JP2018168815A - 内燃機関のフロントカバー - Google Patents

Abstract

【課題】オイルフィルターが取付けられるフロントカバー（タイミングチェーンカバー）において、補機の配置の自由性を損なうことなく薄型化を図る。【解決手段】フロントカバー１の前部下コーナー部２ａに、中心筒５の軸心をフロントカバー１の１つの対角方向と同じ方向に傾斜させて、オイルフィルター取付け座３が形成されている。フロントカバー１には、中心筒５と同心の第２ボス部１７と、第２ボス部１７と平行な第１ボス部１６とが形成されており、これらボス部１６，１７に、トンネル部１４ｃ，１５ｂが形成されている。オイルポンプから圧送されたオイルは、第１ボス部１６を介してオイルフィルター４に流入し、第２ボス部１７を介してシリンダブロックのメインギャラリーに送られる。オイルフィルター４はフロントカバー１の略対角方向に突出しているため、他の補機１１の配置の障害にはならない。【選択図】図１

Description

本願発明は、シリンダブロック及びシリンダヘッドの前面に固定されてタイミングチェーンを覆うフロントカバーに関するものである。

内燃機関では、クランク軸で駆動されるオイルポンプによって潤滑油を各潤滑部等に圧送しているが、異物を除去するため、オイルポンプの下流側にオイルフィルターを配置している。

オイルポンプの構造及びオイルフィルターの配置は様々であり、例えば特許文献１には、タイミングチェーンを覆うフロントカバーをオイルポンプのハウジングに兼用すると共に、フロントカバーに、オイルフィルター取付け座を、その軸心（中心筒の軸心）がクランク軸と平行な姿勢となるように形成することが開示されている。

他方、特許文献２には、フロントカバーのうち、クランク軸線方向から見た正面視で左右両縦長側縁のうちの一方の縦長側縁の箇所に、オイルフィルター取付け座を斜め下向きの姿勢で形成することが開示されている。すなわち特許文献２では、オイルフィルターは、機関の正面視で斜め下方からオイルフィルター取付け座に取り付けるようになっている。従って、オイルフィルター取付け座の軸心（オイルフィルターの軸心）は、フロントカバーの１つの対角方向と同じ傾斜方向に傾斜している。

特開２０１４−１１８８５３号公報 特開２００５−０４８６１２号公報

特許文献１のように、フロントカバーをオイルポンプのハウジングに兼用すると、部材点数を抑制して内燃機関をコンパクト化・軽量化できる利点がある。他方、特許文献２のようにオイルフィルターを傾斜姿勢に配置すると、フロントカバーの周囲の空間を有効利用できるため、特許文献１のような位置にオイルフィルターを配置できない場合でも、オイルフィルターをフロントカバーに取り付けることができる利点がある。また、オイルフィルターは、フロントカバーの真下に配置した場合に比べて、人の手で掴みやすいため着脱が容易であるという利点もある。

しかし、特許文献２のように、オイルフィルター取付け座をフロントカバーの縦長側縁の箇所に形成すると、他の補機類（特に、クランクプーリで駆動される補機）を配置しにくくなることが懸念される。

本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、補機類の配置の邪魔になることを防止しつつ、フロントカバーをできるだけ薄型化しようとするものである。

本願発明は、タイミングチェーンを覆うようにシリンダブロック及びシリンダヘッドの前面に配置されるフロントカバーであって、このフロントカバーは、まず、クランク軸線方向から見た正面視で一方の縦長側部と下端縁とが交差した一方の下コーナー部の箇所に、オイルフィルターを取り付けるオイルフィルター取付け座が、前記正面視で軸心を対角方向と同じ側に傾斜させた姿勢で形成されている。

更に、前記オイルフィルター取付け座と他方の下コーナー部との間の部位に、クランク軸の一端部が貫通するクランク軸穴が形成されていて、前記シリンダブロックに向いた内面に、オイルポンプで圧送されたオイルが流入するオイル吐出通路と、前記オイル吐出通路から排出されたオイルが前記オイルフィルターを経由してから流入するオイル出口通路とが、前記正面視で略左右に並ぶように形成されている。

なお、オイル出口通路の終端は、シリンダブロックに形成されたメインギャラリーに、直接に又は他の部材を介して間接的に連通することになる。

本願発明では、オイルフィルターは、フロントカバーの１つの対角方向と同じ傾斜方向となるように傾斜姿勢になるため、特許文献２と同様に、フロントカバーの真下にオイルフィルター取付け座を形成した場合に比べて、オイルフィルターの着脱を容易化できる。

そして、オイルフィルター取付け座はフロントカバーの１つの下コーナー部に形成しているため、フロントカバーの周囲の空間を有効利用しつつ、フロントカバーの一方の縦長側縁の箇所に他の補機を配置するにおいて、当該補機の配置の障害にはならない。すなわち、補機（例えばエアコン用コンプレッサ）の配置の自由性を阻害することなく、オイルフィルターを容易に着脱容易な傾斜姿勢に配置することができる。

更に、オイル吐出通路とオイル出口通路とは機関の正面視で略左右方向（フロントカバーの表面の広がり方向）に並んでいるため、オイル吐出通路とオイル出口通路とをクロスさせる必要はない。このため、フロントカバーのうちオイル吐出通路及びオイルオイル出口通路を形成している部分は、それらを形成できる厚さであれば足りるため、フロントカバーをできるだけ薄型化できる。

実施形態のように、フロントカバーをオイルポンプのハウジングに兼用すると、特許文献１と同様に部材点数を抑制して機関のコンパクト化・軽量化に貢献できる。この場合、オイル出口通路をオイル吐出通路の外側に配置すると、オイル吐出通路とオイルオイル出口通路とを無理なく左右に並べることができるため、合理的である。

フロントカバーの正面図である。 フロントカバーの背面図である。 （Ａ）はフロントカバーの底面図、（Ｂ）は部分拡大背面図である。 （Ａ）はフロントカバーの右側面図、（Ｂ）は図３（Ｂ）の IVB-IVB視断面図である。

(1).概要
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、車両に搭載する内燃機関に適用している。なお、以下では、方向を特定するための前後・左右の文言を使用するが、請求項でも定義しているように、クランク軸線方向を前後方向として、クランク軸線及びシリンダボア軸線方向と直交した方向を左右方向としている。前と後ろとは、シリンダブロックのうちタイミングチェーンを配置している側を前としており、従って、図１にはフロントカバーの前面が現れて、図２にはフロントカバーの後面（内面）が現れている。

本実施形態の内燃機関は、クランク軸を車両の進行方向と直交した姿勢にして配置される横向きタイプであり、かつ、排気側面を車両前方側に向けた前排気タイプである。すなわち、前排気横置きタイプの内燃機関である（なお、車両の前後と機関の前後とは、９０度交差している。）。

フロントカバー１は、正面視で概ね上下長手の長方形状の形態であり、従って、前後２つの上コーナー部と、前後２つの下コーナー部とを有しており、前部下コーナー部２ａに、円形のオイルフィルター取付け座３を形成している。オイルフィルター取付け座３は、オイルフィルター４がねじ込まれる中心筒５を有しており、中心筒５の軸線（オイルフィルター取付け座３の垂線）は、フロントカバー１の後部上コーナー部２ｂと前部下コーナー部２ａとを結ぶ対角線と同じ側に傾斜（車両の前後方向を基準にすると後傾）している。従って、オイルフィルター４は、下に向かって手前にずれる傾斜姿勢で取付けられる。なお、コーナー部に関する「前部下コーナー部２ａ」における「前部」の文言は、車両の前後方向から見た前部を意味している。

フロントカバー１は、後ろ向きに開口した浅いトレー状の形態を成しており、前後の側縁等に、シリンダブロック及びシリンダヘッドに固定するためのボルト挿通穴６が多数空けられている。また、フロントカバー１のうち下部寄りで且つ後ろに寄った部位には、クランク軸の一端部が貫通するクランク軸穴７が空いている。クランク軸の露出部にはクランクプーリが固定されるが、オイルフィルター取付け座３は、当然ながらクランクプーリと緩衝しないように配置されている。

フロントカバー１のうち、クランク軸穴７よりも上でかつ後部には、ウォーターポンプ取付け座８が形成されており、ウォーターポンプ取付け座８に、ウォーターポンプ取付け穴９が開口している。敢えて述べるまでもけないが、ウォーターポンプのハウジングが、ウォーターポンプ取付け座８にボルトで固定される。

図示は省略するが、ウォーターポンプ取付け座８の後ろ側に、オルタネータ又はＩＳＧ（インテグレーテッド・スタータ・ジェネレータ）が配置される。フロントカバー１には、そのための取付け用ブラケット１０を突設している。フロントカバー１の手前側には、補機の一例としてのエアコン用コンプレッサ１１が配置される。敢えて述べるまでもないが、オルタネータ（又はＩＳＧ）やウォータポンプ、エアコン用コンプレッサ１１は、クランクプーリに巻き掛けした補機駆動ベルトで駆動される。

オイルフィルター取付け座３は、前部下コーナー部２ａの箇所に略対角方向に向くように配置されているため、オイルフィルター取付け座３がエアコン用コンプレッサ１１の配置の邪魔になることはない。すなわち、エアコン用コンプレッサ１１の配置の自由性を阻害しない位置に、オイルフィルター取付け座３が形成されている。

(3).流路等の構造
図４（Ａ）の側面図のとおり、フロントカバー１は、その下半部は概ね板状で、上半部は、上に行くほど厚くなるように形成されている。そして、図２及び図３（Ｂ）に示すように、内面（後面）のうちクランク軸穴７の周囲の箇所に、オイルポンプのロータが回転自在に嵌まるポンプ室１２が形成されており、ポンプ室１２に、オイル流入通路１３と、オイル吐出通路１４とが連通している。オイル流入通路１３とオイル吐出通路１４とは溝の状態になっているが、ポンプハウジングをフロントカバー１に固定すると、トンネル状の通路になる。

なお、オイルフィルター４は、その殆ど全体がフロントカバー１の下方に位置しているため、車両の走行中に跳ね上がった小石がクランクプーリなどに当たることを防止するカバーの役割も発揮できるといえる（オイルフィルター４のケースは金属製であり、凹んでも濾過機能には影響はない。）。また、オイルフィルターがエンジン下方で排気側に突出する位置にあるため（エンジンから遠ざかる位置にあるため）、オイルフィルター交換時に滴り落ちたオイルが機関本体から漏れたオイルと誤認されることがない利点もある。

オイル吐出通路１４は、ポンプ室１２と部分的に重なる円弧状の始端部１４ａと、オイルフィルター取付け座３の軸心と平行な直線状で終端がオイルフィルター取付け座３に開口したトンネル部１４ｂと、これらを繋ぐ中間部１４ｃとを備えており、中間部１４ｃはく字形に屈曲している。

トンネル部１４ｂは、中間部１４ｃよりもフロントカバー１の表面側に位置している。このため、トンネル部１４ｂの始端と中間部１４ｃの終端とは、前後方向に延びる縦穴１４ｄを介して連通している。従って、中間部１４ｃと縦穴１４ｄとトンネル部１４ｂとは、図４（Ａ）から理解できるようにクランク状に曲がっている。また、オイル吐出通路１４のトンネル部１４ｂは、フロントカバー１の表面側に突設したカマボコ形の第１ボス部１６に、ドリル加工によって形成している。

オイル出口通路１５は、オイル吐出通路１４の上に位置してオイルフィルター取付け座３の軸心と平行な溝状の終端部１５ａと、オイルフィルター取付け座３の軸心と同心のトンネル部１５ｂとを有している。終端部１５ａは、溝状でその底はトンネル部１５ｂよりも後ろに位置しているため、終端部１５ａとトンネル部１５ｂとは縦穴１５ｃを介して連通している。従って、オイル出口通路１５においても、図４（Ａ）のとおり、終端部１５ａと縦穴１５ｃとトンネル部１５ｂとは、側面視でクランク状に曲がっている。

オイル出口通路１５のトンネル部１５ｂは、フロントカバー１の表面側に突設したカマボコ形の第２ボス部１７に、ドリル加工によって形成している。第１ボス部１６と第２ボス部１７とは、平行でかつ繋がった状態に形成されている。オイル出口通路１５を構成する終端部１５ａの上端部は、シリンダブロックの前面に開口してメインギャラリーの入口に連通するようになっている。

オイル出口通路１５の終端部１５ａからは、リーク通路１８が分岐している。リーク通路１８の終端は、ポンプハウジングに設けたリリーフバルブを介して戻り管に連通しており、オイルの圧力が過大になると、一部のオイルが、オイルパン又はオイル流入通路１３に戻るようになっている。

(3).まとめ
さて、シリンダブロックの下面にはオイルパンが固定されているが、オイルフィルター４はオイルパンに当たってはならない。このため、図４（Ａ）から理解できるように、オイルフィルター取付け座３は、フロントカバー１の後面よりも外側に配置している。他方、オイルフィルター４はある程度の外径があるため、オイルフィルター取付け座３の軸心とフロントカバー１の内面との間には、オイルフィルター４の半径よりも多少は大きい間隔Ｌが必要である。

そこで、ボス部１６，１７を形成して、このボス部１６，１７にオイル通路のトンネル部１４ｂ，１５ｂを形成することにより、フロントカバー１を過度に厚くすることなく、オイルフィルター取付け座３を適切な位置に形成している。そして、ボス部１６，１７は、正面視で略左右方向（フロントカバー１の表面の広がり方向）に並んでいるため、ボス部１６，１７が過度に突出することはなくて、フロントカバー１をできるだけ薄型化・コンパクト化している。

また、本実施形態の基本的な特徴であるが、オイルフィルター取付け座３は、フロントカバー１の前部下コーナー部２ａに、車両の前後方向から見て後傾姿勢で形成されているため、エアコン用コンプレッサ１０の配置の自由性を阻害することなく、オイルフィルター４の着脱の容易性を確保している。ボス部１６，１７は補強の役割も果たしているため、フロントカバー１の剛性を向上できる利点もある。

本実施形態では、シリンダブロックのメインギャリーは排気側の部位にクランク軸と略平行に形成されているが、実施形態のように、オイル出口通路１５をオイル吐出通路１４よりも外側に配置すると、オイル吐出通路１４のトンネル部１４ｂとオイル出口通路１５のトンネル部１５ｂとをクロスさせる必要ないため、オイル出口通路１５のトンネル部１５ｂを無理なく長く形成することができる。このため、簡単な構造で、オイル出口通路１５をメインギャリーに連通させることができる。

また、本実施形態では、オイル吐出通路１４のトンネル部１４ｂとオイル出口通路１５のトンネル部１５ｂとは真っ直ぐの形態であって、オイルフィルター取付け座３からドリルを当てるドリル加工で形成しているため、穴の端をプラグで塞ぐようなことは不要である。このため、構造を簡単化して組み立ての手間も抑制できる。

本願発明は、実際に内燃機関のフロントカバーに具体化できる。従って、産業上利用できる。

１ フロントカバー
２ 前部下コーナー部
３ オイルフィルター取付け座
４ オイルフィルター
５ オイルフィルターの中心筒
７ クランク軸穴
９ ウォータポンプ取付け穴
１１ オイルポンプを構成するポンプ室
１２ オイル流入通路
１４ オイル吐出通路
１４ｂ トンネル部
１５ オイル出口通路
１５ｂ トンネル部
１６，１７ ボス部

Claims (1)

1. タイミングチェーンを覆うようにシリンダブロック及びシリンダヘッドの前面に配置されるフロントカバーであって、
   クランク軸線方向から見た正面視で一方の縦長側部と下端縁とが交差した一方の下コーナー部の箇所に、オイルフィルターを取り付けるオイルフィルター取付け座が、前記正面視で軸心を対角方向と同じ側に傾斜させた姿勢で形成されている一方、
   前記オイルフィルター取付け座と他方の下コーナー部との間の部位に、クランク軸の一端部が貫通するクランク軸穴が形成されていて、前記シリンダブロックに向いた内面に、オイルポンプで圧送されたオイルが流入するオイル吐出通路と、前記オイル吐出通路から排出されたオイルが前記オイルフィルターを経由してから流入するオイル出口通路とが、前記正面視で略左右に並ぶように形成されている、
   内燃機関のフロントカバー。

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