(57)【要約】【課題】  製品の不良率やコスト増を抑制した上でウォーターポンプを形成できるエンジンのチェーンケースを提供する。【解決手段】  シリンダブロック２の一端の端部内壁１８ｆに所定間隔を介して対向配備される前壁６０１と同前壁６０１の周縁より延出してブロック側壁に重合して一体結合される左右側壁６０２とを有し、シリンダブロックと一体化結合されることでチェーン収容室１３を形成するエンジン１のチェーンケース６において、左右側壁６０２の一部より延出する肉厚膨出部２８にブロック側壁の一端側対向面Ｆに重なるケース裏壁面ｆｃとその反対側の表壁面ｆｄ間にポンプ室１６１を形成し、ポンプ室１６１に嵌合するポンプインペラ４３と一体化されたポンプ軸４４を枢着するポンプ外蓋４５を用い、貫通穴を閉鎖することでウォーターポンプ１６を形成したことを特徴とする。【選択図】図１
2005188466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッド端部に取リ付けられ、該シリンダブロックの端部に設けられた回転伝達機構を収容する収用室を有するチェーンケースと、
チェーンケースの外側面の一部から膨出し上記収用室より厚い壁厚を有する肉厚膨出部と、
ウォータポンプのインペラが収用可能に上記肉厚膨出部に形成された貫通穴と、
上記貫通穴を塞ぎ上記ウォータポンプの渦室を形成する蓋部材と
から構成されたことを特徴とするウォーターポンプ一体型チェーンケース構造。
【請求項２】
請求項１記載のウォーターポンプ一体型チェーンケース構造において、
上記蓋部材は、上記ウォーターポンプのインペラを支持することを特徴とするウォーターポンプ一体型チェーンケース構造。
【請求項３】
請求項１記載のウォーターポンプ一体型チェーンケース構造において、
上記肉厚膨出部に上記貫通穴から延出し上記ウォーターポンプの吐出路用凹部が形成され、同吐出路用凹部と上記貫通穴とが上記シリンダブロックに対して単一のシール材にてシールされることを特徴とするウォーターポンプ一体型チェーンケース構造。
【請求項４】
請求項１記載のウォーターポンプ一体型チェーンケース構造において、
上記肉厚膨出部の上記吐出路用凹部が形成される部位にエンジンをサポートするサポートブラケットを一体に形成したことを特徴とするウォーターポンプ一体型チェーンケース構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのクランク軸と動弁系とを連結するチェーン駆動系を収容するチェーンケース構造、特にシリンダブロックの一端のブロック側壁に周縁部が一体的に締結されるウォーターポンプ一体型チェーンケース構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンはそのシリンダブロック下部に配備されたクランク軸の回転力の一部をシリンダヘッド側に設けた吸排気弁を駆動する動弁系に伝達するため回転伝達機構を用いており、ベルト回転伝達機構やチェーン回転伝達機構が採用される。この内、ベルト回転伝達機構はゴム材による噛合駆動のため潤滑油を必要としないが、耐久性がチェーンに比べて低く、チェーン回転伝達機構は金属同士の噛み合いのため、潤滑油を必要とするが、耐久性が比較的大きい。  
ここで耐久性確保を図れるチェーン回転伝達機構を採用した場合、同機構を収容するチェーンケースは耐油性を必要とすることとなり、樹脂製ではなく、金属性、例えばアルミ合金製のものが採用されることが多い。
【０００３】
ところで、エンジンはシリンダブロックやシリンダヘッドのウォータージャケットを含む冷却水供給系に沿って冷却水を循環させることで、エンジン本体内の温度を適正に保持し、各加熱部材の耐久性の確保を図っている。  
このような冷却水循環系に冷却水を循環させるウォーターポンプは、従来、シリンダブロックに一体的に装着されることが多く、そのウォーターポンプの回転軸にはクランク軸の回転力の一部が、例えばチェーン回転伝達系によって伝達されている。  
このようなウォーターポンプをシリンダブロックの一端側壁面に設けた凹設部に収容し、シリンダヘッドとシリンダブロックに冷却水を分岐して供給するエンジンの一例が、特開平２００２−３０３１３６号公報（特許文献１）に開示される。
【０００４】
【特許文献１】特開平２００２−３０３１３６号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１等のように、シリンダブロックにポンプ室を形成するとすると、シリンダブロックの外壁部の内側に設けられるシリンダ、ウォータージャケット、クランク室等と干渉しない部位にポンプ室を成す凹部を形成することとなり、ポンプ室近傍のシリンダブロック内壁部材の形状が複雑化し、シリンダブロック素材に鋳巣が発生する可能性が高まり、製品の不良率が高まる。
【０００６】
特に、シリンダブロックが鋳造された際に、その一部をなすポンプ室の部分の精度を確保することは難しく、凹部鋳造後に同部を切削加工することによってポンプ室の精度を出す必要があり、加工工数が増えコスト増を招くこととなる。  
本発明は以上のような課題に基づきなされたもので、目的とするところは、シリンダブロック側の加工を必要とせず、製品の不良率やコスト増を抑制したウォーターポンプ一体型のチェーンケース構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の請求項１に係るウォーターポンプ一体型チェーンケース構造は、シリンダヘッド端部に取リ付けられ、該シリンダブロックの端部に設けられた回転伝達機構を収容する収用室を有するチェーンケースと、チェーンケースの外側面の一部から膨出し上記収用室より厚い壁厚を有する肉厚膨出部と、ウォータポンプのインペラが収用可能に上記肉厚膨出部に形成された貫通穴と、上記貫通穴を塞ぎ上記ウォータポンプの渦室を形成する蓋部材とから構成されたことを特徴とする。
【０００８】
この発明の請求項２に係るウォーターポンプ一体型チェーンケース構造は、請求項１記載のウォーターポンプ一体型チェーンケース構造において、上記蓋部材は、上記ウォーターポンプのインペラを支持することを特徴とする。
【０００９】
この発明の請求項３に係るウォーターポンプ一体型チェーンケース構造は、請求項１記載のウォーターポンプ一体型チェーンケース構造において、上記肉厚膨出部に上記貫通穴から延出し上記ウォーターポンプの吐出路用凹部が形成され、同吐出路用凹部と上記貫通穴とが上記シリンダブロックに対して単一のシール材にてシールされることを特徴とする。
【００１０】
この発明の請求項４に係るウォーターポンプ一体型チェーンケース構造は、請求項１記載のウォーターポンプ一体型チェーンケース構造において、上記肉厚膨出部の上記吐出路用凹部が形成される部位にエンジンをサポートするサポートブラケットを一体に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の請求項１によれば、シリンダブロックにポンプ室を形成する場合のように鋳造後の切削加工（後加工）を必要とせず加工簡素化によるコスト低減を図れる。しかも、シリンダブロックに複雑な形状となり易いポンプ室を形成する場合のようにシリンダブロック素材に鋳巣が発生するという可能性も低くなり、製品の不良率も低減する。更に,肉厚膨出部にポンプ室を形成するため、肉厚膨出部の重量増加を抑えながらチェーンケース自体の剛性を向上させることができる。  
この発明の請求項２によれば、蓋部材がポンプ室の蓋の機能とウォーターポンプのインペラの支持部材を兼ねるので部品数低減に寄与できる。
【００１２】
この発明の請求項３によれば、吐出路用凹部及び貫通穴側の冷却水のシール性とチェーン収容室側の油のシール性を共に保持することができ、油水境界シール面及び単一のシール材が油水二つのシール機能を発揮でき、特に、貫通穴側の冷却水のシール代とチェーン収容室側の油のシール代とを嵩ね１本のシールラインとすることができ、その分、吐出路用凹部及び貫通穴を有する肉厚膨出部のエンジン横幅方向への突出し量を小さくでき、エンジンコンパクト化に寄与できる。  
この発明の請求項４によれば、エンジンサポートブラケットの剛性を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１、図２にはこの発明の一実施形態としてのエンジンのチェーンケースが適用された車両用の４サイクルガソリンエンジン（以後単にエンジン１と記す）を示す。  
エンジン１はシリンダブロック２の上側にシリンダヘッド３及びヘッドカバー４を、下側にオイルパン５を、それらの一端側にチェーンケース６を配備し、これらが相互に一体結合されてエンジン本体が形成されている。更に、シリンダブロック２及びシリンダヘッド３内には複数のシリンダＳが配備される。それらシリンダＳの不図示の燃焼室に吸排される吸気及び排気ガスは不図示の吸排気系及び動弁系の各構成部材に吸排制御され、燃焼室内の不図示のピストンが受けた出力エネルギを受けてクランク軸７が回転駆動するよう構成されている。
【００１４】
不図示の動弁系の一部を成す１対のカム軸８（図２参照）がシリンダヘッド３およびヘッドカバー４の内部の複数の軸受け（不図示）に枢支される。このカム軸８の一端にはカム軸スプロケット９が一体結合される。特に、吸気側のカム軸スプロケット９にはチェーン１２と、開閉時期を進角、遅角処理するタイマーＴＭとを介しクランク軸７の回転が伝達されている。
【００１５】
シリンダブロック２は下方にスカート部２０１を形成し、その下方開口がオイルパン５によって閉鎖されることでクランク室を形成しており、アルミ合金の鋳造品として形成される。クランク室内には不図示の複数の軸受けに枢支されるクランク軸７が配備され、クランク軸７の一端にはクランクスプロケット１１、後述のオイルポンプ２９の不図示のインナロータ、クランクプーリ１０が一体結合されている。クランクスプロケット１１とカム軸スプロケット９とにわたって無端のタイミングチェーン（以後単にチェーン１２と記す）が掛け渡され、不図示のテンショナーによって振れを規制されている。チェーン１２はシリンダブロック２の一端側に締結されたチェーンケース６との間に設けられるチェーン収容室１３に収容される。シリンダヘッド３はアルミ合金の鋳造品として形成され、内部にヘッド側ウォータージャケット４２と動弁系ＶＤ（図１，２参照）が収容される内室２０を形成する。
【００１６】
エンジン１はそのエンジン本体の外壁内やその近傍に冷却水循環系Ｒの各構成部材を成すラジエータ１４、サーモスタット１５、ウォーターポンプ１６を配備している。シリンダブロック２はそのエンジン長手方向Ｘに所定間隔で複数の縦向き（上下方向Ｚ）のシリンダＳを配備し、各シリンダＳの回りを連続してブロック側ウォータージャケット１７で覆うように形成されている。  
シリンダブロック２の一端側（図４で下側の壁）は端部内壁１８として形成され、端部内壁１８の左右端より延出部１８ｇが突出し形成され、その延出端のフランジ部がチェーンケース６の接続フランジ６０１に重なり、両者は不図示のボルトで締結処理されている。
【００１７】
図１、４に示すように、後外壁２４ｂ及び一方の延出部１８ｇに重なる部位からはシリンダ横幅方向Ｙに突出し壁部２５が突出し形成され、同壁の基端側にはウォーターポンプ１６とサーモスタット１５が相互に接近して配備される。  
放熱器であるラジエータ１４はシリンダヘッド３の流出口１９に上ホース２１を用いて接続され、下ホース２２を介しサーモスタット１５の流入室１５２に接続される。流出口１９は分岐し、短絡ホース２３を介しサーモスタット１５の流出室１５１にも接続される。
【００１８】
サーモスタット１５の流出室１５１はシリンダブロック２の後外壁２４ｂより延出する突出し壁部２５内に形成された吸入路２６を介しポンプ室１６１に連通する。なお、サーモスタット１５は不図示の感温切換え弁によって冷却水温度が高いと流入室１５２を流出室１５１に連通させる冷却水切換え手段を構成する。  
突出し壁部２５には一端側（図４で下方）と対向する平坦な一端側対向面Ｆ（ブロックの外壁面の一部）が形成され、同面は左右の延出部１８ｇ側にも連続して形成される。このような一端側対向面Ｆにチェーンケース６のケース裏壁面ｆｃが密に重なるように形成されている。
【００１９】
図１乃至４に示すように、チェーンケース６は概略上下に連続する前壁６０２、左右接続フランジ６０１を有し、平面視で凹状断面をなし、一端側対向面Ｆへの接合時に中央にチェーン収容室１３を形成するもので、アルミダイカストで製作され、これによって製品精度を高く保持して形成される。更に、前壁６０２の中央下部にクランク軸７が挿通される挿通孔４６（図３参照）が形成され、その内壁にオイル循環系ＯＳのオイルポンプ２９を設けている。更に、突出し壁部２５との対向部分には肉厚膨出部２８が連続形成され、ここにウォーターポンプ１６を配設し、上側突端にエンジンサポートブラケット４９が形成される。なお、図５において、符号ｈは蓋ｉによって閉鎖される点検穴である。
【００２０】
このようなチェーンケース６の前壁６０１、左右側壁６０２の上端縁はヘッドカバー４の一端側の下向き周縁部に密に接合し、下端縁はオイルパン５の一端の接合フランジ５０１に密に接合される。これによって、チェーン収容室１３は密閉された状態に保持されると共にオイルパン５及びヘッドカバ−４の上下の内部空間に連通され、チェーン１２へのオイル循環供給が容易化されている。  
肉厚膨出部２８はその上側突端に締結面４９１を形成され、締結面４９１より上向きに複数の締結ボルト５１を突設している。締結ボルト５１には不図示のエンジンルームの内壁面より延出する連結ブラケット５２の突端に設けられる締結穴が嵌着され、締結ボルト５１にナットｎの締付がなされることで締結面４９１に連結ブラケット５２が一体結合される。
【００２１】
このようにエンジン本体側は連結ブラケット５２やエンジンサポートブラケット４９からなる支持部材を介し不図示の車体側に支持される。ここでエンジンサポートブラケット４９は肉厚膨出部２８の一部であり、その剛性が比較的大きく、十分な強度、耐久性を保持でき、しかも、チェーンケース６がエンジンサポートブラケット４９を兼ねるので、部品数低減を図れる。  
図３、４に示すように、ウォーターポンプ１６は肉厚膨出部２８に形成される貫通穴であるポンプ室１６１と、ポンプ室１６１に収容するポンプインペラ４３と、ポンプインペラ４３と一体化されたポンプ軸４４と、ポンプ軸４４を貫通状態で枢着し、表壁面ｆｄにボルト締結されるポンプ外蓋（蓋部材）４５とを備える。
【００２２】
肉厚膨出部２８は裏側のケース裏壁面ｆｃとその反対側の表壁面ｆｄ間に亘り貫通穴としてのポンプ室１６１を形成しており、同ポンプ室は突出し壁部２５側の吸入路４５に連通する。なお、ポンプ室１６１の一部側壁よりケース側吐出路１６２が延出形成されている。
【００２３】
図４、５に示すように、ポンプ外蓋４５に枢着されるポンプ軸４４の外側端にはプーリ４０が取り付けられ、これとクランク軸７側のクランクプーリ１０との間が無端ベルト２０で連結され、これによってエンジン駆動と共にウォーターポンプ１６が駆動し、冷却水循環系Ｒに冷却水を循環供給できる。  
なお、図３、図４に示すように、ケース側吐出路１６２は突出し壁部２５内部に形成される延出路２７及び分岐部４７を介し、シリンダヘッド側のヘッド側ウォータージャケット４２及びシリンダブロック側のブロック側ウォータージャケット１７に冷却水を供給する。ブロック側ウォータージャケット１７の冷却水は分岐部４７より流入し、連絡路４８を介しヘッド側ウォータージャケット４２、流出口１９に流動できる。
【００２４】
ところで、図３に示すように、チェーンケース６はオイル循環系ＯＳにあるチェーン収容室１３と冷却水循環系Ｒにあるポンプ室１６１及びケース側吐出路１６２とを比較的狭い間隔ａの油水境界シール面ｆｓを介し対向して形成している。更に、シリンダブロック２側の一端側対向面Ｆとチェーンケース６側の油水境界シール面ｆｓとは単一のシール材５０（図４参照）を介し密着され、複数の締結ボルトで締結される。この際、油水境界シール面ｆｓはチェーン収容室１３のオイルのシール面として機能し、しかも、ポンプ室１６１及びケース側吐出路１６２の冷却水のシール面として機能し、単一のシール材５０が油水二つのシール機能を発揮できる。
【００２５】
更に、油水境界シール面ｆｓはポンプ室１６１側の冷却水のシール代とチェーン収容室１３側のオイルのシール代とを嵩ね１本のシールラインとするものであり、その分、チェーン収容室１３（吐出路用凹部）及びポンプ室１６１（貫通穴）を有する肉厚膨出部２８のエンジン横幅方向Ｙへの突出し量を小さくでき、その分、エンジンコンパクト化に寄与できる。  
チェーンケース６の前壁６０１中央下部にはオイル循環系ＯＳのオイルポンプ２９が装着される。
【００２６】
オイルポンプ２９は前壁６０２の挿通孔４６の周囲を外方に突出させたポンプハウジング３１を備え、ポンプハウジング部３１の内側端面にポンププレート３２を重ね両者を複数ボルトで締結し、内部に不図示の油ポンプ室を形成し、ここにクランク軸７により回転される不図示のインナロータとこれに外装されてるアウタロータとが回転可能に内蔵される。オイルポンプ２９は吸入通路３６を介しオイルパン５内の不図示のオイルストレーナと連通し、吐出通路３７を介しリリーフ弁４２とエンジン本体内に設けられる各摺動部に達する高圧油路６０に連通する。オイルポンプ２９は、オイルパン５内のオイルを吸入通路３６に吸入し、そのオイルを加圧し、吐出通路３７に吐出し、その際リリーフ弁４２により設定圧力に調整され、余剰のオイルはオイルパン５に戻される。
【００２７】
このようなチェーンケース６を備えたエンジン１の作動を説明する。  
不図示のキースイッチがオンし、エンジン１が運転状態に入ると、クランク軸７の回転に連動してオイルポンプ２９が駆動し、オイル循環系ＯＳをオイルが流動して、オイル供給を受けたエンジン本体内の各摺動部や加熱部の潤滑、冷却を行う。同時にウォーターポンプ１６が駆動し、冷却水循環系Ｒを冷却水が流動する。この際、冷却水温度が比較的低い暖機時にあると、サーモスタット１５が冷却路２２を閉じることより、冷却水は放熱されることなくポンプ室１６１に戻される。冷却水温度が比較的高い暖機済み時にあると、サーモスタット１５が冷却路２２を開くことより、流出口１９からの冷却水はラジエータ１４で放熱されてからポンプ室１６１に戻される。
【００２８】
このようなエンジン１では、シリンダブロック２ではなくチェーンケース６に設けた肉厚膨出部２８に貫通穴であるポンプ室１６１を設け、これをポンプ外蓋４５を用い閉鎖することでウォーターポンプ１６を組立て形成している。このため、アルミダイカスト製のチェーンケース６にポンプ室１６１を精度よく成形でき、シリンダブロックにポンプ室を形成する場合に鋳造後の切削加工（後加工）が必要とされることがなく、切削加工なしで、ポンプ室１６１を精度良く形成することができ、ポンプインペラ４３との組付け時の隙間確保も適正に容易に行え、加工簡素化によるコスト低減を図れる。
【００２９】
しかも、ウォーターポンプ１６の構成部分として前壁６０２に貫通穴であるポンプ室１６１を形成するのみであり、形状が簡素化される。即ち、シリンダブロック２にポンプ室を形成する場合のようにポンプ室周縁部が複雑な形状となることで、その周縁のシリンダブロック素材に鋳巣が発生するという可能性も低くなり、シリンダブロック２の製造後の不良率発生を低減できる。  
更に、シリンダブロック２の一端側対向面Ｆとチェーンケース６側の油水境界シール面ｆｓはオイルのシール面及び冷却水のシール面として機能して油水二つのシール機能を発揮できる。このため油水境界シール面ｆｓを冷却水のシール代とオイルのシール代とを嵩ねた１本のシールラインとするので、その分、チェーン収容室３及びポンプ室１６１を有する肉厚膨出部２８のエンジン横幅方向Ｙへの突出し量を小さくでき、エンジンコンパクト化に寄与できる。
【００３０】
しかも、チェーンケース６の肉厚膨出部２８はエンジンサポートブラケット４９を兼ねるので、その分、部品数低減を図れ、しかも、エンジンサポートブラケット４９が肉厚膨出部２８の一部であるためその剛性が大きく、十分な強度、耐久性を保持できる。  
上述のところにおいて、肉厚膨出部２８はチェーン収容室１３、ウォーターポンプのポンプ室１６１、オイルポンプ２９のポンプハウジング３１、及びエンジンサポートブラケット４９を兼ねていたが、場合により、エンジンサポートブラケット４９やオイルポンプ２９のポンプハウジング３１を排除し、構造を簡素化しても良く、この場合もほぼ同様の作用、効果が得られる。  
上述のところにおいて図１のエンジンは、クランク軸７側に駆動されるウォーターポンプ１６を用いていたが、これに代えて、不図示の電動ウォーターポンプをチェーンケース６に装備する構成を採っても良く、この場合も図１のチェーンケース６とほぼ同様の作用効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
上述のところにおいて、本発明のエンジンのチェーンケースはガソリンエンジンのエンジンの本体に適用の場合を示したが、ディーゼルエンジンの本体にも本発明を同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態としてのエンジンのチェーンケースの適用されたエンジン概略後面図である。
【図２】図１のエンジンの概略側面図である。
【図３】図１のエンジンのチェーンケースの裏面図である。
【図４】図１のエンジンのシリンダブロックの要部拡大切欠平面図である。
【図５】図１のエンジンのチェーンケースおよびシリンダブロックの一端側の分解切欠斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    エンジン
２    シリンダブロック
３    シリンダヘッド
６    チェーンケース
６０１    左右側壁（周縁フランジ部）
６０２    前壁（ケース主部）
１３    チェーン収容室
１６    ウォーターポンプ
１６１    ポンプ室（貫通穴）
１８ｆ    端部内壁（ブロック側壁）
２８    肉厚膨出部
４３    ポンプインペラ
４４    ポンプ軸
４５    ポンプ外蓋
ｆｃ    ケース裏壁面（裏壁面）
ｆｄ    表壁面
Ｆ    一端側対向面（外壁面）
Ｒ    冷却水循環系
Ｘ    エンジン長手方向
Ｙ    エンジン横幅方向
【図１】
2005188466.tif 000003
【図２】
2005188466.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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