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Title:
TIMING TRANSMISSION MECHANISM IN ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/107668
Kind Code:
A1
Abstract:
A timing transmission mechanism (T2) in an engine comprises a chain transmission device (C) including a drive sprocket (20) attached to a crankshaft (4), a driven sprocket (25) attached to the input shaft (24) of a high-pressure fuel pump (P), and a chain (22) stretched between the drive sprocket (20) and the driven sprocket (25); and a gear transmission device (G) including a drive gear (26) attached to the input shaft (24) coaxially to the driven sprocket (25) and a driven gear (27) attached to a camshaft (13b) and meshed with the drive gear (26). With such a constitution, the timing transmission mechanism, which enables an increase in the freedom of arrangement of the high-pressure fuel pump without necessity for increasing the number of parts, the weight and the backlash thereof, can be provided.

Inventors:
ASARI MASARU (JP)
HIRAYAMA NAOTO (JP)
IMAZATO ARITOSHI (JP)
YAMADA KENTARO (JP)
HARADA TAKEYA (JP)
FUJIYOSHI YOSHIHIRO (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/053421
Publication Date:
September 03, 2009
Filing Date:
February 25, 2009
Export Citation:
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Assignee:
HONDA MOTOR CO LTD (JP)
ASARI MASARU (JP)
HIRAYAMA NAOTO (JP)
IMAZATO ARITOSHI (JP)
YAMADA KENTARO (JP)
HARADA TAKEYA (JP)
FUJIYOSHI YOSHIHIRO (JP)
International Classes:
F02B67/06; F02B67/00
Foreign References:
JP2006291715A2006-10-26
JPH0666111A1994-03-08
JP2000008987A2000-01-11
JPH10227225A1998-08-25
JP2005264794A2005-09-29
Other References:
See also references of EP 2258932A4
Attorney, Agent or Firm:
OCHIAI, Takeshi et al. (JP)
Ochiai 健 (JP)
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Claims:
 クランク軸(4)により動弁用のカム軸(13b)を所定のタイミングで駆動すると共に高圧燃料ポンプ(P)を駆動するための,エンジンにおける調時伝動機構において,
  クランク軸(4)に取り付けられる駆動スプロケット(20),この駆動スプロケット(20)が存在するエンジン本体(1)の一側方に配設される高圧燃料ポンプ(P)のポンプ入力軸(24)に取り付けられる従動スプロケット(25)及び,これら駆動スプロケット(20)及び従動スプロケット(25)間に巻き掛けられるチェーン(22)よりなるチェーン伝動装置(C)と;前記ポンプ入力軸(24)に,前記従動スプロケット(25)と同軸状に取り付けられる駆動ギヤ(26)及び,カム軸(13b)に取り付けられて前記駆動ギヤ(26)に噛合する従動ギヤ(27)よりなるギヤ伝動装置(G)と;で構成されることを特徴とする,エンジンにおける調時伝動機構。
 請求項1記載のエンジンにおける調時伝動機構において,
  クランク軸(4)及びカム軸(13b)を支持するエンジン本体(1)の一側方に,前記チェーン伝動装置(C)及びギヤ伝動装置(G)を配設すると共に,エンジン本体(1)及びチェーン伝動装置(C)間にギヤ伝動装置(G)を配置し,前記チェーン伝動装置(C)の外側面に隣接するようにしてエンジン本体(1)に固定されるポンプ支持部材(30)に前記高圧燃料ポンプ(P)を取り付けたことを特徴とする,エンジンにおける調時伝動機構。
 請求項1又は2記載のエンジンにおける調時伝動機構において,
  クランク軸(4)及びカム軸(13b)の軸線間を結ぶ平面の一側方に高圧燃料ポンプ(P)をオフセットして配置したことを特徴とする,エンジンにおける調時伝動機構。
Description:
エンジンにおける調時伝動機構

 本発明は,クランク軸により動弁用のカム 軸を所定のタイミングで駆動すると共に高圧 燃料ポンプを駆動するための,エンジンにお る調時伝動機構の改良に関する。

 従来,かゝるエンジンにおける調時伝動機構 として,クランク軸から高圧燃料ポンプに動 を伝達するギヤ伝動装置と,高圧燃料ポンプ らカム軸に動力を伝達するチェーン伝動装 とで構成したものが知られている(特許文献 1参照)。

日本特開2005-264794号公報

 ところで,上記特許文献1記載のものでは, ヤ伝動装置に大径の中間ギヤを設けてクラ ク軸及び高圧燃料ポンプの軸間を大きく広 ,高圧燃料ポンプの配置の自由度を高めてい るが,ギヤ伝動装置に中間ギヤを設けること ,部品点数及び重量の増加を招くのみならず, 中間ギヤが存在することでギヤ伝動装置のバ ックラッシュが倍増してしまい,クランク軸 びカム軸間の伝動タイミングにずれを生じ せたり,振動を生じさせたりする原因となる

 本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたも ので,部品点数,重量及びバックラッシュの増 を招くことなく,高圧燃料ポンプの配置の自 由度を高めることを可能にする,エンジンに ける調時伝動機構を提供することを目的と る。

 上記目的を達成するために,本発明は,ク ンク軸により動弁用のカム軸を所定のタイ ングで駆動すると共に高圧燃料ポンプを駆 するための,エンジンにおける調時伝動機構 おいて,クランク軸に取り付けられる駆動ス プロケット,この駆動スプロケットが存在す エンジン本体の一側方に配設される高圧燃 ポンプのポンプ入力軸に取り付けられる従 スプロケット及び,これら駆動スプロケット び従動スプロケット間に巻き掛けられるチ ーンよりなるチェーン伝動装置と;前記ポン プ入力軸に,前記従動スプロケットと同軸状 取り付けられる駆動ギヤ及び,カム軸に取り けられて前記駆動ギヤに噛合する従動ギヤ りなるギヤ伝動装置と;で構成されることを 第1の特徴とする。尚,前記調時伝動機構は,後 述する本発明の実施例中の第2調時伝動機構T2 に対応する。

  また本発明は,第1の特徴に加えて,クラ ク軸及びカム軸を支持するエンジン本体の 側方に,前記チェーン伝動置及びギヤ伝動装 を配設すると共に,エンジン本体及びチェー ン伝動装置間にギヤ伝動装置を配置し,前記 ェーン伝動装置の外側面に隣接するように てエンジン本体に固定されるポンプ支持部 に前記高圧燃料ポンプを取り付けたことを 2の特徴とする。尚,前記ポンプ支持部材は, 述する本発明の実施例中の伝動カバー30に対 応する。

  さらに本発明は,第1又は第2の特徴に加 て,クランク軸及びカム軸の軸線間を結ぶ平 の一側方に高圧燃料ポンプをオフセットし 配置したことを第3の特徴とする。

  本発明の第1の特徴によれば,調時伝動機 構では,クランク軸の回転を,先ずチェーン伝 装置を介して高圧燃料ポンプに,次いでギヤ 伝動装置を介してカム軸へと伝達するので, ム軸に高圧燃料ポンプの負荷が加わること 回避でき,ギヤ伝動装置及びカム軸の減肉,軽 量化を図ることができる。

  しかも,ギヤ伝動装置は,ポンプ入力軸及 びカム軸にそれぞれ取り付けられる駆動ギヤ 及び従動ギヤの二枚のギヤで構成されるので ,部品点数が少なく構造が簡単であるのみな ず,調時伝動機構で発生するバックラッシュ 最小限に抑えることができ,クランク軸から カム軸への伝動タイミングを適正に保持する ことができる。

  また,カム軸は,その動弁作用上,負荷変 を受けるものであるが,その負荷変動は,ギヤ 伝動装置を介して負荷の大なる高圧燃料ポン プに吸収されることになるため,カム軸の負 変動がチェーン伝動装置に加わることを防 ことができ,その分,チェーン伝動装置の減肉 ,軽量化,延いてはエンジンの軽量化を図るこ ができる。

  さらに,高圧燃料ポンプは,チェーン伝動 装置の従動側に配置されることから,クラン 軸からカム軸側に充分に離してカム軸側に 置することが可能となり,高圧燃料ポンプの 置の自由度を高めることができる。

  本発明の第2の特徴によれば,カム軸のエ ンジン本体からのオーバハング量,並びにポ プ入力軸のポンプ支持部材からのオーバハ グ量を最小にして,それらの耐久性を図るこ ができる。

  本発明の第3の特徴によれば,エンジンの コンパクト化に寄与し得る。

図1は本発明の調時伝動機構を備える自 動車用V型エンジンの正面図である。(第1実施 例) 図2は上記調時伝動機構の斜視図である 。(第1実施例) 図3は図1の3-3線断面図である。(第1実施 例)

符号の説明

C・・・・・・チェーン伝動装置
E・・・・・・エンジン
G・・・・・・ギヤ伝動装置
P・・・・・・高圧燃料ポンプ
T2・・・・・調時伝動機構(第2調時伝動機構)
1・・・・・・エンジン本体
4・・・・・・クランク軸
13b・・・・カム軸(第2カム軸)
20・・・・・駆動スプロケット
22・・・・・チェーン
24・・・・・ポンプ入力軸
25・・・・・従動スプロケット(第2従動スプ ケット)
26・・・・・駆動ギヤ
27・・・・・従動ギヤ
30・・・・・ポンプ支持部材(伝動ケース)

  本発明の実施の形態を,添付図面に示す 発明の好適な実施例に基づいて以下に説明 る。

 先ず,図1及び図2において,エンジンEは,左 V字状に配置される第1及び第2バンクB1,B2を するV型のエンジンである。第1及び第2バン B1,B2がそれぞれ有する複数の気筒2a,2bは共通 シリンダブロック3に形成され,このシリン ブロック3の下部でクランク軸4が回転自在に 支持される。

  またシリンダブロック3の上部には,第1 び第2バンクB1,B2の気筒2a,2bが開口する第1及 第2デッキ面5a,5bが形成され,第1及び第2デッ 面5a,5bには,シリンダヘッド6a,6bがそれぞれ接 合される。各シリンダヘッド6a,6bには,各気筒 2a,2bに対応する吸気ポート7及び排気ポート8 形成されると共に,これら吸気及び排気ポー 7,8を開閉する吸気及び排気弁10,11と,これら 気及び排気弁10,11を開閉駆動する動弁装置12 とが設けられる。

  この動弁装置12は,クランク軸4と平行に リンダヘッド6a,6bに回転自在に支持される ム軸13a,13bと,このカム軸13a,13bの吸気及び排 カムのリフト動作を開弁動作に変えて吸気 び排気弁10,11にそれぞれ伝達する吸気及び排 気ロッカアーム14,15とで構成される。この動 装置12を覆うヘッドカバー16a,16bがシリンダ ッド6a,6bの上端面に接合される。以上にお て,シリンダブロック3及びシリンダヘッド6a, 6bにより,エンジン本体1が構成される。以下, 1バンクB1側のカム軸13aを第1カム軸13a,第2バ クB2側のカム軸13bを第2カム軸13bと呼ぶ。

  クランク軸4,第1カム軸13a及び第2カム軸1 3bの各一端部は,エンジン本体1の一側に突出 ており,クランク軸4及び第1カム軸13aの各一 部間は第1調時伝動機構T1により連結され,ま クランク軸4及び第2カム軸13bの各一端部間 第2調時伝動機構T2により連結される。

  第1調時伝動機構T1は,クランク軸4の一端 部に固着される駆動スプロケット20と,第1カ 軸13aの一端部に固着される第1従動スプロケ ト21と,これら駆動スプロケット20及び第1従 スプロケット21に巻き掛けられるチェーン22 とで構成され,クランク軸4の回転を1/2の減速 をもって伝達するようになっている。

  一方,第2調時伝動機構T2は,各バンクB1,B2 気筒2a,2bに燃料を直接噴射するための高圧 料ポンプPの駆動にも使用される。これを図1 ~図3を参照しながら詳述する。

  図2及び図3において,高圧燃料ポンプPは, 第1及び第2調時伝動機構T1,T2を覆うようエン ン本体1に結合される伝動カバー30の外側面 ボルト40により取り付けられる。その際,高 燃料ポンプPは,そのポンプ入力軸24が図1に示 すように,クランク軸4及び第2カム軸13b間の中 点より第2カム軸13b寄りに,且つクランク軸4及 び第2カム軸13bの両軸線間を結ぶ平面31より第 1バンクB1側にオフセットするように配置され る。

  高圧燃料ポンプPは,第2カム軸13bと平行 して伝動カバー30内方に突出するロータ軸32 有しており,このロータ軸32にジョイント33 介して前記ポンプ入力軸24が連結される。ジ ョイント33には,例えばオルダムジョイントが 使用される。

  ポンプ入力軸24の,ジョイント33側の端部 にはフランジ24aが形成されており,このフラ ジ24aに,ジョイント33を囲繞する第2従動スプ ケット25がボルト41で一体的に結合される。 この第2従動スプロケット25と前記駆動スプロ ケット20とにチェーン22が巻き掛けられる。 の図示例では,チェーン22は,第1及び第2調時 動機構T1,T2に共用されるもので,クランク軸4 直上において,チェーン22の上部経路を,第1 ンクB1側から第2バンクB2側へと規制するガイ ドロータ34がエンジン本体1に軸支される。

  再び図3において,ポンプ入力軸24の,第2 動スプロケット25と反対側の端面に駆動ギヤ 26がボルト42により一体的に結合され,この駆 ギヤ26は,第2カム軸13bの一端部にボルト43で 体的に結合される従動ギヤ27に噛合する。

  前記駆動ギヤ26は,その両側面より突出 る円筒状の第1及び第2ハブ26a,26bを一体に有 ており,第1ハブ26aはポンプ入力軸24の外周に 合する。これら第1及び第2ハブ26a,26bは,エン ジン本体1の一側面にボルト44で固着される二 股状の軸受部材35により回転自在に支承され 。この二股状の軸受部材35は,軸方向中間部 二分割され,その両部分は,第1及び第2ハブ26a ,26bへの嵌合後,ボルト45で相互に結合される したがって,駆動ギヤ26は,軸受部材35により 持ち式に支持されることになる。

  而して,駆動スプロケット20,第2従動スプ ロケット25及びチェーン22よりなるチェーン 動装置Cが構成され,また駆動ギヤ26及び従動 ヤ27よりなるギヤ伝動装置Gが構成され,ギヤ 伝動装置Gは,チェーン伝動装置Cの内側,即ち ェーン伝動装置Cとエンジン本体1との間に配 置される。第2調時伝動機構T2は,これらチェ ン伝動装置C及びギヤ伝動装置Gによって構成 され,クランク軸4の回転をポンプ入力軸24に 達すると共に,クランク軸4の回転を1/2の減速 比をもって第2カム軸13bに伝達するようにな ている。

  再び,図1において,エンジン本体1には,駆 動スプロケット20及び第1従動スプロケット21 のチェーン22の緩み側の外側面に摺接する 動チェーンガイド50の上端部が枢軸49を介し 揺動自在に軸支され,この可動チェーンガイ ド50の下端部をチェーン22側に押圧するチェ ンテンショナ51がエンジン本体1に取り付け れる。また第2従動スプロケット25及びガイ ロータ34間のチェーン22の外側面,ガイドロー タ34及び第2従動スプロケット25間のチェーン2 2の外側面,並びに第2従動スプロケット25及び 動スプロケット20間のチェーン22の外側面に それぞれ摺接する固定チェーンガイド52,53,54 エンジン本体1の一側面に固着される。

  次に,この実施例の作用について説明す 。

  エンジンEの運転中,第1調時伝動機構T1で は,クランク軸4の回転を1/2の減速比に減速し 第1カム軸13aに伝達して,それを回転駆動す 。

  一方,第2調時伝動機構T2では,チェーン伝 動装置Cがクランク軸4の回転を高圧燃料ポン Pのポンプ入力軸24に伝達して,高圧燃料ポン プPを作動すると共に,チェーン伝動装置C及び ギヤ伝動装置Gの協働により,クランク軸4の回 転を1/2の減速比に減速して第1カム軸13aに伝 して,それを回転駆動する。

  ところで,エンジンEの高圧燃料ポンプP 負荷は,第2カム軸13bの負荷より大であるが, 2調時伝動機構T2では,上記のように,クランク 軸4の回転を,先ずチェーン伝動装置Cを介して 高圧燃料ポンプPに,次いでギヤ伝動装置Gを介 して第2カム軸13bへと伝達するので,第2カム軸 13bに高圧燃料ポンプPの負荷が加わることを 避でき,ギヤ伝動装置G及び第2カム軸13bの減 ,軽量化を図ることができる。

  しかも,ギヤ伝動装置Gは,ポンプ入力軸24 及び第2カム軸13bにそれぞれ取り付けられる 動ギヤ26及び従動ギヤ27の二枚のギヤで構成 れるので,部品点数が少なく構造が簡単であ るのみならず,第2調時伝動機構T2で発生する ックラッシュを最小限に抑えることができ, ランク軸4から第2カム軸13bへの伝動タイミ グを適正に保持することができる。

  また,第2カム軸13bは,その動弁作用上,負 変動を受けるものであるが,その負荷変動は ,ギヤ伝動装置Gを介して負荷の大なる高圧燃 ポンプPに吸収されることになるため,第2カ 軸13bの負荷変動がチェーン伝動装置Cに加わ ることを防ぐことができ,その分,チェーン伝 装置Cの減肉,軽量化,延いてはエンジンEの軽 量化を図ることができる。

  さらに,高圧燃料ポンプPは,チェーン伝 装置Cの従動側に配置されることから,クラン ク軸4から第2カム軸13b側に充分に離して,具体 的には,クランク軸4及び第2カム軸13b間の中点 より第2カム軸13b側に設置することが可能と り,高圧燃料ポンプPの配置の自由度を高める ことができる。その際,高圧燃料ポンプPを,ク ランク軸4及び第2カム軸13bの両軸線を通る平 31から第1バンクB1側にオフセットして配置 ることは,V型エンジンEのコンパクト化を図 上に有効である。

  また,第2調時伝動機構T2を覆う伝動カバ 30に高圧燃料ポンプPを取り付け,ギヤ伝動装 置Gを,エンジン本体1及びチェーン伝動装置C に配置したので,第2カム軸13bのエンジン本体 1からのオーバハング量,並びにポンプ入力軸2 4の伝動カバー30からのオーバハング量を最小 にして,それらの耐久性を図ることができる

  尚,この実施例のエンジンEでは,第2カム 13bと高圧燃料ポンプPとが極めて近接してい るので,機種によって高圧燃料ポンプPを不要 する場合には,チェーン22を介して第2カム軸 13bを駆動するよう,第2カム軸13bの駆動手段を 単に変更することができ,エンジン本体1を ら変更することなく,複数機種への対応が簡 でコストメリットが大きい。

  本発明は上記実施例に限定されるもの はなく,その要旨を逸脱しない範囲で種々の 計変更が可能である。例えば,本発明は,V型 ンジンに限らず,直列多気筒エンジンにも適 用可能である。