JP2632349B2 - 内燃エンジンの補機の駆動機構 - Google Patents

内燃エンジンの補機の駆動機構

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はタイミングベルトを介して伝達されるエンジ
ンのクランク軸の出力により補機を駆動する内燃エンジ
ンの補機の駆動機構に関する。
(従来の技術) 近年、自動二輪車等の車両に於ては、エンジン及び、
該エンジンによって駆動される補機類(潤滑油ポンプ,
冷却水ポンプ等)のレイアウトを、エンジンの駆動形全
体の容積が極力小さくなるように好適化することが望ま
れている。斯かる要望に応えるべく、例えばV型内燃エ
ンジンの2つのバンクの各々に配されるカム軸を1本の
タイミングベルトで駆動すると共に、該V型内燃エンジ
ンのV型バンクの谷間に補機(例えば冷却水ポンプ)を
配し、前記タイミングベルトの背面にて前記補機を駆動
するようにしたコンパクトなV型多気筒エンジンが例え
ば特開昭62−93432号公報により知られている。
ところで、車両にはクランク軸の回転により駆動され
る発電機が搭載される。この発電機は通常クランク軸に
巻掛けた発電器用駆動ベルトにて回転されるようになっ
ており、該ベルトを用いることにより適当なスペースに
当該発電機を配することが出来る。しかしながら、発電
機は他の補機に比べ重量及び体積が著しく大きいもので
あり、従って、その作動により発電機自体が取付け位置
に於て回転方向に回動変位する。従って、上述の如く発
電機を、クランク軸に巻掛けた駆動ベルトにて直接回転
する構成では、該発電機の回転方向とクランク軸の回転
方向とが一致して、エンジン本体が上記回転方向に回転
変位して車体に衝撃を与えることになる。この衝撃の車
体に対する影響はV型内燃エンジンを、エンジンマウン
トを備えない自動二輪車に搭載する場合に著しい。特に
V型エンジンのクランク軸を自動二輪車の進行方向に対
し平行となるように搭載する場合(所謂縦置き型)に
は、上記衝撃が車体の進行方向に対し左右方向に加わる
ので、車両のバランスが保たれなくなる。
更に、カム軸及び、冷却水ポンプ等の補機を駆動する
為のタイミングベルトと、上記発電機を駆動するベルト
とが共に同一のクランク軸のエンジンからの突出部に巻
装されるために当該突出部の長さを増大させる必要が生
じ、前述したエンジン駆動系の容積をできるだけ縮小し
てエンジンのコンパクト化を図るという要望に応えられ
なくなる。
この為従来、発電機の回転方向がクランク軸の回転の
逆方向になるように、発電機の被駆動軸とクランク軸と
にギアを設け、これら2つのギアを噛合させて、それぞ
れの回転により生じる回動変位を互いに逆方向にし、上
述した車体への衝撃を相殺する、即ち、発電機をクラン
ク軸に対しトルクバランサとして用いると共に、上記エ
ンジン駆動系の容積縮小をも図っている装置が例えば特
開昭51−31420号により知られている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら上記ギアを用いた従来の装置は、互いに
噛合するギアが執り得る半径の大きさに限度があるの
で、発電機を設置出来る場所が限られるという設計上の
不都合がある。更に、発電機内の回転部材の質量が大き
いため、当該発電機をギアを介してクランク軸により回
動させる際、発電機の回転開始時にクランク軸に対しト
ルクショックを与えてしまうことになる。従って、ギア
を用いる場合には、駆動ベルトを用いた場合に比べ、ダ
ンパ効果を得るためのダンパ装置が別途に必要となっ
て、エンジン駆動系が複雑化してエンジンのコンパクト
化が図れないという不都合がある。
(発明の目的) 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、発電機の
回転を、クランンク軸の回転に対するトルクバランサと
して用いると共に、エンジンの駆動系の簡略化及びコン
パクト化をも達成することができる内燃エンジンの補機
の駆動機構を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため本発明は、内燃エンジンのク
ランク軸から動弁カム軸に動力を伝達するタイミングベ
ルトの背面で補機の被駆動プーリを駆動する内燃エンジ
ンの補機駆動機構において、前記被駆動プーリと同軸上
に、該プーリと一体に回転する駆動プーリを設け、該駆
動プーリに巻回する駆動ベルトによりエンジンの補機で
ある発電機を駆動する特に自動2輪車等の小型車両の内
燃エンジンの発電機の駆動機構を提供する。
更に、前記被駆動プーリと同軸上に、該プーリと一体
に回転するよう設けられる駆動プーリは、前記被駆動プ
ーリと該被駆動プーリに駆動される補機の間に配置され
ることを特徴とする内燃エンジンの発電機の駆動機構を
提供する。
(作用) 上述のように、発電機の被駆動軸がタイミングベルト
の背面により駆動される他の補機の被駆動プーリと同一
方向に回転するため、当該発電機がクランク軸と逆方向
に回転して、該クランク軸に対しトルクバランサとして
働く。又、発電機の被駆動軸が駆動ベルトにより回転さ
れるので、当該被駆動軸の回転開始に必要な所望のダン
パ効果が得られ、更に、発電機の取付け可能な位置も広
がる。又、上記駆動機構をVバンクを有するV型内燃エ
ンジンに適用することにより、当該Vバンクを利用した
エンジンの各種補機の配置がより自由となる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
第1図は本発明の補機駆動機構を搭載した自動二輪車
の一部を切欠した側面図であり、同図中1は車体(フレ
ーム)を示す。
車体1の前端のヘッドチューブ1aにはフロントフォー
ク2がハンドル3にて操舵回動自在に装着され、該フロ
ントフォオーク2には前輪4が回転自在に支持されてい
る。前記車体1の前側下部にはエンジン5が搭載されて
いる。該エンジン5は、後述の第2図に示すクランク軸
18が車体の進行方向に対し平行となるように配された縦
置のV型内燃エンジンである。前記車体1のエンジン5
の上部には破線で示すエアクリーナ6が配され、後側下
部には変速機は7が配され、更に後側上方には破線に示
す如く燃料タンク8が配されている。一方、前記エンジ
ン5の下部で且つ前記変速機7の前方にはエンジン補機
の1つである発電機9が配されている。前記エンジン5
の前方(第1図中左側)には、前記発電機9等のエンジ
ン補機を当該エンジン5のクランク軸18の回転により駆
動する、本発明に係る補機駆動機構10が備えられてい
る。
又、車体1の後側にはリアフォオーク11が揺動自在に
支持されており、該リアフォーク11はその後端部がファ
イナルドライブケース12に接合している。これらリアフ
ォオーク及びファイナルドライブケース12の内部にはド
ライブシャフト(図示せず)が軸方向に回転自在に装着
され、該シャフトの回動により、変速機7を介して伝達
される前記エンジンのクランクシャフトの回転が、更に
ファイナルドライブケース12内のファイナルドリブンギ
ア(図示せず)を介して駆動輪(後輪)13に伝達され
る。
次に、前記補機駆動機構10の構造並びにエンジンの各
種補機の配置について詳細に説明する。第2図は上記補
機駆動機構10を車両の前方(第1図中左側)から見た要
部正面図である。前記V型内燃エンジン5はV字形に配
設された右バンク14a,左バンク14bから成り、これら両
バンク14a,14bは一つのハウジング15に一体に形成され
ている。両バンク14a,14bには、該バンクの夫々のシリ
ンダ(図示せず)に連通するように吸気管16a,16b、排
気管17a,17bが装着されている。前記エンジン5のハウ
ジング15内の、前記両バンク14a,14bの交点に対応する
位置にはクランク軸18が配されている。該クランク軸18
はハウジング15の前端面を貫通して突出しており、該突
出したクランク18の端部にはクランクプーリ19が当該ク
ランク軸と一体に回転するように固設されている。
補機駆動機構10は、前記クランクプーリ19のプーリ溝
19aに巻回された両歯型のタイミングベルト101、上記両
バンク14a,14bの夫々のカム軸20a,20bの端部に固設され
たタイミングベルト用のカムプーリ102a,102b、後述す
る冷却水ポンプ21の回転軸21aに固設され前記タイミン
グベルトの背面が巻回される被駆動プーリ103、該被駆
動プーリと同一軸上で一体に回転する駆動プーリ104、
前述した発電機9の回転軸9aに一体に回転可能に固設さ
れた発電機のプーリ105、前記駆動プーリ104のプーリ溝
104aと前記発電機プーリ105のプーリ溝105aとに巻回さ
れた片歯型駆動ベルト106、及び、タイミングベルト101
と駆動ベルト105とを夫々背面より押圧するベルトテン
ショナ107,108とから成る。
又、エンジン5には冷却水ポンプ21が第2図及び第3
図に示すように、前記Vバンクの谷間のクランク軸の中
心線の図中右側にエンジン本体のハウジング15と一体に
形成される。該ポンプ21は軸21a,軸受部21b,インペラ21
c等から成り、前記軸21aにはエンジン本体側から順に
(第3図中上方より)前記駆動プーリ104,被駆動プーリ
103が一体に固設される。
更に図示の実施例では、発電機9をクランク軸18の中
心線に対し冷却水ポンプと同一の側、即ちクランク軸よ
り左バンク寄りに配する構成にし、車両の信号方向に対
し後側に偏寄した左バンク14b側のハウジング15bの前面
(第3図のハウジング15の下端面)と、タイミングベル
ト101が配されている平面(第3図の破線で示すタイミ
ングベルト位置)との間に当該発電機9を駆動するため
の駆動ベルト106を配している(第3図の破線で示す駆
動ベルト位置)。
次に、上記構成の補機駆動機構10の作動について説明
する。
先ず、クランク軸18が第2図中時計廻り方向に回転す
ると、タイミングベルト101を介してカムプーリ102a,10
2bが共に時計廻り方向に駆動され、カム18と同期して回
転し、各バンク14a,14b内の各シリンダに配された吸気
弁及び排気弁(共に図示せず)が駆動する。このときタ
イミングベルト101の配面により冷却水ポンプ21の被駆
動プーリ103がクランク軸18とは反対方向に(第2図中
反時計廻り方向に)同時に駆動回転される。この被駆動
プーリ103の回転により冷却水ポンプ21のエンペラ21cが
回転してエンジン5の冷却が行なわれる。一方、前記被
駆動プーリ103が回動されることにより該プーリ103と一
体に形成された駆動プーリ104が駆動ベルト106を介して
発電機プーリ105を第2図中反時計方向に駆動する。こ
の結果、発電機9は常にクランク軸18の回転方向と逆方
向に回転するようになり、当該発電機9はエンジン5に
対するトルクバランサとしても作用することになる。
ところで、V型内燃エンジンは、一般に第3図に示す
ように、右バンク14aに含まれるシリンダの中心線l1,l2
と左バンク14bに含まれるシリンダの中心l3,l4とがクラ
ンク軸の軸方向に所定の位相だけすれるように各バンク
のシリンダが配されている(本実施例ではl1〜l3間とl2
〜l4間のオフセット量が共にdとなっている。) 従って、本発明の補機駆動機構10を図示実施例の如く
冷却水ポンプ21と発電機9とを共にクランク軸の中心線
より左バンク14b寄り(右バンクが左バンクより車両の
進行方向に対し後方に偏寄している場合には右バンク寄
り)に配することによって左バンク14b側のハウジング1
5bの前面(第3図のハウジング15の下端面)とタイミン
グベルト101が配されている平面(第3図の破線で示し
たタイミングベルト位置)との間に発電機用の駆動ベル
ト106を配するとが出来(第3図の破線で示した駆動ベ
ルト位置)、エンジン全体の占める容積を大きくするこ
となく発電機9の駆動系の配置位置を確保することを可
能にした。
尚、本実施例では、タイミングベルト101として両歯
型ベルトを用いたが片歯型ベルトを用いても良い。
(発明の効果) 以上の如く本発明の内燃エンジンの補機の駆動機構は
内燃エンジンの動力をタイミングベルトを介してクラン
ク軸から動弁カム軸に伝達して当該動弁カム軸を駆動
し、且つ前記タイミングベルトの背面により補機の被駆
動プーリを回転駆動する駆動機構において、前記被駆動
プーリと同軸上に、該プーリと一体に回転する駆動プー
リを形成し、該駆動プーリの回転を駆動ベルトを介して
発電機の被駆動側に伝達するようにしたものであるか
ら、発電機の回転方向がクランク軸の回転方向と逆にな
って当該発電機がエンジンのトルクバランサとして作用
するようになり、エンジンの振動が低減する。この効果
は特に、上記駆動機構を反トルクバランサを必要とする
V型内燃エンジン9を縦置きにした自動二輪車の適用し
た場合著しい。更に、発電機に巻回される駆動ベルトの
長さを変えることにより発電機を所望の位置に設置する
ことができる。特に上記駆動機構をV型内燃エンジンを
搭載し車両に適用すると、V型エンジン特有の、左右両
バンクの軸方向の位相差により生じる空間を有効に利用
したコンパクトなエンジン駆動系が構成される。又、上
記駆動ベルトのダンパ効果によりダンパ装置を別途に設
けることなく発電機の作動が円滑に開始される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る補機の駆動機構を採用した自動二
輪車の一部を切欠した側面図、第2図は第1図の補機の
駆動機構を示す要部説明図、第3図は第2図の駆動機構
の平面図である。 5……V型内燃エンジン、9……発電機、10……駆動機
構、14a……右バンク、14b……左バンク、18……クラン
ク軸、19……クランクプーリ、21……エンジン冷却水ポ
ンプ、101……タイミングベルト、103……被駆動プー
リ、104……駆動プーリ、105……発電機プーリ、106…
…駆動ベルト。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃エンジンのクランク軸から動弁カム軸
    に動力を伝達するタイミングベルトの背面で補機の被駆
    動プーリを駆動する内燃エンジンの補機駆動機構におい
    て、前記被駆動プーリと同軸上に、該プーリと一体に回
    転する駆動プーリを設け、該駆動プーリに巻回する駆動
    ベルトによりエンジンの補機である発電機を駆動するこ
    とを特徴とする自動二輪車等小型車両における内燃エン
    ジンの発電機の駆動機構。
  2. 【請求項2】前記被駆動プーリと同軸上に、該プーリと
    一体に回転するよう設けられる駆動プーリは、前記被駆
    動プーリと該被駆動プーリに駆動される補機の間に配置
    されることを特徴とする請求項1記載の発電機の駆動機
    構。
  3. 【請求項3】前記内燃エンジンはV型エンジンであっ
    て、2つのバンクの各々に配されるカム軸を1本のタイ
    ミングベルトで駆動するよう構成した請求項1又は2に
    記載の内燃エンジンの発電機の駆動機構。
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