JP4792356B2 - エンジンの巻き掛け伝動装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの巻き掛け伝動装置に関し、詳しくは、無端巻き掛け伝動体の交換作業に労力を要しないとともに、トルクスプリングの付勢力の調節が容易なエンジンの巻き掛け伝動装置に関するものである。

従来のエンジンの巻き掛け伝動装置として、本発明と同様、枢軸に揺動アームを揺動自在に取り付け、この揺動アームの揺動端にテンション輪を取り付け、この揺動アームをトルクスプリングで付勢し、このトルクスプリングの付勢力により、上記テンション輪で無端巻き掛け伝動体を押圧して、この無端巻き掛け伝動体に張力を付与するようにしたものがある(例えば、特許文献１参照)。

しかし、上記従来のエンジンの巻き掛け伝動装置は、テンション輪の押圧解除手段や、トルクスプリングの付勢力調節手段を備えていないため、問題がある。

特開２００６−１７０４３５号公報(図１参照)

上記従来技術では、次の問題がある。
《問題１》 無端巻き掛け伝動体の交換作業に労力を要する。
テンション輪の押圧解除手段を備えていないので、無端巻き掛け伝動体の交換作業に当たっては、工具をテンション輪の枢軸ボルトに係合させ、トルクスプリングの付勢力に抗して、工具で揺動アームを持ち上げる必要がある。このため、テンション輪の押圧解除操作中は、トルクスプリングの付勢力が強まり、この強い付勢力に抗して揺動アームを保持する必要があり、無端巻き掛け伝動体の交換作業に労力を要する。
《問題２》 トルクスプリングの付勢力の調節が困難である。
トルクスプリングの付勢力調節手段を備えていないので、その調節は、トルクスプリングの交換によって行うしかなく、その調節が困難である。

本発明は、上記問題点を解決することができるエンジンの巻き掛け伝動装置、すなわち、無端巻き掛け伝動体の交換作業に労力を要しないとともに、トルクスプリングの付勢力の調節が容易なエンジンの巻き掛け伝動装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１に例示するように、枢軸(１)に揺動アーム(２)を揺動自在に取り付け、この揺動アーム(２)の揺動端にテンション輪(３)を取り付け、この揺動アーム(２)をトルクスプリング(４)で付勢し、このトルクスプリング(４)の付勢力(５)により、上記テンション輪(３)で無端巻き掛け伝動体(６)を押圧して、この無端巻き掛け伝動体(６)に張力を付与するようにした、エンジンの巻き掛け伝動装置において、
図２(Ａ)に例示するように、ボルトステー(７)にボルト(８)を進退自在に取り付け、このボルト(８)の先端部(８ａ)に上記トルクスプリング(４)の基端部(４ａ)を接当させ、このトルクスプリング(４)の先端部(４ｂ)を上記揺動アーム(２)に係合させることにより、このトルクスプリング(４)の付勢力(５)の反力(５ａ)を上記ボルト(８)の先端部(８ａ)で受け止めるようにし、
図１に例示するように、補機(１１)の補機入力輪(１１ａ)と上記テンション輪(３)とに上記無端巻き掛け伝動体(６)を巻き掛けるに当たり、
図１に例示するように、上記揺動アーム(２)の枢軸(１)を取付基板(１３)に取り付け、この取付基板(１３)をエンジンの壁に固定し、図２(Ａ)に例示するように、この取付基板(１３)にボス(１４)を設け、このボス(１４)に補機支持ステー(１５)の基端部(１５ａ)を取り付け、図１に例示するように、この補機支持ステー(１５)の先端部(１５ｂ)とエンジンの壁との間に上記補機(１１)を架設して支持し、
図２(Ａ)に例示するように、上記ボス(１４)を上記トルクスプリング(４)の基端部(４ａ)と対向させ、上記ボルト(８)の進出時にトルクスプリング(４)の基端部(４ａ)を上記ボス(１４)で受け止め可能とすることにより、上記ボス(１４)でトルクスプリング(４)の付勢力(５)の上限を制限できるようにした、ことを特徴とするエンジンの巻き掛け伝動装置。

（請求項１に係る発明）
《効果１−１》 無端巻き掛け伝動体の交換作業に労力を要しない。
図２(Ａ)に例示するように、トルクスプリング(４)の付勢力(５)の反力(５ａ)をボルト(８)の先端部(８ａ)で受け止めるようにしたので、テンション輪(３)の押圧解除は、ボルト(８)を基端方向に後退させ、トルクスプリング(４)の付勢力(５)を無くし、或いは、弱めて行うことができ、揺動アーム(２)をトルクスプリング(４)の強い付勢力(５)に抗して保持する必要がなくなり、無端巻き掛け伝動体(６)の交換作業に労力を要しない。

《効果１−２》 トルクスプリングの付勢力の調節が容易になる。
図２(Ａ)に例示するように、トルクスプリング(４)の付勢力(５)の反力(５ａ)をボルト(８)の先端部(８ａ)で受け止めるようにしたので、ボルト(８)の進退調節により、トルクスプリング(４)の付勢力(５)を調節することができ、その調節が容易になる。

《効果１−３》 エンジンの振動による無端巻き掛け伝動体のずれを抑制することができる。
図１に例示するように、揺動アーム(２)の枢軸(１)を取付基板(１３)に取り付け、この取付基板(１３)をエンジンの壁に固定し、図２(Ａ)に例示するように、この取付基板(１３)にボス(１４)を設け、このボス(１４)に補機支持ステー(１５)の基端部(１５ａ)を取り付け、図１に例示するように、この補機支持ステー(１５)の先端部(１５ｂ)とエンジンの壁との間に上記補機(１１)を架設して支持したので、補機支持ステー(１５)を介して補機(１１)と取付基板(１３)とが連結され、エンジンの振動による補機入力輪(１１ａ)とテンション輪(３)との相対位置のずれが補機支持ステー(１５)によって抑制され、エンジンの振動による無端巻き掛け伝動体(６)のずれを抑制することができる。

《効果１−４》 無端巻き掛け伝動体の耐久性を高めることができる。
図２(Ａ)に例示するように、ボス(１４)でトルクスプリング(４)の付勢力(５)の上限を制限できるようにしたので、ボルト(８)の過剰な進出で無端巻き掛け伝動体(６)に過剰な張力がかかるのを防止することができ、無端巻き掛け伝動体(６)の耐久性を高めることができる。

（請求項２に係る発明）
請求項１に係る発明の効果１−１、１−２に加え、次の効果を奏する。
《効果》 押圧作業時のボルトの螺動操作が容易になる。
図２(Ａ)に例示するように、押圧解除の終了時に湾曲部(２７)の凸湾曲面がボルト(８)の先端部(８ａ)に接当するようにしたので、次の押圧作業時にボルト(８)を先端方向に進出させても、湾曲部(２７)の凸湾曲面はボルト(８)の先端部(８ａ)に引っ掛かることがなく、押圧作業時のボルト(８)の螺動操作が容易になる。
(請求項３に係る発明)
請求項２に係る発明の効果に加え、請求項１の効果１−３を奏する。
(請求項４に係る発明)
請求項３に係る発明の効果に加え、請求項１の効果１−４を奏する。
（請求項５に係る発明）
請求項１から請求項４のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 エンジンの振動による無端巻き掛け伝動体のずれを抑制することができる。
図２(Ａ)に例示するように、遊転輪(１６)を取付基板(１３)に取り付けたので、取付基板(１３)を介してテンション輪(３)と遊転輪(１６)とが連結され、エンジンの振動によるテンション輪(３)と遊転輪(１６)との相対位置のずれが取付基板(１３)によって抑制され、エンジンの振動による無端巻き掛け伝動体(６)のずれを抑制することができる。
（請求項６に係る発明）
請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 工具によるボルトの螺動操作が容易になる。
図１に例示するように、エンジンを前方から見て、ボルト(８)の基端側にある工具係合部(８ｂ)が上記ボルト(８)の先端部(８ａ)よりもシリンダヘッド(１８)から横側に遠ざかるように、このボルト(８)を傾斜させたので、無端巻き掛け伝動体(６)の交換作業に当たっては、工具係合部(８ｂ)に係合させた工具がシリンダヘッド(１８)やヘッドカバー(１９)と干渉しにくく、工具によるボルト(８)の螺動操作が容易になる。

（請求項７に係る発明）
請求項１から請求項６のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 トルクスプリングの錆付きを抑制することができる。
図２(Ｂ)に例示するように、トルクスプリング(４)の基端部(４ａ)側の部分を周壁(２４)内に収容し、トルクスプリング(４)の先端部(４ｂ)側の部分を椀型ケース(２５)内に収容したので、トルクスプリング(４)に水がかかりにくく、トルクスプリング(４)の錆付きを抑制することができる。

（請求項８に係る発明）
請求項７に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 トルクスプリングの錆付きを抑制する機能が高い。
図４に示すように、周壁(２４)に窓(２８)を設け、この窓(２８)からトルクスプリング(４)の基端部(４ａ)を導出するに当たり、周壁(２４)の下部にドレン口(３０)を開口させたので、窓(２８)から周壁(２４)内に進入した水は、ドレン口(３０)から周壁(２４)外に流出し、トルクスプリング(４)が水に浸かりにくく、トルクスプリング(４)の錆付きを抑制する機能が高い。

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図４は本発明の実施形態に係るエンジンの巻き掛け伝動装置を説明する図で、この実施形態では、ディーゼルエンジンのベルト伝動装置について説明する。

本発明の実施形態の概要は、次の通りである。
図１に示すように、クランク軸(１７)の架設方向を前後方向、エンジンの幅方向を左右横方向として、このエンジンの前部にベルト伝動装置を配置している。このベルト伝動装置のプーリは、クランク輪(２０)と第１遊転輪(２１)と水ポンプ入力輪(２２)と第２遊転輪(１６)とテンション輪(３)と補機入力輪(１１ａ)とからなる。クランク輪(２０)をクランク軸(１７)の前端に固定し、第１遊転輪(２１)と水ポンプ入力輪(２２)とをクランク輪(２０)の上方で左右に配置し、テンション輪(３)と第２遊転輪(１６)とを第１遊転輪(２１)と水ポンプ入力輪(２２)の上方で左右に配置し、補機入力輪(１１ａ)をテンション輪(３)の斜め下に配置している。無端巻き掛け伝動体(６)は、平ベルトで、上記各プーリに順に巻き掛けている。この無端巻き掛け伝動体(６)を、クランク輪(２０)と水ポンプ入力輪(２２)との間で第１遊転輪(２１)に沿って折り返し、第１遊転輪(２１)と第２遊転輪(１６)との間で水ポンプ入力輪(２２)に沿って折り返し、水ポンプ入力輪(２２)とテンション輪(３)との間で第２遊転輪(１６)に沿って折り返し、第２遊転輪(１６)と補機入力輪(１１ａ)との間でテンション輪(３)に沿って折り返し、テンション輪(３)とクランク輪(２０)との間で補機入力輪(１１ａ)に沿って折り返している。

このベルト伝動装置のベルトテンショナの概要は、次の通りである。
図１に示すように、枢軸(１)に揺動アーム(２)を揺動自在に取り付け、この揺動アーム(２)の揺動端にテンション輪(３)を取り付け、この揺動アーム(２)をトルクスプリング(４)で付勢し、このトルクスプリング(４)の付勢力(５)により、上記テンション輪(３)で無端巻き掛け伝動体(６)を押圧して、この無端巻き掛け伝動体(６)に張力を付与するようにしている。

ベルトテンショナの工夫は、次の通りである。
図１に示すように、ボルトステー(７)にボルト(８)を進退自在に取り付け、このボルト(８)の先端部(８ａ)に上記トルクスプリング(４)の基端部(４ａ)を接当させ、このトルクスプリング(４)の先端部(４ｂ)を上記揺動アーム(２)に係止させることにより、このトルクスプリング(４)の付勢力(５)の反力(５ａ)を上記ボルト(８)の先端部(８ａ)で受け止めるようにしている。図４に示すように、ボルトステー(７)は取付基板(１３)から導出し、取付基板(１３)はシリンダブロック(２３)の前面に取り付けている。図２(Ａ)、図３に示すように、ボルト(８)にはロックナット(２６)を取り付け、ロックナット(２６)をボルトステー(７)に着座させている。トルクスプリング(４)はコイルスプリングで、基端部(４ａ)と先端部(４ｂ)とはコイル部分の径方向に沿ってコイル部分の外側に導出されている。図３に示すように、トルクスプリング(４)の先端部(４ｂ)は、後述する椀型ケース(２５)の周壁にあけたスリット(２９)に内嵌することにより、揺動アーム(２)に固定している。

このベルト伝動装置で駆動する補機の支持構造は、次の通りである。
図１に示すように、補機(１１)の補機入力輪(１１ａ)と上記テンション輪(３)とを隣合わせ、この補機入力輪(１１ａ)とテンション輪(３)とに上記無端巻き掛け伝動体(６)を巻き掛けるに当たり、図２(Ａ)に示すように、上記揺動アーム(２)の枢軸(１)を取付基板(１３)に取り付け、この取付基板(１３)をエンジンの壁に固定し、この取付基板(１３)にボス(１４)を設け、このボス(１４)に補機支持ステー(１５)の基端部(１５ａ)を取り付け、この補機支持ステー(１５)の先端部(１５ｂ)とエンジンの壁との間に上記補機(１１)を架設して支持している。取付基板(１３)を固定するエンジンの壁はシリンダブロック(２３)の前壁、補機(１１)を支持するエンジンの壁はシリンダブロック(２３)の前壁から横方向に張り出したフランジ部である。

トルクスプリングの付勢力の上限を制限する工夫は、次の通りである。
図２(Ａ)に示すように、上記ボス(１４)を上記トルクスプリング(４)の基端部(４ａ)と対向させ、上記ボルト(８)の進出時にトルクスプリング(４)の基端部(４ａ)を上記ボス(１４)で受け止め可能とすることにより、上記ボス(１４)でトルクスプリング(４)の付勢力(５)の上限を制限できるようにしている。

第２遊転輪の取付構造は、次の通りである。
図２(Ａ)に示すように、テンション輪(３)と隣合う位置に第２遊転輪(１６)を配置し、このテンション輪(３)と第２遊転輪(１６)とに無端巻き掛け伝動体(６)を巻き掛けるに当たり、図２(Ｃ)に示すように、この第２遊転輪(１６)を上記取付基板(１３)に取り付けている。この第２遊転輪(１６)にはエンジン冷却ファンを取り付けることができるようになっている。また、この第２遊転輪(１６)の下方に配置した水ポンプ入力輪(２２)にもエンジン冷却ファンを取り付けることができ、エンジン搭載機種に応じて、エンジン冷却ファンの取り付け高さを選択することができるようになっている。

ボルトの姿勢の工夫は、次の通りである。
クランク軸(１７)の架設方向を前後方向、エンジンの幅方向を左右横方向として、シリンダヘッド(１８)の前面から横向きに上記ボルトステー(７)を導出するに当たり、図１に示すように、エンジンを前方から見て、上記ボルト(８)の基端側にある工具係合部(８ｂ)が上記ボルト(８)の先端部(８ａ)よりもシリンダヘッド(１８)から横側に遠ざかるように、このボルト(８)を傾斜させている。

トルクスプリングの工夫は、次の通りである。
図２(Ａ)に示すように、上記トルクスプリング(４)の基端部(４ａ)に湾曲部(２７)を設け、上記テンション輪(３)で無端巻き掛け体(６)を押圧したまま、ボルト(８)を基端方向に後退させると、トルクスプリング(４)の付勢力(５)の反力(５ａ)でトルクスプリング(４)の基端部(４ａ)がボルト(８)の先端部(８ａ)に接当したままボルト(８)側に持ち上がることにより、テンション輪(３)による無端巻き掛け体(６)の押圧が解除され、この押圧解除の終了時に上記湾曲部(２７)の凸湾曲面がボルト(８)の先端部(８ａ)に接当するようにしている。

トルクスプリングの収容構造は、次の通りである。
図２(Ｂ)に示すように、上記揺動アーム(２)の枢軸(１)を取付基板(１３)に取り付け、この取付基板(１３)に周壁(２４)を設け、上記揺動アーム(２)の基端に椀型ケース(２５)を設け、上記トルクスプリング(４)の基端部(４ａ)側の部分を周壁(２４)内に収容し、トルクスプリング(４)の先端部(４ｂ)側の部分を椀型ケース(２５)内に収容している。図４に示すように、上記周壁(２４)に窓(２８)を設け、この窓(２８)から上記トルクスプリング(４)の基端部(４ａ)を導出するに当たり、上記周壁(２４)の下部にドレン口(３０)を開口させている。

本発明の実施形態に係る巻き掛け伝動装置を備えたエンジンの正面図である。 図１のエンジンで用いる巻き掛け伝動装置のプーリユニットを説明する図で、図２(Ａ)は正面図、図２(Ｂ)は図２(Ａ)のＢ−Ｂ線断面図、図２(Ｃ)は図２(Ａ)のＣ−Ｃ線断面図である。 図２のプーリユニットの斜視図である。 図２のプーリユニットに用いる取付基板の正面図である。

(１) 枢軸
(２) 揺動アーム
(３) テンション輪
(４) トルクスプリング
(４ａ) トルクスプリングの基端部
(４ｂ) トルクスプリングの先端部
(５) 付勢力
(５ａ) 付勢力の反力
(６) 無端巻き掛け伝動体
(７) ボルトステー
(８) ボルト
(８ａ) ボルトの先端部
(１１) 補機
(１１ａ) 補機入力輪
(１３) 取付基板
(１４) ボス
(１５) 補機支持ステー
(１５ａ) 基端部
(１５ｂ) 先端部
(１６) 遊転輪
(１７) クランク軸
(１８) シリンダヘッド
(２７) 湾曲部
(２８) 窓
(３０) ドレン口

Claims (8)

1. 枢軸(１)に揺動アーム(２)を揺動自在に取り付け、この揺動アーム(２)の揺動端にテンション輪(３)を取り付け、この揺動アーム(２)をトルクスプリング(４)で付勢し、このトルクスプリング(４)の付勢力(５)により、上記テンション輪(３)で無端巻き掛け伝動体(６)を押圧して、この無端巻き掛け伝動体(６)に張力を付与するようにした、エンジンの巻き掛け伝動装置において、
   ボルトステー(７)にボルト(８)を進退自在に取り付け、このボルト(８)の先端部(８ａ)に上記トルクスプリング(４)の基端部(４ａ)を接当させ、このトルクスプリング(４)の先端部(４ｂ)を上記揺動アーム(２)に係止させることにより、このトルクスプリング(４)の付勢力(５)の反力(５ａ)を上記ボルト(８)の先端部(８ａ)で受け止めるようにし、
   補機(１１)の補機入力輪(１１ａ)と上記テンション輪(３)とに上記無端巻き掛け伝動体(６)を巻き掛けるに当たり、
   上記揺動アーム(２)の枢軸(１)を取付基板(１３)に取り付け、この取付基板(１３)をエンジンの壁に固定し、この取付基板(１３)にボス(１４)を設け、このボス(１４)に補機支持ステー(１５)の基端部(１５ａ)を取り付け、この補機支持ステー(１５)の先端部(１５ｂ)とエンジンの壁との間に上記補機(１１)を架設して支持し、
   上記ボス(１４)を上記トルクスプリング(４)の基端部(４ａ)と対向させ、上記ボルト(８)の進出時にトルクスプリング(４)の基端部(４ａ)を上記ボス(１４)で受け止め可能とすることにより、上記ボス(１４)でトルクスプリング(４)の付勢力(５)の上限を制限できるようにした、ことを特徴とするエンジンの巻き掛け伝動装置。
2. 枢軸(１)に揺動アーム(２)を揺動自在に取り付け、この揺動アーム(２)の揺動端にテンション輪(３)を取り付け、この揺動アーム(２)をトルクスプリング(４)で付勢し、このトルクスプリング(４)の付勢力(５)により、上記テンション輪(３)で無端巻き掛け伝動体(６)を押圧して、この無端巻き掛け伝動体(６)に張力を付与するようにした、エンジンの巻き掛け伝動装置において、
   ボルトステー(７)にボルト(８)を進退自在に取り付け、このボルト(８)の先端部(８ａ)に上記トルクスプリング(４)の基端部(４ａ)を接当させ、このトルクスプリング(４)の先端部(４ｂ)を上記揺動アーム(２)に係止させることにより、このトルクスプリング(４)の付勢力(５)の反力(５ａ)を上記ボルト(８)の先端部(８ａ)で受け止めるようにし、
   上記トルクスプリング(４)の基端部(４ａ)に湾曲部(２７)を設け、上記テンション輪(３)で無端巻き掛け体(６)を押圧したまま、ボルト(８)を基端方向に後退させると、トルクスプリング(４)の付勢力(５)の反力(５ａ)でトルクスプリング(４)の基端部(４ａ)がボルト(８)の先端部(８ａ)に接当したままボルト(８)側に持ち上がることにより、テンション輪(３)による無端巻き掛け体(６)の押圧が解除され、この押圧解除の終了時に上記湾曲部(２７)の凸湾曲面がボルト(８)の先端部(８ａ)に接当するようにした、ことを特徴とするエンジンの巻き掛け伝動装置。
3. 請求項２に記載したエンジンの巻き掛け伝動装置において、
   補機(１１)の補機入力輪(１１ａ)と上記テンション輪(３)とに上記無端巻き掛け伝動体(６)を巻き掛けるに当たり、
   上記揺動アーム(２)の枢軸(１)を取付基板(１３)に取り付け、この取付基板(１３)をエンジンの壁に固定し、この取付基板(１３)にボス(１４)を設け、このボス(１４)に補機支持ステー(１５)の基端部(１５ａ)を取り付け、この補機支持ステー(１５)の先端部(１５ｂ)とエンジンの壁との間に上記補機(１１)を架設して支持した、ことを特徴とするエンジンの巻き掛け伝動装置。
4. 請求項３に記載したエンジンの巻き掛け伝動装置において、
   上記ボス(１４)を上記トルクスプリング(４)の基端部(４ａ)と対向させ、上記ボルト(８)の進出時にトルクスプリング(４)の基端部(４ａ)を上記ボス(１４)で受け止め可能とすることにより、上記ボス(１４)でトルクスプリング(４)の付勢力(５)の上限を制限できるようにした、ことを特徴とするエンジンの巻き掛け伝動装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載したエンジンの巻き掛け伝動装置において、
   上記テンション輪(３)と隣合う位置に遊転輪(１６)を配置し、このテンション輪(３)と遊転輪(１６)とに上記無端巻き掛け伝動体(６)を巻き掛けるに当たり、
   この遊転輪(１６)を上記取付基板(１３)に取り付けた、ことを特徴とするエンジンの巻き掛け伝動装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載したエンジンの巻き掛け伝動装置において、
   クランク軸(１７)の架設方向を前後方向、エンジンの幅方向を左右横方向として、シリンダヘッド(１８)の前面から横向きに上記ボルトステー(７)を導出するに当たり、
   エンジンを前方から見て、上記ボルト(８)の基端側にある工具係合部(８ｂ)が上記ボルト(８)の先端部(８ａ)よりもシリンダヘッド(１８)から横側に遠ざかるように、このボルト(８)を傾斜させた、ことを特徴とするエンジンの巻き掛け伝動装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載したエンジンの巻き掛け伝動装置において、
   上記揺動アーム(２)の枢軸(１)を取付基板(１３)に取り付け、この取付基板(１３)に周壁(２４)を設け、上記揺動アーム(２)の基端に椀型ケース(２５)を設け、上記トルクスプリング(４)の基端部(４ａ)側の部分を周壁(２４)内に収容し、トルクスプリング(４)の先端部(４ｂ)側の部分を椀型ケース(２５)内に収容した、ことを特徴とするエンジンの巻き掛け伝動装置。
8. 請求項７に記載したエンジンの巻き掛け伝動装置において、
   上記周壁(２４)に窓(２８)を設け、この窓(２８)から上記トルクスプリング(４)の基端部(４ａ)を導出するに当たり、
   上記周壁(２４)の下部にドレン口(３０)を開口させた、ことを特徴とするエンジンの巻き掛け伝動装置。

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