JPH09152016A - シザースギヤの位相合わせ用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度な加工を不要とし、組立行程の削減を
図れる治具を提供する。 【解決手段】 本発明は、回転軸１に固定されるメイン
ギヤ２に対しこれに重ね合わされるサブギヤ３が所定の
回転方向に付勢されるシザースギヤ４にあって、それら
ギヤ２，３の歯面２ｂ，３ｂ同士を合わせる位相合わせ
の際に用いられる治具８であって、上記回転軸１にその
径方向に移動自在に螺合されるねじ手段９と、このねじ
手段９に設けられ、その移動により上記サブギヤ３を付
勢方向と反対方向に押し付けて適宜回転させる傾斜状部
材１０とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ギヤ間のバックラ
ッシを除去するシザースギヤにあって、これのメインギ
ヤとサブギヤとの位相合わせを行う際に用いられる治具
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】歯車伝達機構においてギヤ間に生じるバ
ックラッシを除去し、歯打音即ちラトル音を低減して騒
音の低減を図るシザースギヤが一般的に用いられてい
る。特にこのシザースギヤは、ＤＯＨＣエンジンのカム
シャフト間を結ぶ歯車伝達機構のうち一方のギヤに採用
されることが多く、これによりエンジンから発生する騒
音が効果的に低減される。

【０００３】ここでシザースギヤは、図６に示すよう
に、カムシャフトａに固定されて主に動力伝達を行うメ
インギヤｂと、これに相対回転可能に重ね合わされるサ
ブギヤｃとの二枚のギヤで構成される。メインギヤｂと
サブギヤｃとの間にはＣ形スプリングｄによる付勢手段
が設けられ、これにより、互いのギヤｂ，ｃは逆転方向
に反発した状態で組み合わされ、サブギヤｃはメインギ
ヤｂに対し所定の回転方向に付勢される。なお詳しく
は、スプリングｄがその両端にて、メインギヤｂとサブ
ギヤｃとにそれぞれ打ち込まれるピンｅ，ｆを圧縮状態
で押圧し、ギヤｂ，ｃ間の反発力を付与する。ｇ，ｈ
は、サブギヤｃの軸方向位置を規制するウェイブワッシ
ャ及びスナップリングである。

【０００４】そして、シザースギヤｉが他方の動力伝達
用ギヤｊに噛合されたとき、その他方のギヤｊの歯の間
で、メインギヤｂとサブギヤｃとの歯が相手の歯を離間
方向に押し付けて、バックラッシ即ち隙間を除去する。

【０００５】ところで、このシザースギヤをＤＯＨＣエ
ンジンの一方のカムシャフトに適用した場合、双方のカ
ムシャフトのエンジンへの組付時に、予めシザースギヤ
のメインギヤとサブギヤとの位相合わせ、即ちそれらギ
ヤの歯面同士を合わせる作業をしておかなければ、シザ
ースギヤを相手の動力伝達用ギヤに噛み合わせることが
できない。つまりシザースギヤ単体では、メインギヤと
サブギヤとの歯が付勢力で位相ずれを起こしているた
め、その付勢力に抗じた強制力を付加し、位相合わせを
行っておく必要がある。またこれを行わなければ、組付
けに伴う歯面の損傷により異音発生を招く虞がある。同
様に分解時にも、このような位相合わせの必要性が生じ
てくる。

【０００６】よって、これを容易且つ短時間で行うため
の提案が、既に特開平1-164863号公報及び特開平5-2126
81号公報等によってなされている。特にこれらの提案
は、いずれも専用の治具を用いて位相合わせを行うもの
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これら従来
の提案にあっては、いずれも治具による位相合わせを行
った後に、メインギヤとサブギヤとをボルトで仮止めす
る行程が生じている。つまり、位相合わせの後、メイン
ギヤとサブギヤとが付勢力ないし反発力で歯ずれを起こ
さぬよう、治具を取り外す前に仮止めを行っている。

【０００８】しかしながら、これにあっては、メインギ
ヤとサブギヤとを、側方乃至軸方向から貫通して或いは
串刺し状にしてボルトで結合するため、それらギヤの位
相乃至歯面が合う位置にボルト穴を正確に設けなければ
ならず、加工精度の要求によりコスト高になるという問
題がある。また、その仮止め用ボルトの脱着が必要とな
り、組立行程の増加も招いてしまう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転軸に固定
されるメインギヤに対しこれに重ね合わされるサブギヤ
が所定の回転方向に付勢されるシザースギヤにあって、
それらギヤの歯面同士を合わせる位相合わせの際に用い
られる治具であって、上記回転軸にその径方向に移動自
在に螺合されるねじ手段と、このねじ手段に設けられ、
その移動により上記サブギヤを付勢方向と反対方向に押
し付けて適宜回転させる傾斜状部材とを備えたものであ
る。

【００１０】この構成にあっては、ボルト等のねじ手段
の移動に合わせて傾斜状部材が回転軸の径方向に移動す
る。そしてこのとき、傾斜状部材は移動方向と直交する
方向にサブギヤを押し付けて、付勢方向と反対方向に歯
面同士が合うまで回転させる。こうして位相合わせが終
了するが、特にこの終了時の状態はサブギヤの仮止め状
態に相当するため、このまま相手のギヤと噛み合わせる
ことができて、大巾な作業の簡略化を図れる。また、傾
斜状部材の移動量の調節により、サブギヤの回転位相を
自由に決定できるので、いかなる高精度な加工も不要と
なる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の好適な実施の形態を
添付図面に基づいて詳述する。

【００１２】図１及び図２は本発明に係る治具を示し、
特にこれらは位相合わせ前の状態を示している。ここで
図示する回転軸即ちカムシャフト１は、ＤＯＨＣエンジ
ンの２本のカムシャフトのうちの排気側の１本であり、
残りの吸気側カムシャフト（図示せず）は排気側カムシ
ャフト１に隣り合って平行に配置される。これらカムシ
ャフトは歯車伝達機構を介して同期回転され、その入力
はクランク軸からベルト又はチェーン機構を介して吸気
側カムシャフトに伝達される。従って、カムシャフト間
の関係について言えば、吸気側が駆動側、排気側が被駆
動側となる。これらカムシャフトの図中下方に図示しな
いシリンダやピストンが配置される。

【００１３】さて、排気側カムシャフト１の一端にはシ
ザースギヤ４が設けられ、シザースギヤ４は同一の歯形
を有するメインギヤ２とサブギヤ３とから主に構成され
ている。メインギヤ２はカムシャフト１に、圧入等によ
り回転不能、かつ、軸方向移動不能に完全に固定されて
いる。特にメインギヤ２の後面には管部５が突出形成さ
れており、この管部５にサブギヤ３が、カムシャフト１
の大径部１ａと挟まれるようにして、相対回転可能に径
方向外側から嵌合されている。

【００１４】しかしながら、サブギヤ３の相対回転は、
メインギヤ２の溝６に収容されたＣ形スプリング７によ
って一定範囲に規制される。これは前記同様の構成によ
るもので、つまり溝６内には、メインギヤ２とサブギヤ
３とにそれぞれ打ち込まれるピン（図示せず）も収容さ
れている。そして、サブギヤ３の回転により、ピンが離
間してスプリング７を圧縮すると、スプリング７はその
復元力によりメインギヤ２とサブギヤ３とを逆転方向に
反発させ、サブギヤ３をメインギヤ２に対し所定の回転
方向に付勢する。

【００１５】一方、このシザースギヤ４の位相合わせを
行うための治具８は、ねじ手段としてのボルト９を有し
ている。ボルト９は、傾斜状部材としてのテーパ状部材
１０に挿通されてこれを支持すると共に、カムシャフト
１の大径部１ａ外周に設けられたねじ穴１１に螺合され
ている。即ち、ボルト９は、その下部側乃至先端側のね
じ部９ａがカムシャフト１の径方向に沿うねじ穴１１に
螺合され、その上部側の軸部９ｂが、テーパ状部材１０
の挿通孔１２に回転自在に挿通されている。挿通孔１２
はねじ部９ａより大径に形成されてボルト９を挿抜可能
とする。なお、ボルト９とテーパ状部材１０との間には
スプリングワッシャ１３と平ワッシャ１４とが介設され
る。

【００１６】テーパ状部材１０は、先の挿通孔１２を有
するテーパ部１５と、テーパ部１５からカムシャフト１
或いはエンジン前端側に延出される歯部１６とから一体
的に構成される。テーパ部１５は、図１に示す如く全体
としてテーパ状に形成されると共に、特にその一側面が
傾斜面１７を形成する。傾斜面１７は、サブギヤ３の後
側面から突出されるピン１８に当接し、詳しくは後述す
るが、テーパ状部材１０の移動によりピン１８を回転方
向に押し付ける。さらにテーパ部１５の後側面には、テ
ーパ状部材１０の移動時に、大径部１ａの隣りのカム１
９との干渉を防止するための段部２０も形成されてい
る。

【００１７】歯部１６は、サブギヤ３の上方を越えてメ
インギヤ２の上方に届く延出長とされ、その先端部には
メインギヤ２と噛み合うべく下方に突出する複数の歯１
０ａを有する。この歯１０ａは当然ながら、メインギヤ
２の歯２ａ（及びサブギヤ３の歯３ａ）と同一歯形とさ
れる。

【００１８】次に、以上の構成からなる本発明の治具８
について、その作用を説明する。

【００１９】図１及び図２に示す位相合わせ前の状態に
あって、メインギヤ２の歯面２ｂとサブギヤ３の歯面３
ｂとは位置が一致しておらず位相がずれている。そして
このとき、ボルト９は適当な位置までしか螺合されてお
らず、テーパ状部材１０は傾斜面１７の下端がピン１８
に当接した状態で止まっている。

【００２０】この状態からボルト９を締め付けていく
と、テーパ状部材１０がカムシャフト１の径方向中心側
に移動して、次第にカムシャフト１に接近するようにな
る。

【００２１】すると、この移動に合わせて、傾斜面１７
がピン１８上を摺動し、テーパ状部材１０の移動方向と
直交する回転方向にピン１８を押し付け、上記スプリン
グ７の付勢力に抗じて、サブギヤ３を付勢方向と反対方
向に回転させる。そしてさらにテーパ状部材１０を移動
させていくと、図３及び図４に示すように、互いの歯面
２ｂ，３ｂが一致するようになり、位相合わせが終了す
ることになる。

【００２２】かかる治具８は特に、この終了時の状態
で、カムシャフト１の組付けをそのまま行える点に一つ
の特徴がある。即ち、この状態では治具８自体が仮止め
を行っており、この治具８が取り付けられた状態でカム
シャフト１をシリンダヘッドに載せ、吸気側カムシャフ
トのギヤとの噛み合わせを行うことができる。このよう
に、位相合わせと仮止めとを同時作業、同行程とするこ
とができ、これによって組立行程を削減でき、作業の効
率化、容易化を図ることができる。

【００２３】またこのとき、噛み合わせが不可能な程に
若干位相がずれている場合は、噛み合わせが可能になる
まで、必要最低限だけ再度位相合わせを行えばよい。こ
のように、仮止め状態で再調節ができる点もかかる治具
８の特徴である。

【００２４】なお、この噛み合わせは、図５に示すよう
に、メインギヤ２のマーク２１が刻まれた一対の歯２ａ
の間に、吸気側カムシャフトのギヤ２２のマーク２３が
刻まれた歯２２ａを噛合させることにより行う。

【００２５】さらに、かかる治具８には以下の特徴があ
る。エンジンの組立時においては、カムシャフトの位相
をクランク軸の位相に対し予め設定された値に合わせな
ければバルブタイミングが狂ってしまう。そこでここで
は、所定気筒のピストン、即ちエンジンの最も前端に位
置する＃１ピストンが上死点にあるときに、このときの
クランク角を基準として上記マーク２１，２３が合うよ
うに噛み合わせが行われている。

【００２６】特にこのとき、治具８は図１乃至図４に示
す如く、気筒（シリンダ）の反対側（図中上方）に取り
付けられて、近くのシリンダヘッドやカムシャフト、バ
ルブスプリング等の動弁系部品に干渉せず、直立するよ
うになっている。即ち、＃１ピストンが上死点にあると
きに、カムシャフト１のねじ穴１１は気筒の反対側に臨
むように位置が定められている。

【００２７】よってカムシャフト１を、治具８を取り付
けたまま組付けることができ、一方治具８の再調節、取
り外しも上方から簡単に行えるようになる。これによっ
ても作業の一層の容易化が図れる。

【００２８】特にバルブ挟み角の小さいエンジンでは、
シザースギヤ等の直径も小さく、さらに全長短縮と軽量
化とのニーズから余分なスペースが殆どないため、この
構成は非常に有利となる。

【００２９】なおこれは、他の気筒のピストン位置を基
準にしても、或いは下死点位置を基準にしてもよい。

【００３０】さらに、位相合わせを、テーパ状部材１０
の傾斜面１７を利用して行うので、ボルト９或いはテー
パ状部材１０の径方向の移動量調節で回転位相を任意に
調節でき、これによって傾斜面１７の角度やピン１８の
位置を正確とする高精度な加工が不要となり、製作コス
トの低減を図ることが可能となる。

【００３１】加えて、位相合わせの際に歯部１６がメイ
ンギヤ２に噛合するため、テーパ状部材１０の移動時の
ガタつきを防止でき、作業性も向上する。なおテーパ状
部材１０の安定がとれれば歯部１６を省略することもで
きる。

【００３２】ここでテーパ状部材１０にあって、傾斜面
１７の反対側に位置する他方の傾斜面２４は上記の場合
には用いられないが、これは付勢方向が逆の別のシザー
スギヤに対応できるようにしたもので、これによって汎
用性にも富む。また、テーパ状部材１０の移動ストロー
クに対する回転位相量は、傾斜面１７，２４の角度変更
によって任意に設定できる。

【００３３】以上、本発明は上記形態に限らず様々な変
形が可能で、ピン１８の代わりに、サブギヤ３に突起を
一体形成してこれを押し付けるようにしても構わない。

【００３４】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００３５】（１） 位相合わせを傾斜状部材の移動に
より行うため、高精度な加工が不要となり製作コストを
低減できる。

【００３６】（２） 位相合わせと仮止めとを同時作
業、同行程とすることができ、組立行程の削減により作
業の効率化、容易化を図ることができる。

【００３７】（３） 治具を取り付けたままカムシャフ
トが組付け可能となって、作業の一層の容易化が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る治具の位相合わせ前の状態を示す
図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図２】本発明に係る治具の位相合わせ前の状態を示す
半断面側面図である。

【図３】本発明に係る治具の位相合わせ後の状態を示す
図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】本発明に係る治具の位相合わせ後の状態を示す
半断面側面図である。

【図５】カムシャフトのギヤ同士の噛み合い状態を示す
部分正面図である。

【図６】一般的なシザースギヤを示す斜視図である。

【符号の説明】

１ カムシャフト（回転軸） ２ メインギヤ ２ｂ，３ｂ 歯面 ３ サブギヤ ４ シザースギヤ ８ 治具 ９ ボルト（ねじ手段） １０ テーパ状部材（傾斜状部材） １１ ねじ穴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に固定されるメインギヤに対しこ
   れに重ね合わされるサブギヤが所定の回転方向に付勢さ
   れるシザースギヤにあって、それらギヤの歯面同士を合
   わせる位相合わせの際に用いられる治具であって、上記
   回転軸にその径方向に移動自在に螺合されるねじ手段
   と、該ねじ手段に設けられ、その移動により上記サブギ
   ヤを付勢方向と反対方向に押し付けて適宜回転させる傾
   斜状部材とを備えたことを特徴とするシザースギヤの位
   相合わせ用治具。
2. 【請求項２】 上記回転軸がエンジンのカムシャフトで
   あり、該カムシャフトが上記ねじ手段を螺合させるねじ
   穴を有し、該ねじ穴が、上記カムシャフトの上記エンジ
   ンへの組付状態において、所定気筒のピストンが上死点
   又は下死点にあるときに気筒の反対側に臨まされる請求
   項１記載のシザースギヤの位相合わせ用治具。