JP3086356B2 - ダブルシザーズギヤの組立方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バックラッシ及びバッ
クラッシによるガタ打ち音を防止するために使用される
シザーズギヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば自動車用エンジン等におけ
る歯車装置の常時噛み合い部において使用され、バック
ラッシをなくすべく、メインギヤの側面に同じ歯形で、
かつ歯数のサブギヤを取着し、回転方向にスプリングに
よる捩り力を持たせて相手ギヤに噛ませ、スプリングの
反力により相手の歯をメインギヤとサブギヤの歯で挾み
込む構成のシザーズギヤが知られている。このようなシ
ザーズギヤでは、歯車装置に組み付ける場合に、メイン
ギヤとサブギヤとの歯すじが面一になっていないとサブ
ギヤが障害となって組み付けが不可能なことがある。通
常、メインギヤとサブギヤとを組み立てる場合、専用の
治具を歯みぞに押し付けて、それぞれのギヤの歯すじを
あわせて面一にして、セットボルトを締め付けて作業を
するものである。通常、このような歯すじあわせを行う
場合は、例えば、特開平１−１６４８６３号公報のもの
のように、治具としての歯すじあわせ用歯車を使用して
作業を行うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なシザーズギヤでは、メインギヤ及びサブギヤの歯厚は
所定の誤差範囲を設けて同じ厚みに製造しているが、場
合によってはサブギヤの歯厚がメインギヤのそれより大
きくなることがある。このような製造上のばらつきに起
因する歯厚の相違が乗じた場合には、歯すじ合わせを行
うと、サブギヤの歯厚差により、歯すじ合わせが困難に
なったり、歯すじ合わせをした歯面と背向する歯面にお
いて、サブギヤがメインギヤより歯厚差分だけはみだし
て、歯車装置に組み付ける場合に、そのはみだし部分が
噛み合うべきギヤに引っ掛かって組付けできない状態に
なったりすることがある。このような歯厚差により歯車
装置への組み付けの作業性が悪くなる傾向は、メインギ
ヤの両側面にサブギヤを設けたダブルシザーズギヤにお
いては、両側面のサブギヤのずれにより、より顕著なも
のとなっている。本発明は、このような不具合を解消す
ることを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係るダブルシザーズギヤの組立
方法は、所定数の歯を形成してなる第１の歯車要素と、
第１の歯車要素と同一の歯形と歯数とを有して第１の歯
車要素の周方向に弾性力により互いに反対方向に付勢さ
れ摺動可能な状態で第１の歯車要素の両方の側面に取着
される第２の歯車要素とを備え、それぞれの第２の歯車
要素は、その歯厚が第１の歯車要素の歯厚より小なるダ
ブルシザーズギヤの組立方法であって、一方の第２の歯
車要素を第１の歯車要素の一方の側面に密着させて周方
向に付勢し、かつ他方の第２の歯車要素を第１の歯車要
素の他方の側面に密着させて周方向に付勢した後、それ
ぞれの第２の歯車要素が第１の歯車要素に対して摺動す
るのを抑制するように仮止めし、第１の歯車要素の対向
する歯面間に第２の歯車要素の歯面に達する長さを有し
て歯すじを合わせるための合わせ面を背向して備える治
具を挿入し、一方の第２の歯車要素の歯面を弾性力に抗
して回転させて第１の歯車要素の対向する歯面の一方の
歯面に密着する治具の一方の合わせ面に密着させ、かつ
他方の第２の歯車要素の歯面を弾性力に抗して回転させ
て第１の歯車要素の対向する歯面の他方の歯面に密着す
る治具の他方の合わせ面に密着させ、この状態において
第１及び第２の歯車要素の相対移動を禁止して組み立て
歯車装置に組み付けた後相対移動の禁止を解除すること
を特徴とする。

【０００５】

【作用】このような構成のものであれば、組立において
第１の歯車要素と第２の歯車要素との歯すじ合わせを行
っても、第２の歯車要素の歯厚が第１の歯厚より小であ
るので、第１の歯車要素から第２の歯車要素の歯がはみ
だすことがない。すなわち、第１の歯車要素の歯と歯す
じを合わせた第２の歯車要素の歯面と背向する歯面側で
は、第２の歯車要素の歯厚が第１の歯車要素の歯厚より
小さい分だけ、第２の歯車要素の歯面が第１の歯車要素
の歯面より引っ込み、第１及び第２の歯車要素のそれぞ
れの歯面間には歯車要素の厚み方向に突起物はない。こ
の状態において第１及び第２の歯車要素の相対移動を禁
止して組み立てるので、したがって、歯車装置等に組み
付ける場合に歯車装置の歯を邪魔することがなく、組付
作業の作業性が向上するとともに、歯すじ合わせ作業に
おける治具の精度の影響を回避できる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１〜６を参照
して説明する。図１に示すダブルシザーズギヤ１００
は、第１の歯車要素であるメインギヤ１と、メインギヤ
１と同一の歯形と歯数とを有してメインギヤ１の周方向
に弾性力により摺動可能な状態でメインギヤ１の両側面
にそれぞれ取着される第２の歯車要素たるサブギヤ２、
３とを備えている。メインギヤ１の歯厚と、サブギヤ
２、３の歯厚とは同一ではなく、サブギヤ２、３の歯厚
がメインギヤ１の歯厚より小さく、その差は、通常の誤
差程度に設定しておけばよく、例えば、１００μｍとす
ればよい。したがって、サブギヤ２、３の歯は、メイン
ギヤ１の歯と重ね合わせた場合、その一方の歯面をメイ
ンギヤ１の歯面と面一にした状態でも、他方の歯面はメ
インギヤ１の他方の歯面から食み出すことがない。な
お、以下に説明するこの実施例におけるそれぞれの歯車
要素は、平歯車であるが、歯車要素の種類には限定はな
く、例えばインボリュートハスバ歯車等であっもよい。

【０００７】メインギヤ１は、その中央部の円筒形状の
ボス１１に図示しない支軸を挿入する軸孔１２を有し、
そのボス１１と歯１ａとの間の壁部１３に４つの長孔の
中抜き孔４を有している。このボス１１の厚みは、歯１
ａの厚みの約３倍で、歯１ａはこのボス１１の厚み方向
の略中央に位置している。そして、ボス１１には、支軸
から供給される潤滑油を、メインギヤ１とサブギヤ２、
３との摺接面に供給するための供給通路１４が、２カ所
に設けられている。この供給通路１４は、ボス１１の厚
み方向の略中央から直径方向に傾斜して設けられ、潤滑
油の出口がボス１１の肩部１５に開口するものとなり、
したがって、軸孔１２とメインギヤ１の表裏面側とが連
通するようになっている。また、ボス１１の肩部１５の
それぞれの側端面近傍には環状溝が形成され、その溝に
サブギヤ２，３の軸方向の動きを規制するためのスナッ
プリング５が装入される。

【０００８】４つの中抜き孔４は、ボス１１と歯１ａと
の間の壁部１３に、メインギヤ１の中心に対して点対称
に穿設されており、それぞれの中抜き孔４は、歯１ａの
基台１ｂ部分に添って約６５°の範囲で、基台１ｂとボ
ス１１との間の幅で設けられている。中抜き孔４と中抜
き孔４との間の壁部１３の、周方向に１８０°離間した
表裏には、後述するトーションスプリング６を係止する
ノックピン７が立設されている。つまり、図３におい
て、上側に示す中抜き孔４ａと中抜き孔４ｂとの間の壁
部１３を第１の壁部１３ａとし、メインギヤ１の表面に
ノックピン７を立設すると、もう一本のノックピン７
は、この第１の壁部１３ａと１８０°離間した下側の第
２の壁部１３ｂの裏面に立設される。また、第２の壁部
１３ｂの基台１ｂとの境界部分には、メインギヤ１と２
枚のサブギヤ２、３とを組み立てる際に締結される、セ
ットボルト８を挿通するためのセットボルト孔８１が、
ノックピン７を結ぶ直線上に穿設されている。このよう
にノックピン７及びセットボルト８を配置することで、
バランスよくダブルシザーズギヤ１００を回転させるこ
とができる。

【０００９】２枚のサブギヤ２、３は、細部において相
違しているもののほぼ同形をしており、ここでは、メイ
ンギヤ１の表側に取着されるものを第１サブギヤ２と
し、残るものを第２サブギヤ３とする。第１サブギヤ２
は、歯２ａ及び歯２ａの基台２ｂ部分が表面方向にその
厚みの略１／２程度突出しており、中央部が陥没したよ
うな形状をしている。このような形状により、組み立て
られた際に、メインギヤ１の基台１ｂと壁部１３との段
差部分を包囲するようにして、メインギヤ１のボス１１
に設けられた供給通路１４から供給される潤滑油を貯留
する空間たる油室９が形成される。すなわち、油室９
は、メインギヤ１の壁部１３と第１及び第２サブギヤ
２、３の壁部２０、３０との間に形成される。したがっ
て、油室９はメインギヤ１の表裏に形成されるが、中抜
き孔４によって相互に連通されている。しかして、その
中央部には、メインギヤ１のボス１１の外径と略同一の
内径を有する軸孔２１が設けられ、そのメインギヤ１と
対向する裏面にはノックピン７が立設されている。ま
た、メインギヤ１のセットボルト孔８１と同じ位置に、
セットボルト８を挿通する貫通孔２２が基台２ｂに穿設
されており、さらに、組み立て時の治具を挿入する透孔
２３が基台２ｂの２カ所に穿設されている。第２サブギ
ヤ３は、第１サブギヤ２と異なり、セットボルト８を挿
入する貫通孔２２の代わりに、重合された際に、メイン
ギヤ１のセットボルト孔８１及び第１サブギヤ２の貫通
孔２２と一直線上となる位置に、セットボルト８を螺合
するためのねじ孔３１を有しているとともに、ノックピ
ン７がメインギヤ１と対向する表面に立設されている。
つまり、第１サブギヤ２は、メインギヤ１の表側に取り
付けられるので、トーションスプリング６のノックピン
７は裏面に立設されるものとなるが、第２サブギヤ３で
は、メインギヤ１の裏側に取り付けられるのでノックピ
ン７が表面に立設されることになる。３２は、組立用治
具が挿入される透孔である。

【００１０】トーションスプリング６は、メインギヤ１
の壁部１３に沿った円環状の弾性体で、円環の一部が切
除されており、その周方向に弾性力を発生し得るように
弾性変形可能な材質にて形成されている。このトーショ
ンスプリング６の両端部は、ノックピン７の形状に合わ
せて半円形状の切欠部が設けられている。この切欠部
は、メインギヤ１とサブギヤ２、３とがダブルシザーズ
ギヤ１００に組み立てられた際に、メインギヤ１のノッ
クピン７とサブギヤ２、３のノックピン７とにそれぞれ
係合し、トーションスプリング６を固定することなく位
置ずれしないようにしている。

【００１１】このような構成において、組立及び歯すじ
合わせは、以下のようにして行われる。まず、組立は、
最初にメインギヤ１の表裏面それぞれに、トーションス
プリング６の一方の端部をそれぞれのノックピン７に係
合させ、その後第１及び第２サブギヤ２，３のノックピ
ン７をトーションスプリング６の他方の端部に係合させ
た状態で、第１及び第２サブギヤ２、３をメインギヤ１
の実質的に両側面となる基台１ｂ側面に密着させる。そ
して、スナップリング５をメインギヤ１のボス１１に装
着して、第１及び第２サブギヤ２、３の支軸方向への移
動を禁止する。この後、歯すじ合わせをすべく、トーシ
ョンスプリング６の弾性力に抗して第１及び第２サブギ
ヤ２、３を回転させるための組立治具に、組み立てたダ
ブルシザーズギヤ１００を取り付け、第１及び第２サブ
ギヤ２、３を反弾性力方向に回転する。回転は、第１サ
ブギヤ２の貫通孔２２とメインギヤ１のセットボルト孔
８１とねじ孔３１とが略一直線上に整列する位置まで行
い、その位置でセットボルト８をねじ孔３１に螺合させ
て仮止めを行う。この時、第１サブギヤ２と第２サブギ
ヤ３とは、互いに反対方向に付勢されているので、第１
サブギヤ２又は第２サブギヤ３のいずれか一方を組立治
具に対して回転不能とし、他方を回転することにより仮
止め作業を行う。

【００１２】仮止めが完了した状態で、実質的な歯すじ
合わせの作業に入る。まず、その断面形状が長方形の対
向する２つの角部を平行に切除した形状の六角形をした
歯すじ合わせ用治具１２３を、図７に示すように、歯溝
に挿入する。すなわち、歯すじ合わせ用治具１２３は、
メインギヤ１の対向する歯溝に挿入された際に、第１サ
ブギヤ２及び第２サブギヤ３の歯面に達する長さを有し
て歯すじを合わせるための合わせ面１２３ａ，１２３ｂ
を背向して備えるものである。そして、歯すじ合わせ用
治具１２３の一方の合わせ面１２３ａに、メインギヤ１
のｎ番目の歯の一方の歯面１ｎａと第１サブギヤ２のｎ
番目の歯の一方の歯面２ｎａとが密着するように、かつ
その他方の面１２３ｂにメインギヤ１の（ｎ＋１）番目
の歯の前記一方の歯面１ｎａに対向する歯面１ｎｂと第
２サブギヤ３の（ｎ＋１）番目の歯の他方の歯面３ｎｂ
との両方が密着するように、第１サブギヤ２及び第２サ
ブギヤ３をそれぞれ弾性力に抗して回転させる。そし
て、完全にそれぞれの歯面が歯すじ合わせ用治具１２３
により面一になったところで、セットボルト８を締め付
けてメインギヤ１と第１及び第２サブギヤ２、３とを固
定して、歯すじ合わせを完了する。したがって、メイン
ギヤ１の対向する歯面では、第１サブギヤ２と第２サブ
ギヤ３とのそれぞれの歯面が面一になっている。これを
メインギヤ１の一つの歯について見てみると、その歯の
一方の歯面側では第１サブギヤ２の歯面が一方の歯面と
面一になっており、第２サブギヤ３の歯面はその一方の
歯面と段差を形成している。これと同様に、メインギヤ
１のその歯の他方の歯面側では、第２サブギヤ３の歯面
がその他方の歯面と面一になっているが、第１サブギヤ
２の歯面とは段差を形成している。

【００１３】このように、組立時にあっては、歯厚のば
らつきにより歯すじ合わせの精度が低下することを防止
できる。つまり、メインギヤ１の歯厚より第１及び第２
サブギヤ２、３の歯厚が小であるので、それぞれのサブ
ギヤ２、３に歯厚の歯ばらつきが合ったところで、歯す
じ合わせをした場合、それぞれのサブギヤ２、３の歯の
歯面がメインギヤ１の歯面より側方に突出することはな
く、実質的に歯すじ合わせの精度を向上させることがで
きる。したがって、後述するようなギヤ配列の場合に
も、組み合わされる他のギヤがギヤの軸方向で重なり合
うような状態であっても、問題なく組み付けを行うこと
ができ、組み付け作業の効率を大幅に向上させることが
できる。さらに、歯すじ合わせ用治具１２３にあって
は、上記したように、対向する２つの角部が切除された
六角形状の断面形状を有するものであってよいため、治
具自体の厚さ精度を、メインギヤ１と第１サブギヤ２と
第２サブギヤ３との歯幅の全域に亘って確保する必要が
なくなり、治具の精度不良による歯すじ合わせの精度の
低下を防止することができる。

【００１４】このようなダブルシザーズギヤ１００は、
例えば、図８及び図９に示すように、歯車装置における
アイドルギヤとして使用することができる。図８のもの
において、駆動ギヤＤのギヤ厚は、メインギヤ１の厚み
より大きくなると、組付け時にメインギヤ１と第２サブ
ギヤ２との歯が重なり合う（噛合する）ことになる。し
かしながら、第１及び第２サブギヤ２、３の歯厚がメイ
ンギヤ１の歯厚より小であるので、第１サブギヤ２で歯
すじ合わせを行った場合でも第２サブギヤ３の歯がメイ
ンギヤ１の歯面から飛び出していることがなく、問題な
く組付けを完了することができる。したがって、駆動ギ
ヤＤのギヤ厚にばらつきがあっても、組み付けに支障を
来すことがなく、組付け作業の効率を低下させることが
ない。また、第２の被動ギヤＤｎｂの近傍に干渉物Ｗが
存在し、第１の被動ギヤＤｎａとの間に強度上必要な噛
合い幅が確保できないような場合（図のイ）にも、組付
け時において第１の被動ギヤＤｎａを第１サブギヤ２側
に移動させる（図のロ）ことによって噛合い幅を確保す
ることができる。

【００１５】さらに、図９のように、第１の被動ギヤＤ
ｎａをそれぞれのサブギヤ２、３と噛合させるようにす
れば、ギヤの軸方向の寸法を小さくすることができ、全
体としてギヤ配列を小型化することができる。

【００１６】なお、歯すじ合わせの作業に用いる歯すじ
合わせ用治具１２３としては、例えば、図１０に示すよ
うに、その断面形状が、歯すじ合わせ面に段差がある多
角形をしているものも使用することができる。このよう
な形状の治具にあっては、メインギヤ１と第１及び第２
サブギヤ２、３との歯面が面一になるのではなく、メイ
ンギヤ１の歯厚の中にそれぞれのサブギヤ２、３の歯厚
が重畳する形態となる。つまり、それぞれのサブギヤ
２、３は、メインギヤ１の歯のいずれの歯面とも面一に
ならず、それらの歯面との間に段差を形成した状態でセ
ットボルト８が締結されて、メインギヤ１に緊締される
ことになる。

【００１７】本発明は以上説明した実施例に限定される
ものではない。その他、各部の構成は図示例に限定され
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々
変形が可能である。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、第１
の歯車要素の歯厚に対してそれぞれの第２の歯車要素の
歯厚が小であるので、歯すじ合わせを行っても第２の歯
車要素の歯が第１の歯車要素の歯面より突出することが
なく、また第１の歯車要素の両側面にそれぞれの第２の
歯車要素を周方向に付勢した状態で密着させて、相互に
摺動移動するのを抑制するように仮止めし、第１の歯車
要素の対向する歯面間に第２の歯車要素の歯面に達する
長さを有して歯すじを合わせるための合わせ面を背向し
て備える治具を挿入して歯すじ合わせを行うので、歯す
じ合わせの効率を向上させることができるとともに、歯
すじ合わせ精度の低下を有効に防止することができる。
また、歯すじ合わせに使用する治具の、精度を必要とす
る部位を減少させることができるので、治具の製造を容
易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図。

【図２】同実施例の断面図。

【図３】同実施例のメインギヤの正面図。

【図４】同実施例の第１サブギヤの正面図。

【図５】同実施例の第２サブギヤの正面図。

【図６】同実施例の歯の部分を拡大して示す要部斜視
図。

【図７】同実施例における図６のＡ−Ａ線に沿った断面
に歯すじ合わせ治具をセットした場合の断面図。

【図８】同実施例を適用したギヤ配列の一例を示す模式
的構成説明図。

【図９】同実施例を適用したギヤ配列の別の一例を示す
模式的構成説明図。

【図１０】同実施例の他の歯すじ合わせ治具の構成を示
す要部断面図。

【符号の説明】

１…メインギヤ １ｎａ、１ｎｂ…歯面 ２…第１のサブギヤ ２ｎａ…歯面 ３…第２のサブギヤ ３ｎｂ…歯面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 55/00 - 55/30

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定数の歯を形成してなる第１の歯車要素
   と、第１の歯車要素と同一の歯形と歯数とを有して第１
   の歯車要素の周方向に弾性力により互いに反対方向に付
   勢され摺動可能な状態で第１の歯車要素の両方の側面に
   取着される第２の歯車要素とを備え、それぞれの第２の
   歯車要素は、その歯厚が第１の歯車要素の歯厚より小な
   るダブルシザーズギヤの組立方法であって、 一方の第２の歯車要素を第１の歯車要素の一方の側面に
   密着させて周方向に付勢し、かつ他方の第２の歯車要素
   を第１の歯車要素の他方の側面に密着させて周方向に付
   勢した後、それぞれの第２の歯車要素が第１の歯車要素
   に対して摺動するのを抑制するように仮止めし、 第１の歯車要素の対向する歯面間に第２の歯車要素の歯
   面に達する長さを有して歯すじを合わせるための合わせ
   面を背向して備える治具を挿入し、 一方の第２の歯車要素の歯面を弾性力に抗して回転させ
   て第１の歯車要素の対向する歯面の一方の歯面に密着す
   る治具の一方の合わせ面に密着させ、かつ他方の第２の
   歯車要素の歯面を弾性力に抗して回転させて第１の歯車
   要素の対向する歯面の他方の歯面に密着する治具の他方
   の合わせ面に密着させ、 この状態において第１及び第２の歯車要素の相対移動を
   禁止して組み立て歯車装置に組み付けた後相対移動の禁
   止を解除する ことを特徴とするダブルシザーズギヤの組
   立方法。