JP6701004B2

JP6701004B2 - ギアダンパ

Info

Publication number: JP6701004B2
Application number: JP2016125236A
Authority: JP
Inventors: 聖史森口
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2016-06-24
Publication date: 2020-05-27
Anticipated expiration: 2036-06-24
Also published as: JP2017227304A

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、上記従来の技術によるギアダンパは、ゴム弾性体からなるダンパ本体の過度の変形を防止するために円周方向複数個所にストッパが設けられており、複雑な構造となっていた。

特開２０１１−２５６９４１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、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中間スリーブが配置され、前記インナースリーブと前記中間スリーブの間にゴム弾性体からなる内周側ダンパ本体が介装され、前記アウタースリーブと前記中間スリーブの間にゴム弾性体からなる外周側ダンパ本体が介装され、前記内周側ダンパ本体は前記インナースリーブと接着されると共に前記中間スリーブと非接着であり、前記外周側ダンパ本体は前記アウタースリーブと接着されると共に前記中間スリーブと非接着であり、前記中間スリーブは、軸方向投影形状が非円形であって大径部と小径部を円周方向交互に有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、トルクの入力に伴うインナースリーブと中間スリーブとアウタースリーブの円周方向相対変位によって、中間スリーブの小径部とインナースリーブの間で内周側ダンパ本体が圧縮変形を受けると共に、中間スリーブの大径部とアウタースリーブの間で外周側ダンパ本体が圧縮変形を受けることから、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ことができ、しかもトルク伝達力を向上させることができると共に、優れた耐久性を奏することができる。

本発明に係るギアダンパの好ましい第一の実施の形態を、装着状態で、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。本発明に係るギアダンパの好ましい第一の実施の形態を、未装着状態で、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好ましい他の実施の形態を、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第一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、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たアウタースリーブ１２と、これらインナースリーブ１１とアウタースリーブ１２の間に配置された中間スリーブ１３と、インナースリーブ１１と中間スリーブ１３の間に介装された内周側ダンパ本体１４と、アウタースリーブ１２と中間スリーブ１３の間に介装された外周側ダンパ本体１５と、を備える。

インナースリーブ１１とアウタースリーブ１２は、いずれも円筒状の金属からなるものであり、このうちインナースリーブ１１は、内周面においてインナーハウジング２の外周面に圧入嵌着され、アウタースリーブ１２は、外周面においてアウターハウジング３の内周面に圧入嵌着されるものである。

中間スリーブ１３は金属又は合成樹脂からなるものであって、軸方向投影形状が非円形をなし、円周方向複数（図示の例では４個所）の大径部１３１と小径部１３２を円周方向交互に有する。大径部１３１は、曲率半径ｒが中間スリーブ１３の平均半径よりも小さく外径側へ凸の円弧面状の湾曲形状をなし、小径部１３２は平面状もしくは大径部１３１と逆方向へ緩やかに湾曲した形状をなす。

内周側ダンパ本体１４はゴム弾性体からなるものであって、インナースリーブ１１の外周面に対して接着されている一方、中間スリーブ１３の内周面に対して非接着となっている。そしてこの内周側ダンパ本体１４の外周形状は、中間スリーブ１３の内周面に倣った形状となっているため、中間スリーブ１３の大径部１３１とインナースリーブ１１の間は相対的に厚肉（厚肉部１４１）となっており、中間スリーブ１３の小径部１３２とインナースリーブ１１の間は相対的に薄肉（薄肉部１４２）となっている。

また、外周側ダンパ本体１５も内周側ダンパ本体１４と同様のゴム弾性体からなるものであって、アウタースリーブ１２の内周面と接着されている一方、中間スリーブ１３の外周面に対して非接着となっている。そしてこの外周側ダンパ本体１５の内周形状は、中間スリーブ１３の外周面に倣った形状となっているため、中間スリーブ１３の小径部１３２とアウタースリーブ１２の間は相対的に厚肉（厚肉部１５１）となっており、中間スリーブ１３の大径部１３１とアウタースリーブ１２の間は相対的に薄肉（薄肉部１５２）となっている。

以上のように構成されたギアダンパ１は、図１に示すように、シャフト側のインナーハウジング２に嵌着されたインナースリーブ１１と、ギア側のアウターハウジング３に嵌着されたアウタースリーブ１２との間で、内周側ダンパ本体１４、中間スリーブ１３及び外周側ダンパ本体１５を介してトルクを伝達すると共に、このトルクの変動を、内周側ダンパ本体１４及び外周側ダンパ本体１５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は、まずインナースリーブ１１と一体的に時計回りの方向へ変位する内周側ダンパ本体１４は、厚肉部１４１の回転方向前部１４１ａが、中間スリーブ１３の小径部１３２の内周面における回転方向後部１３２ａを押圧することで、厚肉部１４１の回転方向前部１４１ａが中間スリーブ１３の小径部１３２とインナースリーブ１１の間で圧縮変形を受けるため、この圧縮に対する反力と、摩擦力によって内周側ダンパ本体１４から中間スリーブ１３へトルクが伝達される。

また、この伝達トルクによって時計回りの方向へ変位する中間スリーブ１３は、大径部１３１の外周面における回転方向前部１３１ａが、外周側ダンパ本体１５の厚肉部１５１の回転方向後部１５１ａを押圧することで、この厚肉部１５１の回転方向後部１５１ａが中間スリーブ１３の大径部１３１とアウタースリーブ１２の間で圧縮変形を受けるため、この圧縮に対する反力と、摩擦力とによって中間スリーブ１３から外周側ダンパ本体１５へ、そしてこの外周側ダンパ本体１５が接着されたアウタースリーブ１２へトルクが伝達される。

すなわちこのギアダンパ１によれば、トルクの入力時のインナースリーブ１１と中間スリーブ１３とアウタースリーブ１２の円周方向相対変位に伴い、中間スリーブ１３の大径部１３１と及び小径部１３２によって内周側ダンパ本体１４の厚肉部１４１及び外周側ダンパ本体１５の厚肉部１５１が圧縮ばねとなることから、高い捩り剛性が得られ、このためトルク伝達力を向上させることができると共に、優れた耐久性を奏することができる。

また、上述のように内周側ダンパ本体１４及び外周側ダンパ本体１５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。

しかも、図１に示す装着状態では、図４に示す未装着状態に比較して、インナースリーブ１１が僅かに拡径変形されると共にアウタースリーブ１２が僅かに縮径変形されることから、図４に示す内周側ダンパ本体１４及び外周側ダンパ本体１５の肉厚ｔ１’，ｔ２’に比較して、図１に示す肉厚ｔ１，ｔ２が小さくなり、すなわち内周側ダンパ本体１４及び外周側ダンパ本体１５が適度に予圧縮されており、このことも、捩り剛性の向上に有効に寄与している。

また、内周側ダンパ本体１４及び外周側ダンパ本体１５は、中間スリーブ１３とは非接着であるため、上述のトルク伝達過程で、内周側ダンパ本体１４の厚肉部１４１における回転方向後部１４１ｂ及び外周側ダンパ本体１５の厚肉部１５１における回転方向前部１５１ｂに引っ張り応力を生じることがない。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。

上述した実施の形態のギアダンパ１の製造は、予めインナースリーブ１１の外周面及びアウタースリーブ１２の内周面にゴム加硫接着のための接着剤塗布処理を行い、これらインナースリーブ１１及びアウタースリーブ１２と、中間スリーブ１３を金型に同心的に配置して型締めし、金型内面とインナースリーブ１１、中間スリーブ１３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内に、成形用ゴム材料を充填して架橋硬化させることによって行うことができる。そして、内周側ダンパ本体１４及び外周側ダンパ本体１５は中間スリーブ１３とは非接着であることから、ゴム弾性体の成形収縮による残留引っ張り応力を生じない。

なお、先の説明では、インナースリーブ１１をインナーハウジング２の外周に圧入嵌着すると共に、アウタースリーブ１２をアウターハウジング３の内周に圧入嵌着することに伴うアウタースリーブ１２の縮径変形によって、内周側ダンパ本体１４及び外周側ダンパ本体１５が予圧縮されるものとしたが、例えばまずインナースリーブ１１と中間スリーブ１３の間に内周側ダンパ本体１４を成形した後で、中間スリーブ１３に絞り加工を施すことによって内周側ダンパ本体１４に予圧縮を与えても良い。この場合、内周側ダンパ本体１４は中間スリーブ１３と非接着であることから、中間スリーブ１３の絞り加工による内周側ダンパ本体１４の予圧縮を大きく設定し、これによって内周側ダンパ本体１４に十分な捩り剛性及び耐久性を与えることができる。

そして次に、インナースリーブ１１と中間スリーブ１３と内周側ダンパ本体１４からなる成形物を、アウタースリーブ１２と共に金型にセットして、中間スリーブ１３とアウタースリーブ１２の間に外周側ダンパ本体１５を成形し、その後、アウタースリーブ１２に部分的な絞り加工を施すといった手段によって、外周側ダンパ本体１５の予圧縮も大きく設定し、これによって外周側ダンパ本体１５に十分な捩り剛性及び耐久性を与えることができる。

なお、上述した実施の形態では、アウタースリーブ１２がギア側のアウターハウジング３に取り付けられるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図５に他の実施の形態を示すように、例えばアウタースリーブ１２がギア側のアウターハウジングを兼ねるものであっても良い。

また、中間スリーブ１３の軸方向投影形状は、図１、図４及び図５に示す形状に限定されるものではなく、非円形で大径部と小径部を円周方向交互に有するものであれば良い。

１ギアダンパ
１１インナースリーブ
１２アウタースリーブ
１３中間スリーブ
１３１大径部
１３２小径部
１４内周側ダンパ本体
１５外周側ダンパ本体

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中間スリーブが配置され、前記インナースリーブと前記中間スリーブの間にゴム弾性体からなる内周側ダンパ本体が介装され、前記アウタースリーブと前記中間スリーブの間にゴム弾性体からなる外周側ダンパ本体が介装され、前記内周側ダンパ本体は前記インナースリーブと接着されると共に前記中間スリーブと非接着であり、前記外周側ダンパ本体は前記アウタースリーブと接着されると共に前記中間スリーブと非接着であり、前記中間スリーブは、軸方向投影形状が非円形であって大径部と小径部を円周方向交互に有することを特徴とするギアダンパ。