JP4551032B2 - エンジンのチェーンケース - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのタイミングチェーンを覆うチェーンケースに関し、詳しくは、チェーン騒音を十分に低減でき、エンジン補機類のベルト駆動用のプーリを支持でき、しかも、タイミングチェーン等の潤滑機能も得られるように改良されたエンジンのチェーンケース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、クランクシャフトからカムシャフトへの動力伝達にタイミングチェーンを使用する型式のエンジンの一端部には、タイミングチェーンを覆うチェーンケースが装着されている。この種のチェーンケースの周縁部には、シリンダヘッド、シリンダブロック、クランクケース等のエンジン本体に対する締結ボス部が形成されると共に、シリンダヘッドカバーとの締結ボス部が形成されている。また、チェーンケースの壁面部には、オイルシール等を介してクランクシャフトの一端部を導出させるシャフト導出穴が開口されている。
【０００３】
前記のようなチェーンケースは、自動車の軽量化の要請から薄肉化される傾向にあるが、単に薄肉化すると、壁面部が膜振動を発生し易くなってチェーン騒音が増大する恐れがある。そこで、特開平１０−２２０６８４号公報に記載のタイミングチェーンカバー構造（チェーンケース）では、壁面部の中央部位にエンジン本体に対する締結ボス部を設け、この締結ボス部と周縁部の締結ボス部とを連結するリブを内面に設けることにより、壁面部の剛性を高めてチェーン騒音を低減するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記公報に記載のようなチェーンケースにおいて、壁面部の中央部に設けた締結ボス部と周縁部の締結ボス部とを連結するリブは、タイミングチェーンと干渉しないように高さが低く制限されるため、壁面部の面剛性は必ずしも十分とはいえず、チェーン騒音の低減効果も十分に期待できない。また、エンジン補機類のベルト駆動用のプーリを壁面部に支持するには剛性上無理がある。このような実情から、チェーン騒音の十分な低減効果が期待でき、エンジン補機類のベルト駆動用のプーリも支持可能なチェーンケースが要望されている。
【０００５】
そこで、本発明は、チェーン騒音を十分に低減でき、エンジン補機類のベルト駆動用のプーリを確実に支持でき、しかも、タイミングチェーン等の潤滑機能も得られるエンジンのチェーンケース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ための手段として、本発明は、エンジン本体の一端部に装着されてタイミングチェーンを覆うチェーンケースであって、前記チェーンケースの壁面部には、前記タイミングチェーンの軌道の内側空間に没入し、前記タイミングチェーンが巻回されるカムスプロケット側からクランクスプロケット側へ向かい前記タイミングチェーンの軌道に沿って漸次幅が減少するクサビ状の輪郭を有する凹陥部が設けられ、前記凹陥部の幅の狭い端部側にプーリ支持用ボス部が一体に接続して配置され、前記プーリ支持用ボス部は、前記チェーンケースの内面側に突出する段付き円筒部を有し、前記段付き円筒部にプーリの支持軸が嵌合されて前記エンジン本体に直接締結されることにより、前記段付き円筒部の端面が前記エンジン本体側に圧接され、前記凹陥部の幅の広い端部側には、ヘッドカバー締結ボス部とオイルレベルゲージ支持ボス部とが一体に接続して配置されることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るエンジンのチェーンケースでは、タイミングチェーンの軌道の内側空間に没入する凹陥部によって壁面部の面剛性が十分に高められているため、チェーン駆動に伴なう壁面部の面振動が十分に抑制され、チェーン騒音が十分に低減される。また、前記凹陥部の幅の狭い端部側に一体に接続して形成されたプーリ支持用ボス部は、十分な剛性および耐久性を有するため、エンジン補機類のベルト駆動用のアイドラプーリ等を壁面部に確実に支持可能とし、エンジンの小型化に寄与する。しかも、前記凹陥部の内面にはチェーン潤滑用のエンジンオイルがオイルミストとして付着し、再び液状のエンジンオイルとしてタイミングチェーンに滴下するため、タイミングチェーン等の潤滑機能も得られる。
【０００８】
また、本発明に係るエンジンのチェーンケースでは、タイミングチェーンが巻回されるカムスプロケット側からクランクスプロケット側へ向かいタイミングチェーンの軌道に沿って漸次幅が減少するクサビ状の輪郭を前記凹陥部が有していると、この凹陥部の細長い輪郭により、壁面部の広範囲に亘って面剛性が高まるため、チェーン駆動に伴う壁面部の面振動が一層抑制され、チェーン騒音が一層低減される。また、この凹陥部の細長い輪郭により、タイミングチェーンの広範囲に亘ってエンジンオイルが滴下するため、タイミングチェーン等の潤滑機能が一層向上する。
【０００９】
さらに、本発明に係るエンジンのチェーンケースでは、前記凹陥部の幅の広い端部側にヘッドカバー締結ボス部とオイルレベルゲージ支持ボス部とが一体に形成されていると、ヘッドカバー締結ボス部の剛性および耐久性が十分に得られるため、シリンダヘッドカバーとチェーンケースとの間のシール性を確実に維持できる。
【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チェーンケース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チェーンケースの正面図、図２は図１に示したチェーンケースが装着される車両用のエンジン本体の一端部側の正面図である。
【００１１】
図１に示す一実施形態のエンジンのチェーンケース１は、例えば図２に示す車両用のエンジン本体２の一端部側に装着されてタイミングチェーン３，３を覆う部材である。そこで、まず、図２を参照してエンジン本体２を説明する。このエンジン本体２は、ＤＯＨＣ（ダブルオーバヘッドカムシャフト）型のＶ型８気筒エンジンであり、シリンダブロック４の上部はそれぞれ４気筒のシリンダボア（図示省略）が開口する左右のバンクを構成している。
【００１２】
前記シリンダブロック４の左右のバンクの上端には、それぞれシリンダヘッド５、シリンダヘッドカバー６がボルト締結により順次接合され、シリンダブロック４の下端にはクランクケース７、アッパオイルパン８、ロアオイルパン９がボルト締結により順次接合されている。そして、左右のシリンダヘッド５からシリンダブロック４、クランクケース７、アッパオイルパン８に跨ってチェーンケース１（図１参照）との接合面５Ａ，４Ａ，７Ａ，８Ａが形成され、これらの接合面５Ａ，４Ａ，７Ａ，８Ａにボルト締結用のネジ穴５Ｂ，４Ｂ，７Ｂ，８Ｂが形成されている。
【００１３】
ここで、ロアオイルパン９に対するアッパオイルパン８の接合フランジ８Ｃの上面には、ロアオイルパン９の接合フランジ９Ａを貫通する締結ボルトの締結ボス部８Ｄが複数突設されている。このうち、アッパオイルパン８の接合面８Ａ付近の締結ボス部８Ｄ’，８Ｄ’は、接合面８Ａに接合されるチェーンケース１（図１参照）の下部の両側に近接して配置されている。これに対応してチェーンケース１（図１参照）の下部が接合される接合面８Ａのネジ穴８Ｂのうち、接合フランジ８Ｃ付近のネジ穴８Ｂ’，８Ｂ’は、前記締結ボス部８Ｄ’，８Ｄ’の近傍であって、後記する駆動スプロケット１６の下方を避けた位置に形成されている。
【００１４】
前記接合フランジ８Ｃ付近のネジ穴８Ｂ’，８Ｂ’を仮に駆動スプロケット１６の下方に形成すると、その締結ボスの肉厚を確保するために接合面８Ａが下方に膨出し、接合フランジ８Ｃと接合フランジ９Ａとの接合面を下方に移動する必要が生じる。この場合、ロアオイルパン９の高さが低くなって剛性低下を来すという問題が発生するが、ネジ穴８Ｂ’，８Ｂ’は、駆動スプロケット１６の下方を避けた位置に形成されているため、このような問題は回避される。
【００１５】
前記タイミングチェーン３，３は、エンジン本体２の左側バンクおよび右側バンクにそれぞれ対応した２本が使用されている。エンジン本体２の左側バンクに対応したタイミングチェーン３は、クランクシャフト１０の一端部に固定された３連のクランクスプロケット１１の１つから左側バンクのシリンダヘッドカバー６内に配置された吸気弁用のカムスプロケット１２および排気弁用のカムスプロケット１３に巻回されている。同様にエンジン本体２の右側バンクに対応したタイミングチェーン３は、前記３連のクランクスプロケット１１の他の１つから右側バンクのシリンダヘッドカバー６内に配置された吸気弁用の吸気カムスプロケット１２および排気弁用の排気カムスプロケット１３に巻回されている。
【００１６】
前記左側バンクに対応したタイミングチェーン３の緩み側である下側には弓状のチェーンテンショナ１４が添設され、張り側である上側には弓状のチェーンガイド１５が添設されている。一方、右側バンクに対応したタイミングチェーン３の緩み側である上側には弓状のチェーンテンショナ１４が添設され、張り側である下側には弓状のチェーンガイド１５が添設されている。
【００１７】
また、前記３連のクランクスプロケット１１の残りの１つと前記アッパオイルパン８の接合面８Ａの内側に配置されたオイルポンプ用の駆動スプロケット１６との間には、駆動チェーン１７が巻回されている。そして、この駆動チェーン１７および前記タイミングチェーン３，３を潤滑するエンジンオイルのオイル流入口１８が前記クランクケース７の接合面７Ａの内側に開口されている。
【００１８】
ここで、図１に示す一実施形態のチェーンケース１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の鋳物品からなる。このチェーンケース１の周縁部には、前記エンジン本体２（図２参照）の左右のシリンダヘッド５からシリンダブロック４、クランクケース７、アッパオイルパン８に跨って形成された接合面５Ａ，４Ａ，７Ａ，８Ａに接合される接合面（図１では図示省略）および複数の締結ボス部１Ａが形成されている。そして、各締結ボス部１Ａには、エンジン本体２側の接合面５Ａ，４Ａ，７Ａ，８Ａに開口する各ネジ穴５Ｂ，４Ｂ，７Ｂ，８Ｂに対応したボルト挿通穴１Ｂがそれぞれ形成されている。なお、前記アッパオイルパン８の接合面８Ａに開口するネジ穴８Ｂ’，８Ｂ’に対応したボルト挿通穴および締結ボス部は、それぞれボルト挿通穴１Ｂ’、締結ボス部１Ａ’として表す。
【００１９】
また、前記チェーンケース１の左右の上端には、左右のバンクのシリンダヘッドカバー６，６（図２参照）の端部が接合される接合面１Ｃ，１Ｃが形成されている。そして、このようなチェーンケース１の壁面部の中央部には、オイルシール等を介して前記クランクシャフト１０（図２参照）の一端部を導出させるシャフト導出穴１Ｄが開口されている。また、壁面部の下端部には、前記駆動スプロケット１６（図２参照）の収容スペースを確保する円形膨出部１Ｅが形成されている。
【００２０】
ここで、前記チェーンケース１の壁面部には、図２に示すタイミングチェーン３，３の軌道の内側空間に没入する凹陥部１Ｆ，１Ｇと、一方の凹陥部１Ｆに接続して設けられたプーリ支持用ボス部１Ｈとが形成されている。一方の凹陥部１Ｆは、図２に示す右側バンクに対応したタイミングチェーン３が巻回される吸気カムスプロケット１２および排気カムスプロケット１３側からクランクスプロケット１１側へ向かいタイミングチェーン３の軌道に沿って漸次幅が減少する細長いクサビ状の輪郭を有する。この凹陥部１Ｆの長手方向中間部の断面形状は、例えば図３に示すような角溝状を呈している。そして、この凹陥部１Ｆは両側の壁部１Ｆ１，１Ｆ１が補剛リブの機能を発揮してその壁面部を補剛する。
【００２１】
他方の凹陥部１Ｇは、図２に示す左側バンクに対応したタイミングチェーン３が巻回される吸気カムスプロケット１２および排気カムスプロケット１３側からクランクスプロケット１１側へ向かいタイミングチェーン３の軌道に沿って漸次幅が減少する細長いクサビ状の輪郭を有する。この凹陥部１Ｇの長手方向中間部の断面形状は、例えば図４に示すような角溝状を呈している。そして、この凹陥部１Ｇは両側の壁部１Ｇ１，１Ｇ１が補剛リブの機能を発揮してその付近の壁面部を補剛する。なお、図４において符号１Ｉは、エンジン本体２（図２参照）に形成された接合面５Ａ，４Ａ，７Ａ，８Ａに接合される接合面を示している。
【００２２】
図１に示すように、前記プーリ支持用ボス部１Ｈは、凹陥部１Ｆの幅の狭い端部側、すなわち壁部１Ｆ１，１Ｆ１が相互に近接した剛性の高い部分に一体に形成されている。このプーリ支持用ボス部１Ｈは、図５の断面図に示すようにチェーンケース１の内面側に突出する段付き円筒部１Ｈ１を有する。そして、この段付き円筒部１Ｈ１に図示しないプーリの支持軸が嵌合されてエンジン本体２に直接締結されることにより、段付き円筒部１Ｈ１の端面がエンジン本体２側に圧接され、こうしてチェーンケース１がオイルシールされる。なお、前記プーリは、図示しないＡＣジェネレータやエアコン装置用コンプレッサ、パワーステアリング装置用ポンプ等のエンジン補機類と図２に示すクランクシャフト１０との間に構成されるベルト伝動機構のアイドラプーリである。
【００２３】
前記チェーンケース１において、シリンダヘッドカバー６，６（図２参照）との接合面１Ｃ，１Ｃ付近には、複数のヘッドカバー締結ボス部１Ｊが形成されている。また、前記接合面１Ｃ，１Ｃ付近に臨む凹陥部１Ｆ、１Ｇの幅の広い端部側には、シリンダヘッド５に締結するためのボルト挿通穴１Ｂを有するオイルレベルゲージ支持ボス部１Ｋがそれぞれ形成されている。そして、各オイルレベルゲージ支持ボス部１Ｋの近傍に１つのヘッドカバー締結ボス部１Ｊ’が配置されている。
【００２４】
以上のように構成された一実施形態に係るチェーンケース１は、その周縁部の各ボルト挿通穴１Ｂに挿通した締結ボルトをエンジン本体２側の各ネジ穴５Ｂ，４Ｂ，７Ｂ，８Ｂにねじ込むことにより、エンジン本体２側の左右のシリンダヘッド５からシリンダブロック４、クランクケース７、アッパオイルパン８に跨って形成された接合面５Ａ，４Ａ，７Ａ，８Ａに接合面１Ｉが接合される。
【００２５】
また、チェーンケース１の左右の上端付近にそれぞれ複数ずつ配置されたヘッドカバー締結ボス部１Ｊに締結ボルトを挿通し、各締結ボルトを左右のシリンダヘッドカバー６，６の端部のネジ穴（図示省略）にねじ込むことにより、左右の上端の接合面１Ｃ，１Ｃにシリンダヘッドカバー６，６の端部が接合される。この場合、接合面１Ｃ，１Ｃにそれぞれ対応した各１つのヘッドカバー締結ボス部１Ｊ’は、凹陥部１Ｆ、１Ｇの幅の広い端部側に形成された各オイルレベルゲージ支持ボス部１Ｋの近傍に配置されているため、十分な剛性および耐久性が得られる。その結果、シリンダヘッドカバー６，６の端部は、チェーンケース１の左右の上端の接合面１Ｃ，１Ｃに確実に締結される。こうして、チェーンケース１は、エンジン本体２の一端部に装着されてタイミングチェーン３，３、クランクスプロケット１１、チェーンテンショナ１４、チェーンガイド１５、駆動スプロケット１６、駆動チェーン１７などを覆う。
【００２６】
このようにチェーンケース１が装着されたエンジン本体２では、その運転によるクランクシャフト１０の回転に伴ない左右バンクのタイミングチェーン３，３を介して左右のバンクの吸気カムスプロケット１２および排気カムスプロケット１３がそれぞれ回転駆動される。また、駆動チェーン１７を介して駆動スプロケット１６が回転駆動されることにより図示しないオイルポンプが作動する。その際、タイミングチェーン３，３および駆動チェーン１７が騒音を発生する。
【００２７】
ここで、一実施形態のチェーンケース１は、タイミングチェーン３，３の軌道の内側空間に没入する凹陥部１Ｆおよび凹陥部１Ｇを有し、これらは、吸気カムスプロケット１２および排気カムスプロケット１３側からクランクスプロケット１１側へ向かいタイミングチェーン３の軌道に沿って漸次幅が減少する細長いクサビ状の輪郭を有する。このため、凹陥部１Ｆおよび凹陥部１Ｇによって壁面部の広範囲に亘る部分の面剛性が十分に高められている。その結果、タイミングチェーン３，３や駆動チェーン１７の駆動に伴なう壁面部の面振動が十分に抑制され、タイミングチェーン３，３や駆動チェーン１７の発生するチェーン騒音が十分に低減される。
【００２８】
また、チェーンケース１の一方の凹陥部１Ｆの幅の狭い端部側に一体に形成されているプーリ支持用ボス部１Ｈは、極めて高い剛性および耐久性を有している。このため、図示しないエンジン補機類のベルト伝動機構を構成するアイドラプーリの支持軸は、プーリ支持用ボス部１Ｈの円筒部１Ｈ１に嵌合固定されてチェーンケース１の壁面部に確実に支持される。従って、前記ベルト伝動機構のレイアウトに自由度が得られ、エンジンの小型化に寄与し得る。
【００２９】
エンジン本体２の運転中、左右のバンクに対応したタイミングチェーン３，３および駆動チェーン１７は、オイル流入口１８等からチェーンケース１の内側空間に流入するエンジンオイルによって潤滑される。このため、チェーンケース１の内側空間には、タイミングチェーン３，３や駆動チェーン１７から飛散したエンジンオイルのオイルミストが充満している。そして、このオイルミストは、タイミングチェーン３，３の軌道に沿ってその内側空間に没入する細長いクサビ状の輪郭の凹陥部１Ｆ，１Ｇの内面に付着し、再び液状のエンジンオイルとして凹陥部１Ｆ，１Ｇの内面から下方に滴下する。そして、凹陥部１Ｇの内面から滴下するエンジンオイルによって左側バンクに対応したタイミングチェーン３の緩み側が広範囲に亘って潤滑され、凹陥部１Ｆの内面から滴下するエンジンオイルによって右側バンクに対応したタイミングチェーン３の張り側が広範囲に亘って潤滑される。
【００３０】
一実施形態に係るチェーンケース１は、ＤＯＨＣ型のＶ型８気筒エンジンに対応したものであるが、本発明のチェーンケースは、タイミングチェーンを有する限り、ＯＨＣ型エンジンや直列エンジンにも適用できる。また、６気筒エンジンや４気筒エンジンにも適用できる。さらに、本発明のチェーンケースは、アルミニウム合金の鋳物品に限らず、マグネシウム合金の鋳物品であっても、鋼板のプレス成形品であってもよい。
【００３１】
【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チェーンケースによれば、タイミングチェーンの軌道の内側空間に没入する凹陥部によって壁面部の面剛性が十分に高められているため、チェーン駆動に伴なう壁面部の面振動を十分に抑制でき、チェーン騒音を十分に低減することができる。また、前記凹陥部と一体に接続して設けられたプーリ支持用ボス部は、十分な剛性および耐久性を有するため、エンジン補機類のベルト駆動用のアイドラプーリ等を壁面部に確実に支持でき、エンジンの小型化に寄与できる。しかも、前記凹陥部の内面には、チェーン潤滑用のエンジンオイルがオイルミストとして付着し、再び液状のエンジンオイルとしてタイミングベルトに滴下するため、タイミングチェーン等の潤滑機能も得られる。
【００３２】
また、本発明に係るエンジンのチェーンケースによれば、タイミングチェーンが巻回されるカムスプロケット側からクランクスプロケット側へ向かいタイミングチェーンの軌道に沿って漸次幅が減少するクサビ状の輪郭を前記凹陥部が有し、この凹陥部の細長い輪郭により、壁面部の広範囲に亘って面剛性が高まるため、チェーン駆動に伴なう壁面部の面振動を一層抑制でき、チェーン騒音を一層低減することができる。また、この凹陥部の細長い輪郭により、タイミングチェーンの広範囲に亘ってエンジンオイルが滴下するため、タイミングチェーン等の潤滑機能を一層向上することができる。さらに、前記凹陥部の幅の狭い端部側に前記プーリ支持用ボス部が配置され、プーリ支持用ボス部の剛性および耐久性が一層増大するため、エンジン補機類のベルト駆動用のアイドラプーリ等を壁面部に一層確実に支持できる。
【００３３】
さらに、本発明に係るエンジンのチェーンケースによれば、前記凹陥部にヘッドカバー締結ボス部とオイルレベルゲージ支持ボス部とが一体に設けられ、ヘッドカバー締結ボス部の剛性および耐久性が十分に得られるため、シリンダヘッドカバーとチェーンケースとの間のシール性を確実に維持することができる。
【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チェーンケースの正面図である。
【図２】図１に示したチェーンケースが装着される車両用のエンジン本体の一端部側の正面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
１ ：チェーンケース
１Ｆ：凹陥部
１Ｇ：凹陥部
１Ｈ：プーリ支持用ボス部
１Ｊ：ヘッドカバー締結ボス部
１Ｋ：オイルレベルゲージ支持ボス部
２ ：エンジン本体
３ ：タイミングチェーン
４ ：シリンダブロック
５ ：シリンダヘッド
６ ：シリンダヘッドカバー
７ ：クランクケース
８ ：アッパオイルパン
９ ：ロアオイルパン
１０ ：クランクシャフト
１１ ：クランクスプロケット
１２ ：吸気カムスプロケット
１３ ：排気カムスプロケット
１６ ：駆動スプロケット
１７ ：駆動チェーン
１８ ：オイル流入口

Claims (1)

1. エンジン本体の一端部に装着されてタイミングチェーンを覆うチェーンケースであって、
   前記チェーンケースの壁面部には、前記タイミングチェーンの軌道の内側空間に没入し、前記タイミングチェーンが巻回されるカムスプロケット側からクランクスプロケット側へ向かい前記タイミングチェーンの軌道に沿って漸次幅が減少するクサビ状の輪郭を有する凹陥部が設けられ、
   前記凹陥部の幅の狭い端部側にプーリ支持用ボス部が一体に接続して配置され、
   前記プーリ支持用ボス部は、前記チェーンケースの内面側に突出する段付き円筒部を有し、前記段付き円筒部にプーリの支持軸が嵌合されて前記エンジン本体に直接締結されることにより、前記段付き円筒部の端面が前記エンジン本体側に圧接され、
   前記凹陥部の幅の広い端部側には、ヘッドカバー締結ボス部とオイルレベルゲージ支持ボス部とが一体に接続して配置されることを特徴とするエンジンのチェーンケース。

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