JP6711147B2

JP6711147B2 - エンジンのチェーンカバー構造

Info

Publication number: JP6711147B2
Application number: JP2016112072A
Authority: JP
Inventors: 伸雄田淵
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2020-06-17
Anticipated expiration: 2036-06-03
Also published as: JP2017218922A

Description

本発明は、エンジンの動弁機構を駆動するためのカムタイミングチェーンを覆うチェーンカバーの構造に関するものである。

この種の車両のエンジンにおいて、その動弁機構にはその運転条件によってバルブの開閉位相を変更するようにする機構、即ち可変バルブタイミング装置（ＶＶＴ；Ｖariable Valve Timing）が普及している。このＶＶＴは、バルブを駆動するためのカムシャフトの軸端部に装着され、チェーンカバーにより覆われる。

一方、カムシャフトを回転駆動するカムタイミングチェーンを覆うチェーンカバーとして、例えば特許文献１に開示されるエンジンでは、フロントカバーには、マウント部材が固定されるマウント部材取付座部が形成される。このマウント部材取付座部は、エンジン本体前面側から見た場合、エンジン本体の幅方向の一方側に突出した状態でフロントカバーに形成されている。

特開２０１０−１４００１号公報

ＶＶＴは、エンジン本体からオーバハングする方向に装着されることがある。このような取付方法で装着されるＶＶＴはそのままでは、その駆動部の装着等により構造が複雑化することで、メンテナンス時等における部品の取付け及び取外しにはかなりの手間がかからざるを得ない。また、エンジンの車両への搭載性、車両のコンパクト化を損なう要因となる。

また、チェーンカバーにマウント部材取付部を設ける場合、エンジンをマウントするための大きな荷重を支える必要があるため、それに対応する剛性強度が要求される。チェーンカバーにおけるＶＶＴの駆動部との配置関係等を考慮すると、チェーンカバーの剛性確保が必ずしも容易ではない。

本発明はかかる実情に鑑み、メンテナンス性等に優れたエンジンのチェーンカバー構造を提供することを目的とする。

本発明のエンジンのチェーンカバー構造は、それぞれ軸端部にカムスプロケットが取り付けられる吸気側及び排気側のカムシャフトと、これらのカムシャフトを駆動するカムタイミングチェーンと、前記吸気側及び排気側のカムシャフトの少なくともどちらか一方側のカムシャフトにおける軸端部に装着されてカムタイミングを変更する可変バルブタイミング装置と、前記カムタイミングチェーンを覆うチェーンカバーとを有するエンジンのチェーンカバー構造であって、前記チェーンカバーは、外方に膨出される膨出部と、前記エンジンのマウント部材を取り付けるマウント部材取付部とが形成され、前記膨出部は、その内側に前記可変バルブタイミング装置を収容して、外方から前記可変バルブタイミング装置にアクセス可能な開口部が形成され、前記マウント部材取付部は、前方から見て、前記可変バルブタイミング装置の装着されていないカムシャフトに対応する前記チェーンカバーの領域に形成され、前記可変バルブタイミング装置の装着されていないカムシャフトは、前記カムスプロケットに圧入される圧入部が設けられ、前記マウント部材取付部は、前記膨出部に連結するとともに前記チェーンカバーからの突出量が前記膨出部よりも小さいことを特徴とする。

本発明によれば、吸気側及び排気側のカムシャフトのいずれか一方側に可変バルブタイミング装置が装着され、他方側にてチェーンカバーにマウント取付部が設けられる。メンテナンス時等において、可変バルブタイミング装置の外方からアクセスしてカムシャフトから取り外すことができ、メンテナンス性等の点で効果的に優れている。

本発明の適用例として自動車用のエンジンを右斜め前方から見た斜視図である。本発明の実施形態におけるチェーンカバーが取り外されたエンジンを前方から見た状態を示す図である。本発明の実施形態におけるシリンダヘッドカバーが取り外されたエンジンを上方から見た図である。本発明の実施形態におけるシリンダヘッドカバーが取り外されたシリンダヘッドまわりを前方から見た図である。本発明の実施形態におけるシリンダヘッドカバーが取り外されたシリンダヘッドまわりを右斜め上前方から見た図である。本発明の実施形態におけるシリンダヘッドカバーが取り外され、モータユニットが装着されたシリンダヘッドまわりを斜め上前方から見た図である。本発明の実施形態におけるシリンダヘッドカバーが取り外され、モータユニットが装着されたシリンダヘッドまわりを左斜め上前方から見た図である。本発明の実施形態における排気側のカムシャフトに対するカムスプロケットの圧入構造の例を示す断面図である。本発明の実施形態におけるタペット式動弁機構の概略構造を示す断面図である。本発明の比較例として排気側のカムシャフトからのカムスプロケットの取外し工程を示す斜視図である。

以下、図面に基づき、本発明によるエンジンのチェーンカバー構造における好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明の適用例として自動車用のエンジン１０を右斜め前方から見た状態を示す斜視図である。先ず、図１を用いて、内燃機関であるエンジン１０の概略構成について説明する。なお、図１を含め、以下の説明で用いる図においては必要に応じて、クランクシャフトの軸線方向に沿ってトランスミッションからエンジンに向かう方向を前方（矢印Ｆｒで示す）とし、その逆の方向を後方（矢印Ｒｒで示す）とする。また、シリンダの軸線及びクランクシャフトの軸線に垂直な方向を、後方から見て右側を右方（矢印Ｒで示す）、左側を左方（矢印Ｌで示す）とする。なお、エンジン１０の配置方向は図示例の場合に限定されず、車種等に応じて適宜選択可能である。

エンジン１０は本実施形態において例えば多気筒、典型的には３気筒ＤＯＨＣガソリンエンジン等であってよい。エンジン１０において、シリンダブロック１１の上部に順次、シリンダヘッド１３及びシリンダヘッドカバー１４が一体的に結合してなり、直列に配置された各気筒（ここでは例えば、１番（♯１、以下同様）〜♯３とする）のそれぞれシリンダ軸線が略鉛直方向を指向する。本実施形態では図１に図示のように♯１〜♯３気筒が前後方向に沿って列設されるが、左右方向に沿って列設される場合であってもよい。また、シリンダブロック１１の下部には潤滑油（エンジンオイル）を貯留するオイルパン１５が一体的に結合する。エンジン１０のエンジン本体の前面側には後述するカムタイミングチェーンが装架され、チェーンカバー１６がカムタイミングチェーンを前方から覆っている。

エンジン１０には、なお図示等を省略するが、外気から空気を吸入して清浄な空気（吸気）を燃焼室に供給する吸気系部品、燃料を供給する燃料系部品、シリンダ内での燃焼後の排気ガスをエンジン１０から排出する排気系部品を有する。また、吸気バルブ及び排気バルブを駆動制御する動弁系部品、エンジン１０を冷却する冷却系部品及びエンジン１０の可動部を潤滑する潤滑系部品を有する。更に、それらの各部品を所定のシーケンスに沿って適正に作動制御する制御系部品（ＥＣＵ；Engine Control Unit）が付属する。制御系部品の制御により複数の機能系部品が上述の補機類等と協働し、これによりエンジン１０全体として円滑作動が遂行される。

また、図１において、エアクリーナからスロットルバルブを介して、浄化された空気がインテークマニホールドへ送給される。その空気は更にインテークマニホールドから各気筒のインテークポート１７（図１においてその一部が図示される）に供給される。また、燃料タンクの燃料が燃料ポンプによりデリバリパイプに供給され、燃料は更にデリバリパイプから各気筒のインジェクタに供給される。

エンジン１０は複数のエンジンマウント（なお、図１においてそのうちの１つのマウント部材１を図示する）を介して、図示しない当該自動車の車体フレームに懸架されることで、車体フレームに一体的に結合支持され、車両のエンジンルームに搭載される。エンジンルームにはエンジン１０が搭載されると共にボンネットが蓋着し、エンジン１０の周囲には上述したような複数の補機類等を始め、それらに関連する多数の装置もしくは部品等が配設される。このようにエンジン１０は、エンジンルームにおける極めて狭小スペースに配置される。限られたスペース内でエンジン１０及びその周辺装備品等をスペース効率よく配置するのはレイアウト上極めて重要である。

また、図１のようにシリンダブロック１１のクランク室にはクランクシャフト１８（図１において一点鎖線により略記する）が回転自在に軸支される。一方、図示等を省略するが、シリンダブロック１１の各気筒のシリンダボア内にはピストンがシリンダ軸線方向に移動可能に嵌装される。クランクシャフト１８のクランクピンと各気筒のピストンのピストンピンは、コネクティングロッドを介して相互に連結され、ピストンがシリンダボア内でシリンダ軸線方向に沿って往復運動することで、クランクシャフト１８が回転駆動されるようになっている。

図２は、チェーンカバー１６が取り外されたエンジン１０を前方から見た状態を示す図である。エンジン１０のエンジン本体の前面側においてシリンダブロック１１からシリンダヘッド１３までの領域に亘って形成された周縁部１０ａ（図２において、ハッチングにより示す。この領域は基本的にチェーンカバーとの合わせ面である。）にチェーンカバー１６が接合するようになっている。チェーンカバー１６とエンジン前面に囲まれてカムタイミングチェーン室１９が形成される。ここで、エンジン１０の動弁系においてシリンダヘッド１３には、各気筒の吸気バルブ及び排気バルブをそれぞれ駆動するためのカムを備えたカムシャフトを有する。本実施形態では図２に示されるようにシリンダヘッド１３において回転可能に軸支され、気筒の配列方向に沿って配置される吸気側及び排気側のカムシャフト２０，２１を備える。これらのカムシャフト２０，２１は後述のようにカムタイミングチェーン２５を介してクランクシャフト１８と連結される。

更に図３は、シリンダヘッドカバー１４が取り外されたエンジン１０を上方から見た図である。吸気側及び排気側のカムシャフト２０，２１のそれぞれ軸端部はカムタイミングチェーン室１９に突出し、これらの軸端部に動力伝達部材としてのカムスプロケット２２，２３が取り付けられる。一方、クランクシャフト１８の軸端部には図２に示されるようにクランクスプロケット２４が取り付けられ、クランクスプロケット２４とカムスプロケット２２，２３との間にカムタイミングチェーン２５が巻回装架される。図２のようにカムタイミングチェーン２５はクランクスプロケット２４及びカムスプロケット２２，２３に沿って、前方から見て時計回り（右回り）に回転して走行する。

カムタイミングチェーン室１９内には更に、カムタイミングチェーン２５の張力を調整するチェーンテンショナ及びテンショナアジャスタ２６やチェーンガイド２７等が付帯して配置される。これらを含めて、カムタイミングチェーン２５、クランクスプロケット２４及びカムスプロケット２２，２３等のカムシャフト２０，２１の駆動系は、チェーンカバー１６によって覆われるカムタイミングチェーン室１９内に収容配置される。
なお、本実施形態ではクランクスプロケット２４及びカムスプロケット２２，２３がカムタイミングチェーン２５を介して連結されるが、カムタイミングチェーン２５の代替としてタイミングベルト、更にこれに付随するタイミングプーリ等を用いることも可能である。

吸気側のカムシャフト２０及び排気側のカムシャフト２１は、シリンダヘッド１３において同一高さ位置に支持され、それぞれ気筒毎にバルブを開閉駆動するためのタペットを付勢する、本実施形態では一対のカム２８及び一対のカム２９が設けられる。なお、本実施形態のタペットは、厚さの異なる複数のシムの中から適切な厚さのものを選択して装着することで、バルブクリアランスを調整するシム交換式のタイプである。上記のようにカムタイミングチェーン室１９においてカムタイミングチェーン２５を介してクランクシャフト１８及びカムスプロケット２２，２３が連結される。カムタイミングチェーン２５がエンジンの始動により走行することにより、シリンダヘッド１３においてクランクシャフト１８の回転によりカムシャフト２０，２１が回転駆動される。これによりカムシャフト２０のカム２８及びカムシャフト２１のカム２９がそれぞれ吸気バルブ及び排気バルブを所定のタイミングで開閉駆動する。

エンジン１０は更に、カム２８，カム２９によって駆動されるバルブの開閉タイミングを変更して、クランク角度に対する開閉時の位相を制御させる可変バルブタイミング装置３０を備える。この可変バルブタイミング装置３０は、吸気側のカムシャフト２０及び排気側のカムシャフト２１の少なくともどちらか一方側のカムシャフト２０，２１における軸端部に取り付けられた被駆動部と、チェーンカバー１６側に固定され、被駆動部を駆動させる駆動部と、を含んで構成され、これら被駆動部及び駆動部が協働することによりカムタイミングを変更させる。本実施形態では吸気側のカムシャフト２０に可変バルブタイミング装置３０を装着する例とするが、排気側のカムシャフト２１に装着することも可能である。

可変バルブタイミング装置３０において吸気側のカムシャフト２０の軸端部には、クランク角度に対するカム２８の開閉時の位相を制御する、被駆動部であるカム位相変換部３１が取り付けられる。このカム位相変換部３１が駆動されることで、カムシャフト２０がクランクシャフト１８の回転角度に対して遅角側又は進角側に回転角度を相対的に変化させることでカムタイミングを変更する。なお、後述するように可変バルブタイミング装置３０に対するアクセス性との関係では、被駆動部であるカム位相変換部３１自体が可変バルブタイミング装置３０を意味する場合も含まれる。

ここで、可変バルブタイミング装置３０、特にその駆動部の作動方式は本発明の一態様によれば、例えば油圧式であり、即ちエンジン１０のオイルポンプにて発生した油圧で作動する。この場合、可変バルブタイミング装置３０の駆動部においてＥＣＵの指令に基づき、カムシャフト作動制御用の油圧回路による油圧制御によって、カムシャフト２１のカム２９のカム位相を進角あるいは遅角させることができる。
また、可変バルブタイミング装置３０における駆動部の作動方式は本発明の他の態様によれば、例えば電動式であり、即ち車載のバッテリの電力で作動する。この場合、駆動部には電動モータを備え、この電動モータによりカムシャフト２０の回転速度をカムスプロケット２２の回転速度よりも速く又は遅く回転させ、同様にカム位相を進角あるいは遅角させることができる。
本発明において、それら油圧式及び電動式の可変バルブタイミング装置３０のどちらも採用可能であり、例えばエンジン仕様等に応じて油圧式及び電動式のいずれかを適宜使い分けることができる。以下では電動式の可変バルブタイミング装置３０の実施例として説明するが、その代替として油圧式の可変バルブタイミング装置３０も本発明の範囲に含まれる。

チェーンカバー１６には、カム位相変換部３１に連結してこれを駆動する駆動部であるモータユニット３２が装着される。モータユニット３２は駆動用の電動モータ及び減速機構を有しており、カム位相変換部３１はモータユニット３２と協働して、その電動モータの回転数に応じてカム２８のカム位相を進角又は遅角させる機能を備える。可変バルブタイミング装置３０の動作の一例として、ＥＣＵの指令に基づき、例えばモータユニット３２の電動モータによりカムシャフト２０の回転速度をカムスプロケット２２の回転速度よりも速く回転させることで、カム２８のカム位相が進角される。また、これとは逆にカムシャフト２０の回転速度を減速することでカム２８のカム位相が遅角される。

このように可変バルブタイミング装置３０は、被駆動部であるカム位相変換部３１と駆動部であるモータユニット３２とから構成され、電動モータ及び減速機構を持つ駆動部から被駆動部に駆動力を伝達する電動式である。

可変バルブタイミング装置３０が装着されるチェーンカバー１６において、図４〜図７を参照してカム位相変換部３１を内側に収容する膨出部３３が、チェーンカバー１６から前方へ膨出して形成される。図４はシリンダヘッドカバー１４が取り外されたシリンダヘッド１３まわりを前方から見た図である。図５はシリンダヘッドカバー１４が取り外されたシリンダヘッド１３まわりを右斜め上前方から見た図である。図６はシリンダヘッドカバー１４が取り外され、モータユニット３２が装着されたシリンダヘッド１３まわりを斜め上前方から見た図である。図７はシリンダヘッドカバー１４が取り外され、モータユニット３２が装着されたシリンダヘッド１３まわりを左斜め上前方から見た図である。

ここでチェーンカバー１６は図３等を参照して、シリンダブロック１１からシリンダヘッド１３までの領域に亘ってエンジン本体の前面側に形成された周縁部１０ａに接合する周縁部１６ａと、この周縁部１６ａの内側にカムタイミングチェーン室１９を形成するカバー部１６ｂとを有する（図３参照）。チェーンカバー１６は図３において太破線により併記するように、シリンダ軸線と直交方向に沿う一般断面が概して浅い凹状を呈する。周縁部１６ａはカバー部１６ｂの左右両側において略上下方向に沿って設けられる。膨出部３３は吸気側のカムシャフト２０に対応して、排気側のカムシャフト２１に対応するカバー部１６ｂから一段高くなるように前方へ突出する。なお、図３において膨出部３３のカバー部１６ｂからの突出量Ａとする。このように膨出部３３が突出することでカム位相変換部３１及びモータユニット３２を装着可能とし、可変バルブタイミング装置３０の装着部として機能する。

膨出部３３には図４及び図５に示されるように、モータユニット３２が嵌着する開口３４が形成された円環部３５を有する。開口３４は吸気側のカムシャフト２０と同軸の円筒面として形成され、モータユニット３２は開口３４に挿入される円筒部を持ち、即ち円環部３５は内側の開口３４でモータユニット３２を保持する。チェーンカバー１６の上端縁１６ｃとシリンダヘッド１３の上端縁１３ａは面一であり、また、吸気側のカムシャフト２０と同軸の開口３４の中心が上下方向でチェーンカバー１６の上端縁１６ｃと一致する。円環部３５の上半部が、チェーンカバー１６の上端縁１６ｃから上方へ突出するかたちで形成される。なお、シリンダヘッドカバー１４は、円環部３５の上半部を含めてチェーンカバー１６の上端縁１６ｃ及びシリンダヘッド１３の上端縁１３ａと隙間なく接合するように形成される。この場合、チェーンカバー１６の上端縁１６ｃに接合するシリンダヘッドカバー１４がカムタイミングチェーン室１９の上部を形成し、即ちチェーンカバーとして機能する。本実施形態ではシリンダヘッドカバー１４は典型的には合成樹脂製とするが、アルミニウム合金等で形成することも可能である。

エンジン１０を車体フレームに搭載するための複数のマウント部材が使用され、チェーンカバー１６にはそのうちの一つのマウント部材が取り付けられるマウント部材取付部３６が設けられる。ここで、図１を参照して、図示例のようにマウント部材１がマウント部材取付部３６に取り付けられ、このマウント部材１を介してエンジン１０が車体フレームと結合する。このマウント部材１の他にトランスミッション等を含めて複数のエンジンマウントが設定される。マウント部材取付部３６は前方から見て、可変バルブタイミング装置３０が装着されていないカムシャフト２０，２１に対応するチェーンカバー１６の領域に形成される。この例ではマウント部材取付部３６はエンジン１０の排気側に配置され、排気側におけるカバー部１６ｂから膨出部３３と同一方向（即ち前方）へ突出し、その突出量Ａ′は膨出部３３の突出量Ａよりも適度に小さく設定される。図４等に示されるようにマウント部材取付部３６はチェーンカバー１６の左右方向幅の１／２程度を占め、周縁部１６ａと膨出部３３との間を連結するように左右方向に延設される。マウント部材取付部３６の上面はマウント部材１を締結させるための平坦な締結座面３６ａとして形成され、締結座面３６ａにてマウント部材１を固定する締結ボルトが螺合するネジ部３７（雌ネジ）が形成されている。

また、マウント部材取付部３６は図４等に示されるように、上下方向で円環部３５よりも低い高さ位置に形成される。この例では図４あるいは図６のようにマウント部材取付部３６の締結座面３６ａは、チェーンカバー１６の上端縁１６ｃよりも下方に設定され、円環部３５の開口３４を形成する円筒面の中心（吸気側のカムシャフト２０の軸心）よりも低い位置に形成される。つまりマウント部材取付部３６の右端部は、円環部３５の開口３４の中心よりも低い高さ位置で膨出部３３と繋がり、チェーンカバー１６の上端縁１６ｃから上方へ突出する円環部３５の上半部側とは繋がらない。

また、図５及び図６等に示されるように円環部３５に対して左右方向でマウント部材取付部３６と反対側に、円環部３５から周縁部１６ａに接続するリブ３８が設けられる。リブ３８は、周縁部１６ａにおけるチェーンカバー１６の上端縁１６ｃとは面一であり、このリブ３８に対してもシリンダヘッドカバー１４が隙間なく接合する。

上記の場合、可変バルブタイミング装置３０をエンジン１０に装着する際、膨出部３３において図４あるいは図５に示されるように開口３４が開設されている円環部３５に対して、モータユニット３２を前方から開口３４に挿入する。モータユニット３２の固定方法としては例えば、開口３４に嵌着されたモータユニット３２を図示しない複数の締結ボルトによって、円環部３５に締結することでモータユニット３２を固定することができる。なお、円環部３５にはそれらの締結ボルトが螺合する図示しない複数のネジ部（雌ネジ）が形成される。図３等に示されるようにモータユニット３２の出力軸３２ａがカム位相変換部３１側へ延設して、これに接続される。

ここで、膨出部３３は、吸気側のカムシャフト２０の軸端部に装着された可変バルブタイミング装置３０、即ちこの場合にはカム位相変換部３１に対して、該軸端部の外方、即ち前方からアクセス可能となるように構成される。つまり例えば図４のようにモータユニット３２が装着されていない状態では、膨出部３３は可変バルブタイミング装置３０のカム位相変換部３１に対して、その対応部位である開口３４を介して開放状態となる。

図４に示されるようにカム位相変換部３１は、吸気側のカムシャフト２０の軸端部に対して、締結ボルト４１により固定される。この締結ボルト４１を取り外すことで、カム位相変換部３１及びカムスプロケット２２が一体的にユニット化したもの（カム位相変換部ユニットという）をカムシャフト２０から取り外すことができる。チェーンカバー１６の膨出部３３には、締結ボルト４１を前方から臨むように開口部３４が開設されているため、カム位相変換部ユニットを取り外す際には、開口部３４を介して、例えば図３に示すように工具２等を矢印Ｂのように挿入することを可能にする。

一方、本実施形態では吸気側及び排気側のカムシャフト２０，２１のうち可変バルブタイミング装置３０が装着されない、他方の排気側のカムシャフト２１の軸端部における外周面には、図８を参照してカムスプロケット２３に圧入される圧入部２１ａが設けられる。カムスプロケット２３には、圧入部２１ａが圧入される嵌合孔２３ａが形成される。
排気側のカムシャフト２１の圧入部２１ａをカムスプロケット２３に圧入する場合、両者を剛固に固定することができる。

更に、本実施形態において動弁機構はタペット式とする。図９に概略図示したように吸気側及び排気側のカムシャフト２０，２１のそれぞれ下方には、それらに設けられたカム２８，２９の回転により往復動するタペット４２，４３が、シリンダヘッド１３に支持されている。
吸気側の例で説明すると、吸気バルブ４４はそのバルブステム４４ａがバルブガイドによってガイドされることで、バルブステム４４ａと共にその軸方向に往復動する。バルブステム４４ａの端部に取り付けられたスプリングリテーナ４５とスプリングシート４６の間にバルブスプリング４７が装着され、このバルブスプリング４７の弾力によりバルブステム４４ａは常時上方へ付勢される。また、タペット４２の上部にはシム４８が装着され、カム２８がバルブスプリング４７の弾力に抗してタペット４２を押し下げることで、バルブステム４４ａが下方へ付勢され、即ち吸気バルブ４４が開くようになっている。本実施形態の動弁機構において、シム４８の交換によりバルブクリアランスを調整することができる。

上記の場合、タペット４２は、タペットガイドにより往復動可能にガイドされる。シリンダヘッド１３の所定部位にはタペットガイドが形成されており、タペット４２はそのタペットガイド内側に収容されるかたちで浮動保持される。
なお、シリンダブロック１２の各気筒のシリンダボア４９内にはピストン５０がシリンダ軸線方向に移動可能に嵌装される。ピストン５０がシリンダボア４９内でシリンダ軸線方向に沿って往復運動することで、クランクシャフト１８が回転する。
排気側の排気バルブ４４′及びそのバルブステム４４′ａにおいても吸気側と同様なタペット式動弁機構を持ち、ここでは排気側についての説明を省略する。このように吸気側及び排気側ともに直打タペット式の動弁機構を備えている。

本実施形態に係るエンジン１０において、カムタイミングチェーン２５が走行することにより、シリンダヘッド１３においてクランクシャフト１８の回転に同期してカムシャフト２０，２１が回転駆動される。これによりカムシャフト２０のカム２８及びカムシャフト２１のカム２９がそれぞれ吸気バルブ及び排気バルブを所定のタイミングで開閉駆動する。

可変バルブタイミング装置３０は、エンジン１０の運転状態に応じて本実施形態では吸気側のカムシャフト２０のカム２８の位相を変更する。即ち、モータユニット３２の電動モータがカム位相変換部３１を駆動して、カム２８の開閉位相を適宜、進角又は遅角させる。なお、モータユニット３２の駆動電源として車載のバッテリ等の電力を利用することができる。可変バルブタイミング装置３０は電動式であるため、その動作がスピーディ且つ的確である等の利点がある。

次に、本発明のエンジンのチェーンカバー構造の主要な作用効果について説明する。本実施形態ではエンジン１０の吸気側に可変バルブタイミング装置３０が装着されると共に、可変バルブタイミング装置３０を収容する膨出部３３が設けられる。膨出部３３の排気側のスペースにはマウント部材取付部３６が配置される。

先ず、膨出部３３は、軸端部の外方から可変バルブタイミング装置３０にアクセス可能に開口されている。
カム位相変換部ユニットをカムシャフト２０から取り外す際、工具２等を開口部３４からアクセスさせることができる。図３に示すように工具２等を挿入し、締結ボルト４１を緩めてカム位相変換部ユニットをカムシャフト２０から取り外すことができる。

また、上記のようにチェーンカバー１６の前方空間の吸気側には、可変バルブタイミング装置３０が装着され、排気側には、マウント部材取付部３６が配置される。このように部品又は構成の配置を行うことで、チェーンカバー１６の前方空間をスペース効率よく利用することができる。

この場合、マウント部材取付部３６はエンジン１０の排気側に配置され、チェーンカバー１６のカバー部１６ｂから膨出部３３と同一方向へ突出する。マウント部材取付部３６は、チェーンカバー１６の周縁部１６ａと膨出部３３との間を連結するように左右方向に延設される。つまりマウント部材取付部３６はチェーンカバー１６のカバー部１６ｂの表面から単に突出するのではなく、その左右方向に延設された一端側で膨出部３３と、また他端側で周縁部１６ａとそれぞれ結合し、膨出部３３と相俟ってカバー部１６ｂにおいて立体構造を構築する。これによりチェーンカバー１６の特に面剛性が大幅に向上することで、マウント部材１（図１）を介してエンジン１０を支持するために必要となる大きな荷重を確実に受け止めることができる。そして、エンジン１０の振動時の荷重によるチェーンカバー１６の変形等を有効に防止することができる。これに対して従来では、チェーンカバーでエンジンの振動時の荷重を受ける場合、チェーンカバーの面剛性等の確保が容易でなかった。更に、チェーンカバー１６の面剛性等が向上することで、エンジン１０の稼動時等の面振動を抑制し、それに起因する騒音防止効果に優れている。

上記のようにカム位相変換部ユニットをカムシャフト２０から取り外し、そしてカムタイミングチェーン２５や吸気側及び排気側のカムシャフト２０，２１等の取外し作業が可能になる。
ここで、本実施形態では排気側のカムシャフト２１の周面に設けられた圧入部２１ａには、カムスプロケット２３が圧入されている。カム位相変換部３１等をカムシャフト２０から取り外しておけば、カムスプロケット２３が圧入されたままで排気側のカムシャフト２１等の取外し等の作業が可能になり、メンテナンス性等の点で効果的に優れている。

本実施形態に対する比較例として、仮に例えば図１０に示されるように排気側のカムシャフト２１に軸端部に取り付けるカムスプロケット２３を、締結ボルト４２により固定する場合の例で説明する。この場合、排気側のカムシャフト２１の所定部位にスパナ３を係合させ、レンチ５により締結ボルト４２を緩めてカムスプロケット２３を取り外すこととなる。このように締結ボルト４２でカムスプロケット２３を固定する構造では良好なメンテナンス性が得られない。また、排気側のカムシャフト２１に軸端部に締結ボルト４２を設けると、少なくともその分だけチェーンカバー１６が前方へ突出し、寸法（特に前後方向）及び重量増加を余儀なくされる。

本発明では排気側のカムシャフト２１の外周面に、カムスプロケット２３に圧入される圧入部２１ａを設け、この圧入部２１ａをカムスプロケット２３に圧入・固定する。つまりカムスプロケット２３を固定するための締結ボルト４２等を用いないため、チェーンカバー１６等のコンパクト化を図り、且つよりメンテナンス性の向上にも寄与する。

また、吸気側及び排気側のカムシャフト２０，２１のそれぞれ下方にタペット４２，４３が配置される直打タペット式の動弁機構を備えている。
直打タペット式の動弁機構においてシム４８のシム厚さを選択嵌合して所定のバルブクリアランスにするバルブクリアランス調整を実施するために、吸気側及び排気側のカムシャフト２０，２１を取外しが容易なり、バルブクリアランス調整をより円滑且つ的確に行うことができる。

なお、上記に加えて、膨出部３３は、可変バルブタイミング装置３０の駆動部であるモータユニット３２を保持する円環部３５を有し、モータユニット３２が吸気側のカムシャフト２０の軸端部の外方から円環部３５に挿入可能である。
可変バルブタイミング装置３０をエンジン１０に組み込む際、円環部３５の開口３４に対してモータユニット３２を開口３４の前方からに容易且つ的確に挿入することができ、組付性等に優れている。その場合、締結ボルトにより円環部３５に対してモータユニット３２を締結固定することによって、円環部３５の剛性を高めることができる。

また、マウント部材１のマウント部材取付部３６は、上下方向で円環部３５よりも低い高さ位置に形成される。
上述のようにマウント部材取付部３６は左右方向の一端側で膨出部３３、従って円環部３５と結合し、マウント部材取付部３６が受けるエンジン１０の振動時の荷重は間接的にではあるが、円環部３５に対しても伝達される。また、円環部３５はその上半部がチェーンカバー１６の上端縁１６ｃから上方へ突出し、一方、円環部３５の下半部はチェーンカバー１６のカバー部１６ｂと一体的に形成されている。マウント部材取付部３６を少なくとも円環部３５の中心よりも低い位置で結合させ、円環部３５における剛性がより高い部位でマウント部材取付部３６と結合させる。これによりマウント部材取付部３６を介しての円環部３５に対するエンジン１０の振動時の荷重の影響を小さくする。そして、円環部３５の変形等を抑制し、円環部３５はモータユニット３２の適正作動を確保しながらモータユニット３２を保持することができ、ひいては可変バルブタイミング装置３０の適正且つ円滑を実現することができる。

また、円環部３５を挟んでマウント部材取付部３６とは反対側（この例では右側）に、円環部３５から周縁部１６ａに接続するリブ３８を設けている。
チェーンカバー１６がエンジン１０のエンジン本体に結合されることで、剛性が強化される周縁部１６ａ（右側）と円環部３５との間をリブ３８により連結し、その結合剛性をより高めることができる。また、円環部３５には左右方向両側でマウント部材取付部３６及びリブ３８と結合することで、この点でもチェーンカバー１６の面剛性等の向上に寄与する。

また、マウント部材取付部３６は、チェーンカバー１６からの突出量Ａ′が膨出部３３（突出量Ａ）よりも小さく設定される。
マウント部材取付部３６は、チェーンカバー１６の面剛性を向上しながら、チェーンカバー１６から突出するのをできるだけ抑え、コンパクト化を図っている。

ここで、本発明は上記実施形態における変形例として、例えば円環部３５をチェーンカバー１６と一体形成する場合の他に、シリンダヘッドカバー１４及びチェーンカバー１６で上下半割りの構成で形成することも可能である。
また、排気側のカムシャフト２１に可変バルブタイミング装置３０を装着することも可能である。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
例えば、上記実施形態では３気筒ガソリンエンジンの例を説明したが、２気筒あるいは４気筒以上のエンジン等であってよい。

１０エンジン、１１シリンダブロック、１３シリンダヘッド、１４シリンダヘッドカバー、１５オイルパン、１６チェーンカバー、１７インテークポート、１８クランクシャフト、１９カムタイミングチェーン室、２０吸気側のカムシャフト、２１排気側のカムシャフト、２２，２３カムスプロケット、２４クランクスプロケット、２５カムタイミングチェーン、２６チェーンテンショナ及びテンショナアジャスタ、２７チェーンガイド、２８，２９カム、３０可変バルブタイミング装置、３１カム位相変換部、３２モータユニット、３３膨出部、３４開口、３５円環部、３６マウント部材取付部、３８リブ、４１締結ボルト、４２，４３タペット、４４吸気バルブ、４５スプリングリテーナ、４６スプリングシート、４７バルブスプリング、４８シム、４９シリンダボア、５０ピストン。

Claims

それぞれ軸端部にカムスプロケットが取り付けられる吸気側及び排気側のカムシャフトと、これらのカムシャフトを駆動するカムタイミングチェーンと、前記吸気側及び排気側のカムシャフトの少なくともどちらか一方側のカムシャフトにおける軸端部に装着されてカムタイミングを変更する可変バルブタイミング装置と、前記カムタイミングチェーンを覆うチェーンカバーとを有するエンジンのチェーンカバー構造であって、
前記チェーンカバーは、外方に膨出される膨出部と、前記エンジンのマウント部材を取り付けるマウント部材取付部とが形成され、
前記膨出部は、その内側に前記可変バルブタイミング装置を収容して、外方から前記可変バルブタイミング装置にアクセス可能な開口部が形成され、
前記マウント部材取付部は、前方から見て、前記可変バルブタイミング装置の装着されていないカムシャフトに対応する前記チェーンカバーの領域に形成され、
前記可変バルブタイミング装置の装着されていないカムシャフトは、前記カムスプロケットに圧入される圧入部が設けられ、
前記マウント部材取付部は、前記膨出部に連結するとともに前記チェーンカバーからの突出量が前記膨出部よりも小さいことを特徴とするエンジンのチェーンカバー構造。
前記チェーンカバーは、可変バルブタイミング装置をカムシャフトに締結する締結手段を前方から臨むように前記開口部が形成されることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのチェーンカバー構造。
前記吸気側カムシャフト及び前記排気側カムシャフトのそれぞれ下方には、前記吸気側カムシャフト及び前記排気側カムシャフトに設けられたカムの回転により往復動するタペットが当該エンジンのシリンダヘッドに支持され、前記タペットには、バルブクリアランス調整用の交換式シムを着脱自在に嵌合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンのチェーンカバー構造。
前記可変バルブタイミング装置は、前記チェーンカバーの開口部を覆うように取り付けられた駆動部によって回転駆動され、カムの開閉位相を変更するカム位相変換部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンのチェーンカバー構造。