JP4450846B2 - 内燃機関のタイミングカバー構造 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関において動弁系伝動機構を収容するタイミング室を構成するタイミングカバーの構造に関する。

シリンダブロックの側壁をタイミングカバーにより覆ったタイミング室内にチェーンを媒介とする動弁系伝動機構が設けられ、同伝動機構の駆動軸であるクランクシャフトのタイミングカバーを貫通した端部に補機プーリが結合された例がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平０７−０４２５７１号公報

同特許文献１に記載されたものは、タイミングカバーの側壁の相対する側縁に取付孔を有する外周ボスが形成され、側壁にはクランクシャフトが通る開口やタイミング室内のオイルポンプのメンテナンス用の作業用開口が形成され、同作業用開口を蓋部材で塞いでいる。

タイミングカバーは、両側縁に外周ボスが形成され、外周ボス間の側壁に単に開口が形成されている構造であるので、タイミングカバーの剛性は必ずしも高くはなく、タイミングカバーの側壁に発生する振動やノイズを抑制し難い。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、所要部にリブを設ける簡単な構造でタイミングカバーの剛性を高くすることができるタイミングカバー構造を供する点にある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、クランクシャフトの回転をカムシャフトに伝達する動弁系伝動機構を覆うタイミングカバーの構造であって、前記タイミングカバーは、側壁の両辺が屈曲して合わせ面を形成してなり、前記合わせ面に取付孔を有する外周ボスが複数設けられ、前記側壁の下部中央に前記クランクシャフトが通る円形の開口が形成され、前記側壁の上部に上部開口が形成され、前記側壁に前記円形の開口の縁取り部から放射状に複数本のリブが延出され、前記複数本のリブのうち一部は、それぞれ前記外周ボスに連結するリブであり、前記複数本のリブのうち１本は、前記上部開口に連結される連結リブであり、前記連結リブ上であって、前記上部開口と前記クランクシャフトが通る前記開口との間にボス部が設けられる内燃機関のタイミングカバー構造とした。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関のタイミングカバー構造において、前記上部開口は、前記側壁の上部中央に形成される前記カムシャフトが通る開口であり、前記側壁に前記上部開口の縁取り部と前記外周ボスとを連結するリブが形成されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の内燃機関のタイミングカバー構造において、前記側壁の前記円形の開口より上側に上側開口が形成され、前記複数本のリブのうち少なくとも１本は、前記上側開口の縁取り部に連結するリブであり、前記側壁に前記上側開口の縁取り部と前記外周ボスとを連結するリブが形成されることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の内燃機関のタイミングカバー構造において、前記上側開口の縁取り部にボルト孔を有する締結ボスが設けられ、前記側壁に前記締結ボスと前記外周ボスとを連結するリブが形成されることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１記載の内燃機関のタイミングカバー構造において、前記連結リブは、前記円形の開口の縁取り部と前記上部開口の縁取り部とを連結することを特徴とする。

請求項１記載の内燃機関のタイミングカバー構造によれば、タイミングカバーの側壁に下部の円形の開口と上部開口とを連結する連結リブが形成され、連結リブ上の上部開口とクランクシャフトが通る前記開口との間にボス部が設けられるので、タイミングカバーの剛性を高くすることができ、タイミングカバーの側壁に発生する振動やノイズを抑制することができる。

請求項３記載の内燃機関のタイミングカバー構造によれば、タイミングカバーの側壁に下部の円形の開口と上側開口とを連結するリブが形成され、上側開口の縁取り部と前記外周ボスとを連結するリブが形成されるので、タイミングカバーの剛性を高くすることができ、タイミングカバーの側壁に発生する振動やノイズを抑制することができる。

以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図７に図示し説明する。
本実施の形態に係る内燃機関１は、ＳＯＨＣ（シングルオーバーヘッドカムシャフト）型の内燃機関であり、図１はクランクケースとヘッドカバーを省略した状態の側面図であり、図２はさらに補機プーリ50およびタイミングカバー４を外した状態の側面図である。

図２に示すようにシリンダブロック２とシリンダヘッド３は、側壁２ａ，３ａの両側縁が外側に延出し、その端面がタイミングカバー４との合わせ面２ｂ，３ｂを形成している。
そして合わせ面２ｂ，３ｂには、所要複数箇所にボルト孔２ｃ，３ｃがボス２ｄ，３ｄを形成して設けられている。

シリンダブロック２とクランクケース（図示せず）に挟まれて配置されるクランクシャフト５にクランクスプロケット６が両者に設けられたキー溝にキーが挿入されたキー結合により結合されており、上方のシリンダヘッド３にはカムシャフト８が設けられ、同カムシャフト８にはカムスプロケット９が両者に設けられたキー溝にキーが挿入されたキー結合により結合されている。

そしてクランクスプロケット６とカムスプロケット９との間にカムチェーン10が架渡されている。
カムチェーン10は、サイレントチェーンである。

カムチェーン10の図２において右側の外側辺に沿って縦長のカムチェーンガイド20が配設されている。
カムチェーンガイド20は、上部をボルト21によりシリンダヘッド３の側壁３ａに固着され、下部をボルト22によりシリンダブロック２の側壁２ａに固着されている。

他方カムチェーン10の左側の外側辺に沿ってシュー25が縦長に配設されている。
シュー25は、上端（カムシャフト８側）をピボット軸26によりシリンダヘッド３の側壁３ａに枢着され、下部（クランクシャフト５側）を油圧テンショナ本体27に設けられたシリンダロッド27ａが押圧してシュー25をカムチェーン10側に付勢している。

したがって油圧テンショナ本体27は、シリンダブロック２のクランクシャフト５側に位置している。
なお油圧テンショナ本体27は、油圧シリンダがシリンダロッド27ａを突出させ、そのシリンダロッド27ａの先端がシュー25の下部に当接して押圧する構成であり、該油圧テンショナ本体27は、シリンダブロック２の側壁２ａに３か所ボルト28により固着されている。

以上のようなチェーン伝動機構の上にタイミングカバー４が被せられ、シリンダブロック２，シリンダヘッド３とタイミングカバー４とで形成されるタイミング室40内に同チェーン伝動機構が内蔵される。

タイミングカバー４は、図４および図５に示すように側壁４ａの両辺が内側に屈曲してその端面が合わせ面４ｂを形成しており（図５参照）、合わせ面４ｂには所要複数箇所に取付孔４ｃが外周ボス４ｄを形成して設けられている。
側壁４ａの下部中央にクランクシャフト５のための円開口41が、上部中央にはカムシャフト８のための円開口42が形成されている。

そして側壁４ａの前記油圧テンショナ本体27に対応する部分に一方の合わせ面4bに沿って所定形状の作業用開口45が大きく形成されている。
作業用開口45の縁取り部45ａは、表面が合わせ面45ｂを形成しており、同縁取り部45ａの所要３か所にボルト孔45ｃが締結ボス45ｄを形成して設けられ、縁取り部45ａの一部は側壁４ａの側縁部ともなっており、同側縁部の２か所に前記取付孔４ｃが形成されている。

側壁４ａの裏面は、図５に示すように複雑にリブ47が形成されている。
リブ47は、主に円開口41，42および作業用開口45の縁取り部41ａ，42ａ，45ａと取付孔４ｃの外周ボス４ｄとを連結して形成されている。
特に作業用開口45の縁取り部45ａの締結ボス45ｄと外周ボス４ｄとを連結してリブ48が形成されている。

このようにタイミングカバー４は、側壁４ａの裏面に複数のリブ47が形成され、さらに作業用開口45の開口縁の締結ボス45ｄを利用して外周ボス４ｄとを連結してリブ48を形成しているので、タイミングカバー４の剛性を高くすることができ、タイミングカバー４の側壁４ａに発生する振動やノイズを抑制することができる。

以上のようなタイミングカバー４が、シリンダブロック２，シリンダヘッド３の側面に被せられ、内部のタイミング室40にチェーン伝動機構が収容される。
クランクシャフト５は、タイミングカバー２の円開口41を貫通し、その端部に補機プーリ50が両者に設けられたキー溝に対しキーを挿入することにより結合されフランジ付きボルト53により固着される（図３参照）。

円開口41とクランクシャフト５または補機プーリ50との間にはシール部材52が介装される。
補機プーリ50には発電機やエアコンやパワーステアリング用オイルポンプ等の補機類に動力を伝達するベルト51が巻き掛けられる。
またカムシャフト８は、端部がタイミングカバー２の円開口42にシール部材を介して位置している。

そしてタイミングカバー２の作業用開口45には、図６に示すように油圧テンショナ本体27が臨んでいる。
作業用開口45に油圧テンショナ本体27の全体が対応しており、油圧テンショナ本体27をシリンダブロック２に締結している３本のボルト28も作業用開口45に対向し露出するので、作業用開口45よりボルト28の着脱ができる。

油圧テンショナ本体27を固着するボルト28を外すと、油圧テンショナ本体27を作業用開口45から取り外すことができ、逆に作業用開口45から挿入して取り付けることもできる。
すなわちタイミングカバー４を外すことなく作業用開口45により油圧テンショナ本体27のメンテナンスおよび交換作業を行うことができる。

油圧テンショナ本体27は、作業用開口45の縁取り部45ａの開口表面の合わせ面45ｂより外に突出しておらず、この作業用開口45を偏平な蓋部材15が閉塞することができる。

蓋部材15は、中央平板部15ａの周縁部15ｂが段差をもって作業用開口45の合わせ面45ｂに略一致する形状をしており（図３および図７参照）、同周縁部15ｂに合わせ面45ｂのボルト孔45ｃ，取付孔４ｃの計５個の孔に対応して取付孔15ｃが穿設されている。

図６に示すようにタイミングカバー４の作業用開口45の合わせ面45ｂに設けられた３個のボルト孔45ｃと２個の取付孔４ｃは、いずれも補機プーリ50およびベルト51を避けて重ならない位置に設けられている。

したがって補機プーリ50がクランクシャフト５に結合された状態のまま、タイミングカバー４の作業用開口45に蓋部材15を被せ、ボルト16により締結することができ、逆にボルト16を抜き取り蓋部材15を取り外すことができる。

そこで油圧テンショナ本体27のメンテナンスの際には、補機プーリ50を補機ベルト51とともに外す面倒な作業をすることなく、蓋部材15を取り外して作業用開口45から油圧テンショナ本体27のメンテナンス作業を行うことができる。

必要ならば油圧テンショナ本体27をシリンダブロック２から外して作業用開口45から取り出すことができ作業がし易く、油圧テンショナ本体27の交換も容易にでき、作業性が極めて良い。

さらに油圧テンショナ本体27を作業用開口45を利用して操作したり、あるいは作業用開口45から取り出したりすると、カムチェーン10にテンションを与えていたシュー25の付勢力を解除してカムチェーン10を緩め、カムスプロケット９から外すカムチェーン10を外すことができる。

このようにタイミングカバー４を取り外すことなく、カムスプロケット９から外すカムチェーン10を外すことができるので、動弁機構のメンテナンスも容易に行うことができ作業性が極めて良い。

蓋部材15はタイミングカバー４の作業用開口45に被せられ、５本のボルト16により合わせ面45ｂに締結されるが、そのうち２本のボルト16は、蓋部材15の取付孔15ｃ，タイミングカバー４の外周の取付孔４ｃを貫通してシリンダブロック２のボルト孔２ｃに螺合して締結される。

すなわち蓋部材15の２つの取付孔15ｃの部分は、タイミングカバー４とともにシリンダブロック２に共締めされる。
したがって蓋部材15は部分的に剛性の高いシリンダブロック２に締結されて、確固として固着されるとともに、ボルト16の本数を削減でき、軽量化とコストの低減を図ることができる。

油圧テンショナ本体27は、シリンダブロック２の元来クランクシャフト５の回転の逃げのために、カムシャフト８側より幅広く形成されたクランクシャフト５側に配設されており、別途油圧テンショナ本体27を取り付けるためのスペースを確保したり、新たな形状に変更したりする必要がなく、油圧テンショナ本体27をコンパクトに納めることができる。

以上の実施の形態では、動弁系伝動機構はカムチェーン10を使用したチェーン伝動機構であったが、チェーンの代わりにタイミングベルトを用いたベルト伝動機構のものであっても本発明は適用できる。
また補機プーリ50もスプロケットとしてチェーンにより補機類を駆動するものであっても本発明は適用できる。

さらにカムチェーン10にはサイレントチェーンを使用していたが、ローラチェーン等でもよくサイレントチェーンに限定されるものではない。

本発明の一実施の形態に係る内燃機関の一部省略した側面図である。 タイミングカバーを外した同側面図である。 図１においてＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。 タイミングカバーの表面図である。 同裏面図である。 図１において蓋部材を取り外した状態の側面図である。 蓋部材の平面図である。

１…内燃機関、２…シリンダブロック、３…シリンダヘッド、４…タイミングカバー、５…クランクシャフト、６，７…クランクシャフト、８…カムシャフト、９…カムスプロケット、10…カムチェーン、
15…蓋部材、16…ボルト、
20…カムチェーンガイド、21，22…ボルト、25…シュー、26…ピボット軸、27…油圧テンショナ本体、28…ボルト、
40…タイミング室、41，42…円開口、45…作業用開口、47，48…リブ、
50…補機プーリ、51…補機ベルト、52…シール部材，53…フランジ付きボルト。

Claims (5)

1. クランクシャフトの回転をカムシャフトに伝達する動弁系伝動機構を覆うタイミングカバーの構造であって、
   前記タイミングカバーは、側壁の両辺が屈曲して合わせ面を形成してなり、
   前記合わせ面に取付孔を有する外周ボスが複数設けられ、
   前記側壁の下部中央に前記クランクシャフトが通る円形の開口が形成され、
   前記側壁の上部に上部開口が形成され、
   前記側壁に前記円形の開口の縁取り部から放射状に複数本のリブが延出され、
   前記複数本のリブのうち一部は、それぞれ前記外周ボスに連結するリブであり、
   前記複数本のリブのうち１本は、前記上部開口に連結される連結リブであり、
   前記連結リブ上であって、前記上部開口と前記クランクシャフトが通る前記開口との間にボス部が設けられることを特徴とする内燃機関のタイミングカバー構造。
2. 前記上部開口は、前記側壁の上部中央に形成される前記カムシャフトが通る開口であり、
   前記側壁に前記上部開口の縁取り部と前記外周ボスとを連結するリブが形成されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のタイミングカバー構造。
3. 前記側壁の前記円形の開口より上側に上側開口が形成され、
   前記複数本のリブのうち少なくとも１本は、前記上側開口の縁取り部に連結するリブであり、
   前記側壁に前記上側開口の縁取り部と前記外周ボスとを連結するリブが形成されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃機関のタイミングカバー構造。
4. 前記上側開口の縁取り部にボルト孔を有する締結ボスが設けられ、
   前記側壁に前記締結ボスと前記外周ボスとを連結するリブが形成されることを特徴とする請求項３記載の内燃機関のタイミングカバー構造。
5. 前記連結リブは、前記円形の開口の縁取り部と前記上部開口の縁取り部とを連結することを特徴とする請求項１記載の内燃機関のタイミングカバー構造。

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