JP4472475B2 - 不整地走行車両のベルトコンバータの冷却構造 - Google Patents

Description

本願発明は、不整地走行車両のベルトコンバータの冷却構造に関し、特にベルトコンバータの浸水を防止し得るベルトコンバータの冷却構造に関する。

不整地走行車両では、構造が簡単で、操縦者による変速操作が不要であり、且つ変速時にショックがない等の理由から、変速装置としてベルトコンバータが用いられているものがある。ベルトコンバータは駆動プーリと従動プールとを有し、両者間には駆動プーリから従動プーリへ回転を伝達すべくＶベルト（ベルトコンバータベルト）が巻回された構成になっており、このＶベルトのスリップを防止すべく、塵芥や水の侵入を防止するためのベルトコンバータカバーにより全体が覆われている（例えば、特許文献１〜３参照）。

また、駆動プーリ及び従動プーリとＶベルトとは、比較的大きな圧力で接触した状態で動作するため、ベルトコンバータカバーにより覆われたベルトコンバータにおいては、発生する摩擦熱を効果的に放熱すべく強制冷却するのが好ましい。そこで、一般にベルトコンバータカバーには、冷却用の外気を取り入れるための空気取入口と、冷却に供した空気を排出するための空気排出口が設けられ、ベルトコンバータの冷却構造が形成されている。
特開２０００−１０３２４６号公報 特開２００２−２４８９５３号公報 特開２００２−３２７８１３号公報

しかしながら、従来の不整地走行車両に搭載されたベルトコンバータの場合、ベルトコンバータカバーに設けられた空気排出口は、例えば、水平方向を向いて開口した構成になっていて、外部からベルトコンバータカバー内に水が侵入する可能性がある。特に、後部に荷台を備え、この荷台の下方にエンジン及びベルトコンバータを備えるような比較的小型の不整地走行車両の場合、ベルトコンバータが地面近傍の低い位置に配置されるため、ベルトコンバータカバー内への浸水を有効に防止したいという要望が強い。

そこで本発明は、ベルトコンバータカバー内への浸水を防止することができる不整地走行車両のベルトコンバータの冷却構造を提供することを目的とする。

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る不整地走行車両のベルトコンバータの冷却構造は、駆動輪である左右一対の後輪を有し、車体後方且つ前記後輪の略上方に荷台が配設された不整地走行車両のベルトコンバータの冷却構造であって、クランク室内にクランクシャフトを収容して前記後輪を回転駆動するエンジンと、該エンジンの後方に設けられたトランスミッションと、前記エンジンの側方から前記トランスミッションの前部側方にわたって設けられたベルトコンバータと、該ベルトコンバータを覆うベルトコンバータカバーとが、前記荷台の下方に配設され、前記ベルトコンバータカバーの上部には排気口が設けられ、該排気口には、前記ベルトコンバータカバー内の空気を外部へ導く排気ダクトの一端部が接続されており、前記排気ダクトは、前記一端部から、左右の前記後輪間且つ前記ベルトコンバータカバーの後方にて該ベルトコンバータカバーの近傍を下方へ、前記ベルトコンバータカバーの上下方向中心位置より下方まで延設され、その他端部は、左右の前記後輪を結ぶ車軸の後方且つ該車軸の近傍であって前記トランスミッションの後部側面と一方の後輪とに左右から挟まれた空間において前方且つ下方へ向けて開口している。

このような構成とすることにより、外部からベルトコンバータカバー内への浸水や砂塵の侵入を有効に防止することができる。即ち、排気ダクトの他端部が上述した位置にて前方且つ下方へ向けて開口しているため、不整地走行車両の後進時に、排気ダクトを通じてベルトコンバータカバー内へ水や塵芥が侵入することを防止することができ、また、排気ダクトの他端部はベルトコンバータカバーの後方位置にて開口するため、不整地走行車両の前進時に、車輪が蹴り上げる砂塵等が排気ダクトを通じてベルトコンバータカバー内に侵入することを防止することができる。

また、前記ベルトコンバータは、前記クランクシャフトに連動回転する駆動プーリと、前記トランスミッションの入力軸に連動回転して前記駆動プーリの後方に位置する従動プーリと、前記駆動プーリ及び前記従動プーリ間に巻回されたベルトとを有し、前記ベルトコンバータカバーの排気口は、前記駆動プーリ及び前記従動プーリ間における該従動プーリ寄りの位置に設けられ、斜め後上方へ延設されていてもよい。

このような構成とすることにより、ベルトコンバータカバー内からの排気効率を向上させることができる。即ち、排気側からの浸水等を防止すべく排気ダクトを長寸にすると、ベルトコンバータカバー内の空気の排気効率の低下に伴って冷却効率が低下する場合があるが、上述したような構成によれば、ベルトコンバータカバー内の空気は、排気口から排気ダクトを通じて排出されやすくなる。従って、排気効率の低下を防止でき、ベルトコンバータの冷却効率を向上させることができる。

本発明に係る不整地走行車両のベルトコンバータの冷却構造によれば、ベルトコンバータカバー内への浸水を防止することができ、また、ベルトコンバータカバー内への浸水の防止と共にベルトコンバータの十分な冷却をも達成することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る不整地走行車両のベルトコンバータの冷却構造について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る不整地走行車両１の側面図であり、車体カバーを省いて示している。また、ベルトコンバータ及びその近傍の構成を実線で、その他の構成を一点鎖線で示している。

図１に示すように、不整地走行車両１は、車体フレーム２の前部にて回転自在に軸支された操舵輪たる左右の前輪３と、車体フレーム２の後部にて回転自在に軸支された駆動輪たる左右の後輪４とを備えている。車体フレーム２の中央位置の上部には横長のシート５が設けられ、該シート５の前方斜め下方にはフートボード６が車体フレーム２に固定されており、該フートボード６は、前輪３及び後輪４の各車軸３Ａ，４Ａの高さに略等しい高さに配置されている。

上記不整地走行車両１では、搭乗者（図示せず）はシート５に座してフートボード６上に足を載せて搭乗する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、シート５に座した搭乗者から見た方向の概念と一致するものとし、これと異なる場合は個別に説明を加えるものとする。

シート５の後方には、平面視で矩形を成して周縁部に側壁が立設された荷台７が配設されて車体フレーム２に固定されており、その底面７Ａは、後輪３の上部よりも若干上方の高さに位置している。不整地走行車両１の後部であって、荷台７の下方には、後輪４を駆動するエンジンＥと、ベルトコンバータカバー１１に覆われたベルトコンバータ１０（図４参照）と、トランスミッション１２とが配置されている。

図２は、図１の不整地走行車両１をII矢視方向から見た構成を示す背面図である。図２に示すように、トランスミッション１２からは左右へ車軸４Ａが延設され、該車軸４Ａの両端部にハブ（図示せず）を介して後輪４（図２では右側の後輪４のみ図示している）が取り付けられている。ベルトコンバータ１０は、エンジンＥ及びトランスミッション１２の右側方に配置され、エンジンＥ及びベルトコンバータ１０はそれぞれの底部が前輪３及び後輪４の各車軸３Ａ，４Ａの高さに略等しい高さに位置している（図１参照）。

図３は、図２のエンジンＥ及びベルトコンバータ１０等をIII矢視方向から見た構成を示しており、エンジンＥ及びベルトコンバータ１０を含むその近傍部分を拡大して示す側面図である。図４は、図３に示すエンジンＥ及びベルトコンバータ１０を含むその近傍部分の平面図であり、ベルトコンバータ１０については図３のIV-IV線に沿って切断した断面図を示している。

図４に示すように、ベルトコンバータカバー１１は左右割りの構成になっており、エンジンＥ及びトランスミッション１２の右側の外壁面に複数の取付ネジ１５で取り付けられた内側ベルトコンバータカバー１１Ａと、取付ネジ１６によって該内側ベルトコンバータカバー１１Ａと互いに周縁端部が接続された外側ベルトコンバータカバー１１Ｂ（図３参照）とを有している。内側ベルトコンバータカバー１１Ａは、左側（エンジンＥ側）に窪んで周縁部が右側へ延設された形状を成し、外側ベルトコンバータカバー１１Ｂは、右側に窪んで周縁部が左側へ延設された形状を成しており、両カバー１１Ａ，１１Ｂが互いの周縁端部で接続されることによって、内部に一定容量を有してベルトコンバータ１０を収容するベルトコンバータ収容室１７が形成されている。

図４に示すように、エンジンＥのクランクケース２０（図４ではその一部を示す）内のクランク室２１には、クランクシャフト２２がその回転軸芯を左右へ向けて収容されており、該クランクシャフト２２はクランクケース２０の壁部によって回転自在に軸支されている。クランクシャフト２２の右側の端部は、クランクケース２０の右壁部と内側ベルトコンバータカバー１１Ａとを貫通し、ベルトコンバータ収容室１７内に突出している。ベルトコンバータ１０は、ベルトコンバータ収容室１７内に突出したクランクシャフト２２に接続された駆動プーリ２４と、該駆動プーリ２４の後方にてトランスミッション１２の入力シャフト２３に接続された従動プーリ２５と、両プーリ２４，２５間に巻回されたＶベルト２６とを備えている。

駆動プーリ２４は、クランクシャフト２２の右側の端部にてこれと同軸芯状に且つ一体回転可能に接続された駆動シャフト２７に取り付けられており、左側（エンジンＥ側）の固定シーブ２４Ａと右側の可動シーブ２４Ｂとを備えている。固定シーブ２４Ａ及び可動シーブ２４Ｂは駆動シャフト２７と共に一体的に回転し、可動シーブ２４Ｂは、駆動シャフト２７の中心軸方向に沿って左右（固定シーブ２４Ａに近接及び離反する方向）へ移動可能になっている。可動シーブ２４Ｂの右側には、遠心力タイプの可動装置２８が設けられている。可動装置２８は、駆動シャフト２７の回転数が大きくなるに従って、可動シーブ２４Ｂを固定シーブ２４Ａに近づけるよう左側へ移動させる一方、駆動シャフト２７の回転数が小さくなるに従って、可動シーブ２４Ｂを固定シーブ２４Ａから遠ざかるよう右側へ移動させる。

従動プーリ２５も２つのシーブ２５Ａ，２５Ｂ、即ち、左側（トランスミッション１２側）の可動シーブ２５Ａと、右側の固定シーブ２５Ｂとを備えている。可動シーブ２５Ａは、入力シャフト２３の中心軸方向に沿って左右（固定シーブ２５Ｂに近接及び離反する方向）へ移動可能になっており、駆動プーリ２４の動作に応じて入力シャフト２３上を移動する。

上記駆動プーリ２４及び従動プーリ２５をそれぞれの回転中心軸を含む平面で切断したとき、駆動プーリ２４の固定シーブ２４Ａ及び可動シーブ２４Ｂの互いに対向する面の切断形状、並びに、従動プーリ２５の可動シーブ２５Ａ及び駆動シーブ２５Ｂの互いに対向する面の切断形状は、共にＶ字状又は逆Ｖ字状を成している。そして、Ｖベルト２６は、駆動プーリ２４の固定シーブ２４Ａ及び可動シーブ２４Ｂの互いに対向する面に挟まれ、従動プーリ２５の可動シーブ２５Ａ及び固定シーブ２５Ｂの互いに対向する面に挟まれて設けられている。

図４に示すように、上述した駆動プーリ２４及び従動プーリ２５は、ベルトコンバータカバー１１に覆われており、内側ベルトコンバータカバー１１Ａの前部には、ベルトコンバータ収容室１７に連通して吸気ダクト３０が接続されている。この吸気ダクト３０は、内側ベルトコンバータカバー１１Ａの前部から前方へ延び、途中で上方へ延びてエアクリーナ３１に接続されている（図２参照）。

図４に示すように、ベルトコンバータカバー１１内であって吸気ダクト３０との接続部分の近傍には空気導入室３２が形成され、該空気導入室３２は、クランク室２１の側方にあって該クランク室２１とベルトコンバータ収容室１７との間に位置している。空気導入室３２とベルトコンバータ収容室１７との間には、仕切板３３が設けられ、両室１７，３２はこれによって仕切られている。

図５は、図３に示すベルトコンバータ１０において、外側ベルトコンバータカバー１１Ｂ、駆動プーリ２４、及び従動プーリ２５を取り除いた様子を示す図面である。図５に示すように、仕切板３３は、ベルトコンバータ１０の駆動プーリ２４と略同径の円盤形状を成す平板状の平板部３４と、該平板部３４の外縁の所定長部分から略一定幅をもって突設された突設板部３５とから構成されている。仕切板３３の平板部３４の中央位置には、略円形を成す比較的大径の第１空気通過孔３６Ａが形成されている。仕切板３３は、第１空気通過孔３６Ａの中心位置をクランクシャフト２２が貫通し、且つ立板部３５が前方に位置するようにして配置され、複数の取付ネジ３７を用いて内側ベルトコンバータカバー１１Ａに取り付けられている。

図４及び図５に示すように、仕切板３３の突設板部３５は、平板部３４の外縁から、エンジンＥから離反する方向（右方向）へ向かい且つ平板部３４の拡径方向へ若干傾斜するようにして延設されており、その右側端部は、内側ベルトコンバータカバー１１Ａの外縁部近傍の内面に接触する位置まで延びている。その結果、突設板部３５は、駆動プーリ２４の固定シーブ２４Ａの外周囲のうち前側の部分を覆っている（図４参照）。また、仕切板３３の平板部３４には、第１空気通過孔３６Ａに接続された第２空気通過孔３６Ｂが形成されている。この第２空気通過孔３６Ｂは、第１空気通過孔３６Ａと突設板部３５との間に設けられ、第１空気通過孔３６Ａの外周囲を周方向に沿って所定長（図５では中心角が略８５度）だけ延設された略扇形状を成している。第１空気通過孔３６Ａと第２空気通過孔３６Ｂとは一体になって空気通過孔３６を形成し、空気導入室３２とベルトコンバータ収容室１７との間を連通している。

図４に示すように、ベルトコンバータ１０の駆動プーリ２４の固定シーブ２４Ａは、その左側部分（エンジンＥ側の部分）が上述した仕切板３３の平板部３４に近接して配置されており、この裏面部分には放射状に延びる複数本のフィン２９が設けられている。フィン２９の左側の端部は、その全長にわたって仕切板３３と略等距離を隔てて該仕切板３３に対向している。

クランクシャフト２２が回転して駆動プーリ２４が駆動すると、フィン２９の回転によって、固定シーブ２４Ａと仕切板３３との間に存在する空気がフィン２９に吸い込まれ、該フィン２９から固定シーブ２４Ａの半径方向の外方へ押し出される。これに伴い、小型四輪作業車１の外部からエアクリーナ３１へ取り込まれた空気は、吸気ダクト３０を通って空気導入室３２へ取り込まれ、更にフィン２９の回転によって、空気導入室３２から空気通過孔３６を通りフィン２９に吸い込まれる。

また、図３及び図５に示すように、内側ベルトコンバータカバー１１Ａ及び外側ベルトコンバータカバー１１Ｂは、共に側面視で略楕円形状を成している。従って、フィン２９によって外方へ押し出された空気は、ベルトコンバータ収容室１７内を、フィン２９の回転方向に従って周回し（図５参照）、ベルトコンバータ収容室１７内の各部を効率的に冷却する。なお、本実施の形態においてフィン２９は、図５に示すように不整地走行車両１の右側から見て反時計回りに回転し、ベルトコンバータ収容室１７内の空気も反時計回りに周回する。即ち、駆動プーリ２４から従動プーリ２５へ向かうＶベルト２６は後方へ移動し、従動プーリ２５から駆動プーリ２４へ向かうＶベルト２６は前方へ移動する（図６参照）。

このとき、仕切板３３の突設板部３５によって、フィン２９の外周囲のうち前側部分（即ち、吸気ダクト３０と内側ベルトコンバータカバー１１Ａとの接続部分に近接する部分）が覆われているため（図４参照）、フィン２９によって外方へ押し出される空気が、吸気ダクト３０から空気導入室３２へ導かれる空気の流れを阻害することがなく、フィン２９の回転にかかわらず空気導入室３２へ円滑に空気が導かれる。また、空気通過孔３６は、空気導入室３２とベルトコンバータ収容室１７との間に比較的大きい第２空気通過孔３６Ｂを有するので、フィン２９の回転によって、空気導入室３２からベルトコンバータ収容室１７へより多くの空気が移動する。

一方、図３に示すように、外側ベルトコンバータカバー１１Ｂの上部には排気口４０が設けられており、該排気口４０には締結具４１を用いて排気ダクト４２の上流側端部（一端部）４２Ａが接続されている。外側ベルトコンバータカバー１１Ｂの内面形状を示す図６も参照して排気口４０の構成を詳述すると、排気口４０は、駆動プーリ２４及び従動プーリ２５の間であって該従動プーリ２５の近傍に設けられ、外側ベルトコンバータカバー１１Ｂの上部から斜め後上方へ向かって延びており、換言すれば、駆動プーリ２４から従動プーリ２５へ向かうＶベルト２６の移動する方向に対して略平行にして斜め後上方へ延びている。従って、ベルトコンバータ収容室１７内を反時計回りに周回する空気は、排気口４０を通じて排気ダクト４２へ導かれやすくなって排気効率が向上する。

図２及び図３に示すように、締結具４１を用いて排気口４０に接続された排気ダクト４２は、排気口４０と同様にその上流側端部４２Ａから斜め後上方へ向かって、荷台７（図１参照）を支持する車体フレーム２の部分近傍まで上方へ延び、その後に屈曲して左方向（エンジンＥ側）へ延び、更に途中で屈曲してトランスミッション１２と右側の後輪４との間をベルトコンバータカバー１１Ｂの後方近傍まで下方へと延びている。そして、排気ダクト４２の下流側端部４２Ｂに形成された排気出口４３は、ベルトコンバータカバー１１の後方に配置されて略下方向きに開口している。従って、外部の水及び塵芥等が排気ダクト４２を通ってベルトコンバータ収容室１７（図３参照）内へ侵入しにくくなっている。即ち、ベルトコンバータ収容室１７内に侵入するためには、排気出口４３から排気ダクト４２内を上方へ移動し、該排気ダクト４２に沿って途中で右側方へ、更に途中で前方へ進路を変更する必要がある。しかしながら、排気ダクト４２内の排気の流れに逆らって、水及び塵芥等がこのように移動するのは困難である。

また、排気出口４３の配設位置を詳述すると、図２に示すように該排気出口４３は、ベルトコンバータカバー１１の上下方向の中心位置より下方であって後輪４の車軸４Ａの後方近傍に位置し、且つ、左右からトランスミッション１２のミッションカバー１２Ａと後輪４とによって挟まれた空間内に位置している。また、図３に示すように排気出口４３は、その開口面が前方斜め下方へ向くように開口し、前部４３Ａに比べて後部４３Ｂが下方に位置している。従って、排気ダクト４２の排気出口４３へは、前後、左右、上下のあらゆる方向から、水及び塵芥等が侵入しにくくなっている。

図６に示すように、外側ベルトコンバータカバー１１Ｂの内壁面には、排気口４０の入口４０Ａが形成されており、該入口４０Ａの近傍において外側ベルトコンバータカバー１１Ｂの内壁面からはリブ４４が突設されている。リブ４４は、その上端部４４Ａが排気口４０の入口４０Ａの後部に位置し、ここから入口４０Ａ近傍の排気ダクト４０の延設方向（図６において二点鎖線で示す）４０Ｂに平行にして（即ち、前方斜め下方へ向かって）、外側ベルトコンバータカバー１１Ｂの内方へ延設されている。リブ４４は、下端部４４Ｂの近傍で湾曲して下方へ延び、該下端部４４Ｂは外側ベルトコンバータカバー１１Ｂの上下方向の略中間位置より若干上方に位置している。従って、フィン２９（図４参照）の回転によってベルトコンバータ収容室１７を周回する空気は、リブ４４に沿って円滑に排気口４０へ導かれ、排気効率が向上する（図５参照）。

また、図５に示すように、内側ベルトコンバータカバー１１Ａの下部であって前後方向の略中間位置には、板状のバッフル４５が突設されている。このバッフル４５の上面は、後方から前方へ向かうに従って高くなるように傾斜した傾斜面４５Ａを成し、後方から流れてくる空気を上方へ誘導する。従って、フィン２９（図４参照）の回転によってベルトコンバータ収容室１７内を周回する空気は、バッフル４５によって上方へ誘導され、排気口４０へ導かれるようになっている。

上述したような不整地走行車両１によれば、延設された排気ダクト４２の構成に基づき、外部から水や塵芥等がベルトコンバータ収容室１７内に侵入しにくくなっている。また、仕切板３３の空気通過孔３６の形状、外側ベルトコンバータカバー１１Ｂと排気口４０との接続形態、リブ４４及びバッフル４５の設置等により、ベルトコンバータ１０を冷却する空気の吸気効率及び排気効率が向上し、その結果、冷却効率の向上が達成されている。

本発明に係る不整地走行車両のベルトコンバータの冷却構造は、ベルトコンバータカバー内への浸水を防止し、また、ベルトコンバータの冷却効率の向上を図ることができ、不整地走行車両のベルトコンバータに適用することができる。

本発明の実施の形態に係る不整地走行車両の側面図であり、車体カバーを省いて示している。 図１の不整地走行車両をII矢視方向から見た構成を示す背面図である。 図２のエンジン及びベルトコンバータ等をIII矢視方向から見た構成を示しており、エンジン及びベルトコンバータを含むその近傍を拡大して示す側面図である。 図３に示すエンジン及びベルトコンバータを含むその近傍部分の平面図であり、ベルトコンバータについては図３のIV-IV線に沿って切断した断面図を示されている。 図３に示すベルトコンバータにおいて、外側ベルトコンバータカバー、駆動プーリ、及び従動プーリを取り除いた様子を示す図面である。 外側ベルトコンバータカバーの内面形状を示す側面図である。

符号の説明

１ 不整地走行車両
３ 前輪
４ 後輪
４Ａ 車軸（後輪用）
１１ ベルトコンバータカバー
１０ ベルトコンバータ
１２ トランスミッション
１７ ベルトコンバータ収容室
２１ クランク室
２２ クランクシャフト
２４ 駆動プーリ
２７ 駆動シャフト
４０ 排気口
４２ 排気ダクト
４２Ａ 上流側端部（一端部）
４２Ｂ 下流側端部（他端部）
Ｅ エンジン

Claims (2)

1. 駆動輪である左右一対の後輪を有し、車体後方且つ前記後輪の略上方に荷台が配設された不整地走行車両のベルトコンバータの冷却構造であって、
   クランク室内にクランクシャフトを収容して前記後輪を回転駆動するエンジンと、該エンジンの後方に設けられたトランスミッションと、前記エンジンの側方から前記トランスミッションの前部側方にわたって設けられたベルトコンバータと、該ベルトコンバータを覆うベルトコンバータカバーとが、前記荷台の下方に配設され、
   前記ベルトコンバータカバーの上部には排気口が設けられ、該排気口には、前記ベルトコンバータカバー内の空気を外部へ導く排気ダクトの一端部が接続されており、
   前記排気ダクトは、前記一端部から、左右の前記後輪間且つ前記ベルトコンバータカバーの後方にて該ベルトコンバータカバーの近傍を下方へ、前記ベルトコンバータカバーの上下方向中心位置より下方まで延設され、その他端部は、左右の前記後輪を結ぶ車軸の後方且つ該車軸の近傍であって前記トランスミッションの後部側面と一方の後輪とに左右から挟まれた空間において前方且つ下方へ向けて開口している
   ことを特徴とする不整地走行車両のベルトコンバータの冷却構造。
2. 前記ベルトコンバータは、前記クランクシャフトに連動回転する駆動プーリと、前記トランスミッションの入力軸に連動回転して前記駆動プーリの後方に位置する従動プーリと、前記駆動プーリ及び前記従動プーリ間に巻回されたベルトとを有し、
   前記ベルトコンバータカバーの排気口は、前記駆動プーリ及び前記従動プーリ間における該従動プーリ寄りの位置に設けられ、斜め後上方へ延設されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の不整地走行車両のベルトコンバータの冷却構造。

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