CN1229889A - 防止齿轮噪音的装置 - Google Patents

Abstract

一种降低齿轮啮合噪音装置,将扭转螺旋弹簧的弹簧负载取为一定值,而副齿轮圆滑地进行工作。邻接第一主动齿轮自由转动地设置副齿轮,利用扭转螺旋弹簧连接压入转动轴轴端的制动器和副齿轮,切开制动器的外周凸缘的一部分,形成从外周凸缘向内圆周一侧与转动轴的轴方向平行且突出的引导部,在该外周凸缘和引导部之间通过扭转螺旋弹簧,因为施加预加载而使扭转螺旋弹簧缩小直径,这样其内圆周面的一部分接触引导部,其它部分不接触到转动轴等。

Description

防止齿轮噪音的装置

本发明涉及防止齿轮噪音的装置，该装置对设于同轴的主齿轮和副齿轮给予相位差，使其与配对齿轮相啮合，据此以减低啮合噪音。

在实开昭63-59260号上揭示了设于发动机的曲柄轴上的防止齿轮噪音的装置。该防止齿轮噪音装置备有相邻配设于曲柄轴上的作为主齿轮的第一主动齿轮和副齿轮，在副齿轮和第一主动齿轮之间设有相位差，并且在与曲柄轴一体转动地设置的制动器与副齿轮之间夹装着扭转螺旋弹簧，通过对该扭转螺旋弹簧给予预加载来向解除相位差的方向对副齿轮赋以转动势能，通过将第一主动齿轮和副齿轮与作为啮合齿轮另一方的变速离合器的主从动齿轮相啮合，以减低啮合噪音。

图7是表示在该装置上使副齿轮a向工作转动方向转动(箭头A所示方向)，让扭转螺旋弹簧b产生预加载的状态的横式图，扭转螺旋弹簧b通过与副齿轮a的连接端c从自由时的位置(虚线所示)沿箭头A方向移动而缩小直径到达实线所示的位置时，扭转螺旋弹簧b的中心从自由时的O1向O2并对应于制动器d及转动轴e的各中心产生偏心，其结果扭转螺旋弹簧b的一部分接触到制动器d的内圆周面(B点)，一部分接触到转动轴e的外圆周面(C点)。

但是这种接触产生在不规则的地点和长度时，为了对副齿轮施加预加载所必要的扭转螺旋弹簧b的弹簧负载变得不一定，其结果，副齿轮a的动作变得不稳定。并且如图8所示，扭转螺旋弹簧b有多卷时，在缩小直径时，一部分卷绕可能重合，这时也使上述扭转螺旋弹簧b的弹簧负载变得不稳定，因此也可能产生副齿轮a的动作不稳定。

为了解决上述课题，本发明的防止齿轮噪音装置的第1方案是，在相邻配设于同一转动轴上的主齿轮与副齿轮之间设有相位差，并且在与上述转动轴一体转动地设置的制动器和副齿轮之间夹装有扭转螺旋弹簧，通过该扭转螺旋弹簧向解除上述相位差的方向对副齿轮赋以转动势能，据此施加预加载。以减低与配对齿轮啮合的噪音。上述防止齿轮噪音装置的特征在于，在上述的制动器上设置用于支承扭转螺旋弹簧内圆周侧的引导部。

本发明第2方案的特征是在第1方案的基础上，当将上述引导部与制动器之间的间隔取为D，将扭转螺旋弹簧的线直径取为d时，D＜2d。

因为在制动器上设有用于支承扭转螺旋弹簧内圆周的引导部，所以当为了施加预加载而使扭转螺旋弹簧缩小直径时，其内圆周接触支承到引导部上，为此扭转螺旋弹簧的内圆周只与引导部接触，并且接触点是一定的，并且接触的长度可以比较短，因此扭转螺旋弹簧的弹簧负载是稳定的，其结果副齿轮的工作也稳定了。

当将引导部和制动器的间隔取为D，将扭转螺旋弹簧的线直径取为d时，如果使D＜2d，在缩小直径时，可以防止扭转螺旋弹簧的卷线部分重合的事态发生。从而，据此可使副齿轮的工作稳定化。

图1是与实施例相关的第一主动齿轮部分附近的放大截面图。图2是与本实施例相关的发动机的截面图。图3是表示引导部分放大截面图。图4是图1的箭头E方向的视图。图5是表示工作转动前(预加载前)的状态的图1的5-5剖面图。图6是预加载时的与图5的同样图。图7是表示现有例产生预加载状态的模式图。图8是表示现有例的扭转螺旋弹簧在卷线部重叠的状态的截面图。

图1至图6表示适用于设在发动机的曲柄轴上的第一主动齿轮的本发明的一个实施例。图1是第一主动齿轮部分近旁的放大截面图。图2是与本实施例相关的发动机的截面图。图3是表示引导部部分放大截面图。图4是图1的箭头E所示方向的视图。图5是表示工作转动前(预加载前)的状态的图1的5-5剖视图。图6是预加载时的图5的同样图。

首先在图2上，该发动机备有曲柄轴2，起动离合器3、转动轴4。上述曲柄轴2与活塞杆1相连接。上述起动离合器3连接在曲柄轴2的一端。上述转动轴4通过该起动离合器3与曲柄轴2相连接，并且可自由转动地设于其外圆周上。

在该转动轴4上相邻地设有作为主齿轮的第一主动齿轮5和副齿轮6。在轴4的、与第一主动齿轮5隔着副齿轮6的一侧的端部，配设有制动器7。

副齿轮6是与第一主动齿轮5同直径、同齿数，或者这些都略有不同的齿轮。该第一主动齿轮5和副齿轮6分别与离合器10的第一从动齿轮11相啮合。

第一从动齿轮11与离合器10的离合器外体成为一体，其转动经过离合器内体传到主轴12再从主轴齿轮12′传到副轴13的副轴齿轮14。

下面对防止噪音机构进行说明，如图1及图3至图6所示，副齿轮6自由转动地支承在转动轴4上的靠近主齿轮5的部位14上，对于转动轴4利用弹簧圈15防止脱落。

在副齿轮6和主齿轮5的各齿之中，在一对位置重合用齿上，分别形成倒角16、17，通过使各倒角16、17一致，使预加载时的副齿轮6和主齿轮5的定位变得容易。在副齿轮6的倒角17的近旁，贯通侧面形成止动孔18。

在转动轴4的与主齿轮5的位置重合用齿同一相位的位置上，形成从轴端部向轴方向内侧切入的定位沟19，该定位沟19在轴端部开口。

制动器7大致呈杯状，利用铁板或其它合适的金属通过冲压加工形成，它设有与转动轴4的转动端面平行的侧壁20和外周凸缘21以及内周凸缘22，该外周凸缘21从侧壁的外圆周部向副齿轮6一侧突出形成一个整体。该内周凸缘22在内圆周部相反方向突出形成一个整体。

在内周凸缘22的一部分，设有向中心侧突出的定位凹部23，可配合到定位沟19中，在与内周凸缘22的圆周方向的定位凹部23的中央部近旁的同一相位的侧壁20上形成贯通的止动孔24，在从该止动孔24向工作转动方向具有大致60°相位差的位置形成引导部25。

引导部25是从外周凸缘21的端部到达侧壁20的一部分，沿着成为引导部25的长方块状部的两侧边缘制出缝隙，削除该长方块状部的端部的相当于后述的间隔D的部分，然后将该长方块状从外周凸缘21向内圆周侧弯成与转动轴4的轴心平行，据此而形成引导部25。另外引导部25的外圆周侧的表面和外周凸缘21的内圆周面的上述间隔D为后述所规定的值。

引导部25的内圆周侧表面与内周凸缘22的内圆周面的间隔F要确保足够的量，以便在扭转螺旋弹簧缩径时，其它部分不与外周凸缘21或转动轴4相接触。

另外，为了从止动孔24的位置施加预加载，引导部25的位置向转动副齿轮工作转动方向(箭头A所示方向)分开所规定的角度，在本实施例中大致呈60°。该角度可以最有效地引导后述的扭转螺旋弹簧30，但是该角度较好的范围在大致180°以内，最好在大致90°以内的任意范围内设定。

制动器7和副齿轮6利用扭转螺旋弹簧连接，扭转螺旋弹簧30是多圈弹簧，卷线方向的两端部分别相反地弯折约90°，形成连接到副齿轮6的止动孔18的连接端31和连接到制动器7的止动孔24的连接端32。为了使连接端31、32的位置在工作转动时保持一致，在自由时给予一定的相位差。

扭转螺旋弹簧30通过引导部25和外周凸缘21之间安装在制动器7上，引导部25和外周凸缘21之间的上述间隔D设定成，当将扭转螺旋弹簧30的线直径取为d时，满足D＜2d的关系。

下面说明本实施例的作用。首先将扭转螺旋弹簧30的连接端31连接在副齿轮6的止动孔18上，该副齿轮6位于转动轴4的主齿轮近旁部位14上且可自由转动并且利用弹簧圈15防止脱落。将连接端32连接在制动器7的止动孔24上，将定位凹部23配合在定位沟19内，通过将内周凸缘22压入转动轴4的外圆周上而进行固定。

据此扭转螺旋弹簧30连接制动器7和副齿轮6，并且成为通过外周凸缘21和引导部25之间那样配设在转动轴4周围的自由状态，这种状态是图5所示的状态，扭转螺旋弹簧30由于与制动器7的内圆周及转动轴4的外圆周的任何一方都不接触，保持间隔。

因此使副齿轮6沿箭头A所示的工作转动方向进行转动，使其倒角17与主齿轮5的倒角16重合，这样连接端31向引导部25一侧移动，伴随于此扭转螺旋弹簧30缩小直径，其中心也由自由状态的O1偏心到O2。

其结果扭转螺旋弹簧30从作为固定端的连接端32朝向转动方向，前半侧移动到转动轴4一侧，后半侧移动到外周凸缘21一侧，但是因为其内圆周部抵接支承在引导部25上、所以以引导部25为支点进行定位。

其结果，扭转螺旋弹簧30与制动器7的外周凸缘21的内圆周面及转动轴4的外圆周面保持有一定的间隔，在引导部25以外的地方是非接触状态，扭转螺旋弹簧30对制动器7一侧的接触位置是一定的，并且接触长度只在引导部25的外圆周面一侧的圆周方向长度的最小程度。

为此扭转螺旋弹簧30的弹簧负载是一定的，使副齿轮6圆滑地工作，对副齿轮向工作转动方向及反方向赋以转动势能，施加预加载，同时可以减低与第一从动齿轮11的啮合噪音。

当从图5的自由状态变化到图6的工作状态时，由于引导部25与制动器7的间隔D满足D＜2d的关系，因此利用该间隔D不会产生卷线的一部分重合，其结果，图8所示的现有例的现象被阻止。因此，据此可使扭转螺旋弹簧30的弹簧负载为一定值，可使副齿轮6圆滑地工作。

在使副齿轮6沿工作转动方向进行转动的状态下，由于连接端31和32的位置大致一致，因此对扭转螺旋弹簧30进行预加载时，可防止扭转螺旋弹簧30扭歪，据此可使预加载稳定、可使副齿轮6的工作圆滑地进行。

由于将引导部25的位置设在沿工作转动方向比较接近连接端31的位置的开角大致呈60°的位置上，因此通过支持最易移动的位置，而在工作转动时使扭转螺旋弹簧30不产生太大的移动。可以高效地进行引导。此外，在外周凸缘21和侧壁20的一部分上，通过从两侧缘切入切口，形成长方块部，再将该长方块部折弯，形成引导部25，因此可容易形成引导部25。

进一步地，因为在与内周凸缘部22的圆周方向的定位凹部23的中央部成为同一相位的侧壁20上设置止动孔24，所以可将止动孔24的位置从侧壁20内进一步向内圆周一侧设置。以此在装置整体的小型化方面是有作用的。

因为不用现有的销来定位副齿轮6和转动轴4，而只用弹簧圈15防止脱落，所以制造和组装变得容易，可省略高价的销，从而可降低成本。

因为利用铁板等进行冲压成形制造制动器7，所以重量可较轻，与现有的切削加工相比可非常容易成形，其结果可降低成本。并且利用将内圆周22压入转动轴4的端部、可将转动轴4和制动器7预先组装在一起，可提高操作性。

另外本发明并不限于上述实施例，可进行种种变形，例如，本发明的实施例中，是在外周凸缘21和侧壁20的一部分上，通过从两侧缘切入切口，形成长方块部，再将该长方块部在比外周凸缘21更靠内周侧处折弯成与转动轴4的轴心平行的形态，形成引导部25。但也可从内周凸缘22一侧同样地形成引导部25。

Claims (2)

1．一种防止齿轮噪音的装置，在相邻配设的主齿轮和副齿轮之间设有相位差，并将扭转螺旋弹簧夹装在与上述转动轴一体转动地设置的制动器与副齿轮之间，利用该扭转螺旋弹簧沿上述相位差解消的方向赋予副齿轮以转动势能，据此施加预加载，从而降低与相配合齿轮的啮合噪音，其特征在于，将用于支承上述扭转螺旋弹簧的内圆周侧的引导部设在上述制动器上。

2．如权利要求1所记载的防止齿轮噪音的装置，其特征在于，设上述引导部与制动器的间隔取为D，扭转螺旋弹簧的线直径取为d，则D＜2d。

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