JP3823786B2 - V型内燃機関のマウントブラケット取付構造 - Google Patents
V型内燃機関のマウントブラケット取付構造 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、V型内燃機関の前端部に配置されるマウントブラケットの取付構造、特に、シリンダブロックとは別体にチェーンケースを備えてなるV型内燃機関におけるマウントブラケットの取付構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車用の内燃機関は、周知のように、シリンダブロックの複数点に配置したエンジンマウントを介して車体に支持されるようになっており、一対のバンクを備えたV型内燃機関においては、特開平5−33896号公報に記載のように、支持点の一つとして、シリンダブロック前端のバンク間中央部つまり重心位置に近い位置にマウントブラケットが取り付けられる場合が多い。
【0003】
また一方、左右バンクのカムシャフトをタイミングチェーンを介して駆動するチェーン駆動式動弁装置を備えたV型内燃機関において、上記公報に記載されているように、シリンダブロックやシリンダヘッドとは別体のチェーンケースを備えた構成が知られている。このチェーンケースは、シリンダブロック前面に固定される浅い皿状のチェーンケースリヤと、このチェーンケースリヤの前面にさらに取り付けられるカバー状のチェーンケースフロントと、からなり、両者間に、タイミングチェーンが走行するチェーン室が形成されている。このチェーンケースを備えた上記公報のものでは、マウントブラケットは、チェーンケース中央の開口部を通して、シリンダブロックに堅固に結合されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のチェーンケースは、例えばアルミニウムダイキャストなどからなるチェーンケースリヤとチェーンケースフロントとが、周囲のフランジにおいて互いに結合された、いわゆる最中状の構造となっているが、全体として、機関前後方向の厚さが小さな偏平形状をなしているため、機関前後方向の剛性は比較的低い。そして、背面にシリンダブロックが位置する範囲では、シリンダブロックとの結合によって堅固に支持されることとなるが、左右バンクの一対のシリンダヘッドの間では、チェーンケースがシリンダブロックから上方へ板状に突出した形となり、背面から何ら支持されていないので、機関前後方向に振動しやすい、という問題がある。特に、左右バンクのカムシャフトが同一のタイミングチェーンで駆動され、一方のバンクのカムスプロケットから他方のバンクのカムスプロケットへと直線状にタイミングチェーンが走行する構成では、チェーンケースの上縁部は、左右バンクの最上部の間を直線的に連続した形となり、シリンダブロックから上方へ大きく張り出すため、左右バンク間の部分での機関前後方向の振動が顕著となる。
【0005】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、シリンダブロック前面に取り付けられる剛性の非常に高いマウントブラケットを利用して、チェーンケースの左右バンク間部分の振動を抑制するようにした。
【0006】
すなわち、請求項1に係る発明は、シリンダブロックの前面に、左右バンクのシリンダヘッドの前方に亘るチェーン室を形成するようにチェーンケースリヤおよびチェーンケースフロントからなるチェーンケースが取り付けられてなるV型内燃機関において、上記シリンダブロックに対し固定されたマウントブラケットが上記チェーンケースの略中央部から上部に亘って配置されているとともに、背部からシリンダヘッドに支持されていない上記チェーンケースの左右バンク間の部分の上縁部が、上記マウントブラケットの上部に固定支持されていることを特徴としている。
【0007】
より具体的な請求項2の発明では、一方のバンクのカムスプロケットから他方のバンクのカムスプロケットへと延びたタイミングチェーンの外周側の位置において、上記上縁部と上記マウントブラケットとが結合されていることを特徴としている。
【0008】
エンジンマウントとなるマウントブラケットは、高い剛性を有する部材であり、このマウントブラケットにより、一般に防振ゴムを介して車体に内燃機関が支持される。そして、チェーンケースの左右バンク間の上縁部が上記マウントブラケットに固定支持され、その振動が抑制される。
【0009】
望ましくは、請求項3のように、チェーンケースリヤに対し上記マウントブラケットが結合されている。
【0010】
より具体的には、請求項4のように、上記チェーンケースリヤの上縁部に、チェーンケースフロントとの接合フランジ部に連続してボス部が形成されており、チェーンケースフロント上縁を横切って機関後方へ延びたマウントブラケットの延長部が、上下方向に配置したボルトによって上記ボス部に固定されている。
【0011】
このように、背面側に位置するチェーンケースリヤをマウントブラケットに固定することによって、チェーンケース全体が前後方向に挟持される形となり、チェーンケースの左右バンク間の部分の振動が確実に抑制される。特に、請求項4のように上縁部に沿う剛性の高い接合フランジ部を前後方向に固定することで、効果的に振動抑制が図れる。
【0012】
また、請求項4の発明をさらに限定する請求項5の発明では、上記ボス部は、左右のバンク間において、一方のバンクに相対的に近付くように片寄って配置されている。
【0013】
すなわち、チェーンケース上縁部の振動は、一般にその中央部で最も振幅が大となるので、その振動抑制の上では左右バンク間の中央部に配置することが望ましい。一方、マウントブラケットとチェーンケース上縁部との結合は、同時に、エンジンマウントとしては、マウントブラケットに対する内燃機関の支持点となるので、そのためには内燃機関の中で剛性が高い箇所に結合することが望ましい。従って、チェーンケース上縁部の振動を十分に抑制し得る範囲内で、支持点となるボス部を一方のバンクに片寄らせることで、ボス部の剛性が高くなり、内燃機関とマウントブラケットとの結合剛性が一層高く確保される。
【0014】
さらに、請求項6の発明では、上記マウントブラケットは、左右バンク間において、さらに、タイミングチェーンの内周側の点で上記チェーンケースリヤにボルト結合されている。
【0015】
これにより、左右バンク間を通るタイミングチェーンを挟んで外周側と内周側の双方でチェーンケースがマウントブラケットに堅固に固定され、広い範囲で振動が規制される。
【0016】
【発明の効果】
この発明に係るV型内燃機関のマウントブラケット取付構造によれば、剛性の高いマウントブラケットを利用してチェーンケースの左右バンク間の部分の振動を低減させることができる。従って、チェーンケース自体の厚肉化あるいは新たな補強部材の付加による剛性向上などに比べて、構成の複雑化や重量増加を最小限にしつつ効果的な振動低減が可能である。
【0017】
特に、請求項4のようにチェーンケースリヤの接合フランジ部に連なるボス部をマウントブラケットにボルト結合することにより、チェーンケース上縁部の支持剛性が非常に高くなり、その振動が効果的に抑制される。
【0018】
また、請求項5の発明によれば、チェーンケースの振動低減を達成しつつ、同時にマウントブラケットと内燃機関との結合剛性を向上させることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0020】
図1は、この発明に係るマウントブラケット取付構造を適用したV型内燃機関の一実施例を示している。図示するように、この内燃機関は、例えば60°のバンク角を有するシリンダブロック1と、このシリンダブロック1の上部に固定された左右バンクの一対のシリンダヘッド2と、から大略構成されており、各シリンダヘッド2の上面に、さらにシリンダヘッドカバー3がそれぞれ取り付けられている。
【0021】
この内燃機関は、チェーン駆動式の動弁装置が用いられており、そのタイミングチェーンが走行するチェーン室を形成するために、シリンダブロック1前面に、シリンダヘッド2前方に亘る大きさの別体のチェーンケース4が取り付けられている。また、チェーンケース4のさらに前面に、エンジンマウントとなるマウントブラケット5が取り付けられている。
【0022】
図6および図7は、チェーンケース4のみを示している。このチェーンケース4は、シリンダブロック1前面に複数本のボルト(図示せず)によって固定される浅い皿状のチェーンケースリヤ11と、このチェーンケースリヤ11の前面にさらに取り付けられるカバー状のチェーンケースフロント12と、からなり、周縁の接合フランジ部13,14において互いに接合されて、両者間に、チェーン室が形成されている。なお、この実施例の内燃機関は、前述した特開平5−33896号公報に記載のものと全く同様に、左右バンクの吸気側カムシャフトに設けた一対のカムスプロケットとクランクスプロケットとの間に1本の連続したタイミングチェーンが略三角形状に巻き掛けられているとともに、各バンクの外側に位置する排気側カムシャフトが、別のサブタイミングチェーンを介して、隣接する吸気側カムシャフトにそれぞれ連動した構成となっている。従って、チェーンケース4の上部では、一方のバンクの吸気カムスプロケットから他方のバンクの吸気カムスプロケットへと直線状にタイミングチェーンが走行するようになっている。
【0023】
上記のチェーンケースリヤ11およびチェーンケースフロント12は、いずれもアルミニウムダイキャストによって構成されており、複数のボルト18(図3等参照)によって互いに一体に組み付けられている。チェーンケースリヤ11は、図7に示すように、シリンダブロック1前面に当接する下方の略五角形の範囲が、シリンダブロック当接部15として一段高く(つまり後方に膨らんだ状態)形成されており、その下端が開放されているとともに、ウォータポンプ取付部16が開口形成されている。また、上部の左右に、左右バンクのシリンダヘッド2の位置に対応する略長円状の比較的大きな開口部17,17が設けられている。この開口部17は、カムシャフトの軸受としてシリンダヘッド2前端に隔壁状に設けられた♯1カムブラケット(図示せず)に接続され、該カムブラケットによって覆われるようになっている。従って、チェーンケースリヤ11において、上記シリンダブロック当接部15よりも上方でかつ一対の開口部17,17の間の領域は、基本的に、シリンダブロック1やシリンダヘッド2に直接には支持されておらず、一対のシリンダヘッド2の間に生じるバンク間凹部の前端において隔壁状に立ち上がったものとなる。
【0024】
また、チェーンケースフロント12は、図6に示すように、上記ウォータポンプ取付部16に対応して、ウォータポンプ用作業孔21が開口形成されているとともに、バンク中心を挟んでこれとほぼ反対側となる位置に、チェーンテンショナ用作業孔22が開口形成されており、かつ下端には、クランクシャフトが貫通する円形の開口部23が開口形成されている。なお、このチェーンケースフロント12の下縁に、図示せぬオイルパンの前端部が接合される。また、チェーンケースフロント12の上部の左右には、吸気カムシャフトの前端に取り付けられる可変バルブタイミング用アクチュエータの点検や脱着のためのカム用作業孔24がそれぞれ吸気カムシャフトと同心円状に開口形成されている。組立状態では、上記の各作業孔21,22,24は、図3,図4等に示すように、金属板からなるカバー25,26,27によってそれぞれ覆われている。また、左右一対のカム用作業孔24の間には、剛性向上のための複数のリブ29が形成されている。そして、このリブ29よりも下方でかつウォータポンプ用作業孔21とチェーンテンショナ用作業孔22とに挟まれた中央部分は、タイミングチェーンが存在しない領域であって、左右の領域に比べて僅かに内側(つまりチェーンケースリヤ11側)に窪んでいる。
【0025】
上記チェーンケース4の上部中央部には、この部分の剛性向上を図るために、開口部28が設けられており、その周囲では、チェーンケースリヤ11とチェーンケースフロント12とが互いに接合されている。つまり、この開口部28の形成により、該開口部28よりも上方の部分がボックス断面の通路状に構成されており、その内部を、両バンク間に延びるタイミングチェーンが走行するようになっている。そして、チェーンケース4の上縁部、詳しくはチェーンケースリヤ11側に、上縁の接合フランジ部13に一体に連続したボス部31が形成されている。このボス部31は、上下方向に沿った略円柱状をなし、その上面から上下方向にネジ孔32が形成されている。ここで、上記ボス部31は、左右のバンク間の中心位置ではなく、一方のバンクに近い片寄った位置に形成されている。
【0026】
図2〜図5は、上記のチェーンケース4にマウントブラケット5を取り付けた状態を示している。このマウントブラケット5は、本実施例では、製造の都合上、2つの部材つまりブラケットロア41とブラケットアッパ42とに分割されているが、両者は、ブラケットアッパ42を貫通した一対のボルト43によって堅固に一体化されており、全体として、機関側方から見て略T字形をなしている。つまり、ブラケットロア41は、チェーンケース4前面に沿うように上下に延び、その上端に接続されたブラケットアッパ42が、ブラケットロア41を中心として内燃機関の前後方向に延びている。なお、上記ボルト43は上下方向に沿って配置されているが、両者の組付作業を容易にするために、これと平行に、ロケートピン44およびロケート孔が設けられている。
【0027】
上記ブラケットロア41は、図5に示すように、上下に細長い略三角形をなし、チェーンケース4の中央部に配置されている。特に、その下方部分は、チェーンケースフロント12の中央の窪んだ部分にはまり込んでおり、かつ3本のボルト45によって、シリンダブロック1に結合されている。つまり、この3本のボルト45は、チェーンケースリヤ11およびチェーンケースフロント12の貫通孔46,47(図6,図7参照)を貫通し、シリンダブロック1に螺合している。なお、これらの貫通孔46,47の周囲のボス部は、ボルト45の高い軸力を受け得るように、シリンダブロック1とブラケットロア41との間で軸方向に一連に連続している。換言すれば、各部に軸方向の隙間は存在しない。さらに、これよりも上方部分において、ブラケットロア41は一対のボルト48によってチェーンケースリヤ11に結合されている。つまり、この一対のボルト48は、ブラケットロア41を貫通しているとともに、チェーンケースフロント12の貫通孔51(図6参照)を通り、チェーンケースリヤ11のネジ孔52(図7参照)に螺合している。なお、上記貫通孔51およびネジ孔52は、剛性の高い開口部28両側のボス部にそれぞれ形成されており、かつそれぞれのボス部は軸方向に連続している。
【0028】
ブラケットアッパ42は、前方へ略三角形状に延びた前端部に、図示せぬエンジンマウントインシュレータが取り付けられるマウント取付部53を備えているとともに、その側方に、円環状のリンク連結部54を備えており、図示せぬエンジンマウントインシュレータならびにリンク部材を介して車体に支持されるようになっている。また、上述したように、上記ブラケットアッパ42は、ブラケットロア41の位置から延長部55として機関後方へも延びており、チェーンケースフロント12の上縁を横切ってチェーンケースリヤ11のボス部31上方に達している。そして、この延長部55は、該延長部55を貫通してネジ孔32に螺合するボルト56によって、ボス部31に結合されている。
【0029】
上記の構成においては、エンジンマウントとなるマウントブラケット5は、非常に高い剛性を有しており、このマウントブラケット5によってチェーンケース4の上縁部が堅固に固定されるので、チェーンケース4のバンク間の部分の機関前後方向の振動が抑制される。特に、最も振動し易い最上端位置をブラケットアッパ42が拘束しており、しかもタイミングチェーンを挟んで一対のボルト48による結合もなされているので、チェーンケース4上部の振動を一層確実に防止できる。また、マウントブラケット5からボス部31に加わる反力は剛性の高い接合フランジ部13に分散され、ボス部31周囲の局部的な変形や振動が回避される。
【0030】
さらに、上記ボス部31は、チェーンケース4上部の振動を防止し得る範囲内で、一方のバンクに片寄らせてある。これにより、ボス部31が完全に中央位置にある場合に比べて、ボス部31自体の剛性(シリンダブロック1やシリンダヘッド2に対する支持点としての剛性)が高くなる。そのため、エンジンマウントとして、マウントブラケット5と内燃機関(シリンダブロック1およびシリンダヘッド2)との結合剛性が高く得られる。なお、過度に一方のバンクに片寄らせると、チェーンケース4上部の振動抑制作用が不十分となる虞があるので、これを勘案してボス部31の位置を決定することが望ましい。
【0031】
また上記実施例では、マウントブラケット5が2つの部材から構成されているが、両者を結合するボルト43と、ボス部31に対するボルト56とが、互いに平行に上下方向に配置されているので、これらのボルト43,56を同じ上方から同時に締付作業することが可能であり、作業性に優れたものとなる。
【0032】
なお、マウントブラケット5を1部材として構成し得ることは言うまでもない。また、上記実施例では、チェーンケース4は、シリンダヘッド2の上方に相当する開口部17,17の上方部分でも閉構造となっているが、前述した特開平5−33896号公報のチェーンケースのように、この部分をシリンダヘッドカバー前端部で覆うようにした構成のものにおいても、本発明は同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るマウントブラケット取付構造を備えたV型内燃機関の前端部分の側面図。
【図2】チェーンケースとマウントブラケットのみを示す平面図。
【図3】同じく斜視図。
【図4】同じく斜視図。
【図5】同じく正面図。
【図6】チェーンケースのみを示す前方からの斜視図。
【図7】チェーンケースのみを示す後方からの斜視図。
【符号の説明】
1…シリンダブロック
4…チェーンケース
5…マウントブラケット
11…チェーンケースリヤ
12…チェーンケースフロント
31…ボス部
41…ブラケットロア
42…ブラケットアッパ
56…ボルト
Claims (6)
- シリンダブロックの前面に、左右バンクのシリンダヘッドの前方に亘るチェーン室を形成するようにチェーンケースリヤおよびチェーンケースフロントからなるチェーンケースが取り付けられてなるV型内燃機関において、
上記シリンダブロックに対し固定されたマウントブラケットが上記チェーンケースの略中央部から上部に亘って配置されているとともに、
背部からシリンダヘッドに支持されていない上記チェーンケースの左右バンク間の部分の上縁部が、上記マウントブラケットの上部に固定支持されていることを特徴とするV型内燃機関のマウントブラケット取付構造。 - 一方のバンクのカムスプロケットから他方のバンクのカムスプロケットへと延びたタイミングチェーンの外周側の位置において、上記上縁部と上記マウントブラケットとが結合されていることを特徴とする請求項1に記載のV型内燃機関のマウントブラケット取付構造。
- 上記チェーンケースリヤに対し上記マウントブラケットが結合されていることを特徴とする請求項1または2に記載のV型内燃機関のマウントブラケット取付構造。
- 上記チェーンケースリヤの上縁部に、チェーンケースフロントとの接合フランジ部に連続してボス部が形成されており、チェーンケースフロント上縁を横切って機関後方へ延びたマウントブラケットの延長部が、上下方向に配置したボルトによって上記ボス部に固定されていることを特徴とする請求項3に記載のV型内燃機関のマウントブラケット取付構造。
- 上記ボス部は、左右のバンク間において、一方のバンクに相対的に近付くように片寄って配置されていることを特徴とする請求項4に記載のV型内燃機関のマウントブラケット取付構造。
- 上記マウントブラケットは、左右バンク間において、さらに、タイミングチェーンの内周側の点で上記チェーンケースリヤにボルト結合されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のV型内燃機関のマウントブラケット取付構造。
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