JP4495371B2 - エンジンのチェンカバー構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブローバイガスからオイルミストを除去するように構成されたエンジンに関するものであり、特に、チェンカバー内をオイルミストの捕集のための空間として利用するようにしたエンジンのチェンカバー構造に関するものである。
【０００２】
一般に、クランクケース内に排出されたブローバイガスを、何ら処理せずにそのまま大気に放出すると大気が汚染されてしまう。このため、ブローバイガスをエンジンで燃焼させてブローバイガスに含まれていたオイルミストを除去することがなされている。
【０００３】
このような場合においては、ブローバイガス中のオイル分を十分に除去した上で、ブローバイガスをシリンダボア内に供給しないと、オイルの消費量が増大するとともに、ブローバイガス中のオイルミストによってエミッションが悪化することになる。
そこで、ブローバイガスからオイルミストを捕集して除去し、捕集したオイルミストをオイルパンに戻すことがなされている。
例えば、オイルを捕集するためのチャンバを吸気系とチェンカバー内との双方に連通させると共に、チェンカバーをオイルパン又はクランクケースに連通させ、チェンカバー及びチャンバによって回収されたオイルをオイルパンに戻すことがなされている。なお、この種の先行技術としては、クランク軸とカムシャフトをチェンで連動させ、チェンをシリンダブロックに設けた縦孔に通すようにしたエンジンにおいて、チェンの外側一側に添えた帯状のチェンガイドの両側に長さ方向に沿って突設されたリップをシリンダブロックの縦孔側面に突き当てて、縦孔をチェン室とブリーザー室とに分割するようにした「四サイクルエンジンのカムチェンガイド」（実公平６−２４６００号公報）が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように、チェンカバーとオイルミスト捕集用のチャンバとを利用すると、ブローバイガスからオイルミストが捕集されるため、オイルの消費量が低減され、エンジンのエミッションが改善される。
【０００５】
しかし、オイルミストの捕集量は、チェンカバーで捕集されたオイルミストと、チャンバで捕集されたオイルミストとの総和であり、チェンカバーによるオイルミストの捕集は、オイルミスト捕集用のチャンバによるオイルミストの捕集に対して補助的なものに過ぎない。このため、エンジンの負荷及び回転数が増し、ブローバイガスの流量が増加したときは、ブローバイガスから捕集されるオイルミストの捕集量が不充分となることがある。
そこで、チェンカバー内の容量を増加させ、全体としてのオイルミストの捕集能力を増大することが想定されるが、補機を駆動するためのクランクプーリがチェンカバーの外側に配置されているため、チェンカバーの容量をむやみに大きくすることはできない。
このため、クランク軸の長さ、このクランク軸に対するクランクプーリの取り付け位置を変えて、オイルミストに対するチェンカバーの容量の不足を解消することが想定されるが、エンジンの大型化、重量の増加を招くことになるため採用されていない。
【０００６】
また、クランク軸にクランクプーリを取り付ける場合、図５に示すように、チェンカバー５０とクランクプーリ５２との対峙面に、互いに嵌合する凹部５３と凸部５４とを設けて、ラビリンス状のシール部を形成し、このラビリンス状のシール部によって、クランク軸５１とチェンカバー５０の孔５５に装着されたオイルシール５６への異物の侵入を防止することがなされている。
しかし、クランクプーリ５２のチェンカバー５０側と反対側面に、デカップルドダンパー等、性能を向上させるための部品を取り付ける凹部が設けられているときは、その反対側にラビリンス状のシール部を形成する余裕がなくなるため、ラビリンス状のシール部を形成してオイルシール５６を損傷から保護することができなくなる。
なお、図５において、５７はコンロッド、５８はシリンダボア、５９はピストン、６０はシリンダヘッド、６１は駆動スプロケット、６２はタイミングチェンを示す。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みて案出されたもので、その目的は、クランク軸に対するクランクプーリの取り付け位置を変えることなく、クランク軸にクランクプーリを取り付け、その上で、ブローバイガスに対するチェンカバーの容量を増加できるように構成するとともに、オイルシールへの異物の侵入を規制できるように構成することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、エンジン本体の一端面に取り付けるチェンカバーに挿入孔を設けてこれにクランク軸の先端部を挿入すると共に、前記クランク軸の先端部に、補機を駆動するためのクランクプーリを取り付け、前記挿入孔の内周面にオイル漏れを規制すべくオイルシールを設け、さらに、前記エンジン本体のブローバイガスをエンジン本体のクランクケース内から前記チェンカバー内を通じて吸気系に還流するように構成したエンジンにおいて、
前記チェンカバーにチェンカバーの容量を増加させるための膨出部を前記クランクプーリを避けてクランクプーリの上方に少なくとも１以上設け、この膨出部の側面の一部を前記クランクプーリの周方向に沿ってクランクプーリの鍔部外周面に対向させたエンジンのチェンカバー構造を提供するものである。
【０００９】
このようにすると、クランク軸の長さ、クランク軸に対するクランクプーリの取り付け位置を変えることなく、クランクプーリ上方のチェンカバーの容量が拡大されるので、チェンカバー内を上昇したブローバイガスの流速が低下し、ブローバイガスに対するチェンカバーのオイルミスト捕集能力が向上する。また、膨出部の側面の一部が前記クランクプーリの周方向に沿ってクランクプーリの鍔部外周面に対向しているので、オイルシールへの異物の侵入が規制され、異物の侵入によるオイルシールの損傷が防止される。さらに、膨出部がチェンカバーの断面係数を増加させて剛性を増大するのでチェンカバーの面振動が低減される。そして、オイル捕集用チャンバによって残りのオイルミストが除去されたブローバイガスが吸気系に還流されるので、オイルの消費量が低減され、エンジンのエミッションが改善される。
【００１０】
さらに、請求項２記載の発明は、前記膨出部にエンジン本体の一端面に支持される凹部を設け、この凹部に外側からエンジンマウントブラケットを嵌め込んでエンジン本体の一端面にボルト止めするように構成したエンジンのチェンカバー構造を提供するものである。
【００１１】
このようにすると、エンジン本体の一端面に対するチェンカバーの結合面が増加し、剛性の高い重量物であるエンジンマウントブラケットとチェンカバーとが一緒にエンジン本体にボルト止めされるので、チェンカバーの面振動が規制される。また、凹部によりチェンカバー内で流路断面が縮小されるので、ブローバイガスの膨張、収縮によりオイルミストが捕集される。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、前記エンジンマウントブラケットにエンジン本体の側方に配置された補機を着脱自在に取り付けるように構成されたエンジンのチェンカバー構造を提供するものである。
【００１３】
すなわち、チェンカバーの凹部は、エンジン本体の一端面にエンジンマウントブラケットとともにボルトによって固定され、このエンジンマウントブラケットに補機が取り付けられるので、エンジンマウントブラケットを補機に極力近づけることができ、チェンカバーに無理な応力を掛けることなくエンジン本体の一端面に補機を取り付けることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図４を参照して本発明の一実施の形態を説明する。
図１はクランク軸方向から見たエンジンの側面図である。図１において、１はエンジン本体、２はシリンダヘッド、３はオイルパンであり、エンジン本体１の一端面にチェンカバー４をボルト５，５，…により取り付けて、エンジン本体１の動力伝達機構（後述する）を覆っている。
【００１５】
図２に図１のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ−Ｇ線断面を示す。図２に示されるように、チェンカバー４の下部のオイルパン３側には、挿入孔６ｂが設けられていて、エンジン本体１のクランク軸６の先端部６ａが挿入されており、クランク軸６の先端部６ａに、ボルト７とキー８によりクランクプーリ９が固定される。クランクプーリ９のボス部外周面と挿入孔６ｂの内周面との間には、チェンカバー４内からのオイル漏れを規制すべくオイルシール１０が設けられる。
【００１６】
前記チェンカバー４には、オイルシール１０への異物の侵入を規制すべくシール部１１が設けられる。シール部１１は、クランク軸６の軸方向外側にチェンカバー４を膨出させて形成された膨出部１２の下側面１２ａをクランクプーリ９の鍔部外周面９ａに周方向に沿って近接させて形成されたクリアランスＳ１と、前記クランクプーリ９とチェンカバー４との対峙面間に形成されたクリアランスＳ２とによって形成され、その絞り効果によって、オイルシール１０への異物の侵入を規制する。
【００１７】
前記膨出部１２は、クランク軸６に取り付けられているクランクプーリ９との対峙面を除く他の部分をクランク軸方向に膨出させて形成され、その容積は、ブローバイガスＧの流量に対応させてオイルミストを捕集できるようにするために、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて決定される。また、チェンカバー４の膨出部１２及びチェンカバー４のクランクプーリ９との対峙面には、剛性を向上し、オイルミストの捕集量を増大するための凹陥部１４，１４，…とリブ１５…とが設けられる。
【００１８】
前記凹陥部１４，１４，…及びリブ１５…は、ブローバイガスＧに対するチェンカバー４内の流路断面をブローバイガスＧの流れ方向において大小に変化させてその膨張、収縮の繰り返しによりオイルミストを捕集できるようチェンカバー４に配置されるとともに、各位置でチェンカバー４の面振動に対する剛性を増加できるように配置される。
【００１９】
さらに、チェンカバー４のオイルパン３側には、チェンカバー４内をオイルパン３内に連通させて、オイルパン３からチェンカバー４内にブローバイガスＧを導入するためのオイルパン側連通口２３が形成され、チェンカバー４のシリンダヘッドカバー２ａ側に、チェンカバー４内からシリンダヘッドカバー２ａ内にブローバイガスＧを導入するためのシリンダヘッド側連通口２４が形成される。また、シリンダヘッドカバー２ａ内とシリンダヘッド２の吸気ポート（図示せず）とは、連通路（図示せず）を介して互いに連通される。
【００２０】
また、前記チェンカバー４には、エンジンマウントブラケット１６を取り付けるための凹部１７が設けられる。図３に示すように、前記凹部１７は、エンジンマウントブラケット１６を外側から嵌め込んで取り付けることができるようにするために、チェンカバー４の外側から内側に向かって窪ませて形成されている。図２に示すように、前記凹部１７は、エンジン本体１の一端面から外側に向かって突出している取り付けボス１８，１８，…に支持されていて、エンジンマウントブラケット１６の取り付けボスのボルト挿通孔２２，２２，…、凹部１７の底面のボルト挿入孔１９，１９，…に挿通するボルト２０，２０，…が、エンジン本体１の一端面に設けられている取り付けボス１８，１８，…の螺子孔２１，２１，…に螺入されたとき、エンジン本体１の一端面に一体化される。
【００２１】
前記凹部１７は、図１に示すように、補機取り付け用のステー（例えば、ステアリングをアシストするための油圧モータを固定するためのステー）ＳＴをエンジンマウントブラケット１６に着脱自在に取り付けるため、外側の一辺部が外向きに開端している。このため、補機の取り付けやメンテナンスが容易となる。
なお、図２において、２５はコンロッド、２６はシリンダボア、２７はピストンであり、図３において、ＳＴＢはエンジンをマウンティングするためのボルトである。
【００２２】
図４はチェンカバー４等を仮想線で表現してエンジン本体１の一端面に取り付けられている動力伝達機構を示したものである。
前記エンジンマウントブラケット１６に取り付けられるステーＳＴは、前記エンジンマウントブラケット１６の外側部にボルト（図示せず）によって固定されたステー本体部ＳＴｂと、このステー本体部ＳＴｂから延出された補機取り付け部ＳＴａとからなっている。
前記補機取り付け部ＳＴａは、エンジン本体１、具体的には、シリンダヘッド２、シリンダヘッド２とオイルパン３間のシリンダブロックとから成るエンジン本体１の外側面に接合された状態で、シリンダヘッド２と、シリンダブロックとに形成された螺子孔（図示せず）に螺合するボルトにより、エンジン本体１に取り付けられる。
そして、補機取り付け部ＳＴａの取り付けボルト挿入孔（図示せず）をエンジン本体１の外側面の螺子孔（図示せず）に合致させ且つ補機取り付け部ＳＴａの取り付けボルト挿入孔に補機３９の取り付けボルト挿入孔（図示せず）を合致させた状態で、これら取り付けボルト挿入孔に取り付けボルトを挿入しながら、取り付けボルトをエンジン本体１の外側面の螺子孔に螺入して締結すると、補機３９がエンジン本体１の外側面と、エンジン本体１の一端面とに一体に取り付けられる。
このように、エンジン本体１の外側面と、エンジン本体１の一端面とにステーＳＴを取り付けて、ステーＳＴに補機３９を取り付ける構造とすると、ステーＳＴの支持剛性が向上し、チェンカバー４の負担が大幅に減少する。
図４において、クランク軸６が回転駆動されると、このクランク軸６に取り付けられた駆動スプロケット２８，２９が駆動され、タイミングチェン３０とオイルポンプ駆動用チェン３１とが駆動される。タイミングチェン３０の駆動により、カムシャフト３８はクランク軸６の２回転当り１回転の割合で回転され、オイルポンプ駆動用チェン３１の駆動によりオイルポンプ（図示せず）が駆動されてオイルがエンジン本体１の潤滑部へと供給される。
【００２３】
図２において、シリンダボア２６内の圧力の上昇により、シリンダボア２６とピストンリング２８との隙間からクランク室２９に、そして、クランク室２９からオイルパン３内にブローバイガスＧが吹き抜ける。オイルパン３内で発生したオイルミストはブローバイガスＧに混入する。そして、オイルパン３内のブローバイガスＧは、吸気ポート（図示せず）の吸入負圧により、オイルパン側連通口２３、チェンカバー４内、シリンダヘッド側連通口２４、オイルミスト捕集用チャンバとしてのシリンダヘッドカバー２ａ内に導入される。この間、流路断面の変化に対応した膨張、収縮の繰り返しによりオイルミストが捕集される。
【００２４】
オイルミストが捕集された後、ブローバイガスＧは、シリンダヘッドカバー２ａ内に連通する連通路（図示せず）からシリンダヘッド２の吸気ポート（図示せず）に吸入され、燃焼用空気とともにシリンダボア２６に吸入される。シリンダヘッドカバー２ａ内で液化したオイルは、シリンダヘッド側連通口２４を通じてチェンカバー４内へ排出され、チェンカバー４内で液化したオイルとともにオイルパン３内に戻され、前記したオイルポンプにより、再び、潤滑用として使用される。
【００２５】
一方、前記シール部１1は、その絞り効果によってオイルシール１０への異物の侵入を阻止し、侵入による損傷を防止する。この結果、オイル漏れが防止される。もちろん、オイルシール１０の寿命も増加する。また、前記凹部１７、凹陥部１４，１４，…、リブ１５…は、チェンカバー４の剛性を増し、面振動に起因した放射音を減少させる。特に、凹部１７を、エンジン本体１の一端面に支持させた状態で固定すると、チェンカバー４の全体の剛性が向上するとともに、チェンカバー４の共振点がずれるので、放射音が低減される。
【００２６】
なお、図４に示すように、チェンカバー４の中央部近傍とエンジン本体１の一端面部の中央部近傍とに、互いに重合する一対のリブ状の連結部３２，３２を設け、これら連結部３２，３２同士をボルトで連結してもよい。
このようにすると、チェンカバー４の全体的な剛性が飛躍的に向上されてチェンカバー４の面振動が規制される。また、前記連結部３２に、エンジンマウントブラケット１６をボルトにより締結する締結部（螺子孔及びボルト通し孔）３２ａが設けられているので、エンジンマウントブラケット１６の締結剛性を向上することができる。
【００２７】
なお、本実施の形態にあって、前記クリアランスＳ１は、図１に示すように、左半分側にのみ設けずに全周に及んで形成し、ラビリンス効果を高めてもよい。もちろん、前記シール部１１を形成する膨出部１２を１又は２以上設けて、前記クランクプーリ９の鍔部外周面９ａを取り囲むように前記したシール部１１を形成してもよい。この場合、膨出部１２には、図１に示した補機のプーリ３３，３４，３５，３６に巻き掛けられたエンドレスベルト３７を緩衝なく通過させるためのベルト通過部又は凹所（いずれも図示せず）が形成されるものとする。
【００２８】
また、オイル捕集用チャンバとしてのシリンダヘッドカバー２ａとは別に、さらに、シリンダヘッドカバー２ａ内と吸気ポートとに連通するオイル捕集用チャンバ（図示せず）を設けてもよい。オイル捕集用チャンバ（図示せず）を設けたときは、このオイル捕集用チャンバによって、最終的にオイルミストが取り除かれたブローバイガスが吸気ポートに吸入されるので、ブローバイガスの清浄化が飛躍的に向上され、オイルミストに起因したエミションが大幅に改善される。
【００２９】
【発明の効果】
以上、説明したようにこの発明によれば次の如き優れた効果を発揮する。
請求項１記載の発明では、クランク軸の長さ、クランク軸に対するクランクプーリの取り付け位置を変えることなく、チェンカバーの容量が拡大されるので、ブローバイガスに対するチェンカバーのオイルミスト捕集能力が向上する。また、膨出部によってオイルシールへの異物の侵入を規制するクリアランスが形成されるので、異物の侵入によるオイルシールの損傷が防止される。さらに、膨出部がチェンカバーの剛性を増大するので、チェンカバーの面振動が低減される。そして、オイルミストが捕集されたブローバイガスを吸気系に還流するので、オイルの消費量が大幅に低減され、エンジンのエミッションが大幅に改善される。
【００３０】
さらに、請求項２記載の発明では、エンジン本体の一端面に対するチェンカバーの結合面が増加するので、チェンカバーの面振動が規制される。また、凹部によりチェンカバー内で流路断面が縮小されるので、ブローバイガスの膨張、収縮によりオイルミストが捕集される。
【００３１】
また、請求項３記載の発明では、チェンカバーの凹部が、エンジン本体の一端面にボルトによって固定されているので、チェンカバーに無理な応力を掛けることなく、エンジンマウントブラケットに補機を取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るエンジンの側面図である。
【図２】図１のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ−Ｇ断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るエンジンのエンジン本体、チェンカバー及びエンジンマウントブラケットの取り付け関係を示す解説斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るエンジン本体の一端面に配置された動力伝達機構のレイアウトを示す解説斜視図である。
【図５】従来例を示し、クランク軸方向に沿ったエンジンの断面図である。
【符号の説明】
２ シリンダヘッド
２ａ シリンダヘッドカバー（オイル捕集用チャンバ）
３ オイルパン
４ チェンカバー
６ クランク軸
６ａ クランク軸の先端部
６ｂ 挿入孔
９ クランクプーリ
９ａ クランクプーリの鍔部外周面
１０オイルシール
１６ エンジンマウントブラケット
Ｓ１ クリアランス

Claims (3)

1. エンジン本体の一端面に取り付けるチェンカバーに挿入孔を設けてこれにクランク軸の先端部を挿入すると共に、前記クランク軸の先端部に、補機を駆動するためのクランクプーリを取り付け、前記挿入孔の内周面にオイル漏れを規制すべくオイルシールを設け、さらに、前記エンジン本体のブローバイガスをエンジン本体のクランクケース内から前記チェンカバー内を通じて吸気系に還流するように構成したエンジンにおいて、
   前記チェンカバーにチェンカバーの容量を増加させるための膨出部を前記クランクプーリを避けてクランクプーリの上方に少なくとも１以上設け、この膨出部の側面の一部を前記クランクプーリの周方向に沿ってクランクプーリの鍔部外周面に対向させたことを特徴とするエンジンのチェンカバー構造。
2. 前記膨出部にエンジン本体の一端面に支持される凹部を設け、この凹部に外側からエンジンマウントブラケットを嵌め込んでエンジン本体の一端面にボルト止めするように構成した請求項１記載のエンジンのチェンカバー構造。
3. 前記エンジンマウントブラケットに、エンジン本体の側方に配置された補機を取り付けるように構成された請求項２記載のエンジンのチェンカバー構造。

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