JP7308169B2 - 内燃機関のフロントカバー - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関において、タイミングチェーンを覆うようにシリンダブロック及びシリンダヘッドの前面に配置されるフロントカバー(または、タイミングチェーンカバー若しくはチェーンケース)に関する。
周知の通り、車両等に搭載される内燃機関即ちレシプロエンジンのクランクシャフトと、気筒の吸排気バルブを開閉駆動するカムシャフトとは、巻掛伝動機構を介して連動する。クランクシャフトにはクランクスプロケットが、カムシャフトにはカムシャフトがそれぞれ設けられ、これらクランクスプロケット及びカムスプロケットにタイミングチェーンを巻き掛けることにより、内燃機関が出力するエンジントルクをクランクシャフトからカムシャフトに伝達し、カムシャフトをクランクシャフトに従動させながらカムシャフトを回転駆動する。
上述の巻掛伝動機構は、フロントカバーによって内燃機関の前方から被覆されている。いわゆる縦型の内燃機関のフロントカバーでは、その下部にクランクシャフトを挿通して突き出させるための軸孔が穿たれている。
また、内燃機関の冷却水を吸込み吐出して圧送する冷却水ポンプとして、クランクシャフトからトルクの供与を受けて回転する機械式のポンプを採用しているものでは、フロントカバーの上部と下部との中間部位に、当該冷却水ポンプを取り付けるための取付孔が穿たれる。加えて、車両の電装系に必要な電力を発電して供給する小出力の発電機であるオルタネータが、フロントカバーに取り付けられることもある。クランクシャフト、冷却水ポンプ及びオルタネータは、プーリ及びベルトを要素とする巻掛伝動機構を介して連動する。この巻掛伝動機構は、フロントカバーに覆われず、フロントカバーの前面側に配される(以上、例えば下記特許文献を参照)。
特開2018-168815号公報
電動機により駆動する電動式の冷却水ポンプを採用する場合、そのポンプは必ずしも内燃機関のフロントカバーに取り付けられない。さらに、近時では、内燃機関及び電動機の二つの動力源を備えるハイブリッド車両が一定の普及を見ている。ハイブリッド車両に搭載される内燃機関には、オルタネータが付帯しない。総じて、機械式冷却水ポンプ、オルタネータ及びそれらを連動させる巻掛伝動機構(ベルトテンショナを含む)等が、フロントカバーから除かれることになる。
従来型の車両用内燃機関に付随する機械式の冷却水ポンプ、オルタネータ及び巻掛伝動機構等は、フロントカバーの中間部位の剛性を補強する作用を営んでいた。だが、これらが除去されることにより、フロンドカバーの中間部位の剛性が、フロントカバーの上部や下部の剛性と比較して弱体化することになる。その帰結として、内燃機関の運転中にクランクシャフトから力を受けるフロントカバーがちょうど捻れるような形となり、フロントカバーにおいて振動が発生して車両のNV(Noise and Vibration)性能を低下させる懸念が生じる。
フロントカバーの中間部位の剛性を高めるために、当該部位に突出するリブ(凸条)を成形することも考えられる。しかし、当然ながら、リブを形成した箇所は、リブのない周辺の箇所と比較して肉厚になる。リブを追加的に設けることにより、フロントカバーが重量化し、かつフロントカバーの製造コスト(材料コスト)が増加することは避けられない。
以上の問題に着目してなされた本発明は、重量及びコストの増大を抑制しつつフロントカバーにおける振動を低減することを所期の目的としている。
本発明では、内燃機関において、タイミングチェーンを覆うようにシリンダブロック及びシリンダヘッドの前面に配置されるフロントカバーであって、気筒のシリンダボアの軸線方向に沿った上部と下部との中間部位に、前方に膨出しながらこれを貫通する貫通孔が穿たれていない膨出部を成形しており、前記膨出部から後方に突出するリブが設けられておらず、前記膨出部の肉厚が、当該膨出部に隣接する周辺の箇所の肉厚に略等しいかそれよりも薄く、前記膨出部は、車体のエンジンマウントに支持させる被支持部が成形される上部と、クランクシャフトを挿通して突き出させるための軸孔が穿たれる下部との間の、正面視幅寸法が前記上部及び前記下部よりも狭くくびれた中間部位に形成してあり、なおかつ、前記膨出部は、内燃機関における吸気側にあって前方に突出する複数のボスのうちの少なくとも一つのボスから、前記被支持部と前記軸孔とを鉛直方向に繋ぐ領域に至るように形成してある内燃機関のフロントカバーを構成した。なお、前記膨出部は、当該フロントカバーに設けられ前方に突出する複数のボスに連接または極近接しており、前記複数のボスには、当該フロントカバーの外縁部に位置するボスと、それよりも内側方にあり前記中間部位に位置するボスとが含まれ、前記膨出部が後者のボスに連接していることがある。
本発明によれば、重量及びコストの増大を抑制しつつ、内燃機関のフロントカバーにおいて発生する振動を低減することができる。
本発明の一実施形態のフロントカバーの正面図。 同実施形態のフロントカバーのA-A線断面図。 同実施形態のフロントカバーのB-B線断面図。
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1ないし図3に、本実施形態の内燃機関のフロントカバー(タイミングチェーンカバー)1を示す。図1は、フロントカバー1を内燃機関の前方から見た正面図である。図2は、図1に表しているA-A線に沿ったフロントカバー1の横断面図である。図3は、図1に表しているB-B線に沿ったフロントカバー1の縦断面図である。
本実施形態における内燃機関は、いわゆる縦型の4ストロークレシプロエンジンであり、気筒のシリンダボアの軸線方向、即ち気筒内で進退するピストンの運動方向に沿った上下にシリンダヘッド、シリンダブロック及びクランクケースが連結されているものである。本実施形態のフロントカバー1は、その上下方向に沿って拡張し、シリンダヘッド、シリンダブロック及びクランクケースに前方から装着されて、当該フロントカバー1の後背にあるクランクスプロケット、カムスプロケット、タイミングチェーン及びチェーンテンショナ等を被覆して隠蔽する。
フロントカバー1の下部には、クランクシャフトを挿通して内燃機関の前方に突き出させるための貫通した軸孔13を穿ってある。また、フロントカバー1の上部には、内燃機関を車両のエンジンルームに搭載するべく、車体に設けたエンジンマウントに支持させる被支持部(エンジンマウントブラケット)14を成形している。
本実施形態の内燃機関は、ハイブリッド車両に搭載することを想定している。故に、従来型の車両用内燃機関に付随する機械式の冷却水ポンプ、オルタネータ及び巻掛伝動機構等が付随していない。本実施形態では、フロントカバー1の上部と下部との間の部位に、内燃機関の前方に膨出する膨出部11を成形している。なお、図1中、膨出部11に網点を付して表している。
膨出部11は、フロントカバー1の上部と下部との中間部位の剛性を高め、上部及び下部の剛性とバランスさせるために設けているものである。膨出部11の形成箇所は、従来型の内燃機関のフロントカバー1における冷却水ポンプを取り付ける箇所に相当している。この膨出部11の形成箇所は、正面視気筒のシリンダボアの軸線よりも吸気側に偏倚している。なお、図1及び図2において、左方が吸気側、右方が排気側である。
膨出部11は、当該膨出部11に隣接する周辺の箇所よりも前方に張り出している。より具体的には、膨出部11は、前方に突出する複数(三つ以上)のボス12に連接または極近接した、前方に向かって先細りとなる概略角錐(三角錐)状をなす。膨出部11の肉厚は、当該膨出部11に隣接する周辺の箇所の肉厚に略等しいか、寧ろそれよりも薄い。また、膨出部11には、これを前後方向に貫通する貫通孔を穿っていない。
本実施形態によれば、フロントカバー1の上部と下部との間のねじれにより発生していた振動を抑制することができ、車両のNV性能が向上する。しかも、従来型の内燃機関の設計の大部分をそのまま流用することが可能となる。また、フロントカバー1に膨出部11を設けることは、フロントカバー1の前方または後方に突出するリブを設けることと比較して、フロントカバー1の重量化及び製造コストの増大を招かない点で有利である。
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。各部の具体的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
1…フロントカバー
11…膨出部
12…ボス
13…軸孔
14…被支持部

Claims (2)

  1. 内燃機関において、タイミングチェーンを覆うようにシリンダブロック及びシリンダヘッドの前面に配置されるフロントカバーであって、
    気筒のシリンダボアの軸線方向に沿った上部と下部との中間部位に、前方に膨出しながらこれを貫通する貫通孔が穿たれていない膨出部を成形しており、
    前記膨出部から後方に突出するリブが設けられておらず、
    前記膨出部の肉厚が、当該膨出部に隣接する周辺の箇所の肉厚に略等しいかそれよりも薄く、
    前記膨出部は、車体のエンジンマウントに支持させる被支持部が成形される上部と、クランクシャフトを挿通して突き出させるための軸孔が穿たれる下部との間の、正面視幅寸法が前記上部及び前記下部よりも狭くくびれた中間部位に形成してあり、
    なおかつ、前記膨出部は、内燃機関における吸気側にあって前方に突出する複数のボスのうちの少なくとも一つのボスから、前記被支持部と前記軸孔とを鉛直方向に繋ぐ領域に至るように形成してある内燃機関のフロントカバー。
  2. 前記膨出部は、当該フロントカバーに設けられ前方に突出する複数のボスに連接または極近接しており、
    前記複数のボスには、当該フロントカバーの外縁部に位置するボスと、それよりも内側方にあり前記中間部位に位置するボスとが含まれ、前記膨出部が後者のボスに連接する請求項1記載のフロントカバー。
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