JP3346109B2 - 内燃エンジン - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/22—Compensation of inertia forces
- F16F15/26—Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
- F16F15/264—Rotating balancer shafts
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
て回転駆動される中間軸によってオイルポンプ、その他
の補機類を駆動する内燃エンジンに関する。
の動力の一部でオイルポンプ、エアコン用コンプレッサ
ー、オイルネータ等の各種補機類が駆動される。即ち、
クランク軸の回転が補機駆動プーリ及びベルトを介して
各種補機類に伝達されることによって、これらの各種補
機類が駆動される。
ては、各種補機類がエンジンフロント側の略全面に亘っ
て配置されていたため、幅寸法が広がるという問題があ
った。
る中間軸をクランク軸の外側方へオフセットして設け、
該中間軸によって各種補機類を駆動することによって各
種補機類をエンジンの一側に集約して配置することが考
えられる。
な中間軸を備える内燃エンジンにおいては、中間軸によ
って駆動されるオイルポンプや該オイルポンプによって
圧送されるオイルを通すためのオイルメインギャラリ
は、各種オイル孔の長さが最短となり、且つ、その数も
最少限で済むよう、その配置が決定されるべきである。
合、動力伝達にはギヤ伝達機構が不可欠であるが、騒音
低減を目的としてギヤ伝達機構にはすば歯車を使用する
と、中間軸にスラスト力が作用し、中間軸を支承する軸
受に偏摩耗が発生するという不具合が生じる。
イル孔の長さを短縮するとともに、同オイル孔の数を削
減して加工工数の削減とオイルの流動損失の低減化を図
り、更には中間軸に作用するスラスト力を小さく抑えて
軸受の偏摩耗等を防ぐことができる内燃エンジンを提供
することにある。
ジンの略全面に亘って設けられると、これらのメンテナ
ンス性が悪く、特に補機類が排気側に設けられる場合に
はこれらが排気熱による熱害を受け易い従って、本発明
の目的とする処は、補機類のメンテナンス性向上と同補
機類への熱害を防ぐことができる内燃エンジンを提供す
ることにある。
め、請求項1記載の発明は、クランク軸によって回転駆
動される中間軸をクランク軸に対して外側方へオフセッ
トして設けて成る内燃エンジンにおいて、前記クランク
軸の回転をはすば歯車を介して前記中間軸に伝達し、該
中間軸の回転をはすば歯車を介してオイルポンプに伝達
してこれを駆動するとともに、両はすば歯車の歯の捩れ
方向をそれぞれが発生するスラスト力が相殺される方向
に設定し、前記オイルポンプとオイルフィルタ及びオイ
ルメインギャラリを中間軸側に配置したことを特徴とす
る。
イル供給系を構成するオイルポンプ、オイルフィルタ及
びオイルメインギャラリが中間軸側(つまり、エンジン
の一側方)に集約して配置されるため、オイルメインギ
ャラリに連なる各種オイル孔の長さが短縮されるととも
に、その数も削減され、オイル孔の加工工数が削減され
るとともに、オイル孔を流れるオイルの流動損失が小さ
く抑えられる。
抑えられ、該中間軸を支承する軸受の偏摩耗等が防がれ
る。
載の発明において、前記中間軸とこれによって駆動され
る各種補機類を吸気側に配置したことを特徴とする。
種補機類がエンジンの吸気側に集約的に配置されるた
め、これらの補機類のメンテナンス性が高められるとと
もに、これらへの排気熱による熱害が防がれる。
図面に基づいて説明する。
面図、図2は同内燃エンジンの補機駆動系及び動弁系の
構成を示す破断面図、図3は同内燃エンジンの動弁系の
構成を示す図、図4は同内燃エンジンの破断平面図、図
5は同内燃エンジンのシリンダブロックの平面図、図6
は図5の矢視A方向の図、図7は図5の矢視B方向の図
である。
サイクル直列5気筒エンジンであって、そのシリンダブ
ロック2には図5に示すように番号#1〜#5が付され
た5つのシリンダ3が並設されており、図1に示すよう
に、各シリンダ3内にはピストン4が摺動自在に嵌装さ
れている。そして、ピストン4は図1の紙面垂直方向に
長く配されたクランク軸5にコンロッド6を介して連結
されている。尚、クランク軸5は、シリンダブロック2
とこれの下部に被着されたオイルパン7によって形成さ
れるクランク室8内に回転自在に収納されている。
ク2の上部に被着されたシリンダヘッド9には各気筒毎
に吸気通路10と排気通路11が形成されており、シリ
ンダヘッド9には吸気通路10に連なる吸気マニホール
ド12が結着されるとともに、排気通路11に連なる排
気マニホールド13が結着されている。尚、吸気マニホ
ールド12の先端にはサージタンク14が取り付けられ
ている。
気筒のシリンダ3に吸気ポート10a、排気ポート11
aとしてそれぞれ開口しており、これらの吸気ポート1
0aと排気ポート10bは吸気バルブ15、排気バルブ
16によってそれぞれ適当なタイミングで開閉される。
即ち、吸気バルブ15と排気バルブ16は不図示のバル
ブスプリングによってそれぞれ閉じ側に付勢されてお
り、これらはシリンダヘッド9の上部に回転自在に配さ
れた図1の紙面垂直方向に長いカム軸17,18に一体
に形成されたカム17a,18aにそれぞれ当接してお
り、カム軸17,18が回転駆動されることによって前
述のように吸気ポート10a、排気ポート11aをそれ
ぞれ適当なタイミングで開閉する。
ク軸5の一端にはクランクダンパー19が取り付けられ
ており、同クランク軸5の前方(図1の左方)斜め上方
には第1中間軸20がクランク軸5と平行に、且つ、ク
ランク軸5に対して吸気側にオフセットして回転自在に
配されている。そして、この第1中間軸20の前記クラ
ンクダンパー19が設けられる側の一端には補機駆動プ
ーリ21が取り付けられており、他端にはパワーステア
リングポンプ22が直結されている。尚、第1中間軸2
0はバランサ軸であって、これにはバランスウェイト2
0aが取り付けられている。
20の前記パワーステアリングポンプ22が設けられる
側には大径のギヤ23と小径のスプロケット24が設け
られており、大径のギヤ23はクランク軸5の中間部に
結着された同径のギヤ25に噛合している。尚、ギヤ2
3とギヤ25ははすば歯車で構成されている。
中間軸26がクランク軸5及び第1中間軸20と平行
に、且つ、回転自在に配されており、該第2中間軸26
の一端にはスプロケット27が、他端にはスプロケット
28がそれぞれ結着されている。そして、スプロケット
27と前記スプロケット24の間には無端状のチェーン
29が巻装されている。尚、図1及び図3に示すよう
に、チェーン29にはウォーターポンプの入力軸に結着
されたスプロケット30が外側から押し付けられて噛合
せしめられている。
にはスプロケット31,32がそれぞれ結着されてお
り、これらのスプロケット31,32と前記スプロケッ
ト28の間には無端状のチェーン33が巻装されてい
る。尚、図2に示すように、吸気側のカム軸17の端部
にはVVT(油圧式可変バルブタイミング装置)36が
取り付けられている。
ン29,33はクランク軸5の軸方向から見てこれらが
シリング3にオーバーラップしない(つまり、シリンダ
3を横切らない)ようシリンダ3の外側方(吸気側)に
配置されている。又、図2に示すように、チェーン2
9,33はクランク軸5の軸方向長さの範囲内(具体的
には、図5に示す#4と#5のシリンダ3の間)に配置
されている。
に示すように、吸気側の一側(図1の奥側)には補機で
あるオルタネータ37とエアコン用コンプレッサー38
が配設されており、これらとアイドラプーリ39及びテ
ンションプーリ40の間には無端状のベルト41が巻装
されている。尚、本実施例の形態においては、オルタネ
ータ37はシリンダブロック2に直接取り付けられてお
り、エアコン用コンプレッサー38はオイルパン7に直
接取り付けられている。
第1中間軸20が配される吸気側であって、シリンダブ
ロック2のクランク軸方向略中央部の下面にはギヤポン
プ式のオイルポンプ42が取り付けられている。このオ
イルポンプ42は第1中間軸20によって駆動されるも
のであって、第1中間軸20にははすば歯車43が結着
されており、該はすば歯車43には上下方向に配された
駆動軸44の上端に結着されたはすば歯車45が噛合し
ている。そして、駆動軸44の下端にはオイルポンプ4
2を構成するギヤ46が結着されており、該ギヤ46に
はギヤ47に噛合している。尚、図1に示すように、オ
イルポンプ42の吸込側にはオイルパン7内に開口する
吸込管48が接続されている。
2の吸気側の上記オイルポンプ42の近傍にはオイルフ
ィルタ49が斜めに取り付けられおり、オイルポンプ4
2の吐出側とオイルフィルタ49とはシリンダブロック
2に形成されたオイル孔50を介して互いに接続されて
いる。
ダブロック2の中間高さ位置であって、第1中間軸20
が設けられる吸気側には、オイルメインギャラリ51が
クランク軸方向(図6及び図7の紙面垂直方向)に略水
平に形成されており、図6に示すように前記オイルフィ
ルタ49はオイル孔52を介してメインギャラリ51に
接続されており、図7に示すようにシリンダブロック2
にはメインギャラリ51からクランク軸5のジャーナル
軸受部に向かう複数のオイル孔53と同メインギャラリ
51から第1中間軸20のジャーナル軸受部に向かう複
数のオイル孔54及びメインギャラリ51から垂直上方
へ立ち上がるオイル孔55が形成されており、オイル孔
55は図5に示すようにシリンダブロック2の上面(シ
リンダヘッド9との合面)に開口している。尚、シリン
ダヘッド9をシリンダブロック2の上面に被着すること
によって、オイル孔55はシリンダヘッド9に形成され
た不図示のオイル孔に接続される。
してクランク軸5が図3の矢印a方向に回転駆動される
と、該クランク軸5の回転は同径のギヤ25,23を介
して第1中間軸20に伝達され、該第1中間軸20がク
ランク軸5と同速度で図3の矢印b方向に回転駆動され
る。そして、この第1中間軸20の回転は補機駆動プー
リ21及びベルト41を介してオルタネータ37及びエ
アコン用コンプレッサー38に伝達されてこれらが回転
駆動されるとともに、該中間軸20に結着されたパワス
テアリングポンプ22にも中間軸20の回転が伝達され
てこれが同時に回転駆動される。
回転はスプロケット24、チェーン29及びスプロケッ
ト27を介して減速されて第2中間軸26に伝達され、
この第2中間軸26の回転はスプロケット28、チェー
ン33及びスプロケット31,32を介して更に減速さ
れてカム軸17,18にも伝達され、これらのカム軸1
7,18が図3の矢印方向に回転駆動されることによっ
て前述のように吸気バルブ15と排気バルブ16が吸気
ポート10aと排気ポート11aをそれぞれ適当なタイ
ミングで開閉して所要のガス変換を行う。そして、更に
チェーン29の駆動によってスプロケット30が回転
し、これによって不図示のウォーターポンプが駆動され
て内燃エンジン1内に冷却水が循環せしめられる。
ンク軸5の図3に示す矢印a方向の回転に対してスプロ
ケット24,27,28が図3の矢印方向(矢印b方向
と同方向)に回転駆動されるが、スプロケット24,2
8によって図3の矢印方向に回転駆動されるチェーン2
9,33のそれぞれの弛み側には、これらのチェーン2
9,33に所定の張力を付与するためのチェーンテンシ
ョナ34,35がそれぞれ設けられている。
述のように第1中間軸20によってオイルポンプ42が
駆動される。即ち、第1中間軸20の回転は図6に示す
はすば歯車43,45、駆動軸44を介してオイルポン
プ42のギヤ46,47に伝達されて該オイルポンプ4
2が駆動されるが、このとき、はすば歯車43,45と
ギヤ(はすば歯車)23,25の各捩れ方向は、これら
のはすば歯車43,45とギヤ23,25の噛合によっ
て発生するスラスト力が図4に示すように第1中間軸2
0に互いに逆方向の力F1,F2として作用して互いに
相殺されるように設定されている。このため、第1中間
軸20に作用するスラスト力が小さく抑えられ、該中間
軸20を支承する軸受の偏摩耗や打音の発生が防がれ
る。尚、第1中間軸20に作用するスラスト力は該中間
軸20に形成された鍔部20aを介してシリンダブロッ
ク2側のスラスト受け部2a(図4参照)によって受け
られる。
ってオイルポンプ42が駆動されると、オイルパン7に
回収されたオイルが吸込管48によってオイルポンプ4
2に吸引され、オイルはオイルポンプ42によって昇圧
されてオイル孔50に吐出され、オイルフィルタ49を
通過して浄化された後、オイル孔52を通ってオイルメ
インギャラリ51に至る。そして、オイルはメインギャ
ラリ51からオイル孔53,54をそれぞれ経てクラン
ク軸5のジャーナル軸受部と第1中間軸20のジャーナ
ル軸受部にそれぞれ供給されると同時に、オイル孔55
を通ってシリンダヘッド9に供給され、シリンダヘッド
9側に設けられた前記カム軸17,18等の潤滑に供さ
れる。尚、各部の潤滑に供されたオイルはオイルパン7
に回収され、以後は前述と同様に継続してエンジン1の
各部の潤滑に供される。
オイル供給系を構成するオイルポンプ42、オイルフィ
ルタ49及びオイルメインギャラリ51が第1中間軸2
0が設けられる吸気側に集約して配置されるため、オイ
ルメインギャラリ51に連なる各種オイル孔52〜55
の長さが短縮されるとともに、その数も削減され、これ
らのオイル孔52〜55の加工工数が削減されるととも
に、オイル孔52〜55を流れるオイルの流動損失が小
さく抑えられ、例えばエンジン1の始動時の油通路末端
部の油圧の立ち上がり時間が短縮され、VVT36(図
2参照)の作動遅れが解消される。
るオルタネータ37とエアコン用コンプレッサー38が
エンジン1の吸気側の一側に集約して配置されるため、
エンジン1の全幅が縮小されるとともに、これらのオル
タネータ37とエアコン用コンプレッサー38の排気熱
による熱害が防がれる。
記載の発明によれば、オイル供給系を構成するオイルポ
ンプ、オイルフィルタ及びオイルメインギャラリが中間
軸側(つまり、エンジンの一側方)に集約して配置され
るため、オイルメインギャラリに連なる各種オイル孔の
長さが短縮されるとともに、その数も削減され、オイル
孔の加工工数が削減されるとともに、オイル孔を流れる
オイルの流動損失が小さく抑えられるという効果が得ら
れる。
に作用するスラスト力が小さく抑えられ、該中間軸を支
承する軸受の偏摩耗等が防がれるという効果が得られ
る。
補機類がエンジンの吸気側に集約的に配置されるため、
これらの補機類のメンテナンス性が高められるととも
に、これらへの排気熱による熱害が防がれるという効果
が得られる。
る。
弁系の構成を示す破断面図である。
す図である。
る。
の平面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 クランク軸によって回転駆動される中間
軸をクランク軸に対して外側方へオフセットして設けて
成る内燃エンジンにおいて、 前記クランク軸の回転をはすば歯車を介して前記中間軸
に伝達し、 該中間軸の回転をはすば歯車を介してオイル
ポンプに伝達してこれを駆動するとともに、両はすば歯
車の歯の捩れ方向をそれぞれが発生するスラスト力が相
殺される方向に設定し、前記オイルポンプとオイルフィ
ルタ及びオイルメインギャラリを中間軸側に配置したこ
とを特徴とする内燃エンジン。 - 【請求項2】 前記中間軸とこれによって駆動される各
種補機類を吸気側に配置したことを特徴とする請求項1
記載の内燃エンジン。
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