JPH0241302Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ターボチヤージヤ付の自動車用エン
ジン等に好適に使用されるタイミングベルト室の
換気装置に関するものである。

［従来の技術］ 近時の自動車においてはクランク軸の動力を
吸・排気弁駆動用のカム軸等に伝達するための手
段としてタイミングチエーンやゴム製のタイミン
グベルト等が使用されており、特にゴム製のタイ
ミングベルトは騒音対策上好都合であるため多く
の自動車に利用されるに至つている。

ところが、ゴム製のタイミングベルトは熱によ
る影響を受け易い。そのため、通常の自動車で
は、通気性の良好な構造のタイミングベルトケー
スを用いることによつて、そのタイミングベルト
室内の換気が自然になされ得るようにしている。
ところが、このような自然換気方式を採用する
と、タイミングベルト室内に外部から泥水やほこ
り等が侵入し易く、タイミングベルトや該タイミ
ングベルトが巻き掛けられるプーリ類が損傷する
可能性が高くなる。

そのため、オフロード指向の自動車等において
は泥水やほこり等がタイミングベルトケース内へ
侵入するのを防止するためにタイミングベルトケ
ースを密閉形のものにし、限られた個所に通気口
を設けるような構造を採用する傾向が強い。その
結果、タイミングベルト室の換気が不十分なもの
になり、タイミングベルトとプーリとの摩擦熱や
エンジンからの受熱によりタイミングベルト室内
の温度が上昇してタイミングベルトに悪影響を与
えている。

本考案は、かかるジレンマを解消するためのも
のであるが、その先行技術として先に出願した実
願昭59−102345号に示されるようなものがある。
すなわち、このものは、ターボチヤージヤ付の内
燃機関におけるコンプレツサ下流の吸気通路を送
風路を介してタイミングベルト室に連通させ、こ
の送風路に過給圧が所定の値以上に達した場合に
開成するリリーフ弁を設けたものであり、このリ
リーフ弁が開成する領域でタイミングベルト室内
の換気を強制的に行い得るようになつている。

しかしながら、このものはタイミングベルトケ
ースの下端部に設けた水抜穴や所要個所に設けた
排気用の空気通路等を介してタイミングベルト室
が常時外部に開放されているため、強制換気を休
止させている運転域で泥水やほこり等がタイミン
グベルト室内に侵入するという不具合があり、オ
フロード指向形の自動車にはいまだ十分なものと
はいえない。

［考案が解決しようとする問題点］ 以上説明したように、自然換気を可能にしてタ
イミングベルト室内の温度低下を重視した構造の
ものでは、泥水やごみ等の侵入によつてタイミン
グベルトやプーリの損傷を招き易いという問題が
あり、一方タイミングベルトケースを密閉形のも
のにして、限られた部分に換気用の通路を設けた
ものでは、高負荷運転時等にタイミングベルト室
内の温度が上昇してタイミングベルトの劣化を招
き易いという問題がある。そして、過給空気の一
部をタイミングベルト室内に吹込んで強制換気を
行なうようにした従来のものは、タイミングベル
ト室の排気通路が開口したままのものであるため
換気を休止している非過給時等にその排気通路か
ら泥水やほこりが侵入し易く、オフロード的使用
には完全とはいえないという問題がある。

本考案は、以上のような問題点を簡単な構成に
よつて、一挙に解消することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本考案はこのような事情に着目してなされたも
ので、タイミングベルト室への泥水やほこり等の
侵入を有効に防止するとともに該ベルト室を効率
よく冷却するために、エンジン端面に密閉形のタ
イミングベルトケースを蓋着してその内部にタイ
ミングベルト室を形成してなるターボチヤージヤ
付の内燃機関において、前記ターボチヤージヤの
コンプレツサから吐出される過給空気の一部を前
記タイミングベルト室に導くための送風路を設
け、この送風路に前記ターボチヤージヤのウエス
トゲートバルブに連動して開閉する開閉制御弁を
設けるとともに、前記タイミングベルトケースの
略下端に前記タイミングベルト室内の圧力が設定
圧以上になつた場合に開成する逆止弁を設けたこ
とを特徴とする。

［作用］ このような構成のものであれば、送風路に設け
られた開閉制御弁が、ターボチヤージヤのウエス
トゲートバルブに連動して開成すると、コンプレ
ツサから吐出される過給空気の一部が前記タイミ
ングベルトケース内に導入されてタイミングベル
ト室を冷却することになる。そして、このタイミ
ングベルト室内の圧力が設定以上になるとタイミ
ングベルトケースの略下端に設けられた逆止弁が
開くため、前記送風路を通してタイミングベルト
室内に導入された空気は、タイミングベルトケー
ス内のごみやオイル類等とともに逐次タイミング
ベルトケース外へ排出されることになる。

このような強制換気は、ターボチヤージヤのウ
エストゲートバルブが開く際にだけ、換言すれ
ば、ターボチヤージヤの過給能力に余裕ある際に
だけ実行されるので、エンジンに対する悪影響は
生じない。しかも、タイミングベルト室の温度が
上昇して換気が必要になるのは主としてエンジン
の高負荷運転時であるため、換気が実行される時
期と、換気が必要な時期とがうまく合致する。

その上、ウエストゲートバルブに連動して開閉
制御弁が閉じ強制換気が休止されている際には、
排気用の逆止弁が閉じるため、タイミングベルト
ケースが密閉形のものであることと相まつて、外
部からタイミングベルト室へ泥水やごみ等が侵入
するのを効果的に防止することができる。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明
する。

図中１はターボチヤージヤ付デイーゼルエンジ
ンを示している。このエンジン１のシリンダヘツ
ド２内の燃焼室から排出された排気ガスＧは排気
マニホールド３を介してターボチヤージヤ４のタ
ービン５に導かれ該タービン５を回転させつつ排
気通路６から外部へ放出される。

一方、吸気側においては、空気導入口７よりエ
アクリーナ８を介して吸気通路９に取り込まれた
空気A₀は前記タービン５によつて駆動されるコ
ンプレツサ１０により圧縮されて過給空気Ａとな
り、インテークマニホールド１１を通してエンジ
ン１の燃焼室へ送られる。

また、前記ターボチヤージヤ４には、そのター
ビン５をバイパスするバイパス通路１２が設けて
あり、このバイパス通路１２にウエストゲートバ
ルブ１３を設けている。ウエストゲートバルブ１
３は、このバイパス通路１２を開閉する弁体１４
をダイヤフラム式のアクチユエータ１５により作
動させ得るようにしたものであり、このウエスト
ゲートバルブ１３によつて、過給圧が所定の値を
上まわらないように制御している。すなわち、前
記アクチユエータ１５は、調圧スプリング１６に
より後方に押圧されたダイヤフラム１７の背面側
に圧力室１８を形成したもので、その圧力室１８
に導圧路１９を介してコンプレツサ１０よりも下
流側の過給圧を導入するようにしている。しかし
て、このウエストゲートバルブ１３は、そのアク
チユエータ１５の圧力室１８に導入される過給圧
が調圧スプリング１６により規定される設定圧を
上まわつた場合にダイヤフラム１７に支持された
作動ロツド２１が前方へ突出移動して弁体１４が
開成作動し得るように構成されており、その弁体
１４の開成により排気の一部をバイパスさせてタ
ービン５およびコンプレツサ１０の増速を抑止し
得るようになつている。

また、前記ターボチヤージヤ４のコンプレツサ
１０の下流に位置するインテークマニホールド１
１と、タイミングベルトケース２２内に形成され
たタイミングベルト室２８とを送風路２３を介し
て連通させている。送風路２３は過給空気Ａの一
部を前記タイミングベルト室２８内に導いて換気
を行なうためのもので、その途中に開閉制御弁た
る絞り弁２４と、その換気用の過給空気Ａを外気
Ｂにより冷却するためのクーラ２５とを介設して
いる。絞り弁２４は、例えば、ウエストゲートバ
ルブ１３のアクチユエータ１５の圧力室１８から
パイロツト管路２６を介してパイロツト圧を導入
し、そのパイロツト圧に基いてウエストゲートバ
ルブ１３に連動した開閉動作を営み得るように構
成されている。すなわち、この絞り弁２４は、ウ
エストゲートバルブ１３が閉止している場合には
送風路２３を完全に遮断する閉止位置に保持さ
れ、ウエストゲートバルブ１３が開成した場合に
前記送風路２３を絞つた状態で開路させる開成位
置に切換わるようになつている。

一方、タイミングベルトケース２２は皿状のも
ので、その周縁フランジ部２２ａを図示しないパ
ツキングを介してエンジン１のシリンダブロツク
２７の端面にボルト止めされており、その内部に
密閉されたタイミングベルト室２８が形成されて
いる。そして、このタイミングベルト室２８に、
燃料噴射ポンプ軸３１に装着したポンプ軸プーリ
３２と、カム軸３３に装着したカム軸プーリ３４
と、クランク軸３５に装着したクランク軸プーリ
３６と、これらプーリ３２，３４，３６間に張設
したタイミングベルト３７と、このタイミングベ
ルト３７に張力を付与するテンシヨンプーリ３８
とが収容されている。そして、このタイミングベ
ルトケース２２の略下端に逆止弁３９を設けてい
る。この逆止弁３９はタイミングベルト室２８内
の圧力が設定圧以上の値になると開成するように
設定されており、図面には模式的に画いてある。

したがつて、このようなものであれば、コンプ
レツサ１０から吐出される過給空気Ａの圧力が最
大過給圧に達してウエストゲートバルブ１３が開
くと、これに連動して送風路２３の絞り弁２４が
開成する。その結果、過給空気Ａの一部が逐次該
送風路２３に導入され、クーラ２５を通過するこ
とにより冷却されてその終端２３ａからタイミン
グベルト室２８内に噴射されることになる。そし
て、タイミングベルト室２８の圧力が設定値を上
回ると、タイミングベルトケース２２の下端２２
ｂ付近に設けた逆止弁３９が開成し、このタイミ
ングベルト室２８内に吹込まれた空気が外部へ排
出されることになる。

一方、エンジン停止時あるいは過給圧が設定値
以下の中、低負荷運転領域では、ウエストゲート
バルブ１３が閉じているので、これに連動して送
風路２３の絞り弁２４も閉じることになり換気は
行なわれない。

したがつて、このような装置によると、コンプ
レツサ１０で圧縮した過給空気Ａの一部をクーラ
２５で冷却した上でタイミングベルト室２８に供
給することができるため、高負荷運転時に昇温し
易いタイミングベルト室２８内を効率よく冷却す
ることが可能となり、タイミングベルト３７の著
しい昇温を防止してその耐久性を向上させること
ができる。しかも、このような強制換気は、ター
ボチヤージヤ４のウエストゲートバルブ１３が開
く際にだけ、換言すれば、ターボチヤージヤ４の
過給能力に余裕が生じた際にだけ実行されるの
で、エンジン１に対する悪影響は生じない。つま
り、送風路２３の絞り弁２４はウエストゲートバ
ルブ１３に連動して開閉するものであるため、ウ
エストゲートバルブ１３を開いて過給圧の上昇を
抑えるという作用の一部を前記送風路２３から過
給空気の一部を抜き出すという作用によつて実質
的に代行するだけのものとなる。そのため、ウエ
ストゲートバルブ１３の開路面積等を適切に設定
しておきさえすれば、過給効果を全く低下させる
ことなしにタイミングベルト室２８内の換気を行
うことができる。また、タイミングベルト室２８
内の温度が上昇して換気が必要になるのは主とし
てエンジン１の高負荷運転時であるため、換気が
実行される時期と換気が必要な時期とがうまく合
致することになり好都合である。また、このよう
な強制換気中は、タイミングベルト室２８は正圧
に維持されるためシリンダブロツク２７側からタ
イミングベルト室２８へのオイルの侵入を防止す
ることができる。そして、かかる強制換気の際に
は、逆止弁３９を通してタイミングベルト室２８
内の空気が外部に放出されるため、開成中の逆止
弁３９を通して外部の泥水やごみ等がタイミング
ベルトケース２２内に侵入するようなことはな
い。

一方、タイミングベルトケース２２内の換気時
以外は絞り弁２４だけでなく逆止弁３９も閉じら
れているため、強制換気が行われていない場合に
もタイミングベルトケース２２内へ泥水やほこり
等が侵入するのを阻止することができる。

なお、本考案は、以上の実施例のものに限定さ
れないのは勿論であり、例えば、ターボチヤージ
ヤにインタークーラが装着されている場合には、
インタークーラ通過後の過給空気の一部をタイミ
ングベルト室に導くようにしてもよい。

また、開閉制御弁も、前記のようないわゆる絞
り弁に限られず、絞り機能を有さない単なる開閉
弁であつてもよい。この場合には、この開閉弁と
は別に送風路の適当な個所に絞りを設けて流量を
制限すればよい。

さらに、開閉制御弁をウエストゲートバルブに
連動させて開閉させるための手段も前記のものに
限定されるものではなく、例えば、ウエストゲー
トバルブの機械的な動きを電気信号に変換し、そ
の電気信号に基いて開閉制御弁を電磁的に開閉さ
せるようにする等、本考案の趣旨を逸脱しない範
囲で種々変形が可能である。

［考案の効果］ 本考案は、以上のような構成であるから、タイ
ミングベルトケース内への泥水やほこり等の侵入
を略確実に防止して過酷なオフロード走行などに
も十分に対処し得るようにすることができるとと
もに、エンジン性能の低を招くことなしにタイミ
ングベルトケース内の換気を効果的に行うことが
できタイミングベルトの昇温を抑制することによ
つてその信頼性や耐久性を無理なく向上させるこ
とができるタイミングベルト室の換気装置を提供
できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す概略的な構成説
明図である。 １……エンジン、４……ターボチヤージヤ、１
０……コンプレツサ、１３……ウエストゲートバ
ルブ、２２……タイミングベルトケース、２３…
…送風路、２４……開閉制御弁（絞り弁）、２８
……タイミングベルト室、３９……逆止弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジン端面に密閉形のタイミングベルトケー
   スを蓋着してその内部にタイミングベルト室を形
   成してなるターボチヤージヤ付の内燃機関におい
   て、前記ターボチヤージヤのコンプレツサから吐
   出される過給空気の一部を前記タイミングベルト
   室に導くための送風路を設け、この送風路に前記
   ターボチヤージヤのウエストゲートバルブに連動
   して開閉する開閉制御弁を設けるとともに、前記
   タイミングベルトケースの略下端に前記タイミン
   グベルト室内の圧力が設定圧以上になつた場合に
   開成する逆止弁を設けたことを特徴とするタイミ
   ングベルト室の換気装置。