(57)【要約】【課題】ギアとフランジ部材の摺動部の潤滑を終えたオイルを有効利用する。【解決手段】潤滑構造は、ギアＧと、ギアを回転可能に支持するシャフト３０と、シャフトに形成され、ギアとシャフトの摺動部にオイルを供給する給油通路３１と、シャフトに取り付けられ、ギアの端面に摺動可能に接触してギアを軸方向に位置決めするフランジ部材３２とを備える。フランジ部材の外周部３８は、ギアに向かって傾斜されている。【選択図】図２
2020046051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギアと、
前記ギアを回転可能に支持するシャフトと、
前記シャフトに形成され、前記ギアと前記シャフトの摺動部にオイルを供給する給油通路と、
前記シャフトに取り付けられ、前記ギアの端面に摺動可能に接触して前記ギアを軸方向に位置決めするフランジ部材と、
を備え、
前記フランジ部材の外周部は、前記ギアに向かって傾斜されている
ことを特徴とする潤滑構造。
【請求項２】
前記ギアはシザーズギアであり、
前記シザーズギアは、
メインギアと、
前記メインギアに相対回転可能に嵌合されたサブギアと、
前記サブギアを前記メインギアに対し周方向に付勢するスプリングと、
前記メインギアおよび前記サブギアの間に形成され前記スプリングを収容するスプリング室と、
前記メインギアまたは前記サブギアに形成され前記スプリング室を外部と連通させる連通穴と、
を備え、
前記フランジ部材の外周部は、その外周端縁部が前記連通穴に向かうよう傾斜されている
請求項１に記載の潤滑構造。
【請求項３】
前記ギアは、外周部に歯部を有し、
前記フランジ部材の外周部は、その外周端縁部が前記歯部に向かうよう傾斜されている  請求項１または２に記載の潤滑構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は潤滑構造に係り、特に、ギアの摺動部をオイルで潤滑するための潤滑構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ギアと、これを回転可能に支持するシャフトとの摺動部の摩耗を抑制するため、当該摺動部にオイルを供給し、当該摺動部を潤滑する潤滑構造が知られている。またかかる潤滑構造において、シャフトに、当該摺動部にオイルを供給する給油通路を形成することも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、かかる潤滑構造において、シャフトにフランジ部材を取り付けることがある。フランジ部材は、ギアの端面に摺動可能に接触し、ギアを軸方向に位置決めする。
【０００５】
シャフトの給油通路を通じて、ギアとシャフトの摺動部に到達したオイルは、当該摺動部を潤滑した後、フランジ部材に至る。そしてギアとフランジ部材の摺動部を潤滑した後、半径方向外側に飛散される。
【０００６】
しかし従来、フランジ部材が単なる円形平板により形成されていたため、ギアとフランジ部材の摺動部の潤滑を終えたオイルは、単に半径方向外側に飛散され捨て去られていた。従って、その飛散オイルをギアのさらなる潤滑に再利用することができず、オイルの有効利用という点で難があった。
【０００７】
そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、ギアとフランジ部材の摺動部の潤滑を終えたオイルを有効利用できる潤滑構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一の態様によれば、
ギアと、
前記ギアを回転可能に支持するシャフトと、
前記シャフトに形成され、前記ギアと前記シャフトの摺動部にオイルを供給する給油通路と、
前記シャフトに取り付けられ、前記ギアの端面に摺動可能に接触して前記ギアを軸方向に位置決めするフランジ部材と、
を備え、
前記フランジ部材の外周部は、前記ギアに向かって傾斜されている
ことを特徴とする潤滑構造が提供される。
【０００９】
好ましくは、前記ギアはシザーズギアであり、
前記シザーズギアは、
メインギアと、
前記メインギアに相対回転可能に嵌合されたサブギアと、
前記サブギアを前記メインギアに対し周方向に付勢するスプリングと、
前記メインギアおよび前記サブギアの間に形成され前記スプリングを収容するスプリング室と、
前記メインギアまたは前記サブギアに形成され前記スプリング室を外部と連通させる連通穴と、
を備え、
前記フランジ部材の外周部は、その外周端縁部が前記連通穴に向かうよう傾斜されている。
【００１０】
好ましくは、前記ギアは、外周部に歯部を有し、
前記フランジ部材の外周部は、その外周端縁部が前記歯部に向かうよう傾斜されている。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、ギアとフランジ部材の摺動部の潤滑を終えたオイルを有効利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の潤滑構造を示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線側面断面図である。
【図３】本実施形態のオイルの流れを示す、図１のＩＩ−ＩＩ線側面断面図である。
【図４】変形例の潤滑構造を示す、図１のＩＩ−ＩＩ線断面相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。
【００１４】
本実施形態の潤滑構造は、内燃機関（エンジンともいう）におけるギア駆動式のカムシャフト駆動機構（図示せず）に用いられるよう適合される。カムシャフト駆動機構は、クランクシャフトに固定された駆動ギアとしてのクランクギアと、カムシャフトに固定された被駆動ギアとしてのカムギアと、これらクランクギアとカムギアの間に噛合状態で配置され、クランクギアとカムギアを連結する一乃至複数のアイドルギアとを有する。本実施形態の潤滑構造は、そのカムシャフト駆動機構のアイドルギアを構成要素として含み、当該アイドルギアの摺動部を潤滑するよう構成されている。特にそのアイドルギアは、シザーズギアにより形成されている。シザーズギアは、これに噛合される相手ギアとの間のバックラッシュを除去する構造を有する。
【００１５】
図１は、本実施形態の潤滑構造を示す正面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線側面断面図である。潤滑構造は、ギアすなわちシザーズギアＧと、シザーズギアＧを回転可能に支持するシャフト３０とを備える。また潤滑構造は、シャフト３０に形成され、シザーズギアＧとシャフト３０の摺動部にオイルを供給する給油通路３１と、シャフト３０に取り付けられ、シザーズギアＧの端面に摺動可能に接触してシザーズギアＧを軸方向に位置決めするフランジ部材３２とを備える。
【００１６】
シザーズギアＧは、メインギア１およびサブギア２を備え、これら２枚のギア１，２の組み合わせで１枚のシザーズギアＧ、すなわちギアアセンブリを構成するようになっている。ＣはシザーズギアＧの中心軸（ギア軸という）を示す。以下、特に断らない限り、軸方向、半径方向、周方向とは、ギア軸Ｃを基準とした軸方向、半径方向、周方向をいうものとする。便宜上、図２の右側を軸方向前方、図２の左側を軸方向後方とする。図１は、軸方向前方から見たときの正面図である。
【００１７】
シザーズギアＧは外周歯を有するはすば歯車として構成され、図示しない相手ギアに噛合されるよう適用される。なおシザーズギアＧは他の種類の歯車、例えば平歯車として構成されてもよい。
【００１８】
メインギア１およびサブギア２は、軸方向に互いに隣接され、サブギア２はメインギア１の軸方向前方に隣接して配置される。
【００１９】
メインギア１およびサブギア２は、それぞれ外周部にメイン歯部１１およびサブ歯部１２を有する。これらメイン歯部１１およびサブ歯部１２は、同一のモジュール、歯数および歯形を有する。あたかも１枚のギアの歯部を厚さ方向に分割したような格好でメイン歯部１１およびサブ歯部１２が形成される。相手ギアには、メイン歯部１１およびサブ歯部１２の両方が噛合される。サブギア２は主にバックラッシュを除去する目的で用いられ、駆動力の伝達に積極的に用いられるものではない。そのため、サブ歯部１２の歯幅はメインギア１の歯幅より薄くされる。
【００２０】
メインギア１は、その内周部に円筒状ボス１０を一体に有する。他方、サブギア２は、概してリング板状に一体形成され、その内周部に嵌合穴５を有する。嵌合穴５が、ボス１０の外周部に形成されたギア嵌合面４に嵌合されることで、サブギア２はボス１０に相対回転可能にかつ同軸に嵌合される。
【００２１】
また、メインギア１に対しサブギア２を軸方向に位置決めするため、ギア嵌合面４に形成されたリング溝２９に、拡縮変形可能なＣ形のスナップリング２８が嵌合して取り付けられる。
【００２２】
ボス１０の内周部にはシャフト穴１１Ａが設けられ、このシャフト穴１１Ａにシャフト３０が挿入される。本実施形態では、シャフト穴１１Ａに円筒状のすべり軸受３が圧入により固定され、すべり軸受３がシャフト３０に嵌合されることで、シザーズギアＧがシャフト３０に回転可能かつ同軸に支持される。すべり軸受３はメインギア１に一体的に取り付けられてメインギア１の一部をなす。
【００２３】
もっとも、すべり軸受３をシャフト穴１１Ａに相対回転可能に嵌合してもよい。またすべり軸受３を省略してシャフト穴１１Ａをシャフト３０に直接嵌合させてもよい。
【００２４】
メインギア１とサブギア２の間にはスプリング室７が形成され、スプリング室７には、サブギア２をメインギア１に対し周方向に付勢するスプリング８が収容されている。スプリング室７は、メインギア１の前面に設けられたリング状の溝９と、サブギア２の後面との間の軸方向隙間によって形成される。
【００２５】
スプリング８は、本実施形態ではＣ形のスプリングであるが、その種類は変更可能である。メインギア１における溝９底面の所定位相位置に、スプリング８の一端を係止するためのメインピン１３が圧入等により固定されている。また、溝９底面に対向するサブギア２の後面の所定位相位置にも、スプリング８の他端を係止するためのサブピン１４が圧入等により固定されている。スプリング８によりメインピン１３とサブピン１４を挟み、スプリング８の一端と他端に形成された凹座１５，１６をメインピン１３とサブピン１４にそれぞれ着座させることで、スプリング８の一端と他端がメインピン１３とサブピン１４にそれぞれ係止される。
【００２６】
サブギア２をメインギア１に組み付けただけの状態では、メインギア１（メイン歯部１１）とサブギア２（サブ歯部１２）の位相がずれており、相手ギアに噛合させることができない。相手ギアに噛合させられるようにするには、スプリング８の付勢力に逆らってメインギア１とサブギア２を互いに捩り、スプリング８を押し開き、それらを同一位相としなければならない。
【００２７】
そこで、メインギア１とサブギア２を同一位相に保持するため、シザーズギアＧには固定ボルト１７が設けられる。固定ボルト１７は、サブギア２に設けられた挿通穴（図示せず）に前方から挿入されると共に、メインギア１に設けられたネジ穴（図示せず）に螺合され締め付けられる。これら挿通穴とネジ穴は当然ながら、メインギア１とサブギア２が同一位相となったとき同軸状態となる。こうしてメインギア１とサブギア２を同一位相に保持することで、シザーズギアＧを相手ギアに容易に噛合させることができる。
【００２８】
なお噛合後、固定ボルト１７は取り外される。これによりスプリング８が収縮し、メインギア１の歯とサブギア２の歯が相手ギアの歯を挟むようになり、バックラッシュが除去される。そして歯打ち振動によるラトル音を低減することができる。
【００２９】
シャフト３０は、固定側であるシリンダブロック３３に図示しないボルト等により固定される。シャフト３０は、基端部すなわち後端部に形成されたフランジ部３４と、フランジ部３４から先端側すなわち前側に同軸に延びるシャフト本体部３５とを一体に有する。
【００３０】
フランジ部３４は、シリンダブロック３３の前端面に着座して固定され、シャフト本体部３５より大きい外径を有する。シャフト本体部３５の外側にシザーズギアＧのすべり軸受３が嵌合される。シャフト本体部３５の半径方向外側に突出されたフランジ部３４の前端面に、ボス１０の後端面１０Ａが摺動可能に接触される。これにより、シャフト３０に対するシザーズギアＧの軸方向後向きの相対移動が規制され、シザーズギアＧはシャフト３０に対し軸方向後向きに位置決めされる。
【００３１】
シャフト３０の給油通路３１は、本実施形態の場合シャフト３０の内部にＬ字状に形成され、シリンダブロック３３の内部に形成されたブロック側給油通路４１に連通接続される。ブロック側給油通路４１には、図示しないオイルギャラリからオイルが供給され、このオイルが給油通路３１にも供給される。給油通路３１の出口は、シャフト本体部３５の外周面に開口される。この出口から出たオイルが、シャフト本体部３５の外周面とすべり軸受３の内周面とにより形成される摺動部（シャフト摺動部という）に供給され、シャフト摺動部を潤滑する。
【００３２】
フランジ部材３２は、シャフト本体部３５の前端面に複数（本実施形態では二つ）のボルト３６で固定されている。フランジ部材３２は、概して円板形状とされているが、その外周部はシザーズギアＧに向かって傾斜されている。フランジ部材３２は、中心部に位置されたフランジ本体部３７と、外周部に位置されたフランジ傾斜部３８とを一体に有する。フランジ部材３２は、例えば板金プレス製とされるが、その製造方法は任意である。
【００３３】
フランジ本体部３７は、円形平板状とされ、ボルト３６を挿通させるための複数（本実施形態では二つ）のボルト挿通穴３９を有する。シャフト本体部３５も、ボルト３６を螺合挿入させるための複数（本実施形態では二つ）のネジ穴４０を有する。ボルト３６が前方からボルト挿通穴３９に挿通され、ネジ穴４０に締め付けられることで、フランジ本体部３７は、シャフト本体部３５の前端面に同軸で密着固定される。固定状態において、フランジ本体部３７は軸方向に垂直に位置される。
【００３４】
フランジ本体部３７は、シャフト本体部３５、ひいてはシザーズギアＧのボス１０よりも半径方向外側に突出される。シャフト本体部３５から突出した部分において、フランジ本体部３７は、ボス１０の前端面１０Ｂに摺動可能に接触される。これにより、シャフト３０に対するシザーズギアＧの軸方向前向きの相対移動が規制され、シザーズギアＧはシャフト３０に対し軸方向前向きに位置決めされる。
【００３５】
ボス１０よりも若干半径方向外側の接続位置Ｐにおいて、フランジ傾斜部３８がフランジ本体部３７に接続される。フランジ傾斜部３８はその接続位置Ｐから、半径方向外側かつサブギア２の方に向かって斜め後方に延びる。フランジ傾斜部３８はフランジ本体部３７に対し傾斜角θで傾斜され、この傾斜角θは０°より大きく９０°未満である（すなわち鋭角である）。なおこの傾斜角θは、軸方向に垂直な方向に対するフランジ傾斜部３８の傾斜角でもある。フランジ傾斜部３８は全体で見た場合、全周に亘るテーパ状である。
【００３６】
詳しくは後述するが、本実施形態においては、フランジ傾斜部３８の外周端縁部４３（すなわちフランジ部材３２の外周端縁部）から飛散したオイルでスプリング室７内を潤滑できるようになっている。このため、サブギア２には、スプリング室７を外部と連通させる連通穴、すなわちサブギア連通穴４４が軸方向に貫通して形成されている。そしてフランジ傾斜部３８の外周端縁部４３がサブギア連通穴４４に向かうよう、フランジ傾斜部３８が傾斜されている。
【００３７】
サブギア連通穴４４は、周方向に複数（本実施形態では四つ）等間隔で形成されている。またサブギア連通穴４４は、スプリング８とほぼ等しい半径方向位置に形成されると共に、メインピン１３およびサブピン１４と等しい半径方向位置に形成される。なおメインピン１３およびサブピン１４の半径方向位置は等しい。フランジ傾斜部３８の外周端縁部４３の最外周端は、サブギア連通穴４４の中心と同じ半径方向位置に位置される。すなわち、フランジ部材３２の半径Ｒは、ギア軸Ｃからサブギア連通穴４４の中心までの半径方向距離に等しい。
【００３８】
これにより、サブギア連通穴４４からスプリング室７内に浸入したオイルにより、メインピン１３およびサブピン１４と、スプリング８の凹座１５，１６とにより形成される摺動部（スプリング摺動部という）を好適に潤滑することができる。
【００３９】
なお、メインギア１にも、スプリング室７を外部と連通させる連通穴、すなわちメインギア連通穴４５が軸方向に貫通して形成されている。メインギア連通穴４５も、周方向に複数（本実施形態では四つ）等間隔で形成されている。またメインギア連通穴４５は、サブギア連通穴４４とほぼ等しい半径方向位置および周方向に位置に形成される。メインギア連通穴４５はサブギア連通穴４４より大径に形成される。
【００４０】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００４１】
図３に、本実施形態の潤滑構造におけるオイルの流れを矢印で示す。前述したように、ブロック側給油通路４１を通じて給油通路３１に供給されたオイルは、その出口から、シャフト本体部３５の外周面上へと排出される。そして、シャフト本体部３５の外周面とすべり軸受３の内周面とにより形成されるシャフト摺動部に沿って、軸方向前方および後方へと流れ、そのシャフト摺動部全体を潤滑する。
【００４２】
このシャフト摺動部の潤滑を終えたオイルは、その後、フランジ部３４の前端面とボス１０の後端面１０Ａとにより形成される摺動部（後側ボス摺動部という）と、フランジ本体部３７の後端面とボス１０の前端面１０Ｂとにより形成される摺動部（前側ボス摺動部という）とを潤滑する。
【００４３】
すなわち、シャフト摺動部に沿って軸方向後方へと流れたオイルは、フランジ部３４の前端面に突き当たった後、半径方向外側に曲げられ、シザーズギアＧの回転による遠心力等により、後側ボス摺動部に沿って半径方向外側に向かって流れ、後側ボス摺動部を潤滑する。この潤滑を終えたオイルは半径方向外側に飛散して捨て去られ、図示しないオイルパンに回収される。
【００４４】
他方、シャフト摺動部に沿って軸方向前方へと流れたオイルは、フランジ本体部３７の後端面に突き当たった後、半径方向外側に曲げられ、シザーズギアＧの回転による遠心力等により、前側ボス摺動部に沿って半径方向外側に向かって流れ、前側ボス摺動部を潤滑する。
【００４５】
従来、この潤滑を終えたオイルは、後側と同様、半径方向外側に飛散して捨て去られていた。しかし本実施形態では、以下に述べるように当該オイルを再利用可能である。
【００４６】
すなわち、前側ボス摺動部の潤滑を終えたオイルは、フランジ傾斜部３８の裏面ないし後面に沿って半径方向外側に流れる。そしてフランジ傾斜部３８の外周端縁部４３から、半径方向外側かつ後方に向かって飛散される。この飛散されたオイルは、サブギア連通穴４４に浸入し、さらにはスプリング室７内に浸入する。このオイルは、直接的にはスプリング８に付着されるが、その後シザーズギアＧの回転等に伴い、スプリング８の表面上を伝わってメインピン１３およびサブピン１４に向かう。そしてメインピン１３およびサブピン１４に達すると、メインピン１３およびサブピン１４とスプリング８の凹座１５，１６とにより形成されるスプリング摺動部に行き渡り、スプリング摺動部を潤滑する。
【００４７】
このように本実施形態によれば、前側ボス摺動部の潤滑を終えたオイルを再利用してスプリング摺動部を好適に潤滑することができ、当該オイルを有効利用することが可能となる。
【００４８】
なお、シザーズギアＧは、カムシャフト駆動機構を収容するエンジンの機構室内に配置され、この機構室内ではオイルがランダムに飛散されている。本実施形態の場合、この機構室内で飛散されているオイルを、メインギア連通穴４５およびサブギア連通穴４４を通じて、スプリング８に付着させることができるので、これによってもスプリング摺動部を好適に潤滑することができる。
【００４９】
次に、変形例を説明する。なお前記基本実施形態と同様の部分には図中同一符号を付して説明を割愛し、以下、基本実施形態との相違点を主に説明する。
【００５０】
図４に示すように、本変形例においては、フランジ傾斜部３８の外周端縁部４３がサブ歯部１２に向かうよう、フランジ傾斜部３８が傾斜されている。
【００５１】
本変形例のフランジ部材３２は基本実施形態よりも大径とされ、フランジ本体部３７およびフランジ傾斜部３８も基本実施形態より大径とされている。ボス１０に対するフランジ本体部３７の半径方向外側への突出長はより長くされ、フランジ傾斜部３８とフランジ本体部３７との接続位置Ｐは、サブギア連通穴４４により近づけられる。
【００５２】
フランジ傾斜部３８は、フランジ本体部３７との接続位置Ｐから、半径方向外側かつサブギア２の方に向かって斜め後方に延びる。フランジ本体部３７に対するフランジ傾斜部３８の傾斜角θは鋭角である。
【００５３】
本変形例においては、フランジ傾斜部３８の外周端縁部４３（すなわちフランジ部材３２の外周端縁部）から飛散したオイルで、メイン歯部１１およびサブ歯部１２と、相手ギアの歯部とにより形成される摺動部ないし噛合部（歯部摺動部という）を潤滑できるようになっている。
【００５４】
すなわち、前側ボス摺動部の潤滑を終えたオイルは、フランジ傾斜部３８の裏面ないし後面に沿って半径方向外側に流れる。そしてフランジ傾斜部３８の外周端縁部４３から、半径方向外側かつ後方に向かって飛散される。この飛散されたオイルは、直接的にはサブ歯部１２に付着されるが、その後シザーズギアＧの回転等に伴い、歯部摺動部の全体に行き渡って歯部摺動部を潤滑する。
【００５５】
このように本変形例によれば、前側ボス摺動部の潤滑を終えたオイルを再利用して歯部摺動部を好適に潤滑することができ、当該オイルを有効利用することが可能となる。
【００５６】
以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示の実施形態は他にも様々考えられる。
【００５７】
（１）例えば、フランジ部材３２の傾斜角θ、断面形状等を周方向位置に応じて異ならせ、スプリング摺動部と歯部摺動部の両方にオイルを飛散供給できるようにしてもよい。すなわち、ある周方向位置ではフランジ傾斜部３８の外周端縁部４３をサブギア連通穴４４に向け、他の周方向位置ではフランジ傾斜部３８の外周端縁部４３をサブ歯部１２に向けるようにしてもよい。
【００５８】
（２）メインギア１とサブギア２の配置を前後逆にし、フランジ傾斜部３８の外周端縁部４３から飛散されたオイルを、メインギア連通穴４５およびメイン歯部１１の少なくとも一方に飛散供給してもよい。
【００５９】
（３）シャフト３０の給油通路３１は、シャフト本体部３５の外周面に設けられた溝により形成してもよい。
【００６０】
（４）ギアは、シザーズギアではないギア、例えば通常のギアであってもよい。同様にギアは、アイドルギアでなくてもよく、内燃機関のカムシャフト駆動機構用ギアでなくてもよい。
【００６１】
本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
Ｇ  シザーズギア
１  メインギア
２  サブギア
７  スプリング室
８  スプリング
１１  メイン歯部
１２  サブ歯部
３０  シャフト
３１  給油通路
３２  フランジ部材
３８  フランジ傾斜部
４３  外周端縁部
４４  サブギア連通穴
４５  メインギア連通穴
【図１】
2020046051.tif 000003
【図２】
2020046051.tif 000004
【図３】
2020046051.tif 000005
【図４】
2020046051.tif 000006