特開 2024-87099 エンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024087099

(43)【公開日】2024-07-01

(54)【発明の名称】エンジン

(51)【国際特許分類】

   F02B 67/04 20060101AFI20240624BHJP

   F02B 67/00 20060101ALI20240624BHJP

   F02M 39/02 20060101ALI20240624BHJP

   F01P 5/12 20060101ALI20240624BHJP

   F01M 1/02 20060101ALI20240624BHJP

【ＦＩ】

F02B67/04 A

F02B67/00 C

F02B67/00 G

F02M39/02 A

F01P5/12 F

F01M1/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022201698

(22)【出願日】2022-12-19

(71)【出願人】

【識別番号】720001060

【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】津島 幸平

(72)【発明者】

【氏名】正置 龍二

(72)【発明者】

【氏名】柏原 浩

【テーマコード（参考）】

3G313

【Ｆターム（参考）】

3G313AA07

3G313AA09

3G313BB14

(57)【要約】

【課題】エンジンの耐久性および信頼性を向上することができる技術を提供する。
【解決手段】例示的なエンジンは、クランク軸と、前記クランク軸の一端側に取り付けられる第１歯車と、前記クランク軸の他端側に取り付けられる第２歯車と、前記第１歯車と前記第２歯車とのうちいずれかと噛み合う複数の被動歯車と、を備える。前記第１歯車は、前記複数の被動歯車のうちエンジン最高出力時の駆動トルクが最も大きい第１被動歯車と噛み合う。前記第２歯車は、前記複数の被動歯車のうちエンジン最高出力時の駆動トルクが二番目に大きい第２被動歯車と噛み合う。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランク軸と、
前記クランク軸の一端側に取り付けられる第１歯車と、
前記クランク軸の他端側に取り付けられる第２歯車と、
前記第１歯車と前記第２歯車とのうちいずれかと噛み合う複数の被動歯車と、
を備え、
前記第１歯車は、前記複数の被動歯車のうちエンジン最高出力時の駆動トルクが最も大きい第１被動歯車と噛み合い、
前記第２歯車は、前記複数の被動歯車のうちエンジン最高出力時の駆動トルクが二番目に大きい第２被動歯車と噛み合う、エンジン。

【請求項2】

前記第１被動歯車によって、燃料供給ポンプ又は燃料噴射ポンプが駆動される、請求項１に記載のエンジン。

【請求項3】

前記第２被動歯車によって、冷却液ポンプおよび潤滑油ポンプのうちの少なくとも一方が駆動される、請求項１に記載のエンジン。

【請求項4】

前記第１歯車および前記第２歯車のうちの少なくとも一方は、平歯車である、請求項１から３のいずれか１項に記載のエンジン。

【請求項5】

前記第１歯車および前記第２歯車のうちの少なくとも一方は、機械構造用炭素鋼鋼材で構成される、請求項１から３のいずれか１項に記載のエンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、燃料噴射ポンプ、冷却水ポンプ、潤滑油ポンプ等の複数の補機をクランク軸の動力を利用して駆動させるエンジンが知られる（例えば特許文献１参照）。特許文献１には、クランク軸の一端に取り付けられるクランクギヤにより、燃料噴射ポンプ、冷却水ポンプ、および、潤滑油ポンプに動力を伝達する構成が開示される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－００９６５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

クランク軸に取り付けられる１つのクランクギヤで複数の補機を駆動する構成の場合、クランクギヤに大きい負荷がかかり易くなる。クランクギヤに加わる負荷が大きくなり過ぎることを抑制できると、クランクギヤの耐久性を向上することができる。この結果、エンジンの耐久性や信頼性が向上することが期待できる。

【0005】

本発明は、エンジンの耐久性および信頼性を向上することができる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の例示的なエンジンは、クランク軸と、前記クランク軸の一端側に取り付けられる第１歯車と、前記クランク軸の他端側に取り付けられる第２歯車と、前記第１歯車と前記第２歯車とのうちいずれかと噛み合う複数の被動歯車と、を備える。前記第１歯車は、前記複数の被動歯車のうちエンジン最高出力時の駆動トルクが最も大きい第１被動歯車と噛み合う。前記第２歯車は、前記複数の被動歯車のうちエンジン最高出力時の駆動トルクが二番目に大きい第２被動歯車と噛み合う。

【発明の効果】

【0007】

例示的な本発明によれば、エンジンの耐久性および信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】エンジンの概略の構成を示す左側面図

【図2】エンジンの概略の構成を示す正面図

【図3】エンジンの概略の構成を示す平面図

【図4】エンジンが備えるインジェクタについて説明するための模式図

【図5】エンジンが備える冷却システムの概要を示す模式図

【図6】エンジンが備える潤滑システムの概要を示す模式図

【図7】エンジンが備える、クランク軸と、クランク軸の回転により駆動される補機とを抽出して示す概略斜視図

【図8】エンジンが備えるクランク軸の概略の構成を示す斜視図

【図9】エンジンの後側におけるギヤ配置の概略の構成を示す図

【図10】エンジンの前側におけるギヤ配置の概略の構成を示す図

【図11】第１変形例に係るエンジンを説明するための図

【図12】第２変形例に係るエンジンを説明するための図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図面においては、適宜、３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。以下の説明においては、Ｘ方向を前後方向、Ｙ方向を左右方向、Ｚ方向を上下方向とする。なお、＋Ｘ側が前側、－Ｘ側が後側とする。＋Ｙ側を左側、－Ｙ側を右側とする。＋Ｚ側を上側、－Ｚ側を下側とする。詳細には、図１に示すクランク軸（出力軸）の中心線Ｊが延びる方向を前後方向とする。フライホイールハウジング３に収容されるフライホイール（不図示）に対してシリンダブロック１１が配置される側を前側とする。また、シリンダブロック１１に対してオイルパン２が配置される側を下側として上下方向を定義する。前後方向および上下方向に直交する方向を左右方向と定義し、前方から後方に向かって見た場合に左となる側を左側、右となる側を右側とする。なお、これらの方向は単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係及び方向を限定する意図はない。

【0010】

＜１．エンジンの概要＞
図１は、本発明の実施形態に係るエンジン１００の概略の構成を示す左側面図である。図２は、本発明の実施形態に係るエンジン１００の概略の構成を示す正面図である。図３は、本発明の実施形態に係るエンジン１００の概略の構成を示す平面図である。主に図１から図３を参照して、エンジン１００の概要を説明する。

【0011】

エンジン１００は、一例として発電のために使用するエンジンである。ただし、エンジン１００は、発電用エンジンに限らず、船舶推進用エンジン等の他の用途に利用されるエンジンであってもよい。エンジン１００はディーゼルエンジンである。エンジン１００は、大きくは、エンジン本体１とオイルパン２とを備える。エンジン本体１は、シリンダブロック１１と、ヘッドブロック１２と、ヘッドカバー１３とを備える。

【0012】

シリンダブロック１１の内部には、複数のピストン（不図示）と、各ピストンに連結され、前後方向に延びるクランク軸１０（後述の図７や図８参照）とが配置される。すなわち、エンジン１００はクランク軸１０を備える。クランク軸１０は、ピストンの往復運動を回転運動に変換する。クランク軸１０の後端には、フライホイールハウジング３に収容されるフライホイール（不図示）が取り付けられる。フライホイールは、クランク軸１０と一体的に回転し、エンジン１００の動力を取り出すために利用される。

【0013】

シリンダブロック１１は、左右のそれぞれに、前後方向に並ぶ複数のシリンダ１４（後述の図４参照）を有する。複数のピストンのそれぞれは、各シリンダ１４内に配置される。なお、エンジン１００は、一例としてＶ型１２気筒エンジンであり、左右のそれぞれにおいて前後方向に並ぶシリンダ１４の数は６個である。

【0014】

ヘッドブロック１２は、各シリンダ１４の上方に重ねて配置される。すなわち、エンジン本体１は、左右のそれぞれに、前後方向に並ぶ６つのヘッドブロック１２を有する。各ヘッドブロック１２は、シリンダ１４、ヘッドブロック１２、および、ピストンで構成される燃焼室にガスを供給するための吸気ポート（不図示）と、燃焼室からガスを排気する排気ポート（不図示）とを有する。

【0015】

ヘッドカバー１３は、各ヘッドブロック１２の上方に配置される。すなわち、エンジン本体１は、左右のそれぞれに、前後方向に並ぶ６つのヘッドカバー１３を有する。各ヘッドカバー１３は、ヘッドブロック１２に配置される吸気弁および排気弁（不図示）を覆う。各ヘッドカバー１３には、インジェクタ１６（後述の図４参照）が取り付けられる。

【0016】

図４は、本発明の実施形態に係るエンジン１００が備えるインジェクタ１６について説明するための模式図である。図４には、インジェクタ１６に関する理解を容易とするために、シリンダ１４を有するシリンダブロック１１も示されている。以下、エンジン１００が備えるシリンダ１４の列（シリンダ列１５）のうち、エンジン１００の左側において前後方向に並ぶシリンダ列を左シリンダ列１５Ｌ、右側において前後方向に並ぶシリンダ列を右シリンダ列１５Ｒとする。左シリンダ列１５Ｌを構成する各シリンダ１４に対して１つずつインジェクタ１６が設けられる。また、右シリンダ列１５Ｒを構成する各シリンダ１４に対して１つずつインジェクタ１６が設けられる。以下、左シリンダ列１５Ｌに対応して設けられるインジェクタ１６を左インジェクタ１６Ｌ、右シリンダ列１５Ｒに対応して設けられるインジェクタ１６を右インジェクタ１６Ｒとする。本実施形態では、左インジェクタ１６Ｌおよび右インジェクタ１６Ｒの数は、それぞれ６個である。

【0017】

各インジェクタ１６の、燃料を噴射する噴射口が設けられる一端部（下端部）は、燃焼室に臨む。各インジェクタ１６は、燃料を高圧として吐出する燃料ポンプ４から高圧燃料配管１７を介して供給される燃料を、適宜のタイミングで燃焼室に噴射する。燃焼室に噴射された燃料の燃焼により生じる力によって、ピストンが往復運動を行う。なお、本実施形態では、燃料ポンプ４は、エンジン１００の左側面の後方に配置される。

【0018】

エンジン１００の左側に設けられる、シリンダ列１５、ヘッドブロック１２、および、ヘッドカバー１３は、左バンクＬＢを構成する。エンジン１００の右側に設けられる、シリンダ列１５、ヘッドブロック１２、および、ヘッドカバー１３は、右バンクＲＢを構成する。

【0019】

また、エンジン１００は、給気マニホールド５および排気マニホールド６を備える。

【0020】

給気マニホールド５は、詳細は後述する過給機７から供給された空気または混合気である給気を各シリンダ（燃焼室）に分配する。詳細には、給気マニホールド５は、左右のそれぞれに配置されるシリンダ列１５Ｌ、１５Ｒに対応して、エンジン本体１の左右の側面に１つずつ配置される。左右に配置される給気マニホールド５は、いずれも前後方向に延びる。以下、左シリンダ列１５Ｌに対応して左側に設けられる給気マニホールド５を左給気マニホールド５Ｌと表現する。右シリンダ列１５Ｒに対応して右側に設けられる給気マニホールド５を右給気マニホールド５Ｒと表現する。

【0021】

排気マニホールド６は、各シリンダ１４（燃焼室）からの排気を集約する。詳細には、排気マニホールド６は、左右のそれぞれに配置されるシリンダ列１５Ｌ、１５Ｒに対応して２つ配置される。２つの排気マニホールド６は、いずれも前後方向に延びる。２つの排気マニホールド６は、Ｖ型エンジンを構成する左右のバンクＬＢ、ＲＢにより形成されるＶバンクの内側に左右に並んで配置される。以下、左シリンダ列１５Ｌに対応してＶバンク内の左側に配置される排気マニホールド６を、左排気マニホールド６Ｌと表現する。右シリンダ列１５Ｒに対応してＶバンク内の右側に配置される排気マニホールド６を、右排気マニホールド６Ｒと表現する。

【0022】

過給機７は、エンジン１００の後方上部に配置される。過給機７は、エンジン１００の外部から供給された空気や混合気を加圧圧縮してインタークーラ８を介して給気マニホールド５に供給する。過給機７は、排気マニホールド６から供給される排ガスを駆動源とするターボチャージャである。

【0023】

なお、給気マニホールド５と接続されるインタークーラ８は、第１冷却液ポンプ１８の駆動により冷却液を供給され、給気を冷却する。本実施形態においては、冷却液は冷却水である。ただし、冷却液は、例えば不凍液等の水以外の液体であってもよい。不凍液は、例えば、純水とエチレングリコールとを所定割合で混合した液体である。以下、第１冷却液ポンプ１８のことを低温水ポンプ１８と記載する。本実施形態では、低温水ポンプ１８は、エンジン１００の前面右側に配置される。過給機７から供給される給気は、加圧圧縮されることにより圧縮熱が発生して温度が上昇する。インタークーラ８は、冷却水と、加圧圧縮された給気との間で熱交換を行うことで給気を冷却する。すなわち、インタークーラ８が設けられることにより、給気マニホールド５に供給される給気の温度を所望の温度に調整することができる。

【0024】

過給機７は、詳細には、エンジン１００の左側に設けられる左過給機７Ｌと、エンジン１００の右側に設けられる右過給機７Ｒとを有する。左過給機７Ｌは、インタークーラ８を介して左給気マニホールド５Ｌに空気等（給気）を供給する。右過給機７Ｒは、インタークーラ８を介して右給気マニホールド５Ｒに空気等（給気）を供給する。左排気マニホールド６Ｌで集約された排ガスは、左過給機７Ｌを介して外部に排気される。右排気マニホールド６Ｒで集約された排ガスは、右過給機７Ｒを介して外部に排気される。

【0025】

オイルパン２は、シリンダブロック１１の下方に配置され、潤滑油を貯留する。オイルパン２に貯留される潤滑油は、エンジン１００の潤滑が必要な各部に供給される。

【0026】

＜２．冷却システムの概要＞
次に、エンジン１００が備える冷却システムの概要について説明する。図５は、エンジン１００が備える冷却システムの概要を示す模式図である。なお、図５に示す冷却システムは、主にエンジン本体１を冷却するための冷却システムである。本実施形態においては、上述したインタークーラ８への冷却水の供給は、別の冷却システムにより行われる。また、本実施形態においては、冷却液は冷却水である。ただし、冷却液は、例えば不凍液等の水以外の液体であってもよい。

【0027】

図５に示す第２冷却液ポンプ２１は、シリンダブロック１１やヘッドブロック１２等のエンジン１００における冷却が必要な箇所に冷却液を供給するためのポンプである。エンジン１００における冷却が必要な箇所には、シリンダブロック１１およびヘッドブロック１２の他に、過給機７や後述のオイルクーラ３２等が含まれてよい。第２冷却液ポンプ２１は、詳細には、インタークーラ８に冷却水を供給する低温水ポンプ１８とは別の冷却水ポンプである。図５に示す冷却システムにおいては、インタークーラ８を冷却する冷却水に比べて高温の水が流れる。この点を考慮して、以下、第２冷却液ポンプ２１のことを高温水ポンプ２１と表現する。高温水ポンプ２１は、クランク軸１０からギヤを介して伝達される回転動力により駆動される。本実施形態では、高温水ポンプ２１は、エンジン１００の前面左側に配置される（図２参照）。

【0028】

高温水ポンプ２１の駆動により、左バンク冷却液通路２２Ｌと右バンク冷却液通路２２Ｒとに冷却液が送り出される。左バンク冷却液通路２２Ｌを流れる冷却液は、左バンクＬＢを構成するシリンダ１４の周囲やヘッドブロック１２を冷却する。右バンク冷却液通路２２Ｒを流れる冷却液は、右バンクＲＢを構成するシリンダ１４の周囲やヘッドブロック１２を冷却する。

【0029】

左バンク冷却液通路２２Ｌおよび右バンク冷却液通路２２Ｒを流れた後の冷却液（戻り冷却液）は、サーモスタットケース２３へと送られる。本実施形態では、サーモスタットケース２３は、エンジン１００の左側面の前側上部に配置される（図１参照）。サーモスタットケース２３は、サーモスタット２３ａを内部に有する。サーモスタット２３ａは、冷却液の温度を設定された温度の付近に保つ機能を有する。詳細には、サーモスタット２３ａの作用により、サーモスタットケース２３に送り込まれた戻り冷却液は、冷却が必要とされる場合には冷却液クーラ２４に送られ、冷却が不要な場合には直接高温水ポンプ２１に戻される。

【0030】

冷却液クーラ２４は、戻り冷却液の冷却を行う。冷却液クーラ２４は、熱交換を利用して戻り冷却液の冷却を行う熱交換器である。冷却液クーラ２４を通過した戻り冷却液は、高温水ポンプ２１に送られる。冷却液クーラ２４は、液冷式であっても空冷式であってもよい。

【0031】

＜３．潤滑システムの概要＞
次に、エンジン１００が備える潤滑システムの概要について説明する。図６は、エンジン１００が備える潤滑システムの概要を示す模式図である。図６に示す潤滑油ポンプ３１は、エンジン１００における潤滑が必要な各部に潤滑油を供給するためのポンプである。潤滑油ポンプ３１は、クランク軸１０からギヤを介して伝達される回転動力により駆動される。図６には、潤滑油が潤滑油ポンプ３１の駆動により各部に供給される流れのみが示されており、潤滑油がオイルパン２に戻る流れについては図示が省略されている。本実施形態では、潤滑油ポンプ３１は、エンジン１００の前側に配置される。図１において、潤滑油ポンプ３１は、オイルパン２の内側に存在するために隠れて見ない。

【0032】

オイルパン２に貯留された潤滑油は、潤滑油ポンプ３１の駆動によってオイルクーラ３２に送られる。なお、本実施形態においては、オイルクーラ３２には、高温水ポンプ２１から冷却液が送られる。オイルクーラ３２に送られた潤滑油は、冷却液との間で熱交換を行うことにより冷却される。本実施形態では、オイルクーラ３２は、エンジン１００の前面上部に配置される（図２参照）。

【0033】

なお、本実施形態では、潤滑油ポンプ３１によって吸い上げられた潤滑油のうちの一部は、遠心こし器３３へ送られ、遠心こし器３３で浄化された後にオイルパン２へ戻される。これにより、オイルパン２内のオイルの浄化を図ることができる。本実施形態において、遠心こし器３３は、エンジン１００の左側面に配置される（図１参照）。

【0034】

オイルクーラ３２を通過した潤滑油は、オイルフィルタ装置３４へ送られる。オイルフィルタ装置３４は、潤滑油を浄化する。本実施形態において、オイルフィルタ装置３４は、エンジン１００の前面左側に配置される（図２参照）。

【0035】

オイルフィルタ装置３４により浄化された潤滑油は、調圧弁３５により所定の圧力に調整されて、エンジン本体１に設けられるメインギャラリ３６へ送られる。なお、調圧弁３５によりリリーフされた潤滑油はオイルパン２へ戻される。本実施形態において、調圧弁３５は、エンジン１００の左側面の前側に配置される。

【0036】

メインギャラリ３６は、詳細には、左右のシリンダ列１５Ｌ、１５Ｒのそれぞれに対して１つずつ設けられる。なお、図６では、便宜的に２つのメインギャラリ３６は上下に並んでいるが、実際には、２つのメインギャラリ３６は、左右に並ぶ。各メインギャラリ３６へ送られた潤滑油は、ピストンやクランク軸１０等のエンジン本体１に含まれる潤滑が必要な各部に分配される。メインギャラリ３６からエンジン本体１の各部へ供給されたオイルは、適宜オイルパン２へ戻される。また、２つのメインギャラリ３６のうちの一方を通過した潤滑油は、過給機７へ供給される。詳細には、潤滑油は、左過給機７Ｌと右過給機７Ｒとへ供給される。２つのメインギャラリ３６のうちの他方を通過したオイルは、燃料ポンプ４へ供給される。過給機７および燃料ポンプ４へ供給されたオイルは、適宜オイルパン２へ戻される。

【0037】

＜４．ギヤの構成＞
次に、エンジン１００が備えるギヤ（歯車）の構成について説明する。図７は、エンジン１００が備える、クランク軸１０と、クランク軸１０の回転により駆動される補機とを抽出して示す概略斜視図である。図７に示すように、クランク軸１０の回転により駆動される補機には、上述した燃料ポンプ４、低温水ポンプ１８、高温水ポンプ２１、および、潤滑油ポンプ３１が含まれる。また、補機には、オルタネータ１９が含まれる。オルタネータ１９は、クランク軸１０の回転により生じる回転動力を利用して交流の電気を生成する発電機である。各補機とクランク軸１０とは、エンジン１００の後部に配置されるフライホイールハウジング３や、エンジン１００の前部に配置されるギヤケース２０に収容されるギヤを介して連結される。この点の詳細については、後述する。

【0038】

なお、図７に示すように、本実施形態においては、クランク軸１０の駆動によりカム軸５１も駆動される。カム軸５１は、クランク軸１０と同様に、前後方向に延びて、シリンダブロック１１内に収容される。カム軸５１の駆動（回転）により、動弁機構（不図示）が駆動され、エンジン１００の吸気弁や排気弁（不図示）が開閉作動を行う。

【0039】

図８は、エンジン１００が備えるクランク軸１０の概略の構成を示す斜視図である。図８に示すように、クランク軸１０の後端部には、後側クランクギヤ１０１が、クランク軸１０に対して相対回転不能に取り付けられる。また、クランク軸１０の前端部には、前側クランクギヤ１０２が、クランク軸１０に対して相対回転不能に取り付けられる。すなわち、エンジン１００は、クランク軸１０の一端側に取り付けられる第１歯車１０１と、クランク軸１０の他端側に取り付けられる第２歯車１０２とを備える。

【0040】

後側クランクギヤ（第１歯車）１０１と前側クランクギヤ（第２歯車）１０２とのうち、少なくとも一方は、平歯車であってよい。平歯車を用いることによって、クランクギヤの部品コストを低減して、エンジン１００の製造コストと抑制することができる。本実施形態では、後側クランクギヤ１０１と前側クランクギヤ１０２とは、いずれも平歯車である。平歯車は、歯たけが並歯よりも高く構成された高歯歯車であっても良い。なお、後側クランクギヤ１０１と前側クランクギヤ１０２とのうち、少なくとも一方は、平歯車ではなく、例えば、はすば歯車等の他の歯車であってもよい。

【0041】

また、後側クランクギヤ（第１歯車）１０１と前側クランクギヤ（第２歯車）１０２とのうち、少なくとも一方は、機械構造用炭素鋼鋼材で構成されてよい。機械構造用炭素鋼鋼材を用いることで、クランクギヤの材料コストや製造コストを低減して、エンジン１００の製造コストを抑制することができる。本実施形態では、後側クランクギヤ１０１と前側クランクギヤ１０２とは、いずれも機械構造用炭素鋼鋼材を用いて構成される。なお、後側クランクギヤ１０１と前側クランクギヤ１０２とのうち、少なくとも一方は、機械構造用炭素鋼鋼材ではなく、例えば、クロムモリブデン鋼等の他の材料を用いて構成されてもよい。

【0042】

図９は、エンジン１００の後側におけるギヤ配置の概略の構成を示す図である。図９に示すように、エンジン１００の後側には、後側クランクギヤ１０１の他に、補機を駆動する駆動ギヤが配置される。当該駆動ギヤには、燃料ポンプ駆動ギヤ４１が含まれる。燃料ポンプ駆動ギヤ４１は、燃料ポンプ４に備えられ、当該ポンプの駆動軸に取り付けられる。

【0043】

また、エンジン１００の後側には、後側クランクギヤ１０１や駆動ギヤの他に、少なくとも一つのアイドルギヤが配置される。なお、アイドルギヤは必須ではなく、後側クランクギヤ１０１に駆動ギヤが噛み合う構成としてもよい。本実施形態では、エンジン１００の後側に配置されるアイドルギヤの数は複数である。複数のアイドルギヤには、第１アイドルギヤ６１と、第２アイドルギヤ６２とが含まれる。本実施形態では、第１アイドルギヤ６１は、前後方向に２つの平歯車が並ぶ二段歯車として構成される。第１アイドルギヤ６１は、大径の前側歯車６１ａと、小径の後側歯車６１ｂとを含む。第２アイドルギヤ６２は、１つの平歯車で構成される。

【0044】

第１アイドルギヤ６１は、後側クランクギヤ１０１と第２アイドルギヤ６２との両方と噛み合う。詳細には、第１アイドルギヤ６１を構成する前側歯車６１ａが、後側クランクギヤ１０１と噛み合う。第１アイドルギヤ６１を構成する後側歯車６１ｂが、第２アイドルギヤ６２と噛み合う。第２アイドルギヤ６２は、第１アイドルギヤ６１と燃料ポンプ駆動ギヤ４１との両方と噛み合う。

【0045】

換言すると、燃料ポンプ駆動ギヤ４１は、第１アイドルギヤ６１および第２アイドルギヤ６２を介して後側クランクギヤ１０１と連結される。クランク軸１０の回転により後側クランクギヤ１０１が回転すると、第１アイドルギヤ６１および第２アイドルギヤ６２によって燃料ポンプ駆動ギヤ４１に回転動力が伝達され、燃料ポンプ駆動ギヤ４１が回転する。すなわち、クランク軸１０の回転により、燃料ポンプ４が駆動する。

【0046】

図１０は、エンジン１００の前側におけるギヤ配置の概略の構成を示す図である。図１０に示すように、エンジン１００の前側には、前側クランクギヤ１０２の他に、補機等を駆動する複数の駆動ギヤが配置される。複数の駆動ギヤには、低温水ポンプ駆動ギヤ１８１と、オルタネータ駆動ギヤ１９１と、高温水ポンプ駆動ギヤ２１１と、潤滑油ポンプ駆動ギヤ３１１と、カム軸駆動ギヤ５１１とが含まれる。

【0047】

なお、低温水ポンプ駆動ギヤ１８１は、低温水ポンプ１８に備えられ、当該ポンプの駆動軸に取り付けられる。オルタネータ駆動ギヤ１９１は、オルタネータ１９に備えられ、当該オルタネータの駆動軸に取り付けられる。高温水ポンプ駆動ギヤ２１１は、高温水ポンプ２１に備えられ、当該ポンプの駆動軸に取り付けられる。潤滑油ポンプ駆動ギヤ３１１は、潤滑油ポンプ３１に備えられ、当該ポンプの駆動軸に取り付けられる。カム軸駆動ギヤ５１１は、カム軸５１の前端部に取り付けられる。

【0048】

また、エンジン１００の前側には、前側クランクギヤ１０２や、複数の駆動ギヤの他に、複数のアイドルギヤが配置される。複数のアイドルギヤには、第３アイドルギヤ６３と、第４アイドルギヤ６４と、第５アイドルギヤ６５と、第６アイドルギヤ６６とが含まれる。本実施形態では、第３アイドルギヤ６３、第４アイドルギヤ６４、および、第６アイドルギヤ６６は、１つの平歯車で構成される。第５アイドルギヤ６５は、前後方向に２つの平歯車が並ぶ二段歯車として構成される。第５アイドルギヤ６５は、小径の前側歯車６５ａと、大径の後側歯車６５ｂとを含む。

【0049】

第３アイドルギヤ６３は、前側クランクギヤ１０２と低温水ポンプ駆動ギヤ１８１との両方と噛み合う。換言すると、低温水ポンプ駆動ギヤ１８１は、第３アイドルギヤ６３を介して前側クランクギヤ１０２と連結される。クランク軸１０の回転により前側クランクギヤ１０２が回転すると、第３アイドルギヤ６３によって低温水ポンプ駆動ギヤ１８１に回転動力が伝達され、低温水ポンプ駆動ギヤ１８１が回転する。すなわち、クランク軸１０の回転により、低温水ポンプ１８が駆動する。

【0050】

第４アイドルギヤ６４は、前側クランクギヤ１０２、オルタネータ駆動ギヤ１９１、および、高温水ポンプ駆動ギヤ２１１と噛み合う。換言すると、オルタネータ駆動ギヤ１９１および高温水ポンプ駆動ギヤ２１１は、第４アイドルギヤ６４を介して前側クランクギヤ１０２と連結される。クランク軸１０の回転により前側クランクギヤ１０２が回転すると、第４アイドルギヤ６４によってオルタネータ駆動ギヤ１９１および高温水ポンプ駆動ギヤ２１１に回転動力が伝達され、オルタネータ駆動ギヤ１９１および高温水ポンプ駆動ギヤ２１１が回転する。すなわち、クランク軸１０の回転により、オルタネータ１９および高温水ポンプ２１が駆動する。

【0051】

第５アイドルギヤ６５は、前側クランクギヤ１０２とカム軸駆動ギヤ５１１との両方と噛み合う。詳細には、第５アイドルギヤ６５を構成する後側歯車６５ｂが、前側クランクギヤ１０２と噛み合う。第５アイドルギヤ６５を構成する前側歯車６５ａが、カム軸駆動ギヤ５１１と噛み合う。カム軸駆動ギヤ５１１は、第５アイドルギヤ６５を介して前側クランクギヤ１０２と連結される。クランク軸１０の回転により前側クランクギヤ１０２が回転すると、第５アイドルギヤ６５によってカム軸駆動ギヤ５１１に回転動力が伝達され、カム軸駆動ギヤ５１１が回転する。すなわち、クランク軸１０の回転により、カム軸５１が駆動する。

【0052】

第６アイドルギヤ６６は、前側クランクギヤ１０２と潤滑油ポンプ駆動ギヤ３１１との両方と噛み合う。換言すると、潤滑油ポンプ駆動ギヤ３１１は、第６アイドルギヤ６６を介して前側クランクギヤ１０２と連結される。クランク軸１０の回転により前側クランクギヤ１０２が回転すると、第６アイドルギヤ６６によって潤滑油ポンプ駆動ギヤ３１１に回転動力が伝達され、潤滑油ポンプ駆動ギヤ３１１が回転する。すなわち、クランク軸１０の回転により、潤滑油ポンプ３１が駆動する。

【0053】

以上からわかるように、エンジン１００が備える複数の駆動ギヤは、クランク軸１０の後方と前方とに分けて配置される。このために、後側クランクギヤ１０１と前側クランクギヤ１０２とのうちの一方に偏って大きな負荷が加わることを抑制することができる。

【0054】

また、本実施形態では、エンジン１００は、後側クランクギヤ（第１歯車）１０１と前側クランクギヤ（第２歯車）１０２とのうちいずれかと噛み合う複数の被動歯車（本実施形態ではアイドルギヤ６１、６３、６４、６５、６６が該当）を備える。そして、後側クランクギヤ（第１歯車）１０１は、複数の被動歯車のうちエンジン最高出力時の駆動トルクが最も大きい第１被動歯車と噛み合う。また、前側クランクギヤ（第２歯車）１０２は、複数の被動歯車のうちエンジン最高出力時の駆動トルクが二番目に大きい第２被動歯車が噛み合う。

【0055】

なお、エンジン最高出力時は、エンジン１００の出力が最高となった状態を指す。また、上述の第１被動歯車は、エンジン１００が最高出力時でない場合には、複数の被動歯車の中で駆動トルクが最も大きくなくてもよい。また、上述の第２被動歯車は、エンジン１００が最高出力時でない場合には、複数の被動歯車の中で駆動トルクが二番に大きくなくてもよい。

【0056】

エンジン１００の最高出力時においては、クランクギヤ１０１、１０２は、当該クランクギヤと噛み合う被動歯車から大きな力を受けやすい。本実施形態では、エンジン１００の最高出力時において駆動トルクが大きくなる上位２つの被動歯車が、クランク軸１０の前後に分散して配置される。このために、前後のクランクギヤのうちの一方に偏って過大な負荷が加わることを抑制することができる。この結果、クランクギヤ１０１、１０２が損傷する可能性を低減できるとともに、クランクギヤ１０１、１０２の寿命を延ばすことができる。すなわち、本実施形態によれば、エンジン１００の耐久性および信頼性を向上することができる。

【0057】

また、本実施形態では、クランクギヤ１０１、１０２に加わる負荷が過度に大きくなることを抑制することができるために、クランクギヤ１０１、１０２の強度レベルについては、多少の低下が許容されることなる。このために、例えば、はすば歯車に比べて強度が低いとされる平歯車で、クランクギヤ１０１、１０２を構成することができる。また、例えば、クロムモリブデン鋼よりも強度が低くなる機械構造用炭素鋼鋼材を用いてクランクギヤ１０１、１０２を構成することができる。

【0058】

本実施形態では、上述の第１被動歯車は、第１アイドルギヤ６１である。すなわち、上述の第１被動歯車によって、燃料ポンプ４が駆動される。なお、本実施形態では、燃料ポンプ４は、コモンレールに燃料を供給する構成のエンジンと同様に燃料供給ポンプと表現することができる。ただし、本発明は、コモンレールを採用しない構成のエンジンにも適用することができ、この場合、燃料ポンプ４は、いわゆる燃料噴射ポンプであってよい。以上からわかるように、エンジンは、上述の第１被動歯車によって、燃料供給ポンプ又は燃料噴射ポンプが駆動される構成とされてよい。

【0059】

また、本実施形態では、燃料ポンプ４を駆動する燃料ポンプ駆動ギヤ４１以外の駆動ギヤは、エンジン１００の前側に配置される。すなわち、上述の第２被動歯車は、前側クランクギヤ１０２と噛み合う。上述の第２被動歯車は、例えば、第３アイドルギヤ６３、第４アイドルギヤ６４、および、第６アイドルギヤ６６のうちのいずれかであってよい。すなわち、上述の第２被動歯車は、低温水ポンプ１８、高温水ポンプ２１、および、潤滑油ポンプ３１のうちのいずれかを駆動する構成であってよい。なお、低温水ポンプ１８および高温水ポンプ２１は、冷却液ポンプの例示である。また、冷却液ポンプと潤滑油ポンプとが同じアイドルギヤで駆動される構成としてもよい。以上からわかるように、エンジンは、上述の第２被動歯車によって、冷却液ポンプおよび潤滑油ポンプのうちの少なくとも一方が駆動される構成であってよい。

【0060】

また、以上では、第１歯車１０１と噛み合う歯車が、上述の第１被動歯車のみとしたが、これは例示にすぎない。第１歯車１０１は、上述の第１被動歯車に加えて、上述の第２被動歯車以外の歯車と噛み合ってもよい。すなわち、エンジン１００の後部に、燃料ポンプ４以外の補機が配置されてもよい。また、以上では、第１歯車１０１がエンジン１００の後側に配置され、第２歯車１０２がエンジン１００の前側に配置される構成としたが、これは例示である。すなわち、第１歯車がエンジンの前側に配置され、第２歯車がエンジンの後側に配置される構成であってもよい。

【0061】

また、クランク軸１０の駆動によって駆動される補機の数や種類について、以上に示した構成は例示にすぎない。クランク軸１０の駆動によって駆動される補機の数や種類について、以上に示した構成以外としてよい。

【0062】

例えば、以上では、燃料ポンプ４の数が１つとされたが、燃料ポンプ４の数は複数とされてもよい。この場合、例えば、図１１に示すように、第２アイドルギヤ６２と噛み合う燃料ポンプ駆動ギヤ４１の数が複数とされてよい。図１１に示す例では、燃料ポンプ４の数が２つである場合を想定しており、第２アイドルギヤ６２には、第１燃料ポンプ駆動ギヤ４１Ａと第２燃料ポンプ駆動ギヤ４１Ｂとが噛み合っている。

【0063】

また、例えば、エンジンが舶用エンジンとされる場合、エンジンが、クランク軸１０の駆動によって駆動される海水ポンプを備える構成としてよい。この場合、例えば図１２に示すように、第３アイドルギヤ６３に、低温水ポンプ駆動ギヤ１８１に加えて、海水ポンプ駆動ギヤ７１が噛み合う構成等としてよい。なお、海水ポンプは、海水を用いた熱交換を利用して上述した冷却液（高温水や低温水）を冷却する熱交換器に、海水を供給するためのポンプであってよい。

【0064】

＜５．留意事項等＞
本明細書中に開示される種々の技術的特徴は、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。また、本明細書中に示される複数の実施形態および変形例は可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。

【0065】

以上に説明した実施形態では、本発明がＶ型エンジンに適用される構成とした。ただし、これは例示にすぎない。本発明は、例えば、ピストンが上下方向に往復動する直列型エンジンや、ピストンが水平方向に往復動する水平対向型エンジン等の他のエンジンにも広く適用可能である。

【0066】

＜６．付記＞
本明細書における例示的なエンジンは、クランク軸と、前記クランク軸の一端側に取り付けられる第１歯車と、前記クランク軸の他端側に取り付けられる第２歯車と、前記第１歯車と前記第２歯車とのうちいずれかと噛み合う複数の被動歯車と、を備え、前記第１歯車は、前記複数の被動歯車のうちエンジン最高出力時の駆動トルクが最も大きい第１被動歯車と噛み合い、前記第２歯車は、前記複数の被動歯車のうちエンジン最高出力時の駆動トルクが二番目に大きい第２被動歯車と噛み合う構成（第１の構成）であってよい。

【0067】

上記第１の構成のエンジンは、前記第１被動歯車によって、燃料供給ポンプ又は燃料噴射ポンプが駆動される構成（第２の構成）であってよい。

【0068】

上記第１又は第２の構成のエンジンは、前記第２被動歯車によって、冷却液ポンプおよび潤滑油ポンプのうちの少なくとも一方が駆動される構成（第３の構成）であってよい。

【0069】

上記第１から第３のいずれかの構成のエンジンにおいて、前記第１歯車および前記第２歯車のうちの少なくとも一方は、平歯車である構成（第４の構成）であってよい。

【0070】

上記第１から第４のいずれかの構成のエンジンにおいて、前記第１歯車および前記第２歯車のうちの少なくとも一方は、機械構造用炭素鋼鋼材で構成される構成（第５の構成）であってよい。

【符号の説明】

【0071】

４・・・燃料ポンプ
１０・・・クランク軸
１８・・・低温水ポンプ
２１・・・高温水ポンプ
３１・・・潤滑油ポンプ
６１・・・第１アイドルギヤ
６３・・・第３アイドルギヤ
６４・・・第４アイドルギヤ
６６・・・第６アイドルギヤ
１００・・・エンジン
１０１・・・後側クランクギヤ
１０２・・・前側クランクギヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】