JP2003278890A - 歯付プーリ - Google Patents
歯付プーリInfo
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- JP2003278890A JP2003278890A JP2002081116A JP2002081116A JP2003278890A JP 2003278890 A JP2003278890 A JP 2003278890A JP 2002081116 A JP2002081116 A JP 2002081116A JP 2002081116 A JP2002081116 A JP 2002081116A JP 2003278890 A JP2003278890 A JP 2003278890A
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- Japan
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- pulley
- tooth
- teeth
- toothed
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/02—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts
- F16H7/023—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts with belts having a toothed contact surface or regularly spaced bosses or hollows for slipless or nearly slipless meshing with complementary profiled contact surface of a pulley
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pulleys (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ベルト張力が周期的に変動するベルト歯の耐
久性を向上させることができる歯付プーリを提供する。 【解決手段】 ベルト張力のピーク時に、ベルト歯との
噛み込み部付近に位置するプーリ歯２ａのドライブ側
（回転方向前側）に、バックラッシュ３ａを拡大形成す
る。噛み込み部付近におけるベルト歯との干渉を軽減で
きる。噛み合った各プーリ歯２が分担する力を均一化で
き、噛み込み部付近のプーリ歯２ａの受ける力が小さく
なる。これに伴って、ベルト歯に作用する力が小さくな
り、ベルト歯の耐久性が向上する。
久性を向上させることができる歯付プーリを提供する。 【解決手段】 ベルト張力のピーク時に、ベルト歯との
噛み込み部付近に位置するプーリ歯２ａのドライブ側
（回転方向前側）に、バックラッシュ３ａを拡大形成す
る。噛み込み部付近におけるベルト歯との干渉を軽減で
きる。噛み合った各プーリ歯２が分担する力を均一化で
き、噛み込み部付近のプーリ歯２ａの受ける力が小さく
なる。これに伴って、ベルト歯に作用する力が小さくな
り、ベルト歯の耐久性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車エン
ジンのクランク軸に装着されて、このクランク軸の回転
をカム軸に伝えるベルト伝動機構の一部を構成する歯付
プーリに関するものである。
ジンのクランク軸に装着されて、このクランク軸の回転
をカム軸に伝えるベルト伝動機構の一部を構成する歯付
プーリに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車等のエンジンでは、その
クランク軸と、吸気弁及び排気弁を開閉するためのカム
軸とに歯付プーリが装着され、両歯付プーリに歯付ベル
トが掛巻されて、クランク軸の回転をカム軸に伝えるベ
ルト伝動機構を構成している。
クランク軸と、吸気弁及び排気弁を開閉するためのカム
軸とに歯付プーリが装着され、両歯付プーリに歯付ベル
トが掛巻されて、クランク軸の回転をカム軸に伝えるベ
ルト伝動機構を構成している。
【０００３】この歯付ベルトは、弁側部材がカムの膨出
部を乗り越えることにより、その張力が周期的に変動す
る。すなわち、弁側部材がカムの膨出部に乗り上げると
きには、クランク側歯付プーリへの噛み込み側のベルト
張力が大きくなり、弁側部材がカムの膨出部から下りる
ときには、クランク側歯付プーリからの噛み出し側のベ
ルト張力が大きくなる。
部を乗り越えることにより、その張力が周期的に変動す
る。すなわち、弁側部材がカムの膨出部に乗り上げると
きには、クランク側歯付プーリへの噛み込み側のベルト
張力が大きくなり、弁側部材がカムの膨出部から下りる
ときには、クランク側歯付プーリからの噛み出し側のベ
ルト張力が大きくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、歯付プーリ
への噛み込み側のベルト張力が大きいときには、その張
力によって噛み込み側のベルトが伸びて、プーリ歯にベ
ルト歯が遅れ気味に噛み込むことになる。この場合、噛
み込み部付近でベルト歯とプーリ歯先との干渉が起こ
り、プーリ歯及びベルト歯の噛み合った歯部のうち、噛
み込み部付近の歯部の受ける力が大きくなる。一方、歯
付プーリからの噛み出し側のベルト張力が大きいときに
は、その張力によって噛み出し側のベルトが伸びて、プ
ーリ歯からベルト歯が早めに噛み出すため、噛み出し部
付近の歯部の受ける力が大きくなる。
への噛み込み側のベルト張力が大きいときには、その張
力によって噛み込み側のベルトが伸びて、プーリ歯にベ
ルト歯が遅れ気味に噛み込むことになる。この場合、噛
み込み部付近でベルト歯とプーリ歯先との干渉が起こ
り、プーリ歯及びベルト歯の噛み合った歯部のうち、噛
み込み部付近の歯部の受ける力が大きくなる。一方、歯
付プーリからの噛み出し側のベルト張力が大きいときに
は、その張力によって噛み出し側のベルトが伸びて、プ
ーリ歯からベルト歯が早めに噛み出すため、噛み出し部
付近の歯部の受ける力が大きくなる。
【０００５】特に、噛み込み側のベルト張力が最大（ピ
ーク）になるとき、あるいは噛み出し側のベルト張力が
最大（ピーク）になるときには、噛み合った各歯部が受
ける力の総和が大きくなるだけでなく、各歯部が分担す
る力の不均一がより顕著になる。そのため、噛み込み部
及び噛み出し部において、ベルト歯に特に大きな力が作
用することになり、ベルト歯が痛められて、その寿命を
低下させるおそれがある。
ーク）になるとき、あるいは噛み出し側のベルト張力が
最大（ピーク）になるときには、噛み合った各歯部が受
ける力の総和が大きくなるだけでなく、各歯部が分担す
る力の不均一がより顕著になる。そのため、噛み込み部
及び噛み出し部において、ベルト歯に特に大きな力が作
用することになり、ベルト歯が痛められて、その寿命を
低下させるおそれがある。
【０００６】本発明は、噛み合った歯部が分担する力の
均一化を図り、ベルト歯の耐久性を向上させることがで
きる歯付プーリを提供することを目的とする。
均一化を図り、ベルト歯の耐久性を向上させることがで
きる歯付プーリを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み、本発明
は、歯付ベルトを掛巻して使用され、該歯付ベルトの張
力が周期的に変動する歯付プーリにおいて、噛み込み側
のベルト張力のピーク時にベルト歯への噛み込み部付近
に位置するプーリ歯の回転方向前側にバックラッシュが
拡大形成された歯付プーリを提供して、噛み込み部付近
でのベルト歯とプーリ歯先との干渉を軽減するものであ
る。
は、歯付ベルトを掛巻して使用され、該歯付ベルトの張
力が周期的に変動する歯付プーリにおいて、噛み込み側
のベルト張力のピーク時にベルト歯への噛み込み部付近
に位置するプーリ歯の回転方向前側にバックラッシュが
拡大形成された歯付プーリを提供して、噛み込み部付近
でのベルト歯とプーリ歯先との干渉を軽減するものであ
る。
【０００８】この構成によれば、噛み込み側のベルト張
力のピーク時に、噛み合った各歯部が分担する力の均一
化を図って、噛み込み部付近のベルト歯の受ける力が特
に大きくなることを防止することができる。
力のピーク時に、噛み合った各歯部が分担する力の均一
化を図って、噛み込み部付近のベルト歯の受ける力が特
に大きくなることを防止することができる。
【０００９】つまり、噛み込み側のベルト張力のピーク
時には、噛み込み側のベルトが伸びてプーリ歯にベルト
歯が遅れ気味に噛み込むため、噛み込み部付近におい
て、ベルト歯とプーリ歯の回転方向前側とが干渉し、噛
み込み部付近のベルト歯の受ける力が特に大きくなりや
すい。これに対して、プーリ歯の回転方向前側のバック
ラッシュ（隙間）を拡大して、ベルト歯の噛み込みの遅
れを吸収することにより、ベルト歯とプーリ歯との干渉
を軽減し、噛み込み部付近のベルト歯の受ける力を小さ
くすることができる。
時には、噛み込み側のベルトが伸びてプーリ歯にベルト
歯が遅れ気味に噛み込むため、噛み込み部付近におい
て、ベルト歯とプーリ歯の回転方向前側とが干渉し、噛
み込み部付近のベルト歯の受ける力が特に大きくなりや
すい。これに対して、プーリ歯の回転方向前側のバック
ラッシュ（隙間）を拡大して、ベルト歯の噛み込みの遅
れを吸収することにより、ベルト歯とプーリ歯との干渉
を軽減し、噛み込み部付近のベルト歯の受ける力を小さ
くすることができる。
【００１０】一方、噛み出し側のベルト張力のピーク時
には、噛み出し側のベルトが伸びてプーリ歯からベルト
歯が早めに噛み出すため、噛み出し部付近でのベルト歯
とプーリ歯の回転方向後側との干渉が起こり、噛み出し
部付近のベルト歯の受ける力が特に大きくなりやすい。
には、噛み出し側のベルトが伸びてプーリ歯からベルト
歯が早めに噛み出すため、噛み出し部付近でのベルト歯
とプーリ歯の回転方向後側との干渉が起こり、噛み出し
部付近のベルト歯の受ける力が特に大きくなりやすい。
【００１１】これに対して、本発明は、歯付ベルトを掛
巻して使用され、該歯付ベルトの張力が周期的に変動す
る歯付プーリにおいて、噛み出し側のベルト張力のピー
ク時にベルト歯からの噛み出し部付近に位置するプーリ
歯の回転方向後側にバックラッシュが拡大形成された歯
付プーリを提供し、噛み出し部付近でのベルト歯とプー
リ歯先との干渉を軽減する。
巻して使用され、該歯付ベルトの張力が周期的に変動す
る歯付プーリにおいて、噛み出し側のベルト張力のピー
ク時にベルト歯からの噛み出し部付近に位置するプーリ
歯の回転方向後側にバックラッシュが拡大形成された歯
付プーリを提供し、噛み出し部付近でのベルト歯とプー
リ歯先との干渉を軽減する。
【００１２】プーリ歯のうちのバックラッシュを拡大形
成する歯部は、ベルト張力の変動周期に応じて選択すれ
ばよく、噛み込み側のベルト張力のピーク時にベルト歯
への噛み込み部付近に位置するプーリ歯、あるいは噛み
出し側のベルト張力のピーク時にベルト歯からの噛み出
し部付近に位置するプーリ歯にバックラッシュを拡大形
成する。
成する歯部は、ベルト張力の変動周期に応じて選択すれ
ばよく、噛み込み側のベルト張力のピーク時にベルト歯
への噛み込み部付近に位置するプーリ歯、あるいは噛み
出し側のベルト張力のピーク時にベルト歯からの噛み出
し部付近に位置するプーリ歯にバックラッシュを拡大形
成する。
【００１３】各箇所においてバックラッシュを拡大形成
するプーリ歯の歯数は、噛み合い歯数の５０％以下とし
て、バックラッシュを拡大形成しないプーリ歯の受ける
力が大きくなりすぎないようにするのがよい。さらに、
ベルト歯への噛み込み部付近、あるいはベルト歯からの
噛み出し部付近における１歯〜３歯にバックラッシュを
拡大形成すれば、ベルト歯とプーリ歯との干渉の影響が
特に大きい箇所だけにバックラッシュを拡大形成して、
全体の噛み合いがくずれないようにすることができ、よ
り好適である。
するプーリ歯の歯数は、噛み合い歯数の５０％以下とし
て、バックラッシュを拡大形成しないプーリ歯の受ける
力が大きくなりすぎないようにするのがよい。さらに、
ベルト歯への噛み込み部付近、あるいはベルト歯からの
噛み出し部付近における１歯〜３歯にバックラッシュを
拡大形成すれば、ベルト歯とプーリ歯との干渉の影響が
特に大きい箇所だけにバックラッシュを拡大形成して、
全体の噛み合いがくずれないようにすることができ、よ
り好適である。
【００１４】バックラッシュの好適な拡大幅は、ベルト
の歯ピッチ及びベルト張力によって異なるが、プーリ歯
間の歯溝幅の１０％以下とすればよく、この範囲内にお
いて、各プーリ歯ごとに異なる拡大幅に設定してもよ
く、同一の拡大幅に設定してもよい。なお、バックラッ
シュの拡大幅は、歯溝幅の１％以下ではその効果を得に
くく、歯溝幅の１０％以上では噛み合いがくずれやすく
なるため、バックラッシュの拡大幅をプーリ歯の歯溝幅
の１％〜１０％に設定すればより好適である。
の歯ピッチ及びベルト張力によって異なるが、プーリ歯
間の歯溝幅の１０％以下とすればよく、この範囲内にお
いて、各プーリ歯ごとに異なる拡大幅に設定してもよ
く、同一の拡大幅に設定してもよい。なお、バックラッ
シュの拡大幅は、歯溝幅の１％以下ではその効果を得に
くく、歯溝幅の１０％以上では噛み合いがくずれやすく
なるため、バックラッシュの拡大幅をプーリ歯の歯溝幅
の１％〜１０％に設定すればより好適である。
【００１５】ここで、歯溝幅とは、歯溝中心線上におけ
る歯溝深さの１／２点を通り、プーリの回転中心軸及び
歯溝中心線に直交する直線（ピッチ円の接線と平行な直
線）上における歯溝の幅のことをいう。また、バックラ
ッシュの拡大幅とは、歯溝幅を設定する直線の方向にお
けるバックラッシュの拡大部の幅のことをいう。
る歯溝深さの１／２点を通り、プーリの回転中心軸及び
歯溝中心線に直交する直線（ピッチ円の接線と平行な直
線）上における歯溝の幅のことをいう。また、バックラ
ッシュの拡大幅とは、歯溝幅を設定する直線の方向にお
けるバックラッシュの拡大部の幅のことをいう。
【００１６】この歯付プーリをエンジンのクランク軸に
装着して、クランク軸の回転をカム軸に伝えるベルト伝
動機構の一部を構成すれば、本発明の好適な態様を提供
することができる。ここで、４サイクルエンジンでは、
クランク軸が２回転する間にカム軸が１回転するよう
に、クランク側歯付プーリの歯数がカム側歯付プーリの
歯数の２倍に設定され、クランク側歯付プーリとの噛み
合いにおいて、ベルト歯がより大きな力を受けるように
なっており、本発明の歯付プーリをクランク軸に装着す
れば、より効果的にベルト歯の耐久性を向上させること
ができる。
装着して、クランク軸の回転をカム軸に伝えるベルト伝
動機構の一部を構成すれば、本発明の好適な態様を提供
することができる。ここで、４サイクルエンジンでは、
クランク軸が２回転する間にカム軸が１回転するよう
に、クランク側歯付プーリの歯数がカム側歯付プーリの
歯数の２倍に設定され、クランク側歯付プーリとの噛み
合いにおいて、ベルト歯がより大きな力を受けるように
なっており、本発明の歯付プーリをクランク軸に装着す
れば、より効果的にベルト歯の耐久性を向上させること
ができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る歯付プーリの
実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本
発明の歯付プーリの断面図であり、図２（ａ）はドライ
ブ側にバックラッシュを拡大形成したプーリ歯の拡大断
面図、図２（ｂ）はドリブン側にバックラッシュを拡大
形成したプーリ歯の拡大断面図、図３は図１の歯付プー
リを備えたベルト伝動機構の構成図である。
実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本
発明の歯付プーリの断面図であり、図２（ａ）はドライ
ブ側にバックラッシュを拡大形成したプーリ歯の拡大断
面図、図２（ｂ）はドリブン側にバックラッシュを拡大
形成したプーリ歯の拡大断面図、図３は図１の歯付プー
リを備えたベルト伝動機構の構成図である。
【００１８】図１及び図２に示すように、この歯付プー
リ１は、その外周にプーリ歯２が形成されてなる。プー
リ歯２のうち、一部のプーリ歯２ａのドライブ側（回転
方向前側）には、切削等により、ドライブ側バックラッ
シュ３ａが拡大形成され、他の一部のプーリ歯２ｂのド
リブン側（回転方向後側）には、ドリブン側バックラッ
シュ３ｂが拡大形成されている。これらのバックラッシ
ュ３ａ、３ｂの拡大幅は、プーリ歯２の間の歯溝幅の１
％〜１０％とされる。
リ１は、その外周にプーリ歯２が形成されてなる。プー
リ歯２のうち、一部のプーリ歯２ａのドライブ側（回転
方向前側）には、切削等により、ドライブ側バックラッ
シュ３ａが拡大形成され、他の一部のプーリ歯２ｂのド
リブン側（回転方向後側）には、ドリブン側バックラッ
シュ３ｂが拡大形成されている。これらのバックラッシ
ュ３ａ、３ｂの拡大幅は、プーリ歯２の間の歯溝幅の１
％〜１０％とされる。
【００１９】ドライブ側バックラッシュ３ａは、連続す
る２つのプーリ歯２ａに拡大形成されて、ドライブ側バ
ックラッシュ群４ａを構成し、ドリブン側バックラッシ
ュ３ｂは、連続する２つのプーリ歯２ｂに拡大形成され
て、ドリブン側バックラッシュ群４ｂを構成している。
これらのバックラッシュ群４ａ、４ｂは等間隔で交互に
配置され、歯付プーリ１の外周に合計４つのバックラッ
シュ群４ａ、４ｂが形成されている。
る２つのプーリ歯２ａに拡大形成されて、ドライブ側バ
ックラッシュ群４ａを構成し、ドリブン側バックラッシ
ュ３ｂは、連続する２つのプーリ歯２ｂに拡大形成され
て、ドリブン側バックラッシュ群４ｂを構成している。
これらのバックラッシュ群４ａ、４ｂは等間隔で交互に
配置され、歯付プーリ１の外周に合計４つのバックラッ
シュ群４ａ、４ｂが形成されている。
【００２０】図３に示すように、歯付プーリ１は、４気
筒４サイクルエンジンのクランク軸に設けられ、吸気弁
及び排気弁を開閉するためのカム軸に、カム側歯付プー
リ５が設けられる。これらの歯付プーリ１及びカム側歯
付プーリ５には歯付ベルト６が掛巻され、図３における
時計回りに回転してクランク軸の回転をカム軸に伝える
ベルト伝動機構７が構成される。なお、図１中の８はテ
ンショナーである。
筒４サイクルエンジンのクランク軸に設けられ、吸気弁
及び排気弁を開閉するためのカム軸に、カム側歯付プー
リ５が設けられる。これらの歯付プーリ１及びカム側歯
付プーリ５には歯付ベルト６が掛巻され、図３における
時計回りに回転してクランク軸の回転をカム軸に伝える
ベルト伝動機構７が構成される。なお、図１中の８はテ
ンショナーである。
【００２１】このベルト伝動機構７は、弁側部材がカム
の膨出部を乗り越えるときに、その歯付ベルト６のベル
ト張力が変動する。すなわち、弁側部材がカムの膨出部
に乗り上げるときには、歯付プーリ１への噛み込み側
（図３では右側）のベルト張力（Ｔｔ）が大きくなり、
弁側部材がカムの膨出部から下りるときには、歯付プー
リ１からの噛み出し側（図３では左側）のベルト張力
（Ｔｓ）が大きくなる。
の膨出部を乗り越えるときに、その歯付ベルト６のベル
ト張力が変動する。すなわち、弁側部材がカムの膨出部
に乗り上げるときには、歯付プーリ１への噛み込み側
（図３では右側）のベルト張力（Ｔｔ）が大きくなり、
弁側部材がカムの膨出部から下りるときには、歯付プー
リ１からの噛み出し側（図３では左側）のベルト張力
（Ｔｓ）が大きくなる。
【００２２】この張力変動をクランク角度（クランク軸
の回転角）との関係で示すと図４のようになる。つま
り、図４はクランク角度と歯付ベルトの有効張力との関
係を示す図であり、横軸がクランク角度（°）を示し、
縦軸が有効張力を示す。ここで、有効張力は、歯付プー
リ１への噛み込み側のベルト張力（Ｔｔ）と、歯付プー
リ１からの噛み出し側のベルト張力（Ｔｓ）との差（Ｔ
ｔ−Ｔｓ）である。
の回転角）との関係で示すと図４のようになる。つま
り、図４はクランク角度と歯付ベルトの有効張力との関
係を示す図であり、横軸がクランク角度（°）を示し、
縦軸が有効張力を示す。ここで、有効張力は、歯付プー
リ１への噛み込み側のベルト張力（Ｔｔ）と、歯付プー
リ１からの噛み出し側のベルト張力（Ｔｓ）との差（Ｔ
ｔ−Ｔｓ）である。
【００２３】図４に示すように、４気筒４サイクルエン
ジンでは、クランク軸が２回転する間に、カムの回転に
より４回の張力変動が生じ、クランク角度に応じた有効
張力（Ｔｔ−Ｔｓ）の周期的な変動が起こる。この有効
張力（Ｔｔ−Ｔｓ）は、略サインカーブを示し、プラス
側（噛み込み側のベルト張力が大きいとき）及びマイナ
ス側（噛み出し側のベルト張力が大きいとき）に、それ
ぞれ４つ（合計８つ）のピークが１８０°（９０°）間
隔で現れる。
ジンでは、クランク軸が２回転する間に、カムの回転に
より４回の張力変動が生じ、クランク角度に応じた有効
張力（Ｔｔ−Ｔｓ）の周期的な変動が起こる。この有効
張力（Ｔｔ−Ｔｓ）は、略サインカーブを示し、プラス
側（噛み込み側のベルト張力が大きいとき）及びマイナ
ス側（噛み出し側のベルト張力が大きいとき）に、それ
ぞれ４つ（合計８つ）のピークが１８０°（９０°）間
隔で現れる。
【００２４】次に、ベルト張力のピーク時におけるプー
リ歯２とベルト歯９との噛み合いについて説明する。図
５はプラス側ピーク時のプーリ歯とベルト歯との噛み込
みを示す図で、（ａ）はドライブ側バックラッシュを拡
大形成しない場合を示し、（ｂ）はドライブ側バックラ
ッシュを拡大形成した場合を示す。
リ歯２とベルト歯９との噛み合いについて説明する。図
５はプラス側ピーク時のプーリ歯とベルト歯との噛み込
みを示す図で、（ａ）はドライブ側バックラッシュを拡
大形成しない場合を示し、（ｂ）はドライブ側バックラ
ッシュを拡大形成した場合を示す。
【００２５】図６はベルト歯と噛み合った各プーリ歯が
受けるベルト歯荷重分担を示す図で、（ａ）は有効張力
のプラス側ピーク時を示し、（ｂ）は有効張力のマイナ
ス側ピーク時を示す。図６では、歯Ｎｏ．７付近〜歯Ｎ
ｏ．１７付近のプーリ歯２がベルト歯９と噛み合ってお
り、実線はバックラッシュ３ａ、３ｂを拡大形成しない
場合を示し、破線はバックラッシュ３ａ、３ｂを拡大形
成した場合を示す。
受けるベルト歯荷重分担を示す図で、（ａ）は有効張力
のプラス側ピーク時を示し、（ｂ）は有効張力のマイナ
ス側ピーク時を示す。図６では、歯Ｎｏ．７付近〜歯Ｎ
ｏ．１７付近のプーリ歯２がベルト歯９と噛み合ってお
り、実線はバックラッシュ３ａ、３ｂを拡大形成しない
場合を示し、破線はバックラッシュ３ａ、３ｂを拡大形
成した場合を示す。
【００２６】有効張力のプラス側ピーク時には、噛み込
み側のベルト張力（Ｔｔ）が大きくなって噛み込み側の
ベルトが伸ばされ、プーリ歯２にベルト歯９が遅れ気味
に噛み込むことになる。ドライブ側バックラッシュ３ａ
を拡大形成しない場合には、図５（ａ）に示すように、
噛み込み部においてプーリ歯２のドライブ側とベルト歯
９とが干渉し、図６（ａ）の実線に示すように、噛み込
み部付近のプーリ歯２（歯Ｎｏ．７付近）に大きな力
（ベルト歯荷重）が作用する。
み側のベルト張力（Ｔｔ）が大きくなって噛み込み側の
ベルトが伸ばされ、プーリ歯２にベルト歯９が遅れ気味
に噛み込むことになる。ドライブ側バックラッシュ３ａ
を拡大形成しない場合には、図５（ａ）に示すように、
噛み込み部においてプーリ歯２のドライブ側とベルト歯
９とが干渉し、図６（ａ）の実線に示すように、噛み込
み部付近のプーリ歯２（歯Ｎｏ．７付近）に大きな力
（ベルト歯荷重）が作用する。
【００２７】また、有効張力のマイナス側ピーク時に
は、噛み出し側のベルト張力（Ｔｓ）が大きくなって噛
み出し側のベルトが伸ばされ、プーリ歯２からベルト歯
９が早めに噛み出すことになる。図示しないが、ドリブ
ン側バックラッシュ３ｂを拡大形成しない場合には、噛
み出し部においてプーリ歯２のドリブン側とベルト歯９
とが干渉し、図６（ｂ）の実線に示すように、噛み出し
部付近のプーリ歯２（歯Ｎｏ１７付近）に大きな力（ベ
ルト歯荷重）が作用する。
は、噛み出し側のベルト張力（Ｔｓ）が大きくなって噛
み出し側のベルトが伸ばされ、プーリ歯２からベルト歯
９が早めに噛み出すことになる。図示しないが、ドリブ
ン側バックラッシュ３ｂを拡大形成しない場合には、噛
み出し部においてプーリ歯２のドリブン側とベルト歯９
とが干渉し、図６（ｂ）の実線に示すように、噛み出し
部付近のプーリ歯２（歯Ｎｏ１７付近）に大きな力（ベ
ルト歯荷重）が作用する。
【００２８】これに対して、歯付プーリ１の外周には、
ドライブ側バックラッシュ群４ａ及びドリブン側バック
ラッシュ群４ｂがそれぞれ２つずつ等間隔で形成されて
おり、クランク軸が２回転する間に、ドライブ側バック
ラッシュ群４ａが噛み込み部に４回位置し、ドリブン側
バックラッシュ群４ｂが噛み出し部に４回位置するよう
になっている。
ドライブ側バックラッシュ群４ａ及びドリブン側バック
ラッシュ群４ｂがそれぞれ２つずつ等間隔で形成されて
おり、クランク軸が２回転する間に、ドライブ側バック
ラッシュ群４ａが噛み込み部に４回位置し、ドリブン側
バックラッシュ群４ｂが噛み出し部に４回位置するよう
になっている。
【００２９】バックラッシュ群４ａ、４ｂは、有効張力
のプラス側ピーク時に、ドライブ側バックラッシュ群４
ａが噛み込み部に位置し、有効張力のマイナス側ピーク
時に、ドリブン側バックラッシュ群４ｂが噛み出し部に
位置するように配置され、図５（ｂ）に示すように、有
効張力のピーク時にプーリ歯２ａ、２ｂとベルト歯９と
の干渉を軽減する。
のプラス側ピーク時に、ドライブ側バックラッシュ群４
ａが噛み込み部に位置し、有効張力のマイナス側ピーク
時に、ドリブン側バックラッシュ群４ｂが噛み出し部に
位置するように配置され、図５（ｂ）に示すように、有
効張力のピーク時にプーリ歯２ａ、２ｂとベルト歯９と
の干渉を軽減する。
【００３０】図６の破線に示すように、ドライブ側バッ
クラッシュ群４ａ及びドリブン側バックラッシュ群４ｂ
により、噛み合った各プーリ歯２が受ける力（ベルト歯
荷重）の分布がより均一化される。これに伴って、噛み
込み部付近あるいは噛み出し部付近のプーリ歯２ａ、２
ｂに大きな力が作用することを防止でき、ベルト歯９が
プーリ歯２から受ける力を小さくすることができる。な
お、連続する２つのプーリ歯２ａ、２ｂに形成したバッ
クラッシュ３ａ、３ｂでバックラッシュ群４ａ、４ｂを
構成するため、全体の噛み合いをくずすことはない。
クラッシュ群４ａ及びドリブン側バックラッシュ群４ｂ
により、噛み合った各プーリ歯２が受ける力（ベルト歯
荷重）の分布がより均一化される。これに伴って、噛み
込み部付近あるいは噛み出し部付近のプーリ歯２ａ、２
ｂに大きな力が作用することを防止でき、ベルト歯９が
プーリ歯２から受ける力を小さくすることができる。な
お、連続する２つのプーリ歯２ａ、２ｂに形成したバッ
クラッシュ３ａ、３ｂでバックラッシュ群４ａ、４ｂを
構成するため、全体の噛み合いをくずすことはない。
【００３１】ここで、プーリ歯が受ける力の測定方法に
ついて説明する。図７はプーリ歯が受ける力の測定方法
を示す図で、（ａ）は歯付ベルトを掛巻した歯付プーリ
の断面図、（ｂ）は力を測定するプーリ歯の拡大断面図
である。図に示すように、歯付プーリ１を回転軸１０に
装着して、歯付ベルト６を掛巻する。
ついて説明する。図７はプーリ歯が受ける力の測定方法
を示す図で、（ａ）は歯付ベルトを掛巻した歯付プーリ
の断面図、（ｂ）は力を測定するプーリ歯の拡大断面図
である。図に示すように、歯付プーリ１を回転軸１０に
装着して、歯付ベルト６を掛巻する。
【００３２】１つのプーリ歯２は、隣接するプーリ歯２
と分割され、ドライブ側又はドリブン側に力を受けるこ
とにより周方向にたわむようになっており、その根元に
貼付された歪みゲージ１１からの信号に基づいて、ベル
ト歯９から受ける力が算出される。回転軸１０を回転さ
せることにより、各位置におけるプーリ歯２の受ける力
の大きさが測定される。
と分割され、ドライブ側又はドリブン側に力を受けるこ
とにより周方向にたわむようになっており、その根元に
貼付された歪みゲージ１１からの信号に基づいて、ベル
ト歯９から受ける力が算出される。回転軸１０を回転さ
せることにより、各位置におけるプーリ歯２の受ける力
の大きさが測定される。
【００３３】なお、本発明は、上記の実施の形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内のおいて、適宜変
更を加えることができる。例えば、歯付プーリ１に、ド
ライブ側バックラッシュ３ａ及びドリブン側バックラッ
シュ３ｂの両方を設ける必要はなく、いずれか一方だけ
を設けてもよく、同一のプーリ歯２ａ、２ｂにドライブ
側バックラッシュ３ａ及びドリブン側バックラッシュ３
ｂの両方を設けてもよい。
されるものではなく、本発明の範囲内のおいて、適宜変
更を加えることができる。例えば、歯付プーリ１に、ド
ライブ側バックラッシュ３ａ及びドリブン側バックラッ
シュ３ｂの両方を設ける必要はなく、いずれか一方だけ
を設けてもよく、同一のプーリ歯２ａ、２ｂにドライブ
側バックラッシュ３ａ及びドリブン側バックラッシュ３
ｂの両方を設けてもよい。
【００３４】また、歯付プーリ１は、４気筒４サイクル
エンジンのクランク軸に設けるだけでなく、ベルト張力
が周期的に変動するものであればどのようなものに設け
てもよく、３気筒や６気筒エンジンのクランク軸に設け
てもよい。この場合、バックラッシュ群４ａ、４ｂは、
ベルト張力のピーク時に、噛み込み部又は噛み出し部に
位置するように配置すればよい。
エンジンのクランク軸に設けるだけでなく、ベルト張力
が周期的に変動するものであればどのようなものに設け
てもよく、３気筒や６気筒エンジンのクランク軸に設け
てもよい。この場合、バックラッシュ群４ａ、４ｂは、
ベルト張力のピーク時に、噛み込み部又は噛み出し部に
位置するように配置すればよい。
【００３５】バックラッシュ群４ａ、４ｂを構成するバ
ックラッシュ３ａ、３ｂは、連続する２つのプーリ歯２
ａ、２ｂに拡大形成するだけでなく、その歯数は特に限
定されないが、１歯〜３歯のプーリ歯２ａ、２ｂに拡大
形成すれば特に好適である。
ックラッシュ３ａ、３ｂは、連続する２つのプーリ歯２
ａ、２ｂに拡大形成するだけでなく、その歯数は特に限
定されないが、１歯〜３歯のプーリ歯２ａ、２ｂに拡大
形成すれば特に好適である。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明で
は、変動するベルト張力のピーク時に、噛み込み部付近
あるいは噛み出し部付近に位置するプーリ歯にバックラ
ッシュを拡大形成するため、噛み込み部付近あるいは噛
み出し部付近のベルト歯に大きな力が作用しないように
することができる。
は、変動するベルト張力のピーク時に、噛み込み部付近
あるいは噛み出し部付近に位置するプーリ歯にバックラ
ッシュを拡大形成するため、噛み込み部付近あるいは噛
み出し部付近のベルト歯に大きな力が作用しないように
することができる。
【００３７】その結果、ベルト歯の耐久性を向上させて
ベルトの寿命を長くすると共に、ベルトスパン振動を低
減し、異音発生を防止することができる。
ベルトの寿命を長くすると共に、ベルトスパン振動を低
減し、異音発生を防止することができる。
【図１】本発明の歯付プーリの断面図
【図２】（ａ）はドライブ側にバックラッシュを拡大形
成したプーリ歯の拡大断面図であり、（ｂ）はドリブン
側にバックラッシュを拡大形成したプーリ歯の拡大断面
図
成したプーリ歯の拡大断面図であり、（ｂ）はドリブン
側にバックラッシュを拡大形成したプーリ歯の拡大断面
図
【図３】図１の歯付プーリを備えたベルト伝動機構の構
成図
成図
【図４】クランク角度と歯付ベルトの有効張力との関係
を示す図
を示す図
【図５】プラス側ピーク時のプーリ歯とベルト歯との噛
み込みを示す図で、（ａ）はドライブ側バックラッシュ
を拡大形成しない場合を示し、（ｂ）はドライブ側バッ
クラッシュを拡大形成した場合を示す
み込みを示す図で、（ａ）はドライブ側バックラッシュ
を拡大形成しない場合を示し、（ｂ）はドライブ側バッ
クラッシュを拡大形成した場合を示す
【図６】ベルト歯と噛み合った各プーリ歯が受ける力の
分担を示す図で、（ａ）は有効張力のプラス側ピーク時
を示し、（ｂ）は有効張力のマイナス側ピーク時を示す
分担を示す図で、（ａ）は有効張力のプラス側ピーク時
を示し、（ｂ）は有効張力のマイナス側ピーク時を示す
【図７】プーリ歯が受ける力の測定方法を示す図で、
（ａ）は歯付ベルトを掛巻した歯付プーリの断面図、
（ｂ）は力を測定するプーリ歯の拡大断面図
（ａ）は歯付ベルトを掛巻した歯付プーリの断面図、
（ｂ）は力を測定するプーリ歯の拡大断面図
１ 歯付プーリ
２ プーリ歯
３ａ ドライブ側バックラッシュ
３ｂ ドリブン側バックラッシュ
４ａ ドライブ側バックラッシュ群
４ｂ ドリブン側バックラッシュ群
６ 歯付ベルト
７ ベルト伝動機構
９ ベルト歯
Claims (5)
- 【請求項１】 歯付ベルトを掛巻して使用され、該歯付
ベルトの張力が周期的に変動する歯付プーリにおいて、
噛み込み側のベルト張力のピーク時にベルト歯への噛み
込み部付近に位置するプーリ歯の回転方向前側にバック
ラッシュが拡大形成されたことを特徴とする歯付プー
リ。 - 【請求項２】 歯付ベルトを掛巻して使用され、該歯付
ベルトの張力が周期的に変動する歯付プーリにおいて、
噛み出し側のベルト張力のピーク時にベルト歯からの噛
み出し部付近に位置するプーリ歯の回転方向後側にバッ
クラッシュが拡大形成されたことを特徴とする歯付プー
リ。 - 【請求項３】 前記バックラッシュを拡大形成するプー
リ歯は、前記ベルト歯への噛み込み部付近、あるいは前
記ベルト歯からの噛み出し部付近における１歯〜３歯と
されたことを特徴とする請求項１又は２記載の歯付プー
リ。 - 【請求項４】 前記バックラッシュの拡大幅は、歯溝幅
の１０％以下とされたことを特徴とする請求項１、２又
は３記載の歯付プーリ。 - 【請求項５】 エンジンのクランク軸に装着され、該ク
ランク軸の回転をカム軸に伝えるベルト伝動機構の一部
を構成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに
記載の歯付プーリ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002081116A JP4185299B2 (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 歯付プーリ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002081116A JP4185299B2 (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 歯付プーリ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003278890A true JP2003278890A (ja) | 2003-10-02 |
| JP4185299B2 JP4185299B2 (ja) | 2008-11-26 |
Family
ID=29229884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002081116A Expired - Fee Related JP4185299B2 (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 歯付プーリ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4185299B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008025383A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
-
2002
- 2002-03-22 JP JP2002081116A patent/JP4185299B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP4185299B2 (ja) | 2008-11-26 |
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| A977 | Report on retrieval |
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