JP4532665B2 - Dohc多気筒エンジン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、DOHC多気筒エンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば自動車用エンジンには、パワーステアリングポンプ、ウォータポンプ、オルタネータ、エアコン用コンプレッサ等の補機がエンジン本体の一側に配置され、これらはクランク軸によって回転駆動される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のエンジンにおいては、複数の補機がブラケットを介してエンジン本体の横に取り付けられていたため、これらの補機がエンジン本体の幅を越えてその外側に亘って配置されることとなり、エンジン全体の幅が広くなるという問題があった。
【0004】
又、補機を取り付けるためのブラケットが各補機毎に必要であったため、部品点数が増えてコストがアップするという問題もあった。
【0005】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、全体幅を縮小して小型化を図るとともに、部品点数の削減とコストダウンを図ることができるDOHC多気筒エンジンを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、エンジン本体の上部にカム軸を回転自在に配し、クランク軸によって回転駆動される複数の補機をエンジン本体の一側に配するとともに、該補機が配される側のエンジン本体の一側にフロントカバーを取り付けて成るDOHC多気筒エンジンにおいて、前記複数の補機をエンジン本体の幅内に配置するとともに、該補機の1つを前記フロントカバーに取り付け、前記フロントカバーに前記補機を取り付けるためのブラケットを一体に形成し、該ブラケットをカムベアリングキャップに一体に形成されたブラケットに取り付けた、ことを特徴とする。
【0007】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記フロントカバーに取り付けられる補機をパワーステアリングポンプとしたことを特徴とする。
【0008】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記フロントカバーに補機のハウジングを一体に形成したことを特徴とする。
【0009】
請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記補機のハウジングをウォータポンプの渦巻室としたことを特徴とする。
【0010】
従って、請求項1又は2記載の発明によれば、補機の1つ(パワーステアリングポンプ)をフロントカバーに取り付けるとともに、補機の全てをエンジン本体の幅内に配置したため、DOHC多気筒エンジンの全体幅を縮小してその小型化を図ることができるとともに、補機を取り付けるためのブラケットの数を削減してエンジンのコストダウンを図ることができる。
【0011】
さらに、請求項1記載の発明によれば、フロントカバーの補機取付部がカムベアリングキャップによって支持されるため、補機(パワーステアリングポンプ)の取付剛性が高められる。
【0012】
請求項3又は4記載の発明によれば、補機のハウジング(ウォータポンプの渦巻室)をフロントカバーに一体に形成したため、部品点数の更なる削減とコストダウンを図ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0014】
図1は本発明に係るDOHC多気筒エンジンの補機の配置構造を示す正面図、図2は同DOHC多気筒エンジンの正断面図、図3は同DOHC多気筒エンジンの動弁機構の構成を示す平断面図である。
【0015】
本実施の形態に係るV型多気筒エンジン1は自動車用の水冷4サイクルV型8気筒エンジンであって、これは図1に示すように自動車の車体前部に横置きに配置される。尚、図1において、100は自動車のボンネット、101はラジエータである。
【0016】
ここで、V型多気筒エンジン1の内部構造を図2に基づいて説明する。
【0017】
V型多気筒エンジン1のシリンダブロック2には各4つの気筒がV字状を成して図2の紙面垂直方向(車体幅方向)に並設されており、各気筒にはシリンダ3がそれぞれ形成されている。そして、各シリンダ3にはピストン4がそれぞれ摺動自在に嵌装されており、各ピストン4はコンロッド5を介してクランク軸6に連結されている。尚、クランク軸6はクランク室7内に図2の紙面垂直方向(車幅方向)に長く配されており、各ピストン4の往復直線運動はコンロッド5によってクランク軸6の回転運動に変換される。又、シリンダブロック2の各シリンダ3の周囲には、冷却水が通過するためのウォータジャケット8がそれぞれ形成されている。
【0018】
又、シリンダブロック2の下部にはオイルパン9が被着され、同シリンダブロック2のV字状を成す各気筒の上部にはシリンダヘッド10がそれぞれ被着されている。そして、各シリンダヘッド10には各気筒について内側(Vバンク側)に吸気通路11が形成され、外側に排気通路12が形成されており、これらの吸気通路11と排気通路12は吸気バルブ13と排気バルブ14によってそれぞれ適当なタイミングで開閉され、これによって各シリンダ3内で所要のガス交換がなされる。
【0019】
即ち、吸気バルブ13と排気バルブ14はシリンダヘッド10に摺動自在に挿通保持されており、これらはバルブスプリング15,16によって閉じ側に常時付勢されている。
【0020】
又、各シリンダヘッド10の上面の吸気側と排気側には、図3にも示すように、吸気カム軸17と排気カム軸18が図2の紙面垂直方向(車幅方向)に互いに平行且つ回転自在に配されており、これらに各気筒毎に一体に形成された吸気カム17aと排気カム18aは、吸気バルブ13と排気バルブ14の各上端に被冠されたバルブリフタ19,20にそれぞれ当接している。尚、吸気カム軸17と排気カム軸18は各上半部がベアリングキャップ21,22によってそれぞれ回転自在に支承されており、これらの吸気カム軸17と排気カム軸18及びベアリングキャップ21,22は各シリンダヘッド10の上面に被着されたヘッドカバー23によって覆われている。
【0021】
ところで、本実施の形態に係るV型多気筒エンジン1においては、吸気バルブ13と排気バルブ14の開閉タイミングが可変であって、図3に示すように、吸気カム軸17と排気カム軸18の各端部には可変バルブタイミング機構(以下、VVTと略称する)24,25がそれぞれ設けられている。そして、排気側のVVT25にはスプロケット26が設けられ、排気カム軸18にはスプロケット27が結着されている。
【0022】
又、吸気側のVVT24には前記スプロケット27と同径のスプロケット28が設けられており、両スプロケット27,28間にはタイミングチェーン29が巻装されている。
【0023】
一方、図7に示すように、前記クランク軸6の端部にはスプロケット30が取り付けられており、該スプロケット30と前記スプロケット26との間にはタイミングチェーン31が巻装されている。尚、タイミングチェーン31にはバランサ軸の端部に取り付けられたスプロケット32が噛合している。
【0024】
而して、当該V型多気筒エンジン1が始動されてクランク軸6が回転駆動されると、このクランク軸6の回転はスプロケット30、タイミングチェーン31、スプロケット27及びVVT25を経て排気カム軸18に伝達され、この排気カム軸18の回転はスプロケット27、タイミングチェーン29、スプロケット28及びVVT24を経て吸気カム軸17に伝達され、両カム軸17,18が回転駆動される。すると、吸気カム軸17と排気カム軸18に形成された吸気カム17aと排気カム18aがそれぞれ適当なタイミングでバルブリフタ19,20をバルブスプリング15,16の付勢力に抗して押圧して吸気バルブ13と排気バルブ14を押し開くため、前述のように各気筒のシリンダ3内で所要のガス交換が行われ、吸気バルブ13と排気バルブ14の開閉タイミングはVVT24,25によってそれぞれ制御される。
【0025】
ところで、図2に示すように、各シリンダヘッド10の吸気通路11と排気通路の周囲には、冷却水が通過するためのウォータジャケット33が形成されており、同シリンダヘッド10の各気筒の頂部には点火プラグ34がそれぞれ螺着されており、各点火プラグ34の先端の電極部は図示のように燃焼室Sの頂部に臨んでいる。そして、各シリンダヘッド10の吸気側には、燃料を噴射するためのインジェクタ35が各気筒毎に取り付けられており、各インジェクタ35の先端に形成された不図示の燃料噴射口は各吸気通路11に開口している。
【0026】
又、各シリンダヘッド10に形成された前記排気通路12には排気マニホールド36が接続されており、この排気マニホールド36は合流して不図示の排気マフラーに接続されている。
【0027】
一方、各シリンダヘッド10に形成された前記各吸気通路11には吸気マニホールド39が接続されており、該吸気マニホールド39の一端は図示のようにサージタンク40内に開口している。尚、図示しないが、サージタンク40にはスロットルボディ及び不図示のエアクリーナが接続されており、スロットルボディにはアクセル操作によって開閉する不図示のスロットルバルブが内蔵されている。
【0028】
次に、本発明の要旨を図1、図4〜図10に基づいて説明する。尚、図4はフロントカバーの斜視図、図5及び図6はシリンダヘッドとカムベアリングキャップの分解斜視図、図7はフロントカバーの正面図、図8は図7のA−A線断面図、図9は図7のB−B線断面図、図10は図7のC−C線断面図である。
【0029】
本実施の形態に係るV型多気筒エンジン1においては、図1に示すように、エンジン本体の一側端(車体の右側端)には補機としてのエアコン用コンプレッサ42、オルタネータ43、ウォータポンプ44及びパワーステアリングポンプ(以下、P/Sポンプと略称する)45がエンジン本体の幅b内に配置されている。即ち、エアコン用コンプレッサ42とオルタネータ43はエンジン本体下部のクランク軸6の前後に配され、ウォータポンプ44はエンジン本体上部のクランク軸6の上方に配され、P/Sポンプ45はウォータポンプ44の車体後方側の斜め上方に配置されている。
【0030】
而して、エアコン用コンプレッサ42、オルタネータ43、ウォータポンプ44及びP/Sポンプ45の各入力軸端にはプーリ46,47,48,49がそれぞれ結着されており、これらのプーリ46〜49とクランク軸6に結着されたプーリ50との間にはVベルト51が巻装されている。ここで、Vベルト51にはテンションプーリ52によって所望のテンションが付与されている。尚、53はアイドラプーリである。
【0031】
従って、クランク軸6の回転はVベルト51及び各プーリ46〜49を経てエアコン用コンプレッサ42、オルタネータ43、ウォータポンプ44及びP/Sポンプ45にそれぞれ伝達され、これらのエアコン用コンプレッサ42、オルタネータ43、ウォータポンプ44及びP/Sポンプ45がそれぞれ駆動される。
【0032】
ここで、前記エアコン用コンプレッサ42とオルタネータ43はクランク軸6を挟んでこれの前後に配され、これらは不図示のブラケットを介してシリンダブロック2の下部に取り付けられている。
【0033】
ところで、エンジン本体の一側端には、前記VVT24,25やタイミングチェーン31等を覆うフロントカバー54が取り付けられるが、図4に示すように該フロントカバー54の上部外面には前記VVT24,25を収容するための有底筒状の凸部54a,54bが形成され、上部中央には前記ウォータポンプ44の渦巻室を構成するハウジング54cと該ハウジング54cに連なる吐出通路54dが一体に形成されている。ここで、ハウジング54cは外方に向かって開口しており、フロントカバー54上部のハウジング54cを挟んでこれの前後には円筒状のウォータインレット54eと半円筒状のブラケット54fが一体に形成されている。尚、ブラケット54fは前記P/Sポンプ45を取り付け支持するためのものであって、これには3つの円孔55が穿設されている。
【0034】
一方、図5に示すように、一方(車体後方)のシリンダヘッド10の補機が設けられる側の一端部上には、吸気カム軸17と排気カム軸18の端部を支承する共通のカムベアリングキャップ56が取り付けられるが、このカムベアリングキャップ56の上部には高低2つのブラケット56a,56bが一体に立設されており、一方のブラケット56aには2つの円孔57が上下に穿設され、他方のブラケット56bには1つの円孔57が穿設されている。
【0035】
又、図6に示すように、他方(車体前方)のシリンダヘッド10の補機が設けられる側の一端部上にも、吸気カム軸17と排気カム軸18の端部を支承する共通のカムベアリングキャップ58が取り付けられるが、このカムベアリングキャップ58の上部にはサーモスタットハウジング58aが一体に形成されている。尚、図5及び図6に示すように、カムベアリングキャップ56,58には、前記VVT24,25を制御するためのソレノイド59,60がそれぞれ取り付けられる。
【0036】
而して、ウォータポンプ45は、フロントカバー54に一体に形成されたハウジング(渦巻室)54c内に図10に示すようにインペラ61を収容し、ハウジング54cの開口部をカバー62によって覆うことによって組み立てられるが、ハウジング54cに開口する吸入口54gには冷却水配管63の一端が接続されている。そして、冷却水配管63の他端は、図7及び図9に示すように、前記カムベアリングキャップ58に一体に形成されたサーモスタットハウジング58aに収容されたサーモスタット64に接続されており、サーモスタットハウジング58aはフロントカバー54に一体に形成された前記ウォータインレット54eに取り付けられている。
【0037】
又、前記P/Sポンプ45は、フロントカバー54に一体に形成されたブラケット54fに支持され、該ブラケット54fに形成された前記円孔55に挿通する不図示のボルトによって取り付けられるが、フロントカバー54のブラケット54fが形成された部分は図8に示すように前記カムベアリングキャップ56に一体に形成された前記ブラケット56a,56b(図8には一方のみ図示)に取り付けられる。即ち、図7に示すように、フロントカバー54のブラケット54fの周囲には3つの円孔65が穿設されており、フロントカバー54のブラケット54f部分は、円孔65とカムベアリングキャップ56のブラケット56a,56bに穿設された円孔57に挿通する不図示のボルトによってブラケット56a,56bに取り付けられる。
【0038】
而して、本実施の形態に係るV型多気筒エンジン1においては、補機であるP/Sポンプ)45をフロントカバー54のブラケット54fに取り付けるとともに、図1に示すように補機の全て(つまり、P/Sポンプ45とエアコン用コンプレッサ42、オルタネータ43及びウォータポンプ44)をエンジン本体の幅b内に配置したため、当該DOHC多気筒エンジン1の全体幅を縮小してその小型化を図ることができるとともに、P/Sポンプ45及びウォータポンプ44を取り付けるためのブラケットが不要となり、ブラケットの数を削減してエンジン1のコストダウンを図ることができる。
【0039】
又、本実施の形態では、フロントカバー54のP/Sポンプ45の取付部であるブラケット54f部をカムベアリングキャップ56に一体に形成されたブラケット56a,56bに取り付けてカムベアリングキャップ56に支持させる構成を採用したため、P/Sポンプ45の取付剛性が高められる。
【0040】
更に、本実施の形態においては、ウォータポンプ44の渦巻室を構成するハウジング54cをフロントカバー54に一体に形成したため、部品点数の更なる削減とコストダウンを図ることができる。
【0041】
尚、以上は本発明を特に自動車用のV型8気筒エンジンに適用した形態について述べたが、本発明は他の任意の用途及び形式のDOHC多気筒エンジンに対して同様に適用可能である。
【0042】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、エンジン本体の上部にカム軸を回転自在に配し、クランク軸によって回転駆動される複数の補機をエンジン本体の一側に配するとともに、該補機が配される側のエンジン本体の一側にフロントカバーを取り付けて成るDOHC多気筒エンジンにおいて、前記複数の補機をエンジン本体の幅内に配置するとともに、該補機の1つを前記フロントカバーに取り付けたため、該DOHC多気筒エンジンの全体幅を縮小してその小型化を図るとともに、部品点数の削減とコストダウンを図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るDOHC多気筒エンジンの補機の配置構造を示す正面図である。
【図2】本発明に係るDOHC多気筒エンジンの正断面図である。
【図3】本発明に係るDOHC多気筒エンジンの動弁機構の構成を示す平断面図である。
【図4】本発明に係るDOHC多気筒エンジンのフロントカバーの斜視図である。
【図5】本発明に係るDOHC多気筒エンジンのシリンダヘッドとカムベアリングキャップの分解斜視図である。
【図6】本発明に係るDOHC多気筒エンジンのシリンダヘッドとカムベアリングキャップの分解斜視図である。
【図7】本発明に係るDOHC多気筒エンジンのフロントカバーの正面図である。
【図8】図7のA−A線断面図である。
【図9】図7のB−B線断面図である。
【図10】図7のC−C線断面図である。
【符号の説明】
1 V型多気筒エンジン
2 シリンダブロック(エンジン本体)
6 クランク軸
10 シリンダヘッド(エンジン本体)
17 吸気カム軸(カム軸)
18 排気カム軸(カム軸)
42 エアコン用コンプレッサ(補機)
43 オルタネータ(補機)
44 ウォータポンプ(補機)
45 パワーステアリングポンプ(補機)
54 フロントカバー
54c ハウジング(ウォータポンプの渦巻室)
54f ブラケット
56 カムベアリングキャップ
56a,56b ブラケット
b エンジン本体幅
Claims (4)
- エンジン本体の上部にカム軸を回転自在に配し、クランク軸によって回転駆動される複数の補機をエンジン本体の一側に配するとともに、該補機が配される側のエンジン本体の一側にフロントカバーを取り付けて成るDOHC多気筒エンジンにおいて、
前記複数の補機をエンジン本体の幅内に配置するとともに、該補機の1つを前記フロントカバーに取り付け、
前記フロントカバーに前記補機を取り付けるためのブラケットを一体に形成し、該ブラケットをカムベアリングキャップに一体に形成されたブラケットに取り付けた、
ことを特徴とするDOHC多気筒エンジン。 - 前記フロントカバーに取り付けられる補機は、パワーステアリングポンプであることを特徴とする請求項1記載のDOHC多気筒エンジン。
- 前記フロントカバーに補機のハウジングを一体に形成したことを特徴とする請求項1又は2記載のDOHC多気筒エンジン。
- 前記補機のハウジングは、ウォータポンプの渦巻室であることを特徴とする請求項3記載のDOHC多気筒エンジン。
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