JP7432559B2 - エンジン - Google Patents
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Description
特許文献1のエンジンでは、相互に隣り合う一対の締結具の離間距離が大きくなると、一対の締結具間の前蓋周縁部が変形し易く、吸引水路の前蓋のシール性が低下し易い。
《効果1》 吸引水路の前蓋のシール性を高めることができる。
図3(A)に例示するように、このエンジンでは、相互に隣り合う一対のボス(10b)(10b)の離間距離が大きくなっても、一対のボス(10b)(10b)間の基板周縁部(10aa)が連続構造の連結リブ(10c)で高剛性となるため、この基板周縁部(10aa)が変形し難く、吸引水路(9)の前蓋(10)のシール性が高まる。更に、広い表面積の連結リブ(10c)からエンジン冷却風(7a)に放熱がなされるため、基板周縁部(10aa)の熱歪が起こり難く、この点でも前蓋(10)のシール性を高めることができる。
図3(A)に例示するように、このエンジンでは、エンジンの熱が前蓋(10)に伝達されても、この熱は、基板前面(10ab)や連結リブ(10c)の広い表面からエンジン冷却風(7a)に放熱されるため、吸引水路(9)を通過するエンジン冷却水(8)が低温に維持される。
シリンダブロック(2)は、下部のクランクケース(2a)と、上部のシリンダ部(2b)から成り、シリンダ部(2b)の上部にシリンダヘッド(18)が組み付けられ、シリンダヘッド(18)の上部にシリンダヘッドカバー(19)が組み付けられ、クランク軸(1)の架設方向を前後方向、その一方を前として、シリンダブロック(2)の前部にフロントケース(5)が組み付けられ、シリンダブロック(2)の後部にフライホイールハウジング(21)が配置され、クランクケース(2a)の下部にオイルパン(22)が組み付けられている。図11に示すように、フライホイールハウジング(21)にはフライホイール(21a)が収容されている。
このエンジンは、吸気装置と、燃料供給装置と、排気装置と、潤滑装置と、水冷装置と、空冷装置を備えている。
DOCは、ディーゼル酸化触媒の略称であり、DPFはディーゼルパティキュレートフィルタの略称である。
図4に示すように、水ポンプ(6)は、フロントケース5の上部に取り付けられ、図1に示すウォータージャケット(16)は、図5(B)に示すシリンダジャケット(16a)と、ヘッドジャケット(図示せず)を備え、シリンダジャケット(16a)はシリンダ部(2b)内でシリンダ(2ba)の周囲に形成され、ヘッドジャケットは図1に示すシリンダヘッド(18)内に形成されている。
エンジン冷却ファン(7)は、前後方向に架設されたファン入力軸(7b)に取り付けられたプロペラ式の軸流ファンで、ファン入力軸(7b)は水ポンプ入力軸(6a)を兼ねている。図3(A)に示すように、ファン入力軸(7b)にはファン入力プーリ(7c)が取り付けられ、ファン入力プーリ(7c)は、クランクプーリ(1a)からファンベルト(7d)を介して回転駆動される。ファンベルト(7d)は、ベルトテンショナ(7e)で張力を付与され、ベルトテンショナ(7e)は発電機(13)を兼ねている。
図3(A)に示すように、エンジン冷却ファン(7)は、前方から見て、時計回り方向に回転し、図5(A)に示すように、後向きに送風したエンジン冷却風(7a)でエンジンを空冷する。
エンジン冷却ファン(7)は、図1,2に示すラジエータ(3)の背後に配置され、ラジエータ(3)を後向きに通過するエンジン冷却風(7a)で、ラジエータ(3)のエンジン冷却水(8)の熱を吸熱し、冷却する。
このエンジンでは、前蓋(10)と、前開口(5c)の周縁部(5d)の間には、ガスケット(図示せず)が挟み付けられている。締結具(11)には頭付きボルトが用いられている。
このエンジンでは、連結リブ(10c)と基板周縁部(10aa)が外側に突出する分だけ、連結リブ(10c)と基板周縁部(10aa)の放熱面積が増加し、前蓋(10)の冷却効率が高まる。なお、基板周縁部(10aa)が隣り合う一対のボス(10b)(10b)間で、外側に突出するが、連結リブ(10c)で剛性が高められているため、一対の締結具(11)(11)間の挟圧力がばらつき難く、前蓋(10)のシール性は高く維持される。
このエンジンでは、連結リブ(10c)と基板周縁部(10aa)が水ポンプ周壁(6b)に近づき、前蓋(10)と水ポンプ(6)を接近させて配置することができるため、エンジンを小型化できる。
このエンジンでは、通風隙間(12)の両端部(12a)(12b)から放風されるエンジン冷却風(7a)でこの両端部(12a)(12b)からのエンジン冷却風(7a)の放風位置にある補機類の空冷が促進される。
このエンジンでは、通風隙間(12)の一端部(12a)から放風されるエンジン冷却風(7a)で発電機(13)の空冷が促進される。
このエンジンでは、通風隙間(12)の他端部(12b)から放風されるエンジン冷却風(7a)でオイルポンプ(15)の空冷が促進される
このエンジンでは、ボス(10b)の全長寸法(L1)は、基板(10a)の肉厚寸法(L0)の2倍以上で、6倍以下とするのが望ましい。
ボス(10b)の全長寸法(L1)が基板(10a)の肉厚寸法(L0)の2倍未満である場合には、ボス(10b)の全長が短過ぎ、基板前面(10ab)から連結リブ(10c)を大きく隆起させることができず、連結リブ(10c)による基板周縁部(10aa)の剛性アップと放熱が不十分になるおそれがある一方、6倍を超える場合には、ボス(10b)の全長が長過ぎ、締結具(11)に周辺部品が干渉するおそれがあるのに対し、前記望ましい範囲ではこのような問題が生じない。
このような観点からは、ボス(10b)の全長寸法(L1)は、基板(10a)の肉厚寸法(L0)の3倍以上で、5倍以下とするのがより望ましい。
このエンジンでは、基板前面(10ab)からの連結リブ(10c)の隆起寸法(L2)は、基板前面(10ab)からのボス(10b)の突出寸法(L11)の60%以上で、100%未満とするのが望ましい。
基板前面(10ab)からの連結リブ(10c)の隆起寸法(L2)が、基板前面(10ab)からのボス(10b)の突出寸法(L11)の60%未満である場合には、連結リブ(10c)の隆起が小さ過ぎ、連結リブ(10c)による基板周縁部(10aa)の剛性アップと放熱が不十分になるおそれがある一方、100%以上である場合には、連結リブ(10c)の隆起が大き過ぎ、締結具(11)が連結リブ(10c)に乗り上がるおそれがあるのに対し、前記望ましい範囲ではこのような問題が生じない。
このような観点からは、基板前面(10ab)からの連結リブ(10c)の隆起寸法(L2)は、基板前面(10ab)からのボス(10b)の突出寸法(L11)の80%以上で、100%未満とするのがより望ましい。
このエンジンでは、連結リブ内周面(10ca)のアールの曲率半径(R)は、連結リブ(10c)の隆起寸法(L2)の0.5倍以上で、1.5倍以下にすることが望ましい。図7(B)中の符号(10cc)は、連結リブ内周面(10ca)の曲率中心である。
連結リブ内周面(10ca)のアールの曲率半径(R)が、連結リブ(10c)の隆起寸法(L2)の0.5倍未満の場合、或いは、1.5倍を超える場合には、後向きのエンジン冷却風(7a)が連結リブ内周面(10ca)で前蓋(10)の平坦な基板前面(10ab)に滑らかに案内されず、エンジン冷却風(7a)が前蓋(10)の基板前面(10ab)に沿って広く拡散されることがなく、前蓋(10)の空冷効率が低いのに対し、上記望ましい範囲では、このような問題が生じない。
このような観点からは、連結リブ内周面(10ca)のアールの曲率半径(R)は、連結リブ(10c)の隆起寸法(L2)の0.8倍以上で、1.2倍以下にすることがより望ましい。
このエンジンでは、連結リブ内周面(10ca)で偏向されたエンジン冷却風(7a)が基板前面(10ab)に沿って案内される際に、基板前面(10ab)に圧接され、前蓋(10)の空冷が促進される。
このエンジンでは、乱流によるエンジン冷却風(7a)の熱伝達係数の増加で、前蓋(10)の空冷が促進される。
Claims (10)
- クランク軸(1)の架設方向を前後方向、前後方向の一方を前として、シリンダブロック(2)の前側に組み付けられたフロントケース(5)と、フロントケース(5)の前側に配置されたエンジン冷却ファン(7)と、水ポンプ(6)を備え、
フロントケース(5)は、水ポンプ(6)への吸引水路(9)を備え、この吸引水路(9)は、フロントケース(5)内のケース内通路(5b)と、ケース内通路(5b)の前開口(5c)を覆う前蓋(10)と、前開口(5c)の周縁部(5d)に前蓋(10)を締結する複数の締結具(11)を備え、
前蓋(10)は、基板(10a)と、基板周縁部(10aa)に配置された複数の締結具挿通用のボス(10b)と、基板周縁部(10aa)から前向きに隆起し、相互に隣り合う一対のボス(10b)(10b)を連結する連続構造の連結リブ(10c)を備え、連結リブ(10c)は、エンジン冷却ファン(7)の送風位置に配置されている、ことを特徴とするエンジン。 - 請求項1に記載されたエンジンにおいて、
連結リブ(10c)と、連結リブ(10c)を隆起させた基板周縁部(10aa)は、いずれも基板(10a)の外側に突出する屈曲形状または湾曲形状とされている、ことを特徴とするエンジン。 - 請求項1または請求項2に記載されたエンジンにおいて、
連結リブ(10c)と、連結リブ(10c)を隆起させた基板周縁部(10aa)は、いずれも水ポンプ周壁(6b)に沿って形成されている、ことを特徴とするエンジン。 - 請求項3に記載されたエンジンにおいて、
相互に対向する水ポンプ周壁(6b)と連結リブ(10c)の間に形成された通風隙間(12)を備え、通風隙間(12)は、エンジン冷却ファン(7)の送風位置に配置され、エンジン冷却ファン(7)で通風隙間(12)に押し込まれたエンジン冷却風(7a)が通風隙間(12)の両端部(12a)(12b)から溢れて放風されるように構成されている、ことを特徴とするエンジン。 - 請求項4に記載されたエンジンにおいて、
通風隙間(12)の一端部(12a)からのエンジン冷却風(7a)の放風位置に発電機(13)が配置されている、ことを特徴とするエンジン。 - 請求項5に記載されたエンジンにおいて、
通風隙間(12)の他端部(12b)からのエンジン冷却風(7a)の放風位置にクランクプーリ(1a)の背後空間(1b)が配置され、この背後空間(1b)の後方にフロントケース(5)内のオイルポンプ(15)が配置されている、ことを特徴とするエンジン。 - 請求項1から請求項6のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
ボス(10b)の全長寸法(L1)は、基板(10a)の肉厚寸法(L0)の2倍以上で、6倍以下とされ、
基板前面(10ab)からの連結リブ(10c)の隆起寸法(L2)は、基板前面(10ab)からのボス(10b)の突出寸法(L11)の60%以上で、100%未満とされている、ことを特徴とするエンジン。 - 請求項7に記載されたエンジンにおいて、
前蓋(10)の平坦な基板前面(10ab)に連なる連結リブ(10c)の連結リブ内周面(10ca)のアールの曲率半径(R)は、連結リブ(10c)の隆起寸法(L2)の0.5倍以上で、1.5倍以下とされている、ことを特徴とするエンジン。 - 請求項8に記載されたエンジンにおいて、
前蓋(10)の平坦な基板前面(10ab)は、連結リブ内周面(10ca)から離れるほど前寄りとなる傾斜面で形成されている、ことを特徴とするエンジン。 - 請求項1から請求項9のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
前蓋(10)の基板前面(10ab)に連なる連結リブ(10c)の連結リブ内周面(10ca)は、案内するエンジン冷却風(7a)に乱流を発生させる突起(10cb)を備えている、ことを特徴とするエンジン。
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