JPH08156609A - 車両に対する内燃機関のレイアウト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 車両における車室の下方にコンパクトに収納
でき、車室を十分に広くとることのできる車両に対する
内燃機関のレイアウトを提供する。 【構成】 上面に吸気通路19の入口を開口させ、かつ底
面に排気通路20の出口を開口させたシリンダヘッド12を
備えた内燃機関5 を、車両1 における車室2 の底部に位
置する車体フレーム3 に約９０度傾けて懸架し、前記吸
気通路19の入口に連結される吸気管21を、クランクシャ
フト14の軸線方向と直交する方向に対する内燃機関の幅
（Ｈ１）内にほぼ収まるように延長させ、かつ前記排気
通路20の出口に排気集合手段27を設けて、該排気集合手
段27を排気通路20の出口に沿ってクランクシャフト14の
軸線方向と同方向に延長させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関を車両に搭載
する時の車両に対する内燃機関レイアウトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関を車両に搭載する時は、
内燃機関を車両の前方、詳細には車室の前方に多少前傾
又は後傾させたレイアウトで搭載するのが一般的であっ
た。しかしながら、上記したように内燃機関を車両にお
ける車室の前方に搭載すると車両の全長が長くなってし
まうという問題があり、また、車両の大きさに対して車
室が狭くなってしまうという問題点があった。上記した
問題を解決する手段として内燃機関を９０度前傾させて
車両における車室の下方に懸架する方法があり、この方
法が現在実施されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、既存の内燃機
関はシリンダヘッドの側部に吸気通路の入口及び排気通
路の出口を開口させて、前記吸気通路の入口に吸気管
を、前記排気通路の出口に排気管を連結するように構成
しているため、内燃機関を９０度前傾させた場合、吸気
管及び排気管が車両の上下方向からシリンダヘッドに連
結されることになり、内燃機関の車両の上下方向に対す
る幅が必然的に大きくなるという問題がある。上記した
問題はそれにより車室の下方に内燃機関を収納するため
に非常に大きなスペースが必要になり、車室の高さを従
来通り確保しようとすると車体の高さを必要以上に高く
するか、又は、車室の床の内燃機関を搭載する部分を変
形させて車室内に膨らませなければならないという問題
を生じさせる。本発明は上記した問題点を解決し、車両
における車室の下方にコンパクトに収納でき、車室を十
分に広くとることのできる車両に対する内燃機関のレイ
アウトを提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明の車両に対する内燃機関のレイアウトは、
シリンダヘッドの上面及び底面の何れか一方に吸気通路
の入口及び（又は）排気通路の出口を開口させたシリン
ダヘッドを備えた内燃機関を、車両における車室の底部
に位置する車体フレームに約９０度傾けて懸架し、前記
吸気通路の入口に連結される吸気管を、クランクシャフ
トと軸線方向と直行する方向に対する内燃機関の幅内に
収まるように延長させたことを特徴とするものである。
また、前記排気通路の出口に排気集合手段を設けて、該
排気集合手段を排気通路の出口に沿ってクランクシャフ
トの軸線方向と同方向に延長させてもよい。

【０００５】

【作用】上記した車両に対する内燃機関のレイアウトに
よれば、シリンダヘッドの上面及び底面の何れか一方に
吸気通路の入口及び（又は）排気通路の出口を開口させ
たシリンダヘッドを備えた内燃機関を、車両における車
室の底部に位置する車体フレームに約９０度傾けて懸架
し、前記吸気通路の入口に連結される吸気管を、クラン
クシャフトと軸線方向と直行する方向に対する内燃機関
の幅内に収まるように延長させているので、車両におけ
る車室の底部にコンパクトに収納できる。

【０００６】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の車両に対
する内燃機関のレイアウト（以下、単に内燃機関レイア
ウトと称する。）の複数の実施例について説明する。

【０００７】図１〜図３は本発明の内燃機関レイアウト
の一実施例を示しており、図１は内燃機関の搭載状態を
車両の側方から見た側面図、図２は内燃機関の搭載状態
を車両の上面から見た上面図、図３は内燃機関を車両前
後方向に切断した図１における内燃機関の周辺の部分拡
大図を各々示している。図中１は車両を示しており、こ
の車両１は車室２の底部に略水平な車体フレーム３を備
えている。車体フレーム３はその下方の後輪４側に内燃
機関５を適当な手段で懸架してる。

【０００８】図３を参照して内燃機関５の構成を具体的
に説明する。この内燃機関５はロアシリンダブロック１
０、シリンダブロック１１、シリンダヘッド１２及びヘ
ッドカバー１３を積層締結して構成された並列４気筒の
形式のものである。前記ロアシリンダブロック１０はク
ランクシャフト１４を回転可能に軸支しており、このク
ランクシャフト１４とピストン１５とをコンロッド１６
で連結している。ピストン１５はシリンダブロック１１
内に形成されたシリンダボア１７内に摺動可能に収納さ
れている。シリンダブロック１１に連結されたシリンダ
ヘッド１２は、その底部（図１〜３においては右側端
面）に燃焼室１８が形成されている。また、シリンダヘ
ッド１２には吸気通路１９及び排気通路２０が形成され
ており、吸気通路１９はその入口がシリンダヘッド１２
の上面（図３における左側端面）に開口し、その出口が
前記燃焼室１８に開口している。排気通路２０はその入
口が燃焼室１８に開口し、その出口がシリンダヘッド１
２の底面（図３における右側端面）に開口している。

【０００９】前記吸気通路１９の入口には吸気管２１が
連結されており、この吸気管２１はクランクシャフト１
４の軸線方向に直交する方向に対する内燃機関５の幅Ｈ
１（図３参照）内に収まるように、車両１の前方に向か
ってオルタネータ２２を避けるように湾曲しながら延長
し、集合管（吸気サージタンク）２３に連結されてい
る。前記集合管２３は、複数の吸気管２１における吸気
ガスの脈動をならし、各吸気管２１における吸気ガスの
干渉をなくす。集合管２３からは第２吸気管２４が約９
０度曲げられて車両前方に向かって延長し、この第２吸
気管２４の入口は車両前方に設けられたエアクリーナ２
５に連結されている。エアクリーナ２５からはさらに第
３吸気管２６が前輪６を避けるよに湾曲しながら車両前
方に向かって延長し車両前方から効率よく外気と取り入
れられるように構成されている（図１及び２参照）。

【００１０】一方、シリンダヘッド１２における排気通
路２０の出口には排気集合手段２７が設けられており、
排気通路２０はこの排気集合手段２７にて集合されてい
る。排気集合手段２７はクランクシャフト１４と同方向
に延長され、その出口は触媒２８に連結されている。触
媒２８には排気管２９の入口が連結されており、排気管
２９は、略９０度曲げられて車両後方に伸ばされ、その
出口がマフラ３０に連結されている。

【００１１】尚、図中３１はシリンダブロック１１に取
り付けられたエアコン用の圧縮機、３２はシリンダヘッ
ド１２の上部に取り付けられたウォータポンプを示して
おり、これら圧縮機３１及びウォータポンプ３２はプー
リ（符号なし）を介してカムシャフト１４の動力で駆動
されるように構成されている。また、前記したオルタネ
ータ２２もまたシリンダヘッド１２の上部に取り付けら
れプーリ（符号なし）を介してクランクシャフト１４に
連結されている。また、図中３３はラジエターを示して
おり、ラジエター３４には冷却管３５が連結されてい
る。冷却管３５は内燃機関５におけるウォータジャケッ
ト（符号なし）に連結されており、冷却管３５及びウォ
ータジャケットの内部を循環する冷媒を走行風によって
冷却するように構成されている。

【００１２】以上説明したように構成された内燃機関５
はピストン１６が車両の前後方向に摺動するように９０
度前傾され、かつそのクランクシャフト１４が車両１に
対して横方向になるように、即ちクランクシャフト１４
が車両１の幅方向に向かって延長するように前記車体フ
レーム３に懸架されている。クランクシャフト１４は変
速ギヤ収納ケース３６内に設けられた変速ギヤ（図示せ
ず）を介して後輪車軸７に連結され、後輪４を駆動す
る。

【００１３】図４及び図５は本発明に係る内燃機関レイ
アウトの別の実施例を示しており、図４は車両への内燃
機関の搭載状態を示す概略側面図、図５は図４の概略上
面図を各々示している。本実施例においては、内燃機関
５０の構成は図１〜３に示した実施例における内燃機関
５の構成とほぼ同じであるので、図１〜３に示した内燃
機関と同じ構成の部分には同じ符号を付してその詳細な
説明は省略する。

【００１４】図中４０は車両を示しており、この車両４
０は車室４１の底部に略水平な車体フレーム４２を備え
ている。この車両４０はその車体フレーム４２の下方に
内燃機関５０を懸架し、前記内燃機関５０で後輪４３を
駆動させる後輪駆動式に構成されている。内燃機関５０
はクランクケース１０、シリンダブロック１１、シリン
ダヘッド１２及びヘッドカバー１３を積層締結して構成
されている。前記シリンダヘッド１２はその内部に吸気
通路（図示せず）及び排気通路（図示せず）が形成さ
れ、前記吸気通路はその入口がシリンダヘッド１２の上
面（図５における下側端面）に開口し、また前記排気通
路はその出口がシリンダヘッド１２の底面（図５におけ
る上側端面）に開口している。

【００１５】上記した内燃機関５０は９０度傾けて、か
つそのクランクシャフト１４が車両に対して縦方向にな
るように、即ちクランクシャフト１４が車両前後方向に
延長するように車体フレーム４２に懸架されており、ク
ランクシャフト１４は変速ギヤケース４４に収納された
変速ギヤ（図示せず）を介して後輪４３の駆動軸４５に
連結されている。

【００１６】前記シリンダヘッド１２の吸気通路の入口
には吸気管５１が連結されており、これらの吸気管５１
は各々、クランクシャフト１４の軸線方向に直交する方
向に対する内燃機関の幅Ｈ２（図６参照、本図は図４に
おける内燃機関５０の周辺の部分拡大図である。）内に
収まるように、車両の幅方向に向かって延長され、その
入口が集合管５２に連結されている。集合管５２からは
第２吸気管５３が車両前方向に向かって延長しており、
第２吸気管５３はその入口がエアクリーナ５４に連結さ
れている。エアクリーナ５４には第３吸気管５５が連結
されており、この第３吸気管５５は前輪４６を避けるよ
うに車両前方に向かって延長し、車両の前方から外気を
取り入れられるように構成されている。また、前記シリ
ンダヘッド１２の排気通路の出口には排気集合手段５６
が設けられており、排気通路はこの排気集合手段５６に
て集合されている。排気集合手段５６はクランクシャフ
ト１４と略平行に車両後方に向かって延長され、触媒５
７、排気管５８を介してマフラ５９に連結されている。

【００１７】前記クランクケース１０の底面（図５にお
ける上側端面）にはエアコン用圧縮機６０及びオイルタ
ンク６１が設けられており、前記エアコン用圧縮機６０
はプーリ（符号なし）を介してクランクシャフト１４で
駆動される。また、ヘッドカバー１３の上面（図５にお
ける下側端面）にはオルタネータ６２及びウォータポン
プ６３が設けられており、これらオルタネータ６２及び
ウォータポンプ６３もまたプーリ（符号なし）を介して
クランクシャフト１４に連結されている。図中６４はラ
ジエターを示しており、このラジエター６４は冷却管６
５及び内燃機関５０に形成されたウォータジャケット
（図示せず）を循環する冷媒を走行風で冷却するように
構成されている。

【００１８】図７及び図８は本発明に係る内燃機関レイ
アウトのさらに別の実施例を示しており、図７は車両へ
の内燃機関の搭載状態を示す概略側面図、図８は図７の
概略上面図を各々示している。本実施例における内燃機
関８０の構成は図１〜図３に示した内燃機関５の構成と
ほぼ同じであるので、図１〜図３に示した内燃機関と同
じ構成の部分には同じ符号を付してその詳細な説明は省
略する。

【００１９】図中７０は車両を示しており、この車両７
０は車室７１の底部に略水平な車体フレーム７２を備え
ている。この車両７０はその車体フレーム７２の下方に
内燃機関８０を懸架し、内燃機関８０で前輪７３を駆動
させる前輪駆動式に構成されている。内燃機関８０はク
ランクケース１０、シリンダブロック１１、シリンダヘ
ッド１２及びヘッドカバー１３を積層締結して構成され
ている。前記シリンダヘッド１２はその内部に吸気通路
（図示せず）及び排気通路（図示せず）が形成され、前
記吸気通路はその入口がシリンダヘッド１２の上面（図
８における右側端面）に開口し、また前記排気通路はそ
の出口がシリンダヘッド１２の底面（図８における左側
端面）に開口している。

【００２０】上記した内燃機関８０はヘッドカバー１３
が車両後方に、クランクケース１０が車両前方に位置す
るように９０度傾けられ、かつそのクランクシャフト１
４が車両に対して横方向に、即ちクランクシャフト１４
が車両の幅方向に延長するように車体フレーム７２に懸
架されており、クランクシャフト１４は変速ギヤケース
７４内に収納された変速ギヤ（図示せず）を介して前輪
７３の駆動軸７５を駆動させるように構成されている。

【００２１】前記シリンダヘッド１２の吸気通路の入口
には吸気管８１が連結されており、これら吸気管８１は
各々、内燃機関８０のクランクシャフト１４の軸線方向
に直交する方向の幅（符号なし）内に収まるように、車
両の後方に向かって延長され、その入口が集合管８２に
連結されている。集合管８２からは第２吸気管８３が車
両前方に向かって延長しており、第２吸気管８３はその
入口がエアクリーナ８４に連結されている。エアクリー
ナ８４には第３吸気管８５が連結されており、この第３
吸気管８５は車両斜め前方に向かって車両前方まで延長
し、車両の前方から効率よく外気を取り入れられるよう
に構成されている。また、前記シリンダヘッド１２の排
気通路の出口には排気集合手段８６が設けられており、
排気通路はこの排気集合手段５６にて集合されている。
排気集合手段８６はクランクシャフト１４と略平行に車
両の幅方向に延長され、触媒８７、第１排気管８８ａ、
サブマフラ８９ａ及び第２排気管８８ｂを介してマフラ
８９ｂに連結されている。

【００２２】前記シリンダブロック１１の側面にはオル
タネータ９１が設けられている。また、ヘッドカバー１
３の上面（図８における右側端面）にはエアコン用圧縮
機９２及びウォータポンプ９３が設けられており、これ
らエアコン用圧縮機９２及びウォータポンプ９３はクラ
ンクシャフト１４で駆動されるように構成されている。
図中９４はラジエターを示しており、このラジエター９
４は冷却管９５及び内燃機関８０に形成されたウォータ
ジャケット（図示せず）を循環する冷媒を走行風で冷却
するように構成されている。

【００２３】図９及び図１０は本発明に係る内燃機関レ
イアウトのさらに別の実施例を示しており、図９は車両
への内燃機関の搭載状態を示す概略側面図、図１０は図
９の概略上面図を各々示している。本実施例は、図１〜
図３に示した内燃機関レイアウトにおける第２吸気管、
エアクリーナ及び第３吸気管の構成及びレイアウトを変
更しただけのものであるので、図１〜図３に示した実施
例との異なる違いのみを説明する。本実施例においては
集合管２３に連結された第２吸気管２４’は車両幅方向
に延長して、その入口がエアクリーナ２５’に連結され
ている。エアクリーナ２５’には第３吸気管２６’が連
結され、この第３吸気管２６’は車両前方に向かって、
車両の前後方向の略中央当たりまで延長し、その開口端
から外気を取り入れるように構成されている。

【００２４】以上図１〜図１０に示した本実施例では、
並列４気筒の内燃機関を例に挙げて本発明の内燃機関レ
イアウトについて説明してるが内燃機関の形式は本実施
例に限定されることなく任意のものでよく、例えば水平
対向型の内燃機関を使用してもよい。また、本実施例で
は排気集合手段が他部品と別体に構成された内燃機関を
例に挙げて本発明の内燃機関レイアウトについて説明し
ているが内燃機関における排気集合手段の構成は本実施
例に限定されることなく、他部品と一体に構成されても
よく、例えば、シリンダブロックと又は、シリンダヘッ
ドと一体に構成されてもよいことはもちろんである。

【００２５】本実施例の内燃機関レイアウトによれば、
ウォータポンプ等の補機類を内燃機関のヘッドカバーや
クランクケース等に直接取り付けているので補機を含む
内燃機関全体の大きさをコンパクトにすることができ、
また、補機類の耐震構造を簡易化することができるとい
う効果を奏する。さらに本実施例の内燃機関レイアウト
によれば、車室の底部に水平な車体フレームを設けて当
該車体フレームに内燃機関を懸架するようにしているの
で従来の車両に比べてボディーの変更が簡単になり、よ
り多くの車種に容易に対応できるようになるという効果
を奏する。また、図示していないが、パワーステアリン
グを車両にて使用する場合には当該パワーステアリング
用のポンプは使用せずにパワーステアリングを電動にす
るとよりよりコンパクトな内燃機関レイアウトが達成で
きる。さらにまた本実施例の内燃機関レイアウトによれ
ば、内燃機関を車室の底部に設けた車体フレームに懸架
しているので、車両の前部の居住性を良好にすることが
できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の車両に対する内燃機関のレイア
ウトによればシリンダヘッドの上面及び底面の何れか一
方に吸気通路の入口及び（又は）排気通路の出口を開口
させたシリンダヘッドを備えた内燃機関を、車両におけ
る車室の底部に位置する車体フレームに約９０度傾けて
懸架し、前記吸気通路の入口に連結される吸気管を、ク
ランクシャフトの軸線方向と直交する方向に対する内燃
機関の幅内に収まるように延長させ、かつ前記排気通路
の出口に排気集合手段を設けて、該排気集合手段を排気
通路の出口に沿ってクランクシャフトの軸線方向と同方
向に延長させているので、内燃機関をクランクシャフト
の軸線方向と直交する方向に対して幅狭に、車両下方に
搭載することができ、車両の全長及び車高を大きくする
ことなく、広い車室を得ることができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る内燃機関のレイアウトの一実施
例を示す車両の概略側面図である。

【図２】 図１に示す車両の概略上面図である。

【図３】 内燃機関を前後方向に切断した図１における
内燃機関周辺の部分拡大図である。

【図４】 本発明に係る内燃機関のレイアウトの別実施
例を示す車両の概略側面図である。

【図５】 図４に示す車両の概略上面図である。

【図６】 図４における内燃機関周辺の部分拡大図であ
る。

【図７】 本発明に係る内燃機関のレイアウトのさらに
別実施例を示す車両の概略側面図である。

【図８】 図７に示す車両の概略上面図である。

【図９】 本発明に係る内燃機関のレイアウトの別実施
例を示す車両の概略側面図である。

【図１０】 図９に示す車両の概略上面図である。

【符号の説明】

１ 車両 ２ 車室 ３ 車体フレーム ４ 後輪 ５ 内燃機関 ６ 前輪 １０ クランクケース １１ シリンダブロック １２ シリンダヘッド １３ ヘッドカバー １４ クランクシャフト １５ ピストン １６ コンロッド １７ シリンダボア １８ 燃焼室 １９ 吸気通路 ２０ 排気通路 ２１ 吸気管 ２２ オルタネータ ２３ 集合管 ２４，２４’ 第２吸気管 ２５，２５’ エアクリー ナ ２６，２６’ 第３吸気管 ２７ 排気集合手段 ２８ 触媒 ２９ 排気管 ３０ マフラ ３１ エアコン用圧縮機 ３２ ウォータポンプ ３３ ラジエター ３５ 冷却管 ３６ 変速ギヤ収納ケース ４０ 車両 ４１ 車室 ４２ 車体フレーム ４３ 後輪 ４４ 変速ギヤケース ４５ 後輪駆動軸 ４６ 前輪 ５０ 内燃機関 ５１ 吸気管 ５２ 集合管 ５３ 第２吸気管 ５４ エアクリーナ ５５ 第３吸気管 ５６ 排気集合手段 ５７ 触媒 ５８ 排気管 ５９ マフラ ６０ エアコン用圧縮機 ６１ オイルタンク ６２ オルタネータ ６３ ウォータポンプ ６４ ラジエター ６５ 冷却管 ７０ 車両 ７１ 車室 ７２ 車体フレーム ７３ 前輪 ７４ 変速ギヤケース ７５ 前輪駆動軸 ８０ 内燃機関 ８１ 吸気管 ８２ 集合管 ８３ 第２吸気管 ８４ エアクリーナ ８５ 第３吸気管 ８６ 排気集合手段 ８７ 触媒 ８８ 排気管 ８９ マフラ ９０ オイルタンク ９１ オルタネータ ９２ エアコン用圧縮機 ９３ ウォータポンプ ９４ ラジエター ９５ 冷却管 Ｈ２ 内燃機関５０のクランクシャフト１４の軸線方向
に直交する方向の幅 Ｈ１ 内燃機関５のクランクシャフト１４の軸線方向に
直交する方向の幅

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダヘッドの上面及び底面の何れか
   一方に吸気通路の入口及び（又は）排気通路の出口を開
   口させたシリンダヘッドを備えた内燃機関を、 車両における車室の底部に位置する車体フレームに約９
   ０度傾けて懸架し、 前記吸気通路の入口に連結される吸気管を、クランクシ
   ャフトの軸線方向と直交する方向に対する内燃機関の幅
   内にほぼ収まるように延長させたことを特徴とする車両
   に対する内燃機関レイアウト。
2. 【請求項２】 前記排気通路の出口に排気集合手段を設
   けて、該排気集合手段を排気通路の出口に沿ってクラン
   クシャフトの軸線方向と同方向に延長させたことを特徴
   とする請求項１に記載の車両に対する内燃機関レイアウ
   ト。