JP2008516132A - 制御ケースカバーの配置 - Google Patents

Abstract

本発明はシリンダクランクケース（ＺＫＧ），ＺＫＧに回転自在に軸受けされたクランクシャフト、下に向かってＺＫＧを密封するオイルパンおよびＺＫＧの前面に取り付けられた制御ケースカバーを備えた往復動ピストン内燃機関の制御ケースカバーの配置に関する。制御ケースカバーは前面の密封面を介してＺＫＧに隣接し、補助駆動用にクランクシャフトから駆動トルクを導き出す貫通開口を備える。発明の目的は密封に信頼性がある非常にコンパクトな内燃機関を提供することにある。このため、制御ケースカバーの密封面または制御ケースカバー自体を、側面から見た場合、下側を内側に傾斜を付けて構成し、それによってシリンダクランクケース端における深さが下方向に向かうにつれて減少する制御ケース空間が形成される。
【選択図】図４

Description

本発明は請求項１の概念部に記載された往復動ピストン内燃機関の制御ケースカバーの配置に関する。

従来知られているこの種の構造の内燃機関においては、下に密封されたオイルパンの密封面と前に密封された前面の制御ケースカバーの密封面との間に交差が生じ、これは特に軸方向に可能な限り短縮して組み立てられる内燃機関の場合に問題となる密封装置となる。

本発明の課題はオイルパンと制御ケースカバーの許容できる密封のほかに短縮して組み立てられ製造技術上有利な内燃機関の構造が可能となるような配置を提供することである。

この課題は特許請求の範囲の請求項１に記載された発明の特徴によって解決される。発明の好ましいさらなる展開は特許請求の範囲のさらなる請求項に含まれる。
発明によると、制御ケースカバーの密封面あるいは制御ケースカバーは、下に向かうにつれて深さが減少する制御ケース空間がＺＫＧ側に形成されるように側面から見て斜め下内側に傾斜延伸する。その結果、良好なアクセシビリティによってカムシャフト駆動装置、バランスシャフト駆動装置、オイルポンプ駆動装置など制御構成部品の容易な組立て、およびＺＫＧの軽重量化、さらに内燃機関の構造長さを場合によっては短縮し、制御ケースカバーを例えば軽重量のマグネシウム合金構造部またはプラスチック構造部にする可能性が生じる。さらに内燃機関の構造長さを増加することなく制御ケース空間内を改良して、例えば内燃機関のクランクケース換気用オイルセパレータなどの機能部品を配置することができる。

その場合、制御ケース空間の境をなすＺＫＧの側壁の縦広がり（寸法１）はクランクシャフト軸受の第１の軸受押えから上方に向かうにつれて増加する。それによってＺＫＧの製造の際に鋳造技術的に材料の余分の使用がなく材料節約が達成される。

また、発明のさらなる展開によると、クランクシャフト回転軸の下方の制御ケースカバーの密封面は、その下に位置するオイルパンへ構造的に有利に結合させるため前記傾斜とは反対に前方下方に傾斜延伸するよう構成される。

密封面の密封面部分は直線にして、互いの間の角度αは約１２０度にするのが製造技術的に好ましい。しかし場合によっては、密封面（１６）の下部密封面部分（１６ｃ）が半径ｒで前方に延伸するよう構成すると構造的に有利となる。

さらに、クランクシャフト用貫通開口の領域で補助駆動装置の駆動プーリーに隣接して位置する制御ケースカバーの前面壁部分はその上部に位置する前面壁部分より後方に後退するよう構成することができる。それによって製造技術的に材料の余分の使用がなく、機器、例えばエアコン用コンプレッサーおよび／またはオルタネーター用の補助駆動装置は内燃機関側の近くに配置できる。

ＺＫＧの実施形態において軸受押えはクランクシャフト主軸受の別の軸受押えとともに、部分的に下方に向かって密封して補強する床板構造と構造的に一体にすることができる。その場合、床板構造はそれに結合するオイルパン用密封面を同時に支持する。しかし、オイルパン密封面はＺＫＧに直接設けることもできる。

さらに、ＺＫＧまたは床板構造は密封面の下方の制御ケースカバーに、オイルパン密封面を分離した状態で隣接することができる。それによって問題となる密封面の互いの交差を避けることができる。

最後に、制御ケースカバーの密封面の上部密封面部分はＺＫＧのシリンダヘッド結合面から分離され、同様の利点が生まれる。
さらに詳細を説明するため以下に発明の実施形態を述べる。

図１にシリンダヘッドを省略した直列４気筒往復動ピストン式内燃機関１０を示す。内燃機関１０は本発明の理解に必要となるもののみが記載される。ところで内燃機関１０は公知であり専門家には周知の構造技術である。

ダイカストで製造された内燃機関１０のシリンダクランクケース１２（ＺＫＧ）は前側（＝制御側）に制御ケースカバー１４を備え、このカバー１４はほぼ環状の密封面１６（図２のクロス斜線部を参照）および場合によってはパッキング（図示しない）を介して、ＺＫＧ１２に密封状態に結合されるか、あるいは図示しないねじを使ってＺＫＧに固定される。この場合、密封面１６はＺＫＧ１２の側壁１２ａおよび上部閉鎖壁１２ｂさらに下部領域の以下記載する軸受押え５０に形成される。

２つの駆動チェーン２０，２２が配置された垂直空間状の制御ケース空間１８は制御ケースカバー１４によって取り囲まれる。
ＺＫＧ１２に直接隣接する第１の駆動チェーン２０はクランクシャフト２６の前方駆動ジャーナル２６ａ上のチェーンスプロケット２４とともにチェーン２８を介して２つのバランスシャフト３０，３２を駆動する。チェーン２８はバランスシャフト３０のチェーンプロケット３４および中間チェーンスプロケット３６とともに作動する。中間チェーンスプロケット３６は前面の歯車３８、４０を介して第２のバランスシャフト３２に駆動結合されている。ＺＫＧ１２に回転自在に軸支されたバランスシャフト３０，３２はしたがって互いに反対方向に回転し、修正ランカスタ−質量バランスを形成するため２倍のクランクシャフト回転数で駆動される。

第２の駆動チェーン２２は一部のみを示すが、内燃機関１０の弁制御を行う２つのカムシャフトの駆動に使用されるが、カムシャフトは周知の方法でシリンダヘッドに配置される。この場合、クランクシャフト２６の駆動ジャーナル２６ａ上の第２のチェーンスプロケット４２はチェーン４４を介して前記カムシャフト（図示しない）を駆動する。

クランクシャフト２６（図１および３を参照）は一般にＺＫＧの主軸受４６によって回転自在に軸支される。各主軸受４６は対応する軸受シェル（符号なし）とともにクランクシャフト２６の軸受ジャーナル２６ｂを囲むＺＫＧ１２の対応する横壁に形成された上部軸受座４８と下部軸受押え５０とから組み立てられる。

前記軸受押え５０は床板構造５２（図１参照）と一体化されるが、床板構造５２はＺＫＧ１２の下方に設けられ、はしご枠のようにＺＫＧ１２の剛性を高め部分的に下方に閉じる。

床板構造５２は結合面５４を介し、図示しないねじによってＺＫＧ１２に固定される。前方領域において、床板構造５２は下方に向かって開き、密封面５６が備わり、ここにオイルパン５８が密接するようねじ締めされる。

制御ケースカバー１４は回転対称の貫通開口１４ａを備え、これによって（および軸封止リングの中間挿入の下で）詳細は示さない補助駆動装置６２のベルトプーリー６０が多列Ｖベルト６４とともに駆動される。補助駆動装置６２はエアコン用コンプレッサー、オルタネーター、パワーステアリング用ポンプなどを駆動できる。

制御ケースカバー１４の密封面１６（特に図４参照）の密封面部分１６ａは側面から見て上から下に向かって垂直線に対して斜め後方に延び、ＺＫＧ１２の側壁１２ａの縦広がりが下に向かうに従って減少する（図４で記入された垂直線と寸法ｌを参照）。その結果、下に向かって深さの減少する制御ケース空間１８（減少した制御ケースカバー１４の場合）が形成され、前述の駆動チェーン２０，２２の横に、例えば、図３に示すクランクケース用オイルセパレータ６６のような機能部品も必要に応じて作ることができる。ＺＫＧ１２の側壁１２ａの寸法が減少することで、制御ケースカバー１４の側壁の寸法は本質的にあるいは明らかに増加する。

制御ケースカバー１４の傾斜配置あるいは貫通開口１４ａの領域でその上にある前壁部分１４ｃ（図４参照）に対して後方に後退した前壁部分１４ｂによって、補助駆動装置６２はそのベルトプーリー６０および多列Ｖベルト６４とともにクランクシャフト２６の前端２６ａの近くに位置し、それによって内燃機関１０の構造長さは適切に短縮できる。

さらに、床板構造５２は前方に向かって制御ケースカバー１４に隣接するように導かれ、第１の軸受押え５０に加工された前記密封面１６は密封面部分１６ｃとともに半径ｒ（図４）で床板構造５２の前端に至る。

このように制御ケースカバー１４は強固な結合を行うため床板構造５２にも固定される。しかし制御ケースカバー１４とオイルパン５８の２つの密封面１６ｃおよび５６は明らかに互いに連結から離れ、あるいは分離するように実施される。このことは制御ケースカバー１４の密封面１６の上部密封面部分１６ａにも当てはまり、この部分１６ａは図４から明らかなようにＺＫＧ１２のシリンダヘッド結合面６８から同様に切り離され交差しない。

密封面１６（図２でクロス斜線で示す）はフライス加工で製造され、軸受押え５０あるいは床板構造５２はＺＫＧ１２にあらかじめ組み立てられる。このような小組立てはクランクシャフト２６用の切削加工、例えば軸受穴あけに必要となる。

発明は以上に説明した実施形態に限定されるものではない。ＺＫＧ１２は床板構造５２なしに単独の軸受押え５０で実施することもでき、この場合ＺＫＧ１２の前記側壁１２ａはオイルパン５８用の前述の密封面５６まで導き出すことができる。それで制御ケースカバー１４の密封面１６は軸受押え５０の横を下方に導くことができ（図２参照）、軸受押え５０の横フレームあるいは適切に変形され加工された配置が閉じた環状となる。

さらに下部密封面部分１６ｂ（図４の点線）は上部密封面部分１６ａに約１２０度の角度を付けて直線で導くことができる。この場合、密封面部分１６ａから１６ｂへの移行点は明らかにクランクシャフト回転軸の下方に位置する。

シリンダクランクケース、前面側の制御ケースカバー、床板構造およびオイルパンを備え部分的に空所を形成する直列４気筒往復動ピストン内燃機関を示す。 制御ケースカバーを取り外した状態の図１の内燃機関の前面図を示す。 第１の軸受押えおよび制御ケースカバーを通るクランクシャフトの回転軸に沿う図２の線III−IIIによる切断図を示す。 傾斜した密封面および後方に後退した前壁領域を備えたＺＫＧおよび制御ケースカバーの側面図を示す。

Claims (10)

1. シリンダクランクケース（ＺＫＧ）と、ＺＫＧに回転自在に軸受けされたクランクシャフトと、下方に向かって第１の密封面を介してＺＫＧを密封するオイルパンと、ＺＫＧの前面側に配置され制御ケース空間を密封する制御ケースカバーとを備えた往復動ピストン内燃機関の制御ケースカバー配置であって、前記制御ケースカバーは第２の前面密封面を介してＺＫＧに隣接し、前記制御ケースカバーには補助駆動用にクランクシャフトの駆動トルクを外に導くために貫通開口が設けられた配置において、
   制御ケースカバー（１４）の密封面（１６）あるいは制御ケースカバー（１４）は、下に向かうにつれて深さが減少する制御ケース空間（１８）がＺＫＧ側に形成されるように、側面から見て斜め下内側に傾斜延伸することを特徴とする配置。
2. 制御ケース空間（１８）の境をなすＺＫＧ（１２）の側壁（１２ａ）の縦広がり（寸法ｌ）はクランクシャフト軸受の第１の軸受押え（５０）から上に向かうにつれて増加することを特徴とする請求項１に記載の配置。
3. クランクシャフト回転軸の下方の制御ケースカバー（１４）の密封面（１６）は前記傾斜とは反対に前方下方に傾斜延伸するよう構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の配置。
4. 密封面（１６）の密封面部分（１６ａ，１６ｂ）は直線にし、かつ互いの間の角度αが約１２０度になるよう構成されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の配置。
5. 密封面（１６）の下部密封面部分（１６ｃ）は半径ｒで前方に延伸するよう構成されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の配置。
6. クランクシャフト（２６）用貫通開口（１４ａ）の領域で補助駆動装置（６２）の駆動プーリー（６０）に隣接して位置する制御ケースカバー（１４）の前面壁部分（１４ｂ）はその上部に位置する前面壁部分（１４ｃ）より後方に後退するよう構成されたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の配置。
7. 軸受押え（５０）はクランクシャフト主軸受（４６）の別の軸受押えとともに、部分的に下方に向かって密封して補強する床板構造（５２）と構造的に一体にされたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の配置。
8. 床板構造（５２）はそれに結合するオイルパン（５８）用密封面（５６）を支持することを特徴とする請求項７に記載の配置。
9. ＺＫＧ（１２）または床板構造（５２）は密封面（１６）の下方の制御ケースカバー（１４）に、オイルパン密封面（５６）を分離した状態で隣接することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の配置。
10. 制御ケースカバー（１４）の密封面（１６）の上部密封面部分（１６ａ）はＺＫＧ（１２）のシリンダヘッド結合面（６８）から分離されたことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の配置。

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