(57)【要約】【課題】カムシャフトを軸支する軸支部にタイミングチェーン用のガイド部材を取り付けるにあたり、軸支部構成部間の固定力をより強固にすること。【解決手段】クランクシャフトの駆動力をタイミングチェーンにより第１及び第２のカムシャフトに伝達するエンジンにおいて、前記タイミングチェーンをガイドするガイド部材の取付構造であって、前記第１のカムシャフトを軸支する軸支部が複数の軸支部構成部から構成され、前記ガイド部材が、前記第１及び第２のカムシャフト間において前記タイミングチェーンに摺接するガイド部と、前記ガイド部を支持すると共に前記軸支部に取り付けられる支持部と、を備え、前記複数の軸支部構成部は、それぞれ、前記支持部が前記複数の軸支部構成部に跨って取り付けられるように、前記支持部が取り付けられる取付部を有することを特徴とする。【選択図】図４
2012047262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトの駆動力をタイミングチェーンにより第１及び第２のカムシャフトに伝達するエンジンにおいて、前記タイミングチェーンをガイドするガイド部材の取付構造であって、
前記第１のカムシャフトを軸支する軸支部が複数の軸支部構成部から構成され、
前記ガイド部材が、
前記第１及び第２のカムシャフト間において前記タイミングチェーンに摺接するガイド部と、
前記ガイド部を支持すると共に前記軸支部に取り付けられる支持部と、を備え、
前記複数の軸支部構成部は、それぞれ、
前記支持部が前記複数の軸支部構成部に跨って取り付けられるように、前記支持部が取り付けられる取付部を有することを特徴とする取付構造。
【請求項２】
前記複数の軸支部構成部が、前記第１のカムシャフトの軸心を通る割り面で２分される上部軸支部及び下部軸支部からなり、
前記上部軸支部及び前記下部軸支部は、それぞれ、前記割り面と交差してボルトが差し込まれる締結孔を有し、
各々の前記取付部を前記締結孔に隣接して設けたことを特徴とする請求項１に記載の取付構造。
【請求項３】
各々の前記取付部が、前記第１及び第２のカムシャフト間における前記タイミングチェーンの延在方向と直交する方向に配置されたことを特徴とする請求項２に記載の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトの駆動力をタイミングチェーンによりカムシャフトに伝達するエンジンにおいて、タイミングチェーンをガイドするガイド部材の取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
チェーン伝動方式の動弁機構では、タイミングチェーンがスプロケットから脱落したり、或いは、歯飛びすることを防止するため、タイミングチェーンをガイドするガイド部材が設けられることが多い。ダブルオーバヘッドカム方式のエンジンのように複数のカムシャフトを有するエンジンでは、カムシャフト間においてタイミングチェーンをガイドするガイド部材が設けられる場合がある。この構成の場合、ガイド部材がカムシャフト近傍に位置することから、カムシャフトを軸支する軸支部にガイド部材を取り付ける構造が提案されている。例えば、特許文献１には、軸支部の上部にガイド部材を取り付けた構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２７３４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カムシャフトを軸支する軸支部は、カムシャフトの軸心を通る割り面で２分される等、一般には複数の軸支部構成部を組み付けて互いに固定することにより構成される。そして、カムシャフトを軸支するという機能上、軸支部構成部間の固定力はより強固なものである必要がある。一方、ガイド部材を軸支部に取り付ける構造の場合、タイミングチェーンからガイド部材が受ける反力を軸支部が負担する構成となるが、それにより軸支部構成部間の固定力に影響を与えることは好ましくない。
【０００５】
本発明の目的は、カムシャフトを軸支する軸支部にガイド部材を取り付けるにあたり、軸支部構成部間の固定力をより強固にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、クランクシャフトの駆動力をタイミングチェーンにより第１及び第２のカムシャフトに伝達するエンジンにおいて、前記タイミングチェーンをガイドするガイド部材の取付構造であって、前記第１のカムシャフトを軸支する軸支部が複数の軸支部構成部から構成され、前記ガイド部材が、前記第１及び第２のカムシャフト間において前記タイミングチェーンに摺接するガイド部と、前記ガイド部を支持すると共に前記軸支部に取り付けられる支持部と、を備え、前記複数の軸支部構成部は、それぞれ、前記支持部が前記複数の軸支部構成部に跨って取り付けられるように、前記支持部が取り付けられる取付部を有することを特徴とする取付構造が提供される。
【０００７】
この取付構造では、前記ガイド部材の前記支持部が前記複数の軸支部構成部に跨って取り付けられるので、該支持部が前記軸支部構成部間の固定に寄与する。よって、前記軸支部構成部間の固定力をより強固にすることができる。
【０００８】
本発明においては、前記複数の軸支部構成部が、前記第１のカムシャフトの軸心を通る割り面で２分される上部軸支部及び下部軸支部からなり、前記上部軸支部及び前記下部軸支部は、それぞれ、前記割り面と交差してボルトが差し込まれる締結孔を有し、各々の前記取付部を前記締結孔に隣接して設けてもよい。
【０００９】
この構成によれば、前記取付部が前記締結孔に隣接して設けられることで、前記ボルトによって前記ガイド部材の支持剛性を向上できる。
【００１０】
また、本発明においては、各々の前記取付部が、前記第１及び第２のカムシャフト間における前記タイミングチェーンの延在方向と直交する方向に配置されてもよい。
【００１１】
この構成によれば、前記タイミングチェーンから前記ガイド部材が受ける力の方向と各々の前記取付部の配置方向とが同方向となるため、前記ガイド部材をより安定して支持することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、カムシャフトを軸支する軸支部にガイド部材を取り付けるにあたり、軸支部構成部間の固定力をより強固にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る取付構造を適用したエンジンＡの前端部を示す図。
【図２】チェーン伝動機構１０の説明図。
【図３】ガイド部材１７の取付構造及びカムシャフトの軸支構造を示す正面図。
【図４】ガイド部材１７の取付構造及びカムシャフトの軸支構造を示す背面斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係る取付構造を適用したエンジンＡの前端部を示す図であり、チェーンカバーを取り外してエンジンＡの前端部に設けられたチェーン伝動機構１０を部分的に露出させた図である。
【００１５】
本実施形態の場合、エンジンＡは、ダブルオーバヘッドカム方式の直列多気筒エンジンであり、シリンダブロック１と、シリンダブロック１の上部に搭載されたシリンダヘッド２と、シリンダヘッド２を覆うヘッドカバー３と、シリンダブロック１の下端部に装着されたオイルパン４と、を備える。シリンダブロック１の下部にはクランクシャフト５が軸支されており、エンジンＡの前端部には、クランクシャフト５の駆動力をタイミングチェーン１４により吸気側及び排気側のカムシャフト（不図示）に伝達することでこれらのカムシャフトを回転させるチェーン伝動機構１０が設けられている。
【００１６】
図２は、このチェーン伝動機構１０の説明図である。チェーン伝動機構１０は、クランクシャフト５に取り付けられたスプロケット１１と、吸気側のカムシャフトの端部に取り付けられたスプロケット１２と、排気側のカムシャフトの端部に取り付けられたスプロケット１３と、これらのスプロケット１１乃至１３に巻き回された無端のタイミングチェーン１４と、を備える。図２において矢印ｄはタイミングチェーン１４の走行方向を示す。
【００１７】
チェーン伝動機構１０は、更に、テンショナ１５と、ガイド部材１６及び１７を備える。テンショナ１５は、タイミングチェーン１４の張力を調整する機構であり、本実施形態ではメインアーム１５１と、サブアーム１５２と、アクチュエータ１５３と、を備える。メインアーム１５１は、メインアーム１５１を回動自在に支持する軸部材１５１ｃ（図１）が取り付けられる軸孔１５１ａを備え、この軸孔１５１ａの中心回りに回動する。
【００１８】
メインアーム１５１はまた、スプロケット１１とスプロケット１２との間の走行区間において、タイミングチェーン１４に摺接するガイド部１５１ｂを備える。サブアーム１５２は、サブアーム１５２を回動自在に支持する軸部材（不図示）が取り付けられる軸孔１５２ａを備え、この軸孔１５２ａの中心回りに回動する。
【００１９】
しかして、アクチュエータ１５３の可動部１５３ａが、サブアーム１５２をその回動中心に対して同図で時計回りに回動させる方向にサブアーム１５２を押圧し、これによりサブアーム１５２が、メインアーム１５１を押圧してその回動中心に対して同図で反時計回りに回動させることにより、ガイド部１５１ｂがタイミングチェーン１４を押圧してその張力を調整する。
【００２０】
ガイド部材１６は、スプロケット１３とスプロケット１１との間の走行区間において、タイミングチェーン１４をガイドする。ガイド部材１６により、タイミングチェーン１４がスプロケット１１、１３から脱落したり、或いは、歯飛びすることを防止でき、また、タイミングチェーン１４の振動を抑制することができる。ガイド部材１６は、タイミングチェーン１４に摺接するガイド部１６ａと、複数の取付部１６ｂと、を備え、複数の取付部１６ｂによりシリンダブロック１の前端面に取り付けられる。
【００２１】
ガイド部材１７は、スプロケット１２とスプロケット１３との間の走行区間において、タイミングチェーン１４をガイドする。ガイド部材１７により、タイミングチェーン１４がスプロケット１２、１３から脱落したり、或いは、歯飛びすることを防止でき、また、タイミングチェーン１４の振動を抑制することができる。ガイド部材１７は、吸気側及び排気側のカムシャフト間でタイミングチェーン１４に摺接するガイド部１７１と、ガイド部１７１を支持する支持部１７２と、を備える。
【００２２】
ガイド部１７１は例えば樹脂製であり、支持部１７２は例えば金属製であり、本実施形態では両者は別部材である。ガイド部１７１と支持部１７２とは同一材料から一体性に成形することができるが、互いに役割が異なることから異材料とすることが好ましく、そのため本実施形態のように別部材とすることが好ましい。
【００２３】
本実施形態の場合、ガイド部１７１は、その下面が各スプロケット１２及び１３と反対側の上方からタイミングチェーン１４に摺接している。また、ガイド部１７１は、スプロケット１２とタイミングチェーン１４との噛み離れ箇所からスプロケット１３とタイミングチェーン１４との噛み始め部までを覆うようにタイミングチェーン１４の走行方向に延在しており、スプロケット１２とスプロケット１３との間の走行区間において、タイミングチェーン１４を確実にガイドするようにしている。
【００２４】
ここで、本実施形態では吸気側及び排気側のカムシャフトが互いにピストン（不図示）の往復運動方向（シリンダの軸線方向）にずれて配置されている。図２において、線Ｌ１はピストンの往復運動方向と平行な方向を示し、線Ｌ２は線Ｌ１と直交する方向を示す。線Ｌ３は吸気側及び排気側のカムシャフトの軸心を通過する直線を示し、スプロケット１２とスプロケット１３との間の走行区間において、タイミングチェーン１４は線Ｌ３と平行な方向に延在する。
【００２５】
線Ｌ２に対して線Ｌ３は傾斜している。つまり、排気側のカムシャフト及びスプロケット１３は、吸気側のカムシャフト及びスプロケット１２よりも低い位置に位置している。車両搭載時においても、排気側のカムシャフト及びスプロケット１３は、吸気側のカムシャフト及びスプロケット１２よりも低い位置に位置することになる。
【００２６】
このため、スプロケット１２とスプロケット１３との間の走行区間において、タイミングチェーン１４は、図２のように線Ｌ３と平行に、斜めに下がりながら直線的に走行し、これに合わせてガイド部１７１の下面も線Ｌ３と平行に、斜めに下がるようにガイド部材１７がエンジンＡに取り付けられる。この結果、タイミングチェーン１４に付着した潤滑油やガイド部１７１に付着した潤滑油がガイド部１７１の下流端（スプロケット１３側の端部）まで届き易く、潤滑性を向上できる。
【００２７】
ガイド部材１７の支持部１７２には、ガイド部材１７を後述するカムホルダ６に取り付けるための取付孔１７２２ａと取付孔１７２２ｂとが設けられている。取付孔１７２２ａと取付孔１７２２ｂとは、その中心が線Ｌ４上に位置するように配設されている。線Ｌ４は線Ｌ３と直交する方向であり、スプロケット１２とスプロケット１３との間の走行区間においてタイミングチェーン１４の延在方向と直交する方向である。
【００２８】
取付孔１７２２ａと取付孔１７２２ｂとは同じ径のボルトが挿通されるが、挿通するボルト径よりもそれぞれ僅かに大きな孔とすることで、線Ｌ４方向にガイド部材１７の位置を調整でき、ガイド部１７１がタイミングチェーン１４に過度に摺接してフリクションが増大することを抑制できる。また、取付孔１７２２ａと取付孔１７２２ｂとのいずれか一方（例えば取付孔１７２２ｂ）を、他方（例えば取付孔１７２２ａ）よりも孔径を大きくすることで、製造誤差や組み付け誤差を吸収できるよう、ガイド部材１７の取付位置ないし向きを調整可能とすることができる。
【００２９】
次に、図３及び図４を参照してガイド部材１７の構成を更に説明すると共に、ガイド部材１７の取付構造及びカムシャフトの軸支構造について説明する。図３はガイド部材１７の取付構造及びカムシャフトの軸支構造を示す正面図であり、図４はその背面斜視図である。
【００３０】
本実施形態の場合、ガイド部材１７のガイド部１７１は角筒形をなしており、その中空空間に支持部１７２の装着部１７２１が圧入されて支持部１７２にガイド部１７１が固定される。支持部１７２は板状の部材を側面視で略Ｌ字型に曲折してなり、その上部が装着部１７２１を形成し、残りの部分が装着部１７２１から下方へ曲折された本体部１７２２を形成している。取付孔１７２２ａと取付孔１７２２ｂとは、この本体部１７２２を貫通して形成されており、図２に示したように、スプロケット１２とスプロケット１３との間のスペースに位置している。したがって、図３に示すボルト７ａ、７ｂをそれぞれ取付孔１７２２ａ、取付孔１７２２ｂを通してガイド部材１７をカムホルダ６に固定する作業において、工具の差込スペースが十分確保され、作業性を向上できる。
【００３１】
カムホルダ６はシリンダヘッド２の上部に固定される構成であって、図４に示すようにカムホルダ６は、吸気側のカムシャフトを軸支する軸孔６Ｉと、排気側のカムシャフトを軸支する軸孔６Ｅと、を有し、これらのカムシャフトを軸支する軸支部を構成している。上記の通り、本実施形態では、吸気側及び排気側のカムシャフトが互いにピストン（不図示）の往復運動方向にずれて配置される構成であり、このため、軸孔６Ｅと軸孔６Ｉも該方向にずれて配置されている。また、カムホルダ６は、ガイド部材１７の取付孔１７２２ａと取付孔１７２２ｂとに対応した取付部６２２、６１１を備える。
【００３２】
本実施形態では、取付部６２２、６１１は、それぞれ、カムホルダ６を正面から背面に渡ってカムシャフトの軸線と平行な方向に貫通して形成され、ボルト７ａ、７ｂが螺着するネジ孔であり、取付孔１７２２ａと取付孔１７２２ｂの配置と同様、その中心が図２の線Ｌ４上に位置するように配設されている。上記の通り、線Ｌ４はスプロケット１２とスプロケット１３との間の走行区間においてタイミングチェーン１４の延在方向と直交する方向であり、ガイド部１７１がタイミングチェーン１４から受ける力の方向である。本実施形態では、この方向とガイド部材１７の取り付け箇所の配置方向とが同方向となることで、ガイド部材１７をより安定してカムホルダ６に支持することができる。なお、本実施形態ではガイド部材１７をボルト締結によりカムホルダ６に取り付ける方法としたが、他の取付方法を採用してもよい。
【００３３】
カムホルダ６は、複数の軸支部構成部で構成されている。具体的には、吸気側のカムシャフトを軸支する軸孔６Ｉは、ロアカムホルダ６１と、アッパカムホルダ６２と、から構成されている。また、排気側のカムシャフトを軸支する軸孔６Ｅは、ロアカムホルダ６１と、アッパカムホルダ６３と、から構成されている。
【００３４】
ロアカムホルダ６１と、アッパカムホルダ６２とは、吸気側のカムシャフトの軸心（つまり、軸孔６Ｉの中心）を通る割り面で２分されて下部軸支部、上部軸支部を構成し、ロアカムホルダ６１と、アッパカムホルダ６３とは、排気側のカムシャフトの軸心（つまり、軸孔６Ｅの中心）を通る割り面で２分されて下部軸支部、上部軸支部を構成している。本実施形態の場合、いずれの割り面も図２で示した線Ｌ１と直交する面である。
【００３５】
アッパカムホルダ６２は、軸孔６Ｉを挟むようにして割り面と交差する方向（本実施形態では直交）に穿設された締結孔６２１、６２１が形成されており、ロアカムホルダ６１には、締結孔６２１、６２１にそれぞれ対応し、これらと同方向に連通した不図示の締結孔が形成されている。同様に、アッパカムホルダ６３は、軸孔６Ｅを挟むようにして割り面と交差する方向（本実施形態では直交）に穿設された締結孔６３１、６３１が形成されており、ロアカムホルダ６１には、締結孔６３１、６３１にそれぞれ対応し、これらと同方向に連通した不図示の締結孔が形成されている。
【００３６】
本実施形態の場合、カムホルダ６のシリンダヘッド２への固定は、締結孔にボルトを挿通してシリンダヘッド２に設けたネジ孔にボルトを螺着して、ロアカムホルダ６１とアッパカムホルダ６２の組、及び、ロアカムホルダ６１とアッパカムホルダ６３の組を、それぞれシリンダヘッド２に共締めする方式である。しかし、例えば、ロアカムホルダ６１側の締結孔をネジ孔とし、ロアカムホルダ６１にアッパカムホルダ６２及び６３をボルトで固定し、カムホルダ６のシリンダヘッド２への固定は、別の締結部により行うようにしてもよい。また、本実施形態ではカムホルダ６を構成する複数の軸支部構成部を全てシリンダヘッド２と別部材としているが、その一部をシリンダヘッド２と一体に形成してもよい。例えば、ロアカムホルダ６１はシリンダヘッド２と一体に形成してもよい。
【００３７】
次に、本実施形態の場合、取付部６１１はロアカムホルダ６１に、取付部６２２はアッパカムホルダ６２にそれぞれ設けられており、ガイド部材１７の支持部１７２は、ロアカムホルダ６１とアッパカムホルダ６２とに跨って取り付けられる。このため、支持部１７２がアッパカムホルダ６２とロアカムホルダ６１との間の固定に寄与し、締結孔６２１、６２１に挿通するボルトによる締結力に加えて、アッパカムホルダ６２とロアカムホルダ６１との間の固定力をより強固にすることができる。
【００３８】
また、本実施形態では、取付部６２２、６１１がアッパカムホルダ６２の一方の締結孔６２１と、これに連通するロアカムホルダ６１の不図示の締結孔に隣接して設けられている。よって、これらを挿通するボルトを取付部６２２、６１１の剛性向上に寄与させることができ、ガイド部材１７の支持剛性を向上できる。
【００３９】
なお、本実施形態では、アッパカムホルダ６３にはガイド部材１７の取付部を設けていないが、これを設けてガイド部材１７をロアカムホルダ６１、アッパカムホルダ６２及びアッパカムホルダ６３の３部材に跨って取り付ける構成も採用可能である。
【００４０】
また、本実施形態では、ロアカムホルダ６１を、吸気側、排気側に共通の一部材としたが別部材としてもよい。例えば、軸孔６Ｉをアッパカムホルダ６２と、第１のロアカムホルダとから形成し、軸孔６Ｅをアッパカムホルダ６３と、第１のロアカムホルダとは別体の第２のロアカムホルダとから形成してもよい。逆に、アッパカムホルダ６２とアッパカムホルダ６３を吸気側、排気側に共通の一部材としてもよい。
【００４１】
また、本実施形態では、１つのカムシャフトについて、軸支部を２つの軸支部構成部から構成したが３つ以上の軸支部構成部から構成としてもよい。具体的には、本実施形態では軸孔６Ｉをロアカムホルダ６１とアッパカムホルダ６２との２つの軸支部構成部から構成しているが、３つ以上の軸支部構成部から構成としてもよい。この場合、各軸支部構成部にガイド部材１７を取り付ける取付部を設けることで、各軸支部構成部間の固定力をより強固にできる。尤も、製造や組み付け並びに耐久性等を考慮すると、本実施形態のように、１つのカムシャフトについて、軸支部を２つの軸支部構成部から構成することが好ましい。
【符号の説明】
【００４２】
Ａ  エンジン
５  クランクシャフト
６  カムホルダ
１４  タイミングチェーン
１７  ガイド部材
６１  ロアカムホルダ
６２、６３  アッパカムホルダ
１７１  ガイド部
１７２  支持部
６１１、６２２  取付部
【図１】
2012047262.tif 000003
【図２】
2012047262.tif 000004
【図３】
2012047262.tif 000005
【図４】
2012047262.tif 000006