JP4053528B2 - Scissor gear - Google Patents
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Description
本発明は、相手側ギヤとのバックラッシュを解消するシザーズギヤに関する。 The present invention relates to a scissor gear that eliminates backlash with a counterpart gear.
従来から、例えば自動車用マニュアルトランスミッションにおいて、カウンタシャフトに回転自在に取り付けられた1速ドリブンギヤ及び2速ドリブンギヤにサブギヤを取り付けて、相手側ギヤである1速ドライブギヤ及び2速ドライブギヤとのバックラッシュを解消するようにしたシザーズギヤが用いられている。 Conventionally, in a manual transmission for an automobile, for example, a back gear with a first speed drive gear and a second speed drive gear, which are counterpart gears, is provided by attaching a sub gear to a first speed driven gear and a second speed driven gear rotatably mounted on a counter shaft. A scissor gear that eliminates the problem is used.
このようなシザーズギヤは、自動車用エンジンの燃料噴射ポンプ或いはカムシャフト等のトルク変動を生ずる装置の駆動用または非駆動用ギヤとしても用いられている。 Such scissor gears are also used as driving or non-driving gears for devices that produce torque fluctuations such as fuel injection pumps or camshafts of automobile engines.
具体的には、シザーズギヤは、所定数の歯を有するメインギヤと、このメインギヤと同じ歯形及び歯数を有するとともに、メインギヤに隣接配置され、メインギヤとともに相手側ギヤに噛合するサブギヤと、サブギヤをメインギヤに対して回転方向に付勢するスプリングとを有している。 Specifically, the scissors gear has a main gear having a predetermined number of teeth, a sub-gear that has the same tooth shape and the same number of teeth as the main gear, is disposed adjacent to the main gear, and meshes with the mating gear together with the main gear, and the sub-gear as the main gear. And a spring biased in the rotational direction.
そして、スプリングのバネ力により回転方向に握りを持たせて相手側ギヤと噛み合わせ、相手側ギヤの歯をメインギヤとサブギヤの歯で挟み込むことで、相手側ギヤとのバックラッシュを解消するようになっている。 And, by holding the grip in the rotational direction by the spring force of the spring and meshing with the mating gear, the teeth of the mating gear are sandwiched between the teeth of the main gear and the sub gear, so that the backlash with the mating gear is eliminated. It has become.
図1に従来のシザーズギヤの分解斜視図を示す。メインギヤ2はボス4とリベット締結用の複数の穴5を有している。サブギヤ6はリベット締結用の複数の穴7を有しており、メインギヤ2とサブギヤ6との間にスプリング8を挟みこんで、サブギヤ6をリベット10でメインギヤ2に対して締結することでシザーズギヤを組み立てていた。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a conventional scissor gear. The main gear 2 has a boss 4 and a plurality of
このシザーズギヤでは、径方向はサブギヤ6がメインギヤ2のボス4に嵌合することにより位置決めされ、軸方向及び回転方向に対しては、リベット10により位置決めされている。
図1に示したような従来のシザーズギヤでは、スプリング8の反力を受けながらリベット10をかしめなければならず、シザーズギヤの組立が困難であるという問題があった。また、かしめ用のリベットを使用する必要があり、部品点数が多いという問題もあった。
In the conventional scissor gear as shown in FIG. 1, the
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、組立性の向上と部品点数の削減を図ったシザーズギヤを提供することである。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a scissor gear with improved assemblability and reduced number of parts.
請求項1記載の発明によると、所定数の歯を有するメインギヤと、このメインギヤと同じ歯形及び歯数を有するとともに、メインギヤと軸方向で隣接してメインギヤとともに相手側ギヤに噛合するサブギヤと、メインギヤとサブギヤの間に設けられサブギヤをメインギヤに対して回転方向に付勢するスプリングとから構成されるシザーズギヤが提供される。 According to the first aspect of the present invention, a main gear having a predetermined number of teeth, a sub-gear having the same tooth shape and the same number of teeth as the main gear, and adjacent to the main gear in the axial direction and meshing with the mating gear together with the main gear, and the main gear There is provided a scissor gear which is provided between the sub-gear and a spring which urges the sub-gear in the rotational direction with respect to the main gear.
メインギヤは一方の側面に円周方向に等間隔離間し、且つ半径方向に突出するそれぞれ内溝を有する複数の第1係合突起を有しており、サブギヤは、外周に複数の歯を有する環状外周部分と、この環状外周部分から第1の軸方向に第1の所定距離オフセットした環状内周部分とから構成される。 The main gear has a plurality of first engaging protrusions that are spaced apart at equal intervals in the circumferential direction on one side surface and have inner grooves that protrude in the radial direction, and the sub gear has an annular shape having a plurality of teeth on the outer periphery. An outer peripheral portion and an annular inner peripheral portion offset from the annular outer peripheral portion by a first predetermined distance in the first axial direction.
サブギヤは、メインギヤの第1係合突起との干渉を回避するために環状外周部分に形成された第1のスリットと、この第1のスリットに臨んで環状内周部分の外周に一体的に且つ環状外周部分から第1の軸方向に第1の所定距離より大きい第2の所定距離オフセットして形成された第2係合突起とから成る複数の軸方向位置決め部を有している。 The sub gear has a first slit formed in the annular outer peripheral portion in order to avoid interference with the first engagement protrusion of the main gear, and is integrated with the outer periphery of the annular inner peripheral portion facing the first slit. A plurality of axial positioning portions each including a second engaging protrusion formed by offsetting a second predetermined distance larger than the first predetermined distance in the first axial direction from the annular outer peripheral portion.
サブギヤは更に、メインギヤの第1係合突起との干渉を回避するために環状外周部分に形成された第2のスリットと、この第2のスリットに臨んで環状内周部分の外側に一体的に形成された第3係合突起及びストッパとから成る複数の径方向及び回転方向位置決め部を有している。 The sub gear further includes a second slit formed in the annular outer peripheral portion in order to avoid interference with the first engagement protrusion of the main gear, and integrally with the outer side of the annular inner peripheral portion facing the second slit. A plurality of radial direction and rotational direction positioning portions including third formed protrusions and stoppers are formed.
サブギヤがメインギヤに取り付けられると、第2係合突起がメインギヤの内溝に嵌合することにより軸方向の位置決めが達成され、第3係合突起の外周が第1係合突起の内周に当接することにより、径方向の位置決めが達成され、ストッパがスプリングの付勢力により第1係合突起に当接することにより回転方向の位置決めが達成される。 When the sub gear is attached to the main gear, the second engagement projection is fitted into the inner groove of the main gear, thereby achieving axial positioning, and the outer periphery of the third engagement projection is in contact with the inner periphery of the first engagement projection. Positioning in the radial direction is achieved by contact, and positioning in the rotational direction is achieved by the stopper coming into contact with the first engagement protrusion by the biasing force of the spring.
請求項2記載の発明によると、請求項1記載の発明において、メインギヤは第1係合突起の間に内溝の深さより深い逃げ部を有している。 According to the invention described in claim 2, in the invention described in claim 1, the main gear has a relief portion deeper than the depth of the inner groove between the first engagement protrusions.
請求項3記載の発明によると、請求項1または2記載の発明において、第1のスリット及び第2のスリットは同一形状であることを特徴とする。 According to the invention described in claim 3, in the invention described in claim 1 or 2, the first slit and the second slit have the same shape.
請求項1記載の発明によると、部品点数を削減し、軽量化コンパクト化及び低コスト化を実現でき、更に組立性の向上を図ることが可能なシザーズギヤが提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a scissor gear capable of reducing the number of parts, realizing a light weight, a compact size and a low cost, and further improving the assemblability.
請求項2記載の発明によると、メインギヤは第1係合突起の間に内溝の深さより深い逃げ部を有しているので、サブギヤの軸方向位置決め部及び径方向/回転方向位置決め部をこの逃げ部に合わせてサブギヤをメインギヤに取り付け、サブギヤを所定方向に回転することによりシザーズギヤを容易に組み立てることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the main gear has the relief portion deeper than the depth of the inner groove between the first engagement protrusions, the axial positioning portion and the radial / rotational direction positioning portion of the sub gear are connected to the main gear. The scissors gear can be easily assembled by attaching the sub gear to the main gear in accordance with the escape portion and rotating the sub gear in a predetermined direction.
請求項3記載の発明によると、第1及び第2スリットは同一形状しているので、サブギヤの生産性が向上する。 According to the invention described in claim 3, since the first and second slits have the same shape, the productivity of the sub gear is improved.
図2を参照すると、本発明のシザーズギヤが適用されるのに適したマニュアルトランスミッションの1速ギヤ列及び2速ギヤ列周辺の縦断面図が示されている。メインシャフト12及びカウンタシャフト14が図示しないトランスミッションケースに回転可能に取り付けられている。
Referring to FIG. 2, there is shown a longitudinal sectional view of the periphery of the first gear train and the second gear train of a manual transmission suitable for application of the scissors gear of the present invention. The
メインシャフト12は図示しないクラッチを介して、エンジンのクランクシャフトに選択的に連結され、クラッチ係合時にエンジンの駆動力により回転される。
The
入力シャフト12とカウンタシャフト14との間には、例えば1速〜5速までの各変速段を規定する複数の変速ギヤ列が設けられているが、図2では1速ギヤ列16及び2速ギヤ列18のみが示されている。
Between the
1速ギヤ列16は、入力シャフト12に固定的に取り付けられたドライブギヤ20と、カウンタシャフト14に回転自在に取り付けられたドリブンギヤ22とを含んでおり、ドライブギヤ20とドリブンギヤ22は互いに噛み合っている。
The first-
2速ギヤ列18は、入力シャフト12に固定的に取り付けられたドライブギヤ24と、カウンタシャフト14に回転自在に取り付けられたドリブンギヤ26を含んでおり、ドライブギヤ24とドリブンギヤ26は互いに噛み合っている。
The second
1速ギヤ列16のドリブンギヤ22にはサブギヤ28が取り付けられており、2速ギヤ列18のドリブンギヤ26にはサブギヤ30が取り付けられている。
A
1速ギヤ列16と2速ギヤ列18の切り替えは、1速ドリブンギヤ22と2速ドリブンギヤ26との間におけるカウンタシャフト14上に設けられているシンクロ機構32により達成される。
Switching between the first-
シンクロ機構32はカウンタシャフト14にスプライン嵌合されたシンクロハブ34と、シンクロハブ34の外周にスプライン嵌合され後退用ドリブンギヤ37を有するシンクロスリーブ36と、2つのボークリング38,40を含んでいる。
The
1速ドリブンギヤ22及び2速ドリブンギヤ26の側面にそれぞれサブギヤ28,30が取り付けられているため、常時噛み合っている1速ドライブギヤ20及び2速ドライブギヤ24とのバックラッシュを抑制することができ、エンジン回転角速度変動に起因するギヤ歯打ち音を抑制することができる。
Since the
図3を参照すると、本発明実施形態に係るシザーズギヤ42の分解斜視図が示されている。図4は組み立てたアセンブリ状態のシザーズギヤ42の斜視図である。
Referring to FIG. 3, an exploded perspective view of the
本実施形態のシザーズギヤ42は、メインギヤ44と、スプリング48を間に挟んでメインギヤ44に取り付けられたサブギヤ46とから構成され、サブギヤ46をメインギヤ44に取り付けるために従来必要であったリベット等の締結手段を用いないことを特徴とする。
The
図5を参照すると、本発明実施形態のメインギヤ44の正面図が示されている。図6は図5のA−A線断面図であり、図7は図5の背面図を示している。メインギヤ44はその外周に複数の歯50を有しているとともに、その背面側にはシンクロ機構32のスリーブ36と噛み合うための複数のドグ歯51を有している。
Referring to FIG. 5, a front view of the
図5及び図6を参照すると明らかなように、メインギヤ44は一方の側面に円周方向に等間隔離間し、且つ半径方向に突出するそれぞれ内溝54を有する複数の第1係合突起52を有している。本実施形態では、第1係合突起52が円周方向に60度離間して形成されている。隣接する第1係合突起52の間には、内溝54の深さより深い逃げ部56が形成されている。
5 and 6, the
図8を参照すると、本発明実施形態のサブギヤ46の正面図が示されている。図9は図8のA−A線断面図、図10は図8のB−B線断面図である。
Referring to FIG. 8, a front view of the
サブギヤ46は、外周に複数の歯60を有する環状外周部分46aと、この環状外周部分46aから第1の軸方向に第1の所定距離、例えば3.0mmをオフセットした環状内周部分46bとから構成される。
The
図8に示されるように、サブギヤ46は円周方向に互いに120度離間した3個の軸方向位置決め部62と、各軸方向位置決め部62の間に配置されるように円周方向に互いに120度離間した3個の径方向及び回転方向位置決め部64を有している。
As shown in FIG. 8, the
軸方向位置決め部62は、メインギヤ44の第1係合突起52との干渉を避けるために環状外周部分46aに形成された第1のスリット66と、第1のスリット66に臨んで環状内周部分46bの外周に一体的に且つ環状外周部分46aから第1の軸方向に第1の所定距離より大きい第2の所定距離、例えば4.6mmオフセットして形成された第2係合突起68とから構成される。
The
径方向及び回転方向位置決め部64は、メインギヤ44の第1係合突起52との干渉を避けるために環状外周部分46aに形成された第2のスリット70と、この第2のスリット70に臨んで環状内周部分46bの外周に一体的に形成された第3係合突起72及びストッパ74とから構成される。
The radial direction and rotational
図9を参照すると明らかなように、第3係合突起72及びストッパ74はサブギヤ46の環状内周部分46bと同一平面上に形成されているが、軸方向位置決め部62の第2係合突起68は、環状外周部分46aから離れる方向にオフセットされて形成されている。
As apparent from FIG. 9, the
図11(A)はコイルスプリング48のセットした状態の平面図、図11(B)はその正面図を示している。ここでセットした状態とは、図4に示すようにシザーズギヤ42に組み立てた状態のコイルスプリングの状態を言う。
11A is a plan view of the
コイルスプリング48はメインギヤ44の穴58に嵌合する端部48aと、サブギヤ46の穴76に嵌合する端部48bを有している。コイルスプリング48のフリー状態が図11(A)に2点鎖線で示されている。
The
次に、本実施形態のシザーズギヤ42の組立手順について説明する。まず、コイルスプリング48をフリーな状態でその端部48aをメインギヤ44の穴58に嵌合し、端部48bをサブギヤ46の穴76に嵌合する。
Next, the procedure for assembling the
この状態からコイルスプリング48を引き伸ばす方向、例えば図11(A)で反時計回り方向に回転し、メインギヤ44とサブギヤ46の位相を合わせる。即ち、サブギヤ46をコイルスプリング48の付勢力に抗して回転し、サブギヤ46の軸方向位置決め部62及び径方向/回転方向位置決め部64がメインギヤ44の逃げ部56に丁度一致するまでサブ46を回転する。
From this state, the
この状態から、サブギヤ46をメインギヤ44に押し付けながら時計回り方向に回転すると、サブギヤ46の第2係合突起68が図13に示すように第1係合突起52の下側に形成された内溝54に嵌合する。これにより、シザーズギヤ42の軸方向の位置決めが達成される。
From this state, when the
この状態で手を離すか、或いはサブギヤ46を時計回り方向に更に回転すると、コイルスプリング48の付勢力により径方向/回転方向位置決め部64のストッパ74がメインギヤ44の第1係合突起52の側面に当接して、シザーズギヤ42はセット状態となる。
When the hand is released in this state or the
この状態では、図14に矢印78で示すように、コイルスプリング48の付勢力がストッパ74を第1係合突起52の側面に圧接させる方向に作用する。これにより、シザーズギヤ42の回転方向の位置決めが達成される。
In this state, as shown by an
また、この状態では、サブギヤ46に形成された第3係合突起72の外周がメインギヤ44に形成された第1係合突起52の内周に当接する。これにより、シザーズギヤ42を径方向の位置決めが達成される。
In this state, the outer periphery of the
上述した実施形態は、本発明のシザーズギヤをマニュアルトランスミッションの1速及び2速用のドリブンギヤに適用した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、例えば、自動車用エンジンの燃料噴射ポンプ、カムシャフト等のトルク変動を生ずる装置のドライブギヤまたはドリブンギヤとしても適用可能である。 In the above-described embodiment, the scissors gear of the present invention is applied to the 1st and 2nd driven gears of the manual transmission. However, the present invention is not limited to this example. The present invention can also be applied as a drive gear or a driven gear of a device that generates torque fluctuations such as an injection pump and a camshaft.
42 シザーズギヤ
44 メインギヤ
46 サブギヤ
48 コイルスプリング
52 第1係合突起
54 内溝
56 逃げ部
46a 環状外周部分
46b 環状内周部分
62 軸方向位置決め部
64 径方向/回転方向位置決め部
66 第1スリット
68 第2係合突起
70 第2スリット
72 第3係合突起
74 ストッパ
42
Claims (3)
前記メインギヤは一方の側面に円周方向に等間隔離間し、且つ半径方向に突出するそれぞれ内溝を有する複数の第1係合突起を有しており、
前記サブギヤは、外周に複数の歯を有する環状外周部分と、該環状外周部分から第1の軸方向に第1の所定距離オフセットした環状内周部分とから構成され、
前記サブギヤは、前記メインギヤの前記第1係合突起との干渉を回避するために前記環状外周部分に形成された第1のスリットと、該第1のスリットに臨んで前記環状内周部分の外周に一体的に且つ前記環状外周部分から前記第1の軸方向に前記第1の所定距離より大きい第2の所定距離オフセットして形成された第2係合突起とから成る複数の軸方向位置決め部と、
前記メインギヤの前記第1係合突起との干渉を回避するために前記環状外周部分に形成された第2のスリットと、該第2のスリットに臨んで前記環状内周部分の外周に一体的に形成された第3係合突起及びストッパとから成る複数の径方向及び回転方向位置決め部を有しており、
前記サブギヤが前記メインギヤに取り付けられると、前記第2係合突起が前記内溝に嵌合することにより軸方向の位置決めが達成され、前記第3係合突起の外周が前記第1係合突起の内周に当接することにより径方向の位置決めが達成され、前記ストッパが前記スプリングの付勢力により前記第1係合突起に当接することにより回転方向の位置決めが達成されることを特徴とするシザーズギヤ。 A main gear having a predetermined number of teeth; a sub-gear having the same tooth shape and number of teeth as the main gear; adjacent to the main gear in the axial direction; and meshing with the other gear together with the main gear; and provided between the main gear and the sub-gear. In the scissors gear provided with a spring that urges the sub gear in the rotational direction with respect to the main gear,
The main gear has a plurality of first engagement protrusions on one side surface that are spaced apart at equal intervals in the circumferential direction and that have respective inner grooves protruding radially.
The sub gear is composed of an annular outer peripheral portion having a plurality of teeth on the outer periphery, and an annular inner peripheral portion offset from the annular outer peripheral portion by a first predetermined distance in the first axial direction.
The sub gear includes a first slit formed in the annular outer peripheral portion to avoid interference with the first engagement protrusion of the main gear, and an outer periphery of the annular inner peripheral portion facing the first slit. And a plurality of axial positioning portions formed of a second engagement protrusion formed integrally with the annular outer peripheral portion and offset by a second predetermined distance larger than the first predetermined distance in the first axial direction. When,
In order to avoid interference with the first engagement protrusion of the main gear, a second slit formed in the annular outer peripheral portion, and integrally with the outer periphery of the annular inner peripheral portion facing the second slit Having a plurality of radial and rotational positioning portions composed of the formed third engaging protrusions and stoppers;
When the sub gear is attached to the main gear, the second engagement protrusion is fitted into the inner groove, thereby achieving axial positioning, and the outer periphery of the third engagement protrusion is the first engagement protrusion. A scissors gear, wherein radial positioning is achieved by abutting on an inner periphery, and rotational positioning is achieved by abutting the stopper against the first engagement protrusion by the biasing force of the spring.
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