JP2009275720A - フリクションダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】芯金と歯車軸又は歯車との金属接触を回避して、フリクションダンパの変速機への組付時の圧入設備を不要なものとし、組付工程を容易なものにするとともに、組付時の異物の発生を防止し、転動面の面荒れを回避すること。
【解決手段】 歯車軸２と、前記歯車軸２と軸受３を介して相対回転可能に保持された歯車４との間にフリクションダンパ５が挿入される変速機において、前記フリクションダンパ５が、弾性体５０によって構成され、芯金５４が前記弾性体５０の内部に介挿されたフリクションダンパ。
【選択図】図１

Description

本発明は、歯車軸と、前記歯車軸と軸受を介して相対回転可能に保持された歯車との間にフリクションダンパが挿入される変速機において、前記フリクションダンパが、弾性体によって構成され、芯金が前記弾性体の内部に介挿されているフリクションダンパに関する。

第１の従来の変速機においては、図８に示されるように、変速機において、歯車軸ＧＳと、軸受ＮＢを介して前記歯車軸ＧＳに対して相対回転可能に保持された歯車Ｇとの間にフリクションダンパＦＤが挿入されるものであった。
該フリクションダンパＦＤは、前記歯車軸ＧＳの外周面に当接した状態において、圧入嵌着される芯金Ｓと、該芯金Ｓの外周面に該芯金Ｓと一体的に成形され、前記歯車Ｇの内周面と摺接する弾性体Ｒによって構成されるものであった。

また第２の従来の変速機においては、図９に示されるようにフリクションダンパＦＤが、前記第１の従来のフリクションダンパと同様に、芯金Ｓと弾性体Ｒで構成されるものの、当該芯金Ｓが、前記第１の従来のフリクションダンパとは異なり、歯車軸ＧＳの外周面ではなく、歯車Ｇの内周面に当接した状態において圧入嵌着され、弾性体Ｒが当該芯金Ｓの内周面に当該芯金Ｓと一体的に成形され、歯車軸ＧＳの外周面と摺接するよう構成されるものであった。

上記第１及び第２の従来の変速機におけるフリクションダンパにおいては、当該フリクションダンパの変速機への組付けにあたり、前記芯金Ｓを歯車軸ＧＳ又は歯車Ｇへ圧入することにより固定し、芯金Ｓと一体成形された弾性体Ｒにより歯打音を防止するフリクショントルクを発生させるものであった。

上記第１及び第２の従来の変速機においては、上述したように、前記フリクションダンパＦＤの変速機への組付けに際し、圧入により組付けを行うものであるため、当該フリクションダンパＦＤを圧入するための圧入設備が別途必要になるという問題があった。

さらに、かかる圧入により当該フリクションダンパＦＤの内外表面に配設された前記芯金Ｓが、上記第１の従来のフリクションダンパにおいては歯車軸ＧＳの外周面、上記第２の従来のフリクションダンパにおいては歯車Ｇの内周面とが金属接触することとなるので、当該金属接触部分、すなわち、ニードルベアリングに代表される軸受ＮＢの転動面において、当該金属接触により金属粉、すなわち異物が発生し、転動面の面荒れが生じるという問題があった。

そこで本発明者らは、歯車軸と、前記歯車軸と軸受を介して相対回転可能に保持された歯車との間にフリクションダンパが挿入される変速機において、前記フリクションダンパが、弾性体によって構成され、芯金を前記弾性体の内部に介挿するという本発明の技術的思想に着眼して、さらに研究開発を重ねた結果、圧入設備を不要なものとし、組付を容易にするとともに、組付時の異物の発生を防止し、転動面の面荒れを回避するという目的を達成する本発明に到達した。

本発明（請求項１に記載の第１発明）のフリクションダンパは、
歯車軸と、前記歯車軸と軸受を介して相対回転可能に保持された歯車との間にフリクションダンパが挿入される変速機において、
前記フリクションダンパが、弾性体によって構成され、
芯金が前記弾性体の内部に介挿されている
ものである。

本発明（請求項２に記載の第２発明）のフリクションダンパは、
前記第１発明において
前記弾性体の内部に介挿された芯金を挟んで径方向両側に配設された前記弾性体が、歯車と当接する側と歯車軸と当接する側とで異なるフリクショントルクとなるよう設定されている
ものである。

本発明（請求項３に記載の第３発明）のフリクションダンパは、
前記第２発明において、
前記弾性体のうち歯車軸と当接する側の弾性体が、歯車と当接する側の弾性体よりフリクショントルクが大きくなるよう設定されている
ものである。

本発明（請求項４に記載の第４発明）のフリクションダンパは、
前記第２発明において、
前記弾性体のうち歯車と当接する側の弾性体が、歯車軸と当接する側の弾性体よりフリクショントルクが大きくなるよう設定されている
ものである。

本発明（請求項５に記載の第５発明）のフリクションダンパは、
前記第１発明において、
前記弾性体が、フリクションダンパ固定部としてのベース部と、フリクショントルク発生部としてのリップ部と、前記ベース部とリップ部とを連結する連結部とから成り、
前記芯金は、前記ベース部と前記連結部との間に介挿されている
ものである。

本発明（請求項６に記載の第６発明）のフリクションダンパは、
前記第５発明において、
前記ベース部は、半径方向の厚さおよび軸方向の長さが前記リップ部のそれらに比べて大きい
ものである。

本発明（請求項７に記載の第７発明）のフリクションダンパは、
前記第６発明において、
前記リップ部は、先端に行くに従い半径方向外方に突出しており、
前記ベース部は、軸方向に延在している
ものである。

本発明（請求項８に記載の第８発明）のフリクションダンパは、
前記第１発明において、
前記芯金が環状部材によって構成され、前記フリクションダンパの縦断面形状の径方向中央に配設されている
ものである。

上記構成より成る第１発明のフリクションダンパは、歯車軸と、前記歯車軸と軸受を介して相対回転可能に保持された歯車との間にフリクションダンパが挿入される変速機において、前記フリクションダンパが、弾性体によって構成され、前記芯金が前記弾性体の内部に介挿されているので、該芯金と前記歯車軸又は前記歯車との金属接触を回避して、フリクションダンパの変速機への組付時の圧入設備を不要なものとし、組付工程を容易なものにするとともに、組付時の異物の発生を防止し、転動面の面荒れを回避するという効果を奏する。

上記構成より成る第２発明のフリクションダンパは、前記第１発明において前記弾性体の内部に介挿された芯金を挟んで径方向両側に配設された前記弾性体が、歯車と当接する側と歯車軸と当接する側とで異なるフリクショントルクとなるよう設定されているので、前記フリクションダンパと前記歯車軸及び前記歯車との間における固定および摺動関係に応じてフリクショントルクを適宜設定できるという効果を奏する。

上記構成より成る第３発明のフリクションダンパは、前記第２発明において、前記弾性体のうち歯車軸と当接する側の弾性体が、歯車と当接する側の弾性体よりフリクショントルクが大きくなるよう設定されているので、フリクションダンパを歯車軸に固定し、フリクションダンパと歯車とは摺動するよう設定出来るという効果を奏する。

上記構成より成る第４発明のフリクションダンパは、前記第２発明において、前記弾性体のうち歯車と当接する側の弾性体が、歯車軸と当接する側の弾性体よりフリクショントルクが大きくなるよう設定されているので、フリクションダンパを歯車に固定し、フリクションダンパと歯車軸とは摺動するよう設定出来るという効果を奏する。

上記構成より成る第５発明のフリクションダンパは、前記第１発明において、前記弾性体が、フリクションダンパ固定部としてのベース部と、フリクショントルク発生部としてのリップ部と、前記ベース部とリップ部とを連結する連結部とから成り、前記芯金は、前記ベース部と前記連結部との間に介挿されているので、フリクションダンパと歯車軸及び歯車との間における固定および摺動関係に応じてフリクショントルクを適宜設定出来るとともに、芯金と歯車軸又は歯車との金属接触を回避して、フリクションダンパの変速機への組付時の圧入設備を不要なものとし、組付工程を容易なものにするとともに、組付時の異物の発生を防止し、転動面の面荒れを回避するという効果を奏する。

上記構成より成る第６発明のフリクションダンパは、前記第５発明において、前記ベース部は、半径方向の厚さおよび軸方向の長さが前記リップ部のそれらに比べて大きいので、当該ベース部において歯車軸又は歯車との間でフリクションダンパが固定され、前記リップ部が歯車軸又は歯車との間において摺動することに対するフリクショントルクが発生するという効果を奏する。

上記構成より成る第７発明のフリクションダンパは、前記第６発明において、前記リップ部は、先端に行くに従い半径方向外方に突出しており、前記ベース部は、軸方向に延在しているので、フリクションダンパの組付けが容易になるとともに、当該リップ部において前記歯車軸又は前記歯車との摺動により必要なフリクショントルクが発生するという効果を奏する。

上記構成より成る第８発明のフリクションダンパは、前記第１発明において、 前記芯金が環状部材によって構成され、前記フリクションダンパの縦断面形状の径方向中央に配設されているので、フリクションダンパの姿勢が安定するとともに、前記芯金と前記歯車軸又は前記歯車との金属接触を回避して、フリクションダンパの変速機への組付時の圧入設備を不要なものとし、組付工程を容易なものにするとともに、組付時の異物の発生を防止し、転動面の面荒れを回避するという効果を奏する。

以下本発明の最良の実施の形態について実施例に基づき、図面を用いて具体的に説明する。

本第１実施例のフリクションダンパは、図１に示されるように、歯車軸２と、前記歯車軸２に対して軸受３を介して相対回転可能に保持された歯車４との間にフリクションダンパ５が挿入される変速機１において、前記フリクションダンパ５が、弾性体５０によって構成され、芯金５４が前記弾性体５０の内部のベース部側中央部に介挿されているものである。

符号１は、本発明のフリクションダンパ５を備えた手動変速機であり、図１は、その一部を示すものである。
符号２は、前記変速機１に備えられ、前記軸受３を介して前記歯車４を回転可能に支持する歯車軸を示すものである。符号３は、転動体としての、例えばニードルローラベアリングに代表される軸受を示すものであり、前記の通り、前記歯車軸２と前記歯車４の間に転動自在に介装されるものである。符号４は、図示しないエンジンのクランクシャフトに連動して回転する歯車を示すものである。

前記歯車４は、図１に示されるように内周面４１および外周面４２を備えた環状の部材４０によって構成され、前記外周面４２の一端に幅広の歯車部４３が形成され、該歯車部４３に対して軸方向において間隔を隔てて幅の狭いスプライン部４４が形成されるとともに、該スプライン部４４に対して軸方向に連続して小径のテーパー面によって構成される摩擦面４５が形成されている。

前記歯車軸２には、図１に示されるように前記歯車４に対向してシンクロハブ６が配設され、該シンクロハブ６には軸方向移動可能なカップリングスリーブ７が配設されている。

前記シンクロハブ６上の前記カップリングスリーブ７と前記歯車４の前記スプライン部４４との間には、内周面８１が前記歯車４のテーパー面によって構成される前記摩擦面４５に当接して相対回転可能であって軸方向に移動可能なシンクロナイザリング８が介挿されている。

前記歯車４の前記内周面４１は、図１に示されるように内径の異なる前記軸受３が介挿される幅広小径部４１１と前記フリクションダンパ５が介挿される幅狭大径部４１２とから成る。

フリクションダンパ５は、当該フリクションダンパ５を備えた変速機１の要部拡大図である図２に示されるように、前記歯車軸２の外周面２１と、前記歯車４の内周面４１との間に挿入される環状の弾性体５０によって構成されるもので、前記芯金５４が前記リング状弾性体５０の内部に介挿されているものである。

前記弾性体５０は、図３（Ａ）に示されるようにリング状部材によって構成され、図３（Ａ）中のＡ−Ａ線に沿う縦断面図を示す図３（Ｂ）および図３（Ｂ）中要部であるＢ部拡大断面図およびＢ部拡大斜視図である図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示されるように略コの字状の縦断面形状を有し、フリクションダンパ固定部としてのベース部５１と、フリクショントルク発生部としてのリップ部５２と、前記ベース部５１とリップ部５２とを連結する連結部５３とから成るゴム状弾性体の一体成形品より成るもので、前記芯金５４は、前記ベース部５１と前記連結部５３との間に介挿されているものである。

前記芯金５４は、図３（Ｂ）、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように略Ｊ字状または略Ｌ字状の縦断面形状を有する環状の金属部材により構成され、その長手部分である直線状部分５４１が前記弾性体５０の前記ベース部５１の図中上部すなわち前記弾性体５０の縦断面略中央部に介挿されるものである。

さらに、前記芯金５４の短手部分である屈曲部５４２は、前記芯金５４の前記直線状部分５４１から折り曲げられ、前記弾性体５０の前記連結部５３内に介挿配置されるものである。

前記弾性体５０の前記リップ部５２は、図３および図４に示されるように前記連結部５３の上端から延在形成されるものであり、自由状態においては前記連結部５３の上端から遠ざかるにつれ半径方向外方に広がるように傾斜して形成されているものであり、前記リップ部５２の先端は、図２に示されるように、前記歯車４の内周面４１に圧縮当接するものである。

一方、前記弾性体５０は、前記歯車軸２の外周面２１に当接する前記ベース部５１が、図３（Ｂ）、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示されるような自由状態においては、半径方向の厚さおよび軸方向の長さが前記リップ部５２のそれらに比べて大きくなるように設定されているので、前記ベース部５１の剛性が、前記リップ部５２の剛性より大きくなるように設定されている。

また前記弾性体５０は、図１および図２に示される前記歯車軸２の外周面２１と、前記歯車４の内周面４１との間に挿入された装着状態においては、前記ベース部５１が、前記歯車軸２の前記外周面２１に当接し、その設置面積が、前記リップ部５２と前記歯車４の内周面４１との設置面積より大きくなるように設定されているものである。

以下上記構成より成る本第１実施例のフリクションダンパの作用および効果について説明する。

上記構成より成る本第１実施例のフリクションダンパは、上述の変速機１において、図２に示されるように前記歯車軸２と前記歯車４の間に介挿されるものであり、その配設の際において、前記フリクションダンパ５の芯金５４が、前記弾性体５０の内部の略中央部に介挿されているため、当該芯金５４と前記歯車軸２の前記外周面２１との金属接触を回避出来るものである。

したがって前記芯金５４と前記歯車軸２との金属接触が回避されるので、フリクションダンパ５の変速機１への組付時の圧入設備を不要なものとし、組付工程を容易なものにするとともに、組付時の異物の発生を防止し、転動面としての歯車軸２の外周面２１の面荒れを回避するという効果を奏する。

また前記リップ部５２が、前記歯車４の内周面４１に圧縮当接することで、その接触面において、両者が摺動する際の摩擦によって所定のフリクショントルクが発生することにより、エンジンのクランク軸の不整振動による歯車における歯打音の発生を防止するという効果を奏する。

さらに、前記ベース部５１が、上述したように前記歯車軸２の外周面２１と当接しており、その設置面積が前記リップ部５２と前記歯車４の内周面４１との設置面積より大きくなるように設定されているため、作用する摩擦力の相違から、リップ部に比べてフリクショントルクが大きく設定されているので、グリップ力の大きな前記ベース部５１は、前記歯車軸２の外周面２１に固定されフリクションダンパ５の固定側を実現するという効果を奏する。

一方、グリップ力の小さな前記リップ部５２は、上述したように前記歯車４の前記内周面４１と摺動することとなり、前記芯金５４を前記歯車軸２の前記外周面２１に圧入嵌着することなく、前記フリクションダンパ５と前記歯車軸２及び前記歯車４との間における固定および摺動関係を適宜設定出来るという効果を奏する。

また、芯金５４が環状の金属部材によって構成され、前記フリクションダンパ５の縦断面形状の径方向中央に配設されているので、前記フリクションダンパ５の姿勢が安定するとともに、前記芯金５４と前記歯車軸２又は前記歯車４との金属接触を回避して、フリクションダンパ５の変速機１への組付時の圧入設備を不要なものとし、組付工程を容易なものにするという効果を奏する。

さらに前記芯金５４と前記歯車軸２との金属接触を回避するので、組付時の異物の発生を防止し、転動面の面荒れを回避するという効果を奏する。

本第２実施例のフリクションダンパは、前記第１実施例のフリクションダンパにおいて前記弾性体５０の前記ベース部５１が、図５に示されるように前記歯車軸２の外周面２１に当接するように挿入配置していたのに対して、図６に示されるように前記弾性体５０の前記ベース部５１が、前記歯車４の内周面４１に当接するように挿入配置する点が相違点であり、以下相違点を中心に説明する。

上記構成より成る本第２実施例のフリクションダンパは、上述の変速機１において、図２に示されるように前記歯車軸２と前記歯車４の間に介挿されるものであり、その配設の際において、前記フリクションダンパ５の芯金５４が、前記弾性体５０の内部の略中央部に介挿されているため、当該芯金５４と前記歯車４の内周面４１との金属接触を回避出来るものである。

したがって前記芯金５４と前記歯車４の内周面４１との金属接触が回避されるので、フリクションダンパ５の変速機１への組付時の圧入設備を不要なものとし、組付工程を容易なものにするとともに、組付時の異物の発生を防止し、転動面としての前記歯車４の内周面４１の面荒れを回避するという効果を奏する。

また前記リップ部５２が、前記歯車軸２の外周面２１に圧縮当接することで、その接触面において、両者が摺動する際に所定のフリクショントルクを発生することにより、エンジンのクランク軸の不整振動による歯車における歯打音の発生を防止するという効果を奏する。

さらに、前記ベース部５１が、上述したように前記歯車４の内周面４１と当接しており、その設置面積が前記リップ部５２と前記歯車軸２の外周面２１との設置面積より大きくなるように設定されているため、作用する摩擦力の相違から、グリップ力の大きな前記ベース部５１は、前記歯車４の内周面４１に固定されフリクションダンパ５の固定側を実現するという効果を奏する。

上述の実施例は、説明のために例示したもので、本発明としてはそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。

また上述の第１実施例においては、一例として、連結部５３から遠ざかるにつれ半径方向外方に広がるリップ部５２について説明したが、本発明としてはそれに限定されるものではなく、必要に応じて、かかるリップ部は、ベース部に対して異なる摩擦力を発生させるものであればいかなる形状および構成とすることも可能であり、本第１実施例のように接地面積に差を設ける態様の他、異なる種類の部材を用いる方法や、材料の表面形状に差を設ける方法、その他の態様に適用することが出来るものである。

さらに上述の第１実施例においては、図４（Ａ）に示されるように一例として前記芯金５４の長手部分である直線状部分５４１が、前記フリクションダンパ５の姿勢を安定させる観点より、前記弾性体５０の前記ベース部５１の図中上部すなわち前記弾性体５０の縦断面略中央部に介挿される例について説明したが、本発明としてはそれに限定されるものではなく、図７に示されるように必要に応じて、前記芯金５４の直線状部分５４１が、前記ベース部５１の剛性向上および芯金の把持の安定性の観点より、リップ部５２の先端に摺動を滑らかにするための水平部５２１を形成した弾性体５０の前記ベース部５１の半径方向の厚さの中央部図中すなわち前記弾性体５０の縦断面略下方部に介挿され、前記直線状部分５４１の図中左端を直角に屈曲させて前記ベース部５１から連結部５３に向かって上方に直線的に延在する直線延在部５４３を一体的に形成して、芯金全体を略Ｌ字状とする態様を採用することが可能である。

また上述の第１実施例においては、図１に示されるように一例として前記歯車４の前記内周面４１に内径の異なる軸受３が介挿される幅広小径部４１１およびフリクションダンパ５が介挿される幅広大径部４１２が形成される構成について説明したが、前記歯車４の内周面４１に段差を設けることなく同一外径の軸受３およびフリクションダンパ５が配設される面を同一内径の同一面とする態様も採用可能である。

歯車軸と、前記歯車軸と軸受を介して相対回転可能に保持された歯車との間にフリクションダンパが挿入される変速機において、前記フリクションダンパが、弾性体によって構成され、芯金が前記弾性体の内部に介挿され、芯金と歯車軸又は歯車との金属接触を回避して、フリクションダンパの変速機への組付時の圧入設備を不要なものとし、組付工程を容易なものにするとともに、組付時の異物の発生を防止し、転動面の面荒れを回避する用途に適用できる。

本発明の第１実施例のフリクションダンパが介挿された変速機の一部を示す断面図である。 本第１実施例のフリクションダンパの介挿状態を示す要部拡大断面図である。 本第１実施例のフリクションダンパの正面図および正面図中のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。 本第１実施例のフリクションダンパの要部を拡大した断面図およびその欠截斜視図である。 本第１実施例のフリクションダンパが介挿された変速機の一部を示す断面図である。 本発明の本第２実施例のフリクションダンパが介挿された変速機の一部を示す断面図である。 本発明のその他の態様のフリクションダンパの要部を示す要部断面図である。 第１の従来の構成におけるフリクションダンパを示す断面図である。 第２の従来の構成におけるフリクションダンパを示す断面図である。

符号の説明

１ 手動変速機
２ 歯車軸
３ ニードルベアリング
４ 歯車
５ フリクションダンパ
５０ 弾性体
５１ ベース部
５２ リップ部
５３ 連結部
５４ 芯金

Claims (8)

1. 歯車軸と、前記歯車軸と軸受を介して相対回転可能に保持された歯車との間にフリクションダンパが挿入される変速機において、
   前記フリクションダンパが、弾性体によって構成され、
   芯金が前記弾性体の内部に介挿されている
   ことを特徴とするフリクションダンパ。
2. 請求項１において、
   前記弾性体の内部に介挿された芯金を挟んで径方向両側に配設された前記弾性体が、歯車と当接する側と歯車軸と当接する側とで異なるフリクショントルクとなるよう設定されている
   ことを特徴とするフリクションダンパ。
3. 請求項２において、
   前記弾性体のうち歯車軸と当接する側の弾性体が、歯車と当接する側の弾性体よりフリクショントルクが大きくなるよう設定されている
   ことを特徴とするフリクションダンパ。
4. 請求項２において、
   前記弾性体のうち歯車と当接する側の弾性体が、歯車軸と当接する側の弾性体よりフリクショントルクが大きくなるよう設定されている
   ことを特徴とするフリクションダンパ。
5. 請求項１において、
   前記弾性体が、フリクションダンパ固定部としてのベース部と、フリクショントルク発生部としてのリップ部と、前記ベース部とリップ部とを連結する連結部とから成り、
   前記芯金は、前記ベース部と前記連結部との間に介挿されている
   ことを特徴とするフリクションダンパ。
6. 請求項５において、
   前記ベース部は、半径方向の厚さおよび軸方向の長さが前記リップ部のそれらに比べて大きい
   ことを特徴とするフリクションダンパ。
7. 請求項６において、
   前記リップ部は、先端に行くに従い半径方向外方に突出しており、
   前記ベース部は、軸方向に延在している
8. 請求項１において、
   前記芯金が環状部材によって構成され、前記フリクションダンパの縦断面形状の径方向中央に配設されている
   ことを特徴とするフリクションダンパ。

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