JPH06506515A - 内燃機関内の装置 - 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】 内燃機関内の装置 本発明は、変速器を介してクランク軸で駆動される少なくとも１つのカム軸を有 し、そして、前記変速器が、クランク軸の前端部に位置する少なくとも１つの駆 動歯付きブーりと、各カム軸に対する１つの従動歯付きブーりと、および駆動お よび従動歯付きプーリを巻回する少なくとも１つの歯付きベルトとから構成され ている、多気筒内燃機関内の装置に関する。

上記形式の変速器を有する内燃機関においては、固体躯体の振動が、ノくルブ上 昇動作に基因する回転動作の間に、単／複カム軸に対するモーメント変動を発生 し、そして、このモーメント変動は、単／復歯付きベルトに対して、単／復カム 軸の角度位置に対応した応力を露呈する。

このようなモーメント変動の振動数は、そのピークにおいては、６気筒機関の場 合にはｒ、ｐ、　ｍ、の３倍に、４気筒機関の場合にはｒ、ｐｏｍ、の２倍に、 それぞれ対応した値となる。このため、単／複カム軸は、単／複歯付きベルトに 対して、変調された（静的ではない）応力、いわゆる励起と称せられるものを、 ベルトの長手方向に露呈する。

単／復歯付きベルトが、“Ｋ”と称するある剛性を有し、一方、単／複カム軸お よびこれと協働する単／複ブーりが予め設定された慣性モーメント“Ｉ′を有す るとすれば、下記の共振振動数を有する、第一次数の振動システムが得られる。

振動数に関して、上記システムの共振振動数に対応する、単／複カム軸からの励 起の場合には、角捩じりの大きな振幅が発生し、一方、これと同時に、単／複歯 付きベルトには、予め設定されたｒ、ｐ、　ｍ、値における機関作動の間に大き な応力が負荷され、この結果、寿命が制限されることになる。

振動システムは、またある種の“減衰“特性を有し、それ自体で振幅を減少する が、しかしながらそのカーブは、また緩やかなものであり、このため、仮に“臨 界”　ｒ、ｐ、　ｍ、値が正確には維持されていない場合であっても、このｒ。

ｐ、　ｍ、値の近傍における作動が、なお単／複歯付きベルトの寿命を短縮する のに十分である。しかも、市場は、ベルト寿命を増大すべきことを要求している 。

従って、本発明の主たる目的は、単／複歯付きベルトの寿命を増大することにあ り、そして、この目的は、振動減衰器を備える少なくとも１つの従動歯付きブー りであって、前記減衰器はプーリに連結されるものを提供することにより達成さ れる。

これら単／復振動減衰器は、主として、上述した共振振動数における角度偏向を 減衰、すなわち中和する。この結果、励起が共振振動数に対応している作動ｒ。

ｐ、ｍ、状態の間においても偏向振幅が極めて小さくなり、そして、単／複歯付 きベルト上の負荷がかなり減少し、従って、寿命がかなり増大される。

次に、本発明を、モーメントにおいて、殊に好適な振動減衰器の一実施例を示す 添付図面を参照しながら、以下詳細に説明する。図において、図１は、２つのカ ム軸であって、この各カム軸は、振動減衰器を第一の結合方法で結合した従動歯 付きブーりと協働するものを備えた内燃機関の概略正面図、図２は、図１の従動 歯付きブーりの１つを背面から見た拡大図、図３は、図２の■−■線に沿う断面 図、そして図４および５は、振動減衰器を、その協働する従動歯付きプーリに結 合する代案としての方法を示すそれぞれ要部断面図である。

図１に、説明のための一実施例として、概略正面図で示す内燃機関１は、判型６ 気筒のオツド機関であるが、この機関は、これらが、変速器を介してクランク軸 ２で駆動される少なくとも１つのカム軸３を有し、そして、前記変速器が、クラ ンク軸２の前端部に位置する少なくとも１つの駆動歯付きプーリ４と、各カム軸 ３に対する１つの従動歯付きプーリ５と、および駆動および従動歯付きプーリ４ ．５を巻回する少なくとも１つの歯付きベルト６とから構成されているものであ れば、その他別種の機関であっても良い。

図１に係る機関１は、更に、歯付きベルト６を自動的に緊張するよう設計された 緊張ローラ８を含む緊張装置Ｉ７と、歯付きプーリ９を介して駆動される水ポン プ（図示せず）と、および自由走行偏向ローラ１０とを含む。しかしながら、こ れら部品７〜１０は、本発明の要素を構成するものではないので、これ以上は説 明されることはない。

図１に示す２つの従動歯付きプーリ５は、同一の構造を有するので、その１つの もののみにつき、図２〜図５を参照しながら詳細に説明する。

この従動歯付きプーリ５は、好適には金属もしくは別の固体材料からなり、そし て歯付きリム１１を構成しており、その歯１２が、歯付きベルト６の歯１３に確 実に係合されるよう構成されている。歯付きプーリ５は、更にハブ１４を有し、 そしてこれを介して、従動歯付きブーＩＪ５が協働するカム紬３上に装着される と共に、ウェブ部分１５が歯付きリム１１とハブ１４との間に延在している。

図３〜図５より明らかなように、ウェブ部分１５は、歯付きリム１１と比較して 、あるいは更にハブ１４と比較しても、かなり薄い寸法に形成されている。そし て、このウェブ部分１５は、従動歯付きプーリ５の表面に隣接して配置され、そ して、このプーリ５は、これが協働するカム軸上に装着された際には、図１に示 されているように、前面に指向されるよう構成されている。

従って、内側へ開口された保護管状凹部１６が、歯付きリム１１の内部に形成さ れ、すなわち、凹部が、リム、ウェブ部分１５、およびハブ１４によって画定さ れている。

全体的に符号１７で示されている振動減衰器は、従動歯付きプーリ５に連結され 、そして、この振動減衰器は、協働するカム軸３に対応して寸法付けられている と共に、前記システムの共振振動数が発生した際には、固体一本体の振動を減衰 、すなわち中和するように構成されており、これにより、励起がシステムの共振 振動数に対応するｒ、四　ｍ、値で作動する際に、角捩じり振幅が極めて小さく 設定されて、歯付きベルト６上の負荷がかなり減少し、この結果、寿命の長期化 が達成される。

図示の実施例によれば、振動減衰器１７は、環状躯体１９形状の慣性質量１８か らなり、そして、前記環状躯体は、好適には金属もしくは別の比較的重い物質か ら形成され、所定の慣性モーメントを有する。

慣性躯体１９は、凹部１６内に受け入れられ、そして弾性材料２０を介して従動 歯付きプーリ５に一体的に連結されるが、後者も、同様に振動減衰器１７の一部 を構成する。

弾性材料２０は、同様に環状形状を有し、そして、所期の機能（捩じり）に適合 する剛性率を有する、好適にはゴムもしくはこの種の材料よりなる要素２１から 構成されている。

図２および図３に示す実施例によれば、弾性要素２１は、環状慣性躯体１９の外 筒面と、歯付きリム１１の同じく環状の内筒面との間に配置されている。

図４の実施例によれば、弾性要素２１は慣性躯体１９の前面とウェブ部分１５の 内面との間に配置されており、一方、図５によれば、弾性要素２１は慣性躯体１ ９の内筒面とハブ１４の環状外筒面との間に配置されている。

同様の基本的概念に基づく別の実施態様が可能であることは明らかである。いず れにしても、弾性要素２１は、慣性躯体１９および歯付きプーリ５に対して、プ ーリ材料が硬化特性を有する場合には、好適には硬化手段により連結される。

しかしながら、接着もしくは別の拘束方法、例えば圧入係合を採用しても良い。

図示しない実施例によれば、慣性躯体１９および／もしくは弾性要素２１はセグ メントに分割することができ、そしてこの場合、後者は、好適には同一の大きさ で且つ円周上に等間隔で配置するよう構成される。

慣性躯体１９および弾性要素２１を有する前記振動減衰器１７の使用に関する、 幾つかの可能な代案の中の１つとして、図示されてはいないが、前記減衰器と同 様に、従動歯付きプーリ５に一体的に連結される粘性減衰器の使用について言及 することができる。この場合には、粘性減衰器は、油もしくはこの種の粘性物質 からなる減衰媒体の中に振動質量が構成される。

振動減衰器１７の使用に伴う有利な派生、すなわち作用の１つは、単／複カム軸 ５のタイミングの改良、すなわち内燃機関１のバルブがより正確なシーケンスで 開かれることであり、そしてこれにより、システムの前記共振振動における性能 がより向上することである。

本発明は、図示および／もしくは記載される実施例に限定されるものではなく、 特許請求の範囲で規定される保護範囲の中において、自由に変更され得るもので ある。

国際調査報告 国際調査報告 ＰＣＴ／ＳＥ　９２１００１９３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．変速器（４、５、６）を介してクランク軸（２）で駆動される少なくとも１ つのカム軸（３）を有し、そして前記変速器が、クランク軸（２）の前端部に位 置する少なくとも１つの駆動歯付きプーリ（４）と、各カム軸（３）に対する１ つの従動歯付きプーリ（５）と、および駆動および従動歯付きプーリ（４、５） を巻回する少なくとも１つの歯付きベルト（６）とから構成されている、多気筒 内燃機関内の装置において、振動減衰器（１７）が少なくとも１つの従動歯付き プーリ（５）に連結されていて応力を減衰し、この応力には、単／複歯付きベル ト（６）が、バルブ上昇動作の結果回転される固体駆体の振動による単／複カム 軸（３）のモーメント変動に基因する単／複カム軸（３）の角度位置に係る長手 方向において露呈され、そしてこれにより、前記単／複歯付きベルト（６）の寿 命を増大することを特徴とする内燃機関内の装置。 ２．振動減衰器（１７）は、弾性材料（２０）を介して従動歯付きプーリ（５） に一体的に連結される慣性質量（１８）からなることを特徴とする請求項１記載 の装置。 ３．従動歯付きプーリ（５）は、歯付きベルト（６）に係合する歯付きリム（１ １）と、プーリをカム軸（３）上に装着するハブ（１４）と、および歯付きリム （１１）およびハブ（１４）の間に位置するウエブ部分（１５）とから形成され 、前記ウエブ部分（１５）の厚さは歯付きリムおよびハブの厚さより小さく、前 記ウエブ部分（１５）は従動歯付きプーリの一面に隣接して配置され、そしてこ れにより、環状凹部（１６）が前記歯付きリム（１１）の内側に確実に画定され ている装置において、慣性質量（１８）は前記凹部（１６）内に受入られる環状 駆体（１９）からなり、弾性材料（２０）は環状要素（２１）形状に形成されて 前記環状駆体（１９）を従動歯付きプーリ（５）に連結することを特徴とする請 求項１または２記載の装置。 ４．慣性駆体（１９）は金属もしくは同等の比較的重い材料から形成され、一方 弾性要素（２１）はゴムもしくは同種の材料から形成されて、前記慣性駆体を従 動歯付きプーリ（５）に硬化手段を介して拘束することを特徴とする請求項３記 載の装置。 ５．弾性要素（２１）は、慣性駆体（１９）を、従動歯付きプーリ（５）の歯付 きリム（１１）に対しておよび／もしくはウエブ部分（１５）に対しておよび／ もしくはハブ（１４）に対して連結することを特徴とする請求項３または４記載 の装置。 ６．慣性駆体（１９）および／もしくは弾性要素（２１）は、セグメントに分割 されていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の装置。 ７．振動減衰器（１７）は、従動歯付きプーリ（５）に一体的に連結されると共 に、同等の減衰媒体中に振動質量を有する粘性減衰器からなることを特徴とする 請求項１記載の装置。