JP2020041567A - gear - Google Patents
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Abstract
Description
本開示はギアに関する。 The present disclosure relates to gears.
ギアの中には、歯打ち振動によるラトル音を低減するため、制振機能もしくはダンパー機能を備えたものがある。その一例として、外周歯を有するギアを半径方向の外側部分と内側部分とに分割し、外側部分と内側部分をゴム等の弾性部材もしくは制振部材で連結した構造がある。 Some gears have a vibration suppression function or a damper function in order to reduce rattle noise caused by rattling vibration. As one example, there is a structure in which a gear having outer peripheral teeth is divided into an outer portion and an inner portion in the radial direction, and the outer portion and the inner portion are connected by an elastic member such as rubber or a vibration damping member.
しかしこの構造だと、相手ギアと噛合して駆動力を伝達するとき、弾性部材が変形して外側部分と内側部分の位相がずれる。従ってこの構造は、位相ずれを一定以下に抑える必要のあるタイミングギアトレイン等のギア装置に必ずしも適していない。 However, with this structure, when the driving force is transmitted by meshing with the mating gear, the elastic member is deformed and the phases of the outer portion and the inner portion are shifted. Therefore, this structure is not necessarily suitable for a gear device such as a timing gear train that needs to keep the phase shift below a certain level.
そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、制振機能を有しつつ位相ずれをも抑制可能なギアを提供することにある。 Therefore, the present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a gear having a vibration suppression function and capable of suppressing a phase shift.
本開示の一の態様によれば、
第1ギアおよび第2ギアを備え、
前記第1ギアおよび前記第2ギアは、同一のモジュールおよび歯数を有する第1歯部および第2歯部をそれぞれ外周部に有すると共に、軸方向に互いに隣接され、
前記第1ギアは、前記第1歯部の半径方向内側に位置された本体部と、前記第1歯部および前記本体部を連結する弾性部材とを有し、
前記本体部は、前記第2ギアに相対回転不能に固定され、
前記第1歯部は、前記第2ギアに対して相対回転可能に配置され、
前記第1ギアのオーバーボール径は、前記第2ギアのオーバーボール径より大きい
ことを特徴とするギアが提供される。
According to one aspect of the present disclosure,
A first gear and a second gear,
The first gear and the second gear have a first tooth portion and a second tooth portion having the same module and the same number of teeth on the outer peripheral portion, respectively, and are axially adjacent to each other,
The first gear has a main body located radially inward of the first tooth, and an elastic member connecting the first tooth and the main body,
The main body is fixed to the second gear so as not to rotate relatively,
The first tooth portion is disposed so as to be rotatable relative to the second gear,
A gear is provided, wherein an overball diameter of the first gear is larger than an overball diameter of the second gear.
好ましくは、前記弾性部材は、全周に延びるリング状とされて全周位置にて前記歯部および前記本体部を連結する。 Preferably, the elastic member is formed in a ring shape extending all around and connects the tooth portion and the main body at all positions.
本開示によれば、制振機能を有しつつ位相ずれをも抑制可能なギアを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a gear having a vibration suppression function and capable of suppressing a phase shift.
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the present disclosure is not limited to the following embodiments.
図1は、本開示の実施形態に係るギアの概略縦断面図である。ギアGは、第1ギア1および第2ギア2を備え、これら2枚のギア1,2の組み合わせで1枚のギアG、すなわちギアアセンブリを構成するようになっている。CはギアGの中心軸(ギア軸という)を示す。以下、特に断らない限り、軸方向、半径方向、周方向とは、ギア軸Cを基準とした軸方向、半径方向、周方向をいうものとする。便宜上、図中右側を軸方向前方、図中左側を軸方向後方とする。
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a gear according to an embodiment of the present disclosure. The gear G includes a
ギアGは外周歯を有する平歯車として構成され、仮想線で示す相手ギア20に噛合されるよう適用される。
The gear G is configured as a spur gear having outer peripheral teeth, and is applied so as to mesh with a
第1ギア1および第2ギア2は、軸方向に互いに隣接され、第1ギア1は第2ギア2の軸方向前方に隣接して配置される。
The
第1ギア1および第2ギア2は、それぞれ外周部に第1歯部11および第2歯部12を有する。これら第1歯部11および第2歯部12は、同一のモジュールおよび歯数を有し、位相差の無い状態で配置される。あたかも1枚のギアの歯部を厚さ方向に分割したような格好で第1歯部11および第2歯部12が形成される。相手ギア20には、第1歯部11および第2歯部12の両方が噛合される。
The
第2ギア2は、概してリング板状に一体形成され、内周部に形成された支持部3と、第2歯部12および支持部3を連結する連結部4とを有する。連結部4は、その前面部と後面部が肉抜きされることにより、第2歯部12および支持部3より厚さ(軸方向厚さ)が薄いディッシュ状とされ、軽量化が図られている。支持部3の内周部には、第1ギア1に嵌合される支持穴5が設けられる。
The
第1ギア1は、第1歯部11の半径方向内側に位置された本体部6と、第1歯部11および本体部6を連結する制振部材としての弾性部材7とを有する。弾性部材7はゴム等の弾性材料で形成される。
The
第1歯部11は、前記連結部4の外周側部分に類似するディッシュ状の外周側連結部8を一体に有する。また本体部6も、前記連結部4の内周側部分に類似するディッシュ状の内周側連結部9を一体に有する。弾性部材7は、これら外周側連結部8と内周側連結部9の間に介在されて両者に固着されることで、両者を連結する。弾性部材7、外周側連結部8および内周側連結部9は同一の厚さを有する。弾性部材7は、全周に延びるリング状とされ、全周位置にて外周側連結部8および内周側連結部9を連結する。外周側連結部8と弾性部材7と内周側連結部9との合計での半径方向長さは前記連結部4の半径方向長さと等しくされる。
The
第1歯部11は、内周側連結部9の半径方向内側に、円筒状ボスの形態を有した支持部10を一体に有する。支持部10の内周部には、図示しない軸に嵌合される支持穴10Aが設けられる。また支持部10の外周部には、第2ギア2の支持穴5が焼嵌め等の方法で嵌合固定される軸部12Aが設けられる。軸部12Aの前端には半径方向外側に延びる当接面13が形成される。この当接面13に第2ギア2の支持部3の前面が当接されることで、第2ギア2が第1ギア1に対し軸方向に位置決めされる。
The
このように第2ギア2が第1ギア1に固定された状態において、第1ギア1の第1歯部11と、第2ギア2の第2歯部12との間には、軸方向の僅かな隙間14が形成される。従って、第1ギア1の本体部6が、第2ギア2に相対回転不能に固定される一方で、第1ギア1の第1歯部11は、弾性部材7の変形により、第2ギア2に対して相対回転可能に配置されることとなる。
In the state where the
ところで本実施形態のギアGは、第1ギア1のオーバーボール径が第2ギア2のオーバーボール径より大きい点も特徴の一つである。ここでオーバーボール径(OBD:Over Ball Diameter)とは、知られているように、ギアの直径両端の歯溝にそれぞれボールまたはピンを入れ、これら2つのボールまたはピンの外側直径を測ったときの当該外側直径のことをいう。
The gear G according to the present embodiment is also characterized in that the overball diameter of the
図2には、図1の第1歯部11および第2歯部12を軸方向後方から見たときの様子を模式的にかつ誇張して示す。破線は第1歯部11、実線は第2歯部12、一点鎖線は相手ギア20の歯部を示す。
FIG. 2 schematically and exaggeratedly shows the
B1は、第1歯部11の歯溝に挿入されたボール(ピンでもよい。以下同様)を示し、B2は、第2歯部12の歯溝に挿入されたボールを示す。この図から分かるように、ボールB1によって規定される第1ギア1のオーバーボール径OBD1は、ボールB2によって規定される第2ギア2のオーバーボール径OBD2より大きい。
B1 indicates a ball inserted into the tooth space of the first tooth portion 11 (it may be a pin; the same applies hereinafter), and B2 indicates a ball inserted into the tooth space of the
また図示例のように、第1歯部11の歯先31および歯底41の高さ位置は、第2歯部12の歯先32および歯底42の高さ位置と同等とすることができる。また同一高さ位置における第1歯部11の歯厚t1は、第2歯部12の歯厚t2より厚くすることができる。
Further, as shown in the illustrated example, the height positions of the
こうした結果、第1歯部11の歯と相手ギア20の歯との間のバックラッシュ(もしくはクリアランス)R1は、第2歯部12の歯と相手ギア20の歯との間のバックラッシュR2より小さくなる。
As a result, the backlash (or clearance) R1 between the tooth of the
第1ギア1のオーバーボール径OBD1は、ギア製造時のオーバーボール径寸法ばらつき、および第2ギア2の焼嵌め等の組付けばらつき等を考慮しても必ず第2ギア2のオーバーボール径OBD2より大きくなるように、設定される。
The overball diameter OBD2 of the
ギア組立後の状態において、図示するように、第1歯部11の歯厚t1を周方向に二等分する歯厚中心C1は、第2歯部12の歯厚t2を周方向に二等分する歯厚中心C2と同一の周方向位置に位置される。同様に、第1歯部11の歯溝を周方向に二等分する歯溝中心C11は、第2歯部12の歯溝を周方向に二等分する歯溝中心C12と同一の周方向位置に位置される。こうした位置にあるとき、第1歯部11は、第2歯部12に対し位相ずれの無い、あるいは同位相の基準位相位置にあるものとする。
In the state after the gear is assembled, as shown in the figure, the tooth thickness center C1 which bisects the tooth thickness t1 of the
次に、本実施形態の作用効果を述べる。 Next, the operation and effect of the present embodiment will be described.
例えば、ギアGが非駆動側ギア、相手ギア20が駆動側ギアで、ギアGが相手ギア20によって駆動される例を想定する。この場合、相手ギア20の歯は第2歯部12の歯よりも前に、第1歯部11の歯に当接し、第1歯部11の歯を押圧する。すると弾性部材7が弾性変形し、第1歯部11は第2歯部12に対し相対回転し、僅かな位相ずれを起こす。このとき、相手ギア20の歯と第1歯部11の歯との接触によって発生する歯打ち振動は、弾性部材7によって、本体部6に到達する前に減衰され、これによりラトル音の発生を抑制することができる。
For example, it is assumed that the gear G is a non-drive-side gear, the
相手ギア20の歯が第1歯部11の歯をさらに押圧すると、次に相手ギア20の歯は、第2歯部12の歯にも当接する。これにより相手ギア20の歯からの駆動トルクは、第1歯部11の歯と第2歯部12の歯との両方を通じて、ギアGに伝達される。この時点で第1歯部11は、第2歯部12に対して相対回転しなくなる。駆動トルクが高くなっても、それを二つの歯部11,12で確実にギアGに伝達できる。
When the teeth of the
この時、相手ギア20の歯は第1歯部11と当接し弾性部材7が弾性変形した後に第2歯部12と当接することから、相手ギア20の歯と第2歯部12が当接した際の歯打ち振動を通常よりも減衰することができ、ラトル音の発生を抑制することができる。
At this time, the teeth of the
このように、第1ギア1のオーバーボール径OBD1を、第2ギア2のオーバーボール径OBD2より大きくすることで、トルク伝達初期に相手ギア20の歯を、第2歯部12の歯よりも前に、第1歯部11の歯に当接させることができる。これにより、歯打ち振動を弾性部材7によって減衰し、ラトル音の発生を抑制することができる。
As described above, by making the over-ball diameter OBD1 of the
加えて、相手ギア20の歯が第1歯部に当接した後に第2歯部12の歯と当接することから、相手ギア20の歯と第2歯部12の歯における歯打ち振動を減衰し、ラトル音の発生を抑制することができる。
In addition, since the teeth of the
また、相手ギア20の歯が第2歯部12の歯に当接した時点で、第2歯部12に対する第1歯部11の相対回転すなわち位相ずれを停止させることができる。従って、位相ずれを最小限に抑制し、制振機能を有しつつ位相ずれをも抑制可能なギアGを提供することができる。
Further, when the teeth of the
このギアGは、第2ギア2に対する第1ギア1の位相ずれを最小限に抑制できるので、位相ずれを一定以下に抑える必要のあるタイミングギアトレイン等のギア装置に好適である。例えば、内燃機関のクランクシャフトの駆動力をカムシャフトに伝達するギア機構の場合、そのギア機構に用いられる制振機能付ギアの位相ずれが大きいと、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相が許容できない程大きくずれる虞がある。しかし、本実施形態のギアGは、位相ずれが最小なので、当該ギア機構に用いられる制振機能付ギアとして非常に好適である。
Since the gear G can minimize the phase shift of the
ここで、第2歯部12の歯と相手ギア20の歯との間のバックラッシュを、制振機能の無い通常ギアの歯と相手ギアの歯との間のバックラッシュと等しくしておけば、通常ギアを用いたときと同じような無視し得る程度の位相ずれ量で済み、位相ずれを抑える必要のあるギア装置にとってより好適である。
Here, if the backlash between the teeth of the
なお、上記ではギアGが非駆動側ギアの場合を説明したが、ギアGが駆動側ギアの場合でも同様である。 Although the case where the gear G is the non-drive-side gear has been described above, the same applies when the gear G is the drive-side gear.
以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示は以下のような他の実施形態も可能である。 As described above, the embodiments of the present disclosure have been described in detail. However, the present disclosure may have other embodiments as follows.
(1)例えば弾性部材7は、周方向に間欠的に設けられてもよい。
(1) For example, the
(2)第1ギア1と第2ギア2の固定は、焼嵌め以外の方法、例えばボルト止めによって行ってもよい。
(2) The
本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。 The embodiments of the present disclosure are not limited to the above-described embodiments, but include all modifications, applications, and equivalents included in the spirit of the present disclosure defined by the claims. Therefore, the present disclosure should not be construed as limiting, but can be applied to any other technology belonging to the scope of the idea of the present disclosure.
G ギア
1 第1ギア
2 第2ギア
6 本体部
7 弾性部材
11 第1歯部
12 第2歯部
OBD1、OBD2 オーバーボール径
Claims (2)
前記第1ギアおよび前記第2ギアは、同一のモジュールおよび歯数を有する第1歯部および第2歯部をそれぞれ外周部に有すると共に、軸方向に互いに隣接され、
前記第1ギアは、前記第1歯部の半径方向内側に位置された本体部と、前記第1歯部および前記本体部を連結する弾性部材とを有し、
前記本体部は、前記第2ギアに相対回転不能に固定され、
前記第1歯部は、前記第2ギアに対して相対回転可能に配置され、
前記第1ギアのオーバーボール径は、前記第2ギアのオーバーボール径より大きい
ことを特徴とするギア。 A first gear and a second gear,
The first gear and the second gear have a first tooth portion and a second tooth portion having the same module and the same number of teeth on the outer peripheral portion, respectively, and are axially adjacent to each other,
The first gear has a main body located radially inward of the first tooth, and an elastic member connecting the first tooth and the main body,
The main body is fixed to the second gear so as not to rotate relatively,
The first tooth portion is disposed so as to be rotatable relative to the second gear,
The gear, wherein an overball diameter of the first gear is larger than an overball diameter of the second gear.
請求項1に記載のギア。 The gear according to claim 1, wherein the elastic member is formed in a ring shape extending all around and connects the tooth portion and the body at all positions.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018167883A JP2020041567A (en) | 2018-09-07 | 2018-09-07 | gear |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2018167883A JP2020041567A (en) | 2018-09-07 | 2018-09-07 | gear |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020041567A true JP2020041567A (en) | 2020-03-19 |
Family
ID=69799231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018167883A Pending JP2020041567A (en) | 2018-09-07 | 2018-09-07 | gear |
Country Status (1)
Country | Link |
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2018
- 2018-09-07 JP JP2018167883A patent/JP2020041567A/en active Pending
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Legal Events
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