CN101096927B - 发动机的前部结构 - Google Patents

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Abstract

本发明发动机的前部结构，包括，正时盖(9)，至少包含在与气缸盖(4)的前面相对的位置遮盖传动机构的盖主体(9a)、以及在盖主体(9a)的上部延伸设置并在内侧形成有收纳凸轮轴相位可变机构(7、8)的凹陷部(12、13)的上方延长部(9b)；高刚性结构的连接座部(14)，形成在与上方延长部(9b)相比位于下方的盖主体(9a)的发动机宽度方向的中间部位，并与发动机主体(B)连接；高刚性结构的装配支架安装座(16)，形成于上方延长部(9b)的上面部；高刚性结构的连接部(17)，设置于上方延长部(9b)内侧的发动机宽度方向的中央部位，并沿着凹陷部(12、13)连接连接座部(14)和装配支架安装座(16)。采用本发明，能够缩短在凸轮轴的前端部设有凸轮轴相位可变机构的发动机的全长，并可提高装配支撑刚性。

Description

发动机的前部结构
技术领域
本发明涉及发动机的前部结构，特别是涉及缩短在凸轮轴的前端部设有凸轮轴相位可变机构的发动机的全长，并提高装配支撑刚性的发动机的前部结构。 
背景技术
对于车用发动机，例如沿着车宽方向设置曲轴的横置发动机，需要缩短发动机曲轴方向的尺寸长度、即发动机全长。并且，在力求缩短该发动机全长的基础上，用于装配支撑发动机(包含作为发动机和传动装置(transmission)的整体单元的动力单元(powerplant))的装配支架的安装结构，特别是用于装配支撑发动机主体前部的装配支架的安装结构则较难处理。特别是在为了使气门正时产生变化而在凸轮轴的前端部设置使凸轮轴的转动相位可变的凸轮轴相位可变机构的发动机，尤其是设有电磁式凸轮轴相位可变机构的发动机中，凸轮轴相位可变机构的设置成为发动机全长增加的主要原因，所以需要对包含装配支架安装结构的发动机的前部结构进行改良以缩短发动机全长。 
例如，以沿着车宽方向横置曲轴的方式将发动机安装在车辆发动机室时，作为装配支撑设置有驱动凸轮轴的传动机构的发动机主体的前部的结构，以往是设置通过螺栓固定在气缸盖(cylinder head)及气缸体(cylinder block)上以遮盖传动机构的正时盖(timingcover)，并切除该正时盖的一部分，且在切口部设置装配支架并通过螺栓固定在气缸盖上，使该装配支架兼用作正时盖的一部分，由此缩短发动机的全长(参照美国专利第5743229号)。 
另外，在V型发动机中，设置由前部链盒和后部链盒构成的链盒(正时盖)，安装在该链盒上的装配支架，包括，在该链盒的前面中央部位上下延伸的下支架，以及前端部具有装配安装部且后端部具有从链盒的上方向发动机后方伸出并延伸的后方延长部的上支架，两者通过螺栓连接成一体，下支架通过贯穿前部链盒的螺栓固定在气缸体上，同时上支架的后方延长部通过螺栓与后部链盒连接，由此抑制链盒的倾斜部分的振动(参照日本专利公开公报特开2003-83163号)。 
对于横置发动机中的发动机主体前部的装配支撑，上述技术已众所周知，其中对切除正时盖的一部分并在此设置装配支架的结构而言，装配支架兼用作正时盖的一部分的结构、以及安装于发动机主体的结构等都较为复杂。而且，在复杂设置有传动机构且剩余空间较少的发动机前面部分，难以牢固地安装装配支架并确保装配支撑刚性。
另一方面，在V型发动机中，装配支架分成固定在盖前面部的下支架，以及前端部具有装配安装部且后端部具有从盖上部向发动机后方伸出并向后延伸的后方延长部的上支架，两者通过螺栓连接成一体，该装配支架用于抑制正时盖的振动，所以当下支架设置于盖前面一侧时，会妨碍发动机全长的缩短。 
发明内容
本发明旨在解决上述问题，其能够缩短在凸轮轴的前端部设有凸轮轴相位可变机构的发动机的全长，并可提高装配支撑刚性。 
本发明的发动机的前部结构，包括，发动机主体，由气缸体和设置于其顶部的气缸盖构成；吸气用凸轮轴及排气用凸轮轴，平行设置在上述气缸盖的上部；凸轮轴相位可变机构，设置在至少上述凸轮轴中的吸气用凸轮轴的传动机构所处的发动机前侧的端部，使该凸轮轴的转动相位发生变化；正时盖，至少包含在与上述气缸盖的前面相对的位置遮盖上述传动机构的盖主体、以及在上述盖主体的上部延伸设置并在内侧形成有收纳上述凸轮轴相位可变机构的凹陷部的上方延长部，上述发动机的前部结构的特征在于：包括，刚性结构的连接座部，形成在与上述上方延长部相比位于下方的上述盖主体的发动机宽度方向中间部位，并与上述发动机主体连接；刚性结构的装配支架安装座，形成于上述上方延长部的上面部；刚性结构的连接部，设置于上述上方延长部内侧的上述发动机宽度方向的中央部位，并沿着上述凹陷部连接上述连接座部和上述装配支架安装座。 
采用上述结构，由于凸轮轴相位可变机构收纳于正时盖的上方延长部内侧的凹陷部，由此不会影响发动机全长的缩短。而且，在发动机的前部，装配支架延伸至正时盖的上方并安装在正时盖的上方延长部的上面部所形成的装配支架安装座上，并从上方支撑发动机主体，由此不必在正时盖的前侧设置阻碍发动机全长缩短的装配支撑用安装部。另外，对于正时盖的上方延长部而言，不仅装配支架安装座自身为刚性结构，而且，沿着收纳凸轮轴相位可变机构的凹陷部，在发动机宽度方向的中央部位，形成与刚性结构的连接座部和装配支架安装座连接的刚性结构的连接部，因而，可确保较高的装配支撑刚性，缩短发动机全长，并提高装配支撑刚性。 
在上述发动机的前部结构中，较为理想的形态是，上述正时盖，具有在上述发动机宽 度方向上位于该正时盖的两侧边缘、并安装在上述气缸盖上的凸缘部，其中一侧的凸缘部与另一侧的凸缘部相比采用刚性较高的结构，并通过上述上方延长部与上述装配支架安装座相连。 
在上述发动机的前部结构中，另一理想的形态是，上述凸轮轴相位可变机构为内置有电磁致动器的电磁式凸轮轴相位可变机构，上述正时盖的上方延长部中与上述凸轮轴相位可变机构重叠的部分，形成有向发动机前侧凹陷以收纳上述凸轮轴相位可变机构的上述凹陷部，该凹陷部的发动机宽度方向两侧壁为刚性结构的壁部，并与上述装配支架安装座相连。 
在上述发动机的前部结构中，另一理想的形态是，该发动机是使曲轴沿着车宽方向设置于车辆中的横置发动机，并装配支撑在车辆的前车架(front frame)上。 
在上述发动机的前部结构中，另一理想的形态是，还包括，最前部侧凸轮轴轴承部，由独立于上述气缸盖且分为上下两部分的轴承部件构成，在上述气缸盖的最前部支撑上述凸轮轴；连接部，设置在上述最前部侧凸轮轴轴承部的下方，并通过螺栓连接上述气缸盖与上述气缸体。 
在上述发动机的前部结构中，另一理想的形态是，上述气缸盖的上方设置有气缸盖罩，上述正时盖的上方延长部中与上述装配支架安装座相比位于发动机后侧的部分的上部，沿着上述装配支架安装座形成有用于安装上述气缸盖罩的前缘部的密封缘部。 
在上述发动机的前部结构中，另一理想的形态是，上述装配支架安装座的上面部大致呈平坦状，上述装配支架安装座和上述刚性结构的连接部相互连接且共同使用收容上述凸轮轴相位可变机构的凹陷部的内侧侧部表面。 
附图说明
图1是取下本发明实施例所涉及的气缸盖罩后的发动机前部的装配支撑状态的俯视图。 
图2是本发明实施例所涉及的发动机的装配支撑状态的侧视图。 
图3是本发明实施例所涉及的发动机的装配支撑状态的正视图。 
图4是本发明实施例所涉及的发动机正时盖的正视图。 
图5是本发明实施例所涉及的发动机正时盖的背视图。 
图6是本发明实施例所涉及的发动机正时盖的俯视图。 
图7是图4中的VII-VII线方向的剖视图。 
图8是图4中的VIII-VIII线方向的剖视图。 
图9是本发明实施例所涉及的发动机装配支架的俯视图。 
图10是本发明实施例所涉及的发动机装配支架的侧视图。 
图11是本发明实施例所涉及的气缸盖前部的俯视图。 
图12是本发明实施例所涉及的气缸盖的正视图。 
具体实施方式
图1～图12表示本发明的一个实施例。该实施例中的发动机是沿着车宽方向设置曲轴3a的直列4缸横置发动机，前端部通过装配部2支撑于车辆的前车架1，以包括未图示的后部前后两处装配部的3点支撑方式设置于车身前部的发动机室内。 
参照图2，发动机的发动机主体B包括气缸体3和设置于其顶部的气缸盖4。并且，在气缸盖4的上部平行设置吸气用凸轮轴5及排气用凸轮轴6(参照图1)。 
另外，在发动机前部，该发动机主体B的前侧(曲轴3a的长度方向一端侧)设置有将动力从曲轴3a传递到两凸轮轴5、6的传动机构(未图示)。 
而且，在吸气用凸轮轴5及排气用凸轮轴6的前端部，设置有内置电磁致动器的电磁式凸轮轴相位可变机构7、8。关于上述凸轮轴相位可变机构7、8，可采用美国专利公开公报第20050132988号所示的装置。 
而且，发动机主体B的前侧，在与气缸盖4的前面相对的部位设置有遮盖上述传动机构的正时盖9，在与气缸体3的前面相对的部位设置有缸体罩(casing cover)10，且两者形成一体并通过螺栓与发动机主体B连接。当然，上述盖罩9、10也可以一体成形。 
参照图3，正时盖9，包括，与气缸盖4的前面相对的盖主体9a；向该盖主体9a的上部延伸设置的上方延长部9b，其一直延伸至与设置于该气缸盖4上方的气缸盖罩11的前缘部的高度相同的位置。 
如图4和图5所示，在上方延长部9b的内侧，即发动机后侧，形成有剖面大致呈圆形的凹陷部12、13，用于收纳吸气用凸轮轴5及排气用凸轮轴6的前端部所设置的凸轮轴相位可变机构7、8。另一方面，如图6～图8所示，在盖主体9a的大致中央部位，形成有通过螺栓连接于发动机主体B(气缸盖4)且厚度较厚的高刚性结构的连接座部14。此外，在从上方延长部9b的上面部的中央部位到从正视方向看位于右侧的部位的范围内，形成厚度较厚的高刚性结构的装配支架安装座16，其具备在两处通过螺栓连接装配支架15的安装座面16a。而且，在上方延长部9b内侧的发动机宽度方向的中央部位，沿着上述左右凹陷部12、13、 形成有连接连接座部14和装配支架安装座16且厚度较厚的高刚性结构的连接部17。 
参照图4和图5，正时盖9的发动机宽度方向的两侧边缘具有通过螺栓连接而安装于气缸盖4的凸缘部18、19，两者通过上方延长部9b与装配支架安装座16相连，且其中一侧(从正视方向看位于右侧)的凸缘部18与另一侧(从正视方向看位于左侧)的凸缘部19相比，采用厚度较厚的高刚性结构。另外，收纳凸轮轴相位可变机构7、8的上述凹陷部12、13的发动机宽度方向的两侧壁20、21为厚度较厚的高刚性结构的壁部，并与装配支架安装座16相连。 
另外，正时盖9，其中与上方延长部9b的装配支架安装座16相比位于发动机后侧上部的部位，沿着装配支架安装座16形成有安装气缸盖罩11的前缘部11a的密封缘部22。 
参照图4和图5，装配支架安装座16的安装座面16a大致呈平坦状。装配支架安装座16和连接部17，相互连接且共同使用收容上述凸轮轴相位可变机构7、8的凹陷部12、13的内侧侧部表面12a、13a。该内侧侧部表面12a、13a之间的部分，沿着水平方向予以切割的剖面，从俯视方向看呈矩形。 
由于采用了上述结构，装配支架安装座16和连接部17，与以往的围绕凸轮轴相位可变机构7、8设置加强筋(rib)的正时盖相比，具有较高的刚性。 
参照图9和图10，装配支架15，包括，通过螺栓连接于正时盖9的安装座面16a的上部连接面部51；通过螺栓连接于装配部2的下部连接面部52；上下延伸的连接部53；上部连接面部51形成有两个用于螺栓连接的螺栓孔54、55，下部连接面部52形成有1个孔径较大的螺栓孔56。 
参照图11和图12，该发动机，还包括在气缸盖4的最前部支撑凸轮轴5、6的最前部凸轮轴轴承部31，由独立于气缸盖4且分为上下两部分的轴承部件32、33构成。而且，上述气缸盖4，在其与最前部侧凸轮轴轴承部31的下方重叠的位置，形成有通过螺栓连接气缸盖4与气缸体3的连接部(螺栓轴毂部)34、35。 
另外，图1中的S1和S2，表示位于正时盖9与气缸盖罩11之间的密封橡胶部(sealrubber)，以及位于气缸盖4与气缸盖罩11之间的密封橡胶部，两者形成一体。 
本发明的实施例，除上述结构之外，还可以采用各种各样的形态，例如，适用于排气侧的凸轮轴相位可变机构为油压式凸轮轴相位可变机构的发动机。 

Claims (7)

1.一种发动机的前部结构，包括，
发动机主体，由气缸体和设置于其顶部的气缸盖构成；
吸气用凸轮轴及排气用凸轮轴，平行设置在上述气缸盖的上部；
凸轮轴相位可变机构，设置在至少上述凸轮轴中的吸气用凸轮轴的传动机构所处的发动机前侧的端部，使该凸轮轴的转动相位发生变化；
正时盖，至少包含在与上述气缸盖的前面相对的位置遮盖上述传动机构的盖主体、以及在上述盖主体的上部延伸设置并在内侧形成有收纳上述凸轮轴相位可变机构的凹陷部的上方延长部，
上述发动机的前部结构的特征在于：
包括，
刚性结构的连接座部，形成在与上方延长部相比位于下方的上述盖主体的发动机宽度方向的中间部位，并与上述发动机主体连接；
刚性结构的装配支架安装座，形成于上述上方延长部的上面部；
刚性结构的连接部，设置于上述上方延长部的内侧的上述发动机宽度方向的中央部位，并沿着上述凹陷部连接上述连接座部和上述装配支架安装座。
2.根据权利要求1所述的发动机的前部结构，其特征在于：
上述正时盖，具有在上述发动机宽度方向上位于该正时盖的两侧边缘、并安装在上述气缸盖上的凸缘部，两者通过上述上方延长部与上述装配支架安装座相连，且其中一侧的凸缘部与另一侧的凸缘部相比采用刚性较高的结构。
3.根据权利要求1所述的发动机的前部结构，其特征在于：
上述凸轮轴相位可变机构，为内置有电磁致动器的电磁式凸轮轴相位可变机构，
上述正时盖的上方延长部中与上述凸轮轴相位可变机构重叠的部分，形成有向发动机前侧凹陷以收纳上述凸轮轴相位可变机构的上述凹陷部，该凹陷部的发动机宽度方向两侧壁为刚性结构的壁部，并与上述装配支架安装座相连。
4.根据权利要求1所述的发动机的前部结构，其特征在于：
该发动机，是使曲轴沿着车宽方向而设置于车辆中的横置发动机，并装配支撑在车辆的前车架上。
5.根据权利要求1所述的发动机的前部结构，其特征在于：
还包括，
最前部凸轮轴轴承部，由独立于上述气缸盖且分为上下两部分的轴承部件构成，在上述气缸盖的最前部支撑上述凸轮轴；
连接部，设置在上述最前部凸轮轴轴承部的下方，并通过螺栓连接上述气缸盖与上述气缸体。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的发动机的前部结构，其特征在于：
上述气缸盖的上方，设置有气缸盖罩，
上述正时盖的上方延长部中与上述装配支架安装座相比位于发动机后侧的部分的上部，沿着上述装配支架安装座形成有用于安装上述气缸盖罩的前缘部的密封缘部。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的发动机的前部结构，其特征在于：
上述装配支架安装座的上面部大致呈平坦状，
上述装配支架安装座和上述刚性结构的连接部，相互连接且共同使用收容上述凸轮轴相位可变机构的凹陷部的内侧侧部表面。
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