JP6651778B2 - 内燃機関のカバー構造 - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関のカバー構造に関し、さらに詳しくは、内燃機関のクランクシャフトからカムシャフトへ動力を伝達する動力伝達部を覆う内燃機関のカバー構造に関する。
従来の内燃機関のカバー構造として、内燃機関のクランクシャフトからカムシャフトへ動力を伝達する動力伝達部(例えば、タイミングチェーン等)を覆うものが一般に知られている。このカバー構造110では、例えば、図19に示すように、動力伝達部105を覆うように内燃機関の本体102(例えば、シリンダブロック等)に取り付けられる金属製のカバー部材111を備える。そして、カバー部材111には、クランクシャフト103の挿通穴118が形成され、カバー部材111の挿通穴118の内周側には、クランクシャフト103の外周面に圧接するオイルシール112が保持されている。しかし、上記カバー構造110では、金属製のカバー部材111を採用しているため、重量が大きくなる。そこで、軽量化を図るために、樹脂製のカバー部材を採用した様々な内燃機関のカバー構造が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。
上記特許文献1には、例えば、図20に示すように、動力伝達部を覆うように内燃機関の本体202に取り付けられる樹脂製のカバー部材211を備えるカバー構造210が開示されている。このカバー構造210では、カバー部材211には、クランクシャフト203の挿通穴218が形成され、カバー部材211の挿通穴218の内周側には、クランクシャフト203の外周面に圧接するオイルシール212が保持され、カバー部材211と内燃機関の本体202とが締結ボルト214で締結されている。このように、樹脂製のカバー部材211を採用することで軽量化が図られるとともに、締結ボルト214によりカバー部材211の熱歪み等による変形が抑制される。
また、上記特許文献2には、例えば、図21に示すように、動力伝達部を覆うように内燃機関の本体302に取り付けられる樹脂製のカバー部材311と、クランクシャフト303の外周面に圧接するオイルシール312を保持する金属製の保持部材313と、を備えるカバー構造310が開示されている。このカバー構造310では、保持部材313は、カバー部材311の表面側の一部を覆うように内燃機関の本体302に締結ボルト314で締結され、カバー部材311と保持部材313との間には、クランクシャフト303を囲むように配置されるガスケット345が挟持されている。このように、樹脂製のカバー部材311と金属製の保持部材313とを採用することで軽量化が図られるとともに、金属製の保持部材313によりカバー部材311の熱歪み等による変形が抑制される。
特開2015−102018号公報 特開2015−071996号公報
しかし、上記特許文献1に開示された技術では、樹脂製のカバー部材211の挿通穴218の内周側にオイルシール212が保持されているので、オイルシール212の要求寸法を満足することが困難である。すなわち、オイルシール212の緊迫力、熱や圧力やクリープにより、樹脂製のカバー部材211がクランクシャフト203の径方向に寸法が変化し易いため、オイルシール212の十分なシール性能を確保できない。また、スプロケットやプーリ等の部品が集中するクランクシャフト周辺に締結ボルト214を配置することが困難である。さらに、締結ボルト214とカバー部材211との間に個別のシール部材209が必要となり、搭載の制約を受ける。
また、上記特許文献2に開示された技術では、金属製の保持部材313を樹脂製のカバー部材311に接触させることで外周のガスケット345を圧縮する構造であるため、寸法公差が増加し、ガスケット345の圧縮率のバラツキが大きくなる。また、オイルシール312の周辺にガスケット345が配置されているが、外周側の締結ボルト314の締結力でガスケット345が圧縮されるので、ガスケット345を十分に圧縮できず、ガスケット345の十分なシール性能を確保できない。また、樹脂製のカバー部材311が熱や圧力により変形した場合、ガスケット345の圧縮率が低下し、オイル漏れが発生する可能性がある。さらに、内燃機関の本体302に対して、樹脂製のカバー部材311の周縁側を締結してから金属製の保持部材313の周縁側を締結しているため、金属製の保持部材313の体格が大きくなり、重量も増加してしまう。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、軽量化を図り得るとともに、オイルシール及びガスケットの十分なシール性能を確保できる内燃機関のカバー構造を提供することを目的とする。
上記問題を解決するために、請求項1に記載の発明は、内燃機関のクランクシャフトからカムシャフトへ動力を伝達する動力伝達部を覆う内燃機関のカバー構造であって、前記動力伝達部を覆うように前記内燃機関の本体に取り付けられるとともに、前記クランクシャフトの挿通穴が形成された樹脂製のカバー部材と、前記クランクシャフトが挿通可能であるとともに、前記クランクシャフトの外周面に圧接するオイルシールを保持する金属製の保持部材と、を備え、前記保持部材は、前記内燃機関の本体に係合して前記クランクシャフトの軸方向及び該軸方向と直交する平面方向に位置決め可能であり、前記カバー部材と前記保持部材とは、前記クランクシャフトを囲むように配置されるガスケットを挟んで締結ボルトにより締結されており、前記保持部材は、前記クランクシャフトが挿通され且つ内周側に前記オイルシールを保持する筒部を備え、前記筒部は、前記カバー部材の前記挿通穴に挿通されており、前記締結ボルトの軸部は、前記保持部材に前記クランクシャフトの軸方向に貫通して形成された貫通穴に挿通され、前記軸部の先端側に形成されたネジ部は、前記カバー部材に埋め込まれたナットに螺合され、前記ガスケットは、前記クランクシャフトの径方向において前記締結ボルトより内側に配置されていることを要旨とする。
上記問題を解決するために、請求項2に記載の発明は、内燃機関のクランクシャフトからカムシャフトへ動力を伝達する動力伝達部を覆う内燃機関のカバー構造であって、前記動力伝達部を覆うように前記内燃機関の本体に取り付けられるとともに、前記クランクシャフトの挿通穴が形成された樹脂製のカバー部材と、前記クランクシャフトが挿通可能であるとともに、前記クランクシャフトの外周面に圧接するオイルシールを保持する金属製の保持部材と、を備え、前記保持部材は、前記内燃機関の本体に係合して前記クランクシャフトの軸方向及び該軸方向と直交する平面方向に位置決め可能であり、前記カバー部材と前記保持部材とは、前記クランクシャフトを囲むように配置されるガスケットを挟んで締結ボルトにより締結されており、前記保持部材は、前記クランクシャフトが挿通され且つ内周側に前記オイルシールを保持する筒部を備え、前記筒部は、前記カバー部材の前記挿通穴に挿通されており、前記締結ボルトの軸部は、前記カバー部材に前記クランクシャフトの軸方向に貫通して形成された貫通穴に挿通され、前記軸部の先端側に形成されたネジ部は、前記保持部材に形成されたネジ穴に螺合され、前記ガスケットは、前記クランクシャフトの径方向において前記締結ボルトより外側に配置されていることを要旨とする。
請求項に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記保持部材は、前記筒部と、前記筒部の外周側に設けられ且つ前記カバー部材の前記挿通穴の外周部に前記締結ボルトで締結されるフランジ部と、前記フランジ部又は前記筒部から前記クランクシャフトの軸方向に延びて前記内燃機関の本体に係合する位置決め部と、を備えることを要旨とする。
請求項に記載の発明は、請求項に記載の発明において、前記ガスケットは、前記カバー部材の前記挿通穴の外周部と前記保持部材の前記フランジ部との間に挟持されていることを要旨とする。
請求項に記載の発明は、請求項に記載の発明において、前記ガスケットは、前記カバー部材の前記挿通穴と該挿通穴に挿通される前記保持部材の前記筒部との間に挟持されていることを要旨とする。
請求項に記載の発明は、請求項1乃至のいずれか一項に記載の発明において、前記カバー部材は、前記挿通穴の内側に突出して前記保持部材に保持された前記オイルシールに対向又は当接する突出部を備えることを要旨とする。
本発明の内燃機関のカバー構造によると、動力伝達部を覆うように内燃機関の本体に取り付けられるとともに、クランクシャフトの挿通穴が形成された樹脂製のカバー部材と、クランクシャフトが挿通可能であるとともに、クランクシャフトの外周面に圧接するオイルシールを保持する金属製の保持部材と、を備える。そして、保持部材は、内燃機関の本体に係合してクランクシャフトの軸方向及び該軸方向と直交する平面方向に位置決め可能である。さらに、カバー部材と保持部材とは、クランクシャフトを囲むように配置されるガスケットを挟んで締結ボルトにより締結されている。このように、寸法精度が要求される部分を金属製の保持部材に持たせ、樹脂製のカバー部材と金属製の保持部材とを併用することで、カバー構造全体の軽量化を図ることができる。また、オイルシールが金属製の保持部材に保持されるとともに、保持部材がクランクシャフトの軸方向及び該軸方向と直交する平面方向に位置決めされるので、オイルシールの十分なシール性能を確保できる。さらに、カバー部材と保持部材とが締結ボルトで直接的に締結されているので、ガスケットを十分に圧縮できるとともに、カバー部材のクリープや熱や圧力による変形を抑制できる。また、カバー部材がクリープや熱や圧力により変形しても、その変形に対してガスケットを追従させることができる。その結果、ガスケットの十分なシール性能を確保できる。さらに、締結ボルトによるカバー部材と保持部材との締結位置に関わらず、内燃機関の本体に対する保持部材の位置決めための係合位置を任意に設定できる。よって、スプロケットやプーリ等の部品が集中するクランクシャフト周辺であっても保持部材を位置決めして配置できる。
また、前記保持部材が、筒部と、フランジ部と、位置決め部と、を備える場合は、金属製の保持部材の小型化及び軽量化を図ることができ、カバー構造全体の軽量化を更に促進できる。
また、前記ガスケットが、前記カバー部材の前記挿通穴の外周部と前記保持部材の前記フランジ部との間に挟持されている場合は、締結ボルトの近傍にガスケットを配置できるため、ガスケットのシール性能が更に高められる。
また、前記ガスケットが、前記カバー部材の前記挿通穴と該挿通穴に挿通される前記保持部材の前記筒部との間に挟持されている場合は、ガスケットで軸シールが構成されるため、ガスケットのセンタリング機能により保持部材ひいてはオイルシールが中心位置に芯出しされ易くなる。
また、前記締結ボルトの軸部が、前記保持部材に形成された貫通穴に挿通され、ネジ部が、前記カバー部材に埋め込まれたナットに螺合され、前記ガスケットが、前記クランクシャフトの径方向において前記締結ボルトより内側に配置されている場合は、締結ボルトとカバー部材との間に個別のシール部材を設けることなく、ガスケットによりカバー部材と保持部材との間をシールできる。さらに、小径のガスケットを採用できる。
また、前記締結ボルトの軸部が、前記カバー部材に形成された貫通穴に挿通され、ネジ部が、前記保持部材に形成されたネジ穴に螺合され、前記ガスケットが、前記クランクシャフトの径方向において前記締結ボルトより外側に配置されている場合は、締結ボルトとカバー部材との間に個別のシール部材を設けることなく、ガスケットによりカバー部材と保持部材との間をシールできる。さらに、カバー部材にナットを埋め込む必要がなく、加工性に優れる。
さらに、前記カバー部材が、前記挿通穴の内側に突出して前記保持部材に保持された前記オイルシールに対向又は当接する突出部を備える場合は、突出部により保持部材からのオイルシールの脱落が防止される。
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
実施例1に係るエンジンのカバー構造とエンジン本体との分解斜視図である。 上記カバー構造の要部分解斜視図である。 上記カバー構造の要部正面図である。 図3のa−a線断面拡大図である。 図4の要部拡大図である。 実施例1に係る保持部材の斜視図であり、(a)は表面側から見た状態を示し、(b)は裏面側から見た状態を示す。 上記保持部材の位置決め作用を説明するための説明図であり、(a)は保持部材をエンジン本体に組み付ける前の状態を示し、(b)は保持部材をエンジン本体に組み付けた後の状態を示し、(c)は(b)のa−a線断面拡大図を示す。 実施例1に係るガスケットの正面図である。 図8のa−a線断面拡大図である。 他の形態のガスケットを説明するための説明図であり、(a)は縦断面略I字状のガスケットを示し、(b)は縦断面略円形状のガスケットを示す。 実施例2に係るエンジンのカバー構造の要部分解斜視図である。 上記カバー構造の要部正面図である。 図12のa−a線断面拡大図である。 実施例3に係るエンジンのカバー構造の要部分解斜視図である。 上記カバー構造の要部正面図である。 図15のa−a線断面拡大図である。 他の形態のエンジンのカバー構造の要部縦断面図である。 更なる他の形態のエンジンのカバー構造の要部縦断面図である。 従来の内燃機関のカバー構造を説明するための説明図である。 他の従来の内燃機関のカバー構造を説明するための説明図である。 更なる他の従来の内燃機関のカバー構造を説明するための説明図である。
ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
<内燃機関のカバー構造>
本実施形態に係る内燃機関のカバー構造は、内燃機関のクランクシャフト(3)からカムシャフトへ動力を伝達する動力伝達部(5)を覆う内燃機関のカバー構造(10、10A、10B)である(例えば、図1等参照)。そして、動力伝達部(5)を覆うように内燃機関の本体(2)に取り付けられるとともに、クランクシャフト(3)の挿通穴(18)が形成された樹脂製のカバー部材(11、11A、11B)と、クランクシャフト(3)が挿通可能であるとともに、クランクシャフトの外周面に圧接するオイルシール(12)を保持する金属製の保持部材(13、13A、13B)と、を備える(例えば、図2、図11及び図14等参照)。また、保持部材(13、13A、13B)は、内燃機関の本体(2)に係合してクランクシャフト(3)の軸方向及び該軸方向と直交する平面方向に位置決め可能である(例えば、図7等参照)。さらに、カバー部材(11、11A、11B)と保持部材(13、13A、13B)とは、クランクシャフト(3)を囲むように配置されるガスケット(45、45’、45")を挟んで締結ボルト(37)により締結されている(例えば、図5、図13及び図16等参照)。
なお、上記締結ボルトの種類、個数、配置形態、締結方向等は特に問わない。上記締結ボルト(37)は、例えば、カバー部材(11、11B)の裏面側から締結されてもよいし(例えば、図2及び図14等参照)、カバー部材(11A)の表面側から締結されてもよい(例えば、図11等参照)。また、例えば、上記保持部材(13、13A)は、カバー部材(11、11A)の裏面側から組み付けられてもよいし(例えば、図2及び図11等参照)、上記保持部材(13B)は、カバー部材(11B)の表面側から組み付けられてもよい(例えば、図14等参照)。
また、上記オイルシールは、クランクシャフトと保持部材との間をシールする限り、その構成、材質、形状等は特に問わない。また、上記ガスケットは、カバー部材と保持部材との間をシールする限り、その構成、材質、形状等は特に問わない。さらに、上記カバー部材の樹脂材料や保持部材の金属材料の種類は特に問わない。
本実施形態に係る内燃機関のカバー構造としては、例えば、上記保持部材(13、13A、13B)は、クランクシャフト(3)が挿通され且つ内周側にオイルシール(12)を保持する筒部(25、25A、25B)と、筒部の外周側に設けられ且つカバー部材(11、11A、11B)の挿通穴(18)の外周部に締結ボルト(37)で締結されるフランジ部(26、26A、26B)と、フランジ部又は筒部からクランクシャフト(3)の軸方向に延びて内燃機関の本体(2)に係合する位置決め部(27、27A、27B)と、を備える形態(例えば、図6等参照)を挙げることができる。
上述の形態の場合、例えば、上記ガスケット(45、45’、45")は、カバー部材(11、11A、11B)の挿通穴(18)の外周部と保持部材(13、13A、13B)のフランジ部(26、26A、26B)との間に挟持されていることができる(例えば、図5、図13及び図16等参照)。
上述の形態の場合、例えば、上記ガスケット(45、45’、45")は、カバー部材(11)の挿通穴(18)と挿通穴に挿通される保持部材(13)の筒部(25)との間に挟持されていることができる(例えば、図17等参照)。
上述の形態の場合、例えば、上記筒部(25、25A、25B)は、カバー部材(11、11A、11B)の挿通穴(18)に挿通されていることができる(例えば、図5、図13及び図16等参照)。これにより、保持部材を更に小型化及び軽量化できるとともに、カバー部材に対して保持部材を締結ボルトで容易に締結できる。
上述の形態の場合、例えば、上記締結ボルト(37)は、フランジ部(26、26A、26B)の円周方向に沿って等ピッチの角度間隔で複数配置されていることができる(例えば、図2、図11及び図14等参照)。これにより、ガスケットを円周方向に略均等に圧縮できる。
上述の形態の場合、例えば、上記位置決め部(27、27A、27B)は、複数の棒状の足部(40)を備えることができる(例えば、図6等参照)。これにより、保持部材を更に軽量化できる。
本実施形態に係る内燃機関のカバー構造としては、例えば、上記締結ボルト(37)の軸部(37a)は、保持部材(13)にクランクシャフト(3)の軸方向に貫通して形成された貫通穴(36a)に挿通され、軸部(37a)の先端側に形成されたネジ部(37b)は、カバー部材(11)に埋め込まれたナット(22)に螺合され、ガスケット(45、45’、45")は、クランクシャフト(3)の径方向において締結ボルト(37)より内側に配置されている形態(例えば、図5等参照)を挙げることができる。
本実施形態に係る内燃機関のカバー構造としては、例えば、上記締結ボルト(37)の軸部(37a)は、カバー部材(11A、11B)にクランクシャフト(3)の軸方向に貫通して形成された貫通穴(51、55)に挿通され、軸部(37a)の先端側に形成されたネジ部(37b)は、保持部材(13A、13B)に形成されたネジ穴(53、57)に螺合され、ガスケット(45、45’、45")は、クランクシャフト(3)の径方向において締結ボルト(37)より外側に配置されている形態(例えば、図13及び図16等参照)を挙げることができる。
本実施形態に係る内燃機関のカバー構造としては、例えば、上記カバー部材(11)は、挿通穴(18)の内側に突出して保持部材(13)に保持されたオイルシール(12)に対向又は当接する突出部(59)を備える形態(例えば、図18等参照)を挙げることができる。
なお、上記実施形態で記載した各構成の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的構成との対応関係を示すものである。
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本実施例では、本発明に係る「内燃機関」として、車両用の水平対向式エンジンを例示する(図1参照)。
上記エンジンは、図1に示すように、シリンダブロック、シリンダヘッド及びクランクケース等を含む金属製(例えば、アルミニウム合金製等)のエンジン本体2を備えている。このエンジン本体2の長手方向の中央部には、エンジンの動力を取り出す軸であるクランクシャフト3の一端側が突出している。このクランクシャフト3とカムシャフト(図示省略)に連結されたスプロケット4とは動力伝達部5(例えば、タイミングチェーン、タイミングベルト、ギヤ等)により連繋されている。なお、上記カムシャフトは、バルブを開閉するカムを備える軸である。
<実施例1>
(1)エンジンのカバー構造
本実施例に係るエンジンのカバー構造10は、図1及び図2に示すように、エンジンのクランクシャフト3からカムシャフトへ動力を伝達する動力伝達部5を覆って保護するものである。このカバー構造10は、動力伝達部5を覆うようにエンジン本体2に取り付けられる樹脂製(例えば、ポリアミド樹脂製等)のカバー部材11と、クランクシャフト3の外周面に圧接するオイルシール12を保持する金属製(例えば、アルミニウム合金製等)の保持部材13と、を備えている。
上記カバー部材11は、エンジン本体2の一側面を覆うように一方を開口した箱状に形成されている。このカバー部材11の開口端側には、締結ボルト15によりエンジン本体2に締結される複数の締結部16が設けられている。また、カバー部材11の長手方向の中央部には、図3及び図4に示すように、カバー部材11の表面側(即ち、カバー部材11のエンジン本体2と反対側を向く表面側)に隆起するボス部17が形成されている。このボス部17には、クランクシャフト3の挿通穴18が形成されている。また、ボス部17には、カバー部材11の表面側に突出する複数(図中4つ)の突出部19が設けられている。これら各突出部19は、ボス部17の円周方向に沿って所定の角度間隔(例えば、90度間隔等)で配置されている。また、各突出部19には、カバー部材11の裏面側(即ち、カバー部材11のエンジン本体2側を向く裏面側)から表面側に向かって凹む凹部21が形成されている。この凹部21内には、締結ボルト37が螺合するナット22がインサート成形、熱圧入等により埋め込まれている。また、ボス部17の裏面側には、図5に示すように、後述のガスケット45が装着される環状の装着溝23が形成されている。この装着溝23は、クランクシャフト3の径方向において締結ボルト37より内側でクランクシャフト3を囲むように配置されている。
上記保持部材13は、図5及び図6に示すように、筒部25、フランジ部26及び位置決め部27を備えている。この筒部25は、クランクシャフト3が挿通可能で且つカバー部材11の挿通穴18に挿通可能な円筒状に形成されている。また、筒部25の軸端内周側には、環状の凹部31が形成されている。この凹部31には、オイルシール12が圧入され保持されている。このオイルシール12は、クランクシャフト3の外周面に圧接するリップ32aを有するゴム製又は樹脂製の弾性部32と、弾性部32を支持する金属環33と、リップ32aをクランクシャフト3側に付勢するバネ34と、を備えている。
上記フランジ部26は、筒部25の軸端外周側に設けられている。このフランジ部26は、カバー部材11の挿通穴18の外周部を覆っている。また、フランジ部26の外周側には、遠心方向に突出する複数(図中4つ)の突出部36が設けられている。これら各突出部36は、フランジ部26の円周方向に沿って所定の角度間隔(例えば、90度間隔等)で配置されている。また、各突出部36には、クランクシャフト3の軸方向に貫通した貫通穴36aが形成されている。そして、締結ボルト37の軸部37aは、フランジ部26に形成された貫通穴36aに挿通され、軸部37aの先端側に形成されたネジ部37bは、カバー部材11に埋め込まれたナット22に螺合されている。よって、フランジ部26は、複数の締結ボルト37によりカバー部材11に締結されている。
上記位置決め部27は、図6及び図7に示すように、フランジ部26からエンジン本体2に向かってクランクシャフト3の軸方向に延びる複数(図中4つ)の棒状の足部40を備えている。これら各足部40の軸端面側には、クランクシャフト3の軸方向に凹む嵌合穴41が形成されている。この嵌合穴41には、エンジン本体2の表面側に立設されたノックピン42が嵌合されている。よって、位置決め部27がエンジン本体2に係合すること(具体的に、複数の足部40の先端側がノックピン42に嵌合すること)で、保持部材37がクランクシャフト3の軸方向及び該軸方向と直交する平面方向に位置決めされる。
なお、上記足部40は、フランジ部26の円周方向に沿って所定の角度間隔(例えば、90度間隔等)で配置されているが、足部20の配置場所、数および間隔は、エンジン本体2側の構造物の配置状況に応じて適宜設定される。
ここで、図4に示すように、上記カバー部材11と保持部材13とは、クランクシャフト3を囲むように配置されるガスケット45を挟んで締結ボルト37により締結されている。このガスケット45は、カバー部材11の挿通穴18の外周部と保持部材13のフランジ部26との間に挟持されている。また、ガスケット45は、クランクシャフト3の径方向において締結ボルト37より内側でクランクシャフト3を囲むように配置されている。
上記ガスケット45は、図8及び図9に示すように、ゴム製、樹脂製又は金属製で全体として環状に形成されている。また、ガスケット45は、リング部46と、リング部46の軸端側から径方向に広がるフランジ部47と、を備え、縦断面略T字状に形成されている。このリング部46は、カバー部材11の装着溝23に圧入され、フランジ部47は、カバー部材11の挿通穴18の外周部の裏面と保持部材13のフランジ部26の表面との間で挟持される(図5参照)。
なお、上記実施例では、縦断面略T字状のガスケット45を採用したが、これに限定されず、例えば、縦断面略I字状のガスケット45’(図10(a)参照)を採用したり、縦断面略円形状のガスケット45"(図10(b)参照)を採用したりしてもよい。
(2)エンジンのカバー構造の組付方法
次に、上記構成のエンジンのカバー構造10の組付方法について説明する。図2に示すように、ナット22が埋め込まれるとともにガスケット45が装着されたカバー部材11を用意する。次に、カバー部材11の裏面側から挿通穴18に保持部材13の筒部25を挿通する。次いで、カバー部材11の裏面側から締結ボルト37の軸部37aを貫通穴36aに挿通してネジ部37bをナット22にねじ込む。その後、カバー部材11の表面側から保持部材13の筒部25の内周側にオイルシール12を装着すれば、カバー構造10が得られる。
上記構成のカバー構造10では、オイルシール12によりクランクシャフト3と保持部材13との間がシールされるとともに、ガスケット45によりカバー部材11と保持部材13との間がシールされる。これにより、カバー構造10内のオイルが外部へ漏れることが防止される。さらに、保持部材13の位置決め部27がエンジン本体2に係合して位置決めされる。これにより、エンジン本体2に対して保持部材13が精度よく組み付けられ、クランクシャフト3の外周面に対してオイルシール12が精度よく圧入される。
(3)実施例の効果
本実施例のエンジンのカバー構造10によると、動力伝達部5を覆うようにエンジン本体2に取り付けられるとともに、クランクシャフト3の挿通穴18が形成された樹脂製のカバー部材11と、クランクシャフト3が挿通可能であるとともに、クランクシャフト3の外周面に圧接するオイルシール12を保持する金属製の保持部材13と、を備える。そして、保持部材13は、エンジン本体2に係合してクランクシャフト3の軸方向及び該軸方向と直交する平面方向に位置決め可能である。さらに、カバー部材11と保持部材13とは、クランクシャフト3を囲むように配置されるガスケット45を挟んで締結ボルト37により締結されている。このように、寸法精度が要求される部分を金属製の保持部材13に持たせ、樹脂製のカバー部材11と金属製の保持部材13とを併用することで、カバー構造10全体の軽量化を図ることができる。また、オイルシール12が金属製の保持部材13に保持されるとともに、保持部材13がクランクシャフト3の軸方向及び該軸方向と直交する平面方向に位置決めされるので、オイルシール12の十分なシール性能を確保できる。さらに、カバー部材11と保持部材13とが締結ボルト37で直接的に締結されているので、ガスケット45を十分に圧縮できるとともに、カバー部材11のクリープや熱や圧力による変形を抑制できる。また、カバー部材11がクリープや熱や圧力により変形しても、その変形に対してガスケット45を追従させることができる。その結果、ガスケット45の十分なシール性能を確保できる。さらに、締結ボルト37によるカバー部材11と保持部材13との締結位置に関わらず、エンジン本体2に対する保持部材13の位置決めための係合位置を任意に設定できる。よって、スプロケットやプーリ等の部品が集中するクランクシャフト周辺であっても保持部材13を位置決めして配置できる。
また、本実施例では、保持部材13は、筒部25と、フランジ部26と、位置決め部27と、を備える。これにより、金属製の保持部材13の小型化及び軽量化を図ることができ、カバー構造10全体の軽量化を更に促進できる。
また、本実施例では、ガスケット45は、カバー部材11の挿通穴18の外周部と保持部材13のフランジ部26との間に挟持されている。これにより、締結ボルト37の近傍にガスケット45を配置できるため、ガスケット45のシール性能が更に高められる。
また、本実施例では、筒部25は、カバー部材11の挿通穴18に挿通されている。これにより、保持部材13を更に小型化できるとともに、カバー部材11に対して保持部材13を締結ボルト37で容易に締結できる。
また、本実施例では、締結ボルト37は、フランジ部26の円周方向に沿って等ピッチの角度間隔で複数配置されている。これにより、ガスケット45を円周方向に略均等に圧縮できる。さらに、本実施例では、締結ボルト37は、カバー部材11の裏面側から締結されているので、カバー部材11をエンジン本体2から取り外す際に、締結ボルト37を誤って締結解除してしまうことが防止される。
また、本実施例では、位置決め部27は、複数の棒状の足部40を備える。これにより、保持部材13を更に軽量化できる。
さらに、本実施例では、締結ボルト37の軸部37aは、保持部材13に形成された貫通穴36aに挿通され、ネジ部37bは、カバー部材11に埋め込まれたナット22に螺合され、ガスケット45は、クランクシャフト3の径方向において締結ボルト37より内側に配置されている。これにより、締結ボルト37とカバー部材11との間に個別のシール部材を設けることなく、ガスケット45によりカバー部材11と保持部材13との間をシールできる。さらに、小径のガスケット45を採用できる。
<実施例2>
次に、本実施例2に係るエンジンのカバー構造について説明する。なお、本実施例2に係るエンジンのカバー構造において、上記実施例1に係るエンジンのカバー構造10と略同じ構成部位には同じ符号を付けて詳説を省略するとともに、エンジンのカバー構造10と略同じ機能を発揮する部位には同じ符号の後に「A」を付けて説明する。
(1)エンジンのカバー構造
本実施例に係るエンジンのカバー構造10Aは、図11に示すように、動力伝達部5を覆うようにエンジン本体2に取り付けられる樹脂製(例えば、ポリアミド樹脂製等)のカバー部材11Aと、クランクシャフト3の外周面に圧接するオイルシール12を保持する金属製(例えば、アルミニウム合金製等)の保持部材13Aと、を備えている。
上記カバー部材11Aは、エンジン本体2の一側面を覆うように一方を開口した箱状に形成されている。このカバー部材11Aの開口端側には、締結ボルト15によりエンジン本体2に締結される複数の締結部16が設けられている。また、カバー部材11Aの長手方向の中央部には、図12及び図13に示すように、カバー部材11Aの裏面側(即ち、カバー部材11Aのエンジン本体2側を向く裏面側)に隆起するボス部17が形成されている。このボス部17には、クランクシャフト3の挿通穴18が形成されている。また、ボス部17には、クランクシャフト3の軸方向に貫通した複数(図中4つ)の貫通穴51が形成されている。これら各貫通穴51は、ボス部17の円周方向に沿って所定の角度間隔(例えば、90度間隔等)で配置されている。また、各貫通穴51には、円筒状のカラー52を介して締結ボルト37が挿通されている。また、ボス部17の裏面側には、ガスケット45が装着される環状の装着溝23が形成されている。この装着溝23は、クランクシャフト3の径方向において締結ボルト37より外側でクランクシャフト3を囲むように配置されている。
上記保持部材13Aは、筒部25A、フランジ部26A及び位置決め部27Aを備えている。この筒部25Aは、クランクシャフト3が挿通可能で且つカバー部材11の挿通穴18に挿通可能な円筒状に形成されている。また、筒部25Aの軸端内周側には、環状の凹部31が形成されている。この凹部31には、オイルシール12が圧入され保持されている。
上記フランジ部26Aは、筒部25Aの軸端外周側に設けられている。このフランジ部26Aは、カバー部材11Aの挿通穴18の外周部を覆っている。また、フランジ部26Aの表面側には、クランクシャフト3の軸方向に凹む複数(図中4つ)のネジ穴53が形成されている。これら各ネジ穴53は、フランジ部26Aの円周方向に沿って所定の角度間隔(例えば、90度間隔等)で配置されている。そして、締結ボルト37の軸部37aは、カバー部材11Aに形成された貫通穴51に挿通され、軸部37aの先端側に形成されたネジ部37bは、保持部材13Aに形成されたネジ穴53に螺合されている。よって、フランジ部26Aは、複数の締結ボルト37によりカバー部材11Aに締結されている。
上記位置決め部27Aは、フランジ部26Aからエンジン本体2に向かってクランクシャフト3の軸方向に延びる複数(図中4つ)の棒状の足部40を備えている。そして、位置決め部27Aがエンジン本体2に係合すること(具体的に、複数の足部40の先端側がノックピン42に嵌合すること)で、保持部材13Aがクランクシャフト3の軸方向及び該軸方向と直交する平面方向に位置決めされる(図7参照)。
ここで、上記カバー部材11Aと保持部材13Aとは、クランクシャフト3を囲むように配置されるガスケット45を挟んで締結ボルト37により締結されている。このガスケット45は、カバー部材11Aの挿通穴18の外周部と保持部材13Aのフランジ部26Aとの間に挟持されている。また、ガスケット45は、クランクシャフト3の径方向において締結ボルト37より外側でクランクシャフト3を囲むように配置されている。
(2)エンジンのカバー構造の組付方法
次に、上記構成のエンジンのカバー構造の組付方法について説明する。図11に示すように、ガスケット45が装着されたカバー部材11Aを用意する。次に、カバー部材11Aの裏面側から挿通穴18に保持部材13Aの筒部25Aを挿通する。次いで、カバー部材11Aの表面側から締結ボルト37の軸部37aを貫通穴51に挿通してネジ部37bをネジ穴53にねじ込む。その後、カバー部材11Aの表面側から保持部材13Aの筒部25Aの内周側にオイルシール12を装着すれば、カバー構造10Aが得られる。
(3)実施例の効果
本実施例のエンジンのカバー構造10Aによると、上記実施例1のエンジンのカバー構造10と略同じ作用及び効果を奏するとともに、締結ボルト37の軸部37aは、カバー部材11Aに形成された貫通穴51に挿通され、ネジ部37bは、保持部材13Aに形成されたネジ穴53に螺合され、ガスケット45は、クランクシャフト3の径方向において締結ボルト37より外側に配置されているので、締結ボルト37とカバー部材11Aとの間に個別のシール部材を設けることなく、ガスケット45によりカバー部材11Aと保持部材13Aとの間をシールできる。さらに、カバー部材11Aにナットを埋め込む必要がなく、加工性に優れる。
<実施例3>
次に、本実施例3に係るエンジンのカバー構造について説明する。なお、本実施例3に係るエンジンのカバー構造において、上記実施例1に係るエンジンのカバー構造10と略同じ構成部位には同じ符号を付けて詳説を省略するとともに、エンジンのカバー構造10と略同じ機能を発揮する部位には同じ符号の後に「B」を付けて説明する。
(1)エンジンのカバー構造
本実施例に係るエンジンのカバー構造10Bは、図14に示すように、動力伝達部5を覆うようにエンジン本体2に取り付けられる樹脂製(例えば、ポリアミド樹脂製等)のカバー部材11Bと、クランクシャフト3の外周面に圧接するオイルシール12を保持する金属製(例えば、アルミニウム合金製等)の保持部材13Bと、を備えている。
上記カバー部材11Bは、エンジン本体2の一側面を覆うように一方を開口した箱状に形成されている。このカバー部材11Bの開口端側には、締結ボルト15によりエンジン本体2に締結される複数の締結部16が設けられている。また、カバー部材11Bの長手方向の中央部には、図15及び図16に示すように、カバー部材11Bの表面側(即ち、カバー部材11Bのエンジン本体2と反対側を向く表面側)に隆起するボス部17が形成されている。このボス部17には、クランクシャフト3の挿通穴18が形成されている。また、ボス部17には、クランクシャフト3の軸方向に貫通した複数(図中4つ)の貫通穴55が形成されている。これら各貫通穴55は、ボス部17の円周方向に沿って所定の角度間隔(例えば、90度間隔等)で配置されている。また、各貫通穴55には、円筒状のカラー56を介して締結ボルト37が挿通されている。また、ボス部17の表面側には、ガスケット45が装着される環状の装着溝23が形成されている。この装着溝23は、クランクシャフト3の径方向において締結ボルト37より外側でクランクシャフト3を囲むように配置されている。
上記保持部材13Bは、筒部25B、フランジ部26B及び位置決め部27Bを備えている。この筒部25Bは、クランクシャフト3が挿通可能で且つカバー部材11Bの挿通穴18に挿通可能な円筒状に形成されている。また、筒部25Bの軸端内周側には、環状の凹部31が形成されている。この凹部31には、オイルシール12が圧入され保持されている。
上記フランジ部26Bは、筒部25Bの軸端外周側に設けられている。このフランジ部26Bは、カバー部材11Bの挿通穴18の外周部を覆っている。また、フランジ部26Bの裏面側には、クランクシャフト3の軸方向に凹む複数(図中4つ)のネジ穴57が形成されている。これら各ネジ穴57は、フランジ部26Bの円周方向に沿って所定の角度間隔(例えば、90度間隔等)で配置されている。そして、締結ボルト37の軸部37aは、カバー部材11Bに形成された貫通穴55に挿通され、軸部37aの先端側に形成されたネジ部37bは、保持部材13Bに形成されたネジ穴57に螺合されている。よって、フランジ部26Bは、複数の締結ボルト37によりカバー部材11Bに締結されている。
上記位置決め部27Bは、フランジ部26Bからエンジン本体2に向かってクランクシャフト3の軸方向に延びる複数(図中4つ)の棒状の足部40を備えている。そして、位置決め部27Bがエンジン本体2に係合すること(具体的に、複数の足部40の先端側がノックピン42に嵌合すること)で、保持部材13Bがクランクシャフト3の軸方向及び該軸方向と直交する平面方向に位置決めされる(図7参照)。
ここで、上記カバー部材11Bと保持部材13Bとは、クランクシャフト3を囲むように配置されるガスケット45を挟んで締結ボルト37により締結されている。このガスケット45は、カバー部材11Bの挿通穴18の外周部と保持部材13Bのフランジ部26Bとの間に挟持されている。また、ガスケット45は、クランクシャフト3の径方向において締結ボルト37より外側でクランクシャフト3を囲むように配置されている。
(2)エンジンのカバー構造の組付方法
次に、上記構成のエンジンのカバー構造10Bの組付方法について説明する。図14に示すように、ガスケット45が装着されたカバー部材11Bを用意する。次に、カバー部材11Bの表面側から挿通穴18に保持部材13Bの筒部25Bを挿通する。次いで、カバー部材11Bの裏面側から締結ボルト37の軸部37aを貫通穴55に挿通してネジ部37bをネジ穴57にねじ込む。その後、カバー部材11Bの表面側から保持部材13Bの筒部25Bの内周側にオイルシール12を装着すれば、カバー構造10Bが得られる。
(3)実施例の効果
本実施例のエンジンのカバー構造10Bによると、上記実施例1のエンジンのカバー構造10と略同じ作用及び効果を奏するとともに、締結ボルト37の軸部37aは、カバー部材11Bに形成された貫通穴55に挿通され、ネジ部37bは、保持部材13Bに形成されたネジ穴57に螺合され、ガスケット45は、クランクシャフト3の径方向において締結ボルト37より外側に配置されているので、締結ボルト37とカバー部材11Bとの間に個別のシール部材を設けることなく、ガスケット45によりカバー部材11Bと保持部材13Bとの間をシールできる。さらに、カバー部材11Bにナットを埋め込む必要がなく、加工性に優れる。
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。すなわち、上記実施例1〜3では、カバー部材11、11A、11Bの挿通穴18の外周部と保持部材13、13A、13Bのフランジ部26、26A、26Bとの間に挟持されるガスケット45を例示したが、これに限定されず、例えば、図17に示すように、カバー部材11の挿通穴18と挿通穴18に挿通される保持部材13の筒部25との間に挟持されるガスケット45としてもよい。この場合、ガスケット45で軸シールが構成されるため、ガスケット45のセンタリング機能により保持部材13ひいてはオイルシール12が中心位置に芯出しされ易くなる。なお、上記ガスケット45は、例えば、筒部25の外周側に形成された環状の装着溝23に装着されていることができる。
また、上記実施例1〜3では、保持部材13、13A、13Bに保持されたオイルシール12の一端側が開放される形態を例示したが、これに限定されず、例えば、図20に示すように、挿通穴18の内側に突出して保持部材13に保持されたオイルシール12に対向又は当接する突出部59を備えるようにしてもよい。この場合、突出部59により保持部材13からのオイルシール12の脱落が防止される。なお、上記突出部59は、例えば、フランジ状であってもよいし、突片状であってもよい。
また、上記実施例1〜3では、軸部37aの一端側にネジ部37bを設けてなる締結ボルト37を例示したが、これに限定されず、例えば、締結ボルトとして、軸部の両端側にネジ部が形成されたスタッドボルトを採用してもよい。また、上記実施例1〜3では、締結ボルト37のネジ部37bをカバー部材11、11A、11B又は保持部材13、13A、13Bに対して非貫通状態で螺合させるようにしたが、これに限定されず、例えば、締結ボルト37のネジ部37bをカバー部材11、11A、11B又は保持部材13、13A、13Bに対して貫通させ、ネジ部37bにナットを螺合するようにしてもよい。
また、上記実施例1〜3では、カバー部材11、11A、11Bの挿通穴18に挿通される筒部25、25A、25Bを例示した。参考形態として、例えば、カバー部材11、11A、11Bの挿通穴18に挿通されず、カバー部材11、11A、11Bの挿通穴18の外周部に隣接して配置される筒部が挙げられる
また、上記実施例1〜3では、フランジ部26、26A、26Bから延びる位置決め部27、27A、27Bを例示したが、これに限定されず、例えば、筒部25、25A、25Bから延びる位置決め部としてもよい。また、上記実施例1〜3では、複数の棒状の足部40を備える位置決め部27、27A、27Bを例示したが、これに限定されず、例えば、筒状の位置決め部としてもよい。
また、上記実施例1〜3では、カバー部材11、11A、11Bと保持部材13、13A、13Bとを締結してから、保持部材13、13A、13Bにオイルシール12を保持させるようにしたが、これに限定されず、例えば、保持部材13、13A、13Bにオイルシール12を保持させてから、カバー部材11、11A、11Bと保持部材13、13A、13Bとを締結するようにしてもよい。
また、上記実施例3では、カバー部材11Bの表面側から保持部材13Bをセットし、カバー部材11Bの裏面側から締結ボルト37で両者11B、13Bを締結するようにしたが、これに限定されず、例えば、カバー部材11Bの表面側から保持部材13Bをセットし、カバー部材11Bの表面側から締結ボルト37で両者11B、13Bを締結するようにしてもよい。これにより、エンジン本体2に対して、カバー部材11Bを取り外すことなく、保持部材13Bのみを取り外すことができる。
さらに、上記実施例1〜3では、内燃機関として、車両用の水平対向式エンジンを例示したが、これに限定されず、例えば、直列エンジン、V型エンジン、ロータリーエンジンとしてもよい。また、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであってもよい。さらに、車両用以外の設備機器等の動力源となる原動機であってもよい。
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
本発明は、内燃機関の動力伝達部を覆って保護するカバー構造として広く利用される。特に、乗用車、バス、トラック等の車両用エンジンの動力伝達部を覆って保護するカバー構造として好適に利用される。
2;エンジン本体、3;クランクシャフト、5;動力伝達部、10,10A,10B;エンジンのカバー構造、11,11A,11B;カバー部材、12;オイルシール、13,13A,13B;保持部材、18;挿通穴、22;ナット、25,25A,25B;筒部、26,26A,26B;フランジ部、27,27A,27B;位置決め部、36a;貫通穴、37;締結ボルト、37a;軸部、37b;ネジ部、40;足部、45,45’,45";ガスケット、51,55;貫通穴、53,57;ネジ穴、59;突出部。

Claims (6)

  1. 内燃機関のクランクシャフトからカムシャフトへ動力を伝達する動力伝達部を覆う内燃機関のカバー構造であって、
    前記動力伝達部を覆うように前記内燃機関の本体に取り付けられるとともに、前記クランクシャフトの挿通穴が形成された樹脂製のカバー部材と、
    前記クランクシャフトが挿通可能であるとともに、前記クランクシャフトの外周面に圧接するオイルシールを保持する金属製の保持部材と、を備え、
    前記保持部材は、前記内燃機関の本体に係合して前記クランクシャフトの軸方向及び該軸方向と直交する平面方向に位置決め可能であり、
    前記カバー部材と前記保持部材とは、前記クランクシャフトを囲むように配置されるガスケットを挟んで締結ボルトにより締結されており、
    前記保持部材は、前記クランクシャフトが挿通され且つ内周側に前記オイルシールを保持する筒部を備え、
    前記筒部は、前記カバー部材の前記挿通穴に挿通されており、
    前記締結ボルトの軸部は、前記保持部材に前記クランクシャフトの軸方向に貫通して形成された貫通穴に挿通され、前記軸部の先端側に形成されたネジ部は、前記カバー部材に埋め込まれたナットに螺合され、
    前記ガスケットは、前記クランクシャフトの径方向において前記締結ボルトより内側に配置されていることを特徴とする内燃機関のカバー構造。
  2. 内燃機関のクランクシャフトからカムシャフトへ動力を伝達する動力伝達部を覆う内燃機関のカバー構造であって、
    前記動力伝達部を覆うように前記内燃機関の本体に取り付けられるとともに、前記クランクシャフトの挿通穴が形成された樹脂製のカバー部材と、
    前記クランクシャフトが挿通可能であるとともに、前記クランクシャフトの外周面に圧接するオイルシールを保持する金属製の保持部材と、を備え、
    前記保持部材は、前記内燃機関の本体に係合して前記クランクシャフトの軸方向及び該軸方向と直交する平面方向に位置決め可能であり、
    前記カバー部材と前記保持部材とは、前記クランクシャフトを囲むように配置されるガスケットを挟んで締結ボルトにより締結されており、
    前記保持部材は、前記クランクシャフトが挿通され且つ内周側に前記オイルシールを保持する筒部を備え、
    前記筒部は、前記カバー部材の前記挿通穴に挿通されており、
    前記締結ボルトの軸部は、前記カバー部材に前記クランクシャフトの軸方向に貫通して形成された貫通穴に挿通され、前記軸部の先端側に形成されたネジ部は、前記保持部材に形成されたネジ穴に螺合され、
    前記ガスケットは、前記クランクシャフトの径方向において前記締結ボルトより外側に配置されていることを特徴とする内燃機関のカバー構造。
  3. 前記保持部材は、前記筒部と、前記筒部の外周側に設けられ且つ前記カバー部材の前記挿通穴の外周部に前記締結ボルトで締結されるフランジ部と、前記フランジ部又は前記筒部から前記クランクシャフトの軸方向に延びて前記内燃機関の本体に係合する位置決め部と、を備える請求項1又は2に記載の内燃機関のカバー構造。
  4. 前記ガスケットは、前記カバー部材の前記挿通穴の外周部と前記保持部材の前記フランジ部との間に挟持されている請求項記載の内燃機関のカバー構造。
  5. 前記ガスケットは、前記カバー部材の前記挿通穴と該挿通穴に挿通される前記保持部材の前記筒部との間に挟持されている請求項記載の内燃機関のカバー構造。
  6. 前記カバー部材は、前記挿通穴の内側に突出して前記保持部材に保持された前記オイルシールに対向又は当接する突出部を備える請求項1乃至のいずれか一項に記載の内燃機関のカバー構造。
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