JP7700645B2 - 内燃機関のチェーンケース - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関のチェーンケースに関する。

例えば、特許文献１には、エンジン本体の外側面に配置されたタイミングベルトを覆うとともに、クランクシャフトが貫通する貫通孔を有する樹脂材料製のタイミングベルトカバーが開示されている。

この特許文献１のタイミングベルトカバーは、貫通孔に取り付けられた円板状のシール部材によってクランクシャフトとの間に生じる隙間を塞ぎ、当該隙間を通じて外部へ放散されるベルト騒音を遮断している。

実開平３－５４２５１号公報

しかしながら、この特許文献１においては、タイミングベルトカバーが樹脂材料からなるため、タイミングベルトカバーの成形精度や熱による変形によりシール部材の中心位置とクランクシャフト中心位置との位置ずれが生じ、シール部材とクランクシャフトの外周面との間のシール性が悪化する虞がある。

つまり、特許文献１のような樹脂性のタイミングベルトカバー（チェーンケース）にあっては、クランクシャフトの外周面とのシール性を向上させる上で更なる改善の余地がある。

本発明に係る内燃機関のチェーンケースは、内燃機関の前面又は側面を覆い、内燃機関のクランクシャフトが貫通するクランクシャフト貫通孔を有する樹脂製の本体部と、上記クランクシャフト貫通孔の周囲に取り付けられたリング部材と、上記リング部材に取り付けられ上記クランクシャフトの外周面をシールするオイルシールと、を備え、上記本体部は、上記クランクシャフト貫通孔の外周縁に、内燃機関との位置決めを行う位置決め部材が挿入される円筒状のボス部を有することを特徴としている。

本発明によれば、本体部の温度変化による寸法変化が及ぼすオイルシール中心のクランクシャフト中心に対する位置ずれの影響が小さくなり、クランクシャフトに対するオイルシールのシール性を容易に確保できる。

本発明に係るチェーンケースの正面図。 本発明に係るチェーンケースが適用された内燃機関の要部断面図。 本発明に係るチェーンケースが適用された内燃機関の要部断面図。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図中におけるＸ軸は内燃機関２０の前後方向（クランクシャフト軸線方向）、Ｙ軸は内燃機関２０の左右方向（幅方向）、Ｚ軸は内燃機関２０の上下方向（シリンダ軸線方向）、をそれぞれ示している。

図１は、本発明に係るチェーンケース１の正面図である。図２は、本発明に係るチェーンケース１が適用された内燃機関２０の要部断面図であって、ＸＹ平面に平行でクランクシャフト中心軸を含む平面に沿った内燃機関２０の要部断面図である。図３は、本発明に係るチェーンケース１が適用された内燃機関２０の要部断面図であって、ＹＺ平面に平行な平面に沿った内燃機関２０の要部断面図である。本発明に係るチェーンケース１は、例えば車両に搭載される内燃機関２０に取り付けられる。

チェーンケース１は、内燃機関２０の前面（換言すれば側面）を覆うように内燃機関２０に取り付けられている。

詳述すると、チェーンケース１は、内燃機関２０の前面を構成するシリンダヘッド（図示せず）、シリンダブロック２１及びオイルパン２２に対して固定されている。つまり、チェーンケース１は、シリンダヘッド、シリンダブロック２１及びオイルパン２２に跨って配置される。

シリンダヘッドは、シリンダブロック２１のアッパデッキに固定されている。オイルパン２２は、図２に示すように、シリンダブロック２１のロアデッキ２１ａに固定されている。

チェーンケース１は、図１、図２に示すように、内燃機関２０のクランクシャフト２が貫通するクランクシャフト貫通孔３を有する本体部４と、クランクシャフト貫通孔３の周囲に取り付けられた環状（円筒状）のリング部材５と、クランクシャフト２の外周面をシールする環状（円筒状）のオイルシール６と、オイルシール６の外周面に取り付けられた環状のスプリング７と、を有している。

クランクシャフト２の前端部には、図２に示すように、クランクプーリ８が取り付けられている。クランクプーリ８には、補機駆動用ベルト（図示せず）が巻き掛けられている。クランクプーリ８は、チェーンケース１の外側に位置し、補機駆動用ベルト（図示せず）を介してウォータポンプ等の補機類（図示せず）を駆動する。補機駆動用ベルト（図示せず）は、図示せぬテンショナーによってたるみが調整され、所定の張力が付与される。

チェーンケース１の本体部４は、例えばポリアミド等の合成樹脂材料からなる樹脂製であり、型成形されたものである。

本体部４は、浅皿形状を呈し、図２に示すように、内燃機関２０の前面との間に空間２３を形成する。当該空間２３には、図３に示すように、クランクシャフト２に固定されたクランクスプロケット２４、クランクスプロケット２４に巻き掛けられた回転動力伝達用のチェーンであるタイミングチェーン２５が収容される。タイミングチェーン２５は、図示せぬテンショナーによってたるみが調整され、所定の張力が付与される。なお、空間２３には、カムシャフト（図示せず）の前端に固定されたカムスプロケット（図示せず）も収容されており、タイミングチェーン２５が巻き掛けられている。

図２に示すように、本体部４は、クランクシャフト貫通孔３の周囲が階段状に形成されている。また、本体部４は、クランクシャフト貫通孔３周囲の階段状となった部分に、クランクシャフト軸方向に沿って突出する環状の突起９を有している。

突起９は、クランクシャフト貫通孔３の外周縁に位置し、クランクシャフト軸方向に沿って突出している。本実施例において、突起９は、内燃機関２０と対向しない側に向かって突出している。なお、突起９は、内燃機関２０と対向する側に向かって突出するようにしてもよい。

図２に示すように、リング部材５は、円筒形状の円筒部１０と、円筒部１０の内周面から当該円筒部１０の内側に向かって突出する内周側突出部１１と、円筒部１０の外周面から当該円筒部１０の外側に向かって突出する外周側突出部１２と、を有している。

円筒部１０は、オイルシール６を収容可能な大きさのものであって、軸方向に沿った長さ（Ｘ軸方向に沿った長さ）が、オイルシール６の軸方向に沿った長さ（Ｘ軸方向に沿った長さ）よりも長くなるよう形成されている。

内周側突出部１１は、環状に連続する断面矩形の突起であり、円筒部１０の内周面から当該円筒部１０の内側に向かって突出している。内周側突出部１１は、先端にオイルシール６の外周面が加硫接着されている。

外周側突出部１２は、環状に連続する階段状の突起であり、円筒部１０の外周面から当該円筒部１０の外側に向かって突出する断面矩形の第１突出壁１３と、第１突出壁１３の先端から円筒部１０軸方向（Ｘ軸方向）に沿って延びる断面矩形の第２突出壁１４と、第２突出壁１４の先端から当該円筒部１０の外側に向かって突出する断面矩形の第３突出壁１５と、を有している。第２突出壁１４は、一端が第１突出壁１３に接続され、他端が第３突出壁１５に接続されている。

リング部材５は、外周側突出部１２の内周側の部分となる第１突出壁１３が本体部４の突起９の先端に対して接合されている。リング部材５は、例えば、レーザー溶接により本体部４の突起９の先端に接合される。リング部材５は、接着剤を用いて本体部４の突起９の先端に接合してもよい。

図２に示すように、オイルシール６は、円筒形状を呈している。オイルシール６は、例えばフッ素ゴム等のゴム材料からなり、本体部４に接合される前のリング部材５に対して加硫接着される。

オイルシール６は、リング部材５の円筒部１０内に収容された状態で、外周面がリング部材５の内周側突出部１１の先端に加硫接着されている。詳述すると、オイルシール６は、軸方向（Ｘ軸方向）に沿ってリング部材５の円筒部１０の外側に突出しない状態で、リング部材５に加硫接着されている。

オイルシール６の一端部６ａには、外周にスプリング７が取り付けられている。オイルシール６は、スプリング７が取り付けられた一端部６ａの内周面が全周に亙って連続してクランクシャフト２の外周面（より正確には、クランクプーリ８の軸のクランクシャフト２と組付けられている部位の外周面）に密着することで、チェーンケース１と内燃機関２０の前面とのに形成される空間２３内から外部にオイルが漏れ出ることを抑制している。

本実施例において、オイルシール６は、他端部６ｂの内径がクランクシャフト２の外径よりも小さくなるよう形成されているが、他端部６ｂの内径がクランクシャフト２（より正確には、クランクプーリ８の軸のクランクシャフト２と組付けられている部位の外径）の外径以上となるように形成してもよい。

このようなチェーンケース１は、図２及び図３に示すように、本体部４に円筒状のボス部２６が形成されている。ボス部２６には、内燃機関２０との位置決めを行う金属製のダウエルピン２７が挿入される。

チェーンケース１は、位置決め部材としてのダウエルピン２７により内燃機関２０に対する位置決めがなされた状態で内燃機関２０に対してボルト（図示せず）等により固定される。

図２に示すように、ダウエルピン２７は、一端側がボス部２６に挿入され、他端側が内燃機関２０のシリンダブロック２１に形成された位置決め用穴部２８に圧入され固定される。

ボス部２６は、図１～図３に示すように、クランクシャフト貫通孔３の外周縁に形成されている。つまり、本体部４は、クランクシャフト貫通孔３の外周縁にボス部２６を有している。ボス部２６は、オイルパン２２の上方に位置するシリンダブロック２１と対向する位置に形成されている。

図３に示すように、本実施例の本体部４は、クランクシャフト軸方向視で、クランクシャフト２を挟んで位置し、かつタイミングチェーン２５の外側に位置する一対のボス部２６ａ、２６ａと、クランクシャフト軸方向視で、タイミングチェーン２５の内側に位置するボス部２６ｂと、を有している。

これらのボス部２６は、クランクシャフト貫通孔３の中心位置からの距離が互いに等しくなるように形成されている。換言すれば、これら複数のボス部２６は、ＹＺ平面上で、クランクシャフト貫通孔３と同心円となる円の円周上に位置するよう形成される。そのため、チェーンケース１は、ボス部２６の寸法管理が容易となる。

図２及び図３に示すように、ボス部２６は、本体部４から突出する肉厚が略均一の円筒である。

図２に示すように、チェーンケース１は、ボス部２６を内燃機関２０との間の空間２３内に突出させることで、チェーンケース外周縁から離れた位置になるクランクシャフト貫通孔３の外周縁でダウエルピン２７による位置決めが可能となっている。

また、ボス部２６の底部となる位置の本体部４の厚さは、ボス部２６が設けられていない位置の本体部４の厚さと同一となっている。

チェーンケース１は、本体部４が樹脂材料からなっているので、成形精度や熱による変形によりオイルシール６の中心位置とクランクシャフト２の中心位置との位置ずれが生じ、オイルシール６とクランクシャフト２の外周面との間のシール性が悪化する虞がある。

しかしながら、上述した実施例におけるチェーンケース１の本体部４は、クランクシャフト貫通孔３の外周縁に、内燃機関２０との位置決めを行うボス部２６を有している。

チェーンケース１は、ダウエルピン２７の位置とオイルシール６の中心位置を近づけることで、本体部４の成形精度や樹脂性の本体部４の内燃機関２０運転中の温度変化による寸法変化が及ぼすクランクシャフト２の中心（軸心）位置に対するオイルシール６の中心位置の位置ずれの影響が小さくなり、クランクシャフト２に対するオイルシール６のシール性を容易に確保できる。

また、ボス部２６は、シリンダブロック２１と対向し、上下方向で内燃機関２０側に形成されているので、オイルパン２２内のオイルに油没しにくくなっている。そのため、ダウエルピン２７は、オイルパン２２内のオイルに接しにくく、オイルパン２２内のオイルの油温の影響を受けにくい。つまり、チェーンケース１は、オイルパン２２内のオイルの油温が高くなってもダウエルピン２７の寸法変化（伸び量）を少なくでき、クランクシャフト２の中心位置に対するオイルシール６の中心位置の精度がよい（ずれ量が少ない）。

チェーンケース１は、本体部４から円筒状のボス部２６を突出させた構造となっており、ボス部２６の底部となる位置の本体部４の厚さがボス部２６が設けられていない位置の本体部４の厚さと同一となっている。チェーンケース１は、ボス部２６の本体部４側の部分を中実にすると、ボス部２６の底部となる位置の本体部４の厚さとボス部２６が設けられていない位置の厚さとが不均一となり、ボス部２６の底部となる位置にひけが生じる虞がある。

つまり、チェーンケース１は、ボス部２６の底部となる位置の本体部４の厚さがボス部２６が設けられていない位置の本体部４の厚さと同一となっていることで、成形時にボス部２６の底部となる位置の本体部４にひけが生じることを抑制できる。また、ボス部２６の底部となる位置の本体部４にひけが生じることを抑制できるため、突起９の成形精度の悪化を抑制できる。

さらに、チェーンケース１は、ボス部２６の底部となる位置の本体部４の厚さがボス部２６が設けられていない位置の本体部４の厚さと同一となっていることで、内燃機関２０に組み付けられた後の自身の寸法変化が及ぼすクランクシャフト２の中心（軸心）位置に対するオイルシール６の中心位置の位置ずれの影響を抑制できる。

また、チェーンケース１は、ボス部２６を全長に亙って円筒状に形成することで、肉抜きによる軽量化が促進される。

以上、本発明の具体的な実施例を説明してきたが、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、ボス部２６は、クランクシャフト貫通孔３の外周縁に少なくとも２つ以上設けるようにしてもよい。つまり、例えば、上述した実施例において、ボス部２６ｂは、省略してもよい。また、上述した実施例において、ボス部２６は、例えば４つ設定してもよい。

ボス部２６は、ダウエルピン２７と干渉しない本体部４側の内周に、ボス部２６の内周面に接続される例えば断面Ｘ字状のリブを有するように形成してもよい。

１…チェーンケース
２…クランクシャフト
３…クランクシャフト貫通孔
４…本体部
５…リング部材
６…オイルシール
７…スプリング
８…クランクプーリ
２０…内燃機関
２１…シリンダブロック
２２…オイルパン
２３…空間
２４…クランクスプロケット
２５…タイミングチェーン
２６…ボス部
２６ａ…ボス部
２６ｂ…ボス部
２７…ダウエルピン
２８…位置決め用穴部

Claims (4)

1. 内燃機関の前面又は側面を覆い、内燃機関のクランクシャフトが貫通するクランクシャフト貫通孔を有する樹脂製の本体部と、上記クランクシャフト貫通孔の周囲に取り付けられたリング部材と、上記リング部材に取り付けられ上記クランクシャフトの外周面をシールするオイルシールと、を備え、
   上記本体部は、上記クランクシャフト貫通孔の外周縁に、内燃機関との位置決めを行う位置決め部材が挿入される円筒状のボス部を有することを特徴とする内燃機関のチェーンケース。
2. 上記ボス部は、上記クランクシャフト貫通孔の外周縁に少なくとも２つ以上設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のチェーンケース。
3. 上記ボス部は、内燃機関のシリンダブロックと対向し、クランクシャフト軸方向視で、上記クランクシャフトを挟んで位置し、かつ上記クランクシャフトに取り付けられたクランクプーリに巻き掛けられたチェーンの外側に位置する一対のボス部であることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関のチェーンケース。
4. 上記ボス部は、上記本体部から突出する円筒であり、
   上記ボス部の底部となる位置の上記本体部の厚さは、上記ボス部が形成されていない位置の上記本体部の厚さと同一となっていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の内燃機関のチェーンケース。

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