JP2010031752A - 内燃機関におけるウォータポンプの回転駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関１に対する冷却用液体の循環用ウォータポンプ２における入力プーリ１０を，前記内燃機関の出力軸５から少なくとも一つのエンジン補機３への動力伝達用無端ベルト９に，当該無端ベルトにて前記ウォータポンプを回転駆動するように接触して成り，前記無端ベルトのスリップの発生を防止し，無端ベルトの耐久性を向上する。
【解決手段】前記ウォータポンプの入力プーリに隣接する部分に回転自在なアイドラプーリ１１を，前記無端ベルトに接触するように配設し，このアイドラプーリを，前記冷却用液体の温度に関連して，冷却用液体の温度が低いとき前記無端ベルトを前記ウォータポンプの入力プーリから離間し，冷却用液体の温度が高いとき前記無端ベルトを前記ウォータポンプの入力プーリに接触するように作動する構成にする。
【選択図】 図１

Description

本発明は，内燃機関において，水等の冷却用液体の循環に使用されるウォータポンプを回転駆動するための装置に関するものである。

従来，前記ウォータポンプの回転駆動装置においては，例えば，特許文献１等に記載されているように，前記ウォータポンプにおける入力プーリを，内燃機関におけるクランク軸上の出力プーリと少なくとも一つのエンジン補機における入力プーリとに巻掛けした無端ベルトに対して押圧・接触することにより，前記ウォータポンプを回転駆動するという構成にしていた。
特開平９−８８６２４号公報

しかし，前記従来の構成においては，前記ウォータポンプを，内燃機関における温度が低くて当該ウォータポンプを停止するか或いは減速しても良い場合においても，温度が高いときと同じように回転駆動しているから，燃料の無駄な消費量が増大するばかりか，内燃機関における暖機運転が長引くことになる。

しかも，前記従来の構成においては，内燃機関におけるクランク軸，ウォータポンプ及びエンジン補機との間に熱による膨張及び収縮が存在するから，その無端ベルトにおける張力を，温度が高い場合に合わせて設定すると，温度が低い場合に，この無端ベルトにおける張力が低くなることにより，無端ベルトにスリップや鳴きが発生することになる。また，前記無端ベルトにおける張力を，温度が低い場合においてスリップが発生しないように設定すると，温度が高くなった場合に，前記無端ベルトの張力が高くなり過ぎて，無端ベルトの耐久性が低下したり，回転抵抗の増加を招来するという問題があった。

本発明は，これらの問題を解消したウォータポンプの回転駆動装置を提供することを技術的課題とするものである。

この技術的課題を達成するため本発明は，
「内燃機関に対する冷却用液体の循環用ウォータポンプにおける入力プーリを，前記内燃機関の出力軸から少なくとも一つのエンジン補機への動力伝達用無端ベルトに，当該無端ベルトにて前記ウォータポンプを回転駆動するように接触して成るウォータポンプの駆動装置において，
前記ウォータポンプの入力プーリに隣接する部分に回転自在なアイドラプーリを，前記無端ベルトに接触するように配設し，このアイドラプーリを，前記冷却用液体の温度に関連して，冷却用液体の温度が低いとき前記無端ベルトを前記ウォータポンプの入力プーリから離間し，冷却用液体の温度が高いとき前記無端ベルトを前記ウォータポンプの入力プーリに接触するように作動する構成にした。」
ことを特徴としている。

この構成によると，クランク軸等の出力軸からエンジン補機への動力伝達用の無端ベルトは，冷却用液体の温度が低いとき，アイドラプーリにより前記ウォータポンプの入力プーリから離間されるから，前記ウォータポンプの回転は停止又は減速される一方，前記無端ベルトにおける張力は高くなる。

そして，前記無端ベルトは，前記冷却用液体の温度が高いとき，前記アイドラプーリにより前記ウォータポンプの入力プーリに接触されるから，前記ウォータポンプは回転駆動される一方，前記前記無端ベルトにおける張力は前記温度が低い場合よりも低くなる。

これにより，冷却用液体の温度が低いときに，前記ウォータポンプの回転を停止又は減速することで，燃料の無駄な消費量の低減及び暖機運転時間の短縮を図ることができるものでありながら，冷却用液体の温度が低いときに無端ベルトにスリップや鳴きが発生することを確実に防止できる一方，冷却用液体の温度が高いときに無端ベルト，プーリ及び軸受けの耐久性の低下を招来することを確実に防止でき，しかも，ベルトの過張力による回転抵抗の増加を抑制できる。

しかも，前記アイドラプーリは，前記ウォータポンプの入力プーリに隣接していることにより，このアイドラプーリの作動ストロークを短くできるから，小型・軽量化を達成できる。

以下，本発明の実施の形態を，図１及び図２の図面について説明する。

これらの図において，符号１は，内燃機関を示し，この内燃機関１には，ウォータポンプ２が取付けられているほか，オルタネータ３及びエアコン用コンプレッサ４等のような各種のエンジン補機が取付けられている。

前記内燃機関１のクランク軸５における出力プーリ６と，前記オルタネータ３及びエアコン用コンプレッサ４等のエンジン補機の各々における入力プーリ７，８との間に無端ベルト９を巻掛けすることにより，前記クランク軸５の動力を，この無端ベルト９を介して前記オルタネータ３及びエアコン用コンプレッサ４等のエンジン補機に伝達して，これらを回転駆動するように構成している。

なお，前記無端ベルト９は，図１に矢印で示すように，時計方向に回転するように構成されているほか，この無端ベルト９には，例えば，従来から良く知られているように，前記オルタネータ３における外向き又は内向き回動によって当該無端ベルト９の張力を任意に調節して，その張力の位置で固定するように構成したテンション機構１３が設けられている。

前記無端ベルト９のうち前記クランク軸５とコンプレッサ４との間の部位，換言すると，当該無端ベルト９のうち前記クランク軸２における回転方向に対して後ろ側のベルト緩み側の部位には，前記ウォータポンプ２における入力プーリ１０が，前記無端ベルト９にて前記ウォータポンプ２を回転駆動するように接触している。

そして，前記ウォータポンプ５における入力プーリ１０に隣接する部分には，回転自在に構成したアイドラプーリ１１が，前記無端ベルト９に接触するように配設されており，このアイドラプーリ１１は，前記内燃機関１に取付けた油圧又は電動式のアクチェータ１２にて支持され，このアクチェータ１２により前記無端ベルト９に対して前後動するという構成である。

前記アクチェータ１２は，前記内燃機関１に対する水等の冷却用液体の温度に関連し，，前記冷却用液体の温度が低いときには，前記アイドラプーリ１１を前進動することにより，前記無端ベルト９を，二点鎖線で示すように，前記ウォータポンプ２における入力プーリ１０から離間しているが，前記冷却用液体の温度が高いときには，前記アイドラプーリ１１を後退動することにより，前記無端ベルト９を，実線で示すように，前記ウォータポンプ２における入力プーリ１０に接触するように作動するという構成である。

この構成により，クランク軸５からオルタネータ３及びエアコン用コンプレッサ４等のエンジン補機に動力伝達を行う無端ベルト９は，冷却用液体の温度が低いときには，アイドラプーリ１１の前進作動にて前記ウォータポンプ２の入力プーリ１０から離間されることにより，前記ウォータポンプ２の回転は停止又は減速される一方，前記無端ベルト９における張力は高くなって，そのスリップを防止できる。

そして，前記無端ベルト９は，前記冷却用液体の温度が高いときには，前記アイドラプーリ１１の後退作動にて，前記ウォータポンプ２の入力プーリ１０に接触されることにより，前記ウォータポンプは回転駆動される一方，前記前記無端ベルトにおける張力は前記温度が低い場合よりも低くなり，温度が高いときに張力が強くなり過ぎることを防止できる。

また，前記アイドラプーリ１１は，前記ウォータポンプ２の入力プーリ１０に隣接しているから，このアイドラプーリ１１における前後作動のストロークを短くすることができる。

なお，前記アイドラプーリ１１に対するアクチェータ１２としては，油圧又は電動式のものに限らず，温度に関連して作動するバイメタル式又はワックス式のものに構成することができる。

また，前記ウォータポンプ２における入力プーリ１０及び前記アイドラプーリ１１を，前記したように，前記無端ベルト９のうち前記クランク軸５における回転方向に対して後ろ側のベルト緩み側の部位に位置したことにより，これらを前記無端ベルト９のうち前記クランク軸５における回転方向に対して前側のベルト引っ張り側に設けた場合よりも，前記アイドラプーリ１１を，軽い力で前後動することができるから，前記アクチェータ１２における一層の小型・軽量化を図ることができる。

更にまた，前記アクチェータ１２が，前記無端ベルト９に対する暖機運転後におけるオートテンションを兼ねるように構成しても良い。

すなわち，前記アクチェータ１２は，温度が低いときには，アイドラプーリ１１を前進動することにより，無端ベルト９をウォータポンプ２の入力プーリ１０から離間しているが，温度が高くなると，前記アイドラプーリ１１を適当な位置まで後退動させ，無端ベルト９をウォータポンプ２の入力プーリ１０に接触させた状態で，前記無端ベルト９に適切なベルト張力を保つように構成している。

本発明の実施の形態を示す図である。 図１のII−II視拡大断面図である。

符号の説明

１ 内燃機関
２ ウォータポンプ
３ オルタネータ
４ コンプレッサ
５ クランク軸
９ 無端ベルト
１０ ウォータポンプの入力プーリ
１１ アイドラプーリ
１２ アクチェータ

Claims (1)

1. 内燃機関に対する冷却用液体の循環用ウォータポンプにおける入力プーリを，前記内燃機関の出力軸から少なくとも一つのエンジン補機への動力伝達用無端ベルトに，当該無端ベルトにて前記ウォータポンプを回転駆動するように接触して成るウォータポンプの回転駆動装置において，
   前記ウォータポンプの入力プーリに隣接する部分に回転自在なアイドラプーリを，前記無端ベルトに接触するように配設し，このアイドラプーリを，前記冷却用液体の温度に関連して，冷却用液体の温度が低いとき前記無端ベルトを前記ウォータポンプの入力プーリから離間し，冷却用液体の温度が高いとき前記無端ベルトを前記ウォータポンプの入力プーリに接触するように作動する構成にしたことを特徴とする内燃機関におけるウォータポンプの回転駆動装置

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