JPH081315Y2

JPH081315Y2 - 歯付きベルト式動力伝達装置

Info

Publication number: JPH081315Y2
Application number: JP1986111819U
Authority: JP
Inventors: 正隆岩田; 信之吉川
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1986-07-21
Filing date: 1986-07-21
Publication date: 1996-01-17
Anticipated expiration: 2001-07-21
Also published as: JPS6318661U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、歯付きベルト（タイミングベルトやシンク
ロベルトなどと呼ばれている）を用いた動力伝達装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の歯付きベルト式動力伝達装置として
は、例えば第5,6図に示すようなものがある。即ち、自
動車用エンジンのクランクシャフトに取付けられる歯付
きベルト車としてのクランクシャフトスプロケット１が
設けられており、またクランクシャフトの両側に上下に
設けられクランクシャフトの２倍の速さで回転する一対
の振動低減用のバランサシャフト（サイレントシャフ
ト）にそれぞれ取付けられる歯付きベルト車としてのサ
イレントシャフトスプロケット2,3が設けられている。

そして、これらのスプロケット１〜３間には、これら
のスプロケット１〜３に噛合する無端状タイミングベル
ト（歯付きベルト）４が巻回されており、これによりク
ランクシャフトからの動力がクランクシャフトスプロケ
ット1,タイミングベルト４およびサイレントシャフトス
プロケット2,3を介してサイレントシャフトに伝達され
て、サイレントシャフトが回転駆動されるようになって
いる。

なお、第5,6図中の符号５はテンショナを示してい
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の歯付きベルト式動力
伝達装置では、歯付きベルト４と歯付きベルト車1,2,3
との噛合により空気が吸い込まれたり吐き出されたりす
ることによって、空気騒音（いわゆる噛合音）が発生す
るという問題点がある。

そこで、歯付きベルト４や歯付きベルト車1,2,3に空
気逃し穴６（第７図参照）や空気逃し溝、空気逃し用切
込みなどを形成して、噛合時にベルト車とベルトとの間
に挟まれた空気を噛合部から逃がすようにしたものも提
案されているが、このような従来の歯付きベルト式動力
伝達装置では、空気騒音の低減化ははかれるものの、ベ
ルトに圧痕や傷がつくおそれがあるため、ベルトの耐久
性の点で問題がある。

本考案は、このような問題点を解決しようとするもの
で、空気騒音の低減化をはかりながら、しかもベルトの
耐久性にも優れた効果を発揮する歯付きベルト式動力伝
達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〕

このため、本考案の歯付きベルト式駆動力伝達装置
は、歯付きベルト車と、同ベルト車に噛合する歯付きベ
ルトとをそなえ、上記歯付きベルト車に歯頂部および歯
溝部が形成される一方、上記歯付きベルトに上記歯付き
ベルト車の歯頂部および歯溝部にそれぞれ噛合して第１
および第２の噛合部を構成する歯溝部および歯頂部が形
成され、上記第１または第２の噛合部のうちの少なくと
もいずれか一方の同噛合部の軸線方向両端部に、ベルト
移動方向についてその全体に広がる空気逃がし用面取り
部が形成され、同両空気逃がし用面取り部に挟まれる上
記噛合部の中央部分は、上記歯付きベルトの移動方向全
体にについて上記両空気逃がし用面取り部より高く形成
されたことを特徴としている。

〔作用〕

上述の本考案の歯付きベルト式駆動力伝達装置では、
歯付きベルト車の歯頂部および歯溝部と、歯付きベルト
の歯溝部と歯頂部とがそれぞれ噛合して構成される第１
及び第２の噛合部のうち、少なくともいずれか一方の噛
合部の軸線方向両端部に、ベルトの移動方向についてそ
の全体に広がる空気逃がし用面取り部が形成され、両空
気逃がし用面取り部に挟まれる噛合部の中央部分で歯付
きベルトと歯付きベルト車とが接触し噛み合うため、ベ
ルト移動方向の左右端部における噛み合いタイミングお
よび上記中央部分での接触面積が均一となって、歯付き
ベルトと歯付きベルト車との間での伝達力を充分保ち、
かつ歯付きベルトと歯付きベルト車との噛合部の中央部
分に一様な荷重を作用させつつ、噛合部の軸線方向両端
部の面取り部から歯付きベルトと歯付きベルト車とが噛
み合った際の空気を外部へ逃がす作用が行なわれ、これ
により空気騒音が低減される。さらにベルトに局部的な
荷重が作用せず、これによりベルトに圧痕や傷がつかな
い。

〔実施例〕

以下、図面により本考案の実施例について説明する
と、第１〜４図は本考案の一実施例としての歯付きベル
ト式動力伝達装置を示すもので、第１図（ａ）はそのベ
ルト車の部分斜視図、第１図（ｂ）はその歯付きベルト
の部分斜視図、第１図（ｃ）はそのベルト車の歯頂部と
ベルトの歯溝部との噛合部の部分断面図、第１図（ｄ）
はそのベルト車の歯溝部とベルトの歯頂部との噛合部の
部分断面図であり、第２図（ａ）〜（ｄ）は本歯付きベ
ルト式動力伝達装置の第１変形例を示すもので、第２図
（ａ）はそのベルト車の部分斜視図、第２図（ｂ）はそ
の歯付きベルトの部分斜視図、第２図（ｃ）はそのベル
ト車の歯頂部とベルトの歯溝部との噛合部の部分断面
図、第２図（ｄ）はそのベルト車の歯溝部とベルトの歯
頂部との噛合部の部分断面図であり、第３図（ａ）〜
（ｄ）は本歯付きベルト式動力伝達装置の第２変形例を
示すもので、第３図（ａ）はそのベルト車の部分斜視
図、第３図（ｂ）はその歯付きベルトの部分斜視図、第
３図（ｃ）はそのベルト車の歯頂部とベルトの歯溝部と
の噛合部の部分断面図、第３図（ｄ）はそのベルト車の
歯溝部とベルトの歯頂部との噛合部の部分断面図であ
り、第４図はその作用を説明するためのグラフであり、
各図中、同じ符号はほぼ同様の部分を示す。

さて、本実施例においても、第５図に示したバランサ
シャフトを回転駆動するための歯付きベルト式動力伝達
装置に適用した場合について説明する。

すなわち、タイミングベルト４は、その各歯頂部4aの
軸線方向両端部に、第１図（ｂ），（ｄ）に示すごと
く、それぞれ空気逃し用面取り部10Aを形成されるとと
もに、その各歯溝部4bの軸線方向両端部に、第１図
（ｂ），（ｃ）に示すごとく、それぞれ空気逃し用面取
り部10Bを形成されている。

また、スプロケット1,2,3は、その各歯頂部1a,2a,3a
の軸線方向両端部に、第１図（ａ），（ｃ）に示すごと
く、それぞれ空気逃し用面取り部11Aを形成されるとと
もに、その各歯溝部1b,2b,3bの軸線方向両端部に、第１
図（ａ），（ｄ）に示すごとく、それぞれ空気逃し用面
取り部11Bを形成されている。

したがって、スプロケット１〜３の歯頂部1a,2a,3aと
タイミングベルト４の歯溝部4bとが噛合して第１の噛合
部が構成され、スプロケット１〜３の歯溝部1b,2b,3bと
タイミングベルト４の歯頂部4aとが噛合して第２の噛合
部が構成されると、各噛合部両端部に、第１図（ｃ），
（ｄ）に示すような隙間（非接触部）が形成されること
になる。なお、噛合部中間部においては、スプロケット
１〜３の歯頂部1a〜3aとタイミングベルト４の歯溝部4b
とが接触するとともに、スプロケット１〜３の歯溝部1b
〜3bとタイミングベルト４の歯頂部4aとが接触してい
る。

ここで、タイミングベルト４やスプロケット１〜３に
おける各面取り部10A,10B,11A,11Bは、いずれも第１図
（ａ）〜（ｄ）に記載されているように、各面取り部10
A,10B,11A,11Bが形成されている各歯頂部4aおよび各歯
溝部4b,ならびに各歯頂部1a,2a,3aおよび各歯溝部1b,2
b,3bに、ベルト移動方向の全体に広がるように形成さ
れ、また軸線方向両端部に形成された各一対の面取り部
10A−10A,10B−10B,11A−11A,および11B−11Bに挟まれ
る各噛合部の中央部分（噛合部中間部）は、いずれもベ
ルト移動方向全体について当該面取り部より高く形成さ
れている。

また、各面取り部10A,10B,11A,11Bと上記中央部分と
の境界部にエッジが形成されないよう、各面取り部10A,
10B,11A,11Bは中央部分に対して滑らかにつながってい
る。

また、面取り部10A,10B,11A,11Bは平面でも曲面でも
よい。

さらに、タイミングベルト４の各歯溝部4bには、第２
図（ｂ），（ｃ）に示すごとく、面取りは施さずに、タ
イミングベルト４の各歯頂部4aの軸線方向両端部に、第
２図（ｂ），（ｄ）に示すごとく、それぞれ空気逃し用
面取り部10Aを形成する一方、スプロケット１〜３の各
歯頂部1a〜3aには第２図（ａ），（ｃ）に示すごとく、
面取りは施さずに、スプロケット１〜３の各歯溝部1b〜
3bの軸線方向両端部に、第２図（ａ），（ｄ）に示すご
とく、それぞれ空気逃し用面取り部11Aを形成してもよ
い。

この場合は、スプロケット１〜３の歯溝部1b〜3bとタ
イミングベルト４の歯頂部4aとの噛合部（第２の噛合
部）において、その軸線方向両端部に空気逃し用面取り
部11B,10Aが形成されて、この噛合部の軸線方向両端部
に、第２図（ｄ）に示すような隙間（非接触部）が形成
される。

なお、スプロケット１〜３の歯溝部1b〜3bとタイミン
グベルト４の歯頂部4aとの噛合部中間部は、スプロケッ
ト１〜３の歯溝部1b〜3bとタイミングベルト４の歯頂部
4aとが接触している。

また、スプロケット１〜３の歯頂部1a〜3aとタイミン
グベルト４の歯溝部4bとの噛合部は全幅に亘ってスプロ
ケット１〜３の歯頂部1a〜3aとタイミングベルト４の歯
溝部4bとが接触している。

さらに、タイミングベルト４の各歯頂部4aには、第３
図（ｂ），（ｄ）に示すごとく、面取りは施さずに、タ
イミングベルト４の各歯溝部4bの軸線方向両端部に、第
３図（ｂ），（ｃ）に示すごとく、それぞれ空気逃し用
面取り部10Bを形成する一方、スプロケット１〜３の各
歯溝部1b〜3bには第３図（ａ），（ｂ）に示すごとく、
面取りは施さずに、スプロケット１〜３の各歯頂部1a〜
3aの軸線方向両端部に、第３図（ａ），（ｃ）に示すご
とく、それぞれ空気逃し用面取り部11Aを形成してもよ
い。

この場合は、スプロケット１〜３の歯頂部1a〜3aとタ
イミングベルト４の歯溝部4bとの噛合部（第１の噛合
部）において、その軸線方向両端部に空気逃し用面取り
部11A,10Bが形成されて、この噛合部の軸線方向両端部
に、第３図（ｃ）に示すような隙間（非接触部）が形成
される。

なお、スプロケット１〜３の歯頂部1a〜3aとタイミン
グベルト４の歯溝部4bとの噛合部中間部は、スプロケッ
ト１〜３の歯頂部1a〜3aとタイミングベルト４の歯溝部
4bとが接触している。

また、スプロケット１〜３の歯溝部1b〜3bとタイミン
グベルト４の歯頂部4aとの噛合部は全幅に亘ってスプロ
ケット１〜３の歯溝部1b〜3bとタイミングベルト４の歯
頂部4aとが接触している。

上述の構成により、エンジンを作動させてクランクシ
ャフトを回わすと、クランクシャフトスプロケット１お
よびタイミングベルト４を介してサイレントシャフトス
プロケット2,3が回転駆動され、上下のサイレントシャ
フトが回転するが、各スプロケット１〜３とタイミング
ベルト４との噛合時にこれらの間に挟まれた空気が、空
気逃し用面取り部10A,10B;11A,11Bを通じて、スプロケ
ット１〜３とタイミングベルト４との噛合部の軸線方向
両端部から外部へ逃がされるため、噛合音（空気騒音）
を大幅に低減することができるのである。

かかる効果は第４図に示すグラフによって確認するこ
とができる。第４図において、符号ａで示す特性は、空
気逃し溝を設けない従来のものにより得られる特性を示
し、符号Ｂで示す特性は空気逃し溝を設けた本考案のも
のにより得られる特性を示しており、これにより本考案
によるものの方が騒音レベルを低減できることがわか
る。

なお、第４図は騒音レベル（dB）をＡスケールで測定
したものである。

また、上記の面取り部が形成された部分では、スプロ
ケット１〜３とタイミングベルト４との間に隙間が形成
されるが、それ以外の部分ではスプロケット１〜３とタ
イミングベルト４の各歯部分は相互に当接しており、し
かも面取り部への渡りの部分（面取り部と他の部分との
境界部分）が滑らかに形成されているので、タイミング
ベルト４に局部的な荷重が作用せず、これによりタイミ
ングベルト４に圧痕がついたり、タイミングベルト４が
傷ついたりすることを十分に防止できるものである。

さらに、このように噛合部の軸線方向両端部に、空気
逃し用面取り部を形成しても、伝達力の低減は少なく、
得られる効果の方が大きい。

なお、スプロケット１〜３が焼結合金製の場合は、ス
プロケット製作時に、空気逃し用面取り部11A,11Bを同
時につくることができるので、これらの加工に要する工
数低減が可能となる。

また、本歯付きベルト式動力伝達装置は、バランサシ
ャフトへ動力を伝達する装置のほか、カムシャフトや噴
射ポンプへ動力を伝達する装置にも適用できることはい
うまでもない。

さらに、タイミングベルトやスプロケットに形成する
空気逃し用面取り部の形状や面取り角θ_１，θ_２等は、
前記実施例で示したものに限られるものではなく、タイ
ミングベルトやスプロケットの形状や用途に応じ適切な
ものが選ばれる。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案の歯付きベルト式駆動力
伝達装置によれば、歯付きベルト車の歯頂部および歯溝
部と、歯付きベルトの歯溝部と歯頂部とがそれぞれ噛合
して構成される第１および第２の噛合部のうち、少なく
とも、いずれか一方の噛合部の軸線方向両端部に、ベル
トの移動方向についてその全体に広がる空気逃がし用面
取り部が形成され、両空気逃がし用面取り部に挟まれる
噛合部の中央部分においてのみ歯付きベルトと歯付きベ
ルト車とが接触し噛み合うため、ベルト移動方向の左右
端部における噛み合いタイミングおよび上記中央部分で
の接触面積が均一となって、歯付きベルトと歯付きベル
ト車との間での伝達力を充分保ち、かつ歯付きベルトと
歯付きベルト車との噛合部の中央部分に一様な荷重を作
用させつつ、噛合部の軸線方向両端部の面取り部から歯
付きベルトと歯付きベルト車とが噛み合った際の空気を
外部へ逃がすことができ、その結果、ベルトを傷めるこ
となく、すなわちベルトの耐久性を保ちながら空気騒音
を大幅に低減できる、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本考案の一実施例としての歯付きベルト式
動力伝達装置を示すもので、第１図（ａ）はそのベルト
車の部分斜視図、第１図（ｂ）はその歯付きベルトの部
分斜視図、第１図（ｃ）はそのベルト車の歯頂部とベル
トの歯溝部との噛合部の部分断面図、第１図（ｄ）はそ
のベルト車の歯溝部とベルトの歯頂部との噛合部の部分
断面図であり、第２図（ａ）〜（ｄ）は本歯付きベルト
式動力伝達装置の第１変形例を示すもので、第２図
（ａ）はそのベルト車の部分斜視図、第２図（ｂ）はそ
の歯付きベルトの部分斜視図、第２図（ｃ）はそのベル
ト車の歯頂部とベルトの歯溝部との噛合部の部分断面
図、第２図（ｄ）はそのベルト車の歯溝部とベルトの歯
頂部との噛合部の部分断面図であり、第３図（ａ）〜
（ｄ）は本歯付きベルト式動力伝達装置の第２変形例を
示すもので、第３図（ａ）はそのベルト車の部分斜視
図、第３図（ｂ）はその歯付きベルトの部分斜視図、第
３図（ｃ）はそのベルト車の歯頂部とベルトの歯溝部と
の噛合部の部分断面図、第３図（ｄ）はそのベルト車の
歯溝部とベルトの歯頂部との噛合部の部分断面図であ
り、第４図はその作用を説明するためのグラフであり、
第５図は従来の歯付きベルト式動力伝達装置の全体構成
図、第６図は従来のベルト車を示す部分斜視図、第７図
は従来の他のベルト車を示す部分斜視図である。１……クランクシャフトスプロケット（歯付きベルト
車）、1a……歯頂部、1b……歯溝部、2,3……サイレン
トシャフトスプロケット（歯付きベルト車）、2a,3a…
…歯頂部、2b,3b……歯溝部、４……タイミングベルト
（歯付きベルト）、4a……歯頂部、4b……歯溝部、10A,
10B,11A,11B……空気逃し用面取り部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】歯付きベルト車と、同ベルト車に噛合する
歯付きベルトとをそなえ、上記歯付きベルト車に歯頂部および歯溝部が形成される
一方、上記歯付きベルトに上記歯付きベルト車の歯頂部
および歯溝部にそれぞれ噛合して第１および第２の噛合
部を構成する歯溝部および歯頂部が形成され、上記第１または第２の噛合部のうちの少なくともいずれ
か一方の同噛合部の軸線方向両端部に、ベルト移動方向
についてその全体に広がる空気逃がし用面取り部が形成
され、同両空気逃がし用面取り部に挟まれる上記噛合部
の中央部分は、上記歯付きベルトの移動方向全体ににつ
いて上記両空気逃がし用面取り部より高く形成されたこ
とを特徴とする、歯付きベルト式動力伝達装置。