(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに傾斜方向が逆で、且つ、ピッチ、傾斜角度並びに径に関する寸法が互いに等しい１対のはすば歯車を互いに同心に結合固定して成る組み合わせ式やまば歯車の組立方法であって、上記１対のはすば歯車を互いに同心に配置すると共に、これら両はすば歯車の外周縁に形成した複数の歯のうちの円周方向に隣り合う歯同士の間でこれら両はすば歯車の軸方向反対側端面からの距離が既知である部分に、形状及び大きさが互いに同一であって、上記両はすば歯車の中心軸に関する位相が所望の関係に規制された第一、第二両位置決め片をがたつきなく係合させる事により、上記両はすば歯車同士の円周方向に関する位相を上記所望の関係に規制した後、上記第一、第二両位置決め片と上記両はすば歯車の歯とを係合させた状態のままこれら両はすば歯車同士を互いに近付けて互いに結合固定する組み合わせ式やまば歯車の組立方法。
【請求項２】
第一、第二両位置決め片と１対のはすば歯車の外周縁部とが係合する位置が、これら両はすば歯車の歯の軸方向反対側端面から等距離位置である、請求項１に記載した組み合わせ式やまば歯車の組立方法。
【請求項３】
互いに傾斜方向が逆で、且つ、ピッチ、傾斜角度並びに径に関する寸法が互いに等しい１対のはすば歯車を互いに同心に結合固定して成る組み合わせ式やまば歯車を組み立てる為の組立装置であって、互いに平行に且つ遠近動自在に設置された第一、第二両支持板と、これら両支持板の互いに対向する部分に互いに同心に設けられ、それぞれの周囲に上記各はすば歯車をがたつきなく支持自在な第一、第二両支持凸部と、上記第一支持板のうちで上記第二支持板と対向する片面に支持固定された第一支持ブロックと、この第一支持ブロックに、上記第一支持凸部の直径方向の変位自在に、先端部をこの第一支持凸部の側に向けた状態で支持された第一プランジャと、この第一プランジャの先端部に設置された第一位置決め片と、上記第二支持板のうちで上記第一支持板と対向する片面に支持固定された第二支持ブロックと、この第二支持ブロックに、上記第二支持凸部の直径方向の変位自在に、先端部をこの第二支持凸部の側に向けた状態で支持された第二プランジャと、この第二プランジャの先端部に設置された、上記第一位置決め片と形状及び大きさが同じである第二位置決め片とを備え、上記第一、第二両プランジャの先端側への変位に伴って第一、第二両位置決め片を、上記両はすば歯車の歯の軸方向反対側端面からの距離が既知である位置部分に係合自在とした組み合わせ式やまば歯車の組立装置。
【請求項４】
第一、第二両位置決め片と１対のはすば歯車の外周縁部とが係合する位置が、これら両はすば歯車の歯の軸方向反対側端面から等距離位置である、請求項３に記載した組み合わせ式やまば歯車の組立装置。
【請求項５】
互いに傾斜方向が逆で、且つ、ピッチ、傾斜角度並びに径に関する寸法が互いに等しい１対のはすば歯車を互いに同心に結合固定して成る組み合わせ式やまば歯車を構成する、これら両はすば歯車の歯の円周方向に関する位相を測定する方法であって、これら両はすば歯車を互いに同心に配置すると共に、これら両はすば歯車の外周縁に形成した複数の歯のうちの円周方向に隣り合う歯同士の間でこれら両はすば歯車の軸方向反対側端面からの距離が既知である部分に、形状及び大きさが互いに同一である第一、第二両位置決め片をがたつきなく係合させる状態と、円周方向に関するこれら第一、第二両位置決め片の位相を一致させる状態とを実現し、両状態の間でのこれら第一、第二両位置決め片の円周方向に関する変位量に基づいて上記両はすば歯車の歯の円周方向に関する位相を測定する組み合わせ式やまば歯車の位相測定方法。
【請求項６】
第一、第二両位置決め片と１対のはすば歯車の外周縁部とが係合する位置が、これら両はすば歯車の歯の軸方向反対側端面から等距離位置である、請求項５に記載した組み合わせ式やまば歯車の位相測定方法。
【請求項７】
互いに傾斜方向が逆で、且つ、ピッチ、傾斜角度並びに径に関する寸法が互いに等しい１対のはすば歯車を互いに同心に結合固定して成る組み合わせ式やまば歯車を構成する、これら両はすば歯車の歯の円周方向に関する位相を測定する装置であって、第一支持板と、この第一支持板の片面にその基端部を、この第一支持板に対し直角に支持され、その中間部周囲に上記組み合わせ式やまば歯車をがたつきなく外嵌自在な支持軸と、上記第一支持板に対し平行に配置された状態でこの支持軸の先端部に着脱自在に、且つ、この支持軸を中心とする回転自在に設けられた第二支持板と、上記第一支持板のうちで上記第二支持板と対向する片面に支持固定された第一支持ブロックと、この第一支持ブロックに、上記支持軸の直径方向の変位自在に、先端部をこの支持軸の側に向けた状態で支持された第一プランジャと、この第一プランジャの先端部に設置された第一位置決め片と、上記第二支持板のうちで上記第一支持板と対向する片面に支持固定された第二支持ブロックと、この第二支持ブロックに、上記支持軸の直径方向の変位自在に、先端部をこの支持軸の側に向けた状態で支持された第二プランジャと、この第二プランジャの先端部に設置された、上記第一位置決め片と形状及び大きさが同じである第二位置決め片と、上記第一支持板に対する上記第二支持板の変位量を測定する為の測定器とを備え、上記第一、第二両プランジャの先端側への変位に伴って第一、第二位置決め片を、上記両はすば歯車の歯の軸方向反対側端面からの距離が既知である位置部分に係合自在とした組み合わせ式やまば歯車の位相測定装置。
【請求項８】
第一、第二両位置決め片と１対のはすば歯車の外周縁部とが係合する位置が、これら両はすば歯車の歯の軸方向反対側端面から等距離位置である、請求項７に記載した組み合わせ式やまば歯車の位相測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係る組み合わせ式やまば歯車の組立方法及び組立装置並びに位相測定方法及び測定装置は、自動車用変速機や各種産業機械の動力伝達部に組み込む組み合わせ式やまば歯車を構成する１対のはすば歯車の位相を適正に規制する為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用変速機や各種産業機械の動力伝達部を構成する複数の歯車は、それぞれはすば歯車としている。この理由は、動力伝達時に、これら各歯車の噛合部で発生する騒音（噛み合い音）を低減させる為である。この様に各歯車をはすば歯車とした場合には、上記自動車用変速機や各種産業機械の運転時に、各歯車の噛合部にスラスト力が発生する。この様に歯車同士の噛合部で発生したスラスト力は、歯車を固設した軸等を軸方向に押圧する。歯車を両端部に設けた伝達軸等の場合には、１対の歯車の（はすばの）傾斜方向を互いに逆にする事により上記スラスト力を相殺する事も可能である。ところが、中間部に１個の歯車のみを設けている回転部材に関しては、この様な方法で上記スラスト力を相殺する事はできない。そして、この様なスラスト力を、上記回転部材を支持している転がり軸受により支承する構造を採用した場合には、この転がり軸受部分の回転抵抗が大きくなり、動力の伝達効率が悪化するだけでなく、この転がり軸受の耐久性も損なわれる。
【０００３】
この様な事情に鑑みて、特開平８−１５９２２９号公報、同９−８９０６３号公報等には、組み合わせ式やまば歯車に関する発明が記載されている。これら各公報に記載された組み合わせ式やまば歯車は、互いに傾斜方向が逆で、且つ、ピッチ、傾斜角度並びに径に関する寸法が互いに等しい１対のはすば歯車を互いに同心に結合固定して成る。この様な組み合わせ式やまば歯車の場合には、動力伝達に伴って上記１対のはすば歯車に、互いに逆方向に同じ大きさのスラスト力が発生する。この為、上記組み合わせ式やまば歯車と共に回転する転がり軸受に大きなスラスト力を支承させる必要がなくなって、動力の伝達効率並びに転がり軸受の耐久性向上を図れる。尚、上記特開平８−１５９２２９号公報には、１対のはすば歯車の位相をずらせる事により噛み合い荷重の変動を抑制し、噛み合い部で発生するノイズ低減を図る技術も記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様な組み合わせ式やまば歯車により構成した動力伝達部の伝達効率を確保し、組み合わせ式やまば歯車同士の噛合部で発生する騒音を抑える為には、この組み合わせ式やまば歯車を構成する１対のはすば歯車同士の位相を適正に規制する必要がある。この位相が少しでもずれていた場合には、上記噛合部の噛み合い抵抗が大きくなり、伝達効率が低下するだけでなく、運転時に発生する騒音が大きくなる。
【０００５】
これに対して、１対のはすば歯車を、これら両はすば歯車同士の位相を所望通りに規制した状態で組み合わせる事は面倒である。特に、噛み合い荷重の変動を抑制すべく、１対のはすば歯車の位相をずらせる構造の場合には、これら両はすば歯車同士の位相のずれを適正値に規制した状態のまま、これら両はすば歯車を組み合わせる事は、従前の技術のままでは困難である。この為、これら両はすば歯車を、円周方向に関する位相を適正に規制した状態のまま組み合わせる方法及び装置、並びに互いに組み合わせた１対のはすば歯車同士の位相が適正か否かを測定する方法及び装置が必要になる。
本発明の組み合わせ式やまば歯車の組立方法及び組立装置並びに位相測定方法及び測定装置は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の組み合わせ式やまば歯車の組立方法及び組立装置並びに位相測定方法及び測定装置のうち、請求項１に係る組み合わせ式やまば歯車の組立方法は、互いに傾斜方向が逆で、且つ、ピッチ、傾斜角度並びに径に関する寸法が互いに等しい１対のはすば歯車を互いに同心に結合固定して成る組み合わせ式やまば歯車の組立方法に関する。
この様な請求項１に係る組み合わせ式やまば歯車の組立方法は、先ず、上記１対のはすば歯車を互いに同心に配置すると共に、これら両はすば歯車の外周縁に形成した複数の歯のうちの円周方向に隣り合う歯同士の間でこれら両はすば歯車の軸方向反対側端面から等距離位置部分に、形状及び大きさが互いに同一であって、上記両はすば歯車の中心軸に関する位相が所望の関係に規制された第一、第二両位置決め片をがたつきなく係合させる事により、上記両はすば歯車同士の円周方向に関する位相を上記所望の関係に規制する。その後、上記第一、第二両位置決め片と上記両はすば歯車の歯とを係合させた状態のままこれら両はすば歯車同士を互いに近付けて、互いに結合固定する。
【０００７】
又、請求項３に係る組み合わせ式やまば歯車の組立装置は、互いに傾斜方向が逆で、且つ、ピッチ、傾斜角度並びに径に関する寸法が互いに等しい１対のはすば歯車を互いに同心に結合固定して成る組み合わせ式やまば歯車を組み立てる為の組立装置に関する。
この様な請求項３に係る組み合わせ式やまば歯車の組立装置は、第一、第二両支持板と、第一、第二両支持凸部と、第一支持ブロックと、第一プランジャと、第一位置決め片と、第二支持ブロックと、第二プランジャと、第二位置決め片とを備える。
このうちの第一、第二両支持板は、互いに平行に且つ遠近動自在に設置されている。
又、上記第一、第二両支持凸部は、これら両支持板の互いに対向する部分に互いに同心に設けられ、それぞれの周囲に上記各はすば歯車をがたつきなく支持自在である。
又、上記第一支持ブロックは、上記第一支持板のうちで上記第二支持板と対向する片面に支持固定されている。
又、上記第一プランジャは、上記第一支持ブロックに、上記第一支持凸部の直径方向の変位自在に、先端部をこの第一支持凸部の側に向けた状態で支持されている。
又、上記第一位置決め片は、上記第一プランジャの先端部に設置されている。  又、上記第二支持ブロックは、上記第二支持板のうちで上記第一支持板と対向する片面に支持固定されている。
又、上記第二プランジャは、上記第二支持ブロックに、上記第二支持凸部の直径方向の変位自在に、先端部をこの第二支持凸部の側に向けた状態で支持されている。
又、上記第二位置決め片は、上記第二プランジャの先端部に設置されており、上記第一位置決め片と形状及び大きさが同じである。
そして、上記第一、第二両プランジャの先端側への変位に伴って第一、第二両位置決め片を、前記両はすば歯車の歯の軸方向反対側端面からの距離が既知である部分に係合自在としている。
【０００８】
又、請求項５に係る組み合わせ式やまば歯車の位相測定方法は、互いに傾斜方向が逆で、且つ、ピッチ、傾斜角度並びに径に関する寸法が互いに等しい１対のはすば歯車を互いに同心に結合固定して成る組み合わせ式やまば歯車を構成する、これら両はすば歯車の歯の円周方向に関する位相を測定する方法である。
この様な請求項５に係る組み合わせ式やまば歯車の位相測定方法は、上記両はすば歯車を互いに同心に配置すると共に、これら両はすば歯車の外周縁に形成した複数の歯のうちの円周方向に隣り合う歯同士の間でこれら両はすば歯車の軸方向反対側端面からの距離が既知である部分に、形状及び大きさが互いに同一である第一、第二両位置決め片をがたつきなく係合させる状態と、円周方向に関するこれら第一、第二両位置決め片の位相を一致させる状態とを実現する。次いで、両状態の間でのこれら第一、第二両位置決め片の円周方向に関する変位量に基づいて、上記両はすば歯車の歯の円周方向に関する位相を測定する。
【０００９】
更に、請求項７に係る組み合わせ式やまば歯車の位相測定装置は、互いに傾斜方向が逆で、且つ、ピッチ、傾斜角度並びに径に関する寸法が互いに等しい１対のはすば歯車を互いに同心に結合固定して成る組み合わせ式やまば歯車を構成する、これら両はすば歯車の歯の円周方向に関する位相を測定する装置である。
この様な請求項７に係る組み合わせ式やまば歯車の位相測定装置は、第一支持板と、支持軸と、第二支持板と、第一支持ブロックと、第一プランジャと、第一位置決め片と、第二支持ブロックと、第二プランジャと、第二位置決め片と、測定器とを備える。
このうちの支持軸は、上記第一支持板の片面にその基端部を、この第一支持板に対し直角に支持され、その中間部周囲に上記組み合わせ式やまば歯車をがたつきなく外嵌自在である。
又、上記第二支持板は、上記第一支持板に対し平行に配置された状態でこの支持軸の先端部に着脱自在に、且つ、この支持軸を中心とする回転自在に設けられている。
又、上記第一支持ブロックは、上記第一支持板のうちで上記第二支持板と対向する片面に支持固定されている。
又、上記第一プランジャは、上記第一支持ブロックに、上記支持軸の直径方向の変位自在に、先端部をこの支持軸の側に向けた状態で支持されている。
又、上記第一位置決め片は、上記第一プランジャの先端部に設置されている。
又、上記第二支持ブロックは、上記第二支持板のうちで上記第一支持板と対向する片面に支持固定されている。
又、上記第二プランジャは、上記第二支持ブロックに、上記支持軸の直径方向の変位自在に、先端部をこの支持軸の側に向けた状態で支持されている。
又、上記第二位置決め片は、上記第二プランジャの先端部に設置されたもので、上記第一位置決め片と形状及び大きさが同じである。
更に、上記測定器は、上記第一支持板に対する上記第二支持板の変位量を測定する為のものである。
そして、上記第一、第二両プランジャの先端側への変位に伴って第一、第二両位置決め片を、上記両はすば歯車の歯の軸方向反対側端面からの距離が既知である部分に係合自在としている。
【００１０】
【作用】
前述の様な、請求項１、３に係る組み合わせ式やまば歯車の組立方法及び組立装置によれば、第一、第二両位置決め片と両はすば歯車の歯とを係合させた状態のままこれら両はすば歯車同士を互いに近付けて互いに結合固定する事で、これら両はすば歯車同士を、適正な位相関係で組み合わせる事ができる。
又、請求項５、７に係る組み合わせ式やまば歯車の位相測定方法及び測定装置によれば、第一、第二両位置決め片と両はすば歯車の歯とをがたつきなく係合させる状態と、円周方向に関するこれら第一、第二両位置決め片の位相を一致させる状態との間でのこれら第一、第二両位置決め片の円周方向に関する変位量に基づいて、上記両はすば歯車の歯の円周方向に関する位相を測定できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１〜４は、請求項１〜４に対応する、本発明の組み合わせ式やまば歯車の組立装置の実施の形態の１例を示している。この組み合わせ式やまば歯車の組立装置１は、図１に示す様な１対のはすば歯車２ａ、２ｂを、図３〜４に示す様に互いに結合固定して、組み合わせ式やまば歯車３とする場合に、上記両はすば歯車２ａ、２ｂの円周方向に関する位相を適正に規制するものである。これら両はすば歯車２ａ、２ｂは、傾斜方向が逆で、且つ、ピッチ、歯の傾斜角度並びに径に関する寸法（ピッチ円、歯先円、歯底円の直径）が互いに等しい。又、上記両はすば歯車２ａ、２ｂの中心部に設けたボス部４ａ、４ｂの軸方向端面で互いに対向する部分には、互いにがたつきなく嵌合する環状凹部５と環状凸部６とを、それぞれのはすば歯車２ａ、２ｂと同心に形成している。
【００１２】
上述の様な両はすば歯車２ａ、２ｂを、位相を適正に規制した状態で組み合わせて、上記組み合わせ式やまば歯車３とする、組み合わせ式やまば歯車の組立装置１は、第一、第二両支持板７、８と、第一、第二両支持凸部９、１０と、第一支持ブロック１１と、第一プランジャ１２と、第一位置決め片１３と、第二支持ブロック１４と、第二プランジャ１５と、第二位置決め片１６とを備える。
【００１３】
このうちの第一、第二両支持板７、８は、互いに平行に且つ遠近動自在に設置されている。この為に図示の例では、下側に位置する第一支持板７の上面四隅部にガイドロッド１７、１７を鉛直方向に植設し、これら各ガイドロッド１７、１７の上端部を、上記第二支持板８の四隅部に形成したガイド孔１８、１８内に、スリーブ１９、１９を介して、軸方向の移動（昇降）自在に挿入している。上記各ガイドロッド１７、１７の周囲には、図示しない圧縮コイルばねを配置し、上記第二支持板８に、上向きの弾力を付与している。従ってこの第二支持板８は、図示しないプレス装置のラム等により下方に押圧された場合にのみ、上記各圧縮コイルばねの弾力に抗して下降する（上記第一支持板７に近付く）。
【００１４】
又、上記第一、第二両支持凸部９、１０は、上記第一、第二両支持板７、８の互いに対向する部分に互いに同心に設けられ、それぞれの周囲に上記各はすば歯車２ａ、２ｂをがたつきなく支持自在である。このうちの第一支持凸部９は、上記第一支持板７の上面中央部に、その中心軸を上記各ガイドロッド１７、１７の中心軸と平行にした状態で（中心軸を鉛直方向に向けた状態で）固定している。これに対して上記第二支持凸部１０は、上記第二支持板８の中央部に、この第二支持板８の下面からの出入自在に設けている。
【００１５】
この為に図示の例では、上記第二支持板８の上面中央部に昇降機構２０を、その出力ロッド２１を上記各ガイドロッド１７、１７の中心軸と平行にした状態で（中心軸を鉛直方向に向けた状態で）設置している。そして、上記出力ロッド２１の下端部に、上記第二支持凸部１０を構成する弾性スリーブ２２を支持している。この弾性スリーブ２２は、軸方向両端縁から軸方向に向け複数の切り込みを、両端縁同士の間で位相を半分ずつずらせた状態で形成する事により、外径を弾性的に収縮自在としたものである。この様な弾性スリーブ２２は、上記出力ロッド２１により下降させられた状態で、その下半部が、図１、３に示す様に、上記第二支持板８の下面から突出する。そしてこの状態で、その外径を弾性的に縮めた状態で、前記１対のはすば歯車２ａ、２ｂのうち、組み合わせ作業時に上側に存在するはすば歯車２ｂのボス部４ｂ内に押し込み自在である。
【００１６】
又、前記第一支持ブロック１１は、前記第一支持板７のうちで上記第二支持板８と対向する片面、即ち、上面に支持固定されている。そして、上記第一支持ブロック１１に前記第一プランジャ１２を、前記第一支持凸部９の直径方向の変位自在に、先端部をこの第一支持凸部９の側に向けた状態で支持している。この為に本例の場合には、上記第一支持ブロック１１に第一支持孔２３を、上記第一支持凸部９の直径方向に亙って形成している。この第一支持孔２３は、この第一支持凸部９寄りの小径部と反対寄りの大径部とを段部により連続させた貫通孔である。又、上記第一プランジャ１２の中間部には、上記小径部に進入不能で上記大径部に摺動自在に係合する鍔部を設けている。更に上記第一プランジャ１２の尾部（図１〜３の右端部）は、上記第一支持ブロック１１の外端面にねじ止め固定した第一抑え板２４に形成した通孔を、摺動自在に挿通している。又、この第一抑え板２４と上記鍔部との間に圧縮コイルばねを設けて上記第一プランジャ１２に、上記第一支持凸部９に近付く方向の弾力を付与している。この第一プランジャ１２は、上記第一抑え板２４から突出した尾部を引っ張る事により上記第一支持凸部９から離れる方向に変位させられるが、この尾部を引っ張る力を解除すれば、上記圧縮コイルばねの弾力により、上記第一支持凸部９に近付く方向に変位する。
【００１７】
この様な第一プランジャ１２の先端に、前記第一位置決め片１３を設置している。この第一位置決め片１３としては、例えば玉軸受用の鋼球（ボール）を使用する。この場合には、この鋼球の中心を、上記第一プランジャ１２の中心軸上に位置させる。或は、上記第一プランジャ１２の先端面を半球状に形成して、この第一プランジャ１２の先端部自体を、上記第一位置決め片１３とする事もできる。この場合には、半球形状の曲率中心を、上記第一プランジャ１２の中心軸上に位置させる。そして、上記圧縮ばねの弾力に基づく上記第一プランジャ１２の先端側への変位に伴って、上記第一位置決め片１３を、前記第一支持板７の上面に支持したはすば歯車２ａの外周縁部に係合自在としている。尚、係合時に上記第一位置決め片１３が、このはすば歯車２ａの外周縁部に形成した多数の歯のうちで、円周方向に隣り合う歯の円周方向側面同士の間に掛け渡される様に、上記第一位置決め片１３の曲率半径を規制している。言い換えれば、この位置決め片１３が、歯先の端縁や歯底に突き当たらず、各歯の円周方向側面に突き当たる様にしている。
【００１８】
一方、前記第二支持ブロック１４は、前記第二支持板８のうちで前記第一支持板７と対向する片面、即ち下面に支持固定されている。そして、上記第二支持ブロック１４に前記第二プランジャ１５を、前記第二支持凸部１０（及び前記第一支持凸部９）の直径方向の変位自在に、先端部をこの第二支持凸部１０の側に向けた状態で支持している。この為に本例の場合には、上記第二支持ブロック１４に第二支持孔２５を、上記第二支持凸部１０の直径方向に亙って形成している。この第二支持孔２５は、この第二支持凸部１０寄りの小径部と反対寄りの大径部とを段部により連続させた貫通孔である。又、上記第二プランジャ１５の中間部には、上記小径部に進入不能で上記大径部に摺動自在に係合する鍔部を設けている。更に上記第二プランジャ１５の尾部（図１、３の右端部）は、上記第二支持ブロック１４の外端面にねじ止め固定した第二抑え板２６に形成した通孔を、摺動自在に挿通している。又、この第二抑え板２６と上記鍔部との間に圧縮コイルばねを設けて上記第二プランジャ１５に、上記第二支持凸部１０に近付く方向の弾力を付与している。この第二プランジャ１５は、上記第二抑え板２６から突出した尾部を引っ張る事により上記第二支持凸部１０から離れる方向に変位させられるが、この尾部を引っ張る力を解除すれば、上記圧縮コイルばねの弾力により、上記第二支持凸部１０に近付く方向に変位する。
【００１９】
この様な第二プランジャ１５の先端に、前記第二位置決め片１６を設置している。この第二位置決め片１６としても、前述した第一位置決め片１３と同様に、玉軸受用の鋼球（ボール）を使用したり、或は、上記第二プランジャ１５の先端面を半球状に形成する。鋼球の中心、或は上記半球形状の曲率中心を、上記第二プランジャ１５の中心軸上に位置させる事も、上記第一位置決め片１３の場合と同様である。又、上記第二位置決め片１６は、この第一位置決め片１３と、形状及び大きさが同じである。そして、上記圧縮ばねの弾力に基づく上記第二プランジャ１５の先端側への変位に伴って、上記第二位置決め片１６を、前記第二支持板８の下面に支持したはすば歯車２ｂの外周縁部に係合自在としている。尚、係合時に上記第二位置決め片１６が、このはすば歯車２ｂの外周縁部に形成した多数の歯のうちで、円周方向に隣り合う歯の円周方向側面同士の間に掛け渡される様に、上記第二位置決め片１６の曲率半径を規制している。
【００２０】
前記第一プランジャ１２と上記第二プランジャ１５とは、図２に示す様に、円周方向に関して角度θだけずらせた状態で設けている。この角度θは、前記１対のはすば歯車２ａ、２ｂの外周縁部に形成した歯の位相をずらせるべき角度αに応じて規制する。これら両はすば歯車２ａ、２ｂの外周縁部に形成した歯の中心角ピッチをβとし、ｋを自然数とすれば、θ＝α＋ｋ・βとなる。上記両はすば歯車２ａ、２ｂの位相を一致させる場合には、θ＝ｋ・βとする。尚、前記第一、第二支持板７、８同士を近付けた場合に、前記第一、第二両支持ブロック１１、１４同士が干渉する可能性がなければ、上記各式で、ｋ＝０としても良い。
【００２１】
又、前述の様に第一支持板７の上面に支持したはすば歯車２ａの外周縁部と前記第一位置決め片１３との軸方向に関する係合位置と、前記第二支持板８の下面に支持したはすば歯車２ｂの外周縁部と上記第二位置決め片１６との軸方向に関する係合位置とは、互いに同じとなる様にしている。本例の場合、上記第一、第二両位置決め片１３、１６と上記１対のはすば歯車２ａ、２ｂの外周縁部に形成した歯の側面とが係合する位置を、これら両はすば歯車２ａ、２ｂの歯の軸方向反対側端面から等距離位置としている。尚、この前提条件として、上記両はすば歯車２ａ、２ｂの中心部に設けた前記各ボス部４ａ、４ｂの軸方向端面を、上記第一支持板７の上面或は上記第二支持板８の下面に突き当てる。この点に就いて、図１を参照しつつ説明する。
【００２２】
図示の場合、上記下側のはすば歯車２ａの外周縁部に形成した歯と上記第一位置決め片１３との係合部（歯の側面と第一位置決め片１３との接触点）が、上記歯の下端縁からＬ1a、上端縁からＬ1bの距離に存在する。又、上記上側のはすば歯車２ｂの外周縁部に形成した歯と上記第二位置決め片１６との係合部が、上記歯の上端縁からＬ2a、下端縁からＬ2bの距離に存在する。本例の場合、Ｌ1a＝Ｌ2a、Ｌ1b＝Ｌ2bとしている。尚、上記両はすば歯車２ａ、２ｂの外周縁に形成した歯の幅をそれぞれＷ1 、Ｗ2 とした場合、Ｗ1 ＝Ｌ1a＋Ｌ1b＝Ｌ2a＋Ｌ2b＝Ｗ2 である。上記各式で表した状態に、上記第一、第二両位置決め片１３、１６と上記１対のはすば歯車２ａ、２ｂの外周縁部に形成した歯の側面とが係合する位置を規制する為には、前記第一、第二プランジャ１２、１５の中心と、上記第一支持板７の上面又は上記第二支持板８の下面との距離を、上記両はすば歯車２ａ、２ｂの外周縁に形成した歯とこれら第一、第二両支持板７、８との距離との関係で適正に規制する。
【００２３】
但し、上記第一、第二両位置決め片１３、１６と上記両はすば歯車２ａ、２ｂの外周縁部との係合位置の歯の軸方向反対側端面からの距離が既知であれば、第一、第二両位置決め片１３、１６と１対のはすば歯車２ａ、２ｂの外周縁部に形成した歯とが係合する位置が、これら両はすば歯車２ａ、２ｂの歯の軸方向反対側端面から等距離位置に存在しなくても、上記両はすば歯車２ａ、２ｂ同士の位相を算出できる。従って、Ｌ1a≠Ｌ2a、Ｌ1b≠Ｌ2bとしても、本発明は実施可能である。
【００２４】
上述の様に構成する組立装置１を使用して、上記１対のはすば歯車２ａ、２ｂを所定の位相で組み合わせ、組み合わせ式やまば歯車３とする作業は、次の様にして行なう。先ず、上記第一、第二両支持板７、８同士を、図１に示す様に互いに離隔させた状態で、第一の支持板７の上面に設けた第一支持凸部９に上記はすば歯車２ａを、第二の支持板８の下面から突出させた第二支持凸部１０に上記はすば歯車２ｂを、それぞれがたつきなく外嵌する。この際、このはすば歯車２ｂの中心部に設けたボス部４ｂの上端面を、上記第二支持板８の下面に突き当てる。この状態で上記第二支持凸部１０は、弾性的に縮径して、上記はすば歯車２ｂが落下しない様に保持する。上記はすば歯車２ａの中心部に設けたボス部４ａの下端面が重力により上記第一支持板７の上面に突き当たる事は勿論である。この状態で、上記１対のはすば歯車２ａ、２ｂは、互いに同心に支持される。又、上記両ボス部４ａ、４ｂの端部に形成し、前記環状凹部５と環状凸部６とは、互いに対向させる。
【００２５】
この様に上記両はすば歯車２ａ、２ｂを互いに同心に支持した状態で、これら両はすば歯車２ａ、２ｂの外周縁部に形成した歯に、前記第一、第二両プランジャ１２、１５の先端部に設けた第一、第二位置決め片１３、１６を係合させる。この係合作業時には、先ず、上記第一、第二両プランジャ１２、１５を圧縮ばねの弾力に抗して上記両はすば歯車２ａ、２ｂの径方向外方に退避させる。そして、この状態で、上記第一、第二両プランジャ１２、１５の中心軸の延長線上に、上記両はすば歯車２ａ、２ｂの外周縁部で円周方向に隣り合う歯同士の間部分を位置させる。その後、上記第一、第二両プランジャ１２、１５の先端部に設けた、上記第一、第二両位置決め片１３、１６を、上記圧縮ばねの弾力に基づいて、上記円周方向に隣り合う歯同士の間部分に進入させる。この作業により、上記両はすば歯車２ａ、２ｂの中心軸に関する位相が所望の関係に規制される。
【００２６】
次いで、上記第一、第二両位置決め片１３、１６と上記両はすば歯車２ａ、２ｂの歯とを係合させた状態のまま、これら両はすば歯車２ａ、２ｂ同士を互いに近付けて、図３に示す様に互いに結合固定する。この結合固定時には、前記第二支持板８を、図示しないプレス装置のラムにより、前記各ガイドロッド１７、１７の周囲に配置した、図示しない圧縮コイルばねの弾力に抗して下降させる。この下降時に、上記第二プランジャ１５は、上記第二支持板８と共に下降するので、上記両はすば歯車２ａ、２ｂの位相は、上記規制された状態のままに維持される。そして、上記第二支持板８の下降に伴って、前記両ボス部４ａ、４ｂの端部に形成した前記環状凹部５と環状凸部６とが、締り嵌めにより嵌合する。この状態で上記両はすば歯車２ａ、２ｂ同士が、円周方向に関する位相が適正に規制された状態のまま結合される。
【００２７】
この様にして上記両はすば歯車２ａ、２ｂ同士を結合したならば、先ず、前記昇降機構２０により、それまで下降していた、前記第二支持凸部１０である前記弾性スリーブ２２を上昇させ、この弾性スリーブ２２を、上記はすば歯車２ｂの中心部に形成したボス部４ｂの内側から抜き取る。次いで、上記ラムにより上記第二支持板８を押圧していた力を解除し、この第二支持板８を、上記図示しない圧縮コイルばねの弾力により、上昇させる。この状態で、上記環状凹部５と環状凸部６との嵌合に基づいて上記両はすば歯車２ａ、２ｂを結合して成る、前記組み合わせ式やまば歯車３を取り出す。
【００２８】
図４は、この様にして得られた組み合わせ式やまば歯車３を示している。本例の場合には、上記環状凹部５と環状凸部６とを、十分に大きな締り嵌めで嵌合させている為、そのまま組み合わせ式やまば歯車３として使用可能である。これに対して、用途によっては、上記環状凹部５と環状凸部６との嵌合のみでは、上記両はすば歯車２ａ、２ｂ同士の結合力が不十分である場合も考えられる。そこで、この様な場合には、上記環状凹部５と環状凸部６とを嵌合させて成る上記組み合わせ式やまば歯車３を取り出した後、この組み合わせ式やまば歯車３に、図５〜８に示す様な構造を組み付ける事もできる。
【００２９】
先ず、図５に示した第１例の構造は、１対のはすば歯車２ａ、２ｂ同士の間にノックピン２７を掛け渡したものである。このノックピン２７を嵌合させる為の円孔は、上記環状凹部５と環状凸部６とを嵌合させて上記組み合わせ式やまば歯車３を構成した後に形成する。尚、上記ノックピン２７を円周方向に関して複数本設け、且つ、上記両はすば歯車２ａ、２ｂ同士の間に上記ノックピン２７を掛け渡すまでの間、これら両はすば歯車２ａ、２ｂ同士の位置関係を規制できるのであれば、上記環状凹部５と環状凸部６とを省略する事もできる。又、これら環状凹部５と環状凸部６とを設ける場合でも、単なる心合わせの為の印籠嵌合とする事もできる。
【００３０】
次に、図６に示した第２例の構造は、１対のはすば歯車２ａ、２ｂ同士を複数本のボルト２８、２８とナット２９とにより結合したものである。これら各ボルト２８、２８を挿通する為の円孔は、上記環状凹部５と環状凸部６とを嵌合させて上記組み合わせ式やまば歯車３を構成した後に形成する。本例の場合も、上記各ボルト２８、２８とナット２９とにより上記両はすば歯車２ａ、２ｂ同士を結合するまでの間、これら両はすば歯車２ａ、２ｂ同士の位置関係を規制できるのであれば、上記環状凹部５と環状凸部６とを省略する事もできる。又、これら環状凹部５と環状凸部６とを設ける場合でも、単なる心合わせの為の印籠嵌合とする事もできる。
【００３１】
次に、図７に示した第３例の構造の場合には、１対のはすば歯車２ａ´、２ｂ´同士の間に、短円筒状の結合スリーブ３０を掛け渡したものである。この結合スリーブ３０は、上記両はすば歯車２ａ´、２ｂ´同士を位相を合わせた状態で互いに近付けるのと同時に、これら両はすば歯車２ａ´、２ｂ´の互いに対向する部分に形成した環状凹部５、５に締り嵌めで内嵌し、これら両はすば歯車２ａ´、２ｂ´同士の間に掛け渡す。
【００３２】
更に、図８に示した第４例の構造の場合には、１対のはすば歯車２ａ、２ｂ同士の間に、円筒状のスプラインスリーブ３１を掛け渡し、これら両はすば歯車２ａ、２ｂの内周面に係止した止め輪３２、３２により、このスプラインスリーブ３１の抜け止めを図ったものである。このスプラインスリーブ３１の外周面に形成した雄スプライン溝を係合させる為、上記両はすば歯車２ａ、２ｂの内周面に設ける雌スプライン溝は、これら両はすば歯車２ａ、２ｂの位相を合わせた後に形成する。この様な本例の場合も、上記スプラインスリーブ３１を掛け渡す（或は雌スプライン溝を形成する）までの間、上記両はすば歯車２ａ、２ｂ同士の位置関係を規制できるのであれば、環状凹部５と環状凸部６とを省略する事もできる。又、これら環状凹部５と環状凸部６とを設ける場合でも、単なる心合わせの為の印籠嵌合とする事もできる。
【００３３】
次に、図９〜１２は、請求項５〜８に対応する、本発明の組み合わせ式やまば歯車の位相測定装置の実施の形態の１例を示している。この位相測定装置３３は、第一支持板７ａと、支持軸３４と、第二支持板８ａと、第一支持ブロック１１ａと、第一プランジャ１２ａと、第一位置決め片１３ａと、第二支持ブロック１４ａと、第二プランジャ１５ａと、第二位置決め片１６ａと、測定器３５とを備える。
【００３４】
このうちの支持軸３４は、上記第一支持板７ａの片面である上面に、その基端部である下端部を、この第一支持板７ａに対し直角に、即ち中心軸を鉛直方向に配置した状態で支持固定している。この様な支持軸３４は、図１１に示す様にその中間部周囲に、１対のはすば歯車２ａ、２ｂを結合固定して成る組み合わせ式やまば歯車３を、がたつきなく外嵌自在である。
【００３５】
又、上記第二支持板８ａは、上記第一支持板７ａに対し平行に配置された状態で上記支持軸３４の先端部である上端部に、着脱自在に、且つ、この支持軸３４を中心とする回転自在に設けられている。この為に本例の場合には、上記第二支持板８ａの中央部でこの第二支持板８ａの中央部に形成した通孔３６の周囲部分を、上下１対のスラスト軸受３７、３７により挟持している。測定作業時にこれら両スラスト軸受３７、３７と上記第二支持板８ａの中央部とを、上記支持軸３４に外嵌したスリーブ３８（図９）或は上記組み合わせ式やまば歯車３の中心部に設けたボス部４ｂ（図１１）の上端面と、上記支持軸３４の上端部に螺着したナット３９の下面との間で挟持する。
【００３６】
又、前記第一支持ブロック１１ａは、上記第一支持板７ａのうちで上記第二支持板８ａと対向する片面である上面に支持固定されている。又、前記第一プランジャ１２ａは、上記第一支持ブロック１１ａに、上記支持軸３４の直径方向の変位自在に、先端部をこの支持軸３４の側に向けた状態で支持されている。又、前記第一位置決め片１３ａは、上記第一プランジャ１２ａの先端部に設置されている。尚、これら第一支持ブロック１１ａ、第一プランジャ１２ａ、第一位置決め片１３ａの構成及び機能に関しては、前述の図１〜３に示した組立装置１を構成する第一支持ブロック１１、第一プランジャ１２、第一位置決め片１３の構成及び機能と同じであるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
【００３７】
又、上記第二支持ブロック１４ａは、上記第二支持板８ａのうちで上記第一支持板７ａと対向する片面である下面に支持固定されている。又、前記第二プランジャ１５ａは、上記第二支持ブロック１４ａに、上記支持軸３４の直径方向の変位自在に、先端部をこの支持軸３４の側に向けた状態で支持されている。又、前記第二位置決め片１６ａは、上記第二プランジャ１５ａの先端部に設置されたもので、上記第一位置決め片１３ａと形状及び大きさが同じである。これら第二支持ブロック１４ａ、第二プランジャ１５ａ、第二位置決め片１６ａの構成及び機能に関しても、前述の図１〜３に示した組立装置１を構成する第二支持ブロック１４、第二プランジャ１５、第二位置決め片１６の構成及び機能と同じであるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
【００３８】
但し、本例の位相測定装置３３を構成する第一、第二支持ブロック１１ａ、１４ａの場合には、上記組立装置１を構成する第一、第二支持ブロック１１、１４とは異なり、円周方向に関する位相がほぼ一致する部分に設けている。より具体的には、上記支持軸３４に対して上記第二支持板８ａを回転させ、この第二支持板８ａの長さ方向と前記第一支持板７ａの長さ方向とを一致させた状態で、上記第一、第二両プランジャ１２ａ、１５ａ同士が互いに平行になる様に、上記第一、第二両支持ブロック１１ａ、１４ａの設置位置並びに設置方向を規制している。
【００３９】
そして、上記第一プランジャ１２ａ及び上記第二プランジャ１５ａの先端側への変位に伴って、前記第一位置決め片１３ａと上記第二位置決め片１６ａとを、前記両はすば歯車２ａ、２ｂの外周縁部に形成した歯の軸方向反対側端面から等距離位置部分に係合自在としている。この為に図示の例では、上記両位置決め片１３ａ、１６ａを、上記両はすば歯車２ａ、２ｂの外周縁部に形成した歯の幅方向中央位置に突き当て自在としている。
【００４０】
更に、前記測定器３５は、上記第一支持板７ａに対する上記第二支持板８ａの変位量を測定する為のもので、図示の例ではマイクロメータヘッドを使用している。即ち、上記第一支持板７ａの上面に上記測定器３５を、支持ブラケット４０により支持すると共に、この測定器３５の測定端子４１を、上記第二支持板８ａの下面に固定した衝合片４２に突き当てている。この構成により、前記支持軸３４を中心とする上記第二支持板８ａの回転角度を、上記衝合片４２の変位量として測定自在としている。
【００４１】
上述の様に構成する位相測定装置３３を使用して、前記組み合わせ式やまば歯車３を構成する上記１対のはすば歯車２ａ、２ｂの位相を測定する作業は、次の様にして行なう。先ず、上記測定器３５の初期設定作業を行なう。この初期設定作業は、図９〜１０に示す様にして、円周方向に関する上記第一、第二両位置決め片１３ａ、１６ａの位相を一致させる。即ち、上記第一支持板７ａの上面に１対のＬ字ブロック４３、４３を、それぞれの平坦面を直角方向に位置させた状態で配置し、これら両平坦面同士の交差部分に、上記第一、第二両位置決め片１３ａ、１６ａを突き当てる。この状態ではこれら第一、第二両位置決め片１３ａ、１６ａの円周方向に関する位相が一致するので、この状態での上記測定器３５の指示値を、初期値（零点）とする。この際、上記支持軸３４には、前記スリーブ３８を外嵌して、上記第二支持板８ａを支える。
【００４２】
次いで、図１１〜１２に示す様に、上記１対のはすば歯車２ａ、２ｂを組み合わせて成る組み合わせ式やまば歯車３を、上記支持軸３４に外嵌する。この状態では上記第二支持板８ａを、この組み合わせ式やまば歯車３の中心部に設けたボス部４ａ、４ｂが支承する。そこで、この状態で、前記第一、第二両プランジャ１２ａ、１５ａの先端部に設けた、前記第一、第二両位置決め片１３ａ、１６ａを、上記両はすば歯車２ａ、２ｂの外周縁部に形成した歯のうちで円周方向に隣り合う歯同士の間部分に進入させる。この際、上記第二支持板８ａを上記支持軸３４を中心として回転させる事により、第一、第二両位置決め片１３ａ、１６ａを上記両はすば歯車２ａ、２ｂの外周縁部に形成した歯に、それぞれがたつきなく係合させる。
【００４３】
そして、図９〜１０に示す様に上記第一、第二両位置決め片１３ａ、１６ａの円周方向に関する位相を一致させた状態と、これら両位置決め片１３ａ、１６ａの位相を上記両はすば歯車２ａ、２ｂ同士の位相に合わせた状態との間で、上記第二支持板８ａの回転角度を測定する。本例の場合、この回転角度は、前記測定器３５が測定する、前記衝合片４２の変位量として、次の様にして求められる。
【００４４】
上記支持軸３４の中心と、上記測定器３５の測定端と上記衝合片４２との当接位置との距離をＲとし、上記２種類の状態でのこの衝合片の変位量をＬとする。この場合に、上記回転角度θ（上記両はすば歯車２ａ、２ｂ同士の位相差）が微小であれば、 sinθ≒θであるから、この回転角度θを、θ＝Ｌ／Ｒで求める。これに対して、上記回転角度が大きく、 sinθ≒θが成り立たない場合には、図１３から明らかな通り、上記回転角度θを、θ＝ sin-1（Ｌ／Ｒ）で求める。
【００４５】
尚、図示の例では、それぞれが変速機等の他の部品と独立して形成された、１対のはすば歯車を所定の位相に組み合わせたり、或は組み合わされた１対のはすば歯車同士の位相を測定する場合に就いて示した。但し、本発明は、この様な他の部品と独立した１対のはすば歯車に関して実施する場合に限らず、はすば歯車を一体に形成した１対の部品を所定の位相に組み合わせたり、或は組み合わされた１対の部品に直接形成したはすば歯車同士の位相を測定する場合にも適用できる。例えば、自動車用の自動変速機の変速ユニットとして使用される、ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機を構成する１対の出力側ディスクの外周縁部に、互いに傾斜方向が逆であるはすば歯車を直接形成する事が考えられている。この様な場合に、上記１対の出力側ディスクを所定の位相に組み合わせたり、或は組み合わされた１対の出力側ディスク同士の位相を測定する為に、本発明を使用する事ができる。この場合、これら両出力側ディスクが、各請求項に記載したはすば歯車に相当する事は明らかである。勿論、独立したはすば歯車と、他の部品と一体に設けられたはすば歯車との結合に関して実施する事もできる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の組み合わせ式やまば歯車の組立方法及び組立装置並びに位相測定方法及び測定装置は以上に述べた通り構成され作用する為、回転伝達時にスラスト力を発生しない、高精度の組み合わせ式やまば歯車を実現できる。そして、組み合わせ式やまば歯車を組み込んだ、自動車用変速機や各種産業機械の性能向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の組み合わせ式やまば歯車の組立装置の実施の形態の１例を、はすば歯車同士を結合する以前の状態で示す縦断面図。
【図２】一部を省略して示す平面図。
【図３】はすば歯車同士を結合した状態で示す縦断面図。
【図４】はすば歯車同士を結合固定する構造の第１例を示す断面図。
【図５】同じく第２例を示す平面図及び断面図。
【図６】同じく第３例を示す平面図及び断面図。
【図７】同じく第４例を示す断面図。
【図８】同じく第５例を示す断面図。
【図９】本発明の組み合わせ式やまば歯車の位相測定装置の実施の形態の１例を、第一、第二両位置決め片の位相を一致させた状態で示す縦断面図。
【図１０】一部を省略して図９の上方から見た平面図。
【図１１】組み合わせ式やまば歯車を構成する１対のはすば歯車に合わせて第一、第二両位置決め片の位相をずらせた状態で示す縦断面図。
【図１２】一部を省略して図１１の上方から見た平面図。
【図１３】第二支持板の変位量から位相のずれ角度を求める場合を示す模式図。
【符号の説明】
１    組立装置
２ａ、２ｂ、２ａ′、２ｂ′  はすば歯車
３    組み合わせ式やまば歯車
４ａ、４ｂ  ボス部
５    環状凹部
６    環状凸部
７、７ａ  第一支持板
８、８ａ  第二支持板
９    第一支持凸部
１０    第二支持凸部
１１、１１ａ  第一支持ブロック
１２、１２ａ  第一プランジャ
１３、１３ａ  第一位置決め片
１４、１４ａ  第二支持ブロック
１５、１５ａ  第二プランジャ
１６、１６ａ  第二位置決め片
１７    ガイドロッド
１８    ガイド孔
１９    スリーブ
２０    昇降機構
２１    出力ロッド
２２    弾性スリーブ
２３    第一支持孔
２４    第一抑え板
２５    第二支持孔
２６    第二抑え板
２７    ノックピン
２８    ボルト
２９    ナット
３０    結合スリーブ
３１    スプラインスリーブ
３２    止め輪
３３    位相測定装置
３４    支持軸
３５    測定器
３６    通孔
３７    スラスト軸受
３８    スリーブ
３９    ナット
４０    支持ブラケット
４１    測定端子
４２    衝合片
４３    Ｌ字ブロック
【図１】
0003753058.tif 000002
【図２】
0003753058.tif 000003
【図３】
0003753058.tif 000004
【図４】
0003753058.tif 000005
【図５】
0003753058.tif 000006
【図６】
0003753058.tif 000007
【図７】
0003753058.tif 000008
【図８】
0003753058.tif 000009
【図９】
0003753058.tif 000010
【図１０】
0003753058.tif 000011
【図１１】
0003753058.tif 000012
【図１２】
0003753058.tif 000013
【図１３】
0003753058.tif 000014