JP7270399B2

JP7270399B2 - ギヤダンパ

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Publication number: JP7270399B2
Application number: JP2019018698A
Authority: JP
Inventors: 政弘池田
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2019-02-05
Filing date: 2019-02-05
Publication date: 2023-05-10
Anticipated expiration: 2039-02-05
Also published as: JP2020125810A

Description

本発明は、ギヤダンパに関する。

例えば自動車など車両のトランスファー装置内部の油中環境下でギヤの歯打ち音が発生する場合、その低減対策としてギヤにプリトルクを付与する手法がある。

しかしながらこの手法によると、プリトルクの付与により燃費が悪化することが懸念される。

そこで、ギヤの歯打ち音を低減すべくその他の対策として、ギヤダンパが用いられる。

ギヤダンパは、軸などの内周側回転部材の外周側にギヤ本体またはギヤ本体を保持するハウジング等の外周側回転部材を同軸的にかつ相対回転可能に配置した構造において、内周側回転部材の外周側に径方向外方へ向けて凸部を設け、外周側回転部材の内周側に径方向内方へ向けて凸部を設け、両凸部を円周上交互に配置し、両凸部の間にゴム状弾性材よりなる弾性体を介装したものであって、両回転部材が相対回転したときに両凸部間で円周方向に圧縮される弾性体が発揮する緩衝効果によってギヤの歯打ち音を低減することが可能とされる。

特開２００５－１０６０８６号公報

上記ギヤダンパによると、以下の不都合が指摘される。

ギヤダンパに対しては一般に、ギヤの歯打ち音を低減すべく弾性体の捩り剛性（円周方向ばね特性）を高く設定する必要があるため、ギヤダンパの構成として、弾性体のせん断成分ではなく、より弾性率の高い圧縮成分を用いた設計にすることが望ましい。

その一方で、昨今における低燃費化、軽量化または小型化などの観点から車両機器に対して省スペース化が求められ、ギヤダンパに対しても設置スペースを極力縮小したいとの要請がある。

この設置スペースの縮小について上記構成のギヤダンパでは、弾性体の圧縮成分を利用すべく弾性体を円周方向に圧縮するために設けられる両凸部が回転部材から径方向外方または径方向内方へ向けて突出するものとして設けられている。したがってギヤダンパの径方向幅を縮小することが困難で、特に径方向の省スペース化に対応できないことがある。

ギヤダンパの径方向幅を縮小することが可能で、機器の省スペース化の要請に応えることができるギヤダンパを提供することを課題とする。

ギヤダンパの一態様は、内周側回転部材に固定され、前記内周側回転部材と共に回転するインナープレートと、前記内周側回転部材の外周側に配置される外周側回転部材に固定され、前記外周側回転部材と共に回転し、前記インナープレートと軸方向に対向するように配置されたアウタープレートと、前記アウタープレートへ向け軸方向一方に突出するよう前記インナープレートに設けられたインナー側凸部と、前記インナープレートへ向け軸方向反対側に突出するよう前記アウタープレートに設けられ、前記インナー側凸部と円周上少なくとも部分的に重なり合う位置に配置されたアウター側凸部と、前記インナー側凸部および前記アウター側凸部間に配置されたゴム状弾性材料よりなる弾性体と、を備え、前記インナー側凸部は、円周方向一方へ向けて前記アウタープレートに近付く向きに傾斜する傾斜面と、前記傾斜面の円周方向一方に設けられ、円周方向一方へ向けて前記アウタープレートから遠ざかる向きに傾斜する傾斜面とを備え、前記アウター側凸部は、円周方向一方へ向けて前記インナープレートに近付く向きに傾斜する傾斜面と、前記傾斜面の円周方向一方に設けられ、円周方向一方へ向けて前記インナープレートから遠ざかる向きに傾斜する傾斜面とを備える。

ギヤダンパの径方向幅を縮小することが可能で、機器の省スペース化の要請に応えることができるギヤダンパを提供することが可能とされる。

第１実施の形態のギヤダンパを示す一部切欠きした斜視図同ギヤダンパを中心軸線と平行な方向に裁断した断面図であって図３におけるＣ－Ｏ－Ｃ線断面図同ギヤダンパを軸直角方向に裁断した断面図同ギヤダンパの製造方法を示す図で、（Ａ）はインナースリーブおよびアウタースリーブを組み合わせた状態の斜視図、（Ｂ）はインナースリーブおよびアウタースリーブならびに弾性体を組み合わせた状態の斜視図同ギヤダンパの装着状態の他の例を示す断面図第２実施の形態のギヤダンパを示す斜視図同ギヤダンパの分解斜視図

第１実施の形態・・・
図１乃至図３に示すように、ギヤダンパ１は、軸などの内周側回転部材５１（図２）の外周側に固定されるインナースリーブ１１と、ギヤ本体またはギヤ本体を保持するハウジング等の外周側回転部材６１（図２）の内周側に固定されるアウタースリーブ２１とをゴム状弾性材よりなる弾性体３１を介して連結した構造とされている。内周側回転部材５１および外周側回転部材６１は互いに同軸的にかつ相対回転可能に配置されている。外周側回転部材６１がギヤ本体である場合、外周側回転部材６１の外周面には所定ピッチのギヤ歯（図示せず）が設けられることがある。

インナースリーブ１１は、金属等の剛材により環状に形成され、内周側回転部材５１の外周面に嵌合固定される筒状のインナースリーブ本体１２と、このインナースリーブ本体１２の軸方向一方（図２では左方）の端部から径方向外方へ向けて設けられた外向きフランジ状のインナープレート１３とを一体に備えている。したがってインナープレート１３はインナースリーブ本体１２を介して内周側回転部材５１の外周面に固定され、内周側回転部材５１によって保持され、内周側回転部材５１と共に回転する。

アウタースリーブ２１は、これも金属等の剛材により環状に形成され、環状を呈する外周側回転部材６１の内周面に嵌合固定される筒状のアウタースリーブ本体２２と、このアウタースリーブ本体２２の軸方向反対側（図２では右方）の端部から径方向内方へ向けて設けられた内向きフランジ状のアウタープレート２３とを一体に備えている。したがってアウタープレート２３はアウタースリーブ本体２２を介して外周側回転部材６１の内周面に固定され、外周側回転部材６１によって保持され、外周側回転部材６１と共に回転する。

インナープレート１３は、その外径をアウタープレート２３の内径よりも大きく、外周側回転部材６１の内径よりも小さく形成されている。アウタープレート２３はその内径をインナープレート１３の外径よりも小さく、内周側回転部材５１の外径よりも大きく形成されている。

インナープレート１３およびアウタープレート２３は、所定の軸方向間隔ｃ_１を介して軸方向に対向するように配置されている。アウタースリーブ本体２２はアウタープレート２３の外周端部から軸方向一方へ向けて一体に設けられている。インナースリーブ本体１２はインナープレート１３の内周端部から軸方向反対側へ向けて一体に設けられている。アウタースリーブ２１はインナースリーブ１１の軸方向一方に配置されている。インナースリーブ１１はアウタースリーブ２１の軸方向反対側に配置されている。したがってインナースリーブ本体１２およびアウタースリーブ本体２２は互いに軸方向にずれた位置に配置され、インナースリーブ１１およびアウタースリーブ２１はこれらの全体としても互いに軸方向にずれた位置に配置されている。

インナープレート１３およびアウタープレート２３の間にゴム状弾性材よりなる環状の弾性体３１が介装され、両プレート１３，２３に対してそれぞれ接着（加硫接着）固定されている。したがって弾性体３１はインナースリーブ１１およびアウタースリーブ２１の間に配置され、よってインナースリーブ１１、弾性体３１およびアウタースリーブ２１はこれらの３構成要素が軸方向に並べられた状態として配置されている。

インナープレート１３に、軸方向一方へ向けて、すなわちアウタープレート２３のほうへ向けてインナー側凸部１４が一体に設けられている。このインナー側凸部１４は複数の凸部が円周方向に等間隔で設けられ（図では４等配）、それぞれ弾性体３１の肉厚内に埋設されている。インナー側凸部１４が金属板のプレス加工によって形成される場合、インナー側凸部１４は中空部１５を備える突起体として設けられ、中空部１５は軸方向反対側へ向けて開口している。

アウタープレート２３に、軸方向反対側へ向けて、すなわちインナープレート１３のほうへ向けてアウター側凸部２４が一体に設けられている。このアウター側凸部２４はこれも複数の凸部が円周方向に等間隔で設けられ（図では４等配）、それぞれ弾性体３１の肉厚内に埋設されている。アウター側凸部２４が金属板のプレス加工によって形成される場合、アウター側凸部２４は中空部２５を備える突起体として設けられ、中空部２５は軸方向一方へ向けて開口している。

インナー側凸部１４およびアウター側凸部２４は、互いに４５度ほど円周方向にずれた位置に配置され、円周方向に交互に配置されている。したがってインナー側凸部１４およびアウター側凸部２４は互いに円周方向に重なり合う（オーバーラップする）部分を有し、この円周方向に重なり合う部分の間に配置された弾性体３１を円周方向に圧縮することが可能とされている。

上記構成のギヤダンパ１を製造するに際しては、図４（Ａ）に示すようにインナースリーブ１１およびアウタースリーブ２１を互いに定位置に組み合わせ、次いでゴム金型（図示せず）を使用して図４（Ｂ）に示すように弾性体３１を成形し、成形と同時に弾性体３１を両スリーブ１１，２１に接着固定し、これら３構成要素を一体化する。両スリーブ１１，２１を互いに円周方向の定位置に組み合わせるため、両スリーブ１１，２１にはあらかじめ円周方向の位置マーカー１６，２６を付けておいても良い。

上記構成のギヤダンパ１では、インナープレート１３に軸方向一方へ向けてインナー側凸部１４が設けられ、アウタープレート２３に軸方向反対側へ向けてアウター側凸部２４が設けられ、これら軸方向に突出する両凸部１４，２４が円周方向にオーバーラップする部分で弾性体３１を円周方向に圧縮して弾性変形させることが可能とされている。したがって高剛性の弾性体３１圧縮成分が発揮する緩衝作用によって、ギヤの歯合時に発生する歯打ち音を低減することが可能とされる。

また、上記構成のギヤダンパ１では、インナープレート１３に軸方向一方へ向けてインナー側凸部１４が設けられ、アウタープレート２３に軸方向反対側へ向けてアウター側凸部２４が設けられ、これらの凸部１４，２４がいずれも径方向ではなく軸方向へ向けて突出するように設けられている。したがって凸部１４，２４の高さ（軸方向高さ）を内周側回転部材５１および外周側回転部材６１間の径方向間隔ｃ_２の大きさとは直接関係なく設定することができ、設置スペースの状況によっては凸部１４，２４の高さを内周側回転部材５１および外周側回転部材６１間の径方向間隔ｃ_２よりも大きく設定することもできる。したがって径方向外方または径方向内方へ向けて突出する凸部を備えるギヤダンパと比較してギヤダンパ１の径方向幅ｄを縮小することが可能とされ、よって機器の省スペース化の要請に応えることが可能とされる。

また、上記構成のギヤダンパ１では、内周側回転部材５１が軸方向一方へ向けて挙動したとき、弾性体３１が軸方向に圧縮されることで、負荷を受けることが可能とされる。したがって内周側回転部材５１の軸方向挙動に対する緩衝効果を期待することができる。

また、上記構成のギヤダンパ１では、インナープレート１３が内周側回転部材５１に嵌合固定されるインナースリーブ１１に一体に設けられ、アウタープレート２３が外周側回転部材６１に嵌合固定されるアウタースリーブ２１に一体に設けられているため、内周側回転部材５１に対しインナースリーブ１１を嵌合固定するとともに外周側回転部材６１に対しアウタースリーブ２１を嵌合固定するのみで、ギヤダンパ１の装着作業を完了することが可能とされる。

また、上記構成のギヤダンパ１では、インナープレート１３が内周側回転部材５１に嵌合固定されるインナースリーブ１１に一体に設けられ、アウタープレート２３が外周側回転部材６１に嵌合固定されるアウタースリーブ２１に一体に設けられているため、内周側回転部材５１に対するインナースリーブ１１の嵌合固定位置や外周側回転部材６１に対するアウタースリーブ２３の嵌合固定位置を装着作業時に軸方向にずらすことによってインナープレート１３およびアウタープレート２３間の軸方向間隔ｃ_１の大きさを任意に増減することが可能とされる。したがってインナープレート１３およびアウタープレート２３間の軸方向間隔ｃ_１を弾性体３１の成形時における間隔ｃ_３（図４（Ａ））よりも小さく設定することにより弾性体３１に軸方向の予圧縮を付与することができるなど、弾性体３１の捩り剛性を調整することが可能とされる。

また、上記構成のギヤダンパ１では、アウタースリーブ２１がインナースリーブ１１の軸方向一方に配置され、インナースリーブ１１がアウタースリーブ２１の軸方向反対側に配置され、両スリーブ１１，２１が全体として互いに軸方向にずれた位置に配置されているため、設置スペースの状況によって両スリーブ１１，２１を軸方向同一位置に配置できないような場合であってもギヤダンパ１を装着することが可能とされる。

上記構成のギヤダンパ１は、以下のようにその構成を付加または変更しても良い。

上記構成のギヤダンパ１では、インナープレート１３およびアウタープレート２３がそれぞれ軸直角平面状に形成されているが、これらプレート１３，２３は中心軸線に対し直角以外の傾斜角度を持つテーパー面状に形成されても良い。したがってこれらプレート１３，２３の傾斜角度の大小を変更することにより両プレート１３，２３間の軸方向間隔ｃ_１を変更し、よって弾性体３１の捩り剛性を調整することができる。

上記構成のギヤダンパ１では、インナー側凸部１４およびアウター側凸部２４がそれぞれ４等配状に形成されているが、これら凸部１４，２４の形成数や円周上の配置はとくに限定されない。これら凸部１４，２４はその形成数や大きさ、互いの位相角度などを適宜設計することにより弾性体３１の捩り剛性を調整することが可能とされる。

上記構成のギヤダンパ１では、弾性体３１がインナープレート１３およびアウタープレート２３のそれぞれに接着固定されているが、機器への装着状態において弾性体３１がインナープレート１３およびアウタープレート２３間に挟まれ軸方向に圧縮されて同時回転可能であれば、非接着による組立て構造としても良い。

上記構成のギヤダンパ１では、図２に示したようにインナースリーブ１１が内周側回転部材５１の外周面に嵌合固定されるが、図５に示すように内周側回転部材５１がその端面に開口する中空部（中心軸穴）５２を備える場合には、インナースリーブ１１を内周側回転部材５１の端面位置であって内周側回転部材５１の内周面に嵌合固定するようにしても良い。この場合、内周側回転部材５１および外周側回転部材６１間の径方向間隔ｃ_２が極端に小さく設定されることがあるが、このような状況であってもギヤダンパ１を装着することが可能とされる。

上記構成のギヤダンパ１では、インナー側凸部１４およびアウター側凸部２４がそれぞれ中空部１５，２５を備える突起体として形成されているが、これら凸部１４，２４は傾斜面の組み合わせよりなり円周方向の断面形状をＶ字状ないし波状とする突起体として形成されても良い。

第２実施の形態・・・
この点について、第２実施の形態として示す図６および図７の例では、インナープレート１３に設けられるインナー側凸部１４が、円周方向一方（図における矢印Ｓ方向）へ向けてアウタープレート２３に徐々に近付く向きに傾斜する傾斜面１４ａと、この傾斜面１４ａの円周方向一方に連続して設けられ、円周方向一方へ向けてアウタープレート２３から徐々に遠ざかる向きに傾斜する傾斜面１４ｂとの組み合わせよりなる円周方向断面Ｖ字状の突起体として形成されている。Ｖ字状をなすインナー側凸部１４は複数の凸部が円周方向に等間隔で設けられている（図では４等配）。

また、アウタープレート２３に設けられるアウター側凸部２４が、円周方向一方へ向けてインナープレート１３に徐々に近付く向きに傾斜する傾斜面２４ａと、この傾斜面２４ａの円周方向一方に連続して設けられ、円周方向一方へ向けてインナープレート１３から徐々に遠ざかる向きに傾斜する傾斜面２４ｂとの組み合わせよりなる円周方向断面Ｖ字状の突起体として形成されている。Ｖ字状をなすアウター側凸部２４は複数の凸部が円周方向に等間隔で設けられている（図では４等配）。

そして、このようにＶ字状に形成されたインナー側凸部１４およびアウター側凸部２４が、互いに円周方向にずれた位置に配置され、円周方向に交互に配置され、互いに円周方向にオーバーラップする部分を有することにより、このオーバーラップする部分に挟まれる弾性体３１を円周方向に圧縮することが可能とされている。

尚、このようにインナー側凸部１４およびアウター側凸部２４がＶ字状の突起体として形成される場合には、弾性体３１の凸部接触面にあらかじめ、これらＶ字状の凸部１４，２４に見合ったＶ字状の凹部を形成することにより、組付け時に弾性体３１を曲げ変形させることなく全周に亙ってインナープレート１３またはアウタープレート２３に接触させることが可能とされる。

この場合、弾性体３１のインナープレート１３に接触する面（図７における下面）には、インナー側凸部１４に対応するＶ字状のインナー側凹部３２が形成される。また弾性体３１のアウタープレート２３に接触する面（図７における上面）には、アウター側凸部２４に対応するＶ字状のアウター側凹部３３が形成される。

本発明のギヤダンパは例えば、自動車など車両のトランスファー装置に用いられる。

１ギヤダンパ
１１インナースリーブ
１２インナースリーブ本体
１３インナープレート
１４インナー側凸部
１４ａ，１４ｂ，２４ａ，２４ｂ傾斜面
１５，２５，５２中空部
２１アウタースリーブ
２２アウタースリーブ本体
２３アウタープレート
２４アウター側凸部
３１弾性体
３２インナー側凹部
３３アウター側凹部
５１内周側回転部材
６１外周側回転部材

Claims

内周側回転部材に固定され、前記内周側回転部材と共に回転するインナープレートと、
前記内周側回転部材の外周側に配置される外周側回転部材に固定され、前記外周側回転部材と共に回転し、前記インナープレートと軸方向に対向するように配置されたアウタープレートと、
前記アウタープレートへ向け軸方向一方に突出するよう前記インナープレートに設けられたインナー側凸部と、
前記インナープレートへ向け軸方向反対側に突出するよう前記アウタープレートに設けられ、前記インナー側凸部と円周上少なくとも部分的に重なり合う位置に配置されたアウター側凸部と、
前記インナー側凸部および前記アウター側凸部間に配置されたゴム状弾性材料よりなる弾性体と、
を備え、
前記インナー側凸部は、円周方向一方へ向けて前記アウタープレートに近付く向きに傾斜する傾斜面と、前記傾斜面の円周方向一方に設けられ、円周方向一方へ向けて前記アウタープレートから遠ざかる向きに傾斜する傾斜面とを備え、
前記アウター側凸部は、円周方向一方へ向けて前記インナープレートに近付く向きに傾斜する傾斜面と、前記傾斜面の円周方向一方に設けられ、円周方向一方へ向けて前記インナープレートから遠ざかる向きに傾斜する傾斜面とを備える、
ことを特徴とするギヤダンパ。
請求項１記載のギヤダンパにおいて、
前記インナー側凸部は、中空部を備える突起体よりなり、
前記アウター側凸部は、中空部を備える突起体よりなることを特徴とするギヤダンパ。