JP2017187007A - Engine device - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、エンジン装置に関し、特に、シリンダブロックの一側部にクランク軸と一体回転するフライホイールが配置されるとともに、エンジン始動時にフライホイールに回転力を伝達するスタータが設けられるエンジン装置に関するものである。 The present invention relates to an engine device, and more particularly to an engine device in which a flywheel that rotates integrally with a crankshaft is disposed at one side of a cylinder block, and a starter that transmits rotational force to the flywheel when the engine is started. It is.
シリンダブロックの一側部にクランク軸と一体回転するフライホイールが配置されるエンジン装置はよく知られている(例えば特許文献1を参照)。フライホイールの外周にはエンジン始動用スタータのピニオンギヤと噛み合うリングギヤが取り付けられており、エンジン始動時にはスタータによりフライホイールを介してクランク軸が回転されてエンジンが起動される。 An engine device in which a flywheel that rotates integrally with a crankshaft is disposed on one side of a cylinder block is well known (see, for example, Patent Document 1). A ring gear that meshes with the pinion gear of the starter for starting the engine is attached to the outer periphery of the flywheel. When the engine is started, the crankshaft is rotated via the flywheel by the starter to start the engine.
エンジン始動用スタータは、フライホイールのリングギヤにピニオンギヤを離脱可能に噛み合わせるためのピニオンギヤを摺動させる機構や、ピニオンギヤの回転に高トルクを得るべくモータの回転数を減速させる機構など、複雑な構造を有する。したがって、スタータは異物の接触により故障しやすいという問題があった。 The engine starter has a complicated structure, such as a mechanism that slides the pinion gear so that the pinion gear can be removably engaged with the ring gear of the flywheel, and a mechanism that decelerates the rotation speed of the motor to obtain high torque for the rotation of the pinion gear. Have Therefore, the starter has a problem that it easily breaks down due to contact with foreign matter.
本願発明は、上記の課題を鑑みて、スタータへの異物の接触を低減することを目的とするものである。 In view of the above-described problems, the present invention aims to reduce the contact of foreign matter with a starter.
本願発明にかかるエンジン装置は、シリンダブロックの一側部にクランク軸と一体回転するフライホイールが配置されるとともに、エンジン始動時にフライホイールに回転力を伝達するスタータが設けられるエンジン装置であって、前記フライホイールを収容するとともに前記スタータを取り付けるスタータ取付座を有するフライホイールハウジングが前記一側部に取り付けられるとともに、前記スタータは、クランク軸心方向に直交し、かつ前記シリンダブロックのシリンダヘッド接合面と平行な方向で、前記フライホイールハウジングのうち最もエンジン外側の部位よりもエンジン内側に配置されるものである。 An engine device according to the present invention is an engine device in which a flywheel that rotates integrally with a crankshaft is disposed on one side of a cylinder block, and a starter that transmits rotational force to the flywheel at the time of engine start is provided. A flywheel housing having a starter mounting seat for receiving the flywheel and mounting the starter is attached to the one side, and the starter is orthogonal to the crankshaft direction and the cylinder head joint surface of the cylinder block In the direction parallel to the flywheel housing, the flywheel housing is disposed on the inner side of the engine than the outermost portion of the engine.
本願発明のエンジン装置において、例えば、前記クランク軸心方向に沿った前記シリンダブロックの両側部における前記一側部側の端部に突設された一対のハウジングブラケット部と、前記ハウジングブラケット部側が広がるようにして前記両側部の各側壁と前記ハウジングブラケット部の間に設けられた補強リブが前記シリンダブロックに一体成形されるとともに、前記フライホイールハウジングはその周縁部に対して前記ハウジングブラケット部の周縁部が凹状に形成されたブラケット凹状部に露出する部位に前記スタータ取付座を有し、前記シリンダブロックは前記ブラケット凹状部に近接する前記補強リブを有するようにしてもよい。 In the engine device according to the present invention, for example, a pair of housing bracket portions projecting from end portions on the one side portion in both side portions of the cylinder block along the crankshaft center direction, and the housing bracket portion side expands. In this way, the reinforcing ribs provided between the side walls of the both side portions and the housing bracket portion are integrally formed with the cylinder block, and the flywheel housing has a peripheral edge of the housing bracket portion with respect to a peripheral edge portion thereof. The starter mounting seat may be provided in a portion exposed to a bracket concave portion formed in a concave shape, and the cylinder block may include the reinforcing rib adjacent to the bracket concave portion.
また、本願発明のエンジン装置は、例えば、過給機に潤滑油を循環させる過給機潤滑油配管と、排気ガスの一部であって新気に混入されるEGRガスを冷却するEGRクーラを備える構成であって、前記スタータは、前記シリンダヘッド接合面側から見て前記過給機潤滑油配管及び前記EGRクーラと重ならない位置に配置されるようにしてもよい。 Further, the engine device of the present invention includes, for example, a supercharger lubricating oil pipe that circulates lubricating oil to the supercharger, and an EGR cooler that cools EGR gas that is part of exhaust gas and is mixed into fresh air. The starter may be arranged at a position where the starter does not overlap with the turbocharger lubricating oil pipe and the EGR cooler when viewed from the cylinder head joint surface side.
また、本願発明のエンジン装置において、例えば、前記スタータのモータ軸心は、前記シリンダヘッド接合面に直交する方向で、前記クランク軸心よりも下方側に配置されるようにしてもよい。 In the engine device of the present invention, for example, the motor shaft center of the starter may be disposed below the crank shaft center in a direction orthogonal to the cylinder head joint surface.
本願発明のエンジン装置では、フライホイールを収容するとともにスタータを取り付けるスタータ取付座を有するフライホイールハウジングが一側部に取り付けられるとともに、スタータは、クランク軸心方向に直交し、かつシリンダブロックのシリンダヘッド接合面と平行な方向で、フライホイールハウジングのうち最もエンジン外側の部位よりもエンジン内側に配置されるようにしたので、スタータへの異物の接触を低減でき、異物の接触に起因するスタータの故障や取付位置のずれを抑制できる。 In the engine device of the present invention, a flywheel housing having a starter mounting seat for receiving a flywheel and mounting a starter is mounted on one side, and the starter is orthogonal to the crankshaft direction and is a cylinder head of a cylinder block In the direction parallel to the joint surface, the flywheel housing is located on the inner side of the engine with respect to the outermost part of the engine, so that the contact of foreign objects with the starter can be reduced, and the starter failure caused by the contact of foreign objects And mounting position deviation can be suppressed.
また、本願発明のエンジン装置において、クランク軸心方向に沿ったシリンダブロックの両側部における一側部側の端部に突設された一対のハウジングブラケット部と、ハウジングブラケット部側が広がるようにして両側部の各側壁とハウジングブラケット部の間に設けられた補強リブがシリンダブロックに一体成形されるとともに、フライホイールハウジングはその周縁部に対してハウジングブラケット部の周縁部が凹状に形成されたブラケット凹状部に露出する部位にスタータ取付座を有し、シリンダブロックはブラケット凹状部に近接する補強リブを有するようにすれば、スタータ取付座周辺の剛性を向上させることができ、スタータ取付座の歪み等に起因するスタータの位置ずれや変形を防止でき、スタータの故障や、スタータのピニオンギヤとフライホイールのリングギヤの噛み合わせ不良を防止できる。 Further, in the engine device according to the present invention, a pair of housing bracket portions projecting from one end portion of both side portions of the cylinder block along the crankshaft center direction, and both the housing bracket portion side so as to spread Reinforcing ribs provided between each side wall of the part and the housing bracket part are formed integrally with the cylinder block, and the flywheel housing has a concave bracket shape in which the peripheral part of the housing bracket part is formed concavely with respect to the peripheral part. If there is a starter mounting seat in the part exposed to the part, and the cylinder block has a reinforcing rib close to the bracket concave part, the rigidity around the starter mounting seat can be improved, distortion of the starter mounting seat, etc. Starter misalignment or deformation caused by Meshing of the ring gear of Ongiya a flywheel failure can be prevented.
また、本願発明のエンジン装置は、例えば、過給機に潤滑油を循環させる過給機潤滑油配管と、排気ガスの一部であって新気に混入されるEGRガスを冷却するEGRクーラを備える構成であって、スタータは、シリンダヘッド接合面側から見て過給機潤滑油配管及びEGRクーラと重ならない位置に配置されるようにすれば、過給機における潤滑油等の液体漏れ時やEGRクーラにおける冷却水等の液体漏れ時にスタータに該液体が付着するのを防止でき、該液体の付着に起因するスタータの汚れ及び故障を防止できる。 Further, the engine device of the present invention includes, for example, a supercharger lubricating oil pipe that circulates lubricating oil to the supercharger, and an EGR cooler that cools EGR gas that is part of exhaust gas and is mixed into fresh air. When the starter is arranged at a position that does not overlap with the supercharger lubricating oil piping and the EGR cooler when viewed from the cylinder head joint surface side, when the liquid leaks such as lubricating oil in the supercharger When the liquid such as cooling water in the EGR cooler leaks, the liquid can be prevented from adhering to the starter, and the starter can be prevented from being contaminated and broken due to the liquid adhering.
また、本願発明のエンジン装置において、スタータのモータ軸心は、シリンダヘッド接合面に直交する方向で、クランク軸心よりも下方側に配置されるようにすれば、スタータの全体重量のうち大きな割合を占めるモータの軸心がクランク軸心よりも上方側に配置されている場合と比べて、エンジン装置の重心を低くすることができ、ひいてはエンジン装置を車両に搭載したときの車両の重心を低くできる。 Further, in the engine device according to the present invention, if the starter motor shaft center is disposed below the crank shaft center in a direction perpendicular to the cylinder head joint surface, a large proportion of the total weight of the starter. The center of gravity of the engine device can be lowered compared with the case where the shaft center of the motor occupying the upper side of the crank shaft center is lower, and thus the center of gravity of the vehicle when the engine device is mounted on the vehicle is lowered. it can.
以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図1〜図8を参照しながら、ディーゼルエンジン(エンジン装置)1の全体構造について説明する。なお、以下の説明では、クランク軸5と平行な両側部(クランク軸5を挟んで両側の側部)を左右、フライホイールハウジング7設置側を前側、冷却ファン9設置側を後側と称して、これらを便宜的に、ディーゼルエンジン1における四方及び上下の位置関係の基準としている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the overall structure of a diesel engine (engine device) 1 will be described with reference to FIGS. In the following description, both side portions parallel to the crankshaft 5 (side portions on both sides of the crankshaft 5) are referred to as left and right, the
図1〜図8に示す如く、ディーゼルエンジン1におけるクランク軸5と平行な一側部に吸気マニホールド3を、他側部に排気マニホールド4を配置している。実施形態では、シリンダヘッド2の右側面に吸気マニホールド3がシリンダヘッド2と一体に成形されており、シリンダヘッド2の左側面に排気マニホールド4が設置されている。シリンダヘッド2は、クランク軸5とピストン(図示省略)が内蔵されたシリンダブロック6上に搭載されている。シリンダブロック6はクランク軸5を回転自在に軸支する。
As shown in FIGS. 1 to 8, an
シリンダブロック6の前後両側面から、クランク軸5の前後先端側を突出させている。ディーゼルエンジン1におけるクランク軸5と交差する一側部(実施形態ではシリンダブロック6の前側面側)に、フライホイールハウジング7が固設されている。フライホイールハウジング7内にフライホイール8が配置されている。フライホイール8はクランク軸5の前端側に軸支されていて、クランク軸5と一体的に回転するように構成されている。作業機械(例えば油圧ショベルやフォークリフト等)の作動部に、フライホイール8を介してディーゼルエンジン1の動力を取り出すように構成されている。ディーゼルエンジン1におけるクランク軸5と交差する他側部(実施形態ではシリンダブロック6の後側面側)に、冷却ファン9が設けられている。クランク軸5の後端側からVベルト10を介して冷却ファン9に回転力を伝達するように構成されている。
The front and rear front ends of the
シリンダブロック6の下面にはオイルパン11を配置する。オイルパン11内には潤滑油が貯留されている。オイルパン11内の潤滑油は、シリンダブロック6のフライホイールハウジング7との連結部分であってシリンダブロック6の右側面側に配置されたオイルポンプ12(図11参照)にて吸引され、シリンダブロック6の右側面に配置されたオイルクーラ13並びにオイルフィルタ14を介して、ディーゼルエンジン1の各潤滑部に供給される。各潤滑部に供給された潤滑油は、その後オイルパン11に戻される。オイルポンプ12はクランク軸5の回転にて駆動するように構成されている。
An
シリンダブロック6のフライホイールハウジング7との連結部分に、燃料を供給するための燃料供給ポンプ15が取り付けられ、燃料供給ポンプ15がEGR装置24下方に配置される。コモンレール16が、シリンダヘッド2の吸気マニホールド3下側でシリンダブロック6側面に固定されており、燃料供給ポンプ15上方に配置されている。ヘッドカバー18で覆われているシリンダヘッド2上面部に、電磁開閉制御型の燃料噴射バルブを有する4気筒分の各インジェクタ(図示省略)が設けられている。
A
各インジェクタが、燃料供給ポンプ15及び円筒状のコモンレール16を介して、作業車両に搭載される燃料タンク(図示省略)が接続されている。燃料タンクの燃料が燃料供給ポンプ15からコモンレール16に圧送され、高圧の燃料がコモンレール16に蓄えられる。各インジェクタの燃料噴射バルブをそれぞれ開閉制御することによって、コモンレール16内の高圧の燃料が各インジェクタからディーゼルエンジン1の各気筒に噴射される。
Each injector is connected to a fuel tank (not shown) mounted on the work vehicle via a
シリンダヘッド2上面部に設ける吸気弁及び排気弁(図示省略)などを覆うヘッドカバー18上面に、ディーゼルエンジン1の燃焼室などからシリンダヘッド2上面側に漏れ出たブローバイガスを取入れるブローバイガス還元装置19が設けられている。ブローバイガス還元装置19のブローバイガス出口が、還元ホース68を介して、二段過給機30の吸気部に連通される。ブローバイガス還元装置19内にて潤滑油成分が除去されたブローバイガスは、二段過給機30を介して、吸気マニホールド3に還元される。
A blow-by gas reduction device that takes in the blow-by gas leaked from the combustion chamber of the
フライホイールハウジング7にエンジン始動用のスタータ20が取り付けられ、スタータ20が排気マニホールド4下方に配置される。スタータ20は、シリンダブロック6とフライホイールハウジング7との連結部下方となる位置で、フライホイールハウジング7に取り付けられる。
A
シリンダブロック6の後面左寄りの部位には、冷却水循環用の冷却水ポンプ21が冷却ファン9の下方に配置されている。クランク軸5の回転にて、冷却ファン駆動用Vベルト10を介して、冷却ファン9と共に冷却水ポンプ21が駆動される。作業車両に搭載されるラジエータ(図示省略)内の冷却水が、冷却水ポンプ21の駆動にて、冷却水ポンプ21に供給される。そして、シリンダヘッド2及びシリンダブロック6に冷却水が供給され、ディーゼルエンジン1を冷却する。
A cooling
排気マニホールド4下方に配置されるとともにラジエータの冷却水出口と連通される冷却水入口管22が、シリンダブロック6の左側面であって冷却水ポンプ21と同一高さ位置に固設されている。一方、ラジエータの冷却水入口と連通される冷却水出口管23が、シリンダヘッド2の後部に固設されている。シリンダヘッド2は、吸気マニホールド3後方に突設させた冷却水排水部35を有しており、当該冷却水排水部35上面に冷却水出口管23が設置される。
A cooling
吸気マニホールド3の入口側は、後述するEGR装置24(排気ガス再循環装置)のコレクタ25を介してエアクリーナ(図示省略)に連結されている。エアクリーナに吸い込まれた新気(外部空気)は、当該エアクリーナにて除塵・浄化されたのち、コレクタ25を介して吸気マニホールド3に送られ、そして、ディーゼルエンジン1の各気筒に供給される。実施形態では、EGR装置24のコレクタ25が、シリンダヘッド2と一体成形されてシリンダヘッド2の右側面を構成している吸気マニホールド3の右側方に連結している。すなわち、シリンダヘッド2の右側面に設けられる吸気マニホールド3の入口開口部に、EGR装置24のコレクタ25の出口開口部が連結されている。なお、本実施形態では、後述するように、EGR装置24のコレクタ25は、インタークーラ(図示省略)及び二段過給機30を介して、エアクリーナに連結している。
The inlet side of the
EGR装置24は、ディーゼルエンジン1の再循環排気ガス(排気マニホールド4からのEGRガス)と新気(エアクリーナからの外部空気)とを混合させて吸気マニホールド3に供給する中継管路としてのコレクタ25と、エアクリーナにコレクタ25を連通させる吸気スロットル部材26と、排気マニホールド4にEGRクーラ27を介して接続する還流管路の一部となる再循環排気ガス管28と、再循環排気ガス管28にコレクタ25を連通させるEGRバルブ部材29とを有している。
The
EGR装置24は、シリンダヘッド2における吸気マニホールド3の右側方に配置されている。すなわち、EGR装置24は、シリンダヘッド2の右側面に固定され、シリンダヘッド2内の吸気マニホールド3と連通されている。EGR装置24は、コレクタ25がシリンダヘッド2右側面の吸気マニホールド3に連結するとともに、再循環排気ガス管28のEGRガス入口がシリンダヘッド2右側面の吸気マニホールド3前方部分と連結して固定される。また、コレクタ25の前後それぞれにEGRバルブ部材29及び吸気スロットル部材26が連結され、EGRバルブ部材29の後端に再循環排気ガス管28のEGRガス出口が連結される。
The
EGRクーラ27は、シリンダヘッド2の前側面に固定されており、シリンダヘッド2内を流れる冷却水とEGRガスがEGRクーラ27に流出入し、EGRクーラ27においてEGRガスが冷却される。シリンダヘッド2の前側面は、その左右位置にEGRクーラ27を連結するEGRクーラ連結台座33,34を突設し、連結台座33,34にEGRクーラ27が連結されている。すなわち、EGRクーラ27は、EGRクーラ27後端面とシリンダヘッド2の前側面とが離間するようにして、フライホイールハウジング7上方位置であってシリンダヘッド2前方位置に配置されている。
The
排気マニホールド4の側方(実施形態では左側方)に、二段過給機30が配置されている。二段過給機30は、高圧過給機51と低圧過給機52とを備える。高圧過給機51が、タービンホイール(図示省略)を内蔵した高圧タービン53とブロアホイール(図示省略)を内蔵した高圧コンプレッサ54とを有するとともに、低圧過給機52が、タービンホイール(図示省略)を内蔵した低圧タービン55とブロアホイール(図示省略)を内蔵した低圧コンプレッサ56とを有する。
A two-
排気マニホールド4に高圧タービン53の排気ガス入口57を連結させ、高圧タービン53の排気ガス出口58に高圧排気ガス管59を介して低圧タービン55の排気ガス入口60を連結させ、低圧タービン55の排気ガス出口61に排気ガス排出管(図示省略)の排気ガス取入れ側端部を連結させている。一方、低圧コンプレッサ56の新気取入れ口(新気入口)63に給気管62を介してエアクリーナ(図示省略)の新気供給側(新気出口側)を接続し、低圧コンプレッサ56の新気供給口(新気出口)64に低圧新気通路管65を介して高圧コンプレッサ54の新気取入れ口66を連結させ、高圧コンプレッサ54の新気供給口67に高圧新気通路管(図示省略)を介してインタークーラ(図示省略)の新気取り込み側を接続させる。
An
高圧過給機51が排気マニホールド4の排気ガス出口58に連結して、排気マニホールド4の左側方に固定される一方、低圧過給機52が高圧排気ガス管59及び低圧新気通路管65を介して高圧過給機51と連結して、排気マニホールド4の上方に固定される。すなわち、小径となる高圧過給機51と排気マニホールド4とが、大径となる低圧過給機52下方で左右に並設されることで、二段過給機30が排気マニホールド4の左側面及び上面を囲うように配置される。すなわち、排気マニホールド4と二段過給機30とが、背面視(正面視)で矩形状に配置されるようにして、シリンダヘッド2左側面にコンパクトに固定されている。
The
次に、図9〜図13を参照しながらシリンダブロック6の構成について説明する。シリンダブロック6には、クランク軸5のクランク軸心300方向に沿った左側面301及び右側面302における前側面303側の端部に、フライホイールハウジング7が複数のボルトにより固設される左側ハウジングブラケット部304及び右側ハウジングブラケット部305(突出部)が成形されている。左側面301の側壁と左側ハウジングブラケット部304の間に、上方側(トップデッキ部側)か下方側(オイルパンレール部側)に向かって順に、左側第1補強リブ306、左側第2補強リブ307、左側第3補強リブ308、左側第4補強リブ309が成形されている。また、右側面302の側壁と右側ハウジングブラケット部305の間に、上方側から下方側に向かって順に、右側第1補強リブ310、右側第2補強リブ311が成形されている。ハウジングブラケット部304,305及び補強リブ306〜311はシリンダブロック6に一体成形されたものである。
Next, the configuration of the
補強リブ306〜311は、それぞれ、クランク軸心300方向に沿って延設されるとともに、平面視でハウジングブラケット部304,305が広い略三角形状を有する。また、左側の補強リブ307,308,309及び右側第2補強リブ311は、略三角形状部分からシリンダブロック6の後側面312側に延設された直線状部分307a,308a,309a,311aを有する(図7及び図8も参照)。補強リブ306,307,308はシリンダブロック6のシリンダ部に配置されている。補強リブ309,310,311はシリンダブロック6のスカート部に配置されている。
The reinforcing
左側面301及び右側面302には、エンジン1と車体を連結するエンジンマウントを取り付けるためのマウント取付座317がそれぞれ前後方向に2つずつオイルパンレール部寄りの部位に突設されている。左側第4補強リブ309は左側面301に突設された2つのマウント取付座317に連結されている。右側第2補強リブ311は右側面302に突設された2つのマウント取付座317に連結されている。なお、図17に示すように、シリンダブロック6の後側面312に、クランクケース部の内部がエンジン1の外部に露出しないようにクランク軸5の周囲を覆うクランクケース部カバー部材326がボルトにより固着されている。クランクケース部カバー部材326の下面にはオイルパン11がボルト締結される。
On the
シリンダブロック6に一体成形されたハウジングブラケット部304,305及び補強リブ306〜311は、シリンダブロック6の剛性、特にシリンダブロック6の前側面303近傍の剛性及び強度を向上させており、ひいてはエンジン1の振動騒音を低減できる。さらに、ハウジングブラケット部304,305及び補強リブ306〜311はシリンダブロック6の表面積を増加させているので、シリンダブロック6の冷却効率、ひいてはエンジン1の冷却効率を高めることができる。
The
また、シリンダブロック6の左側面301における後側面312寄りの部位に、冷却水ポンプ21(図2等参照)が取り付けられる冷却水ポンプ取付部319と、冷却水入口管22(図3等参照)が取り付けられる入口管取付座320が突設されている。冷却水ポンプ取付部319及び入口管取付座320はシリンダブロック6に一体成形されている。また、入口管取付座320の後側面312側の部位は冷却水ポンプ取付部319に連結されている。冷却水ポンプ取付部319及び入口管取付座320は、クランク軸5から離れる方向に突設されており、シリンダブロック6の剛性、強度及び冷却効率を向上できる。
In addition, a cooling water
シリンダブロック6の内部に、カム軸313を収容するカム軸ケース部314(図13参照)が形成されている。詳細は省略するが、シリンダブロック6の前側面303には、クランク軸5に固定されたクランクギヤ331と、カム軸313に固定されたカムギヤ332が配置され、クランクギヤ331に連動してカムギヤ332及びカム軸313を回転させ、カム軸313に関連させた動弁機構(図示省略)を駆動させることによって、エンジン1の吸気弁や排気弁(図示省略)が開閉作動するように構成されている。この実施形態のエンジン1は、いわゆるオーバーヘッドバルブの動弁系を有する。
A camshaft case portion 314 (see FIG. 13) that accommodates the
カム軸ケース部314は、シリンダブロック6のシリンダ部における左側面301寄りの位置に配置されている。カム軸313及びカム軸ケース部314はクランク軸心300方向に沿って配置されている。また、シリンダブロック6の左側面301に成形された左側第2補強リブ307及び左側第3補強リブ308の略三角形状部分及び直線状部分307a,308aは、側方視でカム軸ケース部314の配置位置に近設配置され、より具体的にはカム軸ケース部314の配置位置と重なる位置に配置されている。
The
この実施形態は、左側第2補強リブ307及び左側第3補強リブ308によってカム軸ケース部314周辺の剛性が向上されているので、カム軸ケース部314の歪みを防止できる。これにより、カム軸ケース部314の歪みに起因するカム軸313の回転抵抗や回転摩擦の変動を防止でき、カム軸313を適切に回転させて吸気弁や排気弁(図示省略)の適切な開閉作動を行える。
In this embodiment, since the rigidity around the
また、シリンダブロック6内に形成される潤滑油通路のうち一部の潤滑油通路、ここでは潤滑油吸入通路315と潤滑油供給通路316がシリンダブロック6のスカート部における右側面302寄りの位置に配置されている。潤滑油供給通路316はシリンダブロック6のスカート部においてシリンダ部寄りの位置に配置されている。潤滑油吸入通路315は潤滑油供給通路316に対してオイルパンレール部寄りの位置に配置されている。
Also, some of the lubricating oil passages formed in the
潤滑油吸入通路315の一端はシリンダブロック6のオイルパンレール部下面(オイルパン11に対向する面)に開口され、オイルパン11内に配置される潤滑油吸入管(図示省略)に接続される。潤滑油吸入通路315の他端はシリンダブロック6の前側面303に開口され、前側面303に固設されるオイルポンプ12(図11参照)の吸入口に接続される。潤滑油供給通路316の一端はシリンダブロック6の前側面303に潤滑油吸入通路315の開口とは異なる位置で開口され、オイルポンプ12の吐出口に接続される。潤滑油供給通路316の他端はシリンダブロック6の右側面302に突設されたオイルクーラ取付座318に開口され、オイルクーラ取付座318に配置されるオイルクーラ13(図4等参照)の吸入口に接続される。なお、シリンダブロック6内には潤滑油吸入通路315と潤滑油供給通路316以外にも潤滑油通路が形成されている。
One end of the lubricating
シリンダブロック6の右側面302において、右側第1補強リブ310は、側方視で潤滑油供給通路316の配置位置に近設配置され、より具体的には側方視で潤滑油供給通路316の配置位置と重なって配置されている。また、右側第2補強リブ311は、側方視で潤滑油吸入通路315の配置位置に近設配置されている。補強リブ310,311及び通路315,316はそれぞれクランク軸心300方向に沿って延設されている。
On the
この実施形態は、右側ハウジングブラケット部305、右側第1補強リブ310及び右側第2補強リブ311により、潤滑油吸入通路315、オイルポンプ12及び潤滑油供給通路316の近傍の冷却効率を高めることができる。特に、側方視で潤滑油供給通路316に重なる位置に配置された右側第1補強リブ310は、潤滑油供給通路316近傍の熱を効率的に外部へ放散する。これにより、オイルクーラ13に流入する潤滑油温度を低減でき、オイルクーラ13で必要とされる熱交換量を低減できる。
In this embodiment, the right
次に、図10〜図16を参照しながら、エンジン1のギヤトレイン構造について説明する。シリンダブロック6の前側面303とハウジングブラケット部304,305とフライホイールハウジング7で囲まれる空間内にギヤケース330が形成されている。図12及び図14に示すように、クランク軸5及びカム軸313の各前先端部は、それぞれシリンダブロック6の前側面303から突出して配置されている。クランク軸5の前先端部にクランクギヤ331が固着されている。カム軸313の前先端部にカムギヤ332が固着されている。カムギヤ332におけるフライホイールハウジング7側の側面には、ドーナツ盤状のカム軸用パルサ339が、カムギヤ332と一体回転するようにボルト締結されている。
Next, the gear train structure of the
図12、図13及び図16に示すように、シリンダブロック6の右側ハウジングブラケット部305に設けられた燃料供給ポンプ15は、クランク軸5の回転軸心と平行状に延びる回転軸としての燃料供給ポンプ軸333を備えている。燃料供給ポンプ軸333の前端側は、右側ハウジングブラケット部305の前側面305aから突出して配置されている。燃料供給ポンプ軸333の前先端部に燃料供給ポンプギヤ334が固着されている。図13に示すように、シリンダブロック6の右側ハウジングブラケット部305は、右側第1補強リブ310よりも上方側の部位に燃料供給ポンプ15を配置するための燃料供給ポンプ取付座323を有する。燃料供給ポンプ取付座323には、燃料供給ポンプギヤ334を通過可能な大きさの燃料供給ポンプ軸挿入孔324が形成されている。
As shown in FIGS. 12, 13, and 16, the
図11及び図12に示すように、燃料供給ポンプギヤ334の下方側で右側ハウジングブラケット部305の前側面305aに配置されるオイルポンプ12は、クランク軸5の回転軸心と平行状に延びる回転軸としてのオイルポンプ軸335を備えている。オイルポンプ軸335の前先端部にオイルポンプギヤ336が固着されている。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
シリンダブロック6の前側面303のうちクランク軸5、カム軸313、燃料供給ポンプ軸333及びオイルポンプ軸335で囲まれた部位には、クランク軸5の回転軸心と平行状に延びるアイドル軸337が設けられている。アイドル軸337はシリンダブロック6の前側面303に固定されている。アイドル軸337には、アイドルギヤ338が回転可能に軸支されている。
An
アイドルギヤ338は、クランクギヤ331、カムギヤ332、燃料供給ポンプギヤ334及びオイルポンプギヤ336の4つに噛み合っている。クランク軸5の回転動力は、クランクギヤ331からアイドルギヤ338を介してカムギヤ332、燃料供給ポンプギヤ334及びオイルポンプギヤ336の3つに伝達される。このため、カム軸313、燃料供給ポンプ軸333及びオイルポンプ軸335は、クランク軸5に連動して回転することになる。実施形態では、クランク軸5の2回転に対してカム軸313が1回転し、クランク軸5の1回転に対して燃料供給ポンプ軸333及びオイルポンプ軸335が1回転するように、各ギヤ331,332,334,336,338間のギヤ比が設定されている。
The
この場合、クランク軸5と共に回転するクランクギヤ331に連動してカムギヤ332及びカム軸313を回転させ、カム軸313に関連して設けられた動弁機構(図示省略)を駆動させることによって、シリンダヘッド2内に設けられた吸気弁や排気弁(図示省略)が開閉作動するように構成されている。また、クランクギヤ331に連動して燃料供給ポンプギヤ334及び燃料供給ポンプ軸333を回転させ、燃料供給ポンプ15を駆動させることによって、燃料タンクの燃料をコモンレール16に圧送して、高圧の燃料をコモンレール16に蓄えるように構成されている。また、クランクギヤ331に連動してオイルポンプギヤ336及びオイルポンプ軸335を回転させ、オイルポンプ12を駆動させることによって、オイルパン11内の潤滑油を潤滑油吸入通路315、潤滑油供給通路316、オイルクーラ13及びオイルフィルタ14等を含む潤滑系回路(詳細は省略)を介して各摺動部品等に供給するように構成されている。
In this case, the
図16に示すように、クランク軸5の回転に連動して作動する補機としての燃料供給ポンプ15は右側ハウジングブラケット部305の燃料供給ポンプ取付座323にボルトにより固着されている。燃料供給ポンプ取付座323に右側第1補強リブ310が近接配置されている。また、燃料供給ポンプ15の直下に右側第1補強リブ310が配置され、右側第1補強リブ310の直下に右側第2補強リブ311が配置されている。補強リブ310,311は、燃料供給ポンプ取付座323の剛性を向上させるとともに、燃料供給ポンプ15への下方側からの泥水や跳石などの異物の接触を防止して、燃料供給ポンプ15を保護することができる。
As shown in FIG. 16, the
次に、図10〜図12、図14及び図15を参照しながら、ギヤトレインを収容するギヤケース330について説明する。シリンダブロック6及び左右のハウジングブラケット部304,305の前側面303,304a,305aを含む領域の周縁に沿って、前側面303,304a,305aの周縁部にフライホイールハウジング7と接合されるブロック側凸条部321が立設されている。ブロック側凸条部321は、シリンダブロック6の左右のオイルパンレール部の間の部分に切欠き部321aが形成されている。側方視でブロック側凸条部321の端面と前側面303,304a,305aの間の空間はブロック側ギヤケース部322を形成する。
Next, the
図14及び図15に示すように、例えば鋳鉄製のフライホイールハウジング7はフライホイール8を収容するフライホイール収容部401を有する。フライホイール収容部401は、フライホイール8の外周側を覆う略円筒形状の周囲壁面部402と後側面側(シリンダブロック6側の面)を覆う後側壁面部403が連結されてなる有底円筒形状を有し、周囲壁面部402及び後側壁面部403で囲まれる空間にフライホイール8を収容する。周囲壁面部402は後側壁面部403側ほど半径が小さくなる略円錐台状に形成されている。後側壁面部403の中央部に、クランク軸5が挿入されるクランク軸挿入孔404が形成されている。
As shown in FIGS. 14 and 15, the
後側壁面部403に、シリンダブロック6のブロック側凸条部321の形状に応じた環状のハウジング側凸条部405がクランク軸挿入孔404配置位置を囲うようにして連結されている。ハウジング側凸条部405の中央部はクランク軸挿入孔404に対して上方側へずれた位置に配置されている。ハウジング側凸条部405の下方部位は左右方向に延設されるとともにクランク軸挿入孔404に近設して後側壁面部403に連結される。
An annular housing-
また、ハウジング側凸条部405の上方部位及び左右部位は後側壁面部403の外側に配置されている。後側壁面部403の外側に位置するハウジング側凸条部405の前側部位と周囲壁面部402の前側部位は外壁部406で連結される。外壁部406は、クランク軸5から離れる方向に凸状の湾曲傾斜形状を有している。フライホイールハウジング7において、フライホイール収容部401の下方部位はハウジング側凸条部405に対してクランク軸5から離れる方向へ突出配置されている。
In addition, the upper portion and the left and right portions of the housing-side protruding
側方視で後側壁面部403とハウジング側凸条部405の端面の間の空間はハウジング側ギヤケース部407を形成する。ハウジング側ギヤケース部407と前述のブロック側ギヤケース部322によりギヤケース330が形成される。
A space between the rear side
フライホイールハウジング7の内部で、フライホイール収容部401の周囲壁面部402の外壁と外壁部406の内壁の間に肉抜き空間408が形成されている。肉抜き空間408内に、周囲壁面部402と外壁部406を連結する複数のリブ409が配置されている。また、フライホイールハウジング7には、ハウジング側凸条部405の外側で周囲壁面部402及びハウジング側凸条部405に連結され、ハウジング側凸条部405と面一なスタータ取付座410を有するスタータ取付部411が形成されている。スタータ取付部411には、周囲壁面部402の内壁とスタータ取付座410の間を貫通する貫通孔412が形成されている。フライホイールハウジング7は、シリンダブロック6のブロック側凸条部321の13箇所のボルト孔351及び前側面303の2箇所のハウジング用ボルトボス部352の各ボルト孔353でシリンダブロック6の前側面303側にボルト締結される。
In the
図10、図12、図13及び図17から図20に示すように、シリンダブロック6の左側ハウジングブラケット部304は、その周縁部がフライホイールハウジング7の周縁部に対して凹状に形成されたブラケット凹状部325を有する。シリンダブロック6にフライホイールハウジング7が固設された状態でブラケット凹状部325の下方に露出するフライホイールハウジング7のスタータ取付座410に、スタータ20が配置される。図14に示すように、フライホイール8の外周側には、スタータ20用の環状のリングギヤ501と、クランク軸用パルサ502がフライホイール8の厚み方向に沿って互いに逆側から嵌め込み固定されている。スタータ20は、貫通孔412内に配置されるとともにリングギヤ501に離脱可能に噛み合うピニオンギヤ503(図12、図19及び図20参照)を有している。なお、図19及び図20はピニオンギヤ503がリングギヤ501に噛み合った状態を示している。図20に示すように、スタータ20のピニオンギヤ503側の端部が挿入される貫通孔412は、ギヤケース330内部空間とはハウジング側凸条部405によって隔てられている。これにより、ギヤケース330内の潤滑油や振動騒音が貫通孔412に漏れ出すのを防止している。
As shown in FIGS. 10, 12, 13, and 17 to 20, the left
スタータ取付座410の周辺において、左側ハウジングブラケット部304の前側面304aの周縁部に立設されたブロック側凸条部321(図12及び図14参照)に鋳鉄製のフライホイールハウジング7がボルト締結されている。さらに、シリンダブロック6では、スタータ取付座410に近接される左側ハウジングブラケット部304のブラケット凹状部325の近傍に、左側ハウジングブラケット部304と左側面301を連結する左側第4補強リブ309が配置されている。これにより、スタータ取付座410周辺の剛性が向上されている。また、左側ハウジングブラケット部304のブラケット凹状部325及び前側面303でブラケット凹状部325に連続してスタータ取付座410近傍に設けられたブロック側凸条部321(図12参照)も、スタータ取付座410周辺の剛性を向上している。
Around the
この実施形態では、左側第4補強リブ309等による剛性の高い部位にスタータ20を取付け可能になるので、スタータ取付座410や左側ハウジングブラケット部304の歪みによるスタータ20の位置ずれや変形を防止でき、スタータ20の故障や、スタータ20のピニオンギヤ503とフライホイール8のリングギヤ501の噛み合わせ不良を防止できる。
In this embodiment, since the
図1、図2、図5及び図17に示すように、スタータ20は、クランク軸5のクランク軸心300方向に直交し、かつシリンダブロック6のブロック上面341(シリンダヘッド接合面)と平行な水平方向で、シリンダブロック6の左側面301側で最もエンジン1の外側に位置するフライホイールハウジング7の部位よりも内側に配置されている。このように、スタータ20は、エンジン1において上記水平方向で最外位置に配置されないようにされている。これにより、エンジン1のコンパクト化を実現できるとともに、異物の接触によるスタータ20の故障が低減されている。
As shown in FIGS. 1, 2, 5, and 17, the
また、図17及び図21に示すように、スタータ20のモータ部343のモータ軸心344は、上記水平方向で、クランク軸5のクランク軸心300よりもシリンダブロック6のブロック下面342側に配置されている。これにより、スタータ20がクランク軸心300よりも上方側に配置されている場合と比べて、エンジン1の重心が低くなっており、エンジン1を車両に搭載したときの車両の重心を低くできる。
Further, as shown in FIGS. 17 and 21, the
また、図5、図6及び図21に示すように、スタータ20は、クランク軸5のクランク軸心300方向で、二段過給機30と重ならない位置、特に二段過給機30に潤滑油を循環させるための潤滑油配管345に重ならない位置に配置されている。さらに、上述のように、EGRクーラ27はシリンダヘッド2の前側面に固定されている。これらにより、二段過給機30における潤滑油等の液体漏れ時やEGRクーラ27における冷却水等の液体漏れ時にスタータ20に該液体が付着するのを防止でき、該液体の付着に起因するスタータ20の汚れ及び故障を防止できる。
Further, as shown in FIGS. 5, 6, and 21, the
また、図22及び図23に示すように、シリンダブロック6の左側ハウジングブラケット部304の外部補機取付座327に、クランク軸5の回転に連動して作動する外部補機328が配置される。外部補機328は、例えば、エンジン1が搭載される作業機で使用される作業機側ポンプであり、カムギヤ332(図12参照)に噛み合わされてクランク軸5の回転に連動する補機ギヤ(図示省略)の回転により作動する。外部補機取付座327の近傍に、左側第3補強リブ308及び左側第4補強リブ309が配置されている。補強リブ308,309は、外部補機取付座327の剛性を向上させているので、外部補機取付座327の歪みに起因する外部補機328の位置ずれや動作不良を防止できる。さらに、外部補機328はスタータ20の直上に配置されているので、スタータ20を保護する機能を有する。これにより、スタータ20への上方側からの工具等の異物の接触が防止され、該異物の接触に起因するスタータ20の故障や位置ずれが防止される。
Further, as shown in FIGS. 22 and 23, an
なお、本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。 In addition, the structure of each part in this invention is not limited to embodiment of illustration, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
1 エンジン
5 クランク軸
6 シリンダブロック
7 フライホイールハウジング
8 フライホイール
20 スタータ
27 EGRクーラ
30 二段過給機(過給機)
300 クランク軸心
301 左側面(両側部)
302 右側面(両側部)
303 前側面(一側部)
304 左側ハウジングブラケット部
305 右側ハウジングブラケット部
306,307,308,309,310,311 補強リブ
307a,308a,309a,311a 補強リブの直線状部分
325 ブラケット凹状部
341 ブロック上面(シリンダヘッド接合面)
344 モータ軸心
345 過給機潤滑油配管
410 スタータ取付座
1
300
302 Right side (both sides)
303 Front side (one side)
304
344
Claims (4)
前記フライホイールを収容するとともに前記スタータを取り付けるスタータ取付座を有するフライホイールハウジングが前記一側部に取り付けられるとともに、前記スタータは、クランク軸心方向に直交し、かつ前記シリンダブロックのシリンダヘッド接合面と平行な方向で、前記フライホイールハウジングのうち最もエンジン外側の部位よりもエンジン内側に配置されるエンジン装置。 An engine device is provided with a flywheel that rotates integrally with a crankshaft on one side of a cylinder block, and is provided with a starter that transmits rotational force to the flywheel when the engine is started.
A flywheel housing having a starter mounting seat for receiving the flywheel and mounting the starter is attached to the one side, and the starter is orthogonal to the crankshaft direction and the cylinder head joint surface of the cylinder block The engine device is arranged in the engine in the direction parallel to the inner side of the flywheel housing than the outermost part of the engine.
前記スタータは、前記シリンダヘッド接合面側から見て前記過給機潤滑油配管及び前記EGRクーラと重ならない位置に配置される請求項1又は2に記載のエンジン装置。 A turbocharger lubricating oil pipe that circulates lubricating oil to the supercharger, and an EGR cooler that cools EGR gas that is part of the exhaust gas and mixed into fresh air,
3. The engine device according to claim 1, wherein the starter is disposed at a position where the starter does not overlap the turbocharger lubricating oil pipe and the EGR cooler when viewed from the cylinder head joint surface side.
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