JPH05163943A - 内燃機関のウォータポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウォータポンプ１全体をチェーン室６内に収
容してチェーン駆動することにより機関の小型化を図る
とともに、この場合に問題となるポンプユニット３２取
り外し時における冷却水の潤滑油への混入を防止する。 【構成】 シリンダブロック２前面に、チェーン室６を
形成するためのチェーンケースリヤ４が設けられ、該チ
ェーンケースリヤ４にポンプユニット３２が取り付けら
れる。シリンダブロック２側のポンプ室３１から冷却水
を排出するために、ポンプ室３１最下部にドレン通路５
４が接続され、その先端をドレンプラグ５７が閉止して
いる。ドレンプラグ５７は前方から作業可能なように側
方に突出し、かつ前方を向いている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の水冷式冷
却装置におけるウォータポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関のウォータポンプは、一般に、
機関のシリンダブロック前面に冷却水入口を凹設すると
ともに、該入口部を覆うようにポンプユニットを取り付
けて構成されている。そして、このウォータポンプは、
いわゆる補機ベルトを用いたベルト伝動機構を介してク
ランクシャフトにより駆動されるようになっている。つ
まり、ポンプハウジングに軸受を介して駆動軸が回転自
在に支持されており、その一端に、補機ベルトが巻き掛
けられるウォータポンププーリが取り付けられていると
ともに、他端にインペラが取り付けられ、シリンダブロ
ックとポンプハウジングとの間のポンプ室内で該インペ
ラが回転する構成となっている（例えば、実開平１−９
５５２９号公報参照）。

【０００３】従って、上記ポンプユニットは実質的には
機関外部に開放された形となっており、例えば、上記軸
受の故障等によりポンプユニットをシリンダブロックか
ら取り外した際に、ポンプ室内の冷却水やウォータジャ
ケット内の一部の冷却水が流れ出るが、この冷却水はそ
のまま外部へ排出されることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、動弁機構を
タイミングチェーンを介して駆動するチェーン駆動式の
内燃機関では、ウォータポンプを補機ベルトではなくタ
イミングチェーンにて駆動することが考えられている。
しかし、この場合、ウォータポンプユニットが潤滑油の
飛散するチェーン室内に配置される形となるため、交
換，修理のためにポンプユニットをシリンダブロックか
ら取り外した際に、ポンプ室内の冷却水やウォータジャ
ケット内の一部の冷却水が流れ出ると、これがオイルパ
ン上に流れ落ちて潤滑油に混入してしまい、潤滑不良を
招く虞れがある。

【０００５】そのため、一般にポンプユニットをチェー
ン室内に配置することは困難であり、例えばシリンダブ
ロックとは別に独立したケーシングを設ける等の工夫が
必要となって、構成が複雑かつ大型化する、という不具
合があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
のウォータポンプは、シリンダブロック前面に取り付け
られるチェーンケースリヤと該チェーンケースリヤの前
面を覆うチェーンケースフロントとでチェーン室を形成
するようにした内燃機関において、シリンダブロック前
面に凹設されたポンプ室と、このポンプ室に対応して上
記チェーンケースリヤに貫通形成された円形のポンプ取
付部と、このポンプ取付部に取り付けられ、かつ上記チ
ェーン室内に収容されるとともに、タイミングチェーン
により駆動されるポンプユニットと、上記ポンプ室の最
下部からシリンダブロック側方へ向けて形成され、かつ
チェーンケースリヤから突出する位置まで延びたドレン
通路と、このドレン通路の先端部を閉止し、かつシリン
ダブロック前方を向いて螺着したドレンプラグとを備え
て構成されている。

【０００７】

【作用】上記構成では、ポンプユニットの取り外しの前
にドレンプラグを緩めることによってポンプ室内から機
関外部へ冷却水が排出される。そのため、ポンプユニッ
トを取り外した際の冷却水の流出が防止される。また、
ドレンプラグは前方を向いて設けられているため、ポン
プユニットの脱着と同じ方向から作業が行える。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。

【０００９】図２は、この発明に係るウォータポンプ１
を備えたＶ型内燃機関の前端部の構成を示す分解斜視図
である。

【００１０】このＶ型内燃機関は、シリンダブロック２
の左右バンクの上面にそれぞれシリンダヘッド３が固定
されているとともに、これらのシリンダブロック２とシ
リンダヘッド３との前面を覆うように、例えばアルミダ
イキャストにて板状に形成したチェーンケースリヤ４が
取り付けられている。そして、このチェーンケースリヤ
４の前面を覆うように更にカバー状のチェーンケースフ
ロント５が取り付けられ、両者間にチェーン室６（図
３，図４参照）が形成されるようになっている。図５
は、このようなＶ型内燃機関においてチェーンケースフ
ロント５を取り外した状態つまりチェーン室６内部の構
成を示している。尚、チェーン室６の上部は、図５に示
すように、シリンダヘッドカバー７前端部によって覆わ
れている。

【００１１】このＶ型内燃機関は、ＤＯＨＣ型動弁機構
を有するもので、図５に示すように、シリンダブロック
２下部のクランクシャフト８にクランクスプロケット９
が設けられており、バンク内側の吸気側カムシャフト１
０に設けた第１カムスプロケット１１と上記クランクス
プロケット９との間に、略三角形をなすように１本のタ
イミングチェーン１２が巻き掛けられている。また吸気
側カムシャフト１０には、第１カムスプロケット１１に
重ねて小径な第２カムスプロケット１３が設けられてお
り、バンク外側に位置する排気側カムシャフト１４のカ
ムスプロケット１５とこれに隣接する第２カムスプロケ
ット１３との間に、それぞれサブタイミングチェーン１
６が巻き掛けられている。つまり、図５で矢印Ａ方向に
回転するクランクシャフト８によってバンク内側の吸気
側カムシャフト１０が駆動され、これにサブタイミング
チェーン１６を介してバンク外側の排気側カムシャフト
１４が連動する構成となっている。

【００１２】上記タイミングチェーン１２の緩み側とな
る図５左方の第１カムスプロケット１１とクランクスプ
ロケット９との間には、下端が回動可能に支持され、か
つ上端部に油圧式チェーンテンショナ１７を備えたチェ
ーンガイド１８が配設されており、これによってタイミ
ングチェーン１２に適宜な張力が付与されている。また
左右一対の第１カムスプロケット１１の間には、チェー
ンガイド１９が取り付けられており、タイミングチェー
ン１２を僅かに内周側に押圧している。

【００１３】一方、タイミングチェーン１２の張り側と
なる図５右方の第１カムスプロケット１１とクランクス
プロケット９との間には、ウォータポンプ１が配設され
ており、その駆動軸２０に取り付けたウォータポンプス
プロケット２１がタイミングチェーン１２の背面側つま
り外周側に噛み合っている。上記ウォータポンプスプロ
ケット２１は、第１カムスプロケット１１とクランクス
プロケット９の略中間に位置し、タイミングチェーン１
２を内周側に押し込む形となっている。またウォータポ
ンプスプロケット２１の上下には、それぞれチェーンガ
イド２２，２３が配設されている。

【００１４】そして、上記ウォータポンプ１とその上方
の排気側カムスプロケット１５との間では、チェーンケ
ースリヤ４の側部が部分的に凹んでおり、ここにサーモ
スタットハウジング２４が配置されている。このサーモ
スタットハウジング２４は、図２，図３に示すように、
シリンダヘッド３前端部に前方を向いたカップ状に形成
されたもので、その内部にサーモスタット弁２５を収容
した上でインレットチューブ２６が取り付けられるよう
になっている。

【００１５】上記ウォータポンプ１は、図３，図４に示
すように、シリンダブロック２の前面に凹設されたポン
プ室３１と、このポンプ室３１に対応してチェーンケー
スリヤ４に装着されたポンプユニット３２とから大略構
成されている。上記ポンプ室３１は図７に示すように、
略円形をなし、その上部から接線方向に沿ってシリンダ
ブロック２中央部に吐出ポート部３３が延びている。こ
の吐出ポート部３３は、図４のようにバンク間の分配室
３９に接続しており、該分配室３９を介して左右バンク
のウォータジャケット４０，４１に連通している。尚、
図４には左右のシリンダヘッド３底面に開口する冷却水
入口４２，４３を想像線でもって示してあり、これらの
冷却水入口４２，４３を通してシリンダヘッド３側へも
冷却水が導入されるようになっている。また上記ポンプ
室３１の裏側には、上端がサーモスタットハウジング２
４内部に連通した冷却水通路部３４が形成されており、
該冷却水通路部３４と上記ポンプ室３１とが円形の開口
部３５を介して互いに連通している。そして、上記ポン
プ室３１の前面に位置するチェーンケースリヤ４には、
上記ポンプ室３１に対応して円形のポンプ取付部３６が
貫通形成されているとともに、その周縁に平坦なフラン
ジ面３７が形成されている。尚、チェーンケースリヤ４
はシリンダヘッド３前面に複数本のボルト３８によって
固定されているが、両者間のシール面、例えばポンプ室
３１周囲などにはシール剤として所謂液体ガスケットが
塗布されている。

【００１６】ポンプユニット３２は、上記チェーンケー
スリヤ４のポンプ取付部３６に取り付けられるポンプハ
ウジング４４と、駆動軸２０を回転自在に支持する軸受
４５と、駆動軸２０の先端に取り付けられたインペラ４
６とを主体としている。上記ポンプハウジング４４は、
上記ポンプ取付部３６内周に嵌合して配置され、かつ周
囲のフランジ部が上記フランジ面３７に密接した状態で
複数本のボルト４７にて固定されている。このポンプハ
ウジング４４とチェーンケースリヤ４との間は、Ｏリン
グ等のシール部材によりシールされている。また上記ポ
ンプハウジング４４とインペラ４６との間にメカニカル
シール４８が介装されていて、両者間を回転可能な形で
シールしている。尚、上記メカニカルシール４８を通過
した僅かな冷却水や水蒸気を外部へ排出するように、チ
ェーンケースリヤ４に連通孔４９が形成されており、シ
リンダブロック２との間の大気開放された空間５０に連
通している。

【００１７】また、上記のように全体がチェーン室６内
に収容されたポンプユニット３２の取付位置に対応し
て、チェーンケースフロント５には、図２に示すような
作業用の開口部５１が設けられており、これを別体のカ
バー５２でもって閉塞してある。上記開口部５１は、ポ
ンプユニット３２を着脱し得る大きさを有しており、チ
ェーンケースフロント５を取り外すことなくポンプユニ
ット３２の着脱作業が行えるようになっている。

【００１８】一方、上述したポンプ室３１の下部には、
図７のようにチェーンケースリヤ４によりシールされる
シール面内で凹溝５３が下方へ向けて形成されている。
そして、この凹溝５３の最下部に接続する形でシリンダ
ブロック２にドレン通路５４が形成されている。このド
レン通路５４は、図１にも示すように、シリンダブロッ
ク２前端部に付帯形成されたボス部５５を通ってシリン
ダブロック２側方へ延びており、かつボス部５５先端部
で機関前方へ向かって屈曲しているとともに、機関前方
へ向かった座面５６に開口している。この座面５６にお
ける開口部には雌ねじが加工されており、ここに、ドレ
ン通路５４を閉止するドレンプラグ５７が螺着してい
る。尚、ボス部５５先端に生じる加工孔はプラグ５８の
圧入により閉塞されている。

【００１９】ここで上記ドレン通路５４つまりボス部５
５は、図１，図５に示すように、チェーンケースリヤ４
およびチェーンケースフロント５の側縁よりも外側へ突
出する位置まで延びており、その先端に位置するドレン
プラグ５７が機関前方から着脱できるようになってい
る。

【００２０】また図６は、上記ドレンプラグ５７と各種
補機類との位置関係を示しているが、図示するように、
機関側部に取り付けられるオルタネータ５９と空調装置
用コンプレッサ６０との間に上記ドレンプラグ５７が位
置している。尚、６１はパワーステアリング用オイルポ
ンプである。

【００２１】上記実施例の構成においては、軸受４５の
焼付等によりポンプユニット３２を取り外す必要が生じ
た際に、予めドレンプラグ５７を外してやれば、ポンプ
室３１内からドレン通路５４を通して機関外部に冷却水
が排出される。従って、この冷却水排出後に行われるポ
ンプユニット３２の着脱の際には、ポンプ室３１からチ
ェーン室６内へ冷却水が流出することがなく、潤滑油へ
の混入が防止される。ポンプユニット３２の着脱作業
は、前述したようにチェーンケースフロント５の開口部
５１を通して行えるので、単にカバー５２のみを外せば
良く、極めて簡単に行える。また、上記ドレンプラグ５
７は、機関前方を向いており、しかも補機類に覆われる
ことなく前方から見え得る位置にあるので、ポンプユニ
ット３２の着脱作業と同様に機関前方からドレンプラグ
５７を作業でき、特に車載状態での作業性が非常に良好
なものとなる。尚、ドレンプラグ５７を外した際に、冷
却水は、ウォータジャケット４０，４１内および冷却水
通路部３４内で図７に斜線を施して示す範囲が排出され
ずに残るが、この部分の冷却水はポンプユニット３２を
外した状態でも流出することはなく、何ら問題とならな
い。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係る内燃機関のウォータポンプによれば、ドレン通路
を設けたことによりポンプユニットの取り外しの際の冷
却水の流出を防止でき、チェーン室を介して潤滑油中へ
冷却水が混入する虞れがない。従って、ポンプユニット
全体をチェーン室内に収容して動弁機構とともにチェー
ン駆動することが可能となり、機関全体の小型化および
構成の簡略化が図れる。またドレンプラグの作業をポン
プユニットの着脱作業と同方向である機関前方から行う
ことができ、良好な作業性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るウォータポンプを備えた内燃機
関要部の断面図。

【図２】内燃機関前端部の分解斜視図。

【図３】同じく内燃機関前端部の断面図。

【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図。

【図５】内燃機関のチェーン室内の構成を示す正面図。

【図６】ドレンプラグと補機類との位置関係を示す説明
図。

【図７】シリンダブロック前端面を示す正面図。

【符号の説明】

１…ウォータポンプ ２…シリンダブロック ４…チェーンケースリヤ ５…チェーンケースフロント ６…チェーン室 ３１…ポンプ室 ３２…ポンプユニット ５４…ドレン通路 ５７…ドレンプラグ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダブロック前面に取り付けられる
   チェーンケースリヤと該チェーンケースリヤの前面を覆
   うチェーンケースフロントとでチェーン室を形成するよ
   うにした内燃機関において、シリンダブロック前面に凹
   設されたポンプ室と、このポンプ室に対応して上記チェ
   ーンケースリヤに貫通形成された円形のポンプ取付部
   と、このポンプ取付部に取り付けられ、かつ上記チェー
   ン室内に収容されるとともに、タイミングチェーンによ
   り駆動されるポンプユニットと、上記ポンプ室の最下部
   からシリンダブロック側方へ向けて形成され、かつチェ
   ーンケースリヤから突出する位置まで延びたドレン通路
   と、このドレン通路の先端部を閉止し、かつシリンダブ
   ロック前方を向いて螺着したドレンプラグとを備えてな
   る内燃機関のウォータポンプ。