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公開番号2024044352
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-02
出願番号2022149837
出願日2022-09-21
発明の名称歯車機構
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F16H 55/08 20060101AFI20240326BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】歯車同士の姿勢の変化に伴って歯元に作用する応力が増加することや、歯筋方向での一部に繰り返し応力が作用することを抑制することができる歯車機構を提供する。
【解決手段】相対的に歯数の多い大歯車と、相対的に歯数の少ない小歯車とが噛み合ってトルクを伝達する歯車機構において、大歯車は、その大歯車を構成する歯のうちの少なくともいずれか一つの歯のねじれ角修整量が他の歯のねじれ角修整量と異なって形成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
相対的に歯数の多い大歯車と、相対的に歯数の少ない小歯車とが噛み合ってトルクを伝達する歯車機構において、
前記大歯車は、当該大歯車を構成する歯のうちの少なくともいずれか一つの歯のねじれ角修整量が他の歯のねじれ角修整量と異なって形成されている
ことを特徴とする歯車機構。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯数の異なる歯車を噛み合わせて構成された歯車機構に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、歯底を含んだ歯元に応力が集中することを抑制するように構成された歯車が記載されている。この歯車は、歯面がインボリュート歯形の歯面に形成され、歯元は、インボリュート歯面に滑らかに接続されかつ歯面とは反対側に凸となる第１曲面と、その曲面に接続される平面と、平面に接続されかつ第１曲面と同方向に凸となる第２曲面とによって構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－２８１４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、歯車を設計する場合には、歯車の諸元に基づいて歯元に発生する応力を求め、その求められた応力に基づいて、ショットピニング加工を行い、または高強度の材料を選定し、あるいは特許文献１に記載された歯車のような歯元形状の変更を行う。しかしながら、歯車同士がトルクを伝達することにより、歯車同士の距離や回転軸線の角度などの歯車の姿勢が所期の姿勢と異なると片当たりが生じる。そのような意図しない片当たりが生じた場合には、設計時に想定していた応力以上の応力が歯元に作用し、または歯筋方向における一部に繰り返し応力が作用するため、歯の耐久性が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、歯車同士の姿勢の変化に伴って歯元に作用する応力が増加することや、歯筋方向での一部に繰り返し応力が作用することを抑制することができる歯車機構を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の目的を達成するために、相対的に歯数の多い大歯車と、相対的に歯数の少ない小歯車とが噛み合ってトルクを伝達する歯車機構において、前記大歯車は、当該大歯車を構成する歯のうちの少なくともいずれか一つの歯のねじれ角修整量が他の歯のねじれ角修整量と異なって形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、互いに噛み合ってトルクを伝達する歯車のうち、歯数の多い大歯車は、その大歯車を構成する歯のうちの少なくともいずれか一つの歯のねじれ角修整量が、他の歯のねじれ角修整量と異なって形成されている。したがって、大歯車と小歯車との間でトルクを伝達した場合に、それらの歯車を支持する部材に作用する反力によって支持部材が変形したとしても、大歯車の歯と小歯車の歯とが、同一位置で片当たりとなることを抑制することができる。そのため、小歯車の所定の歯の歯筋方向において、同一位置に繰り返し応力が集中して作用することを抑制でき、歯車の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
大歯車と小歯車とが片当たりした場合における小歯車の歯面に作用する応力分布を示す図である。
小歯車の歯元に作用する応力の分布を示す線図である。
大歯車のねじれ角修整量の一例を示す図である。
ねじれ角修整量に応じた小歯車の歯元に作用する応力の分布を示す線図であり、（ａ）は、図３におけるａ点のねじれ角修整量を施した歯と噛み合った場合の応力分布であり、（ｂ）は、図３におけるｂ点のねじれ角修整量を施した歯と噛み合った場合の応力分布であり、（ｃ）は、図３におけるｃ点のねじれ角修整量を施した歯と噛み合った場合の応力分布である。
ねじれ角修整量を異ならせた大歯車と、諸元に基づいて形成された小歯車とを噛み合わせてトルクを伝達した場合における小歯車の起点に作用する応力の変化を示す図である。
小歯車の耐久試験を行った結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を図に示す実施形態に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態は本発明を具体化した場合の一例に過ぎないのであって、本発明を限定するものではない。
【００１０】
本発明の実施形態における歯車機構は、減速機や増速機として機能する歯車対などであって、一方側の歯車と、その歯車に噛み合う他方側の歯車との歯数が異なって形成されている。以下の説明では、相対的に歯数の多い歯車を大歯車と記し、相対的に歯数の少ない歯車を小歯車と記す。
（【００１１】以降は省略されています）

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