JP5990122B2 - エンジンのギヤ伝動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンのギヤ伝動装置に関し、詳しくは、ボスと枢軸の偏磨耗を抑制することができるエンジンのギヤ伝動装置に関する。
従来、エンジンのギヤ伝動装置として、次のものがある(例えば、特許文献１参照)。
図４に示すように、クランクギヤ(１０１)とこのクランクギヤ(１０１)で駆動される従動ギヤ(１０２)とこれらの間に配置されたアイドルギヤ(１０３)からなるギヤトレイン(１０４)を備え、アイドルギヤ(１０３)は、エンジン機壁(１０５)に取り付けられた枢軸(１０６)に枢支され、中心側のボス(１０７)と、外周側のリム(１０８)と、これらを繋ぐアーム(１０９)とで構成され、ボス(１０７)の軸長方向長さ(１０７ａ)がリム(１０８)の軸長方向長さ(１０８ａ)よりも長く形成された、エンジンのギヤ伝動装置。
この種のエンジンのギヤ伝動装置によれば、アイドルギヤ(１０３)が傾きにくく、ギヤ音が静粛となる利点がある。
しかし、図４に示すように、この従来技術では、アーム(１０９)とボス(１０７)の接続箇所(１０９ａ)の軸長方向のボス接続長さ(１０７ｂ)がリム(１０８)の軸長方向長さ(１０８ａ)と同じ長さに形成されているため、問題がある。
実開平３−１９１６２号公報(第１図、第５図参照)
《問題点》 ボスと枢軸が偏磨耗しやすい。
ボス(１０７)と枢軸(１０６)が偏磨耗しやすい。その理由は次のように推定される。
すなわち、図４に示すように、アーム(１０９)とボス(１０７)の接続箇所(１０９ａ)の軸長方向のボス接続長さ(１０７ｂ)がリム(１０８)の軸長方向長さ(１０８ａ)と同じ長さに形成されており、ボス(１０７)から枢軸(１０６)に掛かる径方向の力の分散領域が、アーム(１０９)とボス(１０７)の接続箇所(１０９ａ)に留まり、ボス接続長さ(１０７ｂ)が十分でないためと推定される
本発明の発明者らは、研究の結果、アームとボスとの間にリブを形成することにより、ボスと枢軸の偏磨耗が抑制されることを発見し、この発明に至った。
本発明の課題は、ボスと枢軸の偏磨耗を抑制することができるエンジンのギヤ伝動装置を提供することにある。
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図２に例示するように、クランクギヤ(１)とこのクランクギヤ(１)で駆動される従動ギヤ(２)とこれらの間に配置されたアイドルギヤ(３)からなるギヤトレイン(４)を備え、
図１(Ａ)または図３(Ａ)に例示するように、アイドルギヤ(３)は、エンジン機壁(５)に取り付けられた枢軸(６)に枢支され、中心側のボス(７)と、外周側のリム(８)と、これらを繋ぐアーム(９)とで構成され、ボス(７)の軸長方向長さ(７ａ)がリム(８)の軸長方向長さ(８ａ)よりも長く形成された、エンジンのギヤ伝動装置において、
図１(Ａ)または図３(Ａ)に例示するように、アーム(９)とボス(７)とに亘ってリブ(１０)が形成され、アーム(９)とボス(７)の接続箇所(９ａ)の軸長方向長さと、リブ(１０)とボス(７)の接続箇所(１０ａ)の軸長方向長さを合計したボス接続長さ(７ｂ)が、リム(８)の軸長方向長さ(８ａ)よりも長く形成され、
図１(Ａ)または図３(Ａ)に例示するように、アーム(９)とボス(７)の接続箇所(９ａ)がリム(８)内に配置され、リブ(１０)とボス(７)の接続箇所(１０ａ)が、リム(８)外に突出するボス(７)の突出端部(７ｃ)まで伸びており、
図１(Ｂ)(Ｃ)または図３(Ｂ)(Ｃ)に例示するように、ボス(７)の周方向に沿って測定したリブ(１０)の厚さ(１０ｂ)が、リム(８)外に突出するボス(７)の突出端部(７ｃ)に向かうにつれて次第に厚く形成されている、ことを特徴とするエンジンのギヤ伝動装置。
(請求項１，２に係る発明)
請求項１，２に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 ボスと枢軸の偏磨耗が抑制される。
ボス(７)と枢軸(６)の偏磨耗が抑制される。その理由は、次のように推定される。
すなわち、図１(Ａ)または図３(Ａ)に例示するように、アーム(９)とボス(７)とに亘ってリブ(１０)が形成され、アーム(９)とボス(７)の接続箇所(９ａ)の軸長方向長さと、リブ(１０)とボス(７)の接続箇所(１０ａ)の軸長方向長さを合計したボス接続長さ(７ｂ)が、リム(８)の軸長方向長さ(８ａ)よりも長く形成されているので、ボス(７)から枢軸(６)に掛かる径方向の力の分散領域が、アーム(９)とボス(７)の接続箇所(９ａ)に留まらず、リブ(１０)とボス(７)の接続箇所(１０ａ)にも及び、これらの長さを合計した接続長さ(７ｂ)が十分な長さになるためと推定される。
《効果》 ボスと枢軸の偏磨耗の抑制機能が高い。
ボス(７)と枢軸(６)の偏磨耗の抑制機能が高い。その理由は、次のように推定される。
すなわち、図１(Ａ)または図３(Ａ)に例示するように、アーム(９)とボス(７)の接続箇所(９ａ)がリム(８)内に配置され、リブ(１０)とボス(７)の接続箇所(１０ａ)が、リム(８)外に突出するボス(７)の突出端部(７ｃ)まで伸びているため、ボス(７)から枢軸(６)に掛かる径方向の力が、リム(８)の内外に偏りなく分散されるためと推定される。
《効果》 ボスの偏磨耗の抑制機能が高い。
ボス(７)と枢軸(６)の偏磨耗の抑制機能が高い。その理由は、次のように推定される。
すなわち、図１(Ｂ)(Ｃ)または図３(Ｂ)(Ｃ)に例示するように、ボス(７)の周方向に沿って測定したリブ(１０)の厚さ(１０ｂ)が、リム(８)外に突出するボス(７)の突出端部(７ｃ)に向かうにつれて次第に厚く形成されているため、ボス(７)から枢軸(６)に掛かる径方向の力の分散領域が、アーム(９)を介して、リム(８)から離れたボス(７)の突出端(７ｃ)で周方向に広げられ、力の分散範囲が大きく広げられるためと推定される。
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 アイドルギヤを軽量化することができる。
図３(Ａ)に例示するように、前記ボス(７)の突出端部(７ｃ)とは反対側のボス端部(７ｄ)の短縮化で、アイドルギヤ(３)を軽量化することができる。
本発明の第１実施形態に係るエンジンのギヤ伝動装置を説明する図で、図１(Ａ)はアイドルギヤとその周辺部分の横断平面図、図１(Ｂ)はアイドルギヤと従動ギヤの平面図、図１(Ｃ)はエンジン機壁側から見たアイドルギヤの背面図である。 図１のギヤ伝動装置を備えたエンジンの正面図である。 本発明の第２実施形態に係るエンジンのギヤ伝動装置を説明する図で、図３(Ａ)はアイドルギヤとその周辺部分の横断平面図、図３(Ｂ)はアイドルギヤと従動ギヤの平面図、図３(Ｃ)はエンジン機壁側から見たアイドルギヤの背面図である。 従来技術のエンジンのギヤ伝動装置を説明する図で、アイドルギヤとその周辺部分の縦断側面図である。
図１〜図２は本発明の第１実施形態に係るエンジンのギヤ伝動装置を説明する図、図３は本発明の第２実施形態に係るエンジンのギヤ伝動装置を説明する図であり、各実施形態では、立形の直列多気筒ディーゼルエンジンのギヤ伝動装置について説明する。
まず、第１実施形態について説明する。
第１実施形態に係るギヤ伝動装置を備えたエンジンの構成は、次の通りである。図２に示すように、シリンダブロック(２０)の上部にシリンダヘッド(２１)が組み付けられ、シリンダブロック(２０)の下部にオイルパン(２２)が組み付けられ、シリンダブロック(２０)の前側にギヤケース(２３)が組み付けられている。
ギヤケース(２３)内にはギヤ伝動装置が収容されている。
このギヤ伝動装置は、燃料噴射カム軸(２４)や動弁カム軸(２５)を駆動するギヤトレイン(４)である。
図２に示すように、ギヤトレイン(４)は、クランクギヤ(１)とこのクランクギヤ(１)で駆動される従動ギヤ(２)とこれらの間に配置されたアイドルギヤ(３)等からなる。
クランクギヤ(１)には第１アイドルギヤ(２６)が噛合され、第１アイドルギヤ(２６)には第２アイドルギヤ(３)と動弁カムギヤ(２７)がそれぞれ噛合され、第２アイドルギヤ(３)には燃料噴射カムギヤ(２８)と出力取り出しギヤ(２９)が噛合されている。出力取り出しギヤ(２９)には出力取り出し用のオイルポンプの入力軸が取り付けられる。
前側正面から見て、クランクギヤ(１)は矢印(１ａ)で示す通り、時計廻りに回転し、第１アイドルギヤ(２６)は矢印(２６ａ)で示す通り、反時計廻りに回転し、動弁カムギヤ(２７)は矢印(２５ａ)で示す通り、時計廻りに回転し、第２アイドルギヤ(３)は矢印(３ｃ)の通り、時計廻りに回転し、燃料噴射カムギヤ(２８)は矢印(２８ａ)の通り、反時計廻りに回転し、出力取り出しギヤ(２９)は矢印(２９ａ)の通り、反時計廻りに回転する。
第２アイドルギヤ(３)について説明する。
図１(Ａ)に示すように、第２アイドルギヤ(３)はエンジン機壁(５)に取り付けられた枢軸(６)に枢支され、第２アイドルギヤ(３)のボス(７)は、枢軸(６)の基端側に設けられた受座(３８)と枢軸(６)の先端側に取り付けられた抜止板(３９)との間に挟まれ、枢軸(６)の外周面とボス(７)の内周面との間のボス部内隙間(４０)にオイル圧送通路(１１)からエンジンオイル(１２)が供給されるように構成され、ギヤトレイン(４)を構成するギヤがはすば歯車で構成され、第２アイドルギヤ(３)に噛合された噛合ギヤ(１３)からの反力で第２アイドルギヤ(３)の噛合箇所(３ａ)にかかるスラスト力(３ｂ)により、この第２アイドルギヤ(３)の噛合箇所(３ａ)側で、第２アイドルギヤ(３)のボス(７)の先端面(７ｄ)が抜止板(３９)に圧接されるように構成されている。
図１(Ａ)に示すように、エンジン機壁(５)はシリンダブロック(２０)の前壁である。
オイル圧送通路(１１)はエンジン機壁(５)から枢軸(６)に亘って形成され、オイルパン(２２)のエンジンオイル(１２)がオイルポンプ(３０)で圧送される。
ボス(７)には内周にブッシュ(３１)が内嵌され、枢軸(６)の外周面とブッシュ(３１)の内周面との間がボス部内隙間(４０)となる。
第２アイドルギヤ(３)は左ねじれのはすば歯車であり、これに噛合する噛合ギヤ(１３)すなわち出力取り出しギヤ(２９)は、右ねじれのはすば歯車である。出力取り出しギヤ(２９)にかかる負荷が大きくなると、出力取り出しギヤ(２９)からの反力で第２アイドルギヤ(３)の噛合箇所(３ａ)には大きなスラスト力(３ｂ)がかかり、この第２アイドルギヤ(３)の噛合箇所(３ａ)側で、第２アイドルギヤ(３)のボス部(７)の先端面(７ｄ)が抜止板(３９)に圧接されるが、エンジンオイル(１２)がボス部内隙間(４０)を介してボス部(７)の先端面(７ｄ)と抜止板(３９)との間のボス先端隙間(３２)に供給される。
図１(Ａ)に示すように、抜止板(３９)はボルト挿通口(１５)(１５)を貫通させた取付ボルト(１６)(１６)で枢軸(６)に取り付けられている。ボルト挿通口(１５)(１５)は一対設けられ、一方のボルト挿通口(１５)は噛合箇所(３ａ)と枢軸(６)の中心軸線(６ａ)との間に配置され、他方のボルト挿通口(１５)は、枢軸(６)の中心軸線(６ａ)を挟んで、一方のボルト挿通口(１５)と反対側に配置されている。
ギヤ伝動装置の構成は、次の通りである。
図２に示すように、クランクギヤ(１)とこのクランクギヤ(１)駆動される従動ギヤ(２)とこれらの間に配置されたアイドルギヤ(３)からなるギヤトレイン(４)を備えている。
図１(Ａ)に示すように、アイドルギヤ(３)は、エンジン機壁(５)に取り付けられた枢軸(６)に枢支され、中心側のボス(７)と、外周側のリム(８)と、これらを繋ぐアーム(９)とで構成され、ボス(７)の軸長方向長さ(７ａ)がリム(８)の軸長方向長さ(８ａ)よりも長く形成されている。
図１(Ａ)に示すように、アーム(９)とボス(７)とに亘ってリブ(１０)が形成され、アーム(９)とボス(７)の接続箇所(９ａ)の軸長方向長さと、リブ(１０)とボス(７)の接続箇所(１０ａ)の軸長方向長さを合計したボス接続長さ(７ｂ)が、リム(８)の軸長方向長さ(８ａ)よりも長く形成されている。
図１(Ａ)に示すように、アーム(９)とボス(７)の接続箇所(９ａ)がリム(８)内に配置され、リブ(１０)とボス(７)の接続箇所(１０ａ)が、リム(８)外に突出するボス(７)の突出端部(７ｃ)まで伸びている。
図１(Ｂ)(Ｃ)に示すように、ボス(７)の周方向に沿って測定したリブ(１０)の厚さ(１０ｂ)が、リム(８)外に突出するボス(７)の突出端部(７ｃ)に向かうにつれて次第に厚く形成されている。
この実施形態では、枢軸(６)はその基端側がエンジン機壁(５)に取り付けられ、アイドルギヤ(３)のボス(７)は、枢軸(６)の基端側に設けられた受座(３８)と枢軸(６)の先端側に取り付けられた抜止板(３９)との間に挟まれ、受座(３８)に向けてリム(８)外に突出するボス(７)の突出端部(７ｃ)が、リブ(１０)とボス(７)の接続箇所(１０ａ)を備えている。
図２に示す第１アイドルギヤ(２６)は右ねじれのはすば歯車であり、その構造と取り付け構造とオイル供給構造は、第２アイドルギヤ(３)と同じであり、第２アイドルギヤ(３)と同じ機能を備える。
この第１アイドルギヤ(２６)も第１アイドルギヤ(２６)に噛合された第２アイドルギヤ(３)からの反力で第１アイドルギヤ(２６)の噛合箇所(２６ｂ)にかかるスラスト力により、この第１アイドルギヤ(２６)の噛合箇所(２６ｂ)側で、第１アイドルギヤ(２６)のボス部の先端面が抜止板(９)(３９)に圧接されるように構成されている。
図３に示す第２実施形態は、ボス(７)の一端部はリム(８)外に突出する突出端部(７ｃ)とされているのに対し、反対側のボス端部(７ｄ)はリム(８)内に収容されている。
すなわち、前記ボス(７)の突出端部(７ｃ)とは反対側のボス端部(７ｄ)はリム(８)内に収容されている。
他の構成は、第１実施形態と同じである。
図３中、第１実施形態と同一の要素には、図１と同一の符号を付しておく。
(１) クランクギヤ
(２) 従動ギヤ
(３) 第２アイドルギヤ
(４) ギヤトレイン
(５) エンジン機壁
(６) 枢軸
(７) ボス
(７ａ) 軸長方向長さ
(７ｂ) 接続長さ
(７ｃ) 突出端部
(７ｄ) 反対側のボス端部
(８) リム
(８ａ) 軸長方向長さ
(９) アーム
(９ａ) 接続箇所
(１０) リブ
(１０ａ)接続箇所
(１０ｂ) 厚さ

Claims (3)

  1. クランクギヤ(１)とこのクランクギヤ(１)で駆動される従動ギヤ(２)とこれらの間に配置されたアイドルギヤ(３)からなるギヤトレイン(４)を備え、
    アイドルギヤ(３)は、エンジン機壁(５)に取り付けられた枢軸(６)に枢支され、中心側のボス(７)と、外周側のリム(８)と、これらを繋ぐアーム(９)とで構成され、ボス(７)の軸長方向長さ(７ａ)がリム(８)の軸長方向長さ(８ａ)よりも長く形成された、エンジンのギヤ伝動装置において、
    アーム(９)とボス(７)とに亘ってリブ(１０)が形成され、アーム(９)とボス(７)の接続箇所(９ａ)の軸長方向長さと、リブ(１０)とボス(７)の接続箇所(１０ａ)の軸長方向長さを合計したボス接続長さ(７ｂ)が、リム(８)の軸長方向長さ(８ａ)よりも長く形成され、
    アーム(９)とボス(７)の接続箇所(９ａ)がリム(８)内に配置され、リブ(１０)とボス(７)の接続箇所(１０ａ)が、リム(８)外に突出するボス(７)の突出端部(７ｃ)まで伸びており、
    ボス(７)の周方向に沿って測定したリブ(１０)の厚さ(１０ｂ)が、リム(８)外に突出するボス(７)の突出端部(７ｃ)に向かうにつれて次第に厚く形成されている、ことを特徴とするエンジンのギヤ伝動装置。
  2. 請求項１に記載されたエンジンのギヤ伝動装置において、
    枢軸(６)はその基端側がエンジン機壁(５)に取り付けられ、アイドルギヤ(３)のボス(７)は、枢軸(６)の基端側に設けられた受座(３８)と枢軸(６)の先端側に取り付けられた抜止板(３９)との間に挟まれ、
    受座(３８)に向けてリム(８)外に突出するボス(７)の突出端部(７ｃ)が、リブ(１０)とボス(７)の接続箇所(１０ａ)を備えている、ことを特徴とするエンジンのギヤ伝動装置。
  3. 請求項２に記載されたエンジンのギヤ伝動装置において、
    前記ボス(７)の突出端部(７ｃ)とは反対側のボス端部(７ｄ)はリム(８)内に収容されている、ことを特徴とするエンジンのギヤ伝動装置。
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