JPH02120544A - タイミングベルトの張力調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は駆動側タイミングプーリと従動側タイミングプ
ーリとに掛け渡されて、これらブーりを同期回転させる
、いわゆるタイミングベルトの張力調整方法に関する。

（従来技術） 例えば、往復動型エンジンにあっては、エンジン出力軸
（クランクプーリ）とカムシャフト（カムプーリ）との
間にタイミングベルトが掛け渡されて、エンジンの回転
に同期して所定のタイミングで吸気弁、排気弁が開閉さ
れるようになっている。

ところで、タイミングベルトには、その緩み側に→゛ン
シヨＪが設けられて、タイミングベルトに張力を付ｌ′
）する構成とさね、エンジン組立完了時には、ラーシジ
丑Ｊすの初期設定、つまりタイミングベルトに所定の張
力が働くようにテンショナを位置固定するタイミングベ
ルトの調整がなされる。

このタイミングベルトの張力調整法の一例として、特開
昭６３−８８３５ｑ公報に見られるように、タイミング
ベルトからの反力を検出しつつ、１１；Ｊ記デンショナ
を変位させて、に記反力が所定の適ＩＦ値となった位置
でテンショナを固定する方法が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のものでは、タイミングベルトを装
着した後、直ちにその張力を調整することとされていた
ため、以下の問題を有していた。

第１Ｉ図はテンショナを徐々に変位させつつ、タイミン
グベルトからの反力測定を２回反復したものである。同
図において、■はタイミングベルトの張力が増大する方
向（以下、押し方向という）にテンショナを変位させな
がら測定した一回［ｌの測定値であり、■は二回目のも
のである。この■、■から明らかなように、テンショナ
を同の位置としたときに、タイミングベルトからの反力
は、測定−回目■とＴ−回目■とでは、その値が人きく
異なり、測定二回目■の方が小さな値となっている。こ
れは−回目の測定で、タイミングベルトとブーりとの歯
と歯の噛み合いが十分に行なわれ、いわゆるタイミング
ベルトとブーりとがなじんだためと考察される。

したがって、従来の方法では、上記−回目の測定、つま
りタイミングベルトがなじむ１１１に、そのＪ、Ｍ　）
Ｊを測定（７つつや−ｒミングヘルトの張力を調整し、
ていたこととなり、張力の最適調整とは言い得ないもの
であった。

そこで、本発明のＬ１的はタイミングベルトの張力をよ
り適ＩＬ化するようにしたタイミングベルトの張力調整
方法を提供することにある。

（問題点を解決するだめの１段、作用）本発明は、タイ
ミングベルトの張力調整に先＼ｉ−）で、タイミングベ
ルトに−・定の張力を付与した状態でこれを回転させる
ことにより、タイミングベルトとブーりとの間のなじみ
を１分に行なわせるようにしたことを第１の特徴とする
。第２の特徴どしては動的な状態で夕〜１′ミングベル
トの張力調整を行な・）点にある。これにより実際の稼
動に近い状態でその張力調整が可能となる。そして、こ
の張力調整の際、タイミングベルトからの反力を所定時
間にわたー）で検出し、この検出値の平均値と所定の適
ＩＥ値との比較に基づいて調整の適占を判別するように
しである。このように、タイミングベルトからの反力を
平均化することで、動的調整の際の反力のばらつきを吸
収することがｉｉ）能とな−る。また、第３３の特徴と
して、テンショナの調整量の算出の際、所定の定数を用
いることとし、この定数を、タイミングベルトのヒスプ
リシスを考慮して、テンショナを押し方向に調整すると
きと、テンショナを戻し方向に調整するときと、で異な
る植を設定するようにしである。これにより、タイミン
グベルトのヒスプリシスの影響を除去することがＩＩＴ
能となる。

（実施例） 以ド１本発明の実施例を図面に基づいて説明する３゜ 第７図はエンジンｌ：、におけるタイミングベル１〜の
配設状態を示し、１はエンジンの出力軸たるクランクシ
ャフト２に装右されたクランクプーリ、；３はカムシャ
フト４に装右されたカムプーリ、５（まつオータボンブ
用のポンプブーりであって、これらのプーリ１．４３．
５にはタイミングベル］−６が巻き掛けられている３、
該タイミングベルト６は、カムブーリコ３とポンププー
リ５との間でアイドラプーリ７によって内方に寄せられ
ているとともに、クランクプーリＩとカムプーリ３との
間の緩み側にテンショナ８が設けられて、該テンショナ
８によってタイミングベルト６の張力が調整されるよう
になっている。

上記テンショナ８は、第８図および第９図に詳示するよ
うに、内輪８ａの外周に、タイミングベルト６と接触す
る外輪８ｂがベアリング８Ｃを介して回転自在に設けら
れてなる。このテンショナ８の内輪８ａには、小孔９ａ
を有する鍔部材９が嵌着されているとともに、該鍔部材
９の小孔９ａを中心とする円弧状の長孔１０が設けられ
ている。しかして、テンショナ８は、先ずエンジンＥ（
シリンダブロックＩＩ）に対して、小孔９ａを通してビ
ン市めされるとともに長孔１０を通して取付ボルト１２
が緩く締付けられ、この状態において、ト記ビン（小孔
９ａ）を中心として締結ボルト１２が長孔１０と干渉し
ない範囲内でタイミングベルト６に対して押圧して揺動
させられることにより、タイミングベルト６の張力調整
が行なわれる。しかる後、上記取付ボルト１２を強く締
付けして、テンショナ８がエンジンＥに固定状態に取付
けられるようになっている。

また、上記鍔部材９には、テンションスプリング］゛Ｓ
の−・端が係合されるスプリング係止部９ｂが設けられ
（第８図参照）、上記タイミングベルト６の張力調整及
び取付ボルト１２の締付は後に、テンションスプリング
ＴＳは上記スプリング係Ｗ部９ｂとエンジンＥ（シリン
ダブロック１１）に植設されたビンＰとの間に掛け渡さ
れて、定期点検の際には、このテンションスプリングＴ
Ｓの付勢力によってタイミングベルト６の張力調整が行
なわれるようになっている。

そして、本発明の一実施例に係わるテンショナ調整締付
装置は、上記の如くテンショナ８によりタイミングベル
ト６の張力を調整する際、該テンショナ８の抑圧調整お
よび取付け（取付ボルト１２の締付け）を自動的に行な
うものであり、その具体的構成は第２図ないし第６図に
示す。

第２図および第３図において、テンショナ調整締付装置
Δは、エンジンＥを搬送するコンベア（図示せず）を挟
んだ状態で設置されており、このテンショナ調整締付装
置△の設置位置くつまりエンジン搬送ライン」二のテン
ショナ調整ステーション）に搬送されてきたエンジンＥ
（詳しくはエンジンを載置するパレット）は、図示して
いないが、該ステーションにおいてストッパ機構により
位置決めされるとともに、リフトアップ装置によりコン
ベア上から所定距離上方においてリフトアップされ、か
つそのリフトアップ位置で上方からクランプ装置２０に
より挟持固定されるようになっている。

上記テンショナ調整締付装置Ａは、上記エンジンＥのタ
イミングベルト６に対してテンショナ８を押圧する押圧
手段２１と、該押圧手段２！に作用するタイミングベル
ト６からの反力を検出する反力検出手段としてのロード
セル２２と、上記テンショナ８をエンジン已に取付ける
ボルト締め部材３６を回転させる電動モータ３７とを備
えており、上記ボルト締め部材３６は、テンショナ調整
ステーションでエンジンＥがリフトアップされたとき２
そのリフトアップｍおよび取付部材３３のレール３４上
での位置が調整されて、エンジンＥの種類に拘らず常に
エンジンＥのテンショナ用取付ボルト１２に対向するよ
うになっている。。

また、上記取付部材３３には取付プレート３８を介して
押圧手段２１が取付けられている。上記取付プレート３
８は、第４図に詳示するように、取付部材３３に取付け
られた円弧状のガイドレール３９と、取付プレート３８
に各々回転自在に支持され、かつ上記ガイドレール３９
に沿って転動する４つのガイドローラ４０．４０・・・
とにより案内されて、鉛直面を上記ナツトランナ２３の
ボルト締め部材３６の軸心を中心点として揺動可能に設
けられており、この取付プレート３８の揺動は、取付部
材３３に取付けられた油圧シリンダ４１によってなされ
る。

上記取付プレート３８．Ｅの押圧手段２１は、第５図お
よび第６図に詳示するように、テンショナ調整ステーシ
ョンでリフトアップされたエンジン［ミのテンショナ８
に対して当接可能な一対のローラ４２．４２を有する抑
圧ハンド４３と（第７図参照）、所定の回転角毎に回転
するステップモータ４４と、該ステップモータ４４の回
転力により上記抑圧ハント４３をその軸方向に進退移動
させる動力変換機構（例えば、ねじ送り機構）４５とを
備え、ト記ステップ干−夕４４の所定回転角毎の回転作
動により抑圧ハンド４３にてテンショナ８を所定ストロ
ーク毎に移動させてタイミングベルト６を押圧するよう
に構成されている。尚、第５図に小寸符Ｓ’＞４４　ａ
はエンコーダで、このエンコーダ４４　ａによりステッ
プモータ４４の回転量が検出される。

１ｉ　３ｅ押圧手段２１の押圧ハンド４３によりエンジ
ンＥのテンショナ８を押圧するときには、取付プレート
３８の揺動（つまり押圧手段２１の揺動）により抑圧ハ
ント４３がエンジンＥの種類の拘らずテンショナ８の長
孔ｌＯの接線方向つまりテンショナ８の移動方向に向く
ようになっている１゜ また、上記押圧ハンド４３の軸部材４３ａの基端と接触
してロードセル２２が配設され、該ロトセル２２は、押
圧ハンド４３によりエンジンＥのテンショナ８を押圧し
てタイミングベルト６の張力を調整する際、テンショナ
８から押圧ハンド４３に作用する反力を検出するもので
、この反力はタイミングベルト６の張力とほぼ比例関係
にある。したがって１反力を知ることでタイミングベル
ト６の張力を知り得ることとなる。このロードセル２２
からはコントローラ２５に対し検出信号が出力される。

方、コンベアの他の側方にはスライトブレト５０がコン
ベアの搬送方向と直交する方向に延びるレール５１．５
１１＝、を油圧シリンダ（図示せず）により進退移動可
能に設けられ、該スライドプレート５０上に駆動手段２
４が設けられている。該駆動手段２４は、エンジンＥの
クランクシャフト２に連結されたフライホイール１３に
対向して位置する連結盤５２と、該連結盤５２を回転駆
動する電動モータ５３と、上記連結盤５２と電動モータ
５：）との間に介設された変速機５４とを備えている。

−１，記連結盤５２は、図示していないが、上記フライ
ホイール１３から突出するボルトに嵌合可能な嵌合孔を
有し、テンショナ調整ステーションでエンジンＥがリフ
トアップされた後、スライドプレート５０が該エンジン
Ｅ寄りに移動したときに上記嵌合孔とボルトとの嵌合に
よりフライホイール１３ひいてはクランクシャフト２と
　・体回転ｉｊ■能に連結されるようになっている、。

１−記駆動手段２４の上方にはエンジンＥの種類を検出
するエンジン種類検出手段としてのパーフド５５が油圧
シリンダ５６によりエンジンＥに対して離接移動可能に
設けられている。該バーコード５５の検出信号は、上記
ロードセル２２の検出信号の場合と同様にコントローラ
２５に対して出力されている。該コントローラ２５は、
Ｌ記押ＩＦ丁段２１、ナツトランナ２３および駆動手段
２４等の作動を制御するものである。

上記タイミングベルト６の張力調整に至るまでの制御は
以トのとおりである。

すなわち、先ず、コンベアＣによりエンジンＥをψ、送
りでテンシ丑１す調整ステーションに搬入した後、］二
２エンジンＥを位置決めし、かつ所定の位置にまでリフ
トアップする１１次いで、パーコド５５によりエンジン
Ｅの種類を検知して、エンジンＥの種類に応じて、ナツ
トランナ２３等の姿勢制御がなされた後に、このナツト
ランナ２３によりテンショナ８（詳しくはテンショナ８
をエンジンＥに取付ける取付ボルト＋２）の緩め作業が
なされる。

次に、コントローラ２５によるタイミングベルト７の張
力調整について、その−例を示すフロチャートに基づい
て説明する。

先ずステップＳ１において、上記取付ボルト１２（テン
ショナボルト）が緩められた後、ｓ２で後述する学習値
の有無が判別され、ＹＥＳのときには、Ｓ３において、
この学習値（パルス数）が１没置され、Ｎ　Ｏのときに
はｓ４において、所定の初期押しパルス数が設定されて
、これらのいずれか・方のパルス数に基づいてステップ
モータ４４が駆動され、テンショナ°８が押し方向に変
位される（Ｓ５）。尚、トシ己初期押しパルス数は、経
験的にタイミングベルト６の張力が適正値となる値どさ
れ、この初期押しパルス数はエンジンＥの機種毎に用意
されている、このＳ５のスデツブを経ることによりタイ
ミングベルト６には張力が付与されることとなる。

次の８６では、１１η記連結盤５２がフライホイル１コ
３に連結されて、モータ５３の駆動力によりクランクシ
ャフト２が回転され、このクランクシャフト２の回転が
開始から２秒間経過（Ｓ７）するのを待って、つまりタ
イミングベルト６とブリ１．３．５とがなじむのを待っ
て、タイミングベルト６からの反力が検出（ロードセル
２２による測定）が１秒間継続され、その平均値が算出
される（Ｓ８）。ここに、前記モータ５２の回転速度は
６０回／分とされ、したがって反力検出を１秒間継続す
るということはクランクシャフト２が１回転する間、ｓ
ｉｎカーブを描く反力の検出がなされることとなる。

そして、この反力の平均値が規格範囲内であるならば、
Ｓ９からＳＩＯへ進んで、ステップモータ４４の固定、
Ｓｌ＋でテンションボルト１２の締付けがなされた後、
学習値の更新（ＳＩ２）、クランクシャフト２の回転停
止１：（３１３）がなされ、これにより、タイミングベ
ルト６の張力調整が完了する。ここに、前記学習値は、
タイミングベルト６からの反力の平均値が前記規格範囲
内となったパルス数であり、ここでは過去５回の平均値
が８３において設定されるようになっている。

前記Ｓ９において、ＮｏのときにはＳ１４へ移行し、　
ｉＦｊ記反力の平均値が規格範囲よりも大きいときには
、Ｓ１５においてテンショナ８を戻し方向に調整する戻
しパルス数の算出及び設定がなされ、逆に規格範囲より
も小さいときには、Ｓ＋６においてテンショナを押し方
向に調整する押しパルス数の算出及びその設定がなされ
る。

ここに、重犯戻しパルス数及び押しパルス数の算出は以
上の式による。

戻しパルス数＝ １規格範囲の中央値−反力の平均値ＩＸＱａ＝戻し換尊
定数 押し、パルス数＝ 規格範囲の中央値−反力の゛ト均値１×ββ−押し換算
定数 上記５α、βはタイミングベルト６のヒステリシスを考
慮した値とされている。第１１図はヒスプリシスを示す
図であり、図中■、■は押し方向にテンショナ８を変位
させたときに得られた反力であり、■、■は戻し方向に
テンショナ８を変位させたときの反力を表すものであり
、上記■、■は一回［１の測定値、■、■は二回目の測
定値である。尚、押し方向に変位させたときの反力は、
回目（■）と二回目（■）とでは異なっているが、これ
は−回目（■）のときには、タイミングベルトの馴しが
不足していることに起因するものであり、上記定数βの
値としては二回目（■）の測定結果に基づいて設定され
ている。尚、」−記パルス数のｆＸ　：ｌ’において、
少数以下の値は切りすてとされ、また整数が零で少数点
以下の値のみのときには、強°制的に２パルスを設定す
るようにされている。

次のＳ＋７では、上記の設定されたパルス数に基づいて
ステップモータ４４が駆動されて、テンショナ８の調整
がなされ、その後タイミングベルト６の安定化のために
１秒間待った後（Ｓ＋８）、丙び１秒間反力の検出、及
びその平均値が求メラｈ−ｃ　ｃ　ｓ　Ｉ　９）　、　
ｉ；ｉ記Ｓ９へ進む。

以−Ｌの一連の過程を概念的に示せば第１図のとおりで
ある。

（発明の効果） 本発明によれば、実際の稼動に近似した状態でタイミン
グベルトの張力を調整するため、はぼ理想的なタイミン
グベルトの張力調整が可能となる。また、このタイミン
グベルトの張力調整の際、ヒステリシスの影響による張
力調整不良を防［Ｌ：、できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の作用説明図、第２図はテ
ンショナ調整締結装置の全体正面図、 第３図は第２図のｎＴ　−ＩＩＩ線に沿って見た側面図
、 第４図は第３図における抑圧手段の取付付近の・構造を
該抑圧・手段を取り外した状態で示す拡大図、 第５図は抑圧手段の拡大図、 第６図は第５図のＶｌ−Ｖｌ線における断面図、第７図
はエンジンにおけるタイミングベルトの配設状態を示す
側面図、 第８図はテンショナのモ面図、 第９図は第８図のＩＸ　−ＩＸ線における断面図、第１
０図はタイミングベルトの張力調整に関する制御の一例
を示すフローチャート、 第１ｆ図は従来の問題点を表す実験結果を示すグラフで
ある。 １：クランクプーリ ：３：カムブーリ ６：タイミングベルト ８：テンショナ ２１：：押圧手段 ２２：ロードセル（張力検出手段） ２：３：ナツトランナ（取付手段） ２５：コントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　駆動側タイミングプーリと従動側タイミングプ
   ーリとに掛け渡されたタイミングベルトの緩み側にテン
   ショナが設けられて、該テンショナの固定位置を調整す
   ることにより、前記タイミングベルトの張力を調整する
   タイミングベルトの張力調整方法において、 前記タイミングベルトに張力を付与する位置まで前記テ
   ンショナを変位させた状態で前記タイミングベルトを回
   転させ、 該タイミングベルトの回転状態を維持しつつ、該タイミ
   ングベルトからの反力を所定時間にわたって検出し、 該反力の平均値と適正値とを比較して、前記反力の平均
   値が前記適正値に適合しないときには、前記反力の平均
   値と前記適正値との差分に換算定数を掛け合わせて前記
   テンショナの調整量を求め、 該テンショナの調整量に基づいて、前記タイミングベル
   トの回転状態を維持したまま、該テンショナを変位させ
   て、前記タイミングベルトからの反力の所定時間当りの
   平均値が前記適正値となった位置で、前記テンショナを
   固定する上記各工程を含み、 前記換算定数は、タイミングベルトのヒステリシスを考
   慮して、テンショナを押し方向に調整するときと戻し方
   向に調整するときとでは異なる値とされている、 ことを特徴とするタイミングベルトの張力調整方法。