JP2015152157A - 動力伝達歯車ユニット及び車両用計器 - Google Patents

Abstract

【課題】互いの回転軸を平行に配置した複数の歯車をそれぞれの回転軸方向からハウジング内に収容する際に歯車同士が噛合しやすいようにする。【解決手段】変速歯車列１７の互いに噛合するロータギア１７ａと中間ギア１７ｄの大歯車１７ｅや、中間ギア１７ｄの小歯車１７ｇと出力ギア１７ｊのうち、歯数の少ないロータギア１７ａや小歯車１７ｇの歯部１７ｂ，１７ｈの端面に、半球状の突起１７ｃ，１７ｉを突設した。このため、ロータギア１７ａや出力ギア１７ｊを収容したハウジング１３に中間ギア１７ｄを後から収容する際に、大歯車１７ｅがロータギア１７ａに対して乗り上げたり、小歯車１７ｇが出力ギア１７ｊに対して乗り上げた場合に、僅かな振動をハウジング１３に加えるだけでそれらの乗り上げ状態を解消させることができる。【選択図】図８

Description

本発明は、歯車列を用いて動力を伝達する動力伝達歯車ユニットに関する。

例えば、指針により計測値に応じた目盛箇所を指示する車両用計器には、ステッピングモータの回転力を増速用の歯車列により増速して指針に伝達する内機が、指針の駆動源として用いられる（例えば、特許文献１）。

特開２００１−３２７１４９号公報

この内機を組み立てる際には、歯車列を構成する複数の歯車を自動組立機により、互いの回転軸が平行となるように内機のハウジングに収容する。このとき、噛合させる２つの歯車の歯部の位置が回転方向において一致していると、一方の歯車の歯部の上に他方の歯車の歯部が乗り上げて両歯車が噛合しない。

そこで、各歯車をハウジングに収容した後には、自動組立機によりハウジングに振動を加えて、一方の歯車に対して他方の歯車を相対的に回転移動させ、一方の歯車の隣り合う２つの歯部の間に他方の歯車の歯部を落とし込ませて、ハウジング内の歯車同士を噛合させるようにしている。

しかし、他方の歯車の歯部が乗り上げた一方の歯車の歯部の間に振動によって落とし込まれるまでにかかる時間は、歯車の種類や配置、乗り上げた状態等によってまちまちであり、一定時間振動を加えても噛合状態に至らずタイムオーバーで自動組付機がエラーストップしてしまうと、生産性が大きく低下してしまう。

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、互いの回転軸を平行に配置した複数の歯車をそれぞれの回転軸方向からハウジング内に収容する際に歯車同士が噛合しやすいようにすることができる動力伝達歯車ユニットと、これを用いて好適な車両用計器とを提供することにある。

上述した目的を達成するため、請求項１に記載した本発明の動力伝達歯車ユニットは、
互いの回転軸を平行に配置した複数の歯車をそれぞれの回転軸方向からハウジング内に収容した動力伝達歯車ユニットにおいて、
前記ハウジング内で噛合する一対の前記歯車のうち少なくとも一方の歯車の端面における歯部の端面部分に、前記端面部分の平坦部の寸法を前記一方の歯車の回転方向において前記歯部の外形よりも短くする加工部が設けられており、
前記加工部は、前記一対の歯車のうち他方の歯車の歯部と噛合した前記一方の歯車の歯部の、該一方の歯車の径方向において前記他方の歯車の歯部と重なる箇所に、設けられている、
ことを特徴とする。

動力伝達用の複数の歯車をハウジングに収容した動力伝達歯車ユニットを組み立てる際には、互いに噛合する一対の歯車をそれぞれの回転軸方向から１つずつハウジングに収容することになる。この場合、２つの歯車の歯部の位置が回転方向においてずれていれば、後から収容した歯車は先に収容した歯車と回転軸方向において同じ位置に配置されて両歯車の歯部同士が噛合する。

しかし、２つの歯車の歯部の位置が回転方向において一致していると、後から収容した歯車の歯部が先に収容した歯車の歯部の上に乗り上げて、回転軸方向において先に収容した歯車と同じ位置に配置されず、両歯車の歯部同士が噛合しない。

そして、請求項１に記載した本発明の動力伝達歯車ユニットでは、一方の歯車の歯部の端面部分に設けられた加工部により、歯部の端面部分の平坦部の寸法が歯部の外形よりも一方の歯車の回転方向において短く形成されている。

この加工部は、例えば、歯部の端面の一部を切除して平坦面の寸法を歯部の外形よりも短くし、残った端面部分を回転軸方向における歯部の先端とする加工によって構成することができる。あるいは、例えば、歯部の端面から回転軸方向に突起を突設して突起の分だけ端面の平坦部分の寸法を減らす加工によって、加工部を構成することができる。

このような加工部を一方の歯車の歯部の端面に設けると、他方の歯車の歯部は一方の歯車の歯部の端面に、一方の歯車の回転方向における加工部の寸法の範囲内でしか乗り上げることができない。仮に、一方の歯車の歯部に他方の歯車の歯部が乗り上げても、一方の歯車の回転方向における一方の歯車との相対位置が歯部の外形よりも短い加工部の寸法分だけずれれば、その乗り上げ状態は必ず解消される。

このため、一対の歯車を前後してハウジングに順次収容する際に、先に収容した歯車の歯部に後から収容した歯車の歯部が乗り上げにくいようにし、また、後から収容した歯車の歯部が先に収容した歯車の歯部に乗り上げても歯車同士の僅かな相対移動で乗り上げ状態が解消するようにすることができる。

これにより、互いの回転軸を平行に配置した複数の歯車をそれぞれの回転軸方向からハウジング内に収容する際に歯車同士が噛合しやすいようにし、例えば、各歯車をハウジングに収容して噛合させる作業の自動組立機による自動化を実現させることができる。

また、請求項２に記載した本発明の動力伝達歯車ユニットは、請求項１に記載した本発明の動力伝達歯車ユニットにおいて、前記加工部は、前記回転軸方向における先端に円弧面を有していることを特徴とする。

請求項２に記載した本発明の動力伝達歯車ユニットによれば、請求項１に記載した本発明の動力伝達歯車ユニットにおいて、他方の歯車の歯部が一方の歯車の歯部の端面に回転軸方向から当接する場合は、回転軸方向における加工部の先端の円弧面に他方の歯車の歯部が点接触状態で当接することになる。

このため、一方の歯車の歯部に他方の歯車の歯部が乗り上げた場合の両者間の接触による摩擦を軽減して、振動により歯車同士が回転方向に相対移動しやすくし、歯部の乗り上げ状態を容易に解消できるようにして、ハウジングへの収容時に歯車同士が噛合しやすいようにすることができる。

さらに、請求項３に記載した本発明の動力伝達歯車ユニットは、請求項１又は２に記載した本発明の動力伝達歯車ユニットにおいて、前記加工部は、前記一方の歯車の歯部における前記回転軸方向と直交する端面から突設された突起を有していることを特徴とする。

請求項３に記載した本発明の動力伝達歯車ユニットの製造方法によれば、請求項１又は２に記載した本発明の動力伝達歯車ユニットにおいて、一方の歯車の歯部に加工部を設けるために、歯部自身を加工するのではなく歯部の端面から突起を新たに突設することになる。

このため、一方の歯車の歯部と他方の歯車の歯部とを噛合させた状態で、両歯部を回転軸方向の全長に亘って相手側の歯部と噛合する構造とし、歯車としての動力伝達性能を維持することができる。

また、請求項４に記載した本発明の動力伝達歯車ユニットは、請求項１、２又は３に記載した本発明の動力伝達歯車ユニットにおいて、前記一方の歯車は、前記一対の歯車のうち前記他方の歯車よりも歯数が少ない歯車であることを特徴とする。

請求項４に記載した本発明の動力伝達歯車ユニットによれば、請求項１、２又は３に記載した本発明の動力伝達歯車ユニットにおいて、互いに噛合する一対の歯車が互いに歯数が異なる歯車である場合に、歯数が少ない方の歯車の歯部の端面に加工部を設けることで、歯数が多い方の歯車の歯部の端面に加工部を設けるよりも、歯車に設ける加工部の数を少なくして加工部の製造コストを抑制することができる。

さらに、上述した目的を達成するため、請求項５に記載した本発明の車両用計器は、
ステッピングモータの動力により指針を回転駆動させて、該指針により文字板の計測値に応じた目盛箇所を指示させる車両用計器において、
前記ステッピングモータから前記指針への動力伝達に、請求項１、２、３又は４に記載した本発明の動力伝達歯車ユニットを用い、前記ステッピングモータの出力軸に取り付けられるロータギアと、該出力ギアに噛合される中間ギアと、該中間ギアに噛合されて前記指針の指針軸に連結される出力ギアとを、前記動力伝達歯車ユニットが有する複数の歯車で構成した、
ことを特徴とする。

請求項５に記載した本発明の車両用計器によれば、請求項１、２、３又は４に記載した本発明の動力伝達歯車ユニットで得られるのと同様の作用効果を得ることができる。

本発明によれば、互いの回転軸を平行に配置した複数の歯車をそれぞれの回転軸方向からハウジング内に収容する際に歯車同士が噛合しやすいようにし、例えば、各歯車をハウジングに収容して噛合させる作業の自動組立機による自動化を実現させることができる。

本発明の初期化駆動装置が適用される本発明の一実施形態に係る車両用計器の正面図である。 図１に示す内機ユニットのハウジング内の構成を示す斜視図である。 図２に示すステッピングモータの概略構成を示す説明図である。 図３に示すロータギアの端面に形成された突起を示す要部拡大斜視図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図２の変速歯車列の歯車同士の噛合状態を裏側から見た斜視図である。 図１に示す内機ユニットの組み立て手順を示す斜視図である。 図７のＢ−Ｂ線断面図である。 マグネットロータ及びロータギアをハウジングに収容する過程で発生するハウジング内部の状態を示す断面図である。 マグネットロータ及びロータギアをハウジングに収容する過程で発生するハウジング内部の状態を示す断面図である。 図２の変速歯車列の歯車の歯部の端面に設ける加工部の別例を示す説明図である。

以下、本発明による車両用計器の初期化駆動装置の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の初期化駆動装置の一実施形態に係る車両用計器の正面図である。図１中引用符号１で示すタコメータは、本発明による動力伝達歯車ユニットが適用される車両用計器の一実施形態に係るもので、不図示のスピードメータやシフトインジケータ、ウォーニングランプ等と共にコンビネーションメータユニット（図示せず）を構成する。このコンビネーションメータユニットは車両のインストルメントパネルに実装され、タコメータ１は車両のエンジン回転数を表示する。

タコメータ１は、周囲が見返し板３で覆われた文字板５と、文字板５の前方に配置されて文字板５のエンジン回転数を示す目盛７を指示する発光式の指針９とを有している。この指針９は、文字板５の後方に配置された内機ユニット１１によって回転駆動される。

内機ユニット１１（請求項中の動力伝達歯車ユニットに相当）は、図２の斜視図に示すように、ハウジング１３内にステッピングモータ１５と動力伝達用の変速歯車列１７とを収容して構成されている。ステッピングモータ１５と変速歯車列１７とを収容したハウジング１３の上部開口は不図示の蓋によって閉じられる。

ステッピングモータ１５は、図３の説明図に示すように、２つのステータコイル１５ａ，１５ｂを保持するヨーク１５ｃと、ＮＳ極が交互に着磁されたマグネットロータ１５ｄとを備えている。マグネットロータ１５ｄは、適切な位相差のパルス信号により２つのステータコイル１５ａ，１５ｂにそれぞれ励磁電流を流して励磁させることで、正逆の各方向にそれぞれ一定のピッチずつ回転する。

図２に示す変速歯車列１７は、ロータギア１７ａ、中間ギア１７ｄ及び出力ギア１７ｊを有している。

ロータギア１７ａ（請求項中の一方の歯車に相当）は、ステッピングモータ１５のマグネットロータ１５ｄと同一回転軸上に一体形成されており、マグネットロータ１５ｄと共に回転する。図４の要部拡大斜視図に示すように、ロータギア１７ａの回転軸方向と直交する方向に延在するロータギア１７ａの各歯部１７ｂの端面（請求項中の一方の歯車の端面における歯部の端面部分に相当）には、半球状の突起１７ｃ（請求項中の加工部に相当）がそれぞれ形成されている。

このロータギア１７ａは、図２のＡ−Ａ線断面図である図５に示すように、ハウジング１３に立設されたロータ軸１３ａ（請求項中の回転軸に相当）により、マグネットロータ１５ｄと一体で回転可能に支持される。

中間ギア１７ｄは、大歯車１７ｅ（請求項中の他方の歯車に相当）と小歯車１７ｇ（請求項中の一方の歯車に相当）とを同一回転軸上に一体形成した２段歯車である。中間ギア１７ｄは、ロータギア１７ａ（マグネットロータ１５ｄ）と出力ギア１７ｊとを収容した後に、小歯車１７ｇ側からハウジング１３内に収容され、ロータ軸１３ａと平行にハウジング１３に立設された中間軸１３ｂ（請求項中の回転軸に相当）により回転可能に支持される。この状態で、中間ギア１７ｄの大歯車１７ｅは、大歯車１７ｅよりも歯数が少ないロータギア１７ａと噛合する。

ここで、ロータギア１７ａの歯部１７ｂの突起１７ｃは、中間ギア１７ｄの大歯車１７ｅの歯部１７ｆ（図８参照）と噛合したロータギア１７ａの歯部１７ｂの、ロータギア１７ａの径方向において中間ギア１７ｄの歯部１７ｆと重なる箇所に、設けられている。

なお、図６の斜視図に示すように、中間ギア１７ｄの回転軸方向と直交する方向に延在する小歯車１７ｇの各歯部１７ｈの端面（請求項中の一方の歯車の端面における歯部の端面部分に相当）には、半球状の突起１７ｉ（請求項中の加工部に相当）がそれぞれ形成されている。

図５に示すように、出力ギア１７ｊ（請求項中の他方の歯車に相当）は、回転軸１７ｋ（請求項中の回転軸に相当）を一体に有している。回転軸１７ｋの先端には、図２に示すように、セレーション１７ｌが形成されており、このセレーション１７ｌの部分に指針９の基部９ａ（図１参照）が圧入される。圧入された指針９の基部９ａは、セレーション１７ｌにより回転軸１７ｋに対して回り止めされる。

ハウジング１３に収容された出力ギア１７ｊの回転軸１７ｋは、図５に示すように、ハウジング１３により回転可能に支持される。この状態で、出力ギア１７ｊは、図６に示すように、後からハウジング１３に収容される中間ギア１７ｄの大歯車１７ｅの裏側において、出力ギア１７ｊよりも歯数が少ない中間ギア１７ｄの小歯車１７ｇと噛合する。

ここで、中間ギア１７ｄ（の小歯車１７ｇ）の歯部１７ｈの突起１７ｉは、出力ギア１７ｊの歯部１７ｍと噛合した小歯車１７ｇの歯部１７ｈの、中間ギア１７ｄ（小歯車１７ｇ）の径方向において出力ギア１７ｊの歯部１７ｍと重なる箇所に、設けられている。

次に、内機ユニット１１の組み立て手順について、図７乃至図１０を参照して説明する。

まず、２つのステータコイル１５ａ，１５ｂを保持したヨーク１５ｃ及びマグネットロータ１５ｄと、ロータギア１７ａ及び出力ギア１７ｊとを、ハウジング１３にそれぞれ収容する。

図７の斜視図では、ヨーク１５ｃと出力ギア１７ｊとを先に収容したハウジング１３に、マグネットロータ１５ｄ（ロータギア１７ａ）を後から収容する場合を示している。しかし、ヨーク１５ｃ、マグネットロータ１５ｄ（ロータギア１７ａ）及び出力ギア１７ｊのハウジング１３に対する収容順は任意である。

図７に示す手順の例では、図７のＢ−Ｂ線断面図である図８に示すように、マグネットロータ１５ｄと同軸上に一体化されたロータギア１７ａを、マグネットロータ１５ｄ側からロータ軸１３ａに差し込み回転可能に支持させてハウジング１３に収容する。続いて、中間ギア１７ｄを小歯車１７ｇ側から中間軸１３ｂに差し込み回転可能に支持させてハウジング１３に収容する。

中間軸１３ｂに差し込だ中間ギア１７ｄを中間軸１３ｂの根元に向けて移動させてハウジング１３に収容する際には、図９の断面図に示すように、小歯車１７ｇの歯部１７ｈの突起１７ｉの先端が中間軸１３ｂの軸方向において、出力ギア１７ｊの歯部１７ｍの端面と同じ位置に達する。

ここで、中間ギア１７ｄの回転方向において、小歯車１７ｇの歯部１７ｈが出力ギア１７ｊの隣り合う２つの歯部１７ｍの間に位置していれば、隣り合う２つの歯部１７ｍの間に歯部１７ｈが入り込んで中間軸１３ｂの根元に向けて中間ギア１７ｄをさらに移動することができるので、小歯車１７ｇが出力ギア１７ｊと噛合する。

しかし、小歯車１７ｇの歯部１７ｈが出力ギア１７ｊの隣り合う２つの歯部１７ｍの間からずれた位置であると、小歯車１７ｇの歯部１７ｈの少なくとも一部が、出力ギア１７ｊの回転軸１７ｋと直交する方向に延在する歯部１７ｍの端面に乗り上げる。すると、中間軸１３ｂの根元に向けて中間ギア１７ｄをさらに移動することができなくなるので、小歯車１７ｇが出力ギア１７ｊと噛合しない。

このとき、小歯車１７ｇの歯部１７ｈの端面に突起１７ｉが突設されていなければ、小歯車１７ｇの歯部１７ｈの端面と出力ギア１７ｊの歯部１７ｍの端面とが面接触し、接触面積に応じた摩擦力が、相対的に回転しようとする中間ギア１７ｄと出力ギア１７ｊとの間に加わる。したがって、小歯車１７ｇの出力ギア１７ｊに対する乗り上げを解消させるには、両歯部１７ｈ，１７ｍの端面同士の接触面積に応じた摩擦力を上回る振動等の外力を、中間ギア１７ｄと出力ギア１７ｊとが相対的に回転する方向に加える必要がある。

これに対し、本実施形態の内機ユニット１１では、中間ギア１７ｄの小歯車１７ｇの歯部１７ｈの端面における、中間ギア１７ｄ（小歯車１７ｇ）の径方向において出力ギア１７ｊの歯部１７ｍと重なる箇所に、突起１７ｉが突設されている。このため、小歯車１７ｇと出力ギア１７ｊとをハウジング１３に収容する組み立ての際に、小歯車１７ｇの歯部１７ｈの位置が出力ギア１７ｊの隣り合う２つの歯部１７ｍの間からずれていると、出力ギア１７ｊの歯部１７ｍの端面に、小歯車１７ｇの歯部１７ｈの突起１７ｉの先端又は突起１７ｉの周囲の端面が当接する。あるいは、小歯車１７ｇの歯部１７ｈの突起１７ｉのうち先端以外の円弧状の側面が、出力ギア１７ｊの歯部１７ｍの周縁に当接する。

このうち、歯部１７ｈの突起１７ｉの側面が出力ギア１７ｊの歯部１７ｍの周縁に当接すると、歯部１７ｍの周縁への当接箇所が歯部１７ｈの突起１７ｉの先端側から根元側に移動しながら、中間ギア１７ｄと出力ギア１７ｊとが相対的に回転する。そしてやがて、出力ギア１７ｊの歯部１７ｍの端面に、小歯車１７ｇの歯部１７ｈのうち突起１７ｉの周囲の端面が当接するようになる。

このため、小歯車１７ｇの歯部１７ｈが出力ギア１７ｊの歯部１７ｍの端面に乗り上げると、最終的には、出力ギア１７ｊの歯部１７ｍの端面に、小歯車１７ｇの歯部１７ｈの突起１７ｉの先端か突起１７ｉの周囲の端面が当接する。

そして、出力ギア１７ｊの歯部１７ｍの端面と小歯車１７ｇの歯部１７ｈの突起１７ｉの先端とが接触する場合、その接触は点接触であるので両者の接触面積は僅かである。よって、相対的に回転しようとする中間ギア１７ｄと出力ギア１７ｊとの間に加わる摩擦力も、この点接触の面積に応じて僅かなものとなる。したがって、この点接触の面積に応じた僅かな摩擦力を上回る振動等の外力を、中間ギア１７ｄと出力ギア１７ｊとが相対的に回転する方向に加えさえすれば、小歯車１７ｇの出力ギア１７ｊに対する乗り上げが解消される。

また、出力ギア１７ｊの歯部１７ｍの端面と小歯車１７ｇの歯部１７ｈの突起１７ｉの周囲の端面とが接触する場合は端面同士の面接触となる。しかし、出力ギア１７ｊの歯部１７ｍの端面と面接触する小歯車１７ｇの歯部１７ｈの端面の範囲が、突起１７ｉの周囲の部分のみに制限され、中間ギア１７ｄの回転方向において、小歯車１７ｇの歯部１７ｈの端面における平坦部の寸法が歯部１７ｈの外形よりも短くなる。

このため、歯部１７ｈの端面に突起１７ｉがない場合に比べて、両者の接触面積や、中間ギア１７ｄの回転方向における小歯車１７ｇの出力ギア１７ｊに対する乗り上げ幅は、小さく制限される。したがって、この制限された接触面積に応じた摩擦力を上回る振動等の外力を、中間ギア１７ｄと出力ギア１７ｊとが相対的に回転する方向に加えさえすれば、小歯車１７ｇの出力ギア１７ｊに対する乗り上げが解消される。

このようにして、小歯車１７ｇの出力ギア１７ｊに対する乗り上げが解消され、出力ギア１７ｊの隣り合う２つの歯部１７ｍの間に小歯車１７ｇの歯部１７ｈが入り込んで小歯車１７ｇが出力ギア１７ｊと噛合すると、図１０の断面図に示すように、大歯車１７ｅの歯部１７ｆの端面が中間軸１３ｂの軸方向において、ロータギア１７ａの歯部１７ｂの突起１７ｃの先端と同じ位置に達する。

ここで、中間ギア１７ｄの回転方向において、大歯車１７ｅの歯部１７ｆがロータギア１７ａの隣り合う２つの歯部１７ｂの間に位置していれば、隣り合う２つの歯部１７ｂの間に歯部１７ｆが入り込んで中間軸１３ｂの根元に向けて中間ギア１７ｄをさらに移動することができるので、大歯車１７ｅがロータギア１７ａと噛合する。

しかし、大歯車１７ｅの歯部１７ｆがロータギア１７ａの隣り合う２つの歯部１７ｂの間からずれた位置であると、大歯車１７ｅの歯部１７ｆの端面がロータギア１７ａの歯部１７ｍの少なくとも一部に乗り上げる。すると、中間軸１３ｂの根元に向けて中間ギア１７ｄをさらに移動することができなくなるので、大歯車１７ｅがロータギア１７ａと噛合しない。

このとき、ロータギア１７ａの歯部１７ｂの端面に突起１７ｃが突設されていなければ、大歯車１７ｅの歯部１７ｆの端面とロータギア１７ａの歯部１７ｂの端面とが面接触し、接触面積に応じた摩擦力が、相対的に回転しようとするロータギア１７ａと中間ギア１７ｄとの間に加わる。したがって、大歯車１７ｅのロータギア１７ａに対する乗り上げを解消させるには、両歯部１７ｂ，１７ｆの端面同士の接触面積に応じた摩擦力を上回る振動等の外力を、ロータギア１７ａと中間ギア１７ｄとが相対的に回転する方向に加える必要がある。

これに対し、本実施形態の内機ユニット１１では、ロータギア１７ａの歯部１７ｂの端面における、ロータギア１７ａの径方向において中間ギア１７ｄの大歯車１７ｅの歯部１７ｆと重なる箇所に、突起１７ｃが突設されている。このため、ロータギア１７ａをハウジング１３に収容する組み立ての際に、大歯車１７ｅの歯部１７ｆの位置がロータギア１７ａの隣り合う２つの歯部１７ｂの間からずれていると、ロータギア１７ａの歯部１７ｂの突起１７ｃの先端又は突起１７ｃの周囲の端面に、大歯車１７ｅの歯部１７ｆの端面が当接する。あるいは、ロータギア１７ａの歯部１７ｂの突起１７ｃのうち先端以外の円弧状の側面に、大歯車１７ｅの歯部１７ｆの周縁が当接する。

このうち、突起１７ｃの側面に大歯車１７ｅの歯部１７ｆの周縁が当接すると、歯部１７ｆの周縁が当接する箇所が歯部１７ｂの突起１７ｃの先端側から根元側に移動しながら、ロータギア１７ａと中間ギア１７ｄとが相対的に回転する。そしてやがて、大歯車１７ｅの歯部１７ｆの端面が、ロータギア１７ａの歯部１７ｂのうち突起１７ｃの周囲の端面に当接するようになる。

このため、大歯車１７ｅの歯部１７ｆの端面がロータギア１７ａの歯部１７ｂに乗り上げると、最終的には、大歯車１７ｅの歯部１７ｆの端面が、ロータギア１７ａの歯部１７ｂの突起１７ｃの先端か突起１７ｃの周囲の端面に当接する。

そして、大歯車１７ｅの歯部１７ｆの端面とロータギア１７ａの歯部１７ｂの突起１７ｃの先端とが接触する場合、その接触は点接触であるので両者の接触面積は僅かである。よって、相対的に回転しようとするロータギア１７ａと中間ギア１７ｄとの間に加わる摩擦力も、この点接触の面積に応じて僅かなものとなる。したがって、この点接触の面積に応じた僅かな摩擦力を上回る振動等の外力を、ロータギア１７ａと中間ギア１７ｄとが相対的に回転する方向に加えさえすれば、大歯車１７ｅのロータギア１７ａに対する乗り上げが解消される。

また、ロータギア１７ａの歯部１７ｂの突起１７ｃの周囲の端面と大歯車１７ｅの歯部１７ｆの端面とが接触する場合は端面同士の面接触となる。しかし、大歯車１７ｅの歯部１７ｆの端面が面接触するロータギア１７ａの歯部１７ｂの端面の範囲が、突起１７ｃの周囲の部分のみに制限され、ロータギア１７ａの回転方向において、ロータギア１７ａの歯部１７ｂの端面における平坦部の寸法が歯部１７ｂの外形よりも短くなる。

このため、歯部１７ｂの端面に突起１７ｃがない場合に比べて、両者の接触面積や、ロータギア１７ａの回転方向における大歯車１７ｅのロータギア１７ａに対する乗り上げ幅は小さく制限される。したがって、この制限された接触面積に応じた摩擦力を上回る振動等の外力を、ロータギア１７ａと中間ギア１７ｄとが相対的に回転する方向に加えさえすれば、大歯車１７ｅのロータギア１７ａに対する乗り上げが解消される。

このようにして、大歯車１７ｅのロータギア１７ａに対する乗り上げが解消され、ロータギア１７ａの隣り合う２つの歯部１７ｂの間に大歯車１７ｅの歯部１７ｆが入り込んで大歯車１７ｅがロータギア１７ａと噛合すると、図５の断面図に示すように、中間ギア１７ｄが中間軸１３ｂの根元まで移動し、ハウジング１３に収容された状態となる。

以上に説明したように、本実施形態の内機ユニット１１によれば、変速歯車列１７の互いに噛合するロータギア１７ａと中間ギア１７ｄの大歯車１７ｅや、中間ギア１７ｄの小歯車１７ｇと出力ギア１７ｊのうち、歯数の少ないロータギア１７ａや小歯車１７ｇの歯部１７ｂ，１７ｈの端面に、半球状の突起１７ｃ，１７ｉを突設した。

このため、ロータギア１７ａや出力ギア１７ｊを収容したハウジング１３に中間ギア１７ｄを後から収容する際に、大歯車１７ｅがロータギア１７ａに対して乗り上げたり、小歯車１７ｇが出力ギア１７ｊに対して乗り上げた場合に、僅かな振動をハウジング１３に加えるだけでそれらの乗り上げ状態を解消させることができる。

これにより、小歯車１７ｇと出力ギア１７ｊや大歯車１７ｅとロータギア１７ａが噛合しやすいようにして、例えば、変速歯車列１７のロータギア１７ａ、中間ギア１７ｄ及び出力ギア１７ｊをハウジング１３に収容して噛合させる作業の、不図示の自動組立機による自動化を実現させることができる。

なお、本実施形態では、ハウジング１３の中間軸１３ｂに中間ギア１７ｄを差し込んだ際、大歯車１７ｅの歯部１７ｆがロータギア１７ａの歯部１７ｂの突起１７ｃに当接するよりも先に、小歯車１７ｇの歯部１７ｈの突起１７ｉが出力ギア１７ｊの歯部１７ｍに当接する構成とした。しかし、各突起１７ｃ，１７ｉが相手の歯部１７ｆ，１７ｍの端面に当接するのは、変速歯車列１７乃至内機ユニット１１の設計によって、どちらが先になってもよく、両者が同時に当接してもよい。

また、互いに噛合するロータギア１７ａと中間ギア１７ｄの大歯車１７ｅや、中間ギア１７ｄの小歯車１７ｇと出力ギア１７ｊのうち、歯数の多い大歯車１７ｅや出力ギア１７ｊの歯部１７ｆ，１７ｍの端面にも、半円状の突起を突設するようにしてもよい。また、その場合、ロータギア１７ａや小歯車１７ｇの歯部１７ｂ，１７ｈの端面の突起１７ｃ，１７ｉを省略してもよい。

さらに、互いに噛合するロータギア１７ａと中間ギア１７ｄの大歯車１７ｅや、中間ギア１７ｄの小歯車１７ｇと出力ギア１７ｊのうち、どちらか一方の歯部の端面のみに突起を設ける場合、本実施形態のように、歯数の少ないロータギア１７ａや小歯車１７ｇの歯部１７ｂ，１７ｈの端面のみに突起１７ｃ，１７ｉを突設すれば、変速歯車列１７の歯車全体で設ける突起の数を少なくすることができる。

また、変速歯車列１７の互いに噛合する一対の歯車のうち少なくとも一方の歯車の歯部の端面に設ける加工部を、本実施形態では、端面から突設した半球状の突起１７ｃ，１７ｉで構成した。しかし、加工部の構成は、例えば、円柱状や多角柱状、円錐台状、円錐状、多角錐状等任意である。

特に、本実施形態のように、突起の先端を円弧面とすれば、相手の歯部の端面に接触する突起の面積を極力少なくし、変速歯車列１７の互いに噛合する一対の歯車のうち一方の歯車の歯部に他方の歯車の歯部が乗り上げた場合の両者間の接触による摩擦を軽減することができる。これにより、ハウジング１３に加える振動により歯部が乗り上げた歯車同士が回転方向に相対移動しやすくし、歯部の乗り上げ状態を容易に解消できるようにして、ハウジング１３への収容時に歯車同士が噛合しやすいようにすることができる。

また、歯車の歯部の端面に設ける加工部は、端面から突設した突起に限らない。例えば、図１１の説明図に示すように、加工部を設ける対象の歯車１９の歯部１９ａの端面と、歯車１９の回転方向における両歯面との境界にテーパ面１９ｂをそれぞれ形成して、これを加工部１９ｃとする構成としてもよい。

このような加工部１９ｃを、例えば、中間ギア１７ｄの大歯車１７ｅと噛合するロータギア１７ａの歯部１７ｂの端面に形成すれば、ロータギア１７ａの回転方向において、ロータギア１７ａの歯部１７ｂの端面における平坦部の寸法が歯部１７ｂの外形よりも短くなる。

このため、ロータギア１７ａの歯部１７ｂの端面に大歯車１７ｅの歯部１７ｆの端面が乗り上げた場合に、大歯車１７ｅの歯部１７ｆの端面が面接触するロータギア１７ａの歯部１７ｂの端面の面積や、ロータギア１７ａの回転方向における大歯車１７ｅのロータギア１７ａに対する乗り上げ幅が小さく制限される。したがって、この制限された接触面積に応じた摩擦力を上回る振動等の外力を、ロータギア１７ａと中間ギア１７ｄとが相対的に回転する方向に加えさえすれば、大歯車１７ｅのロータギア１７ａに対する乗り上げが解消することができる。

但し、図１１に示すように歯車１９の歯部１９ａの端面にテーパ面１９ｂを形成して加工部１９ｃとすると、加工部１９ｃを設けることが製造面で容易になる反面、歯車１９と噛合相手の歯車の歯部（図示せず）とが噛合する範囲が、歯車１９の回転軸方向において短くなり、変速歯車列としての動力伝達性能を落とすことになる。このため、動力伝達性能を優先する場合は、歯部の端面から突起を突設して加工部とする方が有利である。

さらに、上述した実施形態では、タコメータ１の指針９を回転駆動する内機ユニット１１に本発明を適用した場合について説明した。しかし、本発明は、例えば、ステッピングモータ１５を内蔵せず変速歯車列１７飲みをハウジング１３に収容した動力伝達歯車ユニットにも適用可能である。また、車両用計器以外の分野で歯車列により動力を伝達するユニットにも本発明が適用可能であることは、勿論のことである。

本発明は、歯車列を用いて動力を伝達する動力伝達歯車ユニットに適用して極めて有用である。

１ タコメータ（車両用計器）
３ 見返し板
５ 文字板
７ 目盛
９ 指針
９ａ 基部
１１ 内機ユニット（動力伝達歯車ユニット）
１３ ハウジング
１３ａ ロータ軸（回転軸）
１３ｂ 中間軸（回転軸）
１５ ステッピングモータ
１５ａ，１５ｂ ステータコイル
１５ｃ ヨーク
１５ｄ マグネットロータ
１７ 変速歯車列
１７ａ ロータギア（一方の歯車）
１７ｂ，１７ｆ，１７ｈ，１７ｍ 歯部
１７ｃ，１７ｉ 突起（加工部）
１７ｄ 中間ギア
１７ｅ 大歯車（他方の歯車）
１７ｇ 小歯車（一方の歯車）
１７ｊ 出力ギア（他方の歯車）
１７ｋ 回転軸
１７ｌ セレーション
１９ 歯車（一方の歯車）
１９ａ 歯部
１９ｂ テーパ面
１９ｃ 加工部

Claims (5)

1. 互いの回転軸を平行に配置した複数の歯車をそれぞれの回転軸方向からハウジング内に収容した動力伝達歯車ユニットにおいて、
   前記ハウジング内で噛合する一対の前記歯車のうち少なくとも一方の歯車の端面における歯部の端面部分に、前記端面部分の平坦部の寸法を前記一方の歯車の回転方向において前記歯部の外形よりも短くする加工部が設けられており、
   前記加工部は、前記一対の歯車のうち他方の歯車の歯部と噛合した前記一方の歯車の歯部の、該一方の歯車の径方向において前記他方の歯車の歯部と重なる箇所に、設けられている、
   ことを特徴とする動力伝達歯車ユニット。
2. 前記加工部は、前記回転軸方向における先端に円弧面を有していることを特徴とする請求項１記載の動力伝達歯車ユニット。
3. 前記加工部は、前記一方の歯車の歯部における前記回転軸方向と直交する端面から突設された突起を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の動力伝達歯車ユニット。
4. 前記一方の歯車は、前記一対の歯車のうち前記他方の歯車よりも歯数が少ない歯車であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の動力伝達歯車ユニット。
5. ステッピングモータの動力により指針を回転駆動させて、該指針により文字板の計測値に応じた目盛箇所を指示させる車両用計器において、
   前記ステッピングモータから前記指針への動力伝達に、請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４記載の動力伝達歯車ユニットを用い、前記ステッピングモータのマグネットロータと一体に回転するロータギアと、該ロータギアに噛合される中間ギアと、該中間ギアに噛合されて前記指針に連結される出力ギアとを、前記動力伝達歯車ユニットが有する複数の歯車で構成した、
   ことを特徴とする車両用計器。

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