JPH04185944A - 動力伝動機構 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、リブベルトを使用した動力伝動機構に関する
ものであり、特に−本のりブベルトを用いて多数の負荷
に動力を伝動する多軸伝動機構として優れた性能を有す
るものである。

［従来技術］ リブベルトを使用する動力伝動機構は、簡単な構成で相
当の高馬力を伝動することができ、且つ伝動効率が高い
ため、自動車の補機駆動を始めとして各種の機械に広く
利用されている。

ところで、近年自動車用補機の伝動技術分野において、
従来多数の補機のそれぞれにエンジンのクランク軸との
間で一本づつベルトが使用される構成にかわって、ただ
−本のベルトで全ての補機を駆動する伝動機構が注目を
あびている（米国特許４，２０８，９５５、特開昭５０
年４９５６３号公報）。この伝動機構によるとエンジン
および補機がコンパクトなレイアウトにおさまる利点が
ある。即ち、従来クランク軸にベルトの本数と同数のプ
ーリを係止する必要があり、エンジン全体が縦長になる
ことが避けられなかったが、ただ−本のリブベルトを使
用することによりプーリが一つで事足り、エンジンの補
機を含めた全長が短かくなる。

リブベルトによる多軸伝動機構は、開発当初は全てのプ
ーリを固定プーリとして使用していた。

しかし、多軸伝動機構はベルトの全長が長いため、経時
的なベルトの伸びが大きく、応力緩和によりベルト張力
低下、スリップ発生甚だしい場合はリブベルトがはずれ
るという問題があった。そこで、このベルトの伸びを吸
収してベルトの脱落を防止すべく、スプリング等の力に
よって常時アイドラープーリをベルトに押し当てるオー
トテンショナーの利用が提案された。

［発明が解決しようとする課題］ オートテンショナーを併用したリブベルトによる多軸の
動力伝動機構はベルトがはずれること台なく、良好な動
力伝動を行なうことができる。

しかし、この伝動機構を自動車用補機に使用して走行す
る時、加減速時に激しい音を発する欠点があった。

当業者の常識として、通常ベルトからの発音はベルト張
力が低下した時に発生する。従って、従来の固定プーリ
のみを使用し、オートテンショナーを使用しない伝動機
構においてはリブベルトをより強く張り、張力を上昇さ
せることによって発音を防止することが可能であった。

しかしながら、オートテンショナーを使用した動力伝動
機構においては、この常識に反しリブベルトの張力を上
げても発音を抑えることができなかった。

そこで、本発明者らは固定プーリを使用した場合とオー
トテンショナーを使用した機構の発音のメカニズムにつ
いて研究したところ、両者には次のような相違があるこ
とが判明した。

つまり、固定プーリを使用した場合とオートテンショナ
ーを使用した場合、いずれもマクロ的にはエンジンのア
イドリンク時のような回転変動が大きい状態からエンジ
ンの回転数を上昇した時又は、始動時の不安定回転変動
時に発音する。

しかし、これをミクロ的に見る時、固定プーリを使用す
る場合は回転変動のカーブ中で回転が、上昇する時、よ
り具体的にはエンジンの爆発工程により加速する時に発
音する。

一方、オートテンショナーを使用した時は吸入、排気工
程にある減速時に発音している。この理由は、回転プー
リの場合は、エンジンが爆発工程にあってクランク軸の
加速度が上昇した時、動力伝動機構はリブベルトの張り
側が強く引っ張られ、一方綬み側張力が異常に減少し、
クランクシャフトのプーリの緩み側でスリップを起こし
て発音する。これに対し、−オートテンショナーを有す
る機構においては、緩み側張力が異常に低くなる時は、
オートテンショナーがリブベルトを押え込み、−定の張
力に保とうとするので固定プーリの場合に発音する回転
上昇時には発音しない。

しかし、逆に吸入圧縮工程のように角加速度が負になっ
て張り側張力が大きく低下する時、オートテンショナー
が存在すれば、オートテンショナーの押圧力がリブベル
トの張力に負けてオートテンショナーのテンションアー
ムが戻り、そのため緩み側張力はある一定限度以上は上
昇も下降もしない。

そして、このオートテンショナーのテンションアームが
戻る時、あたかもテンションアームがはじかれたような
状態となり、ごくわずかの時間ではあるが先述のように
張り側張力は弱くなり、反対に緩み側張力が相対的に強
くなる状態−どなっている。そのため、この時クランク
軸のプーリとリブベルトの間でスリ゛ツブが発生し発音
する。

本発明は以上の事実を研究によって知見した上で、リブ
ベルトの発音を押えて静寂性を有する動力伝動機構を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記した目的を達成するための本発明の特徴は、２以上
のプーリにリブ付ベルトを懸架した動力伝動機構におい
て、リブベルトは全長を１％伸ばすのに３６０ｋｇｆ以
上を要するものであり、またリブベルトにはオートテン
ショナーのアイドラープーリが当接されている動力伝動
機構にある。　　゛本発明の動力伝動機構は、使用する
ベルトの張力と伸びの比が通常のベルト（リブ数６で約
１２Ｑｋｇｆの水準）に比較して格段に高い（約３倍）
ため、エンジンの角速度変動等によってベルト自体の伸
び縮みが小さい。

そのため、オートテンショナーは振動が小さく、従って
アイドラープーリは常時リブベルトには当接し、緩み側
の張力が極端に小さくなることがなくスリップが防止さ
れて発音が抑制される。

尚、試みに本発明に使用した全長を１％伸ばすのに３６
０ｋｇｆ以上を要するベルトをオートテンショナーを有
しない動力伝動機構に使用したところ、通常のりブベル
トを使用した場合よりも更に頻繁に発音するものとなっ
た。この理由は、張力と歪の比がこのように高いベルト
は、確かに角加速度の変化によって伸び縮みは小さいが
、その半面微小な伸びでもベルトの張力が急激に減少す
るため、角速度変化による緩み側の張力減少は従来の通
常のリブベルトの場合に比べて大きく頻繁に発音するも
のと考えられる。

［実施例］ 以下更に、本発明の具体的実施例について説明する。

第１図は、本発明の具体的実施例における動力伝動機構
のレイアウト図であり、第２図は第１図の動力伝動機構
において使用されるリブベルトの断面図である。

第１図において１は、エンジンのクランクシャフト、３
はクーラー４はパワーステアリング５は発電機の各プー
リである。２０はリブベルトである。そして６はオート
テンショナーである。オートテンショナー６はアイドラ
ープーリ７とテンションアーム８およびスプリング９を
有し、揺動中心１０を中心として揺動し、スプリング９
の力によってアイドラープーリ７をリブベルト２０に当
接し、一定の力で押圧するものである。リブベルト２０
は外観上は通常のリブベルトと何ら異なるものではなく
、クツションゴム層２１中に心線２２が埋設され当該ク
ツションゴム層の上面にはカバー布２８が積層され、ク
ツションゴム層２１の下面に６つの■形すブ２４が形成
されたものである。

そして、ここで特記すべきはリブベルト２０は全長を１
％伸ばすのに３６０ｋｇｆ以上を要するものであり、別
言すれば全体としての張力と歪の比が３６０ｋｇｆ／歪
（％）以上であることである。

本実施のようなベルト全体としての全長の１％の伸びに
対して３６０ｋｇｆ以上の力を要するベルトを達成する
ためには、伸びの少ない心線をリブベルト内に埋設する
ことが必要である。具体的には、リブベルトのリブのピ
ッチが３．５６ｍｍで６リブであるとすると、心線に通
常使用される５５００デニ一ル程度のポリエステルロー
ブを使用した場合、約４５本必要であり、心線を２列に
打ち込まなければならず、リブベルトの高さが相当厚く
なってしまう。

そこで、本実施例のリブベルトにはより伸びの少ないア
ラミド製心線やガラス繊維心線が推奨され、特に自動車
用として使用する場合はガラス繊維は耐水性に難点があ
るためアラミド製心線を使用することが好ましい。また
通常のポリエステルリブベルトではリブ数を増加させな
ければ、ベルト全体としての張力と伸びの比は増加さえ
すれば、一応発音の問題は解消するが不必要に幅広のベ
ルトとなつとしまう難点がある。そこで３．５６ｍｍピ
ッチ（Ｋ形ベルトのリブピッチ）あたり６０ｋｇ／歪（
％）以上の張力と伸びの比に設定することが好ましい。

従って、８リブのリブベルトであれば１リブあたυ　　
３　　　”１２０ｋｇｆ／歪（％）以上の張力と歪の比
に設定すべきであり、４リブの場合は４　　　”９０ｋ
ｇｆ／歪（％）以上に設定すれば発音の発生はない。

［実験］ 以下、本発明の効果を確認するために行なった実験につ
いて説明する。

本発明の実施例として第１図のレイアウトで、エンジン
は４気筒２＝　０ＯＯｃｃのガソリンエンジンを使用し
、リブベルト第２図のような６リブのベルトであり、心
線はアラミドを素材とし１゜ＯＯＯデニールの小なわを
３本撚り合わせ、上撚りＺ撚りであって、ｌＱｃｍ当り
のより数が１５゜７、下撚りは同じく３０のものを使用
した。リブベルトの１％伸びに対する力は３６０ｋｇｆ
、即ち張力と歪の比は約３６０ｋｇｆ／歪（％）であっ
た。比較例はレイアウト、リブベルトの形状とも実施例
と同一であり、心線のみポリエステルを素材とし１．１
００デニールの小なわな５本撚り合わせ、上撚り数がｌ
Ｑｃｍ当り１８、下撚りは２８．８のものを使用した。

リブベルトの全長の１％伸びに対する力は約１２０ｋｇ
ｆであった。両者を各エンジンの回転速度で走行させた
ところ、実施例の場合はいずれの回転数でも発音はなか
ったが、比較例の場合は８ＱＱＲＰＨの回転数の時に激
しく発音した。

［効果］ 本考案の動力伝動装置は、２以上のプーリにリブベルト
を懸架した動力伝動装置においてリブベルトはその全長
の１％伸ばすのに３６０ｋｇｆ以上を要する伸びの極め
て少ないベルトを使用し、これにオートテンショナーを
併用することにより、発音の少ない静かな伝動を可能と
する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の具体的実施例における動力伝動装置
のレイアウト図であり、第２図は第１図の動力伝動機構
において使用されるリブベルトの断面図である。 １・・・クランクシャフトのプーリ ３・・・クーラのプーリ ６・・・オートテンショナー ７・・・アイドラープーリ ２０・・・リブベルト ２２・・・心線 特許出願人　　三ツ星ベルト株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、２以上のプーリにリブ付ベルトを懸架した動力伝動
   機構においてリブベルトは全長を１％伸ばすのに３６０
   ｋｇｆ以上を要するものであり、またリブベルトにはオ
   ートテンシヨナーのアイドラープーリが当接されている
   ことを特徴とする動力伝動機構。