JP2017219055A

JP2017219055A - ギアダンパ

Info

Publication number: JP2017219055A
Application number: JP2016111508A
Authority: JP
Inventors: 豊織奥; Yutaka Orioku; 崇義黒田; Takayoshi Kuroda
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2017-12-14

Abstract

【課題】構造の複雑化をきたすことなくダンパ本体１３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１を提供する。【解決手段】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１１とギア側のアウタースリーブ１２の間に、これらインナースリーブ１１及びアウタースリーブ１２の円周方向へ無端状に延びるゴム弾性体からなるダンパ本体１３が介装された構造を備え、インナースリーブ１１に円周方向所定間隔で径方向外側へ突出した複数の外向き突起１１１が設けられ、アウタースリーブ１２に円周方向所定間隔で径方向内側へ突出した複数の内向き突起１２１が設けられ、ダンパ本体１３が、外向き突起１１１及び内向き突起１２１のうち少なくとも一方に接着され、外向き突起１１１と内向き突起１２１との間で円周方向へ圧縮変形可能である。【選択図】図１

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、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、これらインナースリーブ及びアウタースリーブの円周方向へ無端状に延びる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円周方向所定間隔で径方向外側へ突出した複数の外向き突起が設けられ、前記アウタースリーブに円周方向所定間隔で径方向内側へ突出した複数の内向き突起が設けられ、前記ダンパ本体が、前記外向き突起及び前記内向き突起のうち少なくとも一方に接着され、前記外向き突起と前記内向き突起との間で円周方向へ圧縮変形可能であることを特徴とするものである。

請求項２に係るギアダンパは、請求項１に記載された構成において、ダンパ本体が径方向に予圧縮されたことを特徴とするものである。

請求項３に係るギアダンパは、請求項１又は２に記載された構成において、ダンパ本体が、インナースリーブ又はアウタースリーブに適宜締め代をもって嵌着された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、トルク伝達力及び耐久性を向上させることができる。

本発明に係るギアダンパの第一の実施の形態を、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第二の実施の形態を、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第二の実施の形態を、アウタースリーブとダンパ本体との未嵌合状態で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、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、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）で径方向外側へ突出した複数（図１の例では４つ）の外向き突起１１１が形成されている。

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）で径方向内側へ突出した複数（図１の例では４つ）の内向き突起１２１が形成されている。

なお、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、ゴム弾性体からなるものであって、外向き突起１１１を含むインナースリーブ１１の外周面と、内向き突起１２１を含むアウタースリーブ１２の内周面の双方に加硫接着されている。すなわちこのダンパ本体１３は、インナースリーブ１１とアウタースリーブ１２を位置決め設置した不図示の加硫成形用金型内に、未加硫ゴム材料を充填して架橋硬化させることにより、成形と同時にインナースリーブ１１とアウタースリーブ１２の双方に一体的に加硫接着したものである。

したがってダンパ本体１３は、図１及び図２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１３１と、図１及び図４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１３２と、図１及び図３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１３３と、を有する。

また、厚肉部１３３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の外向き突起１１１及びアウタースリーブ１２の内向き突起１２１にのみ加硫接着し、インナースリーブ１１の円筒状本体部分１１２の外周面及びアウタースリーブ１２の円筒状本体部分１２２の内周面には非接着としても良い。

またダンパ本体１３は、加硫成形用金型による成形後、アウタースリーブ１２を絞り加工するか、あるいはインナースリーブ１１を拡径加工する等の方法によって、径方向への適当な予圧縮が与えられている。

以上のように構成された第一の実施の形態のギアダンパ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トルクが入力される場合において、このトルクが急激に上昇すると、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１３３を押圧することによって、この厚肉部１３３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１３３の圧縮反力が非線形的に上昇し、しかも厚肉部１３３は予圧縮されることによって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。

一方、インナースリーブ１１の外向き突起１１１における回転方向後面となる側面１１１ｃと、アウタースリーブ１２の内向き突起１２１における回転方向前面となる側面１２１ｃとの間では、厚肉部１３３は引っ張り方向へ変形を受けることになるが、上述のように、厚肉部１３３は予圧縮されていることから、大きな引っ張り応力を生じにくく、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。

次に、図５及び図６は、本発明に係るギアダンパの第二の実施の形態を示すものである。この第二の実施の形態のギアダンパ１において、上述した第一の実施の形態と異なるところは、ダンパ本体１３が、インナースリーブ１１の外周面に一体的に加硫接着され、アウタースリーブ１２に対して圧入嵌合されている点にある。

詳しくは、ダンパ本体１３は、円周方向へ連続したゴム弾性体からなるものであって、外向き突起１１１を含むインナースリーブ１１の外周面に加硫接着されており、すなわちインナースリーブ１１を位置決め設置した不図示の加硫成形用金型内に、未加硫ゴム材料を充填して架橋硬化させることにより、成形と同時にインナースリーブ１１に一体的に加硫接着したものである。

このダンパ本体１３は、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１３１と、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の間に位置し外径側へくびれた形状の外径側薄肉部１３２と、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し、言い換えればインナースリーブ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１３３とを有する。

そして図６に示すアウタースリーブ１２との未嵌合状態では、厚肉部１３３の径方向厚さｔは、図５に示す組立状態におけるインナースリーブ１１の円筒状本体部分１１２の外周面とアウタースリーブ１２の円筒状本体部分１２２の内周面との径方向対向距離Ｌよりわずかに大きく、すなわちダンパ本体１３は、厚肉部１３３において、適当な締め代をもってアウタースリーブ１２の円筒状本体部分１２２の内周面に圧入嵌着され、これによってダンパ本体１３における厚肉部１３３には、上述した締め代（ｔ−Ｌ）によって径方向の予圧縮が与えられている。

また、ダンパ本体１３における内径側薄肉部１３１の外周面とアウタースリーブ１２の内向き突起１２１の内径端部１２１ａの間、及びダンパ本体１３における外径側薄肉部１３２の外周面、アウタースリーブ１２の円筒状本体部分１２２の内周面の間には、隙間δ１，δ２が存在している。

すなわち第二の実施の形態のギアダンパ１は、上記構成を備えるものであるため、第一の実施の形態と同様の作用・効果を奏するものである。そして、ダンパ本体１３はアウタースリーブ１２と非接着であるため、例えば、インナーハウジング２から図５における時計回りの方向へトルクが入力される場合において、インナースリーブ１１の外向き突起１１１における回転方向後面となる側面１１１ｃと、アウタースリーブ１２の内向き突起１２１における回転方向前面となる側面１２１ｃとの間で、厚肉部１３３に引っ張り応力を生じることがない。

また、図６に示すインナースリーブ１１とダンパ本体１３との一体成形物１０をアウタースリーブ１２に圧入嵌合することによって、図５に示すように組み立てる過程では、隙間δ１，δ２によって圧入抵抗が抑制されるため、組立作業を容易に行うことができる。

なお、上述した第一の実施の形態及び第二の実施の形態では、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、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、第二の実施の形態では、インナースリーブ１１とダンパ本体１３との一体成形物１０を、アウタースリーブ１２に圧入嵌合した構造としたが、これとは逆に、アウタースリーブ１２とダンパ本体１３との一体成形物を、インナースリーブ１１に圧入嵌合した構造とすることもできる。

１ギアダンパ
１０一体成形物
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内径側薄肉部
１３２外径側薄肉部
１３３厚肉部
２インナーハウジング
３アウターハウジング

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、これらインナースリーブ及びアウタースリーブの円周方向へ無端状に延びる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円周方向所定間隔で径方向外側へ突出した複数の外向き突起が設けられ、前記アウタースリーブに円周方向所定間隔で径方向内側へ突出した複数の内向き突起が設けられ、前記ダンパ本体が、前記外向き突起及び前記内向き突起のうち少なくとも一方に接着され、前記外向き突起と前記内向き突起との間で円周方向へ圧縮変形可能であることを特徴とするギアダンパ。
ダンパ本体が径方向に予圧縮されたことを特徴とする請求項１に記載のギアダンパ。
ダンパ本体が、インナースリーブ又はアウタースリーブに適宜締め代をもって嵌着されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のギアダンパ。