JP2004232660A

JP2004232660A - 歯車機構

Info

Publication number: JP2004232660A
Application number: JP2003018971A
Authority: JP
Inventors: Noboru Higano; 昇日向野
Original assignee: Tochigi Fuji Sangyo KK
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】簡素な部材の簡便な付設のみにて、互いに噛合する歯車部材間に確実に抵抗を付与して歯打ち音を効果的に低減することができる歯車機構を提供することを目的とする。
【解決手段】互いに噛合する一対の歯車１、２からなる歯車機構において、前記一対の歯車１、２の回転噛合方向に抵抗を付与する抵抗付与手段３を設置したことを特徴とするもので、リング状体等の抵抗付与手段３という簡素な部材の簡便な付設のみにて、互いに噛合する歯車部材間に確実に抵抗を付与して歯打ち音を効果的に低減することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに噛合する一対の歯車からなる歯車機構に関する。特に回転軸を交差させた傘歯車の対により構成された歯車機構に有用である。
【０００２】
【従来の技術】
この種の互いに噛合する一対の歯車からなる歯車機構としては、従来から多種・多様なものが提案されて使用されている。このような互いに噛合する歯車機構では、歯面同士が噛合する際の円滑な入りと抜けを可能にするために歯面間にある程度の間隙（バックラッシュ）を設けている。ところが、このような歯面間における間隙の存在によって、歯車機構の駆動初期や急激な回転数の変化あるいは逆転開始時等において歯打ち音等の異音が発生し易いものであった。そのようなことから、歯面間の間隙を確保しつつも歯打ち音を解消する手段を講じた歯車機構が数多く提案（例えば下記特許文献１参照）されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１５９４５１号公報（段落００２２）
【０００４】
前記特許文献１に開示された傘状歯車機構について図３を用いて簡単に説明する。板ばね体１２１により、アウターギヤ１１０に対してインナーギヤ１２０を（その歯面を僅かに浮かせて）弾性的に支持し、さらにリングばね１３１、１３２を設けて弾性支持力を補強することで、ハイポイドピニオンギヤ（図示外、アウターギヤー１１０の歯部１１０ｈとインナーギヤ１２０の歯部１２０ｈの両方に噛合する）との噛合部位とアウターギヤ１１０の回転中心とを結ぶ軸線に略直交する方向に沿ったインナーギヤ１２０の揺動を抑制するように構成したもので、この構成により、ハイポイドピニオンギヤとの噛合時に、インナーギヤ１２０の揺動を効果的に抑制して、アウターギヤ１１０との間の噛合部における歯打ち音をより効果的に低減することができることとなった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の歯車機構における歯打ち音防止機構では、噛合相手であるハイポイドギヤの歯部に対して、アウターギヤ１１０の歯部１１０ｈとインナーギヤ１２０の歯部１２０ｈとを適正に噛合させるためにこれらの歯部を整列する必要があって、高い精度が要求される他、インナーギヤ１２０の保持手段であるリングばね１３１や１３２の取付精度も要求され、構造が複雑な上に、さらに部品点数が増加するのが難点であった。
【０００６】
そこで本発明では、上記従来の歯車機構の諸課題を解決して、簡素な部材の簡便な付設のみにて、互いに噛合する歯車部材間に確実に抵抗を付与して歯打ち音を効果的に低減することができる歯車機構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】
そこで本発明は、互いに噛合する一対の歯車からなる歯車機構において、前記一対の歯車の回転噛合方向に抵抗を付与する抵抗付与手段を設置したことを特徴とする。また本発明は、前記一対の歯車が回転軸を交差させた傘歯車からなり、前記一対の傘歯車の端面間に押圧転動設置されたリング状体からなる抵抗付与手段を配設したことを特徴とする。また本発明は、前記リング状体による転動接触部を噛合ピッチからオフセットさせたことを特徴とする。また本発明は、前記抵抗付与部材の熱膨張率を、歯車機構等を収容するケーシングの熱膨張率より大きくしたことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とするものである。
【０００８】
【実施の形態】
以下、本発明の歯車機構の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２は本発明の歯車機構の１つの実施の形態を示すもので、図１は車両用トランスファーにおける出力方向変換部の傘歯噛合部に適用された要部断面図、図２は傘歯噛合部の拡大図である。本発明の基本構成は、図１に示すように、互いに噛合する一対の歯車１、２からなる歯車機構において、前記一対の歯車１、２の回転噛合方向に抵抗を付与する抵抗付与手段３を設置したことを特徴とする。
【０００９】
以下に詳述する。図１は本発明の歯車機構をトランスファーに適用した例である。図示外のセンターデフにより差動配分された駆動力が、第１出力軸７と、該第１出力軸７に同軸状に嵌合された第２出力歯車とに伝達される。第１出力軸７は後輪側に接続され、第２出力歯車８はカウンタ歯車９との噛合、カウンタ軸１０から傘歯噛合する歯車機構１、２を経てカウンタ軸１０と回転軸が直交交差する前輪側の第３出力軸１１に伝達されるものである。カウンタ軸１０から第３出力軸１１への出力方向変換部には、歯部１Ａ、２Ａが傘歯噛合して噛合部４を構成する一対の傘歯歯車である第１歯車１と第２歯車２とが配設される。
【００１０】
図２に拡大して示すように、第１歯車１と第２歯車２との噛合部についてさらに詳述すると、ケーシング６に両端部が軸支されたカウンタ軸１０の軸端部に傘歯車からなる第１歯車１がスプライン嵌合等により固定される。カウンタ軸１０と軸線が直交交差する第３出力軸１１の軸端部には傘歯車からなる第２歯車２が形成され、該第２歯車２が前記第１歯車１と傘歯噛合して噛合部４を形成する。噛合部４における符号Ｐは噛合ピッチを表す。
【００１１】
前記一対の歯車１、２の交差する端面間には、これら歯車１、２の回転噛合方向（図２の噛合部４において紙面に直交する表裏方向）に抵抗を付与する抵抗付与手段としてのリング状体３が、例えば第１歯車１の端面に取付ボルト５等により固定される。前記リング状体３は、好適にはゴムリング等の弾性体が採用されるが、合成樹脂製リング状体さらには金属製リング状体も採用され得る。これらのリング状体３は直交交差する相手側である第２歯車２の端面に対して常時押圧状態にて転動設置されるものである。
【００１２】
さらに好適には、リング状体３の相手歯車端面への転動接触部Ｑは両歯車の噛合ピッチＰからオフセット（第２歯車２の径方向距離でδ）させることにより、第１歯車１の端面に設置されたリング状体３の転動外周面と第２歯車２の端面との間にスリップを生じさせ、面接触部でのフリクション損失を誘って、効果的に第１歯車１と第２歯車２との間に回転噛合方向に効果的に抵抗を付与することを可能にする。
【００１３】
また、本発明では、前記リング状体等の抵抗付与部材３の熱膨張率を、歯車機構１、２等を収容するケーシング６の熱膨張率より大きくした。このように構成したことにより、歯車の噛合熱や軸受部での軸支熱等によりケーシング６内の温度が上昇してケーシング６が膨張することがあっても、該膨張よりもリング状体３の膨張の方が大きいため、リング状体３の外周の転動接触面が相手歯車２の端面から離れることはなく、常温から高温まで常に安定した抵抗付与機能を維持することが可能となる。
【００１４】
以上本発明の実施例を述べてきたが、本発明の趣旨の範囲内にて、歯車機構を構成して互いに噛合する一対の歯車の形状、形式（傘歯車の対からなる傘歯噛合の歯車機構はもとより、平歯車同士の噛合からなる歯車機構において噛合部に併設して、互いに転動接触し歯車の回転噛合方向に抵抗を付与する抵抗付与手段を設置する構成等も採用され得る）、リング状体等の抵抗付与手段の形状（リング状体の断面形状、周方向形状）、形式、材質（ゴム等の軟質弾性体、合成樹脂等の硬質弾性体さらには金属でもよい）およびに押圧転動設置形態（１つの材質のリング状体により押圧転動させる他、周面にのみ高摩擦係数材を設けたリング状体を押圧転動させてもよい）さらにはその設置部位（出力側である第２歯車の端面側に設置してもよい）、抵抗付与手段の転動接触部の噛合ピッチからのオフセット量、抵抗付与部材の熱膨張率の選定等は適宜選定できる。
【００１５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、互いに噛合する一対の歯車からなる歯車機構において、前記一対の歯車の回転噛合方向に抵抗を付与する抵抗付与手段を設置したことにより、簡素な部材の簡便な付設のみにて、安価に互いに噛合する歯車部材間に確実に抵抗を付与して歯打ち音を効果的に低減することができる。また、前記一対の歯車が回転軸を交差させた傘歯車からなり、前記一対の傘歯車の端面間に押圧転動設置されたリング状体からなる抵抗付与手段を配設した場合は、抵抗付与手段を相対回転部が近接位置にあって好都合な部位に設置できるとともに、一方側の歯車の端面に設置したリング状体の径を調整したり、面接触による転動設置形態を選択して、他方側の歯車の端面への接触力を容易に調整することも可能となる。
【００１６】
さらに、前記リング状体による転動接触部を噛合ピッチからオフセットさせた場合は、第１歯車に設置されたリング状体の転動外周面と第２歯車の端面との間にスリップを生じさせ、面接触部でのフリクション損失を誘って、効果的に第１歯車と第２歯車との間に回転噛合方向に効果的に抵抗を付与して、歯打ち音を低減させることができる。さらにまた、前記抵抗付与部材の熱膨張率を、歯車機構等を収容するケーシングの熱膨張率より大きくした場合は、ケーシング内の温度が上昇してケーシングが膨張することがあっても、該膨張よりもリング状体の膨張の方が大きく、リング状体によるの転動接触面が相手歯車の端面から離れることはなく、常温から高温まで常に安定した抵抗付与機能を維持することが可能となる。かくして、簡素な部材の簡便な付設のみにて、互いに噛合する歯車部材間に確実に抵抗を付与して歯打ち音を効果的に低減することができる歯車機構が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の歯車機構の１つの実施の形態を示すもので、車両用トランスファーにおける出力方向変換部の傘歯噛合部に適用された要部断面図である。
【図２】同、傘歯噛合部の拡大図である。
【図３】従来の歯車機構の要部断面図である。
【符号の説明】
１第１歯車（傘歯車等）
１Ａ歯部
２第２歯車（傘歯車等）
２Ａ歯部
３抵抗付与手段（リング状体：ゴムリング等）
４噛合部
５取付ボルト
６ケーシング
７第１出力軸
８第２出力軸
９カウンタ歯車
１０カウンタ軸
１１第３出力軸
Ｐ噛合ピッチ
Ｑ転動接触部
δ オフセット

Claims

互いに噛合する一対の歯車からなる歯車機構において、前記一対の歯車の回転噛合方向に抵抗を付与する抵抗付与手段を設置したことを特徴とする歯車機構。
前記一対の歯車が回転軸を交差させた傘歯車からなり、前記一対の傘歯車の端面間に押圧転動設置されたリング状体からなる抵抗付与手段を配設したことを特徴とする請求項１に記載の歯車機構。
前記リング状体による転動接触部を噛合ピッチからオフセットさせたことを特徴とする請求項２に記載の歯車機構。
前記抵抗付与部材の熱膨張率を、歯車機構等を収容するケーシングの熱膨張率より大きくしたことを特徴とする請求項２または３に記載の歯車機構。