JP4062900B2 - シリンダブロックの補機取付構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのクランク軸により駆動される補機をシリンダブロックに直付固定する場合の補機取付構造に関し、エンジンの技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、エンジンには、発電機やオイルポンプ等の各種の補機が装備される。これらの補機は、上記エンジンを構成するシリンダブロックに取り付けられ、該エンジンのクランク軸との間に張設されたベルトを介して、クランク軸の回転により駆動される。
【0003】
その場合に、これらの補機は、シリンダブロックやオイルパン等にブラケットを介して、固定される場合がある。しかし、ブラケット等の部品点数が増加するという問題があるので、この問題を解決するために、シリンダブロックやオイルパン等に、補機取付用の複数のボスをシリンダブロック側面から突出形成して、このボスに補機を直接固定することが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
その場合、一般に、補機の入力軸はクランク軸に平行に配設されると共に、補機はシリンダブロック側面の一端部寄りに固定されて、これらの軸端間にベルトが張設される。そして、補機の入力軸端側にはベルトの張力が常に作用している。
【0005】
しかしながら、上記ベルトは、エンジンの運転時には、微妙に伸縮したり振動したりして一様には回転せず、この結果、補機の駆動軸にかかる張力が変動を繰り返して、補機がベルト側に位置するボスを支点としてエンジンヨーイングと同じ水平面内で振動し、共振を起こすおそれがあるのである。そして、この結果、振動音が生じて車両の静粛性が確保されなかったり、この状態で長時間が経過すると、補機を固定するボルトに緩みが生じて、ボルトが抜けたりする問題が生じるのである。また、シリンダブロックの側壁部はエンジンの軽量化のために肉薄状とされていることが多いから、補機を堅固に固定するための十分な剛性を確保し難いという問題もある。
【0006】
そこで、上記ボスにリブを設けてボス周辺の剛性を確保する構造が、特開平11−82049号公報に開示されている。すなわち、該公報の技術は、シリンダブロック側壁において、該シリンダブロック内部のシリンダボア間に設けられた複数の隔壁と対応する外側の部位に、四角形状に4つの補機取付用ボスを設け、これらのボスを相互にリブで連結して、補機取付部の剛性を向上させるものである。
【0007】
しかしながら、上記エンジンヨーイングと同一面内で生じる振動の振幅は、振動の支点となるベルト側のボスからシリンダ列中心方向へ向かうほど大きくなるにもかかわらず、この振動を抑制するための構造は形成されず、両ボスは同一の構造とされている。すなわち、上記公報に記載の技術は、エンジン運転時の補機の振動が考慮されていないため、エンジン停止時の剛性を確保することはできても、エンジン運転時の剛性を確保できず、上記共振等の振動を抑制できないのである。
【0008】
そこで、本発明は、クランク軸により駆動される補機をシリンダブロックに直付け固定する補機取付構造において、補機固定用のボス周辺の剛性を、補機振動を考慮して向上させることで、補機及びエンジンの振動を軽減させ、これにより車両の静粛性を向上させると共に、補機固定用のボルトが抜けること等を防止することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本願の請求項1に記載の発明は、エンジンのクランク軸に駆動される補機を該エンジンのシリンダブロックに取り付ける構造であって、上記シリンダブロックの一方の側面の一端部寄りに補機を取り付けるための複数のボスが突設されていると共に、これらのボスのうちのシリンダ列中心側に位置する少なくとも一つのボスから、上記側面に沿ってシリンダ列中心に向かって延びるリブが設けられており、かつ、該リブが設けられたボスのシリンダ列中心側に、シリンダブロックの壁面内に設けられたオイルドレン通路によって周囲より高剛性とされた部位が設けられていることを特徴とする。
【0010】
この発明によれば、リブが設けられたボス近傍の剛性が向上して、補機を堅固に支持することができる。
【0011】
その場合に、上記リブはシリンダ列中心に向かって延びているので、リブの設けられたボスのシリンダ列中心側の剛性が特に向上する。したがって、シリンダ列中心側に向かうほど大きくなる補機振動の振幅を上記リブで受け止めて、効果的に振動を抑制することができ、さらにはエンジン全体が共振することを防止できる。この結果、振動音の発生を抑制し、静粛性を向上させることができる。加えて、補機の振動により、補機を固定するための例えばボルトが緩んで抜けること等が防止される。
【0012】
そして、特にこの発明によれば、リブが設けられたボスのシリンダ列中心側に、リブだけでなく、高剛性部も設けられているので、ボス及びリブを含めた補機取付部全体の剛性が高まる。しかも、上記高剛性とされた部位は、オイルドレン通路により高剛性にされた部分を含むので、新たに高剛性部位を設ける必要がない。すなわち、高剛性部位を設けるために生産性が低下することがないだけでなく、シリンダブロックの重量が増加することがない。
【0013】
次に、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、リブは、補機の振動方向に対して所定の角度をなす2方向に分割されていることを特徴とする。
【0014】
この発明によれば、補機の振動方向を含む面に対して、振動を均等に分担して振り分けるように延びているから、シリンダブロック側面の広い領域でこの振動を受け止めることができ、より効果的に補機の振動を減少させることができる。
【0015】
そして、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、リブは、オイルドレン通路による高剛性部を越えてシリンダ列中心に向かって延びていることを特徴とする。
【0016】
この発明によれば、高剛性部で受け止めた振動を、高剛性部を越えた相対的に剛性の低い部位で効果的に吸収させることができる。
【0017】
ところで、一般に、リブを設けると、該リブで受け止めた振動が、その先端部にまで伝達される。すなわち、該先端部の位置によって、受け止めた振動の作用する個所が変わり、これが例えばヨーイング等の新たな不具合を生じさせることがある。
【0018】
そこで、請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の発明において、リブの先端部は、シリンダ列中心より補機側に位置することを特徴とする。
【0019】
この発明によれば、補機の振動がシリンダ列中心より補機側で受け止められることとなる。すなわち、補機の振動は、シリンダ列中心より補機とは反対側に伝わらず、この結果、シリンダ列中心に向かって延びるリブを設けても、例えばヨーイング等の振動を生じさせることなく、補機を安定して支持することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【0023】
図1、図2、図3に示すように、本実施の形態に係るシリンダブロック1は、直列4気筒エンジンに用いられるもので、該シリンダブロック1の上方には、シリンダヘッド2(図3参照)が取り付けられる。
【0024】
図1に示すように、シリンダブロック1には4コのシリンダボア11…11が列状に設けられ隔壁12…12で仕切られている。これらのシリンダボア11…11内では、図示しないピストンが図における奥方向と手前方向で往復動し、この往復動が、上記隔壁12…12と、該隔壁12…12に固定される図示しないベアリングキャップとで回動可能に支持されるクランク軸3で回転に変換して出力される。
【0025】
シリンダボア11…11の近傍には、シリンダヘッド2をシリンダブロック1に固定するための複数のネジ孔13…13や、オイルをドレンする複数のオイルドレン通路14…14と、あるいは冷却水通路等が設けられている。
【0026】
また、図2にシリンダブロック1の端面1aを示すように、シリンダブロック1の下部は、アーチ状に切り欠かれたスカート部15とされている。また、該スカート部15内に位置する隔壁12…12の下部には、半円孔16…16が設けられると共に、該半円孔16…16とは逆向きの半円孔が設けられた図示しないベアリングキャップがボルト等で隔壁12…12に締結されて軸受部を構成する。そして、この軸受部でクランク軸3を回動可能に支持する。
【0027】
また、図3に示すように、シリンダブロック1の側面1bには、補機類を取り付けるためのネジ孔を有する複数のボス21…21が突出している。そしてこれらのボス21…21間にはこれらのボス21…21を強固に支持し、当該側面1bの剛性を高めるためのリブ22…22が必要に応じて設けられている。また、ボス21…21間を連結する個所以外にも必要に応じてリブ22…22が設けられている。
【0028】
次に、このシリンダブロック1における主要な補機類の取付について説明する。
【0029】
まず、図2に示すようにシリンダブロック1の上部に設けられたウォーターポンプ取付部17には、図示しないウォーターポンプが取り付けられる。また、シリンダブロック1のスカート部15内には、オイルポンプ取付部18が設けられ、図示しないオイルポンプが取り付けられる。また、シリンダヘッド2の上方には図示しないターボチャージャーが設けられる。そして、これらの補機類が、クランク軸3により、図示しないベルト等を有する巻掛伝動機構を介して駆動されるようになっている。
【0030】
次に、本発明の特徴部分であるオルタネータ31の取付構造について説明する。なお、本実施の形態では、オルターネータ31を取り付けた場合について説明するが、オルタネータに限定されるものではなく、クランク軸3の回転によりベルトを介して駆動される補機類全般について適用可能である。なお、以後説明するボス及びリブについては、必要に応じて別符号を付与する。
【0031】
該オルタネータ31は、図1、図3に示すように、シリンダブロック1の側面1bにおいて、符号Xで示す端面1a側に配置され、シリンダブロック1とシリンダヘッド2とに跨って固定される。また、該オルタネータ31は、ロータ31aの端部に設けられたプーリ31bと、上記クランク軸3の一端に設けられたプーリ3aとの間に巻き掛けられたベルト32を介してクランク軸3の回転により駆動されるようになっている。
【0032】
シリンダブロック1の側面1bには、該シリンダブロック1と一体形成された2つのボス41,42が設けられている。該ボス41,42には、ネジ孔41a,42aが設けられ、該ネジ孔41a,42aに図示しないボルトでオルタネータ31の下部がシリンダブロック31に固定される。オルタネータ31の上部は同様にしてシリンダヘッド2に固定される。両ボス41,42はシリンダブロック1の側面1bから突出していると共に、両ボス41,42間に設けられたリブ43で連結されている。端面1a側の第1ボス42からは、該ボス42の上下方向の剛性を補強するためのリブ44,45が上下方向に延びている。
【0033】
シリンダ列中心Y寄りの第2ボス41の下方には、別のボス46が設けられており、両ボス41,46同士が、両ボス41,46間に設けられたリブ47で連結されている。
【0034】
また、第2ボス41からは、リブ43,47以外に、リブ51,52がシリンダブロック1の側面1bに沿ってシリンダ列中心Yに向かって延びている。これらのリブ51,52はシリンダブロック1と一体形成されている。また、これらのリブ51,52は、図1に示すように、オルタネータ31が、ベルト32の張力のA方向の変動により第1ボス42を支点BとしてC方向に振動したときに、該振動方向Cを含む面(この例では水平面)を挟んでそれぞれ所定の角度をなすように、リブ51はシリンダ列中心Yに向かって斜め上方に延び、リブ52は斜め下方に延びている。
【0035】
また、第2ボス41のシリンダ列中心Y側に、上記オイルドレン通路14の外壁53が上下方向に延び、シリンダブロック1の側面1bから外向きに膨出している。これにより、シリンダブロック1の側面1bにおいて、この外壁53の近傍がその周囲より相対的に高剛性な部位cになっている。
【0036】
また、上側リブ51は、中間部51aが上記オイルドレン通路14の外壁53上から外向きに突出して形成されると共に、先端部51bがシリンダブロック2の側面1bの符号dで示す位置に連結されている。すなわち、該リブ51は、オイルドレン通路14により高剛性とされた部位cをX側からY側に越えるように形成されている。
【0037】
また、上側リブ51は、中間部51aから先端部51bに移るところで折れ曲がり、先端部51bがシリンダ列中心Yよりオルタネータ31側に位置している。
【0038】
一方、上記下側リブ52は、同じく上記オイルドレン通路14の外壁53から突出して形成されると共に、先端部がボス46とボス48とを連結するリブ49に連続している。
【0039】
このように、第1、第2のボス41,42に多数のリブ44,45,47,51,52が設けられているから、ボス41、42近傍の剛性が向上して、オルタネータ31を堅固に支持することができる。
【0040】
その場合に、特に、上記リブ51,52は第2ボス41からシリンダ列中心Yに向かって延びているので、リブ51,52の設けられたボス41のシリンダ列中心Y側の剛性が特に向上する。すなわち、例えば該リブ51、52が設けられていないとすると、オルタネータ31の振動Cにより、該ボス41が接続されたシリンダブロック1の側壁1bの水平面内での振動が大きくなるが、本発明ではシリンダ列中心Yに向かって延びるリブ51、52が設けられているので、ボス41のシリンダ列中心Y側の剛性が特に向上し、シリンダ列中心Y側に向かうほど大きくなるオルタネータ31の振動Cの振幅を効果的に受け止めて抑制することができ、さらにはエンジン全体が共振することを防止できるのである。この結果、振動音の発生を抑制し、静粛性を向上させることができる。加えて、オルタネータ31の振動により、オルタネータ31を固定するための例えばボルトが緩んで抜けること等が防止される。
【0041】
また、上記リブ51,52は、オルタネータ31の振動方向Cに対して所定の角度をなす2方向に分割され、オルタネータ31の振動方向Cを含む面に対して、振動Cを均等に分担して振り分けるように延びているから、シリンダブロック側面1bの広い領域でこの振動Bを受け止めることができ、より効果的にオルタネータ31の振動Cを減少させることができる。
【0042】
また、上側リブ51が設けられたボス41のシリンダ列中心Y側に、シリンダブロック1の壁面内に設けられたオイルドレン通路14によって周囲より高剛性とされた部位cが設けられているので、上側リブ51だけでなく、第2ボス41も上側リブ51を介して上記高剛性部cに結合されることとなって、第2ボス41及び上側リブ51を含めたオルタネータ31の取付部全体の剛性が高まる。
【0043】
しかも、上記高剛性とされた部位cは、オイルドレン通路14により高剛性にされた部分を含むので、新たに高剛性部位を設ける必要がない。すなわち、高剛性部位を設けるために生産性が低下することがないだけでなく、シリンダブロック1の重量が増加することがない。
【0044】
そして、リブ51は、オイルドレン通路14による高剛性部cを越えてシリンダ列中心Yに向かって延びているので、高剛性部cで受け止めた振動を、高剛性部cを越えた相対的に剛性の低い部位dで効果的に吸収させることができる。
【0045】
ところで、一般に、リブを設けると、該リブで受け止めた振動が、その先端部にまで伝達される。すなわち、該先端部の位置によって、受け止めた振動の作用する個所が変わり、これが新たな不具合を生じさせることがある。例えば、上記リブ51が、シリンダ列中心Yを越えて、例えば図1、図3に示す符号eの位置にまで延びていたとすると、シリンダブロック1全体をシリンダ列中心Yを中心として水平方向に振動させるヨーイングの起振力となってしまうのである。
【0046】
しかしながら、本実施の形態では、リブ51の先端部51bは、シリンダ列心Yよりオルタネータ31側に位置するので、オルタネータ31の振動がシリンダ列中心Yよりオルタネータ31側で受け止められることとなる。すなわち、オルタネータ31の振動は、シリンダ列中心Yよりオルタネータ31とは反対側に伝わらないので、ヨーイングの起振力が生じず、この結果、シリンダ列中心Yに向かって延びるリブ51を設けても、例えばヨーイング等の振動を生じさせることがない。
【0047】
なお、上記実施の形態では、第1のベルト32をクランク軸3とオルタネータ31間にだけ張設したが、他の補機にも該ベルト32を巻き掛けてもよい。
【0048】
また、上記実施の形態では、エンジンを直列4気筒エンジンとしたが、例えば3気筒や5気筒等の気筒数の異なるエンジンの場合でも適用できるのはいうまでもない。
【0049】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、クランク軸により駆動される補機をシリンダブロックに直付け固定する補機取付構造において、補機取付用ボスのうちシリンダ列中心側に位置するボスにシリンダ列中心に向かって延びるリブを設けることで、補機固定用のボス周辺の剛性を向上させ、これにより補機及びエンジンの振動を軽減させて車両の静粛性を向上させると共に、補機固定用のボルトが抜けること等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係るシリンダブロックの平面図である。
【図2】 図1のア方向からの矢視図である。
【図3】 図1のイ方向からの矢視図である。
【符号の説明】
1 シリンダブロック
1b 側面(シリンダブロックの一方の側面)
3 クランク軸
14 オイルドレン通路
31 オルタネータ(補機)
21,42,46,48 ボス
41 ボス(シリンダ列中心側に位置するボス)
22,43,47,49 リブ
51,52 リブ(シリンダ列中心側に位置するボスから延びるリブ)
53 オイルドレン通路の外壁
c 高剛性部
Claims (4)
- エンジンのクランク軸に駆動される補機を該エンジンのシリンダブロックに取り付ける構造であって、上記シリンダブロックの一方の側面の一端部寄りに補機を取り付けるための複数のボスが突設されていると共に、これらのボスのうちのシリンダ列中心側に位置する少なくとも一つのボスから、上記側面に沿ってシリンダ列中心に向かって延びるリブが設けられており、かつ、該リブが設けられたボスのシリンダ列中心側に、シリンダブロックの壁面内に設けられたオイルドレン通路によって周囲より高剛性とされた部位が設けられていることを特徴とするシリンダブロックの補機取付構造。
- リブは、補機の振動方向に対して所定の角度をなす2方向に分割されていることを特徴とする請求項1に記載のシリンダブロックの補機取付構造。
- リブは、オイルドレン通路による高剛性部を越えてシリンダ列中心に向かって延びていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシリンダブロックの補機取付構造。
- リブの先端部は、シリンダ列中心より補機側に位置することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のシリンダブロックの補機取付構造。
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