JP7053320B2 - Gear damper - Google Patents
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Description
本発明は、トルク伝達および防振の技術に係るギヤダンパに関する。 The present invention relates to a gear damper according to a technique of torque transmission and vibration isolation.
従来から図3に示すように、相対回転可能に組み合わされた内周側回転部材61および外周側回転部材71を備え、内周側回転部材61の外周面に径方向外方へ向けて内周側突起部62を設けるとともに外周側回転部材71の内周面に径方向内方へ向けて外周側突起部72を設け、両回転部材61,71の間であって両突起部62,72の間に弾性体81を装着し、この弾性体81の弾性(バネ性)を利用することにより、回転時(トルク伝達時)に発生する振動や衝撃を吸収し低減させるギヤダンパ51が知られている。弾性体81としては図示するように、ゴム状弾性体の単体よりなるものが用いられている。
Conventionally, as shown in FIG. 3, the inner peripheral
しかしながら上記従来技術51には、以下の不都合が指摘される。
However, the following inconveniences are pointed out in the above-mentioned
すなわち、一般的なゴム状弾性体のバネ特性は一定変位以上の荷重が入力したときに線形領域から非線形領域へ移行するため、移行後、トルクが急激に増大する性質を有している。この点に関し上記従来技術では、弾性体81としてゴム状弾性体の単体よりなるものを用いているため、線形領域から非線形領域へかけてのバネ特性の乖離が大きくなり、よって設計の狙いとする特性を確保しにくいことがある。また、トルクが急激に増大するのに対応して、弾性体81を圧縮変形させる回転部材61,71の強度をこの大きなトルクに耐え得るものとする必要がある。
That is, the spring characteristic of a general rubber-like elastic body shifts from a linear region to a non-linear region when a load of a certain displacement or more is input, and therefore has a property that the torque sharply increases after the transition. Regarding this point, in the above-mentioned prior art, since the
上記不都合を解決する手法としては、弾性体81の体積(ボリューム)を拡大することが考えられるが、実際には周辺部品の存在により弾性体装着スペースが限られるため、弾性体81の体積を拡大することは容易ではない。
As a method for solving the above inconvenience, it is conceivable to increase the volume of the
弾性体のバネ特性における線形領域の傾きを同一としなから線形領域から非線形領域への移行ポイントを遅らせることができ、もってバネ特性を設計の狙いとする特性へ近付け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。 Provided is a gear damper capable of delaying the transition point from the linear region to the non-linear region because the inclination of the linear region in the spring characteristic of the elastic body is the same, and thus the spring characteristic can be brought closer to the desired characteristic of the design. That is the issue.
ギヤダンパは、内周側回転部材と、前記内周側回転部材の外周側に相対回転可能に配置された外周側回転部材と、前記内周側回転部材の外周面に径方向外方へ向けて設けられた内周側突起部と、前記外周側回転部材の内周面に径方向内方へ向けて設けられた外周側突起部と、前記内周側回転部材の外周面と前記外周側回転部材の内周面と前記内周側突起部および前記外周側突起部の側面とによって四方を囲まれた弾性体装着スペースと、前記弾性体装着スペース内に配置された弾性体と、を備え、前記弾性体は、複数個のゴム状弾性体と剛材製のプレートとが円周方向に交互に並んだ構造を有し、前記弾性体装着スペース内に径方向間隙を開けて前記ゴム弾性体を配置し、前記内周側突起および前記外周側突起の側面間で押圧された前記ゴム状弾性体の圧縮変形によって前記径方向間隙をなくす。 The gear damper is directed outward in the radial direction toward the inner peripheral side rotating member, the outer peripheral side rotating member arranged so as to be relatively rotatable on the outer peripheral side of the inner peripheral side rotating member, and the outer peripheral surface of the inner peripheral side rotating member. The inner peripheral side protrusion provided, the outer peripheral side protrusion provided radially inward on the inner peripheral surface of the outer peripheral side rotating member , and the outer peripheral surface and the outer peripheral side of the inner peripheral side rotating member. It is provided with an elastic body mounting space surrounded on all sides by an inner peripheral surface of the rotating member, the inner peripheral side protrusion portion, and the side surface of the outer peripheral side protrusion portion, and an elastic body arranged in the elastic body mounting space. The elastic body has a structure in which a plurality of rubber-like elastic bodies and plates made of rigid material are alternately arranged in the circumferential direction, and the rubber elastic body has a radial gap in the elastic body mounting space. The body is arranged, and the radial gap is eliminated by the compressive deformation of the rubber-like elastic body pressed between the side surfaces of the inner peripheral protrusion and the outer peripheral protrusion.
弾性体のバネ特性における線形領域の傾きを同一としなから線形領域から非線形領域への移行ポイントを遅らせることができ、もってバネ特性を設計の狙いとする特性へ近付けることができるギヤダンパを提供することができる。 Provided is a gear damper that can delay the transition point from the linear region to the non-linear region because the inclination of the linear region in the spring characteristic of the elastic body is the same, and thus can bring the spring characteristic closer to the characteristic to be designed. be able to.
図1に示すように、実施の形態に係るギヤダンパ1は、相対回転可能に組み合わされた内周側回転部材11および外周側回転部材21を備えており、内周側回転部材11の外周面に径方向外方へ向けて内周側突起部12が設けられるとともに外周側回転部材21の内周面に径方向内方へ向けて外周側突起部22が設けられ、両回転部材11,21の間であって両突起部12,22の間に弾性体装着スペース31が設けられ、この弾性体装着スペース31に弾性体41が装着されている。
As shown in FIG. 1, the
内周側回転部材11および外周側回転部材21は共に環状であって互いに同軸上に配置されている。内周側回転部材11は例えば回転シャフトとされる。外周側回転部材21は例えばギヤリングとされ、その外周面にギヤ歯部24が設けられている。外周側回転部材21は回転シャフトおよびギヤリング間に介装される環状のダンパハウジングであっても良く、この場合にはこのハウジングの外周側にギヤリングが嵌合される。内周側突起部12および外周側突起部22は互いにダンパ円周方向に変位して配置され、その側面にそれぞれ弾性体41を押圧し圧縮変形させる押圧面13,23を備えている。弾性体装着スペース31は内周側回転部材11の外周面、外周側回転部材21の内周面および両突起部12,22の側面(押圧面13,23)によって四方を囲まれるので、軸方向一方から見て扇形ないし略扇形の形状とされ、これに伴って弾性体41も扇形ないし略扇形の形状もしくはダンパ円周方向に長い長方形の形状とされている。両突起部12,22、弾性体装着スペース31および弾性体41はそれぞれダンパ円周上に複数が設けられている。
The inner peripheral
弾性体41は、ゴム状弾性体42と金属または樹脂等よりなる剛材製のプレート43がダンパ円周方向に交互に並んだ構造とされ、すなわちプレート挟み込み構造(直列バネ構造)の弾性体とされている。図ではゴム状弾性体42が3ブロックおよびプレート43が2枚ほど組み合わされているが、組み合わせ数はとくに限定されず、ゴム状弾性体42が弾性体41の両端部に配置されていれば良い。プレート43については2枚のプレート43が互いに平行に配置されているが、2枚のプレート43がそれぞれダンパ中心軸線のほうへ向けて配置されていても良い。
The
ゴム状弾性体42は、プレート43の内周端部43aを被覆する被覆部(内周側被覆部)およびプレート43の外周端部43bを被覆する被覆部(外周側被覆部)45を一体に備えている。ゴム状弾性体42はプレート43を埋設しており、プレート43はゴム状弾性体42に埋設されている。
The rubber-like
プレート43の内周端部43aを被覆する被覆部44は、ゴム状弾性体42の内周側の表面42aに対し径方向内方へ向けて突出していても良く、装着の初期状態から内周側回転部材11の外周面に接触していても良い。同様に、プレート43の外周端部43bを被覆する被覆部44は、ゴム状弾性体42の外周側の表面42bに対し径方向外方へ向けて突出していても良く、装着の初期状態から外周側回転部材21の内周面に接触していても良い。
The covering
弾性体41は、弾性体装着スペース31に接着剤を用いることなく非接着で組み付けられている。ゴム状弾性体42の内周側の表面42aと内周側回転部材11の外周面の間には初期的な径方向間隙が形成されても良く、同様に、ゴム状弾性体42の外周側の表面42bと外周側回転部材21の内周面の間には初期的な径方向間隙が形成されても良い。
The
上記したように、弾性体41のバネ特性については、弾性体41の充填率(弾性体装着スペース31の容積に対する弾性体41の体積の比率)が関係しており、この充填率を低減させることで弾性体41のバネ特性における線形領域から非線形領域への移行ポイントを遅らせることが可能となるが、上記従来技術のように弾性体81がゴム状弾性体の単体よりなる場合には、単純に弾性体81の体積を縮小して充填率を低減させると弾性体81の荷重入力初期における剛性(初期剛性)も低下してしまうことになる。
これに対し本実施の形態では、弾性体41が、ゴム状弾性体42と剛材製のプレート43の組み合わせ構造とされ、すなわちプレート挟み込み構造(直列バネ構造)とされているため、弾性体41全体としての体積を縮小することなくゴム状弾性体42の体積を縮小することが可能とされ、よって図2のグラフ図に示すように初期剛性を低下させることなく、線形領域から非線形領域への移行ポイントをP1からP2へと遅らせることが可能とされる。したがって弾性体41のバネ特性における線形領域の傾きを同一としながら線形領域から非線形領域への移行ポイントを遅らせることができ、もってバネ特性を設計の狙いとする特性へ近付けることができる。
As described above, the spring characteristics of the
On the other hand, in the present embodiment , the
また、弾性体41のバネ特性における線形領域から非線形領域への移行ポイントをP1からP2へと遅らせることができると、これに伴って、バネ特性の非線形ラインが回転部材11,21の強度限界領域(図2のグラフ図における「NG」領域)へ突入するタイミングを遅らせることが可能とされる。したがって回転部材11,21の強度を極端に高める必要をなくすことができる。
Further, if the transition point from the linear region to the non-linear region in the spring characteristic of the
また、プレート43の内周端部43aや外周端部43bを被覆部44,45で被覆するとともにプレート43をゴム状弾性体42に埋設するようにしたため、剛材製のプレート43が回転部材11,21に直接接触するのを防止することが可能とされる。したがってプレート43が回転部材11,21に直接接触することにより異音が発生したり摩耗が発生したりするのを抑制することができる。
Further, since the inner
1 ギヤダンパ
11 内周側回転部材
12内周側突起部
13,23 押圧面
21 外周側回転部材
22 外周側突起部
24 ギヤ歯部
31 弾性体装着スペース
41 弾性体
42 ゴム状弾性体
42a,42b 表面
43 プレート
43a 内周端部
43b 外周端部
44,45 被覆部
1
Claims (3)
前記内周側回転部材の外周側に相対回転可能に配置された外周側回転部材と、
前記内周側回転部材の外周面に径方向外方へ向けて設けられた内周側突起部と、
前記外周側回転部材の内周面に径方向内方へ向けて設けられた外周側突起部と、
前記内周側回転部材の外周面と前記外周側回転部材の内周面と前記内周側突起部および前記外周側突起部の側面とによって四方を囲まれた弾性体装着スペースと、
前記弾性体装着スペース内に配置された弾性体と、
を備え、
前記弾性体は、
複数個のゴム状弾性体と剛材製のプレートとが円周方向に交互に並んだ構造を有し、
前記弾性体装着スペース内に径方向間隙を開けて前記ゴム弾性体を配置し、
前記内周側突起および前記外周側突起の側面間で押圧された前記ゴム状弾性体の圧縮変形によって前記径方向間隙をなくす、
ことを特徴とするギヤダンパ。 Inner circumference side rotating member and
An outer peripheral side rotating member arranged so as to be relatively rotatable on the outer peripheral side of the inner peripheral side rotating member,
An inner peripheral side protrusion provided on the outer peripheral surface of the inner peripheral side rotating member in the radial direction outward, and
An outer peripheral side protrusion provided on the inner peripheral surface of the outer peripheral side rotating member inward in the radial direction, and a protrusion on the outer peripheral side.
An elastic body mounting space surrounded on all sides by the outer peripheral surface of the inner peripheral side rotating member, the inner peripheral surface of the outer peripheral side rotating member, the inner peripheral side protrusion portion, and the side surface of the outer peripheral side protrusion portion.
The elastic body arranged in the elastic body mounting space and
Equipped with
The elastic body is
It has a structure in which a plurality of rubber-like elastic bodies and plates made of rigid material are alternately arranged in the circumferential direction.
The rubber elastic body is placed with a radial gap in the elastic body mounting space.
The radial gap is eliminated by the compressive deformation of the rubber-like elastic body pressed between the inner peripheral side protrusion and the side surface of the outer peripheral side protrusion.
A gear damper characterized by that.
前記ゴム状弾性体は、前記プレートの内周端部および/または外周端部を被覆する被覆部を一体に備えることを特徴とするギヤダンパ。 In the gear damper according to claim 1,
The rubber-like elastic body is a gear damper integrally provided with a covering portion that covers an inner peripheral end portion and / or an outer peripheral end portion of the plate.
前記プレートは、前記ゴム状弾性体に埋設されていることを特徴とするギヤダンパ。 In the gear damper according to claim 1 or 2.
The plate is a gear damper embedded in the rubber-like elastic body.
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