(57)【要約】【課題】カムギヤを駆動するのに必要な荷重のみでよく、燃費を悪化させることがない内燃機関における低騒音ギヤ構造を提供する。【解決手段】カムギヤ３をカムシャフト２に固定される内側部材３０とアイドルドライブギヤ１６と噛み合う外側部材３１とに分割し、内側部材３０と外側部材３１との間に内部摩擦抵抗を増やすと共に、振動を減衰するための振動減衰部材３３を設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクギヤからギヤトレインを介して駆動されるアイドルドライブギヤと、このアイドルドライブギヤと噛み合ってカムシャフトに回転を伝えるカムギヤとを備えた内燃機関における低騒音ギヤ構造であって、
前記カムギヤを前記カムシャフトに固定される内側部材と前記アイドルドライブギヤと噛み合う外側部材とに分割し、
前記内側部材と前記外側部材との間に内部摩擦抵抗を増やすと共に、振動を減衰するための振動減衰部材を設けたことを特徴とする内燃機関における低騒音ギヤ構造。
【請求項２】
前記振動減衰部材は、ゴムに１〜２ｍｍ四方の布チップまたは直径１ｍｍ程度の樹脂ボールないしは金属ボールのいずれかを混ぜ込んでなる請求項１記載の内燃機関における低騒音ギヤ構造。
【請求項３】
前記振動減衰部材が、ゴム製の緩衝部材と、該緩衝部材の一側に設けられた樹脂製の摺動部材とからなり、前記摺動部材が前記内側部材と前記外側部材との間に圧入された請求項１記載の内燃機関における低騒音ギヤ構造。
【請求項４】
前記振動減衰部材が、ゴム製のリング部材の内部に周方向に沿って断続的に複数のスリットを有すると共に、これらスリットが密着するように前記リング部材を前記内側部材と前記外側部材との間に圧入されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関における低騒音ギヤ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関における低騒音ギヤ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関においては、図５に示すようにカムシャフト２は、クランクシャフト１からギヤトレイン１８を介して駆動される。なお図５に示すバルブメカニズムはＤＯＨＣ（ダブルオーバーヘッドカムシャフト）式のため、カムシャフト２が２本ある（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３４１３０７号公報
【特許文献２】特開平１０−１８４３８１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、内燃機関においては、クランクシャフト１は回転変動を伴いながら回転する。またカムシャフト２も、カム山を有しているため回転変動を伴いながら回転する。このため、図５におけるカムギヤ３ａ，４ａ（カムシャフト２，２に取り付けられているギヤ）とアイドルドライブギヤ１６は、互いに回転変動を伴いながら噛み合っている。また通常、噛み合う２枚の歯車の間には、バックラッシュという隙間がある。そのためカムギヤ３ａ，４ａとアイドルドライブギヤ１６の歯面は接触したり、離れたりしながら衝突を繰り返している。それにより、いわゆる「歯打ち音」が発生する。この「歯打ち音」を回避するために、実公平４−１３４６７号公報や実開平５−７１５１９号公報に開示されているシザーズギヤ５がある。
【０００５】
すなわち、図６及び図７に示すように、シザーズギヤ５，５ａ（シザーズギヤ５ａは、シザーズギヤ５と同一であるので、以下シザーズギヤ５について述べる）は、カムシャフト２に固定されるメインギヤ５０と、このメインギヤ５０に対して相対回動自在なメインギヤ５０より歯幅の薄いサブギヤ５１と、メインギヤ５０及びサブギヤ５１の合わせ面である背面側にそれぞれ固定されたノックピン５２，５２（図７ではサブギヤ５１に固定されたノックピン５２のみが見えている）と、これらのノックピン５２，５２に両端部が係合する切欠きリング状のトーションスプリング５３とを備え、このトーションスプリング５３の弾発力によりメインギヤ５０とサブギヤ５１とを相対回動させて、これらに噛み合うアイドルドライブギヤ１６との間のバックラッシュを除去するように構成されたものである。
【０００６】
このようにシザーズギヤ５の場合、メインギヤ５０とサブギヤ５１からなる２枚のギヤをトーションスプリング５３で突っ張ることでバックラッシュをゼロとする。
【０００７】
そのため、本来、図７に示すシザーズギヤ５を駆動するのに必要な荷重に、スプリングによる荷重（トーションスプリング５３の弾発力）を加えた荷重がギヤの歯面にかかる。したがって歯面で生じる摩擦力がスプリングの荷重分だけ増えてしまい、結果として燃費を悪化させている。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、歯面での摩擦を少なくでき、燃費を向上することができる内燃機関における低騒音ギヤ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために本発明の内燃機関における低騒音ギヤ構造は、クランクギヤからギヤトレインを介して駆動されるアイドルドライブギヤと、このアイドルドライブギヤと噛み合ってカムシャフトに回転を伝えるカムギヤとを備えた内燃機関における低騒音ギヤ構造であって、前記カムギヤを前記カムシャフトに固定される内側部材と前記アイドルドライブギヤと噛み合う外側部材とに分割し、前記内側部材と前記外側部材との間に内部摩擦抵抗を増やすと共に、振動を減衰するための振動減衰部材を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また前記振動減衰部材は、ゴムに１〜２ｍｍ四方の布チップまたは直径１ｍｍ程度の樹脂ボールないしは金属ボールのいずれかを混ぜ込んでなるものでもよい。
【００１１】
また前記振動減衰部材が、ゴム製の緩衝部材と、該緩衝部材の一側に設けられた樹脂製の摺動部材とからなり、前記摺動部材が前記内側部材と前記外側部材との間に圧入されたものでもよい。
【００１２】
また前記振動減衰部材が、ゴム製のリング部材の内部に周方向に沿って断続的に複数のスリットを有すると共に、これらスリットが密着するように前記リング部材を前記内側部材と前記外側部材との間に圧入されていてもよい。
【００１３】
上記構成によれば、アイドルドライブギヤと噛み合って回転するカムギヤは、振動減衰部材によって内部摩擦抵抗が増加すると共に、振動が減衰され、「歯打ち音」が回避される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、歯面での摩擦を少なくでき、燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、内燃機関の概略正面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係るカムギヤを示す図で、（ａ）は正面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施形態に係るカムギヤを示す図で、（ａ）は正面図で、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施形態に係るカムギヤの振動減衰部材を示す図で、（ａ）は振動減衰部材の正面図で、（ｂ）はカムギヤに圧入後の振動減衰部材の正面図である。
【図５】図５は、内燃機関の一例を示す概略正面図である。
【図６】図６は、図５の内燃機関におけるシザーズギヤの実例を示す正面図である。
【図７】図７は、図６のＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお従来例と同様の部分については同一の符号を付して説明する。
【００１７】
内燃機関は、図１に示すようにＤＯＨＣの場合、カムシャフト２，２は、クランクシャフト１のクランクギヤ１０からアイドルギヤ１１，１２、スプロケット１３、チェーン１４、スプロケット１５、アイドルドライブギヤ１６を介してカムギヤ３，４が回転することで駆動される。なお、図１において、６はシリンダブロック、８はシリンダヘッド、１４ａはチェーンテンション、１４ｂはガイド部材、１７はオイルポンプ駆動用ギヤである。
【００１８】
図２に示すようにカムギヤ３，４（カムギヤ４は、カムギヤ３と同一であるので、以下カムギヤ３について述べる）は、カムシャフト２に固定される内側部材３０と、アイドルドライブギヤ１６と噛み合う歯３４を有する外側部材３１と、内側部材３０と外側部材３１との間に介在される振動減衰部材３３とからなる。内側部材３０の中心に形成された軸穴３２にカムシャフト２が挿通され、図示しないキー等を介して内側部材３０はカムシャフト２と共に回転するようになっている。
【００１９】
振動減衰部材３３は、例えばリング状に形成されたゴムで、その内周面３３ａが内側部材３０の外周面３０ａに当接し、外周面３３ｂが外側部材３１の内周面３１ａに当接している。このため内側部材３０と外側部材３１とは、振動減衰部材３３を介して接続されている。
【００２０】
振動減衰部材３３は、ゴムだけだと内部損失（内部摩擦抵抗）が少ないため、カムシャフト２の回転変動による共振が起き、かえって騒音が悪化する場合がある。そこでゴムの内部でメカニカルなこすりを行う、例えば１〜２ｍｍ四方の布チップまたは直径１ｍｍ程度の樹脂ボールないしは金属ボール等のこすり部材３５を、ゴム混錬時に混ぜ込んで振動減衰部材３３の内部損失を増やすようにする。樹脂としては、耐熱強度がある程度確保されたエンジニアプラスチックを使用する。
【００２１】
このように構成されたカムギヤ３は、内側部材３０がカムシャフト２に取り付けられ、外側部材３１がアイドルドライブギヤ１６と噛み合ってクランクギヤ１０から回転が伝達される。
【００２２】
ところで「歯打ち音」の元となる振動は歯面の衝突で生じるが、その振動がカムシャフト２を伝わり、シリンダヘッド８を伝わり、騒音（歯打ち音）として放射される。
【００２３】
本実施形態によれば、図２に示すようにカムギヤ３は、内側部材３０と外側部材３１の間に振動減衰部材３３を設けて振動を減衰するので、騒音（歯打ち音）の発生が回避される。また振動減衰部材３３の内部にこすり部材３５が混入されているので、クランクギヤ１０からの回転伝達時、振動減衰部材３３の内部でメカニカルなこすりが生じ、内部摩擦抵抗が増大し、カムシャフト２の回転変動による共振が起こることがない。
【００２４】
図３に、本発明の他の実施形態を示す。
【００２５】
本実施形態は、振動減衰部材３３が、リング状のゴム製の緩衝部材３６と、この緩衝部材３６の一側に設けられたリング状の樹脂製の摺動部材３７とからなり、摺動部材３７が内側部材３０と外側部材３１との間に圧入されている。樹脂としては、耐熱強度がある程度確保されたエンジニアプラスチックを使用する。摺動部材３７が内側部材３０と外側部材３１との間で摺動しながら変形することによって、カムギヤ３のフリクションダンパーの役目をする。
【００２６】
本実施形態も回転伝達時、摺動部材３７が摺動しながら変形して内部摩擦抵抗が増大し、カムシャフト２の回転変動による共振が起こることがない。
【００２７】
図４に、本発明の他の実施形態を示す。
【００２８】
本実施形態は、振動減衰部材３３が、ゴム製のリング部材３８の内部に周方向に沿って断続的に複数のスリット３９を有すると共に、これらスリット３９が密着するようにリング部材３８を内側部材３０と外側部材３１との間に圧入されている。各スリット３９の両端には、丸穴３９ａが形成されている。ゴム製のリング部材３８を内側部材３０と外側部材３１との間に圧入することでスリット３９を密着させ、フリクションダンパーとすることができる。
【００２９】
本実施形態も回転伝達時、密着したスリット３９のすべり抵抗により内部摩擦抵抗が増大し、カムシャフト２の回転変動による共振が起こることがない。
【００３０】
以上、本発明によればギヤの一部に内部摩擦抵抗を増大させると共に、振動を減衰するための振動減衰部材３３を設けるだけでよく、従来のシザーズギヤに比べて部品点数が少なく、組立が容易で安価である。またシザーズギヤに比べて歯面での摩擦が少ないので、燃費が向上する。
【００３１】
またギヤ全体を樹脂とした、いわゆる樹脂ギヤに比べて歯が金属なので、歯の強度が高く、荷重の高い箇所にも使える。また樹脂自体の強度は上げなくてよいので、値段の高い樹脂を使わなくてもよい。
【００３２】
なお、これまで内燃機関における低騒音ギヤ構造（カムギヤ）として説明したが、本発明はこれに限定されることなく、どのギヤに用いてもかまわない。また回転変動があれば、内燃機関でなくても本発明の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  クランクシャフト
２  カムシャフト
３，４  カムギヤ
６  シリンダブロック
８  シリンダヘッド
１０  クランクギヤ
１３，１５  スプロケット
１６  アイドルドライブギヤ
３０  内側部材
３１  外側部材
３３  振動減衰部材
３５  こすり部材
３６  緩衝部材
３７  摺動部材
３８  リング部材
３９  スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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