(57)【要約】【課題】バックラッシュを抑制し歯車の噛み合い音を低減するとともに、噛み合いによる歯面の摩耗を低減できる複合歯車を提供する。【解決手段】金属部４と円柱状のゴム５とが組み合わされた歯３を備えた複合歯車１は、金属部４には、歯３の両歯面３ａ、３ｂに開口した空間１０がゴム５の軸線を歯幅方向と一致させた状態でゴム５を取り付け可能に設けられ、ゴム５は、両歯面３ａ、３ｂに形成された開口１２ａ、１２ｂから一部を突出させた状態で空間１０に取り付けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属部と弾性変形可能で前記金属部よりも弾性率の小さい弾性体とが組み合わされた歯を備えた複合歯車において、
前記金属部には、前記歯の両歯面に開口した空間が設けられ、
前記弾性体は、前記両歯面に形成された開口から一部を突出させた状態で前記空間に取り付けられたことを特徴とする複合歯車。
【請求項２】
前記両歯面の前記開口は、前記両歯面の相手歯車との噛み合い範囲に設けられ、
前記両歯面の前記開口から突出した前記弾性体の突出部は、前記相手歯車との噛み合い状態において前記金属部よりも先に前記相手歯車の歯面と接触可能である請求項１に記載の複合歯車。
【請求項３】
前記弾性体は、円柱状に構成されており、
前記金属部の前記空間は、前記弾性体の軸線を歯幅方向と一致させた状態で前記弾性体を取り付け可能に構成されている請求項１又は２に記載の複合歯車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属部と弾性体とが組み合わされた歯を備えた複合歯車に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯車本体の側面に積層されたゴム板を備え、ゴム板は歯車本体の歯面よりも突出する部分を含んだ積層構造の歯車が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、金属歯車の歯面で、他の歯車と噛み合う噛み合い範囲にゴムを設け、ゴムを歯面よりも回転方向に突出させた歯車も知られている（例えば、特許文献２参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献３〜５が存在する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３２１６１号公報
【特許文献２】特開２００５−２２５３５７号公報
【特許文献３】特開平１−１１６２５０号公報
【特許文献４】特開平１−２１０６６０号公報
【特許文献５】実開平７−１６０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
歯車の噛み合い部には、バックラッシュが存在する。このバックラッシュに起因して歯車の歯部が衝突し、歯打ち音と呼ばれる音が発生する場合がある。この歯打ち音は金属材料同士が衝突する場合に大きくなる。この歯打ち音を低減する歯車として、特許文献１のような歯車もある。しかし、特許文献１のような歯車においては、同じ歯幅の歯車と比べて歯車の強度が低下してしまう。特にゴム板を歯車本体の間に挟む構成では、歯車がゴム板により分断されるため強度の低下がより顕著である。また、歯車の強度が低下しない特許文献２のような歯車もある。しかし、歯面に突設されたゴムは突設された歯面と他の歯面との間に挟まれ噛み合い圧力を受けて圧縮される。そして、その状態で噛み合った他の歯面がゴム上を摺り動くため、ゴムは早期に摩耗して噛み合い音低減効果が減少してしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、バックラッシュを抑制し歯車の噛み合い音を低減するとともに、噛み合いによる歯面の摩耗を低減できる複合歯車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】
【０００６】
本発明の複合歯車は、金属部と弾性変形可能で前記金属部よりも弾性率の小さい弾性体とが組み合わされた歯を備えた複合歯車において、前記金属部には、前記歯の両歯面に開口した空間が設けられ、前記弾性体は、前記両歯面に形成された開口から一部を突出させた状態で前記空間に取り付けられたことにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００７】
この複合歯車によれば、歯には歯面の開口から一部を突出させた状態で弾性体が取り付けられている。このため、歯面に設けられた弾性体による突出が歯車の噛み合い状態において相手歯車の歯面と接触することによりバックラッシュは抑制される。従って、バックラッシュに起因した歯打ち音を低減することができる。また、弾性体は、両歯面に開口した金属部の空間に取り付けられているので、噛み合い圧力を受けても歯面に突出しない状態まで圧縮され得る。そのため、弾性体が相手歯車の歯面と金属部の歯面との間に挟まる状態を回避でき、歯面の表面に弾性体を設けた場合と比べて噛み合いによる弾性体の摩耗を低減し、噛み合い音の低減効果を持続させることができる。
【０００８】
この態様において、前記両歯面の前記開口は、前記両歯面の相手歯車との噛み合い範囲に設けられ、前記両歯面の前記開口から突出した前記弾性体の突出部は、前記相手歯車との噛み合い状態において前記金属部よりも先に前記相手歯車の歯面と接触可能であってもよい（請求項２）。この場合、弾性体である突出部が金属部より先に相手歯車の歯面と接触するため、金属材料同士が接触する場合と比べて確実に噛み合い音の低減効果を得られる。
【０００９】
また、弾性体はどのような形状であってもよい。例えば、前記弾性体は、円柱状に構成されており、前記金属部の前記空間は、前記弾性体の軸線を歯幅方向と一致させた状態で前記弾性体を取り付け可能に構成されていてもよい（請求項３）。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、噛み合う相手歯車の歯面とは、歯の両歯面に開口した空間に両歯面の開口から一部を突出させた状態で取り付けられた弾性体が接触可能である。そのため、バックラッシュを抑制し歯車の噛み合い音を低減するとともに、噛み合いによる歯面の摩耗を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の一形態に係る複合歯車の一例を示している。図１に示すように、複合歯車１は、金属製の歯車本体２と、歯車本体２の外周に形成された歯３と、を備えている。
【００１２】
歯車本体２は、同軸的に分割蓋体２Ａと、分割本体２Ｂとが組み合わされることにより構成されている。分割蓋体２Ａは分割本体２Ｂに対して、例えば溶接、接着やボルト等の接合手段を介して固定される。歯車本体２の中心には、不図示の軸孔が設けられている。複合歯車１は軸孔を中心に回転可能である。
【００１３】
歯３は、歯車本体２と同じ金属製の金属部４と円柱状のゴム５とが組み合わされることにより構成されている。図２は、図１に示す複合歯車１にゴム５を取り付ける前の状態を示す図である。歯３の金属部４には、歯３の歯面３ａ、３ｂに開口した空間１０が設けられている。これにより歯３の歯面３ａ、３ｂには開口１２ａ、１２ｂが形成される。金属部４の空間１０は、円柱状のゴム５を収容可能なように略円柱状に形成されている。図３は、図１におけるIII−III線に関する歯３の断面模式図を示している。金属部４の空間１０は、分割蓋体２Ａを分割本体２Ｂから分離させるとゴム５を取り付け可能なように分割本体２Ｂの歯断面１３にも開口する。ゴム５は、分割蓋体２Ａを分割本体２Ｂから分離させた状態で、分割本体２Ｂの歯断面１３の開口から空間１０に収容される。
【００１４】
また、図３に示すように、ゴム５は、空間１０に両歯面３ａ、３ｂの開口１２ａ、１２ｂから一部を突出させた状態で収容され、その状態で金属部４の空間１０に加硫接着される。空間１０にゴム５が収容され加硫接着された後、分割本体２Ｂに分割蓋体２Ａを固定し、歯断面１３の開口が閉じられることにより、ゴム５は空間１０に取り付けられる。ゴム５が空間１０に取り付けられることにより、金属部４とゴム５とが組み合わされた歯３が形成される。
【００１５】
図４は、複合歯車１と相手歯車１５との噛み合い状態を示している。歯面３ａ、３ｂには、空間１０に取り付けられたゴム５により円弧状の突出部５ａ、５ｂが設けられている。歯面３ａ、３ｂの開口１２ａ、１２ｂは、相手歯車１５の歯面２０との噛み合い範囲に設けられている。このため、歯面３ａ、３ｂの開口１２ａ、１２ｂから突出したゴム５の突出部５ａ、５ｂは相手歯車１５との噛み合い範囲に位置し、金属部４よりも先に相手歯車１５の歯面２０に接触可能である。なお、ゴム５は、弾性変形可能で金属よりも弾性率の小さい弾性体であればよく、種々の材料を適用することが可能である。
【００１６】
上述のように複合歯車１の歯面３ａ、３ｂには、噛み合う相手歯車１５の歯面２０と歯面３ａ、３ｂよりも先に接触するゴム５である突出部５ａ、５ｂが設けられている。そのため、金属材料である歯面同士が噛み合う前に、相手歯車１５の歯面２０とゴムである突出部５ａ、５ｂが接触し、バックラッシュが抑制されるとともに、歯打ち音も低減される。また、従来の歯車の場合、バックラッシュを抑制するために、歯面精度を厳しく管理する必要がある。しかし、歯面３ａ、３ｂにゴム５による突出部５ａ、５ｂを設ければ、突出部５ａ、５ｂによってバックラッシュが抑制されるため、歯面精度を厳しく管理する必要もなくなる。さらに、開口１２ａ、１２ｂから突出したゴム５は、噛み合い圧力を受けても金属部４に設けられた空間１０内に圧縮され、歯面３ａ、３ｂに突出しない状態まで圧縮され得る。そのため、ゴム５が相手歯車１５の歯面２０と歯面３ａ、３ｂとの間に挟まる状態を回避でき、歯面の表面にゴムを設けた場合と比べて噛み合いによるゴムの摩耗を低減し、噛み合い音の低減効果を持続させることができる。
【００１７】
本発明は、上記の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の形態にて実施できる。上記の形態では、歯車本体２は、分割蓋体２Ａと、分割本体２Ｂとが組み合わされることにより構成されているが、これは一例にすぎない。例えば、歯車本体を一体成形し、歯に設けられた空間には、歯面の開口からゴムを嵌め込んで取り付ける構成であってもよい。また、空間にゴムを取り付ける手段も加硫接着に限定されるものではなく、例えば、ボルト等によって固定してもよい。また、弾性体の形状も円柱状に限定されるものではなく、種々の形状を採用することができる。また、金属部に設けられる空間も取り付けられる歯面の両歯面に開口した空間であり、弾性体を取り付け可能であれば形状等が限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一形態に係る複合歯車を示す図。
【図２】図１に示す複合歯車にゴムを取り付ける前の状態を示す図。
【図３】図１におけるIII−III線に関する歯の断面模式図。
【図４】本発明に係る複合歯車の噛み合い状態を示す図。
【符号の説明】
【００１９】
１  複合歯車
２  歯車本体
３  歯
３ａ、３ｂ  歯面
４  金属部
５  ゴム
５ａ、５ｂ  突出部
１０  空間
１２ａ、１２ｂ  開口
１５  相手歯車
２０  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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