JP2007508498A - ベルトで駆動される補助装置を備えた内燃機関の付属部品の摩擦伝動装置のための回動アーム機構 - Google Patents

Abstract

ベルトで駆動される補助装置を備えた内燃機関の付属部品の摩擦伝動装置のための回動アーム機構は、補助装置のベルトドライブ（１）のベルト（５）と別個に配置される付属部品（７）の駆動車（６）との間に、駆動結合を生じさせる摩擦車（４）を有している。摩擦車（４）は、内燃機関側の軸線（９）のまわりに回動可能に配置されている回動アーム（８）により案内されている。空間を利用してコンパクトな構成の回動アーム枢着機構を提供するため、本発明によれば、摩擦車（４）を備えている回動アーム（８）は、好ましくは多分割構成のハウジングとして構成された、回動アーム機構全体を内燃機関（２）に配置するための固定装置（１２）において、枢着側に配置されたアクチュエータ（１６）とともに１つの組み立てユニット（１１）を形成している。

Description

本発明は、ベルトで駆動される補助装置を備えた内燃機関の付属部品の摩擦伝動装置のための回動アーム機構であって、補助装置のベルトドライブのベルトと別個に配置される付属部品の駆動車との間で、駆動結合を生じさせる摩擦車が回動アームにより案内され、回動アームが内燃機関側の軸線のまわりに回動可能に配置されている前記回動アーム機構に関するものである。

この種の回動アーム機構は、たとえば、まだ公開されていない特許文献１で提案されたものである。回動アームのサポートアイに回転運動可能に配置され、予め緊張させた圧縮ばねにより付勢されている、回動アームのアクチュエータとしての偏心体は、回動アームに引張り力または圧縮力を作用させて、摩擦車をベルトおよび駆動車と常時駆動結合させる。

回動アーム機構の他の構成は、同様にまだ公開されていない特許文献２で提案されている。ワンウェイクラッチ装置の中間接続のもとに歯車伝動装置を介して偏心体に対し所定の回転方向に作用するサーボモータが設けられ、該サーボモータは特に摩擦車と好ましくは冷媒ポンプとして構成された付属品の駆動車との間の駆動結合を制御して中断させる。特に内燃機関の冷間始動直後までこのように冷媒ポンプを制御して非作動状態にさせることで内燃機関は迅速に暖機されるので、有利である。

上記両特許文献に記載の対象の場合、回動アームはそれぞれ摩擦車を駆動するベルトの面に対し均分して配置されている。公知のごとく、このベルト面は内燃機関の端面からあまり距離をおいて配置されていない。このため、前記両特許文献に記載の例では、前記端面に、偏心体回転軸を配置するための突出部が設けられている。

独国特許出願Ｐ１０２５５０７４ 独国特許出願Ｐ１０３０９０６３

本発明の課題は、前記突出部を省略することで得られる空間を利用して、コンパクトな構成で組み立てが容易な回動アーム枢着・固定機構を提供することである。

この課題は請求項１により解決され、すなわち摩擦車を備えている回動アームが、回動アーム機構全体を内燃機関に配置するための固定装置において、枢着側に配置されたアクチュエータ（偏心体）とともに１つの組み立てユニットを形成していることによって解決される。

本発明によれば、回動アームを構造的に機能的な完全なユニットとして内燃機関に取り付けることができるという利点がある。この場合、最も簡単なアクチュエータとして、回転ばねで付勢される偏心体を用いることができるが、アクチュエータの複雑な構成においては、偏心体にサーボモータを付設して、摩擦車とベルトとの駆動結合または摩擦車と付属品の駆動車との駆動結合を制御して中断させることができる。

本発明の構成では、構成が簡潔なアクチュエータに対しても、構成が複雑なアクチュエータに対しても、固定装置は、内燃機関側の軸線に対し横方向に分割されるハウジングであり、ハウジングはハウジング部分内に配置される回転ピンを備え、回転ピンで、回動アームのサポートアイに回転運動可能に配置される偏心体がアクチュエータとして支持され、偏心体は、摩擦車をベルトおよび付属品の駆動車に対し相対変位させるため、回転ばね駆動部により引張り方向または圧縮方向にて回動アームに作用する。

回転ばねで付勢される偏心体を逆回転方向に制御して調整するサーボモータにより、摩擦車駆動結合を制御して中断させるため、本発明によれば、他のハウジング部分内にサーボモータが配置され、サーボモータは、制動性のワンウェイクラッチ装置の中間接続のもとに、伝動装置を介して制御されて、摩擦車を非作動状態にさせる回転方向において偏心体に作用し、摩擦車を作動させる、偏心体またはアクチュエータの他の逆方向の回転方向において、偏心体またはアクチュエータに対して、予め緊張させた回転ばねが作用し、この場合制動されていない、または自在に回転しているワンウェイクラッチ装置がサーボモータの回転を中断させる。

本発明にしたがって、回動アーム枢着機構およびアクチュエータを、固定装置として用いられる多分割のハウジング内に配置することにより、回動アーム機構のコンパクトな構成が得られ、内燃機関に簡単に取付けできるので有利である。

本発明の他の構成では、サーボモータとして通常の直流電動機、ブラシレス直流電動機、またはステッピングモータを用い、伝動装置として多段変速型平歯車伝動装置または遊星歯車装置が設けられている。

本発明にしたがってハウジングとして構成された固定装置を簡潔に構成するため、互いに心合わせされるように構成されたハウジング部分を備えるハウジングは、これらハウジング部分に配置され貫通破断部を備えた適当なフランジを介して、貫通破断部を貫通するボルトにより内燃機関に固定され、場合によっては、ボルトに対し同軸に貫通破断部内に配置される緩衝要素は両フランジ内で緩衝作用を行なうように設けられている。これにより固体伝送音が阻止されので有利である。

ハウジング内の回動アーム枢着機構に関しては、ハウジングは、外周に、回動アームのための貫通穴を有し、貫通穴はサポートアイ側で回動アームを取り囲んでいる弾性ベローズにより覆われている。

組み立てまたは取付け時の操作に有利であるように回動アーム機構を構成するため、回動アームは、縦面の両側にしてアーム部分の領域と該アーム部分に一体に成形されている平筒状の摩擦車保護ハウジングの領域とにおいて、半シェル状要素から形成され、取り外し可能にまたは取り外し不能に互いに結合され、前記アーム部分において中空形材を取り囲んでいる前記半シェル状要素が、それぞれサポートアイの軸方向部分と一体に結合している。この構成により、さらに曲げ剛性およびねじり剛性のある回動アームが達成される。

次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。

内燃機関２の補助装置（図示せず）のためのベルトドライブ装置１には、該ベルトドライブ装置１のベルト５と内燃機関２に別個に配置される付属部品７の駆動車６とを摩擦車４により常時駆動結合させるための、或いは結合を中断可能に制御して駆動結合させるための摩擦伝動装置３が付設されている。ベルト５の外面と摩擦により協働する摩擦車４は回動アーム８を用いて駆動車６に対し相対的に案内され、この場合内燃機関側の軸線９のまわりに回動運動可能に枢着されている回動アーム８は、アクチュエータを用いて変位可能で、摩擦車４を駆動車６と摩擦で係合させるとともに、同時にベルト５とも駆動結合させる。

さらに図１からわかるように、回動アーム８の枢着部は、内燃機関２の端面に設けた、取り付け空間を要する延長部１０に設けられている。

延長部１０を取り去って得られる空間を利用して回動アーム８の枢着部と固定部とを組み合わせてコンパクトに構成するとともに、組み立ても簡単であるように回動アーム８を配置するため、本発明によれば、摩擦車４を備えている回動アーム８は、回動アーム機構全体を内燃機関２に配置するための固定装置１２において、枢着側に配置されたアクチュエータ（偏心体１６）とともに１つの組み立てユニット１１を形成している。

本発明による固定装置１２は、内燃機関側の軸線９に対し横方向に分割されるハウジング１３である。ハウジング１３はハウジング部分１３’内に配置される回転ピン１４を備えている。回転ピン１４では、回動アーム８のサポートアイ１５に回転運動可能に配置される偏心体１６がアクチュエータとして支持されている。偏心体１６は、回動アーム８を摩擦車４とともに相対変位させるため、摩擦車４とベルト５および駆動車６との常時駆動結合（図示せず）のもとに、回転ばね駆動部１７により好ましくは引張り方向にて回動アーム８に作用して摩擦車の追従を可能にしている。その詳細は前記特許文献１に記載されている。

さらに図２からわかるように、回動アーム機構は、他のハウジング部分１３”内に配置されているサーボモータ１８を有している。サーボモータ１８は、制動性のワンウェイクラッチ装置２１の中間接続のもとに、伝動装置１９または２０を介して制御されて、摩擦車４を非作動状態にさせる回転方向において且つ回転ばね駆動装置１７の抵抗に抗して、アクチュエータとしての偏心体１６に作用する。摩擦車４を作動させる、アクチュエータとしての偏心体１６の他の逆方向の回転方向においては、偏心体１６に対して回転ばね駆動部１７が作用する。この場合制動されていない、または自在に回転しているワンウェイクラッチ装置２１はサーボモータ１８の回転を中断させる。サーボモータ１８が故障した場合、或いは、サーボモータ１８の駆動出力が不十分である場合に対しては、ワンウェイクラッチ装置２１により、本発明による回動アーム機構に対するフェイルセーフ機能が得られる。すなわち、内燃機関２が作動しているときにサーボモータ１８が故障しても、それぞれの付属品７は駆動状態にあり、或いは駆動状態を存続する。これに関する更なる詳細は、冒頭で述べた特許文献２に記載されている。

サーボモータ１８としては、通常の直流電動機、ブラシレス直流電動機、またはステッピングモータを用いる。伝動装置１９は多段変速型平歯車伝動装置であってよい。遊星歯車装置２０も可能である。

互いに心合わせされるように構成されたハウジング部分１３’，１３”を備えるハウジング１３は、これらハウジング部分に配置され貫通破断部２３を備えた適当なフランジ２２，２２’を介して、貫通破断部２３を貫通するボルト２４（シンボリックに図示した）により内燃機関２に固定されている。なお、場合によっては、ボルト２４に対し同軸に貫通破断部２３内に緩衝要素２５を配置して、緩衝作用により両フランジ２２，２２’内での固体伝送音の伝播を抑制するようにしてもよい。

さらに、固定装置１２として用いられるハウジング１３は、外周に、回動アーム８のための貫通穴２６を有している。貫通穴２６はサポートアイ側で回動アーム８を取り囲んでいる弾性ベローズ２７により覆われている。

最後に、回動アーム８は、縦面の両側にしてアーム部分２８の領域と該アーム部分２８に一体に成形されている平筒状の摩擦車保護ハウジング２９の領域とにおいて、半シェル状要素３０，３０’から形成されている。取り外し可能にまたは取り外し不能に互いに結合され、前記アーム部分２８において中空形材を取り囲んでいるこれらの半シェル状要素３０，３０’は、それぞれサポートアイ１５の軸方向部分と一体に結合している。この構成に関しては、他の独国特許出願Ｐ１０３…に詳細に説明されている。

本発明の範囲内では、アクチュエータとしての偏心体の代わりに、回動アーム８を直接駆動するように該回動アーム８に配置されるサーボモータをアクチュエータとして使用してもよい。

本発明によれば、全体として組み立てまたは取付けが容易な回動アーム機構が提供されるので、内燃機関２の端面に設けられる個々のベルトドライブホイール間の狭い空間を効率的に活用できる。

摩擦伝動装置を備えたベルトドライブ装置の部分図である。図面をわかりやすくするため、本発明による回動アーム機構は図示していない。 ベルトで駆動される補助装置を備えた内燃機関の付属部品のための本発明による回動アーム機構の展開図である。

Claims (7)

1. ベルトで駆動される補助装置を備えた内燃機関の付属部品の摩擦伝動装置のための回動アーム機構であって、
   −補助装置のベルトドライブ（１）のベルト（５）と別個に配置される付属部品（７）の駆動車（６）との間で、駆動結合を生じさせる摩擦車（４）が回動アーム（８）により案内され、
   −回動アーム（８）が内燃機関側の軸線（９）のまわりに回動可能に配置されている、
   前記回動アーム機構において、
   −摩擦車（４）を備えている回動アーム（８）が、回動アーム機構全体を内燃機関（２）に配置するための固定装置（１２）において、枢着側に配置されたアクチュエータ（偏心体１６）とともに１つの組み立てユニット（１１）を形成している、
   ことを特徴とする回動アーム機構。
2. −固定装置（１２）が、内燃機関側の軸線（９）に対し横方向に分割されるハウジング（１３）であり、ハウジング（１３）がハウジング部分（１３’）内に配置される回転ピン（１４）を備え、
   −回転ピン（１４）で、回動アーム（８）のサポートアイ（１５）に回転運動可能に配置される偏心体（１６）がアクチュエータとして支持され、
   −偏心体（１６）が、摩擦車（４）をベルト（５）および付属品の駆動車（６）に対し相対変位させるため、回転ばね駆動部（１７）により引張り方向または圧縮方向にて回動アーム（８）に作用する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の回動アーム機構。
3. −他のハウジング部分（１３”）内にサーボモータ（１８）が配置され、
   −サーボモータ（１８）が、制動性のワンウェイクラッチ装置（２１）の中間接続のもとに、伝動装置（１９）または（２０）を介して制御されて、摩擦車（４）を非作動状態にさせる回転方向において偏心体（１６）に作用し、
   −摩擦車（４）を作動させる、偏心体（１６）またはアクチュエータの他の逆方向の回転方向において、偏心体（１６）またはアクチュエータに対して、予め緊張させた回転ばね（１７）が作用し、
   −この場合制動されていない、または自在に回転しているワンウェイクラッチ装置（２１）がサーボモータ（１８）の回転を中断させる、
   ことを特徴とする、請求項１または２に記載の回動アーム機構。
4. −サーボモータ（１８）として通常の直流電動機、ブラシレス直流電動機、またはステッピングモータを用い、
   −伝動装置として多段変速型平歯車伝動装置（１９）または遊星歯車装置（２０）が設けられている、
   ことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の回動アーム機構。
5. −互いに心合わせされるように構成されたハウジング部分（１３’，１３”）を備えるハウジング（１３）が、これらハウジング部分に配置され貫通破断部（２３）を備えた適当なフランジ（２２，２２’）を介して、貫通破断部（２３）を貫通するボルト（２４）により内燃機関（２）に固定され、
   −場合によっては、ボルト（２４）に対し同軸に貫通破断部（２３）内に配置される緩衝要素（２５）が両フランジ（２２，２２’）内で緩衝作用を行なうように設けられている、
   ことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の回動アーム機構。
6. −固定装置（１２）として用いられるハウジング（１３）が、外周に、回動アーム（８）のための貫通穴（２６）を有し、
   −貫通穴（２６）がサポートアイ側で回動アーム（８）を取り囲んでいる弾性ベローズ（２７）により覆われている、
   ことを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載の回動アーム機構。
7. −回動アーム（８）が、縦面の両側にしてアーム部分（２８）の領域と該アーム部分（２８）に一体に成形されている平筒状の摩擦車保護ハウジング（２９）の領域とにおいて、半シェル状要素（３０，３０’）から形成され、
   −取り外し可能にまたは取り外し不能に互いに結合され、前記アーム部分（２８）において中空形材を取り囲んでいる前記半シェル状要素（３０，３０’）が、それぞれサポートアイ（１５）の軸方向部分と一体に結合している、
   ことを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載の回動アーム機構。

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