JP2005325834A

JP2005325834A - Internal combustion engine

Info

Publication number: JP2005325834A
Application number: JP2005026211A
Authority: JP
Inventors: Toshio Ito; 敏雄伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2005-02-02
Publication date: 2005-11-24

Abstract

【課題】内燃機関に補機をコンパクトに配置するとともに内燃機関の振動を抑制可能な内燃機関を提供する。
【解決手段】クランク軸３の回転を第一の巻掛伝動手段２０で中間軸９ａへ伝達し、前記中間軸の回転を第二の巻掛伝動手段２７でカム軸４、５へと伝達する伝達機構６を備えた内燃機関１において、前記伝達機構が前記クランク軸に連結されるトランスミッション１２と前記内燃機関との間に設けられ、前記中間軸が前記トランスミッションのケース１２ａより前記カム軸寄りに配置されている。
【選択図】図４

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine in which an auxiliary machine is compactly arranged in the internal combustion engine and vibration of the internal combustion engine can be suppressed.
The rotation of a crankshaft 3 is transmitted to an intermediate shaft 9a by a first winding transmission means 20, and the rotation of the intermediate shaft is transmitted to camshafts 4 and 5 by a second winding transmission means 27. In the internal combustion engine 1 including the transmission mechanism 6, the transmission mechanism is provided between the transmission 12 connected to the crankshaft and the internal combustion engine, and the intermediate shaft is closer to the camshaft than the case 12a of the transmission. Has been placed.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、クランク軸の回転を中間軸へチェーン等の第一の巻掛伝動手段で伝達し、さらに中間軸の回転をチェーン等の第二の巻掛伝動手段でカム軸へ伝達する伝達機構を備えた内燃機関に関する。 The present invention relates to a transmission mechanism for transmitting rotation of a crankshaft to an intermediate shaft by first winding transmission means such as a chain, and further transmitting rotation of the intermediate shaft to a camshaft by second winding transmission means such as a chain. The present invention relates to an internal combustion engine equipped with

エンジンの後方であるトランスミッション側のスペースに補機を配置可能とした補機駆動装置が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２、３が存在する。
特開平５−３３２１５６号公報特開平５−１８２６４号公報特開平５−３０６６３０号公報 There is known an accessory driving device that enables an accessory to be arranged in a space on the transmission side behind the engine (see Patent Document 1). In addition, there are Patent Documents 2 and 3 as prior art documents related to the present invention.
JP-A-5-332156 JP-A-5-18264 JP-A-5-306630

従来の装置では、駆動装置によってカム軸が駆動されていない。また、補機を実際に配置する位置に関して記述がない。そのため、補機の配置位置によっては例えば内燃機関を設置するための設置容積を増加させるおそれがある。また、配置した補機によって内燃機関の振動が増幅されるおそれもある。 In the conventional device, the camshaft is not driven by the drive device. Moreover, there is no description regarding the position where an auxiliary machine is actually arranged. Therefore, depending on the position of the auxiliary machine, for example, the installation volume for installing the internal combustion engine may be increased. Further, there is a possibility that the vibration of the internal combustion engine is amplified by the arranged auxiliary machine.

そこで、本発明は、内燃機関に補機をコンパクトに配置するとともに内燃機関の振動を抑制可能な内燃機関を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an internal combustion engine in which an auxiliary machine is compactly arranged in the internal combustion engine and vibration of the internal combustion engine can be suppressed.

本発明の内燃機関は、クランク軸の回転を第一の巻掛伝動手段で中間軸へ伝達し、前記中間軸の回転を第二の巻掛伝動手段でカム軸へと伝達する伝達機構を備えた内燃機関において、前記伝達機構が前記クランク軸に連結されるトランスミッションと前記内燃機関との間に設けられ、前記中間軸が前記トランスミッションのケースより前記カム軸寄りに配置されていることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。 The internal combustion engine of the present invention includes a transmission mechanism for transmitting the rotation of the crankshaft to the intermediate shaft by the first winding transmission means and transmitting the rotation of the intermediate shaft to the camshaft by the second winding transmission means. In the internal combustion engine, the transmission mechanism is provided between the transmission coupled to the crankshaft and the internal combustion engine, and the intermediate shaft is disposed closer to the camshaft than the transmission case. This problem is solved (claim 1).

本発明の内燃機関によれば、内燃機関とトランスミッションとの間に伝達機構を設け、この伝達機構の第二の巻掛伝動手段でカム軸へ回転を伝達するので、トランスミッションと連結される側に対して反対側のクランク軸の端（以降、クランク軸の先端と記述する。）へ取り付ける機器を減少させ、クランク軸の先端を軽くすることができる。そのため、クランク軸の長手方向の振動を抑制することができる。また、伝達機構の中間軸をトランスミッションケースよりカム軸寄りに配置したので、内燃機関とトランスミッションとの間を中間軸の長さより狭くすることができる。そのため、内燃機関とトランスミッションとを接近させて配置することができる。 According to the internal combustion engine of the present invention, the transmission mechanism is provided between the internal combustion engine and the transmission, and the rotation is transmitted to the camshaft by the second winding transmission means of the transmission mechanism. On the other hand, the number of devices attached to the opposite end of the crankshaft (hereinafter referred to as the tip of the crankshaft) can be reduced and the tip of the crankshaft can be made lighter. Therefore, vibration in the longitudinal direction of the crankshaft can be suppressed. Further, since the intermediate shaft of the transmission mechanism is disposed closer to the cam shaft than the transmission case, the distance between the internal combustion engine and the transmission can be made narrower than the length of the intermediate shaft. Therefore, the internal combustion engine and the transmission can be arranged close to each other.

本発明の内燃機関において、前記第二の巻掛伝動手段は、前記第一の巻掛伝動手段より前記トランスミッション寄りに配置されていてもよい（請求項２）。この場合、第二の巻掛伝動手段がトランスミッションケースの周辺に配置されるので、伝達機構とトランスミッションとの干渉を抑えることができる。また、内燃機関とトランスミッションとの隙間を小さくできるので、内燃機関とトランスミッションとを合わせた全長を短くできる。 In the internal combustion engine of the present invention, the second winding transmission means may be arranged closer to the transmission than the first winding transmission means (Claim 2). In this case, since the second winding transmission means is disposed around the transmission case, interference between the transmission mechanism and the transmission can be suppressed. Further, since the gap between the internal combustion engine and the transmission can be reduced, the total length of the internal combustion engine and the transmission can be shortened.

本発明の内燃機関は、前記伝達機構により前記クランク軸の回転が伝達される複数の補機を備え、前記複数の補機のうち一部は、前記トランスミッションケースより前記カム軸寄りに前記トランスミッション側から前記内燃機関側へ駆動軸を突出させて配置され、前記複数の補機のうち残りは、前記中間軸より前記クランク軸寄りに前記内燃機関側から前記トランスミッション側に駆動軸を突出させて配置されていてもよい（請求項３）。このように補機を配置することで、内燃機関とトランスミッションとの間周辺に補機をコンパクトに配置するとともにこの周辺に質量を集中させることができる。また、内燃機関側とトランスミッション側とに補機を分散して配置させることによって質量の偏りを抑えることができる。そのため、質量の偏りに起因する振動を抑制することができる。 The internal combustion engine of the present invention includes a plurality of auxiliary machines to which rotation of the crankshaft is transmitted by the transmission mechanism, and a part of the plurality of auxiliary machines is closer to the camshaft than the transmission case. The drive shaft is projected from the internal combustion engine side to the internal combustion engine side, and the rest of the plurality of auxiliary machines is disposed with the drive shaft projected from the internal combustion engine side to the transmission side closer to the crankshaft than the intermediate shaft (Claim 3). By arranging the auxiliary machine in this way, the auxiliary machine can be arranged compactly around the internal combustion engine and the transmission, and the mass can be concentrated around the circumference. In addition, mass distribution can be suppressed by dispersing and arranging auxiliary machines on the internal combustion engine side and the transmission side. Therefore, it is possible to suppress vibration caused by mass deviation.

本発明の内燃機関は、前記複数の補機のうち前記内燃機関側から前記トランスミッション側に駆動軸が突出している補機は、前記内燃機関の前記クランク軸方向の中央付近に設けられていてもよい（請求項４）。このように補機を配置することで、質量を内燃機関の中央付近に集中させることができる。そのため、内燃機関のクランク軸回りの振動いわゆるローリング振動等を抑制することができる。 In the internal combustion engine of the present invention, an auxiliary machine having a drive shaft protruding from the internal combustion engine side to the transmission side among the plurality of auxiliary machines may be provided near the center of the crankshaft direction of the internal combustion engine. Good (Claim 4). By arranging the auxiliary equipment in this way, the mass can be concentrated near the center of the internal combustion engine. Therefore, vibration around the crankshaft of the internal combustion engine, so-called rolling vibration, can be suppressed.

本発明の内燃機関は、前記伝達機構により前記クランク軸の回転が伝達される補機を備え、前記中間軸として前記補機の駆動軸が設定されていてもよい（請求項５）。このように補機の軸を中間軸に設定することで、中間軸を新たに設ける必要がない。そのため、伝達機構の構成部品を低減させることができる。 The internal combustion engine of the present invention may include an auxiliary machine to which rotation of the crankshaft is transmitted by the transmission mechanism, and a drive shaft of the auxiliary machine may be set as the intermediate shaft. By setting the auxiliary machine shaft as the intermediate shaft in this way, there is no need to newly provide the intermediate shaft. Therefore, the components of the transmission mechanism can be reduced.

本発明の内燃機関は、前記補機としてウォータポンプが設けられ、前記中間軸として、前記ウォータポンプの駆動軸が設定されていてもよい（請求項６）。このようにウォータポンプの駆動軸を中間軸に設定することで、伝達機構の構成部品が低減できる。また、慣性の低いウォータポンプの駆動軸を中間軸として機能させるので、第二の巻掛伝動手段の駆動を阻害しない。 In the internal combustion engine of the present invention, a water pump may be provided as the auxiliary machine, and a drive shaft of the water pump may be set as the intermediate shaft. Thus, by setting the drive shaft of the water pump as the intermediate shaft, the components of the transmission mechanism can be reduced. In addition, since the drive shaft of the water pump having low inertia functions as the intermediate shaft, the drive of the second winding transmission means is not hindered.

本発明の内燃機関は、前記ウォータポンプが、前記内燃機関の冷却水取入れ口付近に配置されてもよく（請求項７）、また、前記ウォータポンプの吐出口と前記冷却水取入れ口とが直結されていてもよい（請求項８）。このように冷却水取入れ口付近にウォータポンプを配置することで、ウォータポンプと内燃機関との距離を短縮させ、圧力損失を低減させることができる。また、ウォータポンプの吐出口と内燃機関の冷却水取入れ口とを直結させることにより、さらに圧力損失を低減させることができる。これにより、ウォータポンプを駆動するための消費エネルギが低減できるので、内燃機関のエネルギ効率を向上させることができる。 In the internal combustion engine of the present invention, the water pump may be disposed in the vicinity of the cooling water intake port of the internal combustion engine (Claim 7), and the discharge port of the water pump and the cooling water intake port are directly connected. (Claim 8). By disposing the water pump in the vicinity of the cooling water intake port in this way, the distance between the water pump and the internal combustion engine can be shortened and the pressure loss can be reduced. Further, the pressure loss can be further reduced by directly connecting the discharge port of the water pump and the cooling water intake port of the internal combustion engine. As a result, energy consumption for driving the water pump can be reduced, so that the energy efficiency of the internal combustion engine can be improved.

本発明の内燃機関は、前記補機としてオルタネータが設けられ、前記オルタネータは、前記トランスミッションケースより前記カム軸寄りに配置されていてもよい（請求項９）。このようにオルタネータをトランスミッションケースよりカム軸寄りに配置することで、オルタネータの水没を防止することができる。 In the internal combustion engine of the present invention, an alternator may be provided as the auxiliary machine, and the alternator may be disposed closer to the cam shaft than the transmission case. By arranging the alternator closer to the camshaft than the transmission case in this way, the alternator can be prevented from being submerged.

本発明の内燃機関は、前記補機としてオルタネータが設けられ、前記伝達機構は、前記クランク軸の回転を前記オルタネータに伝達する第三の巻掛伝動手段を備えていてもよい（請求項１０）。オルタネータは、ウォータポンプやコンプレッサなどのオルタネータ以外の補機よりも慣性モーメントが大きいため、トルク変動が大きい。この態様によれば、オルタネータとオルタネータ以外の補機とをそれぞれ別の巻掛伝動手段で駆動させることができるので、オルタネータのトルク変動がオルタネータ以外の補機に与える影響を抑えることができる。そのため、オルタネータ以外の補機の動作をスムーズにし、内燃機関の振動を抑制することができる。また、前記第三の巻掛伝動手段がベルトであってもよい（請求項１１）。この場合、ベルトがダンパーとして作用するため、オルタネータ以外の補機へのオルタネータのトルク変動の影響をさらに抑えることができる。そのため、内燃機関の振動をさらに抑制することができる。そして、前記オルタネータが前記トランスミッションケースよりも前記カム軸寄りに配置され、前記第三の巻掛伝動手段は、前記中間軸の回転を前記オルタネータに伝達していてもよい（請求項１２）。中間軸はトランスミッションケースよりもカム軸寄りに配置されている。また、オルタネータもトランスミッションのケースよりもカム軸寄りに配置されているため、この態様によれば第三の巻掛伝動手段をトランスミッションのケースよりもカム軸寄りに配置することができる。そのため、内燃機関とトランスミッションとの間を広げることなく、第三の巻掛伝動手段を設けることができる。 The internal combustion engine of the present invention may be provided with an alternator as the auxiliary machine, and the transmission mechanism may include third winding transmission means for transmitting the rotation of the crankshaft to the alternator. . Since the alternator has a larger moment of inertia than auxiliary devices other than the alternator such as a water pump and a compressor, the torque fluctuation is large. According to this aspect, since the alternator and the auxiliary machine other than the alternator can be driven by separate winding transmission means, the influence of the torque fluctuation of the alternator on the auxiliary machine other than the alternator can be suppressed. Therefore, the operation of the auxiliary machines other than the alternator can be made smooth and the vibration of the internal combustion engine can be suppressed. Further, the third winding transmission means may be a belt (claim 11). In this case, since the belt acts as a damper, it is possible to further suppress the influence of the torque fluctuation of the alternator on the auxiliary machines other than the alternator. Therefore, vibrations of the internal combustion engine can be further suppressed. The alternator may be disposed closer to the camshaft than the transmission case, and the third winding transmission means may transmit the rotation of the intermediate shaft to the alternator (claim 12). The intermediate shaft is arranged closer to the cam shaft than the transmission case. Further, since the alternator is also disposed closer to the cam shaft than the transmission case, according to this aspect, the third winding transmission means can be disposed closer to the cam shaft than the transmission case. Therefore, the third winding transmission means can be provided without widening the space between the internal combustion engine and the transmission.

本発明の内燃機関は、前記補機としてコンプレッサが設けられ、前記コンプレッサは、前記クランク軸付近に配置されていてもよい（請求項１３）。コンプレッサはオルタネータやウォータポンプと比較して重いので、コンプレッサをクランク軸付近に配置することにより、内燃機関の重心を下げることができる。また、重量のあるコンプレッサをクランク軸付近に配置することで、ローリング振動を抑制することができる。 In the internal combustion engine of the present invention, a compressor may be provided as the auxiliary machine, and the compressor may be disposed near the crankshaft (claim 13). Since the compressor is heavier than an alternator or water pump, the center of gravity of the internal combustion engine can be lowered by arranging the compressor near the crankshaft. Further, by placing a heavy compressor near the crankshaft, rolling vibration can be suppressed.

本発明によれば、内燃機関とトランスミッションとを接近させるとともに補機を内燃機関へコンパクトに配置できる。そのため、例えば内燃機関の車両等への設置容積を低減させることができる。また、補機を内燃機関とトランスミッションとの間周辺に集中させてクランク軸の先端の重量を低減させたので、内燃機関の振動を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, an internal combustion engine and a transmission can be approached and an auxiliary machine can be arrange | positioned compactly to an internal combustion engine. Therefore, for example, the installation volume of the internal combustion engine in the vehicle or the like can be reduced. Further, since the auxiliary machine is concentrated in the periphery between the internal combustion engine and the transmission to reduce the weight of the tip of the crankshaft, the vibration of the internal combustion engine can be suppressed.

図１に、本発明の第一の実施形態に係る内燃機関の要部の斜視図を示す。また、図２に図１の内燃機関を上から見た場合の図を、図３に図１の内燃機関を右側（図２の下側）から見た場合の図を、それぞれ示す。図１において内燃機関１は複数の気筒２を有するオーバーヘッドカム（ＯＨＣ）式エンジンであり、クランク軸３と、各気筒２の吸気バルブを開閉させるための吸気側カム軸４と、各気筒２の排気バルブを開閉させるための排気側カム軸５と、クランク軸３の回転をカム軸４、５へ伝達するための回転伝達機構６とを備えている。また、内燃機関１には、オルタネータ７と、コンプレッサ８と、ウォータポンプ９と、ターボチャージャ１０と、燃料ポンプ１１とが設けられている。クランク軸３は、トランスミッション１２の入力軸（不図示）と連結されている。また、吸気側カム軸４には、バルブの動弁特性を制御するための可変バルブ機構（ＶＶＴ）１３が設けられている。 FIG. 1 is a perspective view of a main part of the internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. 2 shows a view when the internal combustion engine of FIG. 1 is viewed from above, and FIG. 3 shows a view when the internal combustion engine of FIG. 1 is viewed from the right side (lower side of FIG. 2). In FIG. 1, the internal combustion engine 1 is an overhead cam (OHC) type engine having a plurality of cylinders 2, and includes a crankshaft 3, an intake side camshaft 4 for opening and closing an intake valve of each cylinder 2, and each cylinder 2. An exhaust side camshaft 5 for opening and closing the exhaust valve and a rotation transmission mechanism 6 for transmitting the rotation of the crankshaft 3 to the camshafts 4 and 5 are provided. Further, the internal combustion engine 1 is provided with an alternator 7, a compressor 8, a water pump 9, a turbocharger 10, and a fuel pump 11. The crankshaft 3 is connected to an input shaft (not shown) of the transmission 12. The intake side camshaft 4 is provided with a variable valve mechanism (VVT) 13 for controlling the valve operating characteristics of the valve.

図４に、回転伝達機構６をトランスミッション１２側から見た場合の図を示す。図４に示したように、回転伝達機構６は、クランク軸３の回転をオルタネータ７、コンプレッサ８及びウォータポンプ９へ伝達する一次伝達機構１４と、ウォータポンプ９の駆動軸９ａの回転をカム軸４、５へ伝達する二次伝達機構１５とを備えている。このようにウォータポンプ９の駆動軸９ａを介して一次伝達機構１４の回転が二次伝達機構１５へ伝達されることにより、駆動軸９ａは本発明の中間軸として機能する。 FIG. 4 shows a view when the rotation transmission mechanism 6 is viewed from the transmission 12 side. As shown in FIG. 4, the rotation transmission mechanism 6 includes a primary transmission mechanism 14 that transmits the rotation of the crankshaft 3 to the alternator 7, the compressor 8, and the water pump 9, and the rotation of the drive shaft 9a of the water pump 9 as a camshaft. 4 and 5 and a secondary transmission mechanism 15 for transmission to the motor. Thus, the rotation of the primary transmission mechanism 14 is transmitted to the secondary transmission mechanism 15 via the drive shaft 9a of the water pump 9, so that the drive shaft 9a functions as an intermediate shaft of the present invention.

一次伝達機構１４は、クランク軸３に設けられたクランクスプロケット１６と、オルタネータ７の駆動軸に取り付けられたオルタネータ駆動スプロケット１７と、コンプレッサ８へ回転を伝達するための中間スプロケット１８と、駆動軸９ａに取り付けられたウォータポンプ駆動スプロケット１９と、スプロケット１６、１７、１８、１９に巻き掛けられ、クランク軸３の回転をスプロケット１７、１８、１９へ伝達する第一の巻掛伝動手段としてのプライマリチェーン２０と、プライマリチェーン２０の張力を調整するためのチェーンテンショナ２１と、を備えている。なお、中間スプロケット１８は、同軸上に取り付けられて中間スプロケット１８とともに回転するドライブギヤ２２と、コンプレッサ８の駆動軸に取り付けられてドライブギヤ２２と噛み合うドリブンギヤ２３とを介して、コンプレッサ８を駆動する。 The primary transmission mechanism 14 includes a crank sprocket 16 provided on the crankshaft 3, an alternator drive sprocket 17 attached to the drive shaft of the alternator 7, an intermediate sprocket 18 for transmitting rotation to the compressor 8, and a drive shaft 9a. A water pump drive sprocket 19 attached to the rocket and a primary chain as a first winding transmission means that is wound around the sprockets 16, 17, 18, and 19 and transmits the rotation of the crankshaft 3 to the sprockets 17, 18, and 19. 20 and a chain tensioner 21 for adjusting the tension of the primary chain 20. The intermediate sprocket 18 drives the compressor 8 via a drive gear 22 that is coaxially attached and rotates together with the intermediate sprocket 18 and a driven gear 23 that is attached to the drive shaft of the compressor 8 and meshes with the drive gear 22. .

二次伝達機構１５は、駆動軸９ａに取り付けられてウォータポンプ駆動スプロケット１９とともに回転するドリブンスプロケット２４と、吸気側カム軸４に取り付けられた吸気側カムスプロケット２５と、排気側カム軸５に取り付けられた排気側カムスプロケット２６と、スプロケット２４、２５、２６に巻き掛けられ、駆動軸９ａの回転を吸気側及び排気側カムスプロケット２５、２６へ伝達する第二の巻掛伝動手段としてのセカンダリチェーン２７と、セカンダリチェーン２７の張力を調整するためのブレードテンショナ２８とを備えている。図１及び図４に示したように、二次伝達機構１５は、一次伝達機構１４よりトランスミッション１２寄りに配置されている。 The secondary transmission mechanism 15 is attached to the drive shaft 9 a and rotated with the water pump drive sprocket 19, the intake side cam sprocket 25 attached to the intake side cam shaft 4, and the exhaust side cam shaft 5. The exhaust side cam sprocket 26 and the secondary chain that is wound around the sprockets 24, 25, 26 and transmits the rotation of the drive shaft 9 a to the intake side and exhaust side cam sprockets 25, 26. 27 and a blade tensioner 28 for adjusting the tension of the secondary chain 27. As shown in FIGS. 1 and 4, the secondary transmission mechanism 15 is disposed closer to the transmission 12 than the primary transmission mechanism 14.

次に回転伝達機構６によってクランク軸３の回転が伝達される各補機の配置位置を説明する。ウォータポンプ９は、図１及び図３に示したように内燃機関１の冷却水取入れ口１ａ付近に配置される。ウォータポンプ９の吐出口９ｂは、圧力損失が低減されるように冷却水取入れ口１ａと直結される。また、図３に示したように、ウォータポンプ９はトランスミッション１２のケース１２ａより上に駆動軸９ａを内燃機関１側に向けて設けられている。そして、駆動軸９ａはケース１２ａよりカム軸４、５寄りに配置される。 Next, the arrangement position of each auxiliary machine to which the rotation of the crankshaft 3 is transmitted by the rotation transmission mechanism 6 will be described. The water pump 9 is arranged in the vicinity of the cooling water intake 1a of the internal combustion engine 1 as shown in FIGS. The discharge port 9b of the water pump 9 is directly connected to the cooling water intake port 1a so that the pressure loss is reduced. As shown in FIG. 3, the water pump 9 is provided above the case 12a of the transmission 12 with the drive shaft 9a facing the internal combustion engine 1 side. The drive shaft 9a is disposed closer to the cam shafts 4 and 5 than the case 12a.

オルタネータ７は、図２及び図３に示したように本体７ａが水没しないようにトランスミッション１２のケース１２ａよりカム軸４、５寄りに、駆動軸を内燃機関１側に向けて配置される。コンプレッサ８は、図１及び図４に示したようにウォータポンプ９の駆動軸９ａよりクランク軸３寄りに駆動軸をトランスミッション１２側に向けて配置される。また、コンプレッサ８は、オルタネータ７やウォータポンプ９よりも重量があるため、内燃機関１の重心が下がるようにクランク軸３付近にクランク軸３に近付けて配置される。さらに、コンプレッサ８は、内燃機関１のクランク軸３方向の中央付近に配置される。 As shown in FIGS. 2 and 3, the alternator 7 is disposed closer to the camshafts 4 and 5 than the case 12a of the transmission 12 with the drive shaft directed toward the internal combustion engine 1 so that the main body 7a is not submerged. As shown in FIGS. 1 and 4, the compressor 8 is disposed closer to the crankshaft 3 than the drive shaft 9 a of the water pump 9 with the drive shaft facing the transmission 12. Further, since the compressor 8 is heavier than the alternator 7 and the water pump 9, the compressor 8 is arranged near the crankshaft 3 so as to lower the center of gravity of the internal combustion engine 1. Further, the compressor 8 is disposed near the center of the internal combustion engine 1 in the direction of the crankshaft 3.

このように内燃機関１とトランスミッション１２との間に回転伝達機構６を設け、またクランク軸３の回転が伝達される各補機を上述したように取り付けたことにより、駆動系を中心に補機がコンパクトに配置できる。また、補機がコンパクトに配置されるとともにクランク軸３の先端３ａを軽くすることができたので、内燃機関１の振動を抑制することができる。 As described above, the rotation transmission mechanism 6 is provided between the internal combustion engine 1 and the transmission 12, and each auxiliary machine to which the rotation of the crankshaft 3 is transmitted is attached as described above. Can be arranged compactly. In addition, since the auxiliary machine is compactly arranged and the tip 3a of the crankshaft 3 can be lightened, the vibration of the internal combustion engine 1 can be suppressed.

図５及び図６は、本発明の第二の実施形態に係る内燃機関１を示している。図５はこの実施形態の内燃機関１の斜視図を示し、図６はこの実施形態の回転伝達機構６をトランスミッション１２側から見た図を示している。なお、図５及び図６において図１〜図４と共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。図５及び図６に示したように、この実施形態では、回転伝達機構６がクランク軸３の回転をウォータポンプ９の駆動軸９ａを介してオルタネータ７に伝達するベルト伝達機構３０を備えている点が第一の実施形態と異なる。そのため、この実施形態においては、一次伝達機構１４のプライマリチェーン２０が、クランクスプロケット１６、中間スプロケット１８及びウォータポンプ駆動スプロケット１９に巻き掛けられている。なお、図７に示したように一次伝達機構１４の回転はウォータポンプ９の駆動軸９ａを介して二次伝達機構１５に伝達されるので、この実施形態においても駆動軸９ａが本発明の中間軸として機能する。 5 and 6 show an internal combustion engine 1 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a perspective view of the internal combustion engine 1 of this embodiment, and FIG. 6 shows a view of the rotation transmission mechanism 6 of this embodiment viewed from the transmission 12 side. 5 and 6, the same reference numerals are given to the portions common to FIGS. 1 to 4, and description thereof is omitted. As shown in FIGS. 5 and 6, in this embodiment, the rotation transmission mechanism 6 includes a belt transmission mechanism 30 that transmits the rotation of the crankshaft 3 to the alternator 7 via the drive shaft 9 a of the water pump 9. The point is different from the first embodiment. Therefore, in this embodiment, the primary chain 20 of the primary transmission mechanism 14 is wound around the crank sprocket 16, the intermediate sprocket 18, and the water pump drive sprocket 19. Since the rotation of the primary transmission mechanism 14 is transmitted to the secondary transmission mechanism 15 via the drive shaft 9a of the water pump 9 as shown in FIG. 7, the drive shaft 9a is also an intermediate part of the present invention in this embodiment. Functions as an axis.

図７は、ベルト伝達機構３０を内燃機関１側から見た図を示している。図７に拡大して示したように、ベルト伝達機構３０は、ウォータポンプ９の駆動軸９ａに設けられる中間プーリ３１と、オルタネータ７の駆動軸７ｂに設けられるオルタネータ駆動プーリ３２と、中間プーリ３１及びオルタネータ駆動プーリ３２に巻き掛けられる第三の巻掛伝動手段としてのベルト３３とを備えている。中間プーリ３１は駆動軸９ａと一体に回転するように設けられ、オルタネータ駆動プーリ３２は駆動軸７ｂと一体に回転するように設けられる。また、図５に示したように中間プーリ３１はドリブンスプロケット２４よりもトランスミッション１２側の駆動軸９ａ上に設けられる。オルタネータ駆動プーリ３２は、中間プーリ３１及びオルタネータ駆動プーリ３２にベルト３３が曲がることなく巻き掛けられるように駆動軸７ｂ上に設けられる。なお、巻き掛けるベルト３３の数や材質などはオルタネータ７性能及び内燃機関１の性能などに基づいて適宜設定される。 FIG. 7 shows the belt transmission mechanism 30 as viewed from the internal combustion engine 1 side. As shown in an enlarged view in FIG. 7, the belt transmission mechanism 30 includes an intermediate pulley 31 provided on the drive shaft 9 a of the water pump 9, an alternator drive pulley 32 provided on the drive shaft 7 b of the alternator 7, and the intermediate pulley 31. And a belt 33 as a third winding transmission means wound around the alternator driving pulley 32. The intermediate pulley 31 is provided so as to rotate integrally with the drive shaft 9a, and the alternator drive pulley 32 is provided so as to rotate integrally with the drive shaft 7b. Further, as shown in FIG. 5, the intermediate pulley 31 is provided on the drive shaft 9 a closer to the transmission 12 than the driven sprocket 24. The alternator drive pulley 32 is provided on the drive shaft 7b so that the belt 33 is wound around the intermediate pulley 31 and the alternator drive pulley 32 without bending. The number and material of the belts 33 to be wound are appropriately set based on the performance of the alternator 7 and the performance of the internal combustion engine 1.

オルタネータ７は、トランスミッション１２のケース１２ａよりもカム軸４、５寄りに、かつトランスミッション１２側から内燃機関１側に向けて駆動軸７ｂを突出するように配置される。また、ウォータポンプ９の駆動軸９ａもトランスミッション１２のケース１２ａよりもカム軸４、５寄りに配置される。そのため、図６に示したようにベルト伝達機構３０はトランスミッション１２のケース１２ａよりもカム軸４、５寄りに配置される。 The alternator 7 is disposed closer to the camshafts 4 and 5 than the case 12a of the transmission 12, and so as to project the drive shaft 7b from the transmission 12 side toward the internal combustion engine 1 side. Further, the drive shaft 9 a of the water pump 9 is also arranged closer to the cam shafts 4 and 5 than the case 12 a of the transmission 12. Therefore, as shown in FIG. 6, the belt transmission mechanism 30 is disposed closer to the camshafts 4 and 5 than the case 12 a of the transmission 12.

この実施形態では、一次伝達機構１４及び二次伝達機構１５とは別のベルト伝達機構３０によってオルタネータ７のみに駆動軸９ａの回転が伝達される。オルタネータ７はウォータポンプ９やコンプレッサ８などの補機よりも慣性モーメントが大きいためトルク変動が大きいが、このようにウォータポンプ９及びコンプレッサ８などの補機にクランク軸３の回転を伝達する一次伝達機構１４とは別のベルト伝達機構３０によってオルタネータ７を駆動するため、オルタネータ７のトルク変動が他の補機の動作に与える影響を抑えることができる。そのため、補機の動作をスムーズにして内燃機関１の振動を抑制することができる。また、ベルト３３がダンパーとして作用するため、駆動軸９ａに伝達されるオルタネータ７のトルク変動を低減させることができる。そのため、他の補機へのオルタネータ７のトルク変動の影響を抑えて内燃機関１の振動をさらに抑制することができる。なお、ウォータポンプ９の駆動軸９ａの回転をオルタネータ７に伝達するための巻掛伝動手段はベルトに限らず、チェーンを使用してもよい。また、クランク軸３にプーリを設け、このプーリとオルタネータ駆動プーリ３２とにベルト３３を巻き掛けてクランク軸３の回転をオルタネータ７に伝達してもよい。このようにオルタネータ７と他の補機とをそれぞれ別の巻掛伝動手段によって駆動することで、オルタネータ７のトルク変動が他の補機に及ぼす影響を抑えることができるので、内燃機関１の振動を抑制することができる。 In this embodiment, the rotation of the drive shaft 9 a is transmitted only to the alternator 7 by a belt transmission mechanism 30 different from the primary transmission mechanism 14 and the secondary transmission mechanism 15. The alternator 7 has a larger moment of inertia than the auxiliary equipment such as the water pump 9 and the compressor 8 and thus has a large torque fluctuation. Thus, the primary transmission for transmitting the rotation of the crankshaft 3 to the auxiliary equipment such as the water pump 9 and the compressor 8 is performed. Since the alternator 7 is driven by the belt transmission mechanism 30 different from the mechanism 14, the influence of the torque fluctuation of the alternator 7 on the operation of other auxiliary machines can be suppressed. Therefore, the operation of the auxiliary machine can be made smooth to suppress the vibration of the internal combustion engine 1. Further, since the belt 33 acts as a damper, the torque fluctuation of the alternator 7 transmitted to the drive shaft 9a can be reduced. Therefore, it is possible to further suppress the vibration of the internal combustion engine 1 by suppressing the influence of the torque fluctuation of the alternator 7 to other auxiliary machines. The winding transmission means for transmitting the rotation of the drive shaft 9a of the water pump 9 to the alternator 7 is not limited to a belt, and a chain may be used. Further, a pulley may be provided on the crankshaft 3, and a belt 33 may be wound around the pulley and the alternator driving pulley 32 to transmit the rotation of the crankshaft 3 to the alternator 7. Since the alternator 7 and the other auxiliary machines are driven by separate winding transmission means in this way, the influence of the torque fluctuation of the alternator 7 on the other auxiliary machines can be suppressed, so that the vibration of the internal combustion engine 1 can be suppressed. Can be suppressed.

図６に示したように、ベルト伝達機構３０はトランスミッション１２のケース１２ａよりもカム軸４、５側に配置される。そのため、内燃機関１とトランスミッション１２との間隔を広げることなくベルト伝達機構３０を設けることができる。 As shown in FIG. 6, the belt transmission mechanism 30 is disposed on the cam shafts 4 and 5 side of the case 12 a of the transmission 12. Therefore, the belt transmission mechanism 30 can be provided without increasing the distance between the internal combustion engine 1 and the transmission 12.

本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、クランク軸の回転をカム軸へ伝達するための巻掛伝動手段はチェーンに限定されず、ベルトでもよい。本発明が適用される内燃機関は、気筒が直列に配置される直列式のものに限定されない。Ｖ型内燃機関に本発明を適用してもよい。Ｖ型内燃機関に本発明を適用した場合も補機をコンパクトに配置でき、振動を抑制することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be implemented in various forms. For example, the winding transmission means for transmitting the rotation of the crankshaft to the camshaft is not limited to a chain, and may be a belt. The internal combustion engine to which the present invention is applied is not limited to an in-line type in which cylinders are arranged in series. The present invention may be applied to a V-type internal combustion engine. Even when the present invention is applied to a V-type internal combustion engine, the accessory can be arranged in a compact manner and vibration can be suppressed.

本発明が適用される補機は、上述した補機に限定されない。クランク軸によって駆動される種々の補機に本発明は適用される。例えば、燃料ポンプへ回転伝達機構を介してクランク軸の回転が伝達されてもよい。また、燃料ポンプの駆動軸とＶＶＴが設けられていない方のカム軸とを接続させてクランク軸の回転を伝達してもよい。このように回転伝達機構を介して燃料ポンプへ回転を伝達することで、回転伝達機構とは別に設けられていた燃料ポンプを駆動させるための機構を無くし、補機をコンパクトに配置することができる。また、オイルポンプへ回転伝達機構を介してクランク軸の回転を伝達してもよい。ドライサンプ式の内燃機関に本発明を適用した場合は、内燃機関のオイルパンに溜まった潤滑油を潤滑油タンクへ送るポンプ（スカベンジングポンプ）に回転伝達機構を介してクランク軸の回転が伝達されてもよい。なお、オイルポンプやスカベンジングポンプはコンプレッサの下辺り即ち内燃機関のオイルパンに近い側に配置してもよい。このような位置にオイルポンプやスカベンジングポンプを配置することでオイルパンとの距離を短くし、圧力損失を低減させる。これらの補機のうち重い補機を内燃機関のクランク軸の中央付近に配置してもよい。このように重い補機を内燃機関の中央付近に集中させることで、内燃機関の振動が抑制できる。 The auxiliary machine to which the present invention is applied is not limited to the auxiliary machine described above. The present invention is applied to various auxiliary machines driven by a crankshaft. For example, the rotation of the crankshaft may be transmitted to the fuel pump via a rotation transmission mechanism. Further, the rotation of the crankshaft may be transmitted by connecting the drive shaft of the fuel pump and the camshaft on which the VVT is not provided. By transmitting the rotation to the fuel pump through the rotation transmission mechanism in this way, the mechanism for driving the fuel pump provided separately from the rotation transmission mechanism can be eliminated, and the auxiliary equipment can be arranged compactly. . Further, the rotation of the crankshaft may be transmitted to the oil pump via a rotation transmission mechanism. When the present invention is applied to a dry sump type internal combustion engine, the rotation of the crankshaft is transmitted via a rotation transmission mechanism to a pump (scavenging pump) that sends lubricating oil accumulated in an oil pan of the internal combustion engine to a lubricating oil tank. May be. Note that the oil pump and scavenging pump may be arranged below the compressor, that is, on the side close to the oil pan of the internal combustion engine. By disposing the oil pump or scavenging pump at such a position, the distance from the oil pan is shortened, and the pressure loss is reduced. Of these auxiliary machines, a heavy auxiliary machine may be arranged near the center of the crankshaft of the internal combustion engine. By concentrating such heavy accessories near the center of the internal combustion engine, vibration of the internal combustion engine can be suppressed.

中間軸として設定される軸はウォータポンプの駆動軸に限定されない。トランスミッションケースよりカム軸寄りに配置される他の補機の駆動軸を利用してもよいし、補機の駆動軸とは別に中間軸を設けて一次伝達機構の回転を二次伝達機構へ伝達させてもよい。 The shaft set as the intermediate shaft is not limited to the drive shaft of the water pump. The drive shaft of another auxiliary machine arranged closer to the camshaft than the transmission case may be used, or an intermediate shaft is provided separately from the drive shaft of the auxiliary machine to transmit the rotation of the primary transmission mechanism to the secondary transmission mechanism. You may let them.

本発明の第一の実施形態に係る内燃機関の要部の斜視図。The perspective view of the principal part of the internal combustion engine which concerns on 1st embodiment of this invention. 図１の上から見た場合の内燃機関を示す図。The figure which shows the internal combustion engine at the time of seeing from the top of FIG. 図１の右側から見た場合の内燃機関を示す図。The figure which shows the internal combustion engine at the time of seeing from the right side of FIG. トランスミッション側から見た場合の内燃機関の回転伝達機構を示す図。The figure which shows the rotation transmission mechanism of the internal combustion engine at the time of seeing from the transmission side. 本発明の第二の実施形態に係る内燃機関の要部の斜視図。The perspective view of the principal part of the internal combustion engine which concerns on 2nd embodiment of this invention. トランスミッション側から見た場合の第二の実施形態の内燃機関を示す図。The figure which shows the internal combustion engine of 2nd embodiment at the time of seeing from the transmission side. 内燃機関側から見たベルト伝達機構の拡大図を示す図。The figure which shows the enlarged view of the belt transmission mechanism seen from the internal combustion engine side.

Explanation of symbols

１内燃機関
１ａ冷却水取入れ口
３クランク軸
４吸気側カム軸
５排気側カム軸
６回転伝達機構
７オルタネータ
８コンプレッサ
９ウォータポンプ
９ａ駆動軸（中間軸）
９ｂ吐出口
１２トランスミッション
１２ａトランスミッションケース
２０プライマリチェーン（第一の巻掛伝動手段）
２７セカンダリチェーン（第二の巻掛伝動手段）
３３ベルト（第三の巻掛伝動手段）

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 1a Cooling water intake 3 Crankshaft 4 Intake side camshaft 5 Exhaust side camshaft 6 Rotation transmission mechanism 7 Alternator 8 Compressor 9 Water pump 9a Drive shaft (intermediate shaft)
9b Discharge port 12 Transmission 12a Transmission case 20 Primary chain (first winding transmission means)
27 Secondary chain (second winding transmission means)
33 Belt (third winding transmission means)

Claims

In the internal combustion engine having a transmission mechanism for transmitting the rotation of the crankshaft to the intermediate shaft by the first winding transmission means and transmitting the rotation of the intermediate shaft to the camshaft by the second winding transmission means,
The internal combustion engine, wherein the transmission mechanism is provided between a transmission coupled to the crankshaft and the internal combustion engine, and the intermediate shaft is disposed closer to the camshaft than a case of the transmission.

The internal combustion engine according to claim 1, wherein the second winding transmission means is disposed closer to the transmission than the first winding transmission means.

A plurality of auxiliary machines that transmit the rotation of the crankshaft by the transmission mechanism;
A part of the plurality of auxiliary machines is arranged with a drive shaft protruding from the transmission side to the internal combustion engine side closer to the camshaft than the transmission case,
3. The remaining of the plurality of auxiliary machines is arranged such that a drive shaft protrudes from the internal combustion engine side to the transmission side closer to the crankshaft than the intermediate shaft. Internal combustion engine.

The auxiliary machine in which a drive shaft projects from the internal combustion engine side to the transmission side among the plurality of auxiliary machines is provided near the center of the crankshaft direction of the internal combustion engine. The internal combustion engine described in 1.

An auxiliary machine that transmits the rotation of the crankshaft by the transmission mechanism;
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein a drive shaft of the auxiliary machine is set as the intermediate shaft.

A water pump is provided as the auxiliary machine,
The internal combustion engine according to any one of claims 3 to 5, wherein a drive shaft of the water pump is set as the intermediate shaft.

The internal combustion engine according to claim 6, wherein the water pump is disposed in the vicinity of a cooling water intake port of the internal combustion engine.

The internal combustion engine according to claim 6 or 7, wherein a discharge port of the water pump and the cooling water intake port are directly connected.

An alternator is provided as the auxiliary machine,
The internal combustion engine according to any one of claims 3 to 8, wherein the alternator is disposed closer to the camshaft than the transmission case.

An alternator is provided as the auxiliary machine,
The internal combustion engine according to claim 3, wherein the transmission mechanism includes third winding transmission means for transmitting rotation of the crankshaft to the alternator.

The internal combustion engine according to claim 10, wherein the third winding transmission means is a belt.

The alternator is disposed closer to the camshaft than the transmission case;
The internal combustion engine according to claim 10 or 11, wherein the third winding transmission means transmits the rotation of the intermediate shaft to the alternator.

A compressor is provided as the auxiliary machine,
The internal combustion engine according to any one of claims 3 to 12, wherein the compressor is disposed in the vicinity of the crankshaft.