JPH10267111A - 歯車駆動装置及びガバナ駆動歯車 - Google Patents
歯車駆動装置及びガバナ駆動歯車Info
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- JPH10267111A JPH10267111A JP9090252A JP9025297A JPH10267111A JP H10267111 A JPH10267111 A JP H10267111A JP 9090252 A JP9090252 A JP 9090252A JP 9025297 A JP9025297 A JP 9025297A JP H10267111 A JPH10267111 A JP H10267111A
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- drive
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- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガバナ駆動歯車装置等の比較的駆動トルクの
小さい歯車駆動装置において、駆動軸とこれに嵌合され
る駆動歯車との組立時には緩い嵌め合いとして組立てを
容易にし、運転時には隙間の無い締まり嵌め状態を保持
して騒音を低減し、耐久性を向上せしめる。 【解決手段】 駆動軸に嵌合される駆動歯車に加わる負
荷トルクが比較的小さい歯車駆動装置において、前記駆
動軸に、前記駆動歯車が嵌合される嵌合軸部に、その軸
線方向に平行な溝を形成し、前記駆動歯車は、前記駆動
軸よりも大きい熱膨張係数を有する合成樹脂材料にて構
成されるとともに、前記嵌合軸部に嵌合される嵌合穴の
内周に前記溝に嵌合される突起が設けられ、さらに前記
突起の幅方向寸法が歯車装置の運転時における前記ケー
シング内の温度上昇による熱膨張によって前記溝に締ま
り嵌め状態となる寸法に設定する。
小さい歯車駆動装置において、駆動軸とこれに嵌合され
る駆動歯車との組立時には緩い嵌め合いとして組立てを
容易にし、運転時には隙間の無い締まり嵌め状態を保持
して騒音を低減し、耐久性を向上せしめる。 【解決手段】 駆動軸に嵌合される駆動歯車に加わる負
荷トルクが比較的小さい歯車駆動装置において、前記駆
動軸に、前記駆動歯車が嵌合される嵌合軸部に、その軸
線方向に平行な溝を形成し、前記駆動歯車は、前記駆動
軸よりも大きい熱膨張係数を有する合成樹脂材料にて構
成されるとともに、前記嵌合軸部に嵌合される嵌合穴の
内周に前記溝に嵌合される突起が設けられ、さらに前記
突起の幅方向寸法が歯車装置の運転時における前記ケー
シング内の温度上昇による熱膨張によって前記溝に締ま
り嵌め状態となる寸法に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンのガバナ装
置を駆動するガバナ駆動歯車装置等、駆動トルクが比較
的小さく、運転時に常温よりもある程度温度上昇がある
雰囲気中で運転される歯車駆動装置に関する。
置を駆動するガバナ駆動歯車装置等、駆動トルクが比較
的小さく、運転時に常温よりもある程度温度上昇がある
雰囲気中で運転される歯車駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】汎用エンジンのガバナ装置の駆動歯車
は、一般にクランク軸にキーを設け、内径にキー溝を設
けたガバナ駆動歯車を前記クランク軸に圧入し、キーに
て回転止めを施している。しかしながら、かかる構成の
ものは機械加工部分が多く、多大な加工工数を要し、ま
た、クランク軸にガバナ駆動歯車を組み付ける際、歯車
を加熱することを要する場合は、組立てにより多くの工
数を要する。
は、一般にクランク軸にキーを設け、内径にキー溝を設
けたガバナ駆動歯車を前記クランク軸に圧入し、キーに
て回転止めを施している。しかしながら、かかる構成の
ものは機械加工部分が多く、多大な加工工数を要し、ま
た、クランク軸にガバナ駆動歯車を組み付ける際、歯車
を加熱することを要する場合は、組立てにより多くの工
数を要する。
【０００３】前記のように加工工数が低減可能な考察と
して、実開昭６３−１２３８５８号及び実開昭５７−１
４５８２３号の考察が提案されている。実開昭６３−１
２３８５８号の考察は、図５及び図６に示すように、ク
ランク軸５１にその軸心線に平行な溝Ｂを設け、該クラ
ンク軸５１に嵌合される焼結成形歯車５０の内周に、前
記溝Ｂに対応する突起Ａを焼結と同時成形して設け、両
者を組み合わせるものである。このように、前記歯車５
０がタイミングギヤの場合は、カム軸（図示省略）に伝
達する駆動トルクが大きいことから、前記焼結成形歯車
Ｂとクランク軸５１との嵌合は締まり嵌め、つまりタイ
トな設定とせざるを得ない。
して、実開昭６３−１２３８５８号及び実開昭５７−１
４５８２３号の考察が提案されている。実開昭６３−１
２３８５８号の考察は、図５及び図６に示すように、ク
ランク軸５１にその軸心線に平行な溝Ｂを設け、該クラ
ンク軸５１に嵌合される焼結成形歯車５０の内周に、前
記溝Ｂに対応する突起Ａを焼結と同時成形して設け、両
者を組み合わせるものである。このように、前記歯車５
０がタイミングギヤの場合は、カム軸（図示省略）に伝
達する駆動トルクが大きいことから、前記焼結成形歯車
Ｂとクランク軸５１との嵌合は締まり嵌め、つまりタイ
トな設定とせざるを得ない。
【０００４】また、実開昭５７−１４５８２３号の考察
は、クランク軸１にキー溝状の溝を設けるとともに、該
クランク軸１に嵌合される回転体３の内周に、前記溝２
に嵌合される突起５を一体に成形して両者を締まり嵌め
にて組立てている。
は、クランク軸１にキー溝状の溝を設けるとともに、該
クランク軸１に嵌合される回転体３の内周に、前記溝２
に嵌合される突起５を一体に成形して両者を締まり嵌め
にて組立てている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術におい
ては、歯車５０をあるいは回転体３をクランク軸５１あ
るいは１に圧入するか、ナットあるいはスナップリング
で止める手段を施すことにより、クランク軸方向に前記
歯車５０等を固定する手段が必要となり部品点数が多く
なる。
ては、歯車５０をあるいは回転体３をクランク軸５１あ
るいは１に圧入するか、ナットあるいはスナップリング
で止める手段を施すことにより、クランク軸方向に前記
歯車５０等を固定する手段が必要となり部品点数が多く
なる。
【０００６】また、かかる従来技術においては、歯車側
を突起、軸側を溝の組合わせにおいての嵌合であるた
め、その組立てを容易とするためには歯車側とクランク
軸側とは緩い嵌合（ルーズな嵌合）とすることが必須で
あるが、かかる嵌合では軸方向、つまり周方向のすきま
によって運転中に振動や騒音が生じやすい。このため、
かかる振動騒音防止のためにはクランク軸と歯車との嵌
合は締まり嵌めとするほうが好ましいが、この場合は、
歯車の材料は縦弾性率１１，０００Ｋｇ／ｍｍ2以上の
金属系に限定されるため、組立てに多くの手数がかか
る。
を突起、軸側を溝の組合わせにおいての嵌合であるた
め、その組立てを容易とするためには歯車側とクランク
軸側とは緩い嵌合（ルーズな嵌合）とすることが必須で
あるが、かかる嵌合では軸方向、つまり周方向のすきま
によって運転中に振動や騒音が生じやすい。このため、
かかる振動騒音防止のためにはクランク軸と歯車との嵌
合は締まり嵌めとするほうが好ましいが、この場合は、
歯車の材料は縦弾性率１１，０００Ｋｇ／ｍｍ2以上の
金属系に限定されるため、組立てに多くの手数がかか
る。
【０００７】本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、
ガバナ駆動歯車装置等の比較的駆動トルクの小さい歯車
駆動装置において、駆動軸とこれに嵌合される駆動歯車
との組立時には緩い嵌め合いとして組立てを容易にし、
運転時には隙間の無い締まり嵌め状態を保持して振動、
騒音を低減し、耐久性を向上せしめることを目的とす
る。
ガバナ駆動歯車装置等の比較的駆動トルクの小さい歯車
駆動装置において、駆動軸とこれに嵌合される駆動歯車
との組立時には緩い嵌め合いとして組立てを容易にし、
運転時には隙間の無い締まり嵌め状態を保持して振動、
騒音を低減し、耐久性を向上せしめることを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するために、第１発明として、エンジンのクランク軸
等の鉄系材料からなる駆動軸に嵌合された駆動歯車から
これに噛合される従動歯車を介して、該従動歯車に連結
されるガバナ装置等の被駆動装置を駆動するように構成
されて、クランクケース等のケーシング内に収納された
歯車駆動装置において、前記駆動軸は、前記駆動歯車が
嵌合される嵌合軸部に、その軸線方向に平行な溝が形成
されてなり、また、前記駆動歯車は、前記駆動軸よりも
大きい熱膨張係数を有する合成樹脂材料にて構成される
とともに、前記嵌合軸部に嵌合される嵌合穴の内周に前
記溝に嵌合される突起が設けられてなり、さらに前記突
起の幅方向寸法が歯車装置の運転時における前記ケーシ
ング内の温度上昇による熱膨張によって前記溝に締まり
嵌め状態となる寸法に設定されたことを特徴とする歯車
駆動装置及びこれのガバナ駆動装置用ガバナ駆動歯車を
提案する。
決するために、第１発明として、エンジンのクランク軸
等の鉄系材料からなる駆動軸に嵌合された駆動歯車から
これに噛合される従動歯車を介して、該従動歯車に連結
されるガバナ装置等の被駆動装置を駆動するように構成
されて、クランクケース等のケーシング内に収納された
歯車駆動装置において、前記駆動軸は、前記駆動歯車が
嵌合される嵌合軸部に、その軸線方向に平行な溝が形成
されてなり、また、前記駆動歯車は、前記駆動軸よりも
大きい熱膨張係数を有する合成樹脂材料にて構成される
とともに、前記嵌合軸部に嵌合される嵌合穴の内周に前
記溝に嵌合される突起が設けられてなり、さらに前記突
起の幅方向寸法が歯車装置の運転時における前記ケーシ
ング内の温度上昇による熱膨張によって前記溝に締まり
嵌め状態となる寸法に設定されたことを特徴とする歯車
駆動装置及びこれのガバナ駆動装置用ガバナ駆動歯車を
提案する。
【０００９】かかる発明によれば、ガバナ駆動歯車を構
成する合成樹脂材料は、駆動軸を構成する鉄系材料に較
べて最大で８倍程度と熱膨張係数が大きいため、歯車駆
動装置の運転時にその近傍の温度が上昇すると、駆動歯
車の駆動軸への嵌合穴に設けられた突起と該突起が嵌合
される駆動軸に設けられた溝との幅方向、つまり周方向
の変形量は凸側の駆動歯車側の方が凹側の駆動軸側より
も大きくなり、前記突起と溝との幅方向隙間が縮小され
る。
成する合成樹脂材料は、駆動軸を構成する鉄系材料に較
べて最大で８倍程度と熱膨張係数が大きいため、歯車駆
動装置の運転時にその近傍の温度が上昇すると、駆動歯
車の駆動軸への嵌合穴に設けられた突起と該突起が嵌合
される駆動軸に設けられた溝との幅方向、つまり周方向
の変形量は凸側の駆動歯車側の方が凹側の駆動軸側より
も大きくなり、前記突起と溝との幅方向隙間が縮小され
る。
【００１０】従って、かかる発明においては、駆動歯車
を駆動軸に組み付ける際の常温での組立て時における前
記突起と溝との隙間を、運転時における歯車駆動装置近
傍の温度上昇量に対応する前記縮小量に相当する量だけ
大きく採って緩い嵌め合いとしている。これにより駆動
歯車と駆動軸との組立てはきわめて容易となり、組立工
数が低減される。
を駆動軸に組み付ける際の常温での組立て時における前
記突起と溝との隙間を、運転時における歯車駆動装置近
傍の温度上昇量に対応する前記縮小量に相当する量だけ
大きく採って緩い嵌め合いとしている。これにより駆動
歯車と駆動軸との組立てはきわめて容易となり、組立工
数が低減される。
【００１１】一方、歯車駆動装置の運転時においては前
記のように該歯車駆動装置の温度上昇により前記突起と
溝との隙間が前記縮小量に相当する量を減少し、その結
果、運転中には両者は隙間の無い締まり嵌め（タイトな
嵌合）となる。これにより、運転時における振動や騒音
の発生が低減されるとともに、前記隙間に起因する歯車
の噛み合い部のかじりの発生や突起の嵌合面の摩耗等の
事故の発生が防止される。
記のように該歯車駆動装置の温度上昇により前記突起と
溝との隙間が前記縮小量に相当する量を減少し、その結
果、運転中には両者は隙間の無い締まり嵌め（タイトな
嵌合）となる。これにより、運転時における振動や騒音
の発生が低減されるとともに、前記隙間に起因する歯車
の噛み合い部のかじりの発生や突起の嵌合面の摩耗等の
事故の発生が防止される。
【００１２】また、第２発明として、前記前記駆動歯車
が、耐摩耗性樹脂材料から成り、前記従動歯車と噛合さ
れる外歯歯車部と、形状記憶樹脂材からなり、外周が該
外歯歯車部の内周に固着されて、内周の嵌合穴には前記
駆動歯車の溝に嵌合される突起が形成された内筒とより
成り、前記突起を前記歯車装置の運転時における前記ケ
ーシングの温度による記憶形状への復帰によって、該突
起の幅方向が前記溝に締まり嵌め状態となる寸法形状に
設定してなる歯車駆動装置及びガバナ駆動装置のガバナ
駆動歯車を提案する。
が、耐摩耗性樹脂材料から成り、前記従動歯車と噛合さ
れる外歯歯車部と、形状記憶樹脂材からなり、外周が該
外歯歯車部の内周に固着されて、内周の嵌合穴には前記
駆動歯車の溝に嵌合される突起が形成された内筒とより
成り、前記突起を前記歯車装置の運転時における前記ケ
ーシングの温度による記憶形状への復帰によって、該突
起の幅方向が前記溝に締まり嵌め状態となる寸法形状に
設定してなる歯車駆動装置及びガバナ駆動装置のガバナ
駆動歯車を提案する。
【００１３】かかる第２発明によれば、形状記憶樹脂材
からなる駆動歯車の内筒の嵌合穴に設けられた該駆動歯
車の突起を、該内筒の成形時に駆動軸に設けられた溝と
締まり嵌めになるように成形し、該形状記憶樹脂のガラ
ス転移点を超えた温度において、前記溝に緩い嵌め合い
（ルーズな嵌め合い）となるように拘束して冷却し、凍
結する。
からなる駆動歯車の内筒の嵌合穴に設けられた該駆動歯
車の突起を、該内筒の成形時に駆動軸に設けられた溝と
締まり嵌めになるように成形し、該形状記憶樹脂のガラ
ス転移点を超えた温度において、前記溝に緩い嵌め合い
（ルーズな嵌め合い）となるように拘束して冷却し、凍
結する。
【００１４】この拘束状態は常温においても保持されて
いるので、駆動歯車を駆動軸へ組み付ける際には、幅方
向の隙間を有する締まり嵌めとなり、容易に組立てがで
きる。歯車駆動装置の運転時においては、該装置の近傍
の温度が上昇し、ガラス転移点を超えると、前記突起は
成形時の記憶形状に戻ろうとするため、突起と溝との前
記隙間が無くなり、締まり嵌め（タイトな嵌合）とな
る。かかる締まり嵌めへの移行により騒音の発生が回避
される。
いるので、駆動歯車を駆動軸へ組み付ける際には、幅方
向の隙間を有する締まり嵌めとなり、容易に組立てがで
きる。歯車駆動装置の運転時においては、該装置の近傍
の温度が上昇し、ガラス転移点を超えると、前記突起は
成形時の記憶形状に戻ろうとするため、突起と溝との前
記隙間が無くなり、締まり嵌め（タイトな嵌合）とな
る。かかる締まり嵌めへの移行により騒音の発生が回避
される。
【００１５】かかる発明においては、突起が形状記憶樹
脂で成形されているので、運転時の温度が該形状記憶樹
脂のガラス転移点を超えてさえいれば、運転時に確実に
元の記憶形状に戻るので、運転温度が変動しても隙間の
再生は無く、締まり嵌めの状態が正確に得られる。
脂で成形されているので、運転時の温度が該形状記憶樹
脂のガラス転移点を超えてさえいれば、運転時に確実に
元の記憶形状に戻るので、運転温度が変動しても隙間の
再生は無く、締まり嵌めの状態が正確に得られる。
【００１６】さらに本発明の第３発明は、前記駆動歯車
を、前記駆動軸を支持する軸受と該駆動軸の段部との間
に設置し、該駆動歯車の内周嵌合部の軸線方向長さを前
記歯車駆動装置の運転時におけるケーシング内の温度上
昇による熱膨張によって前記軸受に対する軸線方向のサ
イドクリアランスが適正値となる寸法に設定して構成さ
れる。
を、前記駆動軸を支持する軸受と該駆動軸の段部との間
に設置し、該駆動歯車の内周嵌合部の軸線方向長さを前
記歯車駆動装置の運転時におけるケーシング内の温度上
昇による熱膨張によって前記軸受に対する軸線方向のサ
イドクリアランスが適正値となる寸法に設定して構成さ
れる。
【００１７】かかる第３発明によれば、合成樹脂材料か
らなる駆動歯車を駆動軸の段部と軸受との間に組み付け
る際の駆動歯車の軸線方向長さを、運転中における熱膨
張による伸長を見込んだ寸法に選択的に設定することに
より、軸受のサイドクリアランスを自動的に調整するこ
とができる。
らなる駆動歯車を駆動軸の段部と軸受との間に組み付け
る際の駆動歯車の軸線方向長さを、運転中における熱膨
張による伸長を見込んだ寸法に選択的に設定することに
より、軸受のサイドクリアランスを自動的に調整するこ
とができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施
例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施
例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。
【００１９】図１は本発明の実施形態に係る汎用エンジ
ンのガバナ駆動歯車装置の要部縦断面図、図２はガバナ
駆動歯車取付部の要部斜視図である。
ンのガバナ駆動歯車装置の要部縦断面図、図２はガバナ
駆動歯車取付部の要部斜視図である。
【００２０】図１〜図２において、１はクランクケー
ス、２は該クランクケース１を覆蓋するクランクケース
蓋である。３はクランク軸で、前記クランクケース１と
クランクケース蓋２に軸受２１を介して支持されてい
る。３ａは前記クランク軸３に設けられた溝である。４
はガバナ駆動歯車であり、４ａは該ガバナ駆動歯車に設
けられた突起である。
ス、２は該クランクケース１を覆蓋するクランクケース
蓋である。３はクランク軸で、前記クランクケース１と
クランクケース蓋２に軸受２１を介して支持されてい
る。３ａは前記クランク軸３に設けられた溝である。４
はガバナ駆動歯車であり、４ａは該ガバナ駆動歯車に設
けられた突起である。
【００２１】３０はガバナ装置、５は該ガバナ装置３０
のガバナ軸で、クランクケース蓋２に固設されている。
６は該ガバナ軸５に相対回転自在に挿設されたガバナ歯
車、７は該ガバナ歯車にピン止めされて半径方向に回転
自由に支えられた複数のガバナ重錘である。前記ガバナ
装置３０において、前記ガバナ歯車４によりガバナ歯車
６が回転せしめられると、ガバナ重錘７は遠心力により
該重錘７側が外方に広がり、ガバナ重錘７と反対側の爪
が前記遠心力に比例した押力でガバナ移動筒８を押し出
す。該移動筒８の移動により、アーム１０の先端が押さ
れて、取出軸９を回転させ、これによってガバナトルク
がクランクケース１の外側へ伝達され、図示省略の気化
器のスロットル弁の開閉を調整し、エンジンの回転数の
上限が制御される。
のガバナ軸で、クランクケース蓋２に固設されている。
６は該ガバナ軸５に相対回転自在に挿設されたガバナ歯
車、７は該ガバナ歯車にピン止めされて半径方向に回転
自由に支えられた複数のガバナ重錘である。前記ガバナ
装置３０において、前記ガバナ歯車４によりガバナ歯車
６が回転せしめられると、ガバナ重錘７は遠心力により
該重錘７側が外方に広がり、ガバナ重錘７と反対側の爪
が前記遠心力に比例した押力でガバナ移動筒８を押し出
す。該移動筒８の移動により、アーム１０の先端が押さ
れて、取出軸９を回転させ、これによってガバナトルク
がクランクケース１の外側へ伝達され、図示省略の気化
器のスロットル弁の開閉を調整し、エンジンの回転数の
上限が制御される。
【００２２】前記ガバナ歯車６及びガバナ駆動歯車４
は、合成樹脂の成形品から構成されている。かかる合成
樹脂材としては、クランク軸３の材料である鋼材よりも
熱膨張率の大きい材料とし、フェノール系樹脂材料が好
適である。
は、合成樹脂の成形品から構成されている。かかる合成
樹脂材としては、クランク軸３の材料である鋼材よりも
熱膨張率の大きい材料とし、フェノール系樹脂材料が好
適である。
【００２３】前記合成樹脂材料からなるガバナ駆動歯車
４は、図２に示すように、前記クランク軸３への嵌合穴
４ｂにキー状の突起４ａが成形時に形成される。また、
鋼材からなるクランク軸３には、前記突起４ａが嵌合す
る溝３ａが機械加工により形成される。
４は、図２に示すように、前記クランク軸３への嵌合穴
４ｂにキー状の突起４ａが成形時に形成される。また、
鋼材からなるクランク軸３には、前記突起４ａが嵌合す
る溝３ａが機械加工により形成される。
【００２４】そして、前記クランク軸３の溝３ａとガバ
ナ駆動歯車４の突起とは該ガバナ駆動歯車４が合成樹脂
材料から成るため、常温時における組立時において、溝
３ａの幅Ｅが好ましくは、Ｓ＝５ｍｍ程度において、基
準寸法に対し、＋０．０２４ｍｍ〜＋０．０５０ｍｍ突
起４ａの幅ｅが前記基準寸法Ｓに対し、０〜０．０１０
ｍｍ程度の緩い（ルーズな）嵌め合いにて嵌合され、周
囲温度が上昇する運転時において、熱膨張率の大きい側
の合成樹脂材料製ガバナ駆動歯車４の突起４ａが伸長し
て嵌め合いが固く（タイトな）なるようにしている。
ナ駆動歯車４の突起とは該ガバナ駆動歯車４が合成樹脂
材料から成るため、常温時における組立時において、溝
３ａの幅Ｅが好ましくは、Ｓ＝５ｍｍ程度において、基
準寸法に対し、＋０．０２４ｍｍ〜＋０．０５０ｍｍ突
起４ａの幅ｅが前記基準寸法Ｓに対し、０〜０．０１０
ｍｍ程度の緩い（ルーズな）嵌め合いにて嵌合され、周
囲温度が上昇する運転時において、熱膨張率の大きい側
の合成樹脂材料製ガバナ駆動歯車４の突起４ａが伸長し
て嵌め合いが固く（タイトな）なるようにしている。
【００２５】かかる構成からなるガバナ駆動歯車装置を
備えた汎用エンジンの運転時には、ガバナ駆動歯車４の
近傍の温度は７０℃〜１４０℃に上昇する。然るにクラ
ンク軸３を構成する鉄系材料及びガバナ駆動歯車４を構
成する合成樹脂材料の熱膨張係数αは次の通りである。 クランク軸（鉄系材料） ：α1 ＝ （１．１〜１．５）×１０-5／℃ ガバナ駆動歯車（合成樹脂材料）：α2 ＝ （２〜１０）×１０-5／℃
備えた汎用エンジンの運転時には、ガバナ駆動歯車４の
近傍の温度は７０℃〜１４０℃に上昇する。然るにクラ
ンク軸３を構成する鉄系材料及びガバナ駆動歯車４を構
成する合成樹脂材料の熱膨張係数αは次の通りである。 クランク軸（鉄系材料） ：α1 ＝ （１．１〜１．５）×１０-5／℃ ガバナ駆動歯車（合成樹脂材料）：α2 ＝ （２〜１０）×１０-5／℃
【００２６】ここで前記熱膨張係数α1 、α2 を、 クランク軸：α1 ＝ １．３×１０-5／℃ ガバナ駆動歯車α2 ＝ ８×１０-5／℃ とし、エンジンの運転時と組立時におけるガバナ駆動歯
車４の周囲温度差ｔ＝１００℃とすると、クランク軸３
の溝３ａの幅Ｅと、これに嵌合されるガバナ駆動歯車４
の突起４ａの幅ｅとの間における前記温度差による隙間
の縮小量ΔＳは（Ｅ、ｅの基準寸法Ｓ＝５ｍｍとする） ΔＳ＝ｅ−Ｅ＝（α2＋α1）×Ｓ×ｔ ＝（８−１．０３）×１０-5×５×１００ ＝０．０３３５ｍｍ
車４の周囲温度差ｔ＝１００℃とすると、クランク軸３
の溝３ａの幅Ｅと、これに嵌合されるガバナ駆動歯車４
の突起４ａの幅ｅとの間における前記温度差による隙間
の縮小量ΔＳは（Ｅ、ｅの基準寸法Ｓ＝５ｍｍとする） ΔＳ＝ｅ−Ｅ＝（α2＋α1）×Ｓ×ｔ ＝（８−１．０３）×１０-5×５×１００ ＝０．０３３５ｍｍ
【００２７】ところで、前記のように、Ｅ及びｅの寸法
公差は、 溝：Ｅ＝ ＋０．０２４〜＋０．００５０ 突起：ｅ＝０〜−０．０１０ であり、組立時の最大隙間：δ＝０．０２４＋０．０１
０＝０．０３４ｍｍ
公差は、 溝：Ｅ＝ ＋０．０２４〜＋０．００５０ 突起：ｅ＝０〜−０．０１０ であり、組立時の最大隙間：δ＝０．０２４＋０．０１
０＝０．０３４ｍｍ
【００２８】従って、運転時におけるガバナ駆動歯車４
の突起４ａとクランク軸３の溝３ａとの隙間の縮小量Δ
Ｓは前記のようにΔＳ＝０．０３３５ｍｍであり、ΔＳ
＝０．０３４ｍｍと略等しくなり、エンジンの運転時に
はこれにより、ガバナ駆動歯車４の突起４ａとクランク
軸３の溝３ａとを組立時に緩い（ルーズな）嵌合（例え
ば、前記のように最大隙間δ＝０．０３４ｍｍ程度）と
しても、運転時には、温度上昇によってこの隙間がほぼ
ゼロの嵌合あるいは若干の締まり嵌めとなり、いわゆる
タイトな嵌め合いが得られる。
の突起４ａとクランク軸３の溝３ａとの隙間の縮小量Δ
Ｓは前記のようにΔＳ＝０．０３３５ｍｍであり、ΔＳ
＝０．０３４ｍｍと略等しくなり、エンジンの運転時に
はこれにより、ガバナ駆動歯車４の突起４ａとクランク
軸３の溝３ａとを組立時に緩い（ルーズな）嵌合（例え
ば、前記のように最大隙間δ＝０．０３４ｍｍ程度）と
しても、運転時には、温度上昇によってこの隙間がほぼ
ゼロの嵌合あるいは若干の締まり嵌めとなり、いわゆる
タイトな嵌め合いが得られる。
【００２９】従って、かかる実施形態によれば、カム軸
駆動歯車をクランク軸に組立る際には緩い嵌合とするこ
とができるので、組立がきわめて容易となり、組立工数
が低減される。
駆動歯車をクランク軸に組立る際には緩い嵌合とするこ
とができるので、組立がきわめて容易となり、組立工数
が低減される。
【００３０】一方、運転時においては、合成樹脂材料か
らなるガバナ駆動歯車４と鋼材等の鉄系材料からなるク
ランク軸３との熱膨張係数の差により上記隙間が縮小さ
れて両者がタイトな嵌合となるので、運転時の騒音の発
生が防止されるとともに、前記隙間に起因するガバナ駆
動歯車４と従動側のガバナ歯車６との噛み合い部のかじ
りの発生や、突起４ａの溝３ａへの嵌合面の摩耗の発生
が回避される。
らなるガバナ駆動歯車４と鋼材等の鉄系材料からなるク
ランク軸３との熱膨張係数の差により上記隙間が縮小さ
れて両者がタイトな嵌合となるので、運転時の騒音の発
生が防止されるとともに、前記隙間に起因するガバナ駆
動歯車４と従動側のガバナ歯車６との噛み合い部のかじ
りの発生や、突起４ａの溝３ａへの嵌合面の摩耗の発生
が回避される。
【００３１】また、図２に示すように側端面がクランク
軸３の段部３ｂに当接されるガバナ駆動歯車４のクラン
ク軸３への嵌合部の長さＴを常温での組立時において、
エンジン運転時の温度上昇（例えば前記ｔ＝１，０００
℃）による熱膨張を見込み、図１に示すように運転時に
おいて軸受２１とクランク軸３との間の軸受側部隙間Ｓ
が適正な値になるような寸法に設定しておけば、上記側
部隙間Ｓの自動調整が可能となる。
軸３の段部３ｂに当接されるガバナ駆動歯車４のクラン
ク軸３への嵌合部の長さＴを常温での組立時において、
エンジン運転時の温度上昇（例えば前記ｔ＝１，０００
℃）による熱膨張を見込み、図１に示すように運転時に
おいて軸受２１とクランク軸３との間の軸受側部隙間Ｓ
が適正な値になるような寸法に設定しておけば、上記側
部隙間Ｓの自動調整が可能となる。
【００３２】図３〜図４は本発明の第２実施形態を示
し、図３はガバナ駆動歯車の縦断面図、図４はガバナ駆
動歯車の正面図である。尚、かかるガバナ駆動歯車の取
付部近傍は図１に示す第１実施形態と同一であるので、
図示省略する。図３〜図４において１４はガバナ駆動歯
車であり、１５は該ガバナ駆動歯車１４を構成する外周
側の外周歯車、１６は該ガバナ駆動歯車１４の内筒であ
る。１６ａは内筒１６に設けられたキー状の突起であ
る。前記外周歯車１５は耐摩耗性を有するフェノール系
樹脂等の合成樹脂材料、内筒１６は形状記憶ポリマー材
とし、両者は外周嵌合面１６１にて嵌着されて複合成形
により同時に成形される。
し、図３はガバナ駆動歯車の縦断面図、図４はガバナ駆
動歯車の正面図である。尚、かかるガバナ駆動歯車の取
付部近傍は図１に示す第１実施形態と同一であるので、
図示省略する。図３〜図４において１４はガバナ駆動歯
車であり、１５は該ガバナ駆動歯車１４を構成する外周
側の外周歯車、１６は該ガバナ駆動歯車１４の内筒であ
る。１６ａは内筒１６に設けられたキー状の突起であ
る。前記外周歯車１５は耐摩耗性を有するフェノール系
樹脂等の合成樹脂材料、内筒１６は形状記憶ポリマー材
とし、両者は外周嵌合面１６１にて嵌着されて複合成形
により同時に成形される。
【００３３】前記内筒１６の材料である形状記憶ポリマ
ーは、例えば、ビニール芳香族化合物の単独重合体、ビ
ニール芳香族化合物と他のビニール芳香族化合物の共重
合体、ビニール芳香族化合物と共役ジエン化合物の共重
合体とからなる重合体ブロックと、ブタジエンの単独重
合体と他の共役ジエン化合物の共重合体との重合体ブロ
ックとを合わせたブロック共重合体、非晶質ポリエステ
ルと結晶性芳香族ポリエステルとのブロック非晶質共重
合体、熱可塑性ポリウレタンとポリエチレンとエチレン
系共重合体との熱可塑性樹脂組成物等がある。そして、
かかる形状記憶形状ポリマー材は、いずれも使用温度
（かかるガバナ駆動歯車１４では、前記のように運転時
の温度上昇７０℃〜１４０℃）と材料の強度とを選別し
て採用する。
ーは、例えば、ビニール芳香族化合物の単独重合体、ビ
ニール芳香族化合物と他のビニール芳香族化合物の共重
合体、ビニール芳香族化合物と共役ジエン化合物の共重
合体とからなる重合体ブロックと、ブタジエンの単独重
合体と他の共役ジエン化合物の共重合体との重合体ブロ
ックとを合わせたブロック共重合体、非晶質ポリエステ
ルと結晶性芳香族ポリエステルとのブロック非晶質共重
合体、熱可塑性ポリウレタンとポリエチレンとエチレン
系共重合体との熱可塑性樹脂組成物等がある。そして、
かかる形状記憶形状ポリマー材は、いずれも使用温度
（かかるガバナ駆動歯車１４では、前記のように運転時
の温度上昇７０℃〜１４０℃）と材料の強度とを選別し
て採用する。
【００３４】内筒１６に設けられた前記突起１６ａは、
前記成形加工時に図４の破線で示した形状、つまり記憶
形状に成形され、ガラス転移点温度を超えた温度におい
て、図４の実線に示した形状に拘束した状態で冷却し、
凍結する。常温では凍結したままの状態、つまり図４の
実線の状態を維持しているので、ガバナ駆動歯車１４は
クランク軸３の所定位置つまり溝３ａ（図１、２参照）
内に容易に取組むことができる。しかして、エンジンを
運転し、クランクケース１内の温度が上昇して内筒１６
を構成する形状記憶ポリマーのガラス転移点を超える
と、内筒１６の突起１６ａは破線で示した記憶形状に戻
ろうとするために、該突起１６ａとクランク軸の溝３ａ
との間に締まり圧力が生じて締まり嵌めとなる。これに
より、ガバナ駆動歯車１４はその回転方向において確実
に固定され、エンジンの運転中、つまりガバナ駆動歯車
１４の周囲温度クランク室温：７０〜１４０℃において
は、クランク軸３とガバナ歯車突起部１４ａの嵌合はタ
イトとなるため、回転方向の隙間による騒音の発生は無
い。
前記成形加工時に図４の破線で示した形状、つまり記憶
形状に成形され、ガラス転移点温度を超えた温度におい
て、図４の実線に示した形状に拘束した状態で冷却し、
凍結する。常温では凍結したままの状態、つまり図４の
実線の状態を維持しているので、ガバナ駆動歯車１４は
クランク軸３の所定位置つまり溝３ａ（図１、２参照）
内に容易に取組むことができる。しかして、エンジンを
運転し、クランクケース１内の温度が上昇して内筒１６
を構成する形状記憶ポリマーのガラス転移点を超える
と、内筒１６の突起１６ａは破線で示した記憶形状に戻
ろうとするために、該突起１６ａとクランク軸の溝３ａ
との間に締まり圧力が生じて締まり嵌めとなる。これに
より、ガバナ駆動歯車１４はその回転方向において確実
に固定され、エンジンの運転中、つまりガバナ駆動歯車
１４の周囲温度クランク室温：７０〜１４０℃において
は、クランク軸３とガバナ歯車突起部１４ａの嵌合はタ
イトとなるため、回転方向の隙間による騒音の発生は無
い。
【００３５】以上の実施形態は、汎用エンジンのガバナ
駆動歯車装置について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、エンジンのポンプ駆動歯車装置、回転計駆動歯車装
置等、駆動トルクが比較的小さく、運転時に常温よりも
ある程度温度上昇がある雰囲気中で運転される歯車装置
に適用できる。
駆動歯車装置について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、エンジンのポンプ駆動歯車装置、回転計駆動歯車装
置等、駆動トルクが比較的小さく、運転時に常温よりも
ある程度温度上昇がある雰囲気中で運転される歯車装置
に適用できる。
【００３６】
【発明の効果】以上の記載のごとく、請求項１及び３の
発明によれば、合成樹脂材料からなる駆動歯車を駆動軸
に組み付ける際の常温での組立て時における前記突起と
溝との隙間を、運転時における歯車駆動装置近傍の温度
上昇量に対応する前記縮小量に相当する量だけ大きく採
って緩い嵌め合いとすることができる。これにより、駆
動歯車と駆動軸との組立ては極めて容易となり、組立工
数の低減が実現でき、製造コストが低減される。
発明によれば、合成樹脂材料からなる駆動歯車を駆動軸
に組み付ける際の常温での組立て時における前記突起と
溝との隙間を、運転時における歯車駆動装置近傍の温度
上昇量に対応する前記縮小量に相当する量だけ大きく採
って緩い嵌め合いとすることができる。これにより、駆
動歯車と駆動軸との組立ては極めて容易となり、組立工
数の低減が実現でき、製造コストが低減される。
【００３７】また、歯車駆動装置の運転時においては、
前記のように該歯車駆動装置の温度上昇により、前記突
起と溝との隙間が前記縮小量に相当する量だけ減少し、
その結果、運転中には両者は隙間の無い締まり嵌めとな
る。
前記のように該歯車駆動装置の温度上昇により、前記突
起と溝との隙間が前記縮小量に相当する量だけ減少し、
その結果、運転中には両者は隙間の無い締まり嵌めとな
る。
【００３８】これにより運転時における振動及び騒音の
発生が低減されるとともに、前記隙間に起因する歯車の
噛み合い部のかじりの発生や突起の嵌合面の摩耗等の事
故発生を防止することができる。
発生が低減されるとともに、前記隙間に起因する歯車の
噛み合い部のかじりの発生や突起の嵌合面の摩耗等の事
故発生を防止することができる。
【００３９】また、請求項２及び３の発明によれば、駆
動軸の溝に嵌合される突起が形状記憶樹脂で成形されて
いるので、運転時の温度が該形状記憶樹脂のガラス転移
点を超えてさえいれば、運転時に確実に元の記憶形状に
戻るので、運転温度が変動しても隙間の再生は無く、締
まり嵌めの状態が正確に得られる。
動軸の溝に嵌合される突起が形状記憶樹脂で成形されて
いるので、運転時の温度が該形状記憶樹脂のガラス転移
点を超えてさえいれば、運転時に確実に元の記憶形状に
戻るので、運転温度が変動しても隙間の再生は無く、締
まり嵌めの状態が正確に得られる。
【００４０】さらに請求項４の発明によれば、合成樹脂
材料から成る駆動歯車を駆動軸の段部と軸受との間に組
み付ける際の駆動歯車の軸線方向長さを、運転中におけ
る熱膨張による伸長を見込んだ寸法に選択的に設定する
ことにより、軸受のサイドクリアランスを自動的に適正
値に調整することができる。
材料から成る駆動歯車を駆動軸の段部と軸受との間に組
み付ける際の駆動歯車の軸線方向長さを、運転中におけ
る熱膨張による伸長を見込んだ寸法に選択的に設定する
ことにより、軸受のサイドクリアランスを自動的に適正
値に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る汎用エンジンのガ
バナ駆動歯車装置の要部縦断面図である。
バナ駆動歯車装置の要部縦断面図である。
【図２】上記第１実施形態におけるガバナ駆動歯車取付
部の要部斜視図である。
部の要部斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る汎用エンジンのガ
バナ駆動歯車の縦断面図である。
バナ駆動歯車の縦断面図である。
【図４】上記第２実施形態におけるガバナ駆動歯車の正
面図である。
面図である。
【図５】従来技術に係る汎用エンジンのガバナ駆動歯車
の正面図である。
の正面図である。
【図６】上記従来技術におけるガバナ駆動歯車の取付部
側面図である。
側面図である。
１ クランクケース ３ クランク軸 ３ａ 溝 4、14 ガバナ駆動歯車 4a、16a 突起 ４ｂ 嵌合穴 ５ ガバナ軸 ６ ガバナ歯車 ７ 重錘 ８ 移動筒 ９ 取出軸 １０ アーム １５ 外周歯車 １６ 内筒 ２１ 軸受 ３０ ガバナ装置
Claims (5)
- 【請求項１】 エンジンのクランク軸等の鉄系材料から
なる駆動軸に嵌合された駆動歯車からこれに噛合される
従動歯車を介して、該従動歯車に連結されるガバナ装置
等の被駆動装置を駆動するように構成されて、クランク
ケース等のケーシング内に収納された歯車駆動装置にお
いて、 前記駆動軸は、前記駆動歯車が嵌合される嵌合軸部に、
その軸線方向に平行な溝が形成されてなり、また、前記
駆動歯車は、前記駆動軸よりも大きい熱膨張係数を有す
る合成樹脂材料にて構成されるとともに、前記嵌合軸部
に嵌合される嵌合穴の内周に前記溝に嵌合される突起が
設けられてなり、さらに前記突起の幅方向寸法が歯車装
置の運転時における前記ケーシング内の温度上昇による
熱膨張によって前記溝に締まり嵌め状態となる寸法に設
定されたことを特徴とする歯車駆動装置。 - 【請求項２】 エンジンのクランク軸等の鉄系材料から
なる駆動軸に嵌合された駆動歯車からこれに噛合される
従動歯車を介して、該従動歯車に連結されるガバナ装置
等の被駆動装置を駆動するように構成されて、クランク
ケース等のケーシング内に収納された歯車駆動装置にお
いて、 前記駆動軸は、前記駆動歯車が嵌合される嵌合軸部に、
その軸線方向に平行な溝が形成されてなり、前記駆動歯
車は、耐摩耗性樹脂材料から成り、前記従動歯車と噛合
される外歯歯車部と、形状記憶樹脂材からなり、外周が
該外歯歯車部の内周に固着されて、内周の嵌合穴には前
記駆動歯車の溝に嵌合される突起が形成された内筒とよ
り成り、前記突起を前記歯車装置の運転時における前記
ケーシングの温度による記憶形状への復帰によって、該
突起の幅方向が前記溝に締まり嵌め状態となる寸法形状
に設定してなることを特徴とする歯車駆動装置。 - 【請求項３】 前記駆動歯車を、前記駆動軸を支持する
軸受と該駆動軸の段部との間に設置し、該駆動歯車の内
周嵌合部の軸線方向長さを前記歯車駆動装置の運転時に
おけるケーシング内の温度上昇による熱膨張によって前
記軸受に対する軸線方向のサイドクリアランスが適正値
となる寸法に設定してなることを特徴とする請求項１又
は２記載の歯車駆動装置。 - 【請求項４】 エンジンのクランク軸等の鉄系材料から
なる駆動軸に嵌合されたガバナ駆動歯車からこれに噛合
される従動歯車を介して、該従動歯車に連結されるガバ
ナ装置を駆動するように構成されて、クランクケースに
収納されたガバナ駆動歯車装置において、 前記ガバナ駆動歯車は、前記駆動軸よりも大きい熱膨張
係数を有する合成樹脂材料にて構成されるとともに、前
記嵌合軸部に嵌合される嵌合穴の内周に前記溝に嵌合さ
れる突起が設けられてなり、前記突起の幅方向寸法が歯
車装置の運転時における前記ケーシング内の温度上昇に
よる熱膨張によって前記溝に締まり嵌め状態となる寸法
に設定されたことを特徴とするエンジンのガバナ駆動歯
車。 - 【請求項５】 エンジンのクランク軸等鉄系材料からな
る駆動軸に嵌合されたガバナ駆動歯車からこれに噛合さ
れる従動歯車を介して、該従動歯車に連結されるガバナ
装置を駆動するように構成されて、クランクケースに収
納されたガバナ駆動歯車装置において、 前記ガバナ駆動歯車は、耐摩耗性樹脂材料から成り、前
記従動歯車と噛合される外歯歯車部と、形状記憶樹脂材
からなり、外周が該外歯歯車部の内周に固着されて、内
周の嵌合穴には前記駆動歯車の溝に嵌合される突起が形
成された内筒とより成り、前記突起を前記ガバナ駆動歯
車装置の運転時における前記ケーシングの温度による記
憶形状への復帰によって、該突起の幅方向が前記溝に締
まり嵌め状態となる寸法形状に設定してなることを特徴
とする請求項４記載のエンジンのガバナ駆動歯車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9090252A JPH10267111A (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | 歯車駆動装置及びガバナ駆動歯車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9090252A JPH10267111A (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | 歯車駆動装置及びガバナ駆動歯車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10267111A true JPH10267111A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=13993314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9090252A Withdrawn JPH10267111A (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | 歯車駆動装置及びガバナ駆動歯車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10267111A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2349425A (en) * | 1999-03-29 | 2000-11-01 | Deutz Ag | Internal geared wheel pump with play compensation in the keyed drive region |
| US6993277B2 (en) | 2003-03-28 | 2006-01-31 | Fujitsu Limited | Fixation unit, thermal fixation roller, and recording apparatus and its manufacture method |
| US9109470B2 (en) | 2012-10-18 | 2015-08-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Timing belt pulley mounting and geometry for use in internal combustion engines |
-
1997
- 1997-03-25 JP JP9090252A patent/JPH10267111A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2349425A (en) * | 1999-03-29 | 2000-11-01 | Deutz Ag | Internal geared wheel pump with play compensation in the keyed drive region |
| GB2349425B (en) * | 1999-03-29 | 2003-03-19 | Deutz Ag | Internal geared wheeled pump with play compensation in the drive region |
| US6993277B2 (en) | 2003-03-28 | 2006-01-31 | Fujitsu Limited | Fixation unit, thermal fixation roller, and recording apparatus and its manufacture method |
| US9109470B2 (en) | 2012-10-18 | 2015-08-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Timing belt pulley mounting and geometry for use in internal combustion engines |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040601 |