイポイドギヤのドライブ側及びコースト側の各伝達効率を算出する伝達効率算出手段と、前記伝達効率算出手段で算出したドライブ側及びコースト側の前記伝達効率の平均値が高い前記圧力角対を抽出する圧力角対抽出手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のハイポイドギヤの設計装置によれば、大幅な設計変更等を行うことなく、簡単な処理によってドライブ側とコースト側の各伝達効率を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ハイポイドギヤの設計装置の概略構成図
【図２】ハイポイドギヤの設計装置を実現するためのコンピュータシステムの一例を示す概略構成図
【図３】ハイポイドギヤの平面図
【図４】圧力角対の推奨値演算ルーチンを示すフローチャート
【図５】各ネジレ角及び平均圧力角における圧力角対の推奨値演算サブルーチンを示すフローチャート
【図６】各種諸元の入力画面の一例を示す説明図
【図７】平均圧力角の入力画面の一例を示す説明図
【図８】ネジレ角の入力画面の一例を示す説明図
【図９】ピニオンにおけるドライブ歯面側とコースト歯面側の圧力角の関係を示す説明図
【図１０】平均圧力角毎にドライブ歯面とコースト歯面の圧力角のバランスを変化させた際の平均効率を示す説明図
【図１１】平均圧力角毎にドライブ歯面とコースト歯面の圧力角のバランスを変化させた際の平均効率を等高線表示して示す説明図
【図１２】平均圧力角毎の平均効率の最大値を示す図表
【図１３】あるネジレ角及び平均圧力角においてドライブ歯面とコースト歯面の圧力角のバランスを変化させた際の各伝達効率を示す図表
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１はハイポイドギヤの設計装置の概略構成図、図２はハイポイドギヤの設計装置を実現するためのコンピュータシステムの一例を示す概略構成図、図３はハイポイドギヤの平面図、図４は圧力角対の推奨値演算ルーチンを示すフローチャート、図５は各ネジレ角及び平均圧力角における圧力角対の推奨値演算サブルーチンを示すフローチャート、図６は各種諸元の入力画面の一例を示す説明図、図７は平均圧力角の入力画面の一例を示す説明図、図８はネジレ角の入力画面の一例を示す説明図、図９はピニオンにおけるドライブ歯面側とコースト歯面側の圧力角の関係を示す説明図、図１０は平均圧力角毎にドライブ歯面とコースト歯面の圧力角のバランスを変化させた際の平均効率を示す説明図、図１１は平均圧力角毎にドライブ歯面とコースト歯面の圧力角のバランスを変化させた際の平均効率を等高線表示して示す説明図、図１２は平均圧力角毎の平均効率の最大値を示す図表、図１３はあるネジレ角及び平均圧力角においてドライブ歯面とコースト歯面の圧力角のバランスを変化させた際の各伝達効率を示す図表である。
【００１３】
図３に示すハイポイドギヤ１００は、例えば、大径をなす一方の歯車（以下、ギヤともいう）１０１Ｇと、小径をなす他方の歯車（以下、ピニオンともいう）１０１Ｐとが互いに噛合して構成されている。これらギヤ１０１Ｇ及びピニオン１０１Ｐの各歯面は、例えば、フェースホブ方式のカッタヘッドを用いて加工されるものである。本実施形態において、具体的には、ギヤ１０１Ｇの歯面１０２Ｇであるドライブ歯面（凸歯面）１０２Ｇａ及びコースト歯面（凹歯面）１０２Ｇｂがカッタヘッドを用いて成形加工され、ピニオン１０１Ｐの歯面１０２Ｐであるドライブ歯面（凹歯面）１０２Ｐａ及びコースト歯面（凸歯面）１０２Ｐｂがカッタヘッドを用いて創成加工される。
【００１４】
このハイポイドギヤ１００の設計では、先ず、ハイポイドギヤ等に係る基本的な諸元（基本諸元）がオペレータ等によって設定される。そして、この基本諸元に基づき、諸元計算プログラム（例えば、グリーソンプログラム、或いは、本出願人等が特許第４５５４３１８号公報において提案したプログラム等）を用いた各種諸元計算が行われる。
【００１５】
具体的には、ハイポイドギヤ１００の設計では、基本諸元として、例えば、ピニオン（PINION）及びギヤ（GEAR）の歯数（NUMBER OF TEETH)ＮＰ，ＮＧ、ギヤの歯幅（FACE WIDTH OF THE GEAR）Ｆ、ピニオンのオフセット（PINION OFFSET）Ｅ、圧力角（SUM OF THE PRESSURE ANGLES）φ、ギヤピッチ円直径（PICH DIAMETER OF THE GEAR）Ｄ、カッター半径（CUTTER RADIUS）ｒc、ピニオン及びギヤの仕上げ取りしろ（STOCK ALLOWANCE）ΔｔＰ，ΔｔＧ、ピニオン捩れの方向及び捩れ角（PINION SPIRAL ANGLE）ψＰ、駆動メンバ（DRIVING MEMBER）、駆動メンバの回転方向（DIRECTION OF ROTATIONDRIVER）、バックラッシュ（BACKLASH）の最小値（MIN）及び最大値（MAX）、歯筋勾配の種類（DEPTHWISE TOOTH TAPER）、フェースミル（FACE MILL）或いはフェースホブ（FACE HOB）の選択状態、ギヤの深さ係数（DEPTH FACTOR）ｋ、ギヤのアデンダム係数（ADDENDUM FACTOR）ｋa、ピニオン及びギヤの強度計算で使うカッターのエッジ半径（EDGE RADIUS USED IN STRENGTH）ｒeP，ｒeG、ピニオンとギヤの歯元応力のバランス（STRENGTH BALANCE DESIRED）の選択状態、摩擦係数（COEFFICIENT OF FRICTION）μ、歯元力に影響するカッター半径の係数（CUTTER RADIUS FACTOR - KX）、ピニオントルク（PINION TORQUE）ＴＰ、及び、参照する基準円錐の種類（REFERENCE CONE）等がオペレータ等によって設定される。そして、この基本諸元に基づき、諸元計算プログラムを用いた諸元計算を行うことにより、加工機設定のための諸元等を含む各種諸元が算出される。なお、このような諸元計算は、ハイポイドギヤについて所望の評価結果が得られるまで、基本諸元を適宜変更しながら繰り返し行われる。そして、オペレータ等によって入力された基本諸元と、諸元計算によって得られた各種諸元とが設計諸元として出力される。
【００１６】
ところで、この種の諸元計算プログラムでは、基本諸元としてハイポイドギヤ１００の圧力角φを入力する場合、ピニオンのドライブ歯面とコースト歯面の圧力角の平均値（平均圧力角）φAVG、或いは、各歯面それぞれの圧力角φDRV，φCSTを入力することが可能となっている。そして、諸元計算プログラムに平均圧力角φAVGが入力された場合、ドライブ歯面及びコースト歯面の各圧力角φDRV，φCSTが自動計算によって求められる。
【００１７】
その一方で、圧力角φDRV，φCOS等の諸元はハイポイドギヤの伝達効率に大きく寄与するものであるが、諸元計算プログラム等で自動計算される値は、特定の使用条件等を想定した場合のものであり、用途等によっては必ずしも最適なものとは限らない。
【００１８】
そこで、想定される様々な使用条件等に応じてハイポイドギヤ１００の伝達効率を適宜最適化するため、図１に示す設計装置１は、オペレータ等が基本諸元を設定するに際し、ドライブ歯面及びコースト歯面の各圧力角φDRV，φCSTの配分を、自動計算に頼ることなく、オペレータ等の自らの入力によって適値に設定させるための指標を演算する。
【００１９】
図１に示すように、設計装置１は、ハイポイドギヤ１００の基本諸元をオペレータ等が入力するための入力部５と、入力部５から入力された基本諸元に基づいて各種演算を行う演算部６と、演算部６で実行される各種プログラムを格納すると共に、入力された諸元や演算部６で演算された演算結果等を適宜記憶する記憶部７と、演算部６での演算結果等を出力する出力部８と、を有して構成されている。
【００２０】
なお、本実施形態の設計装置１は、例えば図２に示すコンピュータシステム１０で実現される。コンピュータシステム１０は、例えば、コンピュータ本体１１に、キーボード１２と、表示手段の一例としてのディスプレイ装置１３と、プリンタ１４とがケーブル１５を介して接続されて要部が構成されている。そして、このコンピュータシステム１０において、例えば、コンピュータ本体１１に配設された各種ドライブ装置やキーボード１２等が入力部５として機能するとともに、コンピュータ本体１１に内蔵されたＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が演算部６として機能する。また、コンピュータ本体１１に内蔵されたハードディスク等が記憶部７として機能すると共に、ディスプレイ装置１３やプリンタ１４等が出力部８として機能する。
【００２１】
この設計装置１には、ドライブ歯面とコースト歯面との平均圧力角を含む各種諸元（基本諸元）がオペレータ等により入力諸元として入力される。その際、設計装置１は、例えば、図６に示すように、ディスプレイ装置１３等の出力部８を通じて、各種諸元の入力画面を表示する。この入力画面は、例えば、上述した基本諸元のうち、伝達効率の算出に必要な諸元として、少なくとも、ピニオンのオフセット（PINION OFFSET）Ｅ、平均圧力角（AVARAGE PRESSURE ANGLES）φAVG、ギヤピッチ円直径（PICH DIAMETER OF THE GEAR）Ｄ、ピニオン捩れの方向及び捩れ角（PINION SPIRAL ANGLE）ψＰ、摩擦係数（COEFFICIENT OF FRICTION）μ、及び、ピニオントルク（PINION TORQUE）ＴＰ等の諸元を入力するためのもので、これらの諸元は、キーボード１２等の入力部５を通じて入力される。
【００２２】
ここで、入力画面上において、平均圧力角φAVGの入力欄に対応する位置には操作ボタンが設定されており、この操作ボタンが操作されると、例えば、図７に示すように、平均圧力角の入力画面が別途表示される。これにより、設計装置１には、複数の平均圧力角φAVGを同時に入力することが可能となっている。同様に、入力画面上において、ピニオンネジレ角ΨＰの入力欄に対応する位置には操作ボタンが設定されており、この操作ボタンが操作されると、例えば、図８に示すように、ネジレ角の入力画面が別途表示される。これにより、設計装置１には、複数のネジレ角ΨＰ（或いは、ネジレ角ΨＰとの関係で一義的に定まるネジレ角ΨＧ）を同時に入力することが可能となっている。なお、これら圧力角φ及びネジレ角Ψは、ハイポイドギヤの外形寸法を変更することなく伝達効率を変更するのに有効な諸元である。
【００２３】
入力諸元が入力されると、演算部６は、平均圧力角φAVGの値を維持するように圧力角の値を相互に増減させてドライブ歯面の圧力角φDRVとコースト歯面の圧力角φCSTとの組み合わせからなる複数の圧力角対を設定する。そして、演算部６は、設定した圧力角対毎に、ハイポイドギヤのドライブ側及びコースト側の各伝達効率ηDRV，ηCSTを算出する。さらに、演算部６は、圧力角対毎の伝達効率ηDRV，ηCSTの平均値（平均効率）ηAVGを算出し、平均効率ηAVGが高い圧力角対を抽出する。このように、本実施形態において、演算部６は、圧力角対設定手段、伝達効率算出手段、及び、圧力角対抽出手段としての各機能を実現する。
【００２４】
次に、演算部６で実行される圧力角対の推奨値演算について、図４に示す圧力角対の推奨値演算ルーチンのフローチャートに従って説明する。なお、上述のように、本実施形態の設計装置１には、入力諸元として複数の平均圧力角φAVG及びネジレ角ΨＰを入力することが可能となっており、演算部６は、平均圧力角φAVGとネジレ角ΨＰ（及び、ΨＧ）の組み合わせ毎に、平均効率ηAVGを最大とする圧力角対（圧力角φ及びφ）を推奨値として算出する。勿論、単一の平均圧力角φAVGとネジレ角ΨＰ（及び、ΨＧ）の組み合わせのみについて、平均効率ηAVGを最大とする圧力角対（圧力角φ及びφ）を推奨値として算出することも可能である。
【００２５】
このルーチンがスタートすると、演算部６は、先ず、ステップＳ１０１において、入力部５を通じてオペレータ等によって入力された入力諸元を読み込む。
【００２６】
続くステップＳ１０２において、演算部６は、全てのネジレ角ΨＰ（及び、ΨＧ）に対する演算処理（後述する圧力角対の推奨値演算処理）が行われたか否かを調べる。
【００２７】
そして、演算部６は、ステップＳ１０２において、全てのネジレ角ΨＰに対する演算処理が行われていると判定した場合にはステップＳ１０７に進み、未だ全てのネジレ角ΨＰに対する演算処理が行われていないと判定した場合にはステップＳ１０３に進む。
【００２８】
ステップＳ１０２からステップＳ１０３に進むと、演算部６は、入力諸元として入力されたネジレ角ΨＰの中から、未だ選択されていない新たなネジレ角ΨＰを新たに選択する。
【００２９】
ステップＳ１０３からステップＳ１０４に進むと、演算部６は、現在選択されているネジレ角ΨＰとの関係において、全ての平均圧力角φAVGに対する演算処理（圧力角対の推奨値演算処理）が行われたか否かを調べる。
【００３０】
そして、演算部６は、全ての平均圧力角φAVGに対する演算処理が行われていると判定した場合にはステップＳ１０２に戻り、未だ全ての平均圧力角φAVGに対する演算処理が行われていないと判定した場合にはステップＳ１０５に進む。
【００３１】
ステップＳ１０４からステップＳ１０５に進むと、演算部６は、入力諸元として入力された平均圧力角φAVGの中から、未だ選択されていない新たな平均圧力角φAVGを新たに選択する。
【００３２】
そして、ステップＳ１０５からステップＳ１０６に進むと、演算部６は、現在選択されているネジレ角ΨＰと平均圧力角φAVGにおける圧力角対（φDRV，φCST）の推奨値を演算した後、ステップＳ１０４に戻る。
【００３３】
ステップＳ１０６における推奨値の演算は、例えば、図５に示す推奨値演算サブルーチンのフローチャートに従って実行されるものである。このサブルーチンがスタートすると、演算部６は、先ず、ステップＳ２０１において、ドライブ歯面の圧力角φDRV、コースト歯面の圧力角φCST、及び、最大平均効率ηAVG_MAXの初期値を設定する。
【００３４】
ここで、本実施形態において、各圧力角φDRV及びφCSTの初期値は、これら圧力角の和が現在選択されている平均圧力角φAVGの２倍となり（φDRV＋φCST＝２・φAVG）、且つ、ドライブ歯面の圧力角φDRVの値が当該圧力角φDRVに許容され得る最小値（例えば、φDRV＝１０［deg］）となるよう設定される。また、最大平均効率ηAVG_MAXは、所定の固定値（例えば、ηAVG_MAX＝０[％]）に設定される。
【００３５】
そして、ステップＳ２０１からステップＳ２０２に進むと、演算部６は、現在設定されている圧力角φDRV，φCSTを用いて、ハイポイドギヤのドライブ側とコースト側の各伝達効率ηDRV，ηCSTを算出する。
【００３６】
この場合、例えば、ドライブ側の伝達効率ηDRVは、例えば、以下の（１）式を用いて算出することができる。  
ηDRV＝〈１＋（Ｔmax／Ｔ）1/2・｛μ・ｓｅｃφDRV
・［〔ｃｏｓψＧ・（ｔａｎψＰ−ｔａｎψＧ）〕2
＋〔Ａ・（１−Ｅ／Ｄ）16〕2］1/2｝＋Ｂ-1〉    …（１）
ここで、（１）式中において、Ｔmaxはハイポイドギヤの許容トルク、μは摩擦係数、Ａは歯形方向滑り率の算出項（例えば、Ａ＝０．１５の固定値）、Ｅはピニオンのオフセット、Ｄはギヤピッチ円直径、Ｂはベアリングロス（例えば、Ｂ＝１［％］）である。
【００３７】
なお、詳細については省略するが、コースト側の伝達効率ηCSTの計算式については、コースト時に歯面に作用する力の方向等を考慮して上述の式（１）を変形することにより、容易に得ることができる。
【００３８】
そして、ステップＳ２０３に進むと、演算部６は、ステップＳ２０２で算出した伝達効率ηDRV，ηCSTの平均値（平均効率）ηAVGを算出する。この場合、本実施形態において、演算部６は、平均効率ηAVGとして、例えば、以下の（２）式を用いることにより、ドライブ側の伝達効率ηDRVとコースト側の伝達効率ηCST とにそれぞれ所定の重み付けを行った加重平均値を算出する。  
ηAVG＝（ａ・ηDRV＋ｂ・ηCST）／２    …（２）
但し、ａ＋ｂ＝２
本実施形態において、係数ａ及びｂは、例えば、ハイポイドギヤ１００のドライブ側とコースト側との利用比率に基づいて適宜設定されるものである。すなわち、例えば、現在設計中のハイポイドギヤ１００がハイブリッド車両の駆動系に用いられるものであり、当該ハイブリッド車両において予測されるドライブ側とコースト側との利用比率が６：４である場合、各係数は、ａ＝１．２、ｂ＝０．８に設定される。
【００３９】
そして、ステップＳ２０４に進むと、演算部６は、前回までの平均効率の最大値（最大平均効率）ηAVR_MAXと、今回ステップＳ２０３で算出した平均効率ηAVGとの最大値処理によって最大平均効率ηAVG_MAXを適宜更新し、続くステップＳ２０５において、最大平均効率ηAVG_MAX が新たに更新されたか否かを調べる。
【００４０】
そして、ステップＳ２０５において、最大平均効率ηAVG_MAXが更新されていないと判定した場合、演算部６は、ステップＳ２０７にジャンプする。
【００４１】
一方、ステップＳ２０５において、最大平均効率ηAVG_MAXが更新されたと判定した場合、ステップＳ２０６に進み、現在の圧力角対（φDRV、φCST）を推奨値として更新した後、ステップＳ２０７に進む。
【００４２】
ステップＳ２０５或いはステップＳ２０６からステップＳ２０７に進むと、演算部６は、現在のドライブ歯面の圧力角φDRVに対して設定値Δφ（例えば、Δφ＝２[deg]）を加算するとともに、現在のコースト歯面の圧力角φCSTに対して設定値Δφを減算することにより、新たな圧力角対を設定する。すなわち、演算部６は、例えば、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、各ピッチ点ＰDRV，ＰCSTを基準として、各圧力角φ、φを相互に増減させることにより新たな圧力角対を設定する。
【００４３】
そして、ステップＳ２０７からステップＳ２０８に進むと、演算部６は、例えば、新たに設定した圧力角対のドライブ歯面の圧力角φDRVが最大圧力角φMAX（例えば、φMAX＝２・φAVG）以上となっているか否かを調べる。
【００４４】
そして、演算部６は、ステップＳ２０８において、圧力角φDRVが最大圧力角φMAX未満であると判定した場合にはステップＳ２０２に戻り、圧力角φDRVが最大圧力角φMAX以上であると判定した場合にはそのままサブルーチンを抜ける。
【００４５】
このようなサブルーチンの処理により、ネジレ角ΨＰと平均圧力角φAVGの組み合わせ毎に、圧力角φDRVと圧力角φCSTとを相対的に変化させた圧力角対毎の平均効率ηAVGが求まると共に、当該平均効率ηAVGを最大とする圧力角対の推奨値が算出される。
【００４６】
図４のメインルーチンにおいて、ステップＳ１０２からステップＳ１０７に進むと、演算部６は、ディスプレイ装置１３やプリンタ１４等の出力部８を通じて、ネジレ角ΨＰと平均圧力角φAVGの各組み合わせにおける圧力角対（φDRV、φCST）の推奨値等を出力した後、ルーチンを抜ける。
【００４７】
ここで、ステップＳ１０７において、演算部６は、圧力角対の推奨値を種々の形態にて表示することが可能である。例えば、図１０に示すように、ネジレ角ΨＰ（及び、ΨＧ）を所定値に固定したときの、平均圧力角φAVG毎の各圧力角対と平均効率ηAVGとの関係を、平均圧力角φAVGと、ドライブ歯面の圧力角φAVGと、平均効率ηAVGと、を座標軸として三次元表示することが可能である。
【００４８】
また、例えば、図１１に示すように、ネジレ角ΨＰ（及び、ΨＧ）を所定値に固定したときの、平均圧力角φAVG毎の各圧力角対と平均効率ηAVGとの関係を、平均圧力角φAVGと、ドライブ歯面の圧力角φAVGと、を座標軸として等高線表示することが可能である。さらに、この図表上に、平均圧力角φAVG毎の最大平均効率ηAVG_MAXプロット（図１１中の直線参照）すると共に、比較例として、例えば、グリーソンプログラムにて自動計算された圧力角対（φDRV、φCST）に基づいて算出した平均効率ηAVGをプロット（図１１中の破線参照）することも可能である。
【００４９】
また、例えば、図１２に示すように、ネジレ角ΨＰ（及び、ΨＧ）を所定値に固定したときの、平均圧力角φAVG毎の各圧力角対と平均効率ηAVGとの関係を、平均圧力角φAVGと、ドライブ歯面の圧力角φAVGと、平均圧力角φAVGと、の関係を示す一覧表によって表示することも可能である。さらに、この一覧表において、平均圧力角φAVG毎の最大平均効率ηAVG_MAXを強調表示することも可能である。
【００５０】
また、例えば、図１３に示すように、ある平均圧力φAVGと、ドライブ歯面の圧力角φDVR、コースト歯面の圧力角φCST、ピニオンのネジレ角ΨＰ、ギヤのネジレ角ΨＧ、ドライブ側の伝達効率ηDRV、コースト側の伝達効率ηCST、及び、平均効率ηAVGとの関係を詳細な一覧表にて表示することも可能である。
【００５１】
さらに、図示しないが、ネジレ角ΨＰ（及び、ΨＧ）毎に対応する、平均圧力角φAVG毎の各圧力角対と平均効率ηAVGとの関係を、適宜一覧表等によって表示することも可能である。
【００５２】
このような実施形態によれば、ハイポイドギヤ１００の設計に際し、オペレータ等が設定した平均圧力角φAVGを維持するよう圧力角の値を相互に増減させてドライブ歯面の圧力角φDRVとコースト歯面の圧力角φCSTとの組み合わせからなる複数の圧力角対を設定し、設定した圧力角対毎にハイポイドギヤのドライブ側及びコースト側の各伝達効率ηDRV、ηCSTを算出し、算出した伝達効率ηDRV及びηCSTの平均値が高い圧力角対を推奨値として抽出することにより、オペレータ等が自動計算に頼ることなく自らドライブ歯面とコースト歯面の各圧力角φDRV、φCSTの配分を設定する場合にも、大幅な設計変更等を行うことなく、簡単な処理により、ハイポイドギヤのドライブ側とコースト側の各伝達効率ηDRV、ηCSTを最適化することができる。
【００５３】
すなわち、ドライブ側とコースト側の各伝達効率ηDRV、ηCSTの平均値ηAVGが高い圧力角対を推奨値としてオペレータ等に提示することにより、オペレータ等は、この推奨値を指標としてドライブ側とコースト側の各圧力角φDRV、φCSTを設定することができ、所望の伝達効率性能を達成するための基本諸元を効率良く設定することができる。
【００５４】
この場合において、平均効率ηAVGの算出を行う際に、ドライブ側の伝達効率ηDRVとコースト側の伝達効率ηCSTにそれぞれ重み付けを行うことにより、ハイポイドギヤ１００の実際の使用状況に即した諸元設計を行うことができる。すなわち、例えば、ハイポイドギヤ１００のドライブ側の使用頻度とコースト側の使用頻度との割合に応じて、各伝達効率ηDRV及びηCSTの加重平均によって平均効率ηAVGを求めることにより、実際の使用状況に即した諸元設計を行うことができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  …  設計装置
５  …  入力部
６  …  演算部（圧力角対設定手段、伝達効率算出手段、圧力角対抽出手段）
７  …  記憶部
８  …  出力部
１０  …  コンピュータシステム
１１  …  コンピュータ本体
１２  …  キーボード
１３  …  ディスプレイ装置
１４  …  プリンタ
１５  …  ケーブル
１００  …  ハイポイドギヤ
１０１Ｇ  …  ギヤ
１０１Ｐ  …  ピニオン
１０２Ｇ  …  歯面
１０２Ｇａ  …  ドライブ歯面
１０２Ｇｂ  …  コースト歯面
１０２Ｐ  …  歯面
１０２Ｐａ  …  ドライブ歯面
１０２Ｐｂ  …  コースト歯面
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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