WO1998021062A1

WO1998021062A1 - Structure de support vibro-isolante pour moteur a combustion interne a vilebrequin vertical

Info

Publication number: WO1998021062A1
Application number: PCT/JP1997/004090
Authority: WO
Inventors: Toshiyuki Uyama
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co., Ltd.
Priority date: 1996-11-11
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 1998-05-22
Also published as: DE69729205D1; EP0934843A4; DE69729205T2; US6293880B1; EP0934843B1; EP0934843A1

Description

明細書垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造技術分野

本発明は、例えばローントラクタ等におけるフレームに対する内燃機関の防振支持構造に適用される、垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造に関する。背景技術

従来、内燃機関は、水平クランク軸式（垂直シリンダ式）のものが一般的であつて、例えば第 1図に示すように、車体腹部にディスクモア Mを有する口一ントラクタにおいては、水平クランク軸式内燃機関（以後、エンジン H E ) の水平状の出力軸（動力取出軸） 1より、ディスクモアの垂直状の駆動軸 3に対して、ュ二バーサルジョイント 4を介設したり、ベベルギア機構を介設したりしていた。また、ベルトまたはチーン等の動力伝達用無端帯を出力軸に巻回してなる動力伝達機構を有するエンジン H Eの場合、即ち、第 2図または第 3図に示すように、エンジン H Eの出力軸 1 (第 3図ではクランク軸 C Sと別）付設の出力ブーリ一（または出力スプロケット） l aにベルト（またはチヱ一ン） 2を巻回した場合、出力軸 1にかかる力として、ベルト（チェーン） 2の張力 F 1 と、出力軸 1 (クランク軸 C S ) の回転トルク F 2とがある。

このうち、ベルトの張力 F 1は、一方向に一律にかかる力であり（第 2図及び第 3図の場合、張力 F 1は水平方向にかかる。）、一方、回転トルク F 2は、ェンジン H Eの運転（特に起動時）とともに発生し、これがエンジン H Eの主な起板力となる。

この回転トルク F 2にて主に発生する起振力は、垂直方向に大きく発生するので、第 2図或いは第 3図の如く、エンジン H Eの支持体としてのフレーム Bに対し、その上面と内燃機関の底面との間に防振部材 Aを介設して、内燃機関を搭載する防振支持構造を採用していた。

この場合に、垂直及び水平方向に弾性を有する防振部材 Aにおいて、垂直方向のバネ定数は、回転トルク F 2による垂直方向の起振力を吸収する上で、小さく設定する方がよい。即ち、防振部材に具備する防振ゴム等の弾性体の変動量（可撓性）を大きくして、振動を吸収するのである。

一方、ベルト張力 F 1が第 2図及び第 3図のように水平方向にかかるものとすれば水平方向のパネ定数を大きく設定する、即ち、防振部材に具備する弾性体の変動量（可撓性）を小さくすることで、張力 F 1の引っ張り力に対抗でき、ベルトゃチェーンに引っ張られて出力軸 1及びエンジン H Eが水平方向に変位する量が低減され、ベルトやチェーンがスリップしたり波動したりする事態が回避される。

前記のローントラクタ等のように、水平クランク軸式内燃機関より垂直状の駆動軸への動力伝達機構は、ユニバーサルジョイントやべベルギヤ等、複雑な構造のものを要する。この垂直状駆動軸への伝動を、垂直クランク軸式内燃機関の出力軸より行うものとすれば、垂直方向の内燃機関出力軸より垂直方向の駆動軸に伝動するのであるから、後記の第 4図に示すように、ベルト或いはチヱーン等の動力伝達用無端帯による簡素な構造の動力伝達機構ですみ（第 4図では、垂直クランク軸式内燃機関、即ちエンジン V Eの出力軸 1付設の出力プーリー 1 aよりディスクモア Mの駆動軸 3付設の駆動プーリ一 3 aにベルト 2を巻回している）、低コスト化も実現でき、メンテナンスも容易化する。

従来、垂直クランク軸式内燃機関（エンジン V E ) を用いる場合には、後記第 5図に示す如く、その支持体としてのフレーム Bにエンジン V Eを直付けしていたが、この場合にはフレーム Bが内燃機関ごと水平の回転方向に振動する。フレー厶 Bを、例えば、第 4図のローントラクタの車体の一部とすれば、エンジン V Eの振動につられて、車体の振動も大きくなる。そこで、防振部材を介してフレ —ムに内燃機関を防振支持すれば、フレームの防振を図れるし、更に、防振部材の配設位置によっては、ベルトやチヱーンに無理な力がかかるのも回避できるのでめる。

しかし、垂直クランク軸式内燃機関を支持体としてのフレームに対して防振支持する構造において、垂直クランク軸式の場合、クランク軸回転に伴う起振力は水平方向に強くかかる。第 2図及び第 3図で示した防振支持構造は、垂直方向の振動に対処するものであって、このまま採用することはできない。防振部材を垂直及び水平方向に伸縮可能な弾性体とした場合に、第 2図及び第 3図の場合、起振力に対処するための垂直方向のパネ定数は小さく、張力に対処するための水平方向のバネ定数は大きくするものとしていたが、垂直クランク軸式内燃機関を防振支持する場合、回転トルクによる起振力が発生するのも、動力伝達用無端帯としてのベルト（以後、チェーンと置換可能）による張力が発生するのも水平方向であるので、防振部材における水平方向の要求パネ定数が相反する。特に、両方の力の方向が一致する箇所において、例えば、防振部材において、両力の方向と平行な方向のパネ定数を小さく（即ち、防振部材の弾性体の撓み量を大きく）設定した場合、回転トルクによる起振力は吸収されて振動が低減するが、一方でベルトの張力によるエンジンの変位量が大きくなるとともに、ベルトのスリップゃ波動が生じ、ベルトの耐久性を弱める。また、この方向のバネ定数を大きく（即ち、防振部材の弾性体の橈み量を小さく）設定すれば、ベルトの引っ張り作用による内燃機関の変位量は低減し、ベル卜の耐久性は増すものの起振力を吸収できず、振動が大きくなる。このように、垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造においては、防振部材の構造や取付位置において困難な問題がある。

また、回転トルクの発生するのはクランク軸または出力軸の回転によるものだ力、内燃機関全体に重量が均一になっていないため、実際には、内燃機関の重心を中心として回転方向の起振力が発生する場合がある。このような点も、防振部材の配設におレ、て考慮しなければならないのである。

更に、回転トルク方向の起振力は、起動時にかなり大きくかかる。これに対して防振部材のパネ定数の小さし、方向を一致させた場合、弾性体の可撓性が大きし、ために撓みが限界を超えてしまうおそれがある。これを防止するには、ある撓み量以上に橈んだ時に、この方向のバネ定数が大きく（即ち撓み量が小さく）なるように設定するのが望ましい。発明の開示

本発明は、以上のような課題を解決すべく、次のような垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造とするものである。まず、本発明は、第一に、垂直クランク軸式内燃機関の出力軸より動力伝達用無端帯を巻回し、該内燃機関の支持体に対し、複数の防振部材を介して該内燃機関を防振支持する。

第二に、前記の垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造において、該内燃機関の支持体に防振部材貫通用部を設け、該内燃機関との間における該防振部材の介設スペースを削除する。

第三に、第一または第二に述べた垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造において、該防振部材を、動力伝達用無端帯の張力の方向と、出力軸の回転によるトルクの方向とが略直交する位置に配設する。また、第四に、この垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造において、少なくとも一つの防振部材を動力伝達用無端帯の間、或いは動力伝達用無端帯の延長線の間に配設する。

第五に、第一または第二に述べた垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造において、少なくとも一つの防振部材を、出力軸を含み、かつ動力伝達用無端帯の張力方向に平行な平面上に配設する。

第六に、第三、第四、または第五に述べた垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造において、複数本の動力伝達用無端帯を出力軸に巻回する場合に、前記の動力伝達用無端帯の張力の方向を、複数本の動力伝達用無端帯の張力の合力方向とする。

第七に、垂直クランク軸式内燃機関の出力軸より動力伝達用無端帯を巻回し、該内燃機関の支持体に対し、複数の防振部材を介して該内燃機関を防振支持する垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造において、該防振部材を、動力伝達用無端帯の張力の方向と出力軸とに平行で、かつ重心を含む平面を介して対称状に配設する。

第八に、垂直クランク軸式内燃機関の出力軸より動力伝達用無端帯を巻回し、該内燃機関の支持体に対し、複数の防振部材を介して該内燃機関を防振支持する垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造において、該防振部材の少なくとも一つを、動力伝達用無端帯の張力の方向と出力軸とに平行で、かつ重心を含む平面上に配設する。

第九に、前記の第七または第八に述べたいずれかの垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造における防振部材の配設に関して、出力軸に動力伝達用無端帯が複数本巻回されている場合、前記の動力伝達用無端帯の張力の方向を、複数本の動力伝達用無端帯の張力の合力方向とする。

第十に、垂直クランク軸式内燃機関の出力軸より動力伝達用無端帯を巻回し、該内燃機関の支持体に対し、複数の防振部材を介して該内燃機関を防振支持する構造において、防振部材を、パネ定数が小さい方向を起振力の作用方向に一致させ、かつ、動力伝達用無端帯の張力の作用方向と起振力の作用方向とがー致しない位置に配設する。

第十一に、前記の垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造において、防振部材における起振力の作用方向に一致させる方向のうち、片方の向きについては、撓みが大きくなるほどその向きのバネ定数が大きくなる特性を有するものとし、かつ、互いにその向きが対向するように少なくとも一組の防振部材を配設する。図面の簡単な説明

第 1図は、水平クランク軸式内燃機関を具備するローントラクタの側面図である。

第 2図は、無端帯（ベルト）式動力伝達機構を有する水平クランク軸式内燃機関の防振支持構造において発生する力の向きを示す正面図であって、クランク軸と出力軸とが同一の場合の図である。

第 3図は、同じく、クランク軸と出力軸とが異なる場合の図である。

第 4図は、垂直クランク軸式内燃機関（エンジン V E ) を具備するローントラクタの側面図である。

第 5図は、フレーム Bにエンジン V Eを直付けする構造を示す側面図である。第 6図は、防振部材 Aを介してのフレーム Bに対するエンジン V Eの防振支持を示す側面図であつて、上部据付型で防振部材 Aをェンジン V Eの下方に配設する場合の図である。

第 7図は、同じく、上部据付型で防振部材 Aをエンジン V Eの上方に配設する場合の図である。

第 8図は、同じく、上部据付型で防振部材 Aをエンジン V Eの側方に配設する場合の図である。第 9図は、同じく、上部据付型で防振部材 Aをエンジン V Eの下方に配設する場合で、エンジン V E底部の高さが均一でなレ、場合の図である。

第 1 0図は、同じく、下部据付型で防振部材 Aをエンジン V Eの上方に配設する場合の図である。

第 1 1図は、同じく、下部据付型で防振部材 Aをエンジン V Eの側方に配設する場合の図である。

第 1 2図は、同じく、上部据付型で防振部材 Aをエンジン V Eの下方に配設する場合で、防振部材 Aを多数にする場合の図である。

第 1 3図は、同じく、更に防振部材 Aを多数化する場合の図である。

第 1 4図は、出力軸 1をフレーム B下方に突設する場合の、フレーム Bとェンジン V Eとの間に防振部材 4を介設して防振支持する構造の側面図である。第 1 5図は、同じく、フレーム Bとエンジン V Eとの間の防振部材 Aの介設スペースを削除して防振支持する構造の側面図である。

第 1 6図は、防振部材 Aの側面図である。

第 1 7図は、同じく、正面（平面）断面図である。

第 1 8図は、エンジンの重心位置が出力軸に一致（起振力の方向と回転トルク F 2との方向が一致）する場合の、防振部材 A 1を配設する位置にかかるベルト 2による張力 F 1 と回転トルク F 2との方向を示す平面（底面）図である。第 1 9図は、張力 F 1 と回転トルク F 2とが略直交する位置に防振部材 A 1を配設する場合の一実施例を示すエンジン V Eの平面（底面）図である。

第 2 0図は、同じく、他の実施例を示す図である。

第 2 1図は、同じく、ベルト 2の巻回方向がテンションプーリ一 1 3にて変更されている場合における実施例を示す図である。

第 2 2図は、張力 F 1 と回転トルク F 2とが略直交する位置に防振部材 A 1を配設する場合のエンジン V Eの平面（底面）図で、防振部材 A 1をベルト 2 · 2 間に配設する場合の図である。

第 2 3図は、同じく、防振部材 A 1をベルト延長線 2 ' · ' 間に配設する場合の図である。

第 2 4図は、同じく、防振部材 A 1をベルト 2 · 2間に配設する場合の図である。

第 2 5図は、同じく、防振部材 A 1をベルト 2 · 2間に配設する場合の図である。

第 2 6図は、同じく、防振部材 A 1をベル卜 2 · 2間に配設する場合の図である。

第 2 7図は、同じく、防振部材 A 1をベルト延長線 2 ' ■ 2 ' 間に配設する場合の図である。

第 2 8図は、出力軸 1を含み張力 F 1の方向に平行な平面 S上に防振部材 A 2 を配設する場合のエンジン V Eの平面（底面）図である。

第 2 9図は、同じく、他の実施例を示す図である。

第 3 0図は、同じく、他の実施例を示す図である。

第 3 1図は、同じく、他の実施例を示す図である。

第 3 2図は、同じく、他の実施例を示す図である。

第 3 3図は、同じく、他の実施例を示す図である。

第 3 4図は、出力ブーリ一 1 aに複数のベルト 2 a · 2 bが巻回される場合の張力 F 1 a · F 1 bの合力 F 1 cの方向を示す図である。

第 3 5図は、起振力 Fの中心となる重心 Gを含み、出力軸 1及び張力 F 1の方向に平行な平面 Sを設定した状態のエンジン V Eの平面図（底面）図である。第 3 6図は、平面 Sを介して対称状に防振部材 Aを配設した様子を示すェンジン V Eの平面（底面）図である。

第 3 7図は、平面 S上に防振部材 A 3を配設したエンジン V Eの平面（底面）図である。

第 3 8図は、同じく、他の実施例を示す図である。

第 3 9図は、同じく、他の実施例を示す図である。

第 4 0図は、同じく、他の実施例を示す図である。

第 4 1図は、防振部材 A ( A 2 ) の平面断面図を含む防振部材 A ( A 2 ) の配設位置を示すエンジン V Eの平面（底面）図である。

第 4 2図は、防振部材 A (A 2 ) の配設位置を示すエンジン V Eの側面図であ。第 4 3図は、三個の防振部材 A ( A 2 ) の配設位置の実施例を示すエンジン V Eの平面（底面）図である。

第 4 4図は、四個の防振部材 A (A 2 ) の配設位置の実施例を示すエンジン V Eの平面（底面）図である。

第 4 5図は、軸芯方向の片方の向きの撓み量を制限した特性を有する防振部材 Aの配設位置の実施例を示すエンジン V Eの平面（底面）図である。

第 4 6図は、防振部材 Aの第 4 5図中矢印 N向きにおける徺み量に対するバネ定数の特性を示す図である。

第 4 7図は、軸芯方向の片方の向きの橈み量を制限した特性を有する防振部材 Aの具体的構造とその取付構造を示すエンジン V Eの平面（底面）図である。第 4 8図は、同じく、第 4 7図中 X矢視図である。

第 4 9図は、同じく、第 4 7図中 Y— Y線断面図である。発明の実施をするための最良の形態

まず、無端帯式動力伝達機構であるベルト伝動機構にて動力伝達する垂直クランク軸式内燃機関（以後、エンジン V E ) を支持する対象物の実施例として、第 4図に示す如きローントラクタがある。ローントラクタには腹部にディスクモア Mが吊設されていて、その垂直状の駆動軸 3付設の駆動プーリー 3 aに対し、口ーントラクタのボンネット部に內設したエンジン V Eより垂直下方に突設する出力軸 1付設の出力プーリー i aよりベルト 2を水平方向に巻回している。第 1図の水平クランク軸式のエンジン H Eより駆動軸 3に伝動する場合に比して、伝動機構が簡素化されている。なお、以後、ベルト 2とあるのは、チヱーン 2と置き換えてもよく、この場合、出力プーリー 1 aは出カスプロケット 1 aと、駆動プーリ一 3 aは駆動スプロケット 3 aと置き換える。

ここで、エンジン V Eをローントラクタ本体に支持する構造としては、従来、第 5図の如く、エンジン V Eを口一ントラクタ本体の一部であるフレーム Bに直付けしていた。垂直下方に突設される出力軸 1には、前記の水平クランク軸式ェンジン H Eの場合と同様に、ベルト 2の張力 F 1 とクランク軸 C Sの回転に伴う回転トルク F 2がかかる。張力 F 1は水平方向に働く力であり、回転トルク F 2 も水平方向である。従って、第 5図に図示した構造であると、エンジン V Eに直付けされたフレーム Bは水平方向に大きく振動し、結果的にローントラクタ本体の水平方向の振動を大きくする。

そこで、垂直クランク軸式エンジン V Eをフレーム Bに対して防振支持する。まず、第 6図乃至第 1 3図にて示す各実施例について説明する。第 6図乃至第 9 図にて図示した各実施例は、フレーム Bの上に防振部材 Aを配設し、その上にェンジン V Eまたはエンジン V E付設のブラケットを据え付ける構造（上部据付型 ) である。この中で、まず、第 6図は、エンジン V Eの底部とフレーム Bの上面との間に防振部材 Aを介設するもので、防振部材 Aがエンジン V Eの下方に配設されるタイプ、第 7図は、エンジン V E上端に付設した据付用ブラケット 5の一部を、フレーム B上に配設した防振部材 Aの上に据えつけるもので、防振部材 A がエンジン V Eの上方に配設されるタイプ、第 8図は、エンジン V E側面に付設した据付用ブラケット 6の一部を、フレーム B上に配設した防振部材 Aの上に据えつけるもので、防振部材 Aがエンジン V Eの側方に配設されるタイプである。また、第 9図は、タイプとしては第 6図のものと同じで、エンジン V Eの底面高さが一定でないために、異なる垂直長の防振部材 Aを合わせて使用するものである。

第 1 0図は、防振部材 Aがエンジン V Eの上方に配設される点で、第 7図と同様であり、また、第 1 1図は、防振部材 Aがエンジン V Eの側方に配設される点で、第 8図と同様であるが、いずれも、フレーム Bより下方に垂設した防振部材 Aの下端にエンジン V Eまたはエンジン V E付設のブラケットを据え付けるタイプ（下部据付型）であって、第 1 0図の場合には、フレーム Bより垂設した防振部材 Aの下端に、エンジン V Eの上端を据え付け、第 1 1図の場合には、フレーム Bより垂設した防振部材 Aの下端に、エンジン V E側面に付設した据付用ブラケット 7を据え付ける。

第 1 2図及び第 1 3図に示す防振支持構造は、第 6図に図示したものと同様（上部据付型で防振部材 Aをエンジン V E下方に配設するタイプ）であるが、防振部材 Aを多くしたタイプのものである。

以上のような防振支持構造の中で、特に、第 6図（第 9図、第 1 2図、及び第 1 3図も同様）の場合には、防振部材 Aの下方にフレーム B、上方にエンジン V Eが配設される状態となっている力、第 4図のローントラクタのように、本体下方に出力プーリー 1 aをフレーム Bよりも下方に配設したい場合には、第 1 4図に示すように、本体底部としてのフレーム Bを貫通するように出力軸 1を下方に突設しなければならない。ここで、フレーム B上面とエンジン V E下面との間に介設される防振部材 Aの高さ Hの分だけ、出力軸 1は長くなる。出力軸 1が長いと、回転方向のモーメントも大きくなり、また、ベルト 2より受ける張力に対しての撓みも強くなるので、できるだけ短くしたい。

そこで、エンジン V E下方に配設したフレーム Bの下方に出力軸 1を突設する場合においては、第 1 5図の如く、フレーム Bに、防振部材 Aを貫通させるための孔を設け、フレーム Bの上面とエンジン V E下面との隙間を縮める。これにより前記の防振部材 A介設分の高さ H分だけ出力軸 1を短縮できる。なお、第 1 5 図のように、防振部材 A上端とエンジン V E底面との間にエンジン側据付用ブラケット 8を介設し（防振部材 Aの上端をエンジン V E底面に直付けしてもよい。 ) , フレーム Bに貫通させた防振部材 Aの下端は、フレーム Bに付設した据付用ブラケット 9上に据えつける。

以上のようなエンジン V Eのフレーム Bに対する防振支持の様々な様態において、水平方向の二つの力、即ち、ベルト 2による張力 F 1 と回転トルク F 2とに対処するため、水平方向における防振部材 Aの配設位置が重要となる。以下、防振部材 Aの配設位置に関しての様々な実施例について説明する。

以下の防振部材 Aの配設位置を説明する上で使用する第 1 8図、第 1 9図、第 2 2図、第 2 8図、第 3 5図乃至第 3 7図、第 4 1図、第 4 3図乃至第 4 5図、及び第 4 7図において、前記の「図面の簡単な説明」の中で、「平面（底面）図」とあるのは、クランク軸（出力軸）をエンジン V E上面より上向きに配設した場合に平面図となり、第 4図の実施例の如く、エンジン V Eをクランク軸（出力軸）が下向きになるように配設した場合に底面図となるものである。また、以下の記述の中で「平面視」と言う場合、第 4図に示すようにクランク軸（出力軸）を下向きにする実施例に適用する際には、これを「底面視」と置き換える。ここでまず、防振部材 Aの構造について説明する。防振部材 Aの構造の大まかな構造は、第 1 6図及び第 1 7図の如く、ボルトを螺入するための雌ねじ等構造となっている軸芯 1 0の周囲にゴム等の弾性体 1 1を環設し、その周囲に外筒 1 2を環設したものである。このような構造上から、防振部材 Aの弾性体 1 1は、軸芯 1 0の方向には変動量が大きく（硬度が低く）、従って軸芯 1 0方向のパネ定数 K 2 (第 1 7図）が小さいが、半径方向については、弾性体 1 1の変動量は小さく（硬度が高く）、従って半径方向のパネ定数 K 1 (第 1 6図）は大きくなる（K l > K 2 ) 。即ち、一方向をバネ定数の大きい方向とし、それに直交する方向をパネ定数の小さい方向とする構造となっている。

従って、第 1 8図に示すように、一方向に、大きなパネ定数 Κ 1で対処すべき張力 F 1がかかり、それに略直交する方向（0 ^ 9 0 ° ) に、小さなバネ定数 Κ 2で対処すべき回転トルク F 2がかかる箇所に防振部材 Αを配設すれば、有効な防振効果を得られる。

第 1 9図乃至第 2 7図は、複数の防振部材 Aのうち、少なくとも一つをこのような張力 F 1 と回転トルク F 2とが略直交する位置に配設する（この位置に配設する防振部材を防振部材 A 1 とする。）場合を開示している。まず第 1 9図は、防振部材 A 1を、出力プ一リー 1 aに巻回するベルト 2 · 2間に配設する場合を示すものである。第 2 0図では、防振部材 A 1を、出力プーリ一 1 aを介して、ベルト 2巻回側と反対側に防振部材 Aを配設している。また、第 2 1図では、ベノレト 2 · 2の巻回方向が、テンションプーリー（またはアイドラ一） 1 3 · 1 3 にて変更されている場合であって、この場合にも、出力軸 1にかかる張力 F 1の向きと回転トルク F 2の向きとが略直交するベルト 2 · 2近傍に防振部材 A 1 · A 1を配設している。

第 2 2図のように、ベルト 2 · 2 (または延長線 2 ' · 2 ' ) の外側に防振部材 A 1を配設することも考えられる力張力 F 1 と回転トルク F 2とが略直交する位置として、より確実には、第 2 2図や第 2 3図のように、ベルト 2 · 2間またはベルト延長線 2 ' · 2 ' 間に配設することが望ましい。なお、第 2 2図、第 2 3図は、防振部材 A 1を除く防振部材 Aを二個配設した場合であるが、第 2 4 図ではこれを四個、第 2 5図では三個配設しており、また、防振部材 A 1以外の防振部材 Aは、出力軸 1を含み、ベルト 2の張力 F 1 と平行な平面を介して、対 98/21062

τ/j )入レ設している。また、第 2 6図及び第 2 7図では、防振部材 A 1以外に二個の防振部材 Aを、出力軸 1を含みベルト 2の張力 F 1 と平行な平面を介して、非対称状に配設している。

第 2 8図乃至第 3 3図では、出力軸 1を含み張力 F 1の方向に平行な平面 S上に、少なくとも一つの防振部材（これを防振部材 A 2とする。）を配設する構造となっている。平面 Sは、出力軸 1を含むことから、出力軸 1を中心とする平面視上の円の直径方向に配されるので、回転トルク F 2は、平面 Sに直交方向にかかる。従って、平面 S上に配設する防振部材 A 2には、張力 F 1 と回転トルク F 2とが略直交する方向にかかって、前記防振部材 A 1 と同様の防振効果を持つのである。即ち、張力 F 1は、平面 S上の水平方向に沿ってかかっており、これに防振部材 A 2のパネ定数の大きい方向を合わせ、また、平面 Sへの直交方向には回転トルク F 2がかかるので、これにバネ定数の小さい方向を合わせればよいのである。

この平面 S上であれば、第 2 9図及び第 3 2図のように、ベルト 2 · 2間に配設してもよいし、また、第 3 0図、第 3 1図、第 3 3図の如く、出力ブーリ一 1 aを介してベルト 2の巻回側と反対側に配設してもよい。第 2 8図は、両方に防振部材 A 2を配設した実施例である。更に、防振部材 A 2以外の防振部材 Aは、第 2 9図乃至第 3 1図のように、平面 Sを介して対称位置に配設する場合もあるし、或いは第 3 2図及び第 3 3図のように非対称位置に配設する場合もある。なお、該平面 Sは、平面視上は直線として表されるものである。

さて、第 1 9図乃至第 3 3図に図示した防振部材 A 1または防振部材 A 2の配設位置は、一本のベルト 2を出力プーリ一 1 aに対して巻回している場合について示している。ところが、出力プーリ一 1 aには複数のプーリーを形成して、複数のベルトを巻回する場合がある。第 3 4図においては、ベルト 2 a及びベル卜 2 bを出力プーリ一 1 aに巻回しており、それぞれ巻回方向が異なる。この場合には、ベルト 2 aの張力 F 1 aと回転トルク F 2との略直交地点と、ベルト 2 b の張力 F 1 bと回転トルク F 2との略直交地点の両方に防振部材 A 1を配設すること、或いは出力軸 1を含む平面であって、ベルト 2 aの張力 F 1 aと平行な平面と、ベルト 2 bの張力 F 1 bと平行な平面との両方の平面に防振部材 A 2を配設することも考えられる力、より少ない防振部材 A 1または A 2で、有効に防振効果を得られるため、張力 F 1 a及び F 1 bの合力 F 1 cの方向を、ベルト 2 a 及びベルト 2 bの張力方向として、合力 F l cと回転トルク F 2との略直交地点に防振部材 A 1を配設するか、或いは出力軸 1を含み合力 F 1 cと平行な平面上に防振部材 A 2を配設するかすればよい。

次に、エンジンの重心と出力軸の位置がずれ、重心位置を中心に起振力が発生する場合の防振部材 Aの配設位置について説明する。前記の第 1 8図乃至第 3 4 図に示した実施例は、エンジン V Eの起振力（Fとする）の方向と回転トルク F 2の方向とがー致することを前提としたものである。し力、し、エンジン V Eの起振力 Fは、クランク軸（出力軸）の回転トルク F 2に基づいて発生するものの、実際には、起振力 Fの方向は必ずしも出力軸やクランク軸を中心とする回転トルク F 2の方向とは一致しない。エンジン V E全体で重量が均一でない場合があるからである。このように重量が均一でない場合には、エンジン V Eの重心を中心として起振力 Fが生じる。そこでまず、第 3 5図の如く、出力軸 1の軸芯方向、及びベルト 2の張力 F 1の方向に平行で、重心 Gを含む（平面視上では直線状となる）平面 S ' を設定する。この平面 S ' には、図示の如く、垂直状に起振力 F がかかる。この平面 S ' を想定しての防振部材 Aの配設位置の実施例を、第 3 6 図乃至第 4 0図にて示す。

第 3 6図は、平面 S ' を介して防振部材 Aを対称状に配設した場合を示しており、これにより、少なくとも、各防振部材 Aにかかるエンジン V Eの重量を均等に配分することができる。

更に、一つの防振部材 Aにて、張力 F 1をその半径方向の大きなパネ定数 K 2 にて吸収し、また、一方で、エンジン V Eの起振力 Fをその軸芯 1 0方向の小さなバネ定数 K 1にて吸収すべく、第 3 7図乃至第 4 0図の如く、この平面 S ' 上に少なくとも一個の防振部材 Aを配設する（このように配設されたものを防振部材 A 3とする。）第 3 7図は、二つの防振部材 A 3を、平面 S ' 上にて、重心 G を介して両側に配設したもの、第 3 8図乃至第 4 0図は、一つの防振部材 A 3を平面 S ' 上に配設し、残りの防振部材 Aを、平面 S ' を介してその両側に配設したものである。なお、平面 S ' を介して両側に配設した防振部材 Aは、平面 S ' を介して非対称状に配設されている。

なお、第 3 6図乃至第 4 0図に図示した防振部材 A (防振部材 A 3 ) の配設位置は、一本のベルト 2を出力プーリー 1 aに対して巻回している場合について示しているが、前の実施例において第 3 4図で説明したのと同様に、少ない防振部材 A ( A 3 ) で有効に防振効果を得るため、やはり複数のベルト 2の各張力の合力を想定し、平面 S ' を設定して防振部材 A ( A 3 ) を配設すればよい。例えば 2本のベルト 2 a · 2 bが出力ブーリ一 1 aに巻回されている場合に、前記の第 3 4図の如く、各ベルト 2 a · 2 bの張力 F 1 a及び F 1 bの合力 F 1 cの方向を、ベルト 2 a及びベルト 2 bの張力方向と想定して平面 S ' を設定し、該平面 S ' を介して対称状に防振部材 Aを配設するか、或いは該平面 S ' 上に少なくとも一個の防振部材 A 3を配設するかすればよい。

次に、第 4 1図乃至第 4 4図図示の防振部材 Aの配設位置に関する実施例について説明する。本実施例においては、エンジン V Eの出力軸と重心位置とがー致して、回転トルク F 2が起振力となっていることを前提とし、そして、防振部材 Aがー方向をバネ定数の大きい方向とし、それに直交する方向をパネ定数の小さい方向とする構造となっていることに基づいて、防振部材 Aの平面視上における配設位置として、回転トルク F 2方向の起振力を吸収することを第一義として、第 4 1図、第 4 3図、第 4 4図の如く、小さいバネ定数 K 2を有する軸芯 1 0方向力回転トルク F 2方向に一致するように配設し、かつ、少なくとも、回転トルク F 2方向と張力 F 1方向（と平行な方向）とが一致する位置（例えば第 4 1 図中の ·印位置等）には配設しないようにする。

第 4 1図、第 4 3図の中の防振部材 A 2に関しては、軸芯 1 0方向と直交する半径方向を張力 F 1方向に一致させており（即ち、第 2 8図乃至第 3 3図に開示した、平面 S上の防振部材 A 2と同様の配置である。）、回転トルク F 2による起振力を吸収するとともに、張力 F 1への対抗性を特に強くして、ベルト 2の引つ張り作用によるエンジン V Eの変位を有効に抑止することができる。

ところで、このように、張力 F 1 と回転トルク F 2との両方向が一致しない位置にて、軸芯 1 0方向を回転トルク（起振力） F 2方向に一致させて配設する場合に、軸芯 1 0方向は、バネ定数 K 2が小さく、弾性体 1 1の軸芯 1 0方向の可撓性は大きいが、起動時における起振力はかなり大きいので、弾性体 1 1のこの方向の橈み量も大きくなり、限界を超えてしまうおそれもある。

そこで、撓み量を制限できるように、軸芯 1 0方向の中の一^ の向きについては、第 4 6図に示すような、橈み量 Lが一定以上大きくなると、バネ定数 K 2が大きくなる性質を持つようにする。（後の第 4 7図乃至第 4 9図で図示するようなテーパー構造上、両向きにこの性質を備えることはできない。）第 4 5図の各防振部材 Aにおける矢印 Nの向きは、この向きを示す。この中で、防振部材 A a

• A b同士と、防振部材 A c ' A d同士は、互いに矢印 Nの向きが対向するように配設している。このように、矢印 Nの向きが対向するように配設することで、回転トルク F 2方向の両向きにて、第 4 6図に示すような、撓み量 Lが一定以上大きくなると、バネ定数 K 2が大きくなる性質を持つようにする。

以上のような起動時等の大きな起振力への対抗性を有する防振支持構造の具体的構造を、第 4 7図乃至第 4 9図にて説明する。まず、防振部材 Aそのものの構造についてであるが、軸芯方向における片方の向きにてのみ、撓み量 Lが大きい時にパネ定数 K 2が大きくなる構造を有すべく、外周形状をテーパー状にした軸芯 1 0を用いている。また、外筒 1 2もそれに合わせたテーパー形状として、軸芯 1 0と外筒 1 2との間に弾性体 1 1を介装したものとなっている。このような構造上から、弾性体 1 1は、軸芯 1 0の外径が短い方から長い方には撓み許容量が大きい（バネ定数が小さい）ものの、外径が長い方から短い方には、撓みが増すほどパネ定数 K 2が大きくなり、撓みの許容量は制限される。この向きを、第

4 5図で述べた矢印 Nとするものである。

防振部材 Aのェンジン V E及びフレーム Bへの具体的な取付構造につし、て説明する。第 4 8図及び第 4 9図にて判るように、この構造は、第 1 5図で説明した構造を採用したものである。即ち、エンジン V Eにはエンジン側据付用ブラケット 8を付設し、フレーム Bに設けた貫通孔 B aにェンジン側据付用ブラケット 8 を通過させて下方に突出し、この下方突出部にボルト 1 3にて防振部材 Aの軸芯

1 0を螺止する。軸芯 1 0は雌ねじ等になっていて、ポルト 1 3が螺入される。一方、フレーム Bにはフレーム側据付用ブラケット 9が付設され、該フレーム側据付用ブラケット 9に防振部材 Aの外筒 1 2の端部が固着されているのである。こうして取り付ける防振部材 Aの平面視上の配設位置であるが、第 4 7図に示す防振部材 A e · A f · A gのように、軸芯 1 0の方向を、出力プーリー 1 a周囲の回転トルク F 2が働く方向に一致させており、かつ、防振部材 A e · A f に関しては、互いにおける弾性体 1 1の撓み量が制限される向き Nが対向する向きに配設されている。これにより、回転トルク F 2方向に関して、いずれの向きについても、起動時等の大きな起振力に追随する撓み量を制限することができる。なお、ベルト 2に関しては、少なくとも、各防振部材 A e ■ A f · A gの軸芯

1 0方向にベルト 2の張力 F 1方向が平行にならないように、出力プーリー 1 a に巻回される。ベルト 2を、第 4 7図中の一点破線 2 ' の如く、或いは二点破線

2 " の如く巻回すれば、防振部材 A gは、張力 F 1 と回転トルク F 2とが直交する位置（前記の平面 S ) に配設される第 4 1図や第 4 3図図示の防振部材 A 2に該当する。以上のような垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造とすることで、次のような効果を奏する。まず、発明の開示で第一に述べたように、垂直クランク軸式内燃機関の出力軸より動力伝達用無端帯を巻回する垂直クランク軸式内燃機関を防振支持することで、例えば支持体をローントラクタのフレームとした場合に、従来のような内燃機関に直付けと違って、フレームの内燃機関に対する共振が少なくなり、特に起動時における振動が低減し、更には騒音が低減して、快適に作業を行うことができる。また、動力伝達機構はベルトやチェーン等の動力伝達用無端帯によるものとすることで、例えば、ローントラクタのように、車体腹部に設けるモア駆動用の垂直状の駆動軸に対して、垂直状のクランク軸よりベルトやチェーン等の動力伝達用無端帯による伝動が可能となり、出力軸から駆動軸までの伝動機構が簡素化し、また、メンテナンスが容易化する。

また、例えばローントラクタの場合、内燃機関と支持体としての車体フレームとの間に防振部材を介設すると、フレームの下に出力軸を突出させないといけないので、出力軸が長くなり、出力軸の可撓性が強くなつてしまい、振幅増大に繫がるが、発明の開示で、第二に述べたように、該内燃機関の支持体に防振部材貫通用部を設け、該内燃機関との間における該防振部材の介設スペースを削除すると、フレームと内燃機関との間の防振部材の介設分が削除され、その分、フレーム下方に突出する出力軸の長さを短縮でき、振幅を抑制できる。

次に、防振部材の配置に関しての効果を説明する。防振部材は、その構造上、一方向のパネ定数が小さく、それに直交する方向でバネ定数が大きく設定されている。ところで、垂直クランク軸式内燃機関の出力をベルトやチヱーン等の動力伝達用無端帯にて伝動する場合には、内燃機関にかかる動力伝達用無端帯の張力と、クランク軸の回転に伴って発生する回転トルクとが、いずれも水平方向である。従って、位置によっては、張力と回転トルクとの方向が全く一致してしまう箇所もある。張力に対抗して内燃機関の変位量を抑えるためには、張力方向のバネ定数を大きくするのがよく、起振力の吸収のためには、回転トルク方向のバネ定数を小さくとるのがよい。張力と回転トルクとの方向が一致する箇所では、一方向について相反するバネ定数が求められるので、このような位置に防振部材を配設すると、し、ずれかの力の吸収効果を抑制してしまう。

このような点から、発明の開示で第三に述べた如く、少なくとも一^ 3の防振部材を、張力と回転トルクの両力の方向が略直交する位置に配設すると、バネ定数の大きい方向を張力のかかる方向に一致させ、バネ定数の小さい方向を回転トルクのかかる方向に一致させるということが可能となり、両カともに一^ の防振部材にて吸収できて、少ない防振部材で有効な防振効果を得られる。また、この中で、発明の開示で第四に述べた如く、動力伝達用無端帯間、或いは動力伝達用無端帯の延長線間に配設することで、防振部材は、より確実に張力と回転トルクとが直交する位置に近くなり、防振性を向上でき、かつ動力伝達用無端帯の張力による内燃機関の変位作用も小さくなり、動力伝達用無端帯であるベルトゃチェ一ン等のスリップゃ波動も抑制できる。

また、出力軸を含み張力に平行な平面には、平面に沿って水平方向に張力がかかり、また、平面に直交状に回転トルクがかかる。従って、発明の開示で第五に述べたように、該平面上に、少なくとも一つの防振部材を配設することで、そのパネ定数の大きい方向を張力のかかる方向に一致させ、バネ定数の小さい方向を回転トルクのかかる方向に一致させることができ、両カともに一^ 3の防振部材にて吸収できて、少ない防振部材で有効な防振効果を得られ、内燃機関の動力伝達用無端帯の引つ張り作用による変位を抑え、動力伝達用無端帯としてのベルトやチェーンのスリツプゃ波動を回避する。

更に、発明の開示で第六に述べたようにすることで、動力伝達用無端帯を複数本出力軸に巻回する場合に、個々の動力伝達用無端帯の張力方向毎に対処して防振部材を配設しなくても、複数本の動力伝達用無端帯の張力方向を合力方向に一本化することができ、この合力方向と回転トルクとが略直交する位置、或いは、出力軸を含み合力方向に平行な平面上に、少なくとも防振部材を一個配設すれば有効な防振効果や内燃機関の変位抑制効果を得られるのである。

また、内燃機関によっては、重量が均一に分布しておらず、出力軸（クランク軸）と重心との位置がずれる場合があるが、発明の開示で第七に述べたように、防振部材をベルトゃチューン等の動力伝達用無端帯の張力の方向と出力軸とに平行で、かつ重心を含む平面を介して、対称状に配設することで、少なくとも防振部材にかかる内燃機関の重量が均一化される。

更に、発明の開示で第八に述べたように、該防振部材の少なくとも一つを、動力伝達用無端帯の張力の方向と出力軸とに平行で、かつ重心を含む平面上に配設することで、防振部材には、動力伝達用無端帯の張力と内燃機関の起振力が略直交方向にかかり、張力方向にバネ定数の大きい方向を一致させ、起振力の方向にはバネ定数の小さい方向を一致させることで、少ない防振部材で有効な防振効果を得られ、かつ動力伝達用無端帯の張力による内燃機関の変位量も抑えられて、ベルト等の動力伝達用無端帯の耐久性も向上できる。

また、発明の開示で第九に述べたように、複数本の動力伝達用無端帯が出力軸に巻回されている場合には、個々の動力伝達用無端帯の張力方向毎に対処して防振部材を配設しなくても、複数本の動力伝達用無端帯の張力方向を合力方向に一本化することができ、この合力方向と出力軸に平行で、かつ重心を含む平面を一つ設定し、該平面を介して防振部材を対称状に配設するか、或いは該平面上に少なくとも一個の防振部材を配設することで、発明の開示で第七及び第八に述べたの構成による前記の効果を得られるのであり、防振部材の配設箇所の数も抑制できる。

また、発明の開示で第十に述べたように、防振部材を、パネ定数が小さい方向を起振力の作用方向に一致させるように配設することで、内燃機関の起振力は、大きなバネ定数にて吸収することができ、動力伝達用無端帯の張力に対しては、該張力の作用方向と起振力の作用方向とがー致しない位置に配設することで、張力方向にバネ定数の大きい作用をもたらすことができ、動力伝達用無端帯による引っ張り作用による内燃機関の変位量を抑制することができる。このように、両力ともに一つの防振部材にて対応できて、有効な防振効果を得られるのである。更に、内燃機関の起動時等には大きな起振力が生じ、防振部材におけるバネ定数を小さく設定した軸芯方向は、この起振力によって撓み量が非常に大きくなり撓み量の限界を超えて、防振部材が破損したり、耐久性を弱めたりすることも考えられるが、発明の開示に述べた第十一に述べたように、防振部材における起振力の作用方向に一致させる方向のうち、片方の向きについては、撓みが大きくなるほどその向きのバネ定数が大きくなる特性を有するものとすることで、この向きについては、大きな起振力が生じる際の撓み量が制限され、更に、互いにその向きが対向するように少なくとも一組の防振部材を配設することで、軸芯方向の両向きについて、橈み量を制限することができ、起動時の防振効果向上、また、防振部材の耐久性向上に貢献する。

Claims

請求の範囲

1 . 垂直クランク軸式内燃機関の出力軸より動力伝達用無端帯を巻回し、該内燃機関の支持体に対し、複数の防振部材を介して該内燃機関を防振支持することを特徴とする垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造。

2 . 該内燃機関の支持体に防振部材貫通用部を設け、該内燃機関との間における該防振部材の介設スペースを削除することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造。

3 . 該防振部材を、動力伝達用無端帯の張力の方向と、出力軸の回転によるトルクの方向とが略直交する位置に配設することを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項記載の垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造。

4 . 少なくとも一つの防振部材を動力伝達用無端帯の間、或いは動力伝達用無端帯の延長線の間に配設することを特徴とする請求の範囲第 3項記載の垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造。

5 . 少なくとも一つの防振部材を、出力軸を含み、かつ動力伝達用無端帯の張力方向に平行な平面上に配設することを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項記載の垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造。

6 . 垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造において、複数本の動力伝達用無端帯を出力軸に巻回する場合に、前記の動力伝達用無端帯の張力の方向を、複数本の動力伝達用無端帯の張力の合力方向とすることを特徴とする請求の範囲第 3 項、第 4項または第 5項記載の垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造。

7. 垂直クランク軸式内燃機関の出力軸より動力伝達用無端帯を巻回し、該内燃機関の支持体に対し、複数の防振部材を介して該内燃機関を防振支持する垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造において、該防振部材を、動力伝達用無端帯の張力の方向と出力軸とに平行で、かつ重心を含む平面を介して対称状に配設することを特徴とする垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造。

8 . 垂直クランク軸式内燃機関の出力軸より動力伝達用無端帯を巻回し、該内燃機関の支持体に対し、複数の防振部材を介して該内燃機関を防振支持する垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造において、該防振部材の少なくとも一つを、動力伝達用無端帯の張力の方向と出力軸とに平行で、かつ重心を含む平面上に配設することを特徴とする垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造。

9 . 前記動力伝達用無端帯の張力の方向を、出力軸に動力伝達用無端帯が複数本巻回されている場合、複数本の動力伝達用無端帯の張力の合力方向とし、防振部材を配設することを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項記載の垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造。

1 0 . 垂直クランク軸式内燃機関の出力軸より動力伝達用無端帯を巻回し、該内燃機関の支持体に対し、複数の防振部材を介して該内燃機関を防振支持する構造において、防振部材を、バネ定数が小さい方向を起振力の作用方向に一致させ、かつ、動力伝達用無端帯の張力の作用方向と起振力の作用方向とがー致しない位置に配設することを特徴とする垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造。

1 1 . 防振部材における起振力の作用方向に一致させる方向のうち、片方の向きについては、橈みが大きくなるほどその向きのパネ定数が大きくなる特性を有するものとし、かつ、互いにその向きが対向するように少なくとも一組の防振部材を配設することを特徴とする請求の範囲第 1 0項記載の垂直クランク軸式内燃機関の防振支持構造。