JP4286647B2

JP4286647B2 - 回転力伝達部材取り付け構造

Info

Publication number: JP4286647B2
Application number: JP2003409240A
Authority: JP
Inventors: 勝弘中道; 幸一堤; 真也西山; 博之内田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-12-08
Filing date: 2003-12-08
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2023-12-08
Also published as: JP2005172034A; US7892123B2; CA2487485A1; CA2487485C; US20050137040A1; AU2004231190B2; AU2004231190A1

Description

本発明は、チエンスプロケット、ギヤ、ベルトプーリ等の回転力伝達部を回転軸に強固に取り付ける取り付け構造に関するものである。

特許文献１には、内燃機関のクランク軸17の一方の軸端にギヤ47がスプライン嵌合され、このギヤ47の外側面にワッシャ48が当てがわれ、ワッシャ48を貫通したボルト49がクランク軸47の一方の端部中心に螺着されている。
特開平７−２５９５７７号公報

前記特許文献１に記載されたギヤ取り付け構造では、クランク軸17の軸端にギヤ47がスプライン嵌合されて、クランク軸17からギヤ47にトルクが確実に伝達されるようになってはいるものの、クランク軸17とギヤ47とに周方向に僅かなガタがあるので、クランク軸17のトルク変動やギヤ47の負荷変動があると、その影響がボルト49に及ぶ可能性があった。従って、クランク軸17のトルク変動やギヤ47の負荷変動による影響を低減させる構成が望まれる。また、前記特許文献１には、締付け部材としてワッシャ48が用いられた構成が開示されているが、ワッシャ48の代わりに皿バネを用いたとしても同様である。

そこで、本発明は、上述したようなギヤ取り付け構造、すなわち回転力伝達部材取り付け構造の改良に係り、クランク軸のトルク変動があったとしても、その影響がボルトに伝達されることをより低減できる構造を提供することを目的とするものである。

請求項１の発明は、回転軸の端部に回転力伝達部材がスプライン嵌合され、該回転力伝達部材の外端面に皿バネおよびワッシャが順次重ねられ、前記回転軸の端面に前記ワッシャ端面が当接し、該ワッシャを貫通したネジ締結部材が前記回転軸の端部に螺着され、前記回転力伝達部材と前記ネジ締結部材とに前記皿バネおよびワッシャが挟持されたことを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、前記皿バネの外周縁は前記回転力伝達部材の外側面に線接触するとともに、前記皿バネの内周縁は前記ワッシャの内側面に線接触することを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、前記ワッシャの内側面外周部は円環状に欠除され、該ワッシャの円環状欠除部に前記皿バネが配置されたことを特徴とするものである。

請求項１記載の発明では、回転軸の端部に回転力伝達部材がスプライン嵌合され、該回転力伝達部材の外端面に皿バネおよびワッシャが順次重ねられ、回転軸端部に螺着されるネジ締結部材と前記回転力伝達部材とに前記皿バネおよびワッシャが挟持されているため、前記回転軸端部と前記回転力伝達部材とのスプライン嵌合部に周方向のガタで、両者の間で周方向の相対的微小振動が発生しても、前記回転力伝達部材の外端部と皿バネの内端部との相対的な滑りと、皿バネの外端部とワッシャの内端部との相対的な滑りとにより、その相対的微小振動の前記ネジ締結部材に対する影響をより低減させることができる。

請求項２記載の発明では、皿バネの外周縁と内周縁とが、回転力伝達部材の外側面とワッシャの内側面とにそれぞれ線接触しているため、これら両者の接触部分に多数の凹凸が存在して摩擦係数が大きくても、前記皿バネの内外周縁が前記回転力伝達部材外側面とワッシャ内側面に局所的に強く押し付けられて、これら両者の接触部分の凹凸が平滑化され、摩擦係数が著しく低下する。

請求項３記載の発明では、ワッシャの内側外周部に円環状欠除部が形成され、このワッシャ円環状欠除部に皿バネが配置されているので、該皿バネが前記ワッシャに対し同芯位置に確実に支持される。このため、前記皿バネの回転力伝達部材およびワッシャに対する中心位置合わせ精度が高水準に維持される。

以下、請求項１ないし請求項３記載の発明に係る回転力伝達部材取り付け構造の一実施形態を、図１ないし図４に基づき説明する。

図１において、図示されない自動二輪車に搭載される内燃機関１は、４ストロークサイクル単気筒内燃機関であり、この内燃機関１の本体では、アルミニウム合金製クランクケース２上にシリンダブロック３、シリンダヘッド４およびヘッドカバー５が順次重ねられて、クランクケース２、シリンダブロック３、シリンダヘッド４およびヘッドカバー５が相互に一体に結合されている。

図２に図示されるように、クランクケース２は、シリンダ孔中心線６を通り車両前後方向に沿った平面で左右２分割され、この割り面に対し直交した車両巾方向に指向して、クランクシャフト７、メインシャフト８、カウンタシャフト９およびバランサシャフト10が左右のクランクケース半体２ａ、２ｂに回転自在に枢支されている。

シリンダブロック３にはシリンダ孔中心線６を中心とした図示されないシリンダ孔が形成され、このシリンダ孔にピストン（図示されず）が上下に摺動自在に嵌装され、クランクシャフト７と平行にピストンに挿入された図示されないピストンピンと、クランクシャフト７と平行にこのクランクシャフト７のクランクウェブ７ａに挿入されたクランクピン11とに、コネクティングロッド12の上下両端が回転自在に嵌合されており、シリンダ孔上方に位置した燃焼室内での混合気の燃焼によってピストンが下方へ押し下げられ、クランクシャフト７が図１にて時計方向へ回転駆動されるようになっている。

図２に図示されるように、クランクシャフト７の右端にドライブギヤ13がスプライン嵌合され、ボルト14によってドライブギヤ13が一体にクランクシャフト７に結合されている。このクランクシャフト７とドライブギヤ13との結合部分にも後述するような回転力伝達部材取付け構造を適用することができる。

また、メインシャフト８の右端部には、多板クラッチ15が配設され、多板クラッチ15の入力側のドリブンギヤ16が多板クラッチ15のメインシャフト８に回転自在に嵌装され、このメインシャフト８は中空に形成されて、この中心孔８ａにプッシュロッド18が左右に摺動自在に挿入され、このプッシュロッド18の左端に隣接しドリブンギヤ16に対し直交する方向に指向してクラッチカム19が左クランクケース２ａに旋回自在に嵌合され、この円柱状クラッチカム19に１／４円切欠き19ａが形成されており、クラッチカム19の反時計方向旋回でもってプッシュロッドが右方へ押されることにより、接続状態の多板クラッチ15は遮断されるようになっている。

さらに、メインシャフト８およびカウンタシャフト９には、多数の変速ギヤ20が設けられて変速装置21が構成されており、図示されないシフターによる変速ギヤ20の軸方向移動でもって、変速ギヤ20の噛み合わせが選択され、変速装置21は所要の変速比に切換えられるようになっている。

カウンタシャフト９の左端部には、ドライブスプロケット22がスプライン嵌合され、ドライブスプロケット22の外側面に円環状の皿バネ23が当てがわれ、さらに皿バネ23の外側面にワッシャ24が当てがわれ、ワッシャ24を貫通してカウンタシャフト９の左端回転中心部にボルト25が螺着緊締され、ドライブスプロケット22と図示されない後車軸に連結されたドリブンスプロケットとに無端チエン26が架渡されている。

ここで、特許請求の範囲に記載された回転力伝達部材、ネジ締結部材、皿バネおよびワッシャは、それぞれドライブスプロケット22、ボルト25、皿バネ23およびワッシャ24に相当する。

そして、前記皿バネ23は、頂角が１８０°より僅かに小さな円錐面に沿うように形成され、ワッシャ24は、厚手の円板の内側面外周部に円環状欠除部24ａが形成されており、この円環状欠除部24ａの内周隅部24ｂに皿バネ23の外側面内周縁23ａが緩やかに嵌合しうるようになっている。なお、このようなワッシャ24は、一般に段付きワッシャともいわれている。

スプロケット保護カバー27にチエン外れ防止片28が予め一体に結合され、このスプロケット保護カバー27は左クランクケース２ａに着脱自在に取り付けられるようになっている。

図１ないし図４に図示の実施の形態は、前述したように構成されているので、内燃機関１が始動されて運転状態となると、クランクシャフト７は、図１において時計方向に回転する。多板クラッチ15が接続状態に設定されている場合は、内燃機関１の動力は、クランクシャフト７からドライブギヤ13、ドリブンギヤ16、多板クラッチ15、メインシャフト８、変速ギヤ20およびカウンタシャフト９を介してドライブスプロケット22に伝達され、さらにドライブスプロケット22に噛み合っている無端チエン26を介して図示されない後車輪に伝達される。

この内燃機関１の運転状態では、クランクシャフト７が２回転する毎に、図示されない燃焼室で混合気が燃焼し、クランクシャフト７に加えられるトルクが間欠的に大きく変動するため、たとえ多板クラッチ15に内蔵された緩衝手段や多板クラッチ15の摩擦板等でこのトルク変動が一部吸収されたとしても、カウンタシャフト９にこのトルク変動が伝達され、しかもカウンタシャフト９とドライブスプロケット22とのスプライン嵌合部にガタがある結果、カウンタシャフト９とドライブスプロケット22との間で、相対的に周方向の微小振動が発生する。

しかしながら、本実施形態では、図４に図示されるように、皿バネ23の内側外周縁23ｂがドライブスプロケット22の外側面22ａに線接触するとともに、皿バネ23の外側内周縁23ａがワッシャ24の円環状欠除部24ａの内側面24ｃに線接触しているために、これらの線接触部に単位面積当り大きな荷重が加えられ、これらドライブスプロケット22とワッシャ24との相対的な周方向微小振動でもって、これらの線接触部の表面は平滑な面となり、この部分の摩擦係数が低下する。従って、その周方向微小振動のボルト25に対する影響をより軽減させることができる。

また、皿バネ23の内側内周縁23ｃがワッシャ24の円環状欠除部24ａの周面24ｄにより位置決めされるため、皿バネ23の中心が、ワッシャ24の中心およびドライブスプロケット22の中心に対して合致し、皿バネ23による高い周方向微小振動吸収効果が維持される。

さらに、ワッシャ24は厚いため、皿バネ23のバネ反力によっても、変形する虞れがなく、ボルト25によってカウンタシャフト９に強固に装着されうる。

本実施形態のように、ドライブスプロケット22の入力側に回転ムラが発生し易い内燃機関が設けられ、ドライブスプロケット22の出力側に路面の凹凸により走行抵抗が変動する車軸が連結されたものに、回転力伝達部材であるスプロケットの取り付け構造を適用した場合には、特に効果を発揮することができる。

図１ないし図４に図示の実施形態では、カウンタシャフト９の端部にボルト25を螺合緊締することにより、皿バネ23およびワッシャ24をカウンタシャフト９に装着したが、参考例を示す図５のようにカウンタシャフト９の左端部に雄ネジ30を軸方向へ一体に突設し、この雄ネジ30にナット31を螺着する構成も考えられる。

なお、図１ないし図４に図示の実施形態における各構成部分と、図５に図示の参考例における同一の構成部分には、同一の符号が付されている。

図５に示す参考例では、前記図１ないし図４に図示の実施形態と同様な効果が得られるとともに、ワッシャ24がカウンタシャフト９と一体の雄ネジ30に確実に位置合わせされうる。

前記実施形態では、回転力伝達部材としてドライブスプロケット22が適用されたが、その外に、ギヤ、プーリにも適用可能である。また、上記実施形態では、４ストロークエンジンを例に説明したが、２ストロークエンジンであってもよい。

本発明の回転力伝達部材取り付け構造の一実施形態を具備した内燃機関の側面図である。図１のII−II線に沿って裁断した断面図である。図２の要部拡大断面図である。図３の要部をさらに拡大した断面図である。参考例を示す断面図である。

符号の説明

１…内燃機関、２…クランクケース、３…シリンダブロック、４…シリンダヘッド、５…ヘッドカバー、６…シリンダ孔中心線、７…クランクシャフト、８…メインシャフト、９…カウンタシャフト、10…バランサシャフト、11…クランクピン、12…コネクティングロッド、13…ドライブギヤ、14…ボルト、15…多板クラッチ、16…ドリブンギヤ、18…プッシュロッド、19…クラッチカム、20…変速ギヤ、21…変速装置、22…ドライブスプロケット、23…皿バネ、24…ワッシャ、25…ボルト、26…無端チエン、27…スプロケット保護カバー、28…チエン外れ防止片、30…雄ネジ、31…ナット。

Claims

回転軸の端部に回転力伝達部材がスプライン嵌合され、該回転力伝達部材の外端面に皿バネおよびワッシャが順次重ねられ、前記回転軸の端面に前記ワッシャ端面が当接し、該ワッシャを貫通したネジ締結部材が前記回転軸の端部に螺着され、前記回転力伝達部材と前記ネジ締結部材とに前記皿バネおよびワッシャが挟持されたことを特徴とする回転力伝達部材取り付け構造。
前記皿バネの外周縁は前記回転力伝達部材の外側面に線接触するとともに、前記皿バネの内周縁は前記ワッシャの内側面に線接触することを特徴とする請求項１記載の回転力伝達部材取り付け構造。
前記ワッシャの内側面外周部は円環状に欠除され、該ワッシャの円環状欠除部に前記皿バネが配置されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の回転力伝達部材取り付け構造。