(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関本体の前面に配置された巻掛伝動部材を介してカムシャフトが巻掛伝動部材を介してクランクシャフトにより回転駆動される内燃機関において、
機関本体の慣性主軸位置を挟んで両側にあって、かつ、カムシャフト駆動用のカムギアに対して前記巻掛伝動部材による駆動力伝達方向の上流側と下流側とにある位置に補機を夫々配設し、これら両補機を夫々の駆動用ギアに前記巻掛伝動部材を係合させて回転駆動すると共に、機関本体の前面の前記慣性主軸を通る位置にエンジンマウンティングブラケットの取り付け座を形成したことを特徴とする内燃機関のカム駆動装置。
【請求項２】
前記カムギアと、前記クランクシャフト駆動用のクランクギアと、前記両補機駆動用の２つのギアと、を菱形の各頂点に位置するように配設したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のカム駆動装置。
【請求項３】
前記両補機は、ウォータポンプとパワーステアリング用オイルポンプであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関のカム駆動装置。
【請求項４】
カムシャフトには、前記１つのカムギアが設けられて、前記１本の巻掛伝動部材のみによる駆動力伝達が行われ、前記両補機以外の複数の補機が別の巻掛伝動部材を介してクランクシャフトの駆動力を伝達されて回転駆動するようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関のカム駆動装置。
【請求項５】
前記両補機以外の複数の補機は、エアコン駆動用のコンプレッサとオルタネータであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の内燃機関のカム駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は内燃機関のカム駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関における補機の駆動は、例えば図４に示すように駆動源であるクランクギアから、ウォータポンプとパワーステアリング (以下バワステともいう) 用オイルポンプに対して１本、エアコン用のコンプレッサに対して１本、オルタネータに対して１本の計３本のベルトを掛けて駆動するようになっている。
【０００３】
また、これら補機の駆動とは別に吸・排気弁駆動用のカムシャフトをクランクシャフトに連動して回転駆動させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の装置においては、補機駆動用のベルトが２重，３重となってしまうため、クランクシャフトの軸方向の機関全長が長くなり、更にカムシャフトの駆動系を備えることにより、複雑な構成となっていた。
また、カムシャフトは、カムが吸・排気弁を押し下げるときと吸・排気弁から押し上げられるときとで駆動力が大きく変化するため、カムシャフト回転速度の周期的な変動を発生しやすくなっている。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもので、カム駆動系の巻掛伝動部材を利用して補機の駆動を行うことで、上記問題点を解決した内燃機関のカム駆動装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため請求項１の発明は、機関本体の前面に配置された巻掛伝動部材を介してカムシャフトが巻掛伝動部材を介してクランクシャフトにより回転駆動される内燃機関において、機関本体の慣性主軸位置を挟んで両側にあって、かつ、カムシャフト駆動用のカムギアに対して前記巻掛伝動部材による駆動力伝達方向の上流側と下流側とにある位置に補機を夫々配設し、これら両補機を夫々の駆動用ギアに前記巻掛伝動部材を係合させて回転駆動すると共に、機関本体の前面の前記慣性主軸を通る位置にエンジンマウンティングブラケットの取り付け座を形成したことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、前記カムギアと、前記クランクシャフト駆動用のクランクギアと、前記両補機駆動用の２つのギアと、を菱形の各頂点に位置するように配設したことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３の発明は、前記両補機が、ウォータポンプとパワーステアリング用オイルポンプであることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、カムシャフトには、前記１つのカムギアが設けられて、前記１本の巻掛伝動部材のみによる駆動力伝達が行われ、前記両補機以外の複数の補機が別の巻掛伝動部材を介してクランクシャフトの駆動力を伝達されて回転駆動するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項５の発明は、前記両補機以外の複数の補機が、エアコン駆動用のコンプレッサとオルタネータであることを特徴とする。
【００１０】
請求項１の発明によると、１本の巻掛伝動部材で２つの補機とカムシャフトとを同時に駆動することができ、機関全長の増大を抑制することができ、構成も簡易となる。
また、２つの補機を駆動することで全体の負荷が大きくなり、前記カムシャフトの吸・排気弁の開閉時に生じる回転変動を相対的に小さくすることができ、回転が安定する。特に、カムシャフトの上流側と下流側とに分けて補機を配設したことにより、カムシャフトが吸・排気弁を押し下げるときと吸・排気弁から押し上げられるときとで逆向きに生じる駆動力変化に対して、夫々対応する補機の駆動負荷が前記駆動力変化を抑制する方向に作用するので、より回転変動を規制する効果が高められる。
さらに、慣性主軸位置を挟んで両側に補機を配設することにより、前記慣性主軸を通る位置にエンジンマウンティングブラケットの取り付け座を形成して、騒音防止抑制機能を十分に高めることができる。因みに、カムギアのみをクランクシャフトとの間に巻掛伝動部材を掛けて駆動するようにした場合には、巻掛伝動部材が機関本体の慣性主軸近傍を通ることになるため、エンジンマウンティングブラケットを慣性主軸上に取り付けることができないので、騒音防止抑制機能を十分に高めることができない。
【００１１】
請求項２の発明によると、各ギアが菱形の各頂点位置に配置されることにより、各ギアに対する巻掛伝動部材の巻掛角度を十分大きく取ることができ、アイドラが不要となる。
【００１２】
請求項３の発明によると、ウォータポンプとパワーステアリング用オイルポンプは、他の補機に比較して元々信頼性・耐久性共に高く設計される部品であるため、カム駆動系によりこれらを駆動させるようにしても、カム駆動系全体の信頼性を低下させることがない。
請求項４の発明によると、カム駆動系で駆動される補機以外の残りの補機を、１本の巻掛伝動部材でまとめて駆動するようにしたため、全体として補機駆動系のコンパクト化を図れる。
【００１３】
請求項５の発明によると、エアコン駆動用のコンプレッサとオルタネータは比較的部品の調整を行う率が高いため、カム駆動系以外で駆動することにより、調整作業の容易性を図れる。
【００１４】
【実施例】
本発明に係るカム駆動装置の一実施例を図１〜図４に基づいて説明する。
図１において、機関本体１の前面を覆うフロントカバー２には、下部に位置するクランクシャフト３に直結して駆動される潤滑用オイルポンプ４と、向かって右側のウォータポンプ５と、同じく左側のパワステ用オイルポンプ６と、これら両ポンプの間にあって機関本体１の慣性主軸Ｃ近傍に位置するエンジンマウンティングブラケット取付ボス７とが設けられている。
【００１５】
また、前記クランクシャフト３に組付けられたクランクギア８と機関本体１の上部に位置するカムシャフト９に組付けられたカムギア10との途中にはウォータポンプ５を駆動するウォータポンプ用ギア11と、前記パワステ用ポンプ６を駆動するパワステポンプ用ギア12とに、巻掛伝動部材であるカムチェーン13が掛けられ、該カムチェーン13を介してクランクシャフト３の駆動力がカムシャフト９と同時に補機であるウォータポンプ５及びパワステ用ポンプ６に伝達され、これらを一体的に回転駆動させるようになっている。前記カムチェーン13のクランクギア８とパワステ用ポンプ６との間の部分をテンショナガイド14を介して位置規制しつつ内側に押圧して自動的に張力を調整するチェーンテンシェナ15が設けられている。
【００１６】
図２に示すように、前記エンジンマウンティングブラケット取付ボス７には、エンジンマウンティングブラケット16が固定され、前記フロントカバー２に結合されるギアハウジング17の孔から外側に突出する部分と車体側に固定されたステー18とを締結することにより機関を車体にマウント支持している。
また、図３及び図４に示すように、前記ギアハウジング17の外側に突出するクランクシャフト３の端部には、クランクプーリ19が連結され、該クランクプーリ19と機関本体１のフロントカバー２外側に配設したエアコン用コンプレッサ20とオルタネータ21とを１本の補機ベルト22によって共掛けして駆動するようになっている。尚、補機ベルト22ではポリＶベルト等のように自動調整が必要な場合は補機テンショナ (図示せず) を設置することは勿論である。
【００１７】
次に、作用を説明する。
機関の運転時は、クランクシャフト３が図１で時計周り方向に回転し、各ギアと噛み合うカムチェーン13を介してパワステ用オイルポンプ６，カムシャフト９，ウォータポンプ５が回転駆動される。
ここで、カムシャフト９に対してカムチェーン13の駆動力伝達方向の上流側と下流側とに夫々安定した駆動負荷を有する補機としてのパワステ用オイルポンプ６とウォータポンプ５とが介在することにより、カムシャフト９の吸・排気弁開閉時に生じる駆動力変化が抑制され、回転変動が抑制される。特に、カムシャフト９は吸・排気弁を押し下げるときは回転に抗する反力を受け、吸・排気弁から押し上げられるときは回転方向の力を貰うため、逆向きの駆動力変化を生じるが、前者は下流側のウォータポンプ５の慣性、後者は上流側の慣性によって各向きの駆動力変化が抑制されるので、カムシャフト９の回転変動を効果的に抑制できる。
【００１８】
また、各ギアが菱形の頂点に相当する位置に配設されるため、各ギアに対するカムチェーン13の巻き掛け角度を十分に取ることができ、アイドラ等が不要となる。
また、エンジンマウンティングブラケット取付ボス７を機関本体１の慣性主軸Ｃを通る位置に配設して、機関本体１の慣性主軸近傍を車体側に支持する構成としたため、騒音振動抑制機能を十分に高めることができる。
【００１９】
一方、クランクプーリ19に掛けられた補機ベルト22を介してエアコン用コンプレッサ20とオルタネータ21とが回転駆動される。即ち、カムチェーン13で駆動されるウォータポンプ５とパワステ用オイルポンプ６以外の補機を１本の補機ベルトで無理無く駆動できるので、機関の全長短縮，部品点数削減を図れ、コンパクトにレイアウトすることができる。
【００２０】
尚、ウォータポンプとパワーステアリング用オイルポンプは、残るエアコン用コンプレッサ20とオルタネータ21とに比較して信頼性が高いため、カム駆動系により駆動させ、比較的部品をサービス調整する頻度が高いエアコン用コンプレッサ20とオルタネータ21は、外側で補機ベルト22により駆動しているので調整作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関のフロントカバーを外した状態での正面図。
【図２】同上機関の車体への支持部を示す概要図。
【図３】同上機関のフロントカバー装着状態での正面図。
【図４】同上機関のフロントカバー装着状態での一部側断面図。
【図５】従来例の補機駆動の構成を示す図。
【符号の説明】
１    機関本体
２    フロントカバー
３    クランクシャフト
５    ウォータポンプ
６    パワステ用オイルポンプ
７    エンジンマウンティングブラケット取付ボス
８    クランクギア
９    カムシャフト
10    カムギア
11    ウォータポンプ用ギア
12    パワステポンプ用ギア
13    カムチェーン
16    エンジンマウンティングブラケット
19    クランクプーリ
20    エアコン用コンプレッサ
21    オルタネータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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