(57)【要約】【課題】重量増加や製造工程の複雑化を回避しつつエンジン補機をエンジンに取付けることのできるエンジン補機の取付構造を提供すること。【解決手段】排気カムシャフト４の一端部に排気カムギヤ６が固定され、また、排気カムシャフト４の一端部側において、排気カムギヤ６にカムスプロケットが一体回転可能に設けられている。そして、排気カムギヤ６の結合部１０とエンジン補機２０の被結合部２１とが結合することによって、排気カムギヤ６からエンジン補機２０に動力が伝達される。また、排気カムギヤ６にボス部１０ａを設けるとともにエンジン補機２０に入力軸２１ａを設けている。また、ボス部１０ａに係合溝１０ｂを軸方向に形成するとともに入力軸２１ａの外周部に係合突起２１ｂを形成している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンによりエンジン補機が駆動されるよう前記エンジン補機を前記エンジンに取付けるエンジン補機の取付構造であって、
前記エンジンは、
クランクシャフトおよび該クランクシャフトの一端部に固定されるクランクスプロケットと、
排気弁または吸気弁の何れかをそれぞれ動弁する第１カムシャフトおよび第２カムシャフトと、
前記第１カムシャフトの一端部に固定される第１カムギヤおよび前記第２カムシャフトの一端部に固定され前記第１カムギヤと噛合する第２カムギヤと、
前記第１カムシャフトの一端部側において前記第１カムギヤに一体回転可能に設けられるカムスプロケットと、
前記クランクスプロケットと前記カムスプロケットとの間に掛け渡され前記クランクスプロケットから前記カムスプロケットに動力を伝達するタイミングチェーンと、を備え、
前記第１カムギヤは、前記エンジン補機と結合する結合部が前記第１カムシャフトとは反対側に形成され、
前記エンジン補機は、前記結合部に結合されるとともに前記第１カムギヤから動力が入力される被結合部を備え、
前記結合部と前記被結合部との結合によって、前記第１カムギヤから前記エンジン補機に動力が伝達されることを特徴とするエンジン補機の取付構造。
【請求項２】
前記結合部は、前記第１カムシャフトとは反対側に突出するボス部と、前記ボス部に軸方向に形成される係合溝と、からなり、
前記被結合部は、前記ボス部に挿入される入力軸と、該入力軸の外周部に形成される係合突起と、からなり、
前記係合突起が前記係合溝に係合するように前記入力軸を前記ボス部に挿入することによって、前記第１カムギヤから前記エンジン補機に動力が伝達されることを特徴とする請求項１に記載のエンジン補機の取付構造。
【請求項３】
前記第１カムギヤは、ボルトの締結されるボルト締結孔が前記第１カムシャフトとは反対側の端面に形成され、
前記カムスプロケットは、前記ボス部の外径に等しい直径のボス部挿通孔が中心部に形成されるとともに、前記ボルトの挿通されるボルト挿通孔が前記ボス部挿通孔の外周側に形成され、
前記ボス部挿通孔に前記ボス部を挿通し、前記ボルトを前記ボルト挿通孔を介して前記ボルト締結孔に締結することによって、前記カムスプロケットが前記第１カムギヤに固定されることを特徴とする請求項２に記載のエンジン補機の取付構造。
【請求項４】
前記第１カムギヤに前記カムスプロケットを一体に形成したことを特徴とする請求項１に記載のエンジン補機の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンによりエンジン補機が駆動されるようエンジン補機をエンジンに取付けるエンジン補機の取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、直噴ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンに搭載される高圧燃料ポンプは、カムシャフトの一端部に形成したポンプカムによりプランジャが駆動されることによって燃料を昇圧している。この場合、高圧燃料ポンプを駆動させるための大きな駆動トルクがカムシャフトに作用するため、カムシャフトの強度向上のための重量増加やコスト上昇を招く虞がある。
【０００３】
これに対し、従来、高圧燃料ポンプを駆動するためのポンプカムシャフトをクランクシャフトの内部に同軸配置し、ポンプカムシャフトの一端部に設けたポンプスプロケットをタイミングチェーンで駆動するようにしたエンジン補機の取付構造が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の従来のエンジン補機の取付構造では、高圧燃料ポンプの駆動トルクがクランクシャフトに作用することが回避される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１２２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のエンジン補機の取付構造は、ポンプカムシャフトを設けているためポンプカムシャフトの分だけ重量が増加してしまう虞がある。また、カムシャフトを中空構造にしているため、カムシャフトの製造工程が複雑化してしまう虞がある。また、気筒数が多くエンジンが長い場合に、このような重量増加や製造工程の複雑化が顕著であり、このような問題を回避しようとすると、気筒数が制限される等エンジン製造の自由度が限定されてしまう虞がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、重量増加や製造工程の複雑化を回避しつつエンジン補機をエンジンに取付けることのできるエンジン補機の取付構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第１態様は、エンジンによりエンジン補機が駆動されるよう前記エンジン補機を前記エンジンに取付けるエンジン補機の取付構造であって、前記エンジンは、クランクシャフトおよび該クランクシャフトの一端部に固定されるクランクスプロケットと、排気弁または吸気弁の何れかをそれぞれ動弁する第１カムシャフトおよび第２カムシャフトと、前記第１カムシャフトの一端部に固定される第１カムギヤおよび前記第２カムシャフトの一端部に固定され前記第１カムギヤと噛合する第２カムギヤと、前記第１カムシャフトの一端部側において前記第１カムギヤに一体回転可能に設けられるカムスプロケットと、前記クランクスプロケットと前記カムスプロケットとの間に掛け渡され前記クランクスプロケットから前記カムスプロケットに動力を伝達するタイミングチェーンと、を備え、前記第１カムギヤは、前記エンジン補機と結合する結合部が前記第１カムシャフトとは反対側に形成され、前記エンジン補機は、前記結合部に結合されるとともに前記第１カムギヤから動力が入力される被結合部を備え、前記結合部と前記被結合部との結合によって、前記第１カムギヤから前記エンジン補機に動力が伝達されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２態様としては、前記結合部は、前記第１カムシャフトとは反対側に突出するボス部と、前記ボス部に軸方向に形成される係合溝と、からなり、前記被結合部は、前記ボス部に挿入される入力軸と、該入力軸の外周部に形成される係合突起と、からなり、前記係合突起が前記係合溝に係合するように前記入力軸を前記ボス部に挿入することによって、前記第１カムギヤから前記エンジン補機に動力が伝達されることが好ましい。
【０００９】
本発明の第３の態様としては、前記第１カムギヤは、ボルトの締結されるボルト締結孔が前記第１カムシャフトとは反対側の端面に形成され、前記カムスプロケットは、前記ボス部の外径に等しい直径のボス部挿通孔が中心部に形成されるとともに、前記ボルトの挿通されるボルト挿通孔が前記ボス部挿通孔の外周側に形成され、前記ボス部挿通孔に前記ボス部を挿通し、前記ボルトを前記ボルト挿通孔を介して前記ボルト締結孔に締結することによって、前記カムスプロケットが前記第１カムギヤに固定されることが好ましい。
【００１０】
本発明の第４の態様としては、前記第１カムギヤに前記カムスプロケットを一体に形成する構成とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１態様によれば、第１カムシャフトの一端側にカムスプロケットと第１カムギヤが配置されるとともに第１カムギヤがエンジン補機に結合され、このカムスプロケットと第１カムギヤを経由してクランクシャフトの動力をエンジン補機に伝達している。このため、エンジン補機の駆動トルクがクランクシャフトに作用してクランクシャフトに大きな捩りモーメントを生じてしまうことが防止される。このため、従来のように高圧燃料ポンプを駆動するためにポンプカムシャフトをクランクシャフトの内部に同軸配置する必要がないため、重量増加や製造工程の複雑化を回避しつつエンジン補機をエンジンに取付けることができる。
【００１２】
本発明の第２態様によれば、第１カムギヤにボス部を設けるとともにエンジン補機に入力軸を設けているため、ボス部に入力軸を挿入することによってボス部と入力軸が同軸に配置されるため、エンジンに対するエンジン補機の位置決めを容易に精度良く行うことができる。また、ボス部に係合溝を軸方向に形成するとともに入力軸の外周部に係合突起を形成しているため、係合突起を係合溝に係合することによって確実に第１カムギヤからエンジン補機に動力を伝達することができ、また、係合溝に対する係合突起の係合および係脱により容易にエンジン補機を第１カムギヤから着脱することができる。
【００１３】
本発明の第３の態様によれば、ボルトによってカムスプロケットが第１カムギヤの端面に固定されるので、カムスプロケットの内周面に第１カムギヤの一部を嵌入または締結する場合と比較して形状に強度を持たせる必要がないため、カムスプロケットを小型化および軽量化することができる。また、カムスプロケットのボス部挿通孔に第１カムギヤのボス部を挿通することによってカムスプロケットが第１カムギヤに対して位置決めされるので、カムスプロケットを第１カムギヤに精度良く組み付けることができる。
【００１４】
本発明の第４の態様によれば、第１カムギヤにカムスプロケットを一体に形成することによって、部品点数が削減されるとともに、第１カムギヤとカムスプロケットとの組付工程を不要にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るエンジン補機の取付構造を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係るエンジン補機の取付構造を示す正面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係るエンジン補機の取付構造の結合部を示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係るエンジン補機の取付構造の被結合部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態に係るエンジン補機の取付構造の詳細を図面に基づいて説明する。図１〜図４は、本発明の実施形態に係るエンジン補機の取付構造を示す図である。
【００１７】
まず、構成を説明する。図１、図２において、エンジン１にはエンジン補機２０が取付けられており、エンジン１が発生する動力によりエンジン補機２０が駆動される。エンジン補機２０は、本実施形態では、不図示のフューエルインジェクタに燃料を圧送する高圧燃料ポンプ、または、負圧発生用のバキュームポンプとして構成されている。
【００１８】
エンジン１は、直列４気筒のＤＯＨＣ（Double OverHead Camshaft）形式のエンジンとして構成されており、不図示の車両の前部に横置きに配置されている。ここで、本実施形態では、図中に前、右、前の文字とともに示す矢印は、運転席に着座した運転者からみた前後方向、左右方向、および上下方向と一致するように定めている。
【００１９】
エンジン１は、シリンダブロック１ａ（図２参照）と、このシリンダブロック１ａの上部に配置されるシリンダヘッド１ｂ（図２参照）とを備えている。シリンダブロック１ａには、クランクシャフト２が設けられており、このクランクシャフト２により不図示のピストンの往復運動を回転運動に変換する。クランクシャフトの一端部（右方向端部）には、クランクスプロケット３が固定されている。
【００２０】
シリンダヘッド１ｂには、排気カムシャフト４および吸気カムシャフト５が設けられており、排気カムシャフト４および吸気カムシャフト５により不図示の排気弁および吸気弁がそれぞれ動弁される。本実施形態では、排気カムシャフト４および吸気カムシャフト５は、本発明における第１カムシャフトおよび第２カムシャフトをそれぞれ構成している。なお、吸気カムシャフト５および排気カムシャフト４が、本発明における第１カムシャフトおよび第２カムシャフトをそれぞれ構成していてもよい。
【００２１】
排気カムシャフト４の一端部には排気カムギヤ６が固定されるとともに、吸気カムシャフト５の一端部には吸気カムギヤ７が固定されており、排気カムギヤ６と吸気カムギヤ７は互いに噛合う。排気カムギヤ６および吸気カムギヤ７は、本発明における第１カムギヤおよび第２カムギヤをそれぞれ構成している。なお、吸気カムギヤ７および排気カムギヤ６が、本発明における第１カムギヤおよび第２カムギヤをそれぞれ構成していてもよい。
【００２２】
排気カムシャフト４の一端部側において、排気カムギヤ６にカムスプロケットが一体回転可能に設けられている。
【００２３】
クランクスプロケット３とカムスプロケット８との間にタイミングチェーン９が掛け渡されており、このタイミングチェーン９は、クランクスプロケット３からカムスプロケット８に動力を伝達する。本実施形態では、クランクスプロケット３が矢印Ａ方向に回転すると、排気カムシャフト４も同様に矢印Ａ方向に回転する。吸気カムシャフト５は、排気カムギヤ６と互いに噛合う吸気カムギヤ７により、排気カムシャフト４の回転方向とは逆の矢印Ｂ方向に回転する。
【００２４】
排気カムギヤ６の、排気カムシャフト４とは反対側には、エンジン補機２０と結合する結合部１０が形成されている。また、エンジン補機２０は、結合部１０に結合される被結合部２１を備え、この被結合部２１によって排気カムギヤ６から動力が伝達される。そして、結合部１０と被結合部２１とが結合することによって、排気カムギヤ６からエンジン補機２０に動力が伝達される。
【００２５】
排気カムギヤ６の結合部１０とエンジン補機２０の被結合部２１の詳細について説明する。図３、図４に示すように、結合部１０は、排気カムシャフト４とは反対側に突出するボス部１０ａと、このボス部１０ａに軸方向に形成される係合溝１０ｂと、から構成されている。また、被結合部２１は、ボス部１０ａに挿入される入力軸２１ａと、この入力軸２１ａの外周部に形成される係合突起２１ｂと、から構成されている。そして、係合突起２１ｂが係合溝１０ｂに係合するように入力軸２１ａをボス部１０ａに挿入することによって、排気カムギヤ６からエンジン補機２０に動力が伝達される。
【００２６】
排気カムギヤ６とカムスプロケット８との結合構造について説明する。排気カムギヤ６の、排気カムシャフト４とは反対側の端面には、ボルト１１の締結されるボルト締結孔６ａが形成さている。カムスプロケット８の中心部には、ボス部１０ａの外径に等しい直径のボス部挿通孔８ａが形成されている。
【００２７】
また、カムスプロケット８のボス部挿通孔８ａの外周側には、ボルト１１の挿通されるボルト挿通孔８ｂが形成されている。そして、ボス部挿通孔８ａにボス部１０ａを挿通し、ボルト１１をボルト挿通孔８ｂを介してボルト締結孔６ａに締結することによって、カムスプロケット８が排気カムギヤ６に固定される。なお、排気カムギヤ６にカムスプロケット８を一体に形成してもよい。
【００２８】
次に、作用を説明する。本実施形態は、排気カムシャフト４の一端部に排気カムギヤ６が固定され、また、排気カムシャフト４の一端部側において、排気カムギヤ６にカムスプロケットが一体回転可能に設けられている。そして、排気カムギヤ６の結合部１０とエンジン補機２０の被結合部２１とが結合することによって、排気カムギヤ６からエンジン補機２０に動力が伝達される。このため、クランクシャフト２の動力は、カムスプロケット８と排気カムギヤ６を経由してエンジン補機２０に伝達される。従って、エンジン補機２０の駆動トルクがクランクシャフト２に作用してクランクシャフトに大きな捩りモーメントを生じてしまうことが防止される。この結果、従来のように高圧燃料ポンプ等のエンジン補機を駆動するためにポンプカムシャフトをクランクシャフトの内部に同軸配置する必要がないため、重量増加や製造工程の複雑化を回避しつつエンジン補機２０をエンジン１に取付けることができる。
【００２９】
また、本実施形態は、排気カムギヤ６にボス部１０ａを設けるとともにエンジン補機２０に入力軸２１ａを設けているため、ボス部１０ａに入力軸２１ａを挿入することによってボス部１０ａと入力軸２１ａが同軸に配置されるため、エンジン１に対するエンジン補機２０の位置決めを容易に精度良く行うことができる。
【００３０】
また、本実施形態は、ボス部１０ａに係合溝１０ｂを軸方向に形成するとともに入力軸２１ａの外周部に係合突起２１ｂを形成しているため、係合突起２１ｂを係合溝１０ｂに係合することによって確実に排気カムギヤ６からエンジン補機２０に動力を伝達することができ、また、係合溝１０ｂに対する係合突起２１ｂの係合および係脱により容易にエンジン補機２０を排気カムギヤ６から着脱することができる。
【００３１】
また、本実施形態は、ボルト１１によってカムスプロケット８が排気カムギヤ６の端面に固定されるので、カムスプロケット８の内周面に排気カムギヤ６の一部を嵌入または締結する場合と比較して形状に強度を持たせる必要がないため、カムスプロケット８を小型化および軽量化することができる。
【００３２】
また、本実施形態は、カムスプロケット８のボス部挿通孔８ａに排気カムギヤ６のボス部１０ａを挿通することによってカムスプロケット８が排気カムギヤ６に対して位置決めされるので、カムスプロケット８を排気カムギヤ６に精度良く組み付けることができる。
【００３３】
また、本実施形態は、排気カムギヤ６にカムスプロケット８を一体に形成することで、部品点数が削減されるとともに、排気カムギヤ６とカムスプロケット８との組付工程を不要にすることができる。
【００３４】
以上、実施形態について説明したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられ得ることは明白である。本発明は、すべてのこのような修正および等価物が含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・エンジン、２・・・クランクシャフト、３・・・クランクスプロケット、４・・・排気カムシャフト（第１カムシャフト）、５・・・吸気カムシャフト（第２カムシャフト）、６・・・排気カムギヤ（第１カムギヤ）、７・・・吸気カムギヤ（第２カムギヤ）、８・・・カムスプロケット、８ａ・・・ボス部挿通孔、８ｂ・・・ボルト挿通孔、９・・・タイミングチェーン、１０・・・結合部、１０ａ・・・ボス部、１０ｂ・・・係合溝、１１・・・ボルト、２０・・・エンジン補機、２１・・・被結合部、２１ａ・・・入力軸、２１ｂ・・・係合突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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