JPS5930189Y2 - エンジンの伝動ベルトの異常検出及び自動停止装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本 はエンジン特にディーゼルエンジンの伝導ベルトの
異常検出及び自動停止装置に関するものである。

最近、ディーゼルエンジン等では騒音低減のために歯付
ベルトによるベルト伝動機構が採用されてきているが、
クランク軸（駆動軸）のわずかな逆転等によって歯付ベ
ルトが飛び上り現象を起し従動軸となるカム軸や燃料噴
射ポンプの回動軸に回転位相差を与えてしまい、その結
果ポンプの燃料噴射時期を変化させたり、更にはカム軸
によって作動される吸、排気弁の開閉時期とピストンの
往復運動とのタイミングが崩れてしオい、上記弁がピス
トン頂部に衝突してエンジン本体を破壊するという不具
合を発生Ｊせる。

これは従動軸が複数となり、しかも径に比し、ベルトと
の噛合数が少ない場合に著しい。

従来、歯付ベルト駆動装置の目飛び防止装置としては、
例えば実開昭５３−２７６号公報に示されたものがあり
、これは歯付駆動軸プーリーと同従動軸プーリーの間に
歯付ベルトをかけたベルト駆動装置において、このベル
トが従動軸プーリーと噛み合いをはじめる位置にガイド
ローラーを設けて、歯付ベルトの飛び上りを防止したも
のである。

この形式のものは負荷変動がほとんどない１、例えば電
気モーターによるファン駆動の如き場合はよいが、自動
車用エンジン（特にディーゼル）のように負荷変動の大
きなもののクランク軸、力を軸、燃料噴射ポンプ軸を結
ぶ歯付ベルト駆動装置の場合は、トルク変動が大きくな
ると回転中も過渡的に駆動軸、従動軸が逆転する場合が
あり、このようなものに対しては、前記実開公報に示さ
れた装置の如きものは適用し難い。

本案は上述のようなトルク変動の大きい歯付ベルト駆動
装置の異常検出及び自動停止装置を提供するもので、そ
の要旨は「エンジンの駆動軸に装着した駆動軸ベルトギ
アと複数の従動輪に装着した従動軸ベルトギアとの間に
動力を伝達させるための歯付ベルトを巻掛けたエンジン
のベルト伝動機構において、上記歯付ベルトとの噛み合
い状態時の噛み合い歯数が最も多いギア以外のベルトギ
ャテ歯付ヘルドとの噛み合いはじめ位置がベルト背面プ
ーリーと隣接しない位置に常開接点付きベルト異常検出
器を配設し、かつその異常検出器がＯＮしたとき、自己
保持回路を介し警報器釦よびソレノイドを作動し、燃料
ラックを引いて燃料カットを行うエンジン停止装置を設
けたこと」にあり、信頼性と安全性の高いベルト伝導機
構を提供ずんとするものである。

以下、その一実施例を図について説明する。

１０は駆動軸となるクランク軸、２０は吸、排気弁を作
動するカム軸、３０は燃料噴射ポンプ９０の回動軸で（
各軸１０，２０，３０はエンジン本体Ｅに回転自在に取
付けられると共にクランク軸１０にはクランクベルトイ
ア１１が、またカム軸にはカムベルトギア２１が、更に
回動軸３０には回動軸ベルトギア（ポンプベルトギア）
３１が各々装着されており、それらの周りには歯付ベル
ト５０が巻掛けられていてクランク軸１０の回転をクラ
ンクベルトギア１１、カムベルトギア２１、回動軸ベル
トギア３１を介してベルト５０によりカム軸２０及び回
動軸３０にベルト伝動し得るように構成されている。

尚、歯付ベルト５０の内側には歯５２が形成されており
、それに対応して各ギア１１，２１，３１にも夫々歯１
２゜２２．２３が形成されている。

なトこの場合、カムベルトギヤ２１は図示の如く、径に
比し、例えばポンプベルトギヤ３１よりベルトとの噛合
数が少ないので前記不具合が起き易い。

４１はベルトテンショナーで歯付ベルト５０の背面側に
おいて軸４０でエンジン本体Ｅに回転自在に取付けられ
ていて歯付ベルト５０に適切な張力を与えるようになっ
ている。

６０はベルト異常検出器で、検知素子となる先端のロー
ラ一部６１とそれに一体のケーシング６２、そのケーシ
ング６２の後端に内設されたスプリング６３、そのスプ
リング６３によって常時は開放しているスイッチ部６４
から構成されていて、更に、上記スイッチ部６４の一端
が自己保持回路７１を介して表示灯又はブザー等の警報
器７２及びバッテリー７３に接続され警報回路７０を構
成している。

上述のようにして成るベルト異常検出器６０は、歯付ベ
ルトとの噛み合い状態時の噛み合い歯数が最も多いギヤ
以外のベルトギヤ、換言すれば噛み合い歯数の少ないベ
ルトギア（例えば本願実施例にふ−ける１１，２１で示
すベルトギア）の歯付ベルトと噛み合いはじめる位置で
、かつベルトテンショナ４１等ベルト背面プーリーの隣
接してない位置として６０の位置にそのローラ一部６１
を、ベルト５０の張り側にトいて、クランクベルトギア
１１とそれに最も近接するカムベルトギア２１との間に
、ベルト５０の外側にその正常回転時には干渉しない程
度の間隙αを保持しつ＼近接して配設するように、シた
ものである。

また、８０は警報回路７０に接続し、エンジン停止手段
として作用する停止用ソレノイドで、そのロッド８１は
適宜のワイヤーＷを介してエンジンの燃料噴射ポンプ９
０の制御ラックを操作するコントロールレバー９１に連
結しており、作動時に上記レバー９１を制御ラックが燃
料カット位置に移動するように働らかせるものである。

その時のレバー９１の位置は９１ａとなる。

本案による歯付ベルトの異常検出装置は上述のように構
成され、且つ配設されているから、ベルト５０に異常が
生じた場合、例えばクランク軸１０が第１図で矢印Ｓで
示した正常な回転方向と反対方向に回転、即ち逆転し、
クランクベルトギア１１とカムベルトギア２１との間で
ベルト５０が飛び上がって目飛び現象を生起させようと
した場合には、上記飛び上がったベルト５０がローラ一
部６１を押圧するので、スプリング６３が撓みスイッチ
部６４がＯＮして警報器７２を作動させると共に、自己
保持回路７１によって警報器７２が警報作動を保持する
と同時に、ソレノイド８０にも通電されるから、そのロ
ッド８１が作動し、それによってワイヤーＷを介してコ
ントロールレバー９１が制御ラックを燃料カット位置に
移動するように、働き（９１ａ）、エンジンを停止させ
る。

従って、目飛び等によって起る燃料噴射時期の変位や吸
、排気弁とピストンの衝突等が大事に至る前に避けるこ
とができ、エンジン本体の破壊等の不具合は免かれるこ
とができる。

また、本案による異常検出装置はベルト伝導機構とは独
立して配設できるものであるから、従来のエンジンにも
適用できるなど実用上すぐれた効果を有するものである
。

更に、本案による異常検出装置は、エンジンの駆動軸（
クランク軸）の逆転等による目飛びを完全に防止するの
で、著しく信頼性を向上せしめたベルト伝導機構を提供
できる利点がある。

尚、上述の実施例においては、最も目飛びの発生しやす
いクランク軸の逆転時に発生するカムベルトギア２１に
釦ける歯付ベルトの飛び上がり現象について説明したが
、正転時であってもベルト自体が伸延したり、部分的に
破断が発生したり、歯のせん断が生じたりした場合にも
、本案の異常検出装置は作動するものである。

即ち本願のベルト異常検出器はディーゼルエンジンのタ
イミングベルトのように、トルク変動の極めて太きいも
のにトいても目飛び現象の発生しにくい噛み合い歯数の
多いベルトギア３１の前後Ｐ３．Ｐ４およびベルトテン
ショナ４１等ベルト背面プーリーの隣接している位置Ｐ
４．Ｐ５を除いて図示６０位置又はＰ、Ｐ２位置に設置
すれば、例えＩｔｆ、ディーゼルエンジンに釦けるトル
ク変動又は同エンジンの停止時に釦ける一瞬の逆転によ
る歯付ベルトのジャンプにも実用上、十分対応でき目飛
びを防止できるので、比較的構造簡単でしかも信頼性の
高い実用的なベルト異常検出および自動停止装置が得ら
れる。

更に、本案の実施例では、エンジン停止手段として、燃
料噴射ポンプ９０のコントロールレバーを制御方式を示
したが、これに限定されるものではなく、他に、燃料パ
イプを閉鎖して燃料カットする方式や燃焼室への吸入空
気を吸気開閉弁によって閉塞する方式等も広く応用し得
るものである。

【図面の簡単な説明】

図は本案の実施例を示す正面図である。 １０：クランク軸、１１：クランクベルトギア、２０：
カム軸、２１：カムベルトギア、３０：回動軸、３１：
回動ベルトギア、５０：歯付ベルト、６０：ベルトの異
常検出装置、１０：警報回路、７２：警報器、８０：停
止用ソレノイド、９０：燃料噴射ポンプ、９１：コント
ロールレバー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンの駆動軸に装着した駆動軸ベルトギアと従動軸
   に装着した従動軸ベルトギアとの間に動力を伝達させる
   ための歯付ベルトを巻掛けたエンジンのベルト伝動機構
   において、上記歯付ベルトと１み合い状態時ｄみ合い歯
   数が最も多いギヤ以外のベルトギアで歯付ベルトとの噛
   み合いはじめ位置がベルト背面プーリーと隣接しない位
   置に常開接点付きベルト異常検出器を配設し、かつその
   異常検出器がＯＮしたとき、自己保持回路を介し警報器
   およびソレノイドを作動し、燃料ラックを引いて燃料カ
   ットを行うエンジン停止装置を設けたことを特徴とする
   エンジンの伝動ベルト異常検出及び自動停止装置。