JP2007170540A - ギヤ噛み合い部の潤滑構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】ギヤ噛み合い部に確実に常時十分なオイルを供給して、ギヤ歯面の摩耗、ギヤ噛み合い騒音の低減を図ることができるギヤ噛み合い部の構造を提供することを課題とする。
【解決手段】遊転するアイドルギヤ7に隣接して配置され、アイドルシャフト8とともにシリンダブロック1に固定された、円板状のスラストプレート11には、オイル通路13が形成されている。オイル通路13の流出口13bから、互いに回転する、アイドルギヤ7の歯がインジェクションポンプギヤ16の歯と噛み合い始める位置に、潤滑オイルが供給されるように構成されている。また、アイドルギヤ7には、環状の平板形状のガイドプレート17が固定されている。スラストプレート11及びガイドプレート17の外径は、ギヤ噛み合い部において、アイドルギヤ7の歯底円7cとインジェクションポンプギヤ16の歯底円16cとの間の領域を覆うことができる径となっている。
【選択図】図1
【解決手段】遊転するアイドルギヤ7に隣接して配置され、アイドルシャフト8とともにシリンダブロック1に固定された、円板状のスラストプレート11には、オイル通路13が形成されている。オイル通路13の流出口13bから、互いに回転する、アイドルギヤ7の歯がインジェクションポンプギヤ16の歯と噛み合い始める位置に、潤滑オイルが供給されるように構成されている。また、アイドルギヤ7には、環状の平板形状のガイドプレート17が固定されている。スラストプレート11及びガイドプレート17の外径は、ギヤ噛み合い部において、アイドルギヤ7の歯底円7cとインジェクションポンプギヤ16の歯底円16cとの間の領域を覆うことができる径となっている。
【選択図】図1
Description
この発明は、ギヤ噛み合い部の潤滑構造に関する。
従来エンジンに使用されるギヤの噛み合い部における潤滑は、ギヤ自身が潤滑オイルを掻き揚げ、それにより飛沫したオイルによって噛み合い部を潤滑する方式が主流である。また、ギヤ噛み合い部を十分潤滑することは、ギヤ歯面の摩耗を抑えるだけでなく、ギヤ噛み合い時に発生する衝撃力を抑制し、ギヤ噛み合いによる騒音を低減する効果もある。しかしながら、上述のオイル掻き揚げによる飛沫潤滑では、ギヤ噛み合い部への局所的な潤滑が困難であり、ギヤ噛み合い部において、十分な潤滑状態を作り出すことが難しい。一方、専用配管により噛み合い部を直接潤滑するようにしたのでは、専用配管を新たに設けることになり、コストアップの要因になるとともに、専用配管をレイアウトするスペースが必要になり、実際のエンジンに適用するのは難しい。
また、特許文献1には、互いに噛み合うギヤの一方に、ギヤの歯底円径より小さい内径と歯先円径より大きい外径をもつ環状プレートが設置されている歯車装置が開示されている。この装置には、ギヤの歯先より半径方向外側であって、ギヤ噛み合い部から周方向に離れた位置に、ギヤの歯先円より大きい円弧の内径を有するガイドパーツがさらに設置されている。これによれば、オイルに浸漬したギヤ歯間の空間にオイルを充填し、ギヤが回転しても環状プレートおよびガイドパーツにより、オイルが歯間に保持されて、ギヤ噛み合い部にオイルを供給するようにしたものである。
特許文献2には、エンジンのクランクシャフトで発生する動力をカムシャフト等に伝達するアイドラーにおける潤滑、打音低減装置が開示されている。この装置によれば、アイドラー軸に対してブッシュを介して回転自在に遊転するアイドラーにおけるブッシュ挿入部から歯底に向けて、オイル通路が設けられている。アイドラー軸から圧送されるオイルを、オイル通路を介してアイドラーの歯底に供給する。さらに、駆動ギヤ(この文献では、クランク軸の動力をアイドラーに伝達するクランクギヤをいう)と噛み合うアイドラーのギヤ噛み合い部を、アイドラーの両端面から覆うプレートが設けられている。
特許文献3には、エンジンのタイミングギヤ装置において、ギヤ噛み合い音の低減と、コスト低減とを目的に、2つのアイドルギヤを軸方向から支持するスラストプレートを共通にし、剛性を高めてアイドルギヤを支持するシャフトの倒れを少なくし、その結果、ギヤのバックラッシが小さくなるので、ギヤの噛み合い音が小さくなるというものである。また、スラストプレートには油孔が設けられている。
また、特許文献1には、互いに噛み合うギヤの一方に、ギヤの歯底円径より小さい内径と歯先円径より大きい外径をもつ環状プレートが設置されている歯車装置が開示されている。この装置には、ギヤの歯先より半径方向外側であって、ギヤ噛み合い部から周方向に離れた位置に、ギヤの歯先円より大きい円弧の内径を有するガイドパーツがさらに設置されている。これによれば、オイルに浸漬したギヤ歯間の空間にオイルを充填し、ギヤが回転しても環状プレートおよびガイドパーツにより、オイルが歯間に保持されて、ギヤ噛み合い部にオイルを供給するようにしたものである。
特許文献2には、エンジンのクランクシャフトで発生する動力をカムシャフト等に伝達するアイドラーにおける潤滑、打音低減装置が開示されている。この装置によれば、アイドラー軸に対してブッシュを介して回転自在に遊転するアイドラーにおけるブッシュ挿入部から歯底に向けて、オイル通路が設けられている。アイドラー軸から圧送されるオイルを、オイル通路を介してアイドラーの歯底に供給する。さらに、駆動ギヤ(この文献では、クランク軸の動力をアイドラーに伝達するクランクギヤをいう)と噛み合うアイドラーのギヤ噛み合い部を、アイドラーの両端面から覆うプレートが設けられている。
特許文献3には、エンジンのタイミングギヤ装置において、ギヤ噛み合い音の低減と、コスト低減とを目的に、2つのアイドルギヤを軸方向から支持するスラストプレートを共通にし、剛性を高めてアイドルギヤを支持するシャフトの倒れを少なくし、その結果、ギヤのバックラッシが小さくなるので、ギヤの噛み合い音が小さくなるというものである。また、スラストプレートには油孔が設けられている。
しかしながら、特許文献1に記載の装置においては、ギヤの歯は歯先に向かって先細になっており、歯間の空間は半径方向外側に大きく開口している。また、回転するギヤの歯間に存在するオイルには遠心力も働く。このため、歯間に存在したオイルのうち、ギヤ回転中にギヤ噛み合い部まで保持されるものは少なく、途中でギヤから離れて飛散してしまうものが多い。
また、特許文献2に記載の装置においては、アイドラーの歯底からギヤ噛み合い部にオイルを供給するため、回転するアイドラーのすべての歯の歯底に油孔を設けなければ、ギヤ噛み合い部に常時オイルを供給し続けることができない。
さらに、特許文献3に記載の、エンジンのタイミングギヤ装置において、ギヤ噛み合い音の低減させるのは、共通のスラストプレートによりシャフトの倒れを押さえることによるものであり、スラストプレートに設けられた油孔の目的はアイドルギヤをシャフトに対して遊転させるために介在しているブッシュへの潤滑である。したがって、上述した特許文献に記載された技術では、ギヤ噛み合い部に確実に常時十分なオイルを供給することはできない。
また、特許文献2に記載の装置においては、アイドラーの歯底からギヤ噛み合い部にオイルを供給するため、回転するアイドラーのすべての歯の歯底に油孔を設けなければ、ギヤ噛み合い部に常時オイルを供給し続けることができない。
さらに、特許文献3に記載の、エンジンのタイミングギヤ装置において、ギヤ噛み合い音の低減させるのは、共通のスラストプレートによりシャフトの倒れを押さえることによるものであり、スラストプレートに設けられた油孔の目的はアイドルギヤをシャフトに対して遊転させるために介在しているブッシュへの潤滑である。したがって、上述した特許文献に記載された技術では、ギヤ噛み合い部に確実に常時十分なオイルを供給することはできない。
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、ギヤ噛み合い部に確実に常時十分なオイルを供給して、ギヤ歯面の摩耗、ギヤ噛み合い騒音の低減を図ることができるギヤ噛み合い部の構造を提供することを目的とする。
この発明に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造は、支持シャフトと、支持シャフトに対して遊転するアイドルギヤと、アイドルギヤに噛み合う被噛み合いギヤと、アイドルギヤの一方の端面と対向した位置に、支持シャフトに連結して設けられたスラストプレートとを備え、スラストプレートには、オイル流入口、及びアイドルギヤにおける被噛み合いギヤとのギヤ噛み合い部付近に対向する位置に設けられたオイル流出口を有する、オイル通路が形成され、オイル流入口より流入した潤滑オイルは、オイル流出口からギヤ噛み合い部付近に供給されることを特徴とするものである。
スラストプレートに設けられたオイル通路によりギヤ噛み合い部付近にオイルが供給されるので、回転するアイドルギヤにおいて、被噛み合いギヤの歯と噛み合う歯が変わっても、絶えず互いに噛み合う歯にオイルが供給される。ギヤ噛み合い部付近に供給されたオイルが、ギヤ噛み合い時に、噛み合う歯面間に介在することにより、ギヤ歯面の摩耗、ギヤ噛み合い騒音が低減される。
スラストプレートに設けられたオイル通路によりギヤ噛み合い部付近にオイルが供給されるので、回転するアイドルギヤにおいて、被噛み合いギヤの歯と噛み合う歯が変わっても、絶えず互いに噛み合う歯にオイルが供給される。ギヤ噛み合い部付近に供給されたオイルが、ギヤ噛み合い時に、噛み合う歯面間に介在することにより、ギヤ歯面の摩耗、ギヤ噛み合い騒音が低減される。
オイル流出口は、ギヤ噛み合い部付近のうち、ギヤ噛み合い開始部に設けられるようにしてもよい。噛み合う寸前の歯面間に、局所的に確実にオイルが供給される。
オイル流出口は、ギヤ噛み合い部付近のうち、ギヤ噛み合い開始部からアイドルギヤの歯1ピッチ分の噛み合い前側まで範囲に設けられるようにしてもよい。ギヤが噛み合う直前の歯面間に、さらに確実にかつ十分なオイルが供給される。
また、オイル流出口は、ギヤ噛み合い部付近のうち、ギヤ噛み合い部、すなわち、ギヤ噛み合い開始部からギヤ噛み合い終了部までの範囲に設けられるようにしてもよい。ギヤが噛み合ってからも、噛み合っているギヤの歯面間にオイルを補給し続ける。
スラストプレートは、ギヤ噛み合い部において、少なくともアイドルギヤの歯底円と被噛み合いギヤの歯底円との間の領域を覆うようにすることができる。ギヤの噛み合い歯面間に供給されたオイルが、スラストプレートによりギヤ端面から流出するのが阻止され、ギヤ噛み合い部にオイルが保持されやすくなる。
アイドルギヤの他方の端面側には、ギヤ噛み合い部において、少なくともアイドルギヤの歯底円と被噛み合いギヤの歯底円との間の領域を覆うガイドプレートが配置されるようにしてもよい。アイドルギヤの他方の端面側に配置されたガイドプレートにより、ギヤの噛み合い歯面間に供給されたオイルが、ギヤ端面から流出するのが阻止され、ギヤ噛み合い部にオイルが保持されやすくなる。
この発明によれば、ギヤ噛み合い部に確実に常時十分なオイルを供給して、ギヤ歯面の摩耗、ギヤ噛み合い騒音の低減を図ることができる。
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
この発明に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造として、エンジンのタイミングギヤ装置に適用した場合を例に、図1〜4に基づいて説明する。
図1に示されるように、エンジンのシリンダブロック1の長手方向には、ジャーナルベアリング2を介してシリンダブロック1に回転自在に支持されたクランクシャフト3が設けられている。このクランクシャフト3の前端の円筒部には、キー溝4が形成され、このキー溝4に挿入されたキー6により、クランクギヤ5がクランクシャフト3と一体として回転するように固定されている。
クランクギヤ5の上方(図1において)には、クランクギヤ5と噛み合うアイドルギヤ7が配置されている。また、シリンダブロック1には、支持シャフトを構成するアイドルシャフト8が、ボルト9によりシリンダブロック1に固定され、アイドルギヤ7がブッシュ10を介してこのアイドルシャフト8上に回転自在に支持され、遊転する。
実施の形態1.
この発明に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造として、エンジンのタイミングギヤ装置に適用した場合を例に、図1〜4に基づいて説明する。
図1に示されるように、エンジンのシリンダブロック1の長手方向には、ジャーナルベアリング2を介してシリンダブロック1に回転自在に支持されたクランクシャフト3が設けられている。このクランクシャフト3の前端の円筒部には、キー溝4が形成され、このキー溝4に挿入されたキー6により、クランクギヤ5がクランクシャフト3と一体として回転するように固定されている。
クランクギヤ5の上方(図1において)には、クランクギヤ5と噛み合うアイドルギヤ7が配置されている。また、シリンダブロック1には、支持シャフトを構成するアイドルシャフト8が、ボルト9によりシリンダブロック1に固定され、アイドルギヤ7がブッシュ10を介してこのアイドルシャフト8上に回転自在に支持され、遊転する。
さらに、アイドルギヤ7のシリンダブロック1に対して遠い側の面に隣接して、円板状のスラストプレート11が配置されている。スラストプレート11の中央付近には取付孔12が形成され、取付孔12に上述のボルト9が挿入され、スラストプレート11はアイドルシャフト8にボルト9により連結された状態で、シリンダブロック1に固定されている。
アイドルギヤ7は、インジェクションポンプギヤ16と噛み合っている。インジェクションポンプギヤ16は、図示しないインジェクションポンプを駆動するためのギヤであり、クランクシャフト3に発生するエンジン出力が、クランクギヤ5,アイドルギヤ7、インジェクションポンプギヤ16と伝達され、インジェクションポンプが駆動される。ここで、インジェクションポンプギヤ16は被噛み合いギヤを構成する。
アイドルシャフト8には、軸心部を軸方向に貫通するオイル通路14及びオイル通路14の途中から半径外側に延びるブッシュ潤滑用オイル通路15が形成されている。オイル通路14は、エンジンの各摺動部や回転部に潤滑オイルを供給する潤滑システムに連通する。潤滑システムは、特に図示しないが、エンジンのオイルパン内の潤滑オイルをオイルポンプにより吸い上げ、オイルクーラ、オイルフィルタ等を介して、潤滑オイルをエンジンの各部に供給するとともに、オイル通路14にも供給する。
スラストプレート11のアイドルギヤ7と対向する面側には、中心から半径方向外側に向かって、横断面が例えば略矩形である、細長の溝が形成され、オイル通路13を構成する。
図2及び、さらに詳細には図3に示されるように、この細長の溝は、オイル通路13を構成し、オイル通路13のアイドルギヤ7の中心軸7a側の端部開口はオイル流入口13aを構成する。オイル通路13は、オイル流入口13aを介してオイル通路14(図1参照)と連通する。一方、オイル通路13の半径方向外側の端部開口は、オイル流出口13bを構成している。
図2及び、さらに詳細には図3に示されるように、この細長の溝は、オイル通路13を構成し、オイル通路13のアイドルギヤ7の中心軸7a側の端部開口はオイル流入口13aを構成する。オイル通路13は、オイル流入口13aを介してオイル通路14(図1参照)と連通する。一方、オイル通路13の半径方向外側の端部開口は、オイル流出口13bを構成している。
オイル通路13のオイル流出口13bと、アイドルギヤ7がインジェクションポンプギヤ16と噛み合っているギヤ噛み合い部の位置関係について、図4を用いて説明する。
図において、アイドルギヤ7及びインジェクションポンプギヤ16は、矢印の方向に回転する。
符号Sは、アイドルギヤ7の歯がインジェクションポンプギヤ16の歯と噛み合い始める位置である、ギヤ噛み合い開始部を示す。符号Bは、ギヤ噛み合い開始部Sからアイドルギヤ7の歯1ピッチ分の噛み合い前側の位置を示す。符号Eは、アイドルギヤ7の歯がインジェクションポンプギヤ16の歯と噛み合い終わる位置である、ギヤ噛み合い終了部を示す。
この実施の形態において、オイル流出口13bが配置されている位置は、アイドルギヤ7の歯がインジェクションポンプギヤ16の歯と噛み合い始める位置、ギヤ噛み合い開始部Sに配置されている。また、オイル流出口13bの半径方向の外縁13cは、アイドルギヤ7の歯先円7bを越えて位置している。
なお、ギヤ噛み合い部付近なる用語は、アイドルギヤ7の噛み合い前側位置Bからギヤ噛み合い終了部Eまでの範囲を表す。また、ギヤ噛み合い部なる用語は、アイドルギヤ7のギヤ噛み合い開始部Sからギヤ噛み合い終了部Eまでの範囲を表す。
図において、アイドルギヤ7及びインジェクションポンプギヤ16は、矢印の方向に回転する。
符号Sは、アイドルギヤ7の歯がインジェクションポンプギヤ16の歯と噛み合い始める位置である、ギヤ噛み合い開始部を示す。符号Bは、ギヤ噛み合い開始部Sからアイドルギヤ7の歯1ピッチ分の噛み合い前側の位置を示す。符号Eは、アイドルギヤ7の歯がインジェクションポンプギヤ16の歯と噛み合い終わる位置である、ギヤ噛み合い終了部を示す。
この実施の形態において、オイル流出口13bが配置されている位置は、アイドルギヤ7の歯がインジェクションポンプギヤ16の歯と噛み合い始める位置、ギヤ噛み合い開始部Sに配置されている。また、オイル流出口13bの半径方向の外縁13cは、アイドルギヤ7の歯先円7bを越えて位置している。
なお、ギヤ噛み合い部付近なる用語は、アイドルギヤ7の噛み合い前側位置Bからギヤ噛み合い終了部Eまでの範囲を表す。また、ギヤ噛み合い部なる用語は、アイドルギヤ7のギヤ噛み合い開始部Sからギヤ噛み合い終了部Eまでの範囲を表す。
図4に詳細に示されるように、スラストプレート11の外径11aは、アイドルギヤ7の歯先円7bより大きく、さらに、ギヤ噛み合い部S〜Eでは、アイドルギヤ7と噛み合うインジェクションポンプギヤ16の歯底円16cを覆うことができる径となっている。
また、図1に示されるように、アイドルギヤ7の端面のうち、スラストプレート11が配置されている端面と反対側の端面(シリンダブロックに近い側の面)には、環状の平板形状のガイドプレート17が配置され、アイドルギヤ7の端面に例えば溶接により固定されている。ガイドプレート17の外径17aは、スラストプレート11の外径11aと同様に、アイドルギヤ7の歯先円7bより大きく、さらに、ギヤ噛み合い部S〜Eでは、アイドルギヤ7と噛み合うインジェクションポンプギヤ16の歯底円16cを覆うことができる径となっている(詳細には図4参照)。また、ガイドプレート17の内径17bは、アイドルギヤ7の歯底円7cより小さくなっている。
このように、ガイドプレート17は、ギヤ噛み合い部S〜Eにおいて、少なくともアイドルギヤ7の歯底円7cとインジェクションポンプギヤ16の歯底円16cとの間の領域を覆うように構成されている。
このように、ガイドプレート17は、ギヤ噛み合い部S〜Eにおいて、少なくともアイドルギヤ7の歯底円7cとインジェクションポンプギヤ16の歯底円16cとの間の領域を覆うように構成されている。
次に、この発明に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造の動作を説明する。
エンジン稼働状態では、クランクシャフト3が回転し、その回転がクランクギヤ5、アイドルギヤ7、インジェクションポンプギヤ16と伝達し、インジェクションポンプギヤ16に駆動力を与える。アイドルギヤ7は、インジェクションポンプギヤ16と噛み合って所定のトルクを伝達する。
エンジン稼働状態では、クランクシャフト3が回転し、その回転がクランクギヤ5、アイドルギヤ7、インジェクションポンプギヤ16と伝達し、インジェクションポンプギヤ16に駆動力を与える。アイドルギヤ7は、インジェクションポンプギヤ16と噛み合って所定のトルクを伝達する。
また、エンジンの潤滑システムにより、シリンダブロック1のオイル通路からアイドルシャフト8のオイル通路14に潤滑オイルが供給される。潤滑オイルはブッシュ潤滑用オイル通路15を介してブッシュ10に供給されるとともに、スラストプレート11のオイル流入口13aに供給される。スラストプレート11に入った潤滑オイルはオイル通路13を通って、オイル流出口13bへ導かれ、オイル流出口13bから、ギヤ噛み合い開始部Sに供給される。ギヤ噛み合い開始部Sに供給されたオイルは、アイドルギヤ7及びインジェクションポンプギヤ16の歯面に付着して、ギヤ噛み合い時の衝撃音を低減し、また、噛み合い時に発生する摩耗を抑制する。このように、スラストプレート11のオイル通路13を用いて、互いに噛み合うギヤを常時十分なオイル潤滑がなされる。また、ギヤ噛み合い開始部Sに局所的に直接潤滑するため、効率的な潤滑が可能である。
一方、アイドルギヤ7の両端は、ガイドプレート17とスラストプレート11により囲まれているので、ギヤ歯面に供給されたオイルがその場に保持されやすい。このように、噛み合う歯面間のオイル保持性が向上するため、ギヤ噛み合い時の衝撃力を抑えることができるとともに、騒音低減の効果も得られる。
また、スラストプレート11は従来からあるものの形状を変更するだけでよく、従来に対しての追加部品はガイドプレート17のみであり、専用配管等を配置しないので追加部品点数が少なくすることができ、コストアップを抑制することができる。
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造について、図5を用いて説明する。尚、以下の実施の形態において、実施の形態1の図1〜4の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
この実施の形態に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造は、実施の形態1に対して、スラストプレートのオイル通路の形状を変更したものである。
図5に示されるように、スラストプレート21には、実施の形態1のスラストプレート11のオイル通路13の代わりに、略Y形状の溝であるオイル通路23が形成されている。オイル通路23は、横断面が例えば略矩形で、スラストプレート21の中心から半径方向外側に向かって直線状に延びる半径方向通路23cと、その途中から分岐して、ギヤ噛み合い部側に直線状に延びる分岐通路23dから構成される。半径方向通路23cの終端部23eの位置は、アイドルギヤ7の噛み合い開始部Sから歯1ピッチ分の噛み合い前側の位置B(図4参照)である。また、分岐通路23dの終端部23fの位置は、アイドルギヤ7の噛み合い開始部Sの位置(図4参照)である。ここで、半径方向通路23cの終端部23e及び分岐通路23dの終端部23fは、オイル通路23のオイル流出口を構成する。
次に、この発明の実施の形態2に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造について、図5を用いて説明する。尚、以下の実施の形態において、実施の形態1の図1〜4の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
この実施の形態に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造は、実施の形態1に対して、スラストプレートのオイル通路の形状を変更したものである。
図5に示されるように、スラストプレート21には、実施の形態1のスラストプレート11のオイル通路13の代わりに、略Y形状の溝であるオイル通路23が形成されている。オイル通路23は、横断面が例えば略矩形で、スラストプレート21の中心から半径方向外側に向かって直線状に延びる半径方向通路23cと、その途中から分岐して、ギヤ噛み合い部側に直線状に延びる分岐通路23dから構成される。半径方向通路23cの終端部23eの位置は、アイドルギヤ7の噛み合い開始部Sから歯1ピッチ分の噛み合い前側の位置B(図4参照)である。また、分岐通路23dの終端部23fの位置は、アイドルギヤ7の噛み合い開始部Sの位置(図4参照)である。ここで、半径方向通路23cの終端部23e及び分岐通路23dの終端部23fは、オイル通路23のオイル流出口を構成する。
このように、オイル流出口を、ギヤ噛み合い開始部Sだけでなく、噛み合い前側の位置Bにも設けたので、ギヤの歯同士が噛み合う直前に、噛み合う歯の間にオイルが供給され、噛み合い時に最初に歯が当たるときに、歯面間に確実にオイルを供給することができる。
実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造について図6を用いて説明する。実施の形態3に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造についても、実施の形態1に対して、スラストプレートのオイル通路の形状を変更したものである。
図6に示されるように、スラストプレート31には、実施の形態1のスラストプレート11のオイル通路13の代わりに、L形状の溝であるオイル通路33が形成されている。オイル通路33は、横断面が例えば略矩形で、スラストプレート31の中心から半径方向外側に向かって延びる半径方向通路33cと、その一端から屈曲して円周方向に延びる周方向通路33dから構成される。周方向通路33dは、アイドルギヤ7の歯先円7bと歯底円7cとを跨ぐような溝幅を有し、歯先円7b及び歯底円7cに沿って円周方向に設けられている。半径方向通路33cと周方向通路33dとが交差する屈曲点33eの位置は、アイドルギヤ7のギヤ噛み合い開始部Sから歯1ピッチ分の噛み合い前側の位置B(図4参照)である。また、周方向通路33dの終端33fの位置は、アイドルギヤ7のギヤ噛み合い終了部Eの位置(図4参照)である。ここで、周方向通路33dは、オイル通路33のオイル流出口を構成する。
次に、この発明の実施の形態3に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造について図6を用いて説明する。実施の形態3に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造についても、実施の形態1に対して、スラストプレートのオイル通路の形状を変更したものである。
図6に示されるように、スラストプレート31には、実施の形態1のスラストプレート11のオイル通路13の代わりに、L形状の溝であるオイル通路33が形成されている。オイル通路33は、横断面が例えば略矩形で、スラストプレート31の中心から半径方向外側に向かって延びる半径方向通路33cと、その一端から屈曲して円周方向に延びる周方向通路33dから構成される。周方向通路33dは、アイドルギヤ7の歯先円7bと歯底円7cとを跨ぐような溝幅を有し、歯先円7b及び歯底円7cに沿って円周方向に設けられている。半径方向通路33cと周方向通路33dとが交差する屈曲点33eの位置は、アイドルギヤ7のギヤ噛み合い開始部Sから歯1ピッチ分の噛み合い前側の位置B(図4参照)である。また、周方向通路33dの終端33fの位置は、アイドルギヤ7のギヤ噛み合い終了部Eの位置(図4参照)である。ここで、周方向通路33dは、オイル通路33のオイル流出口を構成する。
このように、オイル流出口を、噛み合い前側の位置Bから噛み合い終了部Eまでの範囲に設けたので、ギヤの歯同士が噛み合う直前に、噛み合う歯の間にオイルが供給され、噛み合い時に最初に歯が当たるときに、歯面間に確実にオイルが供給されることができる。それとともに、ギヤの歯同士が噛み合ってからも、ギヤ噛み合い終了までの期間、噛み合っているギヤの歯面間にオイルを補給し続けることができる。そのため、ギヤの歯面間のオイル供給量をさらに高められる。
実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造について図7を用いて説明する。実施の形態4に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造は、実施の形態1に対して、スラストプレート自体の形状を変更したものである。
図に示されるように、実施の形態1の円板状のスラストプレート11の代わりに、略矩形板状に形成されたスラストプレート51を用いている。スラストプレート51には、実施の形態1と同様に、中心から半径方向外側に向かって延びる細長の溝であるオイル通路13が形成されている。スラストプレート51の形状は、実施の形態1の円板状のスラストプレート11に対して、ギヤ噛み合い部付近B〜Eを覆って、その他の部分をカットした形状となっている。
次に、この発明の実施の形態4に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造について図7を用いて説明する。実施の形態4に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造は、実施の形態1に対して、スラストプレート自体の形状を変更したものである。
図に示されるように、実施の形態1の円板状のスラストプレート11の代わりに、略矩形板状に形成されたスラストプレート51を用いている。スラストプレート51には、実施の形態1と同様に、中心から半径方向外側に向かって延びる細長の溝であるオイル通路13が形成されている。スラストプレート51の形状は、実施の形態1の円板状のスラストプレート11に対して、ギヤ噛み合い部付近B〜Eを覆って、その他の部分をカットした形状となっている。
このように、ギヤ噛み合い開始部Sへのオイル供給のためのオイル通路13と、歯面間に供給されたオイル保持のためのギヤ噛み合い部付近B〜E周辺の囲い部分だけを残したので、スラストプレートの軽量化、コスト低減が図れる。
実施の形態5.
次に、この発明の実施の形態5に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造について図8及び9を用いて説明する。実施の形態5に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造は、実施の形態1に対して、アイドルシャフトの形状を変更し、ガイドプレート17の機能を兼ねさせたものである。
図8及び9に示されるように、アイドルシャフト38は、円筒形のボス部38aからギヤ噛み合い部付近を覆うように、矩形板状のガイド部38bが延びている。ガイド部38bは、ガイドプレートとして機能し、ガイド部38bの外側円弧38cは、実施の形態1のガイドプレート17の外径17aと同様に、アイドルギヤ7の歯先円7bより大きく、さらに、ギヤ噛み合い部S〜E(図4参照)では、アイドルギヤ7と噛み合うインジェクションポンプギヤ16の歯底円16cを覆うことができる半径を有している。また、ガイド部38bの幅は、少なくとも、ギヤ噛み合い部付近B〜E(図4参照)を覆うのに十分な寸法を有する。なお、ガイド部38bのアイドルギヤ7の端面に対向する面38dは、その間の隙間から、噛み合う歯面間に保持されたオイルが極力流出しないように、アイドルギヤ7に近接している。
次に、この発明の実施の形態5に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造について図8及び9を用いて説明する。実施の形態5に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造は、実施の形態1に対して、アイドルシャフトの形状を変更し、ガイドプレート17の機能を兼ねさせたものである。
図8及び9に示されるように、アイドルシャフト38は、円筒形のボス部38aからギヤ噛み合い部付近を覆うように、矩形板状のガイド部38bが延びている。ガイド部38bは、ガイドプレートとして機能し、ガイド部38bの外側円弧38cは、実施の形態1のガイドプレート17の外径17aと同様に、アイドルギヤ7の歯先円7bより大きく、さらに、ギヤ噛み合い部S〜E(図4参照)では、アイドルギヤ7と噛み合うインジェクションポンプギヤ16の歯底円16cを覆うことができる半径を有している。また、ガイド部38bの幅は、少なくとも、ギヤ噛み合い部付近B〜E(図4参照)を覆うのに十分な寸法を有する。なお、ガイド部38bのアイドルギヤ7の端面に対向する面38dは、その間の隙間から、噛み合う歯面間に保持されたオイルが極力流出しないように、アイドルギヤ7に近接している。
このように、アイドルシャフト38の一部をギヤ噛み合い部付近まで延ばすことによっても、ギヤ噛み合い時に歯面のオイル保持性を向上させることができる。
実施の形態6.
次に、この発明の実施の形態6に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造について図10及び11を用いて説明する。実施の形態6に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造は、実施の形態1に対して、シリンダブロックの形状を変更し、ガイドプレート17の機能を兼ねさせたものである。
図10及び11に示されるように、シリンダブロック41には、アイドルギヤ7にギヤ噛み合い部付近B〜Eに対向する位置において、突起したボス部41aが形成されている。ボス部41aは、ガイドプレートとして機能し、図11に示されるように、湾曲した台形形状の平坦面41bを有する。平坦面41bの外側円弧41cは、実施の形態1のガイドプレート17の外径17aと同様に、アイドルギヤ7の歯先円7bより大きく、さらに、ギヤ噛み合い部S〜E(図4参照)では、アイドルギヤ7と噛み合うインジェクションポンプギヤ16の歯底円16cを覆うことができる半径を有している。また、平坦面41bの内側円弧41dは、アイドルギヤ7の歯底円7cより小さい半径を有している。さらに、平坦面41bの周方向の2つの側縁41eは、その間に、少なくとも、ギヤ噛み合い部付近B〜E(図4参照)を挟む位置関係になるように形成されている。なお、ボス部41aの平坦面41bは、その間の隙間から、噛み合う歯面間に保持されたオイルが極力流出しないように、アイドルギヤ7に近接している。
次に、この発明の実施の形態6に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造について図10及び11を用いて説明する。実施の形態6に係る、ギヤ噛み合い部の潤滑構造は、実施の形態1に対して、シリンダブロックの形状を変更し、ガイドプレート17の機能を兼ねさせたものである。
図10及び11に示されるように、シリンダブロック41には、アイドルギヤ7にギヤ噛み合い部付近B〜Eに対向する位置において、突起したボス部41aが形成されている。ボス部41aは、ガイドプレートとして機能し、図11に示されるように、湾曲した台形形状の平坦面41bを有する。平坦面41bの外側円弧41cは、実施の形態1のガイドプレート17の外径17aと同様に、アイドルギヤ7の歯先円7bより大きく、さらに、ギヤ噛み合い部S〜E(図4参照)では、アイドルギヤ7と噛み合うインジェクションポンプギヤ16の歯底円16cを覆うことができる半径を有している。また、平坦面41bの内側円弧41dは、アイドルギヤ7の歯底円7cより小さい半径を有している。さらに、平坦面41bの周方向の2つの側縁41eは、その間に、少なくとも、ギヤ噛み合い部付近B〜E(図4参照)を挟む位置関係になるように形成されている。なお、ボス部41aの平坦面41bは、その間の隙間から、噛み合う歯面間に保持されたオイルが極力流出しないように、アイドルギヤ7に近接している。
このように、シリンダブロック41の一部を、ギヤ噛み合い部付近で突起させることによっても、ギヤ噛み合い時に歯面のオイル保持性を向上させることができる。
オイル通路13のオイル流出口13bの位置は、上述した実施の形態に限定されるものではない。ギヤ噛み合い開始部Sより歯1ピッチ分噛み合い手前側の位置Bから、ギヤ噛み合い終了部Eまでの範囲であれば、部分的にあっても、全部の範囲を含むような位置にあってもよい。
また、上述した実施の形態では、この発明に係るギヤ噛み合い部の潤滑構造を、エンジンのタイミングギヤ装置における、アイドルギヤ7とインジェクションポンプギヤ16との噛み合い部を例に説明したが、これに限定されるものではなく、アイドルギヤとカムシャフトを駆動するカムシャフトギヤとの噛み合い部、アイドルギヤとクランクギヤとの噛み合い部等に適用することもできる。また、エンジンのタイミングギヤ装置に用いられるギヤ噛み合い部の潤滑構造に限定されるものではなく、エンジンの他の部位、変速機、デファレンシャル装置のギヤ噛み合い部等、ギヤの歯面がオイル潤滑されるギヤ噛み合い部に適用することができる。
また、上述した実施の形態では、アイドルギヤ7とインジェクションポンプギヤ16が平歯車の場合において、説明したが、本発明が適用されるギヤは、平歯車であってもハスバ歯車であってもよい。ハスバ歯車は、歯が所定のネジレ角を有するが、その場合であっても、スラストプレートが対向するギヤ端面側の位置を基準に、図4のギヤ噛み合い部の位置関係が定義されることになる。この場合、実施の形態5及び6において、それぞれガイドプレートの機能を兼ねるアイドルシャフト38のガイド部38b、シリンダブロック41のボス部41aの位置は、アイドルギヤのネジレ角分、円周方向にずれた位置に設けることもできる。
さらに、オイル通路は溝に限定されない。例えば、オイル通路のうちのオイル流入口とオイル流出口のみがスラストプレートに開口しており、そのオイル流入口とオイル流出口を連通するオイル通路がスラストプレートの内部に形成されていても良い。
さらに、オイル通路は溝に限定されない。例えば、オイル通路のうちのオイル流入口とオイル流出口のみがスラストプレートに開口しており、そのオイル流入口とオイル流出口を連通するオイル通路がスラストプレートの内部に形成されていても良い。
7 アイドルギヤ、7c アイドルギヤの歯底円、8,38 アイドルシャフト(支持シャフト)、11,21,31,51 スラストプレート、13,23,33 オイル通路、13a オイル流入口、13b,23e,23f,33d オイル流出口、16 インジェクションポンプギヤ(被噛み合いギヤ)、16c インジェクションポンプギヤの歯底円(被噛み合いギヤの歯底円)17 ガイドプレート、S ギヤ噛み合い開始部、E ギヤ噛み合い終了部、B ギヤ噛み合い開始部からアイドルギヤの歯1ピッチ分の噛み合い前側の位置、ギヤ噛み合い部付近B〜E、ギヤ噛み合い部S〜E、38b アイドルシャフトのガイド部(ガイドプレート)、41a シリンダブロックのボス部(ガイドプレート)。
Claims (6)
- 支持シャフトと、
前記支持シャフトに対して遊転するアイドルギヤと、
前記アイドルギヤに噛み合う被噛み合いギヤと、
前記アイドルギヤの一方の端面と対向した位置に、前記支持シャフトに連結して設けられたスラストプレートとを備え、
前記スラストプレートには、オイル流入口、及び前記アイドルギヤにおける前記被噛み合いギヤとのギヤ噛み合い部付近に対向する位置に設けられたオイル流出口を有する、オイル通路が形成され、
前記オイル流入口より前記オイル通路に流入した潤滑オイルは、前記オイル流出口から、前記ギヤ噛み合い部付近に供給されることを特徴とするギヤ噛み合い部の潤滑構造。 - 前記オイル流出口は、前記ギヤ噛み合い部付近のうち、ギヤ噛み合い開始部に設けられる請求項1に記載のギヤ噛み合い部の潤滑構造。
- 前記オイル流出口は、前記ギヤ噛み合い部付近のうち、前記ギヤ噛み合い開始部から前記アイドルギヤの歯1ピッチ分の噛み合い前側までの範囲に設けられる請求項1または2に記載のギヤ噛み合い部の潤滑構造。
- 前記オイル流出口は、前記ギヤ噛み合い部付近のうち、前記ギヤ噛み合い部に設けられる請求項1〜3のいずれか一項に記載のギヤ噛み合い部の潤滑構造。
- 前記スラストプレートは、
前記ギヤ噛み合い部において、少なくとも前記アイドルギヤの歯底円と前記被噛み合いギヤの歯底円との間の領域を覆う請求項1〜4のいずれか一項に記載のギヤ噛み合い部の潤滑構造。 - 前記アイドルギヤの他方の端面側には、
前記ギヤ噛み合い部において、少なくとも前記アイドルギヤの歯底円と前記被噛み合いギヤの歯底円との間の領域を覆う
ガイドプレートが配置される請求項1〜5のいずれか一項に記載のギヤ噛み合い部の潤滑構造。
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