JP4987641B2 - エンジンに固設されたカバー - Google Patents

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、カムシャフトや補記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）。
特許３４１２７５９号公報

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、凹面からなる連続湾曲面に形成されかつ円形状に区画された複数の円形区画部（１７）が設けられ、前記円形区画部（１７）は、前記カバー（７）の裏面（７ｂ）側に凸面となるように設けられていると共に、前記カバーの裏面（７ｂ）に、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た角度をもって延在し、かつ複数の前記円形区画部（１７）の前記カバーの裏面（７ｂ）側の前記凸面に上面が掛かるリブ（１８）が形成されているものとした。

特に、前記円形区画部（１７）は、厚さ一定に形成されていると良い。

あるいは、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）は、前記カバー（７）の幅方向長さの逆数よりも小さな曲率の湾曲状部（７ｃ）を備えているものとした。

このように、前記円形区画部（１７）が、前記凹面でありかつ前記カバー（７）の前記裏面に突出する連続湾曲面に形成されていること、また、前記円形区画部（１７）は、厚さ一定に形成されていると良い。

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、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、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。

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。また、円形区画部の厚さを一定にすることにより、カバーに凹または凸面を形成する形状において重量増となることがなく、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、カバー表面が外方に凸となる湾曲状部を備えていることにより、カバーの剛性が高まって放射音発生に対する剛性が高まり、放射音が抑制され、さらにその表面に円形区画部を形成することで、より一層放射音を抑制することができる。

特に、カバーの外方に凸となる湾曲状に形成された表面に対して円形区画部が内側の裏面に凸となるように形成されていることにより、円形区画部がカバー表面に凸となるように形成されるものあるいは円形区画部が一切形成されないものに対して、エンジンのクランク軸方向の長さを短くすることができる。これにより、例えばメンテナンス時に取り外す可能性のあるカバーに対してその取り外しスペースの確保において、カバー周辺の車体部材等を相対的にできるだけカバー側に近接させることができ、レイアウトの制約をできるだけ小さくすることができる。

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。また、円形区画部の厚さを一定にすることにより、カバーに凹凸面を形成する形状において重量増となることがなく、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。

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、補記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記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。

本発明が適用されたエンジン１の正面図である。 図１の矢印II−II線に沿って見た要部側断面図である。 チェーンカバーを取り外して見た図１に対応する図である。 チェーンカバーの表面を示す図である。 チェーンカバーの裏面を示す図である。 図４の矢印IV−IV線に沿って見た断面図である。

符号の説明

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

Claims (3)

1. 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、凹面からなる連続湾曲面に形成されかつ円形状に区画された複数の円形区画部が設けられ、
   前記円形区画部は、前記カバーの裏面側に凸面となるように設けられていると共に、
   前記カバーの裏面に、前記エンジン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し、かつ複数の前記円形区画部の前記カバーの裏面側の前記凸面に上面が掛かるリブが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。
2. 前記円形区画部は、厚さ一定に形成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。
3. 前記カバーにおける前記エンジンの外方に臨む表面は、前記カバーの幅方向長さの逆数よりも小さな曲率の湾曲状部を備え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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