JPH10266868A - カムシャフト駆動装置 - Google Patents
カムシャフト駆動装置Info
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- JPH10266868A JPH10266868A JP7358197A JP7358197A JPH10266868A JP H10266868 A JPH10266868 A JP H10266868A JP 7358197 A JP7358197 A JP 7358197A JP 7358197 A JP7358197 A JP 7358197A JP H10266868 A JPH10266868 A JP H10266868A
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- belt
- tension
- timing belt
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/024—Belt drive
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
- F01L1/053—Camshafts overhead type
- F01L2001/0537—Double overhead camshafts [DOHC]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
- F16H2035/003—Gearings comprising pulleys or toothed members of non-circular shape, e.g. elliptical gears
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、タイミングベルトの変動荷重を十分
に低減させることができるカムシャフト駆動装置を提供
する。 【解決手段】本発明は、クランクシャフト端のクランク
シャフトスプロケット３と吸・排気用の２本のカムシャ
フト端のカムスプロケット５ａ，５ｂとに掛け渡される
タイミングベルト６のうち、引張側に位置するカムスプ
ロケット５ｂとクランクシャフトスプロケット３との間
のベルト部分６ａに、タイミングベルト６の周方向の周
期的な張力変動と逆位相の張力を与えるオーバルスプロ
ケットＡを巻き付けさせて、張力を変動する相殺効果が
十分に得られる高い張力変動を発生させるようにしたこ
とにある。
に低減させることができるカムシャフト駆動装置を提供
する。 【解決手段】本発明は、クランクシャフト端のクランク
シャフトスプロケット３と吸・排気用の２本のカムシャ
フト端のカムスプロケット５ａ，５ｂとに掛け渡される
タイミングベルト６のうち、引張側に位置するカムスプ
ロケット５ｂとクランクシャフトスプロケット３との間
のベルト部分６ａに、タイミングベルト６の周方向の周
期的な張力変動と逆位相の張力を与えるオーバルスプロ
ケットＡを巻き付けさせて、張力を変動する相殺効果が
十分に得られる高い張力変動を発生させるようにしたこ
とにある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃エンジンのカ
ムシャフトを駆動するカムシャフト駆動装置に関する。
ムシャフトを駆動するカムシャフト駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】４サイクルの内燃エンジン（レシプロエ
ンジン）、特にエンジン性能の高いエンジンでは、吸気
用と排気用とに分けた２本のカムシャフトをシリンダの
頭上に設けて、吸・排気のそれぞれ専用のカムシャフト
で、吸気弁、排気弁を駆動することが行われている。
ンジン）、特にエンジン性能の高いエンジンでは、吸気
用と排気用とに分けた２本のカムシャフトをシリンダの
頭上に設けて、吸・排気のそれぞれ専用のカムシャフト
で、吸気弁、排気弁を駆動することが行われている。
【０００３】こうしたカムシャフトの駆動には、騒音の
低減に優れるとの利点から、タイミングベルト（内側に
歯が形成された無端状のゴム製ベルト）を用いて、クラ
ンクシャフトからカムシャフトへ動力を伝える構造が多
く採用されている。
低減に優れるとの利点から、タイミングベルト（内側に
歯が形成された無端状のゴム製ベルト）を用いて、クラ
ンクシャフトからカムシャフトへ動力を伝える構造が多
く採用されている。
【０００４】具体的には、吸・排気用の２本のカムシャ
フト端に従動側スプロケットを設け、クランクシャフト
の端部に駆動側スプロケットを設け、これらスプロケッ
ト間にタイミングベルトとを巻き付けて、クランクシャ
フトから各カムシャフトへ吸・排気弁を開閉させるのに
必要な回転を伝える構造にしてある。
フト端に従動側スプロケットを設け、クランクシャフト
の端部に駆動側スプロケットを設け、これらスプロケッ
ト間にタイミングベルトとを巻き付けて、クランクシャ
フトから各カムシャフトへ吸・排気弁を開閉させるのに
必要な回転を伝える構造にしてある。
【０００５】ところで、タイミングベルトは、カムシャ
フトのカムを介して、吸・排気弁を弁バネに抗して押し
下げたり、弁バネの復帰で吸・排気弁が押し上がるとい
う、抵抗が正側と負側とに周期的に変動する仕事を行う
ために、張力が周方向において周期的（正と負）に変動
する。
フトのカムを介して、吸・排気弁を弁バネに抗して押し
下げたり、弁バネの復帰で吸・排気弁が押し上がるとい
う、抵抗が正側と負側とに周期的に変動する仕事を行う
ために、張力が周方向において周期的（正と負）に変動
する。
【０００６】そのため、タイミングベルトは、バルブタ
イミング、バルブスプリング、動弁系レイアウト、タイ
ミングベルトレイアウト等により固有振動数を持ち、共
振を起こすエンジン回転数が存在する。
イミング、バルブスプリング、動弁系レイアウト、タイ
ミングベルトレイアウト等により固有振動数を持ち、共
振を起こすエンジン回転数が存在する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一方、内燃エンジンで
は、体積効率を高めるために、吸気弁のリフト量を増加
したり、吸気弁の開弁時間を増大したりすることが進め
られている。このリフト量や開弁時間を増やす動弁系
は、タイミングベルトに対する負担が大きくなりタイミ
ングベルトの荷重変動差、つまり周期的に変動する荷重
の振幅が大きくなる傾向にある。
は、体積効率を高めるために、吸気弁のリフト量を増加
したり、吸気弁の開弁時間を増大したりすることが進め
られている。このリフト量や開弁時間を増やす動弁系
は、タイミングベルトに対する負担が大きくなりタイミ
ングベルトの荷重変動差、つまり周期的に変動する荷重
の振幅が大きくなる傾向にある。
【０００８】ところが、この荷重の振幅が大きくなる
と、タイミングベルトに加わる荷重が内燃エンジンの共
振点に近づくにしたがい急激に増加しやすくなるので、
ベルト荷重がタイミングベルトの許容荷重を越えてしま
うことがある。
と、タイミングベルトに加わる荷重が内燃エンジンの共
振点に近づくにしたがい急激に増加しやすくなるので、
ベルト荷重がタイミングベルトの許容荷重を越えてしま
うことがある。
【０００９】そこで、実開平１−９５５３８号公報で
は、クランクスプロケットにオーバルスプロケットを用
いて、タイミングベルトの巻付角と巻付長さの関係の変
化から、発生する張力変動と逆位相の変動をタイミング
ベルトに与えて、ベルト荷重を低減する構造が提案され
ている。
は、クランクスプロケットにオーバルスプロケットを用
いて、タイミングベルトの巻付角と巻付長さの関係の変
化から、発生する張力変動と逆位相の変動をタイミング
ベルトに与えて、ベルト荷重を低減する構造が提案され
ている。
【００１０】ところが、この構造では、張力変動は引張
り側だけでなく、同時に緩み側にも与えることになり、
その結果、オートテンショナー（又はテンショナー）に
張力変動による振動等の悪影響を与え、加えてオーバル
スプロケットの長短差も大きくしなければベルト荷重の
低減効果は得られにくかった。
り側だけでなく、同時に緩み側にも与えることになり、
その結果、オートテンショナー（又はテンショナー）に
張力変動による振動等の悪影響を与え、加えてオーバル
スプロケットの長短差も大きくしなければベルト荷重の
低減効果は得られにくかった。
【００１１】またオーバルスプロケットの長短差を大き
くすると、ベルトのスプロケットの半径方向への移動量
が大きくなり、ベルトのスプロケットの半径方向への振
動が発生する。この振動が発生すると、エンジンが高速
回転において仮に共振が発生した場合、ベルトの噛み合
いがずれる。最悪の場合、ベルトの「飛び」を誘発する
可能性がある。
くすると、ベルトのスプロケットの半径方向への移動量
が大きくなり、ベルトのスプロケットの半径方向への振
動が発生する。この振動が発生すると、エンジンが高速
回転において仮に共振が発生した場合、ベルトの噛み合
いがずれる。最悪の場合、ベルトの「飛び」を誘発する
可能性がある。
【００１２】したがって、クランクスプロケットにオー
バルスプロケットを用いることは好ましくない。本発明
は上記事情に着目してなされたもので、その目的とする
ところは、タイミングベルトの変動荷重を十分に低減さ
せることができるカムシャフト駆動装置を提供すること
にある。
バルスプロケットを用いることは好ましくない。本発明
は上記事情に着目してなされたもので、その目的とする
ところは、タイミングベルトの変動荷重を十分に低減さ
せることができるカムシャフト駆動装置を提供すること
にある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載したカムシャフト駆動装置は、クラン
クシャフトの駆動側スプロケットとカムシャフトの従動
側スプロケットとに掛け渡されるタイミングベルトのう
ち、引張側に位置する従動側スプロケットと駆動側スプ
ロケットとの間のベルト部分に、タイミングベルトの周
方向の周期的な張力変動と逆位相の張力を与えるオーバ
ルスプロケットを巻き付けさせて、張力を変動する相殺
効果を十分に発揮させるようにしたことにある。
に請求項１に記載したカムシャフト駆動装置は、クラン
クシャフトの駆動側スプロケットとカムシャフトの従動
側スプロケットとに掛け渡されるタイミングベルトのう
ち、引張側に位置する従動側スプロケットと駆動側スプ
ロケットとの間のベルト部分に、タイミングベルトの周
方向の周期的な張力変動と逆位相の張力を与えるオーバ
ルスプロケットを巻き付けさせて、張力を変動する相殺
効果を十分に発揮させるようにしたことにある。
【００１４】すなわち、請求項１に記載のカムシャフト
駆動装置によると、オーバルスプロケットの回転によ
り、従動側スプロケットと駆動側スプロケットとの間の
ベルト部分のベルト長さが、張力変動に応じて、周期的
に可変される。
駆動装置によると、オーバルスプロケットの回転によ
り、従動側スプロケットと駆動側スプロケットとの間の
ベルト部分のベルト長さが、張力変動に応じて、周期的
に可変される。
【００１５】このとき、オーバルスプロケットの回転に
伴い、従動側スプロケットと駆動側スプロケットとの間
のベルト部分には、ベルトを張った状態（緊張状態）か
ら退避状態（弛緩状態）に戻るという、荷重変動が起き
やすい挙動が形成されるので、その分、長径と短径との
差を大きくせずに、タイミングベルトの張力変動のタイ
ミングに対応した逆位相の高い張力が得られるようにな
る。
伴い、従動側スプロケットと駆動側スプロケットとの間
のベルト部分には、ベルトを張った状態（緊張状態）か
ら退避状態（弛緩状態）に戻るという、荷重変動が起き
やすい挙動が形成されるので、その分、長径と短径との
差を大きくせずに、タイミングベルトの張力変動のタイ
ミングに対応した逆位相の高い張力が得られるようにな
る。
【００１６】それ故、オーバルスプロケットにて、タイ
ミングベルトに対する負担を抑えつつ、タイミングベル
トの張力変動を相殺するのに十分な荷重の逆位相の張力
が得られるようになる。
ミングベルトに対する負担を抑えつつ、タイミングベル
トの張力変動を相殺するのに十分な荷重の逆位相の張力
が得られるようになる。
【００１７】請求項２に記載のカムシャフト駆動装置
は、上記目的に加え、さらに安定したタイミングベルト
の走行を実現するために、他方の緩み側に位置する従動
側スプロケットと駆動側スプロケットとの間のベルト部
分を、ベルト張力を一定に保つオートテンショナーで付
勢して、逆位相の張力変動がもたらすベルト長さの変化
を調整するようにしたことにある。
は、上記目的に加え、さらに安定したタイミングベルト
の走行を実現するために、他方の緩み側に位置する従動
側スプロケットと駆動側スプロケットとの間のベルト部
分を、ベルト張力を一定に保つオートテンショナーで付
勢して、逆位相の張力変動がもたらすベルト長さの変化
を調整するようにしたことにある。
【００１８】請求項３に記載のカムシャフト駆動装置
は、上記目的に加え、さらに内燃エンジンに付いている
既存の部品を利用して、簡単に逆位相の張力を得るため
に、ウォータポンプを駆動するスプロケットをオーバル
スプロケットとしたことにある。
は、上記目的に加え、さらに内燃エンジンに付いている
既存の部品を利用して、簡単に逆位相の張力を得るため
に、ウォータポンプを駆動するスプロケットをオーバル
スプロケットとしたことにある。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図１ないし図４に
示す第１の実施形態にもとづいて説明する。図１は、本
発明を適用した例えば４サイクル内燃エンジン（レシプ
ロエンジン）のカムシャフト駆動装置を示し、図中１は
ピストン２が装着されたクランクシャフト、３はクラン
クシャフト１の端部に設けられたクランクシャフトスプ
ロケット（駆動側スプロケットに相当）である。
示す第１の実施形態にもとづいて説明する。図１は、本
発明を適用した例えば４サイクル内燃エンジン（レシプ
ロエンジン）のカムシャフト駆動装置を示し、図中１は
ピストン２が装着されたクランクシャフト、３はクラン
クシャフト１の端部に設けられたクランクシャフトスプ
ロケット（駆動側スプロケットに相当）である。
【００２０】４ａ，４ｂは吸・排気用に分けた２本のカ
ムシャフト、５ａ，５ｂはこれらカムシャフト４ａ，４
ｂの各端部に設けられたカムスプロケット（従動側スプ
ロケットに相当）である。
ムシャフト、５ａ，５ｂはこれらカムシャフト４ａ，４
ｂの各端部に設けられたカムスプロケット（従動側スプ
ロケットに相当）である。
【００２１】これらクランクシャフトスプロケット３、
カムシャフト５ａ，５ｂ間には、例えばコックド・ベル
トなどで構成されるタイミングベルト６（内側に歯が形
成された無端状のゴム製ベルト）が巻回されていて、ク
ランクシャフト１からの動力を図中の矢印のように各カ
ムシャフト４ａ，４ｂのカム４ｃへ伝えて、吸・排気弁
７、８を所定のタイミングで開閉させるようにしてある
（カムシャフト駆動系）。
カムシャフト５ａ，５ｂ間には、例えばコックド・ベル
トなどで構成されるタイミングベルト６（内側に歯が形
成された無端状のゴム製ベルト）が巻回されていて、ク
ランクシャフト１からの動力を図中の矢印のように各カ
ムシャフト４ａ，４ｂのカム４ｃへ伝えて、吸・排気弁
７、８を所定のタイミングで開閉させるようにしてある
（カムシャフト駆動系）。
【００２２】またベルト引張側のカムスプロケット５ｂ
とクランクシャフトスプロケット３との間のベルト部分
６ａには、ウォータポンプ（図示しない）につながるウ
ォータポンプ（Ｗ／Ｐ）スプロケット９が巻き付けられ
ていて、タイミングベルト６でウォータポンプも駆動す
るようにしてある。なお、１０はウォータポンプスプロ
ケット９にベルト部分６ａを所定に巻き付けさせるため
のアイドラプーリーである。
とクランクシャフトスプロケット３との間のベルト部分
６ａには、ウォータポンプ（図示しない）につながるウ
ォータポンプ（Ｗ／Ｐ）スプロケット９が巻き付けられ
ていて、タイミングベルト６でウォータポンプも駆動す
るようにしてある。なお、１０はウォータポンプスプロ
ケット９にベルト部分６ａを所定に巻き付けさせるため
のアイドラプーリーである。
【００２３】このウォータポンプスプロケット９にはオ
ーバル（楕円）スプロケットＡが採用されている。な
お、図示のものは長・短径の差を誇張して記載してあ
り、実際の差は数mmである。
ーバル（楕円）スプロケットＡが採用されている。な
お、図示のものは長・短径の差を誇張して記載してあ
り、実際の差は数mmである。
【００２４】このオーバルスプロケットＡは、例えばタ
イミングベルト６において図３（ａ）に示されるような
カムシャフト４ａ，４ｂの駆動に伴い正と負が周期的に
変動する張力が発生するとすると、例えばカムシャフト
４ａ，４ｂを駆動するトルクが正（バルブが押し下げら
れて、カムの回転が阻害される側）となる期間におい
て、ベルト部分６ａのべルト長さを減少させるような角
度で取り付けてある。
イミングベルト６において図３（ａ）に示されるような
カムシャフト４ａ，４ｂの駆動に伴い正と負が周期的に
変動する張力が発生するとすると、例えばカムシャフト
４ａ，４ｂを駆動するトルクが正（バルブが押し下げら
れて、カムの回転が阻害される側）となる期間におい
て、ベルト部分６ａのべルト長さを減少させるような角
度で取り付けてある。
【００２５】ここで、オーバルスプロケットＡには長径
と短径とが対称なスプロケットを用いてあるから、オー
バルスプロケットＡからは、例えば図３（ｂ）に示され
るようなタイミングベルト６の張力変動と逆位相となる
周期で変動する張力が発生されるようになる。
と短径とが対称なスプロケットを用いてあるから、オー
バルスプロケットＡからは、例えば図３（ｂ）に示され
るようなタイミングベルト６の張力変動と逆位相となる
周期で変動する張力が発生されるようになる。
【００２６】またクランクシャフトスプロケット３を挟
むオーバルスプロケットＡと反対側のベルト部分６ｂに
は、ベルト張力を一定に保つテンショナー、例えばプー
リー１１ａをバネ力でベルト部分６ｂに押圧（付勢）さ
せるオートテンショナー１１が設けられていて、逆位相
の張力がもたらすベルト長さの変化を許容できるように
してある。
むオーバルスプロケットＡと反対側のベルト部分６ｂに
は、ベルト張力を一定に保つテンショナー、例えばプー
リー１１ａをバネ力でベルト部分６ｂに押圧（付勢）さ
せるオートテンショナー１１が設けられていて、逆位相
の張力がもたらすベルト長さの変化を許容できるように
してある。
【００２７】つぎにこのように構成されたカムシャフト
装置の作用について説明する。今、ピストン２が往復動
して、クランクシャフト１から動力が出力されていると
する。
装置の作用について説明する。今、ピストン２が往復動
して、クランクシャフト１から動力が出力されていると
する。
【００２８】すると、タイミングベルト６は、クランク
シャフトスプロケット２で駆動されて、図１中の矢印の
ように回転する。これにより、吸・排気側のカムシャフ
ト４ａ，４ｂが、カムスプロケット５ａ，５ｂを通じて
回転され、カム４ｃにより所定の燃焼工程に応じたタイ
ミングで、吸・排気弁７，８を開閉する。
シャフトスプロケット２で駆動されて、図１中の矢印の
ように回転する。これにより、吸・排気側のカムシャフ
ト４ａ，４ｂが、カムスプロケット５ａ，５ｂを通じて
回転され、カム４ｃにより所定の燃焼工程に応じたタイ
ミングで、吸・排気弁７，８を開閉する。
【００２９】このとき、吸・排気弁７，８は、弁バネ
（図示しない）に抗して押し下げられて開弁したり、弁
バネの復帰で閉弁するので、このときの抵抗の増・減
が、正側と負側とに周期的に変化する張力の変動となっ
て、図３（ａ）に示されるようにタイミングベルト６に
周方向の振動をもたらす。この振動が共振を伴う。
（図示しない）に抗して押し下げられて開弁したり、弁
バネの復帰で閉弁するので、このときの抵抗の増・減
が、正側と負側とに周期的に変化する張力の変動となっ
て、図３（ａ）に示されるようにタイミングベルト６に
周方向の振動をもたらす。この振動が共振を伴う。
【００３０】一方、引張側のオーバルスプロケットＡか
らは、図３（ｂ）に示されるようなタイミングベルト６
の張力変動と逆位相に変動した張力が発生する。これに
より、吸・排気弁７，８の押し下げにてベルトが遅れよ
うとするときは、図２（ａ）に示されるようなオーバル
スプロケットＡの長径部に対するベルトの巻き付けから
ベルトを進ませ、弁バネの戻りによって急速にベルトが
進もうとするときは、図２（ｂ）に示されるようなオー
バルスプロケットＡの短径部に対するベルトの巻き付け
からベルトを遅らせる挙動が表れる。
らは、図３（ｂ）に示されるようなタイミングベルト６
の張力変動と逆位相に変動した張力が発生する。これに
より、吸・排気弁７，８の押し下げにてベルトが遅れよ
うとするときは、図２（ａ）に示されるようなオーバル
スプロケットＡの長径部に対するベルトの巻き付けから
ベルトを進ませ、弁バネの戻りによって急速にベルトが
進もうとするときは、図２（ｂ）に示されるようなオー
バルスプロケットＡの短径部に対するベルトの巻き付け
からベルトを遅らせる挙動が表れる。
【００３１】しかも、このときには図２（ａ）および図
２（ｂ）の違いからもわかるようにベルトを張った状態
（緊張状態）から退避状態（弛緩状態）に戻るという、
荷重変動が起きやすい挙動が形成されるので、逆位相の
高い張力が発生される。
２（ｂ）の違いからもわかるようにベルトを張った状態
（緊張状態）から退避状態（弛緩状態）に戻るという、
荷重変動が起きやすい挙動が形成されるので、逆位相の
高い張力が発生される。
【００３２】これにより、オーバルスプロケットＡの長
径と短径との差を大きくせずに、相殺効果が十分に発揮
し得る逆位相の大きな荷重が確保される。この逆位相の
高い張力変動が、カムシャフト４ａ，４ｂによるタイミ
ングベルト６の張力変動と合成して、図３（ｃ）に示さ
れるように張力の変動を相殺して、周期的に変動する荷
重の振幅を低減していく。
径と短径との差を大きくせずに、相殺効果が十分に発揮
し得る逆位相の大きな荷重が確保される。この逆位相の
高い張力変動が、カムシャフト４ａ，４ｂによるタイミ
ングベルト６の張力変動と合成して、図３（ｃ）に示さ
れるように張力の変動を相殺して、周期的に変動する荷
重の振幅を低減していく。
【００３３】それ故、タイミングベルト６への負担を軽
減しつつ、タイミングベルト６に加わるベルト荷重（ト
ルク変動を起振力とした張力変動の共振による荷重）を
効果的に低減させることができる。
減しつつ、タイミングベルト６に加わるベルト荷重（ト
ルク変動を起振力とした張力変動の共振による荷重）を
効果的に低減させることができる。
【００３４】したがって、たとえ内燃エンジンに吸気弁
のリフト量を増加させたり、吸気弁の開弁時間を増加さ
せる構造を加えて、図４に示されるように内燃エンジン
を共振点まで回転を上昇させても、従来の破線Ｘで示す
張力変動とは異なり、実線Ｙのベルト荷重で示されるよ
うに急激に上昇するようなピークの挙動は現れなくなる
ので、ベルト荷重がタイミングベルト６の許容荷重を越
えるのを抑制できる。
のリフト量を増加させたり、吸気弁の開弁時間を増加さ
せる構造を加えて、図４に示されるように内燃エンジン
を共振点まで回転を上昇させても、従来の破線Ｘで示す
張力変動とは異なり、実線Ｙのベルト荷重で示されるよ
うに急激に上昇するようなピークの挙動は現れなくなる
ので、ベルト荷重がタイミングベルト６の許容荷重を越
えるのを抑制できる。
【００３５】しかも、オートテンショナー１１で反対側
のベルト部分６ｂを付勢したことにより、逆位相の張力
変動がもたらすベルト長さの変化はべルト部分６ｂの張
り具合で調整されるので、安定したタイミングベルト６
の走行が約束される。
のベルト部分６ｂを付勢したことにより、逆位相の張力
変動がもたらすベルト長さの変化はべルト部分６ｂの張
り具合で調整されるので、安定したタイミングベルト６
の走行が約束される。
【００３６】そのうえ、オーバルスプロケットＡは、内
燃エンジンに付いている既存のウォータポンプ駆動用の
スプロケットを変えるだけなので、簡単な構造で逆位相
の張力変動を得ることができる。
燃エンジンに付いている既存のウォータポンプ駆動用の
スプロケットを変えるだけなので、簡単な構造で逆位相
の張力変動を得ることができる。
【００３７】つぎに図５を用いて第２の実施形態を説明
する。図５はＶ型エンジンのカムシャフト駆動装置を説
明するための図である。５ｃおよび５は、共にカムスプ
ロケットである。
する。図５はＶ型エンジンのカムシャフト駆動装置を説
明するための図である。５ｃおよび５は、共にカムスプ
ロケットである。
【００３８】第１の実施形態と同様、クランクシャフト
スプロケット３からの動力を図中の矢印のように各カム
シャフトスプロケット５ａ，５ｂ，５ｃおよび５ｄへ伝
えて、吸排気弁を所定のタイミングで開閉させるように
してある。
スプロケット３からの動力を図中の矢印のように各カム
シャフトスプロケット５ａ，５ｂ，５ｃおよび５ｄへ伝
えて、吸排気弁を所定のタイミングで開閉させるように
してある。
【００３９】またベルト引張り側のスプロケット５ｄと
クランクシャフトスプロケット３との間のベルト部分６
ａには、ウォーターポンプスプロケット９が巻き付けら
れていて、タイミングベルト６でウォーターポンプを駆
動するようにしてある。なお、１０はウォーターポンプ
スプロケット９にベルト部分６ａを所定に巻き付けさせ
るためのアイドラプーリである。
クランクシャフトスプロケット３との間のベルト部分６
ａには、ウォーターポンプスプロケット９が巻き付けら
れていて、タイミングベルト６でウォーターポンプを駆
動するようにしてある。なお、１０はウォーターポンプ
スプロケット９にベルト部分６ａを所定に巻き付けさせ
るためのアイドラプーリである。
【００４０】このウォーターポンプスプロケット９もオ
ーバルス（楕円）スプロケットＡが採用されており、図
２（ａ）、図２（ｂ）および図３で説明した通りの作用
を持ち、タイミングベルト６に加わるベルト荷重を効果
的に低減させることができる。
ーバルス（楕円）スプロケットＡが採用されており、図
２（ａ）、図２（ｂ）および図３で説明した通りの作用
を持ち、タイミングベルト６に加わるベルト荷重を効果
的に低減させることができる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、オーバルスプロケットの長径と短径との差
を大きくせずに、相殺効果が十分に発揮し得る逆位相の
大きな荷重が確保できる。
明によれば、オーバルスプロケットの長径と短径との差
を大きくせずに、相殺効果が十分に発揮し得る逆位相の
大きな荷重が確保できる。
【００４２】したがって、タイミングベルトへの負担を
軽減しつつ、タイミングベルトに加わるベルト荷重を効
果的に低減させることができ、たとえ内燃エンジンに吸
気弁のリフト量を増加させたり、吸気弁の開弁時間を増
加させる構造を施して、内燃エンジンを共振点まで回転
を上昇させても、ベルト荷重がタイミングベルトの許容
荷重を越えるのを抑制できるので、高い信頼性をタイミ
ングベルトにもたらすことができる。
軽減しつつ、タイミングベルトに加わるベルト荷重を効
果的に低減させることができ、たとえ内燃エンジンに吸
気弁のリフト量を増加させたり、吸気弁の開弁時間を増
加させる構造を施して、内燃エンジンを共振点まで回転
を上昇させても、ベルト荷重がタイミングベルトの許容
荷重を越えるのを抑制できるので、高い信頼性をタイミ
ングベルトにもたらすことができる。
【００４３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加え、逆位相の張力変動がもたら
すベルト長さの変化を調整できるので、安定したタイミ
ングベルトの走行ができる。
に記載の発明の効果に加え、逆位相の張力変動がもたら
すベルト長さの変化を調整できるので、安定したタイミ
ングベルトの走行ができる。
【００４４】請求項３に記載の発明によれば、請求項
１、請求項２に記載の発明の効果に加え、内燃エンジン
に付いている既存の部品を利用して、簡単に高い逆位相
の張力変動を得ることができる。
１、請求項２に記載の発明の効果に加え、内燃エンジン
に付いている既存の部品を利用して、簡単に高い逆位相
の張力変動を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施形態のカムシャフト駆動装
置を説明するための図。
置を説明するための図。
【図２】タイミングベルトに発生する張力変動を相殺す
るオーバルスプロケットの動きを説明するための図。
るオーバルスプロケットの動きを説明するための図。
【図３】同タイミングベルトに発生する張力変動がオー
バルスプロケットがもたらす逆位相の張力変動によって
低減されることを説明するための図。
バルスプロケットがもたらす逆位相の張力変動によって
低減されることを説明するための図。
【図４】ベルト荷重が低減されることを説明するための
線図。
線図。
【図５】本発明の第２の実施形態のカムシャフト駆動装
置を説明するための図。
置を説明するための図。
１…クランクシャフト ３…クランクシャフトスプロケット（駆動側スプロケッ
ト） ４ａ，４ｂ…カムシャフト ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ…カムスプロケット（従動側ス
プロケット） ６…タイミングベルト １０…アイドラプーリー １１…オートテンショナー Ａ…オーバルスプロケット。
ト） ４ａ，４ｂ…カムシャフト ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ…カムスプロケット（従動側ス
プロケット） ６…タイミングベルト １０…アイドラプーリー １１…オートテンショナー Ａ…オーバルスプロケット。
Claims (3)
- 【請求項１】 内燃エンジンのクランクシャフトに設け
た駆動側スプロケットと、内燃エンジンのカムシャフト
に設けた従動側スプロケットとの間にタイミングベルト
を巻回して、駆動側スプロケットから従動側スプロケッ
トへ動力を伝えるカムシャフト駆動系と、 前記タイミングベルトの引張側に位置する一方の従動側
スプロケットと前記駆動側スプロケットとの間のベルト
部分に巻き付いて設けられ、前記タイミングベルトの周
方向の周期的な張力変動と逆位相の張力を与えるオーバ
ルスプロケットと、 を具備したことを特徴とするカムシャフト駆動装置。 - 【請求項２】 前記他方の従動側スプロケットと前記駆
動側スプロケットとの間のベルト部分は、タイミングベ
ルトの張力を一定に保つオートテンショナーで付勢され
ることを特徴とする請求項１に記載のカムシャフト駆動
装置。 - 【請求項３】 前記オーバルスプロケットが、ウォータ
ポンプを駆動するスプロケットであることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載のカムシャフト駆動装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07358197A JP3168935B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | カムシャフト駆動装置 |
| DE1998112939 DE19812939A1 (de) | 1997-03-26 | 1998-03-24 | Nockenwellenantriebsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07358197A JP3168935B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | カムシャフト駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10266868A true JPH10266868A (ja) | 1998-10-06 |
| JP3168935B2 JP3168935B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=13522421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07358197A Expired - Lifetime JP3168935B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | カムシャフト駆動装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3168935B2 (ja) |
| DE (1) | DE19812939A1 (ja) |
Cited By (10)
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| US7125356B2 (en) | 2001-11-06 | 2006-10-24 | Borgwarner Inc. | Tension-reducing random sprocket |
| WO2007118519A1 (de) | 2006-04-12 | 2007-10-25 | Iwis Motorsysteme Gmbh & Co. Kg | Kettenrad und steuerkettentrieb zur kompensation dynamischer belastungen |
| WO2008011924A1 (de) | 2006-07-25 | 2008-01-31 | Iwis Motorsysteme Gmbh & Co. Kg | Kettenrad mit alternierenden teilungsabtäden |
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| US10907721B2 (en) | 2015-12-09 | 2021-02-02 | Borgwarner Inc. | Non-prevalent order random sprocket |
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| WO2005119088A1 (en) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Schaeffler Kg | Traction mechanism for an internal combustion engine |
| EP1756448A1 (en) * | 2004-06-03 | 2007-02-28 | Schaeffler KG | Cost-optimized traction mechanism |
| DE102004039070A1 (de) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Ina-Schaeffler Kg | Umschlingungstrieb |
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| DE102007009489A1 (de) * | 2007-02-27 | 2008-08-28 | Audi Ag | Verfahren zum möglichst schwingungsarmen Betrieb eines Umschlingungstriebes und entsprechender Umschlingungstrieb |
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-
1997
- 1997-03-26 JP JP07358197A patent/JP3168935B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-03-24 DE DE1998112939 patent/DE19812939A1/de not_active Ceased
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| DE102006034364B4 (de) | 2006-07-25 | 2021-07-29 | JOH. WINKLHOFER & SÖHNE GMBH & Co. KG | Kettenrad mit alternierenden Teilungsabständen |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3168935B2 (ja) | 2001-05-21 |
| DE19812939A1 (de) | 1999-01-14 |
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