JP3862345B2 - 2サイクルエンジンのポンプ駆動構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は2サイクルエンジンのポンプ駆動構造に関する。
【従来の技術】
【0002】
実公平2−13707号には、2サイクルエンジンのクランク軸と平行にその前方へバランサ軸を設け、このバランサ軸をクランク軸に設けたバランサドライブギヤにより回転駆動するとともに、バランサ軸と同軸上にポンプを配設し、この水ポンプをバランサ軸で駆動するようにしたポンプ駆動構造が示されている。
【0003】
また、特開平4−112924号には、エンジンのクランク軸と平行なポンプ軸を有する水ポンプとオイルポンプを、それぞれクランクケースの前方へ左右へ並べて配置し、同じくクランク軸と平行に配設されかつクランク軸で回転駆動されるバランサ軸によりポンプ軸を回転駆動するようにしたポンプ駆動構造が示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、2サイクルエンジンはクランク室内で混合気を一次圧縮するため、バランサ軸をクランク室と区画配置する必要があり、エンジンをコンパクトにするためバランサ軸をクランク軸に近接させると、バランサウエイトがクランクウエイトの両側へ二分されることになる。
【0005】
そこで、クランク軸の一端にVベルト式変速機のドライブ側プーリを取付ける伝動形式を採用した場合、バランサドライブギヤを仮にドライブ側プーリ側のクランク軸上に設ければ、ギヤ潤滑のためにクランク室とバランサドライブギヤ室を区画する壁と、この壁部分に施すシール及びバランサドライブギヤ室とドライブ側プーリを支持する大気側を区画する壁が必要になり、これらの壁とシール並びにバランサドライブギヤ自体の厚さ分だけドライブ側プーリをクランク室から外方へ離して配置しなければならなくなる。
【0006】
その結果、車体幅が増大することのみならず、クランク軸が長くなるためVベルト式変速機のベルト張力に耐えるよう、より太い径にせざるを得ず、重量が増大することになる。
【0007】
一方、バランサ軸を利用して水ポンプやオイルポンプを駆動すれば、これら補機類の駆動構造が簡単になる。したがって、バランサ軸を利用してポンプを駆動すると同時にクランク軸へVベルト式変速機を接続する場合、車体幅や重量を増大させない工夫が必要になる。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願発明は、2サイクルエンジンのクランク軸と平行にバランサ軸を設け、このバランサ軸をクランク軸に設けたバランサドライブギヤにより回転駆動するとともに、前記バランサ軸によりポンプを駆動するようにしたポンプ駆動構造において、前記バランサ軸をクランクケースに軸受支持して前記クランク軸の直下に設け、バランサウエイトをクランクウエイトの両側に二分して前記クランクケースの外側に配置し、前記クランク軸の一端にVベルト式変速機のドライブ側プーリを設け、このドライブ側プーリが設けられた側のバランサ軸軸受の外側にシール部材を設け、このシール部材の外側へ一方のバランサウエイトを露出させて配置し、クランクウエイトを挟んで前記ドライブ側プーリと軸方向反対側のクランク軸上に前記バランサドライブギヤを配置し、他方のバランサウエイトに設けたバランサドリブンギヤとかみ合わせたことを特徴とする。
【0009】
このとき、バランサ軸により水ポンプとオイルポンプをそれぞれ駆動するとともに、これら水ポンプとオイルポンプを前記バランサ軸の前後に振り分け配置するようにもできる。
【0010】
さらに、エンジン後方に無限軌道装置を備えた雪上車に前記構造のエンジンを採用した場合、トラックベルト上方に熱交換機を備えるとともに、前記バランサ軸後方に水ポンプを配設し、この水ポンプと前記熱交換機との間を連通配管させることもできる。
【0011】
【発明の効果】
クランク軸上で、クランクウエイトを挟んで一端にVベルト式変速機のドライブ側プーリを設け、軸方向反対側にバランサドライブギヤを配置したので、クランク室とドライブ側プーリの間に潤滑を必要とするバランサドライブギヤを設けないで済むから、ドライブ側プーリをクランク室へ接近させて配設でき、その分だけクランク軸を長くしないで済ませることができる。
【0012】
したがって、バランサ軸を利用してポンプを駆動することによりポンプ駆動構造を簡単にできるとともに、クランク室内で混合気を一次圧縮する2サイクルエンジンのクランク軸にVベルト式変速機を接続するにもかかわらず、車体幅や重量を増大させないようにできる。しかも、バランサ軸をクランク軸の直下に配設することにより低重心化に役立つことができる。
【0013】
また、バランサ軸の前後に水ポンプとオイルポンプを振り分けて配置し、これらを共通軸であるバランサ軸で駆動すれば、これらポンプの駆動を効率的に行うことができるとともに、補機類をエンジンの下方へ集中配置できる。
【0014】
さらに、エンジン後方に無限軌道装置を備えた雪上車にこのエンジンを採用すれば、バランサ軸後方に水ポンプを配設し、かつトラックベルト上方に熱交換機を設け、この熱交換機と水ポンプ間を連通配管することにより、熱交換機と水ポンプ間の配管を短くしかつこの配管構造を簡単にできる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は雪上車の側面図、図2はこの雪上車の車体カバーを除いた側面図、図3は駆動及び動力伝達系の概略平面展開図、図4は駆動及び動力伝達系の左側面図、図5は駆動及び動力伝達系の右側面図、図6はエンジン部分の平断面図、図7はドリブン側プーリ及び最終減速機部分の断面図、図8は無限軌道装置のドライブ軸支持構造を示す図である。
【0016】
まず、図1、2に基づいてこの雪上車全体の概略構造を説明する。雪上車の車体前部には、操向スキー1がテレスコピック式の正立型フロントサスペンション2を介して支持され、車体後部には無限軌道装置3が設けられ、後述するエンジンにより動力駆動される。
【0017】
無限軌道装置3の上方にはフロア4が設けられ、乗員はこの上に立ってハンドル5を操作するようになっている。フロア4は横断面が略逆U字状断面をなす部材であり、その左右側面は立壁状になっている。
【0018】
車体を覆う車体カバー6は、車体前部のエンジンルーム上を前方から後方にかけて覆うフロントカバー7と、その両側部を覆うサイドカバー8並びにサイドカバー8からフロア4の左右両側に沿って後方へ長く延びてフロア4上の乗員スペースの側方を囲むリヤカバー9からなっている。
【0019】
図2に明らかなように、車体前部には、周囲をヘッドパイプ10に固着されたフロントサスペンション2のインナーチューブ11が上下方向へ斜めに配設され、その下端部をアウターチューブ12に対して回動自在に支持されている。
【0020】
インナーチューブ11の上端部外周には、ハンドルボス13がインナーチューブ11をピボット軸として回動自在かつ軸方向移動不能に取付けられ、このハンドルボス13とアウターチューブ12の上端部間はサスペンションリンク14で連結されている。
【0021】
サスペンションリンク14は、アウターチューブ12の上下動によって伸縮し、中間部を前方へ折り曲げて突出させることにより、ヘッドパイプ10前方の車体カバー6で囲まれた空間内に後述するチャンバースペースを十分量確保している。
【0022】
ハンドルボス13の頂部には、ハンドルポスト15の下端部がハンドルポストピボット16を介して上下方向へ揺動自在に連結され、かつハンドルボス13の頂部から斜め上がり後方へ一体に延出するリンクステー17とハンドルポスト15のハンドル5近傍側部分との間にダンパからなるハンドルリンク18が取付けられている。
【0023】
これらのフロントサスペンション2、ヘッドパイプ10及びハンドルボス13は操向スキー1の操向軸をなすとともに、ハンドルポストピボット16の位置は操向スキー1の後端部と無限軌道装置3の前端部との中間に位置している。
【0024】
ヘッドパイプ10から斜め下がりに後方へ延びる左右一対のメインフレーム20には、ヘッドパイプ10近傍部から下方へ延びるダウンチューブ21及び後部から同様に下方へ延びるピボットプレート22がそれぞれ設けられている。
【0025】
これらダウンチューブ21及びピボットプレート22にそれぞれ設けられたエンジンマウント23、24を介して水冷2サイクル式単気筒エンジン25が車体側へ支持され、そのシリンダ部26は左右のメインフレーム20間に位置し、エンジン25もその中心がほぼ車体中心上に位置している。
【0026】
エンジン25を構成するクランクケース27の下部には、水ポンプ28とオイルポンプ29が設けられ、この水ポンプ28により、フロア4の天井部内側に収容されている熱交換機30からの冷却水がシリンダ部26へ供給される。
【0027】
シリンダ部26からの冷却水は熱交換機30へ送られて効率的に冷却された後、水ポンプ28へ帰される。なお、ヘッドパイプ10の側方に熱交換機30の注水口31が設けられている。
【0028】
熱交換機30は、フロア4の天井部の左右幅とほぼ同様の幅をなすことにより広い表面積を有するとともに、フロア4の天井部と上下方向へ重なることにより、相互の剛性アップに役立っている。
【0029】
オイルポンプ29はフロア4の前部上へバッテリ32とともに支持されたオイルタンク33に接続し、このバッテリ32及びオイルタンク33は、フロア4上の乗員スペースと前方のエンジンルームを前後に区画する隔壁7aに形成されたリッド34を開いてメンテナンス可能になっている。
【0030】
隔壁7aは、フロントカバー7が燃料タンク35の上面を覆って背面へ回り込んだ部分によって形成され、燃料タンク35はバッテリ32及びオイルタンク33の各前方側に位置してメインフレーム20上へ支持されている。符号36はタンクキャップである。
【0031】
エンジン25の排気ポートからは排気チャンバー37が前方へ延出し、エンジン25前方の車体カバー6で囲まれた空間であるチャンバースペース内を、車体カバー6の内面に沿って平面視で略半円状をなすように配設され、この排気チャンバー37が接続するサイレンサー38を排気チャンバー37の上方に沿って配設することにより、略2階建て状に蛇行して配設された排気系配管をなすとともに、排気ガスは最終的にテールパイプ39からエンジン25の前方へ下向きに排気される。
【0032】
エンジン25の駆動出力は、Vベルト式変速機40を介して最終減速機構が収容されたギヤボックス41へ伝達される。このギヤボックス41は、メインフレーム20及びピボットプレート22へ取付けられて支持されるとともに、ここでVベルト式変速機40から伝達された駆動力を最終減速した後にドライブ軸42を回転駆動するようになっている。
【0033】
このドライブ軸42には、駆動ホイール42aが一体回転可能に支持され、この駆動ホイール42aは外周部でトラックベルト43の内面に形成された凹凸とかみ合うことによりトラックベルト43を駆動する。
【0034】
ドライブ軸42の両軸端部は、左側がピボットプレート22及び右側がギヤボックス41へ支持されるとともに、ドライブ軸42の回りに左右一対で斜め下がり後方へ延びるリヤアーム44の前端部が回動自在に支持されている。
【0035】
リヤアーム44の各後端部は、アイドルホイール45のアイドル軸46を介して左右平行に前後方向へ延びるサイドレール47の前端部へ連結されている。
【0036】
サイドレール47の各後端部は、アイドルホイール48のアイドル軸49が支持されている軸位置調節プレート50を前後移動自在に支持するとともに、この軸位置調節プレート50にはリヤアーム44と平行な後部リンク51の下端部が連結部材51aにより連結されている。
【0037】
後部リンク51の上端部はフロア4の側面から下方へ突出するステー52へアイドル軸53を介して軸着され、このアイドル軸53に支持されているアイドルホイール54及び他のアイドルホイール46、48並びにドライブ軸42上の駆動ホイール42aにトラックベルト43を巻き掛けることにより無限軌道装置3が構成されている。
【0038】
この、無限軌道装置3は、フロア4、リヤアーム44、サイドレール47及び後部リンク51からなる平行四辺形リンクをなし、左右のサイドレール47の中間部に形成されたクロスプレート55から側面視略倒立ハの字状に斜め上下方向へ延びるように配置されたダンパ56及びサスペンションスプリング57によりリヤサスペンションが構成されている。
【0039】
ダンパ56の上端部は、ピボットプレート22の後部から一体にフロア4内を後方へ延出する左右の延出部22a間に支持されたクロスパイプ58に支持され、サスペンションスプリング57の上端部はアイドル軸53へ回動自在に支持されたスプリングホルダ59に支持され、このスプリングホルダ59は前端をダンパ56の上端部と共締めされて後方へ延びるスプリングホルダーロッド59aの後端部でも支持されている。
【0040】
次に、駆動及び動力伝達系の詳細構造を図3以降の図面に基づいて説明する。この駆動及び動力伝達系は、エンジン25、Vベルト式変速機40及びギヤボックス41で構成され、これらが略N字形をなすように配設されている(図5参照)。さらに、図4に明らかなように、エンジン25は気化器19からクランクケース27内へ吸気するクランクケース内予備圧縮式2サイクルエンジンである。
【0041】
図3に駆動及び動力伝達系全体の概要を示すように、エンジン25のクランク軸60は一端にACG61が取付けられ、他端はクランクケース27外へ延出してこの延出部に公知のVベルト式変速機40を構成するドライブ側プーリ62が取付けられている。
【0042】
Vベルト式変速機40は、Vベルト63を、ドライブ側プーリ62とその後方かつ上方に配設されたドリブン側プーリ64に巻き掛けてあり(図3、5参照)、クランク軸60の回転出力を無段階に一次変速してギヤボックス41側へ伝達するようになっている。
【0043】
これら駆動及び動力伝達系構成部品の配置関係は、ギヤボックス41がVベルト式変速機40のドライブ側プーリ62よりも車幅方向右外側かつメインフレーム20の右外側に配設され、一方、エンジン25とVベルト式変速機40が左右のメインフレーム20の内側へ配設され、ギヤボックス41とエンジン25の間にVベルト式変速機40を挟む配置になっている。
【0044】
ギヤボックス41は左右の半体41aと41bからなるケースを備え、その内部に入力ギヤ65、アイドルギヤ66及びファイナルギヤ67からなる3軸直列のギヤ列を収容してあり、入力ギヤ65が取付けられている入力軸68はギヤボックス41の外部へ延出し、この延出部にドリブン側プーリ64が取付けられている。
【0045】
アイドルギヤ66が取付けられているアイドル軸69は入力軸68と反対側のギヤボックス41外へ延出し、ここにブレーキデイスク70が取付けられている。このブレーキデイスク70は、ギヤボックス41の半体ケース41bに設けられているブレーキキャリパ70a((図5参照)で制動される。
【0046】
ファイナルギヤ67が取付けられているファイナル軸71は中空軸であり、ここに、ドライブ軸42の一端が着脱自在に嵌合されている。ギヤボックス41内はギヤ列を油浸するための潤滑油が封入されている。
【0047】
図6に明らかなように、エンジン25のクランク軸60には、ACG61近傍にワンウエイクラッチ72を介してスタータードリブンギヤ73が支持され、ギヤ押さえプレート74によりスラスト方向移動を規制されている。
【0048】
さらに、クランク軸60上にはナット75で締め付けられたバランサドライブギヤ76が設けられ、これがバランサドリブンギヤ77とかみ合うことにより、クランク軸60と平行に配置されたバランサ軸78を回転駆動するようになっている。
【0049】
バランサ軸78の一端にはボルト79によりポンプ駆動ギヤ80が取付けられ、他端にはバランサウエイト81が一体に設けられている。バランサ軸78の中間部でバランサドリブンギヤ77とバランサウエイト81の各近傍部分は、ベアリング82、83でクランクケース27へ軸受けされ、かつバランサウエイト81側のベアリング83の外側にはシール84が設けられている。
【0050】
バランサ軸78を収容するバランサ室85は、クランク軸60のクランクウエイト60aを収容するクランク室86とジャーナル壁87で区画され、バランサドリブンギヤ77とバランサウエイト81はそれぞれクランク室86の外側に配設されるとともに、バランサ室85内はクランクケース27内の潤滑油で満たされるため、ベアリング82、83は油中配置され、かつシール84によりバランサ室85が外部に対してシールされている。
【0051】
クランク軸60もクランクウエイト60aの近傍でベアリング88により壁87に軸受けされるとともに、クランク室86の外側はシール89a、89bによってシールされている。
【0052】
図7に明らかなように、ギヤボックス41の入力軸68は、ベアリング90、91で軸受けされるとともに、ギヤボックス41からドリブン側プーリ64側へ延出する部分にはシール92が設けられている。
【0053】
アイドル軸69も、同様にベアリング93、94で軸受けされるとともに、ギヤボックス41からブレーキデイスク70側へ延出する部分にはシール95が設けられている。また延出部96の外周にはスプライン溝97が形成され、一方、この延出部96の外周に嵌合されるボス98がブレーキデイスク70の中心部に設けられ、ボス98の内周面に形成されたスプライン溝99が同97へ係合することにより、軸方向移動自在になっている。
【0054】
さらに、ファイナル軸71も、同様にベアリング100、101で軸受けされるとともに、ファイナル軸71は中空軸であり、一端102がギヤボックス41の一側面に開放され、この一端102の周囲にはシール103が設けられている。またこの一端102の内面には開放端側からスプライン溝104が形成されている。
【0055】
この一端102側には、ドライブ軸42の一端105が嵌合され、この一端105の外周に形成されたスプライン溝106が同104と係合することによりファイナル軸71とドライブ軸42が一体回転可能となり、かつ、ファイナル軸71の他端107にはキャップ108が嵌合されることによりシールされる。
【0056】
図8に明らかなように、ドライブ軸42の両端部は左右のリヤアーム44の前端部に設けられている軸受け部110を貫通して支持され、一端105の反対側となる他端は細径部111をなし、ここでピボットプレート22に支持されたベアリング112により細径部111が軸受けされ、さらにその先端がネジ部113をなして突出し、ここでナット114によりベアリング112へ締結される。
【0057】
ドライブ軸42の中間部外周は六角部115に形成され、ここが駆動ホイール42aのボス部116の中心に形成されている六角穴117と係合することにより、駆動ホイール42aがドライブ軸42と一体回転可能になっている。
【0058】
次に、水ポンプ28及びオイルポンプ29の各駆動構造の詳細を説明する。図9はクランクケース27の内部を左側より一部切り欠いて示す図であり、図10はこれら水ポンプ28及びオイルポンプ29における図9の10−10線に沿う断面図である。
【0059】
これらの図に明らかなように、バランサ軸78の軸端に取付けられているポンプ駆動ギヤ80は、水ポンプ28の水ポンプドリブンギヤ120をかみ合い駆動し、水ポンプ軸121を介して水流ファン122を回転させ、熱交換機30と連通接続する吸入側ジョイント124より冷却水を吸入し、吐出側ジョイント123から冷却水をシリンダ部126へ圧送するようになっている。
【0060】
さらに、ポンプ駆動ギヤ80は、中間軸132上で回転する減速ギヤに設けられている大径部130とかみ合っており、同軸の小径部131がオイルポンプドリブンギヤ133とかみ合うことにより、オイルポンプ軸134を介してオイルポンプ29を駆動回転するようになっている。
【0061】
図9に明らかなように、バランサ軸78はクランク軸60と平行にその直下に配設され、このバランサ軸78と水ポンプ28及びオイルポンプ29の各ポンプ軸121及び134はそれぞれ平行であって、かつバランサ軸78を挟んでその後方に水ポンプ28が設けられ並びに前方にオイルポンプ29が設けられるように振り分け配置されている。
【0062】
次に、本実施形態の作用を説明する。図6、9及び10に明らかなように、クランク軸60上で、クランクウエイト60aを挟んで一端にVベルト式変速機のドライブ側プーリ62を設け、軸方向反対側にバランサドライブギヤ76を配置したので、クランク室86とドライブ側プーリ62の間に潤滑を必要とするバランサドライブギヤ76を設けないで済むから、ドライブ側プーリ62をクランク室86へ接近させて配設でき、その分だけクランク軸60を長くしないで済ませることができる。
【0063】
したがって、バランサ軸78を利用して水ポンプ28及びオイルポンプ29を駆動することによりポンプ駆動構造を簡単にできるとともに、クランク室86内で混合気を一次圧縮する2サイクルエンジンのクランク軸60にVベルト式変速機のドライブ側プーリ62を接続するにもかかわらず、車体幅や重量を増大させないようにできる。しかも、バランサ軸78をクランク軸60の直下に配設することにより低重心化に貢献できる。
【0064】
また、バランサ軸78の前後に水ポンプ28とオイルポンプ29を振り分けて配置し、これらを共通軸であるバランサ軸78で駆動すれば、これらポンプ(28、29)の駆動を効率的に行うことができるとともに、補機類をエンジン25のクランクケース27の下方へ集中配置できる。
【0065】
さらに、バランサ軸78の後方に水ポンプ28を配設してあるので、トラックベルト43上方のフロア4内に熱交換機30を設け、この熱交換機30と水ポンプ28間を連通配管することにより、熱交換機30と水ポンプ28間の配管を短くしかつこの配管構造を簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 雪上車両の側面図
【図2】 雪上車両車体カバーを除いた側面図
【図3】 駆動及び動力伝達系の概略平面展開図
【図4】 駆動及び動力伝達系の左側面図
【図5】 駆動及び動力伝達系の右側面図
【図6】 エンジン部分の平断面図
【図7】 ドリブン側プーリ及び最終減速機部分の断面図
【図8】 ドライブ軸の支持構造を示す断面図
【図9】 クランクケースの内部を左側より一部切り欠いて示す図
【図10】 水ポンプ及びオイルポンプ部分の断面図
【符号の説明】
1:操向スキー、2:フロントサスペンション、3:無限軌道装置、4:フロア、25:エンジン、27:クランクケース、28:水ポンプ、29:オイルポンプ、30:熱交換機、40:Vベルト式変速機、41:ギヤボックス、60:クランク軸、62:ドライブ側プーリ、76:バランサドライブギヤ、78:バランサ軸、86:クランク室
Claims (3)
- 2サイクルエンジンのクランク軸と平行にバランサ軸を設け、このバランサ軸をクランク軸に設けたバランサドライブギヤにより回転駆動するとともに、前記バランサ軸によりポンプを駆動するようにしたポンプ駆動構造において、
前記バランサ軸をクランクケースに軸受支持して前記クランク軸の直下に設け、バランサウエイトをクランクウエイトの両側に二分して前記クランクケースの外側に配置し、前記クランク軸の一端にVベルト式変速機のドライブ側プーリを設け、このドライブ側プーリが設けられた側のバランサ軸軸受の外側にシール部材を設け、このシール部材の外側へ一方のバランサウエイトを露出させて配置し、クランクウエイトを挟んで前記ドライブ側プーリと軸方向反対側のクランク軸上に前記バランサドライブギヤを配置し、他方のバランサウエイトに設けたバランサドリブンギヤとかみ合わせたことを特徴とする2サイクルエンジンのポンプ駆動構造。 - バランサ軸により水ポンプとオイルポンプをそれぞれ駆動するとともに、これら水ポンプとオイルポンプを前記バランサ軸の前後に振り分け配置したことを特徴とする請求項1に記載した2サイクルエンジンのポンプ駆動構造。
- 前記エンジン後方に無限軌道装置を備えた雪上車において、トラックベルト上方に熱交換機を備えるとともに、前記バランサ軸後方に水ポンプを配設し、この水ポンプと前記熱交換機との間を連通配管したことを特徴とする請求項2に記載した2サイクルエンジンのポンプ駆動構造。
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