JP2844978B2 - 可変速補機駆動装置 - Google Patents
可変速補機駆動装置Info
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- JP2844978B2 JP2844978B2 JP3188832A JP18883291A JP2844978B2 JP 2844978 B2 JP2844978 B2 JP 2844978B2 JP 3188832 A JP3188832 A JP 3188832A JP 18883291 A JP18883291 A JP 18883291A JP 2844978 B2 JP2844978 B2 JP 2844978B2
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- JP
- Japan
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- pulley
- continuously variable
- variable transmission
- speed
- shaft
- Prior art date
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Classifications
-
- 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
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- Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両におい
て、走行動力用の内燃機関によって各種の補機を最適の
速度で駆動するための、可変速補機駆動装置に関する。
て、走行動力用の内燃機関によって各種の補機を最適の
速度で駆動するための、可変速補機駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車等の車両においては、走行状態に
よって内燃機関の回転数が１０００ｒｐｍ未満のアイド
リング回転数から、普通その数倍前後にあたる最高回転
数までの範囲で大幅に変化するので、走行状態と直接の
関係なしに、むしろ適当な一定速度で駆動されたほうが
良い機関の補機、例えば、エアコンのコンプレッサ、オ
ルタネータ、冷却水ポンプ、パワーステアリング用のオ
イルポンプ等は、入力と出力の回転比が一定のベルト伝
動装置のようなものを介して言わば機関直結で駆動する
と、アイドリング時には回転数が不足気味になる反面、
機関の高速回転時には回転数が過多になるというよう
に、補機にとっては不適当といえる回転数範囲で駆動さ
れる状態が生じる。
よって内燃機関の回転数が１０００ｒｐｍ未満のアイド
リング回転数から、普通その数倍前後にあたる最高回転
数までの範囲で大幅に変化するので、走行状態と直接の
関係なしに、むしろ適当な一定速度で駆動されたほうが
良い機関の補機、例えば、エアコンのコンプレッサ、オ
ルタネータ、冷却水ポンプ、パワーステアリング用のオ
イルポンプ等は、入力と出力の回転比が一定のベルト伝
動装置のようなものを介して言わば機関直結で駆動する
と、アイドリング時には回転数が不足気味になる反面、
機関の高速回転時には回転数が過多になるというよう
に、補機にとっては不適当といえる回転数範囲で駆動さ
れる状態が生じる。
【０００３】そこで、図４（正面図）と、それを模式的
に展開して示した図５（平面図）に例示したように、内
燃機関１０のクランク軸１２と、それと平行に軸承され
た軸１４との間に、可変径Ｖプーリ１６及び１８とＶベ
ルト２０を組み合わせた構造のよく知られた無段変速機
２２を挿入し、機関回転数の大小に応じて無段変速機２
２の変速比を自動的に追従調整することにより、機関回
転数が変動しても軸１４の回転数があまり大きく変化し
ないようにし、この軸１４から前記のような各種の補機
を駆動するように構成する試みがなされている。（一例
として、実開昭６３−１１０７５２号公報参照。）
に展開して示した図５（平面図）に例示したように、内
燃機関１０のクランク軸１２と、それと平行に軸承され
た軸１４との間に、可変径Ｖプーリ１６及び１８とＶベ
ルト２０を組み合わせた構造のよく知られた無段変速機
２２を挿入し、機関回転数の大小に応じて無段変速機２
２の変速比を自動的に追従調整することにより、機関回
転数が変動しても軸１４の回転数があまり大きく変化し
ないようにし、この軸１４から前記のような各種の補機
を駆動するように構成する試みがなされている。（一例
として、実開昭６３−１１０７５２号公報参照。）
【０００４】なお、図４に示した被駆動プーリ２４、２
６、２８は、それぞれ例えばエアコンのコンプレッサ、
オルタネータ、冷却水ポンプ、パワーステアリング用オ
イルポンプのような補機の軸にとりつけられるもので、
それらの被駆動プーリ２４、２６、２８は、無段変速機
２２の出力軸でもある軸１４に取り付けられたプーリ３
０により、一連のベルト３２を介して同時に回転駆動さ
れる。図５には被駆動プーリ２６を有する補機３４が只
一つだけ代表として図示されている。また、軸１４自体
に前記の補機３４の他の補機３６を直接に接続すること
もできる。
６、２８は、それぞれ例えばエアコンのコンプレッサ、
オルタネータ、冷却水ポンプ、パワーステアリング用オ
イルポンプのような補機の軸にとりつけられるもので、
それらの被駆動プーリ２４、２６、２８は、無段変速機
２２の出力軸でもある軸１４に取り付けられたプーリ３
０により、一連のベルト３２を介して同時に回転駆動さ
れる。図５には被駆動プーリ２６を有する補機３４が只
一つだけ代表として図示されている。また、軸１４自体
に前記の補機３４の他の補機３６を直接に接続すること
もできる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような補機駆動装
置として利用可能な無段変速機としては、前記従来技術
にも見られるような可変径ＶプーリとＶベルトを組み合
わせたものや、摩擦車同士を組み合わせたもの等が考え
られるが、一般に摩擦式の無段変速機は、歯車やＶベル
ト等を使用した定速比の伝動装置に比べて、摩擦やスリ
ップ等による伝達ロスが多いために伝動効率が低いのが
普通であるから、前記従来技術のように、補機の駆動が
機関の回転数の全範囲にわたって無段変速機を介して行
われるものでは、機関の回転数が補機の駆動に適してい
る回転数範囲にあるときでも、動力が無段変速機を通じ
て伝達されることになり、無段変速機の伝達ロスが常時
発生して総合的な伝動効率の低下や機関の燃費の悪化を
招いたり、無段変速機の部品の早期磨耗によって耐久性
や信頼性が低下する等の問題がある。
置として利用可能な無段変速機としては、前記従来技術
にも見られるような可変径ＶプーリとＶベルトを組み合
わせたものや、摩擦車同士を組み合わせたもの等が考え
られるが、一般に摩擦式の無段変速機は、歯車やＶベル
ト等を使用した定速比の伝動装置に比べて、摩擦やスリ
ップ等による伝達ロスが多いために伝動効率が低いのが
普通であるから、前記従来技術のように、補機の駆動が
機関の回転数の全範囲にわたって無段変速機を介して行
われるものでは、機関の回転数が補機の駆動に適してい
る回転数範囲にあるときでも、動力が無段変速機を通じ
て伝達されることになり、無段変速機の伝達ロスが常時
発生して総合的な伝動効率の低下や機関の燃費の悪化を
招いたり、無段変速機の部品の早期磨耗によって耐久性
や信頼性が低下する等の問題がある。
【０００６】そこで本発明は、これらの問題点を解消し
得る新規な手段を提供することを、発明が解決しようと
する課題とするものである。
得る新規な手段を提供することを、発明が解決しようと
する課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題を解
決するための手段として、クランク軸によって駆動され
る無段変速機の入力軸に対して一方向クラッチを介して
取り付けられたプーリと、前記無段変速機の出力軸に対
して一方向クラッチを介して取り付けられたプーリと、
１個以上の補機にそれぞれ取り付けられて前記各補機を
駆動するプーリと、前記各プーリに対して巻きかけられ
た一連のベルトとを備えていることを特徴とする内燃機
関の可変速補機駆動装置を提供する。
決するための手段として、クランク軸によって駆動され
る無段変速機の入力軸に対して一方向クラッチを介して
取り付けられたプーリと、前記無段変速機の出力軸に対
して一方向クラッチを介して取り付けられたプーリと、
１個以上の補機にそれぞれ取り付けられて前記各補機を
駆動するプーリと、前記各プーリに対して巻きかけられ
た一連のベルトとを備えていることを特徴とする内燃機
関の可変速補機駆動装置を提供する。
【０００８】
【作用】内燃機関が運転状態に置かれて、比較的低回転
数域にあるときは、機関のクランク軸の回転は無段変速
機を介して伝えられ、更に無段変速機の出力軸に一方向
クラッチを介して取り付けられたプーリから、一連のベ
ルトによって各補機を駆動するプーリへ伝えられる。こ
の時、無段変速機の入力軸に対して一方向クラッチを介
して取り付けられたプーリは、その回転数が前記入力軸
の回転数よりも高くなるので、一方向クラッチの作用に
よって前記入力軸上で空転している。
数域にあるときは、機関のクランク軸の回転は無段変速
機を介して伝えられ、更に無段変速機の出力軸に一方向
クラッチを介して取り付けられたプーリから、一連のベ
ルトによって各補機を駆動するプーリへ伝えられる。こ
の時、無段変速機の入力軸に対して一方向クラッチを介
して取り付けられたプーリは、その回転数が前記入力軸
の回転数よりも高くなるので、一方向クラッチの作用に
よって前記入力軸上で空転している。
【０００９】内燃機関の回転数が高くなると、無段変速
機の変速比が速度比を低下させる方向に向かって調整さ
れ、無段変速機の出力軸の回転数よりも、それに対して
一方向クラッチを介して取り付けられたプーリの回転数
の方が、無段変速機の入力軸に対して一方向クラッチを
介して取り付けられたプーリと一連のベルトによって駆
動されることによって高くなるので、無段変速機の出力
軸に対して一方向クラッチを介して取り付けられたプー
リは、その一方向クラッチによって無段変速機の出力軸
上で空転し、クランク軸の回転は無段変速機を介するこ
となく、その入力軸から直接に一連のベルトに伝えら
れ、それによって各補機を駆動するプーリへ伝えられる
ので、無段変速機による動力の伝達ロスが減少する。
機の変速比が速度比を低下させる方向に向かって調整さ
れ、無段変速機の出力軸の回転数よりも、それに対して
一方向クラッチを介して取り付けられたプーリの回転数
の方が、無段変速機の入力軸に対して一方向クラッチを
介して取り付けられたプーリと一連のベルトによって駆
動されることによって高くなるので、無段変速機の出力
軸に対して一方向クラッチを介して取り付けられたプー
リは、その一方向クラッチによって無段変速機の出力軸
上で空転し、クランク軸の回転は無段変速機を介するこ
となく、その入力軸から直接に一連のベルトに伝えら
れ、それによって各補機を駆動するプーリへ伝えられる
ので、無段変速機による動力の伝達ロスが減少する。
【００１０】
【実施例】図１に本発明の実施例の正面図を示す。それ
を模式的に展開して示した平面図である図２及び図３
は、この実施例のそれぞれ異なる作動状態を示してい
る。これらの図面において、図４及び図５に示した従来
技術と実質的に同じである部分については同じ参照符号
を付すことにより、詳細な説明を省略している。即ち、
１０は内燃機関、１２はクランク軸、１４は軸即ち無段
変速機の出力軸、１６、１８は可変径Ｖプーリ、２０は
Ｖベルト、２２は無段変速機、２４〜２８は補機のプー
リ、３０は無段変速機２２の出力軸１４に取り付けられ
たプーリ、３２は各補機のプーリ２４〜３０に巻きかけ
られた一連のベルト、そして３４及び３６は補機の代表
例である。
を模式的に展開して示した平面図である図２及び図３
は、この実施例のそれぞれ異なる作動状態を示してい
る。これらの図面において、図４及び図５に示した従来
技術と実質的に同じである部分については同じ参照符号
を付すことにより、詳細な説明を省略している。即ち、
１０は内燃機関、１２はクランク軸、１４は軸即ち無段
変速機の出力軸、１６、１８は可変径Ｖプーリ、２０は
Ｖベルト、２２は無段変速機、２４〜２８は補機のプー
リ、３０は無段変速機２２の出力軸１４に取り付けられ
たプーリ、３２は各補機のプーリ２４〜３０に巻きかけ
られた一連のベルト、そして３４及び３６は補機の代表
例である。
【００１１】図１〜図３に示した本発明の実施例の特徴
の一つは、従来技術を示す図４及び図５と対比すれば明
らかなように、無段変速機２２の入力軸でもあるクラン
ク軸１２に可変径Ｖプーリ１６の他に定径のプーリ３８
（図１のプーリ３８は、ベルトやプーリが重なって見え
るのを避けるため、図２及び図３に比してやや小径に描
かれている。）を設け、一連のベルト３２をこのプーリ
３８にも巻きかけていることである。このようにすると
無段変速機２２が変速作用をしても軸１４の回転数が変
わらないことになるから、入力軸１２とそれに支持され
たプーリ３８との間、及び出力軸１４とそれに支持され
たプーリ３０との間は直結としないで、それぞれの間に
一方向クラッチ４０及び４２を挿入し、軸１２、１４の
回転数がそれぞれプーリ３８、３０の回転数よりも大に
なったときだけ、軸からプーリへの伝動が行われ、それ
と逆の場合や、プーリから軸への逆駆動は行われないよ
うに構成しているのが第２の特徴である。
の一つは、従来技術を示す図４及び図５と対比すれば明
らかなように、無段変速機２２の入力軸でもあるクラン
ク軸１２に可変径Ｖプーリ１６の他に定径のプーリ３８
（図１のプーリ３８は、ベルトやプーリが重なって見え
るのを避けるため、図２及び図３に比してやや小径に描
かれている。）を設け、一連のベルト３２をこのプーリ
３８にも巻きかけていることである。このようにすると
無段変速機２２が変速作用をしても軸１４の回転数が変
わらないことになるから、入力軸１２とそれに支持され
たプーリ３８との間、及び出力軸１４とそれに支持され
たプーリ３０との間は直結としないで、それぞれの間に
一方向クラッチ４０及び４２を挿入し、軸１２、１４の
回転数がそれぞれプーリ３８、３０の回転数よりも大に
なったときだけ、軸からプーリへの伝動が行われ、それ
と逆の場合や、プーリから軸への逆駆動は行われないよ
うに構成しているのが第２の特徴である。
【００１２】このような構成において、プーリ３０の半
径をＲ0 、プーリ３８の半径をＲ1 、無段変速機２２の
最大減速比を１／α、最大増速比をβとした場合、これ
らの間に、 Ｒ1 ／α＜Ｒ0 ＜βＲ1 の関係が成立するようにする。
径をＲ0 、プーリ３８の半径をＲ1 、無段変速機２２の
最大減速比を１／α、最大増速比をβとした場合、これ
らの間に、 Ｒ1 ／α＜Ｒ0 ＜βＲ1 の関係が成立するようにする。
【００１３】この構成によって、図１〜図３に示した実
施例では、内燃機関１０がアイドリングのような比較的
低回転数域で運転されているときは、無段変速機２２の
速度比は相対的に大きな値に決定される。それによっ
て、無段変速機２２の出力軸である軸１４の回転数が、
特設されたプーリ３８とベルト３２を介して一定の速度
比で駆動される場合のプーリ３０の回転数よりも大きく
なるから、動力は図２において矢印で示したように軸１
４から一方向クラッチ４２を介してプーリ３０及びベル
ト３２に伝えられる。この状態では、クランク軸１２の
回転数はプーリ３８のそれよりも小さいので、プーリ３
８はクランク軸１２に対して一方向クラッチ４０によっ
て空転状態になる。
施例では、内燃機関１０がアイドリングのような比較的
低回転数域で運転されているときは、無段変速機２２の
速度比は相対的に大きな値に決定される。それによっ
て、無段変速機２２の出力軸である軸１４の回転数が、
特設されたプーリ３８とベルト３２を介して一定の速度
比で駆動される場合のプーリ３０の回転数よりも大きく
なるから、動力は図２において矢印で示したように軸１
４から一方向クラッチ４２を介してプーリ３０及びベル
ト３２に伝えられる。この状態では、クランク軸１２の
回転数はプーリ３８のそれよりも小さいので、プーリ３
８はクランク軸１２に対して一方向クラッチ４０によっ
て空転状態になる。
【００１４】内燃機関１０の回転数が上昇してくると、
それに応じて無段変速機２２の変速比も変更されて、プ
ーリ３０の回転数が緩やかに増加するように調整する
か、或いは略一定の値を維持するように調整されるが、
無段変速機２２の可調整範囲を越えるような機関の高速
運転状態では、クランク軸１２の回転数がプーリ３８の
それよりも高くなり、一方向クラッチ４０が係合して、
図３において矢印で示したように、動力がプーリ３８か
らベルト３２に伝えられるように切り替わる。この状態
では、プーリ３０の回転数は軸１４のそれよりも高くな
っているので、一方向クラッチ４２が空転して、無段変
速機２２から軸１４と一方向クラッチ４２を介してプー
リ３０を駆動することはない。
それに応じて無段変速機２２の変速比も変更されて、プ
ーリ３０の回転数が緩やかに増加するように調整する
か、或いは略一定の値を維持するように調整されるが、
無段変速機２２の可調整範囲を越えるような機関の高速
運転状態では、クランク軸１２の回転数がプーリ３８の
それよりも高くなり、一方向クラッチ４０が係合して、
図３において矢印で示したように、動力がプーリ３８か
らベルト３２に伝えられるように切り替わる。この状態
では、プーリ３０の回転数は軸１４のそれよりも高くな
っているので、一方向クラッチ４２が空転して、無段変
速機２２から軸１４と一方向クラッチ４２を介してプー
リ３０を駆動することはない。
【００１５】つまり、内燃機関１０が比較的低回転数域
で運転されているときは無段変速機２２が作動している
が、内燃機関１０が高回転数域で運転されるときは、動
力伝達が無段変速機２２を介することなく、クランク軸
１２、プーリ３８及びベルト３２からなる定回転比のベ
ルト伝動装置によって行われるので、動力の伝達ロスが
減少して伝動効率が高くなり、無段変速機２２の負荷が
減少するため、ベルト２０の可変径プーリ１６及び１８
に対する摩擦による磨耗が少なくなって、ベルト２０を
はじめとする無段変速機２２の耐久性も向上する。
で運転されているときは無段変速機２２が作動している
が、内燃機関１０が高回転数域で運転されるときは、動
力伝達が無段変速機２２を介することなく、クランク軸
１２、プーリ３８及びベルト３２からなる定回転比のベ
ルト伝動装置によって行われるので、動力の伝達ロスが
減少して伝動効率が高くなり、無段変速機２２の負荷が
減少するため、ベルト２０の可変径プーリ１６及び１８
に対する摩擦による磨耗が少なくなって、ベルト２０を
はじめとする無段変速機２２の耐久性も向上する。
【００１６】いずれの場合も、一連のベルト３２によっ
て、例えば、エアコンのコンプレッサ、オルタネータ、
冷却水ポンプ、パワーステアリング用のオイルポンプ等
の補機３４等が、それらに取り付けられたプーリ２４、
２６、２８を介して回転駆動され、場合によっては補機
３６のようなものが軸１４から直接に駆動されることに
より、いずれにしても内燃機関１０の大幅に変動する回
転数とは異なる略一定か、或いは比較的狭い範囲内の回
転数で駆動され、従来のように無用の高回転数で駆動さ
れて耐久性を低下させたり、回転数不足の低回転数で駆
動されたりする不具合が解消する。
て、例えば、エアコンのコンプレッサ、オルタネータ、
冷却水ポンプ、パワーステアリング用のオイルポンプ等
の補機３４等が、それらに取り付けられたプーリ２４、
２６、２８を介して回転駆動され、場合によっては補機
３６のようなものが軸１４から直接に駆動されることに
より、いずれにしても内燃機関１０の大幅に変動する回
転数とは異なる略一定か、或いは比較的狭い範囲内の回
転数で駆動され、従来のように無用の高回転数で駆動さ
れて耐久性を低下させたり、回転数不足の低回転数で駆
動されたりする不具合が解消する。
【００１７】
【発明の効果】本発明の可変速補機駆動装置によれば、
無段変速機による伝達ロスを減少させて高い伝動効率が
得られ、機関の燃費の悪化や無段変速機の部品の早期磨
耗を防止し、耐久性や信頼性を向上させることができ
る。
無段変速機による伝達ロスを減少させて高い伝動効率が
得られ、機関の燃費の悪化や無段変速機の部品の早期磨
耗を防止し、耐久性や信頼性を向上させることができ
る。
【図１】本発明による可変速補機駆動装置の実施例を示
す正面図である。
す正面図である。
【図２】図１の実施例を一部展開して示す平面図である
【図３】図２とは異なる作動状態において、図１の実施
例を一部展開して示す平面図である
例を一部展開して示す平面図である
【図４】可変速補機駆動装置の従来例を示す正面図であ
る。
る。
【図５】図４の従来例を一部展開して示す平面図である
１０…内燃機関 １２…クランク軸、即ち無段変速機の入力軸 １４…無段変速機の出力軸 １６、１８…可変径プーリ ２０…Ｖベルト ２２…無段変速機 ２４、２６、２８…補機のプーリ ３０…プーリ ３２…一連のベルト ３４、３６…補機 ３８…プーリ ４０、４２…一方向クラッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16H 9/00 - 9/26 F16H 7/00 - 7/24 F02B 67/00 - 67/06 F16H 47/02
Claims (1)
- 【請求項１】 クランク軸によって駆動される無段変速
機の入力軸に対して一方向クラッチを介して取り付けら
れたプーリと、前記無段変速機の出力軸に対して一方向
クラッチを介して取り付けられたプーリと、１個以上の
補機にそれぞれ取り付けられて前記各補機を駆動するプ
ーリと、前記各プーリに対して巻きかけられた一連のベ
ルトとを備えていることを特徴とする内燃機関の可変速
補機駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188832A JP2844978B2 (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 可変速補機駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188832A JP2844978B2 (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 可変速補機駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0533838A JPH0533838A (ja) | 1993-02-09 |
| JP2844978B2 true JP2844978B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=16230622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3188832A Expired - Fee Related JP2844978B2 (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 可変速補機駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2844978B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5421255A (en) * | 1993-12-30 | 1995-06-06 | Xerox Corporation | Method and apparatus for driving a substrate in a printing apparatus |
| KR100513459B1 (ko) * | 2002-12-12 | 2005-09-09 | 현대자동차주식회사 | 자동차 회전부품의 동력 전달 구조 |
| RU2505722C2 (ru) * | 2012-03-12 | 2014-01-27 | Виктор Иванович Волкович | Способ преобразования возвратно-поступательного движения в непрерывное вращательное и механизм для его осуществления |
-
1991
- 1991-07-29 JP JP3188832A patent/JP2844978B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0533838A (ja) | 1993-02-09 |
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