JP3913980B2 - 車両用エンジンにおける磁力式ポンプ駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用エンジンにおける磁力式ポンプ駆動装置に関し、特に、駆動軸及び被動軸間を連結する巻掛伝動装置の、前記被動軸の一端に固着される被動回転部材に環状の駆動マグネットを固着し、この駆動マグネットの内周側に、相互にトルク伝達可能に同心配置される被動マグネットを、両マグネット間に配設されるポンプハウジングに回転自在に軸支し、この被動マグネットにポンプ回転部材を連結したものゝ改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かゝる磁力式ポンプ駆動装置は、例えば特開平１０−８９０６９号公報に開示されているように、既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かゝる磁力式ポンプ駆動装置において、駆動及び被動マグネット間の伝達トルクは、それらの直径に大きく依存する。ところが、従来装置では、上記公報に示されるように、駆動マグネットが被動回転部材の円筒状ハブの内周面に固着されているため、駆動及び被動マグネットの大径化は被動回転部材によって制約されてしまい、駆動及び被動マグネットの大径化により、それらの伝達トルクの増大を図るということは困難であった。
【０００４】
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、巻掛伝動装置の被動回転部材に干渉されることなく、駆動及び被動マグネットの大径化を可能にして、伝達トルクの増大を図ることができ、しかも比較的コンパクトに構成し得る、前記車両用エンジンにおける磁力式ポンプ駆動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、駆動軸及び被動軸間を連結する巻掛伝動装置の、前記被動軸と一体に回転する被動回転部材に環状の駆動マグネットを固着し、この駆動マグネットの内周側に、相互にトルク伝達可能に同心配置される被動マグネットを、両マグネット間に配設されるポンプハウジングに回転自在に軸支し、この被動マグネットにポンプ回転部材を連結した、車両用エンジンにおける磁力式ポンプ駆動装置において、前記被動回転部材を前記被動軸の端面に、該被動軸の軸線周りに配置される複数本のボルトで固着し、その被動回転部材に、前記巻掛伝動装置の巻掛部材の回転中心面を横切るマグネットホルダを固着すると共に、このマグネットホルダに、前記被動回転部材の外側方に全部が配置される駆動マグネットを取り付け、この駆動マグネットの内周側で前記回転中心面を横切るように配置されるポンプハウジングに前記被動マグネットを軸支し、前記複数本のボルトの頭部に囲まれるスペースに、前記ポンプハウジングの外側面に突設されて前記被動マグネットを軸支するボスを臨ませたことを第１の特徴とする。
【０００６】
尚、前記被動軸、巻掛伝動装置、被動回転部材、巻掛部材及びポンプ回転部材は、後述する本発明の実施例中におけるカム軸３４、タイミング伝動装置３５、被動スプロケット３７、タイミングチェーン３８及びポンプインペラ４８にそれぞれ対応する。
【０００７】
この第１の特徴によれば、マグネットホルダに、被動回転部材の外側方に全部が配置される駆動マグネットを取り付けたので、巻掛伝動装置の被動回転部材に干渉されることなく、駆動及び被動マグネットの大径化が可能となり、それらの伝達トルクの増大を図ることができる。しかも、駆動マグネットを支持するマグネットホルダと、被動マグネットを支持するポンプハウジングとを、これらが巻掛部材の回転中心面を横切るように配置したので、被動回転部材の内周側スペースがマグネットホルダ及びポンプハウジングの一部の収容スペースとなり、ポンプ駆動装置全体の軸方向の拡大を抑えることができる。その上、被動回転部材を被動軸の端面に固着すべく該被動軸の軸線周りに配置される複数本のボルトの頭部に囲まれるスペースに、前記ポンプハウジングの外側面に突設されて前記被動マグネットを軸支するボスを臨ませたから、前記ボルト及びボスの相互干渉を回避しながら、ポンプハウジングを被動軸に極力近接して配置することができ、したがって被動回転部材の内周側のスペース効率が向上し、ポンプ駆動装置のコンパクト化に寄与し得る。
【０００８】
また本発明は、前記第１の特徴に加えて、前記駆動軸が、エンジンのクランク軸であり、前記被動軸は、同エンジンのカム軸であることを第２の特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本発明の磁力式ポンプ駆動装置を備えるスクータ型自動二輪車の全体側面図、図２は上記自動二輪車におけるエンジン要部の縦断平面図、図３は図２の要部拡大図、図４は図３の４−４線断面図である。
【００１１】
先ず、図１において、スクータ型自動二輪車１の車体フレーム２は、フロントフレーム２ｆ、センタフレーム２ｓ及びリアフレーム２ｒに３分割される。フロントフレーム２ｆは、ヘッドパイプ３、ダウンチューブ４及びステップフロア５を一体に備えたアルミ合金の鋳造物で構成される。ヘッドパイプ３には、前輪６ｆを支持するフロントフォーク７が操向可能に支承され、その上端に操向ハンドル８が取り付けられる。
【００１２】
センタフレーム２ｓもアルミ合金の鋳造物で構成されるもので、ステップフロア５の後端部にボルト結合される。このセンタフレーム２ｓに、後端部で前輪６ｒを支持するパワーユニット１０がピボット軸１１を介して上下揺動自在に連結される。センタフレーム２ｓの上面にはヘルメットケース１２が支持されており、その上方開口部を開閉する、シート１３と一体化されたリッド１４が該ケース１２の前端部にヒンジ結合される。
【００１３】
リアフレーム２ｒはパイプ材で構成され、パワーユニット１０の上方でセンタフレーム２ｓの後端部にボルト結合される。このリアフレーム２ｒに、それに取り囲まれようにして燃料タンク１５が取り付けられる。
【００１４】
パワーユニット１０は、水冷式の単気筒４サイクルエンジン２０と、このエンジン２０の一側部から車体後方に延びると共に後輪６ｒを駆動するベルト式の無段変速機２１とからなり、この無段変速機２１がリアクッション２２を介してセンタフレーム２ｓに支持される。
【００１５】
図２及び図３に示すようにエンジン２０のエンジン本体２３は、ピストン２４が摺動自在に嵌合するシリンダボア２５ａを有するシリンダブロック２５と、このシリンダブロック２５の端面に結合されて、ピストン２４頂面との間に燃焼室２６を画成するシリンダヘッド２７と、ピストン２４にコンロッド２８を介して連接したクランク軸２９を回転自在に支承するクランクケース（図示せず）とを備えており、そのシリンダヘッド２７には、燃焼室２６に電極を臨ませる点火プラグ６０が螺着される。またシリンダブロック２５及びシリンダヘッド２７には冷却水を流通させるウォータジャケット３１が形成される。
【００１６】
シリンダヘッド２７と、このシリンダヘッド２７に結合されるヘッドカバー５１との間に動弁室３２が画成され、この動弁室３２には、シリンダヘッド２７に取り付けられる吸気及び排気弁３０ｉ，３０ｅを開閉駆動する動弁機構３３が配設され、該機構３３の一部を構成するカム軸３４がクランク軸２９と平行にしてシリンダヘッド２７に回転自在に支承される。このカム軸３４は調時伝動装置３５を介してクランク軸２９に連結される。
【００１７】
調時伝動装置３５は、クランク軸２９の一端部に固着される駆動スプロケット３６と、カム軸３４の一端部に固着される被動スプロケット３７と、両スプロケット３６，３７に巻き掛けられる無端のタイミングチェーン３８とから構成され、クランク軸２９の回転を２分の１の減速比をもって減速してカム軸３４に伝達するようになっている。この調時伝動装置３５は、シリンダブロック２５の一側壁に形成されて動弁室３２に連なる調時室３９に配置される。
【００１８】
シリンダヘッド２７の一側には、前記ウォータジャケット３１を含む冷却水回路で冷却水を循環させるためのウォータポンプ４０が設けられる。このウォータポンプ４０は、動弁室３２側に突出する内側ハウジング半体４１ａと、この内側ハウジング半体４１ａと共にシリンダヘッド２７の一側に結合される外側ハウジング半体４１ｂとからなるポンプハウジング４１を有し、外側ハウジング半体４１ｂ内にポンプ室４２が形成される。両ハウジング半体４１ａ，４１ｂの接合部にはシール部材４３が介裝され、また外側ハウジング半体４１ｂとシリンダヘッド２７との接合部にもシール部材４４が介裝され、これによってポンプ室４２を水密にしている。
【００１９】
両ハウジング半体４１ａ，４１ｂの対向壁には、カム軸３４と同軸に並ぶボス４５，４５′が形成されており、これらボス４５，４５′に両端を支持させる支軸４６に筒状のポンプ軸４７が回転自在に支承され、このポンプ軸４７に、前記ポンプ室４２に収容されるポンプインペラ４８が固設される。外側ハウジング半体４１ｂには、ポンプ室４２の外周部に通ずる吐出管４９が形成されると共に、この吐出管４９を開閉するサーモスタット５０が設けられる。このサーモスタット５０の開弁時、図示しないラジエータからポンプ室４２の中心部に吸入された冷却水は、ポンプインペラ４８の回転により加圧されて吐出管４９を通してウォータジャケット３１に供給され、エンジン本体２３を冷却する。その冷却を終えた冷却水は上記ラジエータに還流する。
【００２０】
外側ハウジング半体４１ｂの外側面に接合されるサイドカバー５４には、サーモスタット５０の閉弁時、ポンプ室４２からの吐出冷却水を、図示しないラジエータを経由せずにウォータジャケット３１に直接戻すバイパス水路の入口管６２が設けられる。
【００２１】
上記ウォータポンプ４０を駆動する本発明の磁力式ポンプ駆動装置５５が被動スプロケット３７及びウォータポンプ４０間に構成される。その構成について以下に説明する。
【００２２】
被動スプロケット３７は、その中心部にカム軸３４側に膨出する有底円筒状のハブ３７ａを一体に有しており、このハブ３７ａの底部が、それと同軸状に重ねられるマグネットホルダ５６と共に複数本のボルト５３，５３…によりカム軸３４の一端面に固着される。その際、複数本の上記ボルト５３，５３…は、カム軸３４の軸線周りに配置される。
【００２３】
マグネットホルダ５６は、非磁性のステンレス鋼板をプレス成形してなるもので、有底段付き円筒状をなしている。即ち、有底で且つ前記ハブ３７ａの内径よりも小径の小径円筒部５６ａの開放端に、前記ハブ３７ａの内径よりも大径の大径円筒部５６ｂを環状段部を介して一体に連ねて構成される。その小径円筒部５６ａは、前記ハブ３７ａ内に配置されて、該ハブ３７ａと共に、前述のようにボルト５３，５３…でカム軸３４の端面に固着される。大径円筒部５６ｂは被動スプロケット３７の外側面に近接して配置される。こうして、マグネットホルダ５６は、タイミングチェーン３８の回転中心面Ｐを横切るように配置される。この大径円筒部５６ｂの内周面に環状の駆動マグネット４８Ａが圧入もしくは接着により固定され、この駆動マグネット４８Ａの内周面及び外端面には、合成樹脂製の保護カバー５８が被着される。
【００２４】
上記駆動マグネット４８Ａの内周面に近接し、且つタイミングチェーン３８の回転中心面Ｐを横切るようにして前記内側ハウジング半体４１ａは配置される。この内側ハウジング半体４１ａは合成樹脂製で有底円筒状をなしており、その底部に形成されて外側面に突出した前記ボス４５が、前記複数本のボルト５３，５３…で囲まれるスペース５７に臨むように配置される。また内側ハウジング半体４１ａ内には、前記ポンプ軸４７に固着される環状の被動マグネット４８Ｂが収容される。その際、被動マグネット４８Ｂは、内側ハウジング半体４１ａを挟んで駆動マグネット４８Ａと同心状に配置される。この被動マグネット４８Ｂの両端面及び外周面には、合成樹脂製の被覆体６１がモード結合され、この被覆体６１の一端に前記ポンプインペラ４８が一体に連設される。
【００２５】
上記駆動及び被動マグネット５８Ａ，５８Ｂは、図４に示すように、それぞれ周方向に沿ってＮ極及びＳ極が交互に着磁されていて、磁力の相互作用により、相互にトルク伝達することができる。
【００２６】
次に、この実施例の作用について説明する。
【００２７】
エンジン２０の運転中、クランク軸２９は、駆動スプロケット３６、タイミングチェーン３８及び被動スプロケット３７を介してカム軸３４を回転駆動して、吸入及び排気弁３０ｉ，３０ｅを開閉する。これと同時に、被動スプロケット３７にマグネットホルダ５６を介して一体的に連結した駆動マグネット４８Ａも回転されるので、この駆動マグネット４８Ａ及び被動マグネット４８Ｂが相互に及ぼす磁力によって被動マグネット４８Ｂは駆動マグネット４８Ａと同方向に回転され、ポンプインペラ４８を回転駆動することになる。
【００２８】
ところで、被動スプロケット３７のハブ３７ａに固着されるマグネットホルダ５６は、被動スプロケット３７の外側に配置される、上記ハブ３７ａの内径よりも大径の大径円筒部５６ｂを有しており、その内周面に駆動マグネット４８Ａが固定されるので、被動スプロケット３７に干渉されることなく、駆動マグネット４８Ａは勿論、それに囲繞される被動マグネット５８Ｂをも充分に大径に形成することが可能となり、それらの伝達トルクの増大を図ることができる。
【００２９】
しかも、駆動マグネット４８Ａを保持するマグネットホルダ５６と、被動マグネット４８Ｂを支持するポンプハウジング４１、特に内側ハウジング半体４１ａとは、これらがタイミングチェーン３８の回転中心面Ｐを横切るように配置されるので、被動スプロケット３７の円筒状ハブ３７ａの内側スペースがマグネットホルダ５６及び内側ハウジング半体４１ａの一部の収容スペースとなり、駆動装置５５全体の軸方向の拡大を抑えることができる。
【００３０】
また被動スプロケット３７のハブ３７ａ及びマグネットホルダ５６は、カム軸３４の端面には、カム軸３４の軸線周りに配置される複数本のボルト５３，５３…で固着され、これらボルト５３，５３…の頭部に囲まれるスペース５７に、内側ハウジング半体４１ａの外側面に突設されて、ポンプ軸４７を支持するボス４５が臨ませているので、ボルト５３，５３…及びボス４５の相互干渉を回避しながら、内側ハウジング半体４１ａをカム軸３４に極力近接して配置することができる。したがって被動スプロケット３７のハブ３７ａ内のスペース効率が向上し、ポンプ駆動装置５５のコンパクトを図ることができる。
【００３１】
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲を逸脱することなく種々の設計変更が可能である。例えば、本発明は、自動二輪車以外の各種車両のウォータポンプ駆動用にも、また自動二輪車を含む各種車両の燃料ポンプ駆動用にも適用可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、巻掛伝動装置の巻掛部材の回転中心面を横切るマグネットホルダを被動回転部材に固着すると共に、このマグネットホルダに、被動回転部材の外側方に全部が配置される駆動マグネットを取り付けたので、巻掛伝動装置の被動回転部材に干渉されることなく、駆動及び被動マグネットの大径化が可能となり、それらの伝達トルクの増大を図ることができる。しかも、駆動マグネットを支持するマグネットホルダと、被動マグネットを支持するポンプハウジングとを、これらが巻掛部材の回転中心面を横切るように配置したので、被動回転部材の内周側スペースがマグネットホルダ及びポンプハウジングの一部の収容スペースとなすことができて、ポンプ駆動装置全体の軸方向の拡大を抑えることができる。
【００３３】
その上、前記被動回転部材を被動軸の端面に固着すべく該被動軸の軸線周りに配置される複数本のボルトの頭部に囲まれるスペースに、前記ポンプハウジングの外側面に突設されて被動マグネットを軸支するボスを臨ませたので、前記ボルト及びボスの相互干渉を回避しながら、ポンプハウジングを被動軸に極力近接して配置することができ、したがって被動回転部材の内周側のスペース効率が向上し、ポンプ駆動装置のコンパクト化に寄与し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の磁力式ポンプ駆動装置を備えるスクータ型自動二輪車の全体側面図。
【図２】 上記自動二輪車におけるエンジン要部の縦断平面図。
【図３】 図２の要部拡大図。
【図４】 図３の４−４線断面図。
【符号の説明】
Ｐ・・・・・巻掛部材（タイミングチェーン）の回転中心面
２０・・・・エンジン
２９・・・・駆動軸（クランク軸）
３４・・・・被動軸（カム軸）
３５・・・・巻掛伝動装置（タイミング伝動装置）
３７・・・・被動回転部材（被動スプロケット）
３８・・・・巻掛部材（タイミングチェーン）
４０・・・・ポンプ（ウォータポンプ）
４１・・・・ポンプハウジング
４５・・・・軸支部（ボス）
４８・・・・ポンプ回転部材（ポンプインペラ）
５３・・・・ボルト
５５・・・・ポンプ駆動装置
５６・・・・マグネットホルダ
５７・・・・ボルトに囲まれるスペース
５８Ａ・・・駆動マグネット
５８Ｂ・・・被動マグネット

Claims (2)

1. 駆動軸（２９）及び被動軸（３４）間を連結する巻掛伝動装置（３５）の、前記被動軸（３４）と一体に回転する被動回転部材（３７）に環状の駆動マグネット（５８Ａ）を固着し、この駆動マグネット（５８Ａ）の内周側に、相互にトルク伝達可能に同心配置される被動マグネット（５８Ｂ）を、両マグネット（５８Ａ，５８Ｂ）間に配設されるポンプハウジング（４１）に回転自在に軸支し、この被動マグネット（５８Ｂ）にポンプ回転部材（４８）を連結した、車両用エンジンにおける磁力式ポンプ駆動装置において、
   前記被動回転部材（３７）を前記被動軸（３４）の端面に、該被動軸（３４）の軸線周りに配置される複数本のボルト（５３）で固着し、その被動回転部材（３７）に、前記巻掛伝動装置（３５）の巻掛部材（３８）の回転中心面（Ｐ）を横切るマグネットホルダ（５６）を固着すると共に、このマグネットホルダ（５６）に、前記被動回転部材（３７）の外側方に全部が配置される駆動マグネット（５８Ａ）を取り付け、この駆動マグネット（５８Ａ）の内周側で前記回転中心面（Ｐ）を横切るように配置されるポンプハウジング（４１）に前記被動マグネット（５８Ｂ）を軸支し、前記複数本のボルト（５３）の頭部に囲まれるスペース（５７）に、前記ポンプハウジング（４１）の外側面に突設されて前記被動マグネット（５８Ｂ）を軸支するボス（４５）を臨ませたことを特徴とする、車両用エンジンにおける磁力式ポンプ駆動装置。
2. 請求項１記載の車両用エンジンにおける磁力式ポンプ駆動装置において、
   前記駆動軸は、エンジン（２０）のクランク軸（２９）であり、前記被動軸は、同エンジン（２０）のカム軸（３４）であることを特徴とする、車両用エンジンにおける磁力式ポンプ駆動装置。

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