CN107076266B - 齿轮装置 - Google Patents

Abstract

该齿轮装置具有：轴齿轮，具有与驱动部相连接的第一端部和与第一端部不同的第二端部，该轴齿轮围绕第一旋转轴芯驱动旋转；半轴齿轮，围绕与第一旋转轴芯不同的第二旋转轴芯旋转且与轴齿轮相啮合；壳体，容纳轴齿轮和半轴齿轮。在该齿轮装置中，在壳体的内侧设置有保持部，该保持部在与半轴齿轮相对的部位保持轴齿轮的第二端部，在轴齿轮被驱动时，该保持部防止轴齿轮离开半轴齿轮。

Description

齿轮装置

技术领域

本发明涉及一种轴齿轮与半轴齿轮相啮合的齿轮装置。

背景技术

在专利文献1中记载了一种齿轮装置，该齿轮装置具有：轴齿轮，围绕第一旋转轴芯驱动旋转；半轴齿轮，围绕与第一旋转轴芯不同方向的第二旋转轴芯旋转且与轴齿轮相啮合。

在该齿轮装置中，在轴齿轮被驱动时，为了防止轴齿轮从半轴齿轮脱离，在半轴齿轮的轴周围具有轮毂部，轴齿轮的一端部被设置于轮毂部的外周面的周向槽支撑。轴齿轮的一端部可相对自由滑动地进入该周向槽而被支撑，从而向离开半轴齿轮的方向的移动被限制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-287581号公报

发明内容

发明要解决的问题

在上述以往的齿轮装置中，第一旋转轴芯与第二旋转轴芯之间的轴间距离越大，则越需要将在半轴齿轮中设置有周向槽的轮毂部设置为大径。因此，半轴齿轮的占有区域变大，从而齿轮装置容易大型化。

鉴于上述实际情况，需要一种在容纳轴齿轮和半轴齿轮的壳体的内部能够合理地支撑轴齿轮的齿轮装置。

解决问题的手段

本发明的齿轮装置的特征结构在于，

具有：

轴齿轮，具有与驱动部相连接的第一端部和与所述第一端部不同的第二端部，该轴齿轮围绕第一旋转轴芯驱动旋转，

半轴齿轮，围绕与所述第一旋转轴芯不同的第二旋转轴芯旋转且与所述轴齿轮啮合，

壳体，容纳所述轴齿轮和所述半轴齿轮；

所述壳体的内侧设置有保持部，该保持部在与所述半轴齿轮相对的部位保持所述轴齿轮的所述第二端部，在所述轴齿轮被驱动时，该保持部防止所述轴齿轮离开所述半轴齿轮。

本结构的齿轮装置，设置于壳体内侧的保持部在与半轴齿轮相对的部位保持未与轴齿轮的驱动部连接的第二端部。由此，与设置以在周向的整周上包围的方式保持第二端部的保持部的情况相比，能够简化保持部的结构，从而轴齿轮的组装也变得容易。

由于在隔着轴齿轮与半轴齿轮相对的壳体中设置了轴齿轮的第二端部的保持部，因此，为了构成保持部而不需要对半轴齿轮和轴齿轮实施特别的加工。另外，保持部可以仅仅配置在轴齿轮的第二端部的区域，因此，能够使保持部的占有区域变小，从而能够使齿轮装置紧凑化。

本发明的其他特征结构在于，

所述保持部具有晃动限制部，该晃动限制部防止所述轴齿轮沿所述半轴齿轮的平面方向晃动。

在轴齿轮被驱动时，存在轴齿轮基于驱动扭矩等沿半轴齿轮的平面方向晃动的情况。

通过如本结构那样进行晃动限制，能够最合适地维持轴齿轮与半轴齿轮的啮合状态。

本发明的其他特征结构在于，

所述保持部具有施力机构，该施力机构对所述轴齿轮的所述第二端部施加朝向所述半轴齿轮的作用力。

就仅组装与保持部一体地设置的壳体而言，因壳体的尺寸误差等，存在有无法将轴齿轮合适地按压在半轴齿轮上的情况。

因此，如本结构那样，通过在组装壳体之后设置对轴齿轮的第二端部施加朝向半轴齿轮的作用力的施力机构，能够借助保持部按压轴齿轮的第二端部，从而能够合适地设定轴齿轮与半轴齿轮的抵接状态。

本发明的其他特征结构在于，

作为所述施力机构，具有与所述保持部相邻的位于所述壳体中的树脂填充部，以利用所述保持部将所述轴齿轮按压在所述半轴齿轮上。

根据本结构，利用将形成树脂填充部的空间与保持部相邻设置的简单的结构，通过向该空间的树脂的填充量能够使向轴齿轮的第二端部的作用力变化。

本发明的其他特征结构在于，

在所述轴齿轮的所述第二端部安装有轴承。

如本结构那样，通过在轴齿轮的第二端部安装轴承，能够减轻轴齿轮的旋转阻力，从而使齿轮装置的动作顺畅。

本发明的其他特征结构在于，

所述保持部具有限制部，该限制部阻止所述轴承从所述轴齿轮在沿所述第一旋转轴芯的方向上脱离。

若在轴齿轮被驱动时轴承旋转，则轴承沿第一旋转轴芯的延伸方向在轴齿轮上移动，从而存在从轴齿轮脱落的可能性。

因此，如本结构那样，通过保持部具有限制部，能够将轴承可靠地组装于保持部，从而能够提高齿轮装置的可靠性。

本发明的其他特征结构在于，

所述轴齿轮的所述第二端部由磁性材料构成，

所述保持部中的至少与所述第二端部相对的部位由磁铁构成。

如本结构那样，通过使保持部的磁铁与轴齿轮中由磁性材料构成的第二端部相对，能够使轴齿轮的第二端部吸附于磁铁上。由此，若轴齿轮与半轴齿轮的抵接状态出现松动，则即使旋转时轴齿轮与半轴齿轮反复地抵接分离而产生异常声音或振动的情况下，相对于保持部，在轴齿轮的第二端部也不会产生松动，从而在旋转时难以产生振动。其结果，轴齿轮能够以稳定的姿势向半轴齿轮传递旋转力。

另一方面，在轴齿轮的第二端部被磁化为与保持部的磁铁同极的情况下，由于第二端部与保持部相斥，因此，能够始终对轴齿轮朝向半轴齿轮侧施力。在该情况下，也能够减少轴齿轮的松动和旋转时的振动。

附图说明

图1是表示齿轮装置的内部的立体图。

图2是表示齿轮啮合结构的俯视图。

图3是表示齿轮啮合结构的侧视图。

图4是表示齿轮啮合结构的剖视图。

图5是表示轴齿轮的支撑结构的主要部分的主视图。

图6是表示第二实施方式中的齿轮啮合结构的剖视图。

图7是表示第三实施方式中的轴齿轮的支撑结构的主要部分的主视图。

图8是表示第四实施方式中的齿轮装置的主要部分的立体图。

图9是表示第四实施方式中的轴齿轮的支撑结构的主要部分的剖视图。

图10是第四实施方式的变形例的剖视图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的实施方式进行说明。

(第一实施方式)

图1至图5是表示第一实施方式的齿轮装置。

本实施方式的齿轮装置装载于例如汽车用AMT(自动机械变速器)(未图示)，将半轴齿轮1的旋转与离合器操作构件A相联系，从而使AMT动作。

如图1至图3所示，齿轮装置具有：轴齿轮(pinion)2，其围绕第一旋转轴芯X驱动旋转；半轴齿轮1，其围绕与第一旋转轴芯X不同方向的第二旋转轴芯Y旋转；壳体3，其容纳轴齿轮2和半轴齿轮1。

第二旋转轴芯Y为，相对于第一旋转轴芯X具有偏移量d，且与相对于第一旋转轴芯X直角交叉的方向上平行的轴芯。

轴齿轮2为，被支撑为能够围绕第一旋转轴芯X自由旋转的小齿数斜齿轮，其具有围绕第一旋转轴芯X形成为螺旋状的两条齿部2a。

轴齿轮2具有在轴芯方向上夹持齿部2a的基部侧轴部2b和顶端侧轴部2c，所述基部侧轴部2b和顶端侧轴部2c同轴芯。

轴齿轮2，其基部侧轴部2b与作为驱动部的电动机M的输出轴连接，通过电动机M的驱动围绕第一旋转轴芯X驱动旋转。

因此，基部侧轴部2b相当于与驱动部连接的第一端部，顶端侧轴部2c相当于与第一端部不同的第二端部。

如图4所示，在相对于电动机M的壳体3固定的固定用底板3a上组装有第一轴承(滚动轴承)4a。基部侧轴部2b被第一轴承4a支撑为能够自由旋转。

在顶端侧轴部2c上安装有相当于轴承的第二轴承(滚动轴承)4b，在齿部2a和顶端侧轴部2c之间设置有用于第二轴承4b定位的大径部2d。

如图2所示，半轴齿轮1为形成为以第二旋转轴芯Y为中心的扇形的扇形半轴齿轮，与轴齿轮2啮合的齿轮形成部1a设置为以第二旋转轴芯Y为中心的圆弧带状。

半轴齿轮1通过利用电动机使轴齿轮2沿正转方向及逆转方向驱动旋转，在围绕第二旋转轴芯Y的一定角度范围内被支撑为能够自由往复旋转。

半轴齿轮1在平板状的扇形基板1c上具有轮毂部1b，在扇形基板1c的一侧面侧该轮毂部1b与齿轮形成部1a一体地凸出设置。

如图1及图3所示，在壳体3的内侧上部以向下凸出的悬臂姿势固定有支轴3b。

将该支轴3b插入轮毂部1b，使得半轴齿轮1被支撑为围绕第二旋转轴芯Y自由旋转。

如图4所示，在壳体3的内侧设置有保持部5，该保持部5在与半轴齿轮1相对的部位保持轴齿轮2的端部中的未与驱动部连接一侧的另一端，即未与电动机M的输出轴连接的顶端侧轴部2c。该保持部5经由第二轴承4b向半轴齿轮1侧按压轴齿轮2。由此，轴齿轮2与半轴齿轮1之间的抵接状态被维持。保持部5在与半轴齿轮1相对的部位保持轴齿轮2的顶端侧轴部2c，并且在轴齿轮2被驱动时，能够防止轴齿轮2离开半轴齿轮1。

在壳体3的内面侧形成有朝向半轴齿轮1侧开口的嵌合凹部6。保持部5具有嵌合构件5a，该嵌合构件5a通过例如从与第二旋转轴芯Y平行的方向嵌合于在该嵌合凹部6，与壳体3一体地被组装。

嵌合构件5a保持第二轴承4b的圆筒状外周面。

因此，图4和图5所示，嵌合构件5a具有：保持面5b，其在沿第一旋转轴芯X的方向观察时形成为半圆弧状；脱离限制部5c(限制部的一个例子)，其阻止第二轴承4b从轴齿轮2在沿第一旋转轴芯X的方向(图4的左方向)上脱离。

半圆弧状的保持面5b构成晃动限制部，该晃动限制部防止轴齿轮2沿半轴齿轮1的平面方向晃动。

此外，半轴齿轮1的平面方向是指，沿着与第二旋转轴芯Y正交的平面的方向。

保持部5使与嵌合凹部6嵌合的嵌合构件5a的保持面5b朝向半轴齿轮1侧与第二轴承4b的圆筒状外周面紧贴，并使脱离限制部5c与第二轴承4b的轴芯方向端面抵接。

由此，保持部5将第二轴承4b朝向半轴齿轮1按压，以使轴齿轮2与半轴齿轮1相抵接，并通过脱离限制部5c阻止第二轴承4b从顶端侧轴部2c脱离。

在本实施方式中，如图2所示，将轴齿轮2横跨半轴齿轮1的齿轮形成部1a配置，以使第二轴承4b位于齿轮形成部1a和轮毂部1b之间。

由此，以第二轴承4b与齿轮形成部1a不发生干扰的方式设置短的轴齿轮2而能够使壳体3小型化，并且能够提高保持部5的配置上的自由度。

如图4所示，保持部5具有施力机构7，该施力机构7对顶端侧轴部2c施加朝向半轴齿轮1的作用力。

施力机构7在壳体3侧具有树脂填充部7a，该树脂填充部7a以树脂与嵌合构件5a相抵接的状态被填充而形成且与保持部5相邻，使得通过嵌合构件5a使轴齿轮2被推压在半轴齿轮1(图4中白色箭头)上。

在壳体3中设置有与嵌合凹部6相连通的填充空间7b和使该填充空间7b与壳体外侧相连通的连通路7c，树脂填充部7a构成为使通过连通路7c向填充空间7b注入的未硬化树脂硬化而形成。

图4是表示将未硬化树脂注入填充空间7b之后，以使用插塞7d塞住连通路7c的状态使该未硬化树脂硬化的树脂填充部7a。

此外，为了轴齿轮2被按压在半轴齿轮1上，施力机构7优选为，相对于轴齿轮2可产生所需的弹性弯曲变形的材料。填充的未硬化树脂优选为，硬化后也能够继续发挥弹性力的材料，也可以是硬化后不能发挥弹性力的材料。

(第二实施方式)

图6是表示第二实施方式的齿轮装置。

本实施方式的齿轮装置不同于第一实施方式的方面在于，将朝向半轴齿轮1侧挤压嵌合构件5a的螺钉8与壳体3螺合来构成施力机构7。

根据本实施方式，通过合适地调节螺钉8的螺合深度，能够容易地调节轴齿轮2对半轴齿轮1的按压力。

其他结构与第一实施方式相同。

(第三实施方式)

图7是表示第三实施方式的齿轮装置。

本实施方式的齿轮装置不同于第一实施方式的方面在于，嵌合构件5a具有保持第二轴承4b的圆筒状外周面的V字状的保持面5b，V字形的保持面5b构成防止轴齿轮2沿半轴齿轮1的平面方向晃动的晃动限制部。

根据本结构，由于保持面5b的两个部位与第二轴承4b的外周面必须抵接，因此，能够无松动地保持轴齿轮2的顶端侧轴部2c。

其他结构与第一实施方式相同。

(第四实施方式)

图8及图9是表示第四实施方式的齿轮装置。

图8及图9所示，在嵌合构件5a中，沿第一旋转轴芯X的方向观察呈半圆弧状的保持面5b由磁铁10构成。另一方面，第二轴承4b的至少外周面由磁性材料所构成。这样一来，在保持部5中，至少与顶端侧轴部2c相对的部位配置有磁铁10。

磁铁10的周向上的两端部10a、10c被磁化为负极，中央部10b被磁化为正极。磁铁10的周向上中央部10b的区域设定得比两端部10a、10c的区域大。因此，第二轴承4b的外周面受磁铁10的中央部10b的磁力影响而被磁化为负极。

这样一来，磁铁10的中央部10b与第二轴承4b相吸引，轴齿轮2的顶端侧轴部2c被保持部5保持。由此，能够减少轴齿轮2旋转时的振动，轴齿轮2能够以稳定的姿势向半轴齿轮1传递旋转力。

另一方面，第二轴承4b的外周面与磁铁10的两端部10a、10C成为同极。因此，在两端部10a、10c与第二轴承4b的外周面之间存在间隙的情况下，第二轴承4b受到来自两端部10a、10c的排斥力而在离开两端部10a、10c的位置被保持。由此，能够抑制轴齿轮2的顶端侧轴部2c的横向的轴振动。

此外，磁铁10的极性的设置是任意的，磁铁10与第二轴承4b之间的吸引、排斥状态能够进行适当设置。

其他结构与第一实施方式相同。

(第四实施方式的变形例)

图10是表示第四实施方式的齿轮装置的变形例。

在本实施方式中，轴齿轮2的顶端侧轴部2c由磁性材料构成，在磁铁10的内周面配置有滑动构件11。因此，被磁铁10的中央部10b所吸引的轴齿轮2的顶端侧轴部2c既能够相对于滑动构件11滑动又能够旋转。由此，轴齿轮2的旋转阻力降低。

此外，滑动构件11与磁铁10一体构成或通过粘接等方式被固定于磁铁10的内周面。

其他结构与第四实施方式相同。

(其他实施方式)

1.可以是第二旋转轴芯Y相对于第一旋转轴芯X不具有偏移量d的齿轮装置。

2.可以是具有圆盘状的半轴齿轮1的齿轮装置。

3.在上述实施方式中，轴齿轮2可以是不具有第二轴承4b的结构。

产业上的可利用性

本发明不限定于装载于汽车用AMT的齿轮装置，可以利用于轴齿轮与半轴齿轮相啮合的各种用途的齿轮装置。

附图标记的说明：

1 半轴齿轮

2 轴齿轮

2b 基部侧轴部(第一端部)

2c 顶端侧轴部(第二端部)

3 壳体

4b 第二轴承(轴承)

5 保持部

5b 保持面(晃动限制部)

5c 脱离限制部(限制部)

7 施力机构

7a 树脂填充部

10 磁铁

M 电动机(驱动部)

X 第一旋转轴芯

Y 第二旋转轴芯

Claims (4)

1.一种齿轮装置，其中，

具有：

轴齿轮，具有与驱动部相连接的第一端部和与所述第一端部不同的第二端部，该轴齿轮围绕第一旋转轴芯驱动旋转，

半轴齿轮，围绕与所述第一旋转轴芯不同的第二旋转轴芯旋转且与所述轴齿轮啮合，

壳体，容纳所述轴齿轮和所述半轴齿轮；

所述壳体的内侧设置有保持部，该保持部在与所述半轴齿轮相对的部位保持所述轴齿轮的所述第二端部，在所述轴齿轮被驱动时，该保持部防止所述轴齿轮离开所述半轴齿轮，

所述保持部具有施力机构，该施力机构对所述轴齿轮的所述第二端部施加朝向所述半轴齿轮的作用力，

作为所述施力机构，在所述壳体中设置有与所述保持部相邻的树脂填充部，以利用所述保持部将所述轴齿轮按压在所述半轴齿轮上，

所述树脂填充部由硬化的树脂构成。

2.如权利要求1所述的齿轮装置，其中，

所述保持部具有晃动限制部，该晃动限制部防止所述轴齿轮沿所述半轴齿轮的平面方向晃动。

3.如权利要求1或2所述的齿轮装置，其中，

在所述轴齿轮的所述第二端部安装有轴承。

4.如权利要求3所述的齿轮装置，其中，

所述保持部具有限制部，该限制部阻止所述轴承从所述轴齿轮在沿所述第一旋转轴芯的方向上脱离。