JP3781346B2 - エンジンのカバー部材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのカバー部材に関し、詳しくは、クランクシャフトの振動に応じて発生する騒音を十分に低減できるように改良されたエンジンのカバー部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両用のＯＨＣ（オーバヘッドカムシャフト）型エンジンにおいては、クランクシャフトからカムシャフトへの伝動機構を覆うカバー部材がシリンダブロック等に締結して装着されている。この種のカバー部材のうち、クランクシャフトの端部を導出させるシャフト導出穴が開口されたカバー部材においては、通常、シャフト導出穴とクランクシャフトの端部との間にオイルシール等が介設される。また、実開平５−９２４５１号公報に記載のように、クランクシャフトの端部を囲んで設けられたカバー部材には、二重の円弧状リブや放射状リブが形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のようにシャフト導出穴とクランクシャフトの端部との間にオイルシール等が介設されるカバー部材では、クランクシャフトの回転に伴なう振動がオイルシール等を介してシャフト導出穴の周縁部に伝達されるため、その周囲の壁部が振動して騒音を発生する。ここで、外周縁部がシリンダブロック等に締結されるカバー部材は、軽量化のため薄肉化されていると、その薄肉化された壁部にいわゆる膜振動が発生し、大きな騒音が発生する。
【０００４】
もっとも、カバー部材の壁部の中央部にもクランクシャフト周囲に複数個所にわたってシリンダブロック等への締結部を設けるか、あるいは、カバー部材の壁部にクランクシャフトを囲む多重の円弧状リブや放射状リブを形成するなどの対策を講じれば、壁部の膜振動を抑制して騒音を低減することも可能である。しかしながら、前者の対策においては、カバー部材の組付工数や組付部品点数が増加するという問題がある。また、後者の対策においては、多重の円弧状リブや放射状リブによってカバー部材が重量化するという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、クランクシャフトの振動に応じて発生する騒音を十分に低減することができ、しかも軽量化を達成することができるエンジンのカバー部材を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する手段として、本発明に係るエンジンのカバー部材は、エンジンのクランクシャフトの端部に設けられた伝動機構を覆うカバー部材であって、前記クランクシャフトの端部を導出させるシャフト導出穴を有し、このシャフト導出穴の周囲の壁部には、シャフト導出穴を囲む円弧状の形態で湾曲断面部が形成されている。そして、少なくともシリンダブロックに締結される締結ボス部を外周縁部に有し、この締結ボス部と前記シャフト導出穴の周縁部とを連結する放射状リブが前記湾曲断面部に連結して形成されている。さらに、前記湾曲断面部は、前記放射状リブにより、複数の湾曲部に分断されている。
【０００７】
本発明に係るエンジンのカバー部材では、クランクシャフトの回転に伴ないその端部付近からシャフト導出穴の周囲の壁部に伝達されるクランクシャフトの振動は、前記壁部のシャフト導出案穴を囲む湾曲断面部により減衰されて抑制される。その結果、クランクシャフトの振動に応じて発生する騒音が十分に低減される。しかも、このカバー部材では、前記湾曲断面部を含めて壁部を薄肉化することができるため、軽量化を達成することが可能である。
【０００８】
また、放射状リブおよび湾曲断面部によって前記シャフト導出穴の周囲の壁部の剛性が高められ、さらに湾曲断面部が放射状リブにより複数の湾曲部に分断されることで、クランクシャフトの振動に応じて発生する騒音がより一層低減される。
【０００９】
また、本発明のエンジンのカバー部材において、前記シャフト導出穴から導出されたクランクシャフトの端部に固定されるクランクプーリの内面側に設けられた環状凹部内に膨出するように前記湾曲断面部が形成されていると、クランクプーリをカバー部材に近接して配置することにより、エンジンをコンパクトに構成することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係るエンジンのカバー部材の実施の形態を説明する。参照する図面において、図１は一実施形態に係るエンジンのカバー部材が適用されるエンジンの斜視図、図２は図１に示したエンジンの分解斜視図である。
【００１１】
一実施形態に係るエンジンのカバー部材は、例えば図１に示す車両用のエンジン１に適用される。このエンジン１は、ＳＯＨＣ（シングルオーバヘッドカムシャフト）型の直列４気筒エンジンであり、シリンダブロック２の上端にはシリンダヘッド３、シリンダヘッドカバー４が順次接合され、シリンダブロック２の下端にはオイルパン５が接合される。そして、このエンジン１の一端部には、一実施形態に係るカバー部材としてのチェーンケース６が前記シリンダブロック２とシリンダヘッド３とに跨って装着される。
【００１２】
図２に示すように、前記シリンダブロック２は、１列に配列された４個のシリンダボア２Ａを有し、各シリンダボア２Ａには、クランクシャフト７にコンロッド８を介して連結されたピストン９がそれぞれ摺動自在に嵌挿される。そして、前記クランクシャフト７は、一体型ベアリングキャップ１０によってシリンダブロック２の下部に回転自在に組み付けられる。このクランクシャフト７のシリンダブロック２から突出する一端部には、クランクスプロケット１１およびクランクプーリ１２が固定されている。
【００１３】
前記シリンダヘッドカバー４で覆われるシリンダヘッド３の上部空間３Ａには、カムシャフト１３が回転自在に支持されて収容される。このカムシャフト１３の一端部はシリンダヘッド３の一端部から突出し、その一端部にはカムスプロケット１４が固定されている。そして、このカムシャフト１３の一端部のカムスプロケット１４と、前記クランクシャフト７の一端部のクランクスプロケット１１との間には、図１に示すようにタイミングチェーン１５が巻回されており、これらでクランクシャフト７からカムシャフト１３への伝動機構が構成されている。なお、図１に示すエンジン１には、クランクプーリ１２によりベルト１６を介して駆動されるエアコン装置用のコンプレッサ１７およびＡＣジェネレータ１８が付設されている。
【００１４】
前記チェーンケース６は、肉厚が２．５〜３．０ｍｍ程度の薄肉に設定されたアルミニウム合金製の鋳物からなり、クランクシャフト７からカムシャフト１３への伝動機構である前記クランクスプロケット１１、タイミングチェーン１５、カムスプロケット１４等を覆う状態でシリンダブロック２とシリンダヘッド３とに跨って装着される。このチェーンケース６の下端部には、図２に示すように、クランクシャフト７の一端部を導出させるシャフト導出穴６Ａが形成されている。このシャフト導出穴６Ａには、図示しないオイルシールを介してクランクシャフト７の一端部が回転自在に嵌合され、このシャフト導出穴６Ａからチェーンケース６の外部に導出されたクランクシャフト７の一端部に前記クランクプーリ１２が固定される。
【００１５】
ここで、図３に示すように、前記チェーンケース６の外周縁部には、前記シリンダブロック２およびシリンダヘッド３にボルトを介して締結するための複数の締結ボス部６Ｂが形成されている。そして、このチェーンケース６の下端部に形成された前記シャフト導出穴６Ａの周囲の壁部内面には、シャフト導出穴６Ａの上半部を囲む円弧状の形態で湾曲断面部６Ｃが形成されている。また、この湾曲断面部６Ｃに対しシャフト導出穴６Ａの径方向に相互間隔を開けて円弧状リブ６Ｄが形成されている。さらに、前記複数の締結ボス部６Ｂのうち、少なくともチェーンケース６の下半部に配置された各締結ボス部６Ｂとシャフト導出穴６Ａの周縁部の環状肉厚部６Ｅとを連結する複数の放射状リブ６Ｆが形成されており、各放射状リブ６Ｆは前記湾曲断面部６Ｃおよび円弧状リブ６Ｄに交差して連結することにより、シャフト導出穴６Ａの周囲の壁部の剛性を高めている。
【００１６】
前記シャフト導出穴６Ａの周縁部の環状肉厚部６Ｅは、その下半部がチェーンケース６の下端のフランジ部６Ｇから膨出している。この環状肉厚部６Ｅの剛性を高めるため、環状肉厚部６Ｅの膨出部の両側部分は、斜めに延びる連結リブ６Ｈによって前記湾曲断面部６Ｃに連結されている。このような環状肉厚部６Ｅを有するチェーンケース６において、シャフト導出穴６Ａの周囲の壁部は、軽量化のために肉厚が１．５ｍｍ程度の薄肉に設定されており、この壁部に形成される湾曲断面部６Ｃは、シャフト導出穴６Ａの周縁部の環状肉厚部６Ｅから伝達される振動を効果的に減衰させるように、シャフト導出穴６Ａの上半部を囲む半円弧状に配置されている。
【００１７】
前記湾曲断面部６Ｃは、図３および図４に示すように、チェーンケース６の外面側に膨出する断面形状の複数の湾曲部６Ｃ１が所定間隔（例えば５ｍｍ程度）を開けて半円弧状に配列された帯状を呈し、その幅は１３ｍｍ程度に設定されている。この湾曲断面部６Ｃは、振動をより効果的に減衰させるように、単純に連続する半円弧状の帯状ではなく、複数の湾曲部６Ｃ１により細かく分断された半円弧状の帯状に構成されている。
【００１８】
ここで、図４に示すように、前記シャフト導出穴６Ａからチェーンケース６の外部に導出されたクランクシャフト７の一端部に固定されるクランクプーリ１２には、肉抜き用の環状凹部１２Ａ、１２Ｂがその内面および外面に形成されている。これに対応して、チェーンケース６のシャフト導出穴６Ａの周囲の湾曲断面部６Ｃは、クランクプーリ１２の内面側に形成された環状凹部１２Ａ内に膨出するように配置されている。この湾曲断面部６Ｃの各湾曲部６Ｃ１の断面形状は、振動をより効果的に減衰させるように、湾曲断面部６Ｃの半径方向に沿った断面形状と周方向に沿った断面形状とが異なる形状とされている。すなわち、湾曲断面部６Ｃの半径方向に沿った各湾曲部６Ｃ１の断面形状は、曲率の大きい湾曲断面形状に設定されており、その半径方向の内側部分は外側部分よりチェーンケース６の外面側に設定されている。一方、湾曲断面部６Ｃの周方向に沿った断面形状は、図５に示すように曲率の小さい湾曲断面形状に設定されている。
【００１９】
一方、図３に示すように、前記円弧状リブ６Ｄは、シャフト導出穴６Ａから伝達される振動を前記湾曲断面部６Ｃと共に効果的に減衰させるように、湾曲断面部６Ｃを囲む半円弧状に形成されている。この円弧状リブ６Ｄは、幅が５ｍｍ程度に設定されており、図４に示すように、チェーンケース６の内面側への突出高さは５ｍｍ程度に設定され、外面側への突出高さは２．５ｍｍ程度に設定されている。
【００２０】
また、前記複数の放射状リブ６Ｆは、図３に示すように、シャフト導出穴６Ａを中心として３０°前後の角度間隔で配置されており、その幅は５ｍｍ程度に設定されている。各放射状リブ６Ｆの突出高さは、図４に示すように、円弧状リブ６Ｄの外側では円弧状リブ６Ｄと同一面をなすように設定され、円弧状リブ６Ｄの内側では円弧状リブ６Ｄより若干２〜３ｍｍ程度低く設定されて前記環状肉厚部６Ｅと同一面をなしている。
【００２１】
なお、図３および図４に示すように、前記チェーンケース６のシャフト導出穴６Ａの周囲を除いた部分の壁部内面には、突出高さの高い補剛用リブ６Ｉが適宜の個所に配置して形成されている。また、図３に示すように、チェーンケース６の左右方向一側には、遮熱板６Ｊが一体に突設されている。
【００２２】
以上のように構成されたエンジン１は、図４に示すように、チェーンケース６の外面側に膨出する湾曲断面部６Ｃがクランクプーリ１２の内面側の環状凹部１２Ａ内に膨出するように配置されているため、クランクプーリ１２をチェーンケース６に近接して配置することができ、エンジン１をコンパクトに構成することができる。
【００２３】
前記エンジン１の運転状態において、クランクシャフト７の回転に伴なう振動は、図示しないオイルシールを介してチェーンケース６のシャフト導出穴６Ａの周縁部の環状肉厚部６Ｅに伝達され、さらに、その周囲の壁部に伝達される。ここで、前記環状肉厚部６Ｅは、その周囲の壁部に形成された剛性の高い湾曲断面部６Ｃに連結リブ６Ｈを介して連結されることで剛性が高められている。また、前記湾曲断面部６Ｃは、振動をより効果的に減衰させるように、複数の湾曲部６Ｃ１により細かく分断された半円弧状の帯状に構成されている。しかも、湾曲断面部６Ｃの各湾曲部６Ｃ１の断面形状は、振動をより効果的に減衰させるように、湾曲断面部６Ｃの半径方向に沿った断面形状と周方向に沿った断面形状とが異なる形状とされている。このため、チェーンケース６の環状肉厚部６Ｅからその周囲の壁部に伝達される振動は、湾曲断面部６Ｃにより効果的に減衰されて抑制される。
【００２４】
従って、一実施形態のカバー部材としてのチェーンケース６においては、軽量化のためシャフト導出穴６Ａの周囲の壁部の肉厚が１．５ｍｍ程度の薄肉に設定されているにも拘わらず、前記壁部の膜振動が効果的に抑制され、クランクシャフト７の振動に応じて発生する騒音が十分に低減される。そして、このチェーンケース６は、前記湾曲断面部６Ｃを含めてその壁部を薄肉化することができるため、軽量化を達成することができる。
【００２５】
ここで、一実施形態のカバー部材としてのチェーンケース６においては、その外周縁部に配置された各締結ボス部６Ｂと環状肉厚部６Ｅとを連結する複数の放射状リブ６Ｆが前記湾曲断面部６Ｃに連結して形成されており、シャフト導出穴６Ａの周囲の壁部の剛性が高められている。このため、クランクシャフト７の振動に応じて発生する騒音がより一層低減される。また、シャフト導出穴６Ａの周囲の壁部には、前記湾曲断面部６Ｃを囲む半円弧状の円弧状リブ６Ｄが形成されているため、環状肉厚部６Ｅからその周囲の壁部に伝達される振動は、湾曲断面部６Ｃおよび円弧状リブ６Ｄにより２段階に減衰されて十分に抑制される。
【００２６】
このように、一実施形態のカバー部材としてのチェーンケース６は、シャフト導出穴６Ａの周囲の壁部の剛性が高いため、クランクシャフト７の回転数センサの取付け部材として好適である。この場合、回転数センサの取付けボスに前記放射状リブ６Ｆを連結することで、回転数センサの振動をより効果的に抑制することができる。
【００２７】
なお、前記チェーンケース６の湾曲断面部６Ｃは、チェーンケース６の内面側に膨出する断面形状の複数の湾曲部を所定間隔で配列して構成してもよい。また、チェーンケース６の外面側に膨出する断面形状の湾曲部と、チェーンケース６の内面側に膨出する断面形状の湾曲部とを交互に配列し、あるいは適宜の順序で配列して湾曲断面部６Ｃを構成してもよい。
【００２８】
また、チェーンケース６の円弧状リブ６Ｄは、チェーンケース６の内面側への突出高さを低く、外面側への突出高さを高く設定してもよいし、チェーンケース６の内面または外面の何れか一方にのみ突出するように形成してもよい。
【００２９】
本発明の動弁系カバー部材は、エンジン１のクランクシャフト７からカムシャフト１３への伝動機構がクランクシャフトプーリ、タイミングベルト、カムシャフトプーリ等で構成される場合、これらを覆うベルトカバーケースとして適用される。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るエンジンのカバー部材によれば、クランクシャフトの回転に伴ないその端部付近からシャフト導出穴の周囲の壁部に伝達されるクランクシャフトの振動は、前記壁部のシャフト導出穴を囲む湾曲断面部により減衰されて抑制される。従って、クランクシャフトの振動に応じて発生する騒音を十分に低減することができる。しかも、このカバー部材によれば、前記湾曲断面部を含めて壁部を薄肉化することができるため、軽量化を達成することができる。
【００３１】
また、放射状リブおよび湾曲断面部によって前記シャフト導出穴の周囲の壁部の剛性が高められ、さらに湾曲断面部が放射状リブにより複数の湾曲部に分断されることで、クランクシャフトの振動に応じて発生する騒音をより一層低減することができる。
【００３２】
また、本発明のエンジンのカバー部材において、前記シャフト導出穴から導出されたクランクシャフトの端部に固定されるクランクプーリの内面側に設けられた環状凹部内に膨出するように前記湾曲断面部が形成されている場合、クランクプーリをカバー部材に近接して配置することができる。従って、この場合には、エンジンをコンパクトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの動弁系カバー部材が適用されるエンジンの斜視図である。
【図２】図１に示したエンジンの分解斜視図である。
【図３】図２に示した動弁系カバー部材の内面を示す背面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【符号の説明】
１ ：エンジン
２ ：シリンダブロック
３ ：シリンダヘッド
４ ：シリンダヘッドカバー
５ ：オイルパン
６ ：チェーンケース（カバー部材）
６Ａ：シャフト導出穴
６Ｂ：締結ボス部
６Ｃ：湾曲断面部
６Ｄ：円弧状リブ
６Ｅ：環状肉厚部
６Ｆ：放射状リブ
６Ｇ：フランジ部
６Ｈ：連結リブ
７ ：クランクシャフト
１１ ：クランクスプロケット
１２ ：クランクプーリ
１２Ａ：環状凹部
１３ ：カムシャフト
１４ ：カムスプロケット
１５ ：タイミングチェーン

Claims (2)

1. エンジンのクランクシャフトの端部に設けられた伝動機構を覆うカバー部材であって、前記クランクシャフトの端部を導出させるシャフト導出穴を有し、このシャフト導出穴の周囲の壁部には、シャフト導出穴を囲む円弧状の形態で湾曲断面部が形成され、少なくともシリンダブロックに締結される締結ボス部を外周縁部に有し、この締結ボス部と前記シャフト導出穴の周縁部とを連結する放射状リブが前記湾曲断面部に連結して形成され、前記湾曲断面部は、前記放射状リブにより、複数の湾曲部に分断されていることを特徴とするエンジンのカバー部材。
2. 請求項１に記載されたエンジンのカバー部材であって、前記シャフト導出穴から導出されたクランクシャフトの端部に固定されるクランクプーリの内面側に設けられた環状凹部内に膨出するように前記湾曲断面部が形成されていることを特徴とするエンジンのカバー部材。

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