JPH0926015A

JPH0926015A - 低振動歯車

Info

Publication number: JPH0926015A
Application number: JP7177773A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Iwata; 友幸岩田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1995-07-13
Filing date: 1995-07-13
Publication date: 1997-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】歯車回転時の歯部の衝撃に伴う振動を抑止す
る低振動歯車に関し、歯車の歯部に発生する振動伝播を
抑止し、振動音および共鳴音を減少する。【解決手段】歯車本体Ａの側面部に制振用凹部３、４
が形成されるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転時における歯
部の衝撃に伴う歯車の振動を抑止する低振動歯車に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一対の歯車を噛み合わせるときの歯面間
にはバックラッシュ、即ち遊びが設けられている。これ
は歯車の回転中に生ずる歯または軸のたわみとか、熱膨
張や油膜の厚みなどに起因する歯と歯の軋みなどを防ぐ
ためのものであるが、そのために歯車の回転時にはこの
バックラッシュに起因する衝撃音が歯面に生じ、これが
歯車へ振動を与えて共鳴を伴うと歯車機構に長時間の騒
音を発生させることになる。

【０００３】特に、たとえば車両における、クランクシ
ャフトとアイドラギヤを介してカムシャフト，エアコン
プレッサ、パワーステアリング，インジェクション、オ
イルポンプなどを連結するギヤトレーンでは、多数の歯
車の振動音と共鳴音が総合されると大きな騒音となるも
のである。従来、アイドラギヤにおける騒音低減のた
め、ギヤのリブ部分からウェブ部分にわたる個所に貫通
穴を開けるとともに、この貫通穴とリブ部分からウェブ
部分にわたる両面にラバーを接着することが提案されて
いる。

【０００４】また、通常、歯車にあっては、歯車を軽量
化するために、リブ部分よりウェブ部分の厚みを薄くし
たり、またウェブ部分に穴を設けたりすることが通常行
なわれている。そして、リム部分とウェブ部分が同厚に
形成されるような歯車では、ウェブ部分の面部に浅い凹
部を形成するようなものも見受けられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来例における貫通穴とラバーを設けるものでは、
制振作用はあるとしても、ギヤのリブ部分に貫通した穴
を設けることにより、歯車の強度を低下させるのみなら
ず、ラバーを接着することにより材料費が嵩み且つ工作
が煩雑になって、製品のコストアップになるという課題
がある。

【０００６】また、従来例のウェブ部分に浅い窪みを設
けるものでは、ウェブ部分に設けられる凹所はウェブ部
分の厚みに比べれば、あまりにも浅すぎて歯車の軽量化
には幾らか役立つとしても、歯車の振動を抑止する作用
は全くなく制振効果は期待できないという課題がある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、歯
車の側面部に所定の制振用凹部を設けることにより、簡
単な構成と工作によって、歯面の衝撃に伴う歯車の振動
を抑止し、振動音および共鳴音を軽減するようにした低
振動歯車を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の請求
項１記載の低振動歯車は、外周に歯が形成された歯車本
体に、制振用凹部が形成されていることを特徴としてい
る。本発明の請求項２記載の低振動歯車は、該制振用凹
部が該歯車本体のリム部分に形成されていることを特徴
としている。

【０００８】本発明の請求項３記載の低振動歯車は、該
制振用凹部が該リム部分の対向する両面に、それぞれ所
要の間隔で複数形成されるとともに、一方の面部に形成
された各制振用凹部と他方の面部に形成された各制振用
凹部とが所定の位相差をもって配設されていることを特
徴としている。本発明の請求項４記載の低振動歯車は、
該制振用凹部が円環状凹部として形成されていることを
特徴としている。

【０００９】本発明の請求項５記載の低振動歯車は、円
環状凹部として形成された該制振用凹部が該リム部分の
対向する両面にそれぞれ形成されていることを特徴とし
ている。本発明の請求項６記載の低振動歯車は、該制振
用凹部が該歯車本体のウェブ部分に形成されていること
を特徴としている。

【００１０】本発明の請求項７記載の低振動歯車は、該
制振用凹部がディンプル状凹部として複数形成されてい
ることを特徴としている。本発明の請求項８記載の低振
動歯車は、該複数の制振用凹部が該歯車本体の中心に対
して同心円上で且つ放射状に配置されていることを特徴
としている。本発明の請求項９記載の低振動歯車は、隣
接する放射線上の該制振用凹部どうしが同一の同心円上
から偏倚して配設されていることを特徴としている。

【００１１】本発明の請求項１０記載の低振動歯車は、
該制振用凹部が該歯車本体のリム部分及びウェブ部分に
それぞれ形成されていることを特徴としている。本発明
の請求項１１記載の低振動歯車は、該制振用凹部が該歯
車本体の歯幅の少なくとも１／３以上の深さに設定され
ていることを特徴としている。本発明の請求項１２記載
の低振動歯車は、該制振用凹部が該歯車本体のリム部分
とウェブ部分とハブ部分にそれぞれ形成されていること
を特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の発明
の実施の形態について説明すると、図１〜１０は本発明
による低振動歯車の実施の形態を示すもので、図１は第
１の実施の形態による歯車の正面図、図２は図１のＩＩ
−ＩＩ線矢視による断面図、図３は第２の実施の形態に
よる歯車の正面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線矢視によ
る断面図、図５は第３の実施の形態による歯車の正面
図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線矢視による断面図、図７
は第４の実施の形態による歯車の正面図、図８は図７の
ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視による断面図、図９は第５の
実施の形態による歯車の正面図、図１０は図９のＸ−Ｘ
線矢視による断面図であり、各図中、同じ符号はほぼ同
一部分を示している。

【００１３】まず、本発明による歯車は、たとえば車両
におけるクランクシャフトと数個のアイドラギヤを介し
て各種の補機類を駆動するギヤトレーンなどの、比較的
軽負荷用歯車として適するものである。さて、図１，２
に示す第１の実施の形態による低振動歯車は、歯車Ａの
リム部分２の外周に歯面１が形成され、リム部分２の側
面部に有底丸穴３が同心円上にて等間隔に複数個設けら
れて制振用凹部３が形成されている。

【００１４】この制振用凹部３を丸穴としたのは工作上
の容易さからであり、有底としたのは貫通穴のように歯
車Ａの強度を低下させないためである。また、この制振
用凹部３（以下必要に応じて有底丸穴３という）は、リ
ム部分２の一方の面部に形成されるだけでなく、他方の
面部にも制振用凹部４（以下必要に応じて有底丸穴４と
いう）が形成されるもので、この場合における両面部に
形成される有底丸穴３，４は、それぞれ所定の位相差を
もって配置されており、両面部の有底丸穴３，４が表裏
で互いに一致しない位置に形成されている。

【００１５】そして、この有底丸穴３，４の数は、各面
での有底丸穴３および有底丸穴４の間が接近し過ぎず、
しかも離れ過ぎない程度の間隔をもってできるだけ多く
形成されるべきで、たとえば歯車の大きさによって異な
るが、両面部に形成される場合は各面にそれぞれ１２個
ずつ、片面のみに形成される場合は２４個程度前後形成
されるのが適当である。

【００１６】これは、有底丸穴３，４の数が多いと歯車
Ａの強度を低下し、数が少ないと制振効果が落ちるから
である。そして、この有底丸穴３または有底丸穴４の有
底の深さは、リム部分２の幅すなわち厚さａの少なくと
も１／３から１／２を越える程度の深さに設定されるも
のである。

【００１７】しかし、有底丸穴３，４を余り深くすると
歯車Ａの強度を落とすので、１／２をやや越えた程度ま
でがよい。このような構成により、歯面１で発生する振
動がリム部分２に伝わるとき、リム部分２に形成された
有底丸穴３，４により、歯面１部より軸心部方向へ伝播
する振動が抑止され、共鳴音を生ずる因となるウェブ部
分５へ伝わる振動が減少して、共鳴音の発生をも抑止し
うることができる。

【００１８】さらに、第２の実施の形態としての図３，
４に示す低振動歯車は、第１の実施の形態による制振用
凹部の有底丸穴に代えて、両方の側面に輪形の溝が円環
状凹部６，７として形成されている。なお、リム部分２
の一方の側面に輪形の溝が円環状凹部６または７として
形成されてもよい。この場合、リム部分２の一方の側面
のみに設けられる場合の円環状凹部６の深さは、リム部
分の幅（厚み）の１／３以上乃至１／２を越える程度に
設定されるか、またリム部分の両側面に設けられる場合
の両側の円環状凹部６と７の深さの和ｂ＋ｃはリム部分
２の幅（円環状凹部６，７が形成される部分の厚み）ａ
の少なくとも１／３以上乃至１／２を越える程度以下に
設定されている。

【００１９】このような構成によるものは、円環状凹部
６が第１実施の形態の場合と同様に、歯車Ａの歯面１部
より軸心部方向へ伝播される振動が抑止され、共鳴音を
生ずる因となるウェブ部分５への振動の伝播が減少され
るので、共鳴音の発生をも抑止しうるは勿論、有底丸穴
３，４の形成に比べれば、旋盤加工により容易に加工製
作しうることができる。

【００２０】つぎに、第３の実施の形態としての図５，
６に示す低振動歯車は、ウェブ部分５の側面に複数個の
ディンプル状凹部８が制振用凹部として形成されてい
る。この場合のディンプル状凹部８は、ウェブ部分５が
リム部分２に比べて幅厚が薄いので、有底丸穴３とか輪
形溝６のように深い凹部とすることは歯車の剛性上無理
があり、また浅くても制振効果が少ないので半球状程度
の凹部とするか、またはウェブ部分５の厚みの１／３以
上乃至１／２以下程度の凹部とすることが望ましいもの
である。

【００２１】そして、この制振用凹部としての各ディン
プル状凹部８は、ウェブ部分５の側面部において、軸心
に対し同心円上で且つ放射状位置にあるよう配置されて
形成されている。また、各ディンプル状凹部８は、隣接
する放射線上のディンプル状凹部８どうしが互いに同一
の同心円上から偏倚する位置にあるよう配置されて形成
されている。

【００２２】すなわち、図５に示す如く、たとえば一番
目外側の同一円周上にある４個のディンプル状凹部８ａ
はそれぞれ９０°間隔をもって設けられており、２番目
内側の同一円周上にある４個のディンプル状凹部８ｂ
は、外側のディンプル状凹部８ａに対して４５°偏倚し
た位置でそれぞれ９０°間隔をもって設けられており、
３番目内側の同一円周上にある４個のディンプル状凹部
８ｃは、その外側のディンプル状凹部８ｂに対して４５
°偏倚した位置でそれぞれ９０°間隔をもって設けられ
ており、１番目外側のディンプル状凹部８ａと３番目外
側のディンプル状凹部８ｃは同一放射線上に配置されて
いる。

【００２３】なお、上記では同一円周上の在るディンプ
ル状凹部８の数を４個とし、同一円周を３つの円周とし
たが、これは歯車Ａの大きさなどに応じて適宜設定され
るべきで、同一円周を４つの円周とするか、同一円周上
のディンプル状凹部８の間隔を３０°間隔とするかなど
は、その都度設定されるものである。このような構成に
よるものは、歯面１で発生する衝撃音の伝播を歯車Ａの
ウェブ部分５で制振するとともに、ウェブ部分５におい
て発生し易い共鳴音を抑止して、歯車に制振効果と共鳴
抑止効果をもたらすものである。

【００２４】そして、第４の実施の形態としての図７，
８に示す低振動歯車は、リム部分２の側面に有底丸穴３
が同一円周上且つ等間隔に複数個形成されるとともに、
ウェブ部分５の側面部にディンプル状凹部８が複数個形
成されている。すなわち、第１の実施の形態と第３の実
施の形態との制振用凹部を合成したもので、リム部分２
における制振作用と、ウェブ部分５における制振作用と
を合成させることにより、一層有効に歯車の振動伝播と
共鳴発生を抑止しうるものである。

【００２５】また、第２の実施の形態と第３の実施の形
態との制振用凹部の形成を合成させることも可能であ
る。さらに、第５の実施の形態としての図９，１０に示
す低振動歯車は、リム部分２に有底丸穴３が設けられ、
ウェブ部分５にディンプル状凹部８が設けられるととも
に、ハブ部分９に複数個のディンプル状凹部１０が設け
られて、制振用凹部３，４と制振用凹部６，７と制振用
凹部１０が形成されている。

【００２６】そして、このディンプル状凹部１０の配置
は、ウェブ部分５の最内周側に設けられるディンプル状
凹部８ｃと偏倚して設けられ、またその数と深さはウェ
ブ部分５に設けられるディンプル状凹部８と適応するよ
う設定されるとよい。このような構成による低制振歯車
は、リム部分２とウェブ部分５の制振作用に加えてハブ
部分９においても制振作用を持たせることができて、歯
車の外周部，中央部，内周部の総合される制振作用によ
り、制振効果の高い歯車を提供しうるものである。

【００２７】なお、このようにリム部分２，ウェブ部分
５，ハブ部分９に制振用凹部３，４と制振用凹部８と制
振用凹部１０等を設けるものは比較的大径の歯車に対し
て好適である。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１
記載の低振動歯車によれば、外周に歯が形成された歯車
本体に、制振用凹部が形成されているので、制振用凹部
が歯部の衝撃によって発生する振動が歯車内部に伝播す
るのを抑止し、歯車全体の振動を減少し得る利点があ
る。

【００２９】本発明の請求項２記載の低振動歯車によれ
ば、該制振用凹部が該歯車本体のリム部分に形成されて
いるので、歯部で発生する振動が、歯部と近接するリム
部分の制振用凹部により抑止されて歯車の中心方向への
伝播を阻止され減衰されるため、歯車全体の振動ならび
に共鳴音をも抑制し得る利点がある。本発明の請求項３
記載の低振動歯車によれば、該制振用凹部が該リム部分
の対向する両面に、それぞれ所要の間隔で複数形成され
るとともに、一方の面部に形成された各制振用凹部と他
方の面部に形成された各制振用凹部とが所定の位相差を
もって配設されているので、リム部分の両面に複数形成
される制振用凹部が、リム部分での振動抑制効果を一段
と高めて、歯車全体の振動を減少し得る利点がある。

【００３０】本発明の請求項４記載の低振動歯車によれ
ば、該制振用凹部が円環状凹部として形成されているの
で、制振用凹部としての円環状凹部の形成は工作が容易
であり、しかも振動の伝播を抑止し得て歯車の振動を減
少し得る利点がある。本発明の請求項５記載の低振動歯
車によれば、円環状凹部として形成された該制振用凹部
が該リム部分の対向する両面にそれぞれ形成されている
ので、リム部分の両面で振動の伝播が抑止され、制振効
果を一層高め得る利点がある。

【００３１】本発明の請求項６記載の低振動歯車によれ
ば、該制振用凹部が該歯車本体のウェブ部分に形成され
ているので、歯部に発生する振動の中心部への伝播を制
止し得るは勿論、ウェブ部分での共鳴音の発生を抑制し
得る利点がある。本発明の請求項７記載の低振動歯車に
よれば、該制振用凹部がディンプル状凹部として複数形
成されているので、ウェブ部分に形成される複数のディ
ンプル状凹部は厚みの薄いウェブ部の剛性を保ちなが
ら、しかも歯車の振動伝播を抑止し得る利点がある。

【００３２】本発明の請求項８記載の低振動歯車によれ
ば、該複数の制振用凹部が該歯車本体の中心に対して同
心円上で且つ放射状に配置されているので、各複数のデ
ィンプル状凹部がウェブ部分に均等に配置されて歯車全
体のバランスを崩すことなく、しかも歯車の振動伝播を
抑止し得る利点がある。本発明の請求項９記載の低振動
歯車によれば、隣接する放射線上の該制振用凹部どうし
が同一の同心円上から偏倚して配設されているので、ウ
ェブ部分に形成される各制振用凹部は接近し過ぎること
なく均等に配置され、しかも制振用凹部の数を多く形成
することができて、制振効果をさらに高め得る利点があ
る。

【００３３】本発明の請求項１０記載の低振動歯車によ
れば、該制振用凹部が該歯車本体のリム部分およびウェ
ブ部分にそれぞれ形成されているので、リム部分および
ウェブ部分での振動抑止作用があり、歯車全体としての
制振効果を一段と高め得る利点がある。本発明の請求項
１１記載の低振動歯車よれば、該制振用凹部が該歯車本
体の歯幅の少なくとも１／３以上の深さに設定されてい
るので、幅の厚いリム部分での１／３以上の深さは振動
伝播を抑止するのに良く作用し、歯車の制振効果を充分
高め得る利点がある。

【００３４】本発明の請求項１２記載の低振動歯車よれ
ば、該制振用凹部が該歯車本体のリム部分とウェブ部分
とハブ部分にそれぞれ形成されているので、歯車の側面
全面にわたって多くの制振用凹部を形成することにより
歯車の制振効果をさらに高め得る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による低振動歯車の第１の実施の形態を
示す正面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視による断面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す正面図であ
る。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線矢視による断面図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態を示す正面図であ
る。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線矢視による断面図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態を示す正面図であ
る。

【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視による断面図
である。

【図９】本発明の第５の実施の形態を示す正面図であ
る。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線矢視による断面図である。

【符号の説明】

１歯面２リム部分３，４制振用凹部（有底丸穴）５ウェブ部分６，７円環状凹部８制振用凹部（ウェブ部分のディンプル状凹部）８ａ１番外側の同一円周上のディンプル状凹部８ｂ２番目外側の同一円周上のディンプル状凹部８ｃ３番目外側の同一円周上のディンプル状凹部９ハブ部分１０制振用凹部（ハブ部分のディンプル状凹部）Ａ歯車ａリブ部分の幅ｂ一方の面の円環状凹部の深さｃ他方の面の円環状凹部の深さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周に歯が形成された歯車本体に、制振
用凹部が形成されていることを特徴とする、低振動歯
車。
【請求項２】該制振用凹部が該歯車本体のリム部分に
形成されていることを特徴とする請求項１記載の低振動
歯車。
【請求項３】該制振用凹部が該リム部分の対向する両
面に、それぞれ所要の間隔で複数形成されるとともに、
一方の面部に形成された各制振用凹部と他方の面部に形
成された各制振用凹部とが所定の位相差をもって配設さ
れていることを特徴とする請求項２記載の低振動歯車。
【請求項４】該制振用凹部が円環状凹部として形成さ
れていることを特徴とする請求項２記載の低振動歯車。
【請求項５】円環状凹部として形成された該制振用凹
部が該リム部分の対向する両面にそれぞれ形成されてい
ることを特徴とする請求項４記載の低振動歯車。
【請求項６】該制振用凹部が該歯車本体のウェブ部分
に形成されていることを特徴とする請求項１記載の低振
動歯車。
【請求項７】該制振用凹部がディンプル状凹部として
複数形成されていることを特徴とする請求項６記載の低
振動歯車。
【請求項８】該複数の制振用凹部が該歯車本体の中心
に対して同心円上で且つ放射状に配置されていることを
特徴とする請求項７記載の低振動歯車。
【請求項９】隣接する放射線上の該制振用凹部どうし
が同一の同心円上から偏倚して配設されていることを特
徴とする請求項８記載の低振動歯車。
【請求項１０】該制振用凹部が該歯車本体のリム部分
及びウェブ部分にそれぞれ形成されていることを特徴と
する請求項１記載の低振動歯車。
【請求項１１】該制振用凹部が該歯車本体の歯幅の少
なくとも１／３以上の深さに設定されていることを特徴
とする請求項１記載の低振動歯車。
【請求項１２】該制振用凹部が該歯車本体のリム部分
とウェブ部分とハブ部分にそれぞれ形成されていること
を特徴とする請求項６または請求項１０記載の低振動歯
車。