(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに噛み合う駆動側ギヤ及び従動側ギヤのいずれか一方のギヤとなるフリクションギヤにおいて、主歯車と、上記主歯車と同軸に配置され、その歯数が上記主歯車の歯数と異なる副歯車と、上記副歯車を上記主歯車に押し付ける付勢手段と、上記主歯車と上記副歯車との間に配設され、上記主歯車及び上記副歯車との間にそれぞれ摺動面を形成すると共に、上記主歯車及び上記副歯車に対して相対回転可能なスペーサと、を有することを特徴とするフリクションギヤ。
【請求項２】
上記駆動側ギヤがフリクションギヤとなり、上記副歯車の歯数が上記主歯車の歯数より少なくとも１つ以上少ないことを特徴とする請求項１に記載のフリクションギヤ。
【請求項３】
上記従動側ギヤがフリクションギヤとなり、上記副歯車の歯数が上記主歯車の歯数より少なくとも１つ以上多いことを特徴とする請求項１に記載のフリクションギヤ。
【請求項４】
上記スペーサは、略円環状を呈し、上記主歯車と同軸に配設されたものであって、その外径が上記主歯車及び上記副歯車の歯底径よりも小さく、かつその内径が上記主歯車と上記副歯車の内径のどちらか大きい方の内径と略同径もしくは大径となるよう形成されていることを特徴とする請求項１〜３にいずれかに記載のフリクションギヤ。
【請求項５】
上記スペーサの主歯車軸線方向に直角な少なくとも一つの面に、潤滑油を保持可能とする溝が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフリクションギヤ。
【請求項６】
上記スペーサには、主歯車軸線方向に沿って該スペーサを貫通する孔部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフリクションギヤ。
【請求項７】
上記スペーサは、潤滑油を含浸させた金属で成形されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のフリクションギヤ。
【請求項８】
上記スペーサの肉厚は、上記主歯車及び上記副歯車よりも薄肉となるよう形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のフリクションギヤ。
【請求項９】
上記スペーサの肉厚をグレード管理することで上記主歯車への上記副歯車の押し付け力を略一定としたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のフリクションギヤ。
【請求項１０】
上記スペーサは、摩擦熱による温度上昇が大きい金属で単一的に構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のフリクションギヤ。
【請求項１１】
上記スペーサは、上記主歯車に対向する一面側及び上記副歯車に対向する他面側が温度上昇率の高い第１金属層からなり、これら第１金属層に挟まれた中心部分が温度上昇率の低い第２金属層からなっていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のフリクションギヤ。
【請求項１２】
上記スペーサの上記主歯車に対向する一面の摩擦係数と上記スペーサの上記副歯車に対向する他面の摩擦係数とを互いに異ならせ、上記一面及び上記他面のうち摩擦係数が大きい側のフリクショントルクが上記副歯車の歯の疲労応力以下となるよう設定されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のフリクションギヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フリクションギヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ギヤのバックラッシュに起因する歯打ち音を防止するギヤ構造としては、例えば特開平６−６６１１１号公報や、特開平９−９６３５３号公報等に開示されたフリクションギヤが従来から広く知られている。前者は、フリクションギヤを動弁系に用いた例であり、後者はフリクションギヤをトランスミッションギヤに用いた例である。
【０００３】
フリクションギヤは、主歯車と、主歯車と同軸に配置され、その歯数が主歯車の歯数と異なる副歯車と、副歯車を主歯車に押し付ける付勢手段と、を有し、互いに噛み合う駆動側ギヤ及び従動側ギヤのいずれか一方のギヤを構成するものである。
【０００４】
ここで、従動側ギヤをフリクションギヤで構成し、副歯車の歯数が、主歯車の歯数よりも一つ以上多くなっている場合を例に挙げて、歯打ち音の低減メカニズムについて説明する。
【０００５】
副歯車歯数は主歯車歯数よりも多いため、噛み合い点から遠ざかるにつれて主歯車と副歯車のずれ量は大きくなっている。この状態で駆動側ギヤによって駆動が開始されると、副歯車は主歯車に対して付勢手段で押し付けられているため、主歯車と一体で回転しようとする。しかし、回転につれ、主歯車と副歯車とのずれにより隙間の狭くなった部位が噛み合い点に近づき、駆動側ギヤはその狭い隙間に無理矢理かみ込んでいく形となるため、駆動側ギアは副歯車を回転方向と逆向きに押し戻しながら主歯車にかみ込んでいくことになる。その結果、駆動側ギアと主歯車との間のバックラッシュは、駆動側ギアと副歯車の噛み合いにより埋められ、歯打ち音の原因となるバックラッシュの発生を防止することができる。
【０００６】
駆動側ギヤの駆動トルクが負となる場合、または従動側ギヤに正の駆動トルクが発生した場合、従動側ギアが駆動側ギヤに追突しようとするが、このとき副歯車に作用するトルクが主歯車と副歯車との間のフリクショントルクより小さいときは、この追突の動きは副歯車によって妨げられるため、歯打ち音は発生しない。以上が、フリクションギヤの基本メカニズムである。
【０００７】
尚、駆動側ギアをフリクションギヤで構成した場合には、副歯車の歯数を主歯車の歯数よりも一つ以上少なくすることにより、同様の効果が得られることが知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなフリクションギヤにおいては、駆動側ギヤと従動側ギヤとを噛み合わせた歯車機構を長時間使用しなかった場合等の潤滑油が落ちきってしまった場合に、エンジン始動時にフリクショントルクが過大となって焼き付きを起こす虞がある。また、極低温時には潤滑油の粘度が高く、フリクショントルクが過大になるという問題がある。
【０００９】
一方、上記歯車機構のトルク変動を抑制する押し付け力を生み出すために副歯車を主歯車に押し付ける付勢手段としては、皿バネが一般的に使われている。皿バネは、比較的小さい空間で大きな負荷容量が得られること、並列や直列に組み合わせて広範囲のバネ特性が得られる等の利点があるが、僅かな撓み量変化で押付荷重が大きく変化するので、設計公差等に起因する撓み量のばらつきによって押付荷重が大きくばらつき、結果としてフリクションギヤの騒音（歯打ち音）低減効果にばらつきをもたらすという欠点がある。例えば、皿バネの自然長の公差は寸法に依存するが、自然長が２ｍｍ程度だとすると０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度であるが、この誤差によって、押付荷重が８００Ｎ〜１６００Ｎ近く変化してしまう。そうなると、所期の押付荷重よりも小さい押付荷重になった場合には、所望のフリクショントルクが得られず所期の騒音低減効果を得られなくなる虞があり、所期の押付荷重よりも大きい押付荷重になった場合には、副歯車に加わる力が過大となりフリクションロスが大きくなってしまう虞がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１に記載の発明は、互いに噛み合う駆動側ギヤ及び従動側ギヤのいずれか一方のギヤとなるフリクションギヤにおいて、主歯車と、上記主歯車と同軸に配置され、その歯数が上記主歯車の歯数と異なる副歯車と、上記副歯車を上記主歯車に押し付ける付勢手段と、上記主歯車と上記副歯車との間に配設され、上記主歯車及び上記副歯車との間にそれぞれ摺動面を形成すると共に、上記主歯車及び上記副歯車に対して相対回転可能なスペーサと、を有することを特徴としている。これによって、スペーサと主歯車との間及びスペーサと副歯車との間に、境界潤滑層が設けられる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記駆動側ギヤがフリクションギヤとなり、上記副歯車の歯数が上記主歯車の歯数より少なくとも１つ以上少ないことを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明は請求項１に記載の発明において、上記従動側ギヤがフリクションギヤとなり、上記副歯車の歯数が上記主歯車の歯数より少なくとも１つ以上多いことを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、上記スペーサは、略円環状を呈し、上記主歯車と同軸に配設されたものであって、その外径が上記主歯車及び上記副歯車の歯底径よりも小さく、かつその内径が上記主歯車と上記副歯車の内径のどちらか大きい方の内径と略同径もしくは大径となるよう形成されていることを特徴としている。これによって、スペーサと主歯車との面圧及びスペーサと副歯車との面圧を最小にすることが可能となる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、上記スペーサの主歯車軸線方向に直角な少なくとも一つの面に、潤滑油を保持可能とする溝が形成されていることを特徴としている。これによって、通常、浸炭処理を行う主歯車あるいは副歯車への加工を行うことなく、簡便に潤滑油保持構造を実現できる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、上記スペーサには、主歯車軸線方向に沿って該スペーサを貫通する孔部が形成されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、上記スペーサは、潤滑油を含浸させた金属で成形されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、上記スペーサの肉厚は、上記主歯車及び上記副歯車よりも薄肉となるよう形成されていることを特徴としている。これによって、スペーサの温度は、摩擦熱によって速やかに上昇する。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、上記スペーサの肉厚をグレード管理することで上記主歯車への上記副歯車の押し付け力を略一定としたことを特徴としている。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、上記スペーサは、摩擦熱による温度上昇が大きい金属で単一的に構成されていることを特徴としている。
【００２０】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、上記スペーサは、上記主歯車に対向する一面側及び上記副歯車に対向する他面側が温度上昇率の高い第１金属層からなり、これら第１金属層に挟まれた中心部分が温度上昇率の低い第２金属層からなっていることを特徴としている。
【００２１】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載の発明において、上記スペーサの上記主歯車に対向する一面の摩擦係数と上記スペーサの上記副歯車に対向する他面の摩擦係数とを互いに異ならせ、上記一面及び上記他面のうち摩擦係数が大きい側のフリクショントルクが上記副歯車の歯の疲労応力以下となるよう設定されていることを特徴としている。通常スペーサは、一面と他面うち摩擦係数が相対的に小さい面が、主歯車あるいは副歯車に対して摺動しているが、異物等により摩擦係数が相対的に小さい面が主歯車あるいは副歯車に対して固着した場合には、一面と他面うち摩擦係数が相対的に大きい面が、主歯車あるいは副歯車に対して摺動する。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１〜３の発明によれば、スペーサと主歯車との間及びスペーサと副歯車との間に、境界潤滑層が設けられるので、潤滑油保持性能が向上し、潤滑油切れによる金属同士の接触がもたらす焼き付きや過度のフリクショントルクの発生による副歯車への過大入力による疲労破壊を回避することができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、スペーサと主歯車との面圧及びスペーサと副歯車との面圧を最小にすることが可能となるので、焼き付き限界を向上させることができる。また、主歯車と副歯車との共通の接触面間にスペーサが配設されることになるので、スペーサが主歯車あるいは副歯車のどちらかに因って局所的に押圧されることもなく耐久性を向上させることができる。
【００２４】
請求項５及び６の発明によれば、簡便に潤滑油保持構造を実現することができるので、オイル切れによる過大なフリクショントルクの発生を抑制することができる。
【００２５】
請求項７の発明によれば、潤滑油の劣化や、相当長期に亙ってエンジンが使われないといった極限状態にあっても、エンジン始動時等にオイル切れによる過大なフリクショントルクの発生を抑制することができる。
【００２６】
請求項８の発明によれば、スペーサの温度上昇に伴って、主歯車と副歯車との間の潤滑油の温度を速やかに上昇させることができる。すなわち、潤滑油の油温が低いと、潤滑油の性状が高粘度となりフリクショントルクが過大となってしまうが、潤滑油の油温が低い時には、速やかに潤滑油の油温を上昇させることができるため、潤滑油が高粘度でフリクショントルクが過大になっている期間を早期に解消することができる。
【００２７】
請求項９の発明によれば、弾性手段の低コスト化を図れると共に、安定した音振性能を耐久性と両立させて実現することができる。
【００２８】
請求項１０及び請求項１１の発明によれば、スペーサの温度上昇が一層促進されるため、潤滑油が高粘度でフリクショントルクが過大になっている期間をより短縮することができる。
【００２９】
請求項１２の発明によれば、非常時には、スペーサがメカニカルヒューズとして作用してエンジンの損傷を防止できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明が適用された内燃機関のカムシャフト駆動ギヤ機構を示している。
【００３１】
シリンダヘッド１に取り付けられたカムシャフト２ａ，２ｂは、カムキャップ３ａ，３ｂ，３ｃによって固定されている。カムシャフト２ａ，２ｂの先端には、それぞれ駆動側ギアとしての駆動側歯車４と従動側ギヤとしてのフリクションギヤ５が取り付けられている。駆動側歯車４とフリクションギア５とは互いに噛み合っている。駆動側歯車４は、ダウエルピン（図示せず）等によりカムシャフト２ａに対する位置決めがなされている。
【００３２】
図２は、図１のＡ−Ａ線位置に対応する断面図であって、弁挟角を示す説明図である。このように、本実施例では、高性能高出力の直噴ディーゼルエンジンに本発明に係るフリクションギヤを適用しており、弁挟角が小さいために狭くなったカムシャフト２ａ，２ｂ間で駆動側歯車４とフリクションギヤ５とを噛み合わせることによって、カムシャフト２ａからカムシャフト２ｂに力を伝達している。
【００３３】
図１に示すように、カムシャフト２ａの端部にはチェーンスプロケット６が配設されており、駆動側歯車４及びチェーンスプロケット６はワッシャ７を介してボルト８でカムシャフト２ａに固定されている。このチェーンスプロケット６には、クランクシャフト（図示せず）からチェーン機構（図示せず）を介して駆動力が伝達されており、このチェーンスプロケット６を回転させることによってカムシャフト２ａ，２ｂを駆動させている。
【００３４】
フリクションギヤ５は、図１及び図３に示すように、浸炭処理された主歯車９と、主歯車９と同軸に配置され、その歯数が主歯車９の歯数より一つ以上多い浸炭処理された副歯車１０と、副歯車１０を主歯車９に押し付ける付勢手段としての皿バネ１１と、主歯車９と副歯車１０との間に配設され主歯車９及び副歯車１０に対して相対回転可能な略円環状のスペーサ１２（図３を参照）と、を有している。
【００３５】
フリクションギヤ５は、主歯車９とスペーサ１２との間、並びにスペーサ１２と副歯車１０との間に設けられた摺動面となる境界潤滑層に潤滑油が飛沫的にかかる構造となっていると共に、主歯車９と副歯車１０との間に比較的潤滑油が保持される傾向にある間隙１３を有している。
【００３６】
スペーサ１２は、その外径Ｄ1が主歯車９及び副歯車１０の歯底径Ｄｂよりも小さく、かつその内径Ｄ2が副歯車１０の内径Ｄｓと略同径となるよう形成されていると共に、その厚みｔがグレード管理されている。また、スペーサ１２の肉厚ｔは、主歯車９及び副歯車１０よりも薄肉となるよう形成されている。
【００３７】
主歯車９、副歯車１０、皿バネ１１及びスペーサ１２は、カムシャフト２ｂの端部に配設されたブラケット１４を介してボルト１５でカムシャフト２ｂに取り付けられている。詳述すれば、主歯車９、副歯車１０及びスペーサ１２は、軸受けの役目も兼ねるブラケット１４と皿バネ１１とで相対回転可能ではあるが押さえ付けられている。また、主歯車９は、カムシャフト２ｂの端部に形成されたフランジ部１６に当接していると共に、ダウエルピン１７によって、このフランジ部１６でカムシャフト２ｂに対する位置決めがなされている。
【００３８】
副歯車１０を主歯車９に押し付ける皿バネ１１の付勢力は、この皿バネ１１がブラケット１４と副歯車１０との間で圧縮されることによって発生する。
【００３９】
皿バネ１１は、図４に示すように、略円環状を呈し、外径Ｄ3及び内径Ｄ4の寸法公差がそれぞれ±０．３ｍｍとなるよう設定されている。また、皿バネの自然長ｔ1の寸法公差は＋０．１〜０．２、−０となるよう設定されている。
【００４０】
ここで、図５〜図７を用いて上述したフリクションギヤ５の作用をスペーサが存在しない従来のフリクションギヤと対比させながら説明する。図６及び図７は、図５のＢ−Ｂ線に沿って模式的に駆動側歯車４、主歯車９及び副歯車１０の関係を示した説明図であって、図６は従来のフリクションギヤに、図７は上述した本発明に係るフリクションギヤ５に、それぞれ対応している。尚、説明の便宜上、本発明に係るフリクションギヤ５の構成からスペーサ１２を取り除いたものを従来のフリクションギヤとし、同一構成には同一の符号を付すものとする。
【００４１】
図５は、駆動側歯車４、主歯車９及び副歯車１０の歯面がどのように噛み合うかを示している。ここで、駆動側歯車４の歯４ａ，４ｂ、主歯車９の歯９ａ及び副歯車１０の歯１０ａに着目すると、駆動側歯車４の歯４ａと主歯車９は歯９ａとは、図５中の○印の部分で接触しており、○印の部分には、駆動側歯車４からの駆動力Ｐが作用している。一方、駆動側歯車４の歯４ｂと副歯車１０の歯１０ａとは、図５中の●印の部分で接触しており、●印の部分には、駆動側歯車４からの摩擦力βが駆動力Ｐの方向と反対方向に作用している。
【００４２】
図６ａ及び図６ｂは、スペーサ１２が存在しない従来のフリクションギヤの図５に示す状態を模式的に表している。主歯車９と副歯車１０との間には、皿バネ１１による押し付け力と摩擦係数によって、摩擦力αが発生する。
【００４３】
ここで、摩擦力α＞摩擦力βである場合、図６ａに示すように、駆動側歯車４の歯４ａと主歯車９の歯９ａの衝突は発生しない。しかしながら、駆動側のトルク変動等が大きくなり、摩擦力α≦摩擦力βとなると、図６ｂに示すように、駆動側歯車４の歯４ｂと主歯車９の歯９ａの衝突が発生する。また、何らかの理由によって主歯車９と副歯車１０との間の摩擦係数が大きくなりすぎると、摩擦力αが過大となるため、副歯車１０の歯元には、この過大となった摩擦力αに打ち勝つだけの曲げ応力が入るので、やがては疲労破壊してしまうことになる。
【００４４】
一方、本願発明のように、主歯車９と副歯車１０との間にスペーサ１２が存在する場合、図７に示すように、スペーサ１２の両面には、略釣り合う摩擦力Ｑ、Ｒが生じるため、わずかな状態変化でどちらかの面が摺動面となるが、フリクショントルクは、スペーサ１２がない従来のフリクションギヤと変わらない。すなわち、本来必要なフリクションギヤ５の作用は十分発揮することができる。
【００４５】
そして、主歯車９と副歯車１０との間にスペーサー１２が配設されているので、主歯車９とスペーサ１２との間、並びにスペーサ１２と副歯車１０との間に、境界潤滑層がそれぞれ設けられることなり、潤滑油保持性能が向上し、潤滑油切れによる金属同士の接触がもたらす焼き付きや過度のフリクショントルクの発生による副歯車１０への過大入力による疲労破壊を回避することができる。
【００４６】
また、スペーサ１２によって主歯車９と副歯車１０との間に２つに境界潤滑層が設けられるので、仮に主歯車９と副歯車１０のどちらか一方がスペーサ１２と固着しても、主歯車９と副歯車１０との間にはまだ境界潤滑層が一つ残ることになる。すなわち、スペーサ１２がフリクションギヤ５のフェールセーフ機能を果たすことによって安全率の限界を狙った設計が可能となり、副歯車１０の歯幅を小さく設定することも可能となる。
【００４７】
そして、スペーサ１２は、その外径Ｄ1が主歯車９及び副歯車１０の歯底径Ｄｂよりも小さく、かつその内径Ｄ2が副歯車１０の内径Ｄｓと略同径となるよう形成されているので、皿バネ１１によって押し付けられた面圧を比較的小さい値に保持することができる。また、主歯車９と副歯車１０との共通の接触面間にスペーサ１２が配設されることになるので、スペーサ１２が主歯車９あるいは副歯車１０のどちらかに因って局所的に押圧されることもなく耐久性を向上させることができる。
【００４８】
また、スペーサ１２の厚さｔをグレード管理することによって、本来ばらつきの大きい皿バネ１１の自然長ｔ1に関して、このばらつきを吸収することが可能となるため、皿バネ１１による押付力を略一定に確保することができる。
【００４９】
さらに、スペーサの厚さｔは、主歯車９及び副歯車１０よりも薄肉となるよう形成されているので、スペーサ１２の温度上昇に伴って、主歯車９と副歯車１０との間、すなわち上述した境界潤滑層の潤滑油の温度を速やかに上昇させることができる。
【００５０】
尚、上述した第１実施例においては、従動側ギヤをフリクションギヤ５としたが、駆動側ギヤをフリクションギヤ５としてもよく、この場合には、主歯車９の歯数が副歯車１０の歯数よりも一枚以上多くすればよい。
【００５１】
次に、本発明の第２実施例について説明する。この第２実施例は、上述した第１実施例のフリクションギヤ５において、スペーサ１２が潤滑油を予め含浸させた合金で形成されている。例えば、オイルレスベアリングは、粉末冶金法によって多孔質に製造されたもので、体積で１０〜３０％の残留気孔に潤滑油を含浸したものである。オイルレスベアリングには、銅系と鉄系とが有るが、鉄系の方が高荷重低速向きである。このような金属でスペーサ１２を構成した第２実施例においては、始動時に潤滑油がまだシリンダヘッドに供給されない時間から、摺動面となる境界潤滑層でスティックが発生することなく滑らかに回転可能となる。
【００５２】
図８及び図９は、本発明の第３実施例を示している。この第３実施例は、上述した第１実施例のフリクションギヤ５と略同一構成となっているが、スペーサ１２の両面に溝１９が形成されている。詳述すれば、組み付け状態において、主歯車軸線方向に直角となるスペーサ１２の両面に溝１９が形成されている。この溝１９は、スペーサ１２と同心状の溝１９ａと、スペーサ１２の半径方向に沿って延び、溝１９ａと交差し、スペーサ１２の内周側と外周側とを連結する溝１９ｂ、とからなっている。
【００５３】
このような第３実施例によれば、溝１９によって潤滑油を摺動面となる境界潤滑層に保持することができるので、潤滑油切れによって過大なフリクショントルクが発生することを防止することができる。
【００５４】
また、溝１９は、溝１９ｂによって潤滑油を循環させることができるので、溝１９内に潤滑油が長期間滞留して、潤滑油が劣化してしまうことを防止することができる。
【００５５】
さらに、浸炭処理を行う主歯車９あるいは副歯車１０への加工を行うことなく、簡便に潤滑油保持構造を実現することができる。
【００５６】
尚、溝１９は、スペーサ１２の片面にだけ設けるようにしてもよい。また、溝１９ｂは、必要以上にその断面積を大きくすると、長期保管時等に潤滑油が溝から排出されてしまうので、溝１９ａに比べて小さい断面積となるよう形成することが望ましい。
【００５７】
図１０は、本発明の第４実施例を示している。
【００５８】
この第４実施例は、上述した第１実施例のフリクションギヤ５と略同一構成となっているが、スペーサ１２には、このスペーサ１２を貫通する略円弧形状の孔部２０が形成されている。詳述すれば、スペーサ１２には、組み付け状態におけるスペーサ１２の主歯車軸線方向に沿って、このスペーサ１２を貫通する略円弧形状の孔部２０が形成されている。
【００５９】
この第４実施例においても、孔部２０によって、潤滑油を摺動面となる境界潤滑層に保持することができるので、潤滑油切れによって過大なフリクショントルクが発生することを防止することができる。
【００６０】
図１１は、本発明の第５実施例を示している。
【００６１】
この第５実施例は、上述した第１実施例のフリクションギヤ５と略同一構成となっているが、スペーサ１２は、主歯車９に対向する一面側及び副歯車１０に対向する他面側が温度上昇率の高い第１金属層２２，２２からなり、これら第１金属層２２，２２に挟まれた中心部分が温度上昇率の低い第２金属層２３からなっている。
【００６２】
このような第５実施例においては、摩擦熱によって外側の第１金属層２２の温度が速やかに上昇するようになっている。すなわち、冷機潤滑油の油温が低いと、潤滑油の性状が高粘度となりフリクショントルクが過大となってしまうが、潤滑油の油温が低い時には、第１金属層２２の温度上昇に伴い速やかに潤滑油の油温を上昇させることができるため、潤滑油が高粘度でフリクショントルクが過大になっている期間を早期に解消することができる。
【００６３】
次に本発明の第６実施例について説明する。この第６実施例は、上述した第１実施例のフリクションギヤと略同一構成となっているが、スペーサ１２は、スペーサ１２の主歯車９に対向する一面の摩擦係数がスペーサ１２の副歯車１０に対向する他面の摩擦係数よりも大きくなるよう形成され、かつ一面側のフリクショントルクが副歯車１０の歯の疲労応力以下となるよう設定されている。
【００６４】
このような第６実施例においては、主歯車９に対向するスペーサ１２の一面の摩擦係数が、副歯車１０に対向するスペーサ１２の他面の摩擦係数よりも高くなっているので、図１２に示すように、スペーサ１２と主歯車９との間には働く摩擦力が大きくなり、主歯車９に対してスペーサ１２は摺動せず、副歯車１０がスペーサ１２に対して摺動することになる。そして、潤滑油に混入した異物等によって、スペーサ１２と副歯車１０とが固着した場合には、副歯車１０と一体となったスペーサ１２が主歯車９に対して摺動することになる。
【００６５】
すなわち、仮にスペーサ１２と副歯車１０とが固着したとしても、スペーサ１２は主歯車９に対して摺動可能でなので、フリクションギヤ５は所期の機能を維持することができる。
【００６６】
また、スペーサ１２の一面の摩擦係数は、一面側のフリクショントルクが副歯車１０の歯の疲労応力以下となるよう設定されているので、スペーサ１２と副歯車１０とが固着して、スペーサ１２が主歯車９に対して摺動する状態になっても、スペーサ１２がメカニカルヒューズとして作用してエンジンの損傷を防止できる。
【００６７】
尚、スペーサ１２の他面の摩擦係数がスペーサ１２の一面の摩擦係数よりも大きくなるよう形成し、かつ他面側のフリクショントルクが副歯車１０の歯の疲労応力以下となるよう設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフリクションギアを適用された内燃機関のカムシャフト駆動ギヤ機構を示す説明図。
【図２】図１のＡ−Ａ線位置に対応する断面図。
【図３】本発明に係るフリクションギヤの要部断面図。
【図４】本発明に係るフリクションギヤを構成する皿バネの断面図。
【図５】駆動側歯車、主歯車及び副歯車の歯面がどのように噛み合うかを示す説明図。
【図６】  図５のＢ−Ｂ線に沿って模式的に駆動側歯車４、主歯車９及び副歯車１０の関係を示す説明図であって、スペーサを有さない従来のフリクションギヤに対応する説明図。
【図７】  図５のＢ−Ｂ線に沿って模式的に駆動側歯車４、主歯車９及び副歯車１０の関係を示した説明図であって、本発明に係るフリクションギヤに対応する説明図。
【図８】本発明の第３実施例におけるフリクションギヤのスペーサの平面図。
【図９】図８のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【図１０】本発明の第４実施例におけるフリクションギヤのスペーサの平面図。
【図１１】本発明の第５実施例におけるフリクションギヤのスペーサの要部断面図にして、図８のＣ−Ｃ線に対応する位置の断面図。
【図１２】  図５のＢ−Ｂ線に沿って模式的に駆動側歯車４、主歯車９及び副歯車１０の関係を示した説明図であって、本発明の第６実施例に係るフリクションギヤに対応する説明図。
【符号の説明】
５…フリクションギヤ
９…主歯車
１０…副歯車
１１…皿バネ
１２…スペーサ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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