JP2014095329A5 - - Google Patents

Description

内燃機関のタイミングトレーンカバー構造

本発明は、内燃機関の機関本体の一側に設けられて、該内燃機関の調時伝動機構を被覆するタイミングトレーンカバー構造に関し、特に回転軸の挿通される挿通孔の周囲の剛性を高めるようにしたものに関する。

従来、４サイクル内燃機関では、クランク軸と、動弁装置を作動する動弁カム軸とが調時伝動機構を介して連動、連結され、クランク軸の回転を１／２の減速比をもって動弁カム軸に伝達するようにされ、前記調時伝動機構は、前記内燃機関の機関本体の一側に設けられるタイミングトレーンカバーによって被覆するようにされている。

ところで、前記タイミングトレーンカバーには、クランク軸などの回転軸が挿通されていて、その回転軸の回転振動が、タイミングトレーンカバーのカバー面に膜振動として伝播して放射音となり、これが振動騒音の原因になるという問題がある。

そこで、かかる膜振動を減衰して振動騒音を低減するようにした技術手段が既に知られており、たとえば、後記特許文献１のものでは、タイミングトレーンを覆うギヤケースの内側面に、機関本体のシリンダブロックに固定される振動減衰用ボルトからギヤケースの取付ボルト挿通部位へ複数の放射状リブを設けて膜振動を抑制し、内燃機関の駆動にともなう振動騒音を低減するようにしている。

ところが、前記特許文献１のものでは、放射状リブによって区切られる各領域の面積が大きく、膜振動の低減効果が充分でないという課題があり、かかる課題を解決すべく、放射状リブの数を増やしたり、その肉厚を厚くすることが考えられるが、このようにすれば、その分タイミングトレーンカバー自体の重量増、コスト増を招くという別の課題がある。

実用新案登録第２５２６０４０号公報

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、タイミングトレーンカバーの、回転軸の挿通孔の周囲に設けた、特定の補強リブ群により、該挿通孔の周囲を細かく区切って、その周囲に発生する膜振動を大幅に低減し、前記課題を解決できるようにした、新規なタイミングトレーンカバー構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、内燃機関の機関本体の一側に固定され、該内燃機関の調時伝動機構を被覆するタイミングトレーンカバー構造であって、
機関本体に締結される複数の締結部を有する周縁部と、該周縁部を継いで、調時伝動機構を覆う板状の面部とを備え、
前記面部には、回転軸の挿通される挿通孔が開口され、この挿通孔の周囲は、前記面部より肉厚に形成され、該挿通孔を囲んで前記面部の内側面または外側面のいずれか一方には、補強リブ群が一体に設けられ、
前記補強リブ群は、前記挿通孔の周方向に間隔を存して、その挿通孔の接線方向に接線状に設けられる複数条の直線状接線リブよりなり、該直線状接線リブは、前記挿通孔の周囲のボス部と重なり、該ボス部の一部をなしていることを特徴としている。

上記目的を達成するために、請求項２の発明は、前記請求項１記載のものにおいて、前記複数条の直線状接線リブは、前記挿通孔の中心に対して対称的に設けられて互いに交差する複数対の接線リブ対よりなることを特徴としている。

上記目的達成のため、請求項３の発明は、前記請求項２のものにおいて、前記接線リブ対は、前記挿通孔の全周に亘って均等な所定角度毎に設けられていることを特徴としている。

上記目的達成のため、請求項４の発明は、前記請求項１、２または３のものにおいて、前記複数条の直線状接線リブのうち、少なくとも一部は、前記締結部に連結されることを特徴としている。

上記目的達成のため、請求項５の発明は、前記請求項１、２、３または４のものにおいて、前記面部には、前記挿通孔の周囲を囲み、前記複数の直線状接線リブに交差する環状リブが設けられることを特徴としている。

上記目的達成のため、請求項６の発明は、前記請求項５のものにおいて、前記環状リブは、前記複数条の直線状接線リブのうち、互いに交差する接線リブの交点で、該接線リブと交差していることを特徴としている。

上記目的達成のため、請求項７の発明は、前記請求項５または６のものにおいて、前記複数の直線状接線リブおよび前記環状リブは、前記面部の内側面に設けられ、該内側面には、自由端が前記機関本体に当接する複数の延出部が設けられ、それらの延出部の少なくとも一部は前記環状リブ上に設けられることを特徴としている。

請求項各項の発明によれば、タイミングトレーンカバーの、回転軸の挿通される、剛性の高い挿通孔の周囲を、前記補強リブ群により細かく区切ってその周囲の剛性の低い面部を集中的に補強し、また剛性の高い挿通孔に補強リブ群が線接触することで、リブを無闇に増やすことなく、挿通孔の周囲を補強して、挿通孔の周囲に発生する膜振動を効果的に低減することができ、しかもその補強リブ群による重量増加を抑制することができる。

また、請求項２、３の発明によれば、複数条の直線状接線リブは、前記挿通孔の中心に対して対称的に設けられて交差するので、挿通孔の周囲は剛性が均等に高められて、挿通孔の周囲に発生する膜振動を一層効果的に低減することができる。

また、請求項４の発明によれば、直線状接線リブの一端が剛性の高い挿通孔に連結され、その他端が剛性の高い締結部に連結されることで、そのリブの剛性が格段に上がり、さらにそのリブに交差する他のリブの剛性をも向上でき、タイミングトレーンカバーの振動低減効果が一層高められる。

また、請求項５、６の発明によれば、環状リブが、直線状接線リブを、その長手方向で区切ることで、面部がさらに細かくなり、さらに環状リブによって直線状接線リブ同士を周方向に連結でき、挿通孔の周囲の剛性が一層高められて挿通孔の周囲に発生する膜振動を一層効果的に低減することができる。

さらに、請求項７の発明によれば、タイミングトレーンカバーの面部の内側面には、自由端が機関本体に当接する延出部が設けられ、該延出部は環状リブ上に設けられるので、面部の剛性が高められると共に環状リブの剛性も高められて、挿通孔の周囲に発生する膜振動の低減効果を一層高めることができる。

本発明タイミングトレーンカバー構造を備えた内燃機関を、そのクランク軸方向から見た機関本体の端面図 図１の２−２線に沿う、機関本体の一部破断側面図 図２の３−３線に沿う、タイミングトレーンカバーを内側からみた、そのタイミングトレーンカバーの部分拡大図 図３の４−４線に沿う拡大断面図 補強リブ群の模式図

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。

この実施の形態は、本発明タイミングトレーンカバー構造を、自動車用ＯＨＶ型の４サイクル多気筒内燃機関Ｅに実施した場合である。

以下の説明において、上下方向、左右方向および内外側方向は、図１における機関本体１を基準とする。

図１，２に示すように、この内燃機関Ｅの主体部を構成する機関本体１は、それぞれピストン１３を摺動可能に嵌合した複数のシリンダが直列されるシリンダブロック２と、このシリンダブロック２のデッキ面上に固定されて動弁装置Ｖの設けられるシリンダヘッド３を備え、シリンダヘッド３の上面にはヘッドカバー４が固定され、シリンダブロック２下部のクランクケース部の下面にはオイルパン５が接続されている。前記クランクケース部と、その下面に固定される軸受キャップ１６とでクランク軸６が回転自在に支承される。また、シリンダヘッド３には、動弁装置Ｖを駆動するための一対の動弁カム軸７，７が回転自在に支承されており、動弁装置Ｖはヘッドカバー４により被覆される。

クランク軸６と、動弁カム軸７，７間は、調時伝動機構Ｔにより連動、連結されている。この調時伝動機構Ｔは、クランク軸６の外端に固定される駆動スプロケット８と、シリンダブロック２に回転自在に支承されるジュアルアイドルスプロケット１１と、吸気側の動弁カム軸７の外端に固定される被動スプロケット９と、駆動スプロケット８とジュアルアイドルスプロケット１１の一方間に懸回される無端状のチエン１２と、ジュアルアイドルスプロケット１１の他方と被動スプロケット９間に懸回される無端状のチエン１０より構成されており、クランク軸６の回転は、前記調時伝動機構Ｔを介して１／２の減速比をもって動弁カム軸７，７に伝達される。

なお、吸気側カム軸７と排気側のカム軸７′は、ギヤ連結されており、ジュアルアイドルスプロケット１１は、燃料ポンプ（図示せず）の駆動用である。

前記調時伝動機構Ｔは、機関本体１の一側面（クランク軸６と直交する面）の外部に設けられており、その一側面に固定される、タイミングトレーンカバーＣにより被覆される。

タイミングトレーンカバーＣは、金属製であって、シリンダブロック２およびシリンダヘッド３の一側面に、それらの合せ面を跨いで固定される。

タイミングトレーンカバーＣは、機関本体１に固定される複数の締結部３１を設けた周縁部３０と、この周縁部３０を継いで、機関本体１の一側面に略平行で、調時伝動機構Ｔを覆う板状の面部３２とよりなり、前記周縁部３０は、前記面部３２から機関本体１側へ向けて屈曲する部分であり、前記複数の締結部３１は、連結ボルト１５が挿通されるボス孔が形成されており、そのボス孔に挿通される連結ボルト１５をもって機関本体１の一側面に締結される。

前記タイミングトレーンカバーＣの面部３２の下部には、クランク軸６の一端部が挿通される、真円状である挿通孔３４が開口される。この挿通孔３４はボス孔よりなり、その外周部は、挿通孔３４の全周を径方向に所定幅で形成され、タイミングトレーンカバーＣの面部３２よりも肉厚に形成されている。前記挿通孔３４の内周面とクランク軸６の外周面間にはそれら間を油密に封緘するオイルシール３５が設けられる。

図３に示すように、前記挿通孔３４の周囲は、面部３２の内側面に一体に突出形成される補強リブ群Ｒにより補強されていて剛性が高められる。

調時伝動機構Ｔのチエン１２，１０の作動時に発生する起動力が、空気伝播などでタイミングトレーンカバーＣを膜面振動させて、タイミングトレーンカバーＣ自体が騒音を発生するが、本発明にかかる補強リブ群Ｒにより、タイミングトレーンカバーＣの固有振動数を常用域よりも上げることで、その共振を防止することができる。

クランク軸６の回転振動などにより挿通孔３４の周囲に発生する膜振動を低減するようにされている。

つぎに、その補強リブ群Ｒの具体的構造について説明する。

図３、５に示すように、補強リブ群Ｒは、ボス孔よりなる挿通孔３４の周囲を、その周方向に互いに間隔を存して、その接線方向に延びて互いに交差する複数対の直線状接線リブ４０を備え、また、前記面部３２には、直線状接線リブ４０のほかに、挿通孔３４の外周を間隔を存して囲む環状の環状リブ５０が設けられる。

前記複数対の直線状接線リブ４０は、図３，５において、前記挿通孔３４の接線方向に延び、その挟角が略９０°である２条の接線リブＡａ，Ａｂよりなる、１２組の第１〜第１２接線リブ対Ａ…が、挿通孔３４の外周面に沿って略等間隔に形成されており、これら接線リブ対Ａ…は、挿通孔３４の外側で交差している。

また、前記挿通孔３４の接線方向に延び、その挟角が略３０°である２条の接線リブＢａ，Ｂｂよりなる、１２組の第１〜第１２接線リブ対Ｂ…が、挿通孔３４の外周面に沿って略等間隔に形成されており、第１〜第１２接線リブ対Ａ…と、第１〜第１２接線リブ対Ｂの交点は、挿通孔３４の中心ＣＥを通る放射線に一致しており、第１〜第１２接線リブ対Ｂの交点は、第１〜第１２接線リブ対Ａ…の外側で交差している。そして、第１〜第１２接線リブ対Ｂの交点は、面部３２に連結されるが、その一部は、交点の手前で面部３２に連結される。

そして、前記第１〜第１２接線リブ対Ａ…および第１〜第１２接線リブ対Ｂは、いずれも前記挿通孔３４の中心ＣＥに対して対称的に設けられて互いに交差しており、また、それらは前記環状リブ５０とも交差している。

また、図３に示すように、前記面部３２の内側面には、３つのボスよりなる延出部５１，５２，５３が、内方に向けて一体に突設されており、そのうち、延出部５１，５２は前記環状リブ５０と交差し、また延出部５３は、環状リブ５０の一側方に偏している。図４に示すように、これらの延出部５１，５２，５３の自由端は、タイミングトレーンカバーＣを、機関本体１に固定したとき、該機関本体１の一側面に当接され、タイミングトレーンカバーＣの板状の面部３２の機関本体１に対する固定強度を高めると共にその膜振動を抑制するようにしている。

さらに、面部３２の内側面には、挿通孔３４の周囲および環状リブ５０の外側に複数の補強座５４…が内方に向けて点設され、その板状の面部３２を補強している。

補強座５４…は、タイミングトレーンカバーＣを金型から押し出し成型する際に使用する押出座であり、離型する際に、金型側からピンで押して製品であるタイミングトレーンカバーＣを押し出す台座であり、肉厚なので剛性があり、補強効果がある。

その補強座５４…は、挿通孔３４の周囲に周方向に等間隔をあけて配置されている。

上述のように構成されるタイミングトレーンカバーＣは、その内側面を、シリンダブロック２とシリンダヘッド３よりなる機関本体１の一側面に衝き合わせ、その周縁部３０に設けた複数の締結部３１の各ボス孔にそれぞれ連結ボルト１５を挿通して、それらを機関本体１に締結することにより、機関本体１の一側面にタイミングトレーンカバーＣが一体に取り付けられる。

内燃機関Ｅの運転により、クランク軸６が回転して調時伝動機構Ｔが作動されると、その回転、作動振動は、オイルシール３５および挿通孔３４を介してタイミングトレーンカバーＣへと伝播される。

ところで、ボス孔よりなる挿通孔３４自体は、剛性が高い反面ボス孔周囲の面部３２は剛性が低いため振動が発生する。そのため、補強リブ群Ｒにより、ボス孔よりなる挿通孔３４の剛性の高い周囲を細かく区切ることができ、また直線状接線リブ４０は、剛性の高いボス孔に連結することで、挿通孔３４の周囲に発生する膜振動を低減することができ、重量増加を抑制しながらその振動に起因する騒音の発生を効果的に抑制することができる。

また、直線状接線リブ４０を構成する複数条の接線リブ対Ａ、Ｂは、挿通孔３４の中心ＣＥに対して対称的に設け、さらに互いに交差させた複数条の接線リブ対Ａ、Ｂを挿通孔３４の周囲の全周に亘り所定角度毎に設けたことにより、挿通孔３４の周囲をその全周にわたり均等に補強することができ、重量増加を抑制しながら挿通孔３４の周囲に発生する膜振動の低減効果を一層高めることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はその実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の他の実施形態が可能である。

たとえば、前記実施形態では、タイミングトレーンカバーの面部の内側面に補強リブ群を形成した場合について説明したが、タイミングトレーンカバーの面部の外側面に補強リブ群を形成してもよい。また、前記実施形態では、タイミングトレーンカバーに開口した、クランク軸が挿通される挿通孔の周囲に、本発明にかかる補強リブ群を設けた場合について説明したが、タイミングトレーンカバーに開口した、動弁カム軸、その他の回転軸の挿通される挿通孔の周囲に、本発明にかかる補強リブ群を設けてもよい。

１・・・・・・・機関本体
６・・・・・・・回転軸（クランク軸）
３・・・・・・・シリンダヘッド
３０・・・・・・・周縁部
３１・・・・・・・締結部
３２・・・・・・・面部
３４・・・・・・・挿通孔
５０・・・・・・・環状リブ
５１・・・・・・・延出部
５２・・・・・・・延出部
５３・・・・・・・延出部
Ａ・・・・・・・接線リブ対
Ｂ・・・・・・・接線リブ対
Ｃ・・・・・・・タイミングトレーンカバー
ＣＥ・・・・・・・挿通孔３４の中心
Ｔ・・・・・・・調時伝動機構

Claims (7)

1. 内燃機関（Ｅ）の機関本体（１）の一側に固定され、該内燃機関（Ｅ）の調時伝動機構（Ｔ）を被覆するタイミングトレーンカバー構造であって、
   機関本体（１）に締結される複数の締結部（３１）を有する周縁部（３０）と、該周縁部（３０）を継いで、調時伝動機構（Ｔ）を覆う板状の面部（３２）とを備え、
   前記面部（３２）には、回転軸（６）の挿通される挿通孔（３４）が開口され、この挿通孔（３４）の周囲は、前記面部（３２）より肉厚に形成され、該挿通孔（３４）を囲んで前記面部（３２）の内側面または外側面のいずれか一方には、補強リブ群（Ｒ）が一体に設けられ、
   前記補強リブ群（Ｒ）は、前記挿通孔（３４）の周方向に間隔を存して、その挿通孔（３４）の接線方向に接線状に設けられる複数条の直線状接線リブ（４０）よりなり、該直線状接線リブ（４０）は、前記挿通孔（３４）の周囲のボス部と重なり、該ボス部の一部をなしていることを特徴とする、内燃機関のタイミングトレーンカバー構造。
2. 前記複数条の直線状接線リブ（４０）は、前記挿通孔（３４）の中心（ＣＥ）に対して対称的に設けられて互いに交差する複数対の接線リブ対（Ａ、Ｂ）よりなることを特徴とする、前記請求項１記載の内燃機関のタイミングトレーンカバー構造。
3. 前記接線リブ対（Ａ、Ｂ）は、前記挿通孔（３４）の全周に亘って均等な所定角度毎に設けられていることを特徴とする、前記請求項２記載の内燃機関のタイミングトレーンカバー構造。
4. 前記複数条の直線状接線リブ（４０）のうち、少なくとも一部は、前記締結部（３１）に連結されることを特徴とする、前記請求項１、２または３記載の内燃機関のタイミングトレーンカバー構造。
5. 前記面部（３２）には、前記挿通孔（３４）の周囲を囲み、前記複数の直線状接線リブ（４０）に交差する環状リブ（５０）が設けられることを特徴とする、前記請求項１、２３または４記載の内燃機関のタイミングトレーンカバー構造。
6. 前記環状リブ（５０）は、前記複数条の直線状接線リブ（４０）のうち、互いに交差する接線リブの交点で、該接線リブと交差していることを特徴とする、前記請求項５記載の内燃機関のタイミングトレーンカバー構造。
7. 前記複数の直線状接線リブ（４０）および前記環状リブ（５０）は、前記面部（３２）の内側面に設けられ、該内側面には、自由端が前記機関本体（１）に当接する複数の延出部（５１，５２，５３）が設けられ、それらの該延出部（５１，５２，５３）の少なくとも一部は、前記環状リブ（５０）上に設けられることを特徴とする、前記請求項５または６記載の内燃機関のタイミングトレーンカバー構造。