WO2016043252A1 - フリクションダンパ - Google Patents

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秀之 古山
寿喜 渡部
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Nok株式会社
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    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
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    • F16H55/02Toothed members; Worms
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/12Arrangements for adjusting or for taking-up backlash not provided for elsewhere

Definitions

  • the present invention relates to a friction damper that is used, for example, in a transmission of an automobile to reduce rattling noise from a gear.
  • this type of friction damper 100 includes a metal mounting ring 101 having a substantially L-shaped cross section, and a rubber-like elastic material (rubber material or synthetic resin material having rubber-like elasticity). ),
  • the mounting ring 101 is fitted on the outer peripheral surface of a sleeve 201 provided integrally with the gear shaft 200, and the elastic sliding body 102 is The outer periphery of the sleeve 201 is slidably contacted with the inner peripheral surface of the gear 300 disposed concentrically and relatively rotatably via the needle roller bearing 400, and between the inner peripheral surface of the gear 300 and the elastic sliding body 102. Due to the moderate friction that occurs, gear backlash due to input such as engine idling vibration and torsional vibration of the crankshaft at low speeds is suppressed, It is intended to reduce the hammering sound.
  • the sliding with the inner peripheral surface of the gear 300 is performed only in the vicinity of the tip of the elastic sliding body 102, in other words, the sliding width. Therefore, it is difficult to satisfy the requirement for high friction.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to improve friction reduction noise reduction effect by increasing friction in a friction damper having a lip-shaped elastic sliding body. is there.
  • the friction damper of the present invention is formed integrally with a mounting ring fitted to one of the gear shaft side and the gear side supported so as to be relatively rotatable on the outer periphery thereof, and the mounting ring is made of a rubber-like elastic material.
  • An elastic sliding body that extends in a lip shape in the axial direction and is slidably brought into contact with the other of the gear shaft side and the gear side in a state of being bent and deformed in the radial direction.
  • a gradual thickness portion facing the gear side or the gear shaft side of the sliding partner is formed at the base of the mounting ring side.
  • the elastic sliding body is relatively low in rigidity at the base slow-thickness portion on the mounting ring side, so that the elastic sliding body is bent and deformed starting from this slow-thickness portion. Or since it contacts with the gear-shaft side, a sliding width (sliding area) increases and a high friction can be obtained.
  • the present invention may further employ the following means in order to achieve the above object. That is, in the friction damper having the above-described configuration (claim 1), the relative convex portion formed by the gradual thickness portion is formed to have substantially the same diameter as the counterpart sliding surface.
  • FIG. 2 is a half cross-sectional view cut along a plane passing through line II-II ′ in FIG. 1.
  • 1 is a half cross-sectional view showing a preferred embodiment of a friction damper according to the present invention by cutting along a plane passing through an axis together with a part of a gear device.
  • FIG. 10 is a half cross-sectional view showing an example of a friction damper according to the prior art, cut along a plane passing through an axis together with a part of a gear device.
  • a friction damper 1 includes a metal mounting ring 11 and a rubber-like elastic material (rubber material or a synthetic resin material having rubber-like elasticity) attached to the mounting ring 11.
  • a sleeve 201 of a gear shaft 200 in a transmission of an automobile and a peripheral rotation of the sleeve 201 of a gear shaft 200 via a needle roller bearing 400 are relatively rotated.
  • the elastic sliding body 12 is interposed between the freely supported gears 300 so as to face the side opposite to the needle roller bearing 400 (the outside in the axial direction).
  • the sleeve 201 corresponds to the “gear shaft side” recited in claim 1.
  • the mounting ring 11 is manufactured by press-molding a metal plate such as a steel plate, for example, and has a cylindrical fitting tube portion 11a and a flange that is expanded from one end in the axial direction to the outer diameter direction.
  • the cross-sectional shape (cross-sectional shape shown in FIG. 2) that is formed by the portion 11b, that is, cut along a plane passing through the axis is substantially L-shaped, and is press-fitted into the outer peripheral surface of the sleeve 201 of the gear shaft 200 in the fitting cylinder portion 11a It is to be fitted.
  • the elastic sliding body 12 has a mounting ring 11 set in a vulcanization molding die (not shown), and an annular cavity defined between the flange 11b of the mounting ring 11 and the inner surface of the mold by clamping.
  • the unvulcanized rubber material is filled and heated / pressurized to be vulcanized and bonded together with the flange portion 11b of the mounting ring 11 at the same time as the vulcanization molding. It extends in a lip shape in the axial direction toward the outer peripheral side of the lens, and has a larger diameter toward the tip side.
  • the radial height H between the inner diameter of the mounting ring 11 and the outer diameter of the elastic sliding body 12 in the unmounted state shown in FIG. 2 is the same as the outer peripheral surface of the sleeve 201 and the inner peripheral surface of the gear 300 shown in FIG. Therefore, the elastic sliding body 12 is in a state where it has undergone an appropriate bending deformation such that it falls to the inner diameter side starting from the slow wall portion 121 in the mounted state shown in FIG.
  • the outer peripheral surface is slidably contacted with the inner peripheral surface 300a of the gear 300.
  • the surface facing the later-described gear side which is a sliding partner, that is, the outer peripheral surface of the root 12a is a gradual continuous in the circumferential direction.
  • a meat part 121 is formed.
  • the convex portion 122 which is preferably relatively convex due to the formation of the gradual thickness portion 121, has substantially the same diameter as the counterpart sliding surface (the inner peripheral surface 300a of the gear 300).
  • a plurality of oil grooves 123 penetrating in the axial direction are formed on the outer peripheral surface of the elastic sliding body 12.
  • the oil groove 123 includes a rising surface 123a that is substantially parallel to a plane passing through the axis, and a gentle slope 123b that is parallel to the axis and extends in a tangential direction with respect to the circumference of the elastic sliding body 12 and substantially orthogonal to the rising surface 123a.
  • Have The gentle slope 123b extends from the rising surface 123a in a direction opposite to the rotational direction (counterclockwise in FIG. 1).
  • the friction damper 1 When the gear shaft 200 and the gear 300 are repeatedly relatively displaced in the circumferential direction by the input of engine idling vibration or torsional vibration of the crankshaft, the friction damper 1 having the above-described configuration is accompanied by the elastic sliding body 12.
  • the outer peripheral surface repeatedly slides with the inner peripheral surface 300a of the gear 300 in the circumferential direction to generate friction.
  • the elastic sliding body 102 is in contact with the inner peripheral surface 300a of the gear 300 obliquely and slides only in the vicinity of the tip.
  • the friction damper 1 of the present invention has a large sliding width w2 as shown in FIG.
  • the elastic sliding body 12 is bent so as to fall toward the inner diameter side starting from the gradually thinned portion 121 (root 12a) that is relatively thin, and the outer peripheral surface of the elastic sliding body 12 is the gear 300. This is because it is bent and deformed so as to be almost parallel to the inner peripheral surface 300a, and the sliding width w2 is expanded toward the slow-thickness portion 121 side.
  • the gear wheel is almost entirely extended from the vicinity of the tip 12b to the convex part 122. 300 can be brought into contact with the inner peripheral surface 300a. Therefore, high friction can be obtained even though the elastic sliding body 12 has a lip shape, and the backlash of the gear 300 can be suppressed and the rattling sound can be effectively reduced.
  • the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
  • the cross-sectional shape of the friction damper 1 is opposite to that in FIG. 2 with respect to the radial direction, that is, the fitting cylinder portion 11a of the mounting ring 11 is press-fitted into the inner peripheral surface 300a of the gear 300 and directed radially inward.
  • the elastic sliding body 12 formed integrally with the flange portion 11b of the mounting ring 11 has a smaller diameter toward the tip side, and the inner peripheral surface is slidably in close contact with the outer peripheral surface of the sleeve 201 of the gear shaft 200.
  • the present invention can also be applied, and the same effect as described above can be realized.

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Abstract

 リップ状の弾性摺動体(12)を有するフリクションダンパ(1)において、フリクションを高めて歯打音の低減効果を向上させる。この目的を達成するため、歯車軸側及びその外周に相対回転可能に支持された歯車側のうちの一方に嵌着される取付環(11)と、この取付環(11)にゴム状弾性材料で一体に成形されて軸方向へリップ状に延びて前記歯車軸側及び歯車側のうちの他方に半径方向へ曲げ変形された状態で摺動可能に密接される弾性摺動体(12)とからなり、弾性摺動体(12)における取付環(11)側の根元(12a)に摺動相手の前記歯車側又は前記歯車軸側を向いた徐肉部(121)が形成されている。

Description

フリクションダンパ
 本発明は、例えば自動車の変速機等において歯車からの歯打音を低減するために用いられるフリクションダンパに関する。
 従来、例えば自動車の変速機等において歯車からの歯打音を低減するために用いられるフリクションダンパとして、例えば下記の先行技術文献に記載のものが知られている。
 すなわち図5に示すように、この種のフリクションダンパ100は、断面略L字形の金属製の取付環101と、この取付環101にゴム状弾性材料(ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料)で一体成形されたリップ状の弾性摺動体102から構成され、取付環101が、歯車軸200に一体に設けられたスリーブ201の外周面に嵌着されると共に、弾性摺動体102が、前記スリーブ201の外周にニードルローラベアリング400を介して同心かつ相対回転可能に配置された歯車300の内周面に摺動可能に接触され、歯車300の内周面と弾性摺動体102との間で生じる適度なフリクションによって、エンジンのアイドリング振動や低速域でのクランクシャフトの捩り振動等の入力による歯車のバックラッシュを抑制し、歯打音を低減するものである。
特開平6-147296号公報
 しかしながら、ゴム状弾性材料からなる弾性摺動体102がリップ状に形成されたものの場合、歯車300の内周面との摺動が弾性摺動体102の先端近傍でのみ行われ、言い換えれば摺動幅が小さいため、高フリクションの要求を満足することが困難であった。
 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、その目的は、リップ状の弾性摺動体を有するフリクションダンパにおいて、フリクションを高めて歯打音の低減効果を向上させることにある。
 本発明は、上述した目的を達成するため、以下の手段を採用した。
 すなわち本発明のフリクションダンパは、歯車軸側及びその外周に相対回転可能に支持された歯車側のうちの一方に嵌着される取付環と、この取付環にゴム状弾性材料で一体に成形されて軸方向へリップ状に延びて前記歯車軸側及び歯車側のうちの他方に半径方向へ曲げ変形された状態で摺動可能に密接される弾性摺動体とからなり、前記弾性摺動体における前記取付環側の根元に摺動相手の前記歯車側又は前記歯車軸側を向いた徐肉部が形成されたことを特徴とするものである。
 上記構成において、弾性摺動体は取付環側の根元の徐肉部において相対的に剛性が低くなっていることで、弾性摺動体は、この徐肉部を起点として曲げ変形された状態で歯車側又は歯車軸側と接触されるため、摺動幅(摺動面積)が増大し、高フリクションを得ることができる。
 また、本発明は上記目的を達成するため更に以下の手段を採用してもよい。
 すなわち上記構成のフリクションダンパ(請求項1)において、徐肉部による相対的な凸部が、相手摺動面と略同径に形成されたものである。
 すなわちこのように構成することで、一層確実に摺動幅(摺動面積)を増大させて高フリクションを実現させることができる。
 本発明のフリクションダンパによれば、弾性摺動体がリップ状であるにもかかわらず、摺動幅(摺動面積)の増大によって高フリクションが得られるので、歯打音の低減効果を向上させることができる。
本発明に係るフリクションダンパの好ましい実施の形態を、その軸心と平行な方向から見た外観図である。 図1におけるII-II’線を通る平面で切断して示す半断面図である。 本発明に係るフリクションダンパの好ましい実施の形態を、歯車装置の一部と共に軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。 本発明の作用を従来の技術と比較して示す説明図である。 従来の技術に係るフリクションダンパの一例を、歯車装置の一部と共に軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。
 以下、本発明に係るフリクションダンパ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。
 図1及び図2に示すように、本発明に係るフリクションダンパ1は、金属製の取付環11と、この取付環11にゴム状弾性材料(ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料)で一体成形された環状かつリップ状の弾性摺動体12とからなり、図3に示すように、例えば自動車の変速機における歯車軸200のスリーブ201と、その外周にニードルローラベアリング400を介して相対回転自在に支持された歯車300の間に、弾性摺動体12がニードルローラベアリング400と反対側(軸方向外側)を向くように介装されるものである。なお、スリーブ201は請求項1に記載された「歯車軸側」に相当するものである。
 詳しくは、取付環11は、例えば鋼板などの金属板をプレス成形することにより製作されたものであって、円筒状の嵌着筒部11aと、その軸方向一端から外径方向へ展開した鍔部11bからなり、すなわち軸心を通る平面で切断した断面形状(図2に示す断面形状)が略L字形をなしており、嵌着筒部11aにおいて歯車軸200のスリーブ201の外周面に圧入嵌着されるものである。
 弾性摺動体12は、取付環11を不図示の加硫成形金型内にセットし、型締めによってこの取付環11の鍔部11bと金型内面との間に画成される環状のキャビティ内に、未加硫ゴム材料を充填して加熱・加圧することにより、加硫成形と同時に取付環11の鍔部11bと一体に加硫接着されたもので、取付環11の嵌着筒部11aの外周側へ向けて軸方向へリップ状に延び、先端側ほど大径となっている。
 図2に示す未装着状態での取付環11の内径と弾性摺動体12の外径との間の径方向高さHは、図3に示すスリーブ201の外周面と歯車300の内周面との間の径方向距離Lより適宜大きく、このため弾性摺動体12は、図3に示す装着状態では、徐肉部121を起点として内径側へ倒れるような適度な屈曲変形を受けた状態で、外周面が歯車300の内周面300aと摺動可能に接触されるようになっている。
 弾性摺動体12における取付環11の鍔部11bに接合された根元12aのうち、摺動相手である後述の歯車側を向いた面、すなわち根元12aの外周面には円周方向へ連続した徐肉部121が形成されている。
 また、好ましくは徐肉部121の形成によって相対的に凸形状となっている凸部122は、相手摺動面(歯車300の内周面300a)と略同径となっている。
 図1に示すように、弾性摺動体12の外周面には軸方向へ貫通した複数の油溝123が形成されている。この油溝123は、軸心を通る平面と略平行な立ち上がり面123aと、軸心と平行で当該弾性摺動体12の円周に対する接線方向へ延びると共に前記立ち上がり面123aと略直交する緩斜面123bを有する。またこの緩斜面123bは、前記立ち上がり面123aから回転方向に対する反対方向(図1における反時計方向)へ延びている。
 上記構成を備えるフリクションダンパ1は、エンジンのアイドリング振動や、クランクシャフトの捩り振動の入力によって歯車軸200と歯車300が円周方向へ反復的に相対変位すると、これに伴って弾性摺動体12の外周面が歯車300の内周面300aと円周方向に反復摺動し、フリクションを発生するものである。
 そして図4(B)に示すように、従来の技術によるフリクションダンパ100では弾性摺動体102が歯車300の内周面300aと斜めに接触して先端近傍でのみ摺動が行われるため摺動幅w1が小さいのに対し、本発明のフリクションダンパ1は、図4(A)に示すように、摺動幅w2が大きなものとなる。
 これは、弾性摺動体12が、相対的に薄肉となる徐肉部121(根元12a)を起点として内径側へ倒れるように屈曲されることによって、弾性摺動体12は、その外周面が歯車300の内周面300aとほぼ平行に近い状態となるように屈曲変形され、それによって摺動幅w2が徐肉部121側へ向けて拡大するからである。また、徐肉部121による相対的な凸部122を、相手摺動面(歯車300の内周面300a)と略同径とすれば、先端12b近傍から前記凸部122にかけてのほぼ全域を歯車300の内周面300aと接触させることができる。したがって、弾性摺動体12がリップ状であるにもかかわらず高いフリクションを得ることができ、歯車300のバックラッシュを抑えて歯打音を有効に低減することができる。
 また、歯車300が回転すると、ニードルローラベアリング400に供給される潤滑油の一部は、フリクションダンパ1の弾性摺動体12の外周面に形成された複数の油溝123から、弾性摺動体12の外周面と歯車300の内周面300aとの摺動部へ油膜となって浸入する。特に、油溝123は歯車300の回転方向と反対の方向(図1における反時計方向)へ延びる緩斜面123bを有するため、油溝123から前記摺動部への油の浸入が良好に行われ、その量は回転速度が高いほど多くなる。このため高速回転時には前記油膜が厚くなって、弾性摺動体12の外周面摩耗や発熱を抑制することができ、アイドリング等の低速回転域では油の浸入量が減少して油膜が薄くなるため、上述のように高いフリクションを得て歯打音を有効に低減することができる。
 なお、本発明は、図示の実施の形態に限定されるものではない。例えばフリクションダンパ1の断面形状を、半径方向に対して図2とは逆にし、すなわち取付環11の嵌着筒部11aが歯車300の内周面300aに圧入嵌着され、径方向内側を向いた取付環11の鍔部11bに一体成形された弾性摺動体12が、先端側ほど小径となっており、内周面が歯車軸200のスリーブ201の外周面と摺動可能に密接するものについても本発明を適用することが可能であり、上述と同様の効果を実現することができる。
1 フリクションダンパ
11 取付環
12 弾性摺動体
121 徐肉部
122 凸部
200 歯車軸
201 スリーブ
300 歯車

Claims (2)

  1.  歯車軸側及びその外周に相対回転可能に支持された歯車側のうちの一方に嵌着される取付環と、この取付環にゴム状弾性材料で一体に成形されて軸方向へリップ状に延びて前記歯車軸側及び歯車側のうちの他方に半径方向へ曲げ変形された状態で摺動可能に密接される弾性摺動体とからなり、前記弾性摺動体における前記取付環側の根元に摺動相手の前記歯車側又は前記歯車軸側を向いた徐肉部が形成されたことを特徴とするフリクションダンパ。
  2.  徐肉部による相対的な凸部が、相手摺動面と略同径に形成されたことを特徴とする請求項1に記載のフリクションダンパ。
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JPH06147296A (ja) * 1992-11-12 1994-05-27 Koyo Shikagoroohaido Kk 歯車伝動装置の噛合打音発生防止装置

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