JP2676220B2 - エンジンの補機配設構造 - Google Patents
エンジンの補機配設構造Info
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- JP2676220B2 JP2676220B2 JP63116403A JP11640388A JP2676220B2 JP 2676220 B2 JP2676220 B2 JP 2676220B2 JP 63116403 A JP63116403 A JP 63116403A JP 11640388 A JP11640388 A JP 11640388A JP 2676220 B2 JP2676220 B2 JP 2676220B2
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- tension
- belt
- engine
- accessory
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Classifications
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- 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
- F02B67/00—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
- F02B67/04—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus
- F02B67/06—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus driven by means of chains, belts, or like endless members
Landscapes
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
- Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの補機をベルトによって駆動する
エンジンの補機配設構造に関するものである。
エンジンの補機配設構造に関するものである。
（従来の技術） 従来より、エンジンにおいてクランク軸の駆動力によ
ってエンジンの各種補機、例えば、エアコン用コンプレ
ッサ、発電用オルタネータ、パワーステアリング用オイ
ルポンプ、冷却水用ウォータポンプ等を駆動するため
に、クランクプーリーから各補機のプーリーに対してＶ
リブドベルト等のＶベルトによる補機駆動ベルトを張設
して、その駆動を行うようにしている（例えば、実開昭
62−143045号公報参照）。
ってエンジンの各種補機、例えば、エアコン用コンプレ
ッサ、発電用オルタネータ、パワーステアリング用オイ
ルポンプ、冷却水用ウォータポンプ等を駆動するため
に、クランクプーリーから各補機のプーリーに対してＶ
リブドベルト等のＶベルトによる補機駆動ベルトを張設
して、その駆動を行うようにしている（例えば、実開昭
62−143045号公報参照）。
そして、この補機駆動ベルトの張力が低いと過大なス
リップの発生による騒音の問題があり、一方、張力が高
いと補機駆動ベルトおよび補機各部の耐久性が低下する
問題が生じる。
リップの発生による騒音の問題があり、一方、張力が高
いと補機駆動ベルトおよび補機各部の耐久性が低下する
問題が生じる。
（発明が解決しようとする課題） しかし、最近の補機負荷の増加やエンジンの燃焼に起
因するトルク変動の増大など、駆動プーリーの回転変動
によって生ずるベルト異音の発生が問題となっている。
因するトルク変動の増大など、駆動プーリーの回転変動
によって生ずるベルト異音の発生が問題となっている。
しかして、同一のベルト張力であっても補機の配置に
よって、ベルトスリップを低減して異音の発生を抑制す
ることができるものである。
よって、ベルトスリップを低減して異音の発生を抑制す
ることができるものである。
補機駆動ベルトの異音は、低張力時、補機類の負荷が
増大した場合に発生し易く、特に自動変速機車では、ク
ランク軸慣性モーメントが小さく、流体抵抗などエンジ
ンの回転変動を助長させる要素を有するためこの傾向が
大きいものである。補機駆動ベルトでは、プーリーの半
径方向の滑りによる異音と接線方向の滑りによる異音と
が知られ、特に、Ｖリブドベルトの場合には半径方向の
滑りは小さく、また、異音は張力低下時にのみ発するこ
とより、接線方向のスリップによって生ずると考えられ
る。
増大した場合に発生し易く、特に自動変速機車では、ク
ランク軸慣性モーメントが小さく、流体抵抗などエンジ
ンの回転変動を助長させる要素を有するためこの傾向が
大きいものである。補機駆動ベルトでは、プーリーの半
径方向の滑りによる異音と接線方向の滑りによる異音と
が知られ、特に、Ｖリブドベルトの場合には半径方向の
滑りは小さく、また、異音は張力低下時にのみ発するこ
とより、接線方向のスリップによって生ずると考えられ
る。
すなわち、ベルト異音の発生の状態をエンジン回転変
動と共にクランク角度に対して測定すると、第８図に示
すように、上死点後のクランク角度の変化に対し、異音
はこの上死点後約45゜の燃焼後のタイミングでエンジン
の回転変動に同期して発生している。そして、これと同
時期にベルト速度が低下しクランクプーリーに対して相
対速度ずれを起こしていることが分かる。
動と共にクランク角度に対して測定すると、第８図に示
すように、上死点後のクランク角度の変化に対し、異音
はこの上死点後約45゜の燃焼後のタイミングでエンジン
の回転変動に同期して発生している。そして、これと同
時期にベルト速度が低下しクランクプーリーに対して相
対速度ずれを起こしていることが分かる。
そこで本発明は上記事情に鑑み、補機駆動ベルトの異
音発生メカニズムに対応した適正な補機の配置を得るよ
うにして、異音を未然に防止するようにしたエンジンの
補機配設構造を提供することを目的とするものである。
音発生メカニズムに対応した適正な補機の配置を得るよ
うにして、異音を未然に防止するようにしたエンジンの
補機配設構造を提供することを目的とするものである。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の補機配設構造は、同
一のＶベルトでクランクプーリーにより複数の補機を駆
動するについて、クランクプーリーによって駆動する複
数の補機を、ベルトの張り側から順次、回転慣性力が大
きい順に配置するように構成したものである。
一のＶベルトでクランクプーリーにより複数の補機を駆
動するについて、クランクプーリーによって駆動する複
数の補機を、ベルトの張り側から順次、回転慣性力が大
きい順に配置するように構成したものである。
（作用） 上記のようなエンジンの補機配設構造では、クランク
プーリーにより複数の補機を駆動するについて、ベルト
異音の発生がベルト緩み側張力の無張力期間の割合が所
定値を越えると大きくなることに着目し、この無張力期
間割合が小さくなるように、クランクプーリーによって
駆動する複数の補機を、張り側から順次、回転慣性力が
大きい順に配置して、同一ベルト張力であってもベルト
緩み側の無張力期間割合を最も少なくし、より多くの補
機をベルトのスリップ発生を押さえながら駆動するよう
にしている。
プーリーにより複数の補機を駆動するについて、ベルト
異音の発生がベルト緩み側張力の無張力期間の割合が所
定値を越えると大きくなることに着目し、この無張力期
間割合が小さくなるように、クランクプーリーによって
駆動する複数の補機を、張り側から順次、回転慣性力が
大きい順に配置して、同一ベルト張力であってもベルト
緩み側の無張力期間割合を最も少なくし、より多くの補
機をベルトのスリップ発生を押さえながら駆動するよう
にしている。
（実施例） 以下、図面に沿って本発明の各実施態様を説明する。
実施例１ 本例の補機配設構造を第１図に示し、エンジンＥのク
ランク軸２に装着したクランクプーリー３（C/Sプーリ
ー）から、エアコンコンプレッサ４のエアコンプーリー
５（A/Cプーリー）およびオルタネータ６のオルタネー
タプーリー７（ALTプーリー）に対しメインの補機駆動
ベルト８を掛け、さらに、上記A/Cプーリー５からパワ
ステアリングポンプ10のパワステプーリー11（P/Sプー
リー）に対してセカンダリの補機駆動ベルト12を掛け、
エンジンＥのクランク軸２の駆動力によって各補機4,6,
10の駆動を行う。
ランク軸２に装着したクランクプーリー３（C/Sプーリ
ー）から、エアコンコンプレッサ４のエアコンプーリー
５（A/Cプーリー）およびオルタネータ６のオルタネー
タプーリー７（ALTプーリー）に対しメインの補機駆動
ベルト８を掛け、さらに、上記A/Cプーリー５からパワ
ステアリングポンプ10のパワステプーリー11（P/Sプー
リー）に対してセカンダリの補機駆動ベルト12を掛け、
エンジンＥのクランク軸２の駆動力によって各補機4,6,
10の駆動を行う。
そして、前記各補機4,6,10および後述のウォータポン
プ14の回転慣性力（Kg−fS2/cm）の大きさは、 エアコンコンプレッサ…… 0.058 オルタネータ ……0.03 パワステアリングポンプ…… 0.015 ウォータポンプ ……0.015 であり、前記C/Sプーリー３の回転方向に対応したメイ
ン補機駆動ベルト８の張り側から、回転慣性力の大きい
順にエアコンコンプレッサ４、オルタネータ６を配設
し、更に、両者のうち回転慣性力の大きいエアコンコン
プレッサ４を介してセカンダリの補機駆動ベルト12によ
ってパワステアリングポンプ10を駆動するように構成し
ている。尚、上記回転慣性力は、補機の回転質量とプー
リーの回転半径によって決まるものであり、プーリー径
が変化すると上記補機の回転慣性力の大きさが変化す
る。
プ14の回転慣性力（Kg−fS2/cm）の大きさは、 エアコンコンプレッサ…… 0.058 オルタネータ ……0.03 パワステアリングポンプ…… 0.015 ウォータポンプ ……0.015 であり、前記C/Sプーリー３の回転方向に対応したメイ
ン補機駆動ベルト８の張り側から、回転慣性力の大きい
順にエアコンコンプレッサ４、オルタネータ６を配設
し、更に、両者のうち回転慣性力の大きいエアコンコン
プレッサ４を介してセカンダリの補機駆動ベルト12によ
ってパワステアリングポンプ10を駆動するように構成し
ている。尚、上記回転慣性力は、補機の回転質量とプー
リーの回転半径によって決まるものであり、プーリー径
が変化すると上記補機の回転慣性力の大きさが変化す
る。
また、メインの補機駆動ベルト８における各プーリー
3,5,7のプーリー間ベルト長さL1〜L3は、張り側から緩
み側に順次長くなるように、L1＜L2＜L3に設定してい
る。更に、補機プーリー5,7でのベルト８の巻付け角度R
1,R2は、補機の回転慣性力の大きいA/Cプーリー５よりA
LTプーリー７で大きくなるように設定している。
3,5,7のプーリー間ベルト長さL1〜L3は、張り側から緩
み側に順次長くなるように、L1＜L2＜L3に設定してい
る。更に、補機プーリー5,7でのベルト８の巻付け角度R
1,R2は、補機の回転慣性力の大きいA/Cプーリー５よりA
LTプーリー７で大きくなるように設定している。
上記構造において、エンジンの運転による燃焼サイク
ルに伴なってクランク軸２には角速度変動が発生し、こ
の角速度変動を有する駆動力によって補機駆動ベルト8,
12を介して各補機4,6,10の駆動を行うものであるが、緩
み側での角速度変動が大きいと、C/Sプーリー３でのプ
ーリーの角速度とベルト８の速度との差に起因するスリ
ップ率が増大し、ベルト異音が発生することになる。そ
して、上記角速度変動は、角補機4,6,10の回転慣性力お
よび各プーリー間のベルト長さ、ベルト剛性によって変
化し、回転慣性力が大きいほど角速度変動が大きくな
り、また、軸間距離が長く、ベルト剛性が低いほど角速
度変動が大きくなる傾向を有する。
ルに伴なってクランク軸２には角速度変動が発生し、こ
の角速度変動を有する駆動力によって補機駆動ベルト8,
12を介して各補機4,6,10の駆動を行うものであるが、緩
み側での角速度変動が大きいと、C/Sプーリー３でのプ
ーリーの角速度とベルト８の速度との差に起因するスリ
ップ率が増大し、ベルト異音が発生することになる。そ
して、上記角速度変動は、角補機4,6,10の回転慣性力お
よび各プーリー間のベルト長さ、ベルト剛性によって変
化し、回転慣性力が大きいほど角速度変動が大きくな
り、また、軸間距離が長く、ベルト剛性が低いほど角速
度変動が大きくなる傾向を有する。
上記特性に対し、張り側から回転慣性力の大きい補機
を配設することにより、A/Sプーリー５でのC/Sプーリー
３の回転変動に対する動的変動において角速度変動が小
さくなるものであり、これにより緩み側張力T3の変動も
抑制されて、張り側張力T1が最大となる時の緩み側張力
T3が無張力状態となる期間が小さくなり、ベルト異音の
発生につながるC/Sプーリー３でのプーリーの角速度と
ベルト８と速度との差に起因するスリップ率が低減する
ものである。例えば、回転慣性力の大きい補機を順に下
げて配置すると、この補機までの張り側ベルトの長さが
長くなり、実質ベルトのバネ定数が低下してプーリー回
転変位が大きくなり、張力変動が増大することになる。
さらに、バネ定数の低下に伴って、系の固有振動数がC/
Sプーリー３の加振周波数に近付き、張力変動が増幅さ
れることになる。
を配設することにより、A/Sプーリー５でのC/Sプーリー
３の回転変動に対する動的変動において角速度変動が小
さくなるものであり、これにより緩み側張力T3の変動も
抑制されて、張り側張力T1が最大となる時の緩み側張力
T3が無張力状態となる期間が小さくなり、ベルト異音の
発生につながるC/Sプーリー３でのプーリーの角速度と
ベルト８と速度との差に起因するスリップ率が低減する
ものである。例えば、回転慣性力の大きい補機を順に下
げて配置すると、この補機までの張り側ベルトの長さが
長くなり、実質ベルトのバネ定数が低下してプーリー回
転変位が大きくなり、張力変動が増大することになる。
さらに、バネ定数の低下に伴って、系の固有振動数がC/
Sプーリー３の加振周波数に近付き、張力変動が増幅さ
れることになる。
また、セカンダリの補機駆動ベルト12によって駆動す
る補機は、C/Sプーリー３に最も近いA/Cプーリー５を介
して駆動すると共に、最も回転慣性力が小さいものを配
設して張力変動を抑制する。すなわち、セカンダリの補
機駆動ベルト12の弾性によって張力変動が大きくなるも
のであり、そのために、駆動プーリーであるC/Sプーリ
ー３に最も近く角速度変動が小さいA/Cプーリー５を介
して駆動し、さらに、他より回転慣性力の小さいパワス
テアリングポンプ10をセカンダリ駆動することによって
変位を抑えるようにしている。
る補機は、C/Sプーリー３に最も近いA/Cプーリー５を介
して駆動すると共に、最も回転慣性力が小さいものを配
設して張力変動を抑制する。すなわち、セカンダリの補
機駆動ベルト12の弾性によって張力変動が大きくなるも
のであり、そのために、駆動プーリーであるC/Sプーリ
ー３に最も近く角速度変動が小さいA/Cプーリー５を介
して駆動し、さらに、他より回転慣性力の小さいパワス
テアリングポンプ10をセカンダリ駆動することによって
変位を抑えるようにしている。
尚、上記例でセカンダリ駆動を除外し、１本のメイン
補機駆動ベルト８によって複数の補機を駆動する時に
も、前記と同様に張り側から回転慣性力の大きい補機を
配設し、各プーリー間ベルト長さが張り側から緩み側に
順次長くなるように設定し、補機プーリーでのベルトの
巻付け角度が張り側から順に大きくなるように設定する
ものである。
補機駆動ベルト８によって複数の補機を駆動する時に
も、前記と同様に張り側から回転慣性力の大きい補機を
配設し、各プーリー間ベルト長さが張り側から緩み側に
順次長くなるように設定し、補機プーリーでのベルトの
巻付け角度が張り側から順に大きくなるように設定する
ものである。
実施例２ この例の補機配設構造を第２図に示し、エンジンＥの
クランク軸２に装着したC/Sプーリー３から、エアコン
コンプレッサ４のA/Cプーリー５およびパワステアリン
グポンプ10のP/Sプーリー11に対しメインの補機駆動ベ
ルト８を掛け、さらに、上記C/Sプーリー３からオルタ
ネータ６のALTプーリー７に対してセカンダリの補機駆
動ベルト12を掛け、エンジンＥのクランク軸２の駆動力
によって各補機4,6,10の駆動を行うものである。
クランク軸２に装着したC/Sプーリー３から、エアコン
コンプレッサ４のA/Cプーリー５およびパワステアリン
グポンプ10のP/Sプーリー11に対しメインの補機駆動ベ
ルト８を掛け、さらに、上記C/Sプーリー３からオルタ
ネータ６のALTプーリー７に対してセカンダリの補機駆
動ベルト12を掛け、エンジンＥのクランク軸２の駆動力
によって各補機4,6,10の駆動を行うものである。
そして、この例においても、前記C/Sプーリー３の回
転方向に対応したメインの補機駆動ベルト８の張り側か
ら、回転慣性力の大きい順にエアコンコンプレッサ４、
パワステアリングポンプ10を配設し、更に、C/Sプーリ
ー３から直接セカンダリの補機駆動ベルト12によって回
転慣性力の小さいオルタネータ６を駆動するように構成
している。
転方向に対応したメインの補機駆動ベルト８の張り側か
ら、回転慣性力の大きい順にエアコンコンプレッサ４、
パワステアリングポンプ10を配設し、更に、C/Sプーリ
ー３から直接セカンダリの補機駆動ベルト12によって回
転慣性力の小さいオルタネータ６を駆動するように構成
している。
また、メインの補機駆動ベルト８における各プーリー
3,5,11のプーリー間ベルト長さL1〜L3も前例同様に、張
り側から緩み側に順次長くなるように設定している。更
に、補機プーリー5,11でのベルト８の巻付け角度R1〜R2
は、補機の回転慣性力の大きいA/Cプーリー５よりP/Sプ
ーリー11で大きくなるように設定している。
3,5,11のプーリー間ベルト長さL1〜L3も前例同様に、張
り側から緩み側に順次長くなるように設定している。更
に、補機プーリー5,11でのベルト８の巻付け角度R1〜R2
は、補機の回転慣性力の大きいA/Cプーリー５よりP/Sプ
ーリー11で大きくなるように設定している。
この例においては、C/Sプーリー３によって直接オル
タネータ６をセカンダリ駆動するようにしていることに
より、前例に比べて変位がさらに低減するものである。
尚、前例とではエンジン周囲のスペースに対応した補機
の配設自由度が異なるものである。
タネータ６をセカンダリ駆動するようにしていることに
より、前例に比べて変位がさらに低減するものである。
尚、前例とではエンジン周囲のスペースに対応した補機
の配設自由度が異なるものである。
実施例３ この例の補機配設構造を第３図に示し、エンジンＥの
クランク軸２に装着したC/Sプーリー３から、エアコン
コンプレッサ４のA/Cプーリー５およびウォータポンプ1
4のW/Pプーリー15に対しメインの補機駆動ベルト８を掛
け、さらに、上記C/Sプーリー３からオルタネータ６のA
LTプーリー７およびパワステアリングポンプ10のP/Sプ
ーリー11に対してセカンダリの補機駆動ベルト12を掛
け、エンジンＥのクランク軸２の駆動力によって各補機
4,6,10,14の駆動を行うものである。
クランク軸２に装着したC/Sプーリー３から、エアコン
コンプレッサ４のA/Cプーリー５およびウォータポンプ1
4のW/Pプーリー15に対しメインの補機駆動ベルト８を掛
け、さらに、上記C/Sプーリー３からオルタネータ６のA
LTプーリー７およびパワステアリングポンプ10のP/Sプ
ーリー11に対してセカンダリの補機駆動ベルト12を掛
け、エンジンＥのクランク軸２の駆動力によって各補機
4,6,10,14の駆動を行うものである。
そして、この例においても、前記C/Sプーリー３の回
転方向に対応したメインの補機駆動ベルト８の張り側か
ら、回転慣性力の大きい順にエアコンコンプレッサ４、
ウォータポンプ14を配設し、同様に、セカンダリの補機
駆動ベルト12の張り側から、回転慣性力の大きい順にオ
ルタネータ６、パワステアリングポンプ10を配設してい
る。
転方向に対応したメインの補機駆動ベルト８の張り側か
ら、回転慣性力の大きい順にエアコンコンプレッサ４、
ウォータポンプ14を配設し、同様に、セカンダリの補機
駆動ベルト12の張り側から、回転慣性力の大きい順にオ
ルタネータ６、パワステアリングポンプ10を配設してい
る。
また、メインおよびセカンダリの補機駆動ベルト8,12
における各プーリー間ベルト長さL1〜L6も同様に、張り
側から緩み側に順次長くなるように設定している。更
に、補機プーリー5,15,7,10でのベルトの巻付け角度R1
〜R4は、張り側から順に大きくなるように設定してい
る。
における各プーリー間ベルト長さL1〜L6も同様に、張り
側から緩み側に順次長くなるように設定している。更
に、補機プーリー5,15,7,10でのベルトの巻付け角度R1
〜R4は、張り側から順に大きくなるように設定してい
る。
実施例４ この例の補機配設構造を第４図に示し、エンジンＥの
クランク軸２に装着したC/Sプーリー３から、エアコン
コンプレッサ４のA/Cプーリー５、オルタネータ６のALT
プーリー７およびウォータポンプ14のW/Pプーリー15に
対しメインの補機駆動ベルト８を掛け、さらに、上記A/
Cプーリー５からパワステアリングポンプ10のP/Sプーリ
ー11に対してセカンダリの補機駆動ベルト12を掛け、エ
ンジンＥのクランク軸２の駆動力によって各補機4,6,1
0,14の駆動を行うものである。また、A/Cプーリー５とA
LTプーリー７の間、およびC/Sプーリー３とW/Pプーリー
15との間にアイドラー16,17を配設している。
クランク軸２に装着したC/Sプーリー３から、エアコン
コンプレッサ４のA/Cプーリー５、オルタネータ６のALT
プーリー７およびウォータポンプ14のW/Pプーリー15に
対しメインの補機駆動ベルト８を掛け、さらに、上記A/
Cプーリー５からパワステアリングポンプ10のP/Sプーリ
ー11に対してセカンダリの補機駆動ベルト12を掛け、エ
ンジンＥのクランク軸２の駆動力によって各補機4,6,1
0,14の駆動を行うものである。また、A/Cプーリー５とA
LTプーリー７の間、およびC/Sプーリー３とW/Pプーリー
15との間にアイドラー16,17を配設している。
そして、この例においても、前記C/Sプーリー３の回
転方向に対応したメインの補機駆動ベルト８の張り側か
ら、回転慣性力の大きい順にエアコンコンプレッサ４、
オルタネータ６、ウォータポンプ14を配設し、更に、A/
Cプーリー５からセカンダリの補機駆動ベルト12によっ
て回転慣性力の小さいパワステアリングポンプ10を駆動
するように構成している。
転方向に対応したメインの補機駆動ベルト８の張り側か
ら、回転慣性力の大きい順にエアコンコンプレッサ４、
オルタネータ６、ウォータポンプ14を配設し、更に、A/
Cプーリー５からセカンダリの補機駆動ベルト12によっ
て回転慣性力の小さいパワステアリングポンプ10を駆動
するように構成している。
また、メインの補機駆動ベルト８における各プーリー
間ベルト長さL1〜L4（L2＝L2A＋L2B,L4＝L4A＋L4B）も
同様に、張り側から緩み側に順次長くなるように設定し
ている。更に、補機プーリー5,7,15でのベルトの巻付け
角度R1〜R3は、アイドラー16,17の設置によって張り側
から順に大きくなるように設定している。
間ベルト長さL1〜L4（L2＝L2A＋L2B,L4＝L4A＋L4B）も
同様に、張り側から緩み側に順次長くなるように設定し
ている。更に、補機プーリー5,7,15でのベルトの巻付け
角度R1〜R3は、アイドラー16,17の設置によって張り側
から順に大きくなるように設定している。
実施例５ この例の補機配設構造を第５図に示し、エンジンＥの
クランク軸２に装着したC/Sプーリー３から、エアコン
コンプレッサ４のA/Cプーリー５、オルタネータ６のALT
プーリー７およびパワステアリングポンプ10のP/Sプー
リー11に対し１本の補機駆動ベルト８を掛け、エンジン
Ｅのクランク軸２の駆動力によって各補機4,6,10の駆動
を行うものである。また、ALTプーリー７とP/Sプーリー
11との間にアイドラー18を配設している。
クランク軸２に装着したC/Sプーリー３から、エアコン
コンプレッサ４のA/Cプーリー５、オルタネータ６のALT
プーリー７およびパワステアリングポンプ10のP/Sプー
リー11に対し１本の補機駆動ベルト８を掛け、エンジン
Ｅのクランク軸２の駆動力によって各補機4,6,10の駆動
を行うものである。また、ALTプーリー７とP/Sプーリー
11との間にアイドラー18を配設している。
そして、この例においても、前記C/Sプーリー３の回
転方向に対応した補機駆動ベルト８の張り側から、回転
慣性力の大きい順にエアコンコンプレッサ４、オルタネ
ータ６、パワステアリングポンプ10を駆動するように構
成している。
転方向に対応した補機駆動ベルト８の張り側から、回転
慣性力の大きい順にエアコンコンプレッサ４、オルタネ
ータ６、パワステアリングポンプ10を駆動するように構
成している。
また、補機駆動ベルト８における各プーリー間ベルト
長さL1〜L4（L3＝L3A＋L3B）も同様に、張り側から緩み
側に順次長くなるように設定している。更に、補機プー
リー5,7,11でのベルトの巻付け角度R1〜R3は、アイドラ
ー18の設置によって張り側から順に大きくなるように設
定している。
長さL1〜L4（L3＝L3A＋L3B）も同様に、張り側から緩み
側に順次長くなるように設定している。更に、補機プー
リー5,7,11でのベルトの巻付け角度R1〜R3は、アイドラ
ー18の設置によって張り側から順に大きくなるように設
定している。
上記のような各実施例によって、各部でのベルト張力
の変動を可及的に小さくなるように補機の配設を行い、
ベルト緩み側の無張力期間をセット張力が同一であって
も最も少なくなるようにして、ベルトのスリップ発生を
抑えて異音を防止しつつ効率的に駆動できるものであ
る。
の変動を可及的に小さくなるように補機の配設を行い、
ベルト緩み側の無張力期間をセット張力が同一であって
も最も少なくなるようにして、ベルトのスリップ発生を
抑えて異音を防止しつつ効率的に駆動できるものであ
る。
上記実施例の補機配設構造の異音発生状態のシミュレ
ーション異音評価結果を、比較例と共に第６図に示す。
ーション異音評価結果を、比較例と共に第６図に示す。
この異音評価は評価点７が異音が発生していない高い
評価であり、異音の発生が大きくなるに従って評価点が
小さくなるものである。補機配置構造例〜の内、例
，およびが本発明実施例に相当するものである。
例はエアコンコンプレッサより回転慣性力が小さいパ
ワステアリングポンプが張り側に位置し、例はこれを
張り側から回転慣性力の大きい順に配置したものであ
り、例より異音が低下している。この例ではセカン
ダリ駆動を張り側のプーリーを介して行っていないこと
から、これを前記実施例１（第１図）のようにA/Cプー
リーを介して行うようにした例では、張力変動の低下
によってさらに異音の発生が低下している。
評価であり、異音の発生が大きくなるに従って評価点が
小さくなるものである。補機配置構造例〜の内、例
，およびが本発明実施例に相当するものである。
例はエアコンコンプレッサより回転慣性力が小さいパ
ワステアリングポンプが張り側に位置し、例はこれを
張り側から回転慣性力の大きい順に配置したものであ
り、例より異音が低下している。この例ではセカン
ダリ駆動を張り側のプーリーを介して行っていないこと
から、これを前記実施例１（第１図）のようにA/Cプー
リーを介して行うようにした例では、張力変動の低下
によってさらに異音の発生が低下している。
一方、例は前記実施例２（第２図）に相当する配設
構造であって、セガンダリ駆動を直接C/Sプーリーによ
って行うものであり、異音の発生は殆どないものであ
る。例は例の補機の配置を入れ替えて回転慣性力の
小さいものが張り側に位置するようになったものであ
り、これにともなって異音の発生が増加している。
構造であって、セガンダリ駆動を直接C/Sプーリーによ
って行うものであり、異音の発生は殆どないものであ
る。例は例の補機の配置を入れ替えて回転慣性力の
小さいものが張り側に位置するようになったものであ
り、これにともなって異音の発生が増加している。
なお、上記のような異音発生とベルト張力の変動との
関係を測定した結果を第７図に示す。これは例えば前記
例のメイン補機駆動ベルトのプーリー間の張り側張力
T1、中間張力T2、緩み側張力T3の変動を検出したもので
あり、第７図Ａは運転時のクランク角度に対する各プー
リ間の張力T1〜T3の変動（実張力／セット張力）を示
し、第７図Ｂは上記状態での音圧波形（異音レベル）を
示すと共に、張り側張力T1と緩み側張力T3から求めたC/
Sプーリー部に必要とされる摩擦係数μを示している。
関係を測定した結果を第７図に示す。これは例えば前記
例のメイン補機駆動ベルトのプーリー間の張り側張力
T1、中間張力T2、緩み側張力T3の変動を検出したもので
あり、第７図Ａは運転時のクランク角度に対する各プー
リ間の張力T1〜T3の変動（実張力／セット張力）を示
し、第７図Ｂは上記状態での音圧波形（異音レベル）を
示すと共に、張り側張力T1と緩み側張力T3から求めたC/
Sプーリー部に必要とされる摩擦係数μを示している。
ベルト負荷が最も高くなる張り側張力T1は大きな変動
を有し、また、緩み側張力T3は、張り側張力T1に対し逆
位相パターンで、張り側張力T1が最高張力になる近傍か
ら張力ゼロ（無張力）に低下する。この例は異音発生状
態であり、張り側張力T1が破線およびハッチングで示す
本体上昇すべき最高張力付近で崩れて低下し、緩み側張
力T3がゼロとなる無張力期間が長くなって、スリップ率
が大きくなって、ベルト異音を発生するものである。
を有し、また、緩み側張力T3は、張り側張力T1に対し逆
位相パターンで、張り側張力T1が最高張力になる近傍か
ら張力ゼロ（無張力）に低下する。この例は異音発生状
態であり、張り側張力T1が破線およびハッチングで示す
本体上昇すべき最高張力付近で崩れて低下し、緩み側張
力T3がゼロとなる無張力期間が長くなって、スリップ率
が大きくなって、ベルト異音を発生するものである。
そして、このベルト異音の発生要因となる緩み側張力
T3に影響のある張り側張力T1,T3の変動が、前記補機の
配設によって変化するものであり、前述のように張力変
動の少ない状態に補機を配設することによって、緩み側
張力T3の無張力期間を低減して異音の発生を防止するこ
とができるものである。
T3に影響のある張り側張力T1,T3の変動が、前記補機の
配設によって変化するものであり、前述のように張力変
動の少ない状態に補機を配設することによって、緩み側
張力T3の無張力期間を低減して異音の発生を防止するこ
とができるものである。
なお、上記のような張力変動の測定によって異音の発
生状態を把握するのに代えて、シミュレーション計算に
よって前記のような張力変動を予測して異音の発生状態
を求めることができ、これによって補機の好ましい配設
構造を求めることができる。このシミュレーション計算
の詳細は省略するが、ベルト張力の静的張力計算に、補
機駆動系をベルトをバネ、補機などの回転慣性モーメン
トをマスとして振動モデルが考えた動的応答計算を付加
して求めるものである。
生状態を把握するのに代えて、シミュレーション計算に
よって前記のような張力変動を予測して異音の発生状態
を求めることができ、これによって補機の好ましい配設
構造を求めることができる。このシミュレーション計算
の詳細は省略するが、ベルト張力の静的張力計算に、補
機駆動系をベルトをバネ、補機などの回転慣性モーメン
トをマスとして振動モデルが考えた動的応答計算を付加
して求めるものである。
上記シミュレーション全体の計算の流れを第９図のフ
ローチャートに沿って説明する。ステップS1で各種デー
タ（レイアウト、補機負荷、慣性モーメント、ベルトバ
ネ定数、クランク軸角速度変動等）を入力し、ステップ
S2で静的張力計算を行うと共に、ステップS3〜S5で動的
張力計算を行う。補機配設構造の変更は、上記ステップ
S1における入力データが変化するものであり、例えば回
転慣性力の大きさ補機が緩み側に配設されると、ベルト
バネ定数が低下するものである。上記動的張力計算は、
ステップS3でモーダル解析を行い、ステップS4各プーリ
速度を計算し、更に、ステップS5で変動張力計算を行う
ものである。
ローチャートに沿って説明する。ステップS1で各種デー
タ（レイアウト、補機負荷、慣性モーメント、ベルトバ
ネ定数、クランク軸角速度変動等）を入力し、ステップ
S2で静的張力計算を行うと共に、ステップS3〜S5で動的
張力計算を行う。補機配設構造の変更は、上記ステップ
S1における入力データが変化するものであり、例えば回
転慣性力の大きさ補機が緩み側に配設されると、ベルト
バネ定数が低下するものである。上記動的張力計算は、
ステップS3でモーダル解析を行い、ステップS4各プーリ
速度を計算し、更に、ステップS5で変動張力計算を行う
ものである。
ステップS6で上記静的張力計算の結果と動的張力計算
の結果とによる合成張力計算を行い、ステップS7で緩み
側張力の無張力期間割合を算出し、それに応じてステッ
プS8でスリップ率を判定し、更に、異音判定を行うもの
である。上記ステップ率および異音の判定は、緩み側張
力ゼロの割合とステップ率、音圧レベル、官能評価点と
の実験式から求める。
の結果とによる合成張力計算を行い、ステップS7で緩み
側張力の無張力期間割合を算出し、それに応じてステッ
プS8でスリップ率を判定し、更に、異音判定を行うもの
である。上記ステップ率および異音の判定は、緩み側張
力ゼロの割合とステップ率、音圧レベル、官能評価点と
の実験式から求める。
（発明の効果） 上記のような本発明によれば、同一のＶベルトでクラ
ンクプーリーにより複数の補機を駆動するについて、ク
ランクプーリーによって駆動する複数の補機を、ベルト
の張り側から順次、回転慣性力が大きい順に配置するよ
うにしたことにより、同一ベルト張力であってもベルト
緩み側の無張力期間割合を最も少なくし、より多くの補
機をベルトのスリップ発生を押さえながら駆動すること
ができるものである。
ンクプーリーにより複数の補機を駆動するについて、ク
ランクプーリーによって駆動する複数の補機を、ベルト
の張り側から順次、回転慣性力が大きい順に配置するよ
うにしたことにより、同一ベルト張力であってもベルト
緩み側の無張力期間割合を最も少なくし、より多くの補
機をベルトのスリップ発生を押さえながら駆動すること
ができるものである。
第１図は本発明の第１の実施例におけるエンジンの補機
配設構造を示す概略構成図、 第２図は第２の実施例における同概略構成図、 第３図は第３の実施例における同概略構成図、 第４図は第４の実施例における同概略構成図、 第５図は第５の実施例における同概略構成図、 第６図は補機配設構造の異音発生状態のシミュレーショ
ン異音評価結果を比較例と共に示す説明図、 第７図は運転時の張力変動とそれに対応する異音の音圧
波形を示す測定図、 第８図は周速度変動と異音発生タイミングを示すグラ
フ、 第９図はシミュレーション計算の流れを示すフローチャ
ートである。 Ｅ……エンジン、２……クランク軸、３……クランクプ
ーリー、4,6,10,14……補機、5,7,11,15……補機プーリ
ー、8,12……補機駆動ベルト。
配設構造を示す概略構成図、 第２図は第２の実施例における同概略構成図、 第３図は第３の実施例における同概略構成図、 第４図は第４の実施例における同概略構成図、 第５図は第５の実施例における同概略構成図、 第６図は補機配設構造の異音発生状態のシミュレーショ
ン異音評価結果を比較例と共に示す説明図、 第７図は運転時の張力変動とそれに対応する異音の音圧
波形を示す測定図、 第８図は周速度変動と異音発生タイミングを示すグラ
フ、 第９図はシミュレーション計算の流れを示すフローチャ
ートである。 Ｅ……エンジン、２……クランク軸、３……クランクプ
ーリー、4,6,10,14……補機、5,7,11,15……補機プーリ
ー、8,12……補機駆動ベルト。
Claims (1)
- 【請求項１】同一のＶベルトでクランクプーリーにより
複数の補機を駆動させるようにしたエンジンにおいて、
クランクプーリーによって駆動する複数の補機を、ベル
トの張り側から順次、回転慣性力が大きい順に配置する
ようにしたことを特徴とするエンジンの補機配設構造。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63116403A JP2676220B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | エンジンの補機配設構造 |
| US07/350,992 US4959042A (en) | 1988-05-13 | 1989-05-12 | Layout of auxiliary mechanisms for an engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63116403A JP2676220B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | エンジンの補機配設構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01285625A JPH01285625A (ja) | 1989-11-16 |
| JP2676220B2 true JP2676220B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=14686186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63116403A Expired - Lifetime JP2676220B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | エンジンの補機配設構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2676220B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017096139A (ja) * | 2015-11-20 | 2017-06-01 | いすゞ自動車株式会社 | エンジン |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6296705A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-05-06 | Honda Motor Co Ltd | Ｏｈｃ式ｖ型エンジンのカム軸駆動構造 |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP63116403A patent/JP2676220B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01285625A (ja) | 1989-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070725 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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