JP4930425B2 - Internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、燃料ポンプを取り付けるための取付部を備えた内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine having a mounting portion for mounting a fuel pump.
例えば、特許文献1には、高圧サプライポンプが、エンジンハウジングに一部であるヘッドカバー(ロッカカバー)にボルトにより固定された構造が開示されている。
しかしながら、このような特許文献1においては、高圧サプライポンプの振動がヘッドカバーに伝達してヘッドカバーが振動することで放射音が悪化し、高圧サプライポンプに起因する騒音が発生してしまうという問題がある。 However, in Patent Document 1, the vibration of the high-pressure supply pump is transmitted to the head cover and the head cover vibrates, so that the radiated sound is deteriorated and noise due to the high-pressure supply pump is generated. .
そこで、本発明の内燃機関は、シリンダヘッドと伴に上記カムシャフトを回転可能に支持するラダーフレームの一端に、燃料ポンプが取り付けられる燃料ポンプ取付部が設けられるとともに、上記ラダーフレームとこのラダーフレームの上面に取り付けられるロッカカバーとのシール面が全長に亙って同一平面上に位置するよう設定されていること、もしくは上記ロッカカバーは合成樹脂製であり上記ロッカカバーが上記ラダーフレームに対してソフトマウントされること、を特徴としている。 Therefore, the internal combustion engine of the present invention, one end of the ladder frame for rotatably supporting the cam shaft on the cylinder head and the companion, the fuel pump mounting portion in which the fuel pump is mounted is provided Rutotomoni, the ladder and the ladder frame The seal surface with the rocker cover attached to the upper surface of the frame is set so that it is located on the same plane over the entire length, or the rocker cover is made of synthetic resin and the rocker cover is against the ladder frame. It is characterized by being soft-mounted .
本発明によれば、剛性の高いラダーフレームに燃料ポンプが固定されるので、燃料ポンプからの騒音を低減することができる。 According to the present invention, since the fuel pump is fixed to the ladder frame having high rigidity, noise from the fuel pump can be reduced.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1〜図4は、本発明に係る内燃機関1を示しており、図1は本発明に係る内燃機関1の平面図、図2は図1においてロッカカバー2を取り外した状態の内燃機関1の平面図、図3は本発明に係る内燃機関1を構成するシリンダヘッド3の平面図、図4は本発明に係る内燃機関1を構成するラダーフレーム4の平面図である。尚、本明細書での「上」、「下」は基本的にはシリンダの上下を基準とするものである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 4 show an internal combustion engine 1 according to the present invention, FIG. 1 is a plan view of the internal combustion engine 1 according to the present invention, and FIG. 2 is an internal combustion engine 1 with a
直列4気筒の内燃機関1は、シリンダヘッド3と、シリンダヘッド3の上部に位置する排気カムシャフト5及び吸気カムシャフト6と、シリンダヘッド3と伴に排気カムシャフト5及び吸気カムシャフト6を回転可能に支持するラダーフレーム4と、ラダーフレーム4のフランジ状の上面外周縁部7に取り付けられるロッカカバー2と、を有している。
The in-line four-cylinder internal combustion engine 1 rotates a
排気カムシャフト5及び吸気カムシャフト6は、周知のように、タイミングチェーン(図示せず)等を介してクランクシャフト(図示せず)に連動して回転するものであり、排気カムシャフト5の回転に応じて排気弁(図示せず)が、吸気カムシャフト6の回転に応じて吸気弁(図示せず)が、それぞれ開閉作動する。本実施形態において、排気弁側の動弁機構は、排気カムシャフト5の排気カム8により排気弁を駆動する直動型のものであり、そのバルブリフト特性は、常に一定である。また、吸気弁側の動弁機構は、吸気カムシャフト6の吸気カム9により吸気弁を駆動する直動型のものであり、そのバルブリフト特性は、常に一定である。
As is well known, the
シリンダヘッド3は、アルミ合金により鋳造されたものであって、シリンダヘッド3上部には、排気カムシャフト5のカムジャーナル部10を回転可能の支持する排気カムシャフト軸受部11と、吸気カムシャフト6のカムジャーナル部12を回転可能の支持する吸気カムシャフト軸受部13と、が形成されている。
The
ラダーフレーム4は、アルミ合金により鋳造されたものであって、排気カムシャフト軸受部11と伴に排気カムシャフト5のカムジャーナル部10を回転可能に支持する排気側軸受けキャップ14と、吸気カムシャフト軸受部13と伴に吸気カムシャフト6のカムジャーナル部12を回転可能に支持する吸気側軸受けキャップ15と、が枠状のフレーム16と一体に形成された梯子状を呈し、シリンダヘッド3に対して固定されている。
The
このラダーフレーム4は、排気カムシャフト5の一端部(図1〜図4ににおける右側の端部)に位置するラダーフレーム4の一端部(図4における右側の端部)に、リフタ18を有する高圧燃料ポンプ17を取り付けるための高圧燃料ポンプ取付部19が設けられている。また、ラダーフレーム4は、ロッカカバー2が取り付けられる上面外周縁部7が同一平面上に位置するように形成されている。
The
高圧燃料ポンプ17は、ガソリン等の燃料を加圧して筒内に直接噴射するために使用されるものであり、排気カムシャフト5の一端部に設けられた高圧燃料ポンプ用カムロブ20によりリフタ18を駆動することで燃料を加圧している。つまり、高圧燃料ポンプ用カムロブ20の回転運動をリフタ18の直線運動に変換して、高圧燃料ポンプ17の駆動源としている。
The high-
ここで、排気カムシャフト5に設けられた高圧燃料ポンプ用カムロブ20は、排気カムシャフト5のカムジャーナル部10のうち、排気カムシャフト5の最も一端部側に位置する最一端側カムジャーナル部10aよりもさらに外側(図3における右側)に形成されている。すなわち、高圧燃料ポンプ用カムロブ20が、最一端側カムジャーナル部10aによって片持ち状態で支持された構成となっている。そして、この最一端側カムジャーナル部10aの外側(図3における右側)に隣接するように、高圧燃料ポンプ17のリフタ18が配置されている。
Here, the
ロッカカバー2は、軽量かつ安価な合成樹脂材料により一体的に型成型されるもので、振動や異音を生じることがないように、音振性に優れた、いわゆるフルフローティング(またはセミフローティング)の取付構造によってラダーフレーム4にソフトマウントされている。すなわち、図5に示すように、ロッカカバー2のフランジ状の下面開口周縁部21に形成されたガスケット溝22には、ガスケット23が装着され、このガスケット23によって、下面開口周縁部21と、これに対向するラダーフレーム4の上面外周縁部7と、が所定の隙間を確保した状態で全周に亙って液密に密封されている。
The
このように構成された内燃機関1においては、高圧燃料ポンプ17が固定される高圧燃料ポンプ取付部19が、剛性が高いラダーフレーム4に設けられているので、高圧燃料ポンプ17からの騒音を低減することができる。また、高圧燃料ポンプ取付部19がラダーフレーム4の一端部、すなわち内燃機関1の一端に設定されているので、カムシャフトを回転自在に支持する軸受けキャップ間に、燃料ポンプが配置されるような構成に対して、バルブクリアランスの測定を容易に行うことができる。
In the internal combustion engine 1 configured as described above, the high-pressure fuel
そして、高圧燃料ポンプ17はラダーフレーム4に対して固定されるので、ロッカカバー2を合成樹脂製とすることができる。
Since the high-
また、放射体となるロッカカバー2を軽量な合成樹脂製とし、ラダーフレーム4に対してソフトマウントさせることで、更なる音振性能の向上の図ることができると共に、軽量化、低コスト化を図ることができる。
In addition, the
ラダーフレーム4の上面外周縁部7が同一平面上に位置するように形成されているので、ラダーフレーム4とロッカカバー2とのシール面が全長に亙って同一平面上に位置することなり、ラダーフレーム4とロッカカバー2との間のシール性を向上させることができる。
Since the outer
また、高圧燃料ポンプ用カムロブ20を、最一端側カムジャーナル部10aによって片持ち状態で支持する構成となっているので、図6に示すように、高圧燃料ポンプ用カムロブ20が設けられた排気カムシャフト5の全長を相対的に短くすることができる。
Further, since the
図6aは、本実施形態における排気カムシャフト5の一端部側を示し、図6bは、比較例として最一端側カムジャーナル部10aの内側に燃料ポンプ用カムロブを設けた排気カムシャフト24の一端部側を示している。つまり、図6bにおける排気カムシャフト24は、本実施形態における排気カムシャフト5と略同一構成となっているが、一端部側における最一端側カムジャーナル部10aと燃料ポンプ用カムロブ20の位置が本実施形態と異なっているものである。
6A shows one end portion side of the
図6bに示すように、燃料ポンプ用カムロブ20の両側にカムジャーナル部10、10aを設定すると、この両側のカムジャーナル部10、10aの間に高圧燃料ポンプ17が配置されることになる。そのため、燃料ポンプ用カムロブ20の両側のカムジャーナル部10、10a間の間隔を燃料ポンプ17が配置可能となるように拡大する必要があり、本実施形態の燃料ポンプ用カムロブ20が最一端側カムジャーナル部10aの外側に位置する構成(図6aを参照)に比べて、カムシャフト24の全長が長くなってしまう。
As shown in FIG. 6b, when the
つまり、本実施形態のように、燃料ポンプ用カムロブ20を最一端側カムジャーナル部10aの外側に配置し、燃料ポンプ用カムロブ20を最一端側カムジャーナル部10aによって片持ち状態で支持するよう排気カムシャフト5を構成することによって、燃料ポンプ用カムロブ20の両側にカムジャーナル部10、10aを設けた吸気カムシャフト24に比べて、排気カムシャフト5の全長を短く設定することができ、内燃機関1の小型化を図ることができる。
That is, as in this embodiment, the fuel
また、ロッカカバー2裏面には、図7に示すように、ブローバイガスが導入されるラビリンス形状のブローバイガス用オイルセパレータ通路25と、外気ダクト(図示せず)から導入された新気が導入されるラビリンス形状の新気用オイルセパレータ通路26と、が形成されている。尚、図7中の矢印は、ブローバイガス用オイルセパレータ通路25内を流れるブローバイガスの流れと、新気用オイルセパレータ通路26内を流れる新気の流れ示している。
Further, as shown in FIG. 7, fresh air introduced from a labyrinth-shaped blow-by gas
これらブローバイガス用オイルセパレータ通路25と新気用オイルセパレータ通路26とは、ラダーフレーム4上面とロッカカバー2との間に形成されている。
The blow-by gas
ブローバイガス用オイルセパレータ通路25は、ロッカカバー2の他端部(図1、図7における左側端)に形成されたブローバイ導入部27からロッカカバー2の一端部(図1、図7における右側端)側に形成されたブローバイ排出部28に向かって、ロッカカバー2の略対角線上に、かつクランク状に形成されている。
The blow-by gas
新気用オイルセパレータ通路26は、ロッカカバー2の一側壁(図7における下側の壁)29の一端部(図1、図7における右側端)側に形成された新気導入部30からロッカカバー2の他端部(図1、図7における左側端)側に向かって延びた後、ロッカカバー2の一端部(図1、図7における右側端)側に向かってUターンするように延び、さらにクランク状に屈曲しながら、ロッカカバー2の一側壁に対向する他側壁31の一端部(図1、図6における右側端)側に形成された新気排出部32に向かうように形成されている。新気導入部30は、エアクリーナ(図示せず)のクリーンサイドと連通している。ブローバイ排出部28及び新気排出部32は、吸気マニホールド(図示せず)と連通している。
The fresh air
また、ブローバイガス用オイルセパレータ通路25と新気用オイルセパレータ通路26は、ロッカカバー2裏面のスペースを利用して形成されているので、高圧燃料ポンプ17が排気カムシャフト5のカムジャーナル部10間に位置してロッカカバー2に取り付けられるような場合に比べて、それぞれ十分な容量を確保することができるので、オイルセパレータとしての能力を十分に確保でき、仮に、ブローバイガス用オイルセパレータ通路25側から新気用オイルセパレータ通路26にブローバイガスの逆流があったとしても、新気用オイルセパレータ通路26で十分にオイルミストを分離することができ、新気用オイルセパレータ通路26の上流側がオイルミストによって汚損されることを防止することができる。
Further, since the blow-by gas
尚、上述した実施形態においては、排気カムシャフト5に燃料ポンプ用カムロブ20が設けられているが、吸気カムシャフト6に燃料ポンプ用カムロブ20を設けるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the fuel
上記実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。 The technical idea of the present invention that can be grasped from the above embodiment will be listed together with the effects thereof.
(1) 内燃機関は、シリンダヘッドの上部に位置するカムシャフトと、上記シリンダヘッドと伴に上記カムシャフトを回転可能に支持するラダーフレームと、を有し、上記ラダーフレームは、複数の軸受けキャップが枠状のフレームと一体に形成された梯子状を呈し、上記ラダーフレームの下面と上記シリンダヘッドの上面との間に上記カムシャフトの複数のカムジャーナル部を回転可能に支持するものであって、上記ラダーフレームの一端には、燃料ポンプが取り付けられる燃料ポンプ取付部が設けられている。これによって、剛性の高いラダーフレームに燃料ポンプが固定されるので、燃料ポンプからの騒音を低減することができる。また、カムシャフトを回転自在に支持する軸受けキャップ間に、燃料ポンプが配置されるような構成に対して、バルブクリアランスの測定を容易に行うことができる。 (1) An internal combustion engine includes a camshaft positioned at an upper portion of a cylinder head, and a ladder frame that rotatably supports the camshaft together with the cylinder head, and the ladder frame includes a plurality of bearing caps. Presents a ladder formed integrally with a frame-shaped frame, and rotatably supports a plurality of cam journal portions of the camshaft between a lower surface of the ladder frame and an upper surface of the cylinder head. At one end of the upper Symbol ladder frame, the fuel pump mounting portion in which the fuel pump is attached is provided. As a result, the fuel pump is fixed to the rigid ladder frame, so that noise from the fuel pump can be reduced. Further, the valve clearance can be easily measured for a configuration in which the fuel pump is disposed between the bearing caps that rotatably support the camshaft.
(2) 上記(1)に記載の内燃機関において、上記ラダーフレームと、該ラダーフレームの上面に取り付けられるロッカカバーと、のシール面が全長に亙って同一平面上に位置するよう設定されている。これによって、ラダーフレームとロッカカバーとの間のシール性を向上させることができる。 (2) In the internal combustion engine according to (1), the seal surface of the ladder frame and the rocker cover attached to the upper surface of the ladder frame is set so as to be located on the same plane over the entire length. Yes. Thereby, the sealing performance between the ladder frame and the rocker cover can be improved.
(3) 上記(1)または(2)に記載の内燃機関において、上記ロッカカバーは合成樹脂製であり、上記ロッカカバーが上記ラダーフレームに対してソフトマウントされる。これによって、放射体となるロッカカバーを軽量な合成樹脂製とし、ラダーフレームに対してソフトマウントさせることで、軽量化、低コスト化及び音振性能の向上を図ることができる。 (3) In the internal combustion engine described in the above (1) or (2), the rocker cover is made of a synthetic resin, and the rocker cover is soft-mounted on the ladder frame. As a result, the rocker cover serving as the radiator is made of a lightweight synthetic resin, and is soft-mounted on the ladder frame, so that weight reduction, cost reduction, and sound vibration performance can be improved.
(4) 上記(1)〜(3)のいずれかに記載の内燃機関において、上記カムシャフトの一端部には、上記燃料ポンプを駆動する燃料ポンプ用カムロブが形成され、上記燃料ポンプ用カムロブは、上記カムジャーナル部のうち、上記カムシャフトの最も一端部側に位置する最一端側カムジャーナル部よりも更に外側に位置している。 (4) In the internal combustion engine according to any one of (1) to (3), a fuel pump cam lobe for driving the fuel pump is formed at one end of the camshaft, and the fuel pump cam lobe is Among the cam journal portions, the cam journal portion is located further outside than the most end cam journal portion located on the most end side of the cam shaft.
すなわち、燃料ポンプ用カムロブは、最一端側カムジャーナル部によって、片持ち状態で支持されている。 That is, the fuel pump cam lobe is supported in a cantilevered state by the cam journal portion at the extreme end.
燃料ポンプ用カムロブの両側にカムジャーナルを設定すると、この両側のカムジャーナルの間に燃料ポンプが配置されることになる。そのため、燃料ポンプ用カムロブの両側のカムジャーナル間の間隔を燃料ポンプが配置可能となるように拡大する必要があり、燃料ポンプ用カムロブが最一端側カムジャーナル部の外側に位置する構成に比べて、カムシャフトの全長が長くなってしまう。 When cam journals are set on both sides of the fuel pump cam lobe, the fuel pump is disposed between the cam journals on both sides. Therefore, it is necessary to increase the distance between the cam journals on both sides of the fuel pump cam lobe so that the fuel pump can be arranged, compared with the configuration in which the fuel pump cam lobe is located outside the cam journal part at the extreme end. The overall length of the camshaft becomes longer.
しかしながら、燃料ポンプ用カムロブが、最一端側カムジャーナル部の外側に位置し、最一端側カムジャーナル部によって片持ち状態で支持されているので、カムシャフトの全長を相対的に短く設定することができ、内燃機関の小型化を図ることができる。 However, since the cam lobe for the fuel pump is positioned outside the most end cam journal portion and is supported in a cantilever state by the most end cam journal portion, the overall length of the cam shaft can be set relatively short. This can reduce the size of the internal combustion engine.
(5) 上記(4)に記載の内燃機関は、具体的には、上記最一端側カムジャーナル部に隣接して、燃料ポンプ用カムロブによって駆動される上記燃料ポンプのリフタが配置されている。 (5) In the internal combustion engine described in (4), specifically, the lifter of the fuel pump driven by the fuel pump cam lobe is disposed adjacent to the most end cam journal portion.
4…ラダーフレーム
19…高圧燃料ポンプ取付部
4 ...
Claims (4)
上記シリンダヘッドと伴に上記カムシャフトを回転可能に支持するラダーフレームと、
を有し、
上記ラダーフレームは、複数の軸受けキャップが枠状のフレームと一体に形成された梯子状を呈し、上記ラダーフレームの下面と上記シリンダヘッドの上面との間に上記カムシャフトの複数のカムジャーナル部を回転可能に支持するものであって、
上記ラダーフレームの一端には、燃料ポンプが取り付けられる燃料ポンプ取付部が設けられるとともに、
上記ラダーフレームと、該ラダーフレームの上面に取り付けられるロッカカバーと、のシール面が全長に亙って同一平面上に位置するよう設定されていることを特徴とする内燃機関。 A camshaft located at the top of the cylinder head;
A ladder frame that rotatably supports the camshaft together with the cylinder head;
Have
The ladder frame has a ladder shape in which a plurality of bearing caps are formed integrally with a frame-shaped frame, and a plurality of cam journal portions of the cam shaft are provided between a lower surface of the ladder frame and an upper surface of the cylinder head. Which is rotatably supported,
At one end of the upper Symbol ladder frame, Rutotomoni fuel pump mounting portion in which the fuel pump is mounted is provided,
An internal combustion engine characterized in that a sealing surface of the ladder frame and a rocker cover attached to an upper surface of the ladder frame is set so as to be positioned on the same plane over the entire length .
上記シリンダヘッドと伴に上記カムシャフトを回転可能に支持するラダーフレームと、
を有し、
上記ラダーフレームは、複数の軸受けキャップが枠状のフレームと一体に形成された梯子状を呈し、上記ラダーフレームの下面と上記シリンダヘッドの上面との間に上記カムシャフトの複数のカムジャーナル部を回転可能に支持するものであって、
上記ラダーフレームの一端には、燃料ポンプが取り付けられる燃料ポンプ取付部が設けられるとともに、
上記ロッカカバーは合成樹脂製であり、上記ロッカカバーが上記ラダーフレームに対してソフトマウントされることを特徴とする内燃機関。 A camshaft located at the top of the cylinder head;
A ladder frame that rotatably supports the camshaft together with the cylinder head;
Have
The ladder frame has a ladder shape in which a plurality of bearing caps are formed integrally with a frame-shaped frame, and a plurality of cam journal portions of the camshaft are provided between a lower surface of the ladder frame and an upper surface of the cylinder head. Which is rotatably supported,
At one end of the upper Symbol ladder frame, Rutotomoni fuel pump mounting portion in which the fuel pump is mounted is provided,
The internal combustion engine , wherein the rocker cover is made of a synthetic resin, and the rocker cover is soft-mounted with respect to the ladder frame .
上記燃料ポンプ用カムロブは、上記カムジャーナル部のうち、上記カムシャフトの最も一端部側に位置する最一端側カムジャーナル部よりも更に外側に位置していることを特徴とする請求項1、2のいずれかに記載の内燃機関。 A fuel pump cam lobe for driving the fuel pump is formed at one end of the camshaft,
Cam lobe for the fuel pump, of the cam journal portion, claims, characterized in that further located outside the outermost end side cam journal portion positioned closest to one end of the cam shaft 1, 2 An internal combustion engine according to any one of the above.
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