JPH10311390A

JPH10311390A - 歯付きベルトによる回転運動伝達装置

Info

Publication number: JPH10311390A
Application number: JP12131797A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Koyama; 広幸小山; Yasushi Kageyama; 裕史影山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-05-12
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 1998-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】歯付きベルトに高負荷が掛かっても、歯欠け
を十分防止できるばかりか、内燃機関のバルブ開閉機構
に適用した場合には厳密な同期を可能にする。【解決手段】歯付きベルトＡ１の幅方向において、歯
付きベルトＡ１の少なくとも両端面９，９の輪郭線１１
の形状と、歯付きベルトＡ１の中央横断面の輪郭線１
１’の形状とを違えて、輪郭線１１にあっては歯付きベ
ルトＡ１の各歯２Ａに生じる応力度を低減させ得るよう
な形状にするとともに、前記中央に係る輪郭線１１’に
あっては、本発明を内燃機関のバルブ開閉機構に適用し
た場合に、吸排気バルブを適切な時期に開閉するような
形状にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯付きベルトによ
る回転運動伝達装置、詳しくは、例えば内燃機関のタイ
ミングベルトとして用いられる歯付きベルトと、この歯
付きベルトと噛み合う例えばカムシャフトタイミングプ
ーリやクランクシャフトタイミングプーリとして用いら
れる歯付きベルト用プーリとを備える歯付きベルトによ
る回転運動伝達装置に関する。

【従来の技術】歯付きベルトは、通常、ループ状にして
使用され、適当な柔軟性，引っ張り強度および耐摩耗性
を必要とする。このため、歯付きベルトは、一般に、ア
ラミド繊維やガラス繊維等を撚ってなる強化コード（抗
張体）を心線とするゴムまたはポリウレタン等でできて
おり、また歯の形成されている側の表面には、高伸縮性
でかつ耐摩耗性の帆布が被覆されている。図１１は、従
来の歯付きベルトの一例を部分的に示す断面斜視図であ
る。歯付きベルトＡのベルト本体１には、多数の歯２，
２，……がベルトＡの長手方向に等間隔で平行に立設さ
れている。但し、図１１では歯２を一本のみ示す。ここ
で、符号Ｔで示す矢印は、歯２の肉厚方向を意味し、符
号Ｗで示す矢印は、歯２の歯幅方向を意味する。また、
以下に出て来る用語のうち歯面とは、図示しない歯付き
ベルト用プーリの歯と当たり、このプーリ歯との間で力
の伝達が為される面をいう。また、横断面とは、歯幅方
向Ｗに対して直角な面で切った断面をいう。以下同様。
歯付きベルトＡは、その歯２の横断面輪郭線３のうち、
歯面対応部分５が、歯の肉厚方向Ｗの外側に向けて膨ら
む凸形状になっている。このように、歯面対応部分が、
歯の肉厚方向外側に向けて膨らむ凸形状をした歯付きベ
ルトは、一般に、歯欠けが生じない限りは、駆動側の回
転を正確に従動側に伝えるのに好適である。このため、
このような歯付きベルトを例えば内燃機関のバルブ開閉
機構のタイミングベルトとして用いれば、吸排気バルブ
を適切な時期に開閉できることが知られている。一方、
インボリュート歯車にあっては、ピッチ円を基準とした
歯の上部を歯先といい、同じく下部を歯元というが、歯
付きベルトおよび歯付きベルト用プーリにあっては、ピ
ッチ円径が歯車外径よりも大きい。このため、インボリ
ュート歯車で用いる歯先や歯元の意味をそのまま歯付き
ベルトや歯付きベルト用プーリにも用いることは適当で
ない。そこで、この明細書では、便宜上、歯先とは、歯
丈方向における歯の先端面のことを意味するものとし、
また歯元とは歯の立ち上がり部分であって、歯丈寸法が
ゼロの部分を意味するものとしてそれらの用語を用いる
ことにする。また、内燃機関におけるカムシャフトが、
クランクシャフトの回転に対して正確に１／２回転する
ことで、吸排気バルブが適切な時期に開閉することを、
以下、特に断わらない限り、単に「同期する」というこ
とにする。ところで、歯付きベルトに歯欠けが生じると
正確に回転運動を伝達できなくなり、先の例で述べれ
ば、同期しなくなる虞れがある。そこで、図１１に示す
ように、歯付きベルトの歯面の形状、換言すれば、歯２
の横断面輪郭線３のうち、歯面対応部分５を、二点鎖線
で示すように、歯の肉厚方向Ｔの内側に向けて窪むよう
にした歯付きベルト、およびこのような歯付きベルトと
組み合わせられ前記歯付きベルトの歯と噛み合う形状の
プーリ歯を有する歯付きベルト用プーリが、例えば特開
平３−１２１３３２号公報で提案されている。

【発明が解決しようとする課題】このような歯付きベル
トおよび歯付きベルト用プーリを用いることで、歯付き
ベルトの応力度をかなり低めに設定できるため、歯付き
ベルトの歯欠け防止には極めて有効である。しかしなが
ら、一方では、前記のような歯を有する歯付きベルトで
は、その歯に外力が加わると、特に歯先端部の変形が大
きくなり、歯部全体としてせん断力を受けた如きに変形
し易いことが知られている。そして、この変形によっ
て、カムシャフトタイミングプーリとクランクシャフト
タイミングプーリとが一様に回転せず、したがって、同
期させにくい。しかも、近年における急速なエンジンの
高性能化の影響を受けて、負荷は一段と増加傾向にあ
り、またダウンサイジングの要望を満足させんがため
に、歯付きベルトに掛かる応力度は高まる傾向にある。
本発明は、このような実情に鑑みなされたもので、歯付
きベルトに掛かる負荷が大きい場合でも、歯欠けを十分
に防止できるばかりか、厳密な同期をも可能にすること
を技術的課題とする。

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の歯付きベルトによる回転運動伝達装置は、
以下の構成とした。すなわち、歯付きベルトと、この歯
付きベルトと噛み合う歯付きベルト用プーリとを有する
歯付きベルトによる回転運動伝達装置であって、前記歯
付きベルトは、その各歯が前記プーリの各歯と噛合する
歯面を有し、前記ベルト各歯の歯幅方向における少なく
とも両端面にあってはその歯面対応輪郭線が、前記ベル
ト各歯の歯厚方向内側に窪む凹形状部になっているとと
もに、前記歯幅方向中央における横断面の歯面対応輪郭
線が前記歯厚方向外側に向けて膨らむ凸形状部にされ、
前記歯付きベルト用プーリは、その各歯が前記ベルト各
歯と噛合する歯面を有し、前記プーリ各歯の歯幅方向に
おける少なくとも両端面にあっては、その歯面対応輪郭
線が、前記ベルト各歯の前記凹形状部と合致する凸形状
部になっているとともに、前記プーリ各歯の歯幅方向中
央における横断面の歯面対応輪郭線が前記ベルト各歯の
前記凸形状部と合致する凹形状部になっていることを特
徴とする。ここで、歯付きベルトおよび歯付きベルト用
プーリに拘らず、歯の歯幅方向における少なくとも両端
面とは、『歯の歯幅方向中央を除く箇所のうち少なくと
も両端面にあっては』ということである。したがって、
歯付きベルトにあっては、その各歯の歯幅方向における
中央を除く任意の箇所における横断面輪郭線のうち歯面
対応輪郭線の形状をも歯付きベルトの前記両端面の歯面
対応輪郭線と同様に凹形状にしてよいということであ
り、歯付きベルト用プーリにあっては、その各歯の歯幅
方向における中央を除く任意の箇所における横断面輪郭
線のうち歯面対応輪郭線の形状をも歯付きベルト用プー
リの前記両端面の歯面対応輪郭線と同様に凸形状にして
よいということである。好ましくは、歯付きベルトにあ
っては、前記両端面の各端面を起点としてそれら両端面
側から前記歯幅方向中央に向けて、前記凹形状歯面対応
輪郭線を歯面上に連続して設けるのがよく、歯付きベル
ト用プーリにあっては、前記両端面の各端面を起点とし
てそれら両端面側から前記歯幅方向中央に向けて、前記
凸形状歯面対応輪郭線を歯面上に連続して設けるのがよ
い。前記凹形状歯面対応輪郭線および前記凸形状歯面対
応輪郭線をそれぞれ歯付きベルトの各歯および歯付きベ
ルト用プーリの各プーリ歯の歯幅方向においてどの位の
範囲に亘って形成するかは、これら各歯に作用する外力
（負荷）の大きさによって決まる。また、前記歯付きベ
ルトにおける各歯の横断面輪郭線のうち凹形状歯面対応
輪郭線は、歯付きベルトの各歯に負荷が加わった場合に
各歯における応力度が均等になり得るような計算式を立
てて求める。また、歯幅方向中央とは、歯付きベルトに
あっては、その各歯歯面のうち前記凹形状歯面対応輪郭
線の形成されていない箇所であって、歯付きベルト用プ
ーリにあっては、その各プーリ歯歯面のうち前記凸形状
歯面対応輪郭線の形成されていない箇所であり、歯付き
ベルトにあっても、また歯付きベルト用プーリにあって
も、歯幅方向中央点における横断面を中心に歯幅方向に
おいてある程度の範囲に亘り、前記両端側に向けて延び
る範囲を含んだものとする。それ故、歯付きベルトにあ
っては、前記凹形状歯面対応輪郭線の形成される範囲の
程度によって、また、歯付きベルト用プーリにあって
は、前記凸形状歯面対応輪郭線の形成される範囲の程度
によって、歯幅方向中央の形成範囲も異なる。本発明の
歯付きベルトによる回転運動伝達装置の歯付きベルト各
歯の特徴的形状を列挙すれば、次の如くである。１−１.歯幅方向における少なくとも両端面では、これ
らの端面の輪郭線のうち歯面対応輪郭線が歯厚方向内側
に向けて窪む凹形状になっている。１−２.前記歯幅方向中央における横断面では、その横
断面輪郭線のうち歯面対応輪郭線が歯厚方向外側に向け
て膨らむ凸形状になっている。また、本発明の歯付きベ
ルトによる回転運動伝達装置では、歯付きベルト用プー
リの各歯の特徴的形状を列挙すれば、次の如くである。２−１.各歯の歯幅方向における少なくとも両端面で
は、これらの端面の輪郭線のうち歯面対応輪郭線が、歯
付きベルトの各歯における各端面輪郭線の凹形状歯面対
応輪郭線と合致する凸形状になっている。２−２.各歯の歯幅方向における中央横断面の輪郭線の
うち歯面対応輪郭線が、歯付きベルトの各歯における中
央横断面輪郭線の凸形状歯面対応輪郭線と合致する凹形
状になっている。したがって、前記１−１.および２−
１.によって、歯付きベルトの歯元部分での応力度はか
なり低めになるため、歯付きベルトの歯欠け防止上極め
て有効となる。また、前記１−２.および２−２.によっ
て、回転運動の伝達が正確になる。このため、内燃機関
のバルブ開閉機構のタイミングベルトとして用いること
は好適であるから、その場合には、吸排気バルブを適切
な時期に開閉することができる。すなわち、同期させら
れる。

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
した図面に基いて説明する。〈構成の概略〉本発明に係る歯付きベルトによる回転運
動伝達装置は、歯付きベルトＡ１と、この歯付きベルト
Ａ１と噛み合う歯付きベルト用プーリ１０とを有する。
このような歯付きベルトによる回転運動伝達装置は、例
えば内燃機関のバルブ開閉機構に適用される。バルブ開
閉機構自体は周知のものであるので、説明を省略する
が、この場合、歯付きベルトＡ１をタイミングベルトと
して適用し、歯付きベルト用プーリ１０をカムシャフト
タイミングプーリおよびクランクシャフトタイミングプ
ーリとして適用することができる。歯付きベルトＡ１
は、図示しないアラミド繊維やガラス繊維等を撚ってな
る強化コードを心線として備えたゴムまたはポリウレタ
ン等でできており、歯の形成されている側の表面には高
伸縮性でかつ耐摩耗性の図示しない帆布を被覆してあ
り、ループ状をしている。また、歯付きベルト用プーリ
１０は、通常、金属でできている。以下、詳述する。〈歯付きベルト〉図１に示すように、歯付きベルトＡ１
は、ベルト本体１Ａとその長手方向に平行にかつ等間隔
で立設された各歯２Ａ，２Ａ，……とが一体成形されて
なる。各歯２Ａの歯幅方向Ｗにおける少なくとも両端面
９，９において、これら各端面９の輪郭線１１のうち歯
面対応部分である歯面対応輪郭線が、歯厚方向Ｔの内側
に向けて窪む凹形状部１２になっている。また、前記輪
郭線１１のうち歯先対応部分である歯面対応輪郭線１３
は、歯丈方向内側に向けてすなわち図１〜図４において
下方に向けて窪んでいる。なお、歯２Ａ同士の間に位置
する歯溝１４には、図４に示すように平坦部ｐが形成さ
れている。この平坦部ｐを設けることによって、ベルト
駆動が容易になることが経験的に知られている。歯面１
５は、歯付きベルトＡ１の各歯２Ａのうち、歯付きベル
ト用プーリ１０の後述するプーリ歯３５と当たり、この
プーリ歯３５との間で力の伝達が為される面のことであ
る。さらに、図１および図３に示すように、各歯２Ａの
歯幅方向Ｗの中央における横断面では、その輪郭線１１
１のうち歯面対応部分である歯面対応輪郭線が、前記各
歯２Ａの歯厚方向Ｔの外側に向けて膨らむ凸形状部１１
２になっている。輪郭線１１１のうち歯先対応輪郭線１
１３は、前記輪郭線１１の歯先対応輪郭線１３よりも若
干大きな曲率で歯丈方向内側に、すなわち図１〜図４に
あっては下方に向けて凹んでいる。歯付きベルトＡ１の
各歯における歯幅方向Ｗの中央を除く箇所おいて、少な
くとも歯幅方向における両端面９，９では、それらの輪
郭線１１，１１のうち歯面対応輪郭線１２，１２が、歯
厚方向Ｔの内側に向けて窪む凹形状になっている。この
実施の形態では、前記両端面９，９を起点としてそれら
両端側から前記歯幅方向Ｗにおける中央に向けて所望の
範囲に亘り、連続して同一の横断面形状になっている。
すなわち、歯幅方向Ｗにおける両端面９，９以外の箇所
であっても前記中央を除いた箇所であれば、その横断面
輪郭線の形状が前記端面９，９の輪郭線１１，１１と同
じになっている。この連続する同一の横断面形状の範囲
を歯２Ａの歯幅方向Ｗにおいてどの位の範囲に亘って形
成するかは、各歯２Ａに作用する外力の大きさで決ま
る。なお、歯付きベルトＡ１の歯２Ａの少なくとも両端
面９，９を前記のように起点としたのは、これら両端面
９，９は自由端であり、外力に対して拘束されないの
で、歯付きベルトＡ１の各歯２Ａの歯幅方向Ｗにおける
両端面以外の部位と比較して、当然剛性は低いからであ
る。前記横断面輪郭線１１のうち凹形状の歯面対応輪郭
線１２は、歯付きベルトＡ１の各歯２Ａに外力が加わっ
た場合に各歯２Ａにおける応力度が均等になり得るよう
なｎ次方程式から求められる。この実施の形態では次の
二次曲線を示す方程式（１）から求めたものを示す（図
２参照）。ｈ_x＝（ｈ₀／ｂ₀ ²）・ｂ_x ²…………………………………………（１）但し、ｈ₀：歯丈具体的には（１）式で得られる横断面輪郭線１１のうち
凹形状歯面対応輪郭線１２（以下特に断わらない限り、
凹形状歯面対応輪郭線１２のことを「稜線１２」とい
う。）の始端１２ａから終端１２ｂまでの高さであり、
予め与えられている数値である（図４参照）。そして、
始端１２ａを通り歯溝１４における中心線Ｌに対して直
角な細線１７が歯元位置を示し、終端１２ｂを通り、細
線１７に対して平行な細線１９が歯２Ａの歯先位置を示
すものとする。なお、以降、細線１７を「歯元線１７」
といい、細線１９を「歯先線１９」という。これら歯元
線１７および歯先線１９は、それぞれ歯２Ａの歯幅方向
中央を除く部分の歯元線および歯先線であって、それぞ
れ歯２Ａの後述の歯幅方向中央における歯元線１１７お
よび歯先線１１９と区別する。ｈ_x：歯元線１７から垂直なある位置までの高さを示
し、稜線１２を形成するための連続変数ｂ₀：始端１２ａから直立し中心線Ｌに対して平行な垂
線ｖ₁と歯先線１９との交点２１と、終端１２ａとの間
の距離であって、予め与えられている数値ｂ_x：高さｈ_xにおける、垂線ｖ₁と稜線１２との間の距
離一方、歯幅方向Ｗの中央とは、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線
で示す箇所だけを指すのでなく、そこを中心として歯幅
方向Ｗの外側（両側）に広がる部分を含み、その部分の
横断面輪郭線のうち歯面対応輪郭線が前記（１）式では
示されない部分をいう。具体的に述べれば、図１に示す
ように、ＩＩＩ−ＩＩＩ線を含んだベルトの長手方向に
延びる帯状域Ｂをいう。そして、この歯幅方向Ｗの中央
の横断面輪郭線１１１（図３参照）のうち、歯面対応輪
郭線である凸形状部１１２も次の二次曲線を示す方程式
（２）から求められる。ｈ_x’＝−ｋ（ｂ_x’−ｂ₀’）²＋ｈ₀’………………………………（２）但し、ｈ₀’：歯丈具体的には（２）式で得られる横断面輪郭線１１１のう
ち凸形状歯面対応輪郭線１１２（以下特に断わらない限
り、凸形状歯面対応部分１１２のことを「稜線１１２」
という。）の始端１１２ａから終端１１２ｂまでの高さ
であり、予め与えられている数値である（図３参照）。
そして、始端１１２ａを通り歯２Ａの中心線Ｌ’に対し
て直角な細線１１７が歯元位置を示し、終端１１２ｂを
通り、細線１１７に対して平行な細線１１９が歯２Ａの
歯先位置を示すものとする。以後、細線１１７を「歯元
線１１７」といい、細線１１９を「歯先線１１９」とい
う。これら歯元線１１７および歯先線１１９は、それぞ
れ歯２Ａの歯幅方向中央部分の歯元線および歯先線であ
って、歯２Ａの前述の歯幅方中央を除く部分の歯元線１
７および歯先線１９と区別する。ｈ_x’：歯元線１１７から垂直なある位置までの高さを
示し、稜線１１２を形成するための連続変数。ｋ：定数ｂ_x’：高さｈ_x’における、中心線Ｌ’と稜線１１２と
の間の距離ｂ₀’：歯元における、中心線Ｌ’と稜線１１２との間
の距離であって、予め与えられている値〈歯付きベルト用プーリ〉図７に示すように、歯付きベ
ルト用プーリ１０は、その各歯２２の歯幅方向Ｗにおけ
る少なくとも両端面２９，２９では、これら端面２９，
２９の各輪郭線３１のうち歯面対応部分である歯面対応
輪郭線３２が、前記歯付きベルトＡ１の各歯２Ａにおけ
る前記端面輪郭線１１の凹形状歯面対応輪郭線（稜線）
１２と完全に合致するように、各歯２２の歯厚方向Ｔの
外側に向けて膨らむ凸形状になっている。なお、歯面対
応輪郭線３２のことを歯付きベルトＡ１の場合と同様、
以後、稜線３２という。また、図８および図９に示すよ
うに、歯付きベルト用プーリ１０の歯先２２ａは、歯厚
方向Ｔにおける寸法がゼロである。歯付きベルト用プー
リ１０の各歯２２における、歯幅方向Ｗの中央を除く箇
所において、少なくとも歯幅方向における両端面２９，
２９では、それらの輪郭線３１，３１の稜線３２，３２
が、歯厚方向Ｔの外側に向けて膨らむ凸形状になってい
る。この実施の形態では、前記両端面２９，２９を起点
としてそれら両側から前記歯幅方向Ｗにおける中央に向
けて所望の範囲に亘り、連続した同一の横断面形状にな
っている。すなわち、歯幅方向Ｗにおける両端面２９，
２９以外の箇所であってもその横断面輪郭線の形状を前
記端面２９，２９の輪郭線３１，３１と同じになってい
る。この連続する同一の横断面形状の範囲を歯２２の歯
幅方向Ｗにおいてどの位の範囲に亘って形成するかは、
歯付きベルトＡ１の歯２Ａの歯幅方向Ｗに設けられる前
記所望の連続した範囲の大きさに応じて決まる。歯付き
ベルト用プーリ１０の歯幅方向Ｗにおける任意の箇所の
稜線３２と、歯付きベルトＡ１の歯幅方向Ｗにおける任
意の箇所の稜線１２とは、合致するので、歯付きベルト
用プーリ１０の稜線３２も前記（１）式で求めることが
できる。また、図１０および図３からわかるように、歯
付きベルト用プーリ１０の各歯２２の歯幅方向Ｗにおけ
る中央横断面輪郭線１３１のうち歯面対応輪郭線（稜
線）１３２が歯付きベルトＡ１の各歯２Ａにおける中央
横断面輪郭線１１１の凹形状歯面対応部分（稜線）１１
２と合致する凹形状になっている。歯付きベルト用プー
リ１０にあっても、その歯幅方向Ｗの中央とは、図７の
Ｘ−Ｘ線で示す箇所だけでなく、そこを中心として歯幅
方向Ｗの外側（両側）に広がる部分を含み、その部分の
横断面輪郭線のうち歯面対応輪郭線が前記（１）式では
示されない部分をいう。具体的に述べれば、図７に示す
ように、Ｘ−Ｘ線を含んだ歯付きベルト用プーリ１０の
円周方向に延びる帯状域Ｂをいう。歯付きベルト用プー
リ１０の帯状域Ｂは、歯付きベルトＡ１の帯状域Ｂと完
全に合致する。したがって、図１０に示すように、帯状
域Ｂにあっては、その横断面輪郭線１３１のうち、歯面
対応輪郭線である稜線１３２も前記（２）式から求めら
れる。なお、符号３４で示すのは、歯２２同士の間に位
置する歯溝である。＜実施形態の作用効果＞次に、このような歯付きベルト
による回転運動伝達装置の作用効果について説明する。
本発明に係る歯付きベルトによる回転運動伝達装置で
は、まず、歯付きベルトＡ１の各歯２Ａの形状が、歯幅
方向Ｗにおける両端面９，９を起点としてそれら両端側
から前記歯幅方向Ｗにおける中央に向けて所望の範囲に
亘り、連続して同一の横断面形状になっており、この所
望の範囲における横断面輪郭線１１のうち歯面対応部分
（歯面対応輪郭線）である稜線１２が、歯厚方向Ｔの内
側に向けて窪む凹形状とされている。また、歯付きベル
トの歯幅方向Ｗの中央における横断面では、その横断面
輪郭線１１１のうち歯面対応部分（歯面対応輪郭線）で
ある稜線１１２が歯厚方向Ｔの外側に向けて膨らむ凸形
状である。また、本発明の歯付きベルトによる回転運動
伝達装置では、その歯付きベルト用プーリ１０の各歯２
２の形状が、各歯２２の歯幅方向Ｗにおける両端面２
９，２９を起点としてそれら両側から前記歯幅方向Ｗに
おける中央に向けて前記ベルト歯における（１）式で示
される歯面対応輪郭線が形成される範囲において連続し
た同一の横断面形状になっている。そして、各歯２２の
歯幅方向Ｗにおける中央横断面の輪郭線１３１のうち歯
面対応輪郭線（稜線）１３２が、歯付きベルトＡ１の各
歯２Ａにおける中央横断面輪郭線１１１の凸形状歯面対
応部分１１２と合致する凹形状である。要は、歯付きベ
ルトの各歯が、その幅方向において、少なくとも両端面
における輪郭線の形状と、各歯の中央横断面の輪郭線の
形状とを違えて、前者にあっては歯付きベルトの各歯に
生じる応力度を低減させ得るような形状になっていると
ともに、後者にあっては、本発明を内燃機関のバルブ開
閉機構に適用した場合に、吸排気バルブを適切な時期に
開閉するような形状になっていればよく、このような歯
を有する歯付きベルトの歯と合致する歯を歯付きベルト
用プーリにも備えてあればよい。以上より、本発明に係
る歯付きベルトによる回転運動伝達装置では、第１に、
歯付きベルトＡ１の歯２Ａの歯付きベルト用プーリ１０
の歯２２との接触面積が増加するため、歯付きベルトの
単位面積あたりに掛かる圧力、すなわち応力度が低下す
る。したがって、金属でできている歯付きベルト用プー
リ１０と比べ、ゴムまたはポリウレタン等からできてお
り剛性上比較にならない歯付きベルトＡ１ではあるが、
その歯欠け防止には極めて有効であるといえる。第２
に、本発明に係る歯付きベルトによる回転運動伝達装置
では、これを内燃機関のバルブ開閉機構のタイミングベ
ルトとして用いれば、回転運動の伝達を正確に行えるの
で、吸排気バルブを適切な時期に開閉すること、すなわ
ち厳密な同期を期待できる。なお、この実施の形態で
は、歯先対応部分１３および歯先対応部分１１３は、あ
る曲率をもって下方に凹んでいるが、その形状は、特に
こだわらない。ある曲率をもって上方に膨らんでいても
また平坦であってもよい。また、歯付きベルト用プーリ
１０の歯先２２ａ（図８および図９参照）は、歯厚方向
Ｔにおける寸法がゼロであるので、歯付きベルトＡ１の
ジャンピング（いわゆる歯飛び）時に、歯付きベルト用
プーリ１０の歯先２２ａが歯付きベルトＡ１の歯元への
食い込みを有効に防止できる。

【発明の効果】以上説明したように、本発明の歯付きベ
ルトによる回転運動伝達装置によれば、歯付きベルトの
各歯が、その幅方向において、少なくとも両端面におけ
る輪郭線の形状と、各歯の中央横断面の輪郭線の形状と
を違えて、前者にあっては歯付きベルトの各歯に生じる
応力度を低減させ得るような形状になっているととも
に、後者にあっては、本発明を内燃機関のバルブ開閉機
構に適用した場合に、吸排気バルブを適切な時期に開閉
するような形状になっており、またこのような歯を有す
る歯付きベルトの歯と合致する歯を歯付きベルト用プー
リにも備えたので、高負荷が歯付きベルトに掛かって
も、その歯欠けを十分防止できるとともに回転運動の伝
達を正確にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】・・・本発明に係る歯付きベルトによる回転運
動伝達装置の構成部材の一つである歯付きベルトの部分
斜視図

【図２】・・・図１の矢印ＩＩ方向から見た図

【図３】・・・図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線を含む仮想平面
で切った断面図であるが便宜上断面線を省略した図

【図４】・・・図１のＩＶ−ＩＶ線を含む仮想平面で切
った断面図であるが、便宜上断面線を省略した図

【図５】・・・図１の矢印Ｖ方向から見た図

【図６】・・・本発明に係る歯付きベルトによる回転運
動伝達装置の構成部材の一つである歯付きベルト用プー
リの正面図

【図７】・・・図６の領域ＶＩＩ部分の斜視図

【図８】・・・図７の矢印ＶＩＩＩ方向から見た図

【図９】・・・図７のＩＸ−ＩＸ線を含む仮想平面で切
った断面図

【図１０】・・・図７のＸ−Ｘ線を含む仮想平面で切っ
た断面図

【図１１】・・・従来技術を説明するための図

【符号の説明】

符号なし…歯付きベルトによる回転運動伝達装置Ａ１…歯付きベルト２Ａ…歯付きベルトＡ１の歯９…歯２Ａの端面１０…歯付きベルト用プーリ１１…端面９の輪郭線１２…輪郭線１１の歯面対応輪郭線（凹形状部）１２ａ…稜線１２の始端１２ｂ…稜線１２の終端１３…輪郭線１１のうち歯先対応輪郭線１４…歯付きベルト１Ａの歯溝１５…歯２Ａの歯面１７…歯２Ａの歯幅方向中央を除く部分の歯元線１９…歯２Ａの歯幅方向中央を除く部分の歯先線２２…歯付きベルト用プーリ１０の歯２９…歯２２の端面３１…端面２９の輪郭線３２…輪郭線３１の歯面対応輪郭線（凸形状部）３４…歯付きベルト用プーリ１０の歯溝３５…歯２２の歯面１１１…歯２Ａの歯幅方向中央横断面の輪郭線１１２…輪郭線１１１の歯面対応輪郭線（凸形状部）１１２ａ…稜線１１２の始端１１２ｂ…稜線１１２の終端１１３…輪郭線１１１の歯先対応部分１１７…歯２Ａの歯幅方向中央における歯元線１１９…歯２Ａの歯幅方向中央における歯先線１３１…歯幅方向Ｗにおける中央横断面の輪郭線１３２…輪郭線１３１のうち歯面対応部分（稜線）Ｂ…歯付きベルト１Ａおよび歯付きベルトプーリ１０の
帯状域Ｗ…歯付きベルト１Ａおよび歯付きベルト用プーリ１０
の歯幅方向Ｔ…歯２Ａおよび歯２２の歯厚方向ｈ₀…歯２Ａの歯丈Ｌ…歯溝１４の中心線ｈ_x…稜線１２におけるある位置までの歯元線１７から
の高さｂ₀…垂線ｖ₁と歯先線１９との交点２１と、稜線の終端
１２ａとの間の距離ｂ_x…高さｈ_xにおける垂線ｖ₁と稜線１２との間の距離ｈ₀’：歯丈Ｌ’…歯２Ａの中心線ｈ_x’…稜線１１２におけるある位置までの歯元線１１
７からの高さｋ…定数ｂ_x'…高さｈ_x’における中心線Ｌ’と稜線１１２との
間の距離ｂ₀’…歯元における中心線Ｌ’と稜線１１２との間の
距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】歯付きベルトと、この歯付きベルトと噛
み合う歯付きベルト用プーリとを有する歯付きベルトに
よる回転運動伝達装置であって、前記歯付きベルトは、その各歯が前記プーリの各歯と噛
合する歯面を有し、前記ベルト各歯の歯幅方向における
少なくとも両端面にあってはその歯面対応輪郭線が、前
記ベルト各歯の歯厚方向内側に窪む凹形状部になってい
るとともに、前記歯幅方向中央における横断面の歯面対
応輪郭線が前記歯厚方向外側に向けて膨らむ凸形状部に
され、前記歯付きベルト用プーリは、その各歯が前記ベルト各
歯と噛合する歯面を有し、前記プーリ各歯の歯幅方向に
おける少なくとも両端面にあっては、その歯面対応輪郭
線が、前記ベルト各歯の前記凹形状部と合致する凸形状
部になっているとともに、前記プーリ各歯の歯幅方向中
央における横断面の歯面対応輪郭線が前記ベルト各歯の
前記凸形状部と合致する凹形状部になっていることを特
徴とする歯付きベルトによる回転運動伝達装置。