JPS6220965A - 歯車伝動系のバツクラツシユ低減装置 - Google Patents

歯車伝動系のバツクラツシユ低減装置

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Publication number
JPS6220965A
JPS6220965A JP26196085A JP26196085A JPS6220965A JP S6220965 A JPS6220965 A JP S6220965A JP 26196085 A JP26196085 A JP 26196085A JP 26196085 A JP26196085 A JP 26196085A JP S6220965 A JPS6220965 A JP S6220965A
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JP
Japan
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gear
weight member
gears
main
transmission system
Prior art date
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Pending
Application number
JP26196085A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Tomita
隆夫 富田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
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Publication of JPS6220965A publication Critical patent/JPS6220965A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/17Toothed wheels
    • F16H55/18Special devices for taking up backlash

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば内燃エンジンの動力を、歯車列を介し
てカム軸に伝達する動弁カム軸駆動装置等の歯車伝動系
に適用されるバックラッシュ低減装置に関する。
(従来技術及びその問題点) 一般に上述したような内燃エンジンの動弁カム軸¥JA
ilLl]装置等の歯車伝動系においてはトルク変動が
あり、該トルク変動に起因してバックラッシュが衝撃荷
重を急増させ打音の増加及び伝動系共振−での異常荷重
による歯車の破損等の問題を生じる。
斯かる問題を解消するため従来、互いに噛合する駆動側
歯車と被駆動側歯車のうち、少なくともいずれか一方の
歯車を、回転軸に一体回転可能に支持された主歯車と、
咳主歯車と同軸に相対回転可能に支持された副歯車とよ
り構成すると共に、これら主歯車と副歯車との間に両歯
車を相対方向に付勢するばねを介装することにより、該
ばねの付勢力にて主歯車と副歯車の山部が相対的にずれ
た状態のところに相手側歯車が挾み込まれる如く噛合さ
れることによってバックラッシュを低減し且つ衝撃力を
吸収し得るようにしたものが公知である。
斯かる従来のものは、トルク変動に対しばね力が弱いと
バックラッシュ低減効果がなくなってしまう。これを防
止するためばね力を強めると、噛合騒音を発生してしま
う。
従って、内燃エンジンに使用される歯車伝動系のように
トルク変動が大幅に変化する歯車伝動系に対して、低回
転から高回転までの全域に亘ってバックラッシュを確実
に低減することは困難であった。
(発明の目的) 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
トルク変動が大幅に変化する歯車伝動系C一対して、低
回転から高回転までの全域に亘ってハックラ、7シユに
起因する噛合騒音を確実に低減し得ると共に各歯車に加
わるヘルツ応力によるピッチングを防止し得るようにし
た歯車伝動系のバックラッシュ低減装置を提供すること
である。
(問題点を解決するための手段) 上述の問題点を解決するため本発明は、互いに噛合する
駆動側歯車と被駆動側歯車とを有する歯車伝動系の前記
少なくともいずれか一方の歯車を、回転軸に一体回転可
能に支持された主歯車と、該主歯車と同軸に相対回転可
能に支持された副歯車とより構成すると共に、前記主歯
車に一方の挟持面を設け、且つ前記副歯車に他方の挟持
面を設け、これら両挟持面を前記歯車の軸線に対して傾
斜せしめ更にこれら両挟持面間に移動可能に挟持される
弾発力を有する重錘部材を設けて成り、前記歯車の回転
に伴う遠心力にて前記重錘部材が前記両挟持面を介して
前記主歯車と副歯車とを相対的に回動させることにより
、前記駆動側歯車と被駆動側歯車との間のバックラッシ
ュを低減し得るようにしたものである。
(作用) 歯車の回転に伴う遠心力にて生じる重錘部材の移動によ
って、主歯車と副歯車にそれぞれ設けた挟持面を介して
これら主歯車と副歯車とが相対的に回動することにより
、トルク変動が大幅に変化する歯車伝動系に対してバン
クラッシュを確実に低減することができる。また重錘部
材の弾発力の作用により主歯車と被駆動側歯車の歯面と
の衝撃荷重が緩和され、爆発や慣性トルク変動にて前記
主歯車と被駆りj側歯車の各歯面に加わるヘルツ応力に
よりピッチングが防止される。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明3る。第1
図は本発明のハックラッシュ低減装置を備えたV型多気
筒エンジンの動弁カム軸駆動装置の側面図で、同図中1
.1°ばシリンダ2.2゛に嵌装されたピストンで、こ
れらピストン1.1゜ばコンロンド3.3゛を介してク
ランク軸4に連結され、ビス]:/1゜1°の往復運動
に伴いりう二′り軸4が回転される。該クランク軸4の
回転シ;1、クランク歯上5、該)) ′f弓/々歯車
5と噛合する被駆動側アイドル歯車6、該被駆動側アイ
ドル歯−中6へ同軸回転でる駆動側−?イドル歯車7、
該駆動側アイドル歯車7と噛合する被駆動側アイドル歯
車8,8°、これら被駆動側アイドル歯車8,8゜に噛
合する終段アイドル歯車9.9°、及びこれらの終段ア
イドル歯車9.9“に噛合するカム歯車10.11.1
0’、11°をそれぞれ介して各シリンダ2,2°の吸
入弁12.12’、及び排気弁13.13’の各カム軸
L’4.14’及び15.15°にそれぞれ伝達される
。このような動弁カム軸駆動装置において互いに噛合す
る歯車間であれば、いずれの歯車でも本発明のバックラ
ッシュ低減装置は適用し得るものであるが、本実施例に
おいては駆動側アイドル歯車7と被駆動側アイドル歯車
8,8“とに通用したものである。
即ち、第2図及び第3図に示すよ・うに駆動側アイドル
歯車7は、その回転軸16に一体回転可能に支持された
主歯車17と、該回転軸16に相対回’i iT能に支
持された副歯車1日とより構成されでおり、これら主歯
車17と副歯車18は!Lいにその対向面が摺接した状
態となって、被駆動側アイドル山型8.8′と噛&して
いる。
前記主歯車17の副歯車18との対向面には周方向に等
配して複数(例えば3個)の溝19が形成されている。
これらの谷溝19は互いに同一形状で、前記主歯車17
の周方向に沿う両側面19a。
19bが咳主歯車17と同心円弧面となっている。
また、前記谷溝19の周方向一端面19cは前記主歯車
17の径方向に沿う平坦面となっている。
更に、前記谷溝19の周方向他端面19dは後述する重
錘部材が挟持される一方の挟持面Aとされ、該挟持面A
は前記主歯車17の中心Oを通る軸線り上のある点Mを
基準にして該軸線りに対して所定角度θ1傾斜している
また、前記主歯車17の溝19に対応して前記副歯車1
8の主歯車17との対向面には、周方向に等配して前記
溝19と同数の突部20が突設されている。これら突部
20は前記溝19内に周方向に摺動自在に嵌挿されてい
る。前記各突部20は互いに同一構成で、前記副歯車1
8の周方向に沿う両側面20a、20bが該副歯車18
と同心円弧面となってし・る。また、前記各突部20の
周方向一端面20cは前記副歯車18の径方向に沿う平
坦面となっている。更に、前記各突部20の周方向他端
面20dは前記一方の挟持面Aと所定間隔を存して対向
する他方の挟持面Bとされ、該挟持面Bは前記副歯車1
8の中心Oを通る軸線り上のある点Mを基準にして該軸
線りに対して所定角度θ2傾斜している。該他方の挟持
面Bの傾斜角度θ2と前記イ方の挟持面Aの傾斜角度θ
1とは互いに異なっており、これら両頭斜角度θ1とθ
2との和が挟持角θとなっている。
前記一方の挟持面Aと他方の挟持面Bとの間には重錘部
材21が主歯車17の径方向に沿って移動自在に収納さ
れている。この重錘部材21は第4図に示すように弾性
金泥材よりなる断面円形の中空パイプ21aの周壁一部
に切割部21bを設けた構成で、その軸線を回転軸16
の軸線と平行に向けて配設されている。これら重錘部材
21は主歯車17と副歯車18の回転に伴う遠心力にて
外周側に回動させることにより、前記駆動側アイドル歯
車7と被駆動側アイドル歯車8,8゛との間のパ・2ク
ラソシ1を低減し得る。なお、傾斜角度θ1とθ2とは
θ1=θ2或はθ1−θ2であってもよい。
次に、上記構成になる本発明の歯車伝動系のバックラン
シュ低減装置の作用を第5図を参照して説明する。駆動
側歯車である駆動側アイドル歯車7の主歯車17と副歯
車18との回転動力は、被駆動側アイドル歯車8,8゛
に、咳被駆動側アイドル歯車8,8゛と主歯車17との
噛合点Kを介して伝達されるが、ここで、主歯車17と
被駆動側アイドル歯車8.8°の間の噛合点Kにバック
ラッシュが存在する場合を考える。各歯車17゜18は
、その回転に伴いトルク変動により被駆動側アイト′ル
歯車8,8”の一対の歯車の歯の間を振動すもこととな
る。その結果、各挟持面A、  Bの周方向c″11間
隔大・縮小を繰返す(ととなるが、その拡大時に重錘部
材21は回転軸16の回転により生ずる遠心力によって
、この両挟持面A。
Bの間C1′挾み込まれる。即ち、遠心力は主に、重錘
部材21がバックラッシュを最小にする方向ハの移動に
用いられる。更に、この両挟持面A、  B間に挾み込
まれた重錘部材21はこの両挟持面A2Bの成す角度(
挟持角)θ(=θ1 +θ2)に応じて軸線中心方向に
はじき出rはしき力Pと、歯車の周方向に働く力により
生じる力Nと、重錘’ii、、i5材21と両挟持面A
、Bとの間の摩擦力F(−μN、但しμ:摩擦係数)と
の釣り、)いによっC,重錘部材21を略定位置に保持
する如くなる。また、高回転域に移行するに従って、重
錘部材21には遠心力が増大し、該遠心力が更に前記力
Pに抗しC重錘部材21を前記両挟持面A、  B間に
保持する力を増大させるから、トルク変動に抗してバフ
・クラッシュ最小の位置で釣り合うこととなり、低回転
から高回転の全域に亘ってバックラッシュに起因する噛
合騒音を低減することができる。
ここで重要なことは重錘部材2Iの釣合条件が両挟持面
A、B間の挟持角θ(=θ1 +θ2)及び重錘部材2
1と接触部摩擦係数μのみの関数ご、歯面から受ける強
大な力Nには関係しないことである。従って、力Pが略
ゼD &yなるように摩擦計数μと挟持角θを設定すれ
ば前記釣合条件以外の遠心力により生ずる小さな力で大
きなトルク伝達力及びハックラッシュによる衝撃荷重を
受けることができる。
また、遠心力は回転数の2乗に比例して力が発生するた
め機関のアイドリング近辺で釣合条件を満足するように
挟持角θと摩擦係数μを設定すれば、高回転域になる程
大きな力でバンクラッシュを低減することができる。そ
の逆に負荷運転後、内燃機関のケース類の熱膨張分が収
縮する方向に作用した時、歯面のバックラッシュは減少
方向となり重錘部材21は元に戻されようとする。この
条件は機関が高負荷後の長期アイドリング状態か、また
は停止状態にあると想定され、即ち、遠心力が小なる領
域どなり、容易に可逆的運動をし、過大歯面荷重を発生
することなく、機関の再始動時も適正荷重におけるノー
ラッシュを保持する。
この効果は遠心力によらず、前記釣合条件を満足すれば
、ばね力、油圧力、形状記憶合金など、他の力でもよく
、また挟持角θを逆にすれば1.遠心力と逆の方向に力
を加えても成立する。特に回転数が低い場合等、遠心力
が充分に得られない時には、ばね力、油圧力、磁力等に
よる他の力で代替させることが可能である。
なお、回転数が高い状態から低い状態に変化するのに伴
う遠心力の減少により重錘部材21は、両挟持面A、B
相互の対向面間を主歯車17と副歯車18の中心側に両
歯面荷重に対応して移動するが、その際両挟持面A、B
が軸線りに対してθ1及びθ2角度夫々傾斜しているこ
とにより楔作用が生じて両挟持面A、Bと重錘部材21
の摩擦力と傾斜角度θ1.θ2の力学的釣合によって重
錘部材21の戻り移動に対して抵抗力が生じ、主歯車1
7と副歯車18とは徐々に中心側へ移動するのでセラシ
カが急速に減少するということがない。
また、重錘部材21の圧縮ばね作用により主歯車17の
歯面と被駆動側アイドル歯車8,8“の歯面との衝撃荷
重が緩和され、爆発や慣性トルク変動により前記主歯車
17と被駆動側アイドル歯車8,8“の各歯面に加わる
ヘルツ応力によるピッチングが防止される。
なお、上記実施例においては本発明のバックラッシュ低
減装置を内燃機関の動弁カム軸駆動装置に適用した場合
について説明したが、これに限られることなく、互いに
噛合する駆動側歯車と被駆動側歯車とを有する歯車伝動
系であれば、いかなるものでも本発明は適用可能であり
、また、両挟持面も互いに対向させなくともよい。
(発明の効果) 以上詳述した如く本発明の歯車伝動系のバックラッシュ
低減装置は、互いに噛合する駆動側歯車と被駆動側歯車
とを有する歯車伝動系の前記少なくともいずれか一方の
歯車を、回転軸に一体回転可能に支持された主歯車と、
咳主歯車と同軸に相対回転可能に支持された副歯車とよ
り構成すると共に、前記主歯車に磁力の挟持面を設け、
且つ前記副歯車に他方の挟持面を設け、これら両挟持面
を前記歯車の軸線に対して傾斜せし2め更にこれら両挟
持面間に移動可能に挟持される弾発力を有する重錘部材
を設けて成り、前記歯車の回転Gコ伴・)遠心力にて前
記重錘部材が前記両挟持面を介して前記主歯車と副歯車
とを相対的に回動させることにより、前記駆動側歯車と
被駆動側歯車との間のバックラッシュを低減し得るよう
にしたことを特徴とするものである。
従って、トルク変動が大幅に変化する歯車伝動系に対し
低回転から高回転までの全域に亘ってハックラッシュを
確実に低減し得、打音を生じることがなく衝撃荷重も減
少し得、全回転域においても噛合騒音を生じることがな
(、しがも重錘部材は弾発力を有するため、そのばね作
用により主歯車と被駆動側歯車の歯面とのih撃荷重が
緩和され、爆発や慣性トルク変動により前記主歯車と被
駆動側歯車の各歯面に加わるヘルツ応力によるピッチン
グが防止されるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すバンクランシュ低減装
置を備えた■型多気筒エンジンの動弁カム軸駆動装置の
側面図、第2図は同要部の拡大側面図、第3図は同縦断
面図、第4図は重錘部材の斜視図、第5図は作用説明図
である。 7・・・駆動側アイドル歯車(駆動側歯車)、8゜8゛
・・・被駆動側アイドル歯車(被駆動側歯車)、16・
・・回転軸、17・・・主歯車、18・・・副歯車、1
9・・・溝、A(19d)・・・挟持面(溝の他端面)
、20・・・突部、B(20d)・・・挟持面(突部の
他端面)、21・・・重錘部材、L・・・歯車の軸線。 出願人  本田技研工業株式会社 代理人  弁理士 渡 部 敏 彦 志2区 ネ4藺 冶5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、互いに噛合する駆動側歯車と被駆動側歯車とを有す
    る歯車伝動系の前記少なくともいずれか一方の歯車を、
    回転軸に一体回転可能に支持された主歯車と、該主歯車
    と同軸に相対回転可能に支持された副歯車とより構成す
    ると共に、前記主歯車に一方の挟持面を設け、且つ前記
    副歯車に他方の挟持面を設け、これら両挟持面を前記歯
    車の軸線に対して傾斜せしめ更にこれら両挟持面間に移
    動可能に挟持される弾発力を有する重錘部材を設けて成
    り、前記歯車の回転に伴う遠心力にて前記重錘部材が前
    記両挟持面を介して前記主歯車と副歯車とを相対的に回
    動させることにより、前記駆動側歯車と被駆動側歯車と
    の間のバックラッシュを低減し得るようにしたことを特
    徴とする歯車伝動系のバックラッシュ低減装置。
JP26196085A 1985-11-20 1985-11-20 歯車伝動系のバツクラツシユ低減装置 Pending JPS6220965A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6178730A (ja) * 1984-09-25 1986-04-22 Green Cross Corp:The 免疫グロブリンの加熱処理方法
CN102506150A (zh) * 2011-10-20 2012-06-20 天津商业大学 弹性除侧隙叠装齿轮结构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6178730A (ja) * 1984-09-25 1986-04-22 Green Cross Corp:The 免疫グロブリンの加熱処理方法
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