JP4010347B2 - 内燃機関のコンプレッサ取り付け構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダブロックと、クランクシャフトと、オイルパンとを備える内燃機関に、コンプレッサを取り付けるための内燃機関のコンプレッサ取り付け構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、自動車用エンジン(内燃機関)では、このエンジンを構成するシリンダブロックやオイルパンに、コンプレッサやオイルフィルタ等の各種補機が取り付けられている。その際、補機自体の振動の発生を阻止するために、前記補機を確実に取り付ける必要がある。
【0003】
そこで、例えば、実公平5−15545号公報に開示されているエンジンの補機取り付け構造が知られている。この従来技術では、オイルパン端部とクラッチハウジングとを接続する一方、エンジン補機を取り付けるための補機取り付けブラケットを上記オイルパンとシリンダブロックとに跨って固設している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、補機取り付けブラケットが取り付けられるオイルパンおよびシリンダブロックの側壁部は、比較的薄肉状に構成されている。従って、オイルパンおよびシリンダブロックの側壁部は、補機を確実に取り付けるために十分な剛性を確保することができないという問題が指摘されている。しかも、専用の補機取り付けブラケットが使用されるため、部品数が増加してしまうという問題がある。
【0005】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、補機であるコンプレッサの取り付け剛性を有効に向上させるとともに、部品数の削減を図ることが可能な内燃機関のコンプレッサ取り付け構造を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明では、オイルパンには、クランクシャフトの軸線と交わる方向に延在する壁部が一体に設けられ、前記オイルパンは、前記壁部に連なる側壁部外面に、前記壁部の延長上に位置してコンプレッサ取り付け部を備えるとともに、前記側壁部外面には、前記コンプレッサが取り付けられる部位に対応して前記コンプレッサを収容するための凹部が形成される。このため、コンプレッサ取り付け部は、壁部により補強されており、コンプレッサの取り付け剛性が有効に向上する。しかも、専用のコンプレッサ取り付けブラケットが不要になり、部品数を削減することができる。
【0007】
また、オイルパンの側壁部外面には、コンプレッサが取り付けられる部位に対応して凹部が形成されている。従って、内燃機関全体の小型化が容易に遂行可能になるとともに、コンプレッサがコンプレッサ取り付け部から外方にさほど突出することがなく、前記コンプレッサの取り付け剛性が向上する。その際、凹部には、複数のコンプレッサ取り付け部間を連結する補強用リブが形成されるため、前記凹部自体の剛性を確保することができる。
【0008】
さらに、コンプレッサ取り付け部が、クランクシャフトの軸方向に隣り合う2つの壁部に跨って設けられている。これにより、コンプレッサの取り付け剛性がさらに向上するとともに、コンプレッサが取り付けられる際、各壁部自体の剛性が向上し、クランクシャフトの支持剛性が有効に向上する。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施形態に係るコンプレッサ取り付け構造が採用されるハイブリット車両Vの概略を示す。
【0011】
ハイブリット車両Vは、燃料としてガソリンを燃焼させることにより、駆動力を発生させる内燃エンジン(内燃機関)Eと、電力によって駆動力を発生させる一方、電力の回生が可能なアシスト用モータジェネレータMと、フライホイールを含むクラッチ機構Cと、前記駆動力を切り替えて駆動軸10に伝達するトランスミッションTとを備える。
【0012】
モータジェネレータMは、モータ駆動回路12によって駆動制御されるものであり、このモータ駆動回路12には、第1蓄電器13と、ダウンバータ14を介して電力を蓄積する第2蓄電器15とが接続される。第1蓄電器13は、高圧系の電力を供給/充電する、例えば、キャパシタである。ハイブリッド車両Vは、マネージメント制御回路16を有し、このマネージメント制御回路16には、モータ駆動回路12を介してモータジェネレータMを制御するモータ制御回路17と、内燃エンジンEを制御するエンジン制御回路18とが接続される。
【0013】
図2および図3に示すように、内燃エンジンEは3気筒からなり、オイルパン22とシリンダブロック24とシリンダヘッド26とヘッドカバー27とを備え、前記オイルパン22および前記シリンダヘッド26間にクランクシャフト28が軸支される。
【0014】
クランクシャフト28は、ジャーナル部30a〜30dと、クランクピン32a〜32cと、カウンタウエイト34a〜34fとにより構成されている。クランクピン32a〜32cには、コンロッド36a〜36cの大端部が連結されるとともに、このコンロッド36a〜36cの小端部には、シリンダブロック24のシリンダボア38a〜38cに摺動自在に嵌合するピストン40a〜40cが連結される。
【0015】
図3および図4に示すように、オイルパン22には、第1〜第3ベアリングキャップ部42a〜42cが一体的に設けられる。第1〜第3ベアリングキャップ部42a〜42cは、クランクシャフト28の軸線に(矢印A方向)直交する方向(矢印B方向)に延在して壁部として構成される。第1〜第3ベアリングキャップ部42a〜42cの上面には、シリンダブロック24の下部に設けられた半円状の上側軸受け部44a〜44cと協働してクランクシャフト28のジャーナル部30a〜30cを回転自在に支持する半円状の下側軸受け部46a〜46cが形成される。
【0016】
オイルパン22には、補機であるエアコン用コンプレッサ48およびオイルフィルタ50を取り付けるための補機取り付け構造52が設けられる。図4に示すように、オイルパン22の第1〜第3ベアリングキャップ部42a〜42cに連なる一方の側壁部54の外面には、前記第1および第2ベアリングキャップ部42a、42bの延長上に位置して本実施形態に係るコンプレッサ取り付け構造である第1補機取り付け部56が設けられるとともに、前記第3ベアリングキャップ部42cの延長上に位置して第2補機取り付け部58が設けられる。
【0017】
側壁部54の外面には、第1補機取り付け部56に対応してコンプレッサ48を収容するための凹部60が形成される。第1補機取り付け部56は、第1ベアリングキャップ部42aの延長上に位置して設けられる第1および第2ねじ孔62a、62bと、第2ベアリングキャップ部42bの延長上に位置して設けられる第3および第4ねじ孔62c、62dとを備える。
【0018】
第1ねじ孔62aと第2ねじ孔62bとの間、この第2ねじ孔62bと第3ねじ孔62cとの間、この第3ねじ孔62cと第4ねじ孔62dとの間、および、この第4ねじ孔62dと前記第1ねじ孔62aとの間には、それぞれ補強用リブ64が形成され、前記第1ねじ孔62aと前記第3ねじ孔62cとの間を連結して補強用リブ66が形成される。
【0019】
コンプレッサ48には、第1〜第4ねじ孔62a〜62dに対応してボルト挿通用円筒部68a〜68dが設けられ、この円筒部68a〜68dに挿入されるボルト70の先端が、前記第1〜第4ねじ孔62a〜62dにねじ込まれる。コンプレッサ48は、図2および図5に示すように、クランクシャフト28に軸着されたプーリ72に装着されるベルト74を介して回転駆動される。
【0020】
図4および図6に示すように、第2補機取り付け部58は、第3ベアリングキャップ部42cの延長上に位置して設けられるねじ孔76を備える。側壁部54には、ねじ孔76に近接して給油路78が開放しており、この給油路78は、オイルパン22内のオイルを図示しないオイルポンプを介してオイルフィルタ50に供給するための通路である。
【0021】
図6に示すように、ねじ孔76には、オイルフィルタ50を通って浄化されたオイルを供給するための給油路80が形成され、この給油路80が、シリンダブロック24とオイルパン22との接合面に設けられるメインギャラリー(オイル通路)82に連通する。メインギャラリー82の外方側端部には、漏れたオイルを収容するための受け溝83が連通する。メインギャラリー82の内方側端部には、シリンダブロック24とオイルパン22との間に形成された通路84が連通し、この通路84を介してシリンダブロック系およびシリンダヘッド系にオイルが分流される。
【0022】
具体的には、通路84は、クランクシャフト28の軸方向に延在した後にクランクシャフト28のジャーナル部30a〜30dにオイルを供給するための各凹部86およびピストン40a〜40cにオイルを供給するオイルジェット(図示せず)に連通する。通路84は、さらにシリンダヘッド26、シリンダブロック24および第1〜第3ベアリングキャップ部42a〜42cを一体的に連結するための通しボルト88の周囲に設けられた通路90を介して前記シリンダヘッド26側の潤滑部に連通する。
【0023】
図2に示すように、内燃エンジンEの出力側には、クランクシャフト28に、直接、ロータが接続されたモータジェネレータMが連結され、このモータジェネレータMのロータには、クラッチ機構Cを構成するディスク状のフライホイール(図示せず)が固定される。クラッチ機構Cの出力側には、トランスミッションTが装着され、このトランスミッションTは、本実施形態ではMTを用いているが、ATを採用してもよい。
【0024】
このように構成される本実施形態に係る補機取り付け構造52の動作について以下に説明する。
【0025】
先ず、ハイブリッド車両Vにおいて、内燃エンジンEが駆動されると、クランクシャフト28が回転し、このクランクシャフト28にプーリ72およびベルト74を介して係合するコンプレッサ48が駆動される。一方、図示しないオイルポンプの作用下に、オイルパン22内のオイルが給油路78からオイルフィルタ50内に導入されて浄化された後、給油路80からメインギャラリー82に導入される。
【0026】
図6に示すように、オイルは、通路84を介して凹部86から第1〜第3ベアリングキャップ部42a〜42cとジャーナル部30a〜30dに供給されるとともに、コンロッド36a〜36cに形成されたオイルジェットやシリンダブロック24に取り付けられたオイルジェット等を介してピストン40a〜40cにオイルが噴出される。一方、通しボルト88の周囲に形成された通路90からシリンダヘッド26にオイルが供給され、種々の摺動部にこのオイルが供給された後、オイルパン22に戻される。
【0027】
クランクシャフト28の回転は、モータジェネレータM、クラッチ機構CおよびトランスミッションTを介して駆動軸10に伝達される。その際、モータジェネレータMが駆動されて、内燃エンジンEによる駆動力に対するアシスト力を発生させることができる。
【0028】
この場合、本実施形態では、図2および図4に示すように、エンジン補機であるコンプレッサ48が、オイルパン22の側壁部54の外面に設けられた第1補機取り付け部56にボルト70を介して、直接、装着されている。この第1補機取り付け部56では、ボルト70がねじ込まれる第1および第2ねじ孔62a、62bが第1ベアリングキャップ部42aの延長上に位置して設けられるとともに、第3および第4ねじ孔62c、62dが第2ベアリングキャップ部42bの延長上に位置して設けられている。
【0029】
従って、第1補機取り付け部56は、第1および第2ベアリングキャップ部42a、42bによりクランクシャフト28の軸方向に交差する方向(矢印B方向)に対し十分に補強されることになり、コンプレッサ48の取り付け剛性が大幅に向上するという効果が得られる。
【0030】
しかも、オイルパン22の側壁部54にボルト70を介してコンプレッサ48が、直接、取り付けられるため、例えば、専用の補機取り付けブラケットが不要になり、部品数の削減が可能になる。
【0031】
また、第2補機取り付け部58は、同様に、オイルパン22の側壁部54の外面に対し第3ベアリングキャップ部42cの延長上に位置して設けられている。このため、オイルフィルタ50を第2補機取り付け部58を構成するねじ孔76にねじ込むだけで、このオイルフィルタ50は、第3ベアリングキャップ部42cを介して強固に保持される。これにより、第2補機取り付け部58の剛性が有効に向上し、かつ部品数の削減が容易に遂行される。
【0032】
さらに、本実施形態では、側壁部54に、コンプレッサ48が取り付けられる部位に対応して凹部60が設けられている。このため、コンプレッサ48が凹部60に配置された状態では、側壁部54の外方に前記コンプレッサ48がさほど突出することがなく(図5参照)、第1補機取り付け部56に作用する該コンプレッサ48のモーメントが減少して、この第1補機取り付け部56の剛性が有効に向上する。その際、凹部60には、補強用リブ64、66が形成されており、この凹部60自体の剛性を確保し得るという利点がある。
【0033】
さらにまた、第1補機取り付け部56では、コンプレッサ48がクランクシャフト28の軸方向(矢印A方向)に隣り合う2つの第1および第2ベアリングキャップ部42a、42bに跨がって取り付けられている。従って、コンプレッサ48の取り付け剛性がさらに向上するとともに、このコンプレッサ48自体によって第1および第2ベアリングキャップ部42a、42bの剛性が向上し、クランクシャフト28の支持剛性が有効に向上するという効果が得られる。
【0034】
なお、本実施形態では、第1〜第3ベアリングキャップ部42a〜42cがオイルパン22に一体的に形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、第1〜第3ベアリングキャップ部42a〜42cをロアブロック(図示せず)に一体的に設け、このロアブロックにオイルパンを装着して構成し、前記ロアブロックに補機取り付け構造52を採用してもよい。
【0035】
また、本実施形態では、補機取り付け構造52がハイブリッド車両Vに組み込まれた内燃エンジンEに設けられているが、通常の内燃エンジン車両に適応することも可能である。
【0036】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る内燃機関のコンプレッサ取り付け構造では、オイルパンには、クランクシャフトの軸線と交わる方向に延在する壁部が一体に設けられ、前記オイルパンは、前記壁部に連なる側壁部外面に、前記壁部の延長上に位置してコンプレッサ取り付け部を設けているため、このコンプレッサ取り付け部が、前記壁部によって有効に補強される。これにより、コンプレッサの取り付け剛性が有効に向上するとともに、専用のコンプレッサ取り付けブラケットが不要になり、部品数の削減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る内燃機関の補機取り付け構造が適用されるハイブリッド車両の概略説明図である。
【図2】前記補機取り付け構造の外観側面図である。
【図3】前記補機取り付け構造が適用される内燃エンジンの縦断面説明図である。
【図4】前記補機取り付け構造の分解斜視説明図である。
【図5】前記内燃エンジンの正面説明図である。
【図6】前記内燃エンジンを第2補機取り付け部に沿って切断した縦断面正面図である。
【符号の説明】
22…オイルパン 24…シリンダブロック
26…シリンダヘッド 28…クランクシャフト
42a〜42c…ベアリングキャップ部
48…コンプレッサ 50…オイルフィルタ
52…補機取り付け構造 54…側壁部
56、58…補機取り付け部 60…凹部
62a〜62d、76…ねじ孔 64、66…リブ
70…ボルト
Claims (1)
- シリンダブロックと、クランクシャフトと、オイルパンとを備える内燃機関に、コンプレッサを取り付けるための内燃機関のコンプレッサ取り付け構造であって、
前記オイルパンには、前記クランクシャフトの軸線と交わる方向に延在する壁部が一体に設けられ、前記オイルパンは、前記壁部に連なる側壁部外面に、前記壁部の延長上に位置してコンプレッサ取り付け部を備えるとともに、前記側壁部外面には、前記コンプレッサを収容するための凹部が形成され、
前記コンプレッサは、前記クランクシャフトに軸着されたプーリに装着されるベルトを介して回転駆動されるとともに、
前記コンプレッサ取り付け部は、前記クランクシャフトの軸方向に隣り合う2つの前記壁部の中、一方の前記壁部の延長上に位置して設けられる第1ねじ孔および第2ねじ孔と、
他方の前記壁部の延長上に位置して設けられる第3ねじ孔および第4ねじ孔と、
前記第1ねじ孔と前記第4ねじ孔との間に、および前記第2ねじ孔と前記第3ねじ孔との間に、前記壁部間に延在して形成される補強用リブと、
少なくとも前記第1ねじ孔と前記第2ねじ孔との間に、前記凹部に沿って形成される補強用リブと、
を備え、
前記コンプレッサに設けられるねじ挿入用筒部にねじが挿入され、前記ねじが前記第1乃至第4ねじ孔にねじ込まれることにより、前記コンプレッサは、前記クランクシャフトの軸方向に隣り合う2つの前記壁部に跨って取り付けられることを特徴とする内燃機関のコンプレッサ取り付け構造。
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