JPH0131062B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は主として自動二輪車用エンジン等の回
転変動の大きい場合の動力伝達装置に好適な打音
防止機構付ギヤ装置に関するものである。

（従来技術） 例えば２本のクランク軸をエンジンの前後に平
行に配置したエンジン（縦置配列エンジン）にお
いて、前後のクランク軸ギヤが１枚のクラツチギ
ヤにそれぞれ噛合し、動力伝達を行なう構成が既
に知られている。その構成では前後のクランク軸
ギヤが１枚のクラツチギヤを介してリジツドに連
結されている。そのため前後の気筒で発生した動
力は、クラツチ軸ギヤ、クラツチギヤ、クラツチ
ハウジングを介して変速機へと伝達されると同時
に、クラツチギヤを介して一方のクランク軸ギヤ
が他方のクランク軸ギヤに対して互いに力を及ぼ
し合つている。

エンジン作動時、前後の気筒にはそれぞれ回転
変動がある。従つて各クランク軸とクラツチギヤ
間でバツクラツシユ等に起因するギヤ打音が発生
する。更に上記縦置配列エンジンでは、各クラン
ク軸ギヤが１枚のクラツチギヤでリジツドに連結
されているので、一方のクランク軸の回転変動は
他方のクランク軸にも及び、ギヤ打音を助長す
る。その結果、各ギヤの歯面が互いに叩き合つて
大きな打音を発生し、更には歯の折損等の不具合
が生じる（もちろんバツクラツシユによる不具合
は通常のエンジンにおいても生じる）。

バツクラツシユ除去機構の一つとして、いわゆ
る不思議歯車機構が知られている。しかしその従
来機構では、単にバツクラツシユが除去されるの
みか、あるいはギヤ間の歯の噛合い初め時の衝撃
を緩和する効果のどちらかであり、充分なギヤ打
音吸収効果は得られていない。

（発明の目的） (a) クランク軸ギヤとクラツチギヤ等のような回
転変動の大きい２つのギヤの噛合部において、
バツクラツシユを除去し、加えて噛合いの初め
の衝撃を緩和することにより、ギヤ打音防止効
果を高める。

(b) クランク軸ギヤとクラツチギヤとの噛合部の
ような極めてスペースの限られる箇所にも採用
することが可能な、コンパクトで構成の簡素な
打音防止機構付ギヤ装置を提供する。

（発明の構成） 次の事項を特徴とする打音防止機構付ギヤ装置
である。

(a) 第１軸に固定の第１メインギヤを第２軸に連
結された第２メインギヤに噛合する。

(b) 第１軸に回転自在に嵌合する第１サブギヤ及
び第２サブギヤを第１メインギヤの両側に圧接
状態で配置する。

(c) 両サブギヤを上記第２メインギヤに噛合す
る。

(d) 第１サブギヤの歯数を第１メインギヤより多
く設定し、第２サブギヤの歯数を第１メインギ
ヤより少く設定する。

（実施例） 一例として縦置配列エンジンに本発明によるギ
ヤ装置を採用した場合を説明するが、もちろんク
ランク軸が１本のタイプのエンジンの他、回転変
動の大きな動力伝達装置であれば有効に採用可能
である。

第１図において、前クランク軸１と後クランク
軸２（共に第１軸の一例）とは同一平面上に中心
線O₁，O₂を有し、中心線O₁，O₂は左右方向（紙
面と直角方向）に平行に配置されている。又両ク
ランク軸１，２はそれぞれ略前後に並置された２
つの気筒のコネクテイングロツド（共に図示せ
ず）に連結されている。両クランク軸１，２の右
端部（第１図の手前側部分）には、それぞれ小径
のクランク軸ギヤ３，４が固定され、各ギヤ３，
４には各下方より大径のクラツチギヤ５が噛合し
ている。クラツチギヤ５はクラツチハウジング６
にダンパー（後に詳述）を介して弾性的に連結さ
れ、クラツチハウジング６はクラツチ機構（第１
図では示さず）を介して中心部の出力軸７（第２
軸の一例）に連結している。このクラツチ８の中
心線O₃はクランク軸ギヤ３，４の中心線O₁，O₂
と平行で、各中心線O₁，O₂と共に下向きの二等
辺三角形Ａの頂点を占める位置に配置されてお
り、各クランク軸ギヤ３，４は三角形Ａの長さの
等しい辺上でクラツチギヤ５にそれぞれ噛合して
いる。

詳細を示す第２図において、まず出力軸７には
プツシユ２０を介してクラツチギヤ５が回転自在
に支承されている。クラツチギヤ５は右ギヤ２１
と左ギヤ２２（共に第２メインギヤの一例）とが
重ね合わされて形成されており、両ギヤ２１，２
２はそれぞれ外周部に環状の段部２３，２４を有
し、段部２３，２４の外周面に歯２５，２６が形
成されている。右ギヤ２１はクランク軸ギヤ３に
のみ噛合しており、左ギヤ２２はギヤ３よりも左
側に偏倚した位置に配置されたギヤ４にのみ噛合
している。又ギヤ２２は内周側に小径の始動ギヤ
２７を一体に有しており、図示しないスタータに
連結される。両ギヤ２１，２２は段部２３，２４
によりも内周側に、円周方向等間隔に３箇所の孔
２８，２９を有しており、各孔２８，２９にはク
ラツチハウジング６の左側壁６ａに一体に形成さ
れたボス部３０がゴム状弾性体より成るダンパー
３１を介して嵌合している（後に詳述）。嵌合し
たボス部３０の左先端面には、孔２８，２９より
も半径方向に幅の広い環状板３２が当接し、左右
方向のリベツト３３がボス部３０及び環状板３２
を貫通してかしめ止められている。ハウジング６
の左側壁６ａの内周端は右ギヤ２１の内周部に形
成されたボス部３４の外周面に嵌合することによ
つて中心線O₃−O₃を中心とする位置に保持され
ている。

クラツチハウジング６の円筒部６ｂの内周側に
は、円筒部６ｂに連結された環状のドライブプレ
ート３５と、内周側のハブ３６に連結されたドリ
プンプレート３７とが互い違いに重ね合わされて
いる。ハブ３６は、内周端が出力軸７にスプライ
ン嵌合し、又半径方向外方に突出するフランジ３
６ａを有し、フランジ３６ａは最左端のプレート
３５に接している。最右端のプレート３５には、
中心線O₃−O₃を中心とするプレツシヤプレート
３８の外周部が接しており、プレート３８の内周
端は軸受３９を介して中心線O₃−O₃を中心とす
るロツド状のプツシヤー４０に回転自在に支承さ
れている。プツシヤー４０は出力軸７の中心の孔
に摺動自在に嵌合し、プツシヤー４０の左端はプ
ツシユロツド４１の右端に当接している。プツシ
ユロツド４１は図示しないクラツチ作動機構によ
つて、出力軸７の中心の孔内を左右方向に摺動す
るようになつている。又プレツシヤプレート３８
とハブ３６間に縮設されたコイルスプリング４２
によつて、プレート３８とハブ３６とは常時近付
く方向に付勢されている。

第３図で明らかなように、孔２８，２９は略回
転方向に延在する略長円形に形成されており、中
央部にボス部３０の嵌合するダンパー３１も略同
一形状に形成されている。ダンパー３１の回転方
向の長さは孔２８，２９よりも距離L₁だけ短く
設定されている。なお第３図のダンパー３１は比
較的剛性の高いゴム状弾性体より形成されている
が、回転方向等間隔に配置されたダンパー３１の
うちの１つ（例えばダンパー３１′（第２図））
は、剛性の比較的低いゴム状弾性体より成る。そ
してダンパー３１′の回転方向の長さは自由状態
において孔２８，２９と同一に設定され、ダンパ
ー３１′に関する第３図の距離L₁は自由状態では
ゼロである。なお第２図に示すようにダンパー３
１は、孔２８内に嵌合するギヤ２１と同一厚さの
ダンパー部分３１ａと孔２９内に嵌合するギヤ２
２と同一厚さのダンパー部分３１ｂとからなり、
両ダンパー部分３１ａ，３１ｂは同一形状であ
る。

次にクランク軸ギヤ３，４部分について詳述す
る。前クランク軸１に嵌合するクランク軸ギヤ３
は中部の第１メインギヤ５１と、ギヤ５１の左側
に配置される第１サブギヤ５２と、ギヤ５１の右
側に配置される第２サブギヤ５３とが重ね合わさ
れることによつて構成されている。メインギヤ５
１は前クランク軸１に形成されたスプライン９に
スプライン嵌合しており、各サブギヤ５２，５３
はクランク軸１に回転自在に嵌合している。メイ
ンギヤ５１の歯数は例えば２２、第１サブギヤ５
２の歯数は例えば２３でメインギヤ５１よりも多
く、又第２サブギヤ５３の歯数は例えば２１でメ
インギヤ５１よりも少く設定されており、各ギヤ
５１，５２，５３はそれぞれ右ギヤ２１の歯２５
に噛合している。クランク軸１の軸受１０に当接
する環状のスペーサ５４は軸１に回転自在に嵌合
し、スペーサ５４と第１サブギヤ５２との間には
コイルスプリング５５が縮設されている。又軸１
の右端部にナツト１２が螺合しており、各ギヤ５
１，５２，５３はワツシヤ１３とスプリング５５
間で圧接状態に保持されている。

一方後クランク軸２に嵌合するクランク軸ギヤ
４は中央の第１メインギヤ５６と、ギヤ５６の左
側の第１サブギヤ５７と、ギヤ５６の右側の第２
サブギヤ５８とが重ね合わされることにより構成
されている。メインギヤ５６は軸２に形成された
スプライン１４にスプライン嵌合し、各サブギヤ
５７，５８は軸２に回転自在に嵌合している。各
ギヤ５６，５７，５８の歯数は対応するギヤ５
１，５２，５３と同様に設定されており、各ギヤ
５６，５７，５８はそれぞれ左ギヤ２２の歯２６
に嵌合している。軸２の軸受１５と第１サブギヤ
５７との間には環状のスペーサ５９が回転自在に
嵌合しており、第２サブギヤ５８の右側にはコイ
ルスプリング６０が圧縮状態で軸２に嵌合してい
る。スプリング６０の右端は軸２に嵌合するワツ
シヤ１９に当接し、ワツシヤ１９は軸２の右端部
に螺合するナツト１８により支持されている。こ
れにより各ギヤ５６，５７，５８は、スペーサ５
９とスプリング６０間において互いに圧接状態に
ある。

次に作動を説明する。第１図、第２図におい
て、クランク軸１，２の回転方向をそれぞれ矢印
X₁，X₂方向とする。エンジンが作動すると、ク
ランク軸１，２はそれぞれ回転し、前クランク軸
１の動力はギヤ３，ギヤ２１、ダンパー部分３１
ａを介してクラツチハウジング６に伝達され、又
後クランク軸２の動力はギヤ４、ギヤ２２、ダン
パー部分３１ｂを介してクラツチハウジング６に
伝達される。

ここでクランク軸ギヤ３では、各ギヤ５１，５
２，５３の歯数の違いから、各ギヤ５１，５２，
５３とギヤ２１は第４図のような関係に配置され
る。第４図において実線がメインギヤ５１、破線
が第１サブギヤ５２、１点鎖線が第２サブギヤ５
３であり、各ギヤ５１，５２，５３がわずかな位
相のずれを有しつつ、ギヤ２１に噛合している。
噛合い初期を示す第４図の左側の歯２５ａ部分で
は、ギヤ５１に対してギヤ５２の歯前端が回転方
向前方に比較的大きく突出しており、又ギヤ５３
の歯後端は回転方向後方に比較的大きく突出して
いる。又噛合い後期を示す第４図右側の歯２５ｂ
部分では、ギヤ５２の歯後端及びギヤ５３の歯前
端のギヤ５１に対する突出量は小さく、ギヤ５１
の歯前端が歯２５ｂの後端に当接している。なお
噛合い初期から後期への変化で明らかなように各
サブギヤ５２，５３の各突出量の減少方向の変化
が、メインギヤ５１に対する各サブギヤ５２，５
３の相対回転に相当する。

噛合い初めにおいては、突出するサブギヤ５
２，５３によつて歯間隔の狭められた駆動側のギ
ヤ３に被動側のギヤ５が、サブギヤ５２，５３の
歯間を押し広げるようにして噛み込んでゆく。こ
のときギヤ３はX₁方向に回転しており、主とし
て回転方向前方に突出するギヤ５２が後方へ押し
込められ、ギヤ５１，５２間の摩擦による緩衝作
用を伴いながら、やがてメインギヤ５１の歯前端
にギヤ２１の歯２５の後端が当接し、動力が伝達
されるようになる。

噛合い後期に向うにつれ、歯２５はメインギヤ
５１から直接動力を受けつつ、徐々にギヤ５２を
後方へ押しやつて突出量を減少させる。又歯２５
の前端はサブギヤ５３の後端を前方へ徐々に押し
やり突出量を減少させる。そして噛合い後期には
各ギヤ５１，５２，５３の歯は第４図の右端に示
すように突出量が減じた状態に重ね合わされた
後、噛合がはずれてゆく。

このように噛合い初期にはサブギヤ５２によつ
て緩衝作用が働く。又噛合中はメインギヤ５１と
サブギヤ５３間でギヤ２１の歯２５は常時隙間な
く挾まれていることから、バツクラツシユは生じ
ない。又比較的強い回転変動が生じたとしても、
歯２５がサブギヤ５３の歯後端を前方に押し込め
るときに両ギヤ５１，５３間に摩擦が生じ緩衝作
用が働く。

クランク軸ギヤ４側においても、各ギヤ５６，
５７，５８と左ギヤ２２とが上記作動と同様に作
動して、ギヤ４とギヤ２２間のギヤ打音が防止さ
れる。

更に上記実施例では、上記打音防止作用に加え
て、主として縦置配列エンジンで問題となる前後
クランク軸１，２間の回転変動の緩衝に有効な作
動が、２枚重ねのクラツチギヤ５部分で発揮され
る。

クラツチギヤ５とクラツチハウジング６との関
係が中立状態にある場合には、硬いダンパー３１
と孔２８，２９間に距離L₁が予め設けられてい
ることから、動力伝達時にはまず軟いダンパー３
１′が圧縮され、続いて硬いダンパー３１が圧縮
されるため緩衝作用が生じる。クラツチ接続状態
では、プレート３５，３７がコイルスプリング４
２によつてフランジ３６ａとプレツシヤプレート
３８間で圧接状態にあるため、ハウジング６に伝
達された動力はプレート３５，３７、ハブ３６を
介して出力軸７に伝達される。図示しないクラン
チ作動機構によつてプツシユロツド４１が右側に
摺動させられると、プレツシヤプレート３８はス
プリング４２に打ち勝つて右側に移動する。その
結果両プレート３５，３７間の圧接状態が解除さ
れて、クラツチ８は切断状態となり、動力は出力
軸７に伝達されなくなる。

両クランク軸１，２間で回転変動が生じた場合
には、次のように作動する。まず第３図において
回転方向X₁，X₃に対し逆方向の回転変動が生じ
たとする。この場合はボス部３０に対してギヤ２
１に逆X₃方向の相対回転が生じ、ダンパー部分
３１ａ（第２図）が圧縮されて、回転変動を緩衝
する。この場合も距離L₁がゼロの軟いダンパー
３１′がまず圧縮され、次に剛性の高いダンパー
３１が圧縮されるので、緩衝作用は滑らかに行な
われる。クランク軸１にX₁方向の回転変動が発
生したときも同様に、ダンパー部分３１ａが圧縮
されて緩衝作用が生じる。又クランク軸２に回転
変動が生じたときは、第２図の左ギヤ２２によつ
てダンパー部分３１ｂが圧縮されることにより緩
衝が行なわれる。この場合もまず軟いダンパー３
１′が圧縮されるため、滑らかに緩衝が行なわれ
る。なおこの実施例ではダンパー３１としてゴム
状弾性体を用いたので、その内部摩擦により、回
転変動の吸収はより効果的に行なわれる。

（発明の効果） (a) クランク軸ギヤ３，４とクラツチギヤ５等の
ような回転変動の大きい２つのギヤの噛合部に
おいて、バツクラツシユを除去し、加えて噛合
い初めの衝撃を緩和することにより、ギヤ打音
防止効果を高めることができる。

(b) クランク軸ギヤとクラツチギヤとの噛合部の
ような極めてスペースの限られる箇所にも採用
することが可能な、コンパクトで構成の簡素な
打音防止機構付ギヤ装置を得ることができる。

以上要するに本発明によると、第１軸Ｇ（前ク
ランク軸）の回転変動が第１メインギヤ５１から
クラツチギヤ５の右ギヤ２１に伝わる際、一方向
への回転衝撃が緩衝されるばかりでなく、逆方向
への回転衝撃も同様に緩衝され、いわゆる両利き
の緩衝機構が形成されるのである。すなわち第４
図により説明すると、クランク軸ギヤ３が矢印Ｘ
１方向へ回転する際に、メインギヤ５１（実線）
に対し歯数が１個多い第１サブギヤ５２（破線）
は、回転が遅れ、メインギヤ５１に対し第１サブ
ギヤ５２は相対的に逆Ｘ１方向へずれ、その時に
両者間に摩擦力による緩衝作用が働く。またメイ
ンギヤ５１よりも歯数が１個少ない第２サブギヤ
（１点鎖線）はメインギヤ５１よりも回転が進み、
相対的にＸ１方向にずれ、その際に摩擦力による
緩衝作用が得られる。そして噛合い初期を示す第
４図の左端部では、メインギヤ５１（実線）より
も第１サブギヤ５２（破線）が前方（図の右方）
へ張出して歯２５ａの後面（左の面）に圧接し、
第２サブギヤ５３の後面は、歯２５ａの前面（図
の右の面）に圧接し、このようにして両サブギヤ
５２，５３が歯２５ａを後方と前方から挾付け
る。従つてクランク軸ギヤ３にＸ１方向の回転衝
撃が作用すると先行している第１サブギヤ５２が
後退（第４図で左方へ移動）して回転衝撃を吸収
する。またクランク軸３に逆Ｘ１方向の回転衝撃
が作用すると第２サブギヤ５３が前方へずれて第
１メインギヤ５１との間の摩擦により回転衝撃が
吸収される。このように噛合い初期の段階におい
ていずれの方向に向かう回転衝撃も１対の第１、
第２サブギヤ５２，５３のずれ作用により効果的
に吸収できるのである。

さらに本発明によると、第１、第２サブギヤ５
２，５３が駆動側の第１軸１上の第１メインギヤ
５１に両側から圧接しているため、駆動側の第１
軸１が有する回転変動が次の被駆動側の右ギヤ２
１に伝わる前にギヤ５１，５２，５３間で前述の
如く両利き作用により効果的に吸収されるので、
被駆動側のクラツチギヤ５への回転衝撃の伝達量
を最小に保持し得る利点がある。また第１、第２
サブギヤ５２，５３は第１メインギヤ５１の両側
に配置されているので、第１メインギヤ５１に対
し、ギヤ５２，５３が互いに逆方向に相対回転
し、ギヤ５２，５３が第１メインギヤ５１の一側
で重なつている場合より摩擦力が安定する。すな
わち第１メインギヤ５１の一側で生ずる摩擦力と
他側で生ずる摩擦力が互いに干渉せず、両方向へ
の回転衝撃を分担して効果的に吸収することがで
き、この面からも回転衝撃吸収効果が向上する。

（別の実施例） (1) サブギヤ５１，５３，５７，５８を樹脂製と
してもよい。

(2) 第１メインギヤ５１，５６とサブギヤ５２，
５３，５７，５８とを圧接させる構成として
は、コイルスプリング５５，６０に限らず、例
えばコーンスプリング等の弾性部材を採用する
ことができる。

(3) 第２軸を駆動側、第１軸を被動側としてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による打音防止機構付ギヤ装置
を採用した自動二輪車用エンジンの右側面略図、
第２図は第１図の−断面詳細部分図、第３図
は第２図の−断面図、第４図は第３図の部
分の拡大模式図である。 １，２……クランク軸（第１軸の一例）、７…
…出力軸（第２軸の一例）、２１，２２……ギヤ
（第２メインギヤの一例）、５１，５６……第１メ
インギヤ、５２，５７……第１サブギヤ、５３，
５８……第２サブギヤ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転変動を有する駆動側の第１軸に固定の第
   １メインギヤを被駆動側の第２軸に連結された第
   ２メインギヤに噛合し、第１軸に回転自在に嵌合
   する第１サブギヤ及び第２サブギヤを第１メイン
   ギヤの両側に圧接状態で配置し、両サブギヤを上
   記第２メインギヤに噛合すると共に、第１サブギ
   ヤの歯数を第１メインギヤより多く設定し、第２
   サブギヤの歯数を第１メインギヤより少く設定し
   たことを特徴とする打音防止機構付ギヤ装置。