歯車機構
【課題】第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値となっているときのノイズの抑制と、そのトルクが大きくなりすぎるときの各歯車における歯同士の接触部分での荷重の集中の抑制とを両立させる。
【解決手段】ドライブギヤ８の歯１０における減速側歯面と加速側歯面とのうち、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間での伝達トルク最大時にドリブンギヤ９の歯１１と接触して同トルクの伝達を行う減速側歯面は、次のように形成される。すなわち、減速側歯面は、ドリブンギヤ９の歯１１に向けて突出し、且つ同歯１１の歯幅方向について湾曲する円弧状とされる。更に、減速側歯面に関しては、その円弧状の湾曲の中心がドライブギヤ８の歯１０における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面に対し上記伝達トルク最大時に減速側歯面におけるドリブンギヤ９の歯１１と接触する部分と逆側に離れて位置するように形成される。
【解決手段】ドライブギヤ８の歯１０における減速側歯面と加速側歯面とのうち、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間での伝達トルク最大時にドリブンギヤ９の歯１１と接触して同トルクの伝達を行う減速側歯面は、次のように形成される。すなわち、減速側歯面は、ドリブンギヤ９の歯１１に向けて突出し、且つ同歯１１の歯幅方向について湾曲する円弧状とされる。更に、減速側歯面に関しては、その円弧状の湾曲の中心がドライブギヤ８の歯１０における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面に対し上記伝達トルク最大時に減速側歯面におけるドリブンギヤ９の歯１１と接触する部分と逆側に離れて位置するように形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
トルクの伝達を行うべく互いに噛み合う第１歯車と第２歯車とを備えた歯車機構（特許文献１参照）では、第１歯車と第２歯車との互いに噛み合う部分の歯同士が、それら歯の歯幅方向に平行に延びた状態で接触する。
【０００３】
ここで、図１８に示されるように、第１歯車の歯８１における同歯車の回転方向（図中の上から下に向かう方向）についての一方の片側に、減速時に第２歯車の歯８２と接触して上記トルクの伝達を行う減速側歯面８１ａが形成される。そして、上記減速時には、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間でのトルクの伝達が上記減速側歯面８１ａを介して行われる。一方、上記第１歯車の歯８１における同歯車の回転方向についての前記片側とは別の片側には、加速時に第２歯車の歯８２と接触して上記トルクの伝達を行う加速側歯面８１ｂが形成される。そして、上記加速時には、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間でのトルクの伝達が図１９に示されるように上記加速側歯面８１ｂを介して行われる。
【０００４】
ところで、歯車機構の使用状況によっては、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎ、それに起因して第１歯車の固定された軸、第２歯車の固定された軸、及びそれら軸を支持する支持部（歯車機構のケース等）が弾性変形することがある。このように軸や支持部に弾性変形が生じると、第１歯車の歯と第２歯車の歯との相対位置が適正な状態から変化し、それによって第１歯車と第２歯車との互いに噛み合う部分で接触する歯８１，８２同士を歯幅方向に平行に延びた状態に維持することが難しくなる。言い換えれば、第１歯車と第２歯車との互いに噛み合う部分で接触する歯８１，８２同士が、上述したように平行とならずに、図２０に示されるように互いに対し例えば傾斜角θ分だけ傾斜した状態で接触する可能性が高くなる。
【０００５】
そして、第１歯車と第２歯車との互いに噛み合う部分で接触する歯８１，８２同士が互いに対し傾斜した状態で接触すると、それら歯８１，８２同士が歯幅方向の端部のみで接触するという同歯８１，８２同士の片当たりが生じる。このように歯８１，８２同士の片当たりが生じると、それら歯８１，８２同士の接触面積が小さくなることから、第１歯車と第２歯車との間でのトルクの伝達が行われるとき、上記歯８１，８２同士の接触部分で荷重の集中が生じる。更に、その荷重の集中に起因して、歯面（この例では減速側歯面８１ａとそこに接触する歯８２の歯面）の塑性変形が生じたり、歯８１，８２の耐久性低下が生じたりするおそれがある。
【０００６】
このため、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎるときに生じる上記問題の対策として、第１歯車の歯８１の歯面（この例では減速側歯面８１ａ）を図２１に示すように形成することが考えられる。なお、この図での第１歯車の歯８１と第２歯車の歯８１との位置は、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値（通常使用でのトルク範囲内の値）となっているときの位置を表している。同図の減速側歯面８１ａは、隣り合う歯８２の歯面との間に、上記トルクが大きくなりすぎたときにおける上記傾斜角θ分の傾斜を吸収し得る傾斜（図中「−θ」分の傾斜）が生じるように形成されている。
【０００７】
このように第１歯車の歯８１の歯面を形成すれば、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎ、それに起因して第１歯車と第２歯車との互いに噛み合う部分で接触する歯８１，８２同士が互いに対し上記傾斜角θ分だけ傾斜したとき、それら歯８１，８２同士が図２２に示すように大きな接触面積をもって接触するようになる。その結果、歯８１，８２同士が歯幅方向の端部のみで接触するという同歯８１，８２同士の片当たりが生じることは抑制され、ひいては上記片当たりに伴う歯８１，８２同士の接触部分で荷重の集中に起因する歯８１，８２の歯面の塑性変形や歯８１，８２の耐久性低下が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２０２６６４公報（段落［０００２］、［００１１］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
第１歯車の歯８１における歯面を図２１に示すように予め傾斜した状態に形成しておくことで、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎたときに、歯８１，８２同士の片当たりと、その片当たりに伴う歯８１，８２同士の接触部分での荷重の集中とを抑制できるようにはなる。
【００１０】
ただし、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値となっているときには、上記歯８１における歯面の傾斜に起因して歯８１，８２同士の片当たりが生じることは避けられない。このように第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値となっているとき、歯８１，８２同士の片当たりが生じて歯８１，８２同士の歯幅方向についての接触長さが過度に短くなると、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間でトルクの伝達が行われるときにノイズが生じるようになる。
【００１１】
こうしたノイズは、歯８１，８２同士の歯幅方向についての接触長さが短くなることに伴い、第１歯車及び第２歯車の回転時に歯８１，８２同士の接触のない期間が生じることが原因で発生するものと推測される。すなわち、歯８１，８２同士の接触のない期間が生じると、その期間と上記接触のある期間とを交互に迎えることになり、それに起因して第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクに変動が生じ、そうしたトルクの変動が上記ノイズの発生に繋がるものと推測される。
【００１２】
なお、特許文献１には、歯車の噛み合い時にノイズが生じないよう、噛み合う歯車の歯における歯面形状、具体的には圧力角、捩れ角、歯形丸み、クラウニングのうち、少なくとも一つの形状を、互いに異ならせるという技術が開示されている。こうした技術を上記歯車機構に適用した場合、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値となっているときにノイズが生じることを抑制できる可能性はあるものの、第１歯車の歯８１における歯面形状が図２１のような形状になるとは考えにくい。このため、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎるとき、歯８１，８２同士の片当たり及びそれに伴う歯８１，８２同士の接触部分での荷重の集中を抑制できなくなる可能性が高い。
【００１３】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値となっているときのノイズの抑制と、そのトルクが大きくなりすぎるときの各歯車における歯同士の接触部分での荷重の集中の抑制とを両立させることのできる歯車機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明によれば、第１歯車の歯における同歯車の回転方向についての一方の片側に形成された減速側歯面は、減速時に第２歯車の歯と接触してトルクの伝達を行う。すなわち、減速時には上記減速側歯面を介して第１歯車と第２歯車との間でのトルクの伝達が行われる。また、第１歯車の歯における同歯車の回転方向についての上記片側とは別の片側に形成された加速側歯面は、加速時に第２歯車の歯と接触してトルクの伝達を行う。すなわち、加速時には上記加速側歯面を介して第１歯車と第２歯車との間でのトルクの伝達が行われる。そして、上記第１歯車の歯における減速側歯面と上記加速側歯面との一方の歯面は、第２歯車の歯に向けて突出し、且つ同歯の歯幅方向について湾曲する円弧状とされる。更に、このように円弧状とされた歯面に関しては、その円弧状の湾曲の中心が第１歯車の歯における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面に対し上記歯幅方向に離れて位置するように形成される。
【００１５】
上記第１歯車における円弧状の歯面の形成を通じて、第１歯車の歯における上記減速側歯面と上記加速側歯面とのうち、第１歯車と第２歯車との間の伝達トルクが最大となるときに第２歯車の歯と接触して上記トルクの伝達を行う方の歯面を、その第２歯車の歯に向けて突出し且つ同歯の歯幅方向について湾曲する円弧状とすることが可能になる。更に、このように円弧状に形成された歯面を、その円弧状の湾曲の中心が第１歯車の歯における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面に対し上記伝達トルク最大時に上記歯面における第２歯車の歯と接触する部分とは逆側に位置するように形成することも可能になる。
【００１６】
ここで、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値であって、第１歯車の歯における上記円弧状の歯面が第２歯車の歯における歯面と接触するとき、それら歯面の形成された歯同士が歯幅方向の端部のみで片当たりした状態となることはない。更に、そうした歯同士の片当たりによって、同歯同士の歯幅方向についての接触長さが過度に短くなることもない。これは、第１歯車の歯における上記円弧状の歯面により、上記歯同士が歯幅方向の端部で接触することがなくなるとともに、上記トルクの伝達時に歯同士の接触部分の弾性変形を通じて歯同士の歯幅方向についての接触長さが確保されるためである。従って、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値であって、第１歯車の歯における上記円弧状の歯面が第２歯車の歯における歯面と接触するとき、それら歯面の形成された歯同士が歯幅方向の端部のみでの片当たりが生じて歯同士の歯幅方向についての接触長さが過度に短くなることを抑制することができる。更に、上記歯同士の歯幅方向についての接触長さが過度に短くなることに起因したノイズの発生を抑制することもできる。
【００１７】
一方、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎて（例えば最大になって）第１歯車の固定された軸、第２歯車の固定された軸、及びそれら軸を支持する支持部が弾性変形すると、それに起因して第１歯車と第２歯車との互いに噛み合う部分で接触する歯同士が互いに対し傾斜する。このように歯同士が互いに対し傾斜したとき、歯同士が歯幅方向の上記と逆側の端部寄りの位置で接触するものの、その際の歯同士の接触面積が小さくなることは抑制される。これは、第１歯車の歯における減速側歯面と加速側歯面とのうち、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが最大となるときに第２歯車の歯と接触して上記トルクの伝達を行う方の歯面を上述したように円弧状に形成することで、上記端部寄りの位置で接触する歯同士の歯幅方向についての接触長さを長くして同歯同士の接触面積を大きくすることができるためである。すなわち、第１歯車の歯に上記円弧状の歯面が形成されるとともに同円弧状の中心が上述したように位置するようになると、上記トルクの伝達に際して歯同士の接触部分が弾性変形したとき、歯同士が歯幅方向について長い距離に亘って接触するようになり、それら歯同士の接触面積が大きくなる。従って、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎたとき、第１歯車と第２歯車との互いに噛み合う部分の歯同士が上記端部寄りの位置で接触するとしても、その接触の際における歯同士の接触面積を大きくとることができ、それによって同歯同士の接触部分での荷重の集中を抑制することができる。
【００１８】
以上により、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値となっているときのノイズの抑制と、そのトルクが大きくなりすぎるときの各歯車における歯同士の接触部分での荷重の集中の抑制とを両立させることができる。
【００１９】
なお、第１歯面の歯における上記円弧状の歯面における円弧の曲率半径、及び同円弧の中心位置は、例えば次のように設定することが好ましい。すなわち、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値であって、第１歯車の歯における上記円弧状の歯面と第２歯車の歯における歯面とが接触するとき、それら歯同士の歯幅方向についての接触長さがノイズの発生を抑制し得る長さとなるよう、上記曲率半径及び上記中心位置を設定する。更に、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎた状態（例えば最大値となった状態）であって、第１歯車の歯における上記円弧状の歯面と第２歯車の歯における歯面とが接触するとき、それら歯同士の接触面積がその歯同士の接触部分での荷重の集中を抑制し得る大きさとなるようにも、上記曲率半径及び上記中心位置を設定する。
【００２０】
また、第１歯車及び第２歯車の歯における歯面に関しては、請求項２のように加工工具（加工部）を用いた精密加工を施して形成することが好ましい。この場合、第１歯車の減速側歯面と加速側歯面とのうちの上記円弧状の歯面を上記精密加工を通じて適切な形状に形成することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、第２歯車の歯に、第１歯車の歯の減速側歯面と接触してトルクの伝達を行う減速側歯面、及び第１歯車の歯の加速側歯面と接触してトルクの伝達を行う加速側歯面が形成される。そして、第２歯車の歯における減速側歯面と加速側歯面とのうち、第１歯車の歯における円弧状の歯面と接触してトルクの伝達を行う方の歯面は、その第１歯車の歯に向けて突出し且つ同歯の歯幅方向について湾曲する円弧状とされる。更に、第２実施形態の歯における上記円弧状の歯面に間しては、その円弧状の湾曲の中心が第２歯車の歯における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面に対し前記歯幅方向に離れて位置するように形成される。
【００２２】
このように、第２歯車の歯における上記円弧状の歯面の形成が、その円弧状の歯面と接触する第１歯車の歯における請求項１での円弧状の歯面の形成に加えて行われる。上記第２歯車における円弧状の歯面の形成を通じて、第２歯車の歯における上記減速側歯面と上記加速側歯面とのうち、第１歯車と第２歯車との間の伝達トルクが最大となるときに第１歯車の歯と接触して上記トルクの伝達を行う方の歯面を、その第１歯車の歯に向けて突出し且つ同歯の歯幅方向について湾曲する円弧状とすることが可能になる。更に、第２歯車の歯における上記円弧状の歯面を、その円弧状の湾曲の中心が第２歯車の歯における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面に対し上記伝達トルク最大時に上記歯面における第１歯車の歯と接触する部分とは逆側に位置するように形成することも可能になる。
【００２３】
このため、第１歯車の上記円弧状の歯面、及び第２歯車の上記円弧状の歯面における円弧状の湾曲の曲率半径を過度に小さくしたり、それら歯面における円弧状の湾曲の中心を同歯面の形成された歯における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面に対し前記歯幅方向に過度に離れた位置にしたりすることなく、請求項１の効果が得られる。従って、請求項１の効果を得るうえで、上記曲率半径が小さくなりすぎることや、上記中心の上記平面に対する距離が大きくなりすぎることを抑制でき、第１歯車及び第２歯車の歯における上記歯面の円弧状の湾曲が、その曲率半径や湾曲の中心位置の点で極端なものとなることは抑制される。
【００２４】
なお、第１歯車及び第２歯車の歯における歯面に関しては、請求項４のように加工工具（加工部）を用いた精密加工を施して形成することが好ましい。この場合、第１歯車及び第２歯車の歯における減速側歯面と加速側歯面とのうちの上記円弧状の歯面を上記精密加工を通じて適切な形状に形成することができる。また、それら円弧状の歯面における湾曲が、その曲率半径や同湾曲の中心位置の点で極端なものとはならないことから、上記精密加工に用いられる加工工具における加工部の内形もその曲率半径や湾曲の中心位置の点で極端なものとなることはない。従って、その加工工具を用いた上記円弧状の歯面の精密加工の難易度が高くなることを抑制できる。
【００２５】
歯車機構の第１歯車及び第２歯車に関しては、請求項５のように、マニュアルトランスミッションを搭載した車両の駆動系における最終減速歯車とすることが好ましい。ここで、マニュアルトランスミッションを搭載した車両では、運転者の操作ミスにより過度なシフトダウンが行われることがあり、そのときに最終減速歯車である第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが最大になるとともに、そのトルクの最大値が極めて大きい値となる。このため、第１歯車と第２歯車との互いに噛み合う部分における歯同士の接触面積が小さいと、運転者の操作ミスにより過度なシフトダウンが生じたとき、上記歯同士の接触部分での荷重の集中が生じやすくなる。従って、そうした荷重の集中を抑制すべく、第１歯車の歯における減速側歯面と加速側歯面とのうち上記最大値となったトルクを受ける歯面である減速側歯面を請求項１のように形成したとき、それによる効果が大きなものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態の歯車機構の搭載された自動車の駆動系を示す概略図。
【図２】同歯車機構のドライブギヤ及びドリブンギヤの噛み合い状態を示す略図。
【図３】上記両ギヤの噛み合う部分での歯同士の位置関係を示す概略図。
【図４】上記両ギヤの噛み合う部分での歯同士の位置関係を示す概略図。
【図５】ドライブギヤの歯を拡大して示す概略図。
【図６】ドリブンギヤの歯を拡大して示す概略図。
【図７】ドライブギヤとドリブンギヤとの減速側歯面での接触状態を示す概略図。
【図８】ドライブギヤとドリブンギヤとの減速側歯面での接触状態を示す概略図。
【図９】ドライブギヤとドリブンギヤとの減速側歯面での接触状態を示す概略図。
【図１０】ドライブギヤとドリブンギヤとの減速側歯面での接触状態を示す概略図。
【図１１】上記両ギヤの噛み合いに伴って生じるノイズの大きさを示した表。
【図１２】上記両ギヤにおける互いに接触減速側歯面の歯幅方向の位置と、その位置にて減速側歯面に作用する曲げ応力の大きさとの関係を示したグラフ。
【図１３】上記両ギヤにおける互いに接触減速側歯面の歯幅方向の位置と、その位置にて減速側歯面に作用する曲げ応力の大きさとの関係を示したグラフ。
【図１４】（ａ）はドライブギヤを形成するための素材と同素材を精密加工する加工工具を示す略図であり、（ｂ）は上記加工工具における加工部の形状を示す略図。
【図１５】（ａ）はドリブンギヤを形成するための素材と同素材を精密加工する加工工具を示す略図であり、（ｂ）は上記加工工具における加工部の形状を示す略図。
【図１６】ドライブギヤの歯及びドリブンギヤの歯に関する他の例を示す略図。
【図１７】ドライブギヤの歯及びドリブンギヤの歯に関する他の例を示す略図。
【図１８】第１歯車の歯及び第２歯車の歯に関する従来例を示す略図。
【図１９】第１歯車の歯及び第２歯車の歯に関する従来例を示す略図。
【図２０】第１歯車の歯及び第２歯車の歯に関する従来例を示す略図。
【図２１】第１歯車の歯及び第２歯車の歯に関する従来例を示す略図。
【図２２】第１歯車の歯及び第２歯車の歯に関する従来例を示す略図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を、自動車の駆動系でのトルク伝達に用いられる歯車機構に具体化した一実施形成について、図１〜図１５を参照して説明する。
図１は、車体前部に搭載されたエンジン１で前輪２を駆動する自動車（いわゆるＦＦ形式の自動車）の駆動系を模式的に示したものである。この自動車においては、エンジン１の駆動によるエンジン回転がトランスミッション３及び差動歯車装置４等を介して自動車の駆動輪である前輪２に伝達される。
【００２８】
上記トランスミッション３としては、運転者によるシフトレバーの操作により、自動車におけるエンジン１側の回転速度と前輪２側の回転速度の比である変速比を切り換えるマニュアルトランスミッションが採用されている。このトランスミッション３は、エンジン回転を入力するインプットシャフト３ａと、上記変速比の異なる複数の変速段を形成するための変速機構５と、上記インプットシャフト３ａの回転速度を変速機構５にて形成される変速段の変速比で変速した後の回転速度で回転するアウトプットシャフト３ｂと、を備えている。そして、上記トランスミッション３においては、運転者によるシフトレバーの操作を通じて変速機構５の形成する変速段が切り換えられ、その切り換え後に形成された変速段の変速比にてエンジン１側と前輪２側との間での回転速度の変速が行われる。
【００２９】
また、自動車には、トランスミッション３のアウトプットシャフト３ｂと差動歯車装置４との間での回転伝達（トルク伝達）を行うべく歯車機構７が設けられている。この歯車機構７は、上記アウトプットシャフト３ｂに固定された円筒状のドライブギヤ８と、上記差動歯車装置４の入力軸４ａに固定された円筒状のドリブンギヤ９とを備えている。歯車機構７のドライブギヤ８及びドリブンギヤ９の外周部には、それぞれのギヤの中心線に対し傾斜した状態の歯１０，１１（斜歯）が形成されている。これらドライブギヤ８とドリブンギヤ９とは、図２に示されるように互いに噛み合っており、自動車の駆動系における最終減速歯車として機能する。
【００３０】
図３は、図２に示されるドライブギヤ８とドリブンギヤ９との互いに噛み合う部分での歯１０，１１同士の位置関係を概略的に示したものである。図３から分かるように、それら歯１０，１１同士は互いに平行となる状態で歯幅方向（図中一点鎖線の延びる方向）に延びている。すなわち、ドライブギヤ８及びドリブンギヤ９は、それらの互いに噛み合う部分で歯１０，１１同士が互いに平行に延びた状態となるように設けられている。
【００３１】
図３の歯１０におけるドライブギヤ８の回転方向（図中の上から下に向かう方向）についての一方の片側（この例では図中の上側）には、自動車の減速時にドリブンギヤ９の歯１１と接触してトルクの伝達を行う減速側歯面１０ａが形成されている。また、上記歯１０におけるドライブギヤ８の回転方向についての上記片側とは別の片側（図中の下側）には、自動車の加速時にドリブンギヤ９の歯１０と接触してトルクの伝達を行う加速側歯面１０ｂが形成されている。
【００３２】
一方、歯１１におけるドリブンギヤ９の回転方向（図中の上から下に向かう方向）についての一方の片側（この例では図中の下側）には、自動車の減速時にドライブギヤ８の歯１０と接触してトルクの伝達を行う減速側歯面１１ａが形成されている。また、上記歯１１におけるドリブンギヤ９の回転方向についての上記片側とは別の片側（図中の上側）には、自動車の加速時にドリブンギヤ９の歯１０と接触してトルクの伝達を行う加速側歯面１０ｂが形成されている。
【００３３】
そして、自動車の減速時には、上記減速側歯面１０ａ，１１ａを介して、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間でのトルクの伝達が行われる。また、自動車の加速時には、上記加速側歯面１０ｂ，１１ｂを介して、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間でのトルクの伝達が行われる。ところで、自動車の運転状況によっては、互いに噛み合うドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎ、それに起因してドライブギヤ８の固定されたアウトプットシャフト３ｂ、ドリブンギヤ９の固定された入力軸４ａ、並びに、それらアウトプットシャフト３ｂ及び入力軸４ａの支持部が弾性変形することがある。
【００３４】
ここで、トランスミッション３としてマニュアルトランスミッションを搭載した自動車では、運転者の操作ミスにより過度なシフトダウンが行われることがあり、そのときに最終減速歯車であるドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大になるとともに、そのトルクの最大値が極めて大きい値となる。その結果、互いに噛み合うドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎ、それに起因して上述したようにアウトプットシャフト３ｂ及び入力軸４ａ、並びに、それらの支持部が弾性変形する。
【００３５】
そして、上述したように弾性変形が生じることで、ドライブギヤ８の歯１０とドリブンギヤ９の歯１１との相対位置が適正な状態から変化し、それによってドライブギヤ８とドリブンギヤ９との互いに噛み合う部分で歯１０，１１同士を歯幅方向に平行に延びた状態に維持することが難しくなる。このため、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との互いに噛み合う部分の歯８１，８２同士が、上述したように平行とならずに、例えば図４に示されるように互いに対し傾斜角θ分だけ傾斜した状態となる。そして、この状態のもと、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との互いに噛み合う部分で歯１０，１１同士が互いに対し傾斜した状態で接触すると、それら歯１０，１１同士が歯幅方向の端部（正確には図中右端部側）のみで接触するという同歯８１，８２同士の片当たりが生じるおそれがある。
【００３６】
次に、歯１０，１１の形状について詳しく説明する。
ドライブギヤ８の歯１０における減速側歯面１０ａは、そのドリブンギヤ９の歯１１に向けて突出し、且つ同歯１１の歯幅方向について図５に示されるように曲率半径Ｒ１をもって湾曲する円弧状とされている。更に、減速側歯面１０ａに関しては、その円弧状の湾曲の中心Ｃ１がドライブギヤ８の歯１０における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面Ｆ１に対し上記歯幅方向について上記伝達トルク最大時に上記歯面におけるドリブンギヤ９の歯１１と接触する部分とは逆側にずれ量Ｚ１分だけ離れて位置するように形成されている。減速側歯面１０ａの上記接触する部分は、この例では図中において平面Ｆ１よりも右側に位置する。このため、上記減速側歯面１０ａに関しては、その円弧状の湾曲の中心Ｃ１が平面Ｆ１に対し図中左側に離れて位置するように形成されている。
【００３７】
また、図３に示されるドリブンギヤ９の歯１１における減速側歯面１１ａは、そのドライブギヤ８の歯１０に向けて突出し、且つ同歯１０の歯幅方向について図６に示されるように曲率半径Ｒ２をもって湾曲する円弧状とされている。更に、減速側歯面１１ａに関しては、その円弧状の湾曲の中心Ｃ２がドリブンギヤ９の歯１１における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面Ｆ２に対し上記歯幅方向について上記伝達トルク最大時に上記歯面におけるドライブギヤ８の歯１０と接触する部分とは逆側にずれ量Ｚ２分だけ離れて位置するように形成されている。減速側歯面１１ａの上記接触する部分は、この例では図中において平面Ｆ１よりも右側に位置する。このため、上記減速側歯面１１ａに関しては、その円弧状の湾曲の中心Ｃ２が平面Ｆ２に対し図中左側に離れて位置するように形成されている。
【００３８】
このように減速側歯面１０ａ，１１ａを形成することで、互いに噛み合うドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが通常の値（通常使用でのトルク範囲内の値）であるとき、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との互いに噛み合う部分で歯１０，１１同士が片当たりすることはない。更に、そうした歯１０，１１同士の片当たりによって、同歯１０，１１同士の歯幅方向についての接触長さが過度に短くなることもない。これは、減速側歯面１０ａ，１１ａが上述したように円弧状に形成されているため、歯１０，１１同士が歯幅方向の端部（詳しくは図５及び図６の左端部）で接触することがなくなるとともに、上記トルクの伝達時に歯１０，１１同士の接触部分の弾性変形を通じて歯１０，１１同士の歯幅方向についての接触長さが確保されるためである。上記トルクが通常の値であるとき、具体的には、歯１０，１１の減速側歯面１０ａ，１１ａにおける互いに対する接触が図７に示されるように開始され、その開始直後に歯１０，１１の接触部分の弾性変形を通じて図８に示されるように歯１０，１１の接触長さＸ１が確保されるようになる。
【００３９】
従って、互いに噛み合うドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが通常の値であるとき、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との互いに噛み合う部分の歯１０，１１同士の片当たりが生じて歯１０，１１同士の歯幅方向についての接触長さが過度に短くなること、及びそれに起因したノイズの発生を抑制することができる。なお、減速側歯面１０ａ，１１ｂにおける円弧状の湾曲の曲率半径Ｒ１，Ｒ２、及び同湾曲の中心Ｃ１，Ｃ２の位置（ずれ量Ｚ１，Ｚ２）に関しては、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが通常の値であるとき、歯１０，１１同士の歯幅方向についての接触長さＸ１がノイズの発生を適切に抑制し得る長さとなるよう設定される。
【００４０】
一方、互いに噛み合うドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大となり、それに起因して上述したようにアウトプットシャフト３ｂ及び入力軸４ａ、並びに、それらの支持部が弾性変形すると、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との噛み合う部分で接触する歯１０，１１同士が例えば図４に示すように傾斜角θ分だけ傾斜する。このように歯１０，１１同士が互いに対し傾斜したときには、歯１０，１１同士が歯幅方向の端部（詳しくは図中右端部）寄りの位置で接触するものの、それら歯１０，１１同士の接触面積が小さくなることは抑制される。これは、減速側歯面１０ａ，１１ａを上述したように形成することで、上記端部寄りの位置で接触する歯１０，１１同士の歯幅方向についての接触長さを長くして同歯１０，１１同士の接触面積を大きくすることができるためである。すなわち、減速側歯面１０ａ，１１ａが円弧状に湾曲し、且つ同円弧状の湾曲の中心Ｃ１，Ｃ２が上述したように位置するようになると、上記トルクの伝達に際して歯１０，１１同士の接触部分が弾性変形したとき、歯１０，１１同士が歯幅方向について長い距離に亘って接触するようになり、それら歯１０，１１同士の接触面積が大きくなる。上記トルクが最大となるとき、具体的には、歯１０，１１の減速側歯面１０ａ，１１ａにおける互いに対する接触が図９に示されるように開始され、その開始直後に歯１０，１１の接触部分の弾性変形を通じて図１０に示されるように歯１０，１１の接触長さＸ２が確保されるようになる。
【００４１】
従って、互いに噛み合うドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大になったとき、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との互いに噛み合う部分の歯１０，１１同士が上記端部寄りの位置で接触したとしても、その接触の際における歯１０，１１同士の接触面積を大きくとることができる。このように歯１０，１１同士の接触面積を大きくとることにより、歯１０，１１同士の接触部分での荷重の集中を抑制することができる。なお、減速側歯面１０ａ，１１ｂにおける円弧状の湾曲の曲率半径Ｒ１，Ｒ２、及び同湾曲の中心Ｃ１，Ｃ２の位置（ずれ量Ｚ１，Ｚ２）に関しては、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大となったとき、歯１０，１１同士の接触面積がその接触部分での荷重の集中を適切に抑制し得る大きさとなるよう設定される。ちなみに、上記歯１０，１１同士の接触面積は、図１０に示される歯１０，１１の接触長さＸ２の増大に伴って大きくなる。
【００４２】
次に、歯１０，１１の減速側歯面を本実施形態のように形成した場合と従来（図１８）のように形成した場合との違いについて、図１１〜図１３を参照して説明する。
図１１は、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが通常の値であるとき、例えばエンジン１の減速時にトランスミッション３のインプットシャフト３ａに働くトルクが「−２０ｎ／ｍ」及び「−４０ｎ／ｍ」となったときの両ギヤ８，９の噛み合いに伴って生じるノイズの大きさを示した表である。
【００４３】
なお、図１１の表では、上記ノイズの大きさを一次周波数、二次周波数、及び三次周波数といった周波数毎に示している。ここで、上記一次周波数とは、ドライブギヤ８等の一回転当たりに歯１０，１１同士が接触する回数に対応した周波数のことである。また、上記二次周波数とは、ドライブギヤ８等の一回転当たりに歯１０，１１同士が接触する回数の二倍の回数に対応した周波数のことである。更に、上記三次周波数とは、ドライブギヤ８等の一回転当たりに歯１０，１１同士が接触する回数の三倍の回数に対応した周波数のことである。
【００４４】
上記表においては、一次周波数でのノイズの大きさ、二次周波数でのノイズの大きさ、三次周波数でのノイズの大きさとして、本実施形態の減速側歯面１０ａ，１１ａを採用した場合の大きさと、従来（図１８）の減速側歯面を採用した場合の大きさとの両方が示されている。この表から分かるように、いずれの周波数でのノイズについても、本実施形態の減速側歯面１０ａ，１１ａを採用した場合の方が、従来の減速側歯面を採用した場合よりも小さく抑えられる。
【００４５】
図１２及び図１３は、運転者の操作ミスにより過度なシフトダウンが行われ、それによって最終減速歯車であるドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大になるとき、両ギヤ８，９の噛み合う部分における歯１０，１１同士の接触部分（減速側歯面）でそれら歯１０，１１に作用する曲げ応力の大きさを示したグラフである。なお、図１２及び図１３のグラフでは、横軸を減速側歯面における歯幅方向の位置とするとともに、縦軸を曲げ応力の大きさとしている。
【００４６】
図１２において、実線Ｌ６は、従来（図１８）の減速側歯面を採用した場合において、減速側歯面同士が接触した直後の同減速側歯面における歯幅方向の位置と、その位置にて減速側歯面に作用する曲げ応力の大きさとの関係を示したものである。こうした関係を示す実線は、減速側歯面同士の接触開始時点からの時間経過に伴いＬ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０へと順に変化してゆく。なお、減速側歯面に作用する上記曲げ応力は、減速側歯面同士が接触開始した直後（実線Ｌ６に対応）に最大値Ｎを示すようになる。
【００４７】
図１３において、実線Ｌ１は、本実施形態の減速側歯面１０ａ，１１ｂ同士が接触開始した直後の減速側歯面１０ａ，１１ｂにおける歯幅方向の位置と、その位置にて減速側歯面１０ａ，１１ａ（歯１０，１１）に作用する曲げ応力の大きさとの関係を示したものである。こうした関係を示す実線は、減速側歯面１０ａ，１１ｂ同士の接触開始時点からの時間経過に伴いＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５へと順に変化してゆく。なお、減速側歯面１０ａ，１１ａ（歯１０，１１）に作用する上記曲げ応力は、減速側歯面１０ａ，１１ｂ同士が接触開始した直後（実線Ｌ１に対応）に最大値Ｍを示すようになる。この最大値Ｍは、図１２に示される上記最大値Ｍに対し、より小さい値に抑えられる。
【００４８】
これらの図から分かるように、本実施形態の減速側歯面１０ａ，１１ａを採用した場合には、上記曲げ応力の最大値Ｍが従来の減速側歯面を採用した場合の最大値Ｎよりも小さく抑えられる。このことは、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大となるとき、歯１０，１１同士の接触部分（減速側歯面１０ａ、１０ｂ）での荷重の集中が的確に抑制されていることを意味する。
【００４９】
次に、ドライブギヤ８及びドリブンギヤ９における歯１０，１１の形成方法について図１４及び図１５を参照して説明する。
図１４（ａ）は、ドライブギヤ８を形成するための素材２１、及び、その素材２１に設けられた粗加工済みの歯２２に対しその歯面を精密加工するための加工部３２を備えた加工工具３１を概略的に示したものである。ドライブギヤ８は、上記素材２１に設けられた粗加工済みの歯２２に対し上記加工工具３１の加工部３２を噛み合わせ、その状態で上記素材２１を回転させて加工工具３１の加工部３２で同素材２１の歯２２における歯面を精密加工することによって形成される。こうした精密加工を通じて、ドライブギヤ８の歯１０における減速側歯面１０ａ及び加速側歯面１０ｂ（共に図３）が形成されることとなる。なお、上記精密加工による減速側歯面１０ａの形成は、ドライブギヤ８の形成時、図１４（ｂ）に示される加工工具３１の加工部３２における上記減速側歯面１０ａを精密加工する部分である内面３２ａを、同減速側歯面１０ａに対応した内形とすることによって実現される。ちなみに、以上の手順による上記精密加工の具体例としては、シェービング加工、ホーニング加工、及び転造といった加工があげられる。
【００５０】
図１５（ａ）は、ドリブンギヤ９を形成するための素材４１、及び、その素材４１に設けられた粗加工済みの歯４２に対しその歯面を精密加工するための加工部５２を備えた加工工具５１を概略的に示したものである。ドリブンギヤ９は、上記素材４１に設けられた粗加工済みの歯４２に対し上記加工工具５１の加工部５２を噛み合わせ、その状態で上記素材４１を回転させて加工工具５１の加工部５２で同素材４１の歯４２における歯面を精密加工することによって形成される。こうした精密加工を通じて、ドリブンギヤ９の歯１１における減速側歯面１１ａ及び加速側歯面１１ｂ（共に図３）が形成されることとなる。なお、上記精密加工による減速側歯面１１ａの形成は、ドライブギヤ８の形成時、図１５（ｂ）に示される加工工具５１の加工部５２における上記減速側歯面１１ａを精密加工する部分である内面５２ａを、同減速側歯面１１ａに対応した内形とすることによって実現される。ちなみに、以上の手順による上記精密加工の具体例としては、シェービング加工、ホーニング加工、及び転造といった加工があげられる。
【００５１】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）ドライブギヤ８の歯１０における減速側歯面１０ａと加速側歯面１０ｂとのうち、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大となるときにドリブンギヤ９の歯１１と接触して上記トルクの伝達を行う減速側歯面１０ａは、次のように形成される。すなわち、減速側歯面１０ａは、ドリブンギヤ９の歯１１に向けて突出し、且つ同歯１１の歯幅方向について曲率半径Ｒ１をもって湾曲する円弧状とされる。更に、減速側歯面１０ａに関しては、その円弧状の湾曲の中心Ｃ１がドライブギヤ８の歯１０における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面Ｆ１に対し上記歯幅方向について上記伝達されるトルクの最大時に減速側歯面１０ａにおけるドリブンギヤ９の歯１１と接触する部分とは逆側にずれ量Ｚ１分だけ離れて位置するように形成される。
【００５２】
また、ドリブンギヤ９の歯１１における減速側歯面１１ａと加速側歯面１１ｂとのうち、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大となるときにドリブンギヤ９の歯１１と接触して同トルクの伝達を行う減速側歯面１１ａは、次のように形成される。すなわち、減速側歯面１１ａは、ドライブギヤ８の歯１０に向けて突出し、且つ同歯１０の歯幅方向について曲率半径Ｒ２をもって湾曲する円弧状とされる。更に、減速側歯面１１ａに関しては、その円弧状の湾曲の中心Ｃ２がドリブンギヤ９の歯１１における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面Ｆ２に対し上記歯幅方向について上記伝達されるトルクの最大時に上記減速側歯面１１ａにおけるドライブギヤ８の歯１０と接触する部分とは逆側にずれ量Ｚ２分だけ離れて位置するように形成される。
【００５３】
上記減速側歯面１０ａ，１１ｂにおける円弧状の湾曲の曲率半径Ｒ１，Ｒ２、及び同湾曲の中心Ｃ１，Ｃ２の位置（ずれ量Ｚ１，Ｚ２）に関しては、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが通常の値であるとき、歯１０，１１同士の歯幅方向についての接触長さＸ１がノイズの発生を適切に抑制し得る長さとなるよう設定される。更に、上記曲率半径Ｒ１，Ｒ２、及び同湾曲の中心Ｃ１，Ｃ２の位置（ずれ量Ｚ１，Ｚ２）に関しては、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大となったとき、歯１０，１１同士の接触面積（接触長さＸ２に対応）がその接触部分での荷重の集中を適切に抑制し得る大きさとなるようにも設定される。
【００５４】
以上により、互いに噛み合うドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが通常の値となっているときのノイズの抑制と、そのトルクが最大になるときの各ギヤ８，９における歯１０，１１同士の接触部分での荷重の集中の抑制とを両立させることができる。
【００５５】
（２）減速側歯面１０ａと減速側歯面１１ａとをそれぞれ上述した形状とすることで、それら減速側歯面１０ａ，１１ａにおける円弧状の湾曲の曲率半径Ｒ１，Ｒ２を過度に小さくしたり、その湾曲の中心Ｃ１，Ｃ２の平面Ｆ１，Ｆ２に対するずれ量Ｚ１，Ｚ２を過度に大きくしたりしなくても、上記（１）の効果が得られるようになる。従って、その効果を得るうえで、上記曲率半径Ｒ１，Ｒ２が小さくなり過ぎることや上記ずれ量Ｚ１，Ｚ２が大きくなり過ぎることを抑制でき、上記減速側歯面１０ａ，１１ａの円弧状の湾曲がその曲率半径Ｒ１，Ｒ２や湾曲の中心Ｃ１，Ｃ２の位置の点で極端なものとなることが抑制されるようになる。
【００５６】
（３）減速側歯面１０ａに関しては、ドライブギヤ８を形成するための素材２１に設けられた粗加工済みの歯２２に対し、その減速側歯面１０ａを精密加工するための加工工具３１の加工部３２を噛み合わせ、その状態で上記素材２１を回転させて加工工具３１の加工部３２で同素材２１の歯２２における歯面を精密加工することによって形成される。そして、上記加工工具３１における加工部３２の内面３２ａ、すなわち上記減速側歯面１０ａを精密加工する部分は、その減速側歯面１０ａに対応した内形とされる。
【００５７】
一方、減速側歯面１１ａに関しては、ドリブンギヤ９を形成するための素材４１に設けられた粗加工済みの歯４２に対し、その減速側歯面１１ａを精密加工するための加工工具５１の加工部５２を噛み合わせ、その状態で上記素材４１を回転させて加工工具５１の加工部５２で同素材４１の歯４２における歯面を精密加工することによって形成される。そして、上記加工工具５１における加工部５２の内面５２ａ、すなわち上記減速側歯面１１ａを精密加工する部分は、その減速側歯面１１ａに対応した内形とされる。
【００５８】
以上の精密加工を通じて減速側歯面１０ａ，１１ａを形成することにより、それら減速側歯面１０ａ，１１ａを適切な形状とすることができる。また、上記（２）に示されるように、減速側歯面１０ａ，１１ａの円弧状の湾曲がその曲率半径Ｒ１，Ｒ２や湾曲の中心Ｃ１，Ｃ２の位置の点で極端なものとなることは抑制される。このため、上記精密加工に用いられる加工工具３１，５１における加工部３２，５２の内形も、その曲率半径や湾曲の中心位置の点で極端なものとなることは抑制される。従って、加工工具３１，５１を用いた上記減速側歯面１０ａ，１１ａの精密加工の難易度が高くなることを抑制できる。
【００５９】
（４）歯車機構７のドライブギヤ８とドリブンギヤ９とは、マニュアル式のトランスミッション３を搭載した自動車の駆動系における最終減速歯車として機能する。こうしたトランスミッション３を搭載した自動車では、運転者の操作ミスにより過度なシフトダウンが行われることがあり、そのときに最終減速歯車であるドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大になるとともに、そのトルクの最大値が極めて大きい値となる。このため、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との互いに噛み合う部分における歯１０，１１同士の接触面積が小さいと、運転者の操作ミスにより過度なシフトダウンが生じたとき、上記歯１０，１１同士の接触部分での荷重の集中が生じやすくなる。従って、そうした荷重の集中を抑制すべく、減速側歯面１０ａ，１１ａを上記（１）に記載したように形成したとき、それによって得られる同（１）の効果が大きなものとなる。
【００６０】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ドライブギヤ８の減速側歯面１０ａとドリブンギヤ９の減速側歯面１１ａとのうちの一方を従来のように形成してもよい。
【００６１】
例えば、図１６に示すように、ドライブギヤ８の減速側歯面１０ａを本発明を適用した形状とするとともに、減速側歯面１１ａを従来形状とすることが考えられる。この場合、ドライブギヤ８が本発明の第１歯車として機能するとともに、ドリブンギヤ９が本発明の第２歯車として機能することとなる。
【００６２】
また、図１７に示すように、ドライブギヤ８の減速側歯面１０ａを従来形状とするとともにドリブンギヤ９の減速側歯面１１ａを本発明を適用した形状としてもよい。この場合、ドライブギヤ８が本発明の第２歯車として機能するとともに、ドリブンギヤ９が本発明の第１歯車として機能することとなる。
【００６３】
・自動車の駆動系における最終減速歯車であるドライブギヤ８及びドリブンギヤ９を備える歯車機構７に本発明を具体化したが、同駆動系における他の歯車機構に本発明を具体化してもよい。
【００６４】
・自動車に搭載されるトランスミッション３をオートマチックトランスミッションとしてもよい。
・ドライブギヤ８の歯１０及びドリブンギヤ９の歯１１を平歯としてもよい。
【００６５】
・傘歯車を第１歯車及び第２歯車とした歯車機構に本発明を適用してもよい。
・車体前部に搭載されたエンジンで後輪を駆動するＦＲ式の自動車、車体中央部に搭載されたエンジンで後輪を駆動するＭＲ式の自動車、及び、車体後部に搭載されたエンジンで後輪を駆動するＲＲ式の自動車等に、本発明の歯車機構を設けてもよい。
【００６６】
・自動車等の車両の駆動系以外でのトルク伝達に本発明の歯車機構を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１…エンジン、２…前輪、３…トランスミッション、３ａ…インプットシャフト、３ｂ…アウトプットシャフト、４…差動歯車装置、４ａ…入力軸、５…変速機構、７…歯車機構、８…ドライブギヤ、９…ドリブンギヤ、１０…歯、１０ａ…減速側歯面、１０ｂ…加速側歯面、１１…歯、１１ａ…減速側歯面、１１ｂ…加速側歯面、２１…素材、２２…歯、３１…加工工具、３２…加工部、３２ａ…内面、４１…素材、４２…歯、５１…加工工具、５２…加工部、５２ａ…内面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
トルクの伝達を行うべく互いに噛み合う第１歯車と第２歯車とを備えた歯車機構（特許文献１参照）では、第１歯車と第２歯車との互いに噛み合う部分の歯同士が、それら歯の歯幅方向に平行に延びた状態で接触する。
【０００３】
ここで、図１８に示されるように、第１歯車の歯８１における同歯車の回転方向（図中の上から下に向かう方向）についての一方の片側に、減速時に第２歯車の歯８２と接触して上記トルクの伝達を行う減速側歯面８１ａが形成される。そして、上記減速時には、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間でのトルクの伝達が上記減速側歯面８１ａを介して行われる。一方、上記第１歯車の歯８１における同歯車の回転方向についての前記片側とは別の片側には、加速時に第２歯車の歯８２と接触して上記トルクの伝達を行う加速側歯面８１ｂが形成される。そして、上記加速時には、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間でのトルクの伝達が図１９に示されるように上記加速側歯面８１ｂを介して行われる。
【０００４】
ところで、歯車機構の使用状況によっては、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎ、それに起因して第１歯車の固定された軸、第２歯車の固定された軸、及びそれら軸を支持する支持部（歯車機構のケース等）が弾性変形することがある。このように軸や支持部に弾性変形が生じると、第１歯車の歯と第２歯車の歯との相対位置が適正な状態から変化し、それによって第１歯車と第２歯車との互いに噛み合う部分で接触する歯８１，８２同士を歯幅方向に平行に延びた状態に維持することが難しくなる。言い換えれば、第１歯車と第２歯車との互いに噛み合う部分で接触する歯８１，８２同士が、上述したように平行とならずに、図２０に示されるように互いに対し例えば傾斜角θ分だけ傾斜した状態で接触する可能性が高くなる。
【０００５】
そして、第１歯車と第２歯車との互いに噛み合う部分で接触する歯８１，８２同士が互いに対し傾斜した状態で接触すると、それら歯８１，８２同士が歯幅方向の端部のみで接触するという同歯８１，８２同士の片当たりが生じる。このように歯８１，８２同士の片当たりが生じると、それら歯８１，８２同士の接触面積が小さくなることから、第１歯車と第２歯車との間でのトルクの伝達が行われるとき、上記歯８１，８２同士の接触部分で荷重の集中が生じる。更に、その荷重の集中に起因して、歯面（この例では減速側歯面８１ａとそこに接触する歯８２の歯面）の塑性変形が生じたり、歯８１，８２の耐久性低下が生じたりするおそれがある。
【０００６】
このため、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎるときに生じる上記問題の対策として、第１歯車の歯８１の歯面（この例では減速側歯面８１ａ）を図２１に示すように形成することが考えられる。なお、この図での第１歯車の歯８１と第２歯車の歯８１との位置は、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値（通常使用でのトルク範囲内の値）となっているときの位置を表している。同図の減速側歯面８１ａは、隣り合う歯８２の歯面との間に、上記トルクが大きくなりすぎたときにおける上記傾斜角θ分の傾斜を吸収し得る傾斜（図中「−θ」分の傾斜）が生じるように形成されている。
【０００７】
このように第１歯車の歯８１の歯面を形成すれば、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎ、それに起因して第１歯車と第２歯車との互いに噛み合う部分で接触する歯８１，８２同士が互いに対し上記傾斜角θ分だけ傾斜したとき、それら歯８１，８２同士が図２２に示すように大きな接触面積をもって接触するようになる。その結果、歯８１，８２同士が歯幅方向の端部のみで接触するという同歯８１，８２同士の片当たりが生じることは抑制され、ひいては上記片当たりに伴う歯８１，８２同士の接触部分で荷重の集中に起因する歯８１，８２の歯面の塑性変形や歯８１，８２の耐久性低下が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２０２６６４公報（段落［０００２］、［００１１］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
第１歯車の歯８１における歯面を図２１に示すように予め傾斜した状態に形成しておくことで、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎたときに、歯８１，８２同士の片当たりと、その片当たりに伴う歯８１，８２同士の接触部分での荷重の集中とを抑制できるようにはなる。
【００１０】
ただし、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値となっているときには、上記歯８１における歯面の傾斜に起因して歯８１，８２同士の片当たりが生じることは避けられない。このように第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値となっているとき、歯８１，８２同士の片当たりが生じて歯８１，８２同士の歯幅方向についての接触長さが過度に短くなると、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間でトルクの伝達が行われるときにノイズが生じるようになる。
【００１１】
こうしたノイズは、歯８１，８２同士の歯幅方向についての接触長さが短くなることに伴い、第１歯車及び第２歯車の回転時に歯８１，８２同士の接触のない期間が生じることが原因で発生するものと推測される。すなわち、歯８１，８２同士の接触のない期間が生じると、その期間と上記接触のある期間とを交互に迎えることになり、それに起因して第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクに変動が生じ、そうしたトルクの変動が上記ノイズの発生に繋がるものと推測される。
【００１２】
なお、特許文献１には、歯車の噛み合い時にノイズが生じないよう、噛み合う歯車の歯における歯面形状、具体的には圧力角、捩れ角、歯形丸み、クラウニングのうち、少なくとも一つの形状を、互いに異ならせるという技術が開示されている。こうした技術を上記歯車機構に適用した場合、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値となっているときにノイズが生じることを抑制できる可能性はあるものの、第１歯車の歯８１における歯面形状が図２１のような形状になるとは考えにくい。このため、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎるとき、歯８１，８２同士の片当たり及びそれに伴う歯８１，８２同士の接触部分での荷重の集中を抑制できなくなる可能性が高い。
【００１３】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値となっているときのノイズの抑制と、そのトルクが大きくなりすぎるときの各歯車における歯同士の接触部分での荷重の集中の抑制とを両立させることのできる歯車機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明によれば、第１歯車の歯における同歯車の回転方向についての一方の片側に形成された減速側歯面は、減速時に第２歯車の歯と接触してトルクの伝達を行う。すなわち、減速時には上記減速側歯面を介して第１歯車と第２歯車との間でのトルクの伝達が行われる。また、第１歯車の歯における同歯車の回転方向についての上記片側とは別の片側に形成された加速側歯面は、加速時に第２歯車の歯と接触してトルクの伝達を行う。すなわち、加速時には上記加速側歯面を介して第１歯車と第２歯車との間でのトルクの伝達が行われる。そして、上記第１歯車の歯における減速側歯面と上記加速側歯面との一方の歯面は、第２歯車の歯に向けて突出し、且つ同歯の歯幅方向について湾曲する円弧状とされる。更に、このように円弧状とされた歯面に関しては、その円弧状の湾曲の中心が第１歯車の歯における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面に対し上記歯幅方向に離れて位置するように形成される。
【００１５】
上記第１歯車における円弧状の歯面の形成を通じて、第１歯車の歯における上記減速側歯面と上記加速側歯面とのうち、第１歯車と第２歯車との間の伝達トルクが最大となるときに第２歯車の歯と接触して上記トルクの伝達を行う方の歯面を、その第２歯車の歯に向けて突出し且つ同歯の歯幅方向について湾曲する円弧状とすることが可能になる。更に、このように円弧状に形成された歯面を、その円弧状の湾曲の中心が第１歯車の歯における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面に対し上記伝達トルク最大時に上記歯面における第２歯車の歯と接触する部分とは逆側に位置するように形成することも可能になる。
【００１６】
ここで、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値であって、第１歯車の歯における上記円弧状の歯面が第２歯車の歯における歯面と接触するとき、それら歯面の形成された歯同士が歯幅方向の端部のみで片当たりした状態となることはない。更に、そうした歯同士の片当たりによって、同歯同士の歯幅方向についての接触長さが過度に短くなることもない。これは、第１歯車の歯における上記円弧状の歯面により、上記歯同士が歯幅方向の端部で接触することがなくなるとともに、上記トルクの伝達時に歯同士の接触部分の弾性変形を通じて歯同士の歯幅方向についての接触長さが確保されるためである。従って、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値であって、第１歯車の歯における上記円弧状の歯面が第２歯車の歯における歯面と接触するとき、それら歯面の形成された歯同士が歯幅方向の端部のみでの片当たりが生じて歯同士の歯幅方向についての接触長さが過度に短くなることを抑制することができる。更に、上記歯同士の歯幅方向についての接触長さが過度に短くなることに起因したノイズの発生を抑制することもできる。
【００１７】
一方、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎて（例えば最大になって）第１歯車の固定された軸、第２歯車の固定された軸、及びそれら軸を支持する支持部が弾性変形すると、それに起因して第１歯車と第２歯車との互いに噛み合う部分で接触する歯同士が互いに対し傾斜する。このように歯同士が互いに対し傾斜したとき、歯同士が歯幅方向の上記と逆側の端部寄りの位置で接触するものの、その際の歯同士の接触面積が小さくなることは抑制される。これは、第１歯車の歯における減速側歯面と加速側歯面とのうち、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが最大となるときに第２歯車の歯と接触して上記トルクの伝達を行う方の歯面を上述したように円弧状に形成することで、上記端部寄りの位置で接触する歯同士の歯幅方向についての接触長さを長くして同歯同士の接触面積を大きくすることができるためである。すなわち、第１歯車の歯に上記円弧状の歯面が形成されるとともに同円弧状の中心が上述したように位置するようになると、上記トルクの伝達に際して歯同士の接触部分が弾性変形したとき、歯同士が歯幅方向について長い距離に亘って接触するようになり、それら歯同士の接触面積が大きくなる。従って、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎたとき、第１歯車と第２歯車との互いに噛み合う部分の歯同士が上記端部寄りの位置で接触するとしても、その接触の際における歯同士の接触面積を大きくとることができ、それによって同歯同士の接触部分での荷重の集中を抑制することができる。
【００１８】
以上により、第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値となっているときのノイズの抑制と、そのトルクが大きくなりすぎるときの各歯車における歯同士の接触部分での荷重の集中の抑制とを両立させることができる。
【００１９】
なお、第１歯面の歯における上記円弧状の歯面における円弧の曲率半径、及び同円弧の中心位置は、例えば次のように設定することが好ましい。すなわち、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが通常の値であって、第１歯車の歯における上記円弧状の歯面と第２歯車の歯における歯面とが接触するとき、それら歯同士の歯幅方向についての接触長さがノイズの発生を抑制し得る長さとなるよう、上記曲率半径及び上記中心位置を設定する。更に、互いに噛み合う第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎた状態（例えば最大値となった状態）であって、第１歯車の歯における上記円弧状の歯面と第２歯車の歯における歯面とが接触するとき、それら歯同士の接触面積がその歯同士の接触部分での荷重の集中を抑制し得る大きさとなるようにも、上記曲率半径及び上記中心位置を設定する。
【００２０】
また、第１歯車及び第２歯車の歯における歯面に関しては、請求項２のように加工工具（加工部）を用いた精密加工を施して形成することが好ましい。この場合、第１歯車の減速側歯面と加速側歯面とのうちの上記円弧状の歯面を上記精密加工を通じて適切な形状に形成することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、第２歯車の歯に、第１歯車の歯の減速側歯面と接触してトルクの伝達を行う減速側歯面、及び第１歯車の歯の加速側歯面と接触してトルクの伝達を行う加速側歯面が形成される。そして、第２歯車の歯における減速側歯面と加速側歯面とのうち、第１歯車の歯における円弧状の歯面と接触してトルクの伝達を行う方の歯面は、その第１歯車の歯に向けて突出し且つ同歯の歯幅方向について湾曲する円弧状とされる。更に、第２実施形態の歯における上記円弧状の歯面に間しては、その円弧状の湾曲の中心が第２歯車の歯における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面に対し前記歯幅方向に離れて位置するように形成される。
【００２２】
このように、第２歯車の歯における上記円弧状の歯面の形成が、その円弧状の歯面と接触する第１歯車の歯における請求項１での円弧状の歯面の形成に加えて行われる。上記第２歯車における円弧状の歯面の形成を通じて、第２歯車の歯における上記減速側歯面と上記加速側歯面とのうち、第１歯車と第２歯車との間の伝達トルクが最大となるときに第１歯車の歯と接触して上記トルクの伝達を行う方の歯面を、その第１歯車の歯に向けて突出し且つ同歯の歯幅方向について湾曲する円弧状とすることが可能になる。更に、第２歯車の歯における上記円弧状の歯面を、その円弧状の湾曲の中心が第２歯車の歯における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面に対し上記伝達トルク最大時に上記歯面における第１歯車の歯と接触する部分とは逆側に位置するように形成することも可能になる。
【００２３】
このため、第１歯車の上記円弧状の歯面、及び第２歯車の上記円弧状の歯面における円弧状の湾曲の曲率半径を過度に小さくしたり、それら歯面における円弧状の湾曲の中心を同歯面の形成された歯における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面に対し前記歯幅方向に過度に離れた位置にしたりすることなく、請求項１の効果が得られる。従って、請求項１の効果を得るうえで、上記曲率半径が小さくなりすぎることや、上記中心の上記平面に対する距離が大きくなりすぎることを抑制でき、第１歯車及び第２歯車の歯における上記歯面の円弧状の湾曲が、その曲率半径や湾曲の中心位置の点で極端なものとなることは抑制される。
【００２４】
なお、第１歯車及び第２歯車の歯における歯面に関しては、請求項４のように加工工具（加工部）を用いた精密加工を施して形成することが好ましい。この場合、第１歯車及び第２歯車の歯における減速側歯面と加速側歯面とのうちの上記円弧状の歯面を上記精密加工を通じて適切な形状に形成することができる。また、それら円弧状の歯面における湾曲が、その曲率半径や同湾曲の中心位置の点で極端なものとはならないことから、上記精密加工に用いられる加工工具における加工部の内形もその曲率半径や湾曲の中心位置の点で極端なものとなることはない。従って、その加工工具を用いた上記円弧状の歯面の精密加工の難易度が高くなることを抑制できる。
【００２５】
歯車機構の第１歯車及び第２歯車に関しては、請求項５のように、マニュアルトランスミッションを搭載した車両の駆動系における最終減速歯車とすることが好ましい。ここで、マニュアルトランスミッションを搭載した車両では、運転者の操作ミスにより過度なシフトダウンが行われることがあり、そのときに最終減速歯車である第１歯車と第２歯車との間で伝達されるトルクが最大になるとともに、そのトルクの最大値が極めて大きい値となる。このため、第１歯車と第２歯車との互いに噛み合う部分における歯同士の接触面積が小さいと、運転者の操作ミスにより過度なシフトダウンが生じたとき、上記歯同士の接触部分での荷重の集中が生じやすくなる。従って、そうした荷重の集中を抑制すべく、第１歯車の歯における減速側歯面と加速側歯面とのうち上記最大値となったトルクを受ける歯面である減速側歯面を請求項１のように形成したとき、それによる効果が大きなものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態の歯車機構の搭載された自動車の駆動系を示す概略図。
【図２】同歯車機構のドライブギヤ及びドリブンギヤの噛み合い状態を示す略図。
【図３】上記両ギヤの噛み合う部分での歯同士の位置関係を示す概略図。
【図４】上記両ギヤの噛み合う部分での歯同士の位置関係を示す概略図。
【図５】ドライブギヤの歯を拡大して示す概略図。
【図６】ドリブンギヤの歯を拡大して示す概略図。
【図７】ドライブギヤとドリブンギヤとの減速側歯面での接触状態を示す概略図。
【図８】ドライブギヤとドリブンギヤとの減速側歯面での接触状態を示す概略図。
【図９】ドライブギヤとドリブンギヤとの減速側歯面での接触状態を示す概略図。
【図１０】ドライブギヤとドリブンギヤとの減速側歯面での接触状態を示す概略図。
【図１１】上記両ギヤの噛み合いに伴って生じるノイズの大きさを示した表。
【図１２】上記両ギヤにおける互いに接触減速側歯面の歯幅方向の位置と、その位置にて減速側歯面に作用する曲げ応力の大きさとの関係を示したグラフ。
【図１３】上記両ギヤにおける互いに接触減速側歯面の歯幅方向の位置と、その位置にて減速側歯面に作用する曲げ応力の大きさとの関係を示したグラフ。
【図１４】（ａ）はドライブギヤを形成するための素材と同素材を精密加工する加工工具を示す略図であり、（ｂ）は上記加工工具における加工部の形状を示す略図。
【図１５】（ａ）はドリブンギヤを形成するための素材と同素材を精密加工する加工工具を示す略図であり、（ｂ）は上記加工工具における加工部の形状を示す略図。
【図１６】ドライブギヤの歯及びドリブンギヤの歯に関する他の例を示す略図。
【図１７】ドライブギヤの歯及びドリブンギヤの歯に関する他の例を示す略図。
【図１８】第１歯車の歯及び第２歯車の歯に関する従来例を示す略図。
【図１９】第１歯車の歯及び第２歯車の歯に関する従来例を示す略図。
【図２０】第１歯車の歯及び第２歯車の歯に関する従来例を示す略図。
【図２１】第１歯車の歯及び第２歯車の歯に関する従来例を示す略図。
【図２２】第１歯車の歯及び第２歯車の歯に関する従来例を示す略図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を、自動車の駆動系でのトルク伝達に用いられる歯車機構に具体化した一実施形成について、図１〜図１５を参照して説明する。
図１は、車体前部に搭載されたエンジン１で前輪２を駆動する自動車（いわゆるＦＦ形式の自動車）の駆動系を模式的に示したものである。この自動車においては、エンジン１の駆動によるエンジン回転がトランスミッション３及び差動歯車装置４等を介して自動車の駆動輪である前輪２に伝達される。
【００２８】
上記トランスミッション３としては、運転者によるシフトレバーの操作により、自動車におけるエンジン１側の回転速度と前輪２側の回転速度の比である変速比を切り換えるマニュアルトランスミッションが採用されている。このトランスミッション３は、エンジン回転を入力するインプットシャフト３ａと、上記変速比の異なる複数の変速段を形成するための変速機構５と、上記インプットシャフト３ａの回転速度を変速機構５にて形成される変速段の変速比で変速した後の回転速度で回転するアウトプットシャフト３ｂと、を備えている。そして、上記トランスミッション３においては、運転者によるシフトレバーの操作を通じて変速機構５の形成する変速段が切り換えられ、その切り換え後に形成された変速段の変速比にてエンジン１側と前輪２側との間での回転速度の変速が行われる。
【００２９】
また、自動車には、トランスミッション３のアウトプットシャフト３ｂと差動歯車装置４との間での回転伝達（トルク伝達）を行うべく歯車機構７が設けられている。この歯車機構７は、上記アウトプットシャフト３ｂに固定された円筒状のドライブギヤ８と、上記差動歯車装置４の入力軸４ａに固定された円筒状のドリブンギヤ９とを備えている。歯車機構７のドライブギヤ８及びドリブンギヤ９の外周部には、それぞれのギヤの中心線に対し傾斜した状態の歯１０，１１（斜歯）が形成されている。これらドライブギヤ８とドリブンギヤ９とは、図２に示されるように互いに噛み合っており、自動車の駆動系における最終減速歯車として機能する。
【００３０】
図３は、図２に示されるドライブギヤ８とドリブンギヤ９との互いに噛み合う部分での歯１０，１１同士の位置関係を概略的に示したものである。図３から分かるように、それら歯１０，１１同士は互いに平行となる状態で歯幅方向（図中一点鎖線の延びる方向）に延びている。すなわち、ドライブギヤ８及びドリブンギヤ９は、それらの互いに噛み合う部分で歯１０，１１同士が互いに平行に延びた状態となるように設けられている。
【００３１】
図３の歯１０におけるドライブギヤ８の回転方向（図中の上から下に向かう方向）についての一方の片側（この例では図中の上側）には、自動車の減速時にドリブンギヤ９の歯１１と接触してトルクの伝達を行う減速側歯面１０ａが形成されている。また、上記歯１０におけるドライブギヤ８の回転方向についての上記片側とは別の片側（図中の下側）には、自動車の加速時にドリブンギヤ９の歯１０と接触してトルクの伝達を行う加速側歯面１０ｂが形成されている。
【００３２】
一方、歯１１におけるドリブンギヤ９の回転方向（図中の上から下に向かう方向）についての一方の片側（この例では図中の下側）には、自動車の減速時にドライブギヤ８の歯１０と接触してトルクの伝達を行う減速側歯面１１ａが形成されている。また、上記歯１１におけるドリブンギヤ９の回転方向についての上記片側とは別の片側（図中の上側）には、自動車の加速時にドリブンギヤ９の歯１０と接触してトルクの伝達を行う加速側歯面１０ｂが形成されている。
【００３３】
そして、自動車の減速時には、上記減速側歯面１０ａ，１１ａを介して、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間でのトルクの伝達が行われる。また、自動車の加速時には、上記加速側歯面１０ｂ，１１ｂを介して、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間でのトルクの伝達が行われる。ところで、自動車の運転状況によっては、互いに噛み合うドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎ、それに起因してドライブギヤ８の固定されたアウトプットシャフト３ｂ、ドリブンギヤ９の固定された入力軸４ａ、並びに、それらアウトプットシャフト３ｂ及び入力軸４ａの支持部が弾性変形することがある。
【００３４】
ここで、トランスミッション３としてマニュアルトランスミッションを搭載した自動車では、運転者の操作ミスにより過度なシフトダウンが行われることがあり、そのときに最終減速歯車であるドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大になるとともに、そのトルクの最大値が極めて大きい値となる。その結果、互いに噛み合うドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが大きくなりすぎ、それに起因して上述したようにアウトプットシャフト３ｂ及び入力軸４ａ、並びに、それらの支持部が弾性変形する。
【００３５】
そして、上述したように弾性変形が生じることで、ドライブギヤ８の歯１０とドリブンギヤ９の歯１１との相対位置が適正な状態から変化し、それによってドライブギヤ８とドリブンギヤ９との互いに噛み合う部分で歯１０，１１同士を歯幅方向に平行に延びた状態に維持することが難しくなる。このため、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との互いに噛み合う部分の歯８１，８２同士が、上述したように平行とならずに、例えば図４に示されるように互いに対し傾斜角θ分だけ傾斜した状態となる。そして、この状態のもと、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との互いに噛み合う部分で歯１０，１１同士が互いに対し傾斜した状態で接触すると、それら歯１０，１１同士が歯幅方向の端部（正確には図中右端部側）のみで接触するという同歯８１，８２同士の片当たりが生じるおそれがある。
【００３６】
次に、歯１０，１１の形状について詳しく説明する。
ドライブギヤ８の歯１０における減速側歯面１０ａは、そのドリブンギヤ９の歯１１に向けて突出し、且つ同歯１１の歯幅方向について図５に示されるように曲率半径Ｒ１をもって湾曲する円弧状とされている。更に、減速側歯面１０ａに関しては、その円弧状の湾曲の中心Ｃ１がドライブギヤ８の歯１０における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面Ｆ１に対し上記歯幅方向について上記伝達トルク最大時に上記歯面におけるドリブンギヤ９の歯１１と接触する部分とは逆側にずれ量Ｚ１分だけ離れて位置するように形成されている。減速側歯面１０ａの上記接触する部分は、この例では図中において平面Ｆ１よりも右側に位置する。このため、上記減速側歯面１０ａに関しては、その円弧状の湾曲の中心Ｃ１が平面Ｆ１に対し図中左側に離れて位置するように形成されている。
【００３７】
また、図３に示されるドリブンギヤ９の歯１１における減速側歯面１１ａは、そのドライブギヤ８の歯１０に向けて突出し、且つ同歯１０の歯幅方向について図６に示されるように曲率半径Ｒ２をもって湾曲する円弧状とされている。更に、減速側歯面１１ａに関しては、その円弧状の湾曲の中心Ｃ２がドリブンギヤ９の歯１１における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面Ｆ２に対し上記歯幅方向について上記伝達トルク最大時に上記歯面におけるドライブギヤ８の歯１０と接触する部分とは逆側にずれ量Ｚ２分だけ離れて位置するように形成されている。減速側歯面１１ａの上記接触する部分は、この例では図中において平面Ｆ１よりも右側に位置する。このため、上記減速側歯面１１ａに関しては、その円弧状の湾曲の中心Ｃ２が平面Ｆ２に対し図中左側に離れて位置するように形成されている。
【００３８】
このように減速側歯面１０ａ，１１ａを形成することで、互いに噛み合うドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが通常の値（通常使用でのトルク範囲内の値）であるとき、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との互いに噛み合う部分で歯１０，１１同士が片当たりすることはない。更に、そうした歯１０，１１同士の片当たりによって、同歯１０，１１同士の歯幅方向についての接触長さが過度に短くなることもない。これは、減速側歯面１０ａ，１１ａが上述したように円弧状に形成されているため、歯１０，１１同士が歯幅方向の端部（詳しくは図５及び図６の左端部）で接触することがなくなるとともに、上記トルクの伝達時に歯１０，１１同士の接触部分の弾性変形を通じて歯１０，１１同士の歯幅方向についての接触長さが確保されるためである。上記トルクが通常の値であるとき、具体的には、歯１０，１１の減速側歯面１０ａ，１１ａにおける互いに対する接触が図７に示されるように開始され、その開始直後に歯１０，１１の接触部分の弾性変形を通じて図８に示されるように歯１０，１１の接触長さＸ１が確保されるようになる。
【００３９】
従って、互いに噛み合うドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが通常の値であるとき、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との互いに噛み合う部分の歯１０，１１同士の片当たりが生じて歯１０，１１同士の歯幅方向についての接触長さが過度に短くなること、及びそれに起因したノイズの発生を抑制することができる。なお、減速側歯面１０ａ，１１ｂにおける円弧状の湾曲の曲率半径Ｒ１，Ｒ２、及び同湾曲の中心Ｃ１，Ｃ２の位置（ずれ量Ｚ１，Ｚ２）に関しては、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが通常の値であるとき、歯１０，１１同士の歯幅方向についての接触長さＸ１がノイズの発生を適切に抑制し得る長さとなるよう設定される。
【００４０】
一方、互いに噛み合うドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大となり、それに起因して上述したようにアウトプットシャフト３ｂ及び入力軸４ａ、並びに、それらの支持部が弾性変形すると、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との噛み合う部分で接触する歯１０，１１同士が例えば図４に示すように傾斜角θ分だけ傾斜する。このように歯１０，１１同士が互いに対し傾斜したときには、歯１０，１１同士が歯幅方向の端部（詳しくは図中右端部）寄りの位置で接触するものの、それら歯１０，１１同士の接触面積が小さくなることは抑制される。これは、減速側歯面１０ａ，１１ａを上述したように形成することで、上記端部寄りの位置で接触する歯１０，１１同士の歯幅方向についての接触長さを長くして同歯１０，１１同士の接触面積を大きくすることができるためである。すなわち、減速側歯面１０ａ，１１ａが円弧状に湾曲し、且つ同円弧状の湾曲の中心Ｃ１，Ｃ２が上述したように位置するようになると、上記トルクの伝達に際して歯１０，１１同士の接触部分が弾性変形したとき、歯１０，１１同士が歯幅方向について長い距離に亘って接触するようになり、それら歯１０，１１同士の接触面積が大きくなる。上記トルクが最大となるとき、具体的には、歯１０，１１の減速側歯面１０ａ，１１ａにおける互いに対する接触が図９に示されるように開始され、その開始直後に歯１０，１１の接触部分の弾性変形を通じて図１０に示されるように歯１０，１１の接触長さＸ２が確保されるようになる。
【００４１】
従って、互いに噛み合うドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大になったとき、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との互いに噛み合う部分の歯１０，１１同士が上記端部寄りの位置で接触したとしても、その接触の際における歯１０，１１同士の接触面積を大きくとることができる。このように歯１０，１１同士の接触面積を大きくとることにより、歯１０，１１同士の接触部分での荷重の集中を抑制することができる。なお、減速側歯面１０ａ，１１ｂにおける円弧状の湾曲の曲率半径Ｒ１，Ｒ２、及び同湾曲の中心Ｃ１，Ｃ２の位置（ずれ量Ｚ１，Ｚ２）に関しては、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大となったとき、歯１０，１１同士の接触面積がその接触部分での荷重の集中を適切に抑制し得る大きさとなるよう設定される。ちなみに、上記歯１０，１１同士の接触面積は、図１０に示される歯１０，１１の接触長さＸ２の増大に伴って大きくなる。
【００４２】
次に、歯１０，１１の減速側歯面を本実施形態のように形成した場合と従来（図１８）のように形成した場合との違いについて、図１１〜図１３を参照して説明する。
図１１は、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが通常の値であるとき、例えばエンジン１の減速時にトランスミッション３のインプットシャフト３ａに働くトルクが「−２０ｎ／ｍ」及び「−４０ｎ／ｍ」となったときの両ギヤ８，９の噛み合いに伴って生じるノイズの大きさを示した表である。
【００４３】
なお、図１１の表では、上記ノイズの大きさを一次周波数、二次周波数、及び三次周波数といった周波数毎に示している。ここで、上記一次周波数とは、ドライブギヤ８等の一回転当たりに歯１０，１１同士が接触する回数に対応した周波数のことである。また、上記二次周波数とは、ドライブギヤ８等の一回転当たりに歯１０，１１同士が接触する回数の二倍の回数に対応した周波数のことである。更に、上記三次周波数とは、ドライブギヤ８等の一回転当たりに歯１０，１１同士が接触する回数の三倍の回数に対応した周波数のことである。
【００４４】
上記表においては、一次周波数でのノイズの大きさ、二次周波数でのノイズの大きさ、三次周波数でのノイズの大きさとして、本実施形態の減速側歯面１０ａ，１１ａを採用した場合の大きさと、従来（図１８）の減速側歯面を採用した場合の大きさとの両方が示されている。この表から分かるように、いずれの周波数でのノイズについても、本実施形態の減速側歯面１０ａ，１１ａを採用した場合の方が、従来の減速側歯面を採用した場合よりも小さく抑えられる。
【００４５】
図１２及び図１３は、運転者の操作ミスにより過度なシフトダウンが行われ、それによって最終減速歯車であるドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大になるとき、両ギヤ８，９の噛み合う部分における歯１０，１１同士の接触部分（減速側歯面）でそれら歯１０，１１に作用する曲げ応力の大きさを示したグラフである。なお、図１２及び図１３のグラフでは、横軸を減速側歯面における歯幅方向の位置とするとともに、縦軸を曲げ応力の大きさとしている。
【００４６】
図１２において、実線Ｌ６は、従来（図１８）の減速側歯面を採用した場合において、減速側歯面同士が接触した直後の同減速側歯面における歯幅方向の位置と、その位置にて減速側歯面に作用する曲げ応力の大きさとの関係を示したものである。こうした関係を示す実線は、減速側歯面同士の接触開始時点からの時間経過に伴いＬ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０へと順に変化してゆく。なお、減速側歯面に作用する上記曲げ応力は、減速側歯面同士が接触開始した直後（実線Ｌ６に対応）に最大値Ｎを示すようになる。
【００４７】
図１３において、実線Ｌ１は、本実施形態の減速側歯面１０ａ，１１ｂ同士が接触開始した直後の減速側歯面１０ａ，１１ｂにおける歯幅方向の位置と、その位置にて減速側歯面１０ａ，１１ａ（歯１０，１１）に作用する曲げ応力の大きさとの関係を示したものである。こうした関係を示す実線は、減速側歯面１０ａ，１１ｂ同士の接触開始時点からの時間経過に伴いＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５へと順に変化してゆく。なお、減速側歯面１０ａ，１１ａ（歯１０，１１）に作用する上記曲げ応力は、減速側歯面１０ａ，１１ｂ同士が接触開始した直後（実線Ｌ１に対応）に最大値Ｍを示すようになる。この最大値Ｍは、図１２に示される上記最大値Ｍに対し、より小さい値に抑えられる。
【００４８】
これらの図から分かるように、本実施形態の減速側歯面１０ａ，１１ａを採用した場合には、上記曲げ応力の最大値Ｍが従来の減速側歯面を採用した場合の最大値Ｎよりも小さく抑えられる。このことは、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大となるとき、歯１０，１１同士の接触部分（減速側歯面１０ａ、１０ｂ）での荷重の集中が的確に抑制されていることを意味する。
【００４９】
次に、ドライブギヤ８及びドリブンギヤ９における歯１０，１１の形成方法について図１４及び図１５を参照して説明する。
図１４（ａ）は、ドライブギヤ８を形成するための素材２１、及び、その素材２１に設けられた粗加工済みの歯２２に対しその歯面を精密加工するための加工部３２を備えた加工工具３１を概略的に示したものである。ドライブギヤ８は、上記素材２１に設けられた粗加工済みの歯２２に対し上記加工工具３１の加工部３２を噛み合わせ、その状態で上記素材２１を回転させて加工工具３１の加工部３２で同素材２１の歯２２における歯面を精密加工することによって形成される。こうした精密加工を通じて、ドライブギヤ８の歯１０における減速側歯面１０ａ及び加速側歯面１０ｂ（共に図３）が形成されることとなる。なお、上記精密加工による減速側歯面１０ａの形成は、ドライブギヤ８の形成時、図１４（ｂ）に示される加工工具３１の加工部３２における上記減速側歯面１０ａを精密加工する部分である内面３２ａを、同減速側歯面１０ａに対応した内形とすることによって実現される。ちなみに、以上の手順による上記精密加工の具体例としては、シェービング加工、ホーニング加工、及び転造といった加工があげられる。
【００５０】
図１５（ａ）は、ドリブンギヤ９を形成するための素材４１、及び、その素材４１に設けられた粗加工済みの歯４２に対しその歯面を精密加工するための加工部５２を備えた加工工具５１を概略的に示したものである。ドリブンギヤ９は、上記素材４１に設けられた粗加工済みの歯４２に対し上記加工工具５１の加工部５２を噛み合わせ、その状態で上記素材４１を回転させて加工工具５１の加工部５２で同素材４１の歯４２における歯面を精密加工することによって形成される。こうした精密加工を通じて、ドリブンギヤ９の歯１１における減速側歯面１１ａ及び加速側歯面１１ｂ（共に図３）が形成されることとなる。なお、上記精密加工による減速側歯面１１ａの形成は、ドライブギヤ８の形成時、図１５（ｂ）に示される加工工具５１の加工部５２における上記減速側歯面１１ａを精密加工する部分である内面５２ａを、同減速側歯面１１ａに対応した内形とすることによって実現される。ちなみに、以上の手順による上記精密加工の具体例としては、シェービング加工、ホーニング加工、及び転造といった加工があげられる。
【００５１】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）ドライブギヤ８の歯１０における減速側歯面１０ａと加速側歯面１０ｂとのうち、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大となるときにドリブンギヤ９の歯１１と接触して上記トルクの伝達を行う減速側歯面１０ａは、次のように形成される。すなわち、減速側歯面１０ａは、ドリブンギヤ９の歯１１に向けて突出し、且つ同歯１１の歯幅方向について曲率半径Ｒ１をもって湾曲する円弧状とされる。更に、減速側歯面１０ａに関しては、その円弧状の湾曲の中心Ｃ１がドライブギヤ８の歯１０における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面Ｆ１に対し上記歯幅方向について上記伝達されるトルクの最大時に減速側歯面１０ａにおけるドリブンギヤ９の歯１１と接触する部分とは逆側にずれ量Ｚ１分だけ離れて位置するように形成される。
【００５２】
また、ドリブンギヤ９の歯１１における減速側歯面１１ａと加速側歯面１１ｂとのうち、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大となるときにドリブンギヤ９の歯１１と接触して同トルクの伝達を行う減速側歯面１１ａは、次のように形成される。すなわち、減速側歯面１１ａは、ドライブギヤ８の歯１０に向けて突出し、且つ同歯１０の歯幅方向について曲率半径Ｒ２をもって湾曲する円弧状とされる。更に、減速側歯面１１ａに関しては、その円弧状の湾曲の中心Ｃ２がドリブンギヤ９の歯１１における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面Ｆ２に対し上記歯幅方向について上記伝達されるトルクの最大時に上記減速側歯面１１ａにおけるドライブギヤ８の歯１０と接触する部分とは逆側にずれ量Ｚ２分だけ離れて位置するように形成される。
【００５３】
上記減速側歯面１０ａ，１１ｂにおける円弧状の湾曲の曲率半径Ｒ１，Ｒ２、及び同湾曲の中心Ｃ１，Ｃ２の位置（ずれ量Ｚ１，Ｚ２）に関しては、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが通常の値であるとき、歯１０，１１同士の歯幅方向についての接触長さＸ１がノイズの発生を適切に抑制し得る長さとなるよう設定される。更に、上記曲率半径Ｒ１，Ｒ２、及び同湾曲の中心Ｃ１，Ｃ２の位置（ずれ量Ｚ１，Ｚ２）に関しては、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大となったとき、歯１０，１１同士の接触面積（接触長さＸ２に対応）がその接触部分での荷重の集中を適切に抑制し得る大きさとなるようにも設定される。
【００５４】
以上により、互いに噛み合うドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが通常の値となっているときのノイズの抑制と、そのトルクが最大になるときの各ギヤ８，９における歯１０，１１同士の接触部分での荷重の集中の抑制とを両立させることができる。
【００５５】
（２）減速側歯面１０ａと減速側歯面１１ａとをそれぞれ上述した形状とすることで、それら減速側歯面１０ａ，１１ａにおける円弧状の湾曲の曲率半径Ｒ１，Ｒ２を過度に小さくしたり、その湾曲の中心Ｃ１，Ｃ２の平面Ｆ１，Ｆ２に対するずれ量Ｚ１，Ｚ２を過度に大きくしたりしなくても、上記（１）の効果が得られるようになる。従って、その効果を得るうえで、上記曲率半径Ｒ１，Ｒ２が小さくなり過ぎることや上記ずれ量Ｚ１，Ｚ２が大きくなり過ぎることを抑制でき、上記減速側歯面１０ａ，１１ａの円弧状の湾曲がその曲率半径Ｒ１，Ｒ２や湾曲の中心Ｃ１，Ｃ２の位置の点で極端なものとなることが抑制されるようになる。
【００５６】
（３）減速側歯面１０ａに関しては、ドライブギヤ８を形成するための素材２１に設けられた粗加工済みの歯２２に対し、その減速側歯面１０ａを精密加工するための加工工具３１の加工部３２を噛み合わせ、その状態で上記素材２１を回転させて加工工具３１の加工部３２で同素材２１の歯２２における歯面を精密加工することによって形成される。そして、上記加工工具３１における加工部３２の内面３２ａ、すなわち上記減速側歯面１０ａを精密加工する部分は、その減速側歯面１０ａに対応した内形とされる。
【００５７】
一方、減速側歯面１１ａに関しては、ドリブンギヤ９を形成するための素材４１に設けられた粗加工済みの歯４２に対し、その減速側歯面１１ａを精密加工するための加工工具５１の加工部５２を噛み合わせ、その状態で上記素材４１を回転させて加工工具５１の加工部５２で同素材４１の歯４２における歯面を精密加工することによって形成される。そして、上記加工工具５１における加工部５２の内面５２ａ、すなわち上記減速側歯面１１ａを精密加工する部分は、その減速側歯面１１ａに対応した内形とされる。
【００５８】
以上の精密加工を通じて減速側歯面１０ａ，１１ａを形成することにより、それら減速側歯面１０ａ，１１ａを適切な形状とすることができる。また、上記（２）に示されるように、減速側歯面１０ａ，１１ａの円弧状の湾曲がその曲率半径Ｒ１，Ｒ２や湾曲の中心Ｃ１，Ｃ２の位置の点で極端なものとなることは抑制される。このため、上記精密加工に用いられる加工工具３１，５１における加工部３２，５２の内形も、その曲率半径や湾曲の中心位置の点で極端なものとなることは抑制される。従って、加工工具３１，５１を用いた上記減速側歯面１０ａ，１１ａの精密加工の難易度が高くなることを抑制できる。
【００５９】
（４）歯車機構７のドライブギヤ８とドリブンギヤ９とは、マニュアル式のトランスミッション３を搭載した自動車の駆動系における最終減速歯車として機能する。こうしたトランスミッション３を搭載した自動車では、運転者の操作ミスにより過度なシフトダウンが行われることがあり、そのときに最終減速歯車であるドライブギヤ８とドリブンギヤ９との間で伝達されるトルクが最大になるとともに、そのトルクの最大値が極めて大きい値となる。このため、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９との互いに噛み合う部分における歯１０，１１同士の接触面積が小さいと、運転者の操作ミスにより過度なシフトダウンが生じたとき、上記歯１０，１１同士の接触部分での荷重の集中が生じやすくなる。従って、そうした荷重の集中を抑制すべく、減速側歯面１０ａ，１１ａを上記（１）に記載したように形成したとき、それによって得られる同（１）の効果が大きなものとなる。
【００６０】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ドライブギヤ８の減速側歯面１０ａとドリブンギヤ９の減速側歯面１１ａとのうちの一方を従来のように形成してもよい。
【００６１】
例えば、図１６に示すように、ドライブギヤ８の減速側歯面１０ａを本発明を適用した形状とするとともに、減速側歯面１１ａを従来形状とすることが考えられる。この場合、ドライブギヤ８が本発明の第１歯車として機能するとともに、ドリブンギヤ９が本発明の第２歯車として機能することとなる。
【００６２】
また、図１７に示すように、ドライブギヤ８の減速側歯面１０ａを従来形状とするとともにドリブンギヤ９の減速側歯面１１ａを本発明を適用した形状としてもよい。この場合、ドライブギヤ８が本発明の第２歯車として機能するとともに、ドリブンギヤ９が本発明の第１歯車として機能することとなる。
【００６３】
・自動車の駆動系における最終減速歯車であるドライブギヤ８及びドリブンギヤ９を備える歯車機構７に本発明を具体化したが、同駆動系における他の歯車機構に本発明を具体化してもよい。
【００６４】
・自動車に搭載されるトランスミッション３をオートマチックトランスミッションとしてもよい。
・ドライブギヤ８の歯１０及びドリブンギヤ９の歯１１を平歯としてもよい。
【００６５】
・傘歯車を第１歯車及び第２歯車とした歯車機構に本発明を適用してもよい。
・車体前部に搭載されたエンジンで後輪を駆動するＦＲ式の自動車、車体中央部に搭載されたエンジンで後輪を駆動するＭＲ式の自動車、及び、車体後部に搭載されたエンジンで後輪を駆動するＲＲ式の自動車等に、本発明の歯車機構を設けてもよい。
【００６６】
・自動車等の車両の駆動系以外でのトルク伝達に本発明の歯車機構を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１…エンジン、２…前輪、３…トランスミッション、３ａ…インプットシャフト、３ｂ…アウトプットシャフト、４…差動歯車装置、４ａ…入力軸、５…変速機構、７…歯車機構、８…ドライブギヤ、９…ドリブンギヤ、１０…歯、１０ａ…減速側歯面、１０ｂ…加速側歯面、１１…歯、１１ａ…減速側歯面、１１ｂ…加速側歯面、２１…素材、２２…歯、３１…加工工具、３２…加工部、３２ａ…内面、４１…素材、４２…歯、５１…加工工具、５２…加工部、５２ａ…内面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクの伝達を行うべく互いに噛み合う第１歯車と第２歯車とを備え、前記第１歯車の歯における同歯車の回転方向についての一方の片側には減速時に前記第２歯車の歯と接触して前記トルクの伝達を行う減速側歯面が形成され、前記第１歯車の歯における同歯車の回転方向についての前記片側とは別の片側には加速時に前記第２歯車の歯と接触して前記トルクの伝達を行う加速側歯面が形成される歯車機構において、
前記第１歯車の歯における前記減速側歯面と前記加速側歯面との一方の歯面を、前記第２歯車の歯に向けて突出し且つ同歯の歯幅方向について湾曲する円弧状とするとともに、その円弧状の湾曲の中心が前記第１歯車の歯における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面に対し前記歯幅方向に離れて位置するように形成した
ことを特徴とする歯車機構。
【請求項２】
前記第１歯車及び前記第２歯車は、それら歯車を形成するための素材に設けられた粗加工済みの歯に対し、同粗加工済みの歯の歯面を精密加工するための加工工具の加工部を噛み合わせ、その状態で前記素材を回転させて前記加工工具の加工部で前記素材の歯における歯面を精密加工することによって形成されるものであり、
前記第１歯車の歯における前記減速側歯面と前記加速側歯面とのうちの前記円弧状の歯面は、前記第１歯車の形成時に前記加工工具の加工部における前記円弧状の歯面を精密加工する部分の内形を同円弧状の歯面に対応した形状とすることによって形成されるものである
請求項１記載の歯車機構。
【請求項３】
請求項１記載の歯車機構において、
前記第２歯車の歯における同歯車の回転方向についての一方の片側には減速時に前記第１歯車の歯と接触してトルクの伝達を行う減速側歯面が形成され、前記第２歯車の歯における同歯車の回転方向についての前記片側とは別の片側には加速時に前記第１歯車の歯と接触してトルクの伝達を行う加速側歯面が形成されており、
前記第２歯車の歯における前記減速側歯面と前記加速側歯面とのうち、前記第１歯車の歯における前記円弧状の歯面と接触してトルクの伝達を行う方の歯面を、その第１歯車の歯に向けて突出し且つ同歯の歯幅方向について湾曲する円弧状とするとともに、その円弧状の湾曲の中心が前記第２歯車の歯における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面に対し前記歯幅方向に離れて位置するように形成した
ことを特徴とする歯車機構。
【請求項４】
前記第１歯車及び前記第２歯車は、それら歯車を形成するための素材に設けられた粗加工済みの歯に対し、同粗加工済みの歯の歯面を精密加工するための加工工具の加工部を噛み合わせ、その状態で前記素材を回転させて前記加工工具の加工部で前記素材の歯における歯面を精密加工することによって形成されるものであり、
前記第１歯車の歯における前記減速側歯面と前記加速側歯面とのうちの前記円弧状の歯面は、前記第１歯車の形成時に前記加工工具の加工部における前記円弧状の歯面を精密加工する部分の内形を同円弧状の歯面に対応した形状とすることによって形成されるものであり、
前記第２歯車の歯における前記減速側歯面と前記加速側歯面とのうち、前記第１歯車の歯における前記円弧状の歯面と接触してトルクの伝達を行う方の歯面は、前記第２歯車の形成時に前記加工工具の加工部における前記第２歯車の歯における円弧状の歯面を精密加工する部分の内形を同円弧状の歯面に対応した形状とすることによって形成されるものである
請求項３記載の歯車機構。
【請求項５】
前記第１歯車及び前記第２歯車は、マニュアルトランスミッションを搭載した車両の駆動系における最終減速歯車である
請求項１記載の歯車機構。
【請求項１】
トルクの伝達を行うべく互いに噛み合う第１歯車と第２歯車とを備え、前記第１歯車の歯における同歯車の回転方向についての一方の片側には減速時に前記第２歯車の歯と接触して前記トルクの伝達を行う減速側歯面が形成され、前記第１歯車の歯における同歯車の回転方向についての前記片側とは別の片側には加速時に前記第２歯車の歯と接触して前記トルクの伝達を行う加速側歯面が形成される歯車機構において、
前記第１歯車の歯における前記減速側歯面と前記加速側歯面との一方の歯面を、前記第２歯車の歯に向けて突出し且つ同歯の歯幅方向について湾曲する円弧状とするとともに、その円弧状の湾曲の中心が前記第１歯車の歯における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面に対し前記歯幅方向に離れて位置するように形成した
ことを特徴とする歯車機構。
【請求項２】
前記第１歯車及び前記第２歯車は、それら歯車を形成するための素材に設けられた粗加工済みの歯に対し、同粗加工済みの歯の歯面を精密加工するための加工工具の加工部を噛み合わせ、その状態で前記素材を回転させて前記加工工具の加工部で前記素材の歯における歯面を精密加工することによって形成されるものであり、
前記第１歯車の歯における前記減速側歯面と前記加速側歯面とのうちの前記円弧状の歯面は、前記第１歯車の形成時に前記加工工具の加工部における前記円弧状の歯面を精密加工する部分の内形を同円弧状の歯面に対応した形状とすることによって形成されるものである
請求項１記載の歯車機構。
【請求項３】
請求項１記載の歯車機構において、
前記第２歯車の歯における同歯車の回転方向についての一方の片側には減速時に前記第１歯車の歯と接触してトルクの伝達を行う減速側歯面が形成され、前記第２歯車の歯における同歯車の回転方向についての前記片側とは別の片側には加速時に前記第１歯車の歯と接触してトルクの伝達を行う加速側歯面が形成されており、
前記第２歯車の歯における前記減速側歯面と前記加速側歯面とのうち、前記第１歯車の歯における前記円弧状の歯面と接触してトルクの伝達を行う方の歯面を、その第１歯車の歯に向けて突出し且つ同歯の歯幅方向について湾曲する円弧状とするとともに、その円弧状の湾曲の中心が前記第２歯車の歯における歯幅方向の中央にて同歯幅方向と直交する平面に対し前記歯幅方向に離れて位置するように形成した
ことを特徴とする歯車機構。
【請求項４】
前記第１歯車及び前記第２歯車は、それら歯車を形成するための素材に設けられた粗加工済みの歯に対し、同粗加工済みの歯の歯面を精密加工するための加工工具の加工部を噛み合わせ、その状態で前記素材を回転させて前記加工工具の加工部で前記素材の歯における歯面を精密加工することによって形成されるものであり、
前記第１歯車の歯における前記減速側歯面と前記加速側歯面とのうちの前記円弧状の歯面は、前記第１歯車の形成時に前記加工工具の加工部における前記円弧状の歯面を精密加工する部分の内形を同円弧状の歯面に対応した形状とすることによって形成されるものであり、
前記第２歯車の歯における前記減速側歯面と前記加速側歯面とのうち、前記第１歯車の歯における前記円弧状の歯面と接触してトルクの伝達を行う方の歯面は、前記第２歯車の形成時に前記加工工具の加工部における前記第２歯車の歯における円弧状の歯面を精密加工する部分の内形を同円弧状の歯面に対応した形状とすることによって形成されるものである
請求項３記載の歯車機構。
【請求項５】
前記第１歯車及び前記第２歯車は、マニュアルトランスミッションを搭載した車両の駆動系における最終減速歯車である
請求項１記載の歯車機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１１−２３６９８５（Ｐ２０１１−２３６９８５Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０９３７２（Ｐ２０１０−１０９３７２）
【出願日】平成２２年５月１１日（２０１０．５．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１１日（２０１０．５．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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