JP4784134B2 - エンジンの支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などに用いられるエンジンの支持構造に関する。

自動車用のエンジンをトランスミッションなどを含めて車体側へ支持する支持構造として、特に、エンジンをエンジンルーム内に車体前後方向に対して横向きに搭載した車両では、エンジンを４点で支持する、いわゆる十字マウント方式等が広く採用されている。しかしながら、このような十字マウント方式の支持構造では、アイドル時のエンジン揺動によって、このパワーユニットの下側部の前・後部に設けられたエンジンマウントに上下方向の振動が発生するおそれがあり、音振性能において不利になっていた。このため、近年、パワーユニットの防振支持方式として、パワーユニットの両側部ではエンジンの重心線より上方にエンジンマウントを配置し、つまりパワーユニットの左右方向ではパワーユニットの揺動回転軸の両端で支持して振動を遮断し易くし、パワーユニットの前後方向ではエンジンの重心線より下方にエンジンマウントを配置して揺動運動を抑制する、いわゆるペンデュラムマウント方式が採用されている。例えば、特許文献１にはパワーユニットの両側部を、フロントサイドメンバにエンジンマウントを介して支持するとともに、このパワーユニットの車体後方側の下部とサブリアクロスメンバとにトルクロッドを跨設して支持した構造が開示されている。
特開２００４−２４３８７２号公報

しかしながら、上記特許文献１の支持構造では、マウンティングステーの他、フロントカバーに固定される２つのエンジンマウンティングブラケットなどが必要となり、部品点数が多く、組立工数の増加や重量の増加などの問題がある。また、エンジンマウンティングブラケットが機関前方よりエンジン側へ締結される構造、つまりボルトによりエンジンマウンティングブラケットを機関前後方向に締結する構造となっているので、締結のために機関前後方向に比較的大きなスペースが必要となり、搭載性が低下する。

更に、エンジンマウンティングブラケットをフロントカバーに直接締結した場合、このフロントカバーを介してカムブラケットに車両からの振動入力が伝わり易く、この結果、カムジャーナルの変形によるフリクション増加などを招くおそれがある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、簡素な構造でありながらエンジンを安定して支持し得る新規なエンジンの支持構造を提供することを目的としている。

マウンティングステーを用いてエンジンを車両前後方向に対して横置き姿勢で車体側のフレームに支持するエンジンの支持構造において、シリンダヘッドにおけるエンジン前側の前壁部に取り付けられたフロントカバーに第１ステー取付ボス部が設けられるとともに、シリンダヘッドにおけるエンジン側方の両側壁に第２ステー取付ボス部が設けられ、かつ、上記マウンティングステーが、上記第１ステー取付ボス部に固定される第１固定部と、上記第２ステー取付ボス部に固定される第２固定部と、を有している。
そして第１の発明は、上記第２固定部が、シリンダヘッドにおけるエンジン前側の前壁部上に固定されるカムブラケットよりもエンジン後方側に配置されており、かつ、上記マウンティングステーが、上記カムブラケットの上方を跨いで、上記第１固定部と第２固定部とを繋ぐ架橋部を有している。また、第２の発明は、上記第２ステー取付ボス部が、シリンダヘッドの気筒列方向に関して隣り合う気筒のほぼ中央に配置されている。

本発明によれば、フロントカバーとシリンダヘッドの両側壁にわたってマウンティングステーを固定し、このマウンティングステーを用いてエンジンの前部を車体側へ支持させることにより、エンジンと車体側との締結剛性を向上して、音振性能を向上することができる。また、マウンティングステーをシリンダヘッド及びフロントカバーの両者に固定していることから、上記特開２００４−２４３８７２号公報のようにフロントカバーに固定されるマウンティングブラケットを敢えて設ける必要がなく、部品点数を削減して、製造工数の低減化や軽量化・簡素化を図ることができる。

図５及び図６は、本発明に係るペンデュラム方式のエンジン支持構造の一例を簡略的に示している。エンジン１は、トランスミッション２を含めた駆動ユニット３として、横置き姿勢で車両前方のエンジンルーム内に搭載され、３箇所のマウント部ＲＨ，ＬＨ，Ｒｒで車体フレーム側に支持されている。すなわち、駆動ユニット３は、ユニット重心Ｇよりも上方に配置された機関前後方向両側二箇所の第１マウント部ＲＨ及び第２マウント部ＬＨにおいて吊り下げ状態にて支持されており、かつ、ユニット重心Ｇよりも下方に配置された第３マウント部Ｒｒにおいて、車両後方側へ延びるトルクロッド４を介して支持されている。これらのマウント部ＲＨ，ＬＨ，Ｒｒでは、周知の液体封入防振装置やソリッド式の防振ゴムを用いて駆動ユニット３を弾性的に支持するようになっている。

図１〜４は、本発明に係る支持構造を、エンジン１の前部を車体側へ支持する第１マウント部ＲＨに適用した一実施例を示している。エンジン１は、複数の気筒（シリンダ）が形成されたシリンダブロック１１と、このシリンダブロック１１上に固定されるシリンダヘッド１２と、このシリンダヘッド１２上に固定されるロッカカバー（ヘッドカバーとも呼ぶ）１３と、を有している。また、シリンダヘッド１２には、このシリンダヘッド１２の前壁部に設けられた半円筒状の軸受部１５Ａに固定され、この軸受部１５Ａとともに吸・排カムシャフト（図示省略）を回転可能に支持するカムブラケット１６が固定されている。

シリンダブロック１１，シリンダヘッド１２及びカムブラケット１６の前面側にはフロントカバー１４が取り付けられている。従って、カムブラケット１６は、シリンダヘッド１２上に位置するとともに、機関前後方向でフロントカバー１４とロッカカバー１３との間に位置している。そして、カムブラケット１６及びシリンダヘッド１２の上面にロッカカバー１３がフロート状態で支持されており、シリンダヘッド１２に剛に取り付けられるカムブラケット１６に、カム角センサ（図示省略）が取り付けられている。すなわち、柔に取り付けられるロッカカバー１３にカム角センサを取り付けると検出精度が低下するので、ロッカカバー１３をシリンダヘッド１２よりも短縮してシリンダヘッド１２の前部にカムブラケット１６を露出させて、このカムブラケット１６にカム角センサを取り付けるようにしている。

そして、第１マウント部ＲＨにおいて、マウンティングブラケット１７及びこのマウンティングブラケット１７に固定されるマウンティングステー２０を用いて、エンジン１の前部を車体側のフレームに支持するようになっている。マウンティングステー２０は、アルミ合金などにより一体的に形成されており、固定ボルト２６を用いてフロントカバー１４の第１ステー取付ボス部２１に締結・固定される第１固定部２２と、シリンダヘッド１２の両側壁１８の上面に開口する第２ステー取付ボス部２３（２３Ａ，２３Ｂ）に固定される第２固定部２４（２４Ａ，２４Ｂ）と、カムブラケット１６の上方を跨ぐように第１固定部２２及び第２固定部２４を一体的に繋ぐ架橋部２５と、により大略構成されている。つまり、マウンティングステー２０は、シリンダヘッド１２及びフロントカバー１４の上方配置される架橋部２５より下方へ向けて２本の第１固定部２２と４本の第２固定部２４とが脚部状に延びた形状となっている。

図３にも示すように、各第２ステー取付ボス部２３は、固定ボルト（図示省略）が螺合するボルト穴が形成されており、かつ、シリンダヘッド１２の側壁１８より側方へ断面半円弧状に張り出して、機関上下方向に延在している。また、第２ステー取付ボス部２３及びこれに取り付けられる第２固定部２４は、機関前後方向（図３の横方向）での位置に関して、隣り合う気筒間の中央位置、隣り合う気筒におけるリフタボア１９の中間位置、隣り合う気筒のカムジャーナル部２９の中間位置であって、つまりはリフタボア１９やカムジャーナル部２９から最も離れた位置に配置されている。このため、各ボス部２３は、隣り合う気筒のほぼ中央に配置されるヘッドボルトボス部２７とほぼ同じ機関前後方向位置、つまりヘッドボルトボス部２７の直ぐ外側に隣設して配置されている。周知のように、これらのヘッドボルトボス部２７を挿通するヘッドボルトによってシリンダヘッド１２がシリンダブロック１１に締結固定される。

更に詳しくは、第２ステー取付ボス部２３は、最も機関前寄りの＃１気筒と＃２気筒の中間位置に配置される２つの前側第２ステー取付ボス部２３Ａと、＃２気筒と＃３気筒の中間位置に配置される２つの後側第２ステー取付ボス部２３Ｂと、により構成されており、これに対応して第２固定部２４が前側第２ステー取付ボス部２３Ａに固定される前側第２固定部２４Ａと後側第２ステー取付ボス部２３Ｂに固定される後側第２固定部２４Ｂとにより構成されている。本実施例のような直列４気筒の内燃機関では後側第２ステー取付ボス部２３がシリンダヘッド１２の機関前後方向略中央に位置しており、つまりマウンティングステー２０は、機関前後方向でシリンダヘッド１２の前端部から略機関中央位置にわたって間欠的に配置されたボス部２１，２３でシリンダヘッド１２に固定されており、マウンティングステー２０の取付剛性、ひいてはエンジンの支持剛性に優れた構造となっている。

図２に示すように、第１固定部２２には機関上下方向に貫通形成されたボルト孔２２Ａが形成されており、このボルト孔２２Ａに固定ボルト２６が機関上方より挿入され、この固定ボルト２６がボルト孔２２Ａを貫通して第１ステー取付ボス部２１の上面に開口形成されたボルト孔２１Ａに螺合することによって、第１固定部２２と第１ステー取付ボス部２１とが強固に共締め固定される。つまり、固定ボルト２６によって第１固定部２２が第１ステー取付ボス部２１に機関上方側より締結・固定されるようになっており、この固定ボルト２６の頭部２６Ａはマウンティングステー２０の架橋部２５上に配置されることとなる。上記の第１ステー取付ボス部２１は、フロントカバー１４の前面に張出形成されており、その平坦な上面に上記のボルト孔２１Ａが開口している。同様に、第２固定部２４には機関上下方向に貫通形成されたボルト孔が形成されており、このボルト孔に固定ボルト（図示省略）が機関上方より挿入され、このボルトがボルト孔を貫通して第２ステー取付ボス部２３の上面に開口形成されたボルト孔（図３参照）に螺合することにより、第２固定部２４と第２ステー取付ボス部２３とが強固に共締め固定される。つまり、固定ボルトによって第２固定部２４が第２ステー取付ボス部２３に機関上方側より締結・固定されるようになっており、この固定ボルトの頭部がマウンティングステー２０の架橋部２５上に配置されることとなる。

図４に簡略的に示すように、シリンダヘッド１２は、アッパデッキ３１と両側のヘッド側壁１８とロアデッキ３３とによって剛性に優れた閉断面構造をなすように構成されている。そして、ヘッド側壁１８には、半円弧状に張り出したボス部２３の下部よりアッパデッキ３１及びヘッドボルトボス部２７へ向けて延びるリブ３４が一体に形成されており、このリブ３４によって、各ボス部２３がアッパデッキ３１及びヘッドボルトボス部２７に実質的に接続されている。このリブ３４は、ヘッド側壁１８よりも側方へ張り出したボス部２３の外縁よりアッパデッキ３１の両側端部へ向けて斜めに延びる略三角形状をなしている。つまり、リブ３４によって第２ステー取付ボス部２３が上記の閉断面部に実質的に接続されており、強度的に優れた構造となっている。

次に、本実施例の特徴的な技術思想及びその作用効果について列記する。

（１）エンジン１の前側上部をマウンティングステー２０を用いて車体側のフレームに支持するエンジン１の支持構造において、上記マウンティングステー２０が、シリンダヘッド１２の前方に取り付けられるフロントカバー１４の第１ステー取付ボス部２１に固定される第１固定部２２と、シリンダヘッド１２の両側壁１８に設けられる第２ステー取付ボス部２３へ固定される第２固定部２４と、を有している。

このように、フロントカバー１４とシリンダヘッド１２の双方にわたってマウンティングステー２０を固定し、このマウンティングステー２０によってエンジン１の前側上部を車体側へ支持させることにより、エンジン１と車体側との締結剛性を向上して、音振性能を向上することができる。また、上記特開２００４−２４３８７２号公報のようにフロントカバーに固定されるマウンティングブラケットをマウンティングステーと別個に設けるものに比して、部品点数を削減して、製造工数の低減化や軽量化・簡素化を図ることができる。

（２）より具体的には、シリンダヘッド１２の前壁部１５に設けられた軸受部１５Ａとともにカムシャフトを回転可能に支持するカムブラケット１６を有し、上記第２固定部２４が、上記カムブラケット１６よりも機関後方側（図１の右側）に配置されており、上記マウンティングステー２０が、上記カムブラケット１６の上方を跨いで、上記第１固定部２２と第２固定部２４とを繋ぐ架橋部２５を有している。つまり、マウンティングステー２０がカムブラケット１６を跨いでフロントカバー１４とシリンダヘッド１２にそれぞれ固定される構造となっており、マウンティングステー２０を経由しての車体側からの振動入力がカムブラケット１６へ直接的に伝達することがないように構成されており、カムブラケット１６への振動入力が効果的に軽減されている。この結果、カムブラケット１６の変形が抑制され、その軸受部分でのフリクションが軽減されるとともに、ゴムガスケット、液状ガスケットやメタルガスケットなどによりシールされるフロントカバー１４、ロッカカバー１３、シリンダヘッド１２及びカムブラケット１６等の合わせ面に対する振動入力を有効に抑制し、これらシール部分のシール性を向上することができる。

（３）図７に示す比較例では、第１固定部２２を機関前後方向に沿うボルト４１によりエンジン前方側よりフロントカバー１４に固定している。これに対して本実施例では図２に示すように、第２固定部２４と同様に、第１固定部２２がエンジン上方側より第１ステー取付部２１へ固定されるようになっている。このような本実施例によれば、比較例に比して、締結・固定に必要な機関前後方向のスペースをΔＤ２からΔＤ１へ短縮することができ、エンジン１の前後方向の短縮化、更には機関搭載性の向上を図ることができる。また、第２固定部２４と同様、第１固定部２２をエンジン上方側より固定することができ、つまり、マウンティングステー２０をエンジン１に固定する際に、全てのボルトを同方向であるエンジン上方側より挿入して固定作業を行うことができるので、組立作業の自動化を含め、その作業性を格段に向上することができる。

（４）また、図３に示すように、第２ステー取付ボス部２３が、シリンダヘッド１２の気筒列方向に関して隣り合う気筒のほぼ中央に配置されており、つまりカムジャーナル部２９やリフタボア１９から最も離れた位置に配置されている。従って、車両からマウンティングステー２０を介してエンジン１側へ入力される振動入力によるカムジャーナル部２９やリフタボア１９の変形を最小限に抑制することができる。

（５）更に好ましくは、第２ステー取付ボス部２３が、最もフロントカバー１４寄りの第１気筒＃１とこれに隣設する第２気筒＃２の中央位置に設けられる２つの前側第２ステー取付ボス部２３Ａと、上記第２気筒＃２とこれに隣設する第３気筒＃３の中央位置に設けられる２つの後側第２ステー取付ボス部２３Ｂと、により構成されている。これにより、マウンティングステー２０を安定してシリンダヘッド１２に固定することができる。

（６）シリンダヘッド１２の側壁１８に、第２ステー取付ボス部２３とシリンダヘッド１２のアッパデッキ３１とを繋ぐリブ３４が設けられている。このリブ３４によって、剛性に優れたシリンダヘッド１２の閉断面部を構成するアッパデッキ３１に第２ステー取付ボス部２３が接続される形となり、第２ステー取付ボス部２３の剛性・強度を効果的に向上することができる。

（７）また、第２ステー取付ボス部２３がヘッドボルトボス部２７の近傍、詳しくは直ぐ外側に隣設して配置されているので、シリンダヘッド１２の強度・剛性を向上してその変形を抑制し、音振性能の向上やフリクションの軽減などの効果を得ることができる。

（８）このような支持構造は、上記実施例のように、３点支持方式であるペンデュラム支持方式におけるエンジン前側上部の支持部分に特に好適なものである。

本発明の一実施例に係るエンジンの支持構造を簡略的に示す側面図。 本実施例のマウンティングステーの第１固定部の固定部分を示す側面対応図。 本実施例のシリンダヘッドを単体で示す上面図。 本実施例のシリンダヘッドを簡略的に示す図３のＡ−Ａ線に沿う断面図。 本実施例のエンジンの支持構造を簡略的に示す車両前方側から見たモデル図。 本実施例のエンジンの支持構造を平面的に見たモデル図。 比較例に係るマウンティングステーの第１固定部の固定部分を示す側面対応図。

符号の説明

１…エンジン
１１…シリンダブロック
１２…シリンダヘッド
１３…ロッカカバー
１４…フロントカバー
１５…前壁部
１６…カムブラケット
１８…ヘッド側壁
２０…マウンティングステー
２１…第１ステー取付ボス部
２２…第１固定部
２３…第２ステー取付ボス部
２４…第２固定部
２５…架橋部
２７…ヘッドボルトボス部
３１…アッパデッキ
３４…リブ

Claims (6)

1. マウンティングステーを用いてエンジンを車両前後方向に対して横置き姿勢で車体側のフレームに支持するエンジンの支持構造において、
   シリンダヘッドにおけるエンジン前側の前壁部に取り付けられたフロントカバーに第１ステー取付ボス部が設けられるとともに、シリンダヘッドにおけるエンジン側方の両側壁に第２ステー取付ボス部が設けられ、
   かつ、上記マウンティングステーが、上記第１ステー取付ボス部に固定される第１固定部と、上記第２ステー取付ボス部に固定される第２固定部と、を有し、
   上記第２固定部が、シリンダヘッドにおけるエンジン前側の前壁部上に固定されるカムブラケットよりもエンジン後方側に配置されており、
   かつ、上記マウンティングステーが、上記カムブラケットの上方を跨いで、上記第１固定部と第２固定部とを繋ぐ架橋部を有していることを特徴とするエンジンの支持構造。
2. マウンティングステーを用いてエンジンを車両前後方向に対して横置き姿勢で車体側のフレームに支持するエンジンの支持構造において、
   シリンダヘッドにおけるエンジン前側の前壁部に取り付けられたフロントカバーに第１ステー取付ボス部が設けられるとともに、シリンダヘッドにおけるエンジン側方の両側壁に第２ステー取付ボス部が設けられ、
   かつ、上記マウンティングステーが、上記第１ステー取付ボス部に固定される第１固定部と、上記第２ステー取付ボス部に固定される第２固定部と、を有し、
   上記第２ステー取付ボス部が、シリンダヘッドの気筒列方向に関して隣り合う気筒のほぼ中央に配置されていることを特徴とするエンジンの支持構造。
3. 上記第１固定部がエンジン上方側より第１ステー取付ボス部へ固定されるとともに、上記第２固定部が上記エンジン上方側より第２ステー取付ボス部へ固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの支持構造。
4. 上記第２ステー取付ボス部が、最もフロントカバー寄りの第１気筒とこれに隣設する第２気筒の中央位置に設けられる前側第２ステー取付ボス部と、上記第２気筒とこれに隣設する第３気筒の中央位置に設けられる後側第２ステー取付ボス部と、により構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のエンジンの支持構造。
5. 上記シリンダヘッドに、上記第２ステー取付ボス部とアッパーデッキとを繋ぐリブが設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエンジンの支持構造。
6. 上記第２ステー取付ボス部がヘッドボルトボス部の近傍に配置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エンジンの支持構造。

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