JP4259665B2 - 内燃機関の補機取付け構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の補機取付け構造に関し、特に内燃機関の補機であるウォータポンプとオイルポンプとが同軸的に一体に取り付けられてなる内燃機関の補機取付け構造に関する。
【0002】
【従来技術、発明が解決しようとする課題】
従来、内燃機関の補機であるウォータポンプとオイルポンプとが同軸的に一体に取り付けられてなる内燃機関の補機取付け構造は、実公平1−28262号公報に記載されているように、駆動部材が補機よりも補機の軸方向外方に位置するようにして配置されているので、補機取付け構造が幅広化して、内燃機関の小型化の障害となっていた。
【0003】
また、前記従来の内燃機関の補機取付け構造は、ウォータポンプとオイルポンプとを同軸的に連結する連結軸が、2つの軸部分に分割され、これら2つの軸部分が、すり割タイプのジョイントにより連結されて連動するようにされていたので、がたつきやがたつきに起因する騒音が発生し、また、組付性にも解決すべき課題が残されていた。
【0004】
本発明は、従来の内燃機関の補機取付け構造が有する前記のような問題点を解決して、補機取付け構造の小型化、堅牢化と組付性の向上、内燃機関の小型化等を可能にする内燃機関の補機取付け構造を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は、前記のような課題を解決した内燃機関の補機取付け構造に係り、その請求項1に記載された発明は、一端にマグネット式ウォータポンプが、他端にオイルポンプが、同軸的にかつクランクシャフトと平行にそれぞれ連結されている回転軸を備え、同回転軸がクランクケースに支持されてなる内燃機関の補機取付け構造において、前記クランクケースは、前記クランクシャフトのクランクウエイトの両側方に、前記クランクウエイトを越えて延在する側壁を有し、前記クランクウエイトの一側方に、前記クランクウエイトを越えて延在する一方の側壁は、前記回転軸が貫通する一方の側壁とされ、前記クランクウエイトの他側方に、前記クランクウエイトを越えて延在する他方の側壁には、前記オイルポンプが取り付けられ、前記回転軸が、前記一方の側壁を貫通して前記他方の側壁に向けて前記クランクケース内に挿入されて、前記マグネット式ウォータポンプおよび前記オイルポンプがそれぞれ組み付けられるようにされ、前記回転軸は、前記マグネット式ウォータポンプのアウタ部材と前記オイルポンプのロータとを連結する単一部品からなり、クランクケースの一方の側壁を貫通する部分において軸受により支持されて、前記クランクシャフトにより動力伝達部材を介して駆動され、前記動力伝達部材は、前記両ポンプの軸方向に関して、前記アウタ部材の長さ範囲内に位置するようにして配置され、前記マグネット式ウォータポンプのアウタ部材は、前記マグネット式ウォータポンプのインナ部材を収容して支持するカバー部材によって軸方向に位置決めされたことを特徴とする内燃機関の補機取付け構造である。
【0006】
請求項1に記載された発明は、前記のように構成されているので、一端にマグネット式ウォータポンプが、他端にオイルポンプが、クランクシャフトと平行かつ同軸的にそれぞれ取り付けられてなる内燃機関の補機取付け構造において、マグネット式ウォータポンプのアウタ部材とオイルポンプのロータとを連結する回転軸が、単一部品からなり、クランクシャフトにより動力伝達部材を介して駆動され、該動力伝達部材は、両ポンプの軸方向に見て、アウタ部材の長さ範囲内に位置するようにして配置される。
【0007】
この結果、動力伝達部材は、両ポンプの軸方向に見て、両ポンプの外方にはみ出して位置するようなことがなくなるので、内燃機関の補機であるマグネット式ウォータポンプとオイルポンプとの取付け構造(補機取付け構造)を幅狭化することができて、内燃機関の小型化が可能になる。
【0008】
また、回転軸は単一部品からなるので、マグネット式ウォータポンプのアウタ部材、オイルポンプのロータおよび回転軸からなる組立体が堅牢化され、がたつきやがたつきに起因する騒音が発生することがなく、また、その組立体の組付性も向上する。
【0009】
また、請求項1記載の発明では、クランクケースは、クランクウエイトの両側方に、前記クランクウエイトを越えて延在する側壁を有し、前記クランクウエイトの一側方に、前記クランクウエイトを越えて延在する一方の側壁は、前記回転軸が貫通する一方の側壁とされ、前記クランクウエイトの他側方に、前記クランクウエイトを越えて延在する他方の側壁には、前記オイルポンプが取り付けられ、前記回転軸が、前記一方の側壁を貫通して前記他方の側壁に向けて前記クランクケース内に挿入されて、前記マグネット式ウォータポンプおよび前記オイルポンプがそれぞれ組み付けられるようにされる。
【0010】
この結果、両方の側壁間の比較的長いスパンを利用して、マグネット式ウォータポンプのアウタ部材を回転軸により安定に支持することができる。また、マグネット式ウォータポンプおよびオイルポンプの組付け性が向上する。
【0011】
加えて、オイルポンプはクランクケース内に収容されることになるので、内燃機関のさらなる小型化が可能になるとともに、スペースを節減することができ、他の機器のレイアウトの自由度が向上する。
【0012】
また、請求項1記載の発明では、マグネット式ウォータポンプのアウタ部材は、マグネット式ウォータポンプのインナ部材を収容して支持するカバー部材によって軸方向に位置決めされる。
【0013】
この結果、カバー部材を、マグネット式ウォータポンプのインナ部材の取付け部品およびマグネット式ウォータポンプのアウタ部材の位置決め部品として2用に供することができ、部品点数が削減されるとともに、マグネット式ウォータポンプおよびオイルポンプの組付け性がさらに向上する。
【0014】
請求項2に記載の発明は、一端にマグネット式ウォータポンプが、他端にオイルポンプが、同軸的にかつクランクシャフトと平行にそれぞれ連結されている回転軸を備え、同回転軸がクランクケースに支持されてなる内燃機関の補機取付け構造において、前記クランクケースは、前記クランクシャフトの軸方向に離間して設けられた1対の側壁を有し、一側方の前記側壁は、前記回転軸が貫通する一方の側壁とされ、他側方の側壁には、前記オイルポンプが取り付けられ、前記回転軸が、前記一方の側壁を貫通して前記他側方の側壁に向けて前記クランクケース内に挿入されて、前記マグネット式ウォータポンプおよび前記オイルポンプがそれぞれ組み付けられるようにされ、前記回転軸は、前記マグネット式ウォータポンプのアウタ部材と前記オイルポンプのロータとを連結するとともに、前記一方の側壁を貫通する部分において軸受により支持され、前記アウタ部材は前記軸受より外側で前記回転軸に連結され、前記回転軸は、前記クランクシャフトにより動力伝達部材を介して駆動されるようにされ、前記マグネット式ウォータポンプのアウタ部材は、前記マグネット式ウォータポンプのインナ部材を収容して支持するカバー部材によって軸方向に位置決めされたことを特徴とする内燃機関の補機取付け構造である。
【0015】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明における、両ポンプの軸方向に見て、両ポンプの外方にはみ出して位置するようなことがなくなるので、内燃機関の補機であるウォータポンプとオイルポンプとの取付け構造(補機取付け構造)を幅狭化することができて、内燃機関の小型化が可能になるという効果を除けば、請求項1に記載の発明と実質的に同じ効果を奏する。
【0016】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の内燃機関の補機取付け構造において、前記動力伝達部材は、前記両ポンプの軸方向に関して、前記アウタ部材の長さ範囲内に位置するようにして配置されたことを特徴とする。これによって、両ポンプの軸方向に見て、両ポンプの外方にはみ出して位置するようなことがなくなるので、内燃機関の補機であるウォータポンプとオイルポンプとの取付け構造(補機取付け構造)を幅狭化することができて、内燃機関の小型化が可能になる。
【0017】
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の内燃機関の補機取付け構造において、前記インナ部材は、前記カバー部材の内側に形成された周壁の内部に支持され、周壁の先端部が前記アウタ部材に当接してその位置決めを行うようにされたことを特徴とする。これによって、カバー部材を、マグネット式ウォータポンプのインナ部材の取付け部品およびマグネット式ウォータポンプのアウタ部材の位置決め部品として2用に供することができ、部品点数が削減されるとともに、マグネット式ウォータポンプおよびオイルポンプの組付け性がさらに向上するという効果が確実に得られるようになる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態(実施形態1)について説明する。
図1は、本実施形態1における補機取付け構造が適用された内燃機関を含むパワーユニットの内燃機関を中心とする部分の右側面図、図2は、図1のII−II線矢視縦断面図、図3は、図2の要部拡大図、図4は、図1のIV−IV線矢視断面図である。但し、図1において、シリンダブロックは、断面で示されている。
【0019】
図1および図2において、本実施形態1における冷却装置が適用された内燃機関1を含むパワーユニット0は、頭上カム(OHC)式の内燃機関1と、詳細には図示されない動力伝達装置2とが一体化されてなり、スクータ型自動2輪車に搭載されている。
【0020】
内燃機関1のシリンダヘッド3とシリンダブロック4とは、図示されないボルトでもって相互に一体に結合されている。また、図2に図示されるように、内燃機関1のクランクケースと動力伝達装置2のミッションケースとを車両前後方向に一体化したパワーユニットケース5は、車幅方向にわたって左パワーユニットケース部5a と右パワーユニットケース部5b とに2分割され、これらも、図示されないボルトでもって一体に結合され、シリンダブロック4とパワーユニットケース5も、図示されないボルトでもって一体に結合されている。
【0021】
シリンダブロック4のシリンダ孔4a に摺動自在に嵌装されているピストン6は、パワーユニットケース5に回転自在に枢支されているクランクシャフト7にコネクティングロッド8を介して連結されており、ピストン6の往復動によって、クランクシャフト7は回転駆動される。
【0022】
パワーユニットケース5のクランクケース相当部分(以下、パワーユニットケース5のこの部分を特にクランクケースという場合がある。)は、クランクシャフト7の回転運動の不釣り合いを解消するために設けられるクランクウエイトの両側方に、該クランクウエイトを越えて延在する左右側壁をそれぞれ有している。クランクウエイトは、左右一対の釣合い錘7a 、7a からなっている。
【0023】
これらの左右側壁のうちの右パワーユニットケース部5b に属する一方の側壁には、後述するマグネット式ウオータポンプ11のアウタ部材28とオイルポンプ30との共通回転軸をなす回転軸28b が貫通して支持されており、これらの左右側壁のうちの左パワーユニットケース部5a に属する他方の側壁には、オイルポンプ30が取り付けられて固定されている。
【0024】
回転軸28b は、前記した一方の側壁から他方の側壁に向けてクランクケース(パワーユニットケース5)内に挿入されて、マグネット式ウォータポンプ11およびオイルポンプ30がそれぞれ組み付けられる。
【0025】
内燃機関1の図2において右方の一側には、シリンダヘッド3とシリンダブロック4を上下に貫通し、シリンダ孔4a に隣接して、タイミングチェーン室9が形成されている。このタイミングチェーン室9は、右パワーユニットケース部5b の側面に沿って下方に伸び、その右方の開口部52をカバー10により覆われて、下方部分が閉塞されている。カバー10は、右パワーユニットケース部5b に図示されないボルトにより締着されている。
【0026】
クランクシャフト7がタイミングチェーン室9に臨む部分には、内燃機関の補機であるウオータポンプ11駆動用の歯車12とドライブスプロケット15とが嵌着されている。ドライブスプロケット15は、タイミングチェーン14およびドリブンスプロケット20を介してカム軸13および水平対抗ピストン型圧縮ポンプ(過給器)21の駆動軸22を駆動する。
【0027】
クランクシャフト7がカバー10を貫通して図2において右方にさらに突出する部分には、オルタネータ16のロータ16a および該ロータ16a に隣接して冷却用ファン17が一体に取り付けられている。
【0028】
カム軸13は、シリンダヘッド3の軸受部にボール軸受18により軸受けされて支持されており、そのカム部は、図示されない吸気弁用および排気弁用のロッカーアームを揺動させて、図示されない吸気弁および排気弁を所定のタイミングに従って開閉動させる。
【0029】
カム軸13のタイミングチェーン室9側の端部には、サブカム19とドリブンスプロケット20とが、水平対抗ピストン型圧縮ポンプ21の駆動軸22の左方ねじ部により貫通されて締着されている。
【0030】
サブカム19は、過給弁23の頂部のリフタ24を押圧して、過給弁23を所定のタイミングに従って開閉動させる。圧縮ポンプ21は、そのボディケーシングがタイミングチェーン室9のシリンダヘッド3側部分の開口部を覆うカバー25にボルト連結されて取り付けられていて、空気もしくは混合気を圧縮して、過給気通路26に送り出す。
【0031】
クランクシャフト7が左パワーユニットケース部5a を貫通した左端部には、Vベルト無段変速器27が取り付けられている。このVベルト無段変速器27は、図示されないクラッチ等を介して後車軸に連動連結されている。
【0032】
ウオータポンプ11駆動用の歯車(動力伝達部材)12には、マグネット式ウオータポンプ11のアウタ部材28と一体の歯車28a が噛み合っている。歯車12は、マグネット式ウオータポンプ11の軸方向に見て、その位置がアウタ部材28のアウタヨーク28c 部と重なるようにして配置されており、その位置は、少なくともアウタ部材28の図2において右方外方に外れることはない。
【0033】
アウタ部材28の回転軸28b は、そのアウタヨーク28c 側端部がボール軸受29を介して右パワーユニットケース部5b の軸受部(前記したクランクケースの一方の側壁に形成される軸受部)に支持され、また、その他端部側が内燃機関の補機であるオイルポンプ30のケーシング30a の回転軸受部に支持されている。オイルポンプ30は、左パワーユニットケース部5a の所定個所(前記したクランクケースの他方の側壁の所定個所)に固定されている。
【0034】
回転軸28b の他端部には、詳細には図示されていないが、トロコイド型オイルポンプ30のインナ(ロータ)が固着されている。したがって、回転軸28b は、マグネット式ウオータポンプ11のアウタ部材28の回転軸とオイルポンプ30の回転軸とを兼ねた共通回転軸をなしており、クランクシャフト7と平行に配設されている。
【0035】
また、アウタ部材28は、その歯車28a の図2において右側面がカバー10のウオータポンプ収容凹部10a を画成する円形の囲壁10b の端面に当接することにより、軸方向に位置決めされている。
【0036】
アウタヨーク28c は、アウタ部材28の有底円筒状の外殻体の内周に周方向にN、S極を交互にして固定された複数個の永久磁石により構成されている。
【0037】
アウタ部材28は、その回転軸28b が右パワーユニットケース部5b に属する一方の側壁から左パワーユニットケース部5a に属する他方の側壁に向けてクランクケース内に挿入されて、マグネット式ウォータポンプ11およびオイルポンプ30がそれぞれ組み付けられるに際しては、その回転軸28b 、歯車28a およびアウタヨーク28c を備えた有底円筒状の外殻体が一体に組み付けられて、1つの組立体をなしている。
【0038】
この場合、回転軸28b と有底円筒状の外殻体とは、圧入により堅固に結合されるが、この圧入に代えて、溶接によるようにしてもよい。また、歯車28a と有底円筒状の外殻体も、圧入により堅固に結合されるが、この圧入に代えて、溶接にようにしてもよい。
【0039】
ウオータポンプ収容凹部10a には、マグネット式ウオータポンプ11のインナ部材31が収容されて固定されている。
【0040】
インナ部材31は、図3および図4により良く図示されているように、隔壁31a と、蓋板31b と、これらの隔壁31a と蓋板31b とにより形成される空間内に回転自在に支持されて収容されたインペラ31d と、該インペラ31d の筒軸部の外周に一体に取り付けられたインナヨーク31e とからなっている。31c は、インペラ31d の回転軸である。
【0041】
インナヨーク31e は、インペラ31d の軸部の外周に周方向にN、S極を交互にして固定された複数個の永久磁石により構成されている。
【0042】
蓋板31b には、その中央部に冷却水吸入孔32が複数個形成され、また、その外周側に冷却水吐出孔33が1個形成されている。
【0043】
マグネット式ウオータポンプ11は、次のようにして回転駆動される。
マグネット式ウオータポンプ11のインナ部材31の隔壁31a は、アウタ部材28に一体に取り付けられたアウタヨーク28c と、インナ部材31内のインペラ31d に一体に取り付けられたインナヨーク31e とを対向させて隔離する。
【0044】
アウタヨーク28c とインナヨーク31e との前記のような配置により、アウタ部材28が歯車12と歯車28a との噛合を介してクランクシャフト7により回転させられたときには、アウタヨーク28c を構成する永久磁石とインナヨーク31e を構成する永久磁石との間に働く磁力により、インナヨーク31e を構成する永久磁石が回転され、インペラ31d はアウタ部材28に随伴して回転して、マグネット式ウオータポンプ11が回転駆動されるようになっている。
【0045】
カバー10がマグネット式ウオータポンプ11のインナ部材31を覆う部分には、図4に図示されるように、マグネット式ウオータポンプ11の冷却水入口用開口10c と冷却水出口用開口10d とがそれぞれ形成されている。これらの開口10c 、10d は、クランクシャフト7の軸方向に沿った車体幅方向外方を指向して開口形成されている(図1参照)。
【0046】
冷却水入口用開口10c には、ラジエータ40の冷却水出口40a の接続口金41がホースを介さないで直接嵌着されて取り付けられている。ラジエータ40の冷却水出口40a は、ラジエータ40の図1において左斜め下角の下方への膨出部(冷却水出口側ヘッダ部40d の下部)に形成されている。
【0047】
また、冷却水出口用開口10d には、マグネット式ウオータポンプ11から吐出された冷却水をシリンダブロック4とシリンダヘッド3とにまたがって形成されたウォータジャケット43に導くホース44の一方端が嵌着されて取り付けられている。
【0048】
ホース44の一方端は、その軸方向に押し潰されて拡径した部分が冷却水出口用開口10d の大径部に嵌着され、上方より押え板45により押さえられ、該押え板45がボルト46によりカバー10に固く締着されることにより、冷却水出口用開口10d に液密に堅固に取り付けられている。
【0049】
ホース44の他方端は、シリンダブロック4の側壁にクランクシャフト7の軸方向と直交する車両後方向を指向して形成された冷却水入口用開口4b に嵌着されて、そこに液密に取り付けられている(図1参照)。その取付け態様は、冷却水出口用開口10d へのホース44の一方端の取付け態様と同様である。
【0050】
マグネット式ウオータポンプ11の冷却水出口用開口10d と、内燃機関1への冷却水入口用開口であるシリンダブロック4の冷却水入口用開口4b とは、図1に図示されているように、クランクシャフト7の軸心を通るシリンダ(シリンダブロック4のうち、シリンダ孔4a を囲む円筒状部分)の中心面に対して同じ側に配置されているので、ホース44の長さは、最短にされている。
【0051】
ラジエータ40は、図1および図2に図示されるように、内燃機関1の近傍に配置されており、そのコア部40b は、シリンダブロック4の車幅方向右方の側部に沿って該側部と平行に設けられ、その高さは、シリンダブロック4の高さと略同じ高さになるようにされている。
【0052】
また、ラジエータ40のコア部40b の幅は、冷却用ファン17からラジエータ40に直接導かれる冷却風をより良く受けることができるように、コア部40b の両側の冷却水入口側ヘッダ部40c および冷却水出口側ヘッダ部40d よりも車幅方向外方(図2において右方)に張り出すようにして形成されている。
【0053】
ラジエータ40の図1において右斜め上角部(冷却水入口側ヘッダ部40c の上部)に形成された冷却水入口の接続口金(図示されず)は、内燃機関1の冷却水出口をなすシリンダヘッド3の冷却水出口用開口3c にホースを介さないで直接嵌着されて取り付けられている。その取付け態様は、ラジエータ40の冷却水出口40a の接続口金41がマグネット式ウオータポンプ11の冷却水入口用開口10c に取り付けられるのと略同様である。
なお、ラジエータ40の冷却水入口側ヘッダ部40c の上部には、冷却水補給口部57が設けられている。
【0054】
したがって、内燃機関1を冷却して温度の上昇した冷却水は、冷却水出口用開口3c からラジエータ40の冷却水入口、冷却水入口側ヘッダ部40c を経てコア部40b に入り、そこに多数配設された伝熱管(図示されず)内を流れて、冷却用ファン17により圧送されてきた冷却風と熱交換をして冷却されて、ラジエータ40の冷却水出口側ヘッダ部40d 、その下部の冷却水出口40a を経てラジエータ40を出る。
【0055】
次いで、冷却水は、カバー10のウオータポンプ収容凹部10a 内の流路(図示されず)、マグネット式ウオータポンプ11のインナ部材31の蓋板31b に形成された冷却水吸入孔32を経て、マグネット式ウオータポンプ11内に吸入される。
【0056】
マグネット式ウオータポンプ11内に吸入されて加圧された冷却水は、次いで、マグネット式ウオータポンプ11のインナ部材31の蓋板31b に形成された冷却水吐出孔33、ホース44、シリンダブロック4の側壁に形成された冷却水入口用開口4b を経て、シリンダブロック4とシリンダヘッド3とにまたがって形成されたウォータジャケット43に導入されて、内燃機関1の燃焼室回りを冷却し、シリンダヘッド3の冷却水出口用開口3c に至る。
【0057】
シリンダヘッド3の冷却水出口用開口3c は、詳細には図示されていないが、シリンダヘッド3の胴体部3a から一体に延出された導管部の端部に形成されている。この導管部は、その端部に至るまでの間が押し潰されて、断面半円状の通路とされている(図1の冷却水出口用開口3c の中央部に描かれた実線参照)。
【0058】
この冷却水出口用開口3c は、マグネット式ウオータポンプ11の冷却水入口用開口10c 、冷却水出口用開口10d の開口方向と同じく、クランクシャフト7の軸方向に沿った車体幅方向外方を指向して開口形成されており、したがって、これらの開口3c 、10c 、10d は、同じ方向に面して配置されている。しかも、これらの開口3c 、10c 、10d は、全て同一の面上に開口している。
【0059】
ラジエータ40は、そのケーシング(側板)の図1において左下方部、右上方部、左上方部、右下方部の4個所(D1 〜D4 )が、右パワーユニットケース部5b に固着されたカバー10のボス部51、シリンダヘッド3の胴体部3a から一体に延出された腕部3d の端部、同腕部3e の端部および右パワーユニットケース部5b のボス部50にそれぞれボルトにより固く締着されることにより、内燃機関1に堅固に取り付けられている。
【0060】
そして、これらの個所D1 〜D4 における取付け面は、全て同一面上にある。しかも、この同一面は、内燃機関1の冷却水出口用開口3c 、マグネット式ウオータポンプ11の冷却水入口用開口10c および同冷却水出口用開口10d が同一面上に開口する、その同一面とも重なっている。
【0061】
冷却用ファン17のファンカバー53は、ラジエータ40を覆い、さらに、シリンダヘッド3の頂部からパワーユニットケース5のうちのクランクケース相当部分の下端にまで及ぶ内燃機関1の一側を覆うように、シリンダ(シリンダ孔4a )の軸線に沿って縦方向に拡張されていて、図1の上方左右2個所E1 、E2 部において、図示されないボルトによりシリンダヘッド3にそれぞれ取り付けられ、また、図1の下方左右2個所E3 、E4 部において、図示されないボルトにより右パワーユニットケース部5b のボス部54、55にそれぞれ取り付けられて固定されている。58は冷却風吸込み口であり、車幅方向右方に向けて開口されている。
【0062】
ファンカバー53は、オルタネータ16の外周に通路56を作り、オルタネータ16がラジエータ40に面する側を開放するようにして、オルタネータ16を覆っているので、冷却用ファン17から吐出された冷却風の一部は、ラジエータ40に直接導かれる(矢印F参照)が、過半の部分は、オルタネータ16の外周を巡って後、シリンダ(シリンダ孔4a )の略軸方向に流れて、ラジエータ40に導かれる(矢印G参照)。
【0063】
ラジエータ40は、そのコア部40b の幅が、前記のとおり、コア部40b の両側の冷却水出入口側ヘッダ部40d 、40c よりも車幅方向外方(図2において右方)に張り出すようにして形成されているので、ラジエータ40に直接導かれる冷却風の一部をより良く捕捉することができる。
【0064】
本実施形態1は、前記のように構成されているので、さらに、次のような効果を奏することができる。
一端にマグネット式ウォータポンプ11が、他端にオイルポンプ30が、クランクシャフト7と平行かつ同軸的にそれぞれ取り付けられてなる内燃機関1の補機取付け構造において、マグネット式ウォータポンプ11のアウタ部材28とオイルポンプ30のインナ(ロータ)とを連結する回転軸28b が、単一部品からなり、クランクシャフト7により歯車12(動力伝達部材)を介して駆動され、該歯車12は、両ポンプ11、30の軸方向に見て、アウタ部材28の長さ範囲内に位置するようにして配置されている。
【0065】
この結果、歯車12は、両ポンプ11、30の軸方向に見て、両ポンプ11、30の外方にはみ出して位置するようなことがなくなるので、内燃機関1の補機であるマグネット式ウォータポンプ11とオイルポンプ30との取付け構造(補機取付け構造)を幅狭化することができて、内燃機関1の小型化が可能になる。
【0066】
また、回転軸28b は、両ポンプ11、30の共通回転軸をなし、単一部品からなるので、マグネット式ウォータポンプ11のアウタ部材28、オイルポンプ30のロータおよび回転軸28b からなる組立体が堅牢化され、がたつきやがたつきに起因する騒音が発生することがなく、また、その組立体の組付性も向上する。
【0067】
また、クランクケース(パワーユニットケース5のクランクケース相当部分)は、左右一対の釣合い錘7a 、7a からなるクランクウエイトの両側方に、該クランクウエイトを越えて延在する左右側壁を有しており、これら左右側壁のうちの右パワーユニットケース部5b に属する一方の側壁には、マグネット式ウオータポンプ11のアウタ部材28およびオイルポンプ30の共通回転軸をなす回転軸28b が貫通して支持されており、これら左右側壁のうちの左パワーユニットケース部5a に属する他方の側壁には、オイルポンプ30が取り付けられて固定されている。そして、回転軸28b が、一方の側壁を貫通して他方の側壁に向けてクランクケース内に挿入されて、マグネット式ウォータポンプ11およびオイルポンプ30がそれぞれ組み付けられるようになっている。
【0068】
この結果、両方の側壁間の比較的長いスパンを利用して、マグネット式ウォータポンプ11のアウタ部材28を回転軸28b により安定に支持することができる。また、マグネット式ウォータポンプ11およびオイルポンプ30の組付け性が向上する。
【0069】
加えて、オイルポンプ30はクランクケース内に収容されることになるので、内燃機関1のさらなる小型化が可能になるとともに、スペースを節減することができ、他の機器のレイアウトの自由度が向上する。
【0070】
さらに、マグネット式ウォータポンプ11のアウタ部材28は、マグネット式ウォータポンプ11のインナ部材31を収容して支持するカバー部材10によって軸方向に位置決めされている。
【0071】
この結果、カバー部材10を、マグネット式ウォータポンプ11のインナ部材31の取付け部品として、また、マグネット式ウォータポンプ11のアウタ部材28の位置決め部品として、2つの用途に共用することができ、部品点数を削減することができる。また、これにより、マグネット式ウォータポンプ11およびオイルポンプ30の組付け性がさらに向上する。
【0072】
次に、図5に図示される本発明の一実施形態(実施形態2)について説明する。
図5は、本実施形態2における補機取付け構造が適用された頭上カム(OHC)式内燃機関の部分縦断面図である。なお、実施形態1と対応する部分には、同じ符号を付している。
【0073】
本実施形態2における発明は、ウォータポンプがマグネット式ウォータポンプとされておらず、通常型式のウォータポンプとされている点で、実施形態1に係る発明と異なっている。また、これに起因して、その補機取付け構造の実施の形態が、以下に述べるように異なっている。
【0074】
本実施形態2においては、図5に図示されるように、通常型式のウォータポンプ60とオイルポンプ30とをクランクシャフト7と平行かつ同軸的に取り付けて、クランクシャフト7により動力伝達部材を介して駆動するために、ウォータポンプ60をクランクケース側に取付け固定する一方、オイルポンプ30をクランクケースより外方に配置している。
【0075】
そして、ウォータポンプ60のロータとオイルポンプ30のロータとを連結する共通の回転軸61のウォータポンプ60側は、クランクケース相当部分を越えて下方に延設されたパワーユニットケース5の一方の側壁(右パワーユニットケース部5b )を貫通する部分において、ボール軸受65により軸受けされて支持され、また、そのオイルポンプ30側は、内燃機関1の補機をなすオルタネータ16を覆うカバー67を貫通する部分において、ボール軸受66により軸受けされて支持されている。回転軸61は、単一部品から構成されている。
【0076】
ここで、パワーユニットケース5の一方の側壁(右パワーユニットケース部5b )は、ウォータポンプ60のケーシングを兼ねている。また、オルタネータ16は、クランクシャフト7の図5において右方の一方端部に連結されており、オイルポンプ30は、カバー67に取り付けられて固定されている。
【0077】
ウォータポンプ60とオイルポンプ30とは、それらの共通の回転軸61がプーリ62、ベルト64、プーリ63を介してクランクシャフト7により回転駆動されることにより、同時に駆動される。
【0078】
ここで、プーリ62は、クランクシャフト7がクランクケース(パワーユニットケース5のクランクケース相当部分)を貫通した部分に嵌着されている。また、プーリ63は、回転軸61上のウォータポンプ60とオイルポンプ30とに挟まれた部分に嵌着されている。ベルト64は、これら両プーリ62、63間に架渡されている。
【0079】
これらの動力伝達部材(プーリ62、ベルト64、プーリ63)は、ウォータポンプ60およびオイルポンプ30の軸方向に関して、これら両ポンプ60、30の間に配置され、ウォータポンプ60より図5おいて左方およびオイルポンプ30の図5において右方のいずれにもはみ出して配置されることはない。
【0080】
本実施形態2は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
動力伝達部材(プーリ62、ベルト64、プーリ63)は、両ポンプ60、30の軸方向に見て、両ポンプ60、30の外方にはみ出して位置するようなことがないので、内燃機関1の補機であるウォータポンプ60とオイルポンプ30との取付け構造(補機取付け構造)を幅狭化することができて、内燃機関1の小型化が可能になる。
【0081】
また、回転軸61は単一部品からなるので、ウォータポンプ60のロータ、オイルポンプ30のロータおよび回転軸61からなる組立体が堅牢化され、がたつきやがたつきに起因する騒音が発生することがなく、また、その組立体の組付性も向上する。
【0082】
本実施形態2において、回転軸61のオイルポンプ30側は、内燃機関1の補機をなすオルタネータ16を覆うカバー67を貫通する部分においてボール軸受66により軸受けされて支持されたが、これに限定されず、内燃機関1の他の補機をなす部品の取付け壁もしくはカバーを貫通する部分において軸受けされて支持されるようにしても、勿論よい。
【0083】
本実施形態1および2において、内燃機関1は、頭上カム(OHC)式内燃機関とされたが、これに限定されず、頭上弁(OHV)式内燃機関とされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態(実施形態1)における補機取付け構造が適用された内燃機関を含むパワーユニットの内燃機関を中心とする部分の右側面図である。但し、シリンダブロックは、断面で示されている。
【図2】図1のII−II線矢視縦断面図である。
【図3】図2の要部拡大図である。
【図4】図1のIV−IV線矢視断面図である。
【図5】 本発明の他の実施形態(実施形態2)における補機取付け構造が適用された内燃機関の部分縦断面図である。
【符号の説明】
0…パワーユニット、1…内燃機関、2…動力伝達装置、3…シリンダヘッド、3a …胴体部、3c …冷却水出口用開口、3d …腕部、3e …腕部、4…シリンダブロック、4a …シリンダ孔、4b …冷却水入口用開口、5…パワーユニットケース、5a …左パワーユニットケース部、5b …右パワーユニットケース部、6…ピストン、7…クランクシャフト、7a …釣合い錘、8…コネクティングロッド、9…タイミングチェーン室、10…カバー、10a …ウオータポンプ収容凹部、10b …囲壁、10c …冷却水入口用開口、10d …冷却水出口用開口、11…マグネット式ウオータポンプ、12…歯車、13…カム軸、14…タイミングチェーン、15…ドライブスプロケット、16…オルタネータ、16a …ロータ、17…冷却用ファン、18…ボール軸受、19…サブカム、20…ドリブンスプロケット、21…水平対抗ピストン型圧縮ポンプ(過給器)、22…駆動軸、23…過給弁、24…リフタ、25…カバー、26…過給気通路、27…Vベルト無段変速器、28…アウタ部材、28a …歯車、28b …回転軸、28c …アウタヨーク、29…ボール軸受、30…トロコイド型オイルポンプ、30a …ケーシング、31…インナ部材、31a …隔壁、31b …蓋板、31c …回転軸、31d …インペラ、31e …インナヨーク、32…冷却水吸入孔、33…冷却水吐出孔、40…ラジエータ、40a …冷却水出口、40b …コア部、40c …冷却水入口側ヘッダ部、40d …冷却水出口側ヘッダ部、41…接続口金、42…ボルト、43…ウォータジャケット、44…ホース、45…押え板、46…ボルト、49〜51…ボス部、52…開口部、53…ファンカバー、54、55…ボス部、56…通路、57…冷却水補給口部、58…冷却風吸込み口、60…ウォータポンプ、61…回転軸、62、63…プーリ、64…ベルト、65、66…ボール軸受、67…カバー。
Claims (4)
- 一端にマグネット式ウォータポンプが、他端にオイルポンプが、同軸的にかつクランクシャフトと平行にそれぞれ連結されている回転軸を備え、同回転軸がクランクケースに支持されてなる内燃機関の補機取付け構造において、
前記クランクケースは、前記クランクシャフトのクランクウエイトの両側方に、前記クランクウエイトを越えて延在する側壁を有し、
前記クランクウエイトの一側方に、前記クランクウエイトを越えて延在する一方の側壁は、前記回転軸が貫通する一方の側壁とされ、
前記クランクウエイトの他側方に、前記クランクウエイトを越えて延在する他方の側壁には、前記オイルポンプが取り付けられ、
前記回転軸が、前記一方の側壁を貫通して前記他方の側壁に向けて前記クランクケース内に挿入されて、前記マグネット式ウォータポンプおよび前記オイルポンプがそれぞれ組み付けられるようにされ、
前記回転軸は、前記マグネット式ウォータポンプのアウタ部材と前記オイルポンプのロータとを連結する単一部品からなり、クランクケースの一方の側壁を貫通する部分において軸受により支持されて、前記クランクシャフトにより動力伝達部材を介して駆動され、
前記動力伝達部材は、前記両ポンプの軸方向に関して、前記アウタ部材の長さ範囲内に位置するようにして配置され、
前記マグネット式ウォータポンプのアウタ部材は、前記マグネット式ウォータポンプのインナ部材を収容して支持するカバー部材によって軸方向に位置決めされたことを特徴とする内燃機関の補機取付け構造。 - 一端にマグネット式ウォータポンプが、他端にオイルポンプが、同軸的にかつクランクシャフトと平行にそれぞれ連結されている回転軸を備え、同回転軸がクランクケースに支持されてなる内燃機関の補機取付け構造において、
前記クランクケースは、前記クランクシャフトの軸方向に離間して設けられた1対の側壁を有し、
一側方の前記側壁は、前記回転軸が貫通する一方の側壁とされ、
他側方の側壁には、前記オイルポンプが取り付けられ、
前記回転軸が、前記一方の側壁を貫通して前記他側方の側壁に向けて前記クランクケース内に挿入されて、前記マグネット式ウォータポンプおよび前記オイルポンプがそれぞれ組み付けられるようにされ、
前記回転軸は、前記マグネット式ウォータポンプのアウタ部材と前記オイルポンプのロータとを連結するとともに、前記一方の側壁を貫通する部分において軸受により支持され、前記アウタ部材は前記軸受より外側で前記回転軸に連結され、
前記回転軸は、前記クランクシャフトにより動力伝達部材を介して駆動されるようにされ、
前記マグネット式ウォータポンプのアウタ部材は、前記マグネット式ウォータポンプのインナ部材を収容して支持するカバー部材によって軸方向に位置決めされたことを特徴とする内燃機関の補機取付け構造。 - 前記動力伝達部材は、前記両ポンプの軸方向に関して、前記アウタ部材の長さ範囲内に位置するようにして配置されたことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の補機取付け構造。
- 前記インナ部材は、前記カバー部材の内側に形成された周壁の内部に支持され、周壁の先端部が前記アウタ部材に当接してその位置決めを行うようにされたことを特徴とする請求項2または3に記載の内燃機関の補機取付け構造。
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