JP2005054874A - エンジンの出力歯車列におけるアイドルギヤの軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンの出力歯車列における従車側のトルクが増大して、アイドルギヤの軸受にかかる負荷が大きくなっても、軸受の摩耗を軽減して延命を達成することができるとともに、構造の簡素化によって製造コストを削減できるエンジンの出力歯車列におけるアイドルギヤの軸受装置を提供する。
【解決手段】 エンジン１におけるシリンダブロック２の前壁２Ａに突設した支軸１０の軸まわりに、ボールベアリング１１を介してアイドルギヤ８Ａ，８Ｂを回転自在かつ軸方向の移動を不能に軸支し、ボールベアリング１１には、支軸１０の軸心部を軸方向に貫通して設けた貫通孔によってなる油路１２Ａと、抜け止め板１５に貫通して設けた噴油孔１２Ｂと、潤滑油跳ね返し部材１２Ｃとして機能するギヤケース１７とからなる構造が簡単な潤滑油噴出跳ね返し供給手段１２によって潤滑油Ｏを供給する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、エンジンの出力歯車列におけるアイドルギヤの軸受装置に関するものである。

従来、クランクギヤ、動弁カムギア、燃料噴射カムギア、サイドＰＴＯギアおよびアイドルギヤなどによって構成されるエンジンの出力歯車列におけるアイドルギヤの軸受装置は、図６に示すように、シリンダブロックの前壁３０に突出して支軸３１が取付けられ、この支軸３１の軸まわりにブッシュ（軸スリーブ）によってなる滑り軸受３２を介してアイドルギヤ３３が回転自在かつ軸方向の移動を不能に軸支されているとともに、支軸３１に設けた軸方向の第１油路３４Ａと、この第１油路３３Ａに連通して径方向横断状に設けた第２油路３４Ｂとからなる油路３４によって、滑り軸受３２と支軸３１とのオイルクリアランスに潤滑油を供給することで、滑り軸受３２とアイドルギヤ３３の両者を潤滑している。

前記従来のアイドルギヤの軸受装置では、オイルクリアランスが狭いために、潤滑油の供給量が制限され、潤滑性能が低い。このため、燃料噴射ポンプの噴射圧の増加、サイドＰＴＯの出力増加などで、燃料噴射カムギアやサイドＰＴＯギアのトルクが増大して、アイドルギヤ３３の滑り軸受３２にかかる負荷が大きくなると、滑り軸受３２の摩耗の進行が早くなって、その寿命を短縮させる難点があった。また、支軸３１に設けた油路３４は、方向が互いに異なる軸方向の第１油路３４Ａと、径方向横断状に設けた第２油路３４Ｂとの複合構造によって成立しているため、構造が複雑であるとともに、製造コストが嵩さむなどの難点を有している。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、エンジンの出力歯車列における従車側のトルクが増大して、アイドルギヤの軸受にかかる負荷が大きくなっても、軸受の摩耗を軽減して延命を達成することができるとともに、構造の簡素化によって製造コストを削減できるエンジンの出力歯車列におけるアイドルギヤの軸受装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンの歯車列におけるアイドルギヤの軸受装置であって、シリンダブロックの前壁に突設した支軸の軸まわりに軸受を介してアイドルギヤが回転自在かつ軸方向の移動を不能に軸支されているエンジンの歯車列におけるアイドルギヤの軸受装置において、前記軸受が転がり軸受によって構成されているとともに、この転がり軸受に潤滑油を噴出しかつ跳ね返して供給する潤滑油噴出跳ね返し供給手段を備えていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明のように、前記潤滑油噴出跳ね返し供給手段は、前記シリンダブロックの前壁に形成されたオイル通路の分岐出口に連通して前記支軸に設けた軸方向に貫通する油路と、前記支軸の先端に固着されて前記転がり軸受に干渉し該転がり軸受およびアイドルギヤの抜けを防止する抜け止め板に設けられて前記油路に連通する噴油孔と、この噴油孔に対向配設され該噴油孔から噴出した潤滑油の噴流を跳ね返して前記転がり軸受側に方向転換させる潤滑油跳ね返し部材とを備えていることが好ましい。

請求項３に記載の発明のように、前記潤滑油跳ね返し部材の潤滑油跳ね返し部位を、跳ね返された噴流の指向を設定し得る凹面で構成すればよい。

請求項４に記載の発明のように、前記アイドルギヤ、転がり軸受および抜け止め板の前側を、エンジンのオイルパンに連通する潤滑油還流空間を有してギヤケースで密封することが推奨される。

請求項１に記載の発明は、潤滑油噴出跳ね返し供給手段によって、噴出させた潤滑油を跳ね返して転がり軸受に十分に供給する作用が得られる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の作用に加えて、抜け止め板に設けた噴油孔から噴出した潤滑油を潤滑油跳ね返し部材によって転がり軸受側に方向転換させて噴流させることで、転がり軸受に確実に潤滑油を供給する作用が得られる。また、抜け止め板によって、転がり軸受およびアイドルギヤの抜けを防止して、転がり軸受とアイドルギヤの両者を正常に回転させる作用が得られる。

請求項３に記載の発明は、潤滑油跳ね返し部材の潤滑油跳ね返し部位が跳ね返された噴流の指向を設定し得る凹面で構成されていることによって、転がり軸受への潤滑油の供給精度を著しく高める作用が得られる。

請求項４に記載の発明は、潤滑油の循環作用が得られる。

以上説明したように、本発明のエンジンの歯車列におけるアイドルギヤの軸受装置は構成されているので、以下のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、潤滑油噴出跳ね返し供給手段によって、高圧噴射させた潤滑油を跳ね返して転がり軸受に供給することができるので、従来の狭いオイルクリアランスと比較して十分な潤滑油を供給して、潤滑性能を高めることができる。このため、燃料噴射ポンプの噴射圧の増加、サイドＰＴＯの出力増加などで、燃料噴射カムギアやサイドＰＴＯギアなどの従車のトルクが増大して、アイドルギヤの転がり軸受にかかる負荷が大きくなっても、転がり軸受の摩耗を軽減して延命を達成することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、抜け止め板に設けた噴油孔から噴出した潤滑油を、潤滑油跳ね返し部材によって転がり軸受側に方向転換させて噴流させることで、転がり軸受に確実に潤滑油を供給することができるので、より一層潤滑性能を高めることができる。また、抜け止め板によって、転がり軸受およびアイドルギヤの抜けを防止して、転がり軸受とアイドルギヤの両者を正常に回転させて、エンジンの正常運転継続に寄与することができる。さらに、潤滑油噴出跳ね返し供給手段は、支軸に設けた貫通孔によってなる油路と、抜け止め板に設けた貫通孔によってなる噴油孔と、潤滑油跳ね返し部材とからなる構造が簡単なものであるため、構造の簡素化によって加工の手間を省いて、製造コストを削減することができる。

請求項３に記載の発明によれば、潤滑油跳ね返し部位によって跳ね返された噴流の指向を設定して、転がり軸受に対する潤滑油の供給精度を著しく高めて、より十分な潤滑油を転がり軸受に供給して、潤滑性能をさらに高めることができる。

請求項４に記載の発明によれば、エンジンに既設の潤滑油の循環系を活用して潤滑油を循環させることができるので、本発明特定の潤滑油の循環系を別途構成する必要がなく、構造の簡素化に寄与することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を適用したディーゼルエンジンの一実施の形態のギヤケースを除去して示す正面図、図２は主としてアイドルギヤ部分を拡大して示す正面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。

図１〜図３において、エンジン１のシリンダブロック２における前壁２Ａの前側には、クランクギヤ３、動弁カムギア４、燃料噴射カムギア５、サイドＰＴＯギア６、バランサギヤ７Ａ，７Ｂおよびアイドルギヤ８Ａ，８Ｂなどによって構成されて連動する歯車列９を設けてある。

アイドルギヤ８Ａ，８Ｂは、シリンダブロック２の前壁２Ａに突設した支軸１０の軸まわりに軸受１１を介して回転自在かつ軸方向の移動を不能に軸支されている。軸受１１は、たとえばボールベアリングによってなり、その内輪１１Ａが支軸１０の径小部１０Ａに対して軸方向後側への移動を不能にした状態で外嵌され、外輪１１Ｂはアイドルギヤ８Ａ，８Ｂのボス部に対して軸方向の相対移動を不能にした状態で嵌合されている。

ボールベアリング１１には、潤滑油噴出跳ね返し供給手段１２によって潤滑油が供給される。潤滑油噴出跳ね返し供給手段１２は、油路１２Ａと、この油路１２Ａに連通する噴油孔１２Ｂと、潤滑油跳ね返し部材１２Ｃとを備えている。油路１２Ａは、支軸１０の軸心部に設けた軸方向の貫通孔によってなり、その入口は、シリンダブロック２の前壁２Ａに形成されたオイル通路１３の分岐出口１３Ａに連通している。噴油孔１２Ｂは、複数本のボルト１４により支軸１０の先端に締結して取り付けられている円盤状の抜け止め板１５の中心部に設けた軸方向の貫通孔によってなり、前記油路１２Ａに同心で連通している。なお、噴油孔１２Ｂの口径は、油路１２Ａの内径と同じ値あるいは油路１２Ａの内径よりも若干小さい値に設定してある。潤滑油跳ね返し部材１２Ｃは、シリンダブロック２の前壁２Ａに対向配設したギヤケース１７によって構成されている。このギヤケース１７の内面、つまり、噴油孔１２Ｂに対向する面は平坦に形成されている。

抜け止め板１５の外周縁部は、ボールベアリング１１の内輪１１Ａに干渉している。これにより、内輪１１Ａは支軸１０の段差面１０Ｂと抜け止め板１５の外周縁部との挟着によって回転不能に拘束されて、ボール１１Ｃの転動と外輪１１Ｂの回転が得られるとともに、抜け止め板１５によって、ボールベアリング１１とアイドルギヤ８Ａ，８Ｂが支軸１０から脱落（抜け）するのを防止している。なお、シリンダブロック２の前壁２Ａに形成されたオイル通路１３には、サイドＰＴＯギア６の回転で駆動される油圧ポンプ（不図示）により潤滑油が供給される。また、アイドルギヤ８Ａ，８Ｂ、ボールベアリング１１および抜け止め板１５は、潤滑油還流空間１６を介して潤滑油跳ね返し部材１２Ｃとして機能するギヤケース１７で密封されており、潤滑油還流空間１６は、エンジン１のオイルパン１８に連通している。

前記構成によれば、サイドＰＴＯギア６の回転で駆動される油圧ポンプ（不図示）により、図４のオイル通路１３に供給された潤滑油（矢印Ｏ）は、油路１２Ａを通過して噴油孔１２Ｂから噴出し、潤滑油跳ね返し部材１２Ｃとして機能するギヤケース１７の平坦な内面に衝突する。ギヤケース１７の内面が本実施形態のように平坦であれば、噴油孔１２Ｂから噴出して内面に衝突した潤滑油Ｏは、おおよそ、平坦な内面に沿ってひろがる第１の噴流Ｏ１と、傘状にひろがってボールベアリング１１側に跳ね返される第２の噴流Ｏ２とに方向転換され、主として第２の噴流Ｏ２によってボールベアリング１１を潤滑するとともに、アイドルギヤ８Ａ，８Ｂの外周歯部を潤滑することができる。油路１２Ａと噴油孔１２Ｂの通路断面積は、従来の狭いオイルクリアランスと比較して十分に大きく設定できるとともに、噴油孔１２Ｂから潤滑油Ｏを高圧噴射させていることと相俟って、ボールベアリング１１に十分な潤滑油を供給して、潤滑性能を高めることが可能になる。このため、燃料噴射ポンプの噴射圧の増加、サイドＰＴＯの出力増加などで、燃料噴射カムギア５やサイドＰＴＯギア６のトルクが増大して、アイドルギヤ８Ａ，８Ｂのボールベアリング１１にかかる負荷が大きくなっても、ボールベアリング１１の摩耗を軽減して延命を達成することができる。

一方、潤滑油噴出跳ね返し供給手段１２は、支軸１０の軸心部を軸方向に貫通して設けた貫通孔によってなる油路１２Ａと、抜け止め板１５に貫通して設けた噴油孔１２Ｂと、潤滑油跳ね返し部材１２Ｃとして機能するギヤケース１７とからなる構造が簡単なものであるため、構造の簡素化によって加工の手間を省いて、製造コストを削減をすることができる。

また、抜け止め板１５によって、ボールベアリング１１およびアイドルギヤ８Ａ，８Ｂの抜けを防止していることにより、ボールベアリング１１とアイドルギヤ８Ａ，８Ｂの両者を正常に回転させて、エンジン１の正常運転継続に寄与する効果を得ることができる。

さらに、アイドルギヤ８Ａ，８Ｂ、ボールベアリング１１および抜け止め板１５は、潤滑油還流空間１６を介してシリンダブロック２の前壁２Ａに対向配置したギヤケース１７で密封され、潤滑油還流空間１６は、エンジン１のオイルパン１８に連通していることで、エンジン１に既設の潤滑油の循環系を活用して潤滑油を循環させることができるので、本発明特定の潤滑油の循環系を別途構成する必要がなく、構造の簡素化を図ることができる。

図５は潤滑油跳ね返し部材１２Ｃの第２実施形態を部分的に拡大して示す横断平面図である。この図において、潤滑油跳ね返し部材１２Ｃの潤滑油跳ね返し部位１２０は、油路１２Ａと噴油孔１２Ｂの軸線Ｃ上に中心ｏを設定して、該中心ｏの水平方向両側に隣接して凹設した一対の球面１２０Ａ，１２０Ａを備えている。このような構成の潤滑油跳ね返し部位１２０では、潤滑油Ｏの噴射圧が基準値以上であれば、潤滑油跳ね返し部材１２Ｃとボールベアリング１１との対向距離Ｌ、一対の球面１２０Ａ，１２０Ａの曲率半径Ｒ、軸線Ｃ（噴油孔１２Ｂから噴出する潤滑油Ｏの流入方向）と一対の球面１２０Ａ，１２０Ａに沿って流出する噴流Ｏ１とのなす角度θなどの三者の数値関係を勘案して設定することにより、一対の球面１２０Ａ，１２０Ａに沿って流出する噴流Ｏ１の指向、つまり潤滑油跳ね返し部位１２０によって跳ね返された噴流Ｏ１の指向をボールベアリング１１に設定して、ボールベアリング１１に対する潤滑油Ｏの供給精度を著しく高め、より十分な潤滑油を供給して、潤滑性能をさらに向上させることが可能になる。

本発明を適用したディーゼルエンジンの一実施の形態のギヤケースを除去して示す正面図である。 主としてアイドルギヤ部分を拡大して示す正面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 潤滑油跳ね返し部材の第１実施形態を部分的に拡大して示す横断平面図である。 潤滑油跳ね返し部材の第２実施形態を部分的に拡大して示す横断平面図である。 従来例の説明断面図である。

符号の説明

１…エンジン、２…シリンダブロック、２Ａ…シリンダブロックの前壁、８Ａ…アイドルギヤ、８Ｂ…アイドルギヤ、９…歯車列、１０…支軸、１１…転がり軸受（軸受）、１２…潤滑油噴出跳ね返し供給手段、１２Ａ…油路、１２Ｂ…噴油孔、１２Ｃ…潤滑油跳ね返し部材、１３…オイル通路、１３Ａ…オイル通路の分岐出口、１５…抜け止め板、１６…潤滑油還流空間、１７…ギヤケース、１８…オイルパン、１２０…潤滑油跳ね返し部位、１２０Ａ…球面（凹面）、Ｏ…潤滑油。

Claims (4)

1. エンジンの歯車列におけるアイドルギヤの軸受装置であって、シリンダブロックの前壁に突設した支軸の軸まわりに軸受を介してアイドルギヤが回転自在かつ軸方向の移動を不能に軸支されているエンジンの歯車列におけるアイドルギヤの軸受装置において、前記軸受が転がり軸受によって構成されているとともに、この転がり軸受に潤滑油を噴出しかつ跳ね返して供給する潤滑油噴出跳ね返し供給手段を備えていることを特徴とするエンジンの出力歯車列におけるアイドルギヤの軸受装置。
2. 前記潤滑油噴出跳ね返し供給手段が、前記シリンダブロックの前壁に形成されたオイル通路の分岐出口に連通して前記支軸に設けた軸方向に貫通する油路と、前記支軸の先端に固着されて前記転がり軸受に干渉し該転がり軸受およびアイドルギヤの抜けを防止する抜け止め板に設けられて前記油路に連通する噴油孔と、この噴油孔に対向配設され該噴油孔から噴出した潤滑油の噴流を跳ね返して前記転がり軸受側に方向転換させる潤滑油跳ね返し部材とを備えている請求項１に記載のエンジンの出力歯車列におけるアイドルギヤの軸受装置。
3. 前記潤滑油跳ね返し部材の潤滑油跳ね返し部位が跳ね返された噴流の指向を設定し得る凹面で構成されている請求項２に記載のエンジンの出力歯車列におけるアイドルギヤの軸受装置。
4. 前記アイドルギヤ、転がり軸受および抜け止め板の前側がエンジンのオイルパンに連通する潤滑油還流空間を有してギヤケースで密封されている請求項１から請求項３のいずれかに記載のエンジンの出力歯車列におけるアイドルギヤの軸受装置。
   
   

Images