JPH0612209Y2 - タイミングベルトプ−リ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はタイミングベルトプーリに関し、特にエンジン
の動弁機構に好適なタイミングベルトプーリに関する。

（従来の技術） エンジンの動弁機構を駆動する手段としてクランクシャ
フトとカムシャフトとに歯付プーリ（以下タイミングベ
ルトプーリという）を装着し、これらの各タイミングベ
ルトプーリ間に歯付のタイミングベルトを掛回し、前記
クランクシャフトの回転を前記カムシャフトに伝達して
前記動弁機構を駆動するようにしたものがある。かかる
タイミングベルトを使用したものは、カムシャフトの位
置が自由にとれること、プッシュロッド等を介さないた
めにバルブへの追従性が確実で、高速回転に適している
こと及び騒音が少ないこと等の利点があり、広く採用さ
れている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上記タイミングベルトプーリは歯のピッ
チを如何ように形成しても多角形であることに変わりな
く、このためにタイミングベルトの歯との噛合い、噛外
れが円滑に行われず、両者間にステップ的な衝撃（段階
的衝撃）が発生し、騒音の要因となる。また、この衝撃
が起振力となってタイミングベルトの振動が発生し、騒
音を更に増大させ、最悪の場合にはタイミングベルトの
寿命を短縮することとなる。かかる現象はタイミングベ
ルトの歯とタイミングベルトプーリの歯とが周期的に且
つ確実に行われることによる。

本考案は上述の問題点を解決するためになされたもの
で、タイミングベルトプーリの歯とタイミングベルトの
歯との噛合い、噛外れ時の衝撃を緩和して騒音及び振動
を低減するようにしたタイミングベルトプーリを提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本考案によれば、駆動軸と被
駆動軸とに夫々装着され、タイミングベルトを掛回され
て前記駆動軸の回転を前記被駆動軸に伝達させるタイミ
ングベルトプーリにおいて、前記各タイミングベルトプ
ーリの歯をテーパ状に形成し、且つ前記駆動軸のタイミ
ングベルトプーリと前記被駆動軸のタイミングベルトプ
ーリとのテーパの方向を互いに反対にして装着する構成
としたものである。

（作用） タイミングベルトは一方のタイミングベルトプーリから
離れた直後は当該プーリの歯のテーパと同方向に傾斜し
ているが、当該プーリから離れるに従って傾斜が無くな
り、他方のプーリと噛合した後は当該プーリの歯のテー
パと同方向に傾斜する。これによりタイミングベルトの
歯とプーリの歯との出会いは徐々に行われて歯筋方向に
円滑に噛合することとなり、噛合い、噛外れ時における
衝撃が緩和され、騒音が低減される。

（実施例） 以下本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

第１図は本考案を適用した動弁機構のタイミングベルト
プーリを示し、タイミングベクトプーリ１、２は前述し
たように歯付のプーリで、タイミングベルトプーリ１は
エンジンのクランクシャフト３に装着され、タイミング
ベルトプーリ２は当該エンジンのカムシャフト４に装着
され、これらの各タイミングベルトプーリ１、２間に歯
付のタイミングベルト５が掛回される。尚、説明の便宜
上カムシャフトは１本のみ図示してある。

タイミングベルトプーリ１は外周面即ち、各歯１ａの周
面１ｂを軸方向に沿って僅かに傾斜するテーパ面をなし
て円錐台形状に形成され、大径部の一端面１ｃの直径ｄ
_１と小径部の他端面１ｄの直径ｄ_２との差即ち、半径の
差δ_ａ｛＝（ｄ_１−ｄ_２）／２｝は例えば、約0.2mm程
度に設定されている。従って、当該タイミングベルトプ
ーリ１のテーパは極めて小さい角度である。尚、タイミ
ングベルトプーリ１のテーパ度はその径により異なる
が、0.5＜ｄ_１−ｄ_２＜２mmの範囲の適宜の値に設定す
ることが望ましい。

同様に、タイミングベルトプーリ２は外周面即ち、各歯
２ａの周面２ｂを軸方向に沿って僅かに傾斜するテーパ
面をなして円錐台形状に形成されており、大径部の一端
面２ｃの直径Ｄ_１と小径部の他端面２ｄの直径Ｄ_２との
差即ち、半径差δ_ｂ｛＝（Ｄ_１−Ｄ_２）／２｝は例え
ば、約0.4mm程度に設定されている。従って、当該タイ
ミングベルトプーリ２のテーパも前記タイミングベルト
プーリ１のテーパと同様に極めて小さい角度である。
尚、タイミングベルトプーリ２のテーパ度はその径によ
り異なるが、前記タイミングベルトプーリ１と同様に0.
5＜ｄ_１−ｄ_２＜２mmの範囲の適宜の値に設定すること
が望ましい。

また、タイミングベルト５の歯５ａの高さはタイミング
ベルトプーリ１、２の各歯１ａ、２ａの高さよりも僅か
に低く、その差は約0.15mm程度に設定されている。これ
により、タイミングベルトプーリ１、２とタイミングベ
ルト５との噛合時に当該タイミングベルト５がこれらの
タイミングベルトプーリ１、２から浮き上がることを防
止される。

これらの各タイミングベルトプーリ１、２はテーパの方
向を互いに反対方向にして装着される。即ち、タイミン
グベルトプーリ１はクランクシャフト３の一端にその大
径部を内側に、小径部を外側にして装着され、タイミン
グベルトプーリ２はカムシャフト４の一端にその大径部
を外側に、小径部を内側にして装着される。そして、タ
イミングベルト５はこれらの各タイミングベルトプーリ
１、２間に掛回され、且つ当該タイミングベルト５の歯
５ａと各タイミングベルトプーリ１、２の歯１ａ、２ａ
とが噛合される。

以下に作用を説明する。

エンジンの回転に伴いクランクシャフト３が回転し、当
該クランクシャフト３の回転がタイミングベルトプーリ
１、タイミングベルト５、タイミングベルトプーリ２を
介してカムシャフト４に伝達され、当該カムシャフト４
が回転する。この時の各タイミングベルトプーリ１、２
とタイミングベルト５との各歯１ａ、２ａと５ａとの噛
合いは、第２図に示すように行われる。

即ち、タイミングベルト５がタイミングベルトプーリ１
と噛合している状態においては第２図(a)に示すように
当該タイミングベルトプーリ１のテーパに沿って僅かに
傾斜（図では左上がり）しており、当該タイミングベル
ト５はタイミングベルトプーリ１から離れた直後も前記
噛合時と同様に傾斜している。このタイミングベルト５
はタイミングベルトプーリ１から離れるに従って徐々に
その傾斜が無くなり、第２図(b)に示すように略水平状
態となる。

このタイミングベルト５が移動してタイミングベルトプ
ーリ２と噛合する際において、当該噛合直前はタイミン
グベルト５は未だ水平状態にあり、一方、タイミングベ
ルトプーリ２の歯２ａのテーパはタイミングベルトプー
リ１の歯１ａのテーパと反対方向になっているために、
第２図(c)、(d)に示すようにタイミングベルト５の歯５
ａはタイミングベルトプーリ２の歯２ａと図中右側から
徐々に噛合することとなる。このため、これらのタイミ
ングベルト５の歯５ａはタイミングベルトプーリ２の歯
２ａと歯筋方向に円滑に噛合することとなり、噛合音が
緩和される。

このタイミングベルト５がタイミングベクトプーリ２か
ら離れ、タイミングベルトプーリ１と噛合する時も上述
と同様に行われ、当該タイミングベルト５の歯５ａはタ
イミングベルトプーリ１の歯１ａと歯筋方向に円滑に噛
合し、当該噛合時における噛合音が緩和される。これに
より、タイミングベルト５とタイミングベルトプーリ
１、２との噛合い、噛外れ時における騒音が大幅に低減
される。

また、タイミングベルトプーリ１、２間のタイミングベ
ルト５は傾斜し且つ捻じれているために当該タイミング
ベルト５の振動方向に剛性があり、振動も発生し難くな
る。

また、クランクシャフト３に装着されるタイミングベル
トプーリ１とカムシャフト４に装着されるタイミングベ
ルトプーリ２との各歯１ａと２ａとの傾斜の方向を反対
となるようにしているためにタイミングベルト５が外れ
難くい。

第３図及び第４図は本考案の他の実施例を示し、第３図
はタイミングベルトプーリ６の歯６ａの歯先６ｂを前述
と同様にテーパ状に、歯底６ｃを平らに形成し、タイミ
ングベルト５の歯底５ｃと当該タイミングベルトプーリ
６の歯先６ｂとが徐々に噛合するようにしたものであ
る。かかる歯型のタイミングベルトプーリ６は製作上加
工が容易である。

また、第４図は前記第３図に示すタイミングベルトプー
リ６と反対に、タイミングベルトプーリ７の歯７ａの歯
先７ｂを平らに、歯底７ｃをテーパ状に形成し、且つ歯
高をタイミングベルト５の歯高よりも僅かに低くしてタ
イミングベルト５の歯先５ｂがタイミングベルトプーリ
７の歯底７ｃに徐々に噛合するようにし、且つ当該歯底
７ｃの浅い部分においてタイミングベルト５の歯先５ｂ
を弾性圧縮させて噛合させるようにしたものである。

尚、本実施例においてはエンジンの動弁機構に適用した
場合について記述したが、これに限るものではなく他の
駆動機構にも適用し得ることはいうまでもない。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によれば、駆動軸と被駆動軸
とに夫々装着され、タイミングベルトを掛回されて前記
駆動軸の回転を前記被駆動軸に伝達させるタイミングベ
ルトプーリにおいて、前記各タイミングベルトプーリの
歯をテーパ状に形成し、且つ前記駆動軸のタイミングベ
ルトプーリと前記被駆動軸のタイミングベルトプーリと
のテーパの方向を互いに反対にして装着するようにした
ので、噛合時において歯の噛合が同時に行われずに一端
から他端に徐々に進み、当該噛合時における衝撃が緩和
されて騒音の発生が大幅に低減される。また、クランク
シャフトに装着するタイミングベルトプーリとカムシャ
フトに装着するタイミングベルトプーリとの傾斜の方向
を反対にしたことによりタイミングベルトが外れ難くな
る等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るタイミングベルトプーリをエンジ
ンのクランクシャフトとカムシャフトとに装着した状態
を示す要部断面図、第２図は第１図のタイミングベルト
プーリとタイミングベルトの作動時における状態を示す
図、第３図及び第４図は本考案に係るタイミングベルト
プーリの他の実施例を示す要部断面図である。 １、２、６、７…タイミングベルトプーリ、３…クラン
クシャフト、４…カムシャフト、５…タイミングベル
ト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動軸と被駆動軸とに夫々装着され、タイ
   ミングベルトを掛回されて前記駆動軸の回転を前記被駆
   動軸に伝達させるタイミングベルトプーリにおいて、前
   記各タイミングベルトプーリの歯をテーパ状に形成し、
   且つ前記駆動軸のタイミングベルトプーリと前記被駆動
   軸のタイミングベルトプーリとのテーパの方向を互いに
   反対にして装着することを特徴とするタイミングベルト
   プーリ。