CN209839097U - 人字形齿轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种人字形齿轮，能够以彼此啮合的两组人字形齿轮的各斜齿轮彼此的各齿变得大致均匀的方式简单地装配各人字形齿轮。在对构成第二组人字形齿轮(DG2)的第三斜齿轮(G3)和第四斜齿轮(G4)施加了规定扭矩(与实际的动力传递时施加的扭矩大致相同大小的扭矩)的状态下，与第一组人字形齿轮(DG1)的第一斜齿轮(G1)和第二斜齿轮(G2)分别啮合，并维持此状态，通过使联轴器(9)的一部分发生塑性变形而将第四斜齿轮(G4)与第三斜齿轮(G3)连结一体化。

Description

人字形齿轮

技术领域

本实用新型涉及一种彼此啮合的两组人字形齿轮(double helical gear)。

背景技术

作为动力传递部件之一，使用彼此啮合的齿轮，而当由正齿轮(spur gear)来构成齿轮时，由啮合所致的振动或噪音的产生无法避免。因此，在车辆的动力传递装置中，为了实现低振动及低噪音而使用斜齿轮(螺旋齿轮)，但此斜齿轮会产生大小与传递动力成正比的推力(thrust force)。因此，支撑斜齿轮的旋转轴的轴承必须使用昂贵的止推轴承(thrust bearing)。

因此，在车辆的动力传递装置等中使用将两个斜齿轮以齿的扭转方向彼此相反的方式配置而成的人字形齿轮(双螺旋齿轮)。根据所述人字形齿轮，构成此人字形齿轮的两个斜齿轮的推力彼此成为反向而抵消，因而能够将总体的推力抑制得小。

但是，人字形齿轮中，将两个斜齿轮设为反向，因而为了将所述人字形齿轮进行一体加工，需要在两个斜齿轮之间设置中槽。若这样在两个斜齿轮之间设置中槽，则有人字形齿轮的全宽变宽的问题。

因此，有时采用将两个斜齿轮各自独立地预先加工，并将两者组装而一体化的制造方法。

但是，对于由所述制造方法所得的人字形齿轮而言，有时将两个斜齿轮组装时产生周向的组装误差，或各斜齿轮的切齿尺寸在周向上累积。此时，邻接的两个斜齿轮彼此的齿面位置在周向上产生偏差，仅其中一个斜齿轮与其所啮合的对象侧的斜齿轮啮合，在另一斜齿轮与其所啮合的其他斜齿轮的齿面间产生间隙，旋转驱动力仅通过其中一个斜齿轮的啮合而传递，因而产生此其中一个斜齿轮所受的负荷变大的问题。

因此，专利文献1中提出了下述结构，即：将使圆筒部嵌入两个斜齿轮的内径部中的毂(hub)的从圆筒部向径向外侧延伸的凸缘部插入两个斜齿轮之间，在形成于此凸缘部的多个贯穿孔中可移动地嵌入键(key)，在两个斜齿轮的相向面的与键对应的位置分别形成凹部。

而且，专利文献2中提出了下述方法，即：将构成人字形齿轮的两个斜齿轮中的一个设为固定齿轮，将另一个设为位置调整齿轮，将这些固定齿轮与位置调整齿轮空开齿加工所需要的距离而固定在一个轴上，将两齿轮单独或同时加工后，利用油压等使两个斜齿轮接合，由此制造人字形齿轮。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2010-255741号公报

[专利文献2]日本专利特开2002-364732号公报

实用新型内容

[实用新型所要解决的问题]

但是，根据专利文献1中提出的人字形齿轮，存在下述问题，即：需要毂或键等零件因而零件数增加而结构变复杂，此外，在两斜齿轮之间插入毂的凸缘部，因而此人字形齿轮的全宽变大。

而且，利用专利文献2中提出的方法制造人字形齿轮时，要对斜齿轮或轴进行油路加工或需要油路的密封，因而有人字形齿轮的结构变得复杂而导致成本上涨的问题。

本实用新型是鉴于所述问题而成，其目的在于提供一种人字形齿轮，能够以彼此啮合的两组人字形齿轮的各斜齿轮彼此的各齿变得大致均匀的方式简单地装配各人字形齿轮。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的，本实用新型是一种人字形齿轮，是将分别独立地制作的两个斜齿轮以齿的扭转方向彼此相反的方式邻接配置而成的两组人字形齿轮，其中，包括分别装配且彼此啮合的第一组人字形齿轮和第二组人字形齿轮。所述第一组人字形齿轮包括：第一斜齿轮，其是与轴成一体的斜齿轮；以及第二斜齿轮，与所述第一斜齿轮成对，密接于所述第一斜齿轮并进行安装，由此装配所述第一组人字形齿轮。所述第二组人字形齿轮包括：第三斜齿轮，在施加了规定扭矩的状态下，啮合于固定有轴的所述第一斜齿轮；第四斜齿轮，与所述第三斜齿轮成对，穿到与所述第三斜齿轮一体地形成的轴上，并密接于所述第三斜齿轮；圆筒状的联轴器，穿到所述第三斜齿轮的轴上，并与所述轴花键嵌合，其中一面在对所述第四斜齿轮施加了规定扭矩的状态下使此第四斜齿轮与所述第二斜齿轮啮合，一面使所述联轴器发生塑性变形，使其一部分嵌入到形成于所述第四斜齿轮的贯穿孔的周围的多个槽中，由此使第三斜齿轮与此第四斜齿轮结合一体化；以及螺母，在所述第三斜齿轮的轴上螺合而将所述联轴器与所述第四斜齿轮在轴向上固定，由此装配所述第二组人字形齿轮。

根据本实用新型，在对构成第二组人字形齿轮的第三斜齿轮和第四斜齿轮施加了规定扭矩(与实际的动力传递时施加的扭矩大致相同大小的扭矩)的状态下，与第一组人字形齿轮的第一斜齿轮和第二斜齿轮分别啮合，并维持此状态，通过使联轴器的一部分发生塑性变形而将第四斜齿轮与第三斜齿轮连结一体化，因而彼此啮合的第一斜齿轮与第三斜齿轮彼此的各齿、和第二斜齿轮与第四斜齿轮彼此的各齿变得大致均匀，而利用第一组人字形齿轮及第二组人字形齿轮高效率地传递旋转动力。

而且，以上的效果是利用下述简单方法而获得：使第二组人字形齿轮的第三斜齿轮和第四斜齿轮在对这些斜齿轮施加了规定扭矩的状态下，与第一组人字形齿轮的第一斜齿轮和第二斜齿轮分别啮合，并且使联轴器的一部分发生塑性变形而使第四斜齿轮连结于第三斜齿轮。

而且，本实用新型中，也可在穿设于所述第二斜齿轮的中心的圆孔中穿进所述第一斜齿轮的轴，在使所述第一斜齿轮与所述第二斜齿轮的相向面彼此密接的状态下，利用多个螺栓将所述第二斜齿轮安装于所述第一斜齿轮，由此装配第一组人字形齿轮。

而且，本实用新型中，能够使所述联轴器由穿插在所述第三斜齿轮的轴上的圆筒部、及随着在轴向上远离所述圆筒部而扩径的锥形圆筒状的塑性变形部所构成，在所述圆筒部的内周，刻设有与形成于所述第三斜齿轮的轴的外周的花键部嵌合的花键部。

而且，本实用新型中，也可使所述联轴器的塑性变形部通过穿插在所述第三斜齿轮的轴上的压模的按压而一部分发生塑性变形，嵌入到形成于所述第四斜齿轮的贯穿孔的周围的多个槽中。

[实用新型的效果]

根据本实用新型，能够以彼此啮合的两组人字形齿轮的各斜齿轮彼此的各齿变得大致均匀的方式简单地装配各人字形齿轮。

附图说明

图1是表示本实用新型的人字形齿轮的装配方法的第一工序的第一斜齿轮的立体图。

图2是表示本实用新型的人字形齿轮的装配方法的第二工序的第一人字形齿轮的分解立体图。

图3是表示本实用新型的人字形齿轮的装配方法的第三工序中第二组人字形齿轮的第三斜齿轮与第一组人字形齿轮的第一斜齿轮啮合的状态的立体图。

图4是表示本实用新型的人字形齿轮的装配方法的第四工序中将第二组人字形齿轮的第四斜齿轮安装于第三斜齿轮的状态的立体图。

图5是表示本实用新型的人字形齿轮的装配方法的第五工序中将联轴器安装于第三斜齿轮的轴的状态的立体图。

图6是表示本实用新型的人字形齿轮的装配方法的第六工序中利用压模使联轴器的一部分发生塑性变形的状态的立体图。

图7是表示本实用新型的人字形齿轮的装配方法的第七工序中在第三斜齿轮的轴上拧紧螺母的状态的立体图。

图8的(a)及图8的(b)是联轴器的立体图，图8的(a)表示塑性加工前的状态，图8的(b)表示塑性加工后的状态。

符号的说明

1：第一斜齿轮的轴

2：第一斜齿轮的螺钉孔

3：第二斜齿轮的圆孔

4：第二斜齿轮的螺钉穿插孔

5：螺栓

6：第三斜齿轮的轴

7：第四斜齿轮的贯穿孔

8：第四斜齿轮的槽

9：联轴器

9A：联轴器的圆筒部

9B：联轴器的塑性变形部

9a：联轴器的花键部

10：压模

10a：压模的突起

11：第四斜齿轮的圆孔

12：螺母

DG1：第一组人字形齿轮：

DG2：第二组人字形齿轮

G1：第一斜齿轮

G2：第二斜齿轮

G3：第三斜齿轮

G4：第四斜齿轮

具体实施方式

以下，根据附图对本实用新型的实施方式进行说明。

图1～图7是按所述工序顺序表示本实用新型的人字形齿轮的装配方法的立体图，图8的(a)及图8的(b)为联轴器的立体图，图8的(a)表示塑性加工前的状态，图8的(b)表示塑性加工后的状态。

本实用新型的装配方法是彼此啮合的两组人字形齿轮的装配方法，且是通过经由以下将说明的工序1～工序7，而分别装配第一组人字形齿轮和第二组人字形齿轮的方法。

1)工序1：

工序1中，作为构成第一组人字形齿轮DG1(参照图3)的其中一个第一斜齿轮G1，准备图1所示那样的与轴1成一体的斜齿轮。此处，轴1从第一斜齿轮G1的中心部一体地延伸，构成为大小不同径的带阶轴。具体而言，轴1是由接近第一斜齿轮G1的基端部的大径部1a、及从所述大径部1a一体地延伸的小径部1b所构成。

而且，在第一斜齿轮G1的同一圆上，在周向上以等角度间距(60°间距)形成有6个(图1中仅图示5个)圆孔状的螺钉孔2。

2)工序2：

工序2中，将与所述第一斜齿轮G1一起构成第一组人字形齿轮DG1的另一第二斜齿轮G2以密接于第一斜齿轮G1的状态而安装。此处，如图2所示，在第二斜齿轮G2的中心部，形成有用于供第一斜齿轮G1的轴1的大径部1a嵌合的圆孔3。而且，在此第二斜齿轮G2的同一圆上的6处(与形成于第一斜齿轮G1的6个螺钉孔2对应的6处)，分别形成有带座的螺钉穿插孔4。

接着，对于此第二斜齿轮G2，使第一斜齿轮G1的轴1的大径部1a嵌合于其中心所形成的圆孔3之后，使和第一斜齿轮G1相向的面(图2内侧的图中未示的面)紧紧密接于第一斜齿轮G1的和此第二斜齿轮G2相向的面(图2近前侧的面)。接下来，在此状态下，将分别穿插到形成于第二斜齿轮G2的6个螺钉穿插孔4中的共计6根螺栓5，螺入形成于第一斜齿轮G1的各螺钉孔2中并拧紧，由此如图3所示那样，将此第二斜齿轮G2安装于第一斜齿轮G1而一体化，由经一体化的第一斜齿轮G1与第二斜齿轮G2而装配成第一组人字形齿轮DG1。此外，此第一组人字形齿轮DG1中，第一斜齿轮G1的齿与第二斜齿轮G2的齿的扭转方向彼此成为反向。

3)工序3：

工序3中，使构成第二组人字形齿轮DG2(参照图5～图7)的其中一个第三斜齿轮G3在施加了规定扭矩的状态下，啮合于固定有轴1的第一斜齿轮G1。在此状态下，对彼此啮合的第一斜齿轮G1与第三斜齿轮G3的各齿面施加与实际的动力传递时作用的负荷相同大小的负荷，因而两齿面一起弹性变形。

此处，在第三斜齿轮G3的中心部一体地形成有轴6，在此轴6的接近第三斜齿轮G3的基端部的外周形成有花键(spline)部6a。

4)工序4：

在工序4中，如图4所示，一面维持对第三斜齿轮G3施加了规定扭矩的状态，一面将第四斜齿轮G4穿到所述第三斜齿轮G3的轴6上并与第三斜齿轮G3密接。此处，第四斜齿轮G4与第三斜齿轮G3一起构成第二组人字形齿轮DG2(参照图5～图7)，并且在形成于第四斜齿轮G4的中心部的圆孔状的贯穿孔7的周围6处，在周向上以等角度间距(60°间距)形成有向径向外侧放射状地延伸的缺口状的槽8(图4中仅图示4个)。此外，各槽8朝向贯穿孔7开口。而且，第四斜齿轮G4通过在形成于其中心的贯穿孔7中穿进第三斜齿轮G3的轴6，而沿着轴6向第三斜齿轮G3方向移动并密接于第三斜齿轮G3的相向面。

5)工序5：

工序5中，如图5所示，将圆筒状的联轴器9穿到第三斜齿轮G3的轴6上，此联轴器9与第三斜齿轮G3花键嵌合。此处，如图8的(a)所示，联轴器9是由穿插到第三斜齿轮G3的轴6上的圆筒部9A、及随着在轴向上远离所述圆筒部9A而扩径的锥形圆筒状的塑性变形部9B所构成，在圆筒部9A的内周，刻设有与形成于第三斜齿轮G3的轴6的外周的花键部6a嵌合的花键部9a。

如图5所示，联轴器9将圆筒部9A朝前而穿到第三斜齿轮G3的轴6上，并使刻设于圆筒部9A的内周的花键部9a与形成于轴6的基端部外周的花键部6a(参照图3及图4)嵌合(花键嵌合)，由此安装于轴6并与此轴6一起一体地旋转。

6)工序6：

工序6中，如图6所示，一面在对第四斜齿轮G4施加了规定扭矩(与施加于第三斜齿轮G3的扭矩相同大小的扭矩)的状态下，使此第四斜齿轮G4与第二斜齿轮G2啮合，一面通过使用压模10的压制成形使联轴器9发生塑性变形，使其一部分嵌入到形成于第四斜齿轮G4的贯穿孔7的周围的多个槽8中，使第三斜齿轮G3与此第四斜齿轮G4卡合一体化。

所述压模10是由比构成联轴器9的金属更硬的金属一体成形为有底筒状，其顶端部突设有6个(数量与形成于第四斜齿轮G4的槽8相同)椭圆状突起10a(图6中仅图示4个)。相对于此，在第四斜齿轮G4的中心，形成有大于压模的外径的圆孔11，压模10能够经过此圆孔11。

接下来，使所述压模10经过形成于第四斜齿轮G4的中心的圆孔11，使此压模10的顶端抵接于联轴器9的锥形圆筒状的塑性变形部9B，若在此状态下利用未图示的压制装置来按压所述压模10，则联轴器9的塑性变形部9B的一部分(被压模10的突起10a按压的6处)发生塑性变形，如图8的(b)所示那样被按出而进入形成于第四斜齿轮G4的贯穿孔7的周围6处的槽8中。其结果，使联轴器9与第四斜齿轮G4结合一体化，而联轴器9如上文所述那样与第三斜齿轮G3的轴6花键嵌合，因而第四斜齿轮G4与第三斜齿轮G3在旋转方向上结合，两者一体地旋转。

此外，此工序6中，也对第四斜齿轮G4施加了规定扭矩(与施加于第三斜齿轮G3的扭矩相同大小的扭矩)，因而对彼此啮合的第四斜齿轮G4与第二斜齿轮G2的各齿面施加与实际的动力传递时作用的负荷相同大小的负荷，两齿面一起弹性变形。

7)工序7：

工序6中，联轴器9的塑性变形部9B的一部分发生塑性变形，进入形成于第四斜齿轮G4的贯穿孔7的周围的6个槽8中，因而此联轴器9与第四斜齿轮G4在旋转方向上结合一体化，即便如此，也因联轴器9与第三斜齿轮G3的轴6花键嵌合，而此联轴器9与第四斜齿轮G4处于沿着第三斜齿轮G3的轴6而可移动的状态。

因此，此工序7中，在第三斜齿轮G3的轴6上螺合螺母12而将联轴器9与第四斜齿轮G4在轴向上固定，由此装配成第二组人字形齿轮DG2。此外，第二组人字形齿轮DG2中，第三斜齿轮G3的齿与第四斜齿轮G4的齿的扭转方向也彼此成为反向。

综上所述，本实施方式的人字形齿轮是将分别独立地制作的两个斜齿轮以齿的扭转方向彼此相反的方式邻接配置而成的两组人字形齿轮，其包括分别装配且彼此啮合的第一组人字形齿轮DG1及第二组人字形齿轮DG2。所述第一组人字形齿轮DG1包括：第一斜齿轮G1，其是与轴1成一体的斜齿轮；以及第二斜齿轮G2，与所述第一斜齿轮G1成对，密接于所述第一斜齿轮G1并进行安装，由此装配所述第一组人字形齿轮DG1。所述第二组人字形齿轮DG2包括：第三斜齿轮G3，在施加了规定扭矩的状态下，啮合于固定有轴1的所述第一斜齿轮G1；第四斜齿轮G4，与所述第三斜齿轮G3成对，穿到与所述第三斜齿轮G3一体地形成的轴6上，并密接于所述第三斜齿轮G3；圆筒状的联轴器9，穿到所述第三斜齿轮G3的轴6上，并与所述轴6花键嵌合，其中一面在对所述第四斜齿轮G4施加了规定扭矩的状态下使所述第四斜齿轮G4与所述第二斜齿轮G2啮合，一面使所述联轴器9发生塑性变形，使所述联轴器9的一部分嵌入到形成于所述第四斜齿轮G4的贯穿孔7的周围的多个槽8中，由此使第三斜齿轮G3与此第四斜齿轮G4结合一体化；以及螺母12，在所述第三斜齿轮G3的轴6上螺合而将所述联轴器9与所述第四斜齿轮G4在轴向上固定，由此装配所述第二组人字形齿轮DG2。

而且，根据本实施方式的人字形齿轮，在所述第二斜齿轮G2的中心所穿设的圆孔3中穿进所述第一斜齿轮G1的轴1，在使所述第一斜齿轮G1与所述第二斜齿轮G2的相向面彼此密接的状态下，利用多个螺栓5将所述第二斜齿轮G2安装于所述第一斜齿轮G1，由此装配第一组人字形齿轮DG1。

而且，根据本实施方式的人字形齿轮，所述联轴器9是由穿插在所述第三斜齿轮G3的轴6上的圆筒部9A、及随着在轴向上远离所述圆筒部9A而扩径的锥形圆筒状的塑性变形部9B所构成，在所述圆筒部9A的内周，刻设有与形成于所述第三斜齿轮G3的轴6的外周的花键部6a嵌合的花键部9a。

而且，根据本实施方式的人字形齿轮，所述联轴器9的塑性变形部9B通过穿插在所述第三斜齿轮G3的轴6上的压模10的按压而一部分发生塑性变形，嵌入到形成于所述第四斜齿轮G4的贯穿孔7的周围的多个槽8中。经由以上的工序1～工序7而分别装配的第一组人字形齿轮DG1和第二组人字形齿轮DG2，但本实用新型中，在对构成第二组人字形齿轮DG2的第三斜齿轮G3和第四斜齿轮G4施加了规定扭矩(与实际的动力传递时施加的扭矩大致相同大小的扭矩)的状态下，与第一组人字形齿轮DG1的第一斜齿轮G1和第二斜齿轮G2分别啮合，并维持此状态，通过使联轴器9的一部分发生塑性变形而使第四斜齿轮G4与第三斜齿轮G3连结一体化，因而彼此啮合的第一斜齿轮G1与第三斜齿轮G3彼此的各齿、和第二斜齿轮G2与第四斜齿轮G4彼此的各齿变得大致均匀，而利用第一组人字形齿轮DG1及第二组人字形齿轮DG2高效率地传递旋转动力。

而且，以上的效果是利用下述简单方法而获得，即：使第二组人字形齿轮DG2的第三斜齿轮G3和第四斜齿轮G4在对这些斜齿轮施加了规定扭矩的状态下，与第一组人字形齿轮DG1的第一斜齿轮G1和第二斜齿轮G2分别啮合，并且使联轴器9的一部分发生塑性变形而使第四斜齿轮G4连结于第三斜齿轮G3。

此外，本实用新型不限定于以上说明的实施方式，当然可在权利要求及说明书和附图所记载的技术思想的范围内进行各种变形。

Claims (4)

1.一种人字形齿轮，是将分别独立地制作的两个斜齿轮以齿的扭转方向彼此相反的方式邻接配置而成的两组人字形齿轮，其特征在于，包括分别装配且彼此啮合的第一组人字形齿轮与第二组人字形齿轮，

所述第一组人字形齿轮包括：

第一斜齿轮，其是与轴成一体的斜齿轮；以及

第二斜齿轮，与所述第一斜齿轮成对，密接于所述第一斜齿轮并进行安装，由此装配所述第一组人字形齿轮，

所述第二组人字形齿轮包括：

第三斜齿轮，在施加了规定扭矩的状态下，啮合于固定有轴的所述第一斜齿轮；

第四斜齿轮，与所述第三斜齿轮成对，穿到与所述第三斜齿轮一体地形成的轴上，并密接于所述第三斜齿轮；

圆筒状的联轴器，穿到所述第三斜齿轮的轴上，并与所述轴花键嵌合，其中一面在对所述第四斜齿轮施加了规定扭矩的状态下使所述第四斜齿轮与所述第二斜齿轮啮合，一面使所述联轴器发生塑性变形，使所述联轴器的一部分嵌入到形成于所述第四斜齿轮的贯穿孔的周围的多个槽中，由此使第三斜齿轮与所述第四斜齿轮结合一体化；以及

螺母，在所述第三斜齿轮的轴上螺合而将所述联轴器与所述第四斜齿轮在轴向上固定，由此装配所述第二组人字形齿轮。

2.根据权利要求1所述的人字形齿轮，其特征在于，在所述第二斜齿轮的中心所穿设的圆孔中穿进所述第一斜齿轮的轴，在使所述第一斜齿轮与所述第二斜齿轮的相向面彼此密接的状态下，利用多个螺栓将所述第二斜齿轮安装于所述第一斜齿轮，由此装配所述第一组人字形齿轮。

3.根据权利要求1或2所述的人字形齿轮，其特征在于，所述联轴器是由穿插在所述第三斜齿轮的轴上的圆筒部、及随着在轴向上远离所述圆筒部而扩径的锥形圆筒状的塑性变形部所构成，在所述圆筒部的内周，刻设有与形成于所述第三斜齿轮的轴的外周的花键部嵌合的花键部。

4.根据权利要求3所述的人字形齿轮，其特征在于，所述联轴器的塑性变形部通过穿插在所述第三斜齿轮的轴上的压模的按压而一部分发生塑性变形，嵌入到形成于所述第四斜齿轮的贯穿孔的周围的多个槽中。