JPH021458Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は防振、防音特性の向上および小型軽量
化を図つた車輌用エンジンに関する。

（従来の技術） 従来から車輌系における振動の問題はエンジ
ン、シヤーシ及びボデイの各組立体の固有振動数
特性があつて、これに外力による路面の凹凸部か
ら拾う強制振動、及びエンジン本体から発生する
強制振動との共振系の構成において論じられてい
る。

しかしながら、これらの各パーツの形状及び組
合せ剛性等が種々、複雑であるため、実際問題と
しては十分解明されていない現状である。

ところで、近時エンジンの振動や騒音を一層減
少させることが求められ、またエンジンの小型化
軽量化も要請されている。

これらの社会的要請により特開昭57−62948号、
あるいは本考案者はシリンダブロツクを分割した
種々のブロツク部材を組立てて成る組付構造によ
り従来のFe系鋳物からAl系鋳物に置換可能とし、
ピストンをコンロツドを介してクランク軸に接続
した組立部品をシリンダブロツクの内部部材に固
定した後、これにシリンダブロツクの他の部材を
組み付けて車輌用エンジン本体を構成する組立法
を提案し、耐久性のある、防音効果を備える車輌
用エンジンを提案している。

（考案が解決しようとする問題点） このような現状において、車輌の軽量化と騒音
問題は構造上の理由から相矛盾する関係にあり、
今だ十分な対策がなされているとは言いがたい。

しかも現時エンジンの振動を分析すると、シリ
ンダボア内で発生する振動はエンジンブロツク文
体に伝播し、次いでブロツク本体に取付けられた
付属部品へ伝わり、共振等により騒音として拡散
放射されるので総合的な振動対策を必要としてい
る。このようなことから従来の鋼板製オイルパン
部は薄板構造であるため、最も大きな振動体とし
て作用する。このオイルパン部を鋳物製で高剛性
化を図り振動特性を向上させることもできるが、
この場合、オイルパン部は最も底部に配置される
ため路面との衝突等の原因で亀裂が発生し易い恐
れがある。

また制振材としてラミネート鋼板を使用するこ
ともなされているが、これは特定の最大振動数に
対して有効であつてもすべての振動域内で有効と
なるものではない。しかも、ラミネート鋼板は板
厚が薄く樹脂を被膜しているためオイルパン部を
加工する際深絞り工程でのシワの発生を抑えるこ
とが難しいなどの問題点がある。

更に、第６図に示す従来の伝動装置３０ａにお
いて、タイミングベルト３６にテンシヨンをかけ
るには、軸間距離の長いタイミングプーリ間に２
つのアイドラープーリ３５ａ，３５ｂを別々の位
置に設け、各タイミングプーリ３１，３２，３
３，３４にベルトの歯が多く当接するようにし、
一方のアイドラーは固定し、他方のアイドラープ
ーリにのみ、ばね付勢させてタイミングベルトの
たるみをなくす対策をしている。

エンジン本体を小型、軽量化及び防音化を図る
ためにシリンダブロツクを分割した場合には、一
体化ブロツクのものに比べて、カムシヤフト、タ
イミングプーリ等の伝動部品間で相対的変位を生
じやすく、駆動伝達機構部のバランス維持が難か
しい。このため上記の分割形式の装置では、従来
十分であつたアイドラープーリのテンシヨン機構
では応じきれない個所が発生し、ベルトのたるみ
等の変動を吸収できず、タイミングベルトの作動
時にベルトの張力が一定とならず、振動音が大き
くなつたり、ある個所では歯とび現象を起こしか
ねないという問題点も生じうる。

上述のような問題点を解決するために本考案は
シリンダブロツクを分割する構造で、防音、軽量
化を図りうるものとし、クランク軸の回転を伝達
する伝動装置にも振動による、主に上下方向の変
位動を吸収できる機構を備えて、エンジン本体の
振動を減少させることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本考案の構成は、
シリンダヘツドを取付けた上部シリンダブロツク
と、オイルパン部を有する下部シリンダブロツク
とを連結してなるシリンダブロツク内にピスト
ン、コンロツドおよびクランク軸を装着してなる
車輌用エンジンにおいて、上部シリンダブロツク
と下部シリンダブロツクの接合面に弾性体を介し
て両者を連結し、シリンダブロツクの外側に前記
クランク軸の回転を伝達する伝動装置を設け、該
伝動装置は伝動部材間に張架したベルト手段を含
み、該ベルト手段に対し、主に上下方向の変位量
に対処すべくほぼ同一高さに並置した揺動可能な
一対のアイドラープーリを互いに接近させる方向
に付勢して当接し、該伝動部材間の相対的変位に
対して、前記アイドラープーリが離間・接近して
ベルト手段の張力を一定に保つことを特徴として
いる。

（作用） このような構成とすることにより、上部シリン
ダブロツクと下部シリンダブロツクとが弾性体を
介することで、振動体としては独立した形態とな
り、それぞれ特有の固有振動特性を示し、相互の
干渉を少くして振動を低減させる。伝動装置は最
も大きな上下振動に対してバランスをとることが
できるように同一高さに並列に位置したアイドラ
ープーリを設けている。このため、シリンダブロ
ツクの固定位置に取付けられた各々の軸間距離が
振動により主に上下方向に変動しても前記アイド
ラープーリ間の対称軸に対してばね手段の付勢力
が常に当距離の変位動を生じさせてベルトにかか
る張力を一定に保つように調整する。

（実施例） 本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、エンジン本体１は、燃焼室や
バルブ機構を備えるシリンダヘツド２と、ピスト
ン３を包み込む上部シリンダブロツク４と、潤滑
オイルのプールとなるオイルパン部５を底部とす
る下部シリンダブロツク６とから概略構成され
る。

シリンダヘツド２は従来より使用されている構
造である。上部シリンダブロツク４は鋳鉄製乃至
はAl合金鋳物の略長方体で適宜数のピストン３
を配設するために同数のシリンダボア部７を有
し、かつその外側周壁部には冷却水を循環させる
ための中空の凹部からなるウオータジヤケツト８
が設けてあり、熱によるピストン３の焼きつきや
摩擦を防いでいる。

シリンダボア部７の下端から拡径して開口周縁
の長手方向には、二個所の接合面を形成するＬ形
リム部９が設けられている。

下部シリンダブロツク６は第２図に示すように
シリンダスカート部１０とオイルパン部５を一体
化した略有底箱形で、高剛性化された形状となつ
ており、Al合金製で軽量化が図られている。こ
の上部開口周縁の長手方向側には矩形状のフラン
ジ１１を有し、前記Ｌ形リム部９の接合面がこの
フランジ１１に当接する。シリンダスカート部１
０の上部側壁に所定数のボルト孔１２が穿設され
ている。これにより上部シリンダブロツク４と下
部シリンダブロツク６は長尺の弾性体１３，１
３′を介してボルト１２ａにより連結される。

また、下部シリンダブロツク６の底部の一部下
方に別体の鋼板による絞り加工された突出オイル
パン部５ａが取付けられ、潤滑オイルを充満させ
る油溜り部としオイルポンプ１４を収納する。こ
のためこの突出オイルパン部５ａがオイルポンプ
１４を収納できる必要最小限の容積としている。

シリンダスカート部１０内には、シリンダボア
部７の内壁を摺動するピストン３と対応させて、
そのピストン３に連結したコンロツド１５を介し
て回転するクランク軸１６を支承する軸受部１７
がシリンダスカート部１０の幅方向に延びたリブ
１８上の各シリンダ１９に適合する位置に設けら
れている。

このリブ１８は格子状にして軸受部１７の周囲
を補強する。また軸受部１７にはピストン３およ
びコンロツド１５をクランク軸１６に接続し、組
み立てた組立体を、ベアリング基材の軸受凹部２
１に載置してその上にベアリングキヤツプ２２を
被せるインロー合せで、下部シリンダブロツク６
の底部に設けたボルト用支柱部２３内から挿入し
たボルト２４によつて固定される。なお、端部に
は所定形状のカバー補強プレート２７が配設され
ている。

更に、下部シリンダブロツク６外側の適宜個所
に設けたブラケツト２５およびエンジンマウント
用の防振ゴム２６を介して、エンジン本体１が自
動車等の車体（図示略）に取付けられている。

一方、クランク軸１６の回転を伝動する伝動装
置３０は第３図で模式的に示す配置構成となつて
いる。すなわち第６図の従来例と対称的な位置に
は、クランク軸１６と連結されたクランクシヤフ
トタイミングプーリ３１、オイルポンプ駆動用の
オイルポンプドライブシヤフトプーリ３２、およ
びカムシヤフトと連結するカムシヤフトタイミン
グプーリ３３，３４が設けられ、従来例と配置及
び構造を異にする２つのアイドラープーリ３５，
３５を備えて、各プーリ間にタイミングベルト３
６を張架した構成となつている。

この２つのアイドラープーリ３５はクランクシ
ヤフトタイミングプーリ３１の中心を通り、２つ
のカムシヤフトタイミングプーリ３３，３４から
等距離の対称軸Ｚに対し、左右対称の位置に設け
られている。

このアイドラープーリ３５の機構は第４図に示
すように、外方に対称軸Ｚに対して等角度θ開い
た２つのアームレバー４０，４０を備え、各アー
ムレバー４０，４０は、その中心部付近に回転自
在となるアイドラープーリ３５，３５が設けられ
ている。更に各アームレバー４０，４０の一端に
互いにかみ合う一対のギヤー４１，４１を固定
し、該ギヤー４１，４１は上・下シリンダブロツ
ク４，６のいずれかに突設させた固定軸４２，４
３に枢着されている。また各アームレバー４０，
４０の他端にはバネ係止部４０ａ，４０ａが所定
の間隔を保つて対面している。このバネ係止部間
にテンシヨンばね４４が架設され、各アームレバ
ー４０，４０は夫々固定軸４２，４３を支点とし
て引き合う。このためアイドラープーリ３５，３
５は互いに接近する方向にばね付勢されているこ
とになり、しかもギヤ４１の回転角に応じて各ア
ームレバー４０が等角度分だけ回動できるように
なつている。

次に、上記のような構成となるエンジン本体１
に、主に上下方向の振動が加わつた場合の作用に
ついて説明する。

エンジン本体１は分割されたシリンダブロツク
４，６間に弾性体１３，１３′を介して接合され、
また防振ゴム２６を介して車体に取付けられてい
る。このため、この車輌用エンジンは２つのばね
体を持つた２自由度の固有振動特性を示す振動系
となり、各シリンダブロツクが独立して振動を吸
収し、エンジン本体１に共振現象が起きにくい構
造となつている。しかしながら上部シリンダブロ
ツク４は下部シリンダブロツク６に対して固定さ
れてはいるものの、主に上下方向の微小変位動が
可能となるフローテイング構成となつている。エ
ンジン本体１に、主に上下方向の振動が起こると
シリンダブロツク間に変位動Δyが生じる。これ
により伝動装置３０におけるプーリ間の軸間距離
が変化し、タイミングベルト３６の張力のバラン
スがくずれると、このバランスを調整するためア
イドラープーリ３５，３５間にｆ（Δy）の変位を
生じさせる。従つて、変位Δyがプーリ３１の中
心O₁より下側に起る場合は、各プーリ間の周回
り距離は長くなるように作用するので、アイドラ
ープーリ３５，３５は互いに離間する方向に移動
して、すなわち＋ｆ（Δy）を生じさせることによ
り全体の周回り距離を一定に保ち、タイミングベ
ルト３６に所定の張力がかかるようになつてい
る。逆に変位Δyがプーリ３１の中心O₁より上側
に起こる場合、上記とは反対にアイドラープーリ
３５，３５は互いに接近する方向に移動する。し
かもこれらの運動は対称軸Ｚに対して左右対称と
なつており、Δyの変位量に対して各アイドラー
プーリ３５，３５はｆ（Δy）／２づつの移動量であ り、タイミングベルト３６に均等のばね付勢を与
えることになる。このため上・下シリンダブロツ
ク４，６に分割した構造のエンジン本体１におい
て振動を吸収し適正に作動する伝動装置３０とし
て働くことになる。

なお本考案は上記の一実施例に限るものではな
く、他の適用が可能である。例えば第５図には弾
性体としてコイルバネ１３Ａを用いて、主に上下
方向の振動を吸収する実施例を示す。この場合、
シリンダブロツクの結合はガイドスタツトボルト
５０とダブルナツト５１による方法によつてい
る。また左右方向における振動吸収材としては第
一実施例と同様に樹脂弾性体（例えば熱可塑性エ
ラストマー）の極薄板構成でエポキシ樹脂接着等
により接合固定されてなるものや、他の同等の効
果を生じるものが可能である。更に接合面は垂直
及び水平面を有するものであるが、車輌に働く振
動では上下振動が最も大きなものとなるので、垂
直面が幅広となる構成で第一実施例と同様であ
る。以上、要するに左右方向は上下方向に比して
バネ定数大、所謂軟質に対してより硬質の弾性体
構成に配設されて成るものである。

また振動体となり得るオイルパン部を下部シリ
ンダブロツクと一体化し、底部下方に鋼板製で潤
滑オイルを充満させた小容量の突出パン部を新た
に設けたことにより、従来の中空・大容量の鋼板
製オイルパン部に比べてオイルパン部の容積は十
分確保し、しかも振動を抑制することができる。
更にオイルパン部は車体の下方に位置し、路面衝
突の可能性がある。このため本実施例では突出オ
イルパン部を設けることにより、この衝突に対す
る安全を確保すると共に上方の下部シリンダブロ
ツク体の緩衝体となつている。

またシリンダブロツク本体を防振ゴムを介して
車体に固定しているが、従来、この方法は主に乗
心地の面を考慮して設けられたものであるが、本
実施例では振動源を吸収するものとして他の弾性
体と共に、騒音対策も含めた振動系のばね体とし
て相乗して作用するためその効果が大である。

（考案の効果） 本考案は以上述べたことから明らかなように、
エンジン本体を分割して接合面に弾性体を介し、
上部シリンダブロツクを下部シリンダブロツクに
対して、主に上下方向の微小フローテイング状態
にしたので、各ブロツクが振動体として独立とな
りエンジン本体が共振しないように各ブロツクを
エンジン内部の強制振動数に対して有効な固有振
動数に設定することができる。

また振動によるシリンダブロツク間の、主に上
下方向の微小変位に対しても適正な対応の取れる
アイドラープーリを有する伝動装置をエンジン本
体に設けているので、ベルトの張力を一定に保
ち、この装置内から生ずる振動を少なくすると共
に従来分割不可とされていたシリンダブロツクの
機能上の障害も防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の車輌用機関本体部
を示す断面図、第２図は本考案の下部本体と付属
部品の組付けを示す斜視図、第３図は本考案のタ
イミングベルトの構成の配置を示す図、第４図は
第３図におけるＡ部のアイドラープーリの機構を
示す要部拡大構成図、第５図は他の実施例を示す
要部構成断面図である。第６図は従来のタイミン
グベルトの配置を示す系統斜視図である。 ２……シリンダヘツド、３……ピストン、４…
…上部シリンダブロツク、５……オイルパン部、
５ａ……突出オイルパン部、６……下部シリンダ
ブロツク、１３，１３′……弾性体、１５……コ
ンロツド、１６……クランク軸、３０……伝動装
置、３５……アイドラープーリ、３６……タイミ
ングベルト、｛４０……アームレバー、４１……
ギヤー、４４……テンシヨンばね｝（調整手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダヘツドを取付けた上部シリンダブロツ
   クと、オイルパン部を有する下部シリンダブロツ
   クとを連結してなるシリンダブロツク内にピスト
   ン、コンロツドおよびクランク軸を装着してなる
   車輌用エンジンにおいて、上部シリンダブロツク
   と下部シリンダブロツクの接合面に弾性体を介し
   て両者を連結し、シリンダブロツクの外側に前記
   クランク軸の回転を伝達する伝動装置を設け、該
   伝動装置は伝動部材間に張架したベルト手段を含
   み、該ベルト手段に対し、主に、上下方向の変位
   動に対処すべく、ほぼ同一高さに並置した揺動可
   能な一対のアイドラープーリを互いに接近させる
   方向に付勢して当接し、該伝動部材間の相対的変
   位に対して、前記アイドラープーリが離間・接近
   してベルト手段の張力を一定に保つように設けて
   なる車輌用エンジン。