(57)【要約】【課題】ベルト調整部の配置自由度が高く、しかも製造性を高めることができるタイミングベルト装置を提供すること。【解決手段】シリンダブロック２に回転自在に支持されるクランクシャフト７に設けられるクランクタイミングプーリ９と、  吸気カムシャフト８Ａおよび排気カムシャフト８Ｂに設けられる吸気カムプーリ１０Ａおよび排気カムプーリ１０Ｂと、タイミングベルト１１と、タイミングベルト１１の張り状態を調整するテンショナプーリ１３およびアイドラプーリ１４と、を備えるタイミングベルト装置２０であって、テンショナプーリ１３およびアイドラプーリ１４を取り付けるブラケット３０を、クランクシャフト７の軸方向におけるタイミングベルト１１とシリンダブロック２との間に配置し、シリンダブロック２に固定することを特徴とする。【選択図】図２
2015113811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックに回転自在に支持されるクランクシャフトに設けられる駆動プーリと、
シリンダヘッドに回転自在に支持されるカムシャフトに設けられる従動プーリと、
前記駆動プーリと前記従動プーリとに巻きかけられるタイミングベルトと、
前記タイミングベルトの張り状態を調整するベルト調整部と、
を備えるタイミングベルト装置であって、
前記ベルト調整部を取り付けるブラケットを、前記クランクシャフトの軸方向における前記タイミングベルトと前記シリンダブロックとの間に配置し、前記シリンダブロックに固定することを特徴とするタイミングベルト装置。
【請求項２】
前記ブラケットに、
上方から滴下するオイルを受けて集める受け部と、
前記受け部で集めたオイルを一端から導入し、且つ他端からオイルを下方に排出するガイド部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のタイミングベルト装置。
【請求項３】
前記ガイド部の前記他端を前記タイミングベルトの軌跡よりも外側に、且つ前記駆動プーリの外径幅を上下方向に投影した範囲よりも外側に、配置したことを特徴とする請求項２に記載のタイミングベルト装置。
【請求項４】
前記ベルト調整部は、前記タイミングベルトに張力を与えるテンショナプーリと、前記タイミングベルトを案内するアイドラプーリと、を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のタイミングベルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイミングベルト装置に関し、特に、内燃機関のタイミングベルトの張り状態の調整を行うベルト調整部を備えるタイミングベルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の動弁駆動方式には、クランクシャフトの回転を、タイミングチェーンまたはタイミングベルトを介して、カムシャフトに伝達する方法が一般的である。近年、動弁駆動方式としては、タイミングチェーンを用いる駆動方式が主流であった。タイミングチェーンは、剛性が高く、レイアウトの自由度が高いからである。しかし、最近では、フリクションの低減や、騒音、振動などの改善のために、タイミングチェーンに代えて、耐油性を有するタイミングベルト（油中タイミングベルト）への変更が行われている。タイミングベルトを採用した例としては、タイミングベルトが内燃機関と共振することを防止するタイミングベルトの張力調整装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０６９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、タイミングベルトに関連する構成部品は、タイミングチェーンに関連する構成部品と全く異なる部品である。内燃機関において、タイミングチェーンからタイミングベルトへ変更する場合、例えばシリンダヘッドやシリンダブロックに形成するボスをタイミングベルトに合わせて変更する必要がある。このように、内燃機関において、タイミングチェーンからタイミングベルトへ変更しようとすると、シリンダヘッドやシリンダブロックの金型の修正などの大掛かりな変更が必要となる。シリンダブロックやシリンダヘッドに対して、タイミングベルトを採用しようとすると、シリンダヘッドのオイル落としや、シリンダブロックの連通穴、オイル通路の配置などの影響により、所望の位置に部品締結に供されるボスを形成できない可能性がある。このため、従来では、シリンダブロックなどに対して、タイミングベルトに張力を与えるテンションプーリやタイミングベルトを案内するアイドラプーリなどのベルト調整部が取り付けにくいという課題があった。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、ベルト調整部の配置自由度が高く、しかも製造性を高めることができるタイミングベルト装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第１の態様は、シリンダブロックに回転自在に支持されるクランクシャフトに設けられる駆動プーリと、シリンダヘッドに回転自在に支持されるカムシャフトに設けられる従動プーリと、上記駆動プーリと上記従動プーリとに巻きかけられるタイミングベルトと、このタイミングベルトの張り状態を調整するベルト調整部と、を備えるタイミングベルト装置であって、ベルト調整部を取り付けるブラケットを、クランクシャフトの軸方向におけるタイミングベルトとシリンダブロックとの間に配置し、シリンダブロックに固定することを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の態様としては、上記ブラケットに、上方から滴下するオイルを受けて集める受け部と、この受け部で集めたオイルを一端から導入し、且つ他端からオイルを下方に排出するガイド部と、を備えることが好ましい。
【０００８】
本発明の第３の態様としては、上記ガイド部の他端をタイミングベルトの軌跡よりも外側に、且つ駆動プーリの外径幅を上下方向に投影した範囲よりも外側に、配置することが好ましい。
【０００９】
本発明の第４の態様としては、ベルト調整部は、タイミングベルトに張力を与えるテンショナプーリと、タイミングベルトを案内するアイドラプーリと、を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、シリンダブロックにブラケットを固定するための固定部だけを設けるだけでよく、ベルト調整部の配置自由度が向上する。この第１の態様によれば、ベルト調整部の位置を変更する場合、ブラケットの変更だけで対応でき、シリンダブロックの変更よりも簡易であり、製造性がよい。第１の態様によれば、ベルト調整部をシリンダブロックにブラケットを介して取り付けるため、ベルト調整部からエンジン、エンジンからベルト調整部への振動が低減され、伝達精度が向上するとともに、耐久性が向上する。
【００１１】
本発明の第２の態様によれば、滴下するオイルがタイミングベルトの駆動に伴い飛散する前に受け部でオイルを受けて集めることで、オイルの飛散を防止し、速やかに下方へ戻すことができ、オイルの循環性が良くなる。
【００１２】
本発明の第３の態様によれば、タイミングベルトの駆動範囲よりも外側にオイルを排出することでき、タイミングベルトにオイルがかからずに、オイルの飛散を防ぎ、より的確にオイルを下方に循環させることができる。
【００１３】
本発明の第４の態様によれば、ブラケットに対してテンションプーリとアイドラプーリとを任意の位置に取り付けることができる。また、第４の態様によれば、シリンダブロックに対して、テンションプーリとアイドラプーリとを直接取り付ける必要がなく、シリンダブロックに対して、テンションプーリおよびアイドラプーリの配置自由度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るタイミングベルト装置を備えるエンジンの背面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るタイミングベルト装置を備えるエンジンにおけるシリンダヘッドカバーおよびタイミングベルトカバーを取り除いた状態を示し、タイミングベルト装置が露出した側面を示す側面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係るタイミングベルト装置の概略を示す側面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係るタイミングベルト装置におけるタイミングベルトとブラケットを外側から見た状態を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係るタイミングベルト装置におけるタイミングベルトとブラケットをシリンダブロック側から見た状態を示す斜視図である。
【図６】図６は、本実施の形態に係るタイミングベルト装置におけるタイミングベルトとブラケットの背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態に係るタイミングベルト装置の詳細を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るタイミングベルト装置を備えた内燃機関としてのエンジン１の外観を示している。なお、本実施の形態では、説明の便宜を図るために、図中において車両の前後方向、左右方向、ならびに上下方向を矢印で示すが、エンジン１の配置は、このような方向に限定されるものではない。
【００１６】
［エンジンの構成］
図１を参照してエンジン１の構成の概略を説明する。エンジン１は、シリンダブロック２と、シリンダブロック２の上部に設けられたシリンダヘッド３と、シリンダヘッド３の上部に設けられたシリンダヘッドカバー４と、タイミングベルトカバー５と、シリンダブロック２の下部に設けられたオイルパン６と、を備えている。タイミングベルトカバー５は、シリンダブロック２およびシリンダヘッド３の端部（本実施の形態では、車両左右方向の右側端部）に設けられている。
【００１７】
図２は、シリンダヘッドカバー４およびタイミングベルトカバー５を取り除いたエンジン１の側面を示している。シリンダブロック２には、図示しないシリンダ（気筒）が形成されている。このシリンダ内には、図示しないピストンが上下動自在に収容されている。シリンダブロック２の下部には、このピストンの上下運動を回転運動に変換するクランクシャフト７が収容されている。このクランクシャフト７は、シリンダブロック２に回転自在に支持されている。
【００１８】
図２に示すように、シリンダヘッド３には、図示しない吸気カムを備えたカムシャフトとしての吸気カムシャフト８Ａと、この吸気カムシャフト８Ａと平行に配置され、且つ図示しない排気カムを備えたカムシャフトとしての排気カムシャフト８Ｂと、が回転自在に支持されている。本実施の形態においては、吸気カムシャフト８Ａおよび排気カムシャフト８Ｂが収容されるシリンダヘッド３とシリンダヘッドカバー４との間の空間が動弁室を構成している。
【００１９】
図２に示すように、クランクシャフト７の端部（本実施の形態では、車両左右方向の右側端部）には、駆動プーリとしてのクランクタイミングプーリ９が設けられている。吸気カムシャフト８Ａの端部（本実施の形態では、車両左右方向の右側端部）には、従動プーリとしての吸気カムプーリ１０Ａが設けられている。排気カムシャフト８Ｂの端部には、従動プーリとしての排気カムプーリ１０Ｂが、吸気カムプーリ１０Ａに並んで設けられている。クランクタイミングプーリ９と、吸気カムプーリ１０Ａと、排気カムプーリ１０Ｂと、の３つのプーリには、ループ状のタイミングベルト１１が巻きかけられている。このため、クランクシャフト７の回転は、クランクタイミングプーリ９からタイミングベルト１１を介して吸気カムプーリ１０Ａおよび排気カムプーリ１０Ｂに伝達される。
【００２０】
吸気カムシャフト８Ａに備えられた図示しない吸気カムは、図示しない吸気バルブに接触している。排気カムシャフト８Ｂに備えられた図示しない排気カムは、図示しない排気バルブに接触している。これら吸気カムおよび排気カムの回転に伴って、吸気バルブおよび排気バルブが図示しない吸気ポートおよび排気ポートを開閉する。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態では、タイミングベルトカバー５の上部は、シリンダヘッドカバー４と接合するように設定されている。タイミングベルトカバー５は、シリンダブロック２およびシリンダヘッド３との間に、タイミングベルト収容室１２を形成している。このタイミングベルト収容室１２内には、上記したクランクタイミングプーリ９、吸気カムプーリ１０Ａ、排気カムプーリ１０Ｂ、タイミングベルト１１などが収容されている。このタイミングベルト収容室１２の下部は、オイルパン６と連通している。
【００２２】
［タイミングベルト装置の構成］
図２に示すように、本実施の形態に係るタイミングベルト装置２０は、駆動プーリとしてのクランクシャフト７と、従動プーリとしての吸気カムプーリ１０Ａおよび排気カムプーリ１０Ｂと、タイミングベルト１１と、タイミングベルト１１の張り状態を調整するベルト調整部としてのテンショナプーリ１３およびアイドラプーリ１４と、これらテンショナプーリ１３およびアイドラプーリ１４を回転自在に支持するブラケット３０と、を備えている。
【００２３】
図２に示すように、ブラケット３０は、クランクシャフト７の軸方向（左右方向）において、タイミングベルト１１とシリンダブロック２との間に配置されている。そして、ブラケット３０は、シリンダブロック２の側面（本実施の形態では、車両左右方向の右側端面）にボルト１５，１６，１７で固定されている。
【００２４】
図３〜図６を参照して、ブラケット３０について説明する。ブラケット３０は、板状のブラケット本体３１と、受け部３２と、ガイド部３３と、を備えている。ブラケット本体３１は、所定の厚みや剛性を有する板である。本実施の形態では、ブラケット本体３１が、でタイミングベルト１１を跨ぐように伸びている。ブラケット本体３１の後部３１Ａには、タイミングベルト１１に張力を与えるテンショナプーリ１３が回転自在に支持されている。ブラケット本体３１の前部３１Ｂには、タイミングベルト１１を案内するアイドラプーリ１４が回転自在に支持されている。
【００２５】
図３に示すように、ブラケット本体３１の後部３１Ａの端部には、ボルト挿入孔３４が形成されている。ブラケット本体３１の前部３１Ｂの下端部には、ボルト挿入孔３５が形成されている。ブラケット本体３１の前部３１Ｂの上端部には、ボルト挿入孔３６が形成されている。図２と図３とから判るように、ボルト挿通孔３４には、ボルト１６が挿入される。ボルト挿入孔３５には、ボルト１５が挿入される。ボルト挿入孔３６には、ボルト１７が挿入される。なお、本実施の形態に係るタイミングベルト装置２０では、これらボルト１５，１６，１７は、シリンダブロック２の端面に形成された図示しないボルト締結孔に締結される。これらボルト締結孔としては、シリンダブロック２においてタイミングチェーン用のテンショナやガイドを締結するためのボルト締結孔が存在する場合は、これらを利用してもよい。
【００２６】
ブラケット本体３１における後部３１Ａと前部３１Ｂとの間の中間領域３１Ｃの上縁部は、Ｖ字状に下方に凹んだ形状に形成されている。また、この上縁部には、シリンダブロック２側へ向けて延びるように略帯状の受け部３２が形成されている。図４に示すように、この受け部３２は、タイミングベルト１１で囲まれるように配置されている。
【００２７】
図５および図６に示すように、ガイド部３３は、ブラケット本体３１におけるタイミングベルト１１側と反対側に設けられている。ガイド部３３は、上面が開放された樋状の構造である。ガイド部３３は、車両前後方向後方に向けて斜め下方向に傾斜するように配置されている。ガイド部３３の上端（一端）３３Ａは、受け部３２の最も低い位置に対応する位置に配置されている。
【００２８】
図２および図３に示すように、ガイド部３３の下端（他端）３３Ｂは、タイミングベルト１１の軌跡よりも外側に位置するように設定されている。図３に示すように、ガイド部３３の下端３３Ｂを上下方向に投影した点Ａが、クランクタイミングプーリ９の外径幅を上下方向に投影した範囲Ｂよりも外側に配置されている。
【００２９】
（タイミングベルト装置の作用・効果）
図２に示すように、本実施の形態に係るタイミングベルト装置２０では、ブラケット本体３１がボルト１５，１６，１７でシリンダブロック２に形成された図示しないボルト締結孔に締結されている。このように、本実施の形態に係るタイミングベルト装置２０では、シリンダブロック２にブラケット３０を固定するだけでよい。このため、本実施の形態に係るタイミングベルト装置２０では、テンショナプーリ１３とアイドラプーリ１４の配置自由度が向上する。例えば、テンショナプーリ１３やアイドラプーリ１４の配置を変更する場合、ブラケット３０の変更だけで対応でき、シリンダブロック２の変更よりも簡易で、製造性がよい。また、このようなブラケット３０は、他のエンジンにも転用が可能で汎用性がある。
【００３０】
また、このような構成としたことにより、これらボルト締結孔は、シリンダブロック２に形成された、タイミングチェーン用のボルト締結孔を利用することができる。この場合、新たにシリンダブロック２にボルト１５，１６，１７を締結するための新たなボルト締結孔を形成するためのボスを形成する必要がない。
【００３１】
図３に示すように、受け部３２は、その受け部３２の上方に存在する吸気カムプーリ１０Ａおよび排気カムプーリ１０Ｂや、図示しない可変バルブタイミング機構のオイルドレインや、シリンダヘッド３側などから滴下するオイル（矢印Ｃで示す。）を受けて集める機能を有する。図５に示すように、受け部３２で集められたオイルは、矢印Ｄに示すように移動して、ガイド部３３の上端３３Ａから導入されガイド部３３内を通過してガイド部３３の下端３３Ｂから下方に排出される。ガイド部３３の下端３３Ｂから落下するオイルは、図２に破線の矢印Ｅで示すように落下してオイルパン６に回収される。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態に係るタイミングベルト装置２０によれば、シリンダブロック２にブラケット３０を固定するための固定部だけを設けるだけでよく、ベルト調整部としてのテンショナプーリ１３およびアイドラプーリ１４の配置自由度が向上する。
【００３３】
また、本実施の形態に係るタイミングベルト装置２０によれば、ベルト調整部としてのテンショナプーリ１３およびアイドラプーリ１４の位置を変更する場合、ブラケット３０の変更だけで対応でき、シリンダブロック２の変更よりも簡易であり、製造性がよい。
【００３４】
さらに、本実施の形態に係るタイミングベルト装置２０によれば、ベルト調整部としてのテンショナプーリ１３およびアイドラプーリ１４をシリンダブロック２にブラケット３０を介して取り付けるため、テンショナプーリ１３やアイドラプーリ１４からエンジン、エンジンからテンショナプーリ１３やアイドラプーリ１４への振動が低減され、伝達精度が向上するとともに、耐久性が向上する。
【００３５】
また、本実施の形態に係るタイミングベルト装置２０によれば、滴下するオイルがタイミングベルト１１の駆動に伴い飛散する前に受け部３２でオイルを受けて集めることで、オイルの飛散を防止し、速やかに下方へ戻すことができ、オイルの循環性が良くなる。
【００３６】
さらに、本実施の形態に係るタイミングベルト装置２０によれば、タイミングベルト１１の駆動範囲よりも外側にオイルを排出することでき、タイミングベルト１１にオイルがかからずに、オイルの飛散を防ぎ、より的確にオイルを下方に循環させることができる。
【００３７】
また、本実施の形態に係るタイミングベルト装置２０によれば、ブラケット３０に対してテンションプーリ１３とアイドラプーリ１４とを任意の位置に取り付けることができる。さらに、本実施の形態に係るタイミングベルト装置２０によれば、シリンダブロック２に対して、テンションプーリ１３とアイドラプーリ１４とを直接取り付ける必要がなく、シリンダブロック２に対して、テンションプーリ１３およびアイドラプーリ１４の配置自由度を向上できる。
【００３８】
（その他の実施の形態）
以上、実施の形態について説明したが、この実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００３９】
例えば、上記実施の形態では、受け部３２を帯状の板で形成したが、ガイド部３３と同様に樋状に形成してもよい。また、本実施の形態では、ベルト調整部として、テンショナプーリ１３とアイドラプーリ１４とを備える構成としたが、これらに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４０】
１  エンジン
２  シリンダブロック
３  シリンダヘッド
４  シリンダヘッドカバー
５  タイミングベルトカバー
６  オイルパン
７  クランクシャフト
８Ａ  吸気カムシャフト（カムシャフト）
８Ｂ  排気カムシャフト（カムシャフト）
９  クランクタイミングプーリ（駆動プーリ）
１０Ａ  吸気カムプーリ（従動プーリ）
１０Ｂ  排気カムプーリ（従動プーリ）
１１  タイミングベルト
１２  タイミングベルト収容室
１３  テンショナプーリ（ベルト調整部）
１４  アイドラプーリ（ベルト調整部）
１５，１６，１７  ボルト
２０  タイミングベルト装置
３０  ブラケット
３１  ブラケット本体
３２  受け部
３３  ガイド部
３４，３５，３６  ボルト挿入孔
【図１】
2015113811.tif 000003
【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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