專利名稱：環(huán)形齒輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用作在各種動力傳遞裝置中傳遞動力的機(jī)構(gòu)的環(huán)形齒輪。
背景技術(shù)：
作為動力傳遞裝置的一個示例引用的是安裝于車輛中的變速器。在變速器中，使用各種齒輪的組合以傳遞動力，在很多情況下使用的是行星齒輪裝置。構(gòu)成行星齒輪裝置的齒輪是齒圈、太陽齒輪以及小齒輪。對于齒圈，使用具有內(nèi)齒的環(huán)形齒輪。對于太陽齒輪和小齒輪，使用具有外齒的環(huán)形齒輪。
同時，在過去變速器中產(chǎn)生的噪聲是一個問題，尤其是齒輪(嚙合)噪聲。為解決這一問題，加固了變速器殼并強(qiáng)化了車輛隔音。但是，這導(dǎo)致成本和重量增加。此外，對于上面提到的各種環(huán)形齒輪，還沒有從減小齒輪噪聲的立場出發(fā)采取對策。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面要解決的問題是用于行星齒輪裝置等中的環(huán)形齒輪導(dǎo)致的齒輪噪聲的產(chǎn)生。因此，本發(fā)明的目的是提供具有這樣一種結(jié)構(gòu)的環(huán)形齒輪，該結(jié)構(gòu)能夠減小齒輪噪聲的產(chǎn)生而不會導(dǎo)致成本和重量增加。
根據(jù)本發(fā)明的該方面的環(huán)形齒輪具有環(huán)狀基部，該環(huán)狀基部在其整個周邊(周緣)上設(shè)置有齒輪。所述基部包括具有第一壁厚的第一壁厚部，以及具有比所述第一壁厚更厚的第二壁厚的第二壁厚部。
根據(jù)上述構(gòu)成的環(huán)形齒輪，在齒輪嚙合位置隨時間移動的過程中，當(dāng)齒輪在第二壁厚部、即基部中較厚位置處嚙合時，嚙合的齒輪的支承剛度增加。另一方面，當(dāng)齒輪在第一壁厚部、即基部中比第二壁厚部薄的位置處嚙合時，嚙合的齒輪的支承剛度降低。這樣，振動系統(tǒng)的剛度變化，從而抑制作為齒輪噪聲產(chǎn)生要素的共振的增長。結(jié)果，能夠減小齒輪噪聲的產(chǎn)生。
此外，所述環(huán)形齒輪可在基部的內(nèi)周面上設(shè)置內(nèi)齒輪。而且，所述環(huán)形齒輪可在第二壁厚部的外周面上設(shè)置多個花鍵齒。
此外，所述環(huán)形齒輪可在基部的外周面上設(shè)置外齒輪。而且，所述環(huán)形齒輪可在第二壁厚部的內(nèi)周面上設(shè)置多個花鍵齒。
在所述環(huán)形齒輪中，所述第二壁厚部的厚度可以是所述第一壁厚部的2～3倍。
在所述環(huán)形齒輪中，該環(huán)形齒輪可用于行星齒輪裝置。


圖1是示出采用根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的環(huán)形齒輪的行星齒輪裝置的構(gòu)造的透視圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的環(huán)形齒輪的構(gòu)造的側(cè)視圖；圖3A和圖3B是說明根據(jù)該實(shí)施例的環(huán)形齒輪中抑制共振增長的示意圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的環(huán)形齒輪的構(gòu)造的側(cè)視圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的環(huán)形齒輪的構(gòu)造的側(cè)視圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的環(huán)形齒輪的構(gòu)造的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的環(huán)形齒輪的構(gòu)造。首先參照圖1-3說明根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形齒輪的一個實(shí)施例的環(huán)形齒輪的構(gòu)造。圖1是示出采用根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例的環(huán)形齒輪的行星齒輪裝置的構(gòu)造的透視圖。圖2是示出根據(jù)該實(shí)施例的環(huán)形齒輪的構(gòu)造的側(cè)視圖。圖3A和圖3B是說明根據(jù)該實(shí)施例的環(huán)形齒輪中抑制共振增長的示意圖。
首先，如圖1所示，該行星齒輪裝置在軸1的外側(cè)設(shè)置有太陽齒輪2。此外，太陽齒輪2的外側(cè)設(shè)置有齒圈3，在太陽齒輪2與齒圈3之間設(shè)置有小齒輪4。太陽齒輪2為環(huán)形，其外周面上形成有與小齒輪4嚙合的外齒輪2a。此外，齒圈3為環(huán)形，其內(nèi)周面上形成有與小齒輪4嚙合的內(nèi)齒輪3a。
然后，參照圖2，詳細(xì)說明齒圈3的構(gòu)造。齒圈3為具有環(huán)狀基部3b的環(huán)形齒輪，所述環(huán)狀基部3b具有預(yù)定的恒定寬度，且在其整個內(nèi)周上設(shè)置有內(nèi)齒輪3a。基部3b包括各具有第一壁厚的第一壁厚部31，以及各具有比所述第一壁厚更厚的第二壁厚的第二壁厚部32。應(yīng)注意，壁厚是指從齒底位置到基部3b的外周面的厚度。根據(jù)該實(shí)施例，第一壁厚為4mm～5mm，第二壁厚為8mm～15mm。如果第一壁厚用L表示，則第二壁厚設(shè)定為L的2～3倍。
此外，在齒圈3中，第一壁厚部31和第二壁厚部32分別設(shè)置在三個位置處，且交替布置。而且，第二壁厚部32以等間距布置。
根據(jù)具有以上構(gòu)造的實(shí)施例的齒圈3，在內(nèi)齒輪3a與小齒輪4嚙合的嚙合位置隨時間移動的過程中，當(dāng)齒輪在各第二壁厚部32，即基部3b中較厚的位置處嚙合時，嚙合的齒輪的支承剛度增加。另一方面，當(dāng)齒輪在各第一壁厚部31，即基部3b中比各第二壁厚部32薄的位置處嚙合時，嚙合的齒輪的支承剛度降低。這樣，振動系統(tǒng)的剛度變化，從而抑制作為齒輪噪聲產(chǎn)生要素的共振的增長。
當(dāng)用圖3A所示的模型表示共振，并對具有質(zhì)量M和彈簧常數(shù)K的物體施加干擾時，已知如圖3B中的實(shí)線L1所示通常產(chǎn)生(2π)-1×(K/M)1/2的共振峰值。然而，利用根據(jù)該實(shí)施例的齒圈3的構(gòu)造，在小齒輪4與第一壁厚部31嚙合的情況下與在小齒輪4與第二壁厚部32嚙合的情況下，彈簧常數(shù)K變化。這樣，抑制了(2π)-1×(K/M)1/2的共振峰值的產(chǎn)生，并產(chǎn)生如圖3B中的虛線L2所示的平滑振動曲線。結(jié)果，能夠抑制齒輪噪聲的產(chǎn)生。
此外，在環(huán)形齒輪中，通?？赡艹霈F(xiàn)橢圓形的振動曲線。通過分別在三個位置處交替布置第一壁厚部31和第二壁厚部32，上述構(gòu)造還能夠抑制橢圓形振動曲線的產(chǎn)生。
能夠以這種方式抑制振動曲線的產(chǎn)生。這能夠減小齒輪噪聲，且不需要為了減小變速器中的噪聲而加固殼體。而且，還能夠減少隔音材料。這還能夠提高駕駛性能。
(其它實(shí)施例)在上述實(shí)施例中，作為一個示例，說明了形成有內(nèi)齒輪3a的齒圈3。然而，作為另一個實(shí)施例，例如可采用如圖4所示的環(huán)形齒輪3A，該環(huán)形齒輪3A在基部3b的外周側(cè)形成有外齒輪3c。在這種情況下，第一壁厚部31和第二壁厚部32設(shè)置在基部3b的內(nèi)側(cè)的三個位置處，且交替布置。第二壁厚部32以等間距布置。
作為另一個實(shí)施例，可采用如圖5所示的環(huán)形齒輪3B。盡管環(huán)形齒輪3B的基本構(gòu)造與圖2中所示的齒圈3相同，但是在第二壁厚部32的外周面上形成有多個沿軸向延伸的花鍵齒35，以便與外部制動片連接。此外，圖6中所示的環(huán)形齒輪3C具有與圖4中所示的環(huán)形齒輪3A基本相同的構(gòu)造。但是，在環(huán)形齒輪3C中，在第二壁厚部32的內(nèi)周面上形成有多個沿軸向延伸的花鍵齒35，以便與外花鍵齒連接。根據(jù)這些實(shí)施例，能夠獲得與上述實(shí)施例相同的作用效果。
以上所討論的實(shí)施例在所有方面都僅作為示例，不能解釋為對本發(fā)明的限制。因此，本發(fā)明的技術(shù)范圍不能僅通過上述實(shí)施例來解釋，而應(yīng)當(dāng)基于權(quán)利要求的范圍來限定。此外，在與權(quán)利要求等效的范圍內(nèi)的所有變更都包括在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種具有環(huán)狀基部(3b)的環(huán)形齒輪(3，3A，3B，3C)，該環(huán)狀基部(3b)在其整個周邊上設(shè)置有齒輪(3a，3c)，其特征在于包括設(shè)置在所述基部(3b)中且具有第一壁厚的第一壁厚部(31)；以及設(shè)置在所述基部(3b)中且具有比所述第一壁厚厚的第二壁厚部(32)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形齒輪(3，3A，3B，3C)，其特征在于，所述第一壁厚部(31)和所述第二壁厚部(32)分別設(shè)置在三個位置，并交替布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)形齒輪(3，3B)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述基部(3b)的內(nèi)周面上的內(nèi)齒(3a)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)形齒輪(3B)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述第二壁厚部(32)的外周面上的多個花鍵齒(35)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)形齒輪(3A，3C)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述基部(3b)的外周面上的外齒(3c)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)形齒輪(3C)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述第二壁厚部(32)的內(nèi)周面上的多個花鍵齒(35)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)形齒輪(3，3A，3B，3C)，其特征在于，所述第二壁厚的厚度是所述第一壁厚的2～3倍。
8.一種采用根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)形齒輪(3，3A，3B，3C)的行星齒輪裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種環(huán)形齒輪。該環(huán)形齒輪具有能夠減小齒輪噪聲的產(chǎn)生而不會導(dǎo)致成本和重量增加的結(jié)構(gòu)。齒圈(3)為具有環(huán)狀基部(3b)的環(huán)形齒輪，所述環(huán)狀基部(3b)具有預(yù)定的恒定寬度，且在其整個內(nèi)周上設(shè)置有齒輪(3a)?；?3b)包括具有第一壁厚的第一壁厚部(31)，以及具有比所述第一壁厚更厚的第二壁厚的第二壁厚部(32)。
文檔編號F16H55/17GK1779299SQ20051012333
公開日2006年5月31日 申請日期2005年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月24日
發(fā)明者清水隆 申請人:豐田自動車株式會社