JP5939613B2 - 内燃機関用プーリ及び内燃機関 - Google Patents

Description

本願発明は、例えばクランク軸の動力を補機類に伝達する補機駆動プーリのように、機関本体の外側面に近接して配置されるプーリ、及び、このプーリを備えた内燃機関に関するものである。

内燃機関において、クランク軸のうちシリンダブロックの外側に突出した一端部にタイミングプーリ（又はスプロケット）と補機駆動プーリとを固定しており、タイミングプーリ（又はスプロケット）には、動弁機構を駆動するタイミングベルト（又はチェーン）が巻き掛けられ、補機駆動プーリには補機駆動用ベルトが巻き掛けられている。

この場合、補機駆動プーリと補機駆動用ベルトは外側に露出しているが、タイミングベルト（又はスプロケット）及びタイミングプーリ（又はチェーン）は、機関本体の一部を構成するカバーで覆われていてタイミングベルト室に配置されており、カバーには、クランク軸が余裕を持って嵌まる貫通穴が空いている。

他方、プーリに水滴が付着することがあり、そこでプーリに付着した水を除去する技術として、特許文献１には、ベルト溝に連通した水抜き穴を設けることが開示されており、特許文献２には、板金製のプーリにおいて、円板部に水切り穴を設けることが開示されている。

特開２０００−２５７７０１号公報 実開昭５８−１１８３５３号のマイクロフィルム

さて、例えば車両用内燃機関の場合、機関の停止によって空気中の水分が凝集し、その水滴が補機駆動プーリの側面に付着することがある。この場合、機関本体と反対側の面に付着した水滴は、内燃機関の始動によって機関の外部に吹き飛ばされるため問題はないが、補機駆動プーリのうちカバーと対向した面に付着した水滴は、補機駆動プーリを伝って、カバーに設けた貫通穴からタイミングベルト室に入り込むことがあり、すると、水がタイミングベルトに付着することで異音が発生したりタイミングベルトの強度が低下したりするおそれや、クランク軸等の部材の錆の原因になったりするおそれがあった。

しかるに、特許文献１，２はプーリに付着した水を除去するものではあるが、タイミングベルト室に水が入り込むことは防止できない。従って、従来は、タイミングベルト室への水の侵入の対策は講じられていなかった。

本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。

本願発明は、プーリと内燃機関を含んでいる。このうちプーリは、請求項１に記載したように、機関本体の外側面に近接した状態で配置されて、前記機関本体に設けた貫通穴から横向きに突出した回転軸の端部に固定されるものであって、このプーリは、ベルトが巻き掛けられる外周部と、前記外周部に一体に設けた円板状部とを備えており、前記円板状部が前記回転軸に固定される構成において、
前記円板状部は、前記外周部が一体に設けられた外側部分と、前記回転軸の端面に固定される内側部分と、前記外側部分及び内側部分に連接されて前記回転軸に向けて突出する中間筒部とから成っており、このため前記円板状部は側面視で凸形に形成されており、
前記外側部分と中間筒部との連接部に、前記外側部分の外面に沿って垂れ落ちた水滴が入り込む環状溝を、その内径が前記中間筒部の外径より小径になるようにして形成している。
内燃機関は、請求項２に記載したように、
「外側面に設け貫通穴から回転軸を横向き突出させた機関本体と、前記回転軸の端面に固定されたプーリとを有しており、前記プーリは、ベルトが巻き掛けられる外周部と、前記外周部に一体に設けた円板状部とを備えており、前記円板状部が前記回転軸に固定されている構成であって、
前記プーリの円板状部は、前記外周部が一体に設けられた外側部分と、前記回転軸の端面に固定される内側部分と、前記外側部分及び内側部分に連接されて前記回転軸に向けて突出する中間筒部とから成っており、このため前記円板状部は側面視で凸形に形成されており、前記プーリの外側部分と中間筒部との連接部に、前記外側部分の外面に沿って垂れ落ちた水滴が入り込む環状溝を形成している一方、前記機関本体には、前記環状溝に向かって延びるフランジを形成している」
というものである。

本願発明によると、プーリのうち機関本体と対向する側面に水滴が付着しても、その水滴はプーリの端面を伝って環状溝に流れ落ち、この環状溝から貫通穴の下方に流れ落ちる。従って、タイミングベルト室への水の侵入というような現象を的確に阻止して、水の侵入に起因したトラブルを阻止することができる。
また、円板状部に中間筒部を形成すると、回転軸の長さを長くすることなくプーリをできるだけ機関本体に近付けることができると共に、円板状部の剛性もアップできる利点がある。

機関本体の外面に水滴が付着することもあり得るが、請求項２の発明では、機関本体の外面を伝って流れる水滴を、フランジより、プーリの環状溝に入り込むようにガイドすることができるため、機関本体の外面からタイミングベルト室に水滴が入り込むことも防止可能である。従って、機関本体に水滴が付着することに起因したトラブルを的確に防止できる。

実施形態の縦断側面図である。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１において符号１は、請求項に記載した回転軸の一例としてのクランク軸を示し、このクランク軸１の両端寄り部位は、シリンダブロック（図示せず）に設けた一対のメインジャーナルで回転自在に保持されている。クランク軸１の一端と他端とはシリンダブロックの外側に露出しており、このうちクランク軸１の一端部１ａに、動弁機構を駆動するための主動タイミングプーリ２と、補機駆動プーリ３とが固定されている。

主動タイミングプーリ２は、クランク軸１の一端部１ａに嵌まったカラー４に溶接又はキー係合等で固定されており、カラー４はキー係合によって主動タイミングプーリ２に固定されている。主動タイミングプーリ２には、動弁機構を駆動するためのタイミングベルト５が巻き掛けられている。敢えて述べるまでないが、タイミングベルト５は、主動タイミングプーリ２と反対側において、従動タイミングプーリに巻き掛けられている。

主動タイミングプーリ２とタイミングベルト５とは、機関本体の一部を構成するカバー６で覆われており、これにより、シリンダブロックとカバー６との間にタイミングベルト室Ｓが形成されている。補機駆動プーリ３は、カバー６に近接した状態で配置されている。カバー６には、クランク軸１が余裕を持って嵌まる貫通穴７が空いている。従って、貫通穴７の内周面とクランク軸１との間にはある程度の空間が空いている。

補機駆動プーリ３は板金製であり、補機駆動用ベルト８が嵌まるベルト溝９ａを外周面に形成した筒状の外周部（筒部）９と、外周部９の端面のうちうちカバー６に近い端部に一体に繋がった円板状部（リム部）１０とを有しており、円板状部１０の内側部分１０ａが、クランク軸１にねじ込まれたボルト１１により、カラー４の端面に押さえ固定されている。

カバー６のうち貫通穴７の内周部には、外向きに突出した環状の第１フランジ１２を形成しており、その外側には、同じく環状の第２フランジ１３と第３フランジ１４とを形成している。第１フランジ１２の突出寸法は、第２フランジ１３及び第３フランジ１４の突出寸法よりも大きくなっている（なお、フランジは、リブと言い換えることも可能である。）。

補機駆動プーリ３のうちカバー６の貫通穴７より半径内側の部位には、カバー６の内部に入り込む（機関本体の側に突出した）中間筒部１５を形成しており、この中間筒部１５の先端に、クランク軸１に固定される内側部分１０ａを一体に形成している。小径筒部１５を形成したことで、補機駆動プーリ３の円板状部１０は側面視凸形になっている。円板状部１０のうち、外周部９と中間筒部１５とに連続した部分を外側部分１０ｂと称する。

そして、外側部分１０ｂと中間筒部１５との連接部をカバー６と反対側に膨出させる（凹ませる）ことにより、外側部分１０ｂと中間筒部１５との連接部に、カバー６の方向に開口した環状溝１６を形成している。環状溝１６は板金加工で形成しているため、全体に丸みを帯びている。また、環状溝１６の奥部は、補機駆動プーリ３の回転中心の側に入り込んでおり、従って、環状溝１６の内径Ｄ１は、中間筒部１５の最大外径Ｄ２より小径になっている。また、カバー６における第１フランジ１２の先端は、環状溝１６の開口部に位置している。

以上の構成において、機関の停止後にエンジンルーム内の水分が凝集して、補機駆動プーリ３における外側部分１０ｂの側面に水滴Ｗが付着しても、水滴Ｗは外側部分１０ｂの側面を伝って環状溝１６に流れ落ち、環状溝１６から下方に流下する。また、第１フランジ１２の先端が環状溝１６の開口部に位置しているため、カバー６の外面のうち貫通穴７の上側の部位に水滴が付着しても、その水滴は第１フランジ１２を伝って環状溝１６に流下し、環状溝１６から貫通穴７の下方に流下する。

従って、補機駆動プーリ３又はカバー６に水滴が付着しても、水滴がタイミングベルト室Ｓに入り込むことはない。本実施形態のように円板状部１０に小径筒部１５を形成すると、クランク軸１の長さを長くすることなく、補機駆動プーリ３をできるだけカバー６に近付けることができると共に、円板状部１０の剛性もアップできる利点がある。

本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、適用対象は補機駆動プーリには限らないのであり、補機駆動用ベルトが巻き掛けられているアイドルプーリなどにも適用できる。敢えて述べるまでもないが、プーリは板金製品である必要はなく、鋳造品などであってもよい。

本願発明は、内燃機関及びそのプーリに具体化できる。従って、産業上、利用できる。

１ 回転軸の一例としてのクランク軸
２ 主動タイミングプーリ
３ プーリの一例としての補機駆動プーリ
５ タイミングベルト
６ 機関本体の一部を構成するカバー
７ 貫通穴
８ 補機駆動ベルト
９ 外周部
１０ 円板状部
１０ａ 内側部分
１０ｂ 外側部分
１２〜１４ 環状のフランジ
１５ 中間筒部
１６ 環状溝
Ｓ タイミングベルト室
Ｗ 水滴

Claims (2)

1. 機関本体の外側面に近接した状態で配置されて、前記機関本体に設けた貫通穴から横向きに突出した回転軸の端部に固定されるプーリであって、
   ベルトが巻き掛けられる外周部と、前記外周部に一体に設けた円板状部とを備えており、前記円板状部が前記回転軸に固定される構成において、
   前記円板状部は、前記外周部が一体に設けられた外側部分と、前記回転軸の端面に固定される内側部分と、前記外側部分及び内側部分に連接されて前記回転軸に向けて突出する中間筒部とから成っており、このため前記円板状部は側面視で凸形に形成されており、
   前記外側部分と中間筒部との連接部に、前記外側部分の外面に沿って垂れ落ちた水滴が入り込む環状溝を、その内径が前記中間筒部の外径より小径になるようにして形成している、
   内燃機関用プーリ。
2. 外側面に設け貫通穴から回転軸を横向き突出させた機関本体と、前記回転軸の端面に固定されたプーリとを有しており、前記プーリは、ベルトが巻き掛けられる外周部と、前記外周部に一体に設けた円板状部とを備えており、前記円板状部が前記回転軸に固定されている構成であって、
   前記プーリの円板状部は、前記外周部が一体に設けられた外側部分と、前記回転軸の端面に固定される内側部分と、前記外側部分及び内側部分に連接されて前記回転軸に向けて突出する中間筒部とから成っており、このため前記円板状部は側面視で凸形に形成されており、前記プーリの外側部分と中間筒部との連接部に、前記外側部分の外面に沿って垂れ落ちた水滴が入り込む環状溝を形成している一方、
   前記機関本体には、前記環状溝に向かって延びるフランジを形成している、
   内燃機関。

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