JP4388688B2 - Gear device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ギア装置に関し、特に互いに異なる部材に支持された駆動ギアと被動ギアとの間の動力伝達が中間ギアを介してなされるギア装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
エンジンのクランク軸の回転力を、例えばバランス軸やオイルポンプなどに伝達する経路には、軸間距離や回転方向の適正設定のためにアイドラが設けられることが一般的である。
【0003】
一方、互いに噛合するギア列が複数の部材に跨って配置されるものの場合、所望の軸間距離精度を確保し難いため、場合によっては噛み合い隙間が過大となることがあり得た。このような不適正な噛み合い隙間は、バックラッシュの増大を招き、騒音を増大させる要因となる。
【0004】
駆動ギアと中間ギアとの噛合部および中間ギアと被動ギアとの噛合部のそれぞれにシザーズギアを設けることにより、騒音を低減させる技術(実公平4−13468号公報参照)が知られているが、これによると、部品点数や製造工数が増大しがちである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、互いに異なる部材に支持されるためにギア同士間の噛み合い精度を高めることが困難な場合でも、部品点数や製造工数の増大を最小限に抑えた上で騒音の発生を抑制し得るように改良されたギア装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本願請求項1の発明は、シリンダブロック(23)に回転可能に支持されたクランク軸(2)に設けられた駆動ギア(3)と、オイルポンプハウジング(5)に支持された被動ギア(4)及び前記駆動ギアより前記被動ギアへ動力伝達を行う中間ギア(1)とを有するギア装置であって、前記中間ギアは互いに相対角変位可能に結合された主ギア(21)と副ギア(22)とからなるシザーズギアで構成され、主ギアは副ギアよりクランク軸線方向外側にあり、前記主ギアと前記副ギアの双方に前記駆動ギアが噛合し、前記主ギアにのみ前記被動ギアが噛合しており、前記駆動ギアと前記被動ギアと前記中間ギアは、クランク軸の軸線と直交する一つの平面上に、その軸線方向外側端面を揃えて列設されているものとした。
【0007】
このようにすれば、要求軸間距離精度を得ることが困難な異部材間に支持された2つのギアのうちの1つにシザーズギアを用いれば良いので、部品点数や製造工数の増大を最小限に抑えた上でギア同士間のバックラッシュを低減することができる。特に、中間ギアと被動ギアとを同一部材にて支持するものとすれば、共通の部材に支持させたギア同士は所要の軸間距離精度を加工精度で得ることができるので、この側は通常の噛み合いとすることができる上、被動ギアと中間ギアとをサブアセンブリ化する際に有利となる。
【0008】
そして請求項2の発明は、上記の構成に加えて、前記オイルポンプハウジングが前記中間ギアを支持する支持部(31)と前記オイルポンプハウジングが前記被動ギアを支持する支持部(34)との間を連結するリブ(33)が前記オイルポンプハウジングに一体形成されている。
【0009】
さらに請求項3の発明では、前記オイルポンプハウジングは、複数のボス部(32)に挿通されたボルトをもって他部材に締結され、且つ前記オイルポンプハウジングが前記中間ギアを支持する支持部と前記複数のボス部とを連結するリブ(33)が一体形成されている。これにより、中間ギアの支持剛性がより一層高まり、中間ギアの回転が安定するので、中間ギアと被動ギア間の噛み合い音がさらに低減される。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【0011】
図1及び図2は、本発明が適用された中間ギアとしてのアイドラギアの取付部を示している。このアイドラギア1は、クランク軸2に設けられたクランクギア3(駆動ギア)の回転力を、潤滑油ポンプ(図示せず)に設けられたポンプギア4(被動ギア)に伝達する経路の中間位置に設けられるものであり、クランクギア3と同一歯数の平歯車からなり、オイルパン内に配設されたオイルポンプハウジング5に取り付けられた状態で、クランクギア3とポンプギア4との両者に噛み合っている。
【0012】
これらクランクギア3、アイドラギア1、及びポンプギア4は、クランク軸2の軸線と直交する一つの平面上にその軸方向外側端面を揃えて列設されており、これによってクランク軸方向寸法の低減が図られている。
【0013】
オイルポンプハウジング5のクランク軸方向前端壁には、固定軸受容孔6が形成されている。この固定軸受容孔6には、固定軸7の基端部が例えば圧入にて緊密に嵌着されている。そして固定軸7には、軸挿通孔にメタル軸受8を圧入固着してなるアイドラギア1が枢着されている。
【0014】
固定軸7の軸端には、抜け止めフランジ9が形成されており、この抜け止めフランジ9とオイルポンプハウジング5との間にアイドラギア1を挟持した上で、オイルポンプハウジング5に対して固定ボルト10を螺着することにより、アイドラギア1を枢支した状態の固定軸7が、オイルポンプハウジング5に固定されている。
【0015】
固定軸受容孔6の底面には、凹部11が、鋳造工程で形成されている。この凹部11の一方は、固定ボルト10と螺合する雌ねじ孔12の中心と同心とされ、固定軸7のボルト挿通孔13と固定ボルト10との隙間に接続している。そして凹部11の他方は、固定軸受容孔6の内周面に食い込んでおり、この食い込みは、固定軸受容孔6の開口面に達する軸方向溝14に連なっている。
【0016】
軸方向溝14には、オイルポンプ(図示せず)の吐出口に連なる潤滑油の吐出路15が接続している。この吐出路15は、固定軸受容孔6の開口から斜め方向にドリル加工で穿設されている。なお、この吐出路15は、オイルポンプの吐出口に直接連通するように形成されており、油路構成の単純化および通路長の短縮化が図られている。
【0017】
固定軸7におけるメタル軸受8の軸方向中間部に位置する部位には、径方向貫通孔16が形成されている。この径方向貫通孔16は、固定軸7のボルト挿通孔13と固定ボルト10との隙間と連通している。
【0018】
吐出路15から供給された潤滑油は、軸方向溝14に流入し、軸方向溝14を経てその一部はアイドラギア1の軸方向端面とオイルポンプハウジング5との摺接面へ流れ、残りは凹部11に流れ込む。そして凹部11から、固定軸7のボルト挿通孔13と固定ボルト10との隙間および径方向貫通孔16を経て固定軸7とメタル軸受8との摺接面に流れ出す。さらに固定軸7の抜け止めフランジ9との当接面に形成された径方向溝17からアイドラギア1の前面を伝ってオイルパン内に流れ落ちる。
【0019】
このようにして、アイドラギア1におけるスラスト、ラジアル両荷重の作用面に対する潤滑油が十分に供給される。
【0020】
さて、アイドラギア1はオイルポンプハウジング5に支持されており、クランクギア3はシリンダブロック23に支持されている。このように、2つのギアが互いに異なる部材に支持されたものの場合、その軸間距離精度を所定精度とすることは困難である。そして特に、2つのギアの軸間距離が過大になると、互いの噛み合い隙間が大きくなり、騒音増大の要因となり得る。
【0021】
この点に鑑み、本発明においては、アイドラギア1を、互いに相対角変位可能に結合された主ギア21と副ギア22とからなるシザーズギアで構成するものとした。このシザーズギアは、その位相角を互いにずらすための円周方向の弾発力を発揮するばね手段を介して主・副両ギア21・22が連結されたものであり、これ自体は公知の構成と何ら変わるところは無いので、その詳細説明は省略する。
【0022】
ここでオイルポンプハウジング5とシリンダブロック23との製造誤差及び組み付け誤差によってアイドラギア1とクランクギア3との軸間距離が過大になった場合を想定する。この場合、円周方向の弾発力を発揮するばね手段を介して連結された主・副両ギア21・22は、噛み合い隙間の増大に応じて円周方向にずれて歯厚が大きくなったのと同じ作用を発揮する。従って、軸間距離が過大であってもバックラッシュが増大せずに済み、騒音の発生が抑制される。なお、主・副両ギア21・22の摺接面には、固定軸7の径方向貫通孔16に連なるようにアイドラギア1の軸支部に設けられた油孔30から潤滑油が供給される。
【0023】
他方、アイドラギア1とポンプギア4とは、共通の部材であるオイルポンプハウジング5に組み付けられている。このように共通の部材に支持された2つの軸同士の場合は、要求軸間距離精度を加工精度で得ることができるので、この側は通常のギア同士の噛み合いとされている。これによると、ポンプギア4の厚さをアイドラギア1の厚さより小さくできるので、コンパクト化に寄与し得る。
【0024】
ところで、オイルポンプハウジング5に対するアイドラギア1の支持部31とポンプギア4の支持部34との間、及びこれら両ギアの支持部31・34とオイルポンプハウジング5をオイルポンプボディ(図示せず)に固定するボルトを螺着するための複数のねじボス32との間は、それぞれリブ33で連結されている。これにより、両ギアの支持部31・34の剛性が高められ、両ギア1・4の回転が安定化するので、ギアの噛み合い音のより一層の低減を企図することができる。
【0025】
【発明の効果】
以上詳述した通り本発明の請求項1の構成によれば、高精度な軸間距離を得ることが困難な異部材間に支持された2つのギアのうちの一方のみにシザーズギアを用いれば良いので、部品点数や製造工数の大幅な増大を招かずにギア同士間のバックラッシュを低減して騒音を抑制する上に大きな効果を奏することができる。また、共通の部材に支持させたもの同士は要求軸間距離精度が加工精度で得られるので、この側は通常のギア同士の噛み合いとすることができ、しかもシザーズギアからなるアイドラギアを、被動機であるオイルポンプのハウジングに組み付けるものとすれば、メインライン外でアイドラギアを予め組み込んでサブアセンブリ化したオイルポンプをメインライン上でエンジンに組み付けるようにすることができるので、メインラインの工数削減、及びライン長の短縮化を企図する上に効果的である。
【0026】
そして請求項2あるいは請求項3の構成を上記構成に付加すれば、アイドラギアやポンプギアの支持剛性が高められてこれらの回転がより一層安定化するので、これらのギアの噛み合い音をさらに低減する上に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されたアイドラギアを備えたエンジンの要部正面図
【図2】各軸の中心を通る面に沿う断面図
【符号の説明】
1 アイドラギア
3 クランクギア
4 ポンプギア
5 オイルポンプハウジング
21 主ギア
22 副ギア
23 シリンダブロック
31 アイドラギアの支持部
32 ねじボス
33 リブ
34 ポンプギアの支持部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gear device, and more particularly to a gear device in which power transmission between a driving gear and a driven gear supported by different members is performed via an intermediate gear.
[0002]
[Prior art]
In general, an idler is provided in a path for transmitting the rotational force of the crankshaft of the engine to, for example, a balance shaft or an oil pump in order to properly set the distance between the shafts and the rotation direction.
[0003]
On the other hand, in the case where the gear trains that mesh with each other are arranged across a plurality of members, it is difficult to ensure the desired inter-axis distance accuracy, and in some cases, the meshing gap may be excessive. Such an improper meshing gap leads to an increase in backlash and increases noise.
[0004]
A technique for reducing noise by providing scissors gears in each of the meshing portion of the driving gear and the intermediate gear and the meshing portion of the intermediate gear and the driven gear (see Japanese Utility Model Publication No. 4-13468) is known. According to this, the number of parts and the number of manufacturing steps tend to increase.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been devised to solve such problems of the prior art, and its main purpose is to be supported by different members, so it is difficult to increase the meshing accuracy between the gears. Even in such a case, an object of the present invention is to provide an improved gear device that can suppress the generation of noise while minimizing the increase in the number of parts and the number of manufacturing steps.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the invention of claim 1 of the present application includes a drive gear (3) provided on a crankshaft (2) rotatably supported by a cylinder block (23), and an oil pump housing (5). ) Supported by a driven gear (4) and an intermediate gear (1) for transmitting power from the drive gear to the driven gear, the intermediate gears being coupled to each other so as to be capable of relative angular displacement. The scissors gear is composed of a main gear (21) and a sub gear (22) , the main gear is located outside the sub gear in the crank axis direction, the drive gear meshes with both the main gear and the sub gear, The driven gear meshes only with the main gear, and the driving gear, the driven gear, and the intermediate gear are arranged in a line on the same plane that is perpendicular to the axis of the crankshaft, with their axially outer end faces aligned. was assumed that
[0007]
In this way, it is sufficient to use a scissors gear for one of the two gears supported between the different members for which it is difficult to obtain the required inter-axis distance accuracy, thereby minimizing the increase in the number of parts and the number of manufacturing steps. The backlash between the gears can be reduced while keeping the gears at a minimum. In particular, if the intermediate gear and the driven gear are supported by the same member, the gears supported by the common member can obtain the required inter-axis distance accuracy with machining accuracy. This is advantageous when the driven gear and the intermediate gear are sub-assembled.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the oil pump housing includes a support portion (31) for supporting the intermediate gear, and a support portion (34) for the oil pump housing to support the driven gear. A rib (33) for connecting the two is formed integrally with the oil pump housing .
[0009]
Furthermore, in the invention of claim 3, the oil pump housing is fastened to another member with bolts inserted through a plurality of boss portions (32), and the oil pump housing supports the intermediate gear and the plurality of oil pump housings. The rib (33) which connects the boss | hub part is integrally formed . As a result, the support rigidity of the intermediate gear is further increased and the rotation of the intermediate gear is stabilized, so that the meshing noise between the intermediate gear and the driven gear is further reduced.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0011]
1 and 2 show a mounting portion of an idler gear as an intermediate gear to which the present invention is applied. The idler gear 1 is located at an intermediate position in a path for transmitting the rotational force of a crank gear 3 (drive gear) provided on the
[0012]
The crank gear 3, the idler gear 1 and the pump gear 4 are arranged in a line on one plane orthogonal to the axis of the
[0013]
A fixed shaft receiving hole 6 is formed in the front end wall in the crankshaft direction of the
[0014]
At the shaft end of the
[0015]
A
[0016]
Connected to the
[0017]
A radial through
[0018]
The lubricating oil supplied from the
[0019]
In this way, the lubricating oil for the working surfaces of the thrust and radial loads in the idler gear 1 is sufficiently supplied.
[0020]
The idler gear 1 is supported by the
[0021]
In view of this point, in the present invention, the idler gear 1 is constituted by a scissors gear composed of a
[0022]
Here, a case is assumed in which the distance between the shafts of the idler gear 1 and the crank gear 3 becomes excessive due to manufacturing errors and assembly errors between the
[0023]
On the other hand, the idler gear 1 and the pump gear 4 are assembled to an
[0024]
By the way, between the
[0025]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the configuration of claim 1 of the present invention, the scissors gear may be used only for one of the two gears supported between the different members for which it is difficult to obtain a highly accurate inter-axis distance. Therefore, a great effect can be achieved in reducing the backlash between the gears and suppressing the noise without causing a significant increase in the number of parts and the number of manufacturing steps. Also, since the required distance accuracy between the shafts supported by the common member can be obtained with machining accuracy, this side can be meshed with normal gears, and the idler gear consisting of scissors gear can be driven by the driven machine. If it is assembled to a certain oil pump housing, it is possible to install an oil pump sub-assembled by pre-installing idler gears outside the main line, so that it can be assembled to the engine on the main line. This is effective in attempting to shorten the line length.
[0026]
If the configuration of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an essential part of an engine provided with an idler gear to which the present invention is applied. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a plane passing through the center of each axis.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Idler gear 3 Crank gear 4
Claims (3)
前記中間ギアは互いに相対角変位可能に結合された主ギアと副ギアとからなるシザーズギアで構成され、主ギアは副ギアよりクランク軸線方向外側にあり、前記主ギアと前記副ギアの双方に前記駆動ギアが噛合し、前記主ギアにのみ前記被動ギアが噛合しており、
前記駆動ギアと前記被動ギアと前記中間ギアは、クランク軸の軸線と直交する一つの平面上に、その軸線方向外側端面を揃えて列設されていることを特徴とするギア装置。A gear device having a drive gear provided on a crankshaft rotatably supported by a cylinder block, a driven gear supported by an oil pump housing, and an intermediate gear for transmitting power from the drive gear to the driven gear. And
The intermediate gear is composed of a scissors gear composed of a main gear and a sub gear that are coupled to each other so as to be capable of relative angular displacement, the main gear is located on the outer side in the crank axis direction than the sub gear, and the The drive gear meshes, the driven gear meshes only with the main gear,
The gear device, wherein the drive gear, the driven gear, and the intermediate gear are arranged in a line on the same plane orthogonal to the axis of the crankshaft, with the axially outer end surfaces thereof aligned.
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