JPH0633728B2 - 多気筒エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多気筒エンジンに関し、詳しくは、シリンダの
配列方向に沿った側壁に、連続した半円弧の曲状面を形
成したエンジンの構造に関する。

これは複数のシリンダが一列に配置されている多気筒エ
ンジンの分野で利用されるものである。

〔従来技術〕

自動車などの騒音はエンジンでの燃焼音のほかに、エン
ジンから発生する振動によるものがある。エンジンの振
動は圧縮、膨脹行程におけるガス圧やピストンなどの慣
性に起因するものであるが、その振動はクランクケース
を支持しているマウントブラケットを介して車体に伝達
される。したがって、フレームや各パネルから車内に振
動が伝わり、それらの振動音が騒音として室内に入り込
むと、乗り心地を阻害するなどの弊害を起こす。

エンジンの振動を抑制するためには、シリンダブロック
などの剛性を上げればよく、例えば、多気筒エンジンに
あってはシリンダブロックに凹凸を設けたり、その下部
に連なるクランクケースにもそれに連続する凹凸が形成
されたりする。また、シリンダの配列方向に沿った側壁
にリブを形成するなど、種々の対策が採られている。こ
のようなシリンダブロックの剛性の向上とは別に、クラ
ンクケースの下方に締結されるオイルパン自体の剛性を
上げたものがある。例えば実開昭57−144248号公報に
は、オイルパンの側面や底面に、複数の球面を組み合わ
せた凹凸のある膨らみを形成したものが提案されてい
る。オイルパンは薄い鉄板を鈑金加工するなどして製作
されるが、球殻状の凹凸を設けて曲面化することにより
薄板の膜振動が抑制され、振動レベルの低減が図られ
る。したがって、そのようなオイルパンをシリンダブロ
ックに取り付けた場合、クランクケース近傍の剛性を高
めることができ、シリンダブロックの振動の低減に寄与
させることができる。

ところで、シリンダブロックにおいては、ピストンが往
復運動する方向で剛性が高く、その方向に加振力が作用
しても十分に耐えうるのが一般的で、振動が生じるにし
てもある程度無視することができる。しかし、多気筒エ
ンジンにおいてはシリンダの配列方向で細くて長くなる
ので、横曲げ力が作用するとき、それによる振動は上下
方向の場合に比べて顕著に現れる。

上述したクランクケースに連続する凹凸を設けた例とし
て、その下部側壁に、シリンダの配列方向に沿って連続
し平面的に見て複数の半円弧が並ぶ曲状面が形成される
場合がある。その場合、半円弧によりクランクケースや
シリンダブロックの剛性が全体的に見て向上する反面、
局所的に見ると、２つの半円弧の間の凹みである節部が
円弧部より弱くなる。したがって、横曲げ力が作用する
とその節部で折れ曲がり生じ、第５図に示すように、シ
リンダブロックの側壁１Ａは実線Ｐの状態から一点鎖線
Ｑまたは二点鎖線Ｒのように変形しながら振動すること
になる。このような変形が生じる限りエンジンの振動は
抑制されず、たとえ上述したような剛性の向上が図られ
たオイルパンをクランクケースの下部に締結しても、依
然として節部が相対的に弱い個所として残る。したがっ
て、個々の部品に施された対策で横曲げ振動を抑えるの
は十分でなく、その総合的な解決が望まれる。

〔発明の目的〕

本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、その目的
は、シリンダブロックの剛性を高めるために曲状面を形
成させた場合の節部の脆弱さを補完し、かつシリンダブ
ロックとオイルパンの組合せ体としての全体の剛性を高
めて局所的な変形の現れ易くなる個所を無くし、それに
よってエンジンの振動を抑制して騒音の発生を低減する
ことができる多気筒エンジンを提供することである。

〔発明の構成〕

本発明の多気筒エンジンの特徴は、クランクケースを含
むシリンダブロックの下部側壁に、シリンダの配列方向
に沿って連続しシリンダ軸の上方から見て複数の半円弧
が並ぶ曲状面を形成する一方、クランクケースの下方に
締結されるオイルパンの側壁に、シリンダの配列方向に
沿って連続しシリンダ軸の上方から見て複数の半円弧が
並ぶ曲状面を形成し、クランクケースにおける曲状面の
各節部と、オイルパンにおける曲状面の各節部とを、シ
リンダ軸の上方から見て合致しないように配置したこと
である。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説明する。
第１図は本発明が適用された多気筒エンジンの外観斜視
図で、シリンダブロック１はクランクケース１ａとシリ
ンダケース１ｂで構成され、４つのシリンダボア２が図
の左右方向に一列に配置されている。本例はシリンダ３
ごとに対応して１つの半円弧の曲状面４が形成され、そ
れが第２図の底面図に示すように凹みである節部５を介
して、シリンダ３の配列方向に沿って連続されている。
この曲状面４は横曲げ力を受けないときは、前述の第５
図に示した実線Ｐのように、それぞれにおいて角度を異
にすることなくほぼ真っ直ぐに並んでいる。そして、ク
ランクケース１ａにおいてはその側壁１Ａに曲状面４ｍ
が、シリンダケース１ｂにおいてはその側壁１Ｂに同様
の半円弧の曲状面４ｎが形成され、両者が上下方向にも
連続されている。

このような曲状面４によりクランクケース１ａやシリン
ダケース１ｂの剛性は、曲状面４が形成されていない場
合に比べて向上することは前述の通りである。しかし、
クランクケース１ａの下にはオイルパン６が取り付けら
れるために大きく開口し、またクランクシャフトの軸受
部のための開口７が設けられることから、その開放端で
の剛性は必ずしも高いとは言えない。しかも、曲状面４
間のそれぞれの節部５は、どうしても半円弧の曲状面４
に比べて弱くなることは、従来技術のところで述べた通
りである。

一方、上記クランクケース１ａの下方に締結されるオイ
ルパン６の側壁６Ａには、シリンダ３の配列方向に沿っ
て連続し、第３図の平面図に示す複数の半円弧が並ぶ曲
状面８が形成されている。オイルパン６それ自体は薄い
鉄板からなり、クランクケース１ａとの合わせ面になる
フランジ９が上部周囲に形成され、締結ボルトのための
孔１０が節部１１に対応する位置に穿設されている。こ
のようにオイルパン６もクランクケース１ａなどと同様
に剛性が高められ、横曲げ力を受けても節部１１での折
れ曲がりを除けば、それ単体での膜振動に対しては対応
できるものとなる。

このような連続した半円弧からなる曲状面４，８を有す
るクランクケース１ａとオイルパン６は、クランクケー
ス１ａにおける曲状面４の節部５とオイルパン６におけ
る曲状面８の各節部１１とが、シリンダ軸の上方から見
て合致しないように、第１図に示すように食い違わせて
配置され、フランジ９を介してボルト締結される。な
お、オイルパン６における半円弧の各節部ピッチをクラ
ンクケース１ａにおけるそれと同一にし、かつ、第４図
に示す実線Ｍと二転鎖線Ｎのように一方の隣り合う節部
例えば５，５の中央に他の節部１１が配置されるように
しておくことが最も好ましい。しかし、後述するように
両節部が一致しなければ、相互の脆弱な節部が他方の半
円弧の曲状面で強度的に補完されることになるので、少
なくともクランクケースの節部とオイルパンの節部が重
なり合わないように配置されていれば、所期の目的は達
成される。

なお、第１図におけるシリンダ３の配列方向に延びるリ
ブ１２をクランクケース１ａに形成しておくと、その個
所における剛性をさらに向上させることができる。

このような構成の実施例によれば、横曲げ力が作用して
も、クランクケース１ａまたはシリンダケース１ｂとオ
イルパン６に形成された曲状面４，８が他方の節部１
１，５の脆弱さを補完し、エンジン全体の組合せ体にお
る剛性の低い個所が補強される。エンジンの加振源は燃
焼行程におけるガス圧であり、それにより降下するピス
トンなどの慣性力である。エンジンに作用する加振力は
上下方向に最も大きいが、それは上述したように十分対
抗され、それに基づく振動は比較的小さい。一方、ピス
トンが降下する際にコンロッドが鉛直な状態から傾斜す
ることになるので、ピストンの慣性力などから、水平方
向の分力が生じる。この力はクランクシャフトを介して
シリンダブロック１を横に揺らせるように作用し、その
力がそれぞれのシリンダ内で周期的に発生して、シリン
ダブロック１を第５図の線Ｑ，Ｒのように変形させよう
とする。しかし、シリンダケース１ｂやクランクケース
１ａの脆弱部である節部５は、シリンダ軸の上方から見
て第４図のようにオイルパン６の曲状面８に重なるよう
に配置されているので、クランクケース１ａの節部５に
おいて曲げが起こりそうになっても、オイルパン６の曲
状面８がそれに対抗する。一方、オイルパンの節部１１
に対してはクランクケース１ａの曲状面４が強度を補完
することになる。

したがって、横曲げ力が作用してもそれぞれ独立して形
成された曲状面４，８が、組み合された状態で相互に剛
性を高めるように作用する。クランクケース１ａには、
オイルパン６との空間を形成するための大きな開口やク
ランクシャフトの軸受部のための開口７があり、剛性が
高くとれ難いにも拘わらず、オイルパン６でもって補わ
れ、しかも薄板構造のオイルパン６の強度もクランクケ
ース１ａにより補われることになる。したがって、エン
ジンから発生する力に対する横曲げ振動、とりわけ騒音
の発生を大きく左右する 800〜1000Hzの横曲げモードに
対しては、極めて有効な振動抑制効果を発揮する。それ
によりエンジンから車体に伝達される振動が減り、車体
がエンジンで加振されるのも軽減され、騒音の発生は極
めて少ないものとなる。

〔発明の効果〕

本発明は以上の実施例の説明から判るように、シリンダ
ブロックの下部側壁に複数の半円弧が並ぶ曲状面を形成
する一方、オイルパンの側壁に複数の半円弧が並ぶ曲状
面を形成し、両曲状面の各節部を合致しないように配置
したので、それぞれの曲状面間の節部が他方の曲状面で
補強され、側壁における脆弱な個所が排除される。した
がって、シリンダブロックとオイルパンの組合せ体とし
ての全体の剛性が高められ、局所的に変形の著しい個所
がなくなる。その結果、それに基づくシリンダブロック
やオイルパンなどの横曲げ振動が抑制され、車体に伝達
される振動やそれによる騒音の発生を低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された多気筒エンジンの全体斜視
図、第２図はクランクケースにおけるオイルパンとの締
結面を示す底面図、第３図はオイルパンの平面図、第４
図は一方の曲状面と他方の節部との重なりを示す模式的
配置図、第５図は横曲げ振動を示す模式図である。 １……シリンダブロック、１ａ……クランクケース、１
ｂ……シリンダケース、１Ａ，１Ｂ，６Ａ……側壁、３
……シリンダ、４，８……曲状面、６……オイルパン、
５，１１……節部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランクケースを含むシリンダブロックの
   下部側壁に、シリンダの配列方向に沿って連続しシリン
   ダ軸の上方から見て複数の半円弧が並ぶ曲状面を形成す
   る一方、上記クランクケースの下方に締結されるオイル
   パンの側壁に、前記シリンダの配列方向に沿って連続し
   シリンダ軸の上方から見て複数の半円弧が並ぶ曲状面を
   形成し、 前記クランクケースにおける曲状面の各節部と、前記オ
   イルパンにおける曲状面の各節部とを、シリンダ軸の上
   方から見て合致しないように配置したことを特徴とする
   多気筒エンジン。