JP2009192016A - 伝動歯車 - Google Patents

Abstract

【課題】通常の運転回転域および高回転域のいずれにおいても無端伝動要素にばたつきが生じないようにすることができる伝動歯車を提供する。
【解決手段】周方向に離間する複数の歯１１を有し、チェーン２０が巻き掛けられる歯付ホイール部１２と、歯付ホイール部１２を支持するようカムシャフト１に固定される支持部１３とを備えたカムスプロケット１０において、歯付ホイール部１２に巻き掛けられたチェーン２０の張力が予め設定された張力値に達するとき、歯付ホイール部１２が、チェーン２０と噛み合っている角度範囲Ｚｍ内で、ピッチ円Ｃｐを実質的に真円とする通常の形状からピッチ円Ｃｐを部分的に通常の形状より外側に変化させるように変形する。
【選択図】図１

Description

本発明は、チェーンまたはタイミングベルト等の無端伝動要素に噛合して回転伝動を行う伝動歯車、特に内燃機関のクランク軸から動弁機構その他に装備される他の回転軸に動力伝達する動力伝達経路に好適に配置できるスプロケットやタイミングプーリ等の伝動歯車に関する。

内燃機関の動弁機構やポンプその他に装備される回転軸は、その内燃機関のクランク軸からの動力を利用して回転駆動される場合が多く、その場合、比較的離れた平行軸間でチェーンやタイミングベルトといった無端伝動要素とそれに噛合する伝動歯車とを介して回転駆動されるのが一般的である。

従来のこの種の回転駆動用の装置としては、例えば伝動経路を構成するタイミングベルトの一部にオーバル形状（楕円形状）の伝動歯車を係合させることで、バルブの駆動毎にピークとなる無端伝動要素の張力変動に、そのアイドル伝動歯車から無端伝動要素に加える逆の位相で張力変動を重ねて、トータルの張力変動を抑えるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、非円形のスプロケットを用いることで、カムシャフトの周期的なトルク変動を相殺するようにチェーンの張力を変動させるようにしたものが知られている。
特開平１０−２６６８６８号公報 ライテンツ社（LITENTS Automotive Group）の「Chain Drive Technology」「Chain Vibration Control SmartSprocket（TM）」［２００８年２月４日検索］、インターネットＵＲＬ＜http://www.litens.com/chaintech.cfm＞。

しかしながら、タイミングベルトの一部に楕円形状のアイドル伝動歯車を係合させる従来の伝動歯車にあっては、機関回転数より高い周波数（この場合、回転２次）の回転変動が常時生じる構成であり、無端伝動要素であるチェーンのばたつきが発生してしまうとともに、チェーンのガイドが容易でないという問題がある。

また、非特許文献１に記載のように、回転軸側に非円形形状の伝動歯車を装着すれば、チェーンのガイドがある程度容易化され得るが、伝動歯車のピッチ円径が位相によって変化するため、例えばＶ型６気筒エンジンの場合にトリオーバル形状の伝動歯車を装着して高回転時のチェーンの張力変動をある程度抑えようとしても、チェーンの張力が比較的小さい通常の運転回転域においても回転３次の回転変動が常に生じることになり、チェーンのばたつきが発生してしまうという問題が解消できない。

そこで、本発明は、通常の運転回転域および高回転域のいずれにおいても無端伝動要素にばたつきが生じないようにすることができる伝動歯車を提供することを目的とする。

本発明に係る伝動歯車は、上記目的達成のため、（１）周方向に離間する複数の歯を有し、無端伝動要素が巻き掛けられる歯付ホイール部と、前記歯付ホイール部を支持するよう回転軸に固定される支持部と、を備えた伝動歯車において、前記歯付ホイール部に巻き掛けられた前記無端伝動要素の張力が予め設定された張力値に達するとき、前記歯付ホイール部が前記無端伝動要素と噛み合っている角度範囲内で、前記歯付ホイール部が、ピッチ円を実質的に真円とする通常の形状から前記ピッチ円を部分的に前記真円より外側に変化させるように変形することを特徴とする。

この構成により、無端伝動要素の張力が予め設定された張力値に達すると、歯付ホイール部が無端伝動要素と噛み合っている角度範囲内で、そのピッチ円が部分的に真円形状より外側に変化することになり、非円形形状となる。したがって、例えば、内燃機関が通常の運転範囲を超える高回転域に達し、無端伝動要素が高張力となるとき、ピッチ円を部分的に真円形状から予め設定した非円形形状に変化させ、負荷トルク変動に伴う無端伝動要素の張力変動を抑えることが可能となる。また、内燃機関の通常の運転範囲においては、歯付ホイール部のピッチ円は実質的に真円であり、歯付ホイール部の形状に起因する無端伝動要素のばたつきが生じることもない。

上記（１）の構成を有する伝動歯車においては、（２）前記支持部が、前記回転軸の回転中心から放射外方側に延びる複数のスポークを有し、前記無端伝動要素の張力が予め設定された張力値に達するとき、前記無端伝動要素が前記歯付ホイール部と噛み合っている角度範囲外で、前記複数のスポーク部が、互いに周方向に接近するように弾性変形するものであるのが好ましい。

この構成により、伝動歯車の各部の弾性変形と形状選択によって無端伝動要素の高張力時の張力変動を抑える非円形形状を生じさせる場合に、歯付ホイール部の放射外方に向かって各スポークの外端部近傍では凸となり、その間の歯付ホイール部では凹となるような非円形形状が生じることになり、周期的な負荷トルク変動の周期と位相に対応してスポークを配置することで、高張力時に無端伝動要素の張力変動や共振等を抑えることが可能となる。

上記（１）、（２）の構成を有する伝動歯車においては、（３）前記回転軸が複数のカムが一定の角度間隔で装着されたカムシャフトであり、前記支持部の複数のスポークが、前記カムシャフトの複数のカムの角度間隔に対応する角度間隔で配置されるとともに、該複数のスポークの各々が前記複数のカムのうちいずれかが最大リフト量となるときにリフト方向に向かうように方向付けられていることが望ましい。

この構成により、カムが最大リフト量となるときに複数のスポークがリフト方向の両側に位置する配置となり、高張力の無端伝動要素の負荷が増大するときに無端伝動要素の張力状態を緩和することができる。

また、上記（１）〜（３）の構成を有する伝動歯車においては、（４）前記スポークが、前記歯付ホイール部の半径方向に延びるとともに前記歯付ホイール部の周方向に湾曲しているのが好ましい。

この構成により、歯付ホイール部に支持部側から加わるトルクと無端伝動要素から歯付ホイール部に加わる力とを受けながら、スポークが半径方向の長さを変化させることになり、ピッチ円の非円形形状を生じさせることが可能となる。

さらに、上記（４）の構成を有する伝動歯車においては、（５）前記無端伝動要素の張力が予め設定された張力値に達するとき、前記スポークが、前記歯付ホイール部からの力を受けて前記湾曲した形状を伸長する方向に弾性変形するのがよい。

この構成により、歯付ホイール部に支持部側から加わるトルクと無端伝動要素から歯付ホイール部に加わる力とを受けながら、スポークが湾曲した形状を伸長する方向に弾性変形することになり、スポークの外端部近傍を放射外方への凸部とする非円形形状を生じさせることが可能となる。

さらに、上記（１）〜（５）の構成を有する伝動歯車においては、（６）前記無端伝動要素の張力が前記予め設定された張力値に達するとき、前記歯付ホイール部が前記無端伝動要素と噛み合っている範囲角度内のうち前記無端伝動要素の張り側で、前記歯付ホイール部が、部分的に前記通常の形状よりも内側に弾性変形するのが好ましい。

この構成により、歯付ホイール部のピッチ円が通常の真円形状と無端伝動要素の高張力状態を緩和できる非円形形状とに変化することになる。

なお、無端伝動要素の張力が予め設定された張力値に達するときにピッチ円を部分的に真円形状から予め設定した非円形形状に変化させるためには、無端伝動要素の張力が予め設定された張力値に達するまでの間は歯付ホイール部および支持部の弾性変形によってもピッチ円の実質的な真円形状が維持され、無端伝動要素の張力が予め設定された張力値以上になると歯付ホイール部および支持部の弾性変形によってピッチ円が実質的な真円形状から外れて予め定めた非円形形状に移行するように、歯付ホイール部および支持部の形状と各部剛性を設定するのが好ましいが、無端伝動要素の張力が予め設定された張力値以上になると歯付ホイール部および支持部を強制的に予め定めた非円形形状に移行させるように支持部側にアクチュエータを設けることも考えられる。

伝動歯車の各部の剛性設定および形状設定によって高張力時に無端伝動要素の張力変動を抑える程度の非円形形状を生じさせる場合、実質的に一定形状での使用を前提とする従来の伝動歯車の弾性変形とは部分的に弾性変形の方向が異なり、全体としての弾性変形形状が異なるものとなる。さらに、ここでの非円形形状は、高張力時に無端伝動要素の張力変動を抑える程度のものであるから、ピッチ円半径の変化は最大でも１％程度かそれ以下のわずかな変化量で十分である。

また、歯付ホイール部は、周方向に隣り合う複数の略円弧状の分割体で構成し、スポークに片持ち支持させることも考えられるし、片持ちに近い撓みが生じるように歯付ホイール部にスポーク間で部分的にくびれた部分を形成することも考えられる。また、スポーク側にその特定方向への撓みを容易にするくびれ部を設けたりスポークの外端部だけを細くしつつ湾曲させたりすることも考えられる。

本発明によれば、無端伝動要素の張力が予め設定された張力値に達すると、歯付ホイール部が無端伝動要素と噛み合っている角度範囲内において、そのピッチ円が部分的に真円形状より外側に変化することで非円形形状となるようにしているので、例えば内燃機関が通常の運転範囲を超える高回転域に達し、無端伝動要素が高張力となるときにピッチ円を非円形形状に変化させて負荷トルク変動に伴う無端伝動要素の張力変動を抑えることができ、しかも、内燃機関の通常の運転範囲においては、歯付ホイール部のピッチ円は実質的に真円で、歯付ホイール部の形状に起因する無端伝動要素のばたつきを生じることのない伝動歯車を提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る伝動歯車の正面図であり、本発明の伝動歯車を内燃機関の動弁機構に設けられるカムシャフト駆動用のスプロケット（鎖伝動歯車）に適用した場合を例示している。

まず、その構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態のカムシャフト駆動用のスプロケット（以下、カムスプロケットという）１０は、周方向に離間する複数の歯１１を有し、無端伝動要素であるチェーン２０が巻き掛けられる円環状の歯付ホイール部１２と、その歯付ホイール部１２を支持するよう回転軸であるカムシャフト１（詳細は図示していない）に固定される支持部１３とを備えている。このカムスプロケット１０は、チェーン２０によって図１中の時計回りの回転方向Ｒに回転駆動されるとき、カムシャフト１にその回転を伝動することで、カムシャフト１を駆動するようになっている。

カムシャフト１の詳細形状は図示していないが、カムシャフト１は、それぞれ多気筒エンジン（内燃機関）、例えばＶ型６気筒エンジンの各バンクに設けられている。また、カムシャフト１は、各気筒に装備される給排気弁、例えば吸気弁５のステム部５ｓにタペット６を介して係合する複数のカム２を有している。これら複数のカム２は、気筒間隔に応じてカムシャフト１の軸方向に離間するとともにカムシャフト１に一定の角度間隔で装着され、それぞれ吸気弁５を図示しないリターンスプリングの付勢力に抗して開閉させるカムリフト量に設定されている。

カムスプロケット１０は、例えば鋳鉄に近い強度を持つ材料であり、好ましくは鋳鉄よりばね性に優れた材料からなる。

歯付ホイール部１２の複数の歯１１は、公知のチェーンスプロケットの歯と同様のものであるが、タイミングギヤのような歯で構成されてもよく、その場合、チェーン２０はタイミングベルトのような歯付形状となる。歯付ホイール部１２は、歯面部の歯幅方向（軸方向）寸法よりも、内周部の軸方向幅寸法が狭くなっているが、断面形状は任意である。

チェーン２０は、図示しないクランク軸に装着されたクランク軸側のチェーンスプロケットと、カムスプロケット１０との間に掛け渡されており、クランク軸の回転に応じてクランク軸側からの回転動力をカムスプロケット１０に伝動することができる。

一方、支持部１３は、カムシャフト１の回転中心近傍から放射外方側に向かって延びる複数、例えば３つのスポーク１４と、それらスポーク１４の内端部１４ａを連結する略円筒状のハブ１５とを有している。ここで、ハブ１５は、カムシャフト１にキーまたはスプラインにより一体的に結合されている。

これら複数のスポーク１４は、カムシャフト１の複数のカム２の角度間隔、例えば１２０度に対応する１２０度の角度間隔で等角度間隔に配置されており、図１に示すように、複数のカム２のうちいずれかが最大リフト量となるとき、それら複数のスポーク１４のうちいずれかがほぼリフト方向に向かうように、これら複数のスポーク１４が方向付けられている。すなわち、複数のカム２のうちいずれか１つが最大リフト量となるとき、複数のスポーク１４のうちいずれか１つが吸気弁５のステム部５ｓの軸線上かその近傍に位置するように、複数のスポーク１４は、複数のカム２に対して一定の角度をなして配置されている。

各スポーク１４は、歯付ホイール部１２の半径方向に延在するとともに、スポーク１４の内端部１４ａがカムスプロケット１０の回転方向で最も進んだ位置にあり、スポーク１４の外端部１４ｂがカムスプロケット１０の回転方向で最も遅れた位置にあるように回転方向に傾斜している。

また、各スポーク１４は、全体的に歯付ホイール部１２の周方向一方側、例えばカムスプロケット１０の回転方向とは反対の側に湾曲しており、スポーク１４の外端部１４ｂ側の曲率半径がスポーク１４の内端部１４ａ側の曲率半径より小さくなっている。

さらに、各スポーク１４は、その内端部１４ａから外端部１４ｂ側へと徐々に断面積を減少するように形成されており、内端部１４ａ側よりも外端部１４ｂ側で撓み易くなっている。

もっとも、スポーク１４は初期の形状が回転方向と逆方向に湾曲しているので、歯付ホイール部１２の回転駆動とカムシャフト１側の負荷トルクを受けるスポーク１４の撓みは、真直に近付く方向となる。

すなわち、各スポーク１４は、エンジン回転数が高回転、例えば、４０００〜５０００ｒｐｍ超となって運転時のチェーン２０の張力が予め設定された張力値（例えば２０００Ｎ≒２００ｋｇ重程度あるいはそれより若干小さい張力値）に達するとき、歯付ホイール部１２からの力を受けるとともにカムシャフト１からの負荷トルクを受けることにより、チェーン２０が歯付ホイール部１２と噛み合っている約半周分の角度範囲Ｚｍ内で、図１中の湾曲した形状を伸長する方向に弾性変形するようになっている。

また、複数のスポーク１４は、歯付ホイール部１２に巻き掛けられたチェーン２０の張力が予め設定された張力値に達するとき、チェーン２０が歯付ホイール部１２と噛み合っている約半周分の角度範囲Ｚｍ外（図１中のカムスプロケット１０の下半部の領域）で、互いに周方向に接近するよう相互の角度間隔を狭める方向に撓む（弾性変形する）ようになっている。

そして、カムスプロケット１０は、歯付ホイール部１２に巻き掛けられたチェーン２０の張力が予め設定された張力値に達するとき、歯付ホイール部１２がチェーン２０と噛み合っている約半周分の角度範囲Ｚｍ内において、ピッチ円Ｃｐを実質的に真円とする通常の形状から、ピッチ円Ｃｐがスポーク１４の外端部近傍で部分的に通常の真円形状（図１中に一転鎖線で示す真円形状）より外側に出るような非円形形状（図１中に点線で示す歯形状部分）に変形するようになっている。また、チェーン２０の張力が予め設定された張力値に達するとき、歯付ホイール部１２がチェーン２０と噛み合っている範囲角度内のうち少なくともチェーン２０の張り側において、スポーク１４の外端部近傍から外れる部分の歯付ホイール部１２は、部分的に通常の形状よりも内側に撓むようになっている。

なお、チェーン２０の張力が予め設定された張力値に達するときにピッチ円Ｃｐをスポーク１４の近傍で放射外方に凸形状をなす非円形形状に変化させるためには、チェーン２０の張力が予め設定された張力値に達するまでの間は歯付ホイール部１２および支持部１３の弾性変形にかかわらずピッチ円Ｃｐの実質的な真円形状が維持されるようにし、チェーン２０の張力が予め設定された張力値以上になると歯付ホイール部１２および支持部１３の弾性変形によってピッチ円Ｃｐが実質的な真円形状から外れて予め定めた非円形形状に移行するように、歯付ホイール部１２および支持部１３の各部形状と各部剛性を設定する必要がある。

また、カムスプロケット１０の各部の剛性設定および形状設定によって高張力時にチェーン２０の張力変動を抑える程度にピッチ円Ｃｐの非円形形状を生じさせる場合、実質的に一定形状での使用を前提とする従来のカムスプロケットの弾性変形とは部分的な弾性変形の方向は異なり、全体としての弾性変形形状は真円より放射外方に凸となる点で大きく異なるものとなる。ただし、ここでの非円形形状は、高張力時にチェーン２０の張力変動を抑える程度のものであるから、ピッチ円Ｃｐ半径の変化は最大でも１％程度かそれ以下のわずかな変化量で十分である。

次に、動作について説明する。

エンジンが駆動され、そのクランク軸が回転するとき、そのクランク軸の回転速度に応じてチェーン２０が駆動され、そのチェーン２０を介して、カムスプロケット１０がクランク軸からの回転動力により駆動される。

この状態においては、エンジン回転数、すなわちクランク回転速度が高くなるほど、チェーン２０には、クランク軸側のスプロケットにより図１中の時計方向に高速駆動される一方で、カムスプロケット１０側からはカムシャフト１側からの負荷トルクがかかることになり、大きな張力が作用することになる。

いま、エンジンが高回転で運転され、チェーン２０の張力が予め設定された張力値に達したとする。

このとき、図２に模式的に示すように、歯付ホイール部１２がチェーン２０と噛み合っている角度範囲内で、そのピッチ円Ｃｐがスポーク１４の外端部近傍で部分的に真円形状（図２中の左側の模式図の形状）より外側に変化することになり、スポーク１４の外端部近傍を放射外方に凸の形状とする非円形形状（図２中の右側の模式図の形状）となる。

より具体的には、このとき、歯付ホイール部１２がスポーク１４の外端部側で外側に放射外方に凸となり、スポーク１４間の歯付ホイール部１２が放射外方に凹となるような非円形形状が生じることになるが、周期的な負荷変動の周期と位相に対応してスポーク１４が配置されているので、高張力時にチェーン２０の張力変動を抑えるようなチェーン２０の張力変動をカムスプロケット１０により生じさせることになる。

また、本実施形態においては、カム２が最大リフト量となるときに複数のスポーク１４がリフト方向の両側に位置する配置となり、高張力状態のチェーン２０の負荷が増大するときにチェーン２０の張力状態を緩和することができることになる。

また、チェーン２０が高張力となるとき、歯付ホイール部１２に支持部１３側から加わる負荷トルクとチェーン２０から歯付ホイール部１２に加わる駆動力とを受けながら、スポーク１４が半径方向の長さを変化させることになるから、チェーン２０が高張力時にチェーンの共振やカムスプロケット１０の磨耗・疲労等を抑制するように、ピッチ円Ｃｐの非円形形状を生じさせることができる。

一方、チェーン２０の張力が低下するエンジンの通常の運転範囲においては、歯付ホイール部１２のピッチ円は実質的に真円であり、歯付ホイール部１２の形状に起因するチェーン２０のばたつきが生じることはない。

このように、本実施形態では、エンジンが通常の運転範囲を超える高回転域に達し、チェーン２０が高張力となった状態下において、カム２の駆動負荷の変動に伴うチェーン２０の周期的な張力変動に対して、その変動を相殺する位相でチェーン２０の張力を変動させるように歯付ホイール部１２のピッチ円Ｃｐが真円形状から予め設定した非円形形状に変化することで、負荷トルク変動に伴うチェーン２０の張力変動を抑えることができ、チェーン２０の高張力状態での共振、カムスプロケット１０およびチェーン２０の磨耗や疲労等を抑えることができる。

（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る伝動歯車の正面図であり、本発明の伝動歯車を上述の第１実施形態と同様なカムスプロケットに適用した場合を例示している。なお、本実施形態は、上述の第１実施形態と全体構成がほぼ同様であって、歯付ホイール部の内周部形状が相違するのみであるから、第１の実施形態と同一の構成については図１および図２と同一の符号で示し、相違点についてのみ詳述する。

図３に示すように、本実施形態のカムスプロケット３０は、周方向に離間する複数の歯１１を有し、無端伝動要素であるチェーン２０が巻き掛けられる円環状の歯付ホイール部３２と、その歯付ホイール部３２を支持するよう回転軸であるカムシャフト１に固定される支持部１３とを備えている。

このカムスプロケット３０の歯付ホイール部３２は、歯部の形状自体は第１の実施形態の歯付ホイール部１２と同様であるが、図３中に便宜的に斜線を付けて示す切欠き部３２ｅ、３２ｆを形成し、歯付ホイール部３２を切欠き部３２ｅ、３２ｆでそれぞれくびれた形状にしたものである。

図３中の切欠き部３２ｅ、３２ｆの近傍における歯付ホイール部３２の断面高さｂ１は、切欠き部３２ｅ、３２ｆから離れた部分の歯付ホイール部３２の断面高さｂ２よりも、小さくなっている（ｂ１＜ｂ２）。

このように構成された本実施形態のカムスプロケット３０では、上述の第１実施形態と同様回転方向と逆方向に湾曲したスポーク１４をチェーン２０の高張力時に伸長側に撓ませる構成であるから、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

しかも、本実施形態では、切欠き部３２ｅ、３２ｆによって歯付ホイール部３２が各スポーク１４の外端部近傍において曲げ剛性が低くなり、チェーン２０の高張力時における歯付ホイール部３２の弾性変形形状が実質的に３つの凸部を持つトリオーバル形状に近付くことから、カムスプロケット３０により、高張力時のチェーン２０の張力変動をカム２の駆動負荷をより確実に相殺するように変化させ、高張力時のチェーン２０のトータルの張力変動を有効に抑制することができる。

なお、図３中の切欠き部３２ｅ、３２ｆは、それぞれ各スポーク１４の近傍で周方向に投等間隔に形成されるが、図中では１２０度の区間のみで例示し、他の区間については省略している。切欠き部３２ｅ、３２ｆは、周方向に短い切欠きであってもよく、駆動方向は一方向であるから、切欠き部３２ｅ、３２ｆが対称な形状である必要がないことは勿論である。

上述の各実施形態においては、伝動歯車としてのカムスプロケットの各部の形状と剛性の設定によりチェーン（無端伝動要素）の高張力時に振動抑制に有効な非円形形状のピッチ円形状に変化させるものとしたが、無端伝動要素の張力が予め設定された張力値以上になると歯付ホイール部および支持部を強制的に予め定めた非円形形状に移行させる油圧作動式あるいは電気的に作動するアクチュエータを支持部側に設けることも考えられる。

また、歯付ホイール部は、周方向に隣り合う複数の略円弧状の分割体で構成し、スポークに片持ち支持させることも考えられるし、片持ちに近い撓みが生じるように歯付ホイール部にスポーク間で部分的にくびれた部分を形成することも考えられる。また、スポーク側にその曲げを容易にするくびれ部を設けたりスポークの外端部だけを細くしつつ湾曲させたりすることも考えられる。

さらに、本発明は上述のようなカムスプロケットのみならず、クランク軸側のチェーンスプロケットに適用することもできるし、タイミングベルトによる回転伝動を行うタイミングギヤ等にも適用できることはいうまでもない。

以上説明したように、本発明は、無端伝動要素の張力が予め設定された張力値に達すると、歯付ホイール部が無端伝動要素と噛み合っている角度範囲内において、そのピッチ円が部分的に真円形状より外側に変化することで非円形形状となるようにしているので、例えば内燃機関が通常の運転範囲を超える高回転域に達し、無端伝動要素が高張力となるときにピッチ円を非円形形状に変化させて負荷トルク変動に伴う無端伝動要素の張力変動を抑えることができ、しかも、内燃機関の通常の運転範囲においては、歯付ホイール部のピッチ円は実質的に真円で、歯付ホイール部の形状に起因する無端伝動要素のばたつきを生じることもない伝動歯車を提供することができるという効果を奏するものであり、チェーンまたはタイミングベルト等の無端伝動要素に噛合して回転伝動を行う伝動歯車、特に内燃機関のクランク軸から動弁機構その他に装備される他の回転軸に動力伝達する動力伝達経路に好適に配置できるスプロケットやタイミングプーリ等の伝動歯車に全般的に有用である。

本発明の第１の実施の形態に係る伝動歯車の実装状態での正面図である。 第１の実施の形態に係る伝動歯車の作用説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る伝動歯車の実装状態での正面図である。

符号の説明

１ カムシャフト
２ カム
５ 吸気弁
５ｓ ステム部
１０、３０ カムスプロケット（伝動歯車）
１１ 歯
１２、３２ 歯付ホイール部
１３ 支持部
１４ スポーク
２０ チェーン（無端伝動要素）
３２ｅ、３２ｆ 切欠き部

Claims (6)

1. 周方向に離間する複数の歯を有し、無端伝動要素が巻き掛けられる歯付ホイール部と、前記歯付ホイール部を支持するよう回転軸に固定される支持部と、を備えた伝動歯車において、
   前記歯付ホイール部に巻き掛けられた前記無端伝動要素の張力が予め設定された張力値に達するとき、前記歯付ホイール部が前記無端伝動要素と噛み合っている角度範囲内で、前記歯付ホイール部が、ピッチ円を実質的に真円とする通常の形状から前記ピッチ円を部分的に前記真円より外側に変化させるように変形することを特徴とする伝動歯車。
2. 前記支持部が、前記回転軸の回転中心から放射外方側に延びる複数のスポークを有し、前記無端伝動要素の張力が予め設定された張力値に達するとき、前記無端伝動要素が前記歯付ホイール部と噛み合っている角度範囲外で、前記複数のスポーク部が、互いに周方向に接近するように弾性変形することを特徴とする請求項１に記載の伝動歯車。
3. 前記回転軸が複数のカムが一定の角度間隔で装着されたカムシャフトであり、
   前記支持部の複数のスポークが、前記カムシャフトの複数のカムの角度間隔に対応する角度間隔で配置されるとともに、該複数のスポークの各々が前記複数のカムのうちいずれかが最大リフト量となるときにリフト方向に向かうように方向付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の伝動歯車。
4. 前記スポークが、前記歯付ホイール部の半径方向に延びるとともに前記歯付ホイール部の周方向に湾曲していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１の請求項に記載の伝動歯車。
5. 前記無端伝動要素の張力が予め設定された張力値に達するとき、前記スポークが、前記歯付ホイール部からの力を受けて前記湾曲した形状を伸長する方向に弾性変形することを特徴とする請求項４に記載の伝動歯車。
6. 前記無端伝動要素の張力が前記予め設定された張力値に達するとき、前記歯付ホイール部が前記無端伝動要素と噛み合っている範囲角度内のうち前記無端伝動要素の張り側で、前記歯付ホイール部が、部分的に前記通常の形状よりも内側に弾性変形することを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１の請求項に記載の伝動歯車。
   

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