JP2653129B2 - エンジン構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、振動及び騒音を効果的に低減し得るように
したエンジン構造、特に自動車等車両用に好適なエンジ
ン構造に関するものである。

（従来の技術） 従来、エンジンの運転中に、シリンダ内で生起する燃
焼ガス圧力の変動によって発生する振動及びピストン等
の往復質量に基づいて発生する共振、その他種々の原因
によって発生する振動が、ピストンからコネクティング
ロッド及びクランク軸を経てシリンダブロックのクラン
ク軸軸受部に伝達され、更にこの振動が上記軸受部とシ
リンダブロックスカート部とを連結する横隔壁を経て同
スカート部に伝達され、同スカート部及びこれに固着さ
れたオイルパンに振動が励起されてエンジン騒音の有力
な原因となっていた。

そこで、エンジン騒音を低減するために、シリンダブ
ロックの左右スカート部の下端縁に当接して延長スカー
ト部を形成する側壁部材と、夫々の両端部を上記側壁部
材に固着されてクランク軸線方向に延在し、シリンダブ
ロックの横隔壁に設けられた軸受部と協働してクランク
軸を支持する複数のクランク軸線方向に間隔を存し配置
された横壁部材とからなる梯子状のフレーム（一般にラ
ダーフレームと呼称されている）をシリンダブロックの
下端部分に装着することによって、上記軸受部を含む横
隔壁及びスカート部の振動を強力に抑止しようとしたも
のが既に提案され、一応の成果を収めている。

上記ラダーフレームを具えたエンジンの典型的な構成
の一例を第７図及び第８図について説明すると、図中符
号10は総括的に多気筒エンジンのシリンダブロック又は
クランクケースを示し、同シリンダブロック10は、その
上方部分に多数列設されたシリンダ12を具え、また各シ
リンダ間において下方に延在した複数の横隔壁14を具え
ている。（なお、上記シリンダ12は、図示の場合シリン
ダブロック10内に直接形成されているが、勿論シリンダ
ブロック内にシリンダライナを嵌装して形成されること
もある。）上記横隔壁14の下端部中央部分には、クラン
ク軸を支持する軸受部16が夫々設けられ、また各横隔壁
14のクランク軸線に対し横方向の端部は、クランク軸線
方向即ち前後方向に延在する左右のスカート部18に一体
的に結合されている。

上記スカート部18の下端開口端に、全体的に梯子状を
なすラダーフレーム20が装着され、同フレーム20は、ス
カート部18の下端面に当接されて延長スカート部を形成
する左右の側壁部材22と、夫々の両端部を上記側壁部材
22に連結されて横方向に延在し、上記横隔壁14の下端面
に当接する横隔部材24とから構成されている。横壁部材
24は、例えば図示の４気筒エンジンの場合、実質的に等
間隔に５個並設され、また各横壁部材24は、上記各横隔
壁14に設けた軸受部16と協働してクランク軸を支持する
軸受部26を具えていて夫々メーンベアリングキャップを
兼ねている。各横壁部材24は、上記軸受部26の両側に配
置されたキャップボルト28によって、シリンダブロック
10の横隔壁14に緊締固着される。

従来のラダーフレーム20を具備したエンジンでは、ラ
ダーフレームの側壁部材22は図示のように単純な平板状
をなしている。また上記ラダーフレーム20の下端面に、
任意構造のオイルパン30が装着される。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来のラダーフレーム付エンジンでは、運転
中シリンダ内で発生する大きな爆発圧力がクランク軸を
介してシリンダブロック10の横隔壁14及びラダーフレー
ム20の横壁部材24に伝えられ、これら横隔壁14及び横壁
部材24がクランク軸線方向即ち前後方向に振動する。こ
の場合、ラダーフレーム20の側壁部材22が単純な平板状
であって、しかも一般にシリンダ中心面に対し略平行で
あるために、上記横壁部材22の前後方向の振動変位に伴
って比較的容易にクランク軸線に対し横方向即ち左右方
向に振動し易く、この側壁部材22の振動は当然隣接する
左右のスカート部18及びオイルパン30にも伝達されるの
で、騒音低減効果がなお不十分であった。また、上記の
ように左右の側壁部材22が、エンジン中心面に対し実質
的に平行に配置されているため、エンジン下端部分のク
ランク軸線に対し直角方向の幅が広くなり、同エンジン
をスペース的制約が厳しい自動車等に搭載する場合、周
辺の車両部材等との干渉を回避する必要があるので、ス
ペース的にゆとりが乏しく搭載性が劣る不具合があっ
た。本発明は、上記ラダーフレーム20の側壁部材22の振
動、ひいてはシリンダブロックのスカート部及びオイル
パンの振動を一層効果的に抑制し、エンジン騒音を更に
低減すること、及びエンジン下端部分のクランク軸線に
対し直角方向の幅を縮少することにより、エンジンを自
動車等車両に搭載する場合、スペース的に制限が厳しい
エンジンルーム内におけるエンジン及び他の車両部材の
関係的配置を容易にして搭載性を向上することができる
この種エンジンを提供することを目的とするものであ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために創案されたもの
で、シリンダブロックの左右スカート部に当接して延長
スカート部を形成する側壁部材と、夫々の両端部を上記
側壁部材に固着してクランク軸線に対し横方向に延在
し、シリンダブロックの横隔壁に設けられた軸受部と協
働してクランク軸を支持する複数のクランク軸線方向に
間隔を存して配置された横壁部材とを具えたラダーフレ
ームを有するものにおいて、上記側壁部材のクランク軸
線に直交する平面内における断面の上記横壁部材に連結
される上半部分が、エンジン中心面に向って内方に絞り
込んだ曲面をなすように形成され、かつ上記側壁部材の
上記上半部分の下端から連続して延びる下半部分がエン
ジン中心面に略平行な平面をなすように形成されたこと
を特徴とするエンジン構造並びに上記側壁部材の上記上
半部分と上記下半部分との境界部分に、クランク軸線に
対し略平行方向に延在する厚肉のビーム部分を形成して
なることを特徴とするエンジン構造を提案するものであ
る。

（作用） 本発明によれば、ラダーフレームの側壁部材を、クラ
ンク軸線に直角方向の平面内における断面形状が、上記
横壁部材に連結される部分において、エンジン中心面に
向って内方に絞り込んだ曲面に形成される。好ましい実
施例では、上記側壁部材が全体として断面Ｓ字状の梁部
材をなすように形成され、上記横壁部材のクランク軸線
方向の振動変位に基づく側壁部材のクランク軸線に対し
直角方向の振動変位が格段に低減されるので、隣接する
シリンダブロックスカート部の左右振動及びオイルパン
の振動が強力に抑制される。また、上記側壁部に、エン
ジン中心面に向って絞り込んだ曲面を設けることによっ
て、エンジン下端部分のクランク軸線に対し直角の方向
の幅を小さくすることができ、エンジンを自動車等に搭
載する場合、搭載性が向上する。更に、上記側壁部材に
クランク軸線方向に延在する厚肉のビーム部分を設ける
ことによって、上述した振動低減作用が一層増大する。

（実施例） 以下本発明の実施例を第１図ないし第６図について具
体的に説明する。（なお、第７図及び第８図を参照して
既に説明した従来のエンジン構造と実質的に同一又は対
応する部材及び部分には同一の符号を付し、重複説明は
省略する。） 先づ、第１図及び第２図に示した第１実施例におい
て、ラダーフレーム20の側壁部材22は、その上半部分22
aをエンジン中心面、即ち複数のシリンダ12の中心線を
含む平面に向って収斂するように絞り込んだ曲面として
形成され、また下半部分22bはエンジン中心面に略平行
な平面をなすように形成され、全体として浅いＳ字状を
なしている。

側壁部材22の上半部分22aを曲面としたことによっ
て、横壁部材24のクランク軸線方向の振動変位に対し
て、側壁部材22のクランク軸線に対し直角方向の振動変
位を、従来の単純な平板状側壁部材と較べて、極めて効
果的に低減することができ、この結果、隣接する左右ス
カート部18及びオイルパン30の振動を低減し、エンジン
騒音を効果的に低減することができる。なお、第１図か
ら容易に理解されるように、側壁部材の上半部分22aと
スカート部18とにより、全体としてクランク軸線方向に
延在する浅い樋形の部材が形成され、この樋形部材はク
ランク軸線に対し直角方向の変位に対する抵抗力が著し
く優れているので、上記側壁部材22とスカート部18とが
一体となって、横隔壁14及び横壁部材24のクランク軸線
方向の振動変位を効果的に抑制する作用を営為するもの
である。

また、ラダーフレーム20の側壁部材22の横壁部材24に
連結された部分が、エンジン中心面に向って内方に絞り
込んだ曲面をなすように形成されているので、左右の側
壁部材22をエンジン中心面に対し実質的に平行な平板状
に形成した従来のエンジンと較べ、エンジン下端部分の
クランク軸線に対し直角方向の幅が著しく縮少され、エ
ンジンを自動車等車両に搭載する場合、狭いエンジンル
ーム内に配置される他の車両部材又は部品との干渉、防
止が容易になり、その搭載性が向上する。

次に、第３図及び第４図に示した本発明の第２実施例
では、上記第１実施例と同様なラダーフレーム20の側壁
部材22において、クランク軸線に対し直角方向の平面内
の断面形状が曲面を呈する上半部分22aとシリンダ中心
面に平行な下半部分22bとの接続部分に、クランク軸線
に対し略平行な方向に延在する厚肉のビーム部分22cが
形成されている。

上記第１実施例の構成にビーム部分22cを追加して設
けることによって、側壁部材22のクランク軸線に直角方
向の振動変位が一層効果的に抑制され、換言すれば横壁
部材24のクランク軸線方向の振動変位が強力に抑制され
ることとなる。この結果として、エンジン騒音が、第１
実施例より一層低減される利点がある。

更に、第５図及び第６図に示した本発明の第３実施例
では、ラダーフレーム20の側壁部材22が、その略全高に
亘ってクランク軸線に直角な平面内における断面形状が
曲面をなすように形成され、またその下端部分に通常の
オイルパン取付用フランジより遥かに大きい断面積を有
する厚肉のビーム部分22dがクランク軸線に対し略平行
な方向に延在して形成されている。

この実施例においても、上記第２実施例と同様な振動
低減効果が達成され、エンジン騒音を効果的に低減し得
ることが明らかである。

なお、本発明は例示した４気筒エンジンに限定される
ものでなく、３気筒,5気筒，更に６気筒エンジン等に広
く適用することができる。またラダーフレーム側壁部材
のクランク軸線に対し直角な平面内の断面形状も図示の
ものに限定されず、また側壁部材に一体的に形成される
厚肉のビーム部分の配設位置及び断面形状も図示のもの
に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲内
で適宜変更して実施することができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明に係るエンジン構
造は、シリンダブロックの左右スカート部に当接して延
長スカート部を形成する側壁部材と、夫々の両端部を上
記側壁部材に固着されてクランク軸線に対し横方向に延
在し、シリンダブロックの横隔壁に設けられた軸受部と
協働してクランク軸を支持する複数のクランク軸線方向
に間隔を存して配置された横壁部材とを具えたラダーフ
レームを有するものにおいて、上記側壁部材のクランク
軸線に直交する平面内における断面の上記横壁部材に連
結される上半部分が、エンジン中心面に向って内方に絞
り込んだ曲面をなすように形成され、かつ上記側壁部材
の上記上半部分の下端から連続して延びる下半部分がエ
ンジン中心面に略平行な平面をなすように形成されたこ
との特徴とし、更に上記側壁部材の上記上半部分と上記
下半部分との境界部分に、クランク軸線に対し略平行方
向に延在する厚肉のビーム部分を形成してなることを特
徴とし、簡単な構成によってエンジンの振動及び騒音を
低減することができ、さらにエンジンを自動車等に搭載
する場合、その搭載性を改善することができるので、産
業上有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す要部断面図、第２図
は第１図におけるラダーフレームの底面図、第３図は本
発明の第２実施例を示す要部断面図、第４図は第３図に
おけるラダーフレームの底面図、第５図は本発明の第３
実施例を示す要部断面図、第６図は第５図におけるラダ
ーフレームの底面図、第７図は従来のラダーフレーム付
エンジンの要部断面図、第８図は第７図におけるラダー
フレームの底面図である。 10……シリンダブロック又はクランクケース、12……シ
リンダ、14……横隔壁、16……軸受部、18……スカート
部、20……ラダーフレーム、22……側壁部材、24……横
壁部材、26……軸受部、28……キャップボルト、30……
オイルパン。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダブロックの左右スカート部に当接
   して延長スカート部を形成する側壁部材と、夫々の両端
   部を上記側壁部材に固着されてクランク軸線に対し横方
   向に延在し、シリンダブロックの横隔壁に設けられた軸
   受部と協働してクランク軸を支持する複数のクランク軸
   線方向に間隔を存して配置された横壁部材とを具えたラ
   ダーフレームを有するものにおいて、上記側壁部材のク
   ランク軸線に直交する平面内における断面の上記横壁部
   材に連結される上半部分が、エンジン中心面に向って内
   方に絞り込んだ曲面をなすように形成され、かつ上記側
   壁部材の上記上半部分の下端から連続して延びる下半部
   分がエンジン中心面に略平行な平面をなすように形成さ
   れたことを特徴とするエンジン構造。
2. 【請求項２】上記側壁部材の上記上半部分と上記下半部
   分との境界部分に、クランク軸線に対し略平行方向に延
   在する厚肉のビーム部分を形成してなることを特徴とす
   る請求項１記載のエンジン構造。