JP7342723B2

JP7342723B2 - 内燃機関の補機取付構造

Info

Publication number: JP7342723B2
Application number: JP2020014356A
Authority: JP
Inventors: 哲也小菅
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2020-01-31
Filing date: 2020-01-31
Publication date: 2023-09-12
Anticipated expiration: 2040-01-31
Also published as: DE102020134858A1; DE102020134858B4; JP2021120563A

Description

本発明は、内燃機関の補機取付構造に関する。

エンジンに補機を取付けるための補機取付構造として、特許文献１に記載されるものが知られている。特許文献１に記載されるエンジンの補機取付構造は、エンジンブロックの側面に設けられた上側支持部と下側支持部に、ボルトによって補機（オルタネータ）を締結することにより、補機が上側支持部と下側支持部を介してエンジンブロックに取付けられている。

特開２０１２－７５２７号公報

しかしながら、従来のエンジンの補機取付構造にあって、エンジンブロックの側面に設けられた上側支持部と下側支持部に、ボルトによって補機を締結しているので、重量のある補機をエンジンブロックに取付けることができないおそれがある。

すなわち、近年では、発電機能だけでなくスタータ機能や加速時の補助動力機能も兼ねたモータ機能付き発電機（ＩＳＧ：インテグレーテッド・スタータ・ジェネレータ）が多用化されている。

しかしながら、ＩＳＧのような補機は、特許文献１に記載されるオルタネータ等の補機と比べて重量が大幅に増加するため、特許文献１に記載される補機取付構造によってＩＳＧをエンジンブロックに取付ける場合には、エンジンブロックに対する補機の支持剛性が不足し、エンジンの振動が増大するおそれがある。

特許文献１に記載される補機取付構造においてＩＳＧの支持剛性を増大させるためには、上側支持部と下側支持部とは別の新たな補強部材を用いて補機をエンジンブロックに取付けることが考えられる。しかしながら、この場合にはエンジンの部品点数が増加し、エンジンの重量が増加することやエンジンが大型化することが考えられ、好ましくない。

本発明は、上記のような事情に着目してなされたものであり、内燃機関の重量が増加することや大型化することを避けつつ、内燃機関に対する補機の支持剛性を高めることができる内燃機関の補機取付構造を提供することを目的とするものである。

本発明は、クランク軸方向に延びる側壁を有し、上端にシリンダヘッドが締結されるシリンダブロックと、前記側壁の上部に設けられた上側取付部と、前記側壁に設けられ、前記上側取付部よりも下方に設けられた下側取付部と、締結部材によって前記上側取付部および前記下側取付部に締結される補機とを備える内燃機関の補機取付構造において、前記側壁は、上下方向において前記シリンダブロックの前記上端と前記下側取付部の間に位置して前記側壁と一体に設けられ、前記クランク軸方向に延びる筒状の通路部を有し、前記上側取付部は、前記シリンダブロックの前記側壁の上端側に連結される一端部を有し、当該一端部から水平方向に延びる第１の連結部と、前記通路部に連結される一端部を有し、当該一端部から斜め上方に延びる第２の連結部と、前記第１の連結部の延びる方向の他端部と前記第２の連結部の延びる方向の他端部に連結され、前記締結部材が挿入されることにより、前記補機が締結される被締結部とを有することを特徴とする。

このように上記の本発明によれば、内燃機関の重量が増加することや大型化することを避けつつ、内燃機関に対する補機の支持剛性を高めることができる。

図１は、本発明の一実施例に係る補機取付構造を備えた内燃機関の右側面図である。図２は、本発明の一実施例に係る内燃機関の補機取付構造を備えた内燃機関の後面図であり、カバーを取り外した状態を示す。図３は、本発明の一実施例に係る内燃機関の補機取付構造を備えた内燃機関の後面図である。図４は、本発明の一実施例に係る内燃機関の補機取付構造を備えた内燃機関の右側面図であり、ＩＳＧを取り外した状態を示す。

本発明の一実施の形態に係る内燃機関の補機取付構造は、クランク軸方向に延びる側壁を有し、上端にシリンダヘッドが締結されるシリンダブロックと、側壁の上部に設けられた上側取付部と、側壁に設けられ、上側取付部よりも下方に設けられた下側取付部と、締結部材によって上側取付部および下側取付部に締結される補機とを備える内燃機関の補機取付構造において、側壁は、上下方向においてシリンダブロックの上端と下側取付部の間に位置して側壁と一体に設けられ、クランク軸方向に延びる筒状の通路部を有し、上側取付部は、シリンダブロックの側壁の上端側に連結される一端部を有し、当該一端部から水平方向に延びる第１の連結部と、通路部に連結される一端部を有し、当該一端部から斜め上方に延びる第２の連結部と、第１の連結部の延びる方向の他端部と第２の連結部の延びる方向の他端部に連結され、締結部材が挿入されることにより、補機が締結される被締結部とを有する。

これにより、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の補機取付構造は、内燃機関の重量が増加することや大型化することを避けつつ、内燃機関に対する補機の支持剛性を高めることができる。

以下、本発明の一実施例に係る内燃機関の補機取付構造について、図面を用いて説明する。

図１から図４は、本発明の一実施例に係る内燃機関の補機取付構造を示す図である。図１から図４において、上下前後左右方向は、車両に設置された状態のエンジンを基準とし、車両の前後方向を前後方向、車両の左右方向（車両の幅方向）を左右方向、車両の上下方向（車両の高さ方向）を上下方向とする。

まず、構成を説明する。
図１において、車両１は、車体２を備えており、車体２は、ダッシュパネル３によって前側のエンジンルーム２Ａと後側の車室２Ｂとに仕切られている。エンジンルーム２Ａには内燃機関としてのエンジン４が設置されている。

図１、図２に示すように、エンジン４は、シリンダブロック１１、シリンダヘッド１２、シリンダヘッドカバー１３および潤滑用のオイルが貯留されるオイルパン１４を備えている。

シリンダブロック１１には図示しない複数の気筒が設けられている。気筒には図示しないピストンが収納されており、ピストンは、気筒に対して上下方向に往復運動する。ピストンは、図示しないコネクティングロッドを介してクランク軸（クランクシャフト）１５に連結されており、ピストンの往復運動は、コネクティングロッドを介してクランク軸１５の回転運動に変換される。

図２、図３において、破線でクランク軸１５を示す。クランク軸１５の軸方向（以下、クランク軸方向という）は、車両１の幅方向（以下、単に車幅方向という）である。また、クランク軸１５の軸方向は、クランク軸１５の回転中心軸である。

図４に示すようにクランク軸１５は、下側ベアリングキャップ２０と下側ベアリングキャップに連結される図示しない上側ベアリングキャップに回転自在に支持されている。シリンダブロック１１の右端部にはクランク軸１５の上側を支持する支持部１１Ａが形成されており、支持部１１Ａは、車幅方向（左右方向）に一定の肉厚を有する。

図２から図４に示すように、シリンダヘッド１２は、シリンダブロック１１の上端１１ａに図示しないボルトによって締結されている。図２、図３に示すように、シリンダヘッド１２の後面には複数の吸気ポート１２Ａが設けられており、吸気ポート１２Ａには図示しない吸気マニホールドを介して空気が導入される。

シリンダヘッド１２の前面には図示しない排気ポートが設けられており、気筒によって燃焼された排気ガスは、排気ポートから図示しない排気マニホールドを介して排気管に排出される。

図４に示すように、シリンダブロック１１とシリンダヘッド１２の右端部にはフランジ部１１Ｆ、１２Ｆが形成されており、フランジ部１１Ｆ、１２Ｆは、シリンダブロック１１とシリンダヘッド１２の右端部の外周縁に沿って形成されている。シリンダブロック１１の支持部１１Ａとフランジ部１１Ｆは、リブ１１ｂ、１１ｃによって連結されている。

図１、図２に示すように、エンジン４にはチェーンケース１６が設けられており、チェーンケース１６は、その外周縁がボルト１７によってフランジ部１１Ｆ、１２Ｆに締結されている。

チェーンケース１６とシリンダブロック１１の右端部との間には図示しないチェーン収容室が形成されており、チェーン収容室には図示しないチェーンが収容されている。チェーンは、シリンダヘッド１２とシリンダヘッドカバー１３に収容された図示しない吸気カム軸と排気カム軸とクランク軸１５のそれぞれの端部に設けられたスプロケットに巻き掛けられている。

図２、図３に示すように、シリンダブロック１１は、後壁１１Ｂを備えており、後壁１１Ｂは、クランク軸方向に延びている。本実施例の後壁１１Ｂは、本発明のシリンダブロックの側壁を構成する。

後壁１１Ｂの上部には上側取付部２１が設けられている。シリンダブロック１１の後壁１１Ｂには下側取付部２２が設けられており、下側取付部２２は、上側取付部２１よりも下方に設けられている。

図３に示すように、上側取付部２１と下側取付部２２にはボルト３４Ａ、３４ＢによってＩＳＧ２３が締結されており、ＩＳＧ２３は、上側取付部２１と下側取付部２２を介してシリンダブロック１１の後壁１１Ｂに取付けられている。本実施例のＩＳＧ２３は、本発明の補機を構成する。

図２に示すように、後壁１１Ｂにはブローバイガス通路部２４が一体に設けられている。ブローバイガス通路部２４は、後壁１１Ｂの上下方向においてシリンダブロック１１の上端１１ａと下側取付部２２の間に位置しており、クランク軸方向に延びる筒状に形成されている。

ブローバイガス通路部２４の内部にはブローバイガス通路２４ａが形成されている。本実施例のブローバイガス通路部２４は、本発明の通路部を構成する。シリンダブロック１１の後壁１１Ｂにはブローバイガス室２５が設けられている。

ブローバイガス室２５は、後壁１１Ｂから外方（後方）に突出する外壁２５Ａを有する。図３に示すように、外壁２５Ａにはボルト３４Ｄによってカバー２６が取付けられており、ブローバイガス室２５は、カバー２６によって閉塞されている。

カバー２６の上部にはブローバイガス排出口２６ａが形成されている。ブローバイガス排出口２６ａには図示しないブローバイガス排出管の一端部が取付けられており、ブローバイガス排出管の他端部は、吸気マニホールドに連結されている。

エンジン４において、ブローバイガスは、クランク室からチェーン収容室、ブローバイガス通路２４ａを通してブローバイガス室２５に導入され、ブローバイガス室２５でブローバイガスからオイルが分離される。

シリンダブロック１１にはブローバイガス室２５とオイルパンを連通する図示しないオイル通路が形成されており、ブローバイガス室２５でブローバイガスから分離されたオイルは、オイル通路を通してオイルパンに戻される。

一方、ブローバイガス室でオイルが分離されたブローバイガスは、ブローバイガス室２５からカバー２６のブローバイガス排出口２６ａを通してブローバイガス排出管に導入される。

ブローバイガス排出管に導入されたブローバイガスは、エンジン４の吸入負圧によってブローバイガス排出管から吸気マニホールドおよび吸気ポートを通して気筒に吸引され、燃焼室で混合気と共に燃焼される。

図２、図４に示すように、上側取付部２１は、第１の連結部３１と第２の連結部３２を有する。図４に示すように、第１の連結部３１は、シリンダブロック１１の後壁１１Ｂの上端１１ａ側に連結される前端部３１ａを有し、前端部３１ａから後方に向かって水平に延びている。

第１の連結部３１の上面３１ｕは、シリンダブロック１１の上端１１ａから連続しており、第１の連結部３１の上面３１ｕとシリンダブロック１１の上端１１ａは、同一面内に位置している。

第２の連結部３２は、ブローバイガス通路部２４に連結される前端部３２ａを有し、前端部３２ａから後斜め上方に向かって延びている。

第１の連結部３１の延びる方向の後端部３１ｂと第２の連結部３２の延びる方向の後端部３２ｂは、ボス部３３に連結されている。ボス部３３にはボルト３４Ａが挿入される挿入孔３３ａが形成されており、挿入孔３３ａは、ブローバイガス通路部２４の延びる方向およびクランク軸方向と同方向に延びている。

下側取付部２２は、シリンダブロック１１の後壁１１Ｂから後方に突出するボス部から構成されている。

本実施例の前端部３１ａは、本発明の第１の連結部の一端部を構成し、後端部３１ｂは、本発明の第１の連結部の他端部を構成する。本実施例の前端部３２ａは、本発明の第２の連結部の一端部を構成し、後端部３２ｂは、本発明の第２の連結部の他端部を構成する。ボス部３３は、本発明の被締結部を構成し、ボルト３４Ａ、３４Ｂは、本発明の締結部材を構成する。

図１、図３に示すように、ＩＳＧ２３の上部には車幅方向に離隔する一対のブラケット２３Ａ、２３Ｂが設けられている。ＩＳＧ２３は、ブラケット２３Ａに形成された図示しないボルト穴を通してボス部３３の挿入孔３３ａにボルト３４Ａが挿入され、ブラケット２３Ｂに形成されたねじ溝にボルト３４Ｂが締結されることにより、上側取付部２１に締結される。

ＩＳＧ２３の下部にはブラケット２３Ｃが設けられている。ＩＳＧ２３は、ブラケット２３Ｃに形成された図示しないボルト穴を通して下側取付部２２にボルト３４Ｂが締結されることにより、下側取付部２２に締結される。これにより、ＩＳＧ２３は、上側取付部２１と下側取付部２２を介してシリンダブロック１１の後壁１１Ｂに取付けられる。

図１に示すように、ＩＳＧ２３の右端部にはブラケット２３Ｄが設けられており、ブラケット２３Ｄは、ボルト３４Ｃによってシリンダブロック１１のフランジ部１１Ｆに締結されている。

図２、図４に示すように、上側取付部２１は、第３の連結部３５を有する。第３の連結部３５は、第１の連結部３１と第２の連結部３２とシリンダブロック１１の後壁１１Ｂとを連結しているとともに、第１の連結部３１と第２の連結部３２から左方に突出している（以下、突出部分を突出部３５Ａという）。

図２に示すように、突出部３５Ａの下部は、ブローバイガス通路部２４に連結されており、突出部３５Ａの左端部は、ブローバイガス室２５の外壁２５Ａに連結されている。

図４に示すように、上側取付部２１は、第１の連結部３１と第２の連結部３２と第３の連結部３５とシリンダブロック１１の後壁１１Ｂとによって囲まれた中空部３１ｃを有する。

具体的には、図４の右方から見た場合には、中空部３１ｃは、第１の連結部３１と第２の連結部３２の右端部から左方に向かって窪んでおり、第３の連結部３５によって左方が閉じられている。

次に、本発明のエンジン４の補機取付構造の効果を説明する。
本実施例のエンジン４の補機取付構造は、シリンダブロック１１の後壁１１Ｂに設けられた上側取付部２１と、シリンダブロック１１の後壁１１Ｂに設けられ、上側取付部２１よりも下方に設けられた下側取付部２２とを有する。

シリンダブロック１１の後壁１１Ｂは、上下方向においてシリンダブロックの１１と上端１１ａと下側取付部２２の間に位置してシリンダブロック１１の後壁１１Ｂと一体に設けられ、クランク軸方向に延びる筒状のブローバイガス通路部２４を有する。

上側取付部２１は、シリンダブロック１１の後壁１１Ｂの上端１１ａ側に連結される前端部３１ａを有し、前端部３１ａから水平方向に延びる第１の連結部３１と、ブローバイガス通路部２４に連結される前端部３２ａを有し、前端部３２ａから斜め後方に延びる第２の連結部３２とを有する。

これに加えて、上側取付部２１は、第１の連結部３１の延びる方向の後端部３１ｂと第２の連結部３２の延びる方向の後端部３２ｂに連結され、ボルト３４Ａが挿入されることにより、ＩＳＧ２３が締結されるボス部３３とを有する。

シリンダブロック１１の上端１１ａは、図示しないボルトによってシリンダヘッド１２が締結されているので、剛性が高く、ブローバイガス通路部２４は、シリンダブロック１１の後壁１１Ｂに筒状に形成されているので、剛性が高い。

そして、上側取付部２１の第１の連結部３１を剛性の高いシリンダブロック１１の上端１１ａに連結し、第２の連結部３２をブローバイガス通路部２４に連結することによって上側取付部２１の剛性を高くできる。このため、剛性の高い上側取付部２１にボルト３４ＡによってＩＳＧ２３を締結することにより、ＩＳＧ２３の支持剛性を高くできる。

このように、本実施例のエンジン４の補強構造は、上側取付部２１の剛性を高くして剛性の高い上側取付部２１にＩＳＧ２３を締結することにより、シリンダブロック１１にＩＳＧ２３を支持するための新たな補強部材を設けることを不要にできる。

したがって、本実施例の補機支持構造は、エンジン４の重量が増加することや大型化することを避けつつ、エンジン４に対するＩＳＧ２３の支持剛性を高めることができる。

また、本実施例のエンジン４の補機取付構造によれば、上側取付部２１は、第１の連結部３１と第２の連結部３２とシリンダブロック１１の後壁１１Ｂとを連結する第３の連結部３５を有し、第３の連結部３５は、ブローバイガス通路部２４に連結されている。

これにより、第３の連結部３５をブローバイガス通路部２４で補強することができ、第３の連結部３５の剛性を高くできる。これに加えて、剛性の高い第３の連結部３５に第１の連結部３１と第２の連結部３２を連結することにより、第１の連結部３１と第２の連結部３２の剛性を高くできる。

このため、上側取付部２１の剛性をより一層高くでき、剛性のより一層高い上側取付部２１にボルト３４ＡによってＩＳＧ２３を締結することにより、ＩＳＧ２３の支持剛性をより一層高くできる。

また、本実施例のエンジン４の補機取付構造によれば、通路部をブローバイガス通路部２４から構成し、ブローバイガス通路部２４の内部にブローバイガスが流れるブローバイガス通路２４ａが形成されている。

これにより、エンジン４に既存のブローバイガス通路部２４を利用して上側取付部２１の剛性を高くでき、シリンダブロック１１にＩＳＧ２３を支持するための新たな補強部材を設けることを不要にできる。

また、ブローバイガスが流れるブローバイガス通路２４ａは、オイル通路と比べてブローバイガス通路２４ａの流路径（内径）が大きいので、ブローバイガス通路部２４の剛性は高い。

したがって、上側取付部２１の剛性をブローバイガス通路部２４によってより一層高くでき、ＩＳＧ２３の支持剛性をより一層高くできる。

また、本実施例のエンジン４の補機取付構造によれば、シリンダブロック１１の後壁１１Ｂに、ブローバイガス通路部２４を流れるブローバイガスからオイルを分離するブローバイガス室２５が設けられている。

これに加えて、ブローバイガス室２５は、シリンダブロック１１の後壁１１Ｂから後方に突出し、カバー２６が取付けられる外壁２５Ａを有し、第３の連結部３５が外壁２５Ａに連結されている。

これにより、第３の連結部３５を剛性の高い外壁２５Ａによって補強でき、第３の連結部３５の剛性をより一層高くできる。

このため、剛性のより一層高い第３の連結部３５に第１の連結部３１と第２の連結部３２を連結することにより、第１の連結部３１と第２の連結部３２の剛性をより一層高くできる。

この結果、上側取付部２１の剛性をより一層高くでき、剛性のより一層高い上側取付部２１にボルト３４ＡによってＩＳＧ２３を締結することにより、ＩＳＧ２３の支持剛性をより一層高くできる。

また、本実施例のエンジン４の補機取付構造によれば、ＩＳＧ２３がシリンダブロック１１のフランジ部１１Ｆに締結されているので、ＩＳＧ２３の支持剛性をより一層高くできる。

これに加えて、シリンダブロック１１の支持部１１Ａとフランジ部１１Ｆがリブ１１ｂ、１１ｃによって連結されているので、フランジ部１１Ｆを剛性の高い支持部１１Ａとリブ１１ｂ、１１ｃによって補強でき、フランジ部１１Ｆの剛性を高くできる。このため、ＩＳＧ２３の支持剛性をより一層高くできる。

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１...車両、４...エンジン（内燃機関）、１１...シリンダブロック、１１ａ...上端（シリンダブロックの上端）、１１Ｂ...後壁（シリンダブロックの側壁）、１２...シリンダヘッド、２１上側取付部、２４...ブローバイガス通路部（通路部）、２４ａ...ブローバイガス通路、２５ ...ブローバイガス室、２５Ａ...外壁（ブローバイガス室の外壁）、２６...カバー、３１...第１の連結部、３１ａ...前端部（第１の連結部の一端部）、３１ｂ...後端部（第１の連結部の他端部）、３２...第２の連結部、３２ａ...前端部（第２の連結部の一端部）、３２ｂ...後端部（第２の連結部の他端部）、３３...ボス部（被締結部）、３４Ａ，３４Ｂ...ボルト（締結部材）、３５...第３の連結部

Claims

クランク軸方向に延びる側壁を有し、上端にシリンダヘッドが締結されるシリンダブロックと、
前記側壁の上部に設けられた上側取付部と、
前記側壁に設けられ、前記上側取付部よりも下方に設けられた下側取付部と、
締結部材によって前記上側取付部および前記下側取付部に締結される補機とを備える内燃機関の補機取付構造において、
前記側壁は、上下方向において前記シリンダブロックの前記上端と前記下側取付部の間に位置して前記側壁と一体に設けられ、前記クランク軸方向に延びる筒状の通路部を有し、
前記上側取付部は、
前記シリンダブロックの前記側壁の上端側に連結される一端部を有し、当該一端部から水平方向に延びる第１の連結部と、
前記通路部に連結される一端部を有し、当該一端部から斜め上方に延びる第２の連結部と、
前記第１の連結部の延びる方向の他端部と前記第２の連結部の延びる方向の他端部に連結され、前記締結部材が挿入されることにより、前記補機が締結される被締結部とを有することを特徴とする内燃機関の補機取付構造。
前記上側取付部は、前記第１の連結部と前記第２の連結部と前記側壁とを連結する第３の連結部を有し、
前記第３の連結部は、前記通路部に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の補機取付構造。
前記通路部の内部にはブローバイガスが流れるブローバイガス通路が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の補機取付構造。
前記シリンダブロックの前記側壁に、前記ブローバイガス通路を流れるブローバイガスからオイルを分離するブローバイガス室が設けられており、
前記ブローバイガス室は、前記側壁から外方に突出し、カバーが取付けられる外壁を有し、
前記第３の連結部が前記外壁に連結されていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の補機取付構造。