(57)【要約】【課題】冷却液のエア抜き装置をチエンカバーに設けるにおいて、部材点数を抑制してコストダウンを図ると共に、補機駆動ベルトがエア抜き装置に触れてそれらが損傷することを防止する。【解決手段】チエンカバー２には、シリンダヘッド５に重なる内向きボス部３４と外側に突出した支軸３４とが形成されており、支軸３４にプーリ保持筒３５を介してアイドルプーリ１７が取り付けられている。チエンカバー２の支軸３４とボルト３６とには、シリンダヘッド５に設けたエア抜き穴４０に連通するエア抜き通路３８，４１が空いている。ボルト３６に設けて接続口４２にエア抜き装置１８の可撓性ホース２３が接続されている。アイドルプーリ１７の取り付け部材とエア抜き装置１８の取り付け部材とが共用されるため、構造が簡単になる。【選択図】図３
2014020352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボア内を摺動するピストンで駆動されるクランク軸が回転自在に保持されているシリンダブロックと、前記シリンダボアを覆うようにして前記シリンダブロックの上面に固定されたシリンダヘッドとによって機関本体が構成され、前記機関本体のうち前記クランク軸と直交した方向から見て右又は左に位置した一側面にチエンカバーが配置されており、
前記機関本体には冷却液通路が形成されている一方、前記チエンカバーの外側には、前記クランク軸によって補機を駆動するベルトと前記ベルトで回転するプーリ群とが配置されている構成であって、
前記機関本体の一側面に、前記冷却液通路に連通したエア抜き穴が、前記プーリ群のうち１つのプーリの支軸に向いて開口するように形成されており、前記１つのプーリの支軸に、前記チエンカバーの外側に位置したエア抜き装置が接続されている、
液冷式内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、冷却液通路のエア抜き構造に特徴を有する液冷式内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用内燃機関を初めとした内燃機関は、一般に水冷のような液冷式であることが多い。自動車用の液冷式内燃機関では、おおまかには、冷却液はシリンダブロック及びシリンダヘッドに設けた冷却液通路とラジェータ及び車内暖房用ヒータコア（熱交換器）とを循環し、ラジェータで放熱される。敢えて述べるまでもないが、機関温度が低い場合は冷却液はラジェータには循環せず、機関本体の冷却液通路とヒータコアとを循環する。
【０００３】
冷却液は機関本体の冷却液通路に充満しておらねばならず、冷却液通路にエアが混入していると、冷却効率の低下によって機関が損傷する等の重大なトラブルが発生する。従って、内燃機関を製造して初めて冷却液を注入した後や大量に補給した後、或いは冷却液の全量を交換した後などには、冷却液通路に溜まっていたエアを除去する必要がある。すなわち、エア抜き装置を設ける必要がある。
【０００４】
このエア抜き装置として特許文献１には、ヒータコアの箇所でのエアの抜けが悪いという点に着目し、ヒータコアとラジェータのアッパタンクとを水位が最も高い連通管で接続し、この連通管にエア抜きコックを設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６１−９３２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ラジェータのアッパタンクに冷却液を注入して行くと、冷却液は冷却液通路を下部から順次満たして行き、エアを押し上げながら冷却液通路の上端まで至る。従って、エア抜き穴を冷却液通路の上端よりも上に位置するように設けておくことで、エアを完全に除去できる（冷却液がエア抜き穴から僅かに溢れる状態になったら、エアは完全に抜けている。）。この点、特許文献１はエアの排除機能は的確に発揮すると解されるが、長い連通管を要するため、コストアップの原因になったり内燃機関の複雑化を招来したりする問題がある。
【０００７】
他方、上記のとおりエア抜き装置としては、エア抜き穴が冷却液通路の最上端よりも上にあれば足り、その位置自体には制限はない。そして、冷却液通路はシリンダヘッドの箇所において最も高くなっていることが多いので、シリンダブロックの近傍に設けると、複雑化を回避してコストダウンに資すると共に、内燃機関の点検等の邪魔になることもない。また、シリンダブロック及びシリンダヘッドの冷却液通路は複雑に曲がっているので、シリンダヘッドの近傍にエア抜き穴を設けることは、エア抜きの確実化という点からも合理的である。
【０００８】
そして、エア抜き装置をシリンダヘッドの近傍に設ける場合、シリンダヘッドの四周部のうち、クランク軸の軸線と直交した方向から見て前後の面には吸気マニホールドと排気マニホールドとが配置されており、左右側面のうち片側にはトランスミッションが配置されていることが一般的なので、シリンダヘッドの左右側面のうちトランスミッションと反対側に配置されたチエンカバーに設けるのが好ましい。
【０００９】
チエンカバーはボルトでシリンダブロック及びシリンダヘッドに固定されており、その内側には動弁機構を駆動するタイミングチエンが配置されているが、チエンカバーは補機類保持手段を兼用しているのが普通であり、チエンカバーの外側には、オルタネータやウォータポンプ、オイルポンプなどの補機を駆動するベルトが配置されており、チエンカバーには、ベルトの姿勢を保持する中間プーリや、シリンダヘッドの弛みを吸収するアイドルプーリ又はタッチプーリを設けている。なお、アイドルプーリは常にベルトに接して回転しており、タッチプーリはベルトが弛んで踊り現象が発生すると回転する。
【００１０】
エア抜き装置をチエンカバーに設けるのは合理的であるが、ベルトが伸びによってエア抜き装置の構成要素（例えば配管）に接触すると、ベルトが損傷したりエア抜き装置が損傷したりする虞がある。従って、ベルトに伸びが発生してもエア抜き装置に接触しないように対策を講じる必要がある。この点については、エア抜き装置をアイドルプーリやタッチプーリからできるだけ離して設けたら良いと考えられるが、これは、構造が複雑化する問題や、ベルトラインの設計変更に手間が掛かる問題等を招来するおそれがある。
【００１１】
本願発明はこのような現状に鑑み成されたもので、エア抜き装置をチエンカバーに設けるにおいて、より改良された形態を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明の内燃機関は、シリンダボア内を摺動するピストンで駆動されるクランク軸が回転自在に保持されているシリンダブロックと、前記シリンダボアを覆うようにして前記シリンダブロックの上面に固定されたシリンダヘッドとによって機関本体が構成され、前記機関本体のうち前記クランク軸と直交した方向から見て右又は左に位置した一側面にチエンカバーが配置されており、前記機関本体には冷却液通路が形成されている一方、前記チエンカバーの外側には、前記クランク軸によって補機を駆動するベルトと前記ベルトで回転するプーリ群とが配置されている、という基本構成である。
【００１３】
そして、上記の基本構成において、前記機関本体の一側面に、前記冷却液通路に連通したエア抜き穴が、前記プーリ群のうち１つのプーリの支軸に向いて開口するように形成されており、前記１つのプーリの支軸に、前記チエンカバーの外側に位置したエア抜き装置が接続されている。
【００１４】
本願発明においては、エア抜き穴は、機関本体を構成するシリンダヘッドのうち冷却液通路の最上端に連通するように設けるのが好ましい。従って、エア抜き穴はチエンカバーの上端部に設けるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本願発明では、プーリの支軸がエア抜き通路を兼用するため、エア抜き穴をプーリの支軸とは別の箇所に設ける場合に比べて構造を簡単化できる。これにより、コストダウンが可能になる。また、ベルトの周回はプーリで規制されているため、エア抜き装置をベルトからある程度離しておけば、補機駆動ベルトがエア抜き装置の構成部材に接触することをしっかりと阻止でき、これにより、ベルトがエア抜き装置に接触することによるベルト又はエア抜き装置の損傷を防止できる。
【００１６】
また、プーリの支軸の端面はプーリ及びベルトの外側に露出するため、エア抜き装置を支軸に取り付けたり取り外したりするにおいてプーリやベルトが邪魔になることはない。このため、エア抜き装置のメンテナンスや交換も迅速に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】内燃機関をチエンカバーの方から見た側面図である。
【図２】第１実施形態を示す図で、（Ａ）はアイドルプーリを省略した状態での要部の拡大側面図、（Ｂ）は要部の分離側面図である。
【図３】アイドルプーリを取り付けた状態での図１（Ａ）のIII-III 視断面図である。
【図４】アイドルプーリの取り付け構造を示す分離正面図である。
【図５】エア抜き装置を中心にした斜視図である。
【図６】第２実施形態の断面図である。
【図７】第３実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
(1).内燃機関の概略
次に、本願発明の実施形態を図面にも基づいて説明する。まず、内燃機関の概略を図１に基づいて説明する。図１は内燃機関をクランク軸１の軸線方向から見た側面図であり、図１では、大きな要素としてチエンカバー２とシリンダヘッドカバー３とが表示されている。チエンカバー２は鋳造品である。
【００１９】
紙面と対向した方向から見てチエンカバー２の奥には、シリンダブロック４とシリンダヘッド５とから成る機関本体が配置されており、チエンカバー２はシリンダブロック４とシリンダヘッド５とにボルトで固定されている。敢えて述べるまでもないが、シリンダブロック４は上下に開口したシリンダボアを有しており、シリンダボアに嵌挿したピストンでクランク軸１が回転駆動される。また、シリンダブロック４の上面にはシリンダボアを覆うようにしてシリンダヘッド５が固定されている。
【００２０】
チエンカバー２は、クランク軸と直交した方向から見てシリンダブロック４及びシリンダヘッド５の一方の側面に配置されている。また、チエンカバー２は基本的にはシリンダブロック及びシリンダヘッド５に向けて開口した浅いトレー状の形態を成しており、チエンカバー２とシリンダブロック４及びシリンダヘッド５との間には空間が空いており、この空間に、動弁機構を駆動するタイミングチエンが配置されている。
【００２１】
なお、タイミングチエンに代えてタイミングベルトを使用することもあり、この場合は「チエンカバー」でなく「ベルトカバー」と呼ぶべきかもしれないが、本願発明では、チエンカバーはベルトカバーも含む概念として使用している。
【００２２】
チエンカバー２の外側には、補機駆動ベルト６が配置されており、この補機駆動ベルト６により、補機の例としてのオルタネータ７とウォータポンプ８とパワステ用オイルポンプ９とが駆動されている。本実施形態では、クランク軸１の軸線方向から見て、オルタネータ７はクランク軸１を挟んだ一方の側に位置して、ウォータポンプ８とパワステ用オイルポンプ９とがクランク軸１を挟んで他方の側に位置している。
【００２３】
また、パワステ用オイルポンプ９はシリンダヘッド５の上端近くの高さに配置され、ウォータポンプ８はオルタネータ７と略同じ程度の高さ位置に配置されている。なお、補機類は任意に配置できる。潤滑油用のオイルポンプやエアコン用コンプレッサを補機駆動ベルト６で駆動することも可能である。
【００２４】
クランク軸１には主動プーリ１０が固定されており、オルタネータ７、ウォータポンプ８、パワステ用オイルポンプ９の主軸には第１〜第３の従動プーリ１１〜１３が固定されている。また、チエンカバー２には、補機駆動ベルト６を蛇行させて各プーリ１０〜１３との接触長さを確保するため、クランク軸１の上方とウォータポンプ８の上方とに第１及び第２の中間プーリ１４，１５が回転自在に保持されている。
【００２５】
補機駆動ベルト６は第１従動プーリ１１と第３従動プーリ１３とに巻き掛けられているが、両者は高さが大きく相違するため、補機駆動ベルト６は内燃機関の側面視で傾斜姿勢で第１従動プーリ１１と第３従動プーリ１３とに周回するようになっている。換言すると、補機駆動ベルト６の周回経路の上部は、第１従動プーリ１１の箇所が低くて第３従動プーリ１３の箇所が高くなるように傾斜している。補機駆動ベルト６の傾斜した上部周回経路を符号６ａで示している。
【００２６】
そして、チエンカバー２のうちシリンダヘッド５に対応した上部に、補機駆動ベルト６に上部周回経路６ａにおいて上から当接するアイドルプーリ１７を配置しており、アイドルプーリにエア抜き装置１８を接続している。なお、アイドルプーリ１７に代えてタッチプーリを使用してもよい。
【００２７】
(2).第１実施形態
次に、アイドルプーリ１７の取り付け構造及びこれとエア抜き装置１８との関係に関する第１実施形態を、図２〜５に基づいて説明する。図２や図５に示すように、エア抜き装置１８は、チエンカバー２にブラケット２１を介して固定された本体部（コック）２２と、この本体部２２に接続された可撓性ホース（チューブ）２３とから成っている。
【００２８】
本体部２２は上下に長い形態であり、上下中途高さ部位には、ホース接続口２４と冷却液出口２５とが互いに連通した状態で形成されている。可撓性ホース２３の一端はホース接続口２５に嵌め込まれており、バンド（図示せず）で固定されている。本体部２２の上端には回転式の摘まみ２６が配置されており、摘まみ２７を回転させると弁体が回転して冷却液出口２５が開口し、エアと冷却液とが冷却液出口２５から漏出し得る。
【００２９】
本体部２２の下端には下向きの左右挟持片２７が形成されており、左右挟持片２７の間にブラケット２１の一端部２１ａを挟み込み、挟持片２７をブラケット２７にビス２８で挟み固定している。ブラケット２１は、本体部２２が固定された一端部２１ａとチエンカバー２に重なった他端部２１ｂとが左右にずれるように平面視で階段状に曲がっており、他端部２１ｂはボルト２９でチエンカバー２に固定されている。この場合、図２，５のとおり、チエンカバー２に他端部２１ｂが重なる突部３０を設ける一方、ブラケット２１には、突部３０に上から重なる足片２１ｃを設けており、足片２１ｃが突部３０に重なることでブラケット２１を一定の姿勢に保持している。
【００３０】
図３，４に示すように、チエンカバー２のうちアイドルプーリ１７の取り付け部はシリンダヘッド５の方向に凹んだ凹部３２になっており、凹部３２に、シリンダヘッド５に向けて突出する内向きボス部３３と、シリンダヘッド５と反対側（外側）に突出した外向き支軸（取り付け部）３４とを同心に形成し、外向き支軸３４の端面にプーリ保持筒３５を頭付きのボルト３６で固定し、プーリ保持筒３５にベアリング２７を介してアイドルプーリ１７を回転自在に取り付けている。
【００３１】
そして、内向き部３３とは外向き支軸３４には内外に連通するエア抜き通路３８が形成されている一方、シリンダヘッド５には、冷却液通路３９とエア抜き通路３８とに連通したエア抜き穴４０が開口しており、かつ、ボルト３６にはその両端面に開口したエア抜き通路４１が同心に形成されており、ボルト３６の頂面には、可撓性ホース２３が外側から嵌まる接続口４２を突設している。従って、可撓性ホース２３はボルト３６を介して外向き筒部３４に接続されている。可撓性ホース２３は図示しないバンドで接続口４２に固定されている。
【００３２】
なお、実施形態では接続口４２をボルト３６に一体に設けているが、ボルト３６として通常の六角ボルトを使用し、これにエア抜き通路をドリル加工で形成すると共に、頭部の頂面に、接続口を有する継手をねじ込むことも可能である。この場合は、市販のボルトと継手を使用できるため、コスト面で有利になる。或いは、市販のボルトを使用した場合、ボルト３６の冷却液通路３９に接続口４２になるパイプを圧入してもよい。プーリ保持筒３５とボルト３６とを一体化することも可能である。
【００３３】
既述のとおり、エア抜き装置１８の本体部２２には冷却液出口２５を設けているが、冷却液出口２５は機関本体及びラジェータ等を含めた冷却液通路の最上端よりも高くなるように設定している。また、シリンダヘッド５のエア抜き穴４０は冷却液通路３８の上端に位置させているが、冷却液通路３８の上下中途部に設けることも可能である。但し、エアを迅速に排除するという点では、エア抜き穴は４０冷却液通路３８の上端に連通させるのが好ましい。
【００３４】
図１のとおり、エア抜き装置１８の本体部２２は、アイドルプーリ１７の外側（クランク軸１と直交した方向から見た正面視で手前側）に位置しており、可撓性ホース２３は側面視と平面視で曲がっている。本板部２２の冷却液出口２５は、平面視で補機駆動ベルト６と重複しないように、補機駆動ベルト６の内側か外側かいずれかの側にずらすのが好ましい。これにより、冷却液が補機駆動ベルト６にかかるのを防止できる。
【００３５】
以上の構成において、冷却液を注入するに際しては、エア抜き装置１８の冷却液出口２５を開けた状態にしておくと、冷却液はエアを押し上げながら冷却液通路に下から溜まっていき、冷却液が冷却液通路に充満すると、エアは冷却液出口２５から抜け切る。従って、冷却液が冷却液出口２５から僅かに漏れ出たことを確認したら、エア抜き装置１８の摘まみ２６を回転操作して冷却液出口２５を閉じたらよい。
【００３６】
そして、アイドルプーリ１７を取り付けるためのボルト３６をエア抜き通路に利用するものであるため、部材点数を抑制してコストダウンや簡素化に貢献できる。また、可撓性ホース２３をボルト３６の接続口４１に抜き差しするのも簡単であるため、エア抜き装置１８のメンテナンスや交換も容易である。また、補機駆動ベルト６とエア抜き装置１８とがアイドルプーリ１７の定点軸心を挟んだ上下両側に位置しているため、補機駆動ベルト６がエア抜き装置１８に触れることはなくて、補機駆動ベルト６がエア抜き装置１８に接触することも回避できる。
【００３７】
(2).他の実施形態・その他
次に、図６，７に示す他の実施形態を説明する。図６に示す第２実施形態では、チエンカバー２に設けた外向き支軸３４にプーリ保持部４３を一体に設けて、プーリ保持部４３にベアリング３７を介してアイドルプーリ１７を取り付けている。可撓性ホース２３はボルト３６を介して外向き支軸３４に接続されている。この実施形態では、部品点数が少なくなるため、部品管理の手間を軽減できる。
【００３８】
図７に示す第３実施形態では、シリンダヘッド５の一側面に中空の支軸４４をねじこみ固定し、支軸４４にベアリング３７を介してアイドルプーリ１７が取り付けられている。シリンダヘッド５のエア抜き穴４０に雌ねじが切られており、これに、支軸４４に形成した筒型雄ねじ部４４ａがねじ込まれている。レンチが係合する六角の回転操作部４４ｂを筒型雄ねじ部４４ａ血も受けているが、レンチ係合部はアイドルプーリ１７の外側の端部に形成してもよい。或いは、支軸４４に２つの平行な平面を切欠き形成して、この平面の箇所にスパナを嵌め込んで回転操作することも可能である。この実施形態では、チエンカバー２はアイドルプーリ１７の取り付けに関与していない。
【００３９】
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、図６のようにチエンカバーに一体に設けた支軸にベアリングを嵌着した場合において、支軸の先端に小径の接続口を一体に設け、この接続口に可撓性ホースを嵌め込むといったことも可能である。また、エア抜き装置は、中間プーリの支軸に接続することも可能である。エア抜き穴はシリンダヘッドのできるだけ上部に設けるのが好ましいが、シリンダブロックに設けることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本願発明は、自動車用等の内燃機関に具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１  クランク軸
２  チエンカバー
３  シリンダヘッドカバー
４  機関本体を構成するシリンダブロック
５  機関本体を構成するシリンダヘッド
６  補機駆動ベルト
７  補機の一例としてのオルネータ
８  補機の一例としてのウォータポンプ
９  補機の一例としてのパワステ用オイルポンプ
１０  主動プーリ
１１〜１３  従動プーリ
１７  アイドルプーリ
１８  エア抜き装置
２１  ブラケット
２２  本体部
２３  可撓性ホース
３３  内向きボス部
３４，４４  支軸
３６  ボルト
３８，４１  エア抜き通路
３９  冷却液通路
４０  エア抜き穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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