JPH1061751A

JPH1061751A - 歯車構造

Info

Publication number: JPH1061751A
Application number: JP21739696A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Moroguchi; 慶明諸口
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1996-08-19
Filing date: 1996-08-19
Publication date: 1998-03-06
Anticipated expiration: 2016-08-19
Also published as: JP3292052B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ヘリカル外歯歯車を使用したときに、ギヤの
騒音を低減でき、ギヤの耐久性を向上できる歯車構造を
提供すること。【解決手段】ヘリカル外歯歯車１をボス部５と歯車部
６とに分割し、ボス部５と歯車部６との間に、両者を互
いに結合する弾性部材８を介装した歯車構造において、
歯車部６の軸方向への移動を制限する制限部材９を歯車
部６の少なくとも一方の端面に対向する部位に配設し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボスの外周面に弾
性部材を介して結合された歯車の構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンのタイミングギヤ列
には、複数のアイドラギヤが用いられている。アイドラ
ギヤには、この支持軸への振動伝達を低減するアイソレ
ーションギヤが使用されている。アイソレーションギヤ
の構造は、実開平１−１０４４６８号公報に開示されて
いる。この公報によれば、図５に示すように、アイソレ
ーションギヤは、エンジン本体に固定されている固定軸
２０にボス２１が回転自在に支持され、このボス２１の
外周面に弾性部材２２を介して平歯車２３がボス２１に
結合されて構成されている。ボス２１の外周面と平歯車
２３の内周面とには、平歯車２３のボス２１からの抜け
防止のために凹部２４がそれぞれ形成されており、互い
の結合性を向上している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アイドラギ
ヤには、平歯車よりも噛合率が大きく静かであるヘリカ
ルギヤが使用される場合がある。ヘリカルギヤを回転駆
動するとき、歯面に作用する力は、ねじれ角によりスラ
スト方向（軸方向）とラジアル方向（軸直交方向）に分
散される。アイドラギヤの場合、図５に示すように、噛
合点は２か所あるので、各点Ａ，Ｂに作用する力の合力
により軸を中心としたモーメント力（図中矢印Ａ１，Ｂ
１で示す）がギヤに作用する。このモーメント力はギヤ
径に比例して大きくなる。

【０００４】前述のギヤ構造における平歯車をヘリカル
歯車にした場合には、スラスト方向に作用する力とモー
メントによる力は、ボスと歯車との間の弾性部材に対し
て、歯車をボスから外すように作用する。前述のギヤ構
造では、ボスの外周面と平歯車の内周面とに歯車のボス
からの抜け防止のために凹部がそれぞれ形成されて弾性
部材が介在されているが、この構成だけでは、ヘリカル
ギヤによって生じるスラスト力やモーメント力を受ける
ことが困難である。これらの力は、弾性部材にせん断力
として作用するので、この耐久性が低下し、撓み量も増
大し、ボスと歯車との相対位置が変化する。ボスと歯車
との相対位置が変化すると、各ギヤの噛合率が低下して
騒音が増大するという問題点がある。また、弾性部材の
耐久性が低減して、スラスト力とモーメント力の合力
が、弾性部材のボスと歯車との結合力を上回ると、歯車
がボスから抜けるおそれもある。

【０００５】よって、本発明の目的は、ヘリカル外歯歯
車を使用したときに、ギヤの騒音を低減でき、ギヤの耐
久性を向上できる歯車構造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ヘリ
カル外歯歯車をボス部と歯車部とに分割し、ボス部と歯
車部との間に、両者を互いに結合する弾性部材を介装し
た歯車構造において、歯車部の軸方向への移動を制限す
る制限部材を歯車部の少なくとも一方の端面に対向する
部位に配設した構成である。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１記載の歯車構
造において、ボス部及び弾性部材の各端面と制限部材の
端面との間に間隙を形成した構成である。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の歯車構造において、ヘリカル外歯歯車がアイドラシャ
フトに回転自在に支持されているとともに、制限部材が
ヘリカル外歯歯車の両端面に対向する位置にそれぞれ配
設されている構成である。

【０００９】請求項４の発明は、請求項３記載の歯車構
造において、歯車部の軸方向の厚さを弾性部材及びボス
部の軸方向の厚さよりも大きくするとともに、制限部材
の少なくとも一方が板状のスラストプレートである構成
である。

【００１０】請求項５の発明は、請求項４記載の歯車構
造において、制限部材の一方がスラストプレートであ
り、他方がアイドラシャフトが固定される台である構成
である。

【００１１】請求項６の発明は、請求項５記載の歯車構
造において、台がエンジンであるとともに、ヘリカル外
歯歯車がタイミングギア列内に配設されたアイドラギヤ
である構成である。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図面を参照し
て説明する。図１において、符号１は、ディーゼルエン
ジンに用いられるタイミングギヤ列のアイドラギヤを示
している。アイドラギヤ１には、平歯車よりも噛合率が
大きく静かであるヘリカルギヤが使用されており、図示
しない他のアイドラギヤ、タイミングギヤあるいはクラ
ンクシャフトギヤが噛合している。

【００１３】図２において、エンジン本体２に固設され
たアイドラシャフト３には、メタル軸受４を介してボス
５が回転自在に支持されている。ボス５には、歯車部と
しての環状のリム６が遊嵌されている。リム６の外周面
には、ヘリカル歯７が形成されている。ボス５の外周面
とリム６の内周面との間には、ボス５とリム６とを互い
に結合する弾性部材としてのラバー部材８が介装されて
いる。ラバー部材８は、焼き付けによってボス５の外周
面とリム６の内周面とに固着されている。エンジン本体
２側のリム６の一端面６ａに対向する部位には、リム６
の一端面６ａを受ける制限部材としての受け面２ａが形
成されている。

【００１４】ここで、アイドラシャフト３の軸方向の長
さをＴ、リム６の軸方向の厚さをｔとすると、リム６の
厚さｔは、ｔ≦Ｔの関係を満たしている。なお、ボス５
及びラバー部材８の軸方向の厚さは、リム６の厚さｔと
略同様である。

【００１５】アイドラシャフト３の端面３ａには、制限
部材としての円形のスラストプレート９が四つのボルト
１０によって固定されている。スラストプレート９の外
径をＲ、リム６の内径をｒとすると、スラストプレート
９の外径Ｒは、ｒ＜Ｒの関係を満たしている。すなわ
ち、スラストプレート９の外周部は、リム６の他端面６
ｂに対向する位置まで延出しており、スラストプレート
９のアイドラシャフト３側の端面９ａは、リム６の他端
面６ｂに対向している。

【００１６】アイドラギヤ１に伝達される回転力は、ヘ
リカル歯７のねじれ角によって、スラスト方向（軸方
向）とラジアル方向（軸直交方向）に分散される。スラ
スト方向の力は、アイドラギヤ１に対して、リム６を
（図中矢印Ｃ）に移動させる向きに作用する。スラスト
方向の力によって、リム６の他端面６ｂはスラストプレ
ート９の端面９ａに当接される。リム６の他端面６ｂが
スラストプレート９に当接することによって、リム６の
移動は制限され、スラスト方向の力はスラストプレート
９に受け止められる。よって、リム６に作用するスラス
ト方向の力は、スラストプレート９で受け止められるの
で、ラバー部材８への力の伝達が低減され、リム６のボ
ス５からの抜けが防止される。

【００１７】リム６の径がリム６の厚さｔに対して十分
大きい場合（リム６の厚さｔ≪リムの外径ｒ１）には、
モーメント力が、スラスト方向の力に加えてアイドラギ
ヤ１に作用する。アイドラギヤ１では噛合点が２か所あ
るので、アイドラギヤ１には、このアイドラ１に噛合し
ている各ギヤからそれぞれ逆向きの力を受けて、アイド
ラシャフト３を中心としたモーメント力も作用する。こ
のモーメント力によって、リム６の他端面６ｂはスラス
トプレート９の端面９ａに、一端面６ａはエンジン本体
２の受け面２ａにそれぞれ当接される。リム６の両端面
６ａ，６ｂが、端面９ａ及び受け面２ａに当接すること
によって、リム６の移動は制限され、モーメント力の一
方はスラストプレート９に、他方はエンジン本体２にそ
れぞれ受け止められる。よって、モーメント力のラバー
部材８への伝達が低減されるとともに、ラバー部材８へ
のせん断力の発生が低減されて、ラバー部材８の耐久性
が向上する。なお、アイドラギヤ１とエンジン本体２と
の間には、エンジン潤滑油が十分に供給されており、ア
イドラギヤ１の回転をエンジン本体２が妨げることがな
い。

【００１８】第２の実施例を図３に示し、この実施例に
ついて説明する。同図において、図２に示す部材と同様
の部材は、図２で用いた符号と同一符号を付すにとどめ
てその説明を省略し、相違する点について説明する。ボ
ス５の軸方向の厚さをｔ１とすると、厚さｔ１は、ｔ１
≦ｔの関係を満たしており、ボス５の両端面５ａ，５ｂ
と、スラストプレート９の端面９ａ及びエンジン本体２
の受け面２ａとの間には、所定間隙がそれぞれ形成され
ている。ラバー部材８の断面形状は、リム６とボス５と
の結合力を増すために、略台形状に形成されている。

【００１９】第２の実施例では、噛合点で生じたスラス
ト方向の力の大部分はスラストプレート９及びエンジン
本体２にそれぞれ伝達され、ラバー部材８及びボス５へ
の力の伝達は極めて少ない。このため、ラバー部材８へ
のせん断力の発生が防止でき、ラバー部材８の耐久性を
向上できる。一方、ラジアル方向の力は、リム６、ラバ
ー部材８、ボス５、メタル軸受４及びアイドラシャフト
３を介してエンジン本体２に伝達する。ラジアル方向の
力による振動は、ラバー部材８により略吸収緩和される
ので、エンジン本体２への振動が低減されて騒音を低減
できる。第２の実施例では、ボス５の軸方向の厚さをリ
ム６の厚さよりも小さく設定するだけで、所定間隙を形
成できるので、後述の第３の実施例の歯車構造よりも加
工工数を低減することができる。

【００２０】図４に第３の実施例を示す。同図におい
て、図２に示す部材と同様の部材は、図２で用いた符号
と同一符号を付すにとどめてその説明を省略し、相違す
る点について説明する。この第３の実施例では、ボス５
及びラバー部材８の軸方向の厚さは、リム６の厚さｔと
略同様である。ボス５の端面５ａに対向しているスラス
トプレート９の端面９ａには、環状の溝９ｂが形成され
ている。ボス５の端面５ｂに対向しているエンジン本体
２の受け面２ａには、環状の溝２ｂが形成されている。
溝２ｂ，９ｂは、その断面がそれぞれ略コ字状であり、
所定の深さを有している。これらの溝２ｂ，９ｂによっ
て、ボス５の両端面５ａ，５ｂとスラストプレート９の
端面９ａ及びエンジン本体２の受け面２ａとの間には、
所定の間隙が形成される。このように構成することによ
って、第２の実施例と略同様の効果を得ることができ
る。

【００２１】前述の第１〜３の実施例では、アイドラシ
ャフトに回転自在に支持されたアイドラギヤについて説
明したが、このギヤの構造を、低トルクを伝達する場合
であれば、駆動用あるいは被駆動用のヘリカルギヤ、す
なわち、軸に固定されたヘリカルギヤに適用してもよ
い。この場合でも、前述の第１〜３の実施例と同様な効
果を得ることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、ヘリカル外歯歯車の歯車部の軸方向への移動を
制限する制限部材を、歯車部の少なくとも一端面に対向
する部位に配設したので、ヘリカル外歯歯車の回転時
に、歯車部がスラスト方向の力及びモーメント力によっ
て制限部材に当接し、歯車部に作用する力は制限部材に
受け止められる。したがって、スラスト方向の力及びモ
ーメント力の弾性部材への影響が低減されるとともに、
弾性部材へのせん断力の発生も低減されて、弾性部材の
耐久性を向上することができる。また、弾性部材の撓み
量も少なくて済むので、ボス部と歯車部との相対位置の
変化も少なくて済み、各ギヤの噛合率を高い状態に維持
でき、騒音を低減することができる。さらに、歯車部の
ボス部からの抜けを防止することもできる。

【００２３】請求項２の発明によれば、ボス部及び弾性
部材の各端面と制限部材の端面との間に間隙を形成した
ので、歯車部に作用するスラスト方向の力及びモーメン
ト力の大部分の力は制限部材に伝達される。よって、弾
性部材には、大きなスラスト方向の力及びモーメント力
が伝達されることがないので、せん断力の発生が低減さ
れる。さらに、弾性部材には、ラジアル方向の振動のみ
が伝達されるが、弾性部材の振動低減能力によりこの振
動を低減してボス部に回転力を伝達する。したがって、
ラジアル方向の力による振動伝達を低減でき、振動によ
る騒音を低減できる。

【００２４】請求項３の発明によれば、ヘリカル外歯歯
車がアイドラシャフトに回転自在に支持されているとと
もに、制限部材がヘリカル外歯歯車の両端面に対向する
位置にそれぞれ配設されているので、噛合点が複数箇所
生じることによるスラスト力により生じるモーメント力
のヘリカル外歯歯車への影響を低減し、弾性部材へのせ
ん断力の発生を低減できる。

【００２５】請求項４の発明によれば、歯車部の軸方向
の厚さを弾性部材及びボス部の軸方向の厚さよりも大き
くするとともに、制限部材の少なくとも一方を板状のス
ラストプレートとしたので、制限部材を簡便な板状部材
から形成でき、ボス部及び弾性部材の各端面と制限部材
との間に容易に隙間を形成することができる。また、板
状のスラストプレートを使用することで、歯車構造の厚
さを薄くできる。

【００２６】請求項５の発明によれば、制限部材の一方
がスラストプレートであり、他方がアイドラシャフトが
固定される台であるので、制限部材の他方を台で兼用で
きる。したがって、部品点数を低減できるとともに、歯
車構造の厚さを薄くでき、小型化が図れる。

【００２７】請求項６の発明によれば、台がエンジンで
あるとともに、ヘリカル外歯歯車がタイミングギア列内
に配設されたアイドラギヤであるので、アイドラギヤに
は、大きい伝達トルクが作用する。伝達トルクが大きく
ても弾性部材へのスラスト方向の力及びモーメント力の
影響が低減され、弾性部材へのせん断力やねじれ等の発
生が低減されるので、弾性部材が本来備えている振動低
減効果を十分に引き出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の歯車構造が適用されたアイドラギヤの
平面図である。

【図２】図１のII−II断面図である

【図３】本発明の第２の実施例を示す、アイドラギヤの
片側断面図である。

【図４】本発明の第３の実施例を示す、アイドラギヤの
片側断面図である。

【図５】従来のアイドラギヤの歯車構造を示す、アイド
ラギヤの断面図である。

【符号の説明】

１アイドラギヤ２エンジン本体２ａ受け面２ｂ，９ｂ溝３アイドラシャフト５ボス５ａ，５ｂ，９ａ端面６リム６ａ一端面６ｂ他端面８ラバー部材９スラストプレートＲスラストプレートの外径ｒリムの内径ｒ１リムの外径Ｔアイドラシャフトの軸方向の長さｔリムの軸方向の厚さｔ１ボスの軸方向の厚さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヘリカル外歯歯車をボス部と歯車部とに分
割し、上記ボス部と上記歯車部との間に、両者を互いに
結合する弾性部材を介装した歯車構造において、上記歯車部の軸方向への移動を制限する制限部材を上記
歯車部の少なくとも一方の端面に対向する部位に配設し
たことを特徴とする歯車構造。
【請求項２】上記ボス部及び上記弾性部材の各端面と上
記制限部材の端面との間に間隙を形成したことを特徴と
する請求項１記載の歯車構造。
【請求項３】上記ヘリカル外歯歯車はアイドラシャフト
にて回転自在に支持されているとともに、上記制限部材
は上記ヘリカル外歯歯車の両端面に対向する位置にそれ
ぞれ配設されていることを特徴とする請求項１または２
記載の歯車構造。
【請求項４】上記歯車部の軸方向の厚さを上記弾性部材
及び上記ボス部の軸方向の厚さよりも大きくするととも
に、上記制限部材の少なくとも一方が板状のスラストプ
レートであることを特徴とする請求項３記載の歯車構
造。
【請求項５】上記制限部材の一方が上記スラストプレー
トであり、他方が上記アイドラシャフトが固定される台
であることを特徴とする請求項４記載の歯車構造。
【請求項６】上記台がエンジンであるとともに、上記ヘ
リカル外歯歯車がタイミングギア列内に配設されたアイ
ドラギヤであることを特徴とする請求項５記載の歯車構
造。