(57)【要約】【課題】タイミングベルトへの潤滑油の過度な付着を防止して、冷態始動時での摩擦を低下させる。【解決手段】エンジン１のクランクシャフト１３に設けられたクランクスプロケット６と、カムシャフト１１ａ、１１ｂに設けられたカムスプロケット５ａ、５ｂと、にタイミングベルト３を掛け回し、クランクスプロケット６、カムスプロケット５ａ、５ｂ及びタイミングベルト３が存在するタイミングベルトカバー４の内部空間１４にシリンダヘッド１０の内部から潤滑油が流入する環境で、クランクシャフト１３とカムシャフト１１ａ、１１ｂとの間で動力を伝達するエンジン１のタイミングベルトシステムであって、シリンダヘッド１０からオイルパン２１に潤滑油を排出する配管２５を備え、タイミングベルトカバー４の内部空間１４への潤滑油の流入を抑制する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランクシャフトに設けられたクランクスプロケットと、カムシャフトに設けられたカムスプロケットと、にタイミングベルトを掛け回し、前記クランクスプロケット、前記カムスプロケット及び前記タイミングベルトが収納される収納空間に潤滑油が流入する環境で、前記クランクシャフトと前記カムシャフトとの間で動力を伝達するエンジンのタイミングベルトシステムであって、
前記収納空間の下方に前記エンジンのオイルパンが配置され、前記エンジンのシリンダヘッドから前記収納空間に流入した潤滑油を前記オイルパンに排出させる排出路を有し、
前記エンジンのシリンダヘッドまたは前記オイルパンから前記収納空間への潤滑油の流入を抑制する油流入抑制部を備えたことを特徴とするエンジンのタイミングベルトシステム。
【請求項２】
前記油流入抑制部は、前記シリンダヘッドから前記収納空間をバイパスして前記オイルパンに潤滑油を排出させるバイパス路であることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのタイミングベルトシステム。
【請求項３】
前記収納空間は、前記エンジンの側面に設けられたカバー部材と当該エンジンの側面との間に形成され、
前記バイパス路は、前記カバー部材内に配置された配管であることを特徴とする請求項２に記載のエンジンのタイミングベルトシステム。
【請求項４】
前記油流入抑制部は、前記排出路を横切る方向に突出し、前記排出路を迂回させる突出部であることを特徴とする請求項１記載のエンジンのタイミングベルトシステム。
【請求項５】
前記突出部は、前記排出路に上下方向に間隔をおいて複数設けられ、向かい合った位置から交互に突出して形成されることを特徴とする請求項４に記載のエンジンのタイミングベルトシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのタイミングベルトシステムにおける潤滑技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に用いられるエンジンのクランクシャフトからカムシャフトに駆動力を伝達する手段として、タイミングチェーンやタイミングベルトが多く用いられている。
このうち、タイミングベルトは、例えば樹脂で形成されており、タイミングチェーンと比較して一般的に騒音が抑えられものの耐久性が低く、長期間の運転で交換が必要となる可能性がある。
【０００３】
特許文献１には、タイミングベルトを使用したカムシャフトの駆動システムであるタイミングベルトシステムの一例が開示されている。特許文献１のタイミングベルトシステムは、エンジン本体の側面から突出したカムシャフトの一端部とクランクシャフトの一端部に夫々スプロケットを備え、これらのスプロケットにタイミングベルトを掛け回して構成され、クランクシャフトの回転に伴ってカムシャフトを回転させる。更に、エンジン本体の側面に、スプロケット及びタイミングベルトを覆うカバーが設けられている。
【０００４】
また、近年では、タイミングベルトシステムにおいて、潤滑油が流動する空間でタイミングベルトとスプロケットを使用する技術が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２５０３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のように潤滑油が流動する空間でタイミングベルトとスプロケットを使用して、タイミングベルトの噛み合い部に潤滑油を供給する構造とすると、例えば冷態始動時のように潤滑油の温度が低下してタイミングベルトやスプロケットに付着している潤滑油の粘度が増加している場合には、タイミングベルトとスプロケットとの摩擦力が増加し、タイミングベルトの寿命を低下させる虞がある。また、タイミングベルト歯面に潤滑油の冷えた塊が存在するとスプロケットとの噛み合いがイレギュラーとなる可能性があり、タイミングベルトやスプロケットにダメージを与える虞がある。
【０００７】
特に、タイミングベルトが収納されるカバー内の空間を利用して、シリンダヘッドから余剰の潤滑油をオイルパンに排出させる構造にすると、タイミングベルトやスプロケットへの潤滑油の付着が増加し、低温時に摩擦力が更に増加してしまう。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、エンジンのタイミングベルトシステムにおいて、タイミングベルトやスプロケットへの潤滑油の過度な供給を防止して、冷態始動時での摩擦を低下させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明のエンジンのタイミングベルトシステムは、エンジンのクランクシャフトに設けられたクランクスプロケットと、カムシャフトに設けられたカムスプロケットと、にタイミングベルトを掛け回し、前記クランクスプロケット、前記カムスプロケット及び前記タイミングベルトが収納される収納空間に潤滑油が流入する環境で、前記クランクシャフトと前記カムシャフトとの間で動力を伝達するエンジンのタイミングベルトシステムであって、前記収納空間の下方に前記エンジンのオイルパンが配置され、前記エンジンのシリンダヘッドから前記収納空間に流入した潤滑油を前記オイルパンに排出させる排出路を有し、前記エンジンのシリンダヘッドまたは前記オイルパンから前記収納空間への潤滑油の流入を抑制する油流入抑制部を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、好ましくは、前記油流入抑制部は、前記シリンダヘッドから前記収納空間をバイパスして前記オイルパンに潤滑油を排出させるバイパス路であるとよい。
また、好ましくは、前記収納空間は、前記エンジンの側面に設けられたカバー部材と当該エンジンの側面との間に形成され、前記バイパス路は、前記カバー部材内に配置された配管であるとよい。
【００１０】
また、好ましくは、前記油流入抑制部は、前記排出路を横切る方向に突出し、前記排出路を迂回させる突出部であるとよい。
また、好ましくは、前記突出部は、前記排出路に上下方向に間隔をおいて複数設けられ、向かい合った位置から交互に突出して形成されるとよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のエンジンのタイミングベルトシステムによれば、エンジンのシリンダヘッドまたはオイルパンから、タイミングベルトが収納される収納空間への潤滑油の流入を抑制する油流入抑制部を設けたので、タイミングベルトに付着する潤滑油を低減させることができる。
これにより、例え低温環境下で潤滑油の粘度が上昇したとしても、タイミングベルトの駆動の際の摺動抵抗を抑えることができる。これにより、タイミングベルトの負荷を抑制し、タイミングベルトの寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態のタイミングベルトシステムの概略構造を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態のタイミングベルトシステムの構成を示すエンジンの側面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態のタイミングベルトシステムの構成を示すエンジンの側面図である。
【図４】第２の実施形態におけるタイミングベルトカバー下部付近の詳細な構造を示す拡大縦断面図である。
【図５】第２の実施形態におけるカバー側突出部及びブロック側突出部の他の構成例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化したエンジンのタイミングベルトシステムの一実施形態を説明する。
本実施形態のタイミングベルトシステム２を適用したエンジン１は、例えば車両に搭載された走行駆動用エンジンであり、カムシャフトを２本有する直列４気筒ＤＯＨＣエンジンである。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施形態のエンジン１のタイミングベルトシステム２の概略構造を示す斜視図である。本図では、タイミングベルト３及びタイミングベルトカバー４(カバー部材)の取り付け状態を示している。図２は、第１の実施形態のタイミングベルトシステム２の構造を示すエンジン１の側面図である。なお、図２は、タイミングベルトカバー４の内部の構造を示している。
【００１５】
図１、２に示すように、エンジン１の側面には、タイミングベルトシステム２が備えられている。タイミングベルトシステム２は、２つのカムスプロケット５ａ、５ｂ、クランクスプロケット６、アイドラプーリ７、８、テンショナプーリ９、タイミングベルト３を有している。
エンジン１のシリンダヘッド１０の側面には吸気カムシャフト１１ａ及び排気カムシャフト１１ｂの一端が突出しており、吸気カムシャフト１１ａの一端にカムスプロケット５ａが、排気カムシャフト１１ｂの一端にカムスプロケット５ｂが固定されている。
【００１６】
エンジン１のシリンダブロック１２の側面には、クランクシャフト１３の一端が突出しており、クランクシャフト１３の一端にクランクスプロケット６が固定されている。また、シリンダブロック１２の側面には、アイドラプーリ７、８及びテンショナプーリ９が回転可能に支持されている。
シリンダブロック１２は、アッパシリンダブロック１２ａとロアシリンダブロック１２ｂとによりクランクシャフト１３を上下に挟んで構成されている。
【００１７】
カムスプロケット５ａ、５ｂ、クランクスプロケット６、アイドラプーリ７、８及びテンショナプーリ９には、無端状のタイミングベルト３が掛け回されている。タイミングベルト３の外周面は平坦であり、内周面にはスプライン状の歯部が形成されている。
したがって、クランクシャフト１３が回転することで、タイミングベルト３を介して吸気カムシャフト１１ａ及び排気カムシャフト１１ｂが同期して回転し、シリンダヘッド１０内に配設されている図示しない吸気バルブ、排気バルブが開閉作動する。
【００１８】
エンジン１の側面には、タイミングベルトシステム２を覆うタイミングベルトカバー４が設けられている。タイミングベルトカバー４は、ボルト２０によりシリンダヘッド１０及びシリンダブロック１２に固定され、カムスプロケット５ａ、５ｂ、クランクスプロケット６及びタイミングベルト３等のタイミングベルトシステム２が配置される内部空間１４（収納空間）を密閉する。
【００１９】
なお、本実施形態では、吸気カムシャフト１１ａ、排気カムシャフト１１ｂ及びクランクシャフト１３が水平に延びるようにエンジン１が配置されている。
更に、エンジン１のシリンダブロック１２の側面には、２つのカムシャフト１１ａ、１１ｂの間に、開口部１５が設けられている。開口部１５は、シリンダヘッド１０内の空間とタイミングベルトカバー４の内部空間１４とを連通している。
【００２０】
そして、エンジン１のシリンダヘッド１０内に上がった潤滑油の一部は、開口部１５を介してタイミングベルトカバー４の内部空間１４を通り、ロアシリンダブロック１２ｂの下部に設けられたオイルパン２１内に戻される。なお、タイミングベルトカバー４の内部空間１４のうち、ロアシリンダブロック１２ｂを覆う位置の内部空間が、内部空間１４からオイルパン２１へ潤滑油を排出させる排出路１４ａに相当する。
【００２１】
更に、本発明の第１の実施形態では、タイミングベルトカバー４内に、潤滑油を排出する配管２５（バイパス路、油流入抑制部）が設けられている。配管２５の上端は、シリンダヘッド１０に接続されシリンダヘッド１０内の空間と連通している。また、配管２５の下端は、オイルパン２１内に開口している。これにより、シリンダヘッド１０内の空間から潤滑油がオイルパン２１内に排出される。
【００２２】
更に、配管２５の上端の位置は、開口部１５よりも下方に設けられている。これにより、開口部１５からの排出よりも配管２５を介してオイルパン２１に排出されることが優先される。
以上のように、本実施形態では、シリンダヘッド１０内とオイルパン２１とを連通する配管２５を設けることで、シリンダヘッド１０内からタイミングベルトカバー４の内部空間１４を通過してオイルパン２１に排出される潤滑油量を減少させることができる。タイミングベルトカバー４の内部空間１４への潤滑油の流入を抑制することができる。
【００２３】
これにより、タイミングベルト３や、タイミングベルト３が掛け回される各スプロケット５ａ、５ｂ、６や各プーリ７、８、９における潤滑油の付着量を低減させることができる。したがって、例えば寒冷地において、潤滑油の温度が低下して粘度が上昇したとしても、エンジン１を始動する際に、潤滑油によるタイミングベルト３への負荷を低減させることができ、よってタイミングベルト３の寿命を延長させることができる。
【００２４】
図３は、本発明の第２の実施形態のタイミングベルトシステム２の構造を示すエンジン１の側面図である。図４は、第２の実施形態におけるタイミングベルトカバー下部付近の詳細な構造を示す拡大縦断面図であり、図３中に示すＡ−Ａ部の断面図である。
以下、本発明の第２の実施形態について、上記第１の実施形態と異なる箇所を説明する。
【００２５】
図３及び図４に示すように、第２の実施形態のタイミングベルトシステム２では、配管２５が設けられていない。
そして、タイミングベルトカバー４の下部には、ロアシリンダブロック１２ｂに向けて略水平に突出し、ロアシリンダブロック１２ｂの手前まで延びたカバー側突出部３０(突出部、油流入抑制部)が設けられている。
【００２６】
また、ロアシリンダブロック１２ｂには、タイミングベルトカバー４に向けて略水平に突出し、タイミングベルトカバー４の手前まで延びた２個のブロック側突出部３１(突出部、油流入抑制部)が設けられている。
カバー側突出部３０とブロック側突出部３１は上下方向に間隔をおいて複数設けられ、向かい合ったロアシリンダブロック１２ｂとタイミングベルトカバー４とから交互に突出するように配置されている。また、カバー側突出部３０及びブロック側突出部３１は、タイミングベルトカバー４の幅方向の略一杯に形成されている。
【００２７】
したがって、カバー側突出部３０及びブロック側突出部３１は、タイミングベルトカバー４の内部空間１４からオイルパン２１へ潤滑油を排出する排出路１４ａを横切る方向に突出し、この排出路１４ａをジグザグ状に迂回させるように構成されている。
以上のような構成により、例えばオイルパン２１内で潤滑油が泡立って、オイルパン２１からタイミングベルトカバー４の内部空間１４に上昇しようとしても、カバー側突出部３０とブロック側突出部３１とにより上昇が妨げられる。これにより、オイルパン２１からタイミングベルトカバー４の内部空間１４に潤滑油が流入することを抑制することができる。
【００２８】
よって、第１実施形態と同様に、タイミングベルト３や、各スプロケット５ａ、５ｂ、６、各プーリ７、８、９における潤滑油の付着量を低減させることができ、冷態時での潤滑油によるタイミングベルト３への負荷を低減して、タイミングベルト３の寿命を延長させることができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は以上の実施形態に限定されるものではない。例えば、上記第１の実施形態における配管２５と、第２の実施形態におけるカバー側突出部３０及びブロック側突出部３１との両方を備えてもよい。
【００２９】
また、配管２５の位置やカバー側突出部３０及びブロック側突出部３１の形状、個数等、適宜変更してもよい。
例えば、図５に示すように、第２の実施形態において、対振動性を向上させるために、カバー側突出部３０及びブロック側突出部３１の基部を夫々上下方向に厚くして、上面及び下面を斜めにし、縦断面を略三角形状に構成してもよい。
【００３０】
また、上記実施形態は、カムシャフトを２本有するＤＯＨＣ型のエンジンに採用しているが、カムシャフトが１本のＳＯＨＣ型のエンジンに採用してもよい。タイミングベルトシステムにおける各スプロケットや各プーリの個数、配置等や、タイミングベルトカバーの構造等、各種のエンジンに本発明を適用することができる。
本発明は、潤滑油を用いて潤滑するエンジンのタイミングベルトシステムに広く適用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１    エンジン
２    タイミングベルトシステム
３    タイミングベルト
４    タイミングベルトカバー(カバー部材)
２１    オイルパン
１０    シリンダヘッド
１４    内部空間（収納空間）
１４ａ  排出路
２５    配管（バイパス路、油流入抑制部）
３０    カバー側突出部(突出部、油流入抑制部)
３１    ブロック側突出部(突出部、油流入抑制部)
【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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