JP4731502B2 - 補機を備える内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、機関本体としてのシリンダブロックに着脱可能に取り付けられる補機を備える内燃機関に関し、より具体的には、内燃機関における補機、例えばウォータポンプの取付構造に関する。

内燃機関において、冷却水を圧送するウォータポンプがシリンダブロックに着脱可能に取り付けられたものは知られている。（例えば、特許文献１，２参照）
特開平１１−１２５１２２号公報 特開平５−３３６４４号公報

内燃機関の補機としてのウォータポンプは、通常、多数のボルトによりシリンダブロックに取り付けられる。しかしながら、ボルトによる締結部が多いと、内燃機関の組立時に、取付作業に手間がかかり、コストが高くなる。そして、内燃機関のメンテナンス時には、ウォータポンプの取外し作業にも手間がかかる。
また、シリンダブロックにウォータポンプをコンパクトに配置するために、ウォータポンプがシリンダブロックなどにより形成されたスペースに配置されることがある。その場合に、ウォータポンプの周辺に配置される補機等の部品（以下、「周辺部品」という。）が、内燃機関の組立時やメンテナンス時におけるウォータポンプの取付作業または取外し作業の妨げとなることがある。そのため、周辺部品との干渉を回避しながら、ウォータポンプの取付作業および取外し作業が可能となるように、着脱作業の際にとり得るウォータポンプの姿勢の自由度を大きくすることが望ましい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜４記載の発明は、ボルトによる締結部の削減および取付・取外し作業の際の補機の姿勢の自由度を大きくすることにより、機関本体としてのシリンダブロックへの補機の取付・取外し作業の容易化を図ることを目的とする。そして、請求項４記載の発明は、さらに、補機としてのウォータポンプの取付・取外し作業の容易化を図ることを目的とする。

請求項１記載の発明は、シリンダブロックに着脱可能に取り付けられた補機を備える内燃機関において、前記補機は、前記シリンダブロックに設けられた第１取付部にボルトにより締結される第１固定部と、前記シリンダブロックに分離不能に設けられた第２取付部の取付孔に挿入される第２固定部とを備え、前記第２固定部は、前記第２取付部に前記第２固定部が挿入された状態で前記取付孔内において前記第２取付部と前記第２固定部との間に着脱可能に配置されたスペーサを介して前記第２取付部に固定される内燃機関である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関において、記スペーサは、前記第２取付部に係合する係合部を有する樹脂部材により構成され、前記スペーサは前記取付孔を貫通した前記係合部により前記第２取付部に係止され、前記係合部は、前記第２取付部に対する前記スペーサの装着時に前記取付孔内において前記第２取付部との接触により縮径可能であるものである。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の内燃機関において、前記補機には、前記補機を駆動する動力が伝達される被動回転体が設けられ、環状の前記スペーサの内径は前記被動回転体の外径よりも大きいものである。
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の内燃機関において、前記補機は、前記第１固定部および前記第２固定部が設けられたポンプハウジングと、前記ポンプハウジングに回転可能に支持されるポンプ軸とを備えるウォータポンプであり、前記ポンプハウジングは、前記ポンプ軸の回転軸線方向において、前記第２固定部を挟んで前記取付孔の径よりも大きな大径部と前記第２固定部の外径よりも小さい小径部とから構成され、前記大径部は前記第２取付部よりも前記シリンダブロックのシリンダ軸線寄りに位置するものである。

請求項１記載の発明によれば、シリンダブロックの取付部に固定される補機の固定部を構成する第２固定部は、ボルトによる締結が不要な第２取付部に挿入されて固定されるので、補機を取り付けるための締結部が削減されて、補機の取付・取外し作業が容易になり、コスト削減に寄与する。また、スペーサが配置される前の状態では、取付孔内で第２固定部と第２取付部との間にスペーサが配置されるだけの隙間Ａが存在するので、取付孔に対する第２固定部の挿入および抜取の際には、第２取付部がシリンダブロックに分離不能に設けられるにも拘わらず、該隙間Ａを利用して取付孔内で補機を移動させることにより、補機の姿勢を変えることができるので、取付・取外し作業における補機の姿勢の自由度が大きくなって、補機の取付・取外し作業が容易になる。
請求項２記載の事項によれば、スペーサの係合部を第２取付部に係合させるべく、係合部が取付孔を貫通する際に係合部が縮径するので、第２取付部へのスペーサの装着が容易になって、補機の取付作業が容易になる。
請求項３記載の事項によれば、補機に一体化された被動回転体を貫通させるようにしてスペーサを第２取付部と第２固定部との間に着脱することができるので、補機の取付・取外し作業が容易になる。
請求項４記載の事項によれば、第２固定部の外径よりも小さい外径を有するポンプハウジングの小径部を利用して、第１，第２固定部を有するポンプハウジングを備えるウォータポンプを、回転軸線方向で第２取付部に対してシリンダ軸線側から小径部を取付孔に挿入した状態で、小径部を取付孔内で径方向に移動させながらウォータポンプの取付・取外し作業を行うことができるので、取付・取外し作業のためにポンプハウジングを分割することなくシリンダブロックに対するウォータポンプの取付・取外しができて、ウォータポンプの取付・取外し作業が容易化される。

以下、本発明の実施形態を図１〜図６を参照して説明する。
図１，図２を参照すると、本発明が適用された内燃機関Ｅは、車両用多気筒内燃機関としてのＶ型６気筒の水冷式内燃機関であり、クランク軸13の回転軸線Ｌｅが前後方向を指向する縦置き配置で車両に搭載される。
内燃機関Ｅは、複数のシリンダ１ａ、ここでは６つのシリンダ１ａがクランク軸13の回転軸線Ｌｅの方向（以下、「回転軸線方向」という。）に交互に傾斜して並設されて回転軸線方向から見てＶ字をなすように配列されたシリンダブロック１と、３つずつのシリンダ１ａから構成される各シリンダ列の上端部に結合される１対のシリンダヘッド２と、各シリンダヘッド２の上端部に結合される１対のヘッドカバー３と、シリンダブロック１の下端部に結合されるロアブロック４と、ロアブロック４の下端部に結合されるオイルパン５とから構成される機関本体を備え、さらに冷却水を圧送するウォータポンプ30を備える。

なお、この実施形態において、ウォータポンプ30の回転軸線Ｌｐは、クランク軸13の回転軸線Ｌｅに平行であり、前後方向に平行である。したがって、回転軸線方向は、ウォータポンプ30の回転軸線方向またはクランク軸13の回転軸線方向である。そして、実施形態での前後方向における前および後の一方を回転軸線方向での一方とするとき、前および後の他方は回転軸線方向での他方である。また、明細書において、径方向および周方向とは、特に断らない限り、それぞれ、ウォータポンプ30の回転軸線Ｌｐを中心とする径方向および周方向である。また、実施形態において、上下方向は、図１，図２に示されるように、回転軸線Ｌｐが水平面に平行であるとしたときの、該水平面に直交する方向であるとする。また、左右方向は、車両の左右方向に一致するものとする。

シリンダブロック１の下部１ｂ、ロアブロック４およびオイルパン５は、クランク軸13が収容されるクランク室６を形成するクランクケースを構成する。そして、それぞれの前記シリンダ列、シリンダヘッド２およびヘッドカバー３により、回転軸線方向から見てＶ字を形成する１対のバンクが構成され、該Ｖ型バンクによりバンク空間Ｓが形成される。

各シリンダ１ａには、シリンダヘッド２に設けられる燃焼室10での混合気の燃焼により発生する燃焼ガスの圧力で駆動されて往復運動するピストン11が嵌合され、ピストン11は、下部１ｂおよびロアブロック４に回転可能に支持されるクランク軸13を、コンロッド12を介して回転駆動する。クランク軸13の前側の軸端部13ｆには、交流発電機や空調用コンプレッサなどの補機を駆動する補機駆動用伝動機構のベルトが巻き掛けられるクランクプーリ14が設けられる。

各シリンダヘッド２に設けられる吸気弁および排気弁（いずれも図示されず）をクランク軸13の回転に同期して開閉駆動するカム軸15ｉ，15ｅを備える動弁装置は、シリンダヘッド２およびヘッドカバー３により形成される動弁室内に配置される。１対のカム軸15ｉ，15ｅは、伝動機構としての動弁用伝動機構16を介して伝達されるクランク軸13の動力により、クランク軸13の回転速度の１／２で回転駆動される。動弁用伝動機構16は、軸端部13ｆに設けられる駆動スプロケット17と、前記各バンクの吸気カム軸15ｉに設けられる被動スプロケット18と、これらスプロケット17，18および後述する被動スプロケット39に掛け渡される無端伝動帯としてのサイレントチェーンからなるチェーン19とから構成される巻掛け伝動機構16ａと、さらに吸気カム軸15ｉおよび排気カム軸15ｅ間に設けられたギヤ対からなるカム軸間伝動機構16ｂとから構成される。

シリンダブロック１およびシリンダヘッド２の前端部１ｆ，２ｆには、伝動カバーとしてのチェーンカバー７が多数のボルト（図示されず）により結合され、それら前端部１ｆ，２ｆが前方からチェーンカバー７により覆われる。そして、チェーンカバー７は、両前端部１ｆ，２ｆ、ヘッドカバー３の前端部３ｆおよびロアブロック４の前端部４ｆと共に、チェーン19を含む伝動機構16ａが収容されて配置される伝動室としてのチェーン室８を形成する。さらに、チェーンカバー７には、回転軸線方向でウォータポンプ30および被動スプロケット39と対向する位置に設けられた開口７ａを覆うカバー９がボルトにより着脱可能に結合される。

内燃機関Ｅにおいて冷却水が循環する冷却系統は、内燃機関Ｅの動力により駆動される補機としてのウォータポンプ30と、シリンダブロック１に設けられるブロック側ウォータジャケット21（図１にはその一部が示されている。）と、シリンダヘッド２に設けられるヘッド側ウォータジャケット22（図１にはその一部が示されている。）と、ラジエータ23と、多数の冷却水通路をそれぞれ形成する配管群と、内燃機関Ｅの暖機状態に応じてラジエータ23およびバイパス配管24に対する冷却水の流通および遮断を制御するサーモスタット25と、から構成される。

図３を併せて参照すると、ウォータポンプ30は、バンク空間Ｓに配置されると共に、シリンダブロック１の谷部１ｃに設けられた取付座61（図１も参照）に着脱可能に取り付けられる。ウォータポンプ30は、クランク軸13の動力により回転駆動されるポンプ軸31と、ポンプ軸31と一体に回転するインペラ32と、玉軸受からなる軸受35を介してポンプ軸31を回転可能に支持するポンプボディ33と、複数のボルト38（図１，図５参照）によりポンプボディ33に結合されるポンプカバー34と、ポンプ軸31上で軸受35とインペラ32との間に配置されるメカニカルシール36と、シリンダブロック１に対してウォータポンプ30を予め設定された取付位置に位置決めするための位置決め部としての位置決めピン37（図５参照）とを備える。ここで、ポンプボディ33およびポンプカバー34は、協働してインペラ32が収容されるポンプ室41を形成すると共に、ポンプハウジングＨを構成する。

ウォータポンプ30の回転軸線である回転軸線Ｌｐを有するポンプ軸31において、後軸端部にインペラ32が結合されたポンプ軸31の前軸端部31ｆには、ウォータポンプ30を回転駆動する動力の入力部としての被動回転体である被動スプロケット39が結合される。チェーン室８内に配置される被動スプロケット39にはチェーン19がその背面側で巻き掛けられており、ポンプ軸31はチェーン19を介して被動スプロケット39に伝達されるクランク軸13の動力により回転駆動される。被動スプロケット39におけるチェーン19の巻掛け部としての歯部39ａは、回転軸線方向において軸受35と重なる位置にある。また、ポンプ軸31の前軸端部31ｆおよび被動スプロケット39の前端部39ｆは開口７ａ内に配置される。

図１，図２を参照すると、ポンプカバー34には、ラジエータ23およびバイパス配管24からの冷却水がサーモスタット25を経て流入する入口ポート42と、インペラ32により圧送された冷却水が流出する出口ポート43とが設けられる。ポンプカバー34には、サーモスタット25を通過した後の冷却水を入口ポート42に導く入口配管44が接続される。入口配管44は、ウォータポンプ30と一体化された状態でバンク空間Ｓに配置される。出口ポート43は、取付座61に開口する冷却水流入路45に該取付座61にて連通し、出口ポート43からの冷却水は冷却水流入路45を経て前記各バンクのブロック側ウォータジャケット21に分配される。

各ブロック側ウォータジャケット21を流通してシリンダブロック１を冷却した冷却水は、各ヘッド側ウォータジャケット22に流入してシリンダヘッド２を冷却した後に各シリンダヘッド２から流出して、各シリンダヘッド２に接続される配管26において合流する。配管26の冷却水は、内燃機関Ｅの暖機時にサーモスタット25により開かれるバイパス配管24を経て入口配管44に流入した後にウォータポンプ30に吸入され、内燃機関Ｅの暖機完了後にラジエータ23を流通して放熱した後にサーモスタット25により開かれるラジエータ側配管27を経て入口配管44に流入した後にウォータポンプ30に吸入される。

図２，図３，図５を参照すると、ウォータポンプ30は、シリンダブロック１の谷部１ｃに設けられた第１取付部としての取付座61にボルト65により締結される１つまたは複数の、ここでは４つの第１固定部としてのボス部51（図２には、左右に２つずつ設けられるボス部51のうちの右側のボス部51が示されている。）と、谷部１ｃから上方に突出して設けられた１つの第２取付部としての取付壁62に設けられた取付孔63に挿入される第２固定部としての筒部52とを備える。円孔からなる取付孔63は取付壁62を回転軸線方向に平行に貫通している。

取付座61および取付壁62は、シリンダブロック１に一体成形され、したがってシリンダブロック１に対して分離不能に一体化されている。また、各ボス部51はポンプカバー34に一体成形され、筒部52はポンプボディ33に一体成形される。そして、各ボス部51に設けられた貫通孔に挿通されると共に取付座61に設けられた各ネジ孔にねじ込まれるボルト65により、ウォータポンプ30がシリンダブロック１に固定される。それゆえ、各ボス部51は取付座61に対するボルト65による締結部である。そして、ウォータポンプ30は、各ボス部51において、ボルト65により回転軸線方向に直交する方向に、または回転軸線Ｌｐを含む平面に直交する平面、例えば上下方向に直交する平面である水平面に対して直交する方向（上下方向）に締め付けられて固定される。
また、円柱面からなる外周面52ｏを有する円筒状の筒部52は、ポンプボディ33の一部分により構成され、回転軸線方向においてポンプ室41と軸受35を保持する保持部33ａとの間に位置する。

図２，図３を参照すると、ウォータポンプ30における筒部52および各ボス部51は、シリンダブロック１における取付壁62および取付座61と同様に、インペラ32を挟んで回転軸線方向に離隔して配置される。より具体的には、回転軸線方向において、インペラ32よりも前方であるチェーン19寄りに筒部52および取付壁62が配置され、インペラ32よりも後方であるシリンダ軸線Ｌ１，Ｌ２（図１も参照）寄りに各ボス部51および取付座61が配置される。そして、前端部１ｆの一部分である取付壁62はチェーン室８を形成する部分でもありチェーン室８に臨んでいる。したがって、各ボス部51は、回転軸線方向において筒部52よりもシリンダ１ａのシリンダ軸線Ｌ１，Ｌ２寄りに位置する。
そして、ポンプハウジングＨは、回転軸線方向において、筒部52を挟んで取付孔63の径ｄ（図５参照。取付壁62の内径でもある。）よりも大きな大径部Ｈａと、筒部52の外径および取付孔63の径ｄよりも小さい小径部Ｈｂとから構成され、大径部Ｈａは第２取付部よりもシリンダブロック１のシリンダ軸線Ｌ１，Ｌ２寄りに位置する。ここで、大径部Ｈａには、ポンプボディ33およびポンプカバー34において、ポンプ室41、入口ポート42および出口ポート43が形成される部分が含まれ、小径部Ｈｂには、保持部33ａが含まれる。

筒部52は、取付孔63に筒部52が回転軸線方向に挿入された状態で、取付孔63内で取付壁62の内周面62ｉ（図５参照）と筒部52の外周面52ｏとの間に着脱可能に配置されたスペーサ70を介して取付壁62に保持されることにより、ウォータポンプ30がシリンダブロック１に固定される。このため、取付孔63の径ｄは、スペーサ70が挿入される分、筒部52の外径よりも大きい。

図３を参照すると、スペーサ70は、ウォータポンプ30が前記取付位置に位置決めされた状態で、取付孔63内で、筒部52と取付壁62との間に径方向に形成される環状の、ここでは円環状の隙間Ａを埋めるように嵌め込まれて、取付壁62に装着される。このため、環状のスペーサ70は、隙間Ａの形状に対応して円環状の部材であって、その全体が合成樹脂により形成される樹脂部材により構成され、その弾性力を利用して取付壁62と筒部52との間に挿入されて取付壁62に固定され、取付壁62に対して筒部52を固定する。そして、ウォータポンプ30は、筒部52において、取付壁62によりスペーサ70を介して筒部52の全周に渡って保持される。

スペーサ70は、取付孔63への挿入方向（回転軸線方向にほぼ平行で前後方向で後向きである。）での先端部に設けられて取付壁62に係合する係合部としての爪部71と、前記挿入方向での後端部に設けられて取付壁62と係合する係合部としての鍔部72と、取付壁62と筒部52との間を密封するシール部73と、シール部73に比べて小さな径方向厚みを有して径方向内方に弾性変形可能な可撓部74とを有し、これら爪部71、鍔部72、シール部73および可撓部74が一体成形された単一の部材である。そして、シール部73は鍔部72に連続し、可撓部74はシール部73および爪部71に連続する。また、爪部71および鍔部72は取付孔63の径ｄよりも大きな外径を有し、シール部73および可撓部74の外径は同一であり、可撓部74の内径はシール部73の内径よりも大きい。

さらに、スペーサ70には、シール部73に、回転軸線方向で爪部71と鍔部72との間で、かつ径方向で内周面70ｉと外周面70おとの間に全周に渡って延びる環状溝75と、外周面70ｏに全周に渡って延びている環状のシール溝76とが設けられる。可撓部74および爪部71は、環状溝75よりも径方向外方に位置する。環状溝75により、取付壁62に対するスペーサ70の着脱時に、可撓部74および爪部71が径方向内方に変位しやすくなる。このため、可撓部74自体の弾性変形により径方向内方に変位しやすい爪部71は、この環状溝75により、径方向内方に一層変位しやすくなる。

隙間Ａに対するスペーサ70の挿入および抜取時に、爪部71が取付孔63を貫通する際に取付壁62の内周面62ｉと接触するとき、シール部73の一部および可撓部74が径方向内方に弾性変形することにより、爪部71は径方向内方に向かって変位可能、すなわち縮径可能である。このため、取付壁62に対するスペーサ70の着脱が容易になる。

そして、爪部71および鍔部72が、回転軸線方向で互いに反対方向から取付壁62を挟むように取付壁62に当接することで、スペーサ70が、取付壁62に回転軸線方向で位置決めされて、取付壁62に係止される。したがって、爪部71および鍔部72により、取付壁62に対して回転軸線方向でのスペーサ70の移動が阻止され、スペーサ70が取付孔63内で取付壁62に固定される。

また、シール溝76には、Ｏリングからなるシール部材77が装着される。そして、このシール部材77および筒部52の外周面52ｏに設けられた円環状のシール溝53に装着されるＯリングからなるシール部材54により、それぞれ取付壁62とスペーサ70との間および筒部52とスペーサ70との間が密封されて、チェーン室８内のオイル雰囲気がチェーン室８外に漏れることが防止される。したがって、スペーサ70は、取付壁62と筒部52との間を密封するシール部材を兼ねる。

また、スペーサ70の内径であるシール部73の内径は、被動スプロケット39の外径よりも大きく、筒部52の外径よりも僅かに小さい。このため、ウォータポンプ30が前記取付位置を占めて、筒部52が取付孔63内に配置され、かつポンプ軸31に被動スプロケット39が取り付けられて一体化された状態で、被動スプロケット39がスペーサ70を貫通するようにして、スペーサ70を隙間Ａに圧入して挿入することができ、かつ隙間Ａから抜き取ることができる。このため、被動スプロケット39が設けられるウォータポンプ30の取付・取外し作業が容易になる。

図２を参照しつつ、図４〜図６を参照して、ウォータポンプ30の取付作業について説明する。
図４を参照すると、ウォータポンプ30は、ポンプカバー34がポンプボディ33に結合され、かつポンプ軸31に被動スプロケット39が取り付けられた状態であるポンプユニットとして、シリンダブロック１の谷部１ｃに、取付孔63の中心Ｃ（図５，図６参照）に対する径方向（ウォータポンプ30が前記取付位置を占めるときの回転軸線Ｌｐに対する径方向でもある。）から取り付けられ、この実施形態ではバンク空間Ｓの上方への開放側から取り付けられる。

谷部１ｃには、内燃機関Ｅ（図１参照）に設けられてウォータポンプ30の周辺に配置される周辺部品としての補機Ｆが設けられている。この補機Ｆは、回転軸線方向での取付壁62との間隔ｍが、回転軸線方向でのウォータポンプ30の幅ｎよりも小さくなる位置にある。このため、内燃機関Ｅの組立時またはメンテナンス時に補機Ｆがシリンダブロック１に取り付けられた状態で、ウォータポンプ30の取付作業が行われるとき、図４に二点鎖線で示されるウォータポンプ30_０ように、前記取付位置でのウォータポンプ30の姿勢と同様に、両回転軸線Ｌｅ，Ｌｐ（図２参照）が平行になる姿勢では、ウォータポンプ30が補機と干渉するために、ウォータポンプ30を前記取付位置に配置することができない。

そこで、取付孔63の径ｄが筒部52の外径よりも大きく、取付孔63内で取付壁62と筒部52との間に隙間Ａが形成されることを利用して、取付壁62に対してチェーン室８とは反対側で取付壁62と補機Ｆとの間において、ウォータポンプ30は、二点鎖線で示されるウォータポンプ30_１のように、被動スプロケット39の一部またはポンプ軸31の一部が取付孔63内に位置する状態で、回転軸線Ｌｅに対して回転軸線Ｌｐが傾斜する姿勢にされる。次いで、二点鎖線で示されるウォータポンプ30_２，30_３，30_４のように、取付孔63の中心Ｃ（図５参照）に対する径方向で取付孔63に向かうときの取付孔63における手前寄りの近傍であって、該中心Ｃに対して径方向に偏倚している位置、ここでは取付孔63の最上部の近傍を旋回中心として、ウォータポンプ30が旋回させられて、回転軸線Ｌｐが回転軸線Ｌｅに平行となるように徐々に傾斜が小さくなる姿勢にされつつ、かつ被動スプロケット39、ポンプ軸31、小径部Ｈｂおよび筒部52は、取付孔63内で径方向および回転軸線方向に移動しながら、被動スプロケット39およびポンプ軸31、さらには小径部Ｈｂが、回転軸線方向で取付壁62に対してシリンダ軸線Ｌ１，Ｌ２側（図２参照）から取付孔63内に徐々に深く挿入されて、取付孔63を貫通する。この過程で、被動スプロケット39、ポンプ軸31、小径部Ｈｂおよび筒部52が取付孔63に挿入されている分だけ、ウォータポンプ30と補機との間には回転軸線方向での隙間が形成されるので、ウォータポンプ30と補機Ｆとが干渉することがない。

そして、ウォータポンプ30が、図４に実線で示されるように、両回転軸線Ｌｅ，Ｌｐが平行で、かつ回転軸線Ｌｐが前記旋回中心寄りに偏倚している状態で、筒部52が取付孔63内に配置されて、仮の位置を占める（実線で示されるウォータポンプ30参照）。

このとき、図５に示されるように、ポンプボディ33に圧入されて設けられた円筒状の位置決めピン37が、シリンダブロック１の谷部１ｃに設けられた機関本体側位置決め部として位置決め孔１ｅに、回転軸線Ｌｐに直交する方向である上下方向での間隔Ｂをおいて対向する。このため、取付作業の過程で、前記仮の位置にウォータポンプ30が配置されることにより、位置決めピン37と位置決め孔１ｅとを整合させるためのストロークが確保される。

その後、ウォータポンプ30が取付座61に向けて下方に移動させられ、位置決めピン37を位置決め孔１ｅに嵌合させて整合させることにより、図６に示されるように、取付孔63の中心Ｃと回転軸線Ｌｐとが一致して、ウォータポンプ30が前記取付位置に位置決めされる。

次いで、ボルト65により各ボス部51が取付座61に締め付けられ、隙間Ａにスペーサ70（図３参照）が挿入されて、ウォータポンプ30の取付が完了する。その後、被動スプロケット39にチェーン19が巻き掛けられる。
また、ウォータポンプ30の取外し時には、前述の取付作業とは逆の順序で取外し作業が行われる。

次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
ウォータポンプ30は、シリンダブロック１に設けられた取付座61にボルト65により締結されるボス部51と、シリンダブロック１に分離不能に設けられた取付壁62の取付孔63に挿入される筒部52とを備え、筒部52は、取付壁62に筒部52が挿入された状態で取付孔63内において取付壁62と筒部52との間に着脱可能に配置されたスペーサ70を介して取付壁62に固定されることにより、シリンダブロックの取付部に固定されるウォータポンプ30の固定部を構成する筒部52は、ボルトによる締結が不要な取付壁62に挿入されて固定されるので、ウォータポンプ30を取り付けるためのボルトによる締結部が削減されて、ウォータポンプ30の取付・取外し作業が容易になり、コスト削減に寄与する。また、スペーサ70が取付壁62に配置される前の状態では、取付孔63内で筒部52と取付壁62との間にスペーサ70が配置されるだけの隙間Ａが存在するので、取付孔63に対する筒部52の挿入および抜取の際には、取付壁62がシリンダブロック１に分離不能に設けられるにも拘わらず、該隙間Ａを利用して取付孔63内でウォータポンプ30を移動させることにより、ウォータポンプ30の姿勢を変えることができるので、取付・取外し作業におけるウォータポンプ30の姿勢の自由度が大きくなって、ウォータポンプ30の取付・取外し作業が容易になる。

ウォータポンプ30は、ボス部51においてボルト65により回転軸線方向に直交する方向に締め付けられ、筒部52において取付壁62により回転軸線Ｌｐを中心とする全周に渡って保持されることにより、ボルト65での回転軸線方向に直交する方向および平行な方向でのウォータポンプ30の振動が抑制されるのに加えて、取付壁62により、径方向でのウォータポンプ30の振動が効果的に抑制される。

ウォータポンプ30には、ウォータポンプ30を駆動するクランク軸13の動力が伝達される被動スプロケット39が設けられ、スペーサ70の内径は被動スプロケット39の外径よりも大きいことにより、ウォータポンプ30に一体化された被動スプロケット39を貫通させるようにしてスペーサ70を取付壁62と筒部52との間に着脱することができるので、ウォータポンプ30の取付・取外し作業が容易になる。

ウォータポンプ30は、ボス部51および筒部52が設けられたポンプハウジングＨと、該ポンプハウジングＨに回転可能に支持されると共に被動スプロケット39が取り付けられたポンプ軸31とを備え、ポンプハウジングＨは、回転軸線方向において、筒部52を挟んで取付孔63の径ｄよりも大きな大径部Ｈａと、筒部52の外径よりも小さい小径部Ｈｂとから構成され、大径部Ｈａは取付壁62よりもシリンダ軸線Ｌ１，Ｌ２寄りに位置することにより、筒部52の外径よりも小さい外径を有する小径部Ｈｂを利用して、ボス部51および筒部52を有するポンプハウジングＨを備えるウォータポンプ30を、回転軸線方向で取付壁62に対してシリンダ軸線Ｌ１，Ｌ２側から被動スプロケット39、ポンプ軸31および小径部Ｈｂのそれぞれの一部を取付孔63に挿入した状態で、ウォータポンプ30を取付孔63の近傍の旋回中心を中心に旋回させつつ、被動スプロケット39、ポンプ軸31および小径部Ｈｂを取付孔63内で径方向に移動させながらウォータポンプ30の取付・取外し作業を行うことができるので、取付・取外し作業のためにポンプハウジングＨをポンプボディ33とポンプカバー34とに分割することなくシリンダブロック１に対するウォータポンプ30の取付・取外しができて、ウォータポンプ30の取付・取外し作業が容易化される。しかも、回転軸線方向でウォータポンプ30の周辺に配置される周辺部品（例えば補機Ｆ）に近接して配置することが可能になるので、バンク空間Ｓ内で、ウォータポンプ30および該周辺部品をコンパクトに配置することができる。

また、バンク空間Ｓに配置されるウォータポンプ30の取付・取外しの際にポンプハウジングＨを分割する必要がないので、ポンプカバー34に入口配管44が一体に接続された状態のウォータポンプ30をバンク空間Ｓに取り付けることができる。

スペーサ70は、取付壁62に係合する爪部71を有する樹脂部材により構成され、スペーサ70は取付孔63を貫通した爪部71により取付壁62に係止され、可撓部74に連なる爪部71は、取付壁62に対するスペーサ70の装着時に取付孔63内において取付壁62との接触により、可撓部74が径方向内方に弾性変形することで縮径可能であることにより、スペーサ70の爪部71を取付壁62に係合させるべく、爪部71が取付孔63を貫通する際に爪部71が縮径するので、取付壁62へのスペーサ70の装着が容易になって、ウォータポンプ30の取付・取外し作業が容易になる。
さらに、スペーサ70にはシール部73に環状溝75が設けられていることにより、シール部73による筒部52と取付壁62との間での所要のシール性が確保されたうえで、爪部71が一層縮径しやすくなって、ウォータポンプ30の取付・取外し作業が容易になる。

取付壁62はシリンダブロック１に一体成形され、スペーサ70はその爪部71および鍔部72により取付壁62に係止されることにより、シリンダブロック１に取付壁62を固定するためのボルトによる締結は不要であり、さらに取付壁62にスペーサ70を取り付けるためのボルトによる締結も不要であるので、ウォータポンプ30の取付・取外し作業に付随する締結作業の工数が減少して、コスト削減に寄与する。

以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
本発明における補機は、ウォータポンプ以外に、内燃機関の動力により駆動される補機、例えばオイルポンプ、発電機またはコンプレッサであってもよく、さらには内燃機関の動力により駆動されない補機であってもよい。そして、補機が内燃機関の動力により駆動される場合、伝動機構は、動弁用伝動機構でなく、補機駆動用伝動機構であってもよい。
伝動機構16ａは、チェーンの代わりに無端伝動帯としてのベルトを備えるベルト式伝動機構であってもよい。
取付孔63の形状または取付壁62の内周面62ｉの横断面形状または筒部52の外周面52ｏの横断面形状は、多角形など円形以外の形状であってもよく、したがって隙間Ａが円環以外の形状の環状であってもよい。
内燃機関は、６気筒以外のＶ型機関、Ｖ型以外の多気筒内燃機関、または単気筒内燃機関であってもよい。また、内燃機関は、前記実施形態では車両に使用されるものであったが、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機等の船舶推進装置に使用されるものであってもよい。

本発明が適用された内燃機関を前方から見たときの概略全体図である。 図１の内燃機関において、概略、クランク軸の回転軸線およびウォータポンプの回転軸線を含む平面での要部断面図である。 図２の、ウォータポンプを中心とした拡大図である。 図２のウォータポンプの取付作業を説明する図である。 図２ウォータポンプの取付作業時に、ウォータポンプが仮の位置にあるときの、要部正面図である。 図２のウォータポンプの取付作業時に、ウォータポンプが取付位置にあり、スペーサが装着される前の要部正面図である。

符号の説明

１…シリンダブロック、７…チェーンカバー、８…チェーン室、16…伝動機構、19…チェーン、30…ウォータポンプ、31…ポンプ軸、32…インペラ、33…ポンプボディ、34…ポンプカバー、39…被動スプロケット、51…ボス部、52…筒部、61…取付座、62…取付壁、63…取付孔、70…スペーサ、71…爪部、72…鍔部、
Ｅ…内燃機関、Ｌｅ，Ｌｐ…回転軸線、Ｓ…バンク空間、Ｈ…ポンプハウジング、Ｈａ…大径部、Ｈｂ…小径部、Ａ…隙間。

Claims (4)

1. シリンダブロック(1)に着脱可能に取り付けられた補機(30)を備える内燃機関において、
   前記補機(30)は、前記シリンダブロック(1)に設けられた第１取付部(61)にボルト(65)により締結される第１固定部(51)と、前記シリンダブロック(1)に分離不能に設けられた第２取付部(62)の取付孔(63)に挿入される第２固定部(52)とを備え、前記第２固定部(52)は、前記第２取付部(62)に前記第２固定部(52)が挿入された状態で前記取付孔内において前記第２取付部(62)と前記第２固定部(52)との間に着脱可能に配置されたスペーサ(70)を介して前記第２取付部(62)に固定されることを特徴とする内燃機関。
2. 前記スペーサ(70)は、前記第２取付部(62)に係合する係合部(71,72)を有する樹脂部材により構成され、前記スペーサ(70)は前記取付孔(63)を貫通した前記係合部(71,72)により前記第２取付部(62)に係止され、前記係合部(71,72)は、前記第２取付部(62)に対する前記スペーサ(70)の装着時に前記取付孔(63)内において前記第２取付部(62)との接触により縮径可能であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
3. 前記補機(30)には、前記補機(30)を駆動する動力が伝達される被動回転体(39)が設けられ、環状の前記スペーサ(70)の内径は前記被動回転体(39)の外径よりも大きいことを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関。
4. 前記補機(30)は、前記第１固定部(51)および前記第２固定部(52)が設けられたポンプハウジング(H)と、前記ポンプハウジング(H)に回転可能に支持されるポンプ軸(31)とを備えるウォータポンプであり、前記ポンプハウジング(H)は、前記ポンプ軸(31)の回転軸線(Lp)方向において、前記第２固定部(52)を挟んで前記取付孔(63)の径よりも大きな大径部(Ha)と前記第２固定部(52)の外径よりも小さい小径部(Hb)とから構成され、前記大径部(Ha)は前記第２取付部(62)よりも前記シリンダブロック(1)のシリンダ軸線(L1,L2)寄りに位置することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の内燃機関。

Images