JP4332849B2 - エンジンのシリンダブロック構造 - Google Patents
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Description
本発明は、車両用エンジン等に適用され、シリンダブロックの前部にタイミングチェーン装置を備えるとともに、該タイミングチェーン装置のチェーンを案内するチェーンガイドのクランク軸心線に対して直角方向外側に、メインギャラリーが位置するように構成されたエンジンのシリンダブロック構造に関する。
車両用エンジンにおいては、シリンダブロックの前端面に取付けられたチェーンケース内にタイミングチェーン装置を設けているものがある。
図４は車両用エンジンの前端からクランク軸方向に視たタイミングチェーン装置の要部正面図である。図４において、５はチェーンケースで、図４に一部が図示されているシリンダブロック１０の前端面に取付けられている。０１は該シリンダブロック１０内にクランク軸線方向に穿設されたメインギャラリーである。２０は該チェーンケース５内に設けられたタイミングチェーン装置である。
図４は車両用エンジンの前端からクランク軸方向に視たタイミングチェーン装置の要部正面図である。図４において、５はチェーンケースで、図４に一部が図示されているシリンダブロック１０の前端面に取付けられている。０１は該シリンダブロック１０内にクランク軸線方向に穿設されたメインギャラリーである。２０は該チェーンケース５内に設けられたタイミングチェーン装置である。
１３は該タイミングチェーン装置２０のクランクギヤ、１０ａはクランク軸心線、１１及び１２は吸気カム軸及び排気カム軸駆動用の吸気カムギヤ及び排気カムギヤである。６はタイミングチェーンで、前記クランクギヤ１３と吸気カムギヤ１１及び排気カムギヤ１２との間に架設されて該クランクギヤ１３の回転力を吸気カムギヤ１１及び排気カムギヤ１２に伝達する。
７及び８はチェーンガイドで、該タイミングチェーン６の弛みが大きくなる該タイミングチェーン６の中央部の両側に設けられて、その内部に形成された案内面７ａ及び８ａで該タイミングチェーン６を両外側から案内するようになっている。１５は前記チェーンガイド８に変位を与えて前記タイミングチェーン６の張りを調整するチェーンテンショナーである。
前記メインギャラリー０１は、図５に示されるように、シリンダブロック１０内にクランク軸線方向に１個直状に貫通して形成されている。
７及び８はチェーンガイドで、該タイミングチェーン６の弛みが大きくなる該タイミングチェーン６の中央部の両側に設けられて、その内部に形成された案内面７ａ及び８ａで該タイミングチェーン６を両外側から案内するようになっている。１５は前記チェーンガイド８に変位を与えて前記タイミングチェーン６の張りを調整するチェーンテンショナーである。
前記メインギャラリー０１は、図５に示されるように、シリンダブロック１０内にクランク軸線方向に１個直状に貫通して形成されている。
また、メインギャラリーをシリンダブロック下部のロアケースに内設したメインギャラリー構造の１つとして、特許文献１（特開平９−１３９３２号公報）の技術がある。かかる技術においては、メインギャラリーの一部を、クランク軸心線方向に対して接近する方向にオフセットさせたサブオイルギャラリーを設けて該サブオイルギャラリーをオイルポンプへの接続管に接続することにより、該メインギャラリーとクランク軸心線との距離を小さくしてオイルポンプへの接続長さを短縮している。
しかしながら、かかる従来技術は、次のような問題点を有している。
図４及び図５に示されるようなタイミングチェーン装置２０においては、チェーンガイド７及び８に形成された曲面状の案内面７ａ及び８ａで該タイミングチェーン６を両外側から案内するようになっていることから、該案内面７ａ及び８ａの曲率半径が小さくなると、タイミングチェーン６と案内面７ａ及び８ａとが接触し易くなる。かかる接触があると、チェーンガイド７、８の案内面７ａ、８ａの摩耗が拡大される。
図４及び図５に示されるようなタイミングチェーン装置２０においては、チェーンガイド７及び８に形成された曲面状の案内面７ａ及び８ａで該タイミングチェーン６を両外側から案内するようになっていることから、該案内面７ａ及び８ａの曲率半径が小さくなると、タイミングチェーン６と案内面７ａ及び８ａとが接触し易くなる。かかる接触があると、チェーンガイド７、８の案内面７ａ、８ａの摩耗が拡大される。
然るに、図４及び図５に示される従来技術にあっては、チェーンガイド７の外側位置にメインギャラリー０１がクランク軸線方向に形成されているため、該メインギャラリー０１側のチェーンガイド７の曲率半径Ｒ１は該メインギャラリー０１のクランク軸線に直角方向位置つまり幅方向位置によって制限される。
従って、前記タイミングチェーン６とチェーンガイド７の案内面７ａとの接触の圧力が増大し、該接触によるチェーンガイドの摩耗が増大するのを回避するため、該案内面７ａの曲率半径Ｒ１を大きくすると、これに従いメインギャラリー０１をエンジン幅方向外側に配置することを要することとなり、エンジンの幅が増大する。
従って、前記タイミングチェーン６とチェーンガイド７の案内面７ａとの接触の圧力が増大し、該接触によるチェーンガイドの摩耗が増大するのを回避するため、該案内面７ａの曲率半径Ｒ１を大きくすると、これに従いメインギャラリー０１をエンジン幅方向外側に配置することを要することとなり、エンジンの幅が増大する。
また特許文献１の技術にあっては、メインギャラリーとクランク軸心線との距離を小さくしてオイルポンプへの接続長さを短縮するため、メインギャラリーの一部を、クランク軸心線方向に対して接近する方向にオフセットさせたサブオイルギャラリーを設けてメインギャラリーを実質的に段違いの構造にしている。
しかしながら、特許文献１の技術において、図４に示されるようなタイミングチェーン装置を装備した場合、タイミングチェーンとチェーンガイドの案内面との接触を回避するため該案内面の曲率半径を大きくすると、オイル落し穴を該メインギャラリーの内側に設けているため、該オイル落し穴の位置によってメインギャラリーの幅方向位置が決まることから、メインギャラリーを前記のような段違い構造に構成しても、エンジンの幅の増大は避けられない。
しかしながら、特許文献１の技術において、図４に示されるようなタイミングチェーン装置を装備した場合、タイミングチェーンとチェーンガイドの案内面との接触を回避するため該案内面の曲率半径を大きくすると、オイル落し穴を該メインギャラリーの内側に設けているため、該オイル落し穴の位置によってメインギャラリーの幅方向位置が決まることから、メインギャラリーを前記のような段違い構造に構成しても、エンジンの幅の増大は避けられない。
従って、本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、シリンダブロックの前部にタイミングチェーン装置を備えたエンジンにおいて、エンジンの幅を増大することなく、チェーンガイドの案内面の曲率半径を増大してタイミングチェーンとチェーンガイドの案内面との接触の圧力を低減し、該接触によるチェーンガイドの摩耗を抑制するエンジンのシリンダブロック構造を提供することを目的とする。
本発明はかかる目的を達成するもので、シリンダブロックの前部にタイミングチェーン装置を備えるとともに、該タイミングチェーン装置のチェーンを案内するチェーンガイドのクランク軸心線に対して直角方向外側に、前記シリンダブロック内に形成されたメインギャラリーが位置するように構成されたエンジンのシリンダブロック構造において、前記メインギャラリーを、クランク軸心線に直角方向内側に設けた内側メインギャラリーと、該内側メインギャラリーに連通されるとともに該内側メインギャラリーよりもクランク軸心線に直角方向外側に設けた外側メインギャラリーとにより段違い形状に形成し、前記外側メインギャラリーをクランク軸心線方向において前記タイミングチェーン装置側に配置して該外側メインギャラリー及び内側メインギャラリーをクランク軸心線方向に延設し、前記外側メインギャラリー後部であって、前記内側メインギャラリーの外側に形成される段差空間に、シリンダヘッド側からのオイルを下方に落すためのオイル通路を設けたことを特徴とする。
かかる発明によれば、メインギャラリーを、クランク軸心線に直角方向内側つまりエンジンの幅方向内側に設けた内側メインギャラリーと該内側メインギャラリーよりも外側に設けた外側メインギャラリーとによりエンジンの幅方向において段違い形状に形成するとともに、タイミングチェーン装置側に外側メインギャラリーを配置することにより、該外側メインギャラリーがエンジンの幅方向外側に配置されていることから、該タイミングチェーン装置におけるチェーンガイドの曲率半径を大きくすることが可能となる。
一方、該外側メインギャラリーよりも幅方向内側に配置された内側メインギャラリーの幅方向外側にオイル通路を設けたことにより、前記外側メインギャラリー後部であって、前記内側メインギャラリーの外側に形成される段差空間にオイル通路が配置されることとなって、該オイル通路を外側メインギャラリーよりもエンジンの幅方向外側にならないように配置できる。
従って、かかる発明によれば、メインギャラリーを、内側メインギャラリーと外側メインギャラリーとによりエンジンの幅方向において段違い形状に形成し、該外側メインギャラリーをタイミングチェーン装置側に配置するとともに、内側メインギャラリーと外側メインギャラリーとの間の段差空間を有効利用してオイル通路を設置でき、エンジンの幅を増大することなく、チェーンガイドの案内面の曲率半径を増大してタイミングチェーンとチェーンガイドの案内面との接触の圧力を低減し、該接触によるチェーンガイドの摩耗を抑制することができる。
従って、かかる発明によれば、メインギャラリーを、内側メインギャラリーと外側メインギャラリーとによりエンジンの幅方向において段違い形状に形成し、該外側メインギャラリーをタイミングチェーン装置側に配置するとともに、内側メインギャラリーと外側メインギャラリーとの間の段差空間を有効利用してオイル通路を設置でき、エンジンの幅を増大することなく、チェーンガイドの案内面の曲率半径を増大してタイミングチェーンとチェーンガイドの案内面との接触の圧力を低減し、該接触によるチェーンガイドの摩耗を抑制することができる。
また、かかる発明において好ましくは、前記内側メインギャラリー及び外側メインギャラリーを、クランク軸心線方向において互いに逆方向に型抜き可能な鋳抜きにて形成する。
このように構成すれば、前記タイミングチェーン装置側に配置された外側メインギャラリーを該タイミングチェーン装置の方向に型抜きするとともに、内側メインギャラリーを該タイミングチェーン装置と反対方向に型抜きすることにより、メインギャラリーをエンジンの幅方向において段違い形状に形成しても、機械加工が不要な鋳抜きによって製作可能となり、シリンダブロックの製作コストを低減できる。
このように構成すれば、前記タイミングチェーン装置側に配置された外側メインギャラリーを該タイミングチェーン装置の方向に型抜きするとともに、内側メインギャラリーを該タイミングチェーン装置と反対方向に型抜きすることにより、メインギャラリーをエンジンの幅方向において段違い形状に形成しても、機械加工が不要な鋳抜きによって製作可能となり、シリンダブロックの製作コストを低減できる。
本発明によれば、シリンダブロックに形成されるメインギャラリーを、内側メインギャラリーと外側メインギャラリーとによりエンジンの幅方向において段違い形状に形成し、該外側メインギャラリーをタイミングチェーン装置側に配置するとともに、内側メインギャラリーと外側メインギャラリーとの間の段差空間を有効利用してオイル通路を設置でき、エンジンの幅を増大することなく、チェーンガイドの案内面の曲率半径を増大してタイミングチェーンとチェーンガイドの案内面との接触の圧力を低減し、該接触によるチェーンガイドの摩耗を抑制することができる。
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は本発明の実施例に係るエンジンのシリンダブロックにおけるメインギャラリーの断面図（図２のＡ−Ａ線断面図）、図２はシリンダブロックのクランク軸心線に視た端面図である。図３はタイミングチェーン装置のクランク軸心線に視た正面図である。
本発明の実施例に係るタイミングチェーン装置を示す図３において、５はチェーンケースで、図３の右側に一部が図示されているシリンダブロック１０の前端面に取付けられている。１ａは外側メインギャラリー、４ａは該外側メインギャラリー１ａのボス部、４ｂは内側メインギャラリー１ｂのボス部で、これらの詳細は後述する。
２０は前記チェーンケース５内に設けられたタイミングチェーン装置で、次のように構成されている。
１３は図示しないクランク軸に直結されたクランクギヤ、１１及び１２は吸気カム軸及び排気カム軸駆動用の吸気カムギヤ及び排気カムギヤである。６はタイミングチェーンで、前記クランクギヤ１３と吸気カムギヤ１１及び排気カムギヤ１２との間に架設されて、該クランクギヤ１３の回転力を吸気カムギヤ１１及び排気カムギヤ１２に伝達する。
７及び８は前記タイミングチェーン６の両側に配設されたチェーンガイドである。該チェーンガイドは、前記タイミングチェーン６の弛みが大きくなる該タイミングチェーン６の中央部の両側に設けられて、その内部に形成された案内面７ａ及び８ａで該タイミングチェーン６を両外側から案内するようになっている。１５は前記チェーンガイド８に変位を与えて前記タイミングチェーン６の張りを調整するチェーンテンショナーである。
１３は図示しないクランク軸に直結されたクランクギヤ、１１及び１２は吸気カム軸及び排気カム軸駆動用の吸気カムギヤ及び排気カムギヤである。６はタイミングチェーンで、前記クランクギヤ１３と吸気カムギヤ１１及び排気カムギヤ１２との間に架設されて、該クランクギヤ１３の回転力を吸気カムギヤ１１及び排気カムギヤ１２に伝達する。
７及び８は前記タイミングチェーン６の両側に配設されたチェーンガイドである。該チェーンガイドは、前記タイミングチェーン６の弛みが大きくなる該タイミングチェーン６の中央部の両側に設けられて、その内部に形成された案内面７ａ及び８ａで該タイミングチェーン６を両外側から案内するようになっている。１５は前記チェーンガイド８に変位を与えて前記タイミングチェーン６の張りを調整するチェーンテンショナーである。
図１〜２において、１はシリンダブロック１０内に形成されたメインギャラリーで、クランク軸心線１０ａ方向に延設された外側メインギャラリー１ａ及び内側メインギャラリー１ｂ、並びに該外側メインギャラリー１ａと内側メインギャラリー１ｂとを接続する連通路１６により構成されている。
前記外側メインギャラリー１ａは、クランク軸心線１０ａ方向において前記タイミングチェーン装置２０が収納されるチェーンケース５側（前部側）に配置され、前記内側メインギャラリー１ｂは該チェーンケース５と反対側（後部側）に配置され、クランク軸心線１０ａに直角方向即ちエンジンの幅方向において外側メインギャラリー１ａが内側メインギャラリー１ｂよりも外側になるように段違い形状に形成されて、前記シリンダブロック１０の内部において前記連通路１６により接続されている。
４ａは前記外側メインギャラリー１ａのボス部、４ｂは前記内側メインギャラリー１ｂのボス部である。１８は前記内側メインギャラリー１ｂの開口部を塞ぐプラグ、１９は前記連通路１６の開口部を塞ぐプラグである。
前記外側メインギャラリー１ａは、クランク軸心線１０ａ方向において前記タイミングチェーン装置２０が収納されるチェーンケース５側（前部側）に配置され、前記内側メインギャラリー１ｂは該チェーンケース５と反対側（後部側）に配置され、クランク軸心線１０ａに直角方向即ちエンジンの幅方向において外側メインギャラリー１ａが内側メインギャラリー１ｂよりも外側になるように段違い形状に形成されて、前記シリンダブロック１０の内部において前記連通路１６により接続されている。
４ａは前記外側メインギャラリー１ａのボス部、４ｂは前記内側メインギャラリー１ｂのボス部である。１８は前記内側メインギャラリー１ｂの開口部を塞ぐプラグ、１９は前記連通路１６の開口部を塞ぐプラグである。
図１において、２はシリンダヘッド側からのオイルを下方に落すためのオイル落し穴で、前記外側メインギャラリー１ａ後部の、内側メインギャラリー１ｂの外側に形成される段差空間１７にクランク軸心線１０ａ方向に２個（１個でも３個以上でもよい）形成されている。３は該オイル落し穴２のボス部である。
また、前記外側メインギャラリー１ａ及び内側メインギャラリー１ｂは、クランク軸心線１０ａ方向において互いに逆方向に型抜き可能な鋳抜きにて形成される。
また、前記外側メインギャラリー１ａ及び内側メインギャラリー１ｂは、クランク軸心線１０ａ方向において互いに逆方向に型抜き可能な鋳抜きにて形成される。
このように構成すれば、前記タイミングチェーン装置２０側に配置された外側メインギャラリー１ａを該タイミングチェーン装置２０の方向（前方向）に型抜きするとともに、内側メインギャラリー１ｂを該タイミングチェーン装置２０と反対方向に型抜きするように形成し、該外側メインギャラリー１ａと内側メインギャラリー１ｂとをシリンダブロック１０の内部で接続する連通路１６を中子で形成することにより、該外側メインギャラリー１ａと内側メインギャラリー１ｂとを段違い形状に形成しても、機械加工が不要な鋳抜きによって製作可能となる。また、外側メインギャラリー１ａと内側メインギャラリー１ｂとが接触しない段違い形状になる場合でも、シリンダブロック１０の外側からボーリング加工を施した後に開口部を塞ぐことにより制作可能である。
かかる実施例によれば、メインギャラリー１を、クランク軸心線１０ａに直角方向内側つまりエンジンの幅方向内側に設けた内側メインギャラリー１ｂと該内側メインギャラリー１ｂよりも外側に設けた外側メインギャラリー１ａとによりエンジンの幅方向において段違い形状に形成するとともに、タイミングチェーン装置２０側に外側メインギャラリー１ａを配置することにより、該外側メインギャラリー１ａがエンジンの幅方向外側に配置されていることから、該タイミングチェーン装置２０におけるチェーンガイドの曲率半径Ｒ（図３参照）を大きくすることが可能となる。
一方、該外側メインギャラリー１ａよりもエンジンの幅方向内側に配置された内側メインギャラリー１ｂの幅方向外側にオイル落し穴２を設けたことにより、外側メインギャラリー１ａと内側メインギャラリー１ｂとの段差空間１７にオイル落し穴２が配置されることとなって、該オイル落し穴２を外側メインギャラリー１ａよりもエンジンの幅方向外側にならないように配置可能となる。
従って、かかる実施例によれば、メインギャラリー１を外側メインギャラリー１ａと内側メインギャラリー１ｂとによりエンジンの幅方向において段違い形状に形成し、該外側メインギャラリー１ａをタイミングチェーン装置２０側に配置するとともに、内側メインギャラリー１ｂの外側と外側メインギャラリー１ａとの間の段差空間１７を有効利用してオイル落し穴２を設置できることとなって、エンジンの幅を増大することなく、チェーンガイド７の案内面７ａの曲率半径Ｒを増大して、タイミングチェーン６とチェーンガイド７の案内面７ａとの接触の圧力を低減し、該接触によるチェーンガイド７の摩耗を抑制することができる。
１ メインギャラリー
１ａ 外側メインギャラリー
１ｂ 内側メインギャラリー
２ オイル落し穴
５ チェーンケース
７、 ８ チェーンガイド
７ａ 案内面
１０ シリンダブロック
１０ａ クランク軸心線
１１ 吸気カムギヤ
１２ 排気カムギヤ
１３ クランクギヤ
１６ 連通路
２０ タイミングチェーン装置
１ａ 外側メインギャラリー
１ｂ 内側メインギャラリー
２ オイル落し穴
５ チェーンケース
７、 ８ チェーンガイド
７ａ 案内面
１０ シリンダブロック
１０ａ クランク軸心線
１１ 吸気カムギヤ
１２ 排気カムギヤ
１３ クランクギヤ
１６ 連通路
２０ タイミングチェーン装置
Claims (3)
- シリンダブロックの前部にタイミングチェーン装置を備えるとともに、該タイミングチェーン装置のチェーンを案内するチェーンガイドのクランク軸心線に対して直角方向外側に、前記シリンダブロック内に形成されたメインギャラリーが位置するように構成されたエンジンのシリンダブロック構造において、
前記メインギャラリーを、クランク軸心線に直角方向内側に設けた内側メインギャラリーと、該内側メインギャラリーに連通されるとともに該内側メインギャラリーよりもクランク軸心線に直角方向外側に設けた外側メインギャラリーとにより段違い形状に形成し、前記外側メインギャラリーをクランク軸心線方向において前記タイミングチェーン装置側に配置して該外側メインギャラリー及び内側メインギャラリーをクランク軸心線方向に延設し、前記外側メインギャラリー後部であって、前記内側メインギャラリーの外側に形成される段差空間に、シリンダヘッド側からのオイルを下方に落すためのオイル通路を設けたことを特徴とするエンジンのシリンダブロック構造。 - 前記シリンダブロックの内部にて該内側メインギャラリーと外側メインギャラリーとを連通路により連通してなることを特徴とする請求項１記載のエンジンのシリンダブロック構造。
- 前記内側メインギャラリー及び外側メインギャラリーを、クランク軸心線方向において互いに逆方向に型抜き可能な鋳抜きにて形成したことを特徴とする請求項１記載のエンジンのシリンダブロック構造。
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