JP6445285B2 - Low noise gear - Google Patents
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Description
本発明は、騒音を低減する低騒音ギヤに関する。 The present invention relates to a low noise gear for reducing noise.
エンジンのバルブを開閉するカムギヤは、プッシュロッドとロッカーアームを介して吸・排気バルブを開閉する。カムギヤは、吸・排気バルブを閉じる方向に付勢するスプリングの付勢力を回転方向に受けている。したがって、カムギヤは、回転してバルブを開閉するとき、トルク変動が生じ、噛合したギヤとの間で騒音を発生する。 The cam gear that opens and closes the engine valve opens and closes the intake and exhaust valves via the push rod and rocker arm. The cam gear receives a biasing force of a spring that biases the intake / exhaust valve in the closing direction in the rotational direction. Therefore, when the cam gear rotates to open and close the valve, torque variation occurs, and noise is generated between the cam gear and the meshed gear.
カムギヤは、一般に、S53C(機械構造用炭素鋼)、クロム鋼、クロムモリブデン鋼といった高硬度の材料が用いられているため、音響に対する減衰量が小さく、甲高い歯打ち音が長い間響き続ける。 The cam gear is generally made of a material having high hardness such as S53C (carbon steel for machine structural use), chrome steel, or chrome molybdenum steel. Therefore, the amount of attenuation with respect to the sound is small, and the high rattling noise continues to sound for a long time.
歯打ち音を低減させるギヤとしては、シザースギヤがある。しかしながら、シザースギヤは、同形、同軸の2枚の歯車にバネでトルクを与えて遊びをなくすものであり、ギヤそのものの部品点数も多く構造も複雑である。また、シザースギヤは、互いに摺動する2枚のギヤの摺動面が摩耗するため、ギヤ交換も必要となる。 There is a scissor gear as a gear for reducing the rattling noise. However, the scissor gear eliminates play by applying torque to two identical and coaxial gears with a spring, and the gear itself has many parts and a complicated structure. In addition, since the scissor gear wears on the sliding surfaces of the two gears that slide on each other, it is necessary to replace the gears.
また、低騒音ギヤとしては、例えば特許文献1に示すようなものもある。この低騒音ギヤの構造は、ギヤを、内側部材と、外側部材とに分割し、内側部材と外側部材との間に内部摩擦抵抗を増やすと共に、振動を減衰するための振動減衰部材を設けてなる。この低騒音ギヤ構造では、ギヤを径方向に3分割するものであり、構造が複雑である。 Moreover, as a low noise gear, there exists a thing as shown, for example in patent document 1. FIG. In this low noise gear structure, the gear is divided into an inner member and an outer member, and an internal friction resistance is increased between the inner member and the outer member, and a vibration damping member for damping vibration is provided. Become. In this low noise gear structure, the gear is divided into three in the radial direction, and the structure is complicated.
本発明は、簡単な構成で、騒音を減衰することができる低騒音ギヤを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a low-noise gear that can attenuate noise with a simple configuration.
以上のような課題を解決する低騒音ギヤは、円盤形状を有し、外周にギヤ部が設けられた本体部と、前記本体部とは異なる固有振動数を有する防振プレートと、前記本体部に設けられ、前記防振プレートの側面を保持する保持部とを備える。 The low-noise gear that solves the above-described problems has a disk shape, a main body portion provided with a gear portion on the outer periphery, a vibration isolating plate having a natural frequency different from that of the main body portion, and the main body portion. And a holding portion that holds the side surface of the vibration-proof plate.
上記構成によれば、前記本体部とは異なる固有振動数の防振プレートが保持部に取り付けられることで、ギヤとギヤとが噛合し、回転により歯が叩かれることにより発生する前記本体部の振動を、減衰させることができる。これにより、トルク変動等によって生じる騒音を短時間で低減することができる。上記構成では、前記本体部の保持部に防振プレートを取り付けるだけの簡単な構成で、ギヤの騒音を低減することができる。 According to the above configuration, the vibration isolating plate having a natural frequency different from that of the main body is attached to the holding portion, so that the gear and the gear mesh with each other, and the teeth of the main body generated when the teeth are struck by rotation. The vibration can be damped. Thereby, the noise which arises by torque fluctuation etc. can be reduced in a short time. With the above configuration, gear noise can be reduced with a simple configuration in which a vibration-proof plate is simply attached to the holding portion of the main body.
上記低騒音ギヤにおいて、更に、前記保持部は、前記本体部に設けられた溝部に設けられるようにし、前記防振プレートを、前記溝部の側面に、圧入で保持されるようにしてもよい。この場合、前記防振プレートは、前記溝部の底面に対してフリーとなる。これにより、前記プレートは、前記本体部とは異なる振動数で振動することができ、前記本体部の振動を減衰させることができる。
上記構成によれば、前記防振プレートを圧入によって簡単に取り付けることができる。
In the low noise gear, the holding portion may be provided in a groove portion provided in the main body portion, and the vibration-proof plate may be held by press-fitting on a side surface of the groove portion. In this case, the vibration isolating plate is free with respect to the bottom surface of the groove. Thereby, the plate can vibrate at a frequency different from that of the main body, and the vibration of the main body can be attenuated.
According to the said structure, the said vibration-proof plate can be easily attached by press fit.
上記低騒音ギヤにおいて、更に、上記防振プレートは、環状に形成するとよい。
上記構成によれば、前記円形の本体部全体に亘って発生する振動を効果的に減衰することができる。
In the low noise gear, the vibration isolation plate may be formed in an annular shape.
According to the said structure, the vibration generate | occur | produced over the said whole circular main-body part can be attenuate | damped effectively.
上記低騒音ギヤにおいて、前記本体部は、高炭素鋼、クロム鋼、クロムモリブデン鋼の何れかで形成し、前記防振プレートは、ダクタイル鋳鉄で形成することができる。また、熱間圧延鋼板で形成することができる。 In the low noise gear, the main body may be made of any one of high carbon steel, chrome steel, and chrome molybdenum steel, and the vibration isolation plate may be made of ductile cast iron. Moreover, it can form with a hot-rolled steel plate.
上記構成によれば、強度部材となる前記本体部を、高強度材料で形成し、前記防振プレートを、前記本体部より振動数の低い材料で形成することで、物理的強度を維持しながら、前記本体部の振動を減衰させ、騒音を低減することができる。熱間圧延鋼板のときには、前記防振プレートは、プレス加工で容易に製造することができる。 According to the above configuration, the main body portion serving as a strength member is formed of a high-strength material, and the vibration isolating plate is formed of a material having a lower frequency than the main body portion, thereby maintaining physical strength. The vibration of the main body can be attenuated and noise can be reduced. In the case of a hot-rolled steel plate, the vibration-proof plate can be easily manufactured by press working.
以上のような構成によれば、簡単な構成で、騒音を減衰することができる。 According to the above configuration, noise can be attenuated with a simple configuration.
以下、図1〜図3を参照して、低騒音ギヤの実施の形態を説明する。
(第1実施形態)
Hereinafter, an embodiment of a low noise gear will be described with reference to FIGS.
(First embodiment)
図1〜図3に示す低騒音ギヤ1は、例えば、プッシュロッドとロッカーアームとを介して吸・排気バルブを開閉するカムギヤに適用される。この低騒音ギヤ1は、平歯車であって、外周にギヤ部3が形成された円盤形状の本体部2を有する。この本体部2は、S53C(機械構造用炭素鋼)、クロム鋼、クロムモリブデン鋼といった高硬度の材料で形成され、第1固有振動数を有している。本体部2は、中心部に、カムシャフトが挿通される中心孔4が形成されている。本体部2は、一方の面に、中心孔4の外周部に第1中央凹部5が形成されている。第1中央凹部5は、カムシャフトのフランジが配置される。本体部2の他方の面には、中心孔4の外周部に、カムシャフトに低騒音ギヤ1を取り付ける止めねじ等の取付部材が配置される第2中央凹部7が形成されている。第1中央凹部5及び第2中央凹部7には、カムシャフトに対して低騒音ギヤ1が回転することを防止するノックピン6aが係合される係合部6が形成されている。
The low noise gear 1 shown in FIGS. 1 to 3 is applied to, for example, a cam gear that opens and closes an intake / exhaust valve via a push rod and a rocker arm. The low-noise gear 1 is a spur gear and has a disk-shaped
本体部2の一方の面には、第1中央凹部5の外周側と連続して環状突部8が形成されており、更に、環状突部8の外周側に連続して環状溝部9が形成されている。環状溝部9の外周側には、リム12が設けられ、リム12の外周面に、ギヤ部3が形成されている。
On one surface of the
環状溝部9には、防振プレートとなる環状プレート11が取り付けられる。環状溝部9は、環状突部8の外周に隣接した部分、すなわち内周側の底面と環状突部8の外周面が環状プレート11の保持部9aとなる。保持部9aは、環状プレート11の取付面に対応した形状となっており、ここでは、平坦な面に形成されている。また、保持部9aの外周側は、取付面より深い凹部9bとなっている。環状プレート11は、その内径が環状突部8の外径と一致し、環状溝部9内の保持部9aに環状溝部9の底面に接するまで圧入される。環状プレート11は、環状突部8に、すなわち環状溝部9の内周側面に、締まりばめで取り付けられるので、振動等によっても、本体部2から脱落することが防止されている。また、環状溝部9において、保持部9aの外周側は、環状プレート11が配置されず、環状プレート11の配置後においても凹部9bとなる。なお、締め代は、少なくとも通常の使用による振動によって環状プレート11が本体部2から外れないように適宜設定される。
An
環状プレート11は、その厚さが環状溝部9の深さと略一致するように形成されており、環状溝部9に配置されたとき、表面が環状突部8の頂面と略面一となる。すなわち、環状突部8の頂面とリム12の頂面の高さが略同じであり、環状プレート11も保持部9aに取り付けられたときには、環状突部8の頂面とリム12の頂面から突出することがない。したがって、低騒音ギヤ1は、カムシャフト等に取り付けられた際にも、環状プレート11が隣接する他の部材に干渉することを防止することができる。なお、ここでは、環状プレート11の厚さ(保持部9aの深さ)は、本体部2に求められる振動の度合いに応じて適宜設定されるものであり、本体部2の振動を減衰できる厚さが必要であり、例えば本体部2の厚さ(リム12や環状突部8の厚さ)の0.2倍〜0.5倍、好ましくは0.3倍〜0.4倍程度となっている。
The
また、環状溝部9は、その幅が環状プレート11の幅より広く形成され、環状プレート11が配置された際に、環状プレート11の外周に凹部9bが形成される。環状溝部9は、環状プレート11の取り付け後にも、凹部9bが臨む大きさとすることで、全体の軽量化を図っている。この環状プレート11は、本体部2の第1固有振動数と異なる第2固有振動数の材料が選択されており、ここでは、第1固有振動数より固有振動数が低く振動の減衰効果の高いダクタイル鋳鉄(FCD(Ferrum Casting Ductile))や熱間圧延鋼板(SPH)が用いられている。熱間圧延鋼板を用いた場合には、環状プレート11をプレス加工によって容易に形成することができる。
The
環状プレート11は、環状突部8の外周、すなわち環状溝部9の内周側面に圧入されることで、その内周面が環状突部8の外周面に、締まりばめによって保持される。環状プレート11は、環状溝部9の底面に対して接しながらも接着がされておらず、フリーとなっている。これにより、環状プレート11は、本体部2と一体的に振動するのではなく、本体部2とは別に固有の振動数で振動し、本体部2の振動を減衰させることができる。なお、環状プレート11は、環状突部8に対して、圧入ではなく、溶接や接着剤等で取り付けられてもよい。
The
なお、本体部2の他方の面には、第2中央凹部7の外周側に、更に突状の環状部10が設けられ、環状部10の外周側に、環状凹部10aが形成されている。本体部2は、他方の面に環状凹部10aを形成することで、全体の軽量化を図るようにしている。
A projecting
第1実施形態の低騒音ギヤ1によれば、以下に列挙する効果が得られる。
(1)低騒音ギヤ1は、エンジンのバルブを開閉する際に回転駆動される。カムギヤである低騒音ギヤ1は、吸・排気バルブを閉じる方向に付勢するスプリングの付勢力を回転方向に受けているため、回転してバルブを開閉するとき、トルク変動が生じ、噛合したギヤとの間で騒音を発生する。具体的に、本体部2は、トルク変動やバックラッシュ等で、面全体が振動し、騒音を発生する。本体部2は、S53C(機械構造用炭素鋼)、クロム鋼、クロムモリブデン鋼といった高硬度の材料が用いることで、必要な物理的強度を確保することはできるものの、音響に対する減衰量が小さい。
According to the low noise gear 1 of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) The low noise gear 1 is rotationally driven when opening and closing an engine valve. The low-noise gear 1 that is a cam gear receives the biasing force of a spring that biases the intake / exhaust valve in the closing direction in the rotational direction. Therefore, when the valve is rotated to open and close, torque fluctuation occurs, and the meshed gear Noise is generated between them. Specifically, the
低騒音ギヤ1は、環状溝部9には、本体部2とは固有振動数の異なる環状プレート11が環状突部8に圧入されることで、環状プレート11が本体部2とは別に固有振動数で振動する。したがって、環状プレート11は、本体部2の全体に発生している振動を押さえ付けるようにして減衰させることができる。これにより、低騒音ギヤ1は、トルク変動等によって生じる騒音を短時間で低減することができる。更に、カムギヤである低騒音ギヤ1から周辺部品への加振力を低減することができる。
In the low noise gear 1, an
(2)加えて、低騒音ギヤ1は、高度部品と本体部2に、高硬度の材料を使用しているので、上述のように騒音を低減しながら、物理的な強度を維持することができる。
(2) In addition, since the low noise gear 1 uses a high hardness material for the advanced parts and the
(3)更に、環状プレート11は、圧入によって、容易に環状溝部9に取り付けることができ、また、環状プレート11が圧入された低騒音ギヤ1も、構成を簡素なものにすることができる。
(3) Furthermore, the
(第2実施形態)
図4に示すように、環状プレート11は、リングを複数に分割した円弧状プレート21であってもよい。図4に示す例では、環状溝部9には、環状突部8の外周から放射状に等間隔に、複数の放射状突部22が形成されている。そして、放射状突部22,22間には、防振プレートとなる円弧状プレート21が配置される。円弧状プレート21は、環状突部8の外周部や放射状突部22の側縁が保持部となり、この保持部に、圧入や溶接や接着剤等で取り付けられる。圧入の場合は、円弧状プレート21が環状突部8の外周部と放射状突部22,22とに3方向が囲まれた領域に、締まりばめされる。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 4, the
なお、放射状突部22は、環状突部8の外周部とリム12とに亘って形成してもよい。また、放射状突部22は、周回方向に、不等間隔に形成するようにしてもよい。更に、環状溝部9を放射状突部22で分割する数は、特に限定されるものではなく、2つでも、3つでもそれ以上であってもよい。
The
(第3実施形態)
環状プレート11は、環状突部8の外周に圧入し、その内周面を環状突部8の外周面で保持するのではなく、図5に示すように、外周面が保持されるようにしてもよい。例えば、環状プレート11の外径を、リム12の内径と略一致させる。そして、リム12の内側を保持部9aとし、保持部9aに環状プレート11を圧入し、その外周面をリム12の内周面に圧接させて、締まりばめで保持させる。このような構成によっても、上記(1)〜(3)と同様な効果を得ることができる。なお、この場合、環状プレート11の内側であって環状突部8との間に凹部9bが形成されることになる。
(Third embodiment)
The
(第4実施形態)
環状プレート11が配置される環状溝部9内の保持部9aは、以上のように、本体部2の主面に対して凹部で構成してよい他、図6に示すように、環状リブ26,27によって構成してもよい。環状リブ26,27は、環状プレート11の幅に合わせて離間して形成され、環状リブ26,27間を保持部9aとしている。そして、環状プレート11は、環状リブ26,27の間に圧入される。環状プレート11は、内周面と外周面とが環状リブ26,27に、締まりばめによって保持され、環状リブ26,27によって構成された環状溝部9の底面に対してはフリーである。これにより、環状プレート11は、本体部2とは別に、固有の振動数で振動し、本体部2の振動を押さえ込むようにして減衰させることができる。これにより、低騒音ギヤ1は、トルク変動等によって生じる騒音を低減することができる。
(Fourth embodiment)
As described above, the holding
なお、図7に示すように、環状リブは、外周側の環状リブ26だけとし、図6と比較して構成を簡素化してもよい。この場合、環状プレート11は、環状リブ26の内側に圧入され、環状リブ26に環状プレート11の外周面が圧接され、締まりばめによって環状リブ26に保持されることになる。
As shown in FIG. 7, the annular rib may be only the
また、図8に示すように、環状リブは、内周側の環状リブ27だけとし、図6と比較して構成を簡素化してもよい。この場合、環状プレート11は、環状リブ27の外側に圧入され、環状リブ27に環状プレート11の内周面が圧接され、締まりばめによって環状リブ27に保持されることになる。
Further, as shown in FIG. 8, the annular rib may be only the
なお、上記第1〜4実施形態は、以下のように変更してもよい。
・以上の例では、カムギヤを例に説明したが、本発明を適用したギヤは、他に、パワーステアリングポンプ駆動用ギヤやエアーコンプレッサ駆動用ギヤやオイルポンプ駆動用ギヤ等のエンジンやエンジン周辺に配設されるエンジンギヤにも適用することができる。更に、本発明のギヤは、トルク変動が発生するギヤ一般に適用することもできる。
・環状プレート11や円弧状プレート21の材料は、本体部2と固有振動数が異なるのであれば、ダクタイル鋳鉄(FCD(Ferrum Casting Ductile))や熱間圧延鋼板(SPH)に限定されるものではなく、例えば合成樹脂プレート等であってもよい。
In addition, you may change the said 1st-4th embodiment as follows.
In the above example, the cam gear has been described as an example. However, the gear to which the present invention is applied is also provided in the engine and the engine periphery such as a power steering pump driving gear, an air compressor driving gear, and an oil pump driving gear. The present invention can also be applied to a disposed engine gear. Furthermore, the gear of the present invention can also be applied to general gears that generate torque fluctuations.
The material of the
・環状プレート11や円弧状プレート21は、本体部2の他方の面に配設してもよく、また、本体部2の両面に設けるようにしてもよい。
・ギヤの種類としては、平歯車の他に、はすば歯車や、やまば歯車等であってもよい。
The
As the type of gear, in addition to a spur gear, a helical gear, a helical gear, or the like may be used.
1…低騒音ギヤ、2…本体部、3…ギヤ部、4…中心孔、5…第1中央凹部、6…係合部、6a…ノックピン、7…第2中央凹部、8…環状突部、9…環状溝部、9a…保持部、9b…凹部、10…環状部、10a…環状凹部、11…環状プレート、12…リム、21…円弧状プレート、22…放射状突部、26…環状リブ、27…環状リブ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Low noise gear, 2 ... Main-body part, 3 ... Gear part, 4 ... Center hole, 5 ... 1st center recessed part, 6 ... Engagement part, 6a ... Knock pin, 7 ... 2nd center recessed part, 8 ... Annular protrusion , 9 ... annular groove, 9a ... holding part, 9b ... recess, 10 ... annular part, 10a ... annular recess, 11 ... annular plate, 12 ... rim, 21 ... arc plate, 22 ... radial projection, 26 ... annular rib , 27 ... annular ribs.
Claims (5)
前記本体部とは異なる固有振動数を有する防振プレートと、
前記本体部に設けられ、前記防振プレートの側面を保持する保持部と、
を備え、
前記本体部は、前記本体部の一方の面に前記本体部と同心の環状溝部を有し、
前記環状溝部は、前記保持部と、前記本体部の径方向において前記保持部よりも外側に位置する環状の凹部とから構成され、
前記本体部の一方の面に対して、前記凹部の深さは、前記保持部の深さよりも深い
低騒音ギヤ。 A main body having a disk shape and provided with a gear on the outer periphery;
A vibration isolating plate having a natural frequency different from that of the main body;
A holding part that is provided in the main body part and holds a side surface of the vibration isolation plate;
Equipped with a,
The main body has an annular groove concentric with the main body on one surface of the main body,
The annular groove portion is composed of the holding portion and an annular recess located outside the holding portion in the radial direction of the main body portion,
The depth of the concave portion is deeper than the depth of the holding portion with respect to one surface of the main body portion.
Low noise gear.
請求項1記載の低騒音ギヤ。 The anti-vibration plate, the side surface of the annular groove, is held by press fit, low noise gear according to claim 1, wherein the free to the bottom surface of the annular groove.
請求項1又は2記載の低騒音ギヤ。 The low noise gear according to claim 1 or 2, wherein the vibration isolation plate is annular.
前記防振プレートは、ダクタイル鋳鉄である
請求項1〜3の何れか1項に記載の低騒音ギヤ。 The main body is one of high carbon steel, chrome steel, chrome molybdenum steel,
The low-noise gear according to claim 1, wherein the vibration-proof plate is ductile cast iron.
前記防振プレートは、熱間圧延鋼板である
請求項1〜3の何れか1項に記載の低騒音ギヤ。 The main body is one of high carbon steel, chrome steel, chrome molybdenum steel,
The low-noise gear according to claim 1, wherein the vibration-proof plate is a hot-rolled steel plate.
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