(57)【要約】【課題】チェーンケースへの高周波加振入力に対して充分な制振効果を発揮させ、チェーンケースから発生する騒音を一層低減する。【解決手段】振動低減装置（３）を、シリンダヘッド（１２ａ，１２ｂ）に固定されたブリッジ部材（３２）と、ゴムプレート（３１）等の減衰手段とを含んで構成する。ゴムプレートは、ブリッジ部材とチェーンケース（２）の背面との間に、所定の圧力が加えられた状態で挟み込む。Ｖ型エンジン（１）では、本振動低減装置を両バンクの間に設置し、ブリッジ部材を両バンクのシリンダヘッドと結合する。【選択図】　図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
チェーンケースを備える内燃機関の振動低減装置であって、
機関本体と結合する本体結合部と、
本体結合部からチェーンケースの壁面に沿って延伸するチェーンケース対向部と、
チェーンケース対向部と、チェーンケースとの間に介装された減衰手段と、を含んで構成される内燃機関の振動低減装置。
【請求項２】
チェーンケース対向部がチェーンケースの壁面のうち機関本体側の外表面に沿って延伸する請求項１に記載の内燃機関の振動低減装置。
【請求項３】
内燃機関の気筒配列がＶ型であり、チェーンケース対向部が両バンクの間に延伸する請求項１又は２に記載の内燃機関の振動低減装置。
【請求項４】
本体結合部が両バンクと結合する請求項３に記載の内燃機関の振動低減装置。
【請求項５】
本体結合部と、チェーンケース対向部とが補機取付用ブラケットに形成された請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の振動低減装置。
【請求項６】
チェーンケース対向部の肉厚と、チェーンケースの肉厚とがほぼ等しい請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の振動低減装置。
【請求項７】
減衰手段がチェーンケース対向部と、チェーンケースとの間で所定の力で圧縮させて組み付けられた請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の振動低減装置。
【請求項８】
チェーンケースが前後に分割され、機関本体側のリア部と、他方のフロント部とが弾性ガスケットを介して結合された請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の振動低減装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、内燃機関の振動低減装置に関し、詳細には、チェーンケースを備える内燃機関において、チェーンケースから発生する騒音を低減するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関において、タイミングチェーン（以下「チェーン」と略す。）を収納するチェーンケースが振動することで発生する騒音を低減する方法として、チェーンケースの剛性を高めることが知られている。特開平０７−０６３０２５号公報には、カムスプロケットの外周に沿って補強リブを設けたチェーンケースが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の補強リブによる方法には、次のような問題がある。
すなわち、近年、燃費改善の要求から種々の筒内噴射型エンジンが登場しているが、これらの内燃機関では、燃焼による加振入力の高周波数成分が比較的に大きくなっている。また、高圧噴射ポンプの採用によりチェーンの張力が増大しているため、チェーンガイドからも高周波加振入力がある。このような状況のもとでは、補強リブを形成することでチェーンケースの固有振動数を高周波数側にずらしたとしても、加振入力自体の周波数が高くなっているので、充分な制振効果を得ることができなくなっている。
【０００４】
そこで、本発明は、チェーンケースへの高周波加振入力に対して充分な制振効果を発揮し、チェーンケースから発生する騒音を大幅に低減しうる内燃機関の振動低減装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に記載の発明では、機関本体と結合する本体結合部と、本体結合部からチェーンケースの壁面に沿って延伸するチェーンケース対向部と、チェーンケース対向部と、チェーンケースとの間に介装された減衰手段と、を含んで内燃機関の振動低減装置を構成した。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、チェーンケース対向部をチェーンケースの壁面のうち機関本体側の外表面に沿って延伸させることとした。
請求項３に記載の発明では、内燃機関の気筒配列がＶ型である場合に、チェーンケース対向部を両バンクの間に延伸させることとした。
請求項４に記載の発明では、上記請求項３の発明において、本体結合部を両バンクと結合することとした。
【０００７】
請求項５に記載の発明では、本体結合部と、チェーンケース対向部とを補機取付用ブラケットに形成することとした。
請求項６に記載の発明では、チェーンケース対向部の肉厚と、チェーンケースの肉厚とをほぼ等しく設定することとした。
請求項７に記載の発明では、減衰手段をチェーンケース対向部と、チェーンケースとの間で所定の力で圧縮させて組み付けることとした。
【０００８】
請求項８に記載の発明では、チェーンケースを前後に分割し、機関本体側のリア部と、他方のフロント部とを弾性ガスケットを介して結合することとした。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、本体結合部により機関本体に対するチェーンケース対向部の位置を相対的に固定するとともに、チェーンケース対向部と、チェーンケースとの間に減衰手段を介装したことで、減衰手段によりチェーンケースへの高周波加振入力に対して充分な制振効果を得ることができ、チェーンケースから発生する騒音を低減することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、チェーンケース対向部をチェーンケースの機関本体側の外表面に沿って延伸させたことで、この外表面上に減衰手段を設置して、機関本体からチェーンケースに伝えられた振動を効果的に抑制することができる。
請求項３に係る発明によれば、Ｖ型内燃機関において、チェーンケース対向部を両バンクの間に延伸させたことで、チェーンケースのうち振動モードの腹となる部分に近い箇所に減衰手段を設置することができるので、チェーンケースの振動を効果的に抑制することができる。
【００１１】
請求項４に係る発明によれば、Ｖ型内燃機関において、本体結合部を両バンクと結合したことで、各バンクの端部が反対方向に変位する振動モードが抑制されるので、チェーンケースへの加振入力自体を低減することができる。
請求項５に係る発明によれば、補機取付用ブラケットにチェーンケース対向部を形成したことで、新たな部品を追加することなく減衰手段を設置することができる。
【００１２】
請求項６に係る発明によれば、チェーンケース対向部の肉厚と、チェーンケースの肉厚とをほぼ等しく設定したことで、減衰手段の曲げ方向の歪みを最も大きくすることができるので、チェーンケースの振動を効果的に抑制することができる。
請求項７に係る発明によれば、減衰手段をチェーンケース対向部と、チェーンケースとの間で所定の力で圧縮させて組み付けたことで、摩擦により減衰手段にせん断方向の歪みを生じさせることができるので、チェーンケースの振動を効果的に抑制することができる。
【００１３】
請求項８に係る発明によれば、チェーンケースにおいてリア部と、フロント部との間に弾性ガスケットを介装したことで、フロント部への振動の伝達をこのガスケットにより抑制しつつ、リア部の振動を減衰手段により抑制することができるので、一層の低騒音化を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る自動車用内燃機関（以下「エンジン」という。）１の上面図であり、エンジン１は、気筒がＶ字に配列されたＶ型６気筒エンジンである。
【００１５】
エンジン１は、図示しないチェーン（タイミングチェーン）を収納するチェーンケース２を備え、チェーンケース２は、エンジン前面側に配置されるフロント部２１と、このフロント部２１と対向するリア部２２とに分割して形成されている。リア部２２は、エンジン１のシリンダブロック１１にボルトで固定され、フロント部２１は、フロント部２１及びリア部２２の外周に形成されたフランジ状部分２１１及び２２１において、リア部２２とボルトで結合されている。本実施形態では、フランジ状部分２１１及び２２１の合わせ面に液状ガスケットを塗布することで、潤滑油に対するシールが施されている。シリンダブロック１１には、左右の各バンクにシリンダヘッド１２ａ，１２ｂが固定され、両バンクの間に次の振動低減装置３が設置されている。以下の説明では、一貫してシリンダブロック１１とシリンダヘッド１２ａ，１２ｂとから機関本体が構成されるものとする。
【００１６】
本実施形態に係る振動低減装置３は、減衰手段としてのゴムプレート３１と、これをチェーンケース２との間に保持するための、両バンクを連結するブリッジ部材３２とを含んで構成される。ブリッジ部材３２は、後述のように機関本体（シリンダブロック１１とシリンダヘッド１２ａ，１２ｂとから構成される。）に直接取り付けるばかりでなく、シリンダブロック１１に固定された図示しない燃料噴射ポンプ等の補機に取り付けることで、機関本体に対して間接的に取り付けてもよい。
【００１７】
図２は、振動低減装置３の構成を詳細に示しており、（ａ）が上面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が右側面図である。ブリッジ部材３２は、（ａ）に示すように上面側から見て概ねコ字状であり、中央にチェーンケース対向部３２１が、その両端に本体結合部３２２ａ、３２２ｂが形成されている。チェーンケース対向部３２１は、（ｂ）に示すように前面側から見て六角形をなし、前面が平坦である。ゴムプレート３１は、楕円形であり、チェーンケース対向部３２１の前面に接着若しくは焼付け等により固定されている。本体結合部３２２ａ，３２２ｂは、（ｃ）に示すようにチェーンケース対向部３２１と一体であり、チェーンケース対向部３２１のうち底辺と接続する２辺から、チェーンケース対向部３２１と直角に延伸している。本体結合部３２２ａ，３２２ｂには、左右各々につき２つのボルト挿入孔３２３ａ，３２３ｂが設けられている。ブリッジ部材３２は、本体結合部３２２ａ，３２２ｂがシリンダヘッド１２ａ，１２ｂのうちカムシャフトの最前のメインベアリング支持面を形成する部位にボルト３３ａ，３３ｂで固定されることで、機関本体に固定される。
【００１８】
図３は、ブリッジ部材３２が機関本体に固定された状態を示している。図中、符号４１ａ〜４１ｄはカムシャフトを、４２ａ〜４２ｄは最前のカムシャフト用メインベアリングを、１２１ａ及び１２１ｂは同メインベアリングのベアリング支持部を示している。本体結合部３２２ａ，３２２ｂは、ベアリング支持部１２１ａ，１２１ｂの側端に形成された合わせ面でシリンダヘッド１２ａ，１２ｂに結合されている。チェーンケース対向部３２１は、両バンクの間を左右に横断して延伸している。ブリッジ部材３２は、このようにシリンダヘッド１２ａ，１２ｂに固定する場合に限らず、シリンダブロック１１に固定されてもよい。ここで、ブリッジ部材３２は、本体結合部３２２ａ，３２２ｂで機関本体に固定されているだけで、チェーンケース２に対しては直接には固定されていない。ゴムプレート３１は、ブリッジ部材３２とチェーンケースリア部２２との間に所定の圧力が加えられた状態で介装される。なお、ゴムプレート３１は、ブリッジ部材３２に固定される代わりに、接着等によりチェーンケースリア部２２に固定されてもよい。
【００１９】
図４は、チェーンケース２の内部を示している。本実施形態では、クランクスプロケット５１と、バンク毎に設けられたプライマリカムスプロケット５２ａ，５２ｂとの間にチェーン（プライマリタイミングチェーン）５３を掛け渡し、プライマリカムスプロケット５２ａ，５２ｂを介して各カムシャフト４１ａ〜４１ｄの先端に取り付けられたセカンダリカムスプロケット５４ａ，５４ｂを回転させることで、カムシャフトを回転させる方式が採用されている。本方式では、プライマリカムスプロケット５２ａ，５２ｂの間でチェーン５３のばたつきを抑えるためにチェーンガイド５５が設けられる。このチェーンガイド５５は、チェーンケースリア部２２にボルトで固定されており、エンジン１に実装した状態では、振動低減装置３のゴムプレート３１とエンジン１の前後方向に重なり合っている。なお、図中、符号５６〜５８は他のチェーンガイドを、５９はチェーンガイド５６のテンショナーを、６０はウォーターポンプ駆動用スプロケットを示している。
【００２０】
本実施形態に係る振動低減装置３によれば、以上の構成から次の効果を得ることができる。
本実施形態では、第１に、ブリッジ部材３２を機関本体に固定する一方、チェーンケース２に対しては相対的に変位しうる状態とするとともに、この部材３２と、チェーンケースリア部２２との間に減衰手段としてのゴムプレート３１を介装した。このため、チェーンケースリア部２２の振動エネルギーを消散させ、チェーンケース２への高周波加振入力に対して高い制振効果を得ることができ、チェーンケース２からの騒音を低減することができる。特に、チェーンケース対向部３２１を両バンクの間に延伸させ、ゴムプレート３１をチェーンケースリア部２２のうち振動モードの腹となる部分に近い箇所に配置したので、チェーンケース２の振動を効果的に抑制することができる。本実施形態では、ゴムプレート３１として、チェーンケース対向部３２１の前面全体を覆う寸法のものを用いているが、比較的に面積の小さなゴムプレートであっても、チェーンケースリア部２２の振動モードの腹となる部分に対応させて設置することで、充分な制振効果を得ることが可能である。また、チェーンケース対向部３２１の肉厚（図１のｔ１）をチェーンケースリア部２２の肉厚（同ｔ２）と等しく設定すれば、チェーンケースリア部２２の曲げ方向の変位に対するゴムプレート３１の歪みを最も大きくすることができるので、より効果的である。
【００２１】
第２に、本体結合部３２２ａ，３２２ｂをカムシャフト４１ａ〜４１ｄのベアリング支持部１２１ａ，１２１ｂに形成された合わせ面でシリンダヘッド１２ａ，１２ｂと結合し、ゴムプレート３１をチェーンガイド５５の設置位置に対応させて配置した。このため、チェーンガイド５５からの加振入力に対して良好な制振効果を得ることができる。
【００２２】
第３に、本体結合部３２２ａ，３２２ｂを各シリンダヘッド１２ａ，１２ｂと結合し、ブリッジ部材３２を両バンクの間に掛け渡した。このため、機関本体の振動のうちシリンダヘッド１２ａ，１２ｂの前端が開くように変位するモードを規制し、チェーンケース２への加振入力を低減することができる。図５は、この振動モードを概念的に示している。エンジン停止時に一点鎖線Ａ１，Ｂ１上に位置するシリンダヘッド１２ａ，１２ｂが燃焼や往復要素の慣性により振動し、一点鎖線Ａ２，Ｂ２に変位すると、チェーンケース２を二点鎖線Ｃ１からＣ２に、すなわち、チェーンケース２をエンジン１の前後方向に歪ませる応力が作用する。このように発生したチェーンケース２の曲げ方向の振動は、ゴムプレート３１により減衰されるが、ブリッジ部材３２で両バンクを連結し、各シリンダヘッド１２ａ，１２ｂの反対方向の変位が規制されるようにすれば、加振入力自体を低減することができるので、より効果的である。
【００２３】
図６は、本実施形態に係る振動低減装置３を設置したエンジン１における振動レベル（実線Ａで示す。）と、この振動低減装置３を持たない一般的なエンジンにおける振動レベル（一点鎖線Ｂで示す。）とを、周波数に対して示している。同図に示すように、振動低減装置３を設置することで、振動レベルのピークが低減される。
【００２４】
振動低減装置３によれば、振動レベルのピークが低減されるばかりでなく、チェーンケース２が剛性の面でも改善される。このため、加振入力に対するチェーンケース２の初期変形が抑制されるとともに、チェーンケース２の共振発生域が高周波数側にずらされる。燃焼による加振入力は高周波数成分が比較的に小さいので、万一チェーンケース２が共振を起こしたとしても、小さな振動で済ませることができる。
【００２５】
以下に、他の実施形態について説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態に係るエンジン１’の上面図であり、チェーンケース２を一部断面で示している。エンジン１’は、第１の実施形態と同様、Ｖ型６気筒エンジンである。本実施形態に係る振動低減装置３０１は、第１の実施形態の構成、すなわち、ゴムプレート３１及びブリッジ部材３２に加え、弾性ガスケットとしてのゴムガスケット７１を含んで構成される。ゴムガスケット７１は、前後に分割されたチェーンケース２において、フロント部２１とリア部２２とのフランジ状部分２１１，２２１の間に挟み込まれている。
【００２６】
図８は、ゴムガスケット７１の配置図である。ゴムガスケット７１は、チェーンケースリア部２２に対してその上部を包囲するように配置され、チェーンケースリア部２２のカムスプロケット５２ａ，５２ｂ，５４ａ及び５４ｂの周辺で発生した振動が同フロント部２１に伝達されるのを防止する。ゴムプレート３１とゴムガスケット７１との併用により、チェーンケースフロント部２１に伝達される振動を減衰させつつ、チェーンケースリア部２２の振動を抑制することができるので、チェーンケース２からの騒音を一層低減することができる。
【００２７】
図９は、本発明の第３の実施形態に係るエンジン１０１の上面図である。エンジン１０１は、直列４気筒エンジンであり、チェーンを収納するチェーンケース２と、補機としての燃料噴射ポンプ８１とを備えている。本実施形態に係る振動低減装置１０３は、概ねＬ字状のアーム部材１３１と、この部材１３１とチェーンケース２との間に介装された、減衰手段としてのゴムプレート１３２とを含んで構成される。アーム部材１３１は、本体結合部１３１１と、本体結合部１３１１から、チェーンケース２のうち機関本体から外向きに張り出している部分の背面に沿って、エンジン１０１の横方向に延伸するチェーンケース対向部１３１２とを有している。本体結合部１３１１は、ボルト１３３でシリンダブロックと結合されている。ゴムプレート１３２は、チェーンケース対向部１３１２とチェーンケース２との間に圧縮された状態で設置されている。また、アーム部材１３１のチェーンケース対向部１３１２には、燃料噴射ポンプ８１がボルト（図示せず）で固定されている。従って、アーム部材１３１は、チェーンケース２との間にゴムプレート１３２を保持するための手段として用いられているほか、燃料噴射ポンプ８１をシリンダブロックに固定するための補機取付用ブラケットとしても用いられている。
【００２８】
図１０は、アーム部材１３１及び燃料噴射ポンプ８１の取付図である。同図に示すように、アーム部材１３１は、本体結合部１３１１で機関本体に固定されているだけで、チェーンケース２に対しては固定されていない。アーム部材１３１と燃料噴射ポンプ８１との合わせ面、及びアーム部材１３１とチェーンケースリア部２２との合わせ面にＯリング８２，８３を介装することで、各合わせ面にシールを施している。図中、符号８４は、燃料噴射ポンプ８１の駆動軸に取り付けられた燃料噴射ポンプ駆動用スプロケットであり、チェーンが巻き掛けられるとともに、チェーンケース２に収納される。
【００２９】
図１１は、アーム部材１３１とチェーンケースリア部２２との合わせ面における、ゴムプレート１３２及びＯリング８３の配置を示している。同図に示すように、ゴムプレート１３２は円形であり、Ｏリング８３と同心に配置されている。
このように、本実施形態に係る振動低減装置１０３によれば、減衰手段としてのゴムプレート１３２によりチェーンケース２の振動を抑制するとともに、燃料噴射ポンプ取付用ブラケットを兼ねるアーム部材１３１とチェーンケース２とが固定されておらず、ゴムプレート１３２を介して絶縁されているため、燃料噴射ポンプ８１からの振動の伝達を抑制することもできる。従って、チェーンケース２からの騒音を効果的に低減することができる。なお、ここでは、直列型エンジン１０１を例に、アーム部材１３１を機関本体の側面に配置する場合について説明したが、Ｖ型エンジンでは、アーム部材１３１を両バンクの間に配置し、補機を両バンクの間に設置してもよい。また、アーム部材１３１は、燃料噴射ポンプ８１のほか、エアコン用コンプレッサー等の各種負圧形成ポンプを機関本体に固定するために用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る自動車用内燃機関の上面図
【図２】同上実施形態に係る振動低減装置の構成
【図３】ブリッジ部材の機関本体に対する取付け
【図４】チェーンケース内部の構成
【図５】機関本体及びチェーンケースの振動
【図６】本発明に係る振動低減装置による効果
【図７】本発明の第２の実施形態に係る自動車用内燃機関の上面図
【図８】同上内燃機関のチェーンケースにおける弾性ガスケットの配置
【図９】本発明の第３の実施形態に係る自動車用内燃機関の上面図
【図１０】同上実施形態に係るアーム部材（補機取付用ブラケット）及び燃料噴射ポンプの取付け
【図１１】同上実施形態に係るゴムプレート及びＯリングの配置
【符号の説明】
１…エンジン、１１…シリンダブロック、１２ａ，１２ｂ…シリンダヘッド、２…チェーンケース、２１…チェーンケースフロント部、２２…チェーンケースリア部、３１…減衰手段としてのゴムプレート、３２…ブリッジ部材、３２１…チェーンケース対向部、３２２ａ，３２２ｂ…本体結合部、７１…弾性ガスケットとしてのゴムガスケット、８１…補機としての燃料噴射ポンプ、１３１…補機取付用ブラケットを兼ねるアーム部材、１３１１…本体結合部、１３１２…チェーンケース対向部、１３２…減衰手段としてのゴムプレート。
【図１】
2004011508.tif 000002
【図２】
2004011508.tif 000003
【図３】
2004011508.tif 000004
【図４】
2004011508.tif 000005
【図５】
2004011508.tif 000006
【図６】
2004011508.tif 000007
【図７】
2004011508.tif 000008
【図８】
2004011508.tif 000009
【図９】
2004011508.tif 000010
【図１０】
2004011508.tif 000011
【図１１】
2004011508.tif 000012