JP2010159835A - Ring gear - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイポイド・ギヤ等に用いられるリング・ギヤに関する。 The present invention relates to a ring gear used for a hypoid gear or the like.
従来のリング・ギヤとしては、例えば、特許文献1に示すようなものがある。リング・ギヤは、熱処理を通じて製造され、周方向複数のギヤ歯を備えている。このリング・ギヤは、例えば車両のファイナル・ギヤ等のハイポイド・ギヤに用いられ、ギヤ歯がピニオン・ギヤ等の相手方のギヤ歯に噛み合って回転力伝達を行うようになっている。 As a conventional ring gear, there exists a thing as shown to patent document 1, for example. The ring gear is manufactured through heat treatment and includes a plurality of gear teeth in the circumferential direction. This ring gear is used for a hypoid gear such as a final gear of a vehicle, for example, and the gear teeth mesh with the other gear teeth such as a pinion gear to transmit rotational force.
前記ギヤ歯の背面側は、周方向に複数の肉抜き部を備え、軽量化が図られている。複数の肉抜き部は、周方向所定ピッチ毎に形成されると共に均一な形状に形成されている。これにより、リング・ギヤは、熱処理変形量のばらつきが抑制され、音や振動の低減が図られている。 The back side of the gear teeth is provided with a plurality of lightening portions in the circumferential direction to reduce weight. The plurality of thinned portions are formed at a predetermined pitch in the circumferential direction and are formed in a uniform shape. As a result, the ring gear is suppressed from variation in the amount of heat treatment deformation, thereby reducing noise and vibration.
しかしながら、従来の構造では、リング・ギヤに周期的な熱処理変形が生じ、回転力伝達時に周期的な音や振動が生じていた。 However, in the conventional structure, a cyclic heat treatment deformation is generated in the ring gear, and a periodic sound and vibration are generated when the rotational force is transmitted.
解決しようとする問題点は、回転力伝達時に周期的な音や振動が生じる点にある。 The problem to be solved is that periodic sounds and vibrations are generated when torque is transmitted.
本発明は、回転力伝達時の周期的な音や振動を抑制するため、周方向に複数のギヤ歯を備え相手方のギヤ歯と噛み合って回転力伝達を行うリング・ギヤであって、前記ギヤ歯の背面側に、周方向に複数の肉抜き部を設け、該複数の肉抜き部の形状を不均一にしたことを最も主な特徴とする。 The present invention is a ring gear that has a plurality of gear teeth in the circumferential direction and meshes with the gear teeth of the other party to transmit the rotational force in order to suppress periodic sound and vibration during torque transmission. The most main feature is that a plurality of lightening portions are provided in the circumferential direction on the back side of the teeth, and the shapes of the plurality of lightening portions are non-uniform.
本発明のリング・ギヤは、ギヤ歯の背面側に、周方向に複数の肉抜き部を設け、該複数の肉抜き部の形状を不均一にしたため、周方向で不均一に熱処理変形し、回転力伝達時の周期的な音や振動を抑制することができる。 The ring gear of the present invention is provided with a plurality of lightening portions in the circumferential direction on the back side of the gear teeth, and the shape of the plurality of lightening portions is uneven. Periodic sound and vibration during torque transmission can be suppressed.
回転力伝達時の周期的な音や振動を抑制するという目的を、複数の肉抜き部を不均一な形状とすることによって実現した。 The purpose of suppressing periodic sounds and vibrations during transmission of rotational force was realized by making the plurality of lightening portions non-uniformly shaped.
[リング・ギヤの構成]
図1は本発明の実施例1に係るリング・ギアが適用されたハイポイド・ギヤを示す断面図、図2は図1に示すリング・ギヤのII線矢視における平面図、図3は図2のリング・ギヤのIII−III線矢視における断面図である。
[Structure of ring gear]
1 is a sectional view showing a hypoid gear to which a ring gear according to a first embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a plan view of the ring gear shown in FIG. It is sectional drawing in the III-III arrow of a ring gear.
図1のように、リング・ギヤ1は、例えば車両のファイナル・ギヤ等のハイポイド・ギヤ2に適用され、相手方であるピニオン・ギヤ3との間で回転力伝達を行うものである。
As shown in FIG. 1, the ring gear 1 is applied to a
リング・ギヤ1は、図1〜図3のように、熱処理を通じて製造され、リング状の本体部5を備えている。本体部5の一側には、周方向に沿って複数のギヤ歯7が設けられている。ギヤ歯7は、ピニオン・ギヤ3のギヤ歯8と噛み合っている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the ring gear 1 is manufactured through heat treatment and includes a ring-shaped
前記本体部5の他側(ギヤ歯7の背面側)は、周方向所定ピッチ毎に複数の締結穴11が設けられている。この締結穴11を介し、リング・ギヤ1は、デフ・ケースのフランジ部等に対してボルトにより締結固定される。本体部5の他側には、軽量化用の複数の肉抜き部9a〜9jが設けられている。
On the other side of the main body 5 (the back side of the gear teeth 7), a plurality of fastening
複数の肉抜き部9a〜9jは、それぞれ締結穴11の各隣接間に配置されており、本体部5の周方向所定ピッチ毎に形成されている。各肉抜き部は、本体部5の他側から一側へ向けて穿設された穴からなり、図2の平面視で円形形状に形成されている。
The plurality of lightening portions 9 a to 9 j are respectively disposed between adjacent ones of the
各肉抜き部は、図3のように、深さD及び径R(断面形状及び平面視形状)の何れか一方又は双方が異なっている。従って、複数の肉抜き部9a〜9jの形状は、全て異なる不均一となっている。
[熱処理変形]
本実施例のリング・ギヤ1は、前記肉抜き部9a〜9jを不均一な形状とすることにより、周方向で不均一に熱処理変形している。一般に、リング・ギヤは、肉抜き部の形状に応じた熱処理変形量を有する。従って、本実施例のリング・ギヤ1では、肉抜き部9a〜9jの形状を全て異なる不均一として、周方向で異なる熱処理変形量が設定されている。
As shown in FIG. 3, each of the lightening portions is different in one or both of a depth D and a diameter R (cross-sectional shape and planar view shape). Accordingly, the shapes of the plurality of lightening portions 9a to 9j are all different and non-uniform.
[Heat treatment deformation]
The ring gear 1 of the present embodiment is heat-treated and deformed non-uniformly in the circumferential direction by making the lightening portions 9a to 9j non-uniform. In general, the ring gear has a heat treatment deformation amount corresponding to the shape of the hollow portion. Therefore, in the ring gear 1 of the present embodiment, the shapes of the thinned portions 9a to 9j are all different and nonuniform, and different heat treatment deformation amounts are set in the circumferential direction.
この結果、リング・ギヤ1は、前記のように周方向で不均一に熱処理変形し、微小なウェーブ形状となっている。なお、リング・ギヤ1は、周方向の不均一な熱処理変形及び肉抜き部9a〜9jの形状の組合せにより、全体としての回転バランスが調整されている。従って、リング・ギヤ1は、回転力伝達時に円滑に回転することができ、周方向で均一に熱処理変形する場合と同様に、音や振動を低減することができる。 As a result, the ring gear 1 is deformed by heat treatment unevenly in the circumferential direction as described above, and has a minute wave shape. The ring gear 1 has an overall rotational balance adjusted by a combination of non-uniform heat treatment deformation in the circumferential direction and the shape of the thinned portions 9a to 9j. Accordingly, the ring gear 1 can smoothly rotate when the rotational force is transmitted, and can reduce noise and vibration as in the case where the ring gear 1 is uniformly heat-treated and deformed in the circumferential direction.
また、回転の際には、リング・ギヤ1が周方向で不均一に熱処理変形した微小なウェーブ形状であるため、かかるウェーブ形状に基づく音や振動(固有振動)が周期的ではなくなる。この結果、回転力伝達時の特定周波数帯での周期的な音や振動を抑制することができる。 In addition, during rotation, the ring gear 1 has a minute wave shape that is heat-treated and deformed non-uniformly in the circumferential direction, so that sounds and vibrations (natural vibrations) based on the wave shape are not periodic. As a result, it is possible to suppress periodic sounds and vibrations in the specific frequency band when transmitting the rotational force.
また、リング・ギヤ1は、周方向不均一な熱処理変形により、各ギヤ歯7のピッチが全て異なる不均一となっている。このため、リング・ギヤ1の噛み合い周波数は、各ギヤ歯7毎に異なる噛み合い波長となるように設定されている。
Further, the ring gear 1 is non-uniform with different pitches of the
従って、リング・ギヤ1では、同一の噛み合い周波数帯でのギヤ・ノイズが発生し難く、周期的なギヤ・ノイズを抑制することができる。 Therefore, in the ring gear 1, gear noise in the same meshing frequency band is hardly generated, and periodic gear noise can be suppressed.
前記熱処理変形の不均一度は、リング・ギヤ1のウェーブ形状に基づく固有振動数とギヤ歯7の噛み合い周波数とがずれるように設定されている。従って、本実施例では、リング・ギヤ1の固有振動数と噛み合い周波数とに基づく共振を抑制することができる。
The non-uniformity of the heat treatment deformation is set so that the natural frequency based on the wave shape of the ring gear 1 and the meshing frequency of the
図4は、本実施例のリング・ギヤの噛み合い振動の周波数を、通常のリング・ギヤの噛み合い振動の周波数との比較において示す図表である。図4では、本実施例のリング・ギヤを破線で示し、通常のリング・ギヤを実線で示している。また、図4の縦軸は振幅を示し、横軸は時間を示している。なお、通常のリング・ギヤでは、ギヤ歯のピッチが均一に設定されている。 FIG. 4 is a chart showing the frequency of the meshing vibration of the ring gear according to the present embodiment in comparison with the frequency of the meshing vibration of the normal ring gear. In FIG. 4, the ring gear of the present embodiment is indicated by a broken line, and the normal ring gear is indicated by a solid line. In addition, the vertical axis in FIG. 4 indicates amplitude, and the horizontal axis indicates time. In a normal ring gear, the gear tooth pitch is set uniformly.
図4のように、通常のリング・ギヤの噛み合い振動の周波数では、各ギヤ歯毎の一歯分の噛み合い振動の波長が均一となっている。これに対し、本実施例のリング・ギヤ1の噛み合い振動の周波数では、各ギヤ歯7毎の一歯分の噛み合い振動の波長が異なる不均一とすることができる。
[実施例1の効果]
本実施例のリング・ギヤ1は、ギヤ歯7の背面側に、周方向に複数の肉抜き部9a〜9jを設け、複数の肉抜き部9a〜9jの形状を不均一にしたため、周方向で不均一に熱処理変形して回転力伝達時の周期的な音や振動を抑制することができる。
As shown in FIG. 4, the frequency of the meshing vibration of one tooth for each gear tooth is uniform at the frequency of the normal meshing vibration of the ring gear. On the other hand, at the frequency of the meshing vibration of the ring gear 1 of the present embodiment, the wavelength of the meshing vibration for one
[Effect of Example 1]
Since the ring gear 1 of the present embodiment is provided with a plurality of lightening portions 9a to 9j in the circumferential direction on the back side of the
特に、リング・ギヤ1は、熱処理変形のウェーブ形状に基づく特定周波数帯での周期的な音や振動を抑制することができると共に、周期的なギヤ・ノイズを抑制することができる。 In particular, the ring gear 1 can suppress periodic sound and vibration in a specific frequency band based on the wave shape of heat treatment deformation, and can suppress periodic gear noise.
しかも、熱処理変形の不均一度は、リング・ギヤ1のウェーブ形状に基づく固有振動数とギヤ歯7の噛み合い周波数とがずれるように設定されている。従って、本実施例では、リング・ギヤ1の固有振動数と噛み合い周波数とに基づく共振を抑制することができ、より確実に周期的な音や振動を抑制することができる。
Moreover, the non-uniformity of the heat treatment deformation is set so that the natural frequency based on the wave shape of the ring gear 1 and the meshing frequency of the
前記肉抜き部9a〜9jの形状は、少なくとも平面視形状又は断面形状の何れか一つが異なっているため、成型時に容易に不均一にすることができる。
複数の肉抜き部9a〜9jは、周方向所定ピッチ毎に設けられているため、肉抜き部9a〜9jの形状を不均一にするだけで、容易且つ確実に周方向不均一な熱処理変形を行わせることができる。
Since the shape of the lightening portions 9a to 9j is different in at least one of a plan view shape and a cross-sectional shape, it can be easily made nonuniform during molding.
Since the plurality of lightening portions 9a to 9j are provided at every predetermined pitch in the circumferential direction, the heat treatment deformation that is uneven in the circumferential direction can be easily and reliably performed only by making the shapes of the lightening portions 9a to 9j uneven. Can be done.
図5は、本発明の実施例2に係り、図2に対応したリング・ギヤの平面図、図6は図5のリング・ギヤのVI−VI線矢視における断面図である。なお、本実施例では、上記実施例と基本構成が同一であるため、対応する構成部分に同符号或いは同符号にAを付して詳細な説明を省略する。 5 is a plan view of a ring gear corresponding to FIG. 2 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the ring gear of FIG. In this embodiment, since the basic configuration is the same as that of the above-described embodiment, the corresponding components are denoted by the same reference numerals, or the same reference numerals are denoted by A, and detailed description thereof is omitted.
図5及び図6のように、本実施例のリング・ギヤ1Aは、上記実施例の肉抜き部9a〜9jに代えて、鍛造によって複数の肉抜き部9aA〜9jAを形成したものである。 As shown in FIGS. 5 and 6, the ring gear 1 </ b> A of the present embodiment is formed by forging a plurality of hollow portions 9 a </ b> A to 9 j </ b> A by forging instead of the hollow portions 9 a to 9 j of the above embodiment.
複数の肉抜き部9aA〜9jAは、面方向に沿って延設された凹部(凹溝形状)からなり、リング・ギヤ1Aの内周側で開口している。複数の肉抜き部9aA〜9jAの形状は、上記実施例同様、全て異なる不均一となっている。なお、本実施例の肉抜き部9aA〜9jAでは、深さD(断面形状)、リング・ギヤ1Aの内周からの距離H(断面形状及び平面視形状)又は周方向の幅W(平面視形状)の何れか一つ、二つ或いは全てが異なっている。
The plurality of lightening portions 9aA to 9jA are formed of concave portions (concave groove shape) extending along the surface direction, and are open on the inner peripheral side of the
本実施例のリング・ギヤ1Aは、上記実施例と同様の作用効果を奏することができるのに加え、肉抜き部9aA〜9jAを鍛造によって容易に形成することができる。
[その他]
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各種の変更が可能である。
The
[Others]
As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to this, A various change is possible.
例えば、肉抜き部の形状は、不均一に形成されていれば良く、平面視形状や断面形状は任意に設定することができる。 For example, the shape of the thinned portion only needs to be formed non-uniformly, and the planar view shape and the cross-sectional shape can be arbitrarily set.
また、本発明における肉抜き部は、実施例1のような穴形状や実施例2の凹溝形状以外の任意の形状を取りうることができ、それらの形成方法としては切削、鍛造以外に、焼結や鋳造などの方法を用いても良い。 Moreover, the lightening part in this invention can take arbitrary shapes other than the hole shape like Example 1, or the ditch | groove shape of Example 2, and as those formation methods other than cutting and forging, A method such as sintering or casting may be used.
1 リング・ギヤ
3 ピニオン・ギヤ(相手方)
7 ギヤ歯
9a〜9j 肉抜き部
1
7 Gear teeth 9a to 9j
Claims (3)
前記ギヤ歯の背面側に、周方向に複数の肉抜き部を設け、
該複数の肉抜き部の形状を不均一にした、
ことを特徴とするリング・ギヤ。 A ring gear that has a plurality of gear teeth in the circumferential direction and meshes with the other gear teeth to transmit rotational force,
On the back side of the gear teeth, a plurality of lightening portions are provided in the circumferential direction,
The shape of the plurality of meat removal portions was made non-uniform,
Ring gear characterized by that.
前記肉抜き部の形状は、少なくとも平面視形状又は断面形状の何れか一つが異なっている、
ことを特徴とするリング・ギヤ。 The ring gear according to claim 1,
The shape of the lightening portion is different from at least one of a plan view shape and a cross-sectional shape,
Ring gear characterized by that.
前記肉抜き部は、周方向所定ピッチ毎に設けられている、
ことを特徴とするリング・ギヤ。 The ring gear according to claim 1 or 2,
The lightening portion is provided for each predetermined pitch in the circumferential direction.
Ring gear characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009002919A JP2010159835A (en) | 2009-01-08 | 2009-01-08 | Ring gear |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9593758B2 (en) | 2014-05-21 | 2017-03-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Gear device |
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2009
- 2009-01-08 JP JP2009002919A patent/JP2010159835A/en active Pending
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US9593758B2 (en) | 2014-05-21 | 2017-03-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Gear device |
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