JP2008267589A

JP2008267589A - スチールベルト

Info

Publication number: JP2008267589A
Application number: JP2007134754A
Authority: JP
Inventors: Koji Morishige; 弘二森重
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-04-18
Filing date: 2007-04-18
Publication date: 2008-11-06

Abstract

【課題】耐久性を防止できるエンジンタイミングベルトを提供する。
【解決手段】帯状に延びる無端状のスチール製ベルト本体１０からエンジンタイミングベルトを構成する。この場合に、ベルト本体１０の長手方向に所定のピッチで配置されかつベルト内周面１０ａ側に突出するスプロケット噛合用の複数の歯部１０ｔをベルト本体１０に形成する。
【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、エンジンタイミング用のスチールベルトに関する。

自動車エンジンにおいて、クランクシャフトおよびカムシャフト間のタイミング手段として、ゴム製のタイミングベルトが広く用いられている。

エンジンの運転中には、タイミングベルトは常時張力が作用した状態で用いられるため、長年の使用により伸びが発生する。また、周囲温度の上昇にともなって熱的劣化やクリープを起こしたり、オイル雰囲気中の使用により劣化を起こしたりする。このため、従来のゴム製タイミングベルトの耐久性はあまり高くなかった。

本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、耐久性を向上できるエンジンタイミングベルトを提供することにある。

請求項１の発明に係るエンジンタイミング用のスチールベルトは、帯状に延びる無端状のスチール製ベルト本体を備えている。ベルト本体は、長手方向に所定のピッチで配置されかつベルト内周面側に突出するプーリー噛合用の中空の歯部を複数個有している。

請求項１の発明によれば、エンジンタイミングベルトがスチール製のベルトから構成されるので、長年の使用によっても伸びが発生しにくく、エンジンの熱による熱的劣化やオイルによる劣化も発生しにくい。これにより、耐久性を向上できる。

請求項２の発明では、請求項１において、帯状のスチール製ベルト本体へのプレス打抜き成形によりベルト本体の一部がベルト内周面側に切り欠かれて突出することによって、各歯部が形成されている。

この場合には、エンジンタイミングベルトが帯状のスチール製ベルト本体のみから構成されるとともに、簡単なプレス打抜き成形により各歯部が形成されるので、製造コストを低減できる。

請求項３の発明では、請求項１または２において、各歯部の中空部には、充填材が充填されている。

この場合には、プーリー噛合時の衝撃を充填材で緩和できるとともに、弾性の異なる充填材を用いることによって、プーリー噛合時の衝撃吸収性を調整できる。

請求項４の発明では、請求項１ないし３のいずれかにおいて、各歯部の底部には、プーリー歯との噛合い時に当該各歯部の弾性変形を許容し得るスリットが形成されている。

この場合、プーリー歯との噛合い時には、スリットの間隔が変化することによって各歯部が弾性変形するので、急発進時や運転中の急加減速時にプーリー歯から衝撃荷重が作用した際に当該衝撃荷重を吸収緩和できる。これにより、スチールベルトの耐久性をさらに向上できる。

請求項５の発明では、請求項１ないし３のいずれかにおいて、各歯部が、ベルト本体の幅方向に間隔を隔てて複数列配置されている。

請求項６の発明では、請求項１において、ベルト本体の外周側には、帯状に延びかつ前記歯部のない無端状のスチール製ベルト部材が配設されている。

この場合には、運転中にスチールベルトに過大な引張荷重が作用してスチールベルトが弾性伸びを生じたときに、その外周側に配設されたスチール製ベルト部材がスチールベルトの過度の伸びを抑制するように作用するので、スチールベルトの耐久性を向上できるとともに、スチールベルトが伸びてスチール製ベルト部材に圧接した際には、スチール製ベルト部材がスチールベルトと一体となってスチールベルトの伝動能力に寄与するので、全体の伝動能力を増大できる。

請求項７の発明では、請求項６において、ベルト本体の幅方向両側縁部には、スチール製ベルト部材を係止するための複数の係止爪が形成されている。

請求項８の発明では、請求項１において、ベルト本体の長手方向に隣り合う各歯部の間において幅方向両側縁部には、ベルト内周面側に突出するとともに、プーリー歯との噛合い時にプーリー歯の側面に配置される複数の突出部が形成されている。

この場合には、複数の突出部が、スチールベルトのプーリー歯に対するガイド部材として機能する。

請求項９の発明では、請求項１において、ベルト本体の長手方向に隣り合う各歯部の間において幅方向両側縁部には、ベルト外周面側に突出するとともに、ベルトガイドに摺接し得る複数の突出部が形成されている。

この場合には、スチールベルトの各突起部が係合し得る溝または凹部をベルトガイドに形成するようにすれば、スチールベルトの当該各突出部を利用して、ベルトガイドによりスチールベルトの走行をガイドできるようになる。

以上のように、本発明によれば、エンジンタイミングベルトがスチール製のベルトから構成されるので、長年の使用によっても伸びが発生しにくく、エンジンの熱による熱的劣化やオイルによる劣化も発生しにくい。これにより、耐久性を向上できる効果がある。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の第１の実施例によるエンジンタイミング用のスチールベルトを示している。図１Ａはスチールベルトの斜視部分図であり、図１Ｂはスチールベルトの側面部分図、図２はプーリー歯の全体斜視図、図３は図２のプーリー歯の変形例を示す図である。

図１Ａおよび図１Ｂに示すように、スチールベルト１は、帯状に延びる薄板状のスチール製ベルト本体１０を有している。図示していないが、ベルト本体１０は、無端状に延びる部材である。このため、ベルト本体１０は、内周面側に配置される内周面１０ａと、外周面側に配置される外周面１０ｂとを有している。ベルト本体１０を構成する材料としては、例えば、耐食性に優れたステンレス鋼や弾性に優れたバネ鋼などが用いられる。また、ベルト本体１０の板厚としては、その屈曲性および強度を考慮して、例えば０．１ｍｍ程度の厚みが採用される。

ベルト本体１０は、長手方向（各図左右方向）に所定のピンチで配置され、かつベルト内周面１０ａ側に突出する複数の歯部１０ｔを有している。これらの歯部１０ｔは、対応するプーリー歯と噛み合うような形状に形成されている。各歯部１０ｔは、帯状のベルト本体１０へのプレス打抜き成形により、ベルト本体１０の一部がベルト内周面１０ａ側に切り欠かれて突出することにより形成されている（図１Ａ中の切欠き１０ｃ参照）。このため、各歯部１０ｔは、中空になっている。プレス打抜き成形後、ベルト本体１０には、熱処理が施される。

図２は、スチールベルト１と噛み合うプーリー歯を示している。プーリー２の外周には、スチールベルト１の各歯部１０ｔのピッチに対応したピッチで複数枚の歯２ｔが形成されている。なお、プーリーとしては、図３に示すように、その両側面に円板状のフランジプレート２０，２１が設けられたものでもよい。これらのフランジプレート２０，２１は、スチールベルト１との噛合い時にスチールベルト１を両側方からガイドするためのものである。

このような第１の実施例によれば、エンジンタイミングベルトがスチール製のベルトから構成されるので、長年の使用によっても伸びが発生しにくく、エンジンの熱による熱的劣化やオイルによる劣化も発生しにくい。これにより、耐久性を向上できる。

また、伸びが発生しにくいことから、ベルトテンショナ装置としては簡便なもので足り、これにより、コストを低減できる。さらに、強度が高いことにより、スチールベルト１のベルト幅を小さくでき、これにより、小型エンジンにも搭載することが可能である。

また、この場合には、エンジンタイミングベルトが帯状のスチール製ベルト本体１０のみから構成されるとともに、簡単なプレス打抜き成形により各歯部１０ｔが形成されるので、製造コストを低減できる。

図４は、本発明の第２の実施例によるスチールベルトの側面部分図、図４Ａは図４の変形例を示す拡大図である。各図において、前記第１の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。この第２の実施例では、歯部１０ｔの中空部に充填材３が充填されている。充填材３としては、合成樹脂やラバーなどが用いられる。

この場合には、急発進時や運転中の急加減速時にプーリー歯から衝撃荷重が作用した際に、当該衝撃荷重を充填材によって効果的に吸収緩和できる。これにより、スチールベルトの耐久性をさらに向上できる。また、弾性の異なる充填材を用いることにより、プーリー歯との噛合い時の衝撃吸収性を調整できる。

図４に示す例では、各歯部１０ｔの中空部が、ベルト本体１０のプレス成形部分により下部が閉じられた空間になっているが、この中空部の下部は、図４Ａに示すように、歯部１０ｔの下部に幅方向のスリット１１が形成されることにより、一部開放されていてもよい。

この場合、プーリー歯との噛合い時には、スリット１１の間隔が狭まることによって各歯部１０ｔの弾性変形量が増すので、プーリー歯との噛合い時の衝撃吸収力を向上できる。

図５は、本発明の第３の実施例によるスチールベルトの斜視部分図である。同図において、前記第１の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。この第３の実施例では、ベルト本体１０には、各切欠き１０ｃと幅方向に間隔を隔てて対向する複数の切欠き１０ｄが形成されている。これにより、ベルト本体１０には、ベルト本体１０の幅方向に間隔を隔てた複数列（ここでは２列）の歯部１０ｔがそれぞれ長手方向に所定のピッチで設けられている。

なお、ベルト本体１０の内周側のみならず外周側にも歯部を形成するようにすれば、スチールベルトの背面駆動が可能となって、多軸間の駆動に用いることができるようになる。

図６は、本発明の第４の実施例によるスチールベルトを説明するための図であって、（ａ）はスチールベルトの分解組立部分図、（ｂ）はスチールベルトの側面部分図である。これらの図において、前記第１の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。

この第４の実施例では、ベルト本体１０の外周側に、帯状に延びかつ歯部のない無端状のスチール製ベルト部材４が配設されている。スチール製ベルト部材４の内周面の長さは、ベルト本体１０の外周面の長さよりも若干長くなっている。

この場合には、運転中にスチールベルト１に過大な引張荷重が作用してスチールベルト１が弾性伸びを生じたときに、その外周側に配設されたスチール製ベルト部材４がスチールベルト１の過度の伸びを抑制するように作用するので、スチールベルト１の耐久性を向上できる。また、スチールベルト１が伸びてスチール製ベルト部材４に圧接した際には、スチール製ベルト部材４がスチールベルト１と一体になってスチールベルト１の伝動能力に寄与するので、全体の伝動能力を増大できる。

図７は、本発明の第５の実施例によるスチールベルトの斜視部分図である。このスチールベルト１は、前記第４の実施例のスチールベルト１のかわりに用いられるものであって、ベルト本体１０の幅方向両側縁部には、スチール製ベルト部材４（図６）を係止するための複数の係止爪１２が形成されている。

図８は、本発明の第６の実施例によるスチールベルトを説明するための図であって、（ａ）はスチールベルトの斜視部分図、（ｂ）はスチールベルトの側面部分図である。これらの図において、前記第１の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。

この第６の実施例では、前記第３の実施例と同様に、ベルト本体１０には、幅方向に間隔を隔てて対向する切欠き１０ｃ，１０ｄが長手方向に所定のピッチで形成されており、このため、ベルト本体１０の内周面側には、２列の歯部１０ｔが長手方向に所定のピッチで設けられている。また、ベルト本体１０の長手方向に隣り合う各歯部１０ｔの間において幅方向両側縁部には、ベルト内周面１０ａ側に突出する複数の突出部１３が形成されている。これらの突出部１３も、歯部１０ｔと同様に、ベルト本体１０へのプレス打抜き成形により、ベルト本体１０の一部がベルト内周面１０ａ側に切り欠かれて突出することにより形成されている（図８（ａ）中の切欠き１０ｅ，１０ｆ参照）。このため、各突出部１３も中空になっている。

これらの突出部１３は、プーリー歯との噛合い時にプーリー歯の側面に配置されるので、スチールベルト１のプーリーに対するガイド部材として機能する。

図９は、本発明の第７の実施例によるスチールベルトを説明するための図であって、（ａ）はスチールベルトの斜視部分図、（ｂ）はスチールベルトの側面部分図である。これらの図において、前記第６の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。

前記第６の実施例では、複数の突出部１３がベルト内周面１０ａ側に突出している例を示したが、この第７の実施例では、各突出部１３の形成位置において、ベルト外周面１０ｂ側に突出する複数の突出部１４が設けられている。これらの突出部１４も、突出部１３と同様に、ベルト本体１０へのプレス打抜き成形により、ベルト本体１０の一部がベルト外周面１０ｂ側に切り欠かれて突出することにより形成されている。

これらの突出部１４は、ベルトテンショナアームまたはベルトガイドに摺接するように用いられる。

図１０および図１１は、図９のスチールベルトとともに用いられるベルトテンショナアーム（またはベルトガイド）を示している。

図１０に示すベルトテンショナアーム５は、弧状に延びるアーム本体５０を有しており、アーム本体５０のスチールベルト当接側の面には、アーム本体５０に沿って延びる２本の溝５１が形成されている。各溝５１は、スチールベルト１の各突出部１４が係合しつつ摺動し得る幅を有している。

図１１に示すベルトテンショナアーム６は、弧状に延びるアーム本体６０を有しており、アーム本体６０のスチールベルト当接側の両側縁部には、アーム本体６０に沿って延びる凹部６１がそれぞれ形成されている。各凹部６１には、スチールベルト１の各突出部１４が係合しつつ摺動し得るようになっている。

本発明の第１の実施例によるスチールベルトの斜視部分図である。前記スチールベルト（図１Ａ）の側面部分図である。前記スチールベルト（図１Ａ）と噛み合うプーリーの全体斜視図である。前記プーリー（図２）の変形例を示す図である。本発明の第２の実施例によるスチールベルトの側面部分図である。図４の変形例を示す拡大図である。本発明の第３の実施例によるスチールベルトの斜視部分図である。（ａ）は本発明の第４の実施例によるスチールベルトの分解組立部分図、（ｂ）はその組立部分図である。本発明の第５の実施例によるスチールベルトの斜視部分図である。（ａ）は本発明の第６の実施例によるスチールベルトの斜視部分図、（ｂ）はその側面部分図である。（ａ）は本発明の第７の実施例によるスチールベルトの斜視部分図、（ｂ）はその側面部分図である。図９のスチールベルトとともに用いられるベルトテンショナアーム（またはベルトガイド）の斜視部分図である。図１０の変形例を示す図である。

符号の説明

１：スチールベルト
１０：ベルト本体
１０ａ：内周面
１０ｂ：外周面
１０ｔ：歯部
１１：スリット
２：プーリー
２ｔ：歯
３：充填材
４：ベルト部材
５，６：ベルトテンショナアーム（またはベルトガイド）

Claims

エンジンタイミング用のスチールベルトであって、
帯状に延びる無端状のスチール製ベルト本体を備え、
前記ベルト本体が、長手方向に所定のピッチで配置されかつベルト内周面側に突出するプーリー噛合用の中空の歯部を複数個有している、
ことを特徴とするエンジンタイミング用スチールベルト。
請求項１において、
前記各歯部は、前記帯状のベルト本体へのプレス打抜き成形により、前記ベルト本体の一部がベルト内周面側に切り欠かれて突出することにより形成されている、
ことを特徴とするエンジンタイミング用スチールベルト。
請求項１または２において、
前記各歯部の中空部には、充填材が充填されている、
ことを特徴とするエンジンタイミング用スチールベルト。
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記各歯部の底部には、プーリー歯との噛合い時に当該各歯部の弾性変形を許容し得るスリットが形成されている、
ことを特徴とするエンジンタイミング用スチールベルト。
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記各歯部が、前記ベルト本体の幅方向に間隔を隔てて複数列配置されている、
ことを特徴とするエンジンタイミング用スチールベルト。
請求項１において、
前記ベルト本体の外周側には、帯状に延びかつ前記歯部のない無端状のスチール製ベルト部材が配設されている、
ことを特徴とするエンジンタイミング用スチールベルト。
請求項６において、
前記ベルト本体の幅方向両側縁部には、前記スチール製ベルト部材を係止するための複数の係止爪が形成されている、
ことを特徴とするエンジンタイミング用スチールベルト。
請求項１において、
前記ベルト本体の長手方向に隣り合う前記各歯部の間において幅方向両側縁部には、ベルト内周面側に突出するとともに、プーリー歯との噛合い時にプーリー歯の側面に配置される複数の突出部が形成されている、
ことを特徴とするエンジンタイミング用スチールベルト。
請求項１において、
前記ベルト本体の長手方向に隣り合う前記各歯部の間において幅方向両側縁部には、ベルト外周面側に突出するとともに、ベルトテンショナアームまたはベルトガイドに摺接し得る複数の突出部が形成されている、
ことを特徴とするエンジンタイミング用スチールベルト。