JP2709131B2 - Ｖ形エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、一対のシリンダ本体の間に形作られるＶ形
の空間に、ウォータポンプを配置したＶ形エンジンに関
する。

［従来技術］ 最近の乗用自動車用のエンジンは、エンジンルームの
大きさの制約からエンジン長さを短くすると同時に、エ
ンジン幅も極力狭くしたいという要望がある。このた
め、クランク軸を支持するロアケース上に一対のシリン
ダ列をＶ形に配置し、しかも、各シリンダ列のシリンダ
ヘッドに吸気用と排気用の二本のカム軸を設けた、いわ
ゆるDOHC形のＶ形エンジンでは、これら二本のカム軸の
配置間隔を極力狭くしてシリンダヘッドを小形化するこ
とが望まれる。

この要望を満足するため、従来、例えば「特開昭59−
74312号公報」には、各シリンダ列のカム軸とクランク
軸との間に中間軸を設け、この中間軸上に設けた減速用
のプーリとクランク軸とをタイミングベルトを介して連
動させるとともに、この中間軸上のスプロケットとカム
軸とをタイミングチェーンを介して連動させ、クランク
軸の回転を中間軸上で減速した後、カム軸に伝えるよう
にしたＶ形エンジンが開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 一方、この種のＶ形エンジンでは、一対のシリンダ列
に対し冷却水を均等に供給するため、これらシリンダ列
の間に形作られるＶ形の空間に、冷却水循環用のウォー
タポンプを配置することが行なわれている。（例えば
「特開昭59−196921号公報」参照） ところが、このＶ形エンジンの場合は、ラジエータか
らの冷却水通路を一方のシリンダ列の前方を通してウォ
ータポンプに導いているため、この構造を上述の如きカ
ム軸の駆動手段を有するＶ形エンジンに適用すると、次
のような問題が生じてくる。

すなわち、クランク軸の回転を中間軸上のプーリに伝
えるタイミングベルトは、ロアケースの前面に被せたカ
バーで覆われているため、このカバーと冷却水通路とが
交錯することになり、それ故、冷却水通路に急激な曲が
りが生じたり、この冷却水通路がカバーを貫通する場合
には、この貫通部分にも格別なシールを施さねばならな
くなる。

この問題を解消するには、冷却水通路をカバーの前方
を通してウォータポンプに導けば良いが、このように冷
却水通路を単にカバーの前方を通した場合には、今度は
冷却水通路自体がクランク軸の軸方向一端側に大きく張
り出すことになり、その分、エンジンのクランク軸方向
の寸法が長くなるといった不具合が生じてくる。

本発明はこのような事情にもとづいてなされたもの
で、冷却水通路とカバーとの交錯や干渉を防止しつつ、
冷却水通路の張り出しを少なくして、クランク軸方向の
寸法を短く抑え、コンパクトで纏まりの良いＶ形エンジ
ンの提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ そこで、請求項１においては、クランク軸を支持する
ロアケース上に一対のシリンダ本体をＶ形に配置し、こ
れらシリンダ本体をクランク軸の軸方向に互いにオフセ
ットさせるとともに、各シリンダ本体のシリンダヘッド
に動弁用のカム軸を設け、このカム軸とクランク軸との
間に夫々中間軸を設けて、この中間軸上の歯付き車と上
記クランク軸の一端部との間に一次巻き掛け伝動体を架
け渡すとともに、上記歯付き車と一体に回転する他の歯
付き車とカム軸との間に二次巻き掛け伝動体を夫々架け
渡し、これら一次巻き掛け伝動体と二次巻き掛け伝動体
をクランク軸の一端側にて軸方向にずらして配置する一
方、上記一対のシリンダ本体の間に形作られるＶ形の空
間にウォータポンプを配置してなるＶ形エンジンにおい
て、 上記一次巻き掛け伝動体をロアケースに被せたカバー
で覆い、このカバーに対しクランク軸の軸方向他端側に
オフセットされたシリンダ本体の端面に、上記クランク
軸の軸方向に延びてカバーに連続する延出壁を形成し、
この延出壁とシリンダ本体の端面との間にカバーの端面
よりも一段低い段差部を形成するとともに、この段差部
に上記ウォータポンプに冷却水を導く冷却水通路を配置
したことを特徴としている。

また、請求項２においては、クランク軸を支持するロ
アケース上に一対のシリンダ本体をＶ形に配置し、これ
らシリンダ本体のシリンダヘッドに動弁用のカム軸を設
けるとともに、このカム軸とクランク軸との間に夫々中
間軸を設け、この中間軸上の歯付き車と上記クランク軸
の一端部との間に一次巻き掛け伝動体を架け渡すととも
に、上記歯付き車と一体に回転する他の歯付き車とカム
軸との間に二次巻き掛け伝動体を夫々架け渡し、これら
一次巻き掛け伝動体と二次巻き掛け伝動体をクランク軸
の一端側にて軸方向にずらして配置する一方、上記一対
のシリンダ本体の間に形作られるＶ形の空間にウォータ
ポンプを配置してなるＶ形エンジンにおいて、 上記中間軸を各シリンダ本体のシリンダヘッドに設け
る一方、上記一次巻き掛け伝動体を二次巻き掛け伝動体
に対しクランク軸の軸方向他端側に配置し、この一次巻
き掛け伝動体をロアケースに被せたカバーで覆うととも
に、このカバーの端面にはロアケース側に凹む段差部を
形成し、この段差部に上記ウォータポンプに冷却水を導
く冷却水通路を配置したことを特徴としている。

［作用］ 請求項１に記載した構成によれば、カバーと一方のシ
リンダ本体の端面との間に生じたデッドスペースに、ウ
ォータポンプに連なる冷却水通路を配置することがで
き、この冷却水通路とカバーとが交錯したり、干渉し合
うことはない。このため、冷却水通路を曲がりの少ない
滑らかなものとすることができるとともに、格別なシー
ル構造も不要となる。

しかも、冷却水通路の少なくとも一部は、カバーより
も内側のロアケース側に入り込むので、その分、冷却水
通路の外方への張り出し量を少なく抑えることができ、
エンジンのクランク軸方向の寸法も短縮することができ
る。

請求項２に記載した構成によれば、冷却水通路をカバ
ーの端面に生じた一段低いデッドスペースを利用して配
置できるので、カバーと冷却水通路が交錯したり、干渉
し合うことはない。その上、冷却水通路の少なくとも一
部はカバーの端面よりも内側に入り込むから、冷却水通
路のカバーの外方への張り出し量を少なく抑えることが
でき、エンジンのクランク軸方向の寸法を短縮すること
ができる。

［実施例］ 以下本発明の第１実施例を、Ｖ形８気筒エンジンに適
用した第１図ないし第５図にもとづいて説明する。

図中符号１で示すシリンダブロックは、クランク軸２
を支持するロアケース３と、このロアケース３の上面に
Ｖ形に立設された一対のシリンダ列4a,4bを有してい
る。シリンダ列4a,4bは四つの気筒５をクランク軸２の
軸方向に並設してなるシリンダ本体6a,6bと、このシリ
ンダ本体6a,6bに被嵌されたシリンダヘッド7a,7bおよび
ヘッドカバー8a,8bとで構成され、そのシリンダ本体6a,
6bはロアケース３と一体化されている。シリンダ本体6
a,6b内の気筒５は、第４図および第５図に示すように、
シリンダ本体6a,6b内の空所９にライナー10を装着する
ことで構成され、このライナー10と空所９との間には、
気筒５を取囲むウォータジャケット11が形成されてい
る。そして、このシリンダブロック１内でＶ形に対向し
合う気筒５のピストンは、コンロッドを介してクランク
軸２上の共通のクランクピン2aに連結されており、この
ため、一対のシリンダ列4a,4bはクランク軸２の軸方向
にオフセットされている。

また、シリンダヘッド7a,7bとヘッドカバー8a,8bとの
間の動弁室12には、吸気用カム軸13と排気用カム軸14が
収容されており、これらカム軸13,14の一端部にはタイ
ミングスプロケット15が取付けられている。

上記クランク軸２の軸方向一端側に位置するロアケー
ス３の前面は、カバー16によって覆われている。このカ
バー16の外周部にはロアケース２側に向うフランジ壁16
aが形成されており、このフランジ壁16aの複数箇所がロ
アケース３の前面にボルト締めされている。そして、上
記クランク軸２の一端部は、ロアケース３の前面を貫通
すると同時に、カバー16も貫通して外方に導出されてお
り、このカバー16とロアケース３とに跨がるクランク軸
２の外周には、キー17を介してスリーブ18が固定されて
いる。このスリーブ18の外周には、一対の駆動スプロケ
ット19a,19bが設けられている。駆動スプロケット19a,1
9bは歯数が同一となっており、上記シリンダ列4a,4bの
オフセット量に対応した分だけクランク軸２の軸方向に
ずれている。また、ロアケース３とカバー16との間に
は、各シリンダ列4a,4b毎に中間軸20a,20bが支持されて
いる。中間軸20a,20bはカム軸13,14とクランク軸２の間
に位置されており、その外周部には歯付き車としての第
１の中間スプロケット21a,21bが支持されている。第１
の中間スプロケット21a,21bの歯数はクランク軸２上の
駆動スプロケット19a,19bの歯数よりも多くなってお
り、これら両スプロケット19a,19bと21a,21bとの間には
一次巻き掛け伝動体を構成する一次タイミングチェーン
22が架け渡されている。

また、中間軸20a,20b上には、他の歯付き車としての
第２の中間スプロケット23a,23bが設けられており、こ
の第２の中間スプロケット23a,23bは第１の中間スプロ
ケット21a,21bと一体化されている。第２の中間スプロ
ケット23a,23bの歯数はタイミングスプロケット15、駆
動スプロケット19a,19bおよび第１の中間スプロケット2
1a,21bの歯数よりも少なくなっており、この第２の中間
スプロケット23a,23bとタイミングスプロケット15との
間に、二次巻き掛け伝動体を構成する二次タイミングチ
ェーン24が架け渡されている。したがって、クランク軸
２の回転速度は、クランク軸２と中間軸20a,20bおよび
この中間軸20a,20bとカム軸13,14との間で二段階に亘っ
て減速された後、カム軸13,14に伝達されるようになっ
ている。

一次タイミングチェーン22および二次タイミングチェ
ーン24は、第１図に示すようにクランク軸２の一端側に
おいて、その軸方向にずれており、二次タイミングチェ
ーン24の方が一次タイミングチェーン22よりもクランク
軸２の軸方向内側に位置している。そして、これら一次
タイミングチェーン22と二次タイミングチェーン24の一
部が上記カバー16によって覆われており、このカバー16
の前面は一次タイミングチェーン22に沿うように形成さ
れている。

なお、二次タイミングチェーン23a,23bの中間軸20a,2
0bよりもカム軸13,14側の部分は、シリンダ本体6a,6b内
のチェーン通路28を通って上記動弁室12に導かれてい
る。

一方、シリンダ列4a,4bの相対向する側壁には、第４
図および第５図に示すように、冷却水の主通路25a,25b
が形成されている。主通路25a,25bはクランク軸２の軸
方向に沿うとともに、各気筒５のウォータジャケット11
に分配口26を介して連なっており、その上流端はロアケ
ース３側であるシリンダ本体6a,6bの前面に開口され
て、冷却水入口27を構成している。冷却水入口27は上記
シリンダブロック１をクランク軸２の軸方向一端側から
見た場合に、一対のシリンダ列4a,4bによって形作られ
るＶ形の空間30の両側に位置されており、この冷却水入
口27の開口部分にはエンジン冷却水を主通路25a,25bに
圧送するためのウォータポンプ31が配置されている。ウ
ォータポンプ31の前面には駆動用のプーリ32が設けられ
ており、このプーリ32とクランク軸２の軸端に取付けた
駆動プーリ33との間には、Ｖベルト34が巻回されてい
る。そして、このウォータポンプ31は上記各シリンダ本
体6a,6bの冷却水入口27に連なる一対の吐出口35と、図
示しない吸入口に連なる導入管36を備えている。導入管
36はウォータポンプ31から一方のシリンダ本体6aの前面
側に導出されて冷却水通路を構成しており、その導出先
端にはラジエータ37に連なる配管38が接続されている。
この場合、一方のシリンダ列4aの他方のシリンダ列4bに
対しウォータポンプ31とは反対側、つまりクランク軸２
の軸方向他端側にオフセットされており、そのシリンダ
本体6aのロアケース３に連続する前面には、第１図に示
すように上記カバー16側に向ってクランク軸２と略平行
に延びる延出壁40が形成されている。延出壁40はカバー
16のフランジ壁16aに連続して、一方のシリンダ本体6a
の前方に略水平な平坦面41を構成しており、この平坦面
41は隣り合うシリンダ本体6aの前面との間で以て、カバ
ー16の前面よりも一段低い段差部42を形作っている。そ
して、この段差部42に上記ウォータポンプ31から延びる
導入管36が挿通配置されており、この導入管36は延出壁
40の上方を通過するとともに、カバー16の前面よりも内
側に入り込んでいる。

なお、本実施例の場合、ウォータポンプ31を駆動する
Ｖベルト34は、このウォータポンプ31の真上に位置する
交流発電機43のプーリ44にも連続して巻回されて、この
交流発電機43も一体的に駆動している。

このような構成によれば、ロアケース３の前面を覆う
カバー16に対し、クランク軸２の軸方向反対側にオフセ
ットされたシリンダ本体6aの前面に、上記カバー16のフ
ランジ壁16aに連なる延出壁40を形成し、この延出壁40
からフランジ壁16aに至る平坦面41とシリンダ本体6aの
前面とで形作られる段差部42に、ウォータポンプ31に連
なる導入管36を挿通配置したので、この導入管36はカバ
ー16の上方に生じたデッドスペースを通過することにな
る。このため、導入管36とカバー16が交錯したり、互い
に干渉し合うこともなく、導入管36を曲がりの少ない滑
らかなものとすることができる。また、導入管36がカバ
ー16を貫通することもないので、格別なシールも不要と
なり、その分、構造を簡略化することができる。

それとともに、導入管36はカバー16の前面よりも内側
に入り込んでいるので、導入管36およびこれに連なる配
管38がシリンダブロック１の前面側に大きく張り出すこ
ともなく、その分、エンジンのクランク軸２方向の寸法
を短く抑えて、エンジンをコンパクト化することができ
る。

なお、本発明は上述した第１実施例に制約されるもの
ではなく、例えば第６図に示す第２実施例のように、段
差部42を形作る延長壁40の上面に、ウォータポンプ31の
吸入口に連なる冷却水通路51を一体に形成し、この冷却
水通路51をシリンダブロック１と一体化しても良い。

また、第７図には本発明の第３実施例が示されてい
る。

この第３実施例は、第１の中間スプロケット21a,21b
と第２の中間スプロケット23a,23bを支持する中間軸20
a,20bを、シリンダヘッド7a,7b側に設けたものであり、
ロアケース２の前面を覆うカバー16の上部がシリンダヘ
ッド7a,7bに連なっている。そして、一次タイミングチ
ェーン22が架け渡される第１の中間スプロケット21a,21
bは、二次タイミングチェーン24が架け渡される第２の
中間スプロケット23a,23bに対し、上記カバー16とは反
対側、つまりクランク軸２の軸方向内側に位置されてお
り、この第２の中間スプロケット23a,23bの厚みに相当
する分だけ一次タイミングチェーン22の走行経路が、ク
ランク軸２の軸方向内側にずれている。このため、一次
タイミングチェーン22を覆うカバー16の前面には、一次
タイミングチェーン22のずれに応じてロアケース２側に
凹む段差部61が形成されており、この段差部61内にウォ
ータポンプ31に連なる導入管36が挿通配置されている。

このような構成によると、中間軸20a,20bをシリンダ
ヘッド7a,7bに取付けて、一次タイミングチェーン22を
クランク軸２の軸方向内側にずらし、この一次タイミン
グチェーン22を覆うカバー16の前面に、上記ずれに相当
する分だけロアケース３側に凹む段差部61を形成したの
で、この段差部61内にウォータポンプ31の導入管36を挿
通配置すれば、この導入管36はカバー16の前面に生じた
デッドスペースを通過することになり、この導入管36と
カバー16が交錯したり、互いに干渉し合うのを防止する
ことができる。

その上、導入管36は段差部61の凹み分だけカバー16の
前面よりもクランク軸２の軸方向内側に入り込むので、
このカバー16の前方への張り出し量を少なく抑えること
ができ、エンジンのクランク軸２方向の寸法を短縮する
ことができる。

なお、上記実施例では、一対のシリンダ列に夫々ウォ
ータポンプの吐出口に連なる主通路を形成したが、この
主通路を共通した一本として、ロアケースの上部に設け
ても良い。

また、上記実施例では、クランク軸の回転速度をチェ
ーンを介して中間軸およびカム軸に伝えるようにした
が、このチェーンに代って歯付きベルトを用いても良
い。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、ウォータポンプに連な
る冷却水通路を、シリンダ本体又はカバーの回りに生じ
たデッドスペースを利用して配置できるので、この冷却
水通路とカバーとが交錯したり、干渉し合うこともな
い。このため、冷却水通路が曲がりの少ない滑らかなも
のとなるとともに、格別なシールも不要となり、構造を
簡略化することができる。その上、冷却水通路がカバー
の外方に大きく張り出すこともなく、その分、エンジン
のクランク軸方向の全長を短く抑えて、コンパクトで纏
まりの良いエンジンとすることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図ないし第４図は本発明の第１実施例を示し、第１
図はカム軸の駆動経路および冷却水通路の位置関係を示
す断面図、第２図はカム軸の駆動経路とウォータポンプ
の位置関係を一部断面して示す正面図、第３図はＶ形エ
ンジン全体の正面図、第４図は第５図中IV−IV線に沿う
断面図、第５図はシリンダブロックの断面図、第６図は
本発明の第２実施例を示す断面図、第７図は本発明の第
３実施例を示す断面図である。 ２…クランク軸、３…ロアケース、6a,6b…シリンダ本
体、7a,7b…シリンダヘッド、13,14…カム軸（吸気用カ
ム軸、排気用カム軸）、16…カバー、20a,20b…中間
軸、21a,21b…歯付き車（第１の中間スプロケット）、2
2…一次巻き掛け伝動体（一次タイミングチェーン）、2
3a,23b…他の歯付き車（第２の中間スプロケット）、24
…二次巻き掛け伝動体（二次タイミングチェーン）、30
…空間、31…ウォータポンプ、36,51…冷却水通路（導
入管）、40…延出壁、42,61…段差部。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランク軸を支持するロアケース上に一対
   のシリンダ本体をＶ形に配置し、これらシリンダ本体を
   クランク軸の軸方向に互いにオフセットさせるととも
   に、各シリンダ本体のシリンダヘッドに動弁用のカム軸
   を設け、このカム軸とクランク軸との間に夫々中間軸を
   設けて、この中間軸上の歯付き車と上記クランク軸の一
   端部との間に一次巻き掛け伝動体を架け渡すとともに、
   上記歯付き車と一体に回転する他の歯付き車とカム軸と
   の間に二次巻き掛け伝動体を夫々架け渡し、これら一次
   巻き掛け伝動体と二次巻き掛け伝動体をクランク軸の一
   端側にて軸方向にずらして配置する一方、上記一対のシ
   リンダ本体の間に形作られるＶ形の空間にウォータポン
   プを配置してなるＶ形エンジンにおいて、 上記一次巻き掛け伝動体をロアケースに被せたカバーで
   覆い、このカバーに対しクランク軸の軸方向他端側にオ
   フセットされたシリンダ本体の端面に、上記クランク軸
   の軸方向に延びてカバーに連続する延出壁を形成し、こ
   の延出壁とシリンダ本体の端面との間にカバーの端面よ
   りも一段低い段差部を形成するとともに、この段差部に
   上記ウォータポンプに冷却水を導く冷却水通路を配置し
   たことを特徴とするＶ形エンジン。
2. 【請求項２】クランク軸を支持するロアケース上に一対
   のシリンダ本体をＶ形に配置し、これらシリンダ本体の
   シリンダヘッドに動弁用のカム軸を設けるとともに、こ
   のカム軸とクランク軸との間に夫々中間軸を設けて、こ
   の中間軸上の歯付き車と上記クランク軸の一端部との間
   に一次巻き掛け伝動体を架け渡すとともに、上記歯付き
   車と一体に回転する他の歯付き車とカム軸との間に二次
   巻き掛け伝動体を夫々架け渡し、これら一次巻き掛け伝
   動体と二次巻き掛け伝動体をクランク軸の一端側にて軸
   方向にずらして配置する一方、上記一対のシリンダ本体
   の間に形作られるＶ形の空間にウォータポンプを配置し
   てなるＶ形エンジンにおいて、 上記中間軸を各シリンダ本体のシリンダヘッドに設ける
   一方、上記一次巻き掛け伝動体を二次巻き掛け伝動体に
   対しクランク軸の軸方向他端側に配置し、この一次巻き
   掛け伝動体をロアケースに被せたカバーで覆うととも
   に、このカバーの端面にはロアケース側に凹む段差部を
   形成し、この段差部に上記ウォータポンプに冷却水を導
   く冷却水通路を配置したことを特徴とするＶ形エンジ
   ン。