JPH09296858A

JPH09296858A - ギヤ組及びこのギヤ組を用いた流体機械

Info

Publication number: JPH09296858A
Application number: JP11091896A
Authority: JP
Inventors: Koji Tomita; 浩二富田
Original assignee: Tochigi Fuji Sangyo KK
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 1996-05-01
Filing date: 1996-05-01
Publication date: 1997-11-18

Abstract

(57)【要約】【課題】ギヤ組の歯打ち音を防止する。【解決手段】互いに噛み合うギヤ６５、６７と、ギヤ
６５と異なった歯数を有し、ギヤ６５と同軸でギヤ６７
と噛み合ったフリクションギヤ６９と、フリクションギ
ヤ６９の歯面をバックラッシの調整分だけ回転方向に変
位させた状態でギヤ６５に押圧し、ギヤ６５、６７のバ
ックラッシを初期のバックラッシより小さい値に調整す
る皿ばね７１と、皿ばね７１の外縁部に固定され、高速
回転時に皿ばね７１の押圧力を低減し、ギヤ６９をギヤ
６５に対して回転変位可能にしバックラッシを初期のバ
ックラッシに戻す遠心ウェイト７３とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ギヤ組と、この
ギヤ組を用いた流体機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のスーパーチャージャにはスクリュ
ー型やルーツ型のコンプレッサが用いられる。これらの
コンプレッサでは、一対のロータを同期回転させ、互い
に接触しないように噛み合わせるためにタイミングギヤ
組が用いられるまた、このようなタイミングギヤ組の他
にも、車両の補機の駆動系には種々のギヤ組が用いられ
る。

【０００３】ところが、アイドリング時のように、エン
ジンが軽負荷で低速回転するときはトルクが変動しやす
く、トルクが変動すると、バックラッシにより、ギヤ組
の噛み合い部で歯面が衝突を繰り返して歯打ち音が発生
する。

【０００４】エンジンの低速回転時はエンジン騒音が低
いから、この歯打ち音は大きな問題になる。

【０００５】また、歯打ち音が生じるギヤ組は回転方向
に微動を繰り返すから、このようなギヤ組を流体機械の
タイミングギヤ組に用いると、ロータ間の隙間の変動や
ロータの当たりなどが生じ、性能と耐久性とを低下させ
る恐れがある。

【０００６】ギヤの歯打ち音を防止するには、ギヤ組に
シザースギヤやフリクションギヤを用いる方法やバック
ラッシを小さくしてギヤを噛み合わせる方法などがあ
る。

【０００７】図９と図１０に示すギヤ組２０１は、「自
動車技術ハンドブック第２分冊設計編Ｐ２１６社
団法人自動車技術会１９９１年３月１日発行」に記
載されたものであり、フリクションギヤ方式のギヤ組で
ある。

【０００８】このギヤ組２０１は、図９のように、メー
ンドライブギヤ２０３とカウンタードライブギヤ２０５
とフリクションギヤ２０７とスプリング２０９などから
構成されている。フリクションギヤ２０７は軸２１１上
にカウンタードライブギヤ２０５と相対回転自在に配置
されていると共に、スプリング２０９によってカウンタ
ードライブギヤ２０５の側面に押圧されている。

【０００９】また、フリクションギヤ２０７とカウンタ
ードライブギヤ２０５の歯数は一枚異なっており、フリ
クションギヤ２０７はカウンタードライブギヤ２０５と
共にメーンドライブギヤ２０３と噛み合っている。

【００１０】フリクションギヤ２０７とカウンタードラ
イブギヤ２０５とがメーンドライブギヤ２０３と噛み合
いながら、それぞれが図１０の実線の矢印２１３、２１
５の方向に回転すると、フリクションギヤ２０７とカウ
ンタードライブギヤ２０５との間に歯数差によって回転
差が生じ、破線の矢印２１７のように、この回転差によ
ってフリクションギヤ２０７とカウンタードライブギヤ
２０５との摺動面２１９に摩擦力が生じる。この摩擦力
によってフリクションギヤ２０７が回転し、メーンドラ
イブギヤ２０３とカウンタードライブギヤ２０５とのバ
ックラッシを打ち消し、歯打ち音を防止する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フリクション
ギヤ方式のギヤ組２０１では、フリクションギヤ２０７
とカウンタードライブギヤ２０５との間の摩擦力だけの
駆動力ロスが生じ、動力伝達効率と原動機の燃費とが低
下する。

【００１２】また、シザースギヤ方式でも、シザースギ
ヤと相手側ギヤとの間に生じる摩擦ロスによって動力伝
達効率が低下する。また、バックラッシを小さくする方
法はギヤの歯面やギヤを支承するベアリングに大きな負
担が掛かる。

【００１３】そこで、この発明は、歯打ち音が発生し易
い低速回転域ではバックラッシを小さくして歯打ち音を
防止すると共に、駆動力ロスが大きくなる高速回転域で
はバックラッシを大きくして駆動力ロスを低減すること
ができるギヤ組と、このギヤ組をタイミングギヤ組に用
いた流体機械の提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のギヤ組
は、所定のバックラッシで互いに噛み合う一対のギヤ
と、一方のギヤの歯面よりバックラッシの調整分だけ回
転方向に歯面を変位させた状態で他方のギヤと噛み合
い、両ギヤのバックラッシを前記所定のバックラッシよ
り小さい値に調整するバックラッシ調整用ギヤと、この
バックラッシ調整用ギヤと一方のギヤとの回転方向変位
を保持し、両ギヤのバックラッシを前記調整値に保持す
るバックラッシ保持部材と、遠心ウェイトとを備え、高
速回転時に遠心ウェイトの遠心力によってバックラッシ
調整用ギヤを軸方向に移動させ、一方のギヤと他方のギ
ヤとのバックラッシを低速回転時より大きくすることを
特徴とする。

【００１５】このように、バックラッシ保持部材によっ
て、バックラッシ調整用ギヤの歯面を一方のギヤの歯面
よりバックラッシの調整分だけ回転方向に変位させた状
態で他方のギヤと噛み合わせることにより、一方のギヤ
と他方のギヤとのバックラッシを初期値（所定値）より
小さい調整値に保持する。

【００１６】また、回転数が上昇すると、遠心ウェイト
の遠心力を受けてバックラッシ調整用ギヤが軸方向に移
動してバックラッシ調整機能が消失し、一方のギヤと他
方のギヤは低速回転時の調整値より大きい所定値のバッ
クラッシで噛み合う。

【００１７】従って、低速回転中は、軽負荷時などでト
ルク変動が生じても、ギヤ間の歯打ち音が防止されると
共に、トルクの抜けが防止されて円滑なトルク伝達を行
うことができる。

【００１８】また、歯打ち音が生じないから騒音が低い
エンジンの低速回転時も静粛性が保たれる。

【００１９】回転数が上昇すると、バックラッシ調整用
ギヤのバックラッシ調整機能が消失して一方または他方
のギヤとの摩擦が軽減すると共に、一方と他方のギヤの
バックラッシが大きくなるから、従来例と較べて、動力
伝達効率と原動機の燃費とが向上する。また、摩擦によ
る駆動力ロスが大きくなる高速回転域でこのようにバッ
クラッシを大きくすることによって、動力伝達効率と燃
費の向上効果は特に大きくなる。

【００２０】また、高速回転時はトルク変動が発生しに
くいから、ギヤ間のバックラッシを大きくしても歯打ち
音は生じない。

【００２１】更に、基本的には一方と他方のギヤのバッ
クラッシを無理に小さくしないから、各ギヤ及び各ギヤ
を支承するベアリングの負担が大きく軽減され、耐久性
が向上する。

【００２２】なお、一対のギヤ及びバックラッシ調整用
ギヤは外歯でも内歯でもよい。

【００２３】請求項２記載の発明は、請求項１記載のギ
ヤ組であって、バックラッシ調整用ギヤが、一方のギヤ
と異なった歯数を有すると共に、一方のギヤに対して相
対回転自在に配置され、バックラッシ保持部材が、バッ
クラッシ調整用ギヤを一方のギヤに押圧し摩擦力によっ
てバックラッシ調整用ギヤと一方のギヤとの回転方向変
位を保持するばねであり、遠心ウェイトの遠心力によっ
てこのばねの押圧力を低減することにより、高速回転時
にバックラッシ調整用ギヤを一方のギヤに対して回転変
位可能にしバックラッシを低速回転時より大きくするこ
とを特徴とする。

【００２４】このように、請求項２記載のギヤ組ではバ
ックラッシ調整用ギヤと一方のギヤとの歯数が異なるか
ら、他方のギヤと噛み合い回転するときに、バックラッ
シ調整用ギヤと一方のギヤとの間に回転差が生じ、この
回転差によってバックラッシ調整用ギヤの歯面が他方の
ギヤの歯面に押圧される。こうして、一方のギヤと他方
のギヤとのバックラッシが吸収されると共に、ばねがバ
ックラッシ調整用ギヤを一方のギヤに押圧して摩擦力を
発生させ、この摩擦力によってバックラッシ調整用ギヤ
と一方のギヤとをバックラッシの吸収位置に保持する。

【００２５】また、回転数が上昇すると、遠心ウェイト
の遠心力によってばねの押圧力と摩擦力が低減し、バッ
クラッシ調整用ギヤが一方のギヤに対して回転変位可能
になりバックラッシ調整用ギヤのバックラッシ調整機能
が消失するから、一方のギヤと他方のバックラッシは低
速回転時の調整値より大きい初期値に戻る。

【００２６】従って、請求項２記載のギヤ組は、請求項
１の構成と同様に、低速回転中は、トルク変動が生じて
もギヤ間の歯打ち音が防止されると共に、トルクの抜け
が防止されて円滑なトルク伝達を行うことができ、歯打
ち音が生じないから騒音が低いエンジンの低速回転時も
静粛性が保たれる。

【００２７】また、回転数が上昇すると、バックラッシ
調整用ギヤと一方のギヤとの摩擦が軽減し、従来例と較
べて、動力伝達効率と原動機の燃費とが向上する。

【００２８】これらの他に、請求項１の構成と同等の効
果を得る。

【００２９】請求項３記載の発明は、請求項２記載のギ
ヤ組であって、ばねが、バックラッシ調整用ギヤを一方
のギヤに押圧する皿ばねであり、遠心ウェイトがこの皿
ばねに固定され、遠心力によって皿ばねの押圧力を低減
することを特徴とし、請求項２の構成と同等の効果を得
る。

【００３０】これに加えて、遠心ウェイトと皿ばねとを
一体にしたことにより、部品点数が低減されると共に、
遠心ウェイトと皿ばねとの配置スペースが狭くてすむ。

【００３１】請求項４記載の発明は、請求項１記載のギ
ヤ組であって、バックラッシ調整用ギヤの歯数が一方の
ギヤの歯数と同一であり、バックラッシ保持部材が、バ
ックラッシ調整用ギヤと一方のギヤの各歯面をバックラ
ッシの調整分だけ回転方向に変位させた状態で、これら
を回転方向に位置決めする位置決め部材であり、遠心ウ
ェイトが、高速回転時にバックラッシ調整用ギヤを軸方
向に移動させ、一方のギヤと他方のギヤとのバックラッ
シを低速回転時より大きくすることを特徴とする。

【００３２】このように、バックラッシ調整用ギヤと一
方のギヤは各歯面がバックラッシの調整分だけ回転方向
に変位した状態で、位置決め部材によって回転方向に位
置決めされる。こうして、バックラッシ調整用ギヤの歯
面を一方のギヤの歯面よりバックラッシの調整分だけ回
転方向に変位させた状態で他方のギヤと噛み合わせるこ
とにより、一方のギヤと他方のギヤとのバックラッシを
所定値より小さい調整値に保持する。

【００３３】また、回転数が上昇すると、遠心ウェイト
の遠心力を受けてバックラッシ調整用ギヤが軸方向に移
動し、バックラッシ調整用ギヤと他方のギヤとのバック
ラッシが大きくなる。こうして、バックラッシ調整用ギ
ヤのバックラッシ調整機能が消失するから、一方のギヤ
と他方のバックラッシは低速回転時の調整値より大きい
初期値に戻る。

【００３４】従って、請求項４記載のギヤ組は、請求項
１の構成と同様に、低速回転中は、トルク変動が生じて
もギヤ間の歯打ち音が防止されると共に、トルクの抜け
が防止されて円滑なトルク伝達を行うことができ、歯打
ち音が生じないから騒音が低いエンジンの低速回転時も
静粛性が保たれる。

【００３５】また、回転数が上昇すると、バックラッシ
調整用ギヤと一方のギヤがそれぞれ調整値より大きいバ
ックラッシで他方のギヤと噛み合うから、バックラッシ
調整用ギヤ及び一方のギヤと他方のギヤとの摩擦が軽減
し、従来例と較べて、動力伝達効率と原動機の燃費とが
向上する。

【００３６】これらの他に、請求項１の構成と同等の効
果を得る。

【００３７】請求項５記載の発明は、請求項４記載のギ
ヤ組であって、バックラッシ調整用ギヤが、回転軸に垂
直な面に対して傾斜角を与えられた可撓性フランジ部材
の周部に設けられ、このバックラッシ調整用ギヤと可撓
性フランジ部材とが遠心ウェイトとなり、高速回転時に
バックラッシ調整用ギヤが軸方向に移動し、一方のギヤ
と他方のギヤとのバックラッシを低速回転時より大きく
することを特徴とし、請求項４の構成と同等の効果を得
る。

【００３８】これに加えて、バックラッシ調整用ギヤ
を、回転軸に垂直な面から傾斜した可撓性フランジ部材
の周部に形成したことによって、バックラッシ調整用ギ
ヤと可撓性フランジ部材とが遠心ウェイトとして機能す
るから、遠心ウェイトを別個に設ける必要がなくなり、
部品点数が低減されると共に、配置スペースが狭くてす
む。

【００３９】請求項６記載の流体機械は、互いに噛み合
う一対のロータと、各ロータを回転可能に内包し、各ロ
ータの噛み合い開始側に設けられた流体の流入口及び各
ロータの噛み合い終了側に設けられた流体の流出口とを
有するケーシングと、各ロータを同期させ互いに接触し
ない状態で噛み合わせるタイミングギヤ組とを備え、こ
のタイミングギヤ組が請求項１ないし請求項５のいずれ
か一項に記載のギヤ組であることを特徴とする。

【００４０】上記のように、請求項１ないし請求項５の
いずれか一項に記載のギヤ組では、低回転域で歯打ち音
が防止され、歯打ち音の原因になる回転方向の微動が発
生しないから、請求項６の構成のように、これらのギヤ
組を流体機械のタイミングギヤ組に用いれば、ロータの
隙間の変動や当たりが防止され、流体機械の効率と耐久
性とが向上すると共に、エンジンの低速回転時も静粛性
が保たれる。

【００４１】高速回転域では、タイミングギヤ組のバッ
クラッシが広くなり、動力伝達効率と原動機の燃費とが
向上する。また、高速回転時はトルク変動が発生しにく
いから、バックラッシを低速回転時より大きくしても歯
打ち音は生じない。

【００４２】

【発明の実施の形態】図１ないし図４によって本発明の
第１実施形態を説明する。この実施形態は請求項１、
２、３、６の特徴を備えており、図１はこの実施形態を
用いたスーパーチャージャ１を示している。左右の方向
はこれらの各図での左右の方向であり、符号を与えてい
ない部材等は図示されていない。

【００４３】図１のように、スーパーチャージャ１は、
入力プーリ３、電磁クラッチ５、タイミングギヤ組７
（実施形態のギヤ組）、スクリュー式コンプレッサ９
（実施形態の流体機械）などから構成されている。

【００４４】入力プーリ３はベアリング１１によってコ
ンプレッサケーシング１３（ケーシング）に支承されて
いる。入力プーリ３はベルトを介してクランクシャフト
側のプーリに連結されており、エンジンの駆動力によっ
て回転駆動される。

【００４５】電磁クラッチ５は、電磁コイル１５とその
リード線１７、電磁コイル１５のヨーク１９、磁気回路
２１、アーマチャ２３、ばね２５、フランジ部材２７な
どから構成されている。

【００４６】ヨーク１９はケーシング１３に固定されて
おり、磁気回路２１は入力プーリ３に磁性金属を組み込
んで形成され、電磁コイル１５の磁力をアーマチャ２３
に導く。

【００４７】アーマチャ２３はばね２５とビス２９、２
９とによってフランジ部材２７に連結されている。フラ
ンジ部材２７のボス部３１は入力側のロータ軸３３にス
プライン連結され、ボルト３５とワッシャ３７とで固定
されている。

【００４８】電磁コイル１５が励磁されると、ばね２５
が撓んでアーマチャ２３が入力プーリ３の磁気回路２１
に吸着し、エンジンの回転がロータ軸３３に伝達され
る。電磁コイル１５の励磁が停止すると、ばね２５の力
によってアーマチャ２３が入力プーリ３から離れ、ロー
タ軸３３がエンジンから切り離される。

【００４９】こうして、電磁クラッチ５によりエンジン
とスーパーチャージャ１との断続が行われる。

【００５０】ロータ軸３３にはカラー３９が装着され、
このカラー３９とケーシング１３との間にはシール４１
が配置されてケーシング１３外部へのオイル洩れを防止
している。

【００５１】コンプレッサ９は雄型と雌型のスクリュー
ロータ４３、４５を備えており、雄型のスクリューロー
タ４３はロータ本体４７の軸孔に前記のロータ軸３３を
圧入して構成され、雌型のスクリューロータ４５はロー
タ本体４９の軸孔にロータ軸５１を固定して構成されて
いる。各ロータ本体４７、４９の外周には、互いに噛み
合うスクリュー状の歯形が形成されている。

【００５２】各スクリューロータ４３、４５のロータ軸
３３、５１は、左端部をボールベアリング５３によっ
て、また右端部をカラー５５とローラベアリング５７と
によって、それぞれケーシング１３に支承されている。
また、ロータ軸３３、５１の左端部に装着されたカラー
５９とケーシング１３との間にはシール６１が配置さ
れ、右端部のカラー５５とケーシング１３との間にはシ
ール６３が配置され、それぞれエア洩れを防止してい
る。

【００５３】図１と図２のように、タイミングギヤ組７
は、大径と小径のタイミングギヤ６５、６７と、フリク
ションギヤ６９（バックラッシ調整用ギヤ）と、皿ばね
７１（ばね：バックラッシ保持部材）と、遠心ウェイト
７３とから構成されている。

【００５４】タイミングギヤ６５、６７は所定のバック
ラッシで互いに噛み合っている。大径のタイミングギヤ
６５は雄型スクリューロータ４３のロータ軸３３の外周
に圧入されており、小径のタイミングギヤ６７はロック
機構７５を介して雌型スクリューロータ４５のロータ軸
５１に連結されている。

【００５５】このロック機構７５は、各スクリューロー
タ４３、４５が互いに接触しない状態で、タイミングギ
ヤ６７をタイミングギヤ６５に噛み合わせた後、ナット
７７を締め付けてテーパーリング７９をタイミングギヤ
６７とロータ軸５１との間に押し込み、タイミングギヤ
６７をロックして各スクリューロータ４３、４５を回転
方向に位置決めする。

【００５６】フリクションギヤ６９は、タイミングギヤ
６５（一方のギヤ）のボス部８１の外周に回転自在に支
承され、タイミングギヤ６７（他方のギヤ）と噛み合っ
ている。フリクションギヤ６９とタイミングギヤ６５と
は歯数が一枚異なっている。

【００５７】皿ばね７１はカラー３９とボス部８１との
間で軸方向に位置決めされており、ロータ軸３３と一体
に回転する。また、皿ばね７１はフリクションギヤ６９
をタイミングギヤ６５の側面に押圧し、図３のように、
これらの接触面８３で摩擦力を発生させている。

【００５８】遠心ウェイト７３は皿ばね７１の外縁部に
固定されている。

【００５９】フリクションギヤ６９とタイミングギヤ６
５とは歯数が異なるから、それぞれがタイミングギヤ６
７と噛み合って回転するとき、フリクションギヤ６９と
タイミングギヤ６５との間に回転差が生じ、この回転差
によってフリクションギヤ６９の歯面がタイミングギヤ
６７の歯面に押圧される。

【００６０】こうして、フリクションギヤ６９によって
タイミングギヤ６５とタイミングギヤ６７とのバックラ
ッシが吸収され、所定値より小さい値に調整される。ま
た、皿ばね７１の押圧力によって接触面８３に生じた摩
擦力がフリクションギヤ６９をタイミングギヤ６５に対
するバックラッシ吸収位置に保持する。

【００６１】また、タイミングギヤ６５と共に皿ばね７
１の回転数が上昇すると、遠心ウェイト７３の遠心力に
よって皿ばね７１の押圧力が低減し、図２と図４に示し
たように、フリクションギヤ６９とタイミングギヤ６５
との間に隙間８５が生じ、フリクションギヤ６９をバッ
クラッシ吸収位置に保持する摩擦力が消失する。

【００６２】こうして、フリクションギヤ６９がタイミ
ングギヤ６５に対して回転変位可能になってバックラッ
シ調整機能が消失し、タイミングギヤ６５、６７のバッ
クラッシは低速回転時より大きい所定値に戻る。

【００６３】プーリ３から入力したエンジンの駆動力
は、タイミングギヤ組７を介してスクリューロータ４
３、４５を回転駆動する。駆動されたコンプレッサ９は
各スクリューロータ４３、４５の右端側に設けられた吸
入口８７（流入口）から吸入した吸気をスクリューロー
タ４３、４５間で軸方向左方に圧送し、左端側に設けら
れた吐出口８９（流出口）から吐き出して、エンジンを
過給する。

【００６４】こうして、スーパーチャージャ１が構成さ
れている。

【００６５】上記のように、スーパーチャージャ１のタ
イミングギヤ組７では、低速回転域で、各タイミングギ
ヤ６５、６７のバックラッシが所定値より小さい値に調
整され、回転数が上昇すると、バックラッシはそれより
大きい所定値まで広げられる。

【００６６】このように、アイドリングのようにエンジ
ンの低速回転中はバックラッシが狭められるから、トル
ク変動が生じても、タイミングギヤ６５、６７間の歯打
ち音が防止されると共に、トルクの抜けが防止されて円
滑なトルク伝達を行うことができる。

【００６７】また、歯打ち音が生じないから騒音が低い
エンジンの低速回転時も静粛性が保たれる。

【００６８】エンジンの回転数が上昇すると、タイミン
グギヤ６５、６７のバックラッシは所定値に戻ると共
に、フリクションギヤ６９とタイミングギヤ６７のバッ
クラッシが広がるから、各ギヤ間の摩擦が軽減し、従来
例と較べて、タイミングギヤ組７の動力伝達効率とエン
ジン燃費とが向上する。

【００６９】なお、エンジンの高速回転時はトルク変動
が発生しにくいから、タイミングギヤ組７のバックラッ
シを大きくしても歯打ち音は生じない。

【００７０】また、摩擦による駆動力ロスが大きくなる
高速回転時でこのようにバックラッシを大きくすること
によって、動力伝達効率と燃費の向上効果は特に大きく
なる。

【００７１】これに加えて、遠心ウェイト７３と皿ばね
７１とを一体にしたことにより、部品点数が低減される
と共に、それだけタイミングギヤ組７の配置スペースが
狭くてすむ。

【００７２】また、タイミングギヤ組７は低回転域で歯
打ち音の原因になる回転方向の微動を発生しないから、
ロータ４３、４５間の隙間の変動や当たりが防止され、
コンプレッサ９の効率と耐久性とが向上する。

【００７３】次に、図５ないし図８によって本発明の第
２実施形態を説明する。この実施形態は請求項１、４、
５の特徴を備えており、図５はこの実施形態のタイミン
グギヤ組９１を示している。左右の方向はこれらの各図
での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図
示されていない。

【００７４】この実施形態のタイミングギヤ組９１は、
第１実施形態のスーパーチャージャ１のタイミングギヤ
組７と置き換えて配置される構成であり、タイミングギ
ヤ組７と同様に、プーリ３から入力したエンジンの駆動
力によりスクリューロータ４３、４５を同期させて回転
駆動する。従って、以下の説明の中で第１実施形態の部
材と同機能の部材には同一の符号を与えて引用すると共
に、同機能部材の重複説明は省く。

【００７５】図５と図６のように、タイミングギヤ組９
１は、大径と小径のタイミングギヤ６５、６７と、シザ
ースギヤ９３（バックラッシ調整用ギヤ）とから構成さ
れている。

【００７６】シザースギヤ９３は、ボス部９５と可撓性
のフランジ部９７とギヤ部９９とから構成されている。
ギヤ部９９はフランジ部９７の外周に形成されており、
タイミングギヤ６５と歯数が同一である。また、フラン
ジ部９７は回転軸に垂直な面に対して傾斜角が与えられ
ている。

【００７７】図５のように、シザースギヤ９３はスクリ
ューロータ４３のロータ軸３３の外周に圧入されてい
る。シザースギヤ９３のボス部９５とタイミングギヤ６
５のボス部８１とスクリューロータ４３のロータ軸３３
にはキー溝１０１、１０３、１０５が設けられており、
シザースギヤ９３とタイミングギヤ６５はこれらのキー
溝１０１、１０３、１０５に係合するキー１０７（位置
決め部材：バックラッシ保持部材）によって回転方向に
位置決めされている。

【００７８】シザースギヤ９３をこのようにロータ軸３
３に固定した状態で、シザースギヤ９３のギヤ部９９と
タイミングギヤ６５の間には、図５と図７に示すよう
に、隙間１０９が形成されている。

【００７９】また、キー１０７による位置決めによっ
て、シザースギヤ９３はタイミングギヤ６５に対して、
図７のように、矢印１１１の方向に僅かに回転変位して
いる。この結果、タイミングギヤ６５とタイミングギヤ
６７とのバックラッシ１１３は、矢印１１５が示すよう
に、シザースギヤ９３によって吸収され所定値より小さ
い値に調整される。

【００８０】これに加えて、可撓性のフランジ部９７が
回転軸に垂直な面に対して傾斜しているから、タイミン
グギヤ６５と共にシザースギヤ９３の回転数が上昇する
と、フランジ部９７とギヤ部９９とが遠心ウェイトとし
て機能し、ギヤ部９９が左側に変位してタイミングギヤ
６５との間隔が広がり、図６と図８のように、低速回転
時の隙間１０９より広い隙間１１７が生じる。

【００８１】ギヤ部９９とタイミングギヤ６５との間隔
が広がることによって、図８に示すように、ギヤ部９９
とタイミングギヤ６５の各歯すじ１１９、１２１がほぼ
同一線上になり、ギヤ部９９とタイミングギヤ６７との
バックラッシ１２３も広くなる。

【００８２】このように、シザースギヤ９３のバックラ
ッシ調整機能が消失すると、タイミングギヤ６５、６７
は低速回転時の調整値より大きい所定値のバックラッシ
１１３で噛み合う。

【００８３】こうして、タイミングギヤ組９１が構成さ
れている。

【００８４】上記のように、タイミングギヤ組９１で
は、低速回転域で、各タイミングギヤ６５、６７のバッ
クラッシが所定値より小さい調整値に調整され、回転数
が上昇すると、バックラッシはそれより大きい所定値の
バックラッシに戻る。

【００８５】従って、アイドリング時のようにエンジン
の低速回転中はバックラッシが狭められるから、トルク
変動が生じても、タイミングギヤ６５、６７の歯打ち音
が防止されると共に、トルクの抜けが防止されて円滑な
トルク伝達を行うことができる。

【００８６】また、歯打ち音が生じないから騒音が低い
エンジンの低速回転時も静粛性が保たれる。

【００８７】エンジンの回転数が上昇すると、タイミン
グギヤ６５、６７のバックラッシは所定値に戻り、シザ
ースギヤ９３とタイミングギヤ６７とのバックラッシが
広がるから、各ギヤ間の摩擦が軽減し、従来例と較べ
て、動力伝達効率とエンジン燃費とが向上する。

【００８８】なお、エンジンの高速回転時はトルク変動
が発生しにくいから、タイミングギヤ組９１のバックラ
ッシを大きくしても歯打ち音は生じない。

【００８９】また、摩擦による駆動力ロスが大きくなる
高速回転時でこのようにバックラッシを大きくすること
によって、動力伝達効率と燃費の向上効果は特に大きく
なる。

【００９０】これに加えて、シザースギヤ９３のギヤ部
９９を回転軸に垂直な面に対して傾斜させた可撓性フラ
ンジ部９７の外周に形成したことによって、上記のよう
に、ギヤ部９９と可撓性フランジ部９７とが遠心ウェイ
トとして機能するから、遠心ウェイトを別個に設ける必
要がなくなり、部品点数が低減されると共に、配置スペ
ースが狭くてすむ。

【００９１】また、タイミングギヤ組９１は低回転域で
歯打ち音の原因になる回転方向の微動がないから、ロー
タ４３、４５の隙間の変動や当たりが防止され、コンプ
レッサ９の効率と耐久性とが向上する。

【００９２】なお、本発明のギヤ組において、例えば、
バックラッシ調整用ギヤにカム面を設け、高速回転時に
遠心ウェイトをこのカム面に当て、バックラッシ調整用
ギヤを軸方向に移動させてバックラッシを広げるように
構成してもよい。

【００９３】また、上記のように、本発明のギヤ組にお
いて、ギヤは外歯でも内歯でもよい。

【００９４】更に、請求項６の流体機械は、コンプレッ
サやブロワーだけでなく、流体圧を与えて回転を取り出
す流体圧モータとして用いてもよい。また、スクリュー
ロータを用いるスクリュー式の流体機械に限らず、繭型
断面のロータを用いるルーツ式の流体機械でもよい。

【００９５】

【発明の効果】上記のように、請求項１記載のギヤ組
は、バックラッシ調整用ギヤの歯面を一方のギヤの歯面
よりバックラッシの調整分だけ回転方向に変位させるこ
とにより、一方のギヤと他方のギヤとのバックラッシを
初期の所定値より小さい調整値にし、この調整値をバッ
クラッシ保持部材で保持する。

【００９６】回転数が上昇すると、遠心ウェイトによっ
てバックラッシ調整用ギヤが軸方向に移動し、バックラ
ッシ調整機能を消失させるから、一方のギヤと他方のギ
ヤのバックラッシは低速回転時の調整値より大きい所定
値（初期値）に戻る。

【００９７】従って、低速回転中にトルク変動が生じて
も、バックラッシが小さいからギヤの歯打ち音が防止さ
れ、騒音が低いエンジンの低速回転時に静粛性が保たれ
る。

【００９８】また、回転数が上昇すると、バックラッシ
が広くなってギヤ間の摩擦が軽減するから、従来例と較
べて、動力伝達効率と原動機の燃費とが向上すると共
に、駆動力ロスが大きくなる高速回転時にこのようにバ
ックラッシを大きくするから、動力伝達効率と燃費の向
上効果が特に大きい。また、高速回転時はトルク変動が
発生しにくいから、ギヤ間のバックラッシを大きくして
も歯打ち音は生じない。

【００９９】更に、基本的には一方と他方のギヤのバッ
クラッシを無理に小さくしないから、各ギヤ及び各ギヤ
を支承するベアリングの負担が大きく軽減され、耐久性
が向上する。

【０１００】請求項２記載のギヤ組は、バックラッシ調
整用ギヤにフリクションギヤを用いたものであり、請求
項１の構成と同様に、低速回転中はトルク変動が生じて
もギヤの歯打ち音が防止され、回転数が上昇すると動力
伝達効率と燃費とが向上する。

【０１０１】これに加えて、請求項１の構成と同等の効
果を得る。

【０１０２】請求項３記載のギヤ組は、請求項２の構成
と同等の効果を得ると共に、遠心ウェイトと皿ばねとを
一体にしたことにより、部品点数が低減されると共に、
遠心ウェイトと皿ばねとの配置スペースが狭くてすむ。

【０１０３】請求項４記載のギヤ組は、バックラッシ調
整用ギヤにシザースギヤを用いたものであり、請求項１
の構成と同様に、低速回転中はトルク変動が生じてもギ
ヤ間の歯打ち音が防止され、回転数が上昇すると動力伝
達効率と燃費とが向上する。

【０１０４】これに加えて、請求項１の構成と同等の効
果を得る。

【０１０５】請求項５記載のギヤ組は、請求項４の構成
と同等の効果を得ると共に、回転軸に垂直な面から傾斜
した可撓性フランジ部材とその周部に形成したバックラ
ッシ調整用ギヤとが遠心ウェイトとして機能するから、
遠心ウェイトを別個に設ける必要がなく、部品点数が低
減されると共に、配置スペースが狭くてすむ。

【０１０６】請求項６記載の流体機械は、上記のよう
に、歯打ち音が防止され歯打ち音の原因になる回転方向
の微動がない請求項１ないし請求項５のいずれか一項に
記載のギヤ組をタイミングギヤ組に用いたことにより、
ロータの隙間の変動や当たりが防止され、効率と耐久性
とが向上すると共に、エンジンの低速回転時も静粛性が
保たれると共に、高速回転域では、タイミングギヤ組の
バックラッシが通常値に戻り、動力伝達効率と原動機の
燃費とが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す断面図である。

【図２】高速回転時のバックラッシ変化を示す第１実施
形態の要部断面図である。

【図３】第１実施形態において低速回転時のバックラッ
シ変化を示すギヤ組の噛み合い状態図である。

【図４】第１実施形態において高速回転時のバックラッ
シ変化を示すギヤ組の噛み合い状態図である。

【図５】本発明の第２実施形態を示す断面図である。

【図６】高速回転時のバックラッシ変化を示す第２実施
形態の要部断面図である。

【図７】第２実施形態において低速回転時のバックラッ
シ変化を示す噛み合い状態図である。

【図８】第２実施形態において高速回転時のバックラッ
シ変化を示す噛み合い状態図である。

【図９】従来例の断面図である。

【図１０】図９の従来例のバックラッシ吸収機能を示す
図面である。

【符号の説明】

７、９１タイミングギヤ組（ギヤ組）９スクリュー式コンプレッサ９（流体機械）１３コンプレッサケーシング（ケーシング）４３、４５スクリューロータ（ロータ）６５タイミングギヤ（一方のギヤ）６７タイミングギヤ（他方のギヤ）６９フリクションギヤ（バックラッシ調整用ギヤ）７１皿ばね（ばね：バックラッシ保持部材）７３遠心ウェイト８７吸入口（流入口）８９吐出口（流出口）９３シザースギヤ（バックラッシ調整用ギヤ）９７可撓性のフランジ部９９ギヤ部（バックラッシ調整用ギヤ）１０７キー（位置決め部材：バックラッシ保持部材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定のバックラッシで互いに噛み合う一
対のギヤと、一方のギヤの歯面よりバックラッシの調整
分だけ回転方向に歯面を変位させた状態で他方のギヤと
噛み合い、両ギヤのバックラッシを前記所定のバックラ
ッシより小さい値に調整するバックラッシ調整用ギヤ
と、このバックラッシ調整用ギヤと一方のギヤとの回転
方向変位を保持し、両ギヤのバックラッシを前記調整値
に保持するバックラッシ保持部材と、遠心ウェイトとを
備え、高速回転時に遠心ウェイトの遠心力によってバッ
クラッシ調整用ギヤを軸方向に移動させ、一方のギヤと
他方のギヤとのバックラッシを低速回転時より大きくす
ることを特徴とするギヤ組。
【請求項２】請求項１記載の発明であって、バックラ
ッシ調整用ギヤが、一方のギヤと異なった歯数を有する
と共に、一方のギヤに対して相対回転自在に配置され、
バックラッシ保持部材が、バックラッシ調整用ギヤを一
方のギヤに押圧し摩擦力によってバックラッシ調整用ギ
ヤと一方のギヤとの回転方向変位を保持するばねであ
り、遠心ウェイトの遠心力によってこのばねの押圧力を
低減することにより、高速回転時にバックラッシ調整用
ギヤを一方のギヤに対して回転変位可能にしバックラッ
シを低速回転時より大きくすることを特徴とするギヤ
組。
【請求項３】請求項２記載の発明であって、ばねが、
バックラッシ調整用ギヤを一方のギヤに押圧する皿ばね
であり、遠心ウェイトがこの皿ばねに固定され、遠心力
によって皿ばねの押圧力を低減することを特徴とするギ
ヤ組。
【請求項４】請求項１記載の発明であって、バックラ
ッシ調整用ギヤの歯数が一方のギヤの歯数と同一であ
り、バックラッシ保持部材が、バックラッシ調整用ギヤ
と一方のギヤの各歯面をバックラッシの調整分だけ回転
方向に変位させた状態で、これらを回転方向に位置決め
する位置決め部材であり、遠心ウェイトが、高速回転時
にバックラッシ調整用ギヤを軸方向に移動させ、一方の
ギヤと他方のギヤとのバックラッシを低速回転時より大
きくすることを特徴とするギヤ組。
【請求項５】請求項４記載の発明であって、バックラ
ッシ調整用ギヤが、回転軸に垂直な面に対して傾斜角を
与えられた可撓性フランジ部材の周部に設けられ、この
バックラッシ調整用ギヤと可撓性フランジ部材とが遠心
ウェイトとなり、高速回転時にバックラッシ調整用ギヤ
が軸方向に移動し、一方のギヤと他方のギヤとのバック
ラッシを低速回転時より大きくすることを特徴とするギ
ヤ組。
【請求項６】互いに噛み合う一対のロータと、各ロー
タを回転可能に内包し、各ロータの噛み合い開始側に設
けられた流体の流入口及び各ロータの噛み合い終了側に
設けられた流体の流出口とを有するケーシングと、各ロ
ータを同期させ互いに接触しない状態で噛み合わせるタ
イミングギヤ組とを備え、このタイミングギヤ組が請求
項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のギヤ組であ
ることを特徴とする流体機械。