JP6696836B2

JP6696836B2 - ギアダンパ及びその製造方法

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Publication number: JP6696836B2
Application number: JP2016115177A
Authority: JP
Inventors: 豊織奥
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2016-06-09
Filing date: 2016-06-09
Publication date: 2020-05-20
Anticipated expiration: 2036-06-09
Also published as: JP2017219143A

Description

本発明は、ギアに発生する振動や歯打ち音を低減するギアダンパ及びその製造方法に関する。

従来、例えば四輪駆動車のトランスファにおいて、ギアにバックラッシュ等に起因して生じる振動による歯打ち音を低減すると共に、伝達トルクの変動を吸収するために設けられる防振装置として、ギアの内周に一体的に嵌着されるアウタースリーブと、その内周にあってシャフトの外周に一体的に嵌着されるインナースリーブとの間に、ゴム弾性体からなるダンパ本体を介装した構造を備えるギアダンパが知られている（例えば下記の先行技術文献参照）。

しかしながら、従来の技術によるギアダンパは、トルク伝達力や耐久性を向上させ、かつギアのバックラッシュ等に起因する歯打ち音の発生を抑制するため、複雑な構造となっていた。

実開昭６３−５６３５９号公報

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、構造の複雑化をきたすことなくダンパ本体の捩り剛性を高くして歯打ち音を有効に低減することの可能なギアダンパを提供することにある。

上述した技術的課題を解決するための手段として、請求項１に係るギアダンパは、互いに同心的に、かつ互いに円周方向相対変位可能に配置されたシャフト側のインナースリーブとギア側のアウタースリーブの間に、ゴム弾性体からなるダンパ本体が介装された構造を備え、前記インナースリーブに形成され径方向外側へ突出した外向き突起と前記アウタースリーブに形成され径方向内側へ突出した内向き突起が円周方向交互に設けられ、前記ダンパ本体に、前記外向き突起と前記アウタースリーブとの径方向対向面間、及び前記内向き突起と前記インナースリーブとの径方向対向面間に位置して、軸方向へ貫通したスリットが形成されたことを特徴とするものである。

請求項２に係るギアダンパの製造方法は、請求項１に記載された構成を備えるギアダンパを製造する方法であって、インナースリーブと、このインナースリーブの外周側に配置したアウタースリーブとの間に、軸方向へ貫通した開口部を有するゴム弾性体からなるダンパ本体を成形する工程と、前記アウタースリーブ又は前記インナースリーブを前記開口部と対応する径方向位置で前記開口部側へ向けて突出した形状に塑性加工すると共に前記開口部をスリット状に変形させることを特徴とするものである。

請求項３に係るギアダンパの製造方法は、請求項２に記載された方法において、ダンパ本体を、インナースリーブ及びアウタースリーブのうち少なくとも一方に対して非接着とすることを特徴とするものである。

本発明に係るギアダンパによれば、外向き突起と内向き突起との間でダンパ本体が円周方向に対して圧縮ばねとなることから、簡素な構造で高い捩り剛性が得られ、このため歯打ちの原因となるギアの振動を有効に抑制すると共に、トルク伝達力を向上させることができ、しかも、外向き突起とアウタースリーブとの径方向対向面間及び内向き突起とインナースリーブとの径方向対向面間はスリットとなっていて、ダンパ本体の大きな歪が発生しないので、優れた耐久性を奏する。

本発明に係るギアダンパの製造方法によれば、ギアダンパを容易に製造することでき、しかもダンパ本体は、インナースリーブ又はアウタースリーブの塑性加工によって形成される外向き突起又は内向き突起によって円周方向へ固定されるので、ダンパ本体とインナースリーブ又はアウタースリーブとの接着工程を省略又は減少させることができる。

本発明に係るギアダンパの好ましい実施の形態を、軸心と平行な方向から見た図である。図１におけるII−II’断面図である。図１におけるIII−III’断面図である。図１におけるIV−IV’断面図である。本発明に係るギアダンパの製造方法の好ましい実施の形態において、インナースリーブとアウタースリーブとの間にダンパ本体を成形した状態を、軸心と平行な方向から見た図である。本発明に係るギアダンパの製造方法の好ましい実施の形態において、アウタースリーブを内径側へ塑性変形させた状態を、軸心と平行な方向から見た図である。

以下、本発明に係るギアダンパ及びその製造方法の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１〜図４は、本発明に係るギアダンパの実施の形態を示すものである。

図１〜図４において、ギアダンパ１は、例えば四輪駆動車のトランスファ内に配置されるものであって、参照符号２は不図示のシャフト側のインナーハウジングであり、参照符号３は、インナーハウジング２の外周側に配置された不図示のギア側のアウターハウジングである。そしてギアダンパ１は、内周面においてインナーハウジング２の外周に取り付けられるインナースリーブ１１と、このインナースリーブ１１の外周側に同心的にかつ円周方向相対変位可能に配置され、外周面においてアウターハウジング３の内周面に取り付けられるアウタースリーブ１２と、これらインナースリーブ１１とアウタースリーブ１２の間に一体的に設けられ円周方向へ無端状に延びるダンパ本体１３からなる。

インナースリーブ１１は金属からなるものであって、円周方向所定間隔（図１の例では９０°間隔）で径方向外側への突出形状に屈曲形成された複数（図１の例では４つ）の外向き突起１１１を有する。一方、アウタースリーブ１２はインナースリーブ１１と同様の金属からなるものであって、円周方向所定間隔（図１の例では９０°間隔）で径方向内側への突出形状に屈曲形成された複数（図１の例では４つ）の内向き突起１２１を有する。そしてこれら外向き突起１１１と内向き突起１２１が円周方向交互に存在している。

インナースリーブ１１と同心で外向き突起１１１の外径端部１１１ａを通る仮想円周は、アウタースリーブ１２における内向き突起１２１以外の部分（円筒状本体部分）１２２の内周面より小径であり、アウタースリーブ１２と同心で内向き突起１２１の内径端部１２１ａを通る仮想円周は、インナースリーブ１１における内向き突起１１１以外の部分（円筒状本体部分）１１２の外周面より大径である。また、トルクが入力されていない状態では、図１に示すように、外向き突起１１１は内向き突起１２１，１２１の間の円周方向中間位置にあり、言い換えれば、内向き突起１２１は外向き突起１１１，１１１の間の円周方向中間位置にある。

ダンパ本体１３は、インナースリーブ１１の外周面とアウタースリーブ１２との間に加硫成形されたゴム弾性体からなるものであって、図１及び図２に示すように、インナースリーブ１１の外向き突起１１１とアウタースリーブ１２の円筒状本体部分１２２の間に位置する外径側薄肉部１３ａと、図１及び図３に示すように、アウタースリーブ１２の内向き突起１２１とインナースリーブ１１の円筒状本体部分１１２の間に位置する内径側薄肉部１３ｂと、図１及び図４に示すように、インナースリーブ１１の円筒状本体部分１１２とアウタースリーブ１２の円筒状本体部分１２２の径方向対向面間に位置すると共にインナースリーブ１１の外向き突起１１１とアウタースリーブ１２の内向き突起１２１の円周方向対向面間に位置する厚肉部１３ｃと、を有する。

ダンパ本体１３には、インナースリーブ１１の外向き突起１１１とアウタースリーブ１２の円筒状本体部分１２２との径方向対向面の間に位置する第一のスリット１３１と、アウタースリーブ１２の内向き突起１２１とインナースリーブ１１の円筒状本体部分１１２との径方向対向面の間に位置する第二のスリット１３２が形成されている。第一のスリット１３１及び第二のスリット１３２は、請求項１に記載されたスリットに相当するものであって、それぞれ径方向に対して扁平であり、軸方向へ貫通している。

また、厚肉部１３ｃはインナースリーブ１１の外向き突起１１１の円周方向両側、言い換えればアウタースリーブ１２の内向き突起１２１の円周方向両側に位置して形成されている。

なお、ダンパ本体１３は、インナースリーブ１１及びアウタースリーブ１２の双方に対して非接着としても良く、あるいはインナースリーブ１１に加硫接着し、アウタースリーブ１２に対して非接着としても良い。

以上のように構成されたギアダンパ１は、シャフト側のインナーハウジング２に取り付けられるインナースリーブ１１と、ギア側のアウターハウジング３に取り付けられるアウタースリーブ１２との間で、ダンパ本体１３を介してトルクを伝達すると共に、このトルクの変動を、ダンパ本体１３の変形によって吸収するものである。

そして例えば、インナーハウジング２から図１における時計回りの方向へ入力されるトルクが急激に上昇した場合、このトルクが外周側の不図示のギアへ伝達される過程で、インナースリーブ１１の外向き突起１１１における回転方向前面となる側面１１１ｂが、ダンパ本体１３における厚肉部１３ｃを押圧することによって、この厚肉部１３ｃが、アウタースリーブ１２の内向き突起１２１における回転方向後面となる側面１２１ｂとの間で円周方向へ圧縮変形を受けるため、この厚肉部１３ｃの圧縮反力が非線形的に上昇し、しかも厚肉部１３ｃは、後述する内向き突起１２１の形成過程で予圧縮され、しかもインナーハウジング２へのインナースリーブ１１の圧入嵌合及びアウターハウジング３へのアウタースリーブ１２の圧入嵌合によって、ダンパ本体１３に更なる予圧縮が与えられ、捩り剛性が高いものとなっていることから、優れたトルク伝達力及び耐久性を奏する。

また、インナースリーブ１１の外向き突起１１１の側面１１１ｂとアウタースリーブ１２の内向き突起１２１の側面１２１ｂとの間で厚肉部１３ｃが円周方向へ圧縮を受けるのに伴い、外向き突起１１１における回転方向後面となる側面１１１ｃと、内向き突起１２１における回転方向前面となる側面１２１ｃとの円周方向距離は大きくなるが、ダンパ本体１３は少なくともアウタースリーブ１２と非接着であるため、側面１１１ｃ，１２１ｃ間では、厚肉部１３ｃは引っ張り方向へ変形を受けることがない。したがって、この点でも耐久性に優れたものとなっている。

また、上述のようにダンパ本体１３の捩り剛性が高くなる結果、捩り振動が入力された時にギアのバックラッシュ等に起因するがたつきに対する抵抗トルクが大きくなるので、歯打ち音の防止機能も高めることができる。

上述の実施の形態のギアダンパ１は、以下のような工程で製造される。

まず図５に示すように、インナースリーブ１１と、このインナースリーブ１１の外周側に同心的に配置したアウタースリーブ１２との間に、ゴム弾性体からなるダンパ本体１３を成形する。

詳しくは、不図示の加硫成形用金型内に、あらかじめ円周方向所定間隔（図１の例では９０°間隔）で径方向外側への突出形状に屈曲形成された複数（図１の例では４つ）の外向き突起１１１を有するインナースリーブ１１と、円筒状のアウタースリーブ１２とを位置決め配置する。このとき、インナースリーブ１１の外周面及びアウタースリーブ１２の内周面の双方に加硫接着材を塗布しておく必要はないが、インナースリーブ１１の外周面にのみ加硫接着材を塗布しても良い。

インナースリーブ１１及びアウタースリーブ１２をセットした後は型締めを行い、金型内面とインナースリーブ１１及びアウタースリーブ１２との間に画成された成形用キャビティに、未硬化のゴム材料を充填して架橋硬化させることによって、インナースリーブ１１の外向き突起１１１とアウタースリーブ１２との径方向対向面の間に第一のスリット１３１を有すると共に、インナースリーブ１１の円筒状本体部分１１２とアウタースリーブ１２との径方向対向面の間に、軸方向へ貫通し第一のスリット１３１より径方向幅が大きな開口部１３３を有するダンパ本体１３を成形する。

次に、型開きして金型から図５に示す成形物１０を取り出し、アウタースリーブ１２のうち、ダンパ本体１３の開口部１３３と対応する径方向位置１２３を、不図示の治具によって開口部１３３側（内径方向）へ向けて突出した形状に塑性加工する。これによって、図６に示すように内向き突起１２１が形成されると共に、ダンパ本体１３の開口部１３３が径方向幅を減少するように変形して第二のスリット１３２が形成される。

そしてこの塑性加工による内向き突起１２１の形成に伴って、ダンパ本体１３における厚肉部１３ｃが適度に予圧縮される。また、これによってダンパ本体１３は外向き突起１１１及び内向き突起１２１と圧接状態となるので、アウタースリーブ１２に対して非接着であっても、円周方向及び軸方向に対してしっかり固定される。

したがって、上述の方法によってギアダンパ１を製造すれば、ダンパ本体１３を予圧縮するための工程を別途に行う必要がなく、追加の予圧縮を行う場合でも、アウタースリーブ１２に部分的な塑性加工等による簡易な方法を採用することができ、しかもダンパ本体１３の成形の際にインナースリーブ１１及びアウタースリーブ１２に加硫接着材を塗布する工程をなくすか、あるいは塗布作業を減少させることができる。

なお、上述の製造方法では、加硫成形用金型内に位置決め配置するインナースリーブ１１には、あらかじめ外向き突起１１１が形成されているものとして説明したが、インナースリーブ１１も円筒状とし、図５に示す開口部１３３，１３３の間の位置に同様の開口部が開設されるようにダンパ本体１３を成形し、成形後、この開口部と対応する位置でインナースリーブ１１を外径方向へ向けて突出した形状に塑性加工することによって、外向き突起１１１を形成すると共に、開口部がその径方向幅を減少するように変形して第一のスリット１３１が形成されるようにしても良い。

１ギアダンパ
１１インナースリーブ
１１１外向き突起
１１２円筒状本体部分
１２アウタースリーブ
１２１内向き突起
１２２円筒状本体部分
１３ダンパ本体
１３１第一のスリット（スリット）
１３２第二のスリット（スリット）
１３３開口部

Claims

互いに同心的に、かつ互いに円周方向相対変位可能に配置されたシャフト側のインナースリーブとギア側のアウタースリーブの間に、ゴム弾性体からなるダンパ本体が介装された構造を備え、前記インナースリーブに形成され径方向外側へ突出した外向き突起と前記アウタースリーブに形成され径方向内側へ突出した内向き突起が円周方向交互に設けられ、前記ダンパ本体に、前記外向き突起と前記アウタースリーブとの径方向対向面間、及び前記内向き突起と前記インナースリーブとの径方向対向面間に位置して、軸方向へ貫通したスリットが形成されたことを特徴とするギアダンパ。
請求項１に記載された構成を備えるギアダンパを製造する方法であって、インナースリーブと、このインナースリーブの外周側に配置したアウタースリーブとの間に、軸方向へ貫通した開口部を有するゴム弾性体からなるダンパ本体を成形する工程と、前記アウタースリーブ又は前記インナースリーブを前記開口部と対応する径方向位置で前記開口部側へ向けて突出した形状に塑性加工すると共に前記開口部をスリット状に変形させることを特徴とするギアダンパの製造方法。
ダンパ本体を、インナースリーブ及びアウタースリーブのうち少なくとも一方に対して非接着とすることを特徴とする請求項２に記載のギアダンパの製造方法。