(57)【要約】【課題】ギア間のバックラッシュに起因する振動や騒音など、４気筒エンジンの回転変動による影響を低減させることが可能となる、エンジンのチェーン機構を提供する。【解決手段】エンジン１のクランクシャフト６に配設されたスプロケット７と、オイルポンプ２３の入力軸２６に配設されたスプロケット２７と、スプロケット７とスプロケット２７とに巻回されるチェーン３０と、チェーン３０の張力を調整するチェーンテンショナー８と、を備えるチェーン機構であって、スプロケット７はスプロケット２７に対してスプロケット数が２倍となるように形成され、チェーン３０は、偶数個のリンク部材３１・３１・・・をピン３２・３２・・・で連結して構成されるとともに、隣接するピン３２・３２・・・の間隔の比率が２０：２１で連続するように構成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気量が２Ｌ以上かつ２．４Ｌ未満の４気筒エンジンのクランクシャフトに配設された駆動スプロケットと、オイルポンプの入力軸に配設された従動スプロケットと、
前記駆動スプロケットと前記従動スプロケットとに巻回される無端チェーンと、
前記無端チェーンの張力を調整するチェーンテンショナーと、を備えるチェーン機構であって、
前記駆動スプロケットは前記従動スプロケットに対してスプロケット数が２倍となるように形成され、
前記無端チェーンは、偶数個のリンク部材をピンで連結して構成されるとともに、隣接する前記ピンの間隔の比率が２０：２１で連続するように構成される、ことを特徴とする、４気筒エンジンのチェーン機構。
【請求項２】
排気量が２Ｌ以上かつ２．４Ｌ未満の４気筒エンジンのクランクシャフトに配設された駆動スプロケットと、オイルポンプの入力軸に配設された従動スプロケットと、
前記駆動スプロケットと前記従動スプロケットとに巻回される無端チェーンと、
前記無端チェーンの張力を調整するチェーンテンショナーと、を備える、４気筒エンジンのチェーン機構であって、
前記４気筒エンジンは、前記４気筒エンジンの下部に固定されるアッパハウジングと、
前記アッパハウジングの下側に固定され、前記アッパハウジングよりも長手方向の一方向に短く形成されるロアハウジングと、
前記アッパハウジングと前記ロアハウジングとの間で軸受され、前記一方向から回転力が入力される、少なくとも一本のバランスシャフトと、
前記バランスシャフトと一体に回転するアンバランスマスと、を備える、４気筒エンジンのバランサ装置を具備し、
前記アッパハウジングの下側における、前記ロアハウジングの前記一方向側には、前記オイルポンプ、オイルポンプハウジング、オイルストレーナー、オイルポンプハウジングに形成されるポンプ油路、及び、該ポンプ油路に配設されるリリーフバルブを一体的に備えるオイルポンプユニットが、前記アッパハウジング及び前記ロアハウジングに組付けられ、
前記オイルポンプの出力軸が前記バランスシャフトとカップリング手段により連結され、
前記駆動スプロケットは前記従動スプロケットに対してスプロケット数が２倍となるように形成され、
前記無端チェーンは、偶数個のリンク部材をピンで連結して構成されるとともに、隣接する前記ピンの間隔の比率が２０：２１で連続するように構成される、ことを特徴とする、４気筒エンジンのチェーン機構。
【請求項３】
排気量が２．４Ｌ以上の４気筒エンジンのクランクシャフトに配設された駆動スプロケットと、オイルポンプの入力軸に配設された従動スプロケットと、
前記駆動スプロケットと前記従動スプロケットとに巻回される無端チェーンと、
前記無端チェーンの張力を調整するチェーンテンショナーと、を備えるチェーン機構であって、
前記駆動スプロケットは前記従動スプロケットに対してスプロケット数が２倍となるように形成され、
前記無端チェーンは、偶数個のリンク部材をピンで連結して構成されるとともに、隣接する前記ピンの間隔の比率が２０：２２で連続するように構成される、ことを特徴とする、４気筒エンジンのチェーン機構。
【請求項４】
排気量が２．４Ｌ以上の４気筒エンジンのクランクシャフトに配設された駆動スプロケットと、オイルポンプの入力軸に配設された従動スプロケットと、
前記駆動スプロケットと前記従動スプロケットとに巻回される無端チェーンと、
前記無端チェーンの張力を調整するチェーンテンショナーと、を備える、４気筒エンジンのチェーン機構であって、
前記４気筒エンジンは、前記４気筒エンジンの下部に固定されるアッパハウジングと、
前記アッパハウジングの下側に固定され、前記アッパハウジングよりも長手方向の一方向に短く形成されるロアハウジングと、
前記アッパハウジングと前記ロアハウジングとの間で軸受され、前記一方向から回転力が入力される、少なくとも一本のバランスシャフトと、
前記バランスシャフトと一体に回転するアンバランスマスと、を備える、４気筒エンジンのバランサ装置を具備し、
前記アッパハウジングの下側における、前記ロアハウジングの前記一方向側には、前記オイルポンプ、オイルポンプハウジング、オイルストレーナー、オイルポンプハウジングに形成されるポンプ油路、及び、該ポンプ油路に配設されるリリーフバルブを一体的に備えるオイルポンプユニットが、前記アッパハウジング及び前記ロアハウジングに組付けられ、
前記オイルポンプの出力軸が前記バランスシャフトとカップリング手段により連結され、
前記駆動スプロケットは前記従動スプロケットに対してスプロケット数が２倍となるように形成され、
前記無端チェーンは、偶数個のリンク部材をピンで連結して構成されるとともに、隣接する前記ピンの間隔の比率が２０：２２で連続するように構成される、ことを特徴とする、４気筒エンジンのチェーン機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４気筒エンジンのチェーン機構の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、４気筒エンジンに用いられるチェーン機構に関する技術が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。これらの４気筒エンジンにおいては、その回転変動による影響（例えば、ギア間のバックラッシュに起因する振動や騒音など）を低減させることが求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３２７８０号公報
【特許文献２】特開２００９−１０３２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は係る課題に鑑み、ギア間のバックラッシュに起因する振動や騒音など、４気筒エンジンの回転変動による影響を低減させることが可能となる、４気筒エンジンのチェーン機構を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１においては、排気量が２Ｌ以上かつ２．４Ｌ未満の４気筒エンジンのクランクシャフトに配設された駆動スプロケットと、オイルポンプの入力軸に配設された従動スプロケットと、前記駆動スプロケットと前記従動スプロケットとに巻回される無端チェーンと、前記無端チェーンの張力を調整するチェーンテンショナーと、を備えるチェーン機構であって、前記駆動スプロケットは前記従動スプロケットに対してスプロケット数が２倍となるように形成され、前記無端チェーンは、偶数個のリンク部材をピンで連結して構成されるとともに、隣接する前記ピンの間隔の比率が２０：２１で連続するように構成されるものである。
【０００７】
請求項２においては、排気量が２Ｌ以上かつ２．４Ｌ未満の４気筒エンジンのクランクシャフトに配設された駆動スプロケットと、オイルポンプの入力軸に配設された従動スプロケットと、前記駆動スプロケットと前記従動スプロケットとに巻回される無端チェーンと、前記無端チェーンの張力を調整するチェーンテンショナーと、を備える、４気筒エンジンのチェーン機構であって、前記４気筒エンジンは、前記４気筒エンジンの下部に固定されるアッパハウジングと、前記アッパハウジングの下側に固定され、前記アッパハウジングよりも長手方向の一方向に短く形成されるロアハウジングと、前記アッパハウジングと前記ロアハウジングとの間で軸受され、前記一方向から回転力が入力される、少なくとも一本のバランスシャフトと、前記バランスシャフトと一体に回転するアンバランスマスと、を備える、４気筒エンジンのバランサ装置を具備し、前記アッパハウジングの下側における、前記ロアハウジングの前記一方向側には、前記オイルポンプ、オイルポンプハウジング、オイルストレーナー、オイルポンプハウジングに形成されるポンプ油路、及び、該ポンプ油路に配設されるリリーフバルブを一体的に備えるオイルポンプユニットが、前記アッパハウジング及び前記ロアハウジングに組付けられ、前記オイルポンプの出力軸が前記バランスシャフトとカップリング手段により連結され、前記駆動スプロケットは前記従動スプロケットに対してスプロケット数が２倍となるように形成され、前記無端チェーンは、偶数個のリンク部材をピンで連結して構成されるとともに、隣接する前記ピンの間隔の比率が２０：２１で連続するように構成されるものである。
【０００８】
請求項３においては、排気量が２．４Ｌ以上の４気筒エンジンのクランクシャフトに配設された駆動スプロケットと、オイルポンプの入力軸に配設された従動スプロケットと、前記駆動スプロケットと前記従動スプロケットとに巻回される無端チェーンと、前記無端チェーンの張力を調整するチェーンテンショナーと、を備えるチェーン機構であって、前記駆動スプロケットは前記従動スプロケットに対してスプロケット数が２倍となるように形成され、前記無端チェーンは、偶数個のリンク部材をピンで連結して構成されるとともに、隣接する前記ピンの間隔の比率が２０：２２で連続するように構成されるものである。
【０００９】
請求項４においては、排気量が２．４Ｌ以上の４気筒エンジンのクランクシャフトに配設された駆動スプロケットと、オイルポンプの入力軸に配設された従動スプロケットと、前記駆動スプロケットと前記従動スプロケットとに巻回される無端チェーンと、前記無端チェーンの張力を調整するチェーンテンショナーと、を備える、４気筒エンジンのチェーン機構であって、前記４気筒エンジンは、前記４気筒エンジンの下部に固定されるアッパハウジングと、前記アッパハウジングの下側に固定され、前記アッパハウジングよりも長手方向の一方向に短く形成されるロアハウジングと、前記アッパハウジングと前記ロアハウジングとの間で軸受され、前記一方向から回転力が入力される、少なくとも一本のバランスシャフトと、前記バランスシャフトと一体に回転するアンバランスマスと、を備える、４気筒エンジンのバランサ装置を具備し、前記アッパハウジングの下側における、前記ロアハウジングの前記一方向側には、前記オイルポンプ、オイルポンプハウジング、オイルストレーナー、オイルポンプハウジングに形成されるポンプ油路、及び、該ポンプ油路に配設されるリリーフバルブを一体的に備えるオイルポンプユニットが、前記アッパハウジング及び前記ロアハウジングに組付けられ、前記オイルポンプの出力軸が前記バランスシャフトとカップリング手段により連結され、前記駆動スプロケットは前記従動スプロケットに対してスプロケット数が２倍となるように形成され、前記無端チェーンは、偶数個のリンク部材をピンで連結して構成されるとともに、隣接する前記ピンの間隔の比率が２０：２２で連続するように構成されるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１１】
すなわち、チェーン機構により、スプロケット間のバックラッシュに起因する振動や騒音など、４気筒エンジンの回転変動による影響を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る４気筒エンジンを示す側面図。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線断面図。
【図３】チェーン機構を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、発明の実施の形態を説明する。まず、本発明の一実施形態に係るチェーン機構を搭載するエンジン１の構成を、図１を用いて説明する。本明細書においては、各図中に示す矢印の方向でエンジン１における方向を規定する。
【００１４】
エンジン１は、図１に示すように、その下部（詳細には、エンジン１におけるシリンダブロックの下面）にバランサ装置１０を具備する４気筒エンジンである。バランサ装置１０は、エンジン１に対して締結部１８・１８・・・が複数のボルト１９・１９・・・を介して固定されるアッパハウジング１１と、図示しない複数のボルトによってアッパハウジング１１に固定されるロアハウジング１２と、を備える。そして、アッパハウジング１１とロアハウジング１２との間において、バランサ装置１０の左右方向に並行に配置された一対のバランスシャフトであるドライブシャフト１３Ｌ及びドリブンシャフト１３Ｒが、軸受で支持されて配置される。また、それぞれのバランスシャフト１３Ｌ・１３Ｒには、バランスシャフト１３Ｌ・１３Ｒと一体に同期回転または逆回転するアンバランスマス１４Ｌ・１４Ｒが組付けられている。さらに、バランスシャフト１３Ｌ・１３Ｒの各後端部側には、各歯が互いに噛合した伝達ギアであるヘリカルギア１６Ｌ・１６Ｒが配設される。本実施形態におけるエンジン１は、排気量が２Ｌ以上かつ２．４Ｌ未満の低出力エンジンが用いられる。
【００１５】
アッパハウジング１１は図１及び図２に示すように、平面視で略矩形状に形成されている。アッパハウジング１１の締結部１８・１８・・・には複数のボルト挿通孔が開口されている。そして、このボルト挿通孔にボルト１９・１９・・・を挿通してエンジン１の下面（アッパハウジング１１とシリンダブロックとの合わせ面Ｐ）に螺合させることにより、アッパハウジング１１がエンジン１の下面に固定される。
【００１６】
ロアハウジング１２は図１に示すように、平面視で略矩形状に、アッパハウジング１１よりも長手方向である前後方向の一方向に短く形成されている。具体的には、ロアハウジング１２はアッパハウジング１１よりも前側が短くなるように形成されている。ロアハウジング１２には図示しない複数のボルト挿通孔が開口されている。そして、このボルト挿通孔にボルトを挿通してアッパハウジング１１の下面に螺合させることにより、ロアハウジング１２がアッパハウジング１１の下面に固定される。
【００１７】
ドライブシャフト１３Ｌは、後述する如く前端部がオイルポンプ２３の出力軸２５と連結されている。このオイルポンプ２３の出力軸２５には、エンジン１のクランクシャフト６から回転駆動力が伝達される。そして、クランクシャフト６からの回転駆動力は、オイルポンプ２３の出力軸２５、ドライブシャフト１３Ｌ、ヘリカルギア１６Ｌ・１６Ｒを介してドリブンシャフト１３Ｒを回転するようになっている。つまり、ドライブシャフト１３Ｌには前方向から回転駆動力が入力されるのである。
【００１８】
出力軸２５の後端部２５ａは、ドライブシャフト１３Ｌの前端部１３ａとカップリング手段（本実施形態においては、オルダムカップリング）により相対回転不能に連結される。具体的には図２に示す如く、出力軸２５の後端部２５ａには、軸心から偏心させた凸部である二面幅形状２５ｂが形成されている。また、ドライブシャフト１３Ｌの前端部１３ａには、軸心から偏心させるとともに二面幅形状２５ｂを収容する凹部である溝形状１３ｂが形成されている。そして、二面幅形状２５ｂが溝形状１３ｂに挿入されることにより、ドライブシャフト１３Ｌが出力軸２５に相対回転不能に連結される。
【００１９】
ドライブシャフト１３Ｌは、図２に示すように、軸方向における中途部の２個所がアッパハウジング１１とロアハウジング１２との間に設けられた図示しない２つの軸受に回転自在に支持されている。軸受には、アッパハウジング１１及びロアハウジング１２の内部に形成された油路と、自身の内周面にそれぞれ形成されたグルーブ溝とを介して潤滑油が導入されるようになっている。また、ドライブシャフト１３Ｌの軸方向中途部には、２個のアンバランスマス１４Ｌ・１４Ｌが一体に設けられている。なお、ドライブシャフト１３Ｌはスラスト部１７Ｌ・１７Ｌでスラスト受け部を挟む形で軸方向への移動が規制されつつ支持されている。
【００２０】
なお、ドリブンシャフト１３Ｒも、ドライブシャフト１３Ｌと同じ構造の軸受によって回転自在に支持されている。本実施形態におけるエンジン１は４気筒エンジンであるため、ドリブンシャフト１３Ｒ及びドライブシャフト１３Ｌは、クランクシャフト６が１回転すると２回転するように設定されている。このように、バランサ装置１０はエンジン１のクランクシャフト６の回転に対応してバランスシャフトであるドリブンシャフト１３Ｒ及びドライブシャフト１３Ｌを回転させることにより、クランクシャフト６から発生する二次振動を低減する構成としている。なお、エンジン１が３気筒エンジンである場合は、バランサ装置におけるバランスシャフトを一本として構成することも可能である。この場合、バランスシャフトはクランクシャフト６が１回転すると１回転するように設定され、二個のアンバランスマスは逆位相となるように配設される。
【００２１】
さらに、本実施形態に係るバランサ装置１０においては、オイルポンプユニット２０における締結部２９が複数のボルト３０・３０・・・によってアッパハウジング１１における締結部３０に締結される。これにより、オイルポンプユニット２０がアッパハウジング１１の下側におけるロアハウジング１２の前側に組付けられる。オイルポンプユニット２０は、オイルポンプハウジング２１、オイルポンプハウジング２１のカバー２１ａ、オイルポンプ２３、オイルストレーナー２４、オイルポンプハウジング２１に形成されるポンプ油路２２、及び、ポンプ油路２２に配設されるリリーフバルブを一体的に備える。
【００２２】
オイルポンプ２３はインナーロータ２３ａ及びアウターロータ２３ｂからなるトロコイドポンプである。オイルポンプ２３からは、オイルポンプハウジング２１から前方に延出する入力軸２６、後方に延出する出力軸２５が配設され、入力軸２６、オイルポンプ２３及び出力軸２５が一体的に回転可能に構成されている。入力軸２６及び出力軸２５は、図示しない２つの軸受に回転自在に支持されている。ポンプ油路２２はオイルストレーナー２４からオイルポンプ２３を経由して形成される。オイルポンプ２３には、オイルポンプカバー２１ａの後面に形成された油路２１ｂが連通されている。
【００２３】
入力軸２６の前端部にはスプロケット（従動スプロケット）２７が配設されており、スプロケット２７には、エンジン１のクランクシャフト６に配設されたスプロケット（駆動スプロケット）７とともに無端チェーンであるチェーン３０が巻回されている。本実施形態において、スプロケット７はスプロケット２７に対してスプロケット数が２倍となるように形成されている。また、本実施形態に係るチェーン機構は図３に示す如く、チェーン３０の張力を調整するチェーンテンショナー８を備えている。即ち、入力軸２６がチェーン３０を介してクランクシャフト６と連結されることにより、クランクシャフト６からの回転駆動力がチェーン３０を介して入力軸２６に伝達される。本実施形態におけるエンジン１は４気筒エンジンであることから、クランクシャフト６が１回転するとドリブンシャフト１３Ｒ及びドライブシャフト１３Ｌを２回転させる必要があるため、入力軸２６及び出力軸２５もクランクシャフト６が１回転すると２回転するように、スプロケット７のスプロケット数がスプロケット２７のスプロケット数に対して２倍とされている。出力軸２５の後端部２５ａは、ドライブシャフト１３Ｌの前端部１３ａと相対回転不能に連結されている。
【００２４】
上記の如く、クランクシャフト６からの回転駆動力は、オイルポンプ２３の入力軸２６及び出力軸２５を介してドライブシャフト１３Ｌに伝達される。なお、エンジン１が３気筒エンジンである場合は、バランスシャフトの回転方向がクランクシャフト６の回転方向と逆回転となるように、クランクシャフト６とオイルポンプ２３の入力軸２６とは他のギアを介して連結される。
【００２５】
本実施形態に係るチェーン機構に用いられるチェーン３０は図３に示す如く、クランクシャフト６におけるスプロケット７と入力軸２６におけるスプロケット２７との間に掛け渡されることにより、クランクシャフト６の回転を入力軸２６に伝動するようになっている。
【００２６】
チェーン３０は図３に示す如く、偶数個のリンク部材３１・３１・・・がピン３２・３２・・・で連結されることにより構成される。そして、隣接するピン３２・３２・・・の間隔の比率は、２０：２１で連続するように構成される。具体的には図３に示す如く、一のリンク部材３１においてピン３２・３２の間隔をａとした場合、当該リンク部材３１と隣接するリンク部材３１におけるピン３２・３２・の間隔は１．０５ａに形成されるのである。そして、チェーン３０において、３２・３２・・・の間隔はａと１．０５ａとが連続して繰り返すように形成されているのである。
【００２７】
本実施形態に係るエンジンのチェーン機構においては、エンジン１の回転変動による影響を低減させることが可能となる。具体的には、エンジン１で回転変動が発生しても、チェーン３０において隣接するピン３２・３２・・・の間隔の比率が、２０：２１で連続しているため、回転変動の影響をチェーン３０で吸収することができる。例えば本実施形態においては、ヘリカルギア１６Ｌ・１６Ｒの間におけるギア間のバックラッシュに起因する振動や騒音を低減させることができるのである。また、上記の如く構成することにより、エンジン１において用いられていた、回転変動の影響を低減する技術（ギア間のバックラッシュ低減技術、オイルパンにおける制振鋼板など）において部品を削減したり、構成を簡易にしたりすることも可能となる。また、上記の如く構成することにより、オイルポンプ２３の出力軸２５とドライブシャフト１３Ｌとをオルダムカップリングにより連結し、そのクリアランスに起因する振動や騒音を低減させることができると共に、加工費を抑制できるのである。
【００２８】
なお、本実施形態におけるチェーン機構は、排気量が２Ｌ以上かつ２．４Ｌ未満の低出力エンジンに用いたが、排気量が２．４Ｌ以上の高出力エンジンに本発明に係るチェーン機構を適用することも可能である。この場合、チェーン３０において隣接するピン３２・３２・・・の間隔の比率を２０：２２で連続させることが好ましい。これにより、回転変動の影響をチェーン３０で吸収することができ、例えばヘリカルギア１６Ｌ・１６Ｒの間におけるギア間のバックラッシュに起因する振動や騒音を低減させることができる。
【符号の説明】
【００２９】
１    エンジン
６    クランクシャフト
７    スプロケット（駆動スプロケット）
８    チェーンテンショナー
２３    オイルポンプ
２６    入力軸
２７    スプロケット（従動スプロケット）
３０    チェーン（無端チェーン）
３１    リンク部材
３２    ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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