JP3937705B2

JP3937705B2 - Crank pulley mounting structure for internal combustion engine

Info

Publication number: JP3937705B2
Application number: JP2000266727A
Authority: JP
Inventors: 雅之藤田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2020-09-04
Also published as: JP2002070577A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のクランクプーリの取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平５−２０２９８７号公報や特開平１１−１４１３４９号公報等に開示されているように、内燃機関のクランクシャフトの端部に取り付けられるクランクプーリは、一般的に、ベルトを介してオルタネータ等の補機類を駆動する機能を備えるとともに、クランクシャフトの捩り振動を抑制するトーショナルダンパが設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなクランクプーリ取付構造の一例を、図３を参照して説明する。クランクシャフト１の一端部１ａには、クランクスプロケット２と、オイルポンプ３の駆動スペーサ３ａと、クランクプーリ４とがボルト５により共締め固定されている。なお、６，７はクランクシャフト１に対する各部材２，３ａ，４の相対回転を防止する半月キーである。
【０００４】
クランクプーリ４には、円盤状のハブ部４ａの内周部分から軸方向一側へ一体的に張り出した略円筒状のボス部４ｂが形成されており、このボス部４ｂが、駆動スペーサ３ａとボルト５の頭部との間で軸方向に狭持されている。また、このボス部４ｂの外周に、フロントカバー９に取り付けられたオイルシール８が摺接している。
【０００５】
しかしながら、このような取付構造では、クランクプーリ４のハブ部４ａとボス部４ｂとが一体的に形成されているため、オイルシール８と摺接するボス部４ｂの摩耗を考慮すると、クランクプーリ４を摩耗性に優れた鋳鉄等により成形する必要があるため、プーリ全体の重量増加や、それにともなう騒音の発生等を招くおそれがある。
【０００６】
また、クランクプーリ４のハブ部４ａとボス部４ｂとが一体的に形成されており、このボス部４ｂがクランクシャフト１側へ嵌合されているため、交換，点検等の理由でクランクプーリ４を取り外す際、プーリプーラ等の専用の取り外し工具を用いて引き抜き作業を行う必要がある。加えて、クランクプーリ４を脱着する際、オイルシール８が傷ついたりオイルシール８のリップが反転することのないように、慎重に脱着作業を行う必要があり、その作業が高度かつ煩雑となってしまう。
【０００７】
更に、クランクプーリ４のボス部４ｂとオイルポンプ３の駆動スペーサ３ａとが別体に形成されている等の関係で、クランクシャフト１等の軸方向寸法や重量を抑制することが難しい。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、内燃機関のクランクシャフトの一端に取り付けられ、ベルトを介して補機類を駆動するクランクプーリの取付構造に関する。
【０００９】
そして、請求項１に係る発明は、クランクシャフトの外周に固定される略筒状のボス部を、上記クランクプーリのハブ部とは別体として、このハブ部に隣設配置し、このボス部にオイルシールを摺接させたことを特徴としている。
【００１０】
また、クランクシャフトの外周に固定されるオイルポンプの駆動スペーサに、上記ボス部が一体に形成されていることを特徴としている。
【００１１】
更に、クランクシャフトの一端外周に、オイルポンプのインナロータを駆動する駆動スペーサが固定され、この駆動スペーサに、フロントカバーに取り付けられたオイルシールを摺接させるとともに、この駆動スペーサの軸方向一側に一体的に形成されるボス部に、上記クランクプーリのハブ部を固定したことを特徴としている。
【００１２】
請求項２に係る発明は、上記ボス部をクランクシャフトから取り外すことなく、上記クランクプーリをクランクシャフトから着脱できるように設定されていることを特徴としている。
【００１３】
より具体的には、例えばボス部の軸方向一側面にクランクプーリのハブ部がボルト等により共締め固定される。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、オイルシールの摩耗対策のために、鋳鉄等の摩耗性に優れた部材を用いる必要があるボス部とは独立して、クランクプーリの材質を設定できるので、設計の自由度が向上し、例えばクランクプーリにアルミ材を用いる等により、軽量化を図ることができ、ひいては重量の増加による騒音を抑制することができる。
【００１５】
また、ボス部をオイルポンプの駆動スペーサと一体的に形成したため、クランクプーリとボス部を別体としているにもかかわらず、上記の例のようにボス部と駆動スペーサとを別体とする場合に比して部品点数が増加することもなく、比較的簡素な構造となる。従って、軸方向寸法の増加を招くおそれがない。また、駆動スペーサ及びボス部を個々にクランクシャフトに対して位置決めする必要がなく、その分、構成が簡素化される。
【００１６】
請求項２に係る発明によれば、点検，修理，交換等の理由によりクランクプーリを脱着する際に、オイルシールが摺接するボス部を取り外す必要がないので、プーリプーラ等の専用の工具を用いる必要がない。加えて、クランクプーリの脱着時にオイルシールの破損等に留意する必要がなく、その作業性が著しく向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１，２は、本発明の一実施例に係る内燃機関のクランクプーリ１４の取付構造を示している。内燃機関のシリンダブロックの前壁部より前方へ突出するクランクシャフト１１のロッド状の前端取付部１１ａの外周には、クランクスプロケット１２と、オイルポンプ１３の駆動スペーサ２０と、クランクプーリ１４のハブ部３０と、がボルト１５によって締結固定されている。
【００１９】
円筒状をなすクランクスプロケット１２には、図外のタイミングチェーンが巻き掛けられ、このタイミングチェーンを介してカムシャフトが駆動される。このクランクスプロケット１２は、クランクシャフト１１の段差面１１ｂと駆動スペーサ２０の軸方向後面２０ａとの間で軸方向に狭持され、かつ、半月キー１６によって回転方向に固定されている。
【００２０】
オイルポンプ１３は、図示せぬステー等によって機関本体（シリンダブロック）側に固定されるポンプケース２１を備え、このポンプケース２１の前面側にはポンプカバー２２が取り付けられ、ポンプケース２１の内部には適宜な油室２４が画成されている。
【００２１】
このオイルポンプ１３は、駆動スペーサ２０を介してクランクシャフト１１と一体的に回転するインナロータ２３がアウタロータ（図示省略）に対して相対回転することにより潤滑油を加圧するいわゆるトロコイド型のポンプが採用されている。このようなトロコイド型のオイルポンプ１３は、クランクシャフト１１による直接駆動方式であるため、簡素かつ軽量，コンパクトであり、耐熱性及び静粛性にも優れている。
【００２２】
このオイルポンプ１３等を内包するフロントカバー２５は、シリンダブロック等の機関本体側に固定されるもので、その前面側の開口フランジ部２５ａに、駆動スペーサ２０（のボス部２７）の外周面に摺接するオイルシール１８が取り付けられている。このオイルシール１８等により、オイルポンプ１３等が配設されたフロントカバー２５内が液密にシールされる。
【００２３】
駆動スペーサ２０は、インナロータ２３が外嵌する二面幅部２６と、クランクプーリ１４のハブ部３０に隣設するボス部２７とが、摩耗性に優れた鋳鉄等により一体に形成された略有底円筒状をなしている。この駆動スペーサ２０は、ボルト１５によってクランクスプロケット１２とともにクランクシャフト１１の前端取付部１１ａに共締め固定されており、詳しくは、クランクプーリ１４のハブ部３０とクランクスプロケット１２との間で軸方向に狭持され、かつ、半月キー１７を介して回転方向に固定されている。つまり、駆動スペーサ２０の内周面に、半月キー１７が嵌合するキー溝２８が形成されている。
【００２４】
クランクプーリ１４は、ベルト（図示省略）が巻き掛けられる外周側のプーリ部３１と、内周側のハブ部３０との間に、適宜な弾性体等からなる環状のトーショナルダンパ３２が介装されており、ベルトを介してオルタネータ等の補機類を駆動する機能と、トーショナルダンパ３２を利用してクランクシャフト１１の捩り振動を抑制する機能と、を兼ね備えている。
【００２５】
ハブ部３０は、ボルト１５が挿通する中央孔部の周縁部分３３が他の一般部３４と略同じ軸方向厚さに設定されており、つまり軸方向に厚肉化したボス部が形成されていない。そして、このハブ部３０の周縁部分３３に、駆動スペーサ２０の軸方向前端面２０ｂが軸方向に隣設して接合されており、この駆動スペーサ２０の一部が、クランクプーリ１４の取付剛性の強度向上を図るためのボス部２７を構成している。つまり、ハブ部３０とボス部２７とが別体となっており、ボス部２７が駆動スペーサ２０に一体的に形成されている。
【００２６】
このハブ部３０は、駆動スペーサ２０のボス部２７の軸方向前面とボルト１５の座面との間で軸方向に狭持され、かつ、位置決めピン３５により回転方向に固定されている。このようなピン方式による位置決めは、上記の半月キー等を用いたキー方式による位置決めに比して、精度が高く取付作業も容易である。
【００２７】
以上のように、本実施例によれば、オイルシール１８の摩耗対策のために、鋳鉄等の摩耗性に優れた部材を用いる必要があるボス部２７とは独立して、クランクプーリ１４の材質を設定できるので、設計の自由度が向上する。より具体的には、クランクプーリ１４にアルミ材等の軽量な材質を用いることができ、クランクプーリ１４の軽量化及びこの軽量化に伴う騒音の低減化を図ることができる。
【００２８】
また、ボス部２７をオイルポンプ１３の駆動スペーサ２０に一体的に形成したため、上記の例のようにボス部と駆動スペーサとを別体とする場合に比して、クランクプーリ１４とボス部２７とを別体としているにもかかわらず、部品点数の増加を招くことがないので、比較的簡素な構造となり、軸方向寸法の増加等を招くこともない。また、駆動スペーサ２０及びボス部２７を個々にクランクシャフト１１に対して位置決めする必要がなく、その構造も簡素化される。
【００２９】
更に、点検，修理，交換等の理由によりクランクプーリ１４を脱着する際には、ボルト１５を外してクランクプーリ１４のみを脱着することができ、オイルシール１８が摺接するボス部２７を備えた駆動スペーサ２０を取り外す必要がないので、プーリプーラ等の専用の工具を用いる必要がない。加えて、クランクプーリ１４の脱着時にオイルシール１８の破損等に留意する必要がなく、その作業性が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関のクランクプーリ取付構造を示す断面図。
【図２】上記実施例の駆動スペーサを示す正面図。
【図３】従来例に係る内燃機関のクランクプーリ取付構造を示す断面図。
【符号の説明】
１１…クランクシャフト
１３…オイルポンプ
１４…クランクプーリ
１８…オイルシール
２０…駆動スペーサ
２７…ボス部
３０…ハブ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a crank pulley mounting structure for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
As disclosed in JP-A-5-202987 and JP-A-11-141349, etc., a crank pulley attached to an end of a crankshaft of an internal combustion engine is generally an alternator or the like via a belt. A torsional damper that suppresses torsional vibration of the crankshaft is provided while providing a function of driving auxiliary machinery.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
An example of such a crank pulley mounting structure will be described with reference to FIG. A crank sprocket 2, a drive spacer 3 a of an oil pump 3, and a crank pulley 4 are fastened to one end 1 a of the crankshaft 1 by bolts 5. 6 and 7 are half-moon keys for preventing relative rotation of the members 2, 3 a and 4 with respect to the crankshaft 1.
[0004]
The crank pulley 4 is formed with a substantially cylindrical boss portion 4b integrally projecting from the inner peripheral portion of the disc-shaped hub portion 4a to one side in the axial direction. The boss portion 4b is connected to the drive spacer 3a. It is pinched in the axial direction between the heads of the bolts 5. An oil seal 8 attached to the front cover 9 is in sliding contact with the outer periphery of the boss portion 4b.
[0005]
However, in such a mounting structure, the hub portion 4a and the boss portion 4b of the crank pulley 4 are integrally formed. Since it is necessary to mold with cast iron or the like having excellent wear properties, there is a risk of increasing the weight of the entire pulley and generating noise associated therewith.
[0006]
Further, since the hub portion 4a and the boss portion 4b of the crank pulley 4 are integrally formed and the boss portion 4b is fitted to the crankshaft 1 side, the crank pulley 4 is used for reasons of replacement, inspection and the like. When removing the cable, it is necessary to perform a pull-out operation using a dedicated removal tool such as a pulley puller. In addition, when the crank pulley 4 is detached, it is necessary to carefully remove and install the oil seal 8 so that the oil seal 8 is not damaged and the lip of the oil seal 8 is not reversed. End up.
[0007]
Furthermore, it is difficult to suppress the axial dimension and weight of the crankshaft 1 and the like because the boss 4b of the crank pulley 4 and the drive spacer 3a of the oil pump 3 are formed separately.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of such problems. That is, the present invention relates to a structure for attaching a crank pulley that is attached to one end of a crankshaft of an internal combustion engine and drives accessories via a belt.
[0009]
According to the first aspect of the present invention, the substantially cylindrical boss portion fixed to the outer periphery of the crankshaft is disposed adjacent to the hub portion separately from the hub portion of the crank pulley. It is characterized in that an oil seal is slidably contacted.
[0010]
Further , the boss portion is formed integrally with a drive spacer of an oil pump fixed to the outer periphery of the crankshaft.
[0011]
Further , a drive spacer for driving the inner rotor of the oil pump is fixed to the outer periphery of one end of the crankshaft, and an oil seal attached to the front cover is brought into sliding contact with the drive spacer, and the drive spacer is disposed on one side in the axial direction. The hub portion of the crank pulley is fixed to a boss portion formed integrally.
[0012]
The invention according to claim 2 is characterized in that the crank pulley can be attached to and detached from the crankshaft without removing the boss portion from the crankshaft.
[0013]
More specifically, for example, the hub portion of the crank pulley is fastened and fixed together with a bolt or the like on one side surface in the axial direction of the boss portion.
[0014]
【The invention's effect】
According to the invention according to claim 1 , since the material of the crank pulley can be set independently of the boss portion that needs to use a member having excellent wear properties such as cast iron for the countermeasure against wear of the oil seal, The degree of freedom in design is improved. For example, an aluminum material is used for a crank pulley, so that the weight can be reduced, and noise due to an increase in weight can be suppressed.
[0015]
In addition , since the boss part is formed integrally with the drive spacer of the oil pump , the boss part and the drive spacer are separated as in the above example, although the crank pulley and the boss part are separate. Compared to the above, the number of parts does not increase and the structure is relatively simple. Therefore, there is no risk of increasing the axial dimension. Further, it is not necessary to individually position the drive spacer and the boss portion with respect to the crankshaft, and the configuration is simplified correspondingly.
[0016]
According to the invention according to claim 2 , when removing and attaching the crank pulley for inspection, repair, replacement, etc., it is not necessary to remove the boss portion with which the oil seal slides, so it is necessary to use a dedicated tool such as a pulley puller. There is no. In addition, there is no need to pay attention to breakage of the oil seal when the crank pulley is attached and detached, and the workability is remarkably improved.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
1 and 2 show a mounting structure of a crank pulley 14 of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. On the outer periphery of the rod-shaped front end mounting portion 11a of the crankshaft 11 protruding forward from the front wall portion of the cylinder block of the internal combustion engine, a crank sprocket 12, a drive spacer 20 of the oil pump 13, and a hub portion of the crank pulley 14 are provided. 30 are fastened and fixed by bolts 15.
[0019]
A non-illustrated timing chain is wound around the cylindrical crank sprocket 12, and the camshaft is driven through this timing chain. The crank sprocket 12 is sandwiched in the axial direction between the step surface 11 b of the crankshaft 11 and the axial rear surface 20 a of the drive spacer 20, and is fixed in the rotational direction by a half moon key 16.
[0020]
The oil pump 13 includes a pump case 21 that is fixed to the engine body (cylinder block) side by a stay (not shown). A pump cover 22 is attached to the front side of the pump case 21, and the pump case 21 is disposed inside the pump case 21. A suitable oil chamber 24 is defined.
[0021]
This oil pump 13 employs a so-called trochoid pump that pressurizes lubricating oil by rotating an inner rotor 23 that rotates integrally with the crankshaft 11 relative to an outer rotor (not shown) via a drive spacer 20. ing. Since such a trochoid oil pump 13 is a direct drive system using the crankshaft 11, it is simple, lightweight, compact, and excellent in heat resistance and quietness.
[0022]
The front cover 25 including the oil pump 13 and the like is fixed to the engine body side such as a cylinder block, and is provided on the outer peripheral surface of the drive spacer 20 (the boss portion 27 thereof) on the opening flange portion 25a on the front surface side. An oil seal 18 that is in sliding contact is attached. With the oil seal 18 and the like, the inside of the front cover 25 provided with the oil pump 13 and the like is liquid-tightly sealed.
[0023]
The drive spacer 20 has a two-sided width portion 26 on which the inner rotor 23 is fitted, and a boss portion 27 adjacent to the hub portion 30 of the crank pulley 14 that are integrally formed of cast iron or the like having excellent wear properties. It has a bottom cylindrical shape. The drive spacer 20 is fastened together with the crank sprocket 12 to the front end mounting portion 11a of the crankshaft 11 by bolts 15, and more specifically, in the axial direction between the hub portion 30 of the crank pulley 14 and the crank sprocket 12. It is pinched and fixed in the rotational direction via a half moon key 17. That is, a key groove 28 into which the half moon key 17 is fitted is formed on the inner peripheral surface of the drive spacer 20.
[0024]
The crank pulley 14 is provided with an annular torsional damper 32 made of an appropriate elastic body between an outer peripheral pulley portion 31 around which a belt (not shown) is wound and an inner peripheral hub portion 30. Thus, it has both a function of driving auxiliary machines such as an alternator via a belt and a function of suppressing torsional vibration of the crankshaft 11 using the torsional damper 32.
[0025]
The hub portion 30 has a peripheral hole portion 33 of the central hole portion through which the bolt 15 is inserted and is set to have substantially the same axial thickness as the other general portion 34, that is, a boss portion thickened in the axial direction is formed. Absent. The axial front end surface 20b of the drive spacer 20 is adjacently joined to the peripheral edge portion 33 of the hub portion 30 in the axial direction, and a part of the drive spacer 20 is attached to the crank pulley 14 with a mounting rigidity. A boss portion 27 for improving the strength is formed. That is, the hub part 30 and the boss part 27 are separate bodies, and the boss part 27 is formed integrally with the drive spacer 20.
[0026]
The hub portion 30 is sandwiched in the axial direction between the front surface in the axial direction of the boss portion 27 of the drive spacer 20 and the seat surface of the bolt 15, and is fixed in the rotational direction by a positioning pin 35. Positioning by such a pin method is highly accurate and easy to install compared to the above-described positioning by a key method using a half-moon key or the like.
[0027]
As described above, according to the present embodiment, the material of the crank pulley 14 is independent of the boss portion 27 that requires the use of a member having excellent wear characteristics such as cast iron in order to prevent wear of the oil seal 18. Can be set, so the degree of freedom in design is improved. More specifically, a lightweight material such as an aluminum material can be used for the crank pulley 14, and the crank pulley 14 can be reduced in weight and noise associated with the reduction in weight can be achieved.
[0028]
Further, since the boss portion 27 is formed integrally with the drive spacer 20 of the oil pump 13, the crank pulley 14 and the boss portion 27 are compared with the case where the boss portion and the drive spacer are separated as in the above example. However, since the number of parts is not increased, the structure is relatively simple and the axial dimension is not increased. Further, it is not necessary to individually position the drive spacer 20 and the boss portion 27 with respect to the crankshaft 11, and the structure is simplified.
[0029]
Further, when the crank pulley 14 is attached / detached for inspection, repair, replacement or the like, the bolt 15 can be removed and only the crank pulley 14 can be attached / detached, and the drive provided with the boss portion 27 with which the oil seal 18 is in sliding contact. Since it is not necessary to remove the spacer 20, it is not necessary to use a dedicated tool such as a pulley puller. In addition, there is no need to pay attention to breakage of the oil seal 18 when the crank pulley 14 is attached and detached, and the workability thereof is significantly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a crank pulley mounting structure for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a driving spacer of the embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a crank pulley mounting structure of an internal combustion engine according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Crankshaft 13 ... Oil pump 14 ... Crank pulley 18 ... Oil seal 20 ... Drive spacer 27 ... Boss part 30 ... Hub part

Claims

In a crank pulley mounting structure that is attached to one end of a crankshaft of an internal combustion engine and drives accessories via a belt,
The hub portion of the crank pulley separately from the cylindrical boss portion, to the boss portion, to fix the hub portion, is brought into sliding contact with the oil seal which is attached to the front cover for enclosing the oil pump, the The hub portion is set such that the peripheral portion of the central hole portion through which the bolt is inserted has the same axial thickness as the other general portions, and the peripheral portion of this hub portion is the axial end surface of the boss portion and the seat of the bolt. Sandwiched axially with the surface,
A drive spacer for driving the inner rotor of the oil pump is fixed to one outer periphery of the crankshaft, and the boss portion is integrally formed on one side in the axial direction of the drive spacer. Crank pulley mounting structure.

2. The crank pulley mounting structure for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein the crank pulley is set to be detachable from the crankshaft without removing the boss portion from the crankshaft.