JP2007085237A - エンジンの前部構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明は、クランク軸14の出力によりシリンダヘッド6に配設されたカム軸16、17を駆動するための無端帯46と、この無端帯を案内する無端帯ガイド76と、これらの無端帯及び無端帯ガイドを覆うタイミングカバー40とを備え、このタイミングカバーの外周端部及び中間部がそれぞれボルト104によりエンジン前面部に締結されたエンジンの前部構造であって、無端帯ガイドは、その無端帯ガイドをエンジン前後方向に貫通する開口部76eを有し、タイミングカバーの中間部のボルトは、無端帯ガイドの開口部内を通ってエンジン前面部に締結されている。
【選択図】 図4
Description
先ず、上述したようなタイミングカバー中央部をボルト締結する構造では、そのボルトが、上述したテンショナレバーや固定チェーンガイド等と干渉しないようにする必要があるが、そのような干渉を避けるために、テンショナレバーや固定チェーンガイドの位置を変更すると、チェーンの張力調整やガイドを確実に行うことが出来ない場合がある。一方、ボルト位置を変更すると、タイミングカバーの振動の抑制効果が低下し、さらに、特許文献1の構造ではエンジンの支持性能が低下する恐れがある。
また、特許文献2の構造では、エンジンマウントブラケットが、エンジンの前面部の幅方向の中間位置に対しオフセットして配置されているので、車体に対しエンジンを確実に支持することが出来ない恐れがある。
さらに、本発明は、無端帯ガイドの機能を確保しつつエンジンの支持性能を確保することが出来るエンジンの前部構造を提供することを目的としている。
このように構成された本発明においては、タイミングカバーの中間部のボルトが無端帯ガイドに形成された開口部内を通ってエンジン前面部に締結されるので、タイミングカバーの締結ボルトと無端帯ガイドとの位置が重なっても、締結ボルトと無端帯ガイドのレイアウトを両立することが出来る。その結果、無端帯ガイドの機能を確保しつつタイミングカバーの中間部をエンジン前面部に締結してタイミングカバーの剛性を確保すると共に振動を抑制することが出来る。
このように構成された本発明においては、揺動可能なテンショナレバーにより無端帯の緩み側を案内するので、チェーンのばたつきを抑制することが出来、さらに、ボルトが貫通する開口部がそのテンショナレバーの揺動方向に延びるので、テンショナレバーの動きが阻害されず且つテンショナレバーの剛性が確保される。
このように構成された本発明においては、複数個のボルトの一部が無端帯ガイドに形成された開口部内を通ってエンジン前面部に締結され、他の一部が無端帯で囲まれた領域でエンジン前面部に締結されるので、無端帯ガイド及び無端帯のレイアウトと、タイミングカバーをエンジン前面部に締結するボルトのレイアウトとを両立させることが出来る。そして、そのようなレイアウトの両立を図った上で、幅方向に並ぶ複数のボルトにより、タイミングカバーのエンジン前面部への取付剛性を高めることが出来る。
このように構成された本発明においては、上下方向に並ぶ複数個のボルトは、無端帯ガイドの上下方向に並ぶ複数の開口部をそれぞれ通ってエンジン前面部に締結されるので、無端帯ガイドのレイアウトと、タイミングカバーをエンジン前面部に締結するボルトのレイアウトとを両立させることが出来る。そして、そのようなレイアウトの両立を図った上で、上下方向に並ぶ複数のボルトにより、タイミングカバーのエンジン前面部への取付剛性を高めることが出来る。
このように構成された本発明においては、エンジンマウント取付座が鋳造金属製のタイミングカバーの前面に一体に形成されているので、エンジンをエンジンカバーを介して車体に取り付けることが出来、その結果、タイミングカバー内方の無体帯や無体帯ガイドのレイアウトと、エンジンの車体への取付用のエンジンマウント取付座のレイアウトとの両立を図ることが出来る。さらに、タイミングカバーの中間部のボルトによりタイミングカバーのエンジンへの取付剛性が高められ、そして、エンジンマウント取付座が、そのような取付剛性の高められた中間部のボルトの近傍に配置されているので、エンジンの車体に対する支持剛性をも高めることが出来る。
このように構成された本発明においては、固定無端帯ガイドのエンジン前面部への取付ボルトが、無端帯で囲まれた領域に配置されているので、エンジン前面部のスペースを有効に活用して、エンジン前面部が幅に広がることを抑制することが出来る。
このように構成された本発明においては、クランク軸により駆動される下部無端帯の駆動力を上部無端帯に伝達する中間軸が、エンジン前面部の幅方向において無端帯の張り側にオフセットして配置され、テンショナレバーは、エンジン前面部の幅方向において上部無端帯に対してオフセット方向とは反対側の領域に配置されているので、エンジン前面部において、エンジン前面部の幅を広げることなく、効率的に無端帯を取回し且つ無端帯ガイドを配置することが出来る。特に、中間軸は、エンジン前面部の幅方向において無端帯の張り側にオフセットして配置されているので、そのオフセットした側の反対側の領域のスペースを確保することが出来、このスペースにテンショナレバーを配置することが容易となる。
先ず、図1乃至図3により、本発明の実施形態によるエンジンの概略構造を説明する。図1は、本発明の実施形態によるエンジンの正面図であり、図2は、本発明の実施形態によるエンジンの側面図であり、図3は、タイミングケースの正面図である。
先ず、図1及び図2に示すように、本実施形態によるエンジン1は、コモンレール式の直噴ディーゼルエンジンであり、シリンダブロック2、その上面に取り付けられたシリンダヘッド4、シリンダヘッドを覆うようにシリンダヘッド4に取り付けられたシリンダヘッドカバー6、シリンダブロック2の下面に取り付けられたロアブロック8、オイルパン10、及び、シリンダブロック2の前面に取り付けられたタイミングケース12を備えており、主にこれらによりエンジン本体が構成されている。図3に示すように、タイミングケース12は、6箇所に形成されたボルト通し孔12bを介してボルトによりシリンダブロック2に固定されている。
図1に示すように、エンジン1の前方から見て右側面には、オルタネータ18、ウォータポンプ20(図2参照)、エアコンプレッサ22等の補機が取り付けられている。無端ベルト28が、各補機の前端部にそれぞれ取り付けられたプーリ18a、20a、22aと、クランクシャフトプーリ14aと、その無端ベルト28の張力を調整するテンショナレバー24のプーリ24aと、2つのアイドルプーリ26aとに掛け渡されており、クランクシャフト14の動力により、各補機18、20、22、24が作動するようになっている。
図4に示すように、このチェーン伝達機構42は、クランクシャフト14の出力を、下部チェーン44及び上部チェーン46等により、上述した高圧燃料ポンプ30及びクランクシャフト16、17に伝達して、それらを駆動する機構である。
また、エンジン1の前面部には、下部チェーン44から上部チェーン46に動力を伝達するための中間軸54が設けられており、この中間軸54の前端部には、中間軸下部スプロケット56が取り付けられている。なお、この中間軸54は、シリンダブロック2及びタイミングケース12の両方に固定されている。
図4に示すように、下部チェーン44は、上部チェーン46に対して、エンジン本体側、即ち、後方側に配置されている。本実施形態では、このように下部チェーン44を非常に負荷の大きい高圧燃料ポンプ30に近い位置に配置して、ポンプ30を確実に駆動することが出来るようにしている。即ち、燃料ポンプ軸50にかかるモーメント力がなるべく小さくなるようにして、下部チェーン44と高圧燃料ポンプ30との間で互いに付加される負荷がなるべく小さくなるようにしている。
ここで、カムシャフト16、17は、エンジン幅方向中心線Cに対し幅方向に均等に配置されている。中間軸54は、それらのカムシャフト16、17のうち、吸気側カムシャフト16の下方で且つその吸気カムシャフト16を通る鉛直線上に配置されている。従って、上部チェーン46は、その張り側部分46aがほぼ鉛直線方向に延び、緩み側部分46cが斜め方向に延びている。
図4に示すように、各チェーン44、46には、チェーンガイドとして、下部固定チェーンガイド70、上部固定チェーンガイド72、下部テンショナレバー74、上部テンショナレバー76が設けられている。
先ず、下部固定チェーンガイド70は、下部チェーン44の内方で、タイミングケース12にボルトにより固定されている。この下部固定チェーンガイド70は、2つの案内面70a、70bを有し、各案内面70a、70bはいずれも外方に若干湾曲しており、それぞれ、張り側部分44a、44bをその内方から案内するようになっている。
各テンショナレバーアジャスタ80、82は、各テンショナレバー74、76の背面側(案内面の反対側)に設けられており、各テンショナレバー74、76に所定の圧力を加えるようになっている。即ち、各アジャスタ80、82は、油圧により作動し、各テンショナレバー74、76に圧力を加えることにより、各チェーン44、46の張力を調整する機能を有している。
具体的な構造としては、各アジャスタ80、82は、それらの本体部80a、82aに対し、油圧により軸線方向に移動可能なプランジャ(可動端部)80b、82bを備え、これらのプランジャ80b、82bの先端部が、各テンショナレバー74、76の受面部74b、76bに当接して、各テンショナレバー74、76に圧力を加えるようになっている。
図4に示すように、クランクシャフト14の下方には、オイルパン10にバランサ軸64及びそのスプロケット65が設けられている。ここでは、左右一対のバランサ軸のうちの一方のみが示されている。そのバランサ軸64のスプロケット65とクランクシャフト14の第2スプロケット49とにバランサチェーン66が掛け渡されており、このバランサチェーン66は、エンジンの上下方向に延びると共に、上述した下部チェーン44よりも、後方側、即ち、エンジン本体に近い側に配置されている。そして、このバランサチェーン66にも、その張り側部分66aに固定チェーンガイド67が設けられ、緩み側部分66bにバランサチェーン用テンショナレバー68及びそのアジャスタ69が設けられている。固定チェーンガイド67、テンショナレバー68及びアジャスタ69は、いずれも、シリンダブロック2に取り付けられている。
図1、図2及び図7に示すように、タイミングカバー40は、上述したチェーン駆動機構42を覆うものであり、平面部40aと、その平面部40aの周縁部からエンジン本体側に向けて延びる壁面部40bとにより、全体的に断面コ字状になっている。一方、カバー40の上方縁部40cには壁面部40bは形成されておらず上方に開放されている。図1及び図2に示すように、タイミングカバー40の上面部には、この上方縁部40cの開放部を覆うようにシリンダヘッドカバー6が取り付けられており、その結果、チェーン駆動機構42のほぼ全体がタイミングカバー40で覆われ、カムシャフト16、17、それらのスプロケット60、62及び上部チェーン46のそれぞれ一部分はシリンダヘッドカバー6で覆われるようになっている。タイミングカバー40は、鋳造金属で一体形成するのが好ましく、本実施形態ではアルミニウム合金製である。
また、平面部40aには、クランクシャフト14(図1及び図2参照)を通す孔部が形成されたクランクシャフトプーリ14a用取付座40eや、アイドルプーリ26a用取付座40fが形成されている。
図7に示すように、タイミングカバー40の上方には、上述した上部テンショナレバーアジャスタ82用の取付部90が、タイミングカバー40と一体に成形されている。
図6に示すように、円筒部90aには、上部テンショナレバーアジャスタ82のねじ部82cが、タイミングカバー40の外部側からねじ込まれて固定されるようになっている。そして、そのヘッド82dが、円筒部90aに当接するまでねじ込まれると、そのヘッド部82dと溝部82eとにより閉空間が形成され、これが油路となるようになっている。
図9に示すように、円筒部90aには、その形成された油路と連通する油路90cが形成されている。この油路90cは、シリンダヘッド4に形成された油路(図示せず)と連通しており、これらの油路を介してアジャスタ82のプランジャ82bが油圧を受けるようになっている。
図10は、図7のX-X線に沿って見た断面図であり、図11は、図7のXI-XI線に沿って見た断面図であり、図12は、図11のXIIで示す矢印の方向から見た矢視図であり、図13は、エンジンの車体への取付構造を説明するための図1と同様に示す正面図である。
先ず、図1及び図7に示すように、タイミングカバー40の上方には、上述したアジャスタ取付部90に隣接して、エンジンマウントブラケット取付座部100が形成されている。図10及び図11に示すように、このマウントブラケット取付座部100は、下方から上方に向けて徐々に肉厚が大きくなるように形成され、その上面は、エンジンマウントブラケット110(図13参照)が取り付けられる取付座面100aとなっている。このように、肉厚を高めることにより、タイミングカバー40自体の剛性及びエンジン1の支持剛性を高めている。なお、図10に示すように、上述した各テンショナレバー74、76の共通軸78は、このタイミングカバー40にも取り付けられるようになっており、確実に、各テンショナレバー74、76を支持するようになっている。
先ず、図7に示すように、マウントブラケット取付座部100には、タイミングカバー40をエンジン本体に取り付けるための幅方向及び上下方向に並んだ合計5つの取付部100d〜fが形成されている。これらのうち2つの取付部100dは、タイミングカバー40の周縁部に配置され、残りの3つの取付部100e、100fは、エンジン本体の幅方向の中間部に形成されている。
図10に示すように、これらの取付部100d〜fは、ボス状の円筒部100gを有し、このボス状の円筒部100gは、タイミングケース12に当接する長さになっている。そして、タイミングカバー40の外方から、このボス状の円筒部100gの中空部にボルト104(図1参照)を通し、シリンダブロック2及びタイミングケース12にボルト締結することにより、タイミングカバー40の中間部がエンジン本体に取り付けられる。このようにして、タイミングカバー40のエンジン本体への取付剛性を高めると共にタイミングカバー40の膜振動を抑制するようにしている。
そこで本実施形態では、以下のような構成としている。
即ち、図4に示すように、タイミングケース12及びその後方のシリンダブロック2には、タイミングカバー40の取付部100d〜fに対応した位置に、ボルト104が締結されるねじ孔106d〜fが形成されている。そして、上述した上部テンショナレバー76には、取付部100e及びねじ孔106eに対応した2箇所の位置に、開口部76eが形成されている。これらの開口部76eは、上部テンショナレバー76が揺動しても上述したボス状の円筒部100g(ボルト104)に干渉しないように、円筒部100gの外径より大きく且つテンショナレバー76の揺動方向に延びるように形成されている。
一方、取付部100f、そのボルト104及びねじ孔106fは、上部チェーン46の内方に配置されており、上部チェーン46等と干渉しないようになっている。
先ず、中間軸54及び上下2段のチェーン44、46に関する作用効果を説明する。
本実施形態では、上述したように、クランクシャフト14の出力により、燃料ポンプ30を駆動すると共に、動力を上部チェーン46に伝達するための中間軸54を別途設けている。この中間軸54は、エンジン前面部の幅方向において燃料ポンプ軸50より内方側にオフセットし且つ上述したエンジン幅方向中心線Cより燃料ポンプ軸50側にオフセットした位置に設けられているので、下部チェーン44の張り側部分44a、44bが、比較的、幅方向に延びるようにすることが出来る。このことにより、エンジン1の前部が幅に広がることを抑制することが出来る。
そして、本実施形態では、下部チェーン44のチェーンピッチが上部チェーン46のチェーンピッチよりも大きいので、より確実に、高圧燃料ポンプ30の高負荷に耐えるものとすることが出来る。一方、上部チェーン46には、下部チェーン44程大きな負荷がかからないので、下部チェーン44よりも強度の小さいものを用いることが出来、コストを低減することが出来る。
先ず、上部テンショナレバーアジャスタ82は、タイミングカバー40に取り付けられているので、エンジン本体の前面部にテンショナレバーアジャスタを取り付けるスペースが無くても、エンジン本体に幅方向に突出する取付部分を形成せずに、アジャスタ82を設けることが出来る。特に、本実施形態では、上部チェーン46が下部チェーン44より前方側に配置されているので、アジャスタ82を、エンジン前面部ではなく、タイミングカバー40に取り付け易くなっている。
固定チェーンガイドは、一般には、チェーンの外方で固定される。一方、本実施形態では、上部固定チェーンガイド72を上部チェーン46の内方でエンジン本体に固定しているので、スペースを有効に活用することが出来る。特に、本実施形態のように、中間軸54をオフセットさせることにより、上部チェーン46の取り回しスペースが少なくなり、それに伴い、チェーンの外方のチェーンガイドを設けるスペースが少なくなってしまっても、このように固定チェーンガイドをチェーンの内方で固定することにより、エンジンの幅を広げることなく、有効に、固定チェーンガイドを取り付けることが出来る。
先ず、タイミングカバー40の中間部には、取付部100e、100f及びボス状の円筒部100g、さらに、それらに対応した複数の締結ボルト104が設けられているので、タイミングカバー40のエンジン本体への取付剛性を高めると共にタイミングカバー40の膜振動を抑制することが出来る。そして、タイミングカバー40の取付剛性が高められるので、タイミングカバー40に形成されたエンジンマウントブラケット取付座部100によるエンジンの車体に対する支持剛性をも確保することが出来る。さらに、ボルト104を幅方向或いは上下方向に複数設けることにより、取付剛性を確保しつつ、締結位置の自由度を高めることが出来る。
さらに、開口部76eは、円筒部100gの外径より大きく且つテンショナレバー76の揺動方向に延びるので、円筒部100g等によりテンショナレバー76の揺動を阻害することがなく、また、テンショナレバー76の開口部76eの大きさを、上述した干渉が生じない程度になるべく小さいものにすれば、テンショナレバー76自体の剛性も確保することが出来る。
2 シリンダブロック
4 シリンダヘッド
12 タイミングケース
14 クランクシャフト
16、17 カムシャフト
30 高圧燃料ポンプ
40 タイミングカバー
42 チェーン駆動機構
44 下部チェーン
44a、44b 張り側部分
44c 緩み側部分
46 上部チェーン
46a、46b 張り側部分
46c 緩み側部分
48、49、52、56、58、60、62、65 スプロケット
50 燃料ポンプ軸
54 中間軸
70、72 下部或いは上部の固定チェーンガイド
74、76 下部或いは上部のテンショナレバー
76e 開口部
78 共通の揺動軸
80、82 下部或いは上部のテンショナレバーアジャスタ
90 上部テンショナレバーアジャスタの取付部(タイミングカバー)
100 エンジンマウントブラケット取付座部
100d〜f タイミングカバーのエンジン本体への取付部
Claims (7)
- クランク軸の出力によりシリンダヘッドに配設されたカム軸を駆動するための無端帯と、この無端帯を案内する複数の無端帯ガイドと、これらの無端帯及び無端帯ガイドを覆うタイミングカバーとを備え、このタイミングカバーの外周端部及び中間部がそれぞれボルトによりエンジン前面部に締結されたエンジンの前部構造であって、
上記無端帯ガイドの少なくとも1つは、その無端帯ガイドをエンジン前後方向に貫通する開口部を有し、
上記タイミングカバーの中間部のボルトは、上記少なくとも1つの無端帯ガイドの開口部内を通って上記エンジン前面部に締結されていることを特徴とするエンジンの前部構造。 - 上記無端帯ガイドは、上記無端帯の緩み側に配置された揺動可能なテンショナレバーを含み、
上記開口部はこのテンショナレバーの揺動方向に延びるように上記テンショナレバーに形成されている請求項1に記載のエンジンの前部構造。 - 上記タイミングカバーの中間部のボルトは、上記エンジン前面部に対し幅方向に並ぶ複数個のボルトを含み、
これらの複数個のボルトの一部が上記無端帯ガイドの開口部内を通って上記エンジン前面部に締結され、他の一部が上記無端帯で囲まれた領域で上記エンジン前面部に締結されている請求項1又は請求項2に記載のエンジンの前部構造。 - 上記タイミングカバーの中間部のボルトは、上記エンジン前面部に対し上下方向に並ぶ複数個のボルトを含み、
上記開口部は、これらの上下方向に並ぶ複数個のボルトに対応した位置で上記無端帯ガイドに上下方向に並んだ複数の開口部を含み、
上記上下方向に並ぶ複数個のボルトは、上記無端帯ガイドの上下方向に並ぶ複数の開口部をそれぞれ通って上記エンジン前面部に締結されている請求項1乃至3のいずれか1項記載のエンジンの前部構造。 - 上記無端帯はチェーンであり、
上記タイミングカバーは、鋳造金属製であり、さらに、その前面に一体に形成されたエンジンマウント取付座を有し、このエンジンマウント取付座が、上記タイミングカバーの中間部のボルトの近傍に配置されている請求項1乃至4のいずれか1項記載のエンジンの前部構造。 - 上記無端帯ガイドは、上記無端帯の張り側に配置された固定無端帯ガイドを含み、
この固定無端帯ガイドの上記エンジン前面部への取付ボルトが、上記無端帯で囲まれた領域に配置されている請求項1乃至5のいずれか1項記載のエンジンの前部構造。 - 上記エンジンは、上記カム軸が上記シリンダヘッドに2本配置されたDOHC型エンジンであり、
上記無端帯は、上記2本のカム軸を駆動する上部無端帯と、上記クランク軸により駆動される下部無端帯とを含み、
上記エンジンは、さらに、上記下部無端帯の駆動力を上記上部無端帯に伝達する中間軸を有し、
この中間軸は、上記エンジン前面部の幅方向において上記無端帯の張り側にオフセットして配置され、上記テンショナレバーは、上記エンジン前面部の幅方向において上記上部無端帯に対して上記オフセット方向とは反対側の領域に配置されている請求項2に記載のエンジンの前部構造。
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