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公開番号2021085482
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210603
出願番号2019215983
出願日20191129
発明の名称歯車
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F16H 55/14 20060101AFI20210507BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】歯車の強度低下を抑制しつつ、歯車の噛み合い時の騒音の低減を図ることが可能な技術を提供する。
【解決手段】本開示の一実施形態に係る歯車1は、複数の歯が設けられる外周部20と、回転軸が設けられる中心部10と、中心部10と外周部20との間を連結する柱部30と、中心部10と外周部20との間に配置され、中心部10及び外周部20のうちの中心部10に取り付けられる錘部40と、錘部40に設けられ、錘部40の剛性を下げる切り欠き部42と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
複数の歯が設けられる外周部と、
回転軸が設けられる中心部と、
前記中心部と前記外周部との間を接続する接続部と、
前記中心部と前記外周部との間に配置され、前記中心部及び前記外周部のうちの前記中心部に取り付けられる錘部と、
前記錘部に設けられ、前記錘部の剛性を下げる低剛性部と、を備える、
歯車。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、歯車に関する。
続きを表示(約 3,700 文字)【背景技術】
【0002】
従来、歯車の剛性(例えば、軸剛性等)を低下させることにより、歯車のねじり共振周波数を低下させる技術が開示されている(特許文献1参照)。
【0003】
かかる技術によれば、歯車のねじり共振周波数を歯車の常用回転数に対応する周波数帯の範囲外とし、歯車の噛み合い時の騒音を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2015−068451号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、歯車の剛性を低下させると、歯車の強度が低下してしまう可能性がある。
【0006】
そこで、上記課題に鑑み、歯車の強度低下を抑制しつつ、歯車の噛み合い時の騒音の低減を図ることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
複数の歯が設けられる外周部と、
回転軸が設けられる中心部と、
前記中心部と前記外周部との間を連結する連結部と、
前記中心部と前記外周部との間に配置され、前記中心部及び前記外周部のうちの前記中心部に取り付けられる錘部と、
前記錘部に設けられ、前記錘部の剛性を下げる低剛性部と、を備える、
歯車が提供される。
【0008】
本実施形態によれば、歯車は、錘部の作用によって、回転軸部分のねじりモードを変化させ、ねじり共振周波数を低下させることができる。また、歯車は、低強度部の作用によって、錘部の低強度部に対応する箇所にねじりモードで相対的に大きなひずみを生じさせ、ねじり共振周波数を更に低下させることができる。よって、歯車は、中心部、柱部、及び外周部等の剛性を低下させることなく、ねじり共振周波数を低下させ、他の歯車との噛み合い時の騒音の低減を図ることができる。
【発明の効果】
【0009】
上述の実施形態によれば、歯車の強度低下を抑制しつつ、歯車の噛み合い時の騒音の低減を図ることが可能な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
歯車の第1例を示す斜視図である。
歯車の第1例を示す正面図である。
歯車の第2例を示す正面図である。
歯車の第3例を示す正面図である。
歯車の第4例を示す正面図である。
比較例に係る歯車を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。
【0012】
[歯車の第1例]
まず、図1、図2を参照して、本実施形態に係る歯車1の第1例について説明する。以下、「径方向」、「周方向」、及び「軸方向」は、歯車1の径方向、周方向、及び軸方向を意味する。
【0013】
図1は、本実施形態に係る歯車1の第1例を示す斜視図である。図2は、本実施形態に係る歯車1の第1例を示す正面図である。
【0014】
本実施形態に係る歯車1は、例えば、自動車のトランクアクスル内の動力伝達機構の一部として用いられる。
【0015】
図1、図2に示すように、歯車1は、中心部10と、外周部20と、柱部30と、錘部40とを含む。以下、後述の第2例〜第4例についても同様である。
【0016】
中心部10は、径方向における回転軸心の付近に設けられる。中心部10には、回転軸100が設けられる。例えば、中心部10には、回転軸100が挿通される挿通孔が設けられ、回転軸100は、この挿通孔に挿通され、挿通孔との間のセレーション結合やスプライン結合等により歯車1(中心部10)と一体に固定されてよい。
【0017】
外周部20は、径方向における最も外側に設けられる。外周部20の外周面には、複数の歯が設けられ、複数の歯は、他の歯車の歯と噛み合うことにより、他の歯車との間で動力(トルク)の伝達を実現することができる。
【0018】
柱部30(接続部の一例)は、中心部10の外周面と外周部20の内周面との間を接続する構造部材である。柱部30は、例えば、中心部10の外周面における相対的に狭い角度範囲から径方向の外側に延び出す形で形成されている。図1、図2に示すように、本実施形態では、周方向で等間隔に3本の柱部30が設けられる。また、柱部30の数は、2本であってもよいし、4本以上であってもよい。
【0019】
錘部40は、中心部10及び外周部20のうちの中心部10だけに結合される形で、中心部10の外周面と外周部20の内周面との間に配置される。本例では、錘部40は、軸方向における柱部30と略同じ位置、且つ、周方向における隣接する柱部30と柱部30との間の角度範囲に配置され、軸方向で見て略扇形状を有する。
【0020】
錘部40の中心部10との結合部41は、軸方向で見て相対的に細くなるように構成されている。具体的には、結合部41は、錘部40の主要部(結合部41よりも径方向外側の部分)(以下、便宜的に「錘主要部」)が設けられる周方向の角度範囲よりも相対的に小さい角度範囲に設けられる。本例では、結合部41は、錘主要部が設けられる周方向における角度範囲の約30%の角度範囲に設けられる。
【0021】
図2に示すように、本例では、錘部40には、中心部10の外周面付近に切り欠き部42(低強度部の一例)が設けられる。切り欠き部42は、錘部40の周方向の両端から外周面沿いに延びる形で二つ設けられ、結合部41は、錘主要部が設けられる角度範囲の中央部付近の相対的に狭い角度範囲で中心部10と結合する。そのため、結合部41は、切り欠き部42の作用によって、錘部40の全体の中での剛性が相対的に低くなるように構成される。
【0022】
[歯車の第2例]
次に、図3を参照して、本実施形態に係る歯車1の第2例について説明する。以下、上述の第1例と異なる部分を中心に説明する。
【0023】
図3は、本実施形態に係る歯車1の第2例を示す正面図である。
【0024】
図3に示すように、錘部40には、上述の第1例の場合と同様、中心部10の外周面付近に切り欠き部42が設けられる。これにより、本例では、結合部41が設けられる角度範囲(具体的には、二つの結合部41が設けられる角度範囲の合計)は、錘主要部が設けられる角度範囲の一部(具体的には、上述の第1例の場合と同様、約30%の角度範囲)に限定される。
【0025】
本例では、切り欠き部42は、周方向における錘主要部が設けられる角度範囲の両端部以外の角度範囲で周方向に延びる形で設けられる。これにより、錘部40には、切り欠き部42を挟んで、周方向における錘主要部が設けられる角度範囲の両端部に二つの結合部41が設けられる。そのため、結合部41は、上述の第1例の場合と同様、切り欠き部42の作用によって、錘部40の全体の中での剛性が相対的に低くなるように構成される。
【0026】
[歯車の第3例]
次に、図4を参照して、本実施形態に係る歯車1の第3例について説明する。以下、上述の第1例等と異なる部分を中心に説明する。
【0027】
図4は、本実施形態に係る歯車1の第3例を示す正面図である。
【0028】
図4に示すように、錘部40には、上述の第1例等の場合と同様、中心部10の外周面付近に切り欠き部42が設けられる。これにより、本例では、結合部41が設けられる角度範囲は、錘主要部が設けられる角度範囲の一部(具体的には、上述の第1例等の場合と同様、約30%の角度範囲)に限定される。
【0029】
本例では、切り欠き部42は、周方向における錘主要部が設けられる角度範囲のうちの一端部以外の角度範囲で周方向に延びる形で設けられる。これにより、錘部40には、周方向における錘主要部が設けられる角度範囲の一端部に結合部41が設けられる。そのため、結合部41は、上述の第1例等の場合と同様、切り欠き部42の作用によって、錘部40の全体の中での剛性が相対的に低くなるように構成される。
【0030】
[歯車の第4例]
次に、図5を参照して、本実施形態に係る歯車1の第4例について説明する。以下、上述の第1例等と異なる部分を中心に説明する。
(【0031】以降は省略されています)

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