WO2020017558A1

WO2020017558A1 - ギヤ支持部材

Info

Publication number: WO2020017558A1
Application number: PCT/JP2019/028111
Authority: WO
Inventors: 健吾林
Original assignee: いすゞ自動車株式会社
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2019-07-17
Publication date: 2020-01-23
Also published as: JP2020012444A

Abstract

ラトル音によって発生する騒音を低減するギヤ支持部材。アイドルシャフト（１）は、アイドルギヤ（１０）を回転自在に支持する支持部（４）と、支持部（４）とは別体であり、支持部（４）とシリンダブロック（４０）との間に設けられる基部（６）と、を有する。支持部（４）は、基部（６）と接触した状態でシリンダブロック（４０）に固定される。

Description

ギヤ支持部材

　本開示は、ギヤを支持するギヤ支持部材に関する。

　従来、ギヤの一例として、クランクシャフトに嵌合されたクランクギヤおよびカムシャフトに嵌合されたカムギヤと噛み合い、クランクシャフトの回転動力をカムシャフトに伝達するアイドルギヤが知られている（例えば、特許文献1参照）。アイドルギヤは、例えば、内燃機関のシリンダブロックに突設されたアイドルシャフトに軸支される。

日本国特開２０１４－０２５３５８号公報

　一般的に、一方のギヤ（例えば、アイドルギヤ）の歯と、他方のギヤ（例えば、クランクギヤやカムギヤ）の歯との間には、隙間（以下、バックラッシュという）が設けられている。

　よって、例えば内燃機関の回転数に変化が生じた場合、一方のギヤの歯がバックラッシュを移動することによって他方のギヤの歯と衝突し、ラトル音が発生する。このラトル音は、アイドルシャフトを介して、例えばシリンダブロックに伝達され、内燃機関から放射される騒音となる。

　本開示の目的は、ラトル音によって発生する騒音を低減できるギヤ支持部材を提供することである。

　本開示の一態様に係るギヤ支持部材は、ギヤを回転自在に支持する支持部と、前記支持部とは別体であり、前記支持部と構造物との間に設けられる基部と、を有し、前記支持部は、前記基部と接触した状態で前記構造物に固定される。

　本開示によれば、ラトル音によって発生する騒音を低減できる。

図１は、本開示の実施の形態に係るアイドルシャフトおよびその周辺構成の模式図である。図２は、本開示の実施の形態に係るアイドルシャフトの分解斜視図である。図３は、本開示の実施の形態に係るアイドルシャフトの断面図である。図４は、本開示の変形例に係る分岐油路の説明に供する斜視図である。図５は、本開示の変形例に係る分岐油路の説明に供する側面図である。図６は、本開示の変形例に係るアイドルシャフトの斜視図である。

　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図において共通する構成要素には同一符号を付し、それらの説明は適宜省略する。

　まず、本開示の実施の形態に係るアイドルシャフトおよびその周辺構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係るアイドルシャフトおよびその周辺構成を示す模式図である。

　アイドルシャフト１は、ディーゼルエンジン（内燃機関の一例）のシリンダブロック（構造物の一例）の外壁に固定されている。アイドルシャフト１は、アイドルギヤ１０を回転自在に支持している。アイドルシャフト１は、「ギヤ支持部材」の一例に相当する。

　アイドルギヤ１０は、クランクギヤ２０およびカムギヤ３０と噛み合っている。図示は省略するが、アイドルギヤ１０の各歯とクランクギヤ２０の各歯との間、および、アイドルギヤ１０の各歯とカムギヤ３０の各歯との間には、バックラッシュが設けられている。

　クランクギヤ２０は、クランクシャフト２に固定されている。カムギヤ３０は、カムシャフト３に固定されている。

　よって、クランクシャフト２が回転すると、クランクギヤ２０が回転する。このとき、アイドルギヤ１０は、クランクギヤ２０の回転に伴って回転し、カムギヤ３０は、アイドルギヤ１０の回転に伴って回転し、カムシャフト３を回転させる。このように、クランクシャフト２の回転動力は、クランクギヤ２０、アイドルギヤ１０、およびカムギヤ３０を介して、カムシャフト３に伝達される。

　次に、アイドルシャフト１の構成について、図２および図３を用いて説明する。図２は、アイドルシャフト１の分解斜視図である。図３は、アイドルシャフト１の断面図である。図３は、アイドルシャフト１がシリンダブロック４０に固定された状態を示している。以下の説明では、図２、図３に示す矢印Ｘの方向を「Ｘ方向」といい、矢印Ｙの方向を「Ｙ方向」という。

　図２、図３に示すように、アイドルシャフト１は、支持部４および基部６を有する。支持部４および基部６は、図２に示すように、別体の部品である。

　図２に示すように、基部６には、Ｘ方向に貫通した貫通孔１３、１４、１５、１６が形成されている。基部６は、後述する支持部４のフランジ部４ａと同じ形状および同じ大きさである。

　図３に示すように、支持部４には、ブッシュ５０を介してアイドルギヤ１０が軸支される。アイドルギヤ１０は、支持部４によって回転自在に支持される。

　また、図２に示すように、支持部４は、フランジ部４ａを有する。図３に示すように、アイドルシャフト１がシリンダブロック４０に固定されている状態のとき、フランジ部４ａは、基部６と接触する。

　また、図２に示すように、支持部４の内部には、Ｘ方向に貫通したボルト孔９が形成されている。図３に示すように、ボルト６０は、フランジ部５の貫通孔、ボルト孔９、および基部６の貫通孔１５（図２参照）を挿通し、シリンダブロック４０に締結される。これにより、アイドルシャフト１は、シリンダブロック４０に固定される。

　また、図２に示すように、支持部４の内部には、オイル（潤滑油）が流れる油路１１が形成されている。油路１１は、基部６の貫通孔１６と連通し、支持部４の外表面に設けられた開口部８と連通する。基部６の貫通孔１６から油路１１へ流入したオイルは、開口部８から排出され、ブッシュ５０の内周面に供給される。なお、貫通孔１６および油路１１は、第１油路の一例に相当する。

　また、図２に示すように、支持部４は、フランジ部４ａからＸ方向に突出した突起部７、１２を有する。

　図３に示すように、突起部７は、基部６の貫通孔１３（図２参照）を介して、シリンダブロック４０に形成された孔（図示略）に挿入される。例えば、突起部７は、アイドルシャフト１をシリンダブロック４０に取り付ける際に、ブロック４０の孔に挿入される。これにより、ブロック４０とアイドルシャフト１の位置決めを行うことができる。

　突起部１２は、基部６の貫通孔１４（図２参照）に挿入される。これにより、支持部４のボルト孔９と基部６の貫通孔１５との位置決め、および、支持部４の油路１１と基部６の貫通孔１６との位置決めが行われる。

　支持部４および基部６の材質としては、例えば、ＪＩＳ規格であるＳ５３Ｃ、Ｓ５５Ｃなどの機械構造用炭素鋼を用いることができる。

　以上説明したように、本実施の形態のアイドルシャフト１は、アイドルギヤ１０を回転自在に支持する支持部４と、支持部４とは別体であり、支持部４とシリンダブロック４０との間に設けられる基部６と、を有し、支持部４は、基部６と接触した状態でシリンダブロック４０に固定されることを特徴とする。これにより、基部６と支持部４（フランジ部４ａ）との接触面において、アイドルギヤ１０で発生したラトル音（振動）を減衰することができる。よって、内燃機関から放射される騒音を低減することができる。

　なお、本開示は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。以下、各変形例について説明する。

　［変形例１］
　実施の形態では、アイドルギヤ１０が噛み合う他のギヤが、クランクギヤ２０およびカムギヤ３０である場合を例に挙げて説明したが、それらに限定されない。例えば、アイドルギヤ１０は、変速機のギヤ、または、補機（例えば、サプライポンプ）に動力を伝達するギヤと噛み合ってもよい。

　［変形例２］
　実施の形態では、支持部４がフランジ部４ａを備える場合を例に挙げて説明したが、支持部４は、フランジ部４ａを備えなくてもよい。その場合、基部６の直径は、支持部４の直径と同じとしてもよい。

　［変形例３］
　実施の形態では、突起部７が支持部４に設けられる場合を例に挙げて説明したが、突起部７は基部６に設けられてもよい。これにより、ラトル音が突起部７を介してシリンダブロック４０に伝達されることを抑制でき、減衰効果をさらに向上させることができる。

　［変形例４］
　実施の形態では、支持部４と基部６とが同じ材質で形成される場合を例に挙げて説明したが、基部６の材質は、支持部４の材質と異なってもよい。例えば、基部６の材質は、支持部４よりも硬度が低い材質で形成されてもよい。このような材質の例としては、普通鋳鉄（ねずみ鋳鉄ともいう）またはダクタイル鋳鉄（球状黒鉛鋳鉄ともいう）などが挙げられる。

　［変形例５］
　基部６には、アイドルギヤ１０と噛み合う他のギヤにオイルを供給可能な油路が設けられてもよい。この具体例について、図４、図５を用いて以下に説明する。

　図４、図５に示すように、基部６がフランジ部４ａと接触する面Ｆ１（以下、基部側接触面という）に設けられた溝１７ｂと、フランジ部４ａが基部６と接触する面Ｆ２（支持部側接触面という）とにより、油路１７（第２油路の一例）が形成されている。油路１７は、貫通孔１６から分岐しており、貫通孔１６と、基部６の外周面における開口部１７ａとを連通している。

　貫通孔１６へ流入したオイルは、支持部４の油路１１と油路１７とに分岐して流れる。油路１７に流入したオイルは、開口部１７ａから排出され、図５に示すカムギヤ３０の歯面に供給される。

　これにより、アイドルギヤ１０およびカムギヤ３０それぞれの歯の摩耗を防止できる。

　なお、本変形例では、油路１７が、基部側接触面Ｆ１に設けられた溝１７ｂと、支持部側接触面Ｆ２とにより形成される場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、油路１７は、基部６の内部に（換言すれば、基部６の外表面に露出することなく）形成されてもよい。

　また、本変形例では、溝１７ｂが、基部側接触面Ｆ１に設けられる場合を例に挙げて説明したが、溝１７ｂは、支持部側接触面Ｆ２に設けられてもよい。その場合、油路１７は、支持部側接触面Ｆ２に設けられた溝１７ｂと、基部側接触面Ｆ１とにより形成される。また、その場合、油路１７は、油路１１から分岐し、油路１１と、フランジ部４ａの外周面における開口部とを連通するように設けられる。なお、油路１７は、フランジ部４ａの内部に（換言すれば、フランジ部４ａの外表面に露出することなく）設けられてもよい。

　［変形例６］
　変形例５で説明した油路１７は、基部６を備えないアイドルシャフトに設けられてもよい。この具体例について、図６を用いて説明する。

　図６に示すアイドルシャフト７０は、基部６を備えず、支持部４のみを有する。支持部４は、フランジ部１８を有する。フランジ部１８の厚み（Ｘ方向の長さ。以下同様）は、例えば、図２に示した基部６の厚みとフランジ部４ａの厚みとを合わせた厚みと同じである。

　図６に示す油路１７は、支持部４（フランジ部４ａ）の面Ｆ３に設けられた溝１７ｂと、シリンダブロック４０の壁面とにより形成される。この油路１７は、油路１１から分岐し、油路１１と、フランジ部１８の外周面における開口部１７ａとを連通するように設けられている。面Ｆ３は、シリンダブロック４０の壁面に接触する面である。

　これにより、油路１１へ流入したオイルは、油路１１だけでなく、油路１７にも流れる。油路１７に流入したオイルは、開口部１７ａから排出され、図示しない他のギヤの歯面に供給される。よって、歯の摩耗を防止できる。

　以上、各変形例について説明した。なお、各変形例は、適宜組み合わせて実施されてもよい。

　本出願は、２０１８年７月２０日付で出願された日本国特許出願（特願２０１８－１３６６２８）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　本開示のギヤ支持部材は、他のギヤと噛み合って回転するギヤを支持する技術に有用である。

　１、７０　アイドルシャフト
　２　クランクシャフト
　３　カムシャフト
　４　支持部
　４ａ、５、１８　フランジ部
　６　基部
　７、１２　突起部
　８、１７ａ　開口部
　９　ボルト孔
　１０　アイドルギヤ
　１１、１７　油路
　１３、１４、１５、１６　貫通孔
　１７ｂ　溝
　２０　クランクギヤ
　３０　カムギヤ
　４０　シリンダブロック
　５０　ブッシュ
　６０　ボルト

Claims

　ギヤを回転自在に支持する支持部と、
　前記支持部とは別体であり、前記支持部と構造物との間に設けられる基部と、を有し、
　前記支持部は、
　前記基部と接触した状態で前記構造物に固定される、
　ギヤ支持部材。
　前記基部の材質は、前記支持部の材質よりも硬度が低い、
　請求項１に記載のギヤ支持部材。
　前記基部および前記支持部は、
　前記ギヤと前記支持部との間に供給されるオイルが流れる第１油路を有し、
　前記基部または前記支持部のいずれか一方は、
　前記第１油路から分岐し、前記ギヤと噛み合う他のギヤに対して前記オイルを供給可能な第２油路を有する、
　請求項１に記載のギヤ支持部材。
　前記第２油路は、
　前記基部が前記支持部と接触する面である基部側接触面に設けられた溝と、前記支持部が前記基部と接触する面である支持部側接触面とにより形成される、または、
　前記支持部側接触面に設けられた溝と、前記基部側接触面とにより形成される、
　請求項３に記載のギヤ支持部材。
　前記構造物は、
　内燃機関のシリンダブロックまたはシリンダヘッドである、
　請求項１に記載のギヤ支持部材。