JPH0217143Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はエンジンの前面に設けられたウオータ
ポンプに関するものである。

（従来技術） エンジンの吸気および排気バルブを作動させる
ため、クランクシヤフトの回転をカムシヤフトに
伝える手段としてタイミングベルトを用いること
が多い。この場合クランクシヤフトの回転とカム
シヤフトの回転は正確に同期させなければならな
いので、タイミングベルトにはラツク状に凹凸を
形成するとともに、クランクシヤフトおよびカム
シヤフトのプーリには上記凹凸に噛合する歯車状
の凹凸を形成してベルトの滑りをなくすようにし
ている。しかしながら、タイミングベルト４はベ
ルトの性質上、上記凹凸を大きくすることができ
ず、外部から侵入する異物により上記噛合がずれ
てバルブの作動タイミングが狂うという問題があ
るため、通常は第１図に示すようにこのタイミン
グベルト４を覆うカバー６，７を設けている。第
１図はエンジンの前面部をクランクシヤフト１を
通る鉛直面に沿つて切断して示す断面図であり、
この図を用いて従来の問題点について説明する。
ピストン８の上下運動がクランク機構の作用によ
りクランクシヤフト１の回転運動に変換され、こ
のクランクシヤフト１に連結されたタイミングベ
ルト駆動プーリ２および補機駆動プーリ９が回さ
れる。タイミングベルト４がタイミングベルト駆
動プーリ２とカムシヤフト５に連結するタイミン
グベルト被動プーリ３との間に設けられていて、
クランクシヤフト１の回転がカムシヤフト５に伝
えられる。また、補機駆動プーリ９の回転は補機
用ベルト９ａを介してオルタネータ、冷却フア
ン、ウオータポンプ等に伝えられ、第１図にはウ
オータポンプの駆動を示している。ウオータポン
プ１０はポンププーリ１１が補機駆動プーリ９の
回転を補機用ベルト９ａを介して受けて回され、
この回転がポンプシヤフト１２によりポンプ羽根
１５に伝えられ、ポンプ羽根１５の作用により冷
却水の循環を行なうようになつている。ポンプシ
ヤフト１２はポンプケーシング１４のボス部１４
ａの内周に圧入されて取り付けられたベアリング
１３によつて回転自在に支持されており、ポンプ
ケーシング１４は、エンジンケーシング１６との
間にポンプ羽根１５を収容するとともにエンジン
ケーシング１６に固定されている。なお、タイミ
ングベルト１４は前述の如く異物の侵入を避ける
ため、上上部カバー６および下部カバー７で覆わ
れているが、補機用ベルト９ａはベルトとプーリ
の間の若干のすべり問題とならないため、カバー
外に露出させ、ベルトを外気にさらしてベルトの
過熱を防いでいる。すなわち、ベルトをカバーに
より覆つた場合、エンジン側壁からの熱を受けて
カバー内が高温となつて耐熱性の比較的小さいベ
ルトの耐久性が低下するため、ベルトの過熱をで
きる限り避ける必要があるためである。また、タ
イミングベルト１４を覆うカバーがウオータポン
プ１０の軸より上部を覆う上部カバー６と下部を
覆う下部カバー７とからなるが、このように２分
割にすることにより、ポンププーリ１１を取り外
すことなく上部カバー６を上方に取り外すことが
でき、整備性を向上することができるためであ
る。

以上のように構成したウオータポンプ１０にお
いては、ポンプケーシング１４のボス部１４ａ
は、上部カバー６と下部カバー７により覆われた
タイミングベルト室３０内に配されるため、エン
ジン側壁からの熱を受けて高温になつたタイミン
グベルト室３０から熱を受けてボス部１４ａも高
温になる。この時、ポンプケーシング１４は軽量
化等のためアルミニウム合金の如く熱膨張率の大
きい材質からなり、ボス部１４ａの内周に圧入さ
れるベアリング１３は鋼等の如くアルミニウム合
金より熱膨張率が小さい材質からなることが多
く、ボス部１４ａが加熱するとボス部１４の膨帳
の方がこれに圧入されたベアリング１３の膨張よ
り大きく、圧入が緩くなつてボス部１４に対して
ベアリング１３が軸方向にずれてしまうという問
題がある。ベアリング１３が軸方向にずれると、
これに応じてポンプシヤフト１２も軸方向に移動
し、このポンプシヤフト１２に連結するポンプ羽
根１５も移動させ、ポンプ羽根１５とポンプケー
シング１４もしくはエンジンケーシング１６が干
渉してポンプ羽根１５が損傷するという問題があ
る。なお、ボス部１４に対してベアリング１３が
軸方向にずれないように、ベアリング１３の両側
部を挾むようにしてボス部１４ａの内周にスナツ
プリングを設けることもできるが、スナツプリン
グ用溝の加工費およびスナツプリングの部品費用
が増え製造コストが上昇するばかりでなく、ボス
部１４ａ内周をベアリング１３の外周が周方向に
滑つて異音発生等を起こす恐れがあるという問題
がある。

また、ボス部１４ａの過熱を防ぐには、上部カ
バー６および下部カバー７をボス部１４ａの周り
だけ、図中鎖線Ａで示すように、後方にへこませ
て、ボス部１４ａを外気中に露出させることも考
えられるが、こうした場合、上部カバー６はその
まま上方に取り外すことができず、上部カバー６
を外すにはポンププーリ１１も取り外さねばなら
ず、整備性が悪くなるという問題がある。

（考案の目的） 本考案は以上の問題に鑑み、タイミングベルト
の上部カバーはそのまま上方に取り外すことがで
き整備性を低下させることなく、ポンプケーシン
グボス部の過熱を防止してベアリングの圧入が緩
むのを防止できるようにしたエンジンのウオータ
ポンプを提供することを目的とするものである。

（考案の構成） 本考案のウオータポンプは、タイミングベルト
を覆うベルトカバー内においてエンジンケーシン
グとポンプケーシングに挾まれてポポンプ羽根が
収容され、ポンプケーシングのボス部はベルトカ
バーに設けた開口からこのベルトカバーの外方へ
突出し、ベルトカバー外方で前記ポンプ羽根と同
一回転軸を有して配されたポンプ駆動プーリと前
記ポンプ羽根とが、前記ボス部を貫通して配され
たポンプシヤフトにより連結され、このポンプシ
ヤフトは外周が前記ボス部の内周に圧入されたベ
アリングにより回転自在に支持され、前記ボス部
をなす材料の熱膨張率がベアリングをなす材料の
熱膨張率より大きく、このボス部の内部に冷却風
通路を形成したことを特徴とするものである。さ
らに、本考案のウオータポンプは、前記ポンプ駆
動用プーリに、前記ボス部に形成された冷却風通
路に冷却風を送るための孔を設けたことを特徴と
するものである。

（実施例） 以下、図面によつて本考案の実施例を説明す
る。

第２図は本考案のウオータポンプの１実施例を
有するエンジンをウオータポンプのシヤフト中心
を通る鉛直面に沿つて切断した断面図である。な
お、本実施例のエンジンと第１図に示したエンジ
ンとはウオータポンプ以外は同一なので、同一個
所には同一番号を付し詳細な説明は省略する。

ピストン８の上下運動をを受けてクランクシヤ
フト（図示せず）が回され、この回転がタイミン
グベルト１４を介してタイミングベルト被動プー
リ３に伝えられ、この被動プーリ３と連結された
カムシヤフト５が回される。このタイミングベル
ト１４を覆うように上部カバー６および下部カバ
ー７が取り付けられ、エンジンケーシングの前面
との間にタイミングベルト室３０を形成してい
る。なお、上部カバー６と下部カバー７とは、ほ
ぼポンプシヤフト１２を通る水平線に沿つて分割
されており、上部カバー６はそのまま上方へ取り
外しできるようになつている。ウオータポンプ２
０のポンプ羽根２５が、タイミングベルト室３０
内においてエンジンケーシング１６とポンプケー
シング２４との間に回転可能なようにすき間を有
して収容され、ポンプケーシング２４はエンジン
ケーシング１６に固設されている。一方、ポンプ
ケーシング２４のボス部２４ａは、タイミングベ
ルト室３０内から外方へ突出し、このボス部２４
ａの内周にベアリング２３が圧入されている。こ
のベアリング２３はボス部２４ａ内に貫通するポ
ンプシヤフト２２を回転自在に支持し、このポン
プシヤフト２２の一端はポンプ羽根２５と連結
し、他端はタイミングベルト室３０外へ突出して
ポンププーリ２１と連結する。この時、ポンプシ
ヤフト２２とこのシヤフトに連結するポンプ羽根
２５およびポンププーリ２１の軸方向の位置は、
ボス部２４ａとベアリング２３との圧入より決め
られている。さらに、ポンプケーシング２４のボ
ス部２４ａには冷却風通路２４ｂが形成されてい
る。

エンジン作動時には、補機用ベルト９ａにより
クランクシヤフトの回転がポンププーリ２１に伝
えられてこれが回転する。この時、ポンププーリ
２１とポンプ羽根２５はポンプシヤフト２２を介
して連結しているため、ポンプ羽根２５も回転し
冷却水の循環がなされる。一方、タイミングベル
ト室３０内はエンジンからの熱を受けて高温にな
り、このタイミングベルト室３０内にあるボス部
２４ａも加熱されるのであるが、ボス部２４ａの
内部に設けた冷却風通路２４ｂはタイミングベル
ト室３０外と連通しているため、ボス部２４ａは
比較的低温に保持される。

すなわち、上記冷却風通路２４ｂは、ベアリン
グ２３を囲むようにしてボス部ａの内部に形成さ
れ、該ボス部２４ａの前端面に開口している。し
かして、上記ボス部２４ａは、上部カバー６およ
び下部カバー７よりも前方（すなわちタイミング
ベルト室３０外）へ突出しているので、上記冷却
風通路２４ｂもタイミングベルト室３０外におい
て開口することとなる。したがつて、冷却風通路
２４ｂ内の空気に触れることとなり、これによ
り、ベアリング２３からボス部２４ａに伝わつて
来る熱は上記冷却風通路２４ｂを介して外気中へ
放散されるため、上述のようにボス部２４ａは比
較的低温に保持されることとなる。このため、ボ
ス部２４ａの熱膨張量も小さく抑えることがで
き、ベアリング２３の圧入が緩むことがなくな
る。

なお、本考案の好ましい実施例として、第３図
および第４図に示すようにポンププーリ２１に冷
却風を送るための孔を設けたものがある。第３図
はポンププーリ２１をエンジン前方から、すなわ
ち第２図において左方から見た正面図、第４図は
このポンププーリを矢印Ａ−Ａに沿つて切断した
断面図を示し、ポンププーリ２１に複数の孔２１
ａおよびフイン２１ｂを形成している。フイン２
１ｂは第４図に示すように、エンジン後方に曲げ
られて形成されており、ポンププーリ２１の回転
に伴なつてフイン２１ｂが外気を内方へ取り込み
（すなわち、第４図の矢印の如き空気流を作り）、
ボス部２４ｂに形成した冷却風通路２４ｃ内に外
気を強制的に送り込むようになつている。この強
制的に送り込まれる外気により、ボス部２４ａの
過熱をより効果的に防止できる。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によればベアリン
グが圧入されたポンプケーシングのボス部の有効
な冷却をなすことができるので、熱膨張の差によ
り生ずる圧入部の緩みが生じることがなく、ポン
プシヤフトの軸方向の移動を防止しポンプの損傷
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のウオータポンプを有するエンジ
ンの断面図、第２図は本考案のウオータポンプを
有するエンジンの断面図、第３図は本考案のポン
ププーリをエンジン前方から見て示す正面図、第
４図は第３図のポンププーリを矢印Ａ−Ａに沿つ
て切断して示す断面図である。 １……クランクシヤフト、４……タイミングベ
ルト、５……カムシヤフト、６……上部カバー、
７……下部カバー、８……ピストン、１０，２０
……ウオータポンプ、１１，２１……ポンププー
リ、１２，２２……ポンプシヤフト、１３，２３
……ベアリング、１４，２４……ポンプケーシン
グ、１５，２５……ポンプ羽根。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ エンジンの前面に装着したタイミングベルト
   を覆うベルトカバー内に配されたポンプ羽根
   と、前記ベルトカバー内で前記ポンプ羽根の前
   側に位置し、前記ベルトカバーに設けた開口を
   通つてこのベルトカバーの外方へ突出するボス
   部を有するポンプケーシングと、前記ベルトカ
   バー外に位置し前記ポンプ羽根と同一回転軸を
   有するポンプ駆動プーリと、前記ボス部を貫通
   して配され前記ポンプ駆動プーリと前記ポンプ
   羽根を連結するポンプシヤフトと、外周が前記
   ボス部の内周に圧入されこのボス部に対して前
   記ポンプシヤフトを回転自在に支持するベアリ
   ングとからなるエンジンのウオータポンプにお
   いて、前記ボス部をなす材料の熱膨張率が前記
   ベアリングの材料の熱膨張率より大きく、前記
   ボス部の内部に冷却風通路を形成したことを特
   徴とするエンジンのウオータポンプ。 ２ 前記ポンプ駆動プーリに、前記ボス部に形成
   された冷却風通路に冷却風を送るための孔を設
   けたことを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項記載のエンジンのウオータポンプ。