JP4555753B2

JP4555753B2 - 内燃機関

Info

Publication number: JP4555753B2
Application number: JP2005252261A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　　誠
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2025-08-31
Also published as: JP2007064121A

Description

本発明は、クランクシャフトおよびカムシャフト間に設けられる調時伝動機構の一部を構成するカムチェーンを走行させるカムチェーン室と、前記カムチェーンをガイドするカムチェーンガイドを嵌合、保持するようにして前記カムチェーン室に連なるとともに前記カムチェーン室よりも狭く形成される保持溝とがシリンダボディに設けられ、前記保持溝に対応する部分で前記シリンダボディのシリンダヘッドへの結合面には、前記カムチェーンガイドの中間部両側に突設された突起を嵌合して位置決めする位置決め凹部が設けられ、クランクケースには前記カムチェーンガイドの一端部を嵌合、支持する支持凹部が設けられ、前記シリンダヘッドには、前記カムチェーンガイドの他端側に前記カムチェーンとは反対側から当接する当接支持部が設けられる内燃機関に関する。

カムチェーンガイドの中間部両側に突設された突起を、シリンダボディのシリンダヘッドへの結合面に設けられた位置決め凹部に嵌合して位置決めするようにした内燃機関が、たとえば特許文献１で知られている。
特開平１１−１０８１３５号公報

ところで、上記特許文献１で開示されたものでは、カムチェーンガイドの一端部はクランクケースに設けられた支持凹部に嵌合、支持され、カムチェーンガイドの他端部には、シリンダヘッドに設けられた当接支持部がカムチェーンとは反対側から当接するので、内燃機関の組付け時に、位置決め凹部から突起が離脱した場合には、カムチェーンガイドにおける両突起の先端間の長さよりも狭い幅を有するようにカムチェーン室が形成されており、シリンダボディのシリンダヘッドへの結合面に両突起が乗り上げてしまい、シリンダボディおよびシリンダヘッドの結合が不能となる。しかるにカムチェーン室の幅を狭く形成することでカムチェーン室に対応する部分でシリンダボディの肉厚が比較的大きくなり、シリンダボディの重量ひいては内燃機関全体の重量増加を招いてしまう。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、内燃機関の重量低減を可能としつつ、カムチェーンガイドの誤組が生じることのないようにした内燃機関を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、シリンダボアを有するシリンダボディと、そのシリンダボディの上端に結合されるシリンダヘッドと、そのシリンダボディの下端に結合されるクランクケースと、それらクランクケース及びシリンダヘッドにそれぞれ支持されるクランクシャフト及びカムシャフト間に設けた調時伝動機構と、その調時伝動機構の一部を構成するカムチェーンをガイドするカムチェーンガイドとを備えた内燃機関であって、前記シリンダボディには、前記カムチェーンを内部で走行させるべく前記シリンダボアの側方に位置するカムチェーン室と、シリンダ軸線と直交する投影面で見て前記シリンダボア及びカムチェーン室の配列方向と直交する方向の一端側で前記カムチェーン室に連なるとともに前記カムチェーン室よりも前記配列方向で幅狭に形成されて前記カムチェーンガイドを嵌合、保持する保持溝とが設けられ、前記保持溝に対応する部分で前記シリンダボディの前記シリンダヘッドへの結合面には、前記カムチェーンガイドの中間部両側にそれぞれ突設された突起を嵌合して位置決めする位置決め凹部が設けられ、前記クランクケースには前記カムチェーンガイドの一端部を嵌合、支持する支持凹部が設けられると共に、前記シリンダヘッドには、前記カムチェーンガイドの他端側に前記カムチェーンとは反対側から当接する当接支持部が設けられるものにおいて、
前記保持溝の両側面のうち前記シリンダボアから遠い外側の側面と前記結合面とに面一に連なって前記カムチェーン室側に延出する延出部が前記シリンダボディに一体に形成され、前記延出部から外れた位置で前記カムチェーン室の、前記配列方向での幅が、前記両突起の先端間の長さよりも大きく設定されると共に、前記保持溝の両側面のうち前記シリンダボアから近い内側の側面に連なり且つ前記延出部と対向する、前記カムチェーン室の内側面は、該延出部との対向間隔が前記両突起の先端間の長さよりも大きくなるよう形成され、前記シリンダボディ及び前記シリンダヘッドを結合するボルトの１つを挿通させると共に軸線が前記位置決め凹部よりも前記カムチェーン室側に配置されたボルト孔が、そのボルト孔周囲のボス部の一部として前記延出部を機能させる位置で前記シリンダボディに設けられることを特徴とする。

さらに請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記カムチェーン室の周囲のうち前記カムチェーンよりも外側で、一部をカムチェーン室側に膨ませて前記シリンダボディに一体に形成される、前記ボス部を含む少なくとも一対のボス部に、少なくとも前記シリンダボディおよび前記シリンダヘッドを結合するボルトを挿通せしめるボルト孔が、前記クランクシャフトの軸線に直交する一平面内に軸線を配置するようにして設けられ、ダイキャスト成形される前記シリンダボディのうち少なくとも前記カムチェーン室に対応する部分の外面形状が、前記各ボルト孔を結ぶ直線に沿う方向を型抜き方向とした一対の金型で成形可能に形成されることを特徴とする。

本発明によれば、内燃機関の組付け時に、カムチェーンガイドがその突起を位置決め凹部から離脱させてカムチェーンを緊張させる側に回動したときには、前記突起の一方が、シリンダボディに一体に形成されている延出部に乗り上げてしまい、シリンダボディおよびシリンダヘッドの結合が不能となるので、カムチェーンガイドの誤組が生じることはなく、しかも延出部から外れた位置でカムチェーン室の幅が、両突起の先端間の長さよりも大きく設定されるので、カムチェーン室に対応する部分でシリンダボディの肉厚を比較的小さくし、シリンダボディの重量ひいては機関本体の重量を低減することができる。

またシリンダボディに一体に形成される延出部の一部が、シリンダボディおよびシリンダヘッドを結合するボルトを挿通せしめるボルト孔のボス部の一部として機能するので、延出部を形成することによる重量増加を最小限に抑えることができる。

さらに請求項２の発明によれば、ダイキャスト成形されるシリンダボディの製造コストを、分割金型数を少なくすることで低減しつつ、シリンダボディのさらなる軽量化を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

図１〜図８は本発明の一実施例を示すものであり、図１は内燃機関の縦断側面図、図２はカムチェーンガイドの側面図、図３は図２の３矢視図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図１の５−５線矢視方向から見たシリンダボディの平面図、図６は図１の６−６線断面図、図７は図６の７ー７線断面図、図８はシリンダボディの金型成形状態を図１の８−８線に沿う方向から見た横断面図である。

先ず図１において、この内燃機関の機関本体１１は、クランクシャフト１６を回転自在に支承するクランクケース１２と、該クランクケース１２に結合されるシリンダボディ１３と、該シリンダボディ１３に結合されるシリンダヘッド１４と、該シリンダヘッド１４に結合されるヘッドカバー１５とを備えるものであり、クランクシャフト１６の軸線と平行な軸線を有するカムシャフト１７が、前記シリンダヘッド１４に設けられるホルダ１８と、該ホルダ１８に締結されるキャップ１９とで回転自在に支承される。

前記カムシャフト１７にはクランクシャフト１６からの回転動力が調時伝動機構２０により１／２に減速されて伝達されるものであり、この調時伝動機構２０は、クランクシャフト１６に固設される駆動スプロケット２１と、前記カムシャフト１７の一端部に固設される従動スプロケット２２と、駆動スプロケット２１および従動スプロケット２２に巻き掛けられる無端状のカムチェーン２３とから成る。

ところで、駆動スプロケット２１は矢印２４で示す方向に回転するものであり、駆動スプロケット２１および従動スプロケット２２間のカムチェーン２３のうち駆動スプロケット２１から送り出される側である弛緩側外周にはチェーンテンショナ２５が当接しており、このチェーンテンショナ２５にカムチェーン２３と反対側から当接するテンショナリフタ２６がシリンダボディ１３に取付けられる。また駆動スプロケット２１および従動スプロケット２２間のカムチェーン２３のうち駆動スプロケット２１で牽引される側である緊張側外周にはカムチェーンガイド２７が当接される。

前記チェーンテンショナ２５は、カムチェーン２３の弛緩側外周に凸曲面を摺接させるようにして弓形に形成され、該チェーンテンショナ２５のクランクシャフト１６側の一端部は、枢軸２８を介してクランクケース１２に回動可能に支承される。

前記カムチェーン２３の弛緩側に張りを与えるべく、カムチェーン２３と反対側からチェーンテンショナ２５にテンショナリフタ２６が当接するものであり、このテンショナリフタ２６は、円筒状のケース２９と、ケース２９の一端から突出するとともに突出方向に付勢されるプッシュロッド３０とを備えるものであり、プッシュロッド３０の先端をカムチェーン２３の外周に接触させるようにして前記ケース２７が、シリンダボディ１３に設けられた取付け孔３２に挿入され、ケース２９がその他端側に備えるフランジ３１がシリンダボディ１３に締結される。

図２〜図４において、カムチェーンガイド２７は適度な剛性および弾性を有する合成樹脂によってカムチェーン２３側に向けて沿った略弓形をなすように形成されており、カムチェーンガイド２７のカムチェーン２３に対向する側には、該カムチェーン２３に摺接する摺接面３５を底面とする凹溝３６が設けられる。

カムチェーンガイド２７のクランクシャフト１６側端部である一端部２７ａは、上方に開いてクランクケース１２に設けられる支持凹部３７に嵌合、支持される。またカムチェーンガイド２７のカムシャフト１７側である他端側には前記カムチェーン２３とは反対側に臨む支持面２７ｂが形成されており、該支持面２７ｂに当接する当接支持部３８が、シリンダヘッド１４に突設される。またカムチェーンガイド２７の前記支持面２７ｂ寄り中間部両側には、横断面円形の突起３９，４０が一体に突設される。

図５および図６を併せて参照して、前記カムチェーン２３を走行させるカムチェーン室４２が、シリンダボア４１の側方でシリンダボディ１３の軸方向全全長にわたって設けられており、前記カムチェーンガイド２７を嵌合、保持するようにしてカムチェーン室４２に連なるとともにカムチェーン室４２よりも狭く形成される保持溝４３がシリンダボディ１３に設けられる。しかも保持溝４３に対応する部分でシリンダボディ１３のシリンダヘッド１４への結合面４４には、カムチェーンガイド２７の中間部両側に突設された突起３９，４０の全体を嵌合して位置決めする位置決め凹部４５，４６が設けられる。

しかもシリンダボディ１３には、保持溝４３における外側（即ちシリンダボア４１側から遠い側）の側面およびシリンダボディ１３のシリンダヘッド１４への結合面４４に面一に連なってカムチェーン室４２側に延出する延出部４７が一体に形成される。

ところでカムチェーンガイド２７は、クランクケース１２の支持凹部３７を支点としてカムチェーン２３を緊張させる側に回動することも可能であり、図７で示すように、前記延出部４７は、カムチェーンガイド２７のそのような回動に応じて前記位置決め凹部４５，４６から離脱した前記突起３９，４０の少なくとも一方（この実施例では一方の突起３９）を乗り上げさせるようにして前記シリンダボディ１３に一体に形成されるものであり、カムチェーン２３を最大限緊張させる範囲で前記カムチェーンガイド２７が回動するのに応じた前記突起３９，４０の移動範囲にわたって前記延出部４７が形成される。

しかも前記延出部４７から外れた位置で前記カムチェーン室４２の幅Ｗは、カムチェーンガイド２７における両突起３９，４０の先端間の長さＬよりも大きく設定される。また図６にも示されるように、保持溝４３の内側（即ちシリンダボア４１から近い側）の側面に連なり且つ前記延出部４７と対向する、カムチェーン室４２の内側面は、該延出部４７との対向間隔が前記両突起３９，４０の先端間の長さＬよりも大きくなるよう形成されている。

ところで、シリンダボディ１３には、シリンダボア４１の周方向４箇所のボルト孔４８…と、カムチェーン室４２の周囲のうちカムチェーン２３よりも外側に配置される少なくとも一対（この実施例では一対）のボルト孔４９，５０とが設けられ、前記ボルト孔４８…に挿通されるボルト５１…および前記ボルト孔４９，５０に挿通されるボルト５２…で、少なくともシリンダボディ１３およびシリンダヘッド１４が結合されるものであり、この実施例では、前記ボルト５１…、５２…でクランクケース１２にシリンダボディ１３およびシリンダヘッド１４が結合される。

またカムチェーン室４２の周囲のうちカムチェーン２３よりも外側で、シリンダボディ１３には、少なくとも一対、この実施例では一対のボス部５４，５５が一部をカムチェーン室４２側に膨ませるようにして一体に形成されており、それらのボス部５４，５５に前記ボルト孔４９，５０が、クランクシャフト１６の軸線に直交する一平面内に軸線を配置するようにして設けられる。しかも前記両ボス部５４，５５の一方５４の一部は、カムチェーン室４１側に膨らんだ前記延出部４７によって形成されるものである。すなわち一方の前記ボルト孔４９は、前記延出部４７をボス部５４の一部として機能させる位置でシリンダボディ１３に設けられており、またそのボルト孔４９の軸線は、位置決め凹部４５，４６よりもカムチェーン室４２側（即ち図６で右側）に配置されている。

図８において、シリンダボディ１３はダイキャスト成形されるのであるが、このシリンダボディ１３のうち少なくともカムチェーン室４２に対応する部分の外面形状は、カムチェーン室４２の周囲のうちカムチェーン２３よりも外側でシリンダボディ１３に設けられた前記両ボルト孔４９，５０を結ぶ直線ＬＬに沿う方向を型抜き方向とした一対の金型５６，５７で成形可能に形成されるものであり、シリンダボディ１３の全体外形形状は、前記両金型５６，５７と、それらの金型５６，５７の型抜き方向とは直交する方向に型抜き可能である他の１つの金型５８とで形成される。

次にこの実施例の作用について説明すると、カムチェーン２３をガイドするカムチェーンガイド２７を嵌合、保持するようにしてカムチェーン室４２に連なるとともにカムチェーン室４２よりも狭く形成される保持溝４３がシリンダボディ１３に設けられ、保持溝４３に対応する部分でシリンダボディ１３のシリンダヘッド１４への結合面４４には、カムチェーンガイド２７の中間部両側に突設された突起３９，４０を嵌合して位置決めする位置決め凹部４５，４６が設けられるのであるが、保持溝４３の両側面のうちシリンダボア４１から遠い外側の側面ならびにシリンダボディ１３のシリンダヘッド１４への結合面４４に面一に連なってカムチェーン室４１側に延出する延出部４７がシリンダボディ１３に一体に形成され、その延出部４７は、クランクケース１２に設けられる支持凹部３７を支点としてカムチェーンガイド２７がカムチェーン２３を緊張させる側に回動するのに応じて位置決め凹部４５，４６から離脱した突起３９，４０の一方（この実施例では突起３９）を乗り上げさせるように形成されている。

したがって内燃機関の組付け時に、カムチェーンガイド２７がその突起３９，４９を位置決め凹部４５，４６から離脱させてカムチェーン２３を緊張させる側に回動したときには、両突起３９，４０の一方３９が、シリンダボディ１３に一体に形成されている延出部４７に乗り上げてしまい、シリンダボディ１３およびシリンダヘッド１４の結合が不能となるので、カムチェーンガイド２７の誤組が生じることはない。

しかも前記延出部４７から外れた位置で前記カムチェーン室４２の幅Ｗが、前記両突起３９，４０の先端間の長さＬよりも大きく設定されるので、カムチェーン室４２に対応する部分でシリンダボディ１３の肉厚を比較的小さくし、シリンダボディ１３の重量ひいては機関本体１１の重量を低減することができる。

また少なくともシリンダボディ１３およびシリンダヘッド１４を結合するボルト５２を挿通せしめるボルト孔４９が、延出部４７をボス部５４の一部として機能させる位置でシリンダボディ１３に設けられるので、延出部４７を形成することによる重量増加を最小限に抑えることができる。

さらにカムチェーン室４２の周囲のうちカムチェーン２３よりも外側で、一部をカムチェーン室４２側に膨ませてシリンダボディ１３に一体に形成される少なくとも一対（この実施例では一対）のボス部５４，５５に、少なくともシリンダボディ１３およびシリンダヘッド１４を結合するボルト５２…を挿通せしめるボルト孔４９，５０が、クランクシャフト１６の軸線に直交する一平面内に軸線を配置するようにして設けられ、ダイキャスト成形されるシリンダボディ１３のうち少なくともカムチェーン室４２に対応する部分の外面形状が、各ボルト孔４９，５０を結ぶ直線ＬＬに沿う方向を型抜き方向とした一対の金型５６，５７で成形可能に形成されている。

このため、前記ボス部５４，５５の一部をシリンダボディ１３から突出させる必要がなく、ダイキャスト成形されるシリンダボディ１３の製造コストを分割金型数を少なくすることで低減しつつ、シリンダボディ１３のさらなる軽量化を図ることが可能となる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

内燃機関の縦断側面図カムチェーンガイドの側面図図２の３矢視図図３の４−４線断面図図１の５−５線矢視方向から見たシリンダボディの平面図図１の６−６線断面図図６の７ー７線断面図シリンダボディの金型成形状態を図１の８−８線に沿う方向から見た横断面図

１２・・・クランクケース
１３・・・シリンダボディ
１４・・・シリンダヘッド
１６・・・クランクシャフト
１７・・・カムシャフト
２０・・・調時伝動機構
２３・・・カムチェーン
２７・・・カムチェーンガイド
２７ａ・・カムチェーンガイドの一端部
３７・・・支持凹部
３８・・・当接支持部
３９，４０・・突起
４１・・・シリンダボア
４２・・・カムチェーン室
４３・・・保持溝
４４・・・結合面
４５，４６・・位置決め凹部
４７・・・延出部
４９，５０・・ボルト孔
５２・・・ボルト
５４，５５・・ボス部
５６，５７・・金型

Claims

シリンダボア（４１）を有するシリンダボディ（１３）と、そのシリンダボディ（１３）の上端に結合されるシリンダヘッド（１４）と、そのシリンダボディ（１３）の下端に結合されるクランクケース（１２）と、それらクランクケース（１２）及びシリンダヘッド（１４）にそれぞれ支持されるクランクシャフト（１６）及びカムシャフト（１７）間に設けた調時伝動機構（２０）と、その調時伝動機構（２０）の一部を構成するカムチェーン（２３）をガイドするカムチェーンガイド（２７）とを備えた内燃機関であって、
前記シリンダボディ（１３）には、前記カムチェーン（２３）を内部で走行させるべく前記シリンダボア（４１）の側方に位置するカムチェーン室（４２）と、シリンダ軸線と直交する投影面で見て前記シリンダボア（４１）及びカムチェーン室（４２）の配列方向と直交する方向の一端側で前記カムチェーン室（４２）に連なるとともに前記カムチェーン室（４２）よりも前記配列方向で幅狭に形成されて前記カムチェーンガイド（２７）を嵌合、保持する保持溝（４３）とが設けられ、
前記保持溝（４３）に対応する部分で前記シリンダボディ（１３）の前記シリンダヘッド（１４）への結合面（４４）には、前記カムチェーンガイド（２７）の中間部両側にそれぞれ突設された突起（３９、４０）を嵌合して位置決めする位置決め凹部（４５，４６）が設けられ、
前記クランクケース（１２）には前記カムチェーンガイド（２７）の一端部（２７ａ）を嵌合、支持する支持凹部（３７）が設けられると共に、前記シリンダヘッド（１４）には、前記カムチェーンガイド（２７）の他端側に前記カムチェーン（２３）とは反対側から当接する当接支持部（３８）が設けられるものにおいて、
前記保持溝（４３）の両側面のうち前記シリンダボア（４１）から遠い外側の側面と前記結合面（４４）とに面一に連なって前記カムチェーン室（４２）側に延出する延出部（４７）が前記シリンダボディ（１３）に一体に形成され、
前記延出部（４７）から外れた位置で前記カムチェーン室（４２）の、前記配列方向での幅が、前記両突起（３９，４０）の先端間の長さ（Ｌ）よりも大きく設定されると共に、前記保持溝（４３）の両側面のうち前記シリンダボア（４１）から近い内側の側面に連なり且つ前記延出部（４７）と対向する、前記カムチェーン室（４２）の内側面は、該延出部（４７）との対向間隔が前記両突起（３９，４０）の先端間の長さ（Ｌ）よりも大きくなるよう形成され、
前記シリンダボディ（１３）及び前記シリンダヘッド（１４）を結合するボルト（５２）の１つを挿通させると共に軸線が前記位置決め凹部（４５，４６）よりも前記カムチェーン室（４２）側に配置されたボルト孔（４９）が、そのボルト孔（４９）周囲のボス部（５４）の一部として前記延出部（４７）を機能させる位置で前記シリンダボディ（１３）に設けられることを特徴とする内燃機関。
前記カムチェーン室（４２）の周囲のうち前記カムチェーン（２３）よりも外側で、一部をカムチェーン室（４２）側に膨ませて前記シリンダボディ（１３）に一体に形成される、前記ボス部（５４）を含む少なくとも一対のボス部（５４，５５）に、少なくとも前記シリンダボディ（１３）および前記シリンダヘッド（１４）を結合するボルト（５２）を挿通せしめるボルト孔（４９，５０）が、前記クランクシャフト（１６）の軸線に直交する一平面内に軸線を配置するようにして設けられ、ダイキャスト成形される前記シリンダボディ（１３）のうち少なくとも前記カムチェーン室（４２）に対応する部分の外面形状が、前記各ボルト孔（４９，５０）を結ぶ直線に沿う方向を型抜き方向とした一対の金型（５６，５７）で成形可能に形成されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。