車両駆動制御装置
【課題】可撓性連動動力伝達装置のメイン組立ラインにおけるステップ数および棚卸部品を低減する。
【解決手段】カムシャフトスプロケット５０を離接可能に駆動装置フレームに取り付ける。クランクシャフト駆動ホイールを離接可能に駆動装置フレームに取り付ける。エンジン補機を駆動装置フレームに取り付ける。補機駆動ホイールをエンジン補機のシャフトに取り付ける。カムシャフトスプロケット５０とクランクシャフトスプロケット、クランクシャフト駆動ホイールと補機駆動ホイールのそれぞれに可撓性連動媒体を掛けまわす。
【解決手段】カムシャフトスプロケット５０を離接可能に駆動装置フレームに取り付ける。クランクシャフト駆動ホイールを離接可能に駆動装置フレームに取り付ける。エンジン補機を駆動装置フレームに取り付ける。補機駆動ホイールをエンジン補機のシャフトに取り付ける。カムシャフトスプロケット５０とクランクシャフトスプロケット、クランクシャフト駆動ホイールと補機駆動ホイールのそれぞれに可撓性連動媒体を掛けまわす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは内燃機関のカムシャフト及び補機と協働する可撓性連動動力伝達駆動装置（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｎｋ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｄｒｉｖｅｓ）、及びそれらの取り付けに関する。特に本発明は、スペースの有効利用とエンジン組立の向上を促進するこれら可撓性連動駆動装置（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｎｋ ｄｒｉｖｅｓ）の一体化に関する。具体的には、本発明は、可撓性連動動力伝達駆動装置及び自動車の内燃機関と連動する補機を、連携するエンジンから分離可能なユニットとして一体化すること、及びそれの利用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関は、一般に機械的な動力部を必要とし、動力はそれらのクランクシャフトで得られ、エンジンの主たる用途とは関連のない装置に伝達される。このような主たる用途には、乗物に動力を与えることや、電力あるいは水力に変換される動力の供給が定まった利用法として含まれる。これらの装置のあるものは、一般にエンジン補機（ｅｎｇｉｎｅ ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ）あるいは補助機（ａｕｘｉｌｉａｒｉｅｓ）と呼ばれる。これらの補機の中には、エンジンの運転を維持するのに必要な役割を果たす装置が含まれる。これらは、エンジンオイルの圧力を与えるための油圧ポンプ、キャブレターすなわち燃料噴射装置に供給される燃料に圧力を掛ける燃料ポンプ、マニホ−ルドの圧力を上げるための過給機（ｓｕｐｅｒｃｈａｒｇｅｒｓ）、高圧磁石発電機（ｍａｇｎｅｔｏｓ）、発電機（ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ）すなわち点火スパーク（ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｓｐａｒｋ）を与えるためのオルタネータ（ａｌｔｅｒｎａｔｏｒｓ）、エンジン冷却装置を通る冷却剤（ｃｏｏｌａｎｔ）を循環させるウオータポンプ（ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐｓ）を含む。
【０００３】
また、エンジンの主たる用途やエンジンの運転の維持とは関連のない役割を果たす補機も存在する。これらの例には、パワーアシステッドステアリングユニット（ｐｏｗｅｒ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｕｎｉｔｓ）を加圧するためのパワーステアリングポンプ（ｐｏｗｅｒ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｐｕｍｐｓ）、点火装置を含まない乗物の電気システムに電力を供給するための発電機（ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ）、すなわちオルタネータ（ａｌｔｅｒｎａｔｏｒｓ）、乗物の特定の装置に動力を分配するための真空ポンプやエアコンのコンプレッサを含む。
【０００４】
クランクシャフトの機械的な動力は、エンジンガスの流れを制御するバルブを作動させるためにも頻繁に用いられなければならない。一般に、これはクランクシャフトから１つ以上のカムシャフトへの同期的な動力の伝達を含み、バルブの同期的な動作をもたらす。
【０００５】
エンジンの最も簡略なものとしては、ギア駆動あるいは可撓性連動駆動動力伝達装置（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｎｋ ｄｒｉｖｅｎ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ）がエンジン補機やバルブ列に動力を供給するために用いられている。可撓性連動動力伝達装置（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｎｋ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）には、非同期伝動ベルト装置、同期伝動ベルト装置や、チェーンを組み入れたものが含まれる。
【０００６】
ギア駆動装置、すなわちギア列は、駆動装置のレイアウトや、カムシャフトとクランクシャフトなどの補機の相互の幾何学上の関係において限られた自由度しか許さない。ギアは相互に、軸のアライメントと距離において、厳密な関係に維持されなければならず、設計に従った配置（ｐｌａｎａｒ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）を維持されなければならない。また、クランクシャフトとの関係において、動力取出装置の位置（ｐｏｗｅｒ ｔａｋｅｏｆｆ ｐｏｉｎｔｓ）の配置を変えるのに許される総体的な幾何学的制限が存在する。ギア列はまた、過剰な騒音を発生する嫌いがある。更に、このようなギア列は、一般にエンジンの潤滑油にアクセスすることを必要とする。しかしながら、ギア列は広い範囲の回転速度に渡って確実に動力を伝達するのに有効である。したがって、ギア列は、大型の重い負荷を担うエンジンに適用するには最適であり、特に圧縮点火型、例えば大型トラックなどに最適である。
【０００７】
このようなギア列は一般に、エンジンに同様に搭載されなければならない多数のアイドルギアを必要とし、これにより、バルブ列やエンジン補機に対して適切な支持、及び駆動を提供するための問題は更に複雑なものとなる。エンジンバルブ列及び補機が駆動されるべき回転速度や、これらのバルブ列と補機が要求する比較的高いトルクにより、駆動列を構成する個々のギアは高い精度でなければならない。このような高品質の伝動装置の性能は、駆動列を構成する各ギアが、ギアの歯の噛合わせにおいて適正なギアラッシュを与えるように極めて慎重に配置されなければ十分に実現されない。最適なギアラッシュの達成に失敗することは、ギアの歯に対して、割高で時間のかかるギア列のオーバーホールを必要とする重大な損傷をもたらす可能性がある。
【０００８】
上述の制限及び要求に答えようとする試みは、取り付けのための多様な取り組みを数多くもたらした。例えば、いくつかエンジンにおいては、補機駆動ギアは、エンジンのシリンダブロックに直接取り付けられている。しかしながら、シリンダブロックにギアを直接取り付けることは、補機やアイドラーのギアのシャフトを支えるためのボアをブロックに機械加工することを必要とする。更に、これらのボアは、クランクシャフトやカムシャフトとそれぞれに対して正確に一定の距離をおいて配置されなければならない。たった１つのボアの機械加工における誤差が、使用できないシリンダブロックをもたらし、これは相当な額の費用によって処分されなければない。ボアが正しく配置されている場合であっても、離れて配置された装置は、適正なギアラッシュとなることを要求される。
【０００９】
別のアプローチは、クランクシャフトギア、補機ギア、カムシャフトギアを含むギア列の全てのギアを取り付けるフレームワークを作成することであり、これらの全てを１つのユニットとして組み立てることである。このユニットは後でシリンダブロックに取り付けられる。これは、要求される厳格な関係にギアを組み立て維持することを可能にし、シリンダブロック内に直接ボアを精密に機械加工する必要性を除去する。ギアシャフト支持ボアは、なおフレームワーク上に精密に配置されなければならない。しかしながら、機械加工に誤差が生じた場合、フレームワークのみが使用できないものとなる。生産者にとって、不正確に穴が開けられたフレームワークを処理するコストの方が、不正確に穴が開けられたエンジンシリンダブロックを処理するコストよりも著しく安い。
【００１０】
更に、上述したギア列における要求から、補機や連携するそれらのギアを少しずつ取り外し交換することは極めて非実用的である。これは、フレームワークにいくつかの補機を搭載することをもたらした。コールトン（Ｃｈｏｒｌｔｏｎ）の米国特許第１，６４７，４３４号（特許文献１）は、このような配置に関し記述する。
【００１１】
可撓性連動動力伝達装置により駆動される補機とバルブ列とは、これらの制限及び要求に直面しない。アイドラギア、駆動ギア、あるいは補機を正確に配置する必要性は著しく低減される。補機やクランクシャフトは、実質的により広い範囲において配置することができる。ギア列の高精度な要求がないことは、補機を漸次取り外し交換することを実行可能なものとする。また、可撓性連動伝動装置、特に伝動ベルトと用いる装置は静音に貢献する。
【００１２】
これらの特徴は、可撓性連動動力伝達装置へと促し、自動車エンジンの応用において、可撓性連動動力伝達装置を補機及びバルブ列の駆動において支配的なものとした。現在最も一般的な装置は、各補機がエンジンブロックやシリンダヘッド上の離れた取付位置やブラケットに取り付けられるものである。そして、１つ以上の非同期伝動ベルトが、クランクシャフト駆動ホイールから各補機と連動する各駆動ホイールへと掛けられる。非同期伝動ベルトと連動する駆動ホイールはプーリ、すなわちシーブである。ベルトに張力を与え動力伝達駆動装置の適正な運転を促進するために、シリンダブロックにテンショナが別に取り付けられることも一般的である。
【００１３】
一般に、カムシャフトはエンジンのシリンダヘッドに配置される。駆動ホイールは、カムシャフトに取り付けられる。そして、追加的な可撓性連動装置は、クランクシャフトの駆動ホイールからカムシャフトの駆動ホイールに掛けられる。カムシャフトのクランクシャフトとの同期的な動作の必要性から、可撓性連動装置は同期伝動ベルトやチェーンの何れかである。いずれにしても、クランクシャフト及びカムシャフト双方に用いられる駆動ホイールは、スプロケットである。補機駆動装置とともに、カムシャフトはまた、可撓性連動装置に張力を与え駆動装置の適正な運転を促進するためにシリンダブロック、すなわちヘッドに直接取り付けられた従動テンショナを駆動する。一般に、可撓性連動カムシャフト駆動装置は、エンジンの前面とフロントエンジンカバーとにより覆われている。これは、駆動装置を何らかの環境の影響、例えば泥や瓦礫、水などから守る。
【００１４】
各補機を個々のブラケットに据え付ける替わりの方法は、補機を取付ける位置をフロントカバーの一部として含ませるものである。ホウスマン（Ｈａｕｓｍａｎｎ）等の米国特許第５，６９２，４６６号（特許文献２）は、このようなアプローチについて説明する。このアプローチは以下の長所を有すると言われている。１）通常使用される補機の支持ブラケットを省くことができるためコスト及び重量が低減される；２）補機に反力をうまく伝達する取り付け剛性（ｍｏｕｎｔｉｎｇ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）を与える；３）カムシャフト駆動装置のカバーの共振周波数が高められ、補機の振動を著しく低減するとともにエンジン運転時におけるエンジンの騒音を低減する；そして、４）エンジンシリンダブロックの前面に対する鋳造構造が簡略化される。ホウスマン（Ｈａｕｓｍａｎｎ）は、最初に補機がカバーに取り付けられ、続いてカバーと補機とが組み合わされたものがシリンダブロックに取り付けられ得ることに関して言及あるいは示唆していない。
【００１５】
また、別のアプローチは、エンジン補機のための単一の取り付けブラケットを提供するものである。エンジンと連動される全ての補機のある部分は、集められてブラケットに取り付けられる。ブラケットとそれらの補機は、１つのユニットとしてエンジンのシリンダブロックに取り付けられる。クランクシャフトのプーリは、別の作業によりクランクシャフトに取り付けられる。一旦これらが完了すると、次に伝動ベルトがプーリの周りに取り付けられる。このアプローチは明らかに、メイン組立ラインの作業において必要なステップの数が低減される組立方法の改善、及び棚卸リストを削減しようとしたものである。
【００１６】
しかしながら、これらのアプローチの如何なる個別的、あるいは組み合わせたものも、本発明の高度に一体化された可撓性連動動力伝動装置において得られる全ての利益を実現したものはない。それらの利益は、メイン組立ラインにおけるステップの数の更なる低減と、棚卸部品の更なる削減を含む。重大なことに、本発明は駆動ホイールのアライメントに対する制御を改善する機会を提供し、可撓性連動装置に対して改善された騒音と磨耗特性をもたらす。この改善された制御は更に、強化された寸法許容性を提供し、結果、より小型な駆動装置を提供する。同期駆動装置は満足な結果を得るために、クリーンでかつチェーン駆動装置では十分に潤滑された環境を必要とする。本発明は、カムシャフトと連動する駆動装置における同期部分のカプセル化の改良を可能にする更なる利益を提供し、これにより異物の侵入と潤滑油の漏れを低減する。
【００１７】
これら全ての利益は自動車製造業者にとって大変価値がある。それらは組立コストを削減する。それらは動力装置をより小型にすることを可能にするとともに、より小さいエンジン区画を可能にし、与えられた寸法の乗物において、より広い室内空間をとることができる。騒音と磨耗の低減の成果は、品質に対する顧客認識、及び顧客受容を向上させ、品質保証による返却を削減する。
【００１８】
以上により、連動する駆動ホイールを含めた全てあるいは実質的に全ての補機が予め組み立てられ；他の全ての駆動ホイールがエンジンへの最終取り付けの準備において取り付けられ；１つ又は複数の補機駆動装置が、駆動ホイールに対する可撓性連動装置の配置を含むように形成され；カムシャフト駆動装置が、補機駆動装置とは別体であろうが一部であろうが、スプロケットに掛けられる可撓性連動装置の取付けを含むように形成され；そして、カムシャフト駆動装置に対する使用環境の保護改善がもたらされるエンジンの駆動装置フレームを組み入れた高度に一体化された可撓性連動動力伝達装置に対する要求が残される。
【特許文献１】米国特許第１，６４７，４３４号明細書
【特許文献２】米国特許第５，６９２，４６６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、メイン組立ラインにおけるステップの数が低減され、棚卸部品が低減される可撓性連動動力伝達装置の提供を目的とする。
【００２０】
本発明は更に、駆動ホイールのアライメントに対する制御を改善する機会を提供し、可撓性連動装置に対して騒音と磨耗特性の改善をもたらし、かつ駆動装置を小型化することを目的とする。
【００２１】
本発明は、更にカムシャフトと連動する駆動装置における同期部分のカプセル化の改良を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
以上の事項及び本発明の目的に関わる他の目的を達成するために、ここにおいて具体化され概括的に説明されるように、一体化された動力伝達駆動装置と方法がここにおいて開示される。本発明は、内燃機関のための改良された動力伝達駆動装置に関するものである。この駆動装置は、内燃機関のクランクシャフトと内燃機関の主な目的とは関連しない駆動部品との間で動力を伝達する可撓性連動媒体を備える形式のものである。駆動装置は、駆動装置フレーム、駆動装置フレームに取り外し可能な状態で取り付けられるカムシャフトスプロケット、駆動装置フレームに取り外し可能な状態で取り付けられるクランクシャフト駆動ホイール、駆動装置フレームに取り付けられるエンジン補機、及びエンジン補機のシャフトに取り付けられる補機駆動ホイールを備え、クランクシャフト駆動ホイールと補機駆動ホイールは各々可撓性連動媒体により掛け回されることにより改良される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
今日一般に見られる補機駆動装置の外形が図１に示される。直列４気筒内燃機関１０は補機が取り付けられた状態で正面から示される。補機として、オルタネータ１２、エアコン用コンプレッサ１４、及びパワーステアリングポンプ１６を備える。オルタネータ１２の替わりにオルタネータスタータ、すなわちジェネレータスタータを使用することも可能である。各々の補機と連動するのは、それぞれオルタネータプーリ１８、エアコンプーリ２０、及びパワーステアリングポンププーリ２２である。クランクシャフト２４（図２）は、第１のプーリ部２８と第２のプーリ部３０を備え、クランクシャフトに取り付けられるプーリ２６を有する。第１のテンショナ３４は、第１のテンショナプーリ４２を第１の伝動ベルト３２に対して偏倚させる。第１の伝動ベルト３２は、パワーステアリングポンププーリ２２、第１のプーリ部２８と、第１のテンショナプーリ４２に掛け回され、周に沿って接する。第１のベルト３２は、第１のテンショナプーリ４２により偏らせられ、それによってプーリ２２と２６に対して張力を与える。第２のテンショナ３８は第２のテンショナプーリ４０を偏倚させ、第２の伝動ベルト３６を偏らせる。前記第２のベルト３６はプーリ１８、２０、４０と第２のプーリ部３０に掛け回される。第１及び第２のベルト３２と３６は非同期のものであり、一般にはＶリブド型である。また、エンジンのフロントカバー４４が描かれている。
【００２４】
図２に通常のデュアルオーバヘッドカム駆動装置が示される。内燃機関１０が２つのカムシャフト４６を有するかたちで示されている。カムシャフトに取り付けられているのはスプロケット５０である。クランクシャフト２４は、そこに取り付けられるクランクシャフトスプロケット５４を有する。カムシャフトを駆動するのに加えて、図示された駆動装置は連動するウオータポンプスプロケット５８を介してウオータポンプ５６も駆動する。この駆動装置は、同期テンショナプーリ６２を同期伝動ベルト４８に向けて偏倚させる同期テンショナ６０によって張力が与えられた状態とされる。
【００２５】
今日の一般的な組立の実際の作業は、エンジン１０に、クランクシャフト５０、同期テンショナ６０（プーリ６２を含む）、ウオータポンプ５６（スプロケット５８を含む）、及びクランクシャフトスプロケット５４を、それがメイン組立ラインにおける所定の一箇所又は数箇所の位置に到達したときに取り付けるものである。メイン組立ラインの後の方で、同期伝動ベルト４８がスプロケット５０、５４、５８及びプーリ６２に掛け回される。フロントエンジンカバー４４は、密閉するようにエンジン１０に据え付けられる。更にメイン組立ラインでは、クランクシャフトプーリ２６、オルタネータ１２、エアコン用コンプレッサ１４、パワーステアリングポンプ１６、第１のテンショナ３４、及び第２のテンショナ３８がエンジン１０に取り付けられる。オルタネータ１２、エアコン用コンプレッサ１４、パワーステアリングポンプ１６、第１のテンショナ３４、第２のテンショナ３８には通常、それぞれ連動するプーリ１８、２０、２２、４２、４０が予め装備されている。上述の全てが終了した後に、伝動ベルト３２、３６は、プーリ１８、２０、２２、２６、４０、４２に掛け回される。すなわちプーリ１８、２０、２２、２６、４０、４２に対して周に沿って接するように据えられる。
【００２６】
この発明では、これらの組立ステップの殆どあるいは全てをメイン組立ラインから取り除き、自動車の製造において最も重要な組立経路（ａｓｓｅｍｂｌｙ ｐａｔｈ）の信頼性を向上させるとともに、これらのステップをより重要でない１つあるいはそれ以上の組立経路（ａｓｓｅｍｂｌｙ ｐａｔｈ）に配置することにより組立コスト全体を削減する。したがって、エンジン駆動装置フレームの提供を通して、すなわち改良されたフロントエンジンカバーを通して、これまで夥しい数の他の部分（ｐａｒｔｓ）や部品（ｐｉｅｃｅｓ）に分散していた多くの機能を、駆動装置モジュールの一部を構成する単一の製品により実現するように構成される。更に、以前は無理であった、離接可能（ｒｅｌｅａｓａｂｌｅ）かつ／又は回転可能な駆動プーリ、例えばプーリ、シーブ、同期ベルト又はチェーンスプロケット、あるいは更に、これらの特性を組み合わせた駆動ホイールなどのフレームへの取り付けを含む組立工程のコスト効率を高める役割を果たす。
【００２７】
図３及び図４に、フレーム６４の好ましい実施形態が模式的に示される。一般的に、スティッフナ６８によって補強されたベースプレート６６を備える。スティッフナ６８の実際の形状は、具体的な適用に当たって変化する。境界壁７４はベースプレート６６の周囲の実際の部分から張り出し、エンジン１０のフロントの形状と実質的に一致し、特に、シリンダヘッド７０とシリンダブロック７２とを組み合わせたフロントの形状に一致する。ベースプレート６６は、ベースプレート６６とエンジン１０のフロントとの間で対となる関係を形成するためにエンジン１０のフロントの形状に合わせられる。フレーム６４は補機、テンショナ、駆動ホイール、エンジンシャフトを搭載あるいは支持するための取り付け領域を有する。そこにはカムシャフトとスプロケットの取り付け領域７６が含まれる。クランクシャフト４６の取付端部８４は、フレーム６４がエンジン１０に取り付けられたとき、これらの領域を通って突出する。カムシャフトの外側の境界とスプロケット取付領域７６は、スプロケット保持器７８を構成する。図４、図６においてより明らかに示されるが、保持器７８は、外周８０がカムシャフトスプロケット５０の内周面８２にピッタリと一致する中空の円錐台である。この一致は、カムシャフトスプロケット５０が保持器７８に軽く押圧され、エンジン１０への完成されたモジュールの組立を待ち受ける場所に保持される離接可能な（ｒｅｌｅａｓａｂｌｅ）嵌め合わせを形成する。スプロケット５０が離接可能な状態で保持器７８に取り付けられた後、エンジン１０へのフレーム６４の取り付け作業は、スプロケット５０と嵌合するように取付端部８４を押圧し、保持器７８からスプロケット５０を離接（ｒｅｌｅａｓｅｄ）させる。ファスナ８６を締めることによりカムシャフト４６へのカムシャフトスプロケット５０の取り付けは完了する。
【００２８】
上述したように、この好ましい実施形態における保持器７８は、中空の円錐台形状をなす。図示はされないが、他の形状及び方法もまた考えられる。それらは、分割された中空台形や、ポスト（ｐｏｓｔｓ）、あるいは全体的に又は部分的に内周面８２と嵌合するように構成された楔（ｐｉｎｓ）を含む。上述した保持器の各々の外周面８０はノッチ（ｎｏｔｃｈｅｓ）やリッジ（ｒｉｄｇｅｓ）、あるいは保持器７８からスプロケット５０を離すのに必要な力を加減するために、内周面８２と協働するように構成された他の表面的な性質（ｔｅｘｔｕｒｅｓ）を備えていてもよい。同様に、内周面８２も同じ目的で表面を加工することが可能である。接着剤を面８０と８２の間に付加することも可能である。更に、接着剤は、保持器７８を形成するために、スプロケット５０とベースプレート６６との間の接点に配置することも可能である。
【００２９】
図５と図６には、カムシャフトスプロケット５０の上にアライメントホール８８が描かれている。図示されるように、この好ましい実施形態は、操作部９２とアライメントピン９４を持つアライメントクリップ９０を備える。スプロケット保持器５０と一体的に形成されているのはピン受容部９６である。カムスプロケット５０が離接可能な状態でスプロケット保持器７８に取り付けられ、アライメントピン９４がアライメントホール８８を介してピン受容部９６に挿入されることにより、アライメントクリップ９０が据え付けられると、カムシャフトスプロケット５０は回転方向に固定される。クランクシャフト２４とカムシャフト４６の回転方向の関係は、エンジン１０の適正な運転にとって重要である。フレーム６５へのカムシャフトスプロケット５０の固定は、カムシャフトスプロケット５０のカムシャフト４６に対する調整関係において、位置合わせのための位置を確立し、これにより、クランクシャフト２４とクランクシャフトスプロケット５４は、カムシャフト４６とクランクシャフト２４との間の厳密な関係を確立するように回転可能に心合わせされる。
【００３０】
カムシャフトスプロケット５０を離接可能に支持するとともにそれらの回転方向の位置を固定する図示されない付加的なアプローチは、付加的なピン受容部９６をアライメントホール８８に心合わせして結合するものであり、この説明された好ましい実施形態においては用いられない。そして、４つ全てのピン受容部９６には、ネジ山が切られる。最後のステップは、アライメントホール８８を通してファスナをピン受容部９６の中にねじ込むものであり、ファスナはカムシャフトスプロケット５０が、それらのカムシャフト４６への取り付けにおいて、適正な軸位置に移動できるように十分緩い状態に留められる。フレーム６４がエンジン１０に取り付けられた後、ファスナはカムシャフトスプロケット５０を解放するために取り除くことができる。
【００３１】
２つのカムスプロケット５０の間の間隙に単純に滑り込み、カムスプロケット５０の歯に係合するように成形された簡単な装置を用いることによりアライメントホール８８を省くことも考えられている。このアプローチはシングルカムのエンジンには用いられない。
【００３２】
また、ジャーナル支持部９８とカムシャフトスプロケットハブ１００との接点にカムシャフトスプロケット５０を枢着することにより、カムシャフトスプロケット５０が回転自在支持される方法も考えられている。この形成方法（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）では、やはりカムシャフトスプロケット５０を回転方向に固定するためのアライメントクリップ９０を用いる。このような実施形態では、スプロケット保持器７８は設けられておらず、カムスプロケット５０がカムシャフト４６に取り外し可能に取り付けられた際に、カムスプロケット５０の横方向の移動をいくらか融通するために枢着は緩くなければならない。
【００３３】
図３を参照すると、フレーム６４は更に、同期テンショナ取付位置１０２、ウオータポンプ取付位置１０４、パワーステアリングポンプ取付位置１０６、オルタネータ取付位置１０８、アイドラ−取付位置１１０、多軸掛けベルトテンショナ取付位置１１２、エアコン用コンプレッサ取付位置１１４、及びクランクシャフト取付領域１１６を備える。図７、８に示されるように、複数の取付穴１１８が、カム駆動装置カバー１３０をフレーム７６４に留め付けるために境界壁７４に沿って配置される。この好ましい実施形態は、前方からエンジン１０を支えるためのエンジン（ｍｏｔｏｒ）取付ブラケット１２０を備える。したがって、挿通孔１２４とともに補強ポスト１２２は、エンジン１０とエンジン取付ブラケット１２０との間の結合を補強するために設けられる。しかしながら、多くの装置（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）では、取付ブラケット１２０は含まれない。
【００３４】
図１３を参照すると、クランクシャフトプーリ１２６の離接可能な取り付け形状が示されている。プーリハブ１３２は、プーリハブ１３２と、ハブ１３２を取り囲みハブ１３２とクランクシャフトスプロケット５４との間の接点に近いところに支持溝１３４を備える。溝１３４はカム駆動装置カバー１３０の下部に形成される第１の突出部１３６と、溝１３４に最も近い境界壁７４の一部に形成された第２の突出部１３８と協働し、プーリ１２６を適正な位置に固定されない状態で保持する。ある装置（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）では、第１の突出部１３６がクランクシャフトプーリ１２６を十分適切に支持し、第２の突出部１３８の必要性を取り除く。本図に図示された好ましい実施形態では、プーリ１２６は捩り振動ダンパである。したがって、プーリ１２６は慣性リング１４０とゴム介装物１４２を備える。
【００３５】
図示された実施形態では、エンジンオイルポンプ１４４はベースプレート６６に添えられる。ポンプ１４４は、ポンプ本体１４６とポンプ回転子１４８とを有する。回転子１４８は、クランクシャフト２４により直接駆動され、同期伝動ベルト４８、カムシャフトスプロケット５０、クランクシャフトスプロケット５４、同期テンショナ６０、同期テンショナプーリ６２、ウオータポンプ５６、及びウオータポンプスプロケット５８を備える同期カムシャフト駆動装置と機械的に連結されている。ウオータポンプスプロケット５８は、ベルト４８のもう一方の面で駆動されるプーリであってもよい。更に、ウオータポンプ５６は、替わりに非同期伝動ベルト９８によって駆動されてもよく、あるいは図示されたオイルポンプ１４４と同様の方法で直接駆動されてもよい。同様に、オイルポンプ１４４は、同期伝動ベルト４９や非同期伝動ベルト９８によって駆動されてもよい。クランクシャフトの先端のオイルシール１５０は、ポンプ本体１４６とスプロケット５４の接触面を密閉する。
【００３６】
実際には、フレーム６４が提供される。前述したように、カムシャフトスプロケット５０は、離接可能あるいは回転可能な状態でカムシャフトスプロケット取付領域７６に取り付けられる。ウオータポンプ５６とこれに連動するスプロケット５８はウオータポンプ取付位置１０４に取り付けられる。同期テンショナ６０とこれに連動するプーリ６２は同期テンショナ取付位置１０２に取り付けられる。オイルポンプ１４４はクランクシャフト取付領域１１６に取り付けられる。圧縮点火エンジン等の装置のように、同期された燃料ポンプの運転を必要とする装置（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）では、燃料ポンプは、ベースプレート６６の同期伝動ベルト４８により駆動されるのに適切な位置に取り付けられてもよい。クランクシャフトプーリ１２６とクランクシャフトスプロケット５４の組み合わせが提供される。これらは個別に供給される部品（ｉｔｅｍｓ）であっても、一体的なユニットであってもよい。
【００３７】
更に、適用される装置（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）に応じて、非同期駆動装置は、１つよりも多い数の非同期伝動ベルトを含むことが可能である。この好ましい実施形態では、同期伝動ベルト４８及び非同期伝動ベルト９８の双方が、可撓性連動動力伝達媒体の一部を構成した。１つよりも多い数の同期ベルト、あるいは１つよりも多い数の非同期ベルトを必要とするそれらの装置（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）には、そのような全てのベルトが可撓性連動動力伝達媒体を構成する。上記何れかのベルトがチェーンによって置き換えられる場合には、チェーンあるいはチェーンとベルトの組み合わせが可撓性連動動力伝達媒体を構成する。
【００３８】
同期伝動ベルト４８が提供され、スプロケット５０、５４、５８、及びプーリ６２の周りに掛け回される。アライメントクリップ９０は、アライメントホール８８とピン受容部９６とを通して挿入される。上述したように、カムシャフトスプロケット５０が、クリップ９０の挿入により回転方向に固定されると、同期伝動ベルト４８を掛け回すことにより、クランクシャフトスプロケット５４は回転方向に固定される。支持溝１３４は、第２の突出部１３８と噛合わされる。その後、カム駆動装置カバー１３０が境界壁７４においてフレーム６４に嵌め合わせられる。最初、第１の突出部１３６は支持溝１３４に噛合わされている。このとき、カム駆動装置カバー１３０は支持溝１３４に対して傾いた状態とされる。これによりプーリ１２６及びスプロケット５４は、それぞれ第１及び第２の突出部１３６と１３８との間に配置される。カム駆動装置カバー１３０はその後、境界壁７４と嵌合され、フレーム取付穴１１８に挿入され締められたファスナ（図示せず）により、そこにしっかりと取り付けられる。この組立の段階は図７に示される。
【００３９】
オルタネータ１２、エアコン用コンプレッサ１４、パワーステアリングポンプ１６は、それぞれそこに取り付けられ、連動するプーリ１８、２０、２２とともに提供される。多軸掛けベルトテンショナ１５２、プーリ１５４、及びアイドラプーリ１５６もまた提供される。各々は取付位置１０８、１１４、１０６、１１２、及び１１０にそれぞれ取り付けられる。その後、非同期伝動ベルト４８はプーリ１８、２０、１２６、２２、１５４の周りに、ベルト４８の設置を可能とするために反り返った多軸掛けベルトテンショナ１５２とともに掛け回される。
【００４０】
組み立てられた駆動装置モジュールは図８に図示される。この段階において、ユニットとして、エンジン１０に取り付けられる状態が整う。それは取付ボルト１５８を、穴１２２を介して挿入し、シリンダブロック７２に設けられた対応するネジ穴（図示せず）に締め付けることによりエンジン１０に取り付けられる。カムスプロケットファスナ８６及びクランクシャフト取付ボルト１２８が挿入され締め付けられる。カムシャフトファスナアクセスプラグ１６０は、ファスナ８６を覆って、カム駆動装置カバー１３０に配置される。アライメントクリップ９０は取り外される。
【００４１】
駆動装置モジュール５２のエンジン１０への取り付けを除く全ては、メインの自動車組立ライン以外の組立ラインに通常存在する。単なる駆動装置モジュール５２のエンジン１０への取り付けは、エンジン組立ライン、又はメイン自動車組立ラインの何れかにおいて通常完了する。
【００４２】
好ましい実施形態では、ファスナ８６の締め付けとクリップ９０の取り外しは、カムシャフトスプロケット５０をスプロケット保持器７８から引き離し、カムシャフトスプロケット５０がカムシャフト４６に連動して回転することを可能にする。クランクシャフト取付ボルト１２８の締め付けは、支持溝１３４を第１及び第２の突出部１３６、１３８から引き離し、クランクシャフトプーリ１２６とクランクシャフトスプロケット５４がクランクシャフト２４と連動して回転することを可能にする。その後、テンショナ１５２は、その作動位置に解放（ｒｅｌｅａｓｅｄ）される。テンショナ１５２は、駆動装置モジュール５２が取り外し可能な状態でエンジン１０に取り付けられた後で初めて解放され得る。さもなければ、クランクシャフトプーリ１２６は、動かない位置に偏って装填され、組立を妨げる。
【００４３】
駆動装置モジュール５２は、ここで取り外し可能な状態でエンジン１０に取り付けられる。すなわち、ファスナ８６及びボルト１２８、１５８を取り除くことにより、駆動装置モジュール５２と、その全ての構成部品はエンジン１０から取り外すことができる。これはスプロケット５０又は５４あるいはプーリ１２６が各々離接可能あるいは回転可能に取り付けられるか否かによらない。
【００４４】
特定の装置（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）に対しては、補機の付加的な支えが必要であるかもしれにないことが考慮される。図９から図１２は、補足的なブラケット１６２を図示する。ブラケット１６２は、補機１２、１４とエンジン１０との間に配置され、それぞれにボルトで留められる。
【００４５】
この点に関して、駆動装置モジュール５２のエンジン１０の前面への取り付けが論じられている。エンジン１０への様々な取り付け位置が、エンジン１０の形状と、連動する動力取出装置の位置（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｐｏｗｅｒ ｔａｋｅ−ｏｆｆ ｐｏｉｎｔ）と、補機とに従って調節され得ることが考慮される。駆動装置モジュール５２はまた、自動車の範囲を越えて、様々な内燃機関の応用分野に適用することができる。これらは、トラックのそれや、オフロード機器、航空機、そして固定された動力源への応用を含む。
【００４６】
同期伝動ベルト４８の替わりにチェーンを用いることも可能である。このような場合、スプロケット５０、５４は、チェーン用に適切に成形され、同期テンショナ６０は、一般にプーリ６２の替わりにスライド（ｓｌｉｄｅ）を備える。また、同期伝動ベルト９８をチェーンに置き換えることもできる。このような場合、プーリ１８、２０、２２、１２６、１５４、１５６は、スプロケットに置き換えられる。
【００４７】
図１４は、同期ベルト４８０によって駆動されるオルタネータスタータ２０１を有する代替的な実施形態を示す。この実施形態では、オルタネータスタータ２０１はフレーム６４０の取付位置２００にファスナ２１０を用いて取り付けられる。フレーム６４０は、ここにおいて、追加されたオルタネータスタータ取付位置を除いて、実質的に別のところで説明されたフレーム６４と同一である。オルタネータスタータ２０１に加えて、この実施形態は、本明細書において既に述べられた他の補機とオルタネータスタータ２０１との如何なる組み合わせを含んでもよい。
【００４８】
オルタネータスタータ２０１は同期伝動ベルト４８０によって駆動される。ベルト４８０は、オルタネータスタータスプロケット２０２と係合する。スプロケット２０２は、歯が設けられた輪郭を有する。しかしながら、オルタネータスタータの運転はエンジンのタイミングに依存しないので、スプロケット２０２は、ベルト４８０とコンパチブルであれば、マルチリブドやＶベルトなどの他の如何なるベルト形状を含んでも良い。アイドルプーリ２０３はカムシャフトスプロケット５０とスプロケット２０２との間に配置される。ベルト４８０は、スプロケット２０２とアイドルプーリ２０３の付加に適応するために長さにおいて異なるだけで、実質的にベルト４８と同一である。同期伝動ベルト４８０を含む可撓性連動装置は、更にチェーンを含んでも良い。
【００４９】
別の実施形態では、オルタネータスタータ２０１の筐体が、取付位置２００においてフレーム６４０に一体化される。オルタネータスタータ２０１の筐体が、取付位置２００においてフレーム６４０の一体化された部分として鋳型成形あるいは機械成形される。そして、回転子（図示せず）を含むオルタネータスタータ２０１の一部は、オルタネータスタータ２０１が独立した部品であるときと同様の方法で、この筐体の中に組み立てられる。この実施形態は、更に機械的な結合と、他の方法では取付位置２００へのオルタネータスタータの取り付けに用いられる付帯的なファスナを省くことにより、全モジュールの構造的な一体化を高める。この構成要素である筐体を駆動装置モジュールのフレームの一体的な部分として製造する方法は、パワーアシステッドステアリングポンプ１６、燃料噴射ポンプ３０１や、エアコン用コンプレッサ１４を含むフレームに取り付けられる他の如何なる補機の構成部に対しても応用できる。
【００５０】
上述のどの実施形態においても、オルタネータスタータ２０１は、２つのモードで用いられる。第１のモードでは、オルタネータスタータは、単にエンジンが運転されている際に、エンジンの様々な電気的な構成部に電力を提供する交流発電機として作動する。
【００５１】
第２のモードでは、オルタネータスタータ２０１は、スタータとして作動する。この第２のモードでは、エンジン１０は通常の方法で始動される。しかしながら、例えば停止信号において、燃料を消費し、排ガスを放出しながら、アイドル状態で運転される場合とは異なって、エンジンを停止することもできる。そして、車両を始動させる必要がある場合には、電源、例えば１２Ｖや４２Ｖのバッテリーが、スタータモータとして作動させるためにオルタネータスタータ２０１に電力を供給する。例えば、スロットル入力に対する応答として、オルタネータスタータは始動され、ベルト４８０はオルタネータスタータ２０１により駆動される。それにより、掛け回された構成部品が駆動され、エンジン１０が回転されてエンジン１０が始動される。一旦エンジンが駆動されると、オルタネータとしての機能が再開される。従来技術とは異なり、オルタネータスタータ２０１を１つの構成部に合体させることは、これらのことを可能にし、そうでなければ、個別の構成部がエンジンにおいて単独の機能を果たす位置で使用されなければならない。これは通常、曲げ板（ｆｌｅｘｐｌａｔｅ）や弾み車（ｆｌｙｗｈｅｅｌ）に隣接するエンジンの別の部分に設置される個別のスタータの必要性を除去する。
【００５２】
またスタータを省き、オルタネータスタータをフレーム６４０に合体させることは、個別のスタータとスタータの取り付けに関する組立工程を取り除くことにより、材料費を著しく低減する。また、ここに説明されるように、それは駆動装置モジュールの組立にそのとき組み込まれるので、エンジンの重要な組立経路からスタータの取り付けが除かれる。
【００５３】
図１５は、燃料噴射ポンプ部を有する別の代替的な実施形態を図示する。この実施形態では、燃料噴射ポンプ３０１はフレーム６４００の位置３００に取り付けられる。追加された燃料噴射ポンプ取付部を除いて、フレーム６４００は略フレーム６５と同一である。燃料噴射ポンプ３０１は同期伝動ベルト４８００によって駆動される。ベルト４８００は、燃料噴射ポンプスプロケット３０２と係合する。
【００５４】
伝統的なロータリあるいは直列式噴射ポンプ（ｉｎ−ｌｉｎｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｐｕｍｐｓ）を用いる圧縮点火式エンジンにおいては、適正な燃料噴射ポンプの作動は、エンジンのタイミングに依存し、同期ベルトを用いることを必要とする。スパーク点火式、あるいは通常のレール式（ｒａｉｌ ｔｙｐｅ）燃料噴射システムに適合された圧縮点火式エンジンにおいては、適正な燃料ポンプの作動は、エンジンのタイミングに依存することも、しないこともある。適正な機能が、クランクシャフトの回転に対する同期的関係に依存しない場合には、スプロケット３０２はベルト４８００の背面（図示せず）の上を走行する。ベルト４８００は、Ｖリブドベルトやマルチリブドベルト、そしてＶベルトを含む他の如何なるベルト形状であってもよい。
【００５５】
スプロケット３０２は歯付の輪郭形状を有する。アイドルプーリ３０３はクランクシャフトスプロケット５０とスプロケット３０２の間に配置される。スプロケット３０２とアイドルプーリ３０３との付加により調整される長さの違いを除いて、ベルト４８００は略ベルト４８と同一である。
【００５６】
また、この配置は燃料噴射ポンプ３０１をエンジン１０の別の位置に単独で配置する必要性を取り除く。それは更に、モジュールとは独立した燃料噴射ポンプを取り付けるための個別のステップを無くす。これは、フレーム６４００がエンジン１０に連結される前に、フレーム６４００に燃料噴射ポンプ３０１を予め取り付け可能とすることにより、エンジン組立の全体を著しく簡略なものとする。
【００５７】
図１６を参照すると、スプロケット２０２がシャフト２０５に取り付けられている。シャフトシール３０６は、シャフト２０５に沿ってフレーム６４０から汚染物質が進入するのを防止する。オルタネータスタータ２０１は、本明細書の別の場所で説明されたのと同様に、フレーム６４０がエンジン１０に連結される前にファスナ３１０、３１１を用いてフレーム６４０に取り付けられる。オルタネータスタータ２０１とエンジン１０との間には、他の如何なる構造上の連結も必要とされない。フレーム６４０は、オルタネータスタータ２０１を完全に支持する。しかしながら、もし必要であれば、フレーム６４からとは別に、オルタネータスタータ２０１からエンジン１０へのファスナが、更に組立を強固なものとするために追加されてもよい。
【００５８】
図１７を参照すると、燃料噴射ポンプ３０１が、フレーム６４００のフレームボス６４０１にファスナ３０６を用いて連結されている。ポンプ３０１は、フレーム６４００がエンジン１０に連結される前にフレーム６４００に連結される。スプロケット３０２はファスナ３０４を用いてシャフト３０５に取り付けられる。燃料噴射ポンプ３０１とエンジン１０との間には、他の如何なる構造上の連結も必要とされない。フレーム６４００は完全に燃料噴射ポンプ３０１を支持する。燃料ライン（図示せず）は、燃料タンクからこのポンプへと延び、ユーザの要求などに応じて、ポンプから各シリンダー（図示せず）に延びていてもよい。しかしながら、必要であるならば、フレーム６４からとは別に、燃料噴射ポンプからエンジン１０へのファスナが、更に組立を堅固なものとするために追加されていもよい。
【００５９】
図１８は、フレーム６４の側面に取り付けられるタンク（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）４００を図示する。タンク４００は、ストラップやクリップ（図示せず）はもちろん、ネジが切られたファスナを用いてフレーム６４に取り付けられてもよい。チューブ４０１は、タンク４００とパワーステアリングポンプ１６との間に、供給流体経路及び戻り流体経路を備える。
【００６０】
別の代替的な実施形態では、タンク４００は、例えばフレーム６４の一体的な部分である。フレーム６４の製造過程において、パワーステアリング用流体を貯留するための空洞（図示せず）がフレーム６４に形成される。
【００６１】
図１９は、リフティングフレームの斜視図である。リフティングフレームは、駆動装置モジュールをエンジンの組立工程において吊るしておいたり、その他の操作を行ったりするために用いられる。リフティングフレーム６００は本体６０１を備える。プレート６０２は、本体６０１に取り付けられる。プレート６０２は、ロッド６０６、６０７をフレーム６４に係合するための穴６０４、６０５を備える。取付具６０３は、駆動ホイールと係合するために円形の外形を有する。
【００６２】
使用に当たっては、リフティングフレーム６００は、初めクランクシャフト駆動ホイールと係合される。次に、穴６０４、６０５が、エンジン取付ブラケット１２０のロッド６０６、６０７と係合するように、プレート６０２が、幾分持ち上げられる。図７参照。リフティングフレーム６００は、ここにおいて、組立の工程のためにフレーム６５に適切に係合される。フレーム６００は、一旦組立が完了すれば取り外すことができる。
【００６３】
図２０を参照すると、アライメントフレーム７００は、取付ブラケット７０１を備え、フレーム７００は取付ブラケット７０１により、取り外し可能な状態でエンジンに取り付けられる。フレーム７００は更に、ガイド７０２、７０３を備え、ロッド７０４、７０５はガイド７０２、７０３を挿通して摺動自在に係合される。ロッド７０４、７０５は、ガイド７０２、７０３を通る長手方向の主軸に沿って軸方向に移動可能である。ロッド７０５、７０４の端部７０６、７０７は、それぞれフレーム６４の対応する穴７０８、７０９に係合する。
【００６４】
一般に組立工程は、エンジンの組立の一部として、駆動装置モジュールをエンジンブロックに取り付ける工程を含む。運転中、回転部を有するエンジンブロックは、有効な動力を発生する。ここにおいて説明される駆動装置モジュールは、自己完結しており、エンジンブロックに取り付けられる。モジュールは、運転中にエンジンブロックにより発生された有効な動力の一部を受け取り、ここにおいてより十分に説明されるように、それは大体においてクランクシャフトとの接続によるものである。ブロック、特にクランクシャフトから受け取る有効な動力の一部を利用することにより、モジュールはこのような形態の動力を、例えば運転のためのエンジンからの要求に応じてエンジンに供給する。これは、電気系統についてのここでのより詳細な説明において述べられるように、モジュールの設けられた構成部によって生産される電力を含む。それはまた、ここでより詳細に説明されるように、例えばパワーステアリングなどの流体駆動装置のためのモジュールに設けられた構成部により発生される流体動力を含んでも良い。流体動力用の流体は、水や、作動液、あるいはパワーステアリング流体等の非圧縮性流体を含んでもよい。モジュールは、例えばクランクシャフトを１つ又は複数のカムシャフトに機械的に連結するものや、ここでより詳しく説明されるように可撓性連動装置を用いて他の複数の補機を連動するというような、エンジンの複数の回転部を駆動する機械的な動力を提供してもよい。
【００６５】
モジュールの取付工程はフレーム７００のエンジンへの取付作業を含む。取付作業は、ファスナの使用により、あるいはフレーム７００を取り付けるエンジンに設けられた如何なる形式の取付位置、あるいは取付具に対する連結により達成される。ロッド７０４、７０５は、その後フレーム６４を支持するために延ばされる。フレーム６４は、図１９に図示されるように、エンジン取付ブラケット１２０に取り付けられたリフティングフレーム６００用いて操作される。フレーム６４はその後、ロッド端部７０７、７０８に穴７０８、７０９を用いてそれぞれ係合される。そして、フレーム６４は、ロッド７０４、７０５をそれぞれガイド７０３、７０４を通して滑らせることにより、エンジンの前面と係合するように押し込まれる。本明細書の別のところで説明されるように、ロッド７０４、７０５と穴７０３、７０２は、エンジンと、カムシャフトとクランクシャフトを含むエンジンの構成部とに対するフレーム６４の適切なアライメントを保証するために、所定の位置に配置される。フレーム６４の取付位置は、更に、各構成部の適正な関係を保証するために基準面Ａ−Ａから決定される。
【００６６】
一旦フレーム６４が、エンジンの適切な位置に置かれると、リフティングフレーム６００が取り外される。フレーム６４は、工程のこのステップではアライメントフレームロッド７０４、７０５により支持される。そして、ネジが切られたファスナがフレーム６４を通してエンジンに捩じ込まれる。一旦フレーム６４がエンジンに固定されると、ロッド７０４、７０５は穴７０８、７０９から引き抜かれ、フレーム７００はエンジンから取り除かれる。回転ボルトドライバ等の取付装置が、ファスナをエンジンに確りと留め付けるために用いられてもよい。回転ボルトドライバは、組立工程において、ファスナの適切で迅速なアライメントを確かなものとするために、各ロッド７０６、７０７に更に係合してもよい。その後、本明細書の別のところで説明されるように、駆動ホイールが、それらの各々のシャフトに留め付けられる。
【００６７】
図２１は駆動トルク制御リンクを備えるエンジンの正面立面図である。取付ブラケット８０１はフレーム６４に取り付けられている。取付ブラケット８０２は乗物のフレーム８０５に取り付けられている。トルクリンク８０３は取付ブラケット８０１と８０２の間に、ファスナ８０４を用いて連結される。ファスナ８０４は、エンジンの振動を低減するためにゴムブッシング（図示せず）を備えていてもよく、この振動はファスナ８０４がゴムブッシングを備えていないとトルクリンク８０３を介して乗物のフレーム８０５に伝達される。取付ブラケット８０１は、取付ブラケット８０１とエンジンマウントとの距離を最大にするにはフレーム６４に配置されることが好ましく、これによりエンジンのトルクは、エンジンマウント８００からできるだけ離れた位置に作用する。しかしながら、取付ブラケット８０１、８０２の位置は、所与の乗物の形状に必要とされるデザインに合わせて変更することが可能である。
【００６８】
図２２は、オイルギャラリ（ｏｉｌ ｇａｌｌｅｒｙ）を備える別の実施形態の側断面図である。モジュールフレーム６４はエンジン１０の前面に取り付けられた状態で示されており、これはブロック９０４に取り付けられたシリンダヘッド９００を有する。フレーム６４の一部はギャラリ９０２を有する。ギャラリ９０２は、流体継手部とシリンダヘッドとエンジンブロックとの間の流体通路とを提供し、例えば、ブロック（図示せず）に取り付けられるオイルパンへと繋がる。オイルポンプ（図示せず）によりシリンダヘッドに送り込まれた油はヘッド９００を通ってヘッド排出管（ｈｅａｄ ｄｒａｉｎ）９０１に流れる。ヘッドド排出管９０１はギャラリ９０２に接続されている。油はギャラリ９０２を通ってブロック取入口（ｂｌｏｃｋ ｉｎｔａｋｅ ａｐｅｒｔｕｒｅ）９０３へと流れる。その後、油はブロック取入口９０３に接続されるエンジンの一部へと流れる。ギャラリ９０２は、液漏れを防止するために、シリンダヘッドとブロックに密封されている。
【００６９】
図２３はオイルギャラリの正面図である。取入領域９０６と排出領域９０７を有するギャラリ９０２が図示されている。しかしながら、ユーザの必要に応じて、流体が領域９０７からギャラリ９０２に入り、領域９０６から出ることも可能である。ガスケット９０５は、ギャラリ９０２からの流体の液漏れを防止するためにギャラリ９０２を密封する。ギャラリ９０２は、様々なエンジン構成部の間における流体の流れに適合するための如何なる形状にもデザインできるので、図２３に示されるギャラリ９０２の形状は、例として示されたものであって、これに限定されるものではない。
【００７０】
またギャラリ９０２は、エンジンとモジュールに強めの冷却（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｏｏｌｉｎｇ）を提供するために空気通路として使用されてもよい。この実施形態では、空気ギャラリは、モジュールフレームとエンジンとの間で空気が循環することを可能にする。このギャラリは空気がモジュールベースの外部から入ることを許す。空気は、対流とモジュールの上部に設けられた出口（図示されず）からの排気により循環する。
【００７１】
強制的な空気の流動機構を、モジュールギャラリ９０２を通る冷却空気の流れを与えるために用いてもよい。この実施形態では、空気は空気ポンプすなわち圧縮機により、フレームの十分な冷却効果が得られる速さで、ギャラリ内を強制的に通される。ギャラリの形状は、十分にフレームを冷却するようにモジュールフレームを横切って空気の流れが集中するように配置される。ギャラリは更に冷却空気の流れに対して最大の表面積で接するように冷却フィンを備えてもよい。
【００７２】
また、他の実施形態のギャラリ９０２は、フレーム６４とそれが取り付けられるエンジンとの間のエアギャップを確立するために大きさが拡大されている。この空気で占められる領域は、フレームとベルトをエンジンの熱から遮断し食い止める。空気の断熱層を用いたモジュール温度の低下は、ベルトの運転寿命を増加させる効果がある。
【００７３】
これまでの説明と例示的な本発明の実施形態は、図面を用いて示され、様々な変形例と代替的な実施形態により詳細に説明された。しかしながら、これまでの本発明に関する説明は、単に例示されたものであり、本発明の範囲は、従来技術の視点から理解される請求項によってのみ制限される。更に、ここにおいて例示的に開示された本発明は、ここで具体的に開示されない如何なる構成要素がない場合にも適切に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】従来の補機駆動装置の外観を示す。
【図２】従来のデュアルオーバヘッドカム駆動装置を示す。
【図３】エンジン駆動モジュールのフレームの立面図である。
【図４】図７の４−４線における断面図である。
【図５】カムシャフト駆動装置を示すエンジン駆動モジュールのフレームの立面図である。
【図６】位置決めされたカムシャフトスプロケットの詳細を描いたものである。
【図７】カムシャフト駆動装置のカバーが取り付けられた状態でのエンジン駆動モジュールのフレームの立面図である。
【図８】カムシャフト駆動装置のカバーと補機とが取り付けられた状態でのエンジン駆動モジュールのフレームの立面図である。
【図９】補足的なブラケットの後ろからの据え付け状態を示す立面図である。
【図１０】補足的なブラケットの横からの据え付け状態を示す立面図である。
【図１１】補足的なブラケットの側立面図である。
【図１２】補足的なブラケットの横からの据え付け状態を示す立面図である。
【図１３】駆動装置のフレームとクランクシャフトに組み付けられる、捩り振動ダンパを有するクランクシャフト駆動ホイールの詳細図である。
【図１４】同期ベルトにより駆動されるオルタネータスタータを有する代替的な実施形態を示す。
【図１５】燃料噴射ポンプ部品を備える代替的な実施形態を示す。
【図１６】オルタネータスタータの側断面図である。
【図１７】燃料噴射ポンプの側断面図である。
【図１８】パワーアシステッドステアリングポンプ用貯留タンクの正面からの立面図である。
【図１９】リフティングフレームの斜視図である。
【図２０】エンジン組立のためのアライメントフレームの側断面図である。
【図２１】駆動トルク制御リンクを有するエンジンの正面からの立面図である。
【図２２】オイルギャラリを備える代替的な実施形態の側断面図である。
【図２３】オイルギャラリを備える代替的な実施形態の正面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは内燃機関のカムシャフト及び補機と協働する可撓性連動動力伝達駆動装置（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｎｋ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｄｒｉｖｅｓ）、及びそれらの取り付けに関する。特に本発明は、スペースの有効利用とエンジン組立の向上を促進するこれら可撓性連動駆動装置（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｎｋ ｄｒｉｖｅｓ）の一体化に関する。具体的には、本発明は、可撓性連動動力伝達駆動装置及び自動車の内燃機関と連動する補機を、連携するエンジンから分離可能なユニットとして一体化すること、及びそれの利用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関は、一般に機械的な動力部を必要とし、動力はそれらのクランクシャフトで得られ、エンジンの主たる用途とは関連のない装置に伝達される。このような主たる用途には、乗物に動力を与えることや、電力あるいは水力に変換される動力の供給が定まった利用法として含まれる。これらの装置のあるものは、一般にエンジン補機（ｅｎｇｉｎｅ ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ）あるいは補助機（ａｕｘｉｌｉａｒｉｅｓ）と呼ばれる。これらの補機の中には、エンジンの運転を維持するのに必要な役割を果たす装置が含まれる。これらは、エンジンオイルの圧力を与えるための油圧ポンプ、キャブレターすなわち燃料噴射装置に供給される燃料に圧力を掛ける燃料ポンプ、マニホ−ルドの圧力を上げるための過給機（ｓｕｐｅｒｃｈａｒｇｅｒｓ）、高圧磁石発電機（ｍａｇｎｅｔｏｓ）、発電機（ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ）すなわち点火スパーク（ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｓｐａｒｋ）を与えるためのオルタネータ（ａｌｔｅｒｎａｔｏｒｓ）、エンジン冷却装置を通る冷却剤（ｃｏｏｌａｎｔ）を循環させるウオータポンプ（ｗａｔｅｒ ｐｕｍｐｓ）を含む。
【０００３】
また、エンジンの主たる用途やエンジンの運転の維持とは関連のない役割を果たす補機も存在する。これらの例には、パワーアシステッドステアリングユニット（ｐｏｗｅｒ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｕｎｉｔｓ）を加圧するためのパワーステアリングポンプ（ｐｏｗｅｒ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｐｕｍｐｓ）、点火装置を含まない乗物の電気システムに電力を供給するための発電機（ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ）、すなわちオルタネータ（ａｌｔｅｒｎａｔｏｒｓ）、乗物の特定の装置に動力を分配するための真空ポンプやエアコンのコンプレッサを含む。
【０００４】
クランクシャフトの機械的な動力は、エンジンガスの流れを制御するバルブを作動させるためにも頻繁に用いられなければならない。一般に、これはクランクシャフトから１つ以上のカムシャフトへの同期的な動力の伝達を含み、バルブの同期的な動作をもたらす。
【０００５】
エンジンの最も簡略なものとしては、ギア駆動あるいは可撓性連動駆動動力伝達装置（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｎｋ ｄｒｉｖｅｎ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ）がエンジン補機やバルブ列に動力を供給するために用いられている。可撓性連動動力伝達装置（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｎｋ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）には、非同期伝動ベルト装置、同期伝動ベルト装置や、チェーンを組み入れたものが含まれる。
【０００６】
ギア駆動装置、すなわちギア列は、駆動装置のレイアウトや、カムシャフトとクランクシャフトなどの補機の相互の幾何学上の関係において限られた自由度しか許さない。ギアは相互に、軸のアライメントと距離において、厳密な関係に維持されなければならず、設計に従った配置（ｐｌａｎａｒ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）を維持されなければならない。また、クランクシャフトとの関係において、動力取出装置の位置（ｐｏｗｅｒ ｔａｋｅｏｆｆ ｐｏｉｎｔｓ）の配置を変えるのに許される総体的な幾何学的制限が存在する。ギア列はまた、過剰な騒音を発生する嫌いがある。更に、このようなギア列は、一般にエンジンの潤滑油にアクセスすることを必要とする。しかしながら、ギア列は広い範囲の回転速度に渡って確実に動力を伝達するのに有効である。したがって、ギア列は、大型の重い負荷を担うエンジンに適用するには最適であり、特に圧縮点火型、例えば大型トラックなどに最適である。
【０００７】
このようなギア列は一般に、エンジンに同様に搭載されなければならない多数のアイドルギアを必要とし、これにより、バルブ列やエンジン補機に対して適切な支持、及び駆動を提供するための問題は更に複雑なものとなる。エンジンバルブ列及び補機が駆動されるべき回転速度や、これらのバルブ列と補機が要求する比較的高いトルクにより、駆動列を構成する個々のギアは高い精度でなければならない。このような高品質の伝動装置の性能は、駆動列を構成する各ギアが、ギアの歯の噛合わせにおいて適正なギアラッシュを与えるように極めて慎重に配置されなければ十分に実現されない。最適なギアラッシュの達成に失敗することは、ギアの歯に対して、割高で時間のかかるギア列のオーバーホールを必要とする重大な損傷をもたらす可能性がある。
【０００８】
上述の制限及び要求に答えようとする試みは、取り付けのための多様な取り組みを数多くもたらした。例えば、いくつかエンジンにおいては、補機駆動ギアは、エンジンのシリンダブロックに直接取り付けられている。しかしながら、シリンダブロックにギアを直接取り付けることは、補機やアイドラーのギアのシャフトを支えるためのボアをブロックに機械加工することを必要とする。更に、これらのボアは、クランクシャフトやカムシャフトとそれぞれに対して正確に一定の距離をおいて配置されなければならない。たった１つのボアの機械加工における誤差が、使用できないシリンダブロックをもたらし、これは相当な額の費用によって処分されなければない。ボアが正しく配置されている場合であっても、離れて配置された装置は、適正なギアラッシュとなることを要求される。
【０００９】
別のアプローチは、クランクシャフトギア、補機ギア、カムシャフトギアを含むギア列の全てのギアを取り付けるフレームワークを作成することであり、これらの全てを１つのユニットとして組み立てることである。このユニットは後でシリンダブロックに取り付けられる。これは、要求される厳格な関係にギアを組み立て維持することを可能にし、シリンダブロック内に直接ボアを精密に機械加工する必要性を除去する。ギアシャフト支持ボアは、なおフレームワーク上に精密に配置されなければならない。しかしながら、機械加工に誤差が生じた場合、フレームワークのみが使用できないものとなる。生産者にとって、不正確に穴が開けられたフレームワークを処理するコストの方が、不正確に穴が開けられたエンジンシリンダブロックを処理するコストよりも著しく安い。
【００１０】
更に、上述したギア列における要求から、補機や連携するそれらのギアを少しずつ取り外し交換することは極めて非実用的である。これは、フレームワークにいくつかの補機を搭載することをもたらした。コールトン（Ｃｈｏｒｌｔｏｎ）の米国特許第１，６４７，４３４号（特許文献１）は、このような配置に関し記述する。
【００１１】
可撓性連動動力伝達装置により駆動される補機とバルブ列とは、これらの制限及び要求に直面しない。アイドラギア、駆動ギア、あるいは補機を正確に配置する必要性は著しく低減される。補機やクランクシャフトは、実質的により広い範囲において配置することができる。ギア列の高精度な要求がないことは、補機を漸次取り外し交換することを実行可能なものとする。また、可撓性連動伝動装置、特に伝動ベルトと用いる装置は静音に貢献する。
【００１２】
これらの特徴は、可撓性連動動力伝達装置へと促し、自動車エンジンの応用において、可撓性連動動力伝達装置を補機及びバルブ列の駆動において支配的なものとした。現在最も一般的な装置は、各補機がエンジンブロックやシリンダヘッド上の離れた取付位置やブラケットに取り付けられるものである。そして、１つ以上の非同期伝動ベルトが、クランクシャフト駆動ホイールから各補機と連動する各駆動ホイールへと掛けられる。非同期伝動ベルトと連動する駆動ホイールはプーリ、すなわちシーブである。ベルトに張力を与え動力伝達駆動装置の適正な運転を促進するために、シリンダブロックにテンショナが別に取り付けられることも一般的である。
【００１３】
一般に、カムシャフトはエンジンのシリンダヘッドに配置される。駆動ホイールは、カムシャフトに取り付けられる。そして、追加的な可撓性連動装置は、クランクシャフトの駆動ホイールからカムシャフトの駆動ホイールに掛けられる。カムシャフトのクランクシャフトとの同期的な動作の必要性から、可撓性連動装置は同期伝動ベルトやチェーンの何れかである。いずれにしても、クランクシャフト及びカムシャフト双方に用いられる駆動ホイールは、スプロケットである。補機駆動装置とともに、カムシャフトはまた、可撓性連動装置に張力を与え駆動装置の適正な運転を促進するためにシリンダブロック、すなわちヘッドに直接取り付けられた従動テンショナを駆動する。一般に、可撓性連動カムシャフト駆動装置は、エンジンの前面とフロントエンジンカバーとにより覆われている。これは、駆動装置を何らかの環境の影響、例えば泥や瓦礫、水などから守る。
【００１４】
各補機を個々のブラケットに据え付ける替わりの方法は、補機を取付ける位置をフロントカバーの一部として含ませるものである。ホウスマン（Ｈａｕｓｍａｎｎ）等の米国特許第５，６９２，４６６号（特許文献２）は、このようなアプローチについて説明する。このアプローチは以下の長所を有すると言われている。１）通常使用される補機の支持ブラケットを省くことができるためコスト及び重量が低減される；２）補機に反力をうまく伝達する取り付け剛性（ｍｏｕｎｔｉｎｇ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）を与える；３）カムシャフト駆動装置のカバーの共振周波数が高められ、補機の振動を著しく低減するとともにエンジン運転時におけるエンジンの騒音を低減する；そして、４）エンジンシリンダブロックの前面に対する鋳造構造が簡略化される。ホウスマン（Ｈａｕｓｍａｎｎ）は、最初に補機がカバーに取り付けられ、続いてカバーと補機とが組み合わされたものがシリンダブロックに取り付けられ得ることに関して言及あるいは示唆していない。
【００１５】
また、別のアプローチは、エンジン補機のための単一の取り付けブラケットを提供するものである。エンジンと連動される全ての補機のある部分は、集められてブラケットに取り付けられる。ブラケットとそれらの補機は、１つのユニットとしてエンジンのシリンダブロックに取り付けられる。クランクシャフトのプーリは、別の作業によりクランクシャフトに取り付けられる。一旦これらが完了すると、次に伝動ベルトがプーリの周りに取り付けられる。このアプローチは明らかに、メイン組立ラインの作業において必要なステップの数が低減される組立方法の改善、及び棚卸リストを削減しようとしたものである。
【００１６】
しかしながら、これらのアプローチの如何なる個別的、あるいは組み合わせたものも、本発明の高度に一体化された可撓性連動動力伝動装置において得られる全ての利益を実現したものはない。それらの利益は、メイン組立ラインにおけるステップの数の更なる低減と、棚卸部品の更なる削減を含む。重大なことに、本発明は駆動ホイールのアライメントに対する制御を改善する機会を提供し、可撓性連動装置に対して改善された騒音と磨耗特性をもたらす。この改善された制御は更に、強化された寸法許容性を提供し、結果、より小型な駆動装置を提供する。同期駆動装置は満足な結果を得るために、クリーンでかつチェーン駆動装置では十分に潤滑された環境を必要とする。本発明は、カムシャフトと連動する駆動装置における同期部分のカプセル化の改良を可能にする更なる利益を提供し、これにより異物の侵入と潤滑油の漏れを低減する。
【００１７】
これら全ての利益は自動車製造業者にとって大変価値がある。それらは組立コストを削減する。それらは動力装置をより小型にすることを可能にするとともに、より小さいエンジン区画を可能にし、与えられた寸法の乗物において、より広い室内空間をとることができる。騒音と磨耗の低減の成果は、品質に対する顧客認識、及び顧客受容を向上させ、品質保証による返却を削減する。
【００１８】
以上により、連動する駆動ホイールを含めた全てあるいは実質的に全ての補機が予め組み立てられ；他の全ての駆動ホイールがエンジンへの最終取り付けの準備において取り付けられ；１つ又は複数の補機駆動装置が、駆動ホイールに対する可撓性連動装置の配置を含むように形成され；カムシャフト駆動装置が、補機駆動装置とは別体であろうが一部であろうが、スプロケットに掛けられる可撓性連動装置の取付けを含むように形成され；そして、カムシャフト駆動装置に対する使用環境の保護改善がもたらされるエンジンの駆動装置フレームを組み入れた高度に一体化された可撓性連動動力伝達装置に対する要求が残される。
【特許文献１】米国特許第１，６４７，４３４号明細書
【特許文献２】米国特許第５，６９２，４６６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、メイン組立ラインにおけるステップの数が低減され、棚卸部品が低減される可撓性連動動力伝達装置の提供を目的とする。
【００２０】
本発明は更に、駆動ホイールのアライメントに対する制御を改善する機会を提供し、可撓性連動装置に対して騒音と磨耗特性の改善をもたらし、かつ駆動装置を小型化することを目的とする。
【００２１】
本発明は、更にカムシャフトと連動する駆動装置における同期部分のカプセル化の改良を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
以上の事項及び本発明の目的に関わる他の目的を達成するために、ここにおいて具体化され概括的に説明されるように、一体化された動力伝達駆動装置と方法がここにおいて開示される。本発明は、内燃機関のための改良された動力伝達駆動装置に関するものである。この駆動装置は、内燃機関のクランクシャフトと内燃機関の主な目的とは関連しない駆動部品との間で動力を伝達する可撓性連動媒体を備える形式のものである。駆動装置は、駆動装置フレーム、駆動装置フレームに取り外し可能な状態で取り付けられるカムシャフトスプロケット、駆動装置フレームに取り外し可能な状態で取り付けられるクランクシャフト駆動ホイール、駆動装置フレームに取り付けられるエンジン補機、及びエンジン補機のシャフトに取り付けられる補機駆動ホイールを備え、クランクシャフト駆動ホイールと補機駆動ホイールは各々可撓性連動媒体により掛け回されることにより改良される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
今日一般に見られる補機駆動装置の外形が図１に示される。直列４気筒内燃機関１０は補機が取り付けられた状態で正面から示される。補機として、オルタネータ１２、エアコン用コンプレッサ１４、及びパワーステアリングポンプ１６を備える。オルタネータ１２の替わりにオルタネータスタータ、すなわちジェネレータスタータを使用することも可能である。各々の補機と連動するのは、それぞれオルタネータプーリ１８、エアコンプーリ２０、及びパワーステアリングポンププーリ２２である。クランクシャフト２４（図２）は、第１のプーリ部２８と第２のプーリ部３０を備え、クランクシャフトに取り付けられるプーリ２６を有する。第１のテンショナ３４は、第１のテンショナプーリ４２を第１の伝動ベルト３２に対して偏倚させる。第１の伝動ベルト３２は、パワーステアリングポンププーリ２２、第１のプーリ部２８と、第１のテンショナプーリ４２に掛け回され、周に沿って接する。第１のベルト３２は、第１のテンショナプーリ４２により偏らせられ、それによってプーリ２２と２６に対して張力を与える。第２のテンショナ３８は第２のテンショナプーリ４０を偏倚させ、第２の伝動ベルト３６を偏らせる。前記第２のベルト３６はプーリ１８、２０、４０と第２のプーリ部３０に掛け回される。第１及び第２のベルト３２と３６は非同期のものであり、一般にはＶリブド型である。また、エンジンのフロントカバー４４が描かれている。
【００２４】
図２に通常のデュアルオーバヘッドカム駆動装置が示される。内燃機関１０が２つのカムシャフト４６を有するかたちで示されている。カムシャフトに取り付けられているのはスプロケット５０である。クランクシャフト２４は、そこに取り付けられるクランクシャフトスプロケット５４を有する。カムシャフトを駆動するのに加えて、図示された駆動装置は連動するウオータポンプスプロケット５８を介してウオータポンプ５６も駆動する。この駆動装置は、同期テンショナプーリ６２を同期伝動ベルト４８に向けて偏倚させる同期テンショナ６０によって張力が与えられた状態とされる。
【００２５】
今日の一般的な組立の実際の作業は、エンジン１０に、クランクシャフト５０、同期テンショナ６０（プーリ６２を含む）、ウオータポンプ５６（スプロケット５８を含む）、及びクランクシャフトスプロケット５４を、それがメイン組立ラインにおける所定の一箇所又は数箇所の位置に到達したときに取り付けるものである。メイン組立ラインの後の方で、同期伝動ベルト４８がスプロケット５０、５４、５８及びプーリ６２に掛け回される。フロントエンジンカバー４４は、密閉するようにエンジン１０に据え付けられる。更にメイン組立ラインでは、クランクシャフトプーリ２６、オルタネータ１２、エアコン用コンプレッサ１４、パワーステアリングポンプ１６、第１のテンショナ３４、及び第２のテンショナ３８がエンジン１０に取り付けられる。オルタネータ１２、エアコン用コンプレッサ１４、パワーステアリングポンプ１６、第１のテンショナ３４、第２のテンショナ３８には通常、それぞれ連動するプーリ１８、２０、２２、４２、４０が予め装備されている。上述の全てが終了した後に、伝動ベルト３２、３６は、プーリ１８、２０、２２、２６、４０、４２に掛け回される。すなわちプーリ１８、２０、２２、２６、４０、４２に対して周に沿って接するように据えられる。
【００２６】
この発明では、これらの組立ステップの殆どあるいは全てをメイン組立ラインから取り除き、自動車の製造において最も重要な組立経路（ａｓｓｅｍｂｌｙ ｐａｔｈ）の信頼性を向上させるとともに、これらのステップをより重要でない１つあるいはそれ以上の組立経路（ａｓｓｅｍｂｌｙ ｐａｔｈ）に配置することにより組立コスト全体を削減する。したがって、エンジン駆動装置フレームの提供を通して、すなわち改良されたフロントエンジンカバーを通して、これまで夥しい数の他の部分（ｐａｒｔｓ）や部品（ｐｉｅｃｅｓ）に分散していた多くの機能を、駆動装置モジュールの一部を構成する単一の製品により実現するように構成される。更に、以前は無理であった、離接可能（ｒｅｌｅａｓａｂｌｅ）かつ／又は回転可能な駆動プーリ、例えばプーリ、シーブ、同期ベルト又はチェーンスプロケット、あるいは更に、これらの特性を組み合わせた駆動ホイールなどのフレームへの取り付けを含む組立工程のコスト効率を高める役割を果たす。
【００２７】
図３及び図４に、フレーム６４の好ましい実施形態が模式的に示される。一般的に、スティッフナ６８によって補強されたベースプレート６６を備える。スティッフナ６８の実際の形状は、具体的な適用に当たって変化する。境界壁７４はベースプレート６６の周囲の実際の部分から張り出し、エンジン１０のフロントの形状と実質的に一致し、特に、シリンダヘッド７０とシリンダブロック７２とを組み合わせたフロントの形状に一致する。ベースプレート６６は、ベースプレート６６とエンジン１０のフロントとの間で対となる関係を形成するためにエンジン１０のフロントの形状に合わせられる。フレーム６４は補機、テンショナ、駆動ホイール、エンジンシャフトを搭載あるいは支持するための取り付け領域を有する。そこにはカムシャフトとスプロケットの取り付け領域７６が含まれる。クランクシャフト４６の取付端部８４は、フレーム６４がエンジン１０に取り付けられたとき、これらの領域を通って突出する。カムシャフトの外側の境界とスプロケット取付領域７６は、スプロケット保持器７８を構成する。図４、図６においてより明らかに示されるが、保持器７８は、外周８０がカムシャフトスプロケット５０の内周面８２にピッタリと一致する中空の円錐台である。この一致は、カムシャフトスプロケット５０が保持器７８に軽く押圧され、エンジン１０への完成されたモジュールの組立を待ち受ける場所に保持される離接可能な（ｒｅｌｅａｓａｂｌｅ）嵌め合わせを形成する。スプロケット５０が離接可能な状態で保持器７８に取り付けられた後、エンジン１０へのフレーム６４の取り付け作業は、スプロケット５０と嵌合するように取付端部８４を押圧し、保持器７８からスプロケット５０を離接（ｒｅｌｅａｓｅｄ）させる。ファスナ８６を締めることによりカムシャフト４６へのカムシャフトスプロケット５０の取り付けは完了する。
【００２８】
上述したように、この好ましい実施形態における保持器７８は、中空の円錐台形状をなす。図示はされないが、他の形状及び方法もまた考えられる。それらは、分割された中空台形や、ポスト（ｐｏｓｔｓ）、あるいは全体的に又は部分的に内周面８２と嵌合するように構成された楔（ｐｉｎｓ）を含む。上述した保持器の各々の外周面８０はノッチ（ｎｏｔｃｈｅｓ）やリッジ（ｒｉｄｇｅｓ）、あるいは保持器７８からスプロケット５０を離すのに必要な力を加減するために、内周面８２と協働するように構成された他の表面的な性質（ｔｅｘｔｕｒｅｓ）を備えていてもよい。同様に、内周面８２も同じ目的で表面を加工することが可能である。接着剤を面８０と８２の間に付加することも可能である。更に、接着剤は、保持器７８を形成するために、スプロケット５０とベースプレート６６との間の接点に配置することも可能である。
【００２９】
図５と図６には、カムシャフトスプロケット５０の上にアライメントホール８８が描かれている。図示されるように、この好ましい実施形態は、操作部９２とアライメントピン９４を持つアライメントクリップ９０を備える。スプロケット保持器５０と一体的に形成されているのはピン受容部９６である。カムスプロケット５０が離接可能な状態でスプロケット保持器７８に取り付けられ、アライメントピン９４がアライメントホール８８を介してピン受容部９６に挿入されることにより、アライメントクリップ９０が据え付けられると、カムシャフトスプロケット５０は回転方向に固定される。クランクシャフト２４とカムシャフト４６の回転方向の関係は、エンジン１０の適正な運転にとって重要である。フレーム６５へのカムシャフトスプロケット５０の固定は、カムシャフトスプロケット５０のカムシャフト４６に対する調整関係において、位置合わせのための位置を確立し、これにより、クランクシャフト２４とクランクシャフトスプロケット５４は、カムシャフト４６とクランクシャフト２４との間の厳密な関係を確立するように回転可能に心合わせされる。
【００３０】
カムシャフトスプロケット５０を離接可能に支持するとともにそれらの回転方向の位置を固定する図示されない付加的なアプローチは、付加的なピン受容部９６をアライメントホール８８に心合わせして結合するものであり、この説明された好ましい実施形態においては用いられない。そして、４つ全てのピン受容部９６には、ネジ山が切られる。最後のステップは、アライメントホール８８を通してファスナをピン受容部９６の中にねじ込むものであり、ファスナはカムシャフトスプロケット５０が、それらのカムシャフト４６への取り付けにおいて、適正な軸位置に移動できるように十分緩い状態に留められる。フレーム６４がエンジン１０に取り付けられた後、ファスナはカムシャフトスプロケット５０を解放するために取り除くことができる。
【００３１】
２つのカムスプロケット５０の間の間隙に単純に滑り込み、カムスプロケット５０の歯に係合するように成形された簡単な装置を用いることによりアライメントホール８８を省くことも考えられている。このアプローチはシングルカムのエンジンには用いられない。
【００３２】
また、ジャーナル支持部９８とカムシャフトスプロケットハブ１００との接点にカムシャフトスプロケット５０を枢着することにより、カムシャフトスプロケット５０が回転自在支持される方法も考えられている。この形成方法（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）では、やはりカムシャフトスプロケット５０を回転方向に固定するためのアライメントクリップ９０を用いる。このような実施形態では、スプロケット保持器７８は設けられておらず、カムスプロケット５０がカムシャフト４６に取り外し可能に取り付けられた際に、カムスプロケット５０の横方向の移動をいくらか融通するために枢着は緩くなければならない。
【００３３】
図３を参照すると、フレーム６４は更に、同期テンショナ取付位置１０２、ウオータポンプ取付位置１０４、パワーステアリングポンプ取付位置１０６、オルタネータ取付位置１０８、アイドラ−取付位置１１０、多軸掛けベルトテンショナ取付位置１１２、エアコン用コンプレッサ取付位置１１４、及びクランクシャフト取付領域１１６を備える。図７、８に示されるように、複数の取付穴１１８が、カム駆動装置カバー１３０をフレーム７６４に留め付けるために境界壁７４に沿って配置される。この好ましい実施形態は、前方からエンジン１０を支えるためのエンジン（ｍｏｔｏｒ）取付ブラケット１２０を備える。したがって、挿通孔１２４とともに補強ポスト１２２は、エンジン１０とエンジン取付ブラケット１２０との間の結合を補強するために設けられる。しかしながら、多くの装置（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）では、取付ブラケット１２０は含まれない。
【００３４】
図１３を参照すると、クランクシャフトプーリ１２６の離接可能な取り付け形状が示されている。プーリハブ１３２は、プーリハブ１３２と、ハブ１３２を取り囲みハブ１３２とクランクシャフトスプロケット５４との間の接点に近いところに支持溝１３４を備える。溝１３４はカム駆動装置カバー１３０の下部に形成される第１の突出部１３６と、溝１３４に最も近い境界壁７４の一部に形成された第２の突出部１３８と協働し、プーリ１２６を適正な位置に固定されない状態で保持する。ある装置（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）では、第１の突出部１３６がクランクシャフトプーリ１２６を十分適切に支持し、第２の突出部１３８の必要性を取り除く。本図に図示された好ましい実施形態では、プーリ１２６は捩り振動ダンパである。したがって、プーリ１２６は慣性リング１４０とゴム介装物１４２を備える。
【００３５】
図示された実施形態では、エンジンオイルポンプ１４４はベースプレート６６に添えられる。ポンプ１４４は、ポンプ本体１４６とポンプ回転子１４８とを有する。回転子１４８は、クランクシャフト２４により直接駆動され、同期伝動ベルト４８、カムシャフトスプロケット５０、クランクシャフトスプロケット５４、同期テンショナ６０、同期テンショナプーリ６２、ウオータポンプ５６、及びウオータポンプスプロケット５８を備える同期カムシャフト駆動装置と機械的に連結されている。ウオータポンプスプロケット５８は、ベルト４８のもう一方の面で駆動されるプーリであってもよい。更に、ウオータポンプ５６は、替わりに非同期伝動ベルト９８によって駆動されてもよく、あるいは図示されたオイルポンプ１４４と同様の方法で直接駆動されてもよい。同様に、オイルポンプ１４４は、同期伝動ベルト４９や非同期伝動ベルト９８によって駆動されてもよい。クランクシャフトの先端のオイルシール１５０は、ポンプ本体１４６とスプロケット５４の接触面を密閉する。
【００３６】
実際には、フレーム６４が提供される。前述したように、カムシャフトスプロケット５０は、離接可能あるいは回転可能な状態でカムシャフトスプロケット取付領域７６に取り付けられる。ウオータポンプ５６とこれに連動するスプロケット５８はウオータポンプ取付位置１０４に取り付けられる。同期テンショナ６０とこれに連動するプーリ６２は同期テンショナ取付位置１０２に取り付けられる。オイルポンプ１４４はクランクシャフト取付領域１１６に取り付けられる。圧縮点火エンジン等の装置のように、同期された燃料ポンプの運転を必要とする装置（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）では、燃料ポンプは、ベースプレート６６の同期伝動ベルト４８により駆動されるのに適切な位置に取り付けられてもよい。クランクシャフトプーリ１２６とクランクシャフトスプロケット５４の組み合わせが提供される。これらは個別に供給される部品（ｉｔｅｍｓ）であっても、一体的なユニットであってもよい。
【００３７】
更に、適用される装置（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）に応じて、非同期駆動装置は、１つよりも多い数の非同期伝動ベルトを含むことが可能である。この好ましい実施形態では、同期伝動ベルト４８及び非同期伝動ベルト９８の双方が、可撓性連動動力伝達媒体の一部を構成した。１つよりも多い数の同期ベルト、あるいは１つよりも多い数の非同期ベルトを必要とするそれらの装置（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）には、そのような全てのベルトが可撓性連動動力伝達媒体を構成する。上記何れかのベルトがチェーンによって置き換えられる場合には、チェーンあるいはチェーンとベルトの組み合わせが可撓性連動動力伝達媒体を構成する。
【００３８】
同期伝動ベルト４８が提供され、スプロケット５０、５４、５８、及びプーリ６２の周りに掛け回される。アライメントクリップ９０は、アライメントホール８８とピン受容部９６とを通して挿入される。上述したように、カムシャフトスプロケット５０が、クリップ９０の挿入により回転方向に固定されると、同期伝動ベルト４８を掛け回すことにより、クランクシャフトスプロケット５４は回転方向に固定される。支持溝１３４は、第２の突出部１３８と噛合わされる。その後、カム駆動装置カバー１３０が境界壁７４においてフレーム６４に嵌め合わせられる。最初、第１の突出部１３６は支持溝１３４に噛合わされている。このとき、カム駆動装置カバー１３０は支持溝１３４に対して傾いた状態とされる。これによりプーリ１２６及びスプロケット５４は、それぞれ第１及び第２の突出部１３６と１３８との間に配置される。カム駆動装置カバー１３０はその後、境界壁７４と嵌合され、フレーム取付穴１１８に挿入され締められたファスナ（図示せず）により、そこにしっかりと取り付けられる。この組立の段階は図７に示される。
【００３９】
オルタネータ１２、エアコン用コンプレッサ１４、パワーステアリングポンプ１６は、それぞれそこに取り付けられ、連動するプーリ１８、２０、２２とともに提供される。多軸掛けベルトテンショナ１５２、プーリ１５４、及びアイドラプーリ１５６もまた提供される。各々は取付位置１０８、１１４、１０６、１１２、及び１１０にそれぞれ取り付けられる。その後、非同期伝動ベルト４８はプーリ１８、２０、１２６、２２、１５４の周りに、ベルト４８の設置を可能とするために反り返った多軸掛けベルトテンショナ１５２とともに掛け回される。
【００４０】
組み立てられた駆動装置モジュールは図８に図示される。この段階において、ユニットとして、エンジン１０に取り付けられる状態が整う。それは取付ボルト１５８を、穴１２２を介して挿入し、シリンダブロック７２に設けられた対応するネジ穴（図示せず）に締め付けることによりエンジン１０に取り付けられる。カムスプロケットファスナ８６及びクランクシャフト取付ボルト１２８が挿入され締め付けられる。カムシャフトファスナアクセスプラグ１６０は、ファスナ８６を覆って、カム駆動装置カバー１３０に配置される。アライメントクリップ９０は取り外される。
【００４１】
駆動装置モジュール５２のエンジン１０への取り付けを除く全ては、メインの自動車組立ライン以外の組立ラインに通常存在する。単なる駆動装置モジュール５２のエンジン１０への取り付けは、エンジン組立ライン、又はメイン自動車組立ラインの何れかにおいて通常完了する。
【００４２】
好ましい実施形態では、ファスナ８６の締め付けとクリップ９０の取り外しは、カムシャフトスプロケット５０をスプロケット保持器７８から引き離し、カムシャフトスプロケット５０がカムシャフト４６に連動して回転することを可能にする。クランクシャフト取付ボルト１２８の締め付けは、支持溝１３４を第１及び第２の突出部１３６、１３８から引き離し、クランクシャフトプーリ１２６とクランクシャフトスプロケット５４がクランクシャフト２４と連動して回転することを可能にする。その後、テンショナ１５２は、その作動位置に解放（ｒｅｌｅａｓｅｄ）される。テンショナ１５２は、駆動装置モジュール５２が取り外し可能な状態でエンジン１０に取り付けられた後で初めて解放され得る。さもなければ、クランクシャフトプーリ１２６は、動かない位置に偏って装填され、組立を妨げる。
【００４３】
駆動装置モジュール５２は、ここで取り外し可能な状態でエンジン１０に取り付けられる。すなわち、ファスナ８６及びボルト１２８、１５８を取り除くことにより、駆動装置モジュール５２と、その全ての構成部品はエンジン１０から取り外すことができる。これはスプロケット５０又は５４あるいはプーリ１２６が各々離接可能あるいは回転可能に取り付けられるか否かによらない。
【００４４】
特定の装置（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）に対しては、補機の付加的な支えが必要であるかもしれにないことが考慮される。図９から図１２は、補足的なブラケット１６２を図示する。ブラケット１６２は、補機１２、１４とエンジン１０との間に配置され、それぞれにボルトで留められる。
【００４５】
この点に関して、駆動装置モジュール５２のエンジン１０の前面への取り付けが論じられている。エンジン１０への様々な取り付け位置が、エンジン１０の形状と、連動する動力取出装置の位置（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｐｏｗｅｒ ｔａｋｅ−ｏｆｆ ｐｏｉｎｔ）と、補機とに従って調節され得ることが考慮される。駆動装置モジュール５２はまた、自動車の範囲を越えて、様々な内燃機関の応用分野に適用することができる。これらは、トラックのそれや、オフロード機器、航空機、そして固定された動力源への応用を含む。
【００４６】
同期伝動ベルト４８の替わりにチェーンを用いることも可能である。このような場合、スプロケット５０、５４は、チェーン用に適切に成形され、同期テンショナ６０は、一般にプーリ６２の替わりにスライド（ｓｌｉｄｅ）を備える。また、同期伝動ベルト９８をチェーンに置き換えることもできる。このような場合、プーリ１８、２０、２２、１２６、１５４、１５６は、スプロケットに置き換えられる。
【００４７】
図１４は、同期ベルト４８０によって駆動されるオルタネータスタータ２０１を有する代替的な実施形態を示す。この実施形態では、オルタネータスタータ２０１はフレーム６４０の取付位置２００にファスナ２１０を用いて取り付けられる。フレーム６４０は、ここにおいて、追加されたオルタネータスタータ取付位置を除いて、実質的に別のところで説明されたフレーム６４と同一である。オルタネータスタータ２０１に加えて、この実施形態は、本明細書において既に述べられた他の補機とオルタネータスタータ２０１との如何なる組み合わせを含んでもよい。
【００４８】
オルタネータスタータ２０１は同期伝動ベルト４８０によって駆動される。ベルト４８０は、オルタネータスタータスプロケット２０２と係合する。スプロケット２０２は、歯が設けられた輪郭を有する。しかしながら、オルタネータスタータの運転はエンジンのタイミングに依存しないので、スプロケット２０２は、ベルト４８０とコンパチブルであれば、マルチリブドやＶベルトなどの他の如何なるベルト形状を含んでも良い。アイドルプーリ２０３はカムシャフトスプロケット５０とスプロケット２０２との間に配置される。ベルト４８０は、スプロケット２０２とアイドルプーリ２０３の付加に適応するために長さにおいて異なるだけで、実質的にベルト４８と同一である。同期伝動ベルト４８０を含む可撓性連動装置は、更にチェーンを含んでも良い。
【００４９】
別の実施形態では、オルタネータスタータ２０１の筐体が、取付位置２００においてフレーム６４０に一体化される。オルタネータスタータ２０１の筐体が、取付位置２００においてフレーム６４０の一体化された部分として鋳型成形あるいは機械成形される。そして、回転子（図示せず）を含むオルタネータスタータ２０１の一部は、オルタネータスタータ２０１が独立した部品であるときと同様の方法で、この筐体の中に組み立てられる。この実施形態は、更に機械的な結合と、他の方法では取付位置２００へのオルタネータスタータの取り付けに用いられる付帯的なファスナを省くことにより、全モジュールの構造的な一体化を高める。この構成要素である筐体を駆動装置モジュールのフレームの一体的な部分として製造する方法は、パワーアシステッドステアリングポンプ１６、燃料噴射ポンプ３０１や、エアコン用コンプレッサ１４を含むフレームに取り付けられる他の如何なる補機の構成部に対しても応用できる。
【００５０】
上述のどの実施形態においても、オルタネータスタータ２０１は、２つのモードで用いられる。第１のモードでは、オルタネータスタータは、単にエンジンが運転されている際に、エンジンの様々な電気的な構成部に電力を提供する交流発電機として作動する。
【００５１】
第２のモードでは、オルタネータスタータ２０１は、スタータとして作動する。この第２のモードでは、エンジン１０は通常の方法で始動される。しかしながら、例えば停止信号において、燃料を消費し、排ガスを放出しながら、アイドル状態で運転される場合とは異なって、エンジンを停止することもできる。そして、車両を始動させる必要がある場合には、電源、例えば１２Ｖや４２Ｖのバッテリーが、スタータモータとして作動させるためにオルタネータスタータ２０１に電力を供給する。例えば、スロットル入力に対する応答として、オルタネータスタータは始動され、ベルト４８０はオルタネータスタータ２０１により駆動される。それにより、掛け回された構成部品が駆動され、エンジン１０が回転されてエンジン１０が始動される。一旦エンジンが駆動されると、オルタネータとしての機能が再開される。従来技術とは異なり、オルタネータスタータ２０１を１つの構成部に合体させることは、これらのことを可能にし、そうでなければ、個別の構成部がエンジンにおいて単独の機能を果たす位置で使用されなければならない。これは通常、曲げ板（ｆｌｅｘｐｌａｔｅ）や弾み車（ｆｌｙｗｈｅｅｌ）に隣接するエンジンの別の部分に設置される個別のスタータの必要性を除去する。
【００５２】
またスタータを省き、オルタネータスタータをフレーム６４０に合体させることは、個別のスタータとスタータの取り付けに関する組立工程を取り除くことにより、材料費を著しく低減する。また、ここに説明されるように、それは駆動装置モジュールの組立にそのとき組み込まれるので、エンジンの重要な組立経路からスタータの取り付けが除かれる。
【００５３】
図１５は、燃料噴射ポンプ部を有する別の代替的な実施形態を図示する。この実施形態では、燃料噴射ポンプ３０１はフレーム６４００の位置３００に取り付けられる。追加された燃料噴射ポンプ取付部を除いて、フレーム６４００は略フレーム６５と同一である。燃料噴射ポンプ３０１は同期伝動ベルト４８００によって駆動される。ベルト４８００は、燃料噴射ポンプスプロケット３０２と係合する。
【００５４】
伝統的なロータリあるいは直列式噴射ポンプ（ｉｎ−ｌｉｎｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｐｕｍｐｓ）を用いる圧縮点火式エンジンにおいては、適正な燃料噴射ポンプの作動は、エンジンのタイミングに依存し、同期ベルトを用いることを必要とする。スパーク点火式、あるいは通常のレール式（ｒａｉｌ ｔｙｐｅ）燃料噴射システムに適合された圧縮点火式エンジンにおいては、適正な燃料ポンプの作動は、エンジンのタイミングに依存することも、しないこともある。適正な機能が、クランクシャフトの回転に対する同期的関係に依存しない場合には、スプロケット３０２はベルト４８００の背面（図示せず）の上を走行する。ベルト４８００は、Ｖリブドベルトやマルチリブドベルト、そしてＶベルトを含む他の如何なるベルト形状であってもよい。
【００５５】
スプロケット３０２は歯付の輪郭形状を有する。アイドルプーリ３０３はクランクシャフトスプロケット５０とスプロケット３０２の間に配置される。スプロケット３０２とアイドルプーリ３０３との付加により調整される長さの違いを除いて、ベルト４８００は略ベルト４８と同一である。
【００５６】
また、この配置は燃料噴射ポンプ３０１をエンジン１０の別の位置に単独で配置する必要性を取り除く。それは更に、モジュールとは独立した燃料噴射ポンプを取り付けるための個別のステップを無くす。これは、フレーム６４００がエンジン１０に連結される前に、フレーム６４００に燃料噴射ポンプ３０１を予め取り付け可能とすることにより、エンジン組立の全体を著しく簡略なものとする。
【００５７】
図１６を参照すると、スプロケット２０２がシャフト２０５に取り付けられている。シャフトシール３０６は、シャフト２０５に沿ってフレーム６４０から汚染物質が進入するのを防止する。オルタネータスタータ２０１は、本明細書の別の場所で説明されたのと同様に、フレーム６４０がエンジン１０に連結される前にファスナ３１０、３１１を用いてフレーム６４０に取り付けられる。オルタネータスタータ２０１とエンジン１０との間には、他の如何なる構造上の連結も必要とされない。フレーム６４０は、オルタネータスタータ２０１を完全に支持する。しかしながら、もし必要であれば、フレーム６４からとは別に、オルタネータスタータ２０１からエンジン１０へのファスナが、更に組立を強固なものとするために追加されてもよい。
【００５８】
図１７を参照すると、燃料噴射ポンプ３０１が、フレーム６４００のフレームボス６４０１にファスナ３０６を用いて連結されている。ポンプ３０１は、フレーム６４００がエンジン１０に連結される前にフレーム６４００に連結される。スプロケット３０２はファスナ３０４を用いてシャフト３０５に取り付けられる。燃料噴射ポンプ３０１とエンジン１０との間には、他の如何なる構造上の連結も必要とされない。フレーム６４００は完全に燃料噴射ポンプ３０１を支持する。燃料ライン（図示せず）は、燃料タンクからこのポンプへと延び、ユーザの要求などに応じて、ポンプから各シリンダー（図示せず）に延びていてもよい。しかしながら、必要であるならば、フレーム６４からとは別に、燃料噴射ポンプからエンジン１０へのファスナが、更に組立を堅固なものとするために追加されていもよい。
【００５９】
図１８は、フレーム６４の側面に取り付けられるタンク（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）４００を図示する。タンク４００は、ストラップやクリップ（図示せず）はもちろん、ネジが切られたファスナを用いてフレーム６４に取り付けられてもよい。チューブ４０１は、タンク４００とパワーステアリングポンプ１６との間に、供給流体経路及び戻り流体経路を備える。
【００６０】
別の代替的な実施形態では、タンク４００は、例えばフレーム６４の一体的な部分である。フレーム６４の製造過程において、パワーステアリング用流体を貯留するための空洞（図示せず）がフレーム６４に形成される。
【００６１】
図１９は、リフティングフレームの斜視図である。リフティングフレームは、駆動装置モジュールをエンジンの組立工程において吊るしておいたり、その他の操作を行ったりするために用いられる。リフティングフレーム６００は本体６０１を備える。プレート６０２は、本体６０１に取り付けられる。プレート６０２は、ロッド６０６、６０７をフレーム６４に係合するための穴６０４、６０５を備える。取付具６０３は、駆動ホイールと係合するために円形の外形を有する。
【００６２】
使用に当たっては、リフティングフレーム６００は、初めクランクシャフト駆動ホイールと係合される。次に、穴６０４、６０５が、エンジン取付ブラケット１２０のロッド６０６、６０７と係合するように、プレート６０２が、幾分持ち上げられる。図７参照。リフティングフレーム６００は、ここにおいて、組立の工程のためにフレーム６５に適切に係合される。フレーム６００は、一旦組立が完了すれば取り外すことができる。
【００６３】
図２０を参照すると、アライメントフレーム７００は、取付ブラケット７０１を備え、フレーム７００は取付ブラケット７０１により、取り外し可能な状態でエンジンに取り付けられる。フレーム７００は更に、ガイド７０２、７０３を備え、ロッド７０４、７０５はガイド７０２、７０３を挿通して摺動自在に係合される。ロッド７０４、７０５は、ガイド７０２、７０３を通る長手方向の主軸に沿って軸方向に移動可能である。ロッド７０５、７０４の端部７０６、７０７は、それぞれフレーム６４の対応する穴７０８、７０９に係合する。
【００６４】
一般に組立工程は、エンジンの組立の一部として、駆動装置モジュールをエンジンブロックに取り付ける工程を含む。運転中、回転部を有するエンジンブロックは、有効な動力を発生する。ここにおいて説明される駆動装置モジュールは、自己完結しており、エンジンブロックに取り付けられる。モジュールは、運転中にエンジンブロックにより発生された有効な動力の一部を受け取り、ここにおいてより十分に説明されるように、それは大体においてクランクシャフトとの接続によるものである。ブロック、特にクランクシャフトから受け取る有効な動力の一部を利用することにより、モジュールはこのような形態の動力を、例えば運転のためのエンジンからの要求に応じてエンジンに供給する。これは、電気系統についてのここでのより詳細な説明において述べられるように、モジュールの設けられた構成部によって生産される電力を含む。それはまた、ここでより詳細に説明されるように、例えばパワーステアリングなどの流体駆動装置のためのモジュールに設けられた構成部により発生される流体動力を含んでも良い。流体動力用の流体は、水や、作動液、あるいはパワーステアリング流体等の非圧縮性流体を含んでもよい。モジュールは、例えばクランクシャフトを１つ又は複数のカムシャフトに機械的に連結するものや、ここでより詳しく説明されるように可撓性連動装置を用いて他の複数の補機を連動するというような、エンジンの複数の回転部を駆動する機械的な動力を提供してもよい。
【００６５】
モジュールの取付工程はフレーム７００のエンジンへの取付作業を含む。取付作業は、ファスナの使用により、あるいはフレーム７００を取り付けるエンジンに設けられた如何なる形式の取付位置、あるいは取付具に対する連結により達成される。ロッド７０４、７０５は、その後フレーム６４を支持するために延ばされる。フレーム６４は、図１９に図示されるように、エンジン取付ブラケット１２０に取り付けられたリフティングフレーム６００用いて操作される。フレーム６４はその後、ロッド端部７０７、７０８に穴７０８、７０９を用いてそれぞれ係合される。そして、フレーム６４は、ロッド７０４、７０５をそれぞれガイド７０３、７０４を通して滑らせることにより、エンジンの前面と係合するように押し込まれる。本明細書の別のところで説明されるように、ロッド７０４、７０５と穴７０３、７０２は、エンジンと、カムシャフトとクランクシャフトを含むエンジンの構成部とに対するフレーム６４の適切なアライメントを保証するために、所定の位置に配置される。フレーム６４の取付位置は、更に、各構成部の適正な関係を保証するために基準面Ａ−Ａから決定される。
【００６６】
一旦フレーム６４が、エンジンの適切な位置に置かれると、リフティングフレーム６００が取り外される。フレーム６４は、工程のこのステップではアライメントフレームロッド７０４、７０５により支持される。そして、ネジが切られたファスナがフレーム６４を通してエンジンに捩じ込まれる。一旦フレーム６４がエンジンに固定されると、ロッド７０４、７０５は穴７０８、７０９から引き抜かれ、フレーム７００はエンジンから取り除かれる。回転ボルトドライバ等の取付装置が、ファスナをエンジンに確りと留め付けるために用いられてもよい。回転ボルトドライバは、組立工程において、ファスナの適切で迅速なアライメントを確かなものとするために、各ロッド７０６、７０７に更に係合してもよい。その後、本明細書の別のところで説明されるように、駆動ホイールが、それらの各々のシャフトに留め付けられる。
【００６７】
図２１は駆動トルク制御リンクを備えるエンジンの正面立面図である。取付ブラケット８０１はフレーム６４に取り付けられている。取付ブラケット８０２は乗物のフレーム８０５に取り付けられている。トルクリンク８０３は取付ブラケット８０１と８０２の間に、ファスナ８０４を用いて連結される。ファスナ８０４は、エンジンの振動を低減するためにゴムブッシング（図示せず）を備えていてもよく、この振動はファスナ８０４がゴムブッシングを備えていないとトルクリンク８０３を介して乗物のフレーム８０５に伝達される。取付ブラケット８０１は、取付ブラケット８０１とエンジンマウントとの距離を最大にするにはフレーム６４に配置されることが好ましく、これによりエンジンのトルクは、エンジンマウント８００からできるだけ離れた位置に作用する。しかしながら、取付ブラケット８０１、８０２の位置は、所与の乗物の形状に必要とされるデザインに合わせて変更することが可能である。
【００６８】
図２２は、オイルギャラリ（ｏｉｌ ｇａｌｌｅｒｙ）を備える別の実施形態の側断面図である。モジュールフレーム６４はエンジン１０の前面に取り付けられた状態で示されており、これはブロック９０４に取り付けられたシリンダヘッド９００を有する。フレーム６４の一部はギャラリ９０２を有する。ギャラリ９０２は、流体継手部とシリンダヘッドとエンジンブロックとの間の流体通路とを提供し、例えば、ブロック（図示せず）に取り付けられるオイルパンへと繋がる。オイルポンプ（図示せず）によりシリンダヘッドに送り込まれた油はヘッド９００を通ってヘッド排出管（ｈｅａｄ ｄｒａｉｎ）９０１に流れる。ヘッドド排出管９０１はギャラリ９０２に接続されている。油はギャラリ９０２を通ってブロック取入口（ｂｌｏｃｋ ｉｎｔａｋｅ ａｐｅｒｔｕｒｅ）９０３へと流れる。その後、油はブロック取入口９０３に接続されるエンジンの一部へと流れる。ギャラリ９０２は、液漏れを防止するために、シリンダヘッドとブロックに密封されている。
【００６９】
図２３はオイルギャラリの正面図である。取入領域９０６と排出領域９０７を有するギャラリ９０２が図示されている。しかしながら、ユーザの必要に応じて、流体が領域９０７からギャラリ９０２に入り、領域９０６から出ることも可能である。ガスケット９０５は、ギャラリ９０２からの流体の液漏れを防止するためにギャラリ９０２を密封する。ギャラリ９０２は、様々なエンジン構成部の間における流体の流れに適合するための如何なる形状にもデザインできるので、図２３に示されるギャラリ９０２の形状は、例として示されたものであって、これに限定されるものではない。
【００７０】
またギャラリ９０２は、エンジンとモジュールに強めの冷却（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｏｏｌｉｎｇ）を提供するために空気通路として使用されてもよい。この実施形態では、空気ギャラリは、モジュールフレームとエンジンとの間で空気が循環することを可能にする。このギャラリは空気がモジュールベースの外部から入ることを許す。空気は、対流とモジュールの上部に設けられた出口（図示されず）からの排気により循環する。
【００７１】
強制的な空気の流動機構を、モジュールギャラリ９０２を通る冷却空気の流れを与えるために用いてもよい。この実施形態では、空気は空気ポンプすなわち圧縮機により、フレームの十分な冷却効果が得られる速さで、ギャラリ内を強制的に通される。ギャラリの形状は、十分にフレームを冷却するようにモジュールフレームを横切って空気の流れが集中するように配置される。ギャラリは更に冷却空気の流れに対して最大の表面積で接するように冷却フィンを備えてもよい。
【００７２】
また、他の実施形態のギャラリ９０２は、フレーム６４とそれが取り付けられるエンジンとの間のエアギャップを確立するために大きさが拡大されている。この空気で占められる領域は、フレームとベルトをエンジンの熱から遮断し食い止める。空気の断熱層を用いたモジュール温度の低下は、ベルトの運転寿命を増加させる効果がある。
【００７３】
これまでの説明と例示的な本発明の実施形態は、図面を用いて示され、様々な変形例と代替的な実施形態により詳細に説明された。しかしながら、これまでの本発明に関する説明は、単に例示されたものであり、本発明の範囲は、従来技術の視点から理解される請求項によってのみ制限される。更に、ここにおいて例示的に開示された本発明は、ここで具体的に開示されない如何なる構成要素がない場合にも適切に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】従来の補機駆動装置の外観を示す。
【図２】従来のデュアルオーバヘッドカム駆動装置を示す。
【図３】エンジン駆動モジュールのフレームの立面図である。
【図４】図７の４−４線における断面図である。
【図５】カムシャフト駆動装置を示すエンジン駆動モジュールのフレームの立面図である。
【図６】位置決めされたカムシャフトスプロケットの詳細を描いたものである。
【図７】カムシャフト駆動装置のカバーが取り付けられた状態でのエンジン駆動モジュールのフレームの立面図である。
【図８】カムシャフト駆動装置のカバーと補機とが取り付けられた状態でのエンジン駆動モジュールのフレームの立面図である。
【図９】補足的なブラケットの後ろからの据え付け状態を示す立面図である。
【図１０】補足的なブラケットの横からの据え付け状態を示す立面図である。
【図１１】補足的なブラケットの側立面図である。
【図１２】補足的なブラケットの横からの据え付け状態を示す立面図である。
【図１３】駆動装置のフレームとクランクシャフトに組み付けられる、捩り振動ダンパを有するクランクシャフト駆動ホイールの詳細図である。
【図１４】同期ベルトにより駆動されるオルタネータスタータを有する代替的な実施形態を示す。
【図１５】燃料噴射ポンプ部品を備える代替的な実施形態を示す。
【図１６】オルタネータスタータの側断面図である。
【図１７】燃料噴射ポンプの側断面図である。
【図１８】パワーアシステッドステアリングポンプ用貯留タンクの正面からの立面図である。
【図１９】リフティングフレームの斜視図である。
【図２０】エンジン組立のためのアライメントフレームの側断面図である。
【図２１】駆動トルク制御リンクを有するエンジンの正面からの立面図である。
【図２２】オイルギャラリを備える代替的な実施形態の側断面図である。
【図２３】オイルギャラリを備える代替的な実施形態の正面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロック、シリンダヘッド、クランクシャフト、及びカムシャフトを備える内燃機関を有するとともに、エンジン補機を有する形式の改良された動力装置であって、
駆動装置モジュールが取り外し可能に前記シリンダブロック、前記クランクシャフト、及び前記カムシャフトに取り付けられ、前記モジュールが可撓性連動動力伝達駆動装置を有するとともに、前記クランクシャフト、前記カムシャフト、前記エンジン補機の間にいおいて機械的な動力を伝達するように構成されている
ことを特徴とする動力装置。
【請求項１】
シリンダブロック、シリンダヘッド、クランクシャフト、及びカムシャフトを備える内燃機関を有するとともに、エンジン補機を有する形式の改良された動力装置であって、
駆動装置モジュールが取り外し可能に前記シリンダブロック、前記クランクシャフト、及び前記カムシャフトに取り付けられ、前記モジュールが可撓性連動動力伝達駆動装置を有するとともに、前記クランクシャフト、前記カムシャフト、前記エンジン補機の間にいおいて機械的な動力を伝達するように構成されている
ことを特徴とする動力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２００８−８３００（Ｐ２００８−８３００Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０８８５６（Ｐ２００７−２０８８５６）
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【分割の表示】特願２００２−５０２２９３（Ｐ２００２−５０２２９３）の分割
【原出願日】平成１３年６月８日（２００１．６．８）
【出願人】（５０４００５０９１）ザ ゲイツ コーポレイション (103)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【分割の表示】特願２００２−５０２２９３（Ｐ２００２−５０２２９３）の分割
【原出願日】平成１３年６月８日（２００１．６．８）
【出願人】（５０４００５０９１）ザ ゲイツ コーポレイション (103)
【Ｆターム（参考）】
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