JP2003207030A

JP2003207030A - フリクションギヤ

Info

Publication number: JP2003207030A
Application number: JP2002004134A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kindo; 雅彦金堂
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2003-07-25
Anticipated expiration: 2022-01-11
Also published as: JP4216504B2

Abstract

(57)【要約】【課題】安定した騒音低減効果が得られるフリクショ
ンギヤを提供する。【解決手段】フリクションギヤ５は、主歯車９と、主
歯車９と同軸に配置され、その歯数が主歯車９の歯数と
異なる副歯車１０と、副歯車１０を主歯車９に押し付け
る皿バネ１１（付勢手段）と、主歯車９と副歯車１０と
の間に配設され主歯車９及び副歯車１０に対して相対回
転可能なスペーサ１２と、を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フリクションギヤ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ギヤのバックラッシュに起因する歯打ち
音を防止するギヤ構造としては、例えば特開平６−６６
１１１号公報や、特開平９−９６３５３号公報等に開示
されたフリクションギヤが従来から広く知られている。
前者は、フリクションギヤを動弁系に用いた例であり、
後者はフリクションギヤをトランスミッションギヤに用
いた例である。

【０００３】フリクションギヤは、主歯車と、主歯車と
同軸に配置され、その歯数が主歯車の歯数と異なる副歯
車と、副歯車を主歯車に押し付ける付勢手段と、を有
し、互いに噛み合う駆動側ギヤ及び従動側ギヤのいずれ
か一方のギヤを構成するものである。

【０００４】ここで、従動側ギヤをフリクションギヤで
構成し、副歯車の歯数が、主歯車の歯数よりも一つ以上
多くなっている場合を例に挙げて、歯打ち音の低減メカ
ニズムについて説明する。

【０００５】副歯車歯数は主歯車歯数よりも多いため、
噛み合い点から遠ざかるにつれて主歯車と副歯車のずれ
量は大きくなっている。この状態で駆動側ギヤによって
駆動が開始されると、副歯車は主歯車に対して付勢手段
で押し付けられているため、主歯車と一体で回転しよう
とする。しかし、回転につれ、主歯車と副歯車とのずれ
により隙間の狭くなった部位が噛み合い点に近づき、駆
動側ギヤはその狭い隙間に無理矢理かみ込んでいく形と
なるため、駆動側ギアは副歯車を回転方向と逆向きに押
し戻しながら主歯車にかみ込んでいくことになる。その
結果、駆動側ギアと主歯車との間のバックラッシュは、
駆動側ギアと副歯車の噛み合いにより埋められ、歯打ち
音の原因となるバックラッシュの発生を防止することが
できる。

【０００６】駆動側ギヤの駆動トルクが負となる場合、
または従動側ギヤに正の駆動トルクが発生した場合、従
動側ギアが駆動側ギヤに追突しようとするが、このとき
副歯車に作用するトルクが主歯車と副歯車との間のフリ
クショントルクより小さいときは、この追突の動きは副
歯車によって妨げられるため、歯打ち音は発生しない。
以上が、フリクションギヤの基本メカニズムである。

【０００７】尚、駆動側ギアをフリクションギヤで構成
した場合には、副歯車の歯数を主歯車の歯数よりも一つ
以上少なくすることにより、同様の効果が得られること
が知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなフリクションギヤにおいては、駆動側ギヤと従動側
ギヤとを噛み合わせた歯車機構を長時間使用しなかった
場合等の潤滑油が落ちきってしまった場合に、エンジン
始動時にフリクショントルクが過大となって焼き付きを
起こす虞がある。また、極低温時には潤滑油の粘度が高
く、フリクショントルクが過大になるという問題があ
る。

【０００９】一方、上記歯車機構のトルク変動を抑制す
る押し付け力を生み出すために副歯車を主歯車に押し付
ける付勢手段としては、皿バネが一般的に使われてい
る。皿バネは、比較的小さい空間で大きな負荷容量が得
られること、並列や直列に組み合わせて広範囲のバネ特
性が得られる等の利点があるが、僅かな撓み量変化で押
付荷重が大きく変化するので、設計公差等に起因する撓
み量のばらつきによって押付荷重が大きくばらつき、結
果としてフリクションギヤの騒音（歯打ち音）低減効果
にばらつきをもたらすという欠点がある。例えば、皿バ
ネの自然長の公差は寸法に依存するが、自然長が２ｍｍ
程度だとすると０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度であるが、
この誤差によって、押付荷重が８００Ｎ〜１６００Ｎ近
く変化してしまう。そうなると、所期の押付荷重よりも
小さい押付荷重になった場合には、所望のフリクション
トルクが得られず所期の騒音低減効果を得られなくなる
虞があり、所期の押付荷重よりも大きい押付荷重になっ
た場合には、副歯車に加わる力が過大となりフリクショ
ンロスが大きくなってしまう虞がある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１に記載
の発明は、互いに噛み合う駆動側ギヤ及び従動側ギヤの
いずれか一方のギヤとなるフリクションギヤにおいて、
主歯車と、上記主歯車と同軸に配置され、その歯数が上
記主歯車の歯数と異なる副歯車と、上記副歯車を上記主
歯車に押し付ける付勢手段と、上記主歯車と上記副歯車
との間に配設され上記主歯車及び上記副歯車に対して相
対回転可能なスペーサと、を有することを特徴としてい
る。これによって、スペーサと主歯車との間及びスペー
サと副歯車との間に、境界潤滑層が設けられる。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、上記駆動側ギヤがフリクションギヤと
なり、上記副歯車の歯数が上記主歯車の歯数より少なく
と１つ以上少ないことを特徴としている。

【００１２】請求項３に記載の発明は請求項１に記載の
発明において、上記従動側ギヤがフリクションギヤとな
り、上記副歯車の歯数が上記主歯車の歯数より少なくと
も１つ以上多いことを特徴としている。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の発明において、上記スペーサは、略円
環状を呈し、上記主歯車と同軸に配設されたものであっ
て、その外径が上記主歯車及び上記副歯車の歯底径より
も小さく、かつその内径が上記主歯車と上記副歯車の内
径のどちらか大きい方の内径と略同径もしくは大径とな
るよう形成されていることを特徴としている。これによ
って、スペーサと主歯車との面圧及びスペーサと副歯車
との面圧を最小にすることが可能となる。

【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載の発明において、上記スペーサの主歯車
軸線方向に直角な少なくとも一つの面に、潤滑油を保持
可能とする溝が形成されていることを特徴としている。
これによって、通常、浸炭処理を行う主歯車あるいは副
歯車への加工を行うことなく、簡便に潤滑油保持構造を
実現できる。

【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載の発明において、上記スペーサには、主
歯車軸線方向に沿って該スペーサを貫通する孔部が形成
されていることを特徴としている。

【００１６】請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の
いずれかに記載の発明において、上記スペーサは、潤滑
油を含浸させた金属で成形されていることを特徴として
いる。

【００１７】請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の
いずれかに記載の発明において、上記スペーサの肉厚
は、上記主歯車及び上記副歯車よりも薄肉となるよう形
成されていることを特徴としている。これによって、ス
ペーサの温度は、摩擦熱によって速やかに上昇する。

【００１８】請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の
いずれかに記載の発明において、上記スペーサの肉厚を
グレード管理することで上記主歯車への上記副歯車の押
し付け力を略一定としたことを特徴としている。

【００１９】請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９
のいずれかに記載の発明において、上記スペーサは、摩
擦熱による温度上昇が大きい金属で単一的に構成されて
いることを特徴としている。

【００２０】請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１
０のいずれかに記載の発明において、上記スペーサは、
上記主歯車に対向する一面側及び上記副歯車に対向する
他面側が温度上昇率の高い第１金属層からなり、これら
第１金属層に挟まれた中心部分が温度上昇率の低い第２
金属層からなっていることを特徴としている。

【００２１】請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１
１のいずれかに記載の発明において、上記スペーサの上
記主歯車に対向する一面の摩擦係数と上記スペーサの上
記副歯車に対向する他面の摩擦係数とを互いに異なら
せ、上記一面及び上記他面のうち摩擦係数が大きい側の
フリクショントルクが上記副歯車の歯の疲労応力以下と
なるよう設定されていることを特徴としている。通常ス
ペーサは、一面と他面うち摩擦係数が相対的に小さい面
が、主歯車あるいは副歯車に対して摺動しているが、異
物等により摩擦係数が相対的に小さい面が主歯車あるい
は副歯車に対して固着した場合には、一面と他面うち摩
擦係数が相対的に大きい面が、主歯車あるいは副歯車に
対して摺動する。

【００２２】

【発明の効果】請求項１〜３の発明によれば、スペーサ
と主歯車との間及びスペーサと副歯車との間に、境界潤
滑層が設けられるので、潤滑油保持性能の向上し、潤滑
油切れによる金属同士の接触がもたらす焼き付きや過度
のフリクショントルクの発生による副歯車への過大入力
による疲労破壊を回避することができる。

【００２３】請求項４の発明によれば、スペーサと主歯
車との面圧及びスペーサと副歯車との面圧を最小にする
ことが可能となるので、焼き付き限界を向上させること
ができる。また、主歯車と副歯車との共通の接触面間に
スペーサが配設されることになるので、スペーサが主歯
車あるいは副歯車のどちらかに因って局所的に押圧され
ることもなく耐久性を向上させることができる。

【００２４】請求項５及び６の発明によれば、簡便に潤
滑油保持構造を実現することができるので、オイル切れ
による過大なフリクショントルクの発生を抑制すること
ができる。

【００２５】請求項７の発明によれば、潤滑油の劣化
や、相当長期に亙ってエンジンが使われないといった極
限状態にあっても、エンジン始動時等にオイル切れによ
る過大なフリクショントルクの発生を抑制することがで
きる。

【００２６】請求項８の発明によれば、スペーサの温度
上昇に伴って、主歯車と副歯車との間の潤滑油の温度を
速やかに上昇させることができる。すなわち、潤滑油の
油温が低いと、潤滑油の性状が高粘度となりフリクショ
ントルクが過大となってしまうが、潤滑油の油温が低い
時には、速やかに潤滑油の油温を上昇させることができ
るため、潤滑油が高粘度でフリクショントルクが過大に
なっている期間を早期に解消することができる。

【００２７】請求項９の発明によれば、弾性手段の低コ
スト化を図れると共に、安定した音振性能を耐久性と両
立させて実現することができる。

【００２８】請求項１０及び請求項１１の発明によれ
ば、スペーサの温度上昇が一層促進されるため、潤滑油
が高粘度でフリクショントルクが過大になっている期間
をより短縮することができる。

【００２９】請求項１２の発明によれば、非常時には、
スペーサがメカニカルヒューズとして作用してエンジン
の損傷を防止できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明が適用された内
燃機関のカムシャフト駆動ギヤ機構を示している。

【００３１】シリンダヘッド１に取り付けられたカムシ
ャフト２ａ，２ｂは、カムキャップ３ａ，３ｂ，３ｃに
よって固定されている。カムシャフト２ａ，２ｂの先端
には、それぞれ駆動側ギアとしての駆動側歯車４と従動
側ギヤとしてのフリクションギヤ５が取り付けられてい
る。駆動側歯車４とフリクションギア５とは互いに噛み
合っている。駆動側歯車４は、ダウエルピン（図示せ
ず）等によりカムシャフト２ａに対する位置決めがなさ
れている。

【００３２】図２は、図１のＡ−Ａ線位置に対応する断
面図であって、弁挟角を示す説明図である。このよう
に、本実施例では、高性能高出力の直噴ディーゼルエン
ジンに本発明に係るフリクションギヤを適用しており、
弁挟角が小さいために狭くなったカムシャフト２ａ，２
ｂ間で駆動側歯車４とフリクションギヤ５とを噛み合わ
せることによって、カムシャフト２ａからカムシャフト
２ｂに力を伝達している。

【００３３】図１に示すように、カムシャフト２ａの端
部にはチェーンスプロケット６が配設されており、駆動
側歯車４及びチェーンスプロケット６はワッシャ７を介
してボルト８でカムシャフト２ａに固定されている。こ
のチェーンスプロケット６には、クランクシャフト（図
示せず）からチェーン機構（図示せず）を介して駆動力
が伝達されており、このチェーンスプロケット６を回転
させることによってカムシャフト２ａ，２ｂを駆動させ
ている。

【００３４】フリクションギヤ５は、図１及び図３に示
すように、浸炭処理された主歯車９と、主歯車９と同軸
に配置され、その歯数が主歯車９の歯数より一つ以上多
い浸単処理された副歯車１０と、副歯車１０を主歯車９
に押し付ける付勢手段としての皿バネ１１と、主歯車９
と副歯車１０との間に配設され主歯車９及び副歯車１０
に対して相対回転可能な略円環状のスペーサ１２（図３
を参照）と、を有している。

【００３５】フリクションギヤ５は、主歯車９とスペー
サ１２との間、並びにスペーサ１２と副歯車１０との間
に設けられた摺動面となる境界潤滑層に潤滑油が飛沫的
にかかる構造となっていると共に、主歯車９と副歯車１
０との間に比較的潤滑油が保持される傾向にある間隙１
３を有している。

【００３６】スペーサ１２は、その外径Ｄ₁が主歯車９
及び副歯車１０の歯底径Ｄｂよりも小さく、かつその内
径Ｄ₂が副歯車９の内径Ｄｓと略同径となるよう形成さ
れていると共に、その厚みｔがグレード管理されてい
る。また、スペーサ１２の肉厚ｔは、主歯車９及び副歯
車１０よりも薄肉となるよう形成されている。

【００３７】主歯車９、副歯車１０、皿バネ１１及びス
ペーサ１２は、カムシャフト２ｂの端部に配設されたブ
ラケット１４を介してボルト１５でカムシャフト２ｂに
取り付けられている。詳述すれば、主歯車９、副歯車１
０及びスペーサ１２は、軸受けの役目も兼ねるブラケッ
ト１４と皿バネ１１とで相対回転可能ではあるが押さえ
付けられている。また、主歯車９は、カムシャフト２ｂ
に端部に形成されたフランジ部１６に当接していると共
に、ダウエルピン１７によって、このフランジ部１６で
カムシャフト２ｂに対する位置決めがなされている。

【００３８】副歯車１０を主歯車９に押し付ける皿バネ
１１の付勢力は、この皿バネ１１がブラケット１４と副
歯車１０との間で圧縮されることによって発生する。

【００３９】皿バネ１１は、図４に示すように、略円環
状を呈し、外径Ｄ₃及び内径Ｄ₄の寸法公差がそれぞれ±
０．３ｍｍとなるよう設定されている。また、皿バネの
自然長ｔ₁の寸法公差は＋０．１〜０．２、−０となる
よう設定されている。

【００４０】ここで、図５〜図７を用いて上述したフリ
クションギヤ５の作用をスペーサが存在しない従来のフ
リクションギヤと対比させながら説明する。図６及び図
７は、図５のＢ−Ｂ線に沿って模式的に駆動側歯車４、
主歯車５及び副歯車９の関係を示した説明図であって、
図６は従来のフリクションギヤに、図７は上述した本発
明に係るフリクションギヤ５に、それぞれ対応してい
る。尚、説明の便宜上、本発明に係るフリクションギヤ
５の構成からスペーサ１２を取り除いたものを従来のフ
リクションギヤとし、同一構成には同一の符号を付すも
のとする。

【００４１】図５は、駆動側歯車４、主歯車９及び副歯
車１０の歯面がどのように噛み合うかを示している。こ
こで、駆動側歯車４の歯４ａ，４ｂ、主歯車９の歯９ａ
及び副歯車１０の歯１０ａに着目すると、駆動側歯車４
の歯４ａと主歯車９は歯９ａとは、図５中の○印の部分
で接触しており、○印の部分には、駆動側歯車４からの
駆動力Ｐが作用している。一方、駆動側歯車４の歯４ｂ
と副歯車１０の歯１０ａとは、図５中の●印の部分で接
触しており、●印の部分には、駆動側歯車４からの摩擦
力βが駆動力Ｐの方向と反対方向に作用している。

【００４２】図６ａ及び図６ｂは、スペーサ１２が存在
しない従来のフリクションギヤの図５に示す状態を模式
的に表している。主歯車９と副歯車１０との間には、皿
バネ１１による押し付け力と摩擦係数によって、摩擦力
αが発生する。

【００４３】ここで、摩擦力α＞摩擦力βである場合、
図６ａに示すように、駆動側歯車４の歯４ａと主歯車９
の歯９ａの衝突は発生しない。しかしながら、駆動側の
トルク変動等が大きくなり、摩擦力α≦摩擦力βとなる
と、図６ｂに示すように、駆動側歯車４の歯４ｂと主歯
車９の歯９ａの衝突が発生する。また、何らかの理由に
よって主歯車９と副歯車１０との間の摩擦係数が大きく
なりすぎると、摩擦力αが過大となるため、副歯車９の
歯元には、この過大となった摩擦力αに打ち勝つだけの
曲げ応力が入るので、やがては疲労破壊してしまうこと
になる。

【００４４】一方、本願発明のように、主歯車９と副歯
車１０との間にスペーサ１２が存在する場合、図７に示
すように、スペーサ１２の両面には、略釣り合う摩擦力
Ｑ、Ｒが生じるため、わずかな状態変化でどちらかの面
が摺動面となるが、フリクショントルクは、スペーサ１
２がない従来のフリクションギヤと変わらない。すなわ
ち、本来必要なフリクションギヤ５の作用は十分発揮す
ることができる。

【００４５】そして、主歯車９と副歯車１０との間にス
ペーサー１２が配設されているので、主歯車９とスペー
サ１２との間、並びにスペーサ１２と副歯車１０との間
に、境界潤滑層がそれぞれ設けられることなり、潤滑油
保持性能の向上し、潤滑油切れによる金属同士の接触が
もたらす焼き付きや過度のフリクショントルクの発生に
よる副歯車１０への過大入力による疲労破壊を回避する
ことができる。

【００４６】また、スペーサ１２によって主歯車９と副
歯車１０との間に２つに境界潤滑層が設けられるので、
仮に主歯車９と副歯車１０のどちらか一方がスペーサ１
２と固着しても、主歯車９と副歯車１０との間にはまだ
境界潤滑層が一つ残ることになる。すなわち、スペーサ
１２がフリクションギヤ５のフェールセーフ機能を果た
すことによって安全率の限界を狙った設計が可能とな
り、副歯車１０の歯幅を小さく設定することも可能とな
る。

【００４７】そして、スペーサ１２は、その外径Ｄ₁が
主歯車９及び副歯車１０の歯底径Ｄｂよりも小さく、か
つその内径Ｄ₂が副歯車１０の内径Ｄｓと略同径となる
よう形成されているので、皿バネ１１によって押し付け
られた面圧を比較的小さい値に保持することができる。
また、主歯車９と副歯車１０との共通の接触面間にスペ
ーサ１２が配設されることになるので、スペーサ１２が
主歯車９あるいは副歯車１０のどちらかに因って局所的
に押圧されることもなく耐久性を向上させることができ
る。

【００４８】また、スペーサ１２の厚さｔをグレード管
理することによって、本来ばらつきの大きい皿バネ１１
の自然長ｔ₁に関して、このばらつきを吸収することが
可能となるため、皿バネ１１による押付力を略一定に確
保することができる。

【００４９】さらに、スペーサの厚さｔは、主歯車９及
び副歯車１０よりも薄肉となるよう形成されているの
で、スペーサ１２の温度上昇に伴って、主歯車９と副歯
車１０との間、すなわち上述した境界潤滑層の潤滑油の
温度を速やかに上昇させることができる。

【００５０】尚、上述した第１実施例においては、従動
側ギヤをフリクションギヤ５としたが、駆動側ギヤをフ
リクションギヤ５としてもよく、この場合には、主歯車
９の歯数が副歯車１０の歯数よりも一枚以上多くすれば
よい。

【００５１】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。この第２実施例は、上述した第１実施例のフリクシ
ョンギヤ５において、スペーサ１２が潤滑油を予め含浸
させた合金で形成されている。例えば、オイルレスベア
リングは、粉末冶金法によって多孔質に製造されたもの
で、体積で１０〜３０％の残留気孔に潤滑油を含浸した
ものである。オイルレスベアリングには、銅系と鉄系と
が有るが、鉄系の方が高荷重低速向きである。このよう
な金属でスペーサ１２を構成した第２実施例において
は、始動時に潤滑油がまだシリンダヘッドに供給されな
い時間から、摺動面となる境界潤滑層でスティックが発
生することなく滑らかに回転可能となる。

【００５２】図８及び図９は、本発明の第３実施例を示
している。この第３実施例は、上述した第１実施例のフ
リクションギヤ５と略同一構成となっているが、スペー
サ１２の両面に溝１９が形成されている。詳述すれば、
組み付け状態において、主歯車軸線方向に直角となるス
ペーサ１２の両面に溝１９が形成されている。この溝１
９は、スペーサ１２と同心状の溝１９ａと、スペーサ１
２の半径方向に沿って延び、溝１９ａと交差し、スペー
サ１２の内周側と外周側とを連結する溝１９ｂ、とから
なっている。

【００５３】このような第３実施例によれば、溝１９に
よって潤滑油を摺動面となる境界潤滑層に保持すること
ができるので、潤滑油切れによって過大なフリクション
トルクが発生することを防止することができる。

【００５４】また、溝１９は、溝１９ｂによって潤滑油
を循環させることができるので、溝１９内に潤滑油が長
期間滞留して、潤滑油が劣化してしまうことを防止する
ことができる。

【００５５】さらに、浸炭処理を行う主歯車９あるいは
副歯車１０への加工を行うことなく、簡便に潤滑油保持
構造を実現することができる。

【００５６】尚、溝１９は、スペーサ１２の片面にだけ
設けるようにしてもよい。また、溝１９ｂは、必要以上
にその断面積を大きくすると、長期保管時等に潤滑油が
溝から排出されてしまうので、溝１９ａに比べて小さい
断面積となるよう形成することが望ましい。

【００５７】図１０は、本発明の第４実施例を示してい
る。

【００５８】この第４実施例は、上述した第１実施例の
フリクションギヤ５と略同一構成となっているが、スペ
ーサ１２には、このスペーサ１２を貫通する略円弧形状
の孔部２０が形成されている。詳述すれば、スペーサ１
２には、組み付け状態におけるスペーサ１２の主歯車軸
線方向に沿って、このスペーサ１２を貫通する略円弧形
状の孔部２０が形成されている。

【００５９】この第４実施例においても、孔部２０によ
って、潤滑油を摺動面となる境界潤滑層に保持すること
ができるので、潤滑油切れによって過大なフリクション
トルクが発生することを防止することができる。

【００６０】図１１は、本発明の第５実施例を示してい
る。

【００６１】この第５実施例は、上述した第１実施例の
フリクションギヤ５と略同一構成となっているが、スペ
ーサ１２は、主歯車５に対向する一面側及び副歯車９に
対向する他面側が温度上昇率の高い第１金属層２２，２
２からなり、これら第１金属層２２，２２に挟まれた中
心部分が温度上昇率の低い第２金属層２３からなってい
る。

【００６２】このような第５実施例においては、摩擦熱
によって外側の第１金属層２２の温度が速やかに上昇す
るようなっている。すなわち、冷機潤滑油の油温が低い
と、潤滑油の性状が高粘度となりフリクショントルクが
過大となってしまうが、潤滑油の油温が低い時には、第
１金属層２２の温度上昇に伴い速やかに潤滑油の油温を
上昇させることができるため、潤滑油が高粘度でフリク
ショントルクが過大になっている期間を早期に解消する
ことができる。

【００６３】次に本発明の第６実施例ついて説明する。
この第６実施例は、上述した第１実施例のフリクション
ギヤと略同一構成となっているが、スペーサ１２は、ス
ペーサ１２の主歯車９に対向する一面の摩擦係数がスペ
ーサ１２の副歯車１０に対向する他面の摩擦係数よりも
大きくなるよう形成され、かつ一面側のフリクショント
ルクが副歯車１０の歯の疲労応力以下となるよう設定さ
れている。

【００６４】このような第６実施例においては、主歯車
９に対向するスペーサ１２の一面の摩擦係数が、副歯車
１０に対向するスペーサ１２の他面の摩擦係数よりも高
くなっているので、図１２に示すように、スペーサ１２
と主歯車９との間には働く摩擦力が大きくなり、主歯車
９に対してスペーサ１２は摺動せず、副歯車１０がスペ
ーサ１２に対して摺動することになる。そして、潤滑油
に混入した異物等によって、スペーサ１２と副歯車１０
とが固着した場合には、副歯車１０と一体となったスペ
ーサ１２が主歯車９に対して摺動することになる。

【００６５】すなわち、仮にスペーサ１２と副歯車１０
とが固着したとしても、スペーサ１２は主歯車９に対し
て摺動可能でなので、フリクションギヤ５は所期の機能
を維持することができる。

【００６６】また、スペーサ１２の一面の摩擦係数は、
一面側のフリクショントルクが副歯車１０の歯の疲労応
力以下となるよう設定されているので、スペーサ１２と
副歯車１０とが固着して、スペーサ１２が主歯車９に対
して摺動する状態になっても、スペーサ１２がメカニカ
ルヒューズとして作用してエンジンの損傷を防止でき
る。

【００６７】尚、スペーサ１２の他面の摩擦係数がスペ
ーサ１２の一面の摩擦係数よりも大きくなるよう形成
し、かつ他面側のフリクショントルクが副歯車１０の歯
の疲労応力以下となるよう設定してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフリクションギアを適用された内
燃機関のカムシャフト駆動ギヤ機構を示す説明図。

【図２】図１のＡ−Ａ線位置に対応する断面図。

【図３】本発明に係るフリクションギヤの要部断面図。

【図４】本発明に係るフリクションギヤを構成する皿バ
ネの断面図。

【図５】駆動側歯車、主歯車及び副歯車の歯面がどのよ
うに噛み合うかを示す説明図。

【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿って模式的に駆動側歯車
４、主歯車５及び副歯車９の関係を示す説明図であっ
て、スペーサを有さない従来のフリクションギヤに対応
する説明図。

【図７】図５のＢ−Ｂ線に沿って模式的に駆動側歯車
４、主歯車５及び副歯車９の関係を示した説明図であっ
て、本発明に係るフリクションギヤに対応する説明図。

【図８】本発明の第３実施例におけるフリクションギヤ
のスペーサの平面図。

【図９】図８のＣ−Ｃ線に沿った断面図。

【図１０】本発明の第４実施例におけるフリクションギ
ヤのスペーサの平面図。

【図１１】本発明の第５実施例におけるフリクションギ
ヤのスペーサの要部断面図にして、図８のＣ−Ｃ線に対
応する位置の断面図。

【図１２】図５のＢ−Ｂ線に沿って模式的に駆動側歯車
４、主歯車５及び副歯車９の関係を示した説明図であっ
て、本発明の第６実施例に係るフリクションギヤに対応
する説明図。

【符号の説明】

５…フリクションギヤ９…主歯車１０…副歯車１１…皿バネ１２…スペーサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに噛み合う駆動側ギヤ及び従動側ギ
ヤのいずれか一方のギヤとなるフリクションギヤにおい
て、主歯車と、上記主歯車と同軸に配置され、その歯数
が上記主歯車の歯数と異なる副歯車と、上記副歯車を上
記主歯車に押し付ける付勢手段と、上記主歯車と上記副
歯車との間に配設され上記主歯車及び上記副歯車に対し
て相対回転可能なスペーサと、を有することを特徴とす
るフリクションギヤ。
【請求項２】上記駆動側ギヤがフリクションギヤとな
り、上記副歯車の歯数が上記主歯車の歯数より少なくと
１つ以上少ないことを特徴とする請求項１に記載のフリ
クションギヤ。
【請求項３】上記従動側ギヤがフリクションギヤとな
り、上記副歯車の歯数が上記主歯車の歯数より少なくと
も１つ以上多いことを特徴とする請求項１に記載のフリ
クションギヤ。
【請求項４】上記スペーサは、略円環状を呈し、上記
主歯車と同軸に配設されたものであって、その外径が上
記主歯車及び上記副歯車の歯底径よりも小さく、かつそ
の内径が上記主歯車と上記副歯車の内径のどちらか大き
い方の内径と略同径もしくは大径となるよう形成されて
いることを特徴とする請求項１〜３にいずれかに記載の
フリクションギヤ。
【請求項５】上記スペーサの主歯車軸線方向に直角な
少なくとも一つの面に、潤滑油を保持可能とする溝が形
成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
に記載のフリクションギヤ。
【請求項６】上記スペーサには、主歯車軸線方向に沿
って該スペーサを貫通する孔部が形成されていることを
特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフリクショ
ンギヤ。
【請求項７】上記スペーサは、潤滑油を含浸させた金
属で成形されていることを特徴とする請求項１〜６のい
ずれかに記載のフリクションギヤ。
【請求項８】上記スペーサの肉厚は、上記主歯車及び
上記副歯車よりも薄肉となるよう形成されていることを
特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のフリクショ
ンギヤ。
【請求項９】上記スペーサの肉厚をグレード管理する
ことで上記主歯車への上記副歯車の押し付け力を略一定
としたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載
のフリクションギヤ。
【請求項１０】上記スペーサは、摩擦熱による温度上
昇が大きい金属で単一的に構成されていることを特徴と
する請求項１〜９のいずれかに記載のフリクションギ
ヤ。
【請求項１１】上記スペーサは、上記主歯車に対向す
る一面側及び上記副歯車に対向する他面側が温度上昇率
の高い第１金属層からなり、これら第１金属層に挟まれ
た中心部分が温度上昇率の低い第２金属層からなってい
ることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のフ
リクションギヤ。
【請求項１２】上記スペーサの上記主歯車に対向する
一面の摩擦係数と上記スペーサの上記副歯車に対向する
他面の摩擦係数とを互いに異ならせ、上記一面及び上記
他面のうち摩擦係数が大きい側のフリクショントルクが
上記副歯車の歯の疲労応力以下となるよう設定されてい
ることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の
フリクションギヤ。