JPH04262024A - 補機類の駆動伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関のクランク軸の駆動力をタイミング
チェーンによって動弁機構のカム軸の他、補機類に直接
伝達する駆動伝達装置に関する。

従来の技術 従来、自動車用内燃機関のクランク軸の駆動力を、ウォ
ータポンプやオルタネータ等の補機類に伝達する手段と
しては、一般にクランク軸の駆動力を所謂ＤＣＨＣ型動
弁機構のカム軸に直接伝達するタイミングチェーンとは
別の駆動伝達チェーンによって伝達するようになってい
る。

しかし、近時における自動車、特に乗用車にあっては、
デザイン上や空力特性の向上を図るためにエンジンフー
ドの低位化が要請され、斯かる要請を満足するために、
機関をエンジンルームの十分に低い位置に配設すること
が行なわれている。

そして、このように機関を低位に配設した場合には、補
機類等のレイアウトの関係から該補機類の従動スプロケ
ットにタイミングチェーンを巻装してクランク軸から直
接駆動力を伝達する形式のものが一般に採用されている
（例えば実開昭５７−１３７７３０号公報参照）。

発明が解決しようとする課題 然し乍ら、前記補機類にタイミングチェーンを直接巻装
する形式のものにあっては、機関の駆動中に例えばウォ
ータポンプのベアリングが故障して該ベアリングに軸受
された従動軸及び該従動軸に連結された前記従動スプロ
ケットがロックした場合には、タイミングチェーンに過
大な張力負荷が掛かって、該タイミングチェーンが伸び
て破損したり、動弁機構のバルブタイミングが大きく狂
って機関が破損してしまう虞がある。

課題を解決するための手段 本発明は、前記従来の実情に鑑みて案出されたもので、
機関のクランク軸に設けられたドライブスプロケットと
、動弁機構のカム軸に設けられたカムスプロケットとの
間に巻装されたタイミングチェーンによって、補機の従
動軸を従動スプロケットを介して直接回転駆動させる駆
動伝達装置において、前記従動スプロケットをスプロケ
ットベアリングを介して軸支すると共に、該従動スプロ
ケットの回転力を前記従動軸に伝達する駆動伝達経路に
、トルクリミッタを介装したことを特徴としている。

作用 機関の駆動中に、補機類が故障して従動軸がロックし、
従動スプロケットを介してタイミングチェーンに所定以
上の張力負荷が掛かると、トルクリミッタが例えば切断
されて前記従動軸と従動スプロケットとの連結状態を解
除する。したがって、従動スプロケットがスプロケット
ベアリングを介してアイドル状態に回転し、タイミング
チェーンに対する過大な張力負荷が回避される。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図は本発明に係る補機類の駆動伝達装置の第１実施
例を示し、第２図は本実施例が適用される駆動伝達装置
の全体構成を示している。

即ち、第２図の１は外端部にドライブスプロケット２が
設けられた機関のクランク軸、３は所謂ＤＯＨＣ型動弁
機構の吸・排気バルブを開閉するカム軸、４は該カム軸
３の外端部に設けられたカムスプロケットであって、前
記ドライブスプロケット２とカムスプロケット４との間
にはタイミングチェーン５が巻装されている。また、６
はクランク軸１とカム軸３との間に配置された補機であ
るウォータポンプ１０の従動軸、７は該従動軸６の外端
部に設けられて、前記タイミングチェーン５が巻装され
た従動スプロケット、８はアジャスタ９を介してタイミ
ングチェーン５の張力を調整するチェーンテンショナー
である。

前記ウォータポンプ１０は、第１図に示すように機関の
シリンダブロックＡ前端部にボルトにより固定されたポ
ンプハウジング１１と、該ポンプハウジング１１の軸受
孔１２内に固定されたポンプベアリング１３と、該ポン
プベアリング１３に軸受された前述の従動軸６とを備え
ている。この従動軸６のポンプ室１４に臨む先端部６ａ
に、ベーン１５が設けられている一方、該ベーン１５と
軸受孔１２の孔縁との間には、ポンプベアリング１３を
シールするメカニカルシール１６が設けられている。

また、従動軸６の後端部６ｂには、略円筒状のハブ１７
が圧入固定されていると共に、該ハブ１７の外周には、
ボール型のスプロケットベアリング１８を介して前述の
従動スプロケット７が回転自在に軸受されている。

そして、この従動スプロケット７は、横断面略カップ状
を呈し、外周側にタイミングチェーン５が巻装される歯
部７ａを有していると共に、内周端部７ｂが複数のピン
状のトルクリミッタ１９…を介してハブ１７に連結され
ている。具体的には、前記従動スプロケット７の内周端
部７ｂに、複数の圧入孔７ｃ…が周方向へ等間隔に形成
されている一方、該内周端部７ｂに対向して設けられた
ハブ１７のフランジ部１７ａに、前記圧入孔７ｃと対応
した固定用孔１７ｂ…が穿設されており、この圧入孔７
ｃと固定用孔１７ｂにトルクリミッタ１９…の比較的大
径な両端部１９ａ、１９ａが夫々圧入されて両者７、１
７を連結している。また、このトルクリミッタ１９…は
、両端部１９ａ、１９ａから中央部１９ｂに亘って最小
径となるように縊れ状に形成されて、該トルクリミッタ
１９に所定以上の回転方向（せん断方向）の荷重が作用
すると中央部１９ｂが切断するように形成されている。

尚、第１図の２０はタイミングチェーン５を被うチェー
ンカバー、２１はポンプハウジング１１の径方向に形成
されて軸受孔１２内の蒸気を排出する蒸気孔、２２は軸
受孔１２内の水等を排出するドレン孔である。

前記構成の本実施例によれば、クランク軸１及びドライ
ブスプロケット２が回転駆動すると、その駆動力はタイ
ミングチェーン５を介してカム軸３の他に従動スプロケ
ット７からトルクリミッタ１９、ハブ１７を経て従動軸
６に伝達され、ベーン１５の回転作用つまりポンプ作用
に供される。

ここで、ポンプベアリング１３が何んらかの原因で故障
し、従動軸６がロックしてしまった場合は、従動スプロ
ケット７を介してタイミングチェーン５に所定以上の張
力負荷が掛かり、各トルクリミッタ１９…にも回転方向
へ所定以上の負荷が作用すると、該トルクリミッタ１９
…が小径な中央部１９ｂ…から切断されて従動スプロケ
ット７とハブ１７との連結状態を解除する。したがって
、従動軸６は、そのままロック状態となるが、従動スプ
ロケット７は、スプロケットベアリング１８によってア
イドル状態で回転し続ける。このため、タイミングチェ
ーン５は、過大な張力負荷が回避され、さらに円滑な回
転が持続される。この結果、タイミングチェーン５の破
損や、バルブタイミングの狂い等動弁機構への悪影響が
防止される。

したがって、事後的なメインテナンスとしては、単にウ
ォータポンプ１０だけとなるため、該メインテナンスが
容易になると共に、コストの点でも有利になる。

第３図は、本発明の第２実施例を示し、この実施例では
ポンプハウジング１１の外周に２連のスプロケットベア
リング２８、２８が設けられ、該スプロケットベアリン
グ２８、２８の外周に略円筒状の従動スプロケット７が
回転自在に軸受されている。

また、この従動スプロケット７は、外周に複数の歯部７
ａ…が設けられていると共に、外側面の周方向の等間隔
位置に連結用ピン３０…が圧入する複数のピン穴７ｄ…
が軸方向に沿って穿設されている。

一方、従動軸６の後端部６ｂに一面巾を利用して円環状
のハブ２７が嵌着されており、このハブ２７の外周端に
トルクリミッタ２９が設けられている。

即ち、このトルクリミッタ２９は、第４図に示すように
外周側の環状本体２９ａと、該環状本体２９ａの内周に
設けられて先端部がハブ２７の外周面と径方向から連結
する４つの連結部位２９ｂ…とから構成されている。前
記環状本体２９ａは、周方向の等間隔位置に有するピン
挿通孔３１…及びピン孔７ｄに挿通する連結ピン３０を
介して前記従動スプロケット７に連結されている。一方
、連結部位２９ｂ…は、環状本体２９ａの周方向の９０
゜位置に十字クロス状に一体に設けられていると共に、
中央部２９ｃ…が薄肉に形成されて回転方向に所定以上
の荷重が作用すると、該中央部２９ｃ…が切断するよう
に形成されている。

したがって、この実施例によれば第１実施例と同様に通
常のクランク軸１の回転駆動力は、タイミングチェーン
５を介して従動スプロケット７、トルクリミッタ２９、
ハブ２７を経て従動軸６からベーン１５に伝達されるが
、ポンプベアリング１３の故障により従動軸６がロック
してタイミングチェーン５及びトルクリミッタ２９に所
定以上の負荷が掛かると、連結部位２９ｂの中央部２９
ｃが切断されて従動スプロケット７とハブ２７との連結
状態を解除する。したがって、従動スプロケット７は、
スプロケットベアリング２８、２８によってアイドル状
態で回転し続け、これによりタイミングチェーン５に対
する過大な張力負荷が回避され、該タイミングチェーン
５の破損等が防止される。

第５図Ａ、Ｂは、第２実施例を基本構成として、ハブ２
７とトルクリミッタ２９との間に、該トルクリミッタ２
９の連結部位２９ｂが切断した場合に打音を発生させる
発音機構を設けたものである。

具体的に説明すれば、ハブ２７及びトルクリミッタ２９
は、全体が合成樹脂材あるいはアルミ合金材等の軽量材
で形成されており、前記ハブ２７の外周部には、弾性力
を備えた発音板３２が略半径方向に突設されている。一
方、トルクリミッタ２９の環状本体２９ａの内周面対向
位置には、連結部位２９ｂの切断時に発音板３２に干渉
する一対の突起部３３、３３が一体に設けられている。

前記発音板３２は、第５図Ｂに示すように略矩形長板状
を呈し、折曲基部３２ａがハブ２７の内部に植設されて
いると共に、先端部３２ｂが前記突起部３３の平坦な頂
部３３ａより若干長く延設されている。

したがって、前述のようにトルクリミッタ２９に所定以
上の負荷が掛かり連結部位２９ｂの中央部２９ｃが切断
されて従動スプロケット７とハブ２７との連結状態が解
除され、従動スプロケット７のみがアイドル状態で回転
し続けると、これに伴ってトルクリミッタ２９の環状本
体２９ａも回転するため、突起部３３、３３が静止状態
にある発音板３２の先端部３２ｂを弾く。このため、該
発音板３２から異音が発生して、車内に伝達され運転者
等にウォータポンプ１０の作動停止状態を認識させるこ
とができる。

尚、前記実施例では、突起部３３、３３によって発音板
３２を弾くようにしているが、突起部３３がなくても連
結部位２９ｂの環状本体２９ａ側の基部で弾かせること
も可能である。

本発明は、前記実施例の構成に限定されず、例えばトル
クリミッタを従動軸６の直径方向に沿って一本状の棒体
で形成することも可能であり、また、その形状等を実施
例に応じて任意に変更することが可能である。

また、前記実施例では、補機としてウォータポンプ１０
に適用した場合を示したが、これに限定されず、オルタ
ネータやパワステポンプに適用することも可能である。

更に、スプロケットベアリング１８、２８は、ボール型
に限らずニードル型やプレーン型でも可能である。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明に係る補機類の駆
動伝達装置によれば、機関駆動中に補機類が故障して従
動軸がロックし、タイミングチェーンに所定以上の張力
負荷が斯かるとトルクリミッタが従動軸と従動スプロケ
ットとの連結を解除して従動スプロケットをスプロケッ
トベアリングを介してアイドル回転状態とする。このた
め、タイミングチェーンに対する過大な負荷が回避され
、該タイミングチェーンの破損が防止されると共に、バ
ルブタイミングの大きな狂い等動弁機構に対する悪影響
が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る補機類の駆動伝達装置をウォータ
ポンプに適用した第１実施例を示す要部縦断面図、第２
図は本実施例の全体構成を示す概略図、第３図は本発明
の第２実施例を示す要部縦断面図、第４図は本実施例に
供されるトルクリミッタとハブの正面図、第５図Ａは発
音機構を備えたトルクリミッタとハブの正面図、同図Ｂ
は同図ＡのＡ−Ａ線断面図である。 １…クランク軸、２…ドライブスプロッケット、３…カ
ム軸、４…カムスプロケット、５…タイミングチェーン
、６…従動軸、７…従動スプロケット、１０…ウォータ
ポンプ（補機）、１８、２８…スプロケットベアリング
、１９、２９…トルクリミッタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関のクランク軸に設けられたドライブス
   プロケットと、動弁機構のカム軸に設けられたカムスプ
   ロケットとの間に巻装されたタイミングチェーンによっ
   て、補機の従動軸を従動スプロケットを介して直接回転
   駆動させる駆動伝達装置において、前記従動スプロケッ
   トをスプロケットベアリングを介して軸支すると共に、
   該従動スプロケットの回転力を前記従動軸に伝達する駆
   動伝達経路に、トルクリミッタを介装したことを特徴と
   する補機類の駆動伝達装置。