JPS63172052A - ベルト張力異常検出装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両エンジンのタイミングベルト等の張力低下
を検出するベルト張力異常検出装置に関する。

［従来の技術］ タイミングベルト等は長期の使用により疲労するため適
宜交換する必要がある。ベルトの疲労は張力低下として
現れるため、従来はベルトを手で押えてその張り具合を
確認しているが、かかる官能検査では誤差が大きく、確
実な交換時期を知り得ないという問題があった。

そこで、実開昭５６−５８４７号ではバネ力によりベル
トを引張るテンションプーリに接点を付設し、ベルトが
疲労して上記プーリが大きく移動すると接点が作動して
異常信号を発するものが提案されている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、ベルトは回転時に振動しているのが常であり
、特に共振振動時の振幅は大きいため上記提案の装置で
はテンションブーりが大きく移動して上記接点が誤作動
するおそれがある。

本発明はかかる問題点を解決するもので、ベルト回転時
の振動による誤作動を生じない信頼性の高いベルト張力
の異常検出装置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］ 本発明の構成を第１図で説明すると、異常検出装置は、
回転駆動されるベルトＢの振動振幅を検出して振幅が所
定値を越えた時に検出信号を発する振幅検出手段１と、
上記ベルトＢの回転数を測定する回転数測定手段２と、
上記検出信号出力時における上記ベルトＢの回転数が所
定回転数よりも小さい時に張力異常信号を発する演算手
段３とを具備している。

［作用］ ベルトＢの振動振幅は上述の如く共振振動数で急激に大
きくなり、かつ、この共振振動数は張力が低下すると低
くなる。ベルトＢはその回転数に比例した振動数で振動
するから、振動振幅が急増した時のベルト回転数を知る
ことにより共振振動数の変動が知られ、張力の低下を確
実に検出することができる。

しかして、振幅検出手段１により振幅の急増を検出し、
回転数測定手段２より得られるこの時の回転数が、許容
される下限の張力とした時に共振による振幅増大を生じ
る回転数よりも小さい場合には、張力が低下したものと
して演算手段３より異常信号を発する。

［効果］ 本発明によれば、回転振動による誤動作を生じることな
く確実にベルト疲労を検出することができる。本発明は
バネ力により移動しない固定のテンションブーりを設け
たベルト装置に使用して特に好適なものである。

［実施例］ 第２図において、４１．４２は車両エンジンのそれぞれ
カムシャフトプーリおよびクランクシャフトプーリであ
り、タイミングベルトＢは上下位置にあるこれらプーリ
４１．４２間に懸架しである。上記ベルトＢには一方の
側面に位置固定のテンションプーリ４３が当接せしめて
あり、ベルトＢの他方の側面に近いエンジン本体面Ｅに
は振幅検出装置１が設けである。

振幅検出装置１はベルトＢ直下よりずらして設けてあり
、第１図に示す如く、エンジン本体面Ｅにボルト固定し
た装置ケース１３中央部には互いに角度をなして発光ダ
イオード１１とフォトトランジスタ１２が設けである。

これら発光ダイオード１１とフォトトランジスタ１２は
光の散乱を防止するなめに比較的深い凹所内に設置しで
ある。

上記発光ダイオード１１とフォトトランジスタ１２は、
これらに電源を供給しかつ検出信号１２ａを受ける検出
回路１４に接続されている。検出回路１４はアンプ１５
およびコンパレータ１６を介して演算装置３に接続され
、該演算装置３にはエンジン回転センサ２よりエンジン
回転数に応じた回転パルス信号２ａが入力している。

上記演算回路３は、検出信号１２ａを受けて作動するス
イッチング回路３１、回転パルス信号２ａを電圧信号に
変換するＦ／Ｖコンバータ３２、Ｆ／Ｖコンバータ３２
より出力される電圧信号を所定電圧と比較して所定電圧
以下の時に異常信号３３ａを発するコンパレータ３３、
および異常信号３３ａにより作動する表示回路３４より
構成されている。

上記張力異常検出装置の作動を以下に説明する。

タイミングベルトＢはその回転数すなわちエンジン回転
数に応じて横振動しく第２図中鎖線）、その振動振幅は
共振時には急増して振幅検出装置１の直上を通過するよ
うになる。ベルトＢが振幅検出装置１の直上に達すると
、発光ダイオード１１より発した光がベルト表面で反射
されてフォトトランジスタ１２に入力し、検出信号１２
ａが出力される。

上記振幅検出装置１を介して出力される検出信号１２ａ
はベルトＢの振動周期に一致する微弱なパルス信号であ
り（第３図）、これはアンプ１５で増幅された後コンパ
レータ１６で成形されろく第４図）。波形成形された上
記検出信号１２ａが入力すると、スイッチング回路３１
を介してコンパレータ３３に電源が供給されてこれが作
動を開始する。

この状態で、Ｆ／Ｖコンバータ３２からの上記電圧信号
が所定電圧以下になっていると上記コンパレータ３３よ
り異常信号３３ａが発せられる。

すなわち、回転数が低い領域でベルト共振が生じた時に
はベルト張力が低下したものとして異常信号を出力し、
表示する。

第５図および第６図には振幅検出装置１の他の実施例を
示す。図において、装置ケース１３は平面Ｕ字状をなし
、ベルトＢの両側面に近い対向面内にそれぞれ発光ダイ
オード１１およびフォトダイオード１２が設けである。

しかして、ベルトＢの共振振動時にはこれが上記発光ダ
イオード１１とフォトダイオード１２間に位置して発光
ダイオード１１の光を周期的に遮り、これにより検出信
号パルスが発せられる。

かかる構成としても、上記実施例と同様の効果がある。

第７図には本発明の更に他の実施例を示す。

図において１７．１８は光ファイバーであり、平行に配
した各光ファイバ１７．１８の先端はベルトＢの表面と
所定間隔で対向している。そして、光ファイバ１７の基
端にはランプ１１−が近接して設けられ、光ファイバ１
８の基端にはフォトトランジスタ１２が近接して設けで
ある。

振動振幅が小さい場合には、ランプ１１−より発した光
は光ファイバ１７を経てベルト表面に至り、反射後、光
ファイバ１８を経てフォトトランジスタ１２に入射する
。振動振幅が増大するとベルトＢが光ファイバ１７．１
８の先端に周期的に当るようになり、フォトトランジス
タ１２への光の入射がとぎれる。

本実施例によっても上記各実施例と同様の効果がある上
に、ランプ１１−やフォトトランジスタ１２をエンジン
より離れた位置に設置できる。

本発明のベルト張力異常検出装置は上記タイミングベル
トのみならず各種のベルト張力の異常検出に使用できる
ことはもちろんである。

なお、ベルトの振幅を検出する装置は上述の如き光を使
用するものに限られない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は振幅検出装置の部分断面側面図を含むベルト張力
異常検出装置の全体構成図、第２図はプーリ間に懸架し
た車両エンジンのタイミングベルトの正面図、第３図、
第４図は信号波形図、第５図および第６図は本発明の第
２の実施例を示し、第５図は振幅検出装置の平面図、第
６図はその側面図、第７図は本発明の第３の実施例を示
す振幅検出部の概略側面図である。 １・・・・・・ベルト振幅検出装置 １１・・・・・・発光ダイオード（発光素子）１１−・
・・・・・ランプ（発光素子）１２・・・・・・フォト
トランジスタ（受光素子）２・・・・・・エンジン回転
センサ（回転数測定手段）３・・・・・・演算装置 第１図 第２図 第３図 第４図 峙Ｐ、’ｌ　（ｍｓ） ＄５図 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　回転駆動されるベルトの振動振幅を検出して振
   幅が所定値を越えた時に検出信号を発する振幅検出手段
   と、上記ベルトの回転数を測定する回転数測定手段と、
   上記検出信号出力時における上記ベルトの回転数が所定
   回転数よりも小さい時に張力異常信号を発する演算手段
   とを具備するベルト張力異常検出装置。
2. （２）　上記振幅検出手段は隣接して設けた発光素子と
   受光素子を有して上記ベルト振動方向へベルト直下より
   離れて設けられ、所定値を越える振動振幅で直上へ至っ
   た上記ベルトに発した光の反射光を受けて上記検出信号
   を発する様に設定されている特許請求の範囲第１項記載
   のベルト張力異常検出装置。
3. （３）　上記振幅検出手段は対向して設けた発光素子と
   受光素子を有して上記ベルト振動方向へベルト直下より
   離れて設けられ、所定値を越える振動振幅で上記発光素
   子と受光素子の間に至ったベルトにより光の入射が遮ら
   れた時に上記検出信号を発する様に設定されている特許
   請求の範囲第１項記載のベルト張力異常検出装置。