(57)【要約】【課題】セラシ機構を備えた歯車機構において、負荷変動や温度変化の大きい箇所に用いても、フリクションの低減と、ギヤ音の低減とをともに可能とする歯車機構。【解決手段】駆動歯車60と、駆動歯車と噛合う従動歯車40とを一体の支持部３に備え、一方の歯車60を歯車軸方向にメインギヤ61およびサブギヤ62として２分割構造とし、メインギヤとサブギヤを重ねて他方の歯車40と噛合わせた歯車機構において、メインギヤとサブギヤとの間に、歯車回転方向の周方向に弾発する弾発部材64と、弾発部材の先端に設けられメインギヤに対するサブギヤの動きを規制するクサビ部材65とが、周方向に直列に重ねて設けられ、弾発部材とクサビ部材とによってメインギヤとサブギヤとの間に歯車回転方向の位相差が設けられたことを特徴とする歯車機構。【選択図】図２
2012207720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動歯車(60)と、同駆動歯車(60)と噛合う従動歯車(40)とを一体の支持部(３)に備え、一方の歯車(60)を歯車軸方向にメインギヤ(61)およびサブギヤ(62)として２分割構造とし、同メインギヤ(61)とサブギヤ(62)を重ねて他方の歯車(40)と噛合わせた歯車機構において、
前記メインギヤ(61)とサブギヤ(62)との間に、歯車回転方向の周方向に弾発する弾発部材(64)と、同弾発部材(64)の先端に設けられ前記メインギヤ(61)に対する前記サブギヤ(62)の動きを規制するクサビ部材(65)とが、周方向に直列に重ねて設けられ、
前記弾発部材(64)とクサビ部材(65)とによって前記メインギヤ(61)とサブギヤ(62)との間に歯車回転方向の位相差が設けられたことを特徴とする歯車機構。
【請求項２】
前記クサビ部材(65)は、前記メインギヤ(61)の胴部(61ｄ)に設けられた開口部(67)の歯車回転方向の両側辺部(66)に、相互に対をなして設けられたことを特徴とする請求項１記載の歯車機構。
【請求項３】
前記歯車機構は、前記支持部(３)としての内燃機関(１)の軽合金製のクランクケース(３)内に設けられたものであり、前記クサビ部材(65)は樹脂製であることを特徴とする請求項２記載の歯車機構。
【請求項４】
前記メインギヤ(61)の対をなす両クサビ部材(65)は、前記サブギヤ(62)に設けられたクサビ受け部材(80)を挟むように対向して設けられ、同クサビ受け部材(80)は、前記サブギヤ(62)に対して前記両クサビ部材(65)で挟まれる方向に移動可能に嵌合されて前記サブギヤ(62)に保持されたことを特徴とする請求項２または請求項３記載の歯車機構。
【請求項５】
前記一方の歯車は内燃機関(１)におけるプライマリドライブギヤ(60)であり、前記他方の歯車はプライマリドリブンギヤ(40)であって、前記プライマリドライブギヤ(60)は前記プライマリドリブンギヤ(40)との間のバックラッシュを低減する手段として、前記メインギヤ(61)の歯車回転方向に前記弾発部材(64)と前記クサビ部材(65)とを配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか記載の歯車機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車機構、特にバックラッシュを無くする歯車機構における改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、噛合う２つの歯車のうちの一方の歯車を、車軸方向にメインギヤおよびサブギヤとした２分割構造とし、メインギヤとサブギヤを重ねて他方の歯車と噛合わせた歯車機構が、例えば、下記特許文献１に示されるように知られている。
特許文献１に示されるものは、メインギヤとサブギヤとの間に一定範囲で歯車回転方向の位相差を生じさせる付勢装置を設け、メインギヤの歯の背後のバックラッシュをサブギヤで埋めるように位置させて実質的にバックラッシュを無くする、いわゆるセラシ機構を備えた歯車機構であるが、従来多く見られるように、その付勢装置はコイルバネで構成されている。
【０００３】
しかしながら、例えば、内燃機関のような負荷変動や温度変化の大きい箇所に用いられる歯車機構の場合、バックラッシュが変化し易く、発生するバックラッシュに対して、メインギヤとサブギヤとの間の位相差が不十分となればギヤ音を発するようになる。
そこで、その増大したときのバックラッシュに見合った位相差を生じさせられるようにストロークの長いコイルバネを設定すれば、通常のバックラッシュ時において縮小したコイルバネによるサブギヤの押し付け力が過大となり、歯車機構のフリクション増大を招く。一方、付勢力の弱いコイルバネを用いれば、バックラッシュの変動への追従性が低下し、ギヤ音を発生し易くなる。
【０００４】
また、付勢機構として、クサビ部材をバネ部材によってメインギヤとサブギヤとの間に押し当てるものが、例えば下記特許文献２に示されているが、特許文献２のものはメインギヤによる動力伝達のみならず、サブギヤによる動力伝達を企図するものである。サブギヤによる動力伝達は、付勢装置を介して伝達されることから、付勢装置のバネ力が小さくても大きい動力伝達が可能なように、クサビ部材を介して小さい分力のみがバネ部材に伝わるようにしている。
したがって、メインギヤによる動力伝達時のバックラッシュ低減を主の目的に使用する際には、バックラッシュの変化等によりサブギヤへの歯車回転方向の負荷を受けた場合、追随して位相差を縮小する動きが硬く、歯車機構のフリクション増大を招き易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８７９５６号公報（図２〜図８）
【特許文献２】特開平２−１２０５５３号公報（第１図〜第９図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、駆動歯車と、駆動歯車と噛合う従動歯車とを一体の支持部に備え、一方の歯車を歯車軸方向にメインギヤおよびサブギヤとして２分割構造とし、メインギヤとサブギヤを重ねて他方の歯車と噛合わせ、バックラッシュを無くすようにメインギヤとサブギヤの間に歯車回転方向の位相差を設けるセラシ機構を備えた歯車機構において、内燃機関のような負荷変動や温度変化の大きい、すなわち熱膨張変化の大きい箇所に用いられる歯車に対しても、フリクションの低減と、ギヤ音の低減とをともに可能とする歯車機構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、駆動歯車と、同駆動歯車と噛合う従動歯車とを一体の支持部に備え、一方の歯車を歯車軸方向にメインギヤおよびサブギヤとして２分割構造とし、同メインギヤとサブギヤを重ねて他方の歯車と噛合わせた歯車機構において、前記メインギヤとサブギヤとの間に、歯車回転方向の周方向に弾発する弾発部材と、同弾発部材の先端に設けられ前記メインギヤに対する前記サブギヤの動きを規制するクサビ部材とが、周方向に直列に重ねて設けられ、前記弾発部材とクサビ部材とによって前記メインギヤとサブギヤとの間に歯車回転方向の位相差が設けられたことを特徴とする歯車機構である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の歯車機構において、前記クサビ部材は、前記メインギヤの胴部に設けられた開口部の歯車回転方向の両側辺部に、相互に対をなして設けられたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の歯車機構において、前記歯車機構は、前記支持部としての内燃機関の軽合金製のクランクケース内に設けられたものであり、前記クサビ部材は樹脂製であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の歯車機構において、前記メインギヤの対をなす両クサビ部材は、前記サブギヤに設けられたクサビ受け部材を挟むように対向して設けられ、同クサビ受け部材は、前記サブギヤに対して前記両クサビ部材で挟まれる方向に移動可能に嵌合されて前記サブギヤに保持されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の歯車機構において、前記一方の歯車は内燃機関におけるプライマリドライブギヤであり、前記他方の歯車はプライマリドリブンギヤであって、前記プライマリドライブギヤは前記プライマリドリブンギヤとの間のバックラッシュを低減する手段として、前記メインギヤの歯車回転方向に前記弾発部材と前記クサビ部材とを配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明の歯車機構によれば、弾発部材とその先端のクサビ部材が周方向に直列に重ねて設けられたので、負荷変動等によりバックラッシュが変化しようとする場合は、それに追従して弾発部材がサブギヤの位相差を変化させるとともに、弾発部材の不勢力が小さくてもクサビ部材によるクサビ効果により、サブギヤの他方の歯車に対する押し付けが維持され、バックラッシュの発生によるギヤ鳴りを防止できる。
また、サブギヤに作用する、歯車回転方向の過大な動きに対しては、クサビ部材が弾発部材の押し力に逆らって歯車回転方向に移動し、サブギヤのメインギヤに対する位相差を急速に減じて、他方の歯車との噛合い抵抗や、フリクションを防止できる。
したがって、バックラッシュの変動への追従性が向上し、バックラッシュ発生による噛合い騒音が低減するとともに、弾発部材によるサブギヤの過大な押し付け力によって生じる噛合い抵抗やフリクションを低減できる。
特に、例えば内燃機関のような、負荷変動や温度変化によるバックラッシュ変動の大きい箇所に用いられる歯車機構においても、フリクションの低減と、ギヤ音の低減とを可能とする。
【００１３】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、サブギヤからの過大入力に対して、負荷をメインギヤの胴部に設けられた開口部の歯車回転方向の両側辺部に分散して吸収できるので、クサビ部材の耐久性が向上する。
【００１４】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、一般に歯車の材質である鋼等に対して、歯車機構の支持部であるクランクケース部の材質の軽合金は相対的に線膨張係数が大きいため、熱間時には、両歯車軸間が伸び、両歯車が離間してバックラッシュが増大しようとするが、樹脂製のクサビ部材の相対的にさらに大きい熱膨張を利用して、メインギヤとサブギヤとの位相差を増加させることで、バックラッシュの増加に対応することができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、請求項２または請求項３の発明の効果に加え、クサビ受け部材がサブギヤに対して、両クサビ部材で挟まれる方向に移動可能なので、両クサビ部材との押し力を均等に調節できて、両クサビ部材65の負荷バラツキを防止できるため、クサビ部材の耐久性が向上する。
【００１６】
請求項５の発明によれば、請求項１ないし請求項４のいずれかの発明の効果に加え、クランク回転変動と温度変化を受けるプライマリドライブギヤとプライマリドリブンギヤにおいて、噛合い騒音の低減とフリクションの低減との両立が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る歯車機構を備えた、自動二輪車の内燃機関におけるクランク軸に嵌合するプライマリドライブギヤと、変速クラッチに取り付けられたプライマリドリブンギヤとの配置を示す断面図である。
【図２】図１中、ＩＩ矢視による、プライマリドライブギヤのメインギヤとサブギヤと、その間の付勢装置とを、模式的に示す側面図である。
【図３】図１中、ＩＩＩ矢視による、プライマリドライブギヤのメインギヤと、付勢装置とを、模式的に示す側面図である。
【図４】図２中、ＩＶ−ＩＶ矢視による、プライマリドライブギヤのメインギヤとサブギヤと、その間の付勢装置とを、模式的に示す平面断面図である。
【図５】本実施形態に係る一実施例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る歯車機構を、図１から図５に基づき説明する。
なお、図１において、各機器、部材の一部分が切り欠かれ、本発明に関し要部外の機器、部材等は図示省略されている。図中、矢印ＦＲは、本実施形態における歯車機構を備えた内燃機関１が図示しない自動二輪車に搭載された状態での車両前方を、ＬＨは車両左方を、ＲＨは車両右方を、それぞれ示す。
また、図２から図４は、本実施形態の歯車機構を説明するための模式図である。図２から図４の説明においては、歯車回転方向Ｒを基準にその前後方向を記載するが、その場合はその都度注記する。
【００１９】
図１において、２は図示しない自動二輪車に搭載された内燃機関１のクランク軸であり、クランクケース３に回転自在に支持され、その右端部２ａに、動力伝達のためのプライマリドライブギヤ（本発明における「一方の歯車」）60が嵌合されている。
一方、５は変速機構であり、変速機構５は、クランク軸２に平行に配置されたメイン軸51とカウンタ軸52と、各軸51、52に設けられた歯車群53と、図示しないフォーク軸と、シフトドラム等とを備え、メイン軸51の右側には、シフトチェンジ用の変速クラッチ４が組み付けられている。
【００２０】
変速クラッチ４は、一対の第１クラッチ４Ａと第２クラッチ４Ｂとからなるツインクラッチであり、変速クラッチ４に同軸芯に取り付けられ、クランク軸２側のプライマリドライブギヤ60と噛合うプライマリドリブンギヤ（本発明の「他方の歯車」）40を介してクランク軸２の回転動力が伝達される。
【００２１】
メイン軸51の左端は図示しないボールベアリングを介してクランクケース３に、中央部はボールベアリング54を介してクランクケース３に、回転可能に支持されている。メイン軸51の右端は、ボールベアリング55を介して、クランクケース３に取り付けられた右クランクケースカバー31に回転可能に支持されている。
カウンタ軸52の左端は図示しないボールベアリングを介してクランクケース３に、右端はニードルベアリング56を介してクランクケース３に、それぞれ回転可能に支持されている。
【００２２】
クランク軸２の回転動力は、クランク軸２側のプライマリドライブギヤ60、変速クラッチ４側のプライマリドリブンギヤ40を介して変速クラッチ４に伝達されるが、変速クラッチ４は、変速機構５のギヤ切換え中にはクランク軸２の回転動力を変速機構５に伝達せずにニュートラル状態とし、変速機構５のギヤ切換えが終了するとともにクランク軸２の回転動力を変速機構５に伝達するように構成されている。
【００２３】
変速機構５の歯車群53により変速された回転動力は、カウンタ軸52の左端部に嵌着された図示しない車輪駆動スプロケットに取り出され、動力伝達チェーンにより、自動二輪車の駆動輪である後輪に伝達される。
【００２４】
駆動歯車としてのプライマリドライブギヤ60と、従動歯車としてのプライマリドリブンギヤ40は、内燃機関１の回転動力を伝達する一対の歯車機構を構成するが、本実施形態において、一方の歯車のプライマリドライブギヤ60は、図１、図２、図４に示されるように、いわゆるセラシ機構を備えている。
【００２５】
すなわち、プライマリドライブギヤ60は、歯車軸方向にメインギヤ61およびサブギヤ62の２分割構造とされ、メインギヤ61と幅の狭いサブギヤ62が、互いに軸方向に重ね合わされて、他方の歯車のプライマリドリブンギヤ40と噛合わせられる。
メインギヤ61は、クランク軸２に固定支持され、一方、サブギヤ62は、メインギヤ61のボス61ｃ上へ遊転可能に嵌装されている。
メインギヤ61とサブギヤ62は、同径、同ピッチのギヤであり、共にプライマリドリブンギヤ40の同じ歯間に噛合うが、両ギヤの間には付勢装置63が介装され、両ギヤが互いに逆向き方向に回動付勢される。
【００２６】
図２に示されるように、プライマリドライブギヤ60がプライマリドリブンギヤ40を回転駆動する時、プライマリドライブギヤ60のメインギヤ61の歯車回転方向Ｒにおける歯の前面61ａが、プライマリドリブンギヤ40の歯の後面40ｂ側を押接する。
一方、メインギヤ61の歯の後面61ｂ側にはバックラッシュｂが発生しようとするが、サブギヤ62は、付勢装置63によってメインギヤ61の歯車回転方向Ｒと逆方向に回動付勢Ｆされているので、メインギヤ61の歯の後面61ｂ側の、プライマリドリブンギヤ40の次位の歯の前面40ａ側を、サブギヤ62の歯の後面62ｂが押接してバックラッシュｂを実質的に解消し、その状態で、サブギヤ62とメインギヤ61との間には歯車回転方向Ｒにおける位相差αが生じている。
【００２７】
従って、プライマリドライブギヤ60は、プライマリドリブンギヤ40との噛合い部において、ガタ無しに噛合うことができるので、起動、停止、トルク変動等において、衝撃音等のギヤ鳴りが発生することが防止されるものとなる。
【００２８】
しかしながら、もし付勢装置63が上述した従来のもののように、コイルバネのような弾発部材のみで構成されると、内燃機関のような負荷変動や温度変化の大きい箇所においては、バックラッシュが変化し易く、メインギヤ61とサブギヤ62との間の位相差αがバックラッシュｂに対して不十分となればギヤ音を発するようになる。
そこで、その増大したときのバックラッシュｂに見合った位相差αを生じさせられるようにストロークの長いコイルバネを設定すれば、通常のバックラッシュ時において縮小したコイルバネによるサブギヤ62の押し付け力Ｆ′（図２参照）が過大となり、歯車機構のフリクション増大を招く。一方、付勢力の弱いコイルバネを用いれば、バックラッシュの変動への追従性が低下し、ギヤ音を発生し易くなることは、上述のとおりである。
【００２９】
それに対して本発明においては、図１から図４に示される本実施形態のように、付勢装置63が、メインギヤ61とサブギヤ62との間に周方向に直列に重ねて設けられた、歯車回転方向Ｒの周方向に弾発するコイルバネ（本発明の「弾発部材」）64と、コイルバネ64の先端に設けられ、メインギヤ61に対するサブギヤ62の動きを規制するクサビ部材65とを備えて構成されている。
【００３０】
すなわち、図３に示されるように、メインギヤ61の胴部61ｄには歯車回転方向Ｒの両側辺部66を有する開口部67が設けられるとともに、歯車回転方向Ｒの前方側の前辺部にはコイルバネ64を係止するバネ受け突起68が設けられている。
バネ受け突起68に係止されたコイルバネ64の他端側には、両側辺部66に対をなして配置されて樹脂製のクサビ部材65が設けられ、図２に示され、後述するサブギヤ62側の台形クサビ受け部材（本発明の「クサビ受け部材」）80に当接される、
【００３１】
図２に示されるように、また、図４に参照されるように、サブギヤ62には、メインギヤ61の開口部67と対峙するように位置して開口部81が設けられており、メインギヤ61の開口部67の両側辺部66それぞれに設けられたクサビ部材ガイド69が、開口部81の歯車回転方向Ｒの両側辺部82に沿って開口部81内に挿入されている。
クサビ部材ガイド69の歯車回転方向Ｒの前後端は、開口部81との間に一定のクリアランスｃ１、ｃ２を有するように設定される。
【００３２】
サブギヤ62の開口部81の歯車回転方向Ｒの後方側の後辺部には、対をなすクサビ部材65の間に位置してクサビ部材65を受け止める樹脂製の台形クサビ受け部材80を支承する支持突起部84が凸設されている。
台形クサビ受け部材80は、対をなすクサビ部材65の傾斜面をなすクサビ面65ａを両側で支持するために側面台形をなして対をなす傾斜面80ａを備えている。
また、台形クサビ受け部材80はその背面に、両クサビ部材65で挟まれる方向の係合溝85を備えており、支持突起部84が係合溝85内を摺動可能とすることで、台形クサビ受け部材80が、サブギヤ62に対して両クサビ部材65で挟まれる方向に移動可能なように嵌合されて保持される。
【００３３】
図４に示されるように、コイルバネ64の歯車回転方向Ｒの前端はバネ受け突起68に係止され、後端はサブギヤ62の開口部81内に挿入された対をなすクサビ部材ガイド69の間に配置された対をなすクサビ部材65の前端を押接している。
対をなすクサビ部材65の歯車回転方向Ｒの後端側は、台形クサビ受け部材80を挟むように押接し、台形クサビ受け部材80の歯車回転方向Ｒの後端側は支持突起部84を介してサブギヤ62に支持される。
したがって、台形クサビ受け部材80は、対をなすクサビ部材65との押接負荷がアンバランスな場合は、支持突起部84と係合溝85との摺動によって両クサビ部材65で挟まれる方向に移動し、押接負荷のアンバランスを除くことができる。
なお、図４において、70は押さえプレートである。
【００３４】
コイルバネ64は、その伸長する付勢力Ｆをサブギヤ62に伝達し、サブギヤ62を歯車回転方向Ｒの逆方向に回動するように付勢する。
すなわち、図２に示されるメインギヤ61とサブギヤ62を一旦その位相が一致するように強制して、プライマリドライブギヤ60をプライマリドリブンギヤ40に噛合わせた後は、上述のようにコイルバネ64が、メインギヤ61に対してサブギヤ62を、歯車回転方向Ｒの逆方向に位相差αが増大するように付勢し、その状態でのバックラッシュの発生を防止する。
【００３５】
なお、前述のクサビ部材ガイド69の後端の、開口部81との間のクリアランスｃ２は、メインギヤ61とサブギヤ62を一旦その位相が一致するように強制するときに、干渉が生じない長さに設定する。
【００３６】
プライマリドライブギヤ60とプライマリドリブンギヤ40とからなる歯車機構は、上述のように、内燃機関１のアルミニウム合金等の軽合金製のクランクケース３内に設けられ、クランクケース３を各歯車の支持部としている。
一方、歯車の材質は一般に鋼等の硬質の金属であるから、歯車機構の支持部であるクランクケース部の材質の軽合金は相対的に鋼等より線膨張係数が大きいため、熱間時には、両ギヤ60、40の軸間距離が、歯車の熱膨張より大きく伸び、両ギヤ60、40が離間してバックラッシュｂが増大しようとする。
【００３７】
しかし、本実施形態においては、クサビ部材65および台形クサビ受け部材80はナイロン樹脂等の樹脂製であるため、相対的にさらに大きい線膨張係数を有しており、一方、クサビ部材65は対をなすクサビ部材ガイド69の間に拘束されているため、その熱膨張に対処して、コイルバネ64の伸長方向に対する側方（図２中、Ｈ方向）に広がることはできず、台形クサビ受け部材80との押し付け位置を、コイルバネ64の伸長方向に移動させて位置させることとなり、図２に示すクサビ部材65と台形クサビ受け部材80の歯車回転方向長さｍが増大する。
したがって、熱間時にはコイルバネ64の長さｎに加えて、クサビ部材65と台形クサビ受け部材80からなるクサビ部の大きな熱膨張による長さｍの増大を利用して、付勢装置63の合計長さＬ（＝ｍ＋ｎ）を増大することができる。
【００３８】
したがって、熱間時にはサブギヤ62は、メインギヤ61に対する歯車回転方向Ｒの逆方向の回動量を増加させることができ、メインギヤ61とサブギヤ62との位相差αを増加させることで、熱間時に増大するバックラッシュｂの発生を実質的に解消することができる。
なお、前述のクサビ部材ガイド69の前端側の、開口部81との間のクリアランスｃ１は、そのようにサブギヤ62が大きく回動した場合にも干渉が起きないように設定される。
【００３９】
また、クランク軸２の回転振動、負荷変動等によりバックラッシュが変動しようとする場合は、それに追従してコイルバネ64がサブギヤ62の位相差αを変化させるのでバックラッシュの発生を防止できる。
その際、サブギヤ62側に逆負荷ＢＦ（図２、図４参照）がかかっても、クサビ部材ガイド69間のクサビ部材65と台形クサビ受け部材80とによるクサビ効果により、サブギヤ62のプライマリドリブンギヤ40に対する押し付けが維持され、バックラッシュの発生によるギヤ鳴りを防止できる。
そのため、コイルバネ64自体の押し付け力は、クサビ部材65を設けない場合より小さいものに設定でき、プライマリドライブギヤ60とプライマリドリブンギヤ40との噛合いフリクションを低減できる。
【００４０】
また、サブギヤ62側からの過大な逆負荷ＢＦがかかった場合、すなわちサブギヤ62側からの、メインギヤ61およびサブギヤ62相互の位相差を減じようとする歯車回転方向Ｒの過大な動きに対しては、クサビ部材65とコイルバネ64とが直列に配置されているので、クサビ部材65がコイルバネ64の押し力に逆らってクサビ部材ガイド69に沿って滑って歯車回転方向Ｒに移動することができる。
したがって、サブギヤ62のメインギヤ61に対する位相差αを急遽減じて、プライマリドリブンギヤ40との噛合い抵抗や、フリクションを防止できる。
【００４１】
また上記したようなサブギヤ62にかかる逆負荷ＢＦは、支持突起部84、台形クサビ受け部材80を介して対をなすクサビ部材65に伝わり、クサビ効果の分力がクサビ部材ガイド69に支持され、他の歯車回転方向Ｒの負荷はコイルバネ64を介してメインギヤ61に支持されるが、クサビ効果の分力の負荷を、メインギヤ61の胴部61ｄに設けられた開口部67の歯車回転方向Ｒの両側辺部66に分散して吸収できるので、クサビ部材65の耐久性が向上する。
また、前述したように、台形クサビ受け部材80はサブギヤ62に対して、両クサビ部材65で挟まれる方向に移動可能なように嵌合されて保持されるので、両クサビ部材65との押し力を均等に調節できて、両クサビ部材65の負荷バラツキを防止できるため、クサビ部材65の耐久性が向上する。
【００４２】
以上説明した本実施形態の特徴につき、以下まとめて述べる。
すなわち、駆動歯車としてのプライマリドライブギヤ60と、プライマリドライブギヤ60と噛合う従動歯車としてのプライマリドリブンギヤ40をクランクケース３に備え、プライマリドライブギヤ60を歯車軸方向にメインギヤ61およびサブギヤ62として２分割構造とし、メインギヤ61とサブギヤ62を重ねてプライマリドリブンギヤ40と噛合わせた歯車機構において、メインギヤ61とサブギヤ62との間に、歯車回転方向Ｒの周方向に弾発するコイルバネ64と、コイルバネ64の先端に設けられメインギヤ61に対するサブギヤ62の動きを規制するクサビ部材65とが、周方向に直列に重ねて設けられ、コイルバネ64とクサビ部材65とによってメインギヤ61とサブギヤ62との間に歯車回転方向Ｒの位相差αが設けられている。
【００４３】
したがって、コイルバネ64とその先端のクサビ部材65が周方向に直列に重ねて設けられたので、負荷変動等によりバックラッシュが変化しようとする場合は、それに追従してコイルバネ64がサブギヤ62の位相差αを変化させるとともに、コイルバネ64の付勢力が小さくてもクサビ部材65によるクサビ効果により、サブギヤ62のプライマリドリブンギヤ40に対する押し付けが維持され、バックラッシュの発生によるギヤ鳴りを防止できる。
また、サブギヤに作用する、歯車回転方向Ｒの過大な動きに対しては、クサビ部材65がコイルバネ64の押し力に逆らって歯車回転方向Ｒに移動し、サブギヤ62のメインギヤ61に対する位相差αを急速に減じて、プライマリドリブンギヤ40との噛合い抵抗や、フリクションを防止できる。
したがって、バックラッシュの変動への追従性が向上し、バックラッシュ発生による噛合い騒音が低減するとともに、コイルバネ64によるサブギヤ62の過大な押し付け力Ｆ′によって生じる噛合い抵抗やフリクションを低減できる。
特に、例えば内燃機関１のような、負荷変動や温度変化によるバックラッシュ変動の大きい箇所に用いられる歯車機構においても、フリクションの低減と、ギヤ音の低減とを可能とする。
【００４４】
また、クサビ部材65は、メインギヤ61の胴部61ｄに設けられた開口部67の歯車回転方向Ｒの両側辺部66に、相互に対をなして設けられているので、サブギヤ62からの過大入力ＢＦに対して、負荷をメインギヤ61の胴部61ｄに設けられた開口部67の歯車回転方向Ｒの両側辺部66に分散して吸収できるため、クサビ部材65の耐久性が向上する。
【００４５】
また、歯車機構は、内燃機関１の軽合金製のクランクケース３内に設けられたものであり、クサビ部材65は樹脂製であるので、一般に歯車の材質である鋼等に対して、歯車機構の支持部であるクランクケース２部の材質の軽合金は相対的に線膨張係数が大きいため、熱間時には、両歯車軸間が伸び、プライマリドライブギヤ60とプライマリドリブンギヤ40が離間してバックラッシュが増大しようとするが、樹脂製のクサビ部材65の相対的にさらに大きい熱膨張を利用して、メインギヤ61とサブギヤ62との位相差αを増加させることで、バックラッシュの増加に対応することができる。
【００４６】
また、メインギヤ61の対をなす両クサビ部材65は、サブギヤ62に設けられた台形クサビ受け部材80を挟むように対向して設けられ、台形クサビ受け部材80は、サブギヤ62に対して両クサビ部材65で挟まれる方向に移動可能に嵌合されてサブギヤ62に保持されているので、台形クサビ受け部材80と両クサビ部材65との押し力を均等に調節できて、両クサビ部材65の負荷バラツキを防止できるため、クサビ部材65の耐久性が向上する。
【００４７】
また、内燃機関１におけるプライマリドライブギヤ60とプライマリドリブンギヤ40との間のバックラッシュを低減する手段として、プライマリドライブギヤ60のメインギヤ61の歯車回転方向Ｒにコイルバネ64とクサビ部材65とを配置したので、クランク回転変動と温度変化を受けるプライマリドライブギヤ60とプライマリドリブンギヤ40において、噛合い騒音の低減とフリクションの低減との両立が可能となる。
【００４８】
以上、本発明の一実施形態につき説明したが、本発明の態様が上記実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むことは勿論である。
例えば、本発明の歯車機構の上記実施形態は、駆動歯車であるプライマリドライブギヤ60側をメインギヤ61およびサブギヤ62とした２分割構造として、セラシ機構を備えた歯車機構を構成したが、従動歯車であるプライマリドリブンギヤ40側をメインギヤおよびサブギヤとした２分割構造として、セラシ機構を備えた歯車機構を構成してもよいことは勿論である。
そして、実施形態とされた内燃機関１の歯車に限定されず、駆動歯車と、駆動歯車と噛合う従動歯車とを一体の支持部に備え、一方の歯車を歯車軸方向にメインギヤおよびサブギヤとして２分割構造とし、メインギヤとサブギヤを重ねて他方の歯車と噛合わせた広く一般の歯車機構において、本発明の歯車機構は適用可能である。
その場合も、負荷変動、温度変化を受ける歯車機構において、本発明の歯車機構はその作用効果を特に有効に奏するものとなる。
【００４９】
なお、上記実施形態から発展して、本発明者が提示する他の構成の歯車機構の参考例を、以下記載する。
上記実施形態においては、メインギヤ61側に弾発部材としてコイルバネ64を設け、コイルバネ64に押されるとともにクサビ部材ガイド69に沿って摺動可能なクサビ部材65を配置したが、本参考例はコイルバネ64等の弾発部材を設けない付勢装置で歯車機構を構成したものである。
【００５０】
すなわち、本参考例は、上記実施形態においてコイルバネ64を設けず、クサビ部材65をクサビ部材ガイド69に固定したものに相当する。その場合、クサビ部材ガイド69は「クサビ部材固定部」となる。
本参考例においては、冷間時において初期バックラッシュを０近くに設定して、台形クサビ受け部材80に当接させてクサビ部材65を固定するが、各部材のバラツキは選択勘合により調整する。
そして、熱変化に対しては、熱間時の熱膨張によるバックラッシュ増大を、樹脂製のクサビ部材65と台形クサビ受け部材80の熱膨張で吸収する。
したがって、本参考例によれば、コイルバネ等の弾発部材の押し付け力によるフリクションを無くすことができ、部材数も削減できる歯車機構となる。
【実施例】
【００５１】
上記の本実施形態の一実施例を図５に示す。
図５中に示されるように、軸間距離７０ｍｍのプライマリドライブギヤ60とプライマリドリブンギヤ40につき、８０°Ｃの温度変化を与えたときの、バックラッシュ熱変化は、０．０３２ｍｍであった。
なお、両ギヤ軸の支持部であるクランクケース３の材質Ａｌと、両ギヤの材質Ｆｅの線膨張係数は図中に記載の通りである。また、その他の諸値も図中に記載の通りである。
【００５２】
また、樹脂製のクサビ部（実施形態のクサビ部材65と台形クサビ受け部材80）に、８０°Ｃの温度変化を与えたときの、セラシ量変化（図２参照：メインギヤ61の歯の後面61ｂとサブギヤ62の歯の後面62ｂとの距離の変化）は、０．０３１ｍｍであり、バックラッシュ熱変化と実質的に同等のセラシ量変化が得られた。
クサビ部の材質である樹脂と、両ギヤの材質Ｆｅの線膨張係数は図中に記載の通りである。また、その他の諸値も図中に記載の通りである。
なお、クサビ部としては、同等の線膨張係数を備える他の樹脂製であってもよく、また、例えば亜鉛等の線膨張係数が比較的大きい非鉄金属であってもよい。
【００５３】
したがって、樹脂製のクサビ部（実施形態のクサビ部材65と台形クサビ受け部材80）を組み込んだ付勢装置63は、十分に温度変化によるバックラッシュ増大に対応できるものといえる。
【符号の説明】
【００５４】
１…内燃機関、２…クランク軸、３…クランクケース、４…変速クラッチ、５…変速機構、40…プライマリドリブンギヤ（他方の歯車）、51…メイン軸、52…カウンタ軸、60…プライマリドライブギヤ（一方の歯車）、61…メインギヤ、62…サブギヤ、63…付勢装置、64…コイルバネ（弾発部材）、65…クサビ部材、65ａ…クサビ面、66…側辺部、67…開口部、68…バネ受け突起、69…クサビ部材ガイド、80…台形クサビ受け部材（クサビ受け部材）、80ａ…傾斜面、81…開口部、82…側辺部、84…支持突起部、85…係合溝
【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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