JP5346097B2 - エンジンに固設されたカバー - Google Patents
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Description
本発明は、クランク軸の回転を被駆動軸に伝える無端伝動部材を覆うようにエンジンに固設されたカバーに関するものである。
従来、自動車のエンジンにおいて、クランク軸から動力を取り出して、カムシャフトや補機類を駆動するようにしたものがある。その駆動力伝達構造にあっては、クランク軸の軸端部をシリンダブロックの外方に突出させ、その軸端部にプーリを同軸に固設し、被駆動部材としての例えばカムシャフトにも同軸にプーリを固設し、両プーリにチェーンまたはベルトを掛け渡すなどしている。そして、プーリやチェーンを覆うカバー(チェーンカバー)がエンジンにおけるクランク軸線方向端面に固設されている。
しかしながら、チェーンカバーがクランク軸の振動等に共振したり、チェーン(ベルトも同様)の音がチェーンカバーを介して外方に伝達されたりするため、チェーンカバーから発せられる音をできるだけ抑えることが望まれる。その対策の一つとして、例えばチェーンカバーの表面に多数の多角形状に区画された凹凸面を形成し、振動抑制効果を高めたものがある(例えば特許文献1参照)。
上記構造により、振動抑制効果が得られたが、凹面または凸面に平坦部が残っているため膜共振による放射音が生じる虞があった。そのため、振動や騒音をより一層低減することが望まれている。
このような課題を解決して、チェーンカバーなどのエンジンに固設されたカバーにおいて振動や騒音をより一層低減することを実現するために本発明に於いては、クランク軸(6)の回転を被駆動軸(13)に伝える無端伝動部材(14)を覆うようにエンジン(1)に固設されたカバー(7)であって、前記カバー(7)における前記エンジン(1)の外方に臨む表面(7a)に、円形状に区画された円形区画部(17)が設けられ、かつ当該円形区画部(17)が、凹面または凸面からなる連続湾曲面に形成され、前記円形区画部を少なくとも3つ備え、かつ当該3つの円形区画部は互いに外周を接して配置され、前記カバーが金型加工により形成され、前記金型加工における型離れのための押しピン用ボス部が、前記3つの円形区画部により囲まれた部分に形成されているものとした。
特に、前記カバー(7)の裏面(7b)に、少なくとも前記円形区画部(17)に掛かるリブ(18)が突設されていること、さらに、前記円形区画部(17)が、前記凹面でありかつ前記カバー(7)の前記裏面(7b)に突出する連続湾曲面に形成され、前記リブ(18)が、前記エンジン(1)の車体搭載状態で鉛直方向に対して傾いて延在していると良い。
請求項1によれば、カバーの主面に対して凹または凸面となる円形状の円形区画部が連続する曲面で形成されているので、カバーにおける平面部(平坦部)が減少するため、カバーからの放射音が抑制されるため騒音を低減することができる。また、少なくとも3つの円形区画部を互いに外周を接して配置することにより、円形区画部による凹または凸面をカバーの面上に最も密となる状態に並べることができ、円形区画部間に残る平面を極力少なくすることができるため、放射音の低減を促進し得る。さらに、カバーを金型加工する場合に型離れさせるために押しピンを当てる押しピン用ボス部が、例えば円形区画部内すなわち湾曲面上に位置する場合には押しピンによる力が型離れ方向以外の分力をもってしまうのに対して、3つの円形区画部により囲まれた部分である平坦部に設けることから、上記分力が生じることが無く、型離れを正確に行うことができ、放射音を抑制するべく少なくとも3つの円形区画部を好適に配置した形状のカバーを金型加工により容易に制作することができる。
特に請求項2によれば、カバーの裏面であって円形区画部に掛かるリブが突設されていることにより、カバーに対する円形区画部の凹または凸面形状の強度が補強され、より騒音が低下する。さらに請求項3によれば、エンジンの車体搭載状態で鉛直方向に対してリブが傾いていることにより、カバー内のオイル(潤滑油)が円形区画部に掛かるリブ上に溜まるようになり、リブに溜まったオイルを、円形区画部に伝わらせて垂れ落とすことができ、オイルの貯留部(オイルパン)への戻りが促進されるため、リブを設けても何等問題を生じることがない。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は本発明が適用されたエンジン1の正面図であり、補機類の概略を二点鎖線で示している。
図示例のエンジン1の本体にあっては直列4気筒エンジンであり、シリンダブロック2、シリンダヘッド3、オイルパン4、ヘッドカバー5等による構成は公知のエンジンと同様である。
図2に併せて示されるように、エンジン1におけるクランク軸6の軸線方向一端側(上記正面)に、カバーとしてのチェーンカバー7が取り付けられている。クランク軸6の軸端部にはクランクプーリ8が同軸に固着されており、クランクプーリ8に掛け渡されたベルト9を介して回転型の各補機類が駆動されるようになっている。
また、クランク軸6の軸端部におけるエンジン1の本体とチェーンカバー7との間にあっては、図2および図3に示されるように、小径スプロケット11と大径スプロケット12とが同軸に固着されており、ヘッドカバー5内に設けられているカムシャフト13には同軸にカムドリブンスプロケット13aが固着されている。クランク軸6の回転をカムシャフト13に伝達するための無端伝動部材としてのカムチェーン14が小径スプロケット11とカムドリブンスプロケット13aとに掛け渡されていると共に、大径スプロケット12と、オイルパン4内に設けられたオイルポンプ軸15に同軸に固着されたオイルドリブンスプロケット15aとにもポンプ駆動用チェーン16が掛け渡されている。
なお、図示例のチェーンカバー7にあっては、その適所に設けられた開口を覆うチェーンメンテナンス用蓋20がボルト止めされている。このチェーンメンテナンス用蓋20を外すことにより、カムチェーン14の張り調整など、チェーンカバー7を外す必要の無いメンテナンスに容易に対応し得る。
次に、本発明に基づくチェーンカバー7について以下に示す。チェーンカバー7は、その外周部の複数の適所にてシリンダブロック2およびシリンダヘッド3にボルト止めされる。なお、各ボルトの軸線方向はクランク軸6の軸線方向に平行な方向である。
図4はチェーンカバー7のエンジン1の外方に臨む表面7aを示す図であり、図5はシリンダブロック2側(カムチェーン14側)となる裏面7bを示す図である。図に示されるように、チェーンカバー7の中央部分には複数の円形区画部17が配設されている。円形区画部17は、その外周は円形状であり、また本図示例では、図6に示されるように、チェーンカバー7の表面7aに対しては凹面で、裏面7bに対しては凸面になると共に、少なくとも表面7a側では凹状の連続曲面からなる連続湾曲面に形成されている。ここで、連続曲面とは、曲面が連続する途中に平坦面が無く曲面のみで形成されていることを意味する。
これにより、チェーンカバー7における平面部(平坦部)が減少するため、チェーンカバー7からの放射音が抑制されるため、カムチェーン14等が駆動されて生じる騒音を低減することができる。さらに、円形区画部17をチェーンカバー7の表面7aに対して凹面に形成することにより、円形区画部17を凹または凸面で形成する場合に表面7aから外方への突出がなく、エンジン1のクランク軸6の軸線方向長さを短縮化できる。また、表面7aとチェーンカバー7回りの車体部材等の他の部材(図示せず)との間隔(図6のL)の確保に対して影響を及ぼすことがないため、メンテナンス時に取り外す可能性があるチェーンカバー7の取り外し作業スペースを確保した上で、周辺の他の部材を相対的にできるだけチェーンカバー7に近接させて配設することができ、エンジンルーム内のコンパクト化に貢献し得る。
また、各円形区画部17にあっては、隣り合う3つの円形区画部17が、3つの円の外周が接するように、互いに隣接して三角形状に配置されるように並べられており、図示例では全体で蜂巣状に並べられている。ここで、互いに隣接とは、3つの円形区画部17の1つが残りの2つの円形区画部17と隣接する(外周が接する)ということである。これにより、互いに隣接する3つの円形区画部17による凹または凸面(表面7aでは凹面)をチェーンカバー7の表面7a上に最も密となる状態に並べることができ、3つの円形区画部17間に残る(囲まれる)平坦部(平面)からなる部分18の面積が最小となるため、平面部分からの放射音を低減することができ、全体としての音のレベルを低下し得る。
そして、図5に良く示されるように、チェーンカバー7の裏面7bにあっては、複数本のリブ19が設けられている。リブ19は、裏面7bにカムチェーン14側に向けて突設されており、表面7aまたは裏面7bから見た透視状態で各円形区画部17に部分的に掛かるように延在している。
また、上記した3つの円形区画部17に囲まれた部分18に対応する部分の何ヶ所かには押しピン用ボス部21が形成されている。それら押しピン用ボス部21は、チェーンカバー7を金型加工した場合の型離れのために押しピンを押し当てるためのものである。その押しピン用ボス部21が上記したように3つの円形区画部17に囲まれた部分18に設けられていることにより、その部分が平坦部であることにより押しピンによる荷重がその押し方向に作用し、型離れを正確に行うことができる。
一方、凹凸面に形成されている円形区画部17に押しピン用ボス部が設けられている場合には、押しピンによる荷重が型離れ方向以外の分力をもってしまい、確実な型離れを行わせることができるとは言い難くなる。それに対して、押しピン用ボス部21を上記部分18に設けることにより、良好な型離れを行うことができるため、放射音の抑制効果を高めるべく3つの円形区画部17を上記したように配置した形状のチェーンカバー7を加工容易な金型加工により製造することができる。
なお、何本かのリブ19が各押しピン用ボス部21のいくつかを連結して通るように設けられており、押しピン用ボス部21およびその回りの強度を高めることができる。それによっても、剛性が高まり、振動および放射音が抑制される。
また、各リブ19は、エンジン1の車体搭載状態で鉛直方向に対して傾いた角度をもって延在するようにされている。このように延在するリブ19にあっては、カバー7の裏面7bを垂れ落ちたりカムチェーン14から飛び散ったりしたオイル(潤滑油)がリブ19に引っ掛かるようになる。図示例のように、リブ19を設けた裏面17b側に凸面となるように円形区画部17が設けられ、かつその円形区画部17に掛かってリブ19が設けられていることにより、リブ19の上面に引っ掛かっているオイルは、円形区画部17に伝わって垂れ落ちることができる。
裏面7b側に凸となる円形区画部17が設けられていない場合には、鉛直方向に対して傾いて延在するリブ19に引っ掛かったオイルはリブ19上に溜まり易く、リブを設ける場合に図示例のように鉛直方向に対して傾いて延在させるとオイル回収率の低下につながるため、リブの延在方向に制約があった。例えばオイルが引っ掛かる虞のない鉛直方向にのみリブを延在させる場合にはオイルの引っかかりの問題は生じないが、リブによる剛性向上部分を自由に設計することが困難になる。
それに対して、裏面7b側に凸となる円形区画部17を設け、円形区画部17に掛かってリブ19を設けることにより、例えば水平方向に延在するリブであってもその上に引っ掛かったオイルが円形区画部17に伝わって垂れ落ちることができるため、鉛直方向に対して傾いて延在するリブ19を設けても、オイルパン4への回収率の低下を防止し得る。これにより、水平方向も含めたあらゆる方向へリブ19を延在させることができるため、リブ19による剛性を高める設計をリブの延在方向の制約を受けることなく自由に行うことができ、振動および放射音の抑制を促進し得る。なお、リブ19の上面位置の辺りに円形区画部17の裏面7b側へ凸となる部分があるようにすると、より一層リブ19上へのオイルの引っかかりを減少することができる。
また、図6に示されるように、各円形区画部17の肉厚は一定になるようにされている。これにより、単純に表面7aに凹面または凸面を形成した場合には肉厚の厚い部分ができてしまい、その場合には重量増となってしまうのに対して、肉厚一定に形成することにより軽量化を促進し得る。さらに、部分的に強度が低下することもないため、振動や騒音の抑制を促進し得る。
また、図6に示されるように、チェーンカバー7におけるエンジン1の外方に臨む表面7aにはエンジン1の外方に凸となる湾曲状に形成された湾曲状部(概ね図4の7cの範囲)が設けられている。このようにすることにより、チェーンカバー7の表面7aの剛性が平坦面のものに対して高まり、放射音が抑制された。さらに、その湾曲状部7cに、上記した複数の円形区画部17を配設することにより、より一層放射音を抑制することができた。なお、図示例の湾曲状部7cは、表面7aの長手方向(シリンダ軸線方向)に直交する方向に湾曲するようにされており、またその曲率(図6の1/R)がチェーンカバー7の幅方向長さ(図6のb)の逆数より小さくなる(1/R<1/b)程度の緩やかな湾曲面で形成されている。このような小さな曲率に設定することにより、エンジン外方への突出量を抑制しつつ、カバー表面の剛性を向上させることができる。
また、チェーンカバー7の表面7aであってクランク軸6の貫通部位を囲繞する部分には、複数枚の鋼板を積層した制振プレート22が適所でボルト止めされている。これにより、チェーンカバー7の振動による制振プレート22の鋼板間の摩擦により振動が低減され、チェーンカバー7からの放射音の発生が効果的に抑制される。
上記図示例にあっては円形区画部17の凹凸面形状を、表面7aに対して凹面となるものについて示したが、本発明によれば凸面になるようにしても良く、また凹面と凸面とを組み合わせても良い。また、表面7aに対して凹面を設け、裏面7bを平坦面としても良い。いずれにしても、チェーンカバー7の平面部(平坦部)は減少し、放射音の低減効果が得られる。
なお、本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンにも適用可能である。
1 エンジン
6 クランク軸(駆動軸)
7 チェーンカバー(カバー)
7a 表面
7b 裏面
7c 湾曲状部
13 カムシャフト(被駆動軸)
14 カムチェーン(無端伝動部材)
17 円形区画部
19 リブ
21 押しピン用ボス部
6 クランク軸(駆動軸)
7 チェーンカバー(カバー)
7a 表面
7b 裏面
7c 湾曲状部
13 カムシャフト(被駆動軸)
14 カムチェーン(無端伝動部材)
17 円形区画部
19 リブ
21 押しピン用ボス部
Claims (3)
- クランク軸の回転を被駆動軸に伝える無端伝動部材を覆うようにエンジンに固設されたカバーであって、
前記カバーにおける前記エンジンの外方に臨む表面に、円形状に区画された円形区画部が設けられ、かつ当該円形区画部が、凹面または凸面からなる連続湾曲面に形成され、
前記円形区画部を少なくとも3つ備え、かつ当該3つの円形区画部は互いに外周を接して配置され、
前記カバーが金型加工により形成され、
前記金型加工における型離れのための押しピン用ボス部が、前記3つの円形区画部により囲まれた部分に形成されていることを特徴とするエンジンに固設されたカバー。 - 前記カバーの裏面に、少なくとも前記円形区画部に掛かるリブが突設されていることを特徴とする請求項1に記載のエンジンに固設されたカバー。
- 前記円形区画部が、前記凹面でありかつ前記カバーの前記裏面に突出する連続湾曲面に形成され、
前記リブが、前記エンジンの車体搭載状態で鉛直方向に対して傾いて延在していることを特徴とする請求項2に記載のエンジンに固設されたカバー。
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