(57)【要約】【課題】スラント型内燃機関に使用する補助クランクケースに関し、重量をできるだけ抑制しつつ剛性を高める。【解決手段】オイルパン４は、補助クランクケース５を介してシリンダブロックの底面に固定されている。補助クランクケース５の前壁部５ａには、クランクキャップを逃がすための切り欠き部７ａが形成されている。また、補助クランクケース５の前部外面には、ボス体５１，５２を介して補機５０が取付けられる。補助クランクケース５には、オイルフィルター２４と連通したオイル通路３２，３３が、ボス部３７〜４０を設けることによって形成されていると共に、ボス部３７〜４０と交差した補強リブ４３〜４６，４８，５３が形成されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関本体のうち補機が配置される前部に、オイルフィルターが配置されており、前記機関本体に、オイル送り口及びオイル戻り口が外向きに開口したオイルフィルター取付け座と、前記オイル送り口を有するオイル送り通路と、前記オイル戻り口を有するオイル戻り通路とが形成されている構成であって、
前記オイル送り通路とオイル戻り通路のうち少なくともいずれか一方は、前記機関本体の表面に膨出形成された細長いボスの箇所に設けており、かつ、前記機関本体の表面に、ボス部と交差した姿勢の補強リブを設けている、
内燃機関。
【請求項２】
前記機関本体は、気筒軸線を鉛直線に対して傾斜させたシリンダブロックと、前記シリンダブロックの下方に配置されたオイルパンと、前記シリンダブロックとオイルパンとの間に介在した補助クランクケースとを有しており、
前記補助クランクケースはクランク軸線方向に隔てた前壁部と後ろ壁部とを有していて、前記前壁部に、クランク軸の前部を回転自在に保持するクランクキャップが嵌まる前切り欠き部が、前記気筒軸線と平行な方向に向けて開口するように形成されており、
更に、前記補助クランクケースの前壁部のうち、前記前切り欠き部を挟んだ上側の部位に、前記シリンダブロックの底面と対向するように前記オイル送り通路の上流端とオイル戻り通路の下流端とが開口している一方、
前記オイルフィルター取付け座は、前記補助クランクケースの底部に形成されており、
前記オイル送り通路及びオイル戻り通路は、クランク軸線方向から見て、前記前切り欠き部を囲うように屈曲した姿勢に形成されている、
請求項１に記載した内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では、オイルを浄化するためのオイルフィルターは必須の付属部材になっており、このオイルフィルターは、オイルパンやシリンダブロック、フロントカバーなどの機関本体に取付けられている。
【０００３】
その例として、特許文献１には、オイルフィルターをシリンダブロックの吸気側の側面に取付けることが開示されており、かつ、特許文献１には、オイルフィルターの近くにオイルクーラ用の取付け座とサーモスタット用取付け座とを設けて、これらオイルクーラ用の取付け座とサーモスタット用取付け座とを補強リブで接続することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６８１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、オイルフィルターはオイルフィルター取付け座に取付けられるが、オイルフィルター取付け座には、オイル送り口とオイル戻り口とが開口しており、オイルフィルター取付け座を形成している機関本体の肉厚部内に、下流端をオイル送り口と成したオイル送り通路と、上流端をオイル戻り通路と成したオイル戻り通路とが形成されている。
【０００６】
この場合、オイル通路は、単にオイルを流すことを目的として形成されていることが普通であり、オイル通路に他の機能を持たせることは成されていないと云える。
【０００７】
他方、機関本体の前部には、補機駆動ベルトを介してクランク軸で駆動される補機が取付けられているが、これらの補機には、オルタネータやエアコン用コンプレッサのように、駆動によって取付け部に大きな負荷が掛かるものもある（補機自体もかなりの重量があるため、機関本体の補機取付け部には、補機の重量による負荷も作用する。）。
【０００８】
従って、機関本体の前部は相当の強度を要するが、強度確保のために単に肉厚を厚くしただけでは、機関本体の重量が増大して燃費が悪化する問題がある。
【０００９】
本願発明はこのような現状を契機に成されたものであり、重量増大を防止又は抑制しつつ、機関本体の強度アップを図らんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明は、
「機関本体のうち補機が配置される前部に、オイルフィルターが配置されており、前記機関本体に、オイル送り口及びオイル戻り口が外向きに開口したオイルフィルター取付け座と、前記オイル送り口を有するオイル送り通路と、前記オイル戻り口を有するオイル戻り通路とが形成されている」
という基本構成になっている。
【００１１】
そして、請求項１の発明は、上記基本構成において、
「前記オイル送り通路とオイル戻り通路のうち少なくともいずれか一方は、前記機関本体の表面に膨出形成された細長いボスの箇所に設けており、かつ、前記機関本体の表面に、ボス部と交差した姿勢の補強リブを設けている」
という構成になっている。
【００１２】
本願発明は、様々に展開できる。その例として請求項２では、
「前記機関本体は、気筒軸線を鉛直線に対して傾斜させたシリンダブロックと、前記シリンダブロックの下方に配置されたオイルパンと、前記シリンダブロックとオイルパンとの間に介在した補助クランクケースとを有しており、
前記補助クランクケースはクランク軸線方向に隔てた前壁部と後ろ壁部とを有していて、前記前壁部に、クランク軸の前部を回転自在に保持するクランクキャップが嵌まる前切り欠き部が、前記気筒軸線と平行な方向に向けて開口するように形成されており、
更に、前記補助クランクケースの前壁部のうち、前記前切り欠き部を挟んだ上側の部位に、前記シリンダブロックの底面と対向するように前記オイル送り通路の上流端とオイル戻り通路の下流端とが開口している一方、
前記オイルフィルター取付け座は、前記補助クランクケースの底部に形成されており、
前記オイル送り通路及びオイル戻り通路は、クランク軸線方向から見て、前記前切り欠き部を囲うように屈曲した姿勢に形成されている」
という構成になっている。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明では、オイルフィルターに連通したオイル通路がボス部によって形成されているが、ボス部は機関本体の表面から膨出しているため、補強リブの効果を発揮する。更に、ボス部と補強リブとが交差しているため、機関本体は曲げや捩じりなどの外力に対して極めて大きな抵抗を発揮する。そして、ボス部の内側はオイル通路によって中空になっているため、ボス部を形成したことに起因して重量が増大することは殆どない。
【００１４】
従って、本願発明によると、機関本体の前部について、重量の増大を抑制しつつ強度を格段に向上できる。その結果、燃費の悪化を招くことなく補機の支持強度を向上できる。
【００１５】
気筒軸線を水平近くまで傾斜させたスラント型内燃機関の場合は、オイルパンをシリンダブロックの底面に直接固定することは困難であるので、補助クランクケースを介してオイルパンを固定することになるが、この場合、補助クランクケースの上面部は広い面積があるため、補助クランクケースの上面部に補機を固定することは合理的である。
【００１６】
しかし、補助クランクケースの前後壁部には、クランクキャップを逃がすための切り欠き部が形成されているため、補助クランクケースの前部は強度的に弱くなる傾向がある。従って、補助クランクケースの前部に補機を取り付ける場合は、必要な支持強度を得るための対策が必要になる。
【００１７】
この点、請求項２の構成を採用すると、補助クランクケースの前部に、前切り欠き部を囲うようにボス部が形成されており、かつ、ボス部と交差して補強リブが形成されているため、補助クランクケースの前部は、肉厚を過剰に厚くすることなく、補機を支持するに足りるのに必要な強度を確保できる。従って、本願発明は、請求項２のようにスラント型内燃機関に適用すると特に高い効果を発揮すると云える。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態の内燃機関を後方から見た背面図である。
【図２】補助クランクケースの斜視図である。
【図３】補助クランクケースを気筒軸線方向から見た図である。
【図４】図３の IV-IV視断面図である。
【図５】図３の V-V視正面図である。
【図６】図３のVI-VI 視方向から見た斜視図である。
【図７】図５の VII-VII視方向（気筒軸線方向）から見た図である。
【図８】図５の VIII-VIII視方向（クランク軸線と気筒軸線との両方に対して直交した方向）から見た図である。
【図９】底面図である。
【図１０】図５の X-X視断面図である。
【図１１】図５の XI-XI視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、方向を特定するため前後・左右・上下の文言を使用するが、前後方向はクランク軸線方向であり、左右方向はクランク軸線方向と直交した水平方向であり、上下方向は鉛直方向である。前と後ろについては、内燃機関に使用されている一般的な呼び方に準じて、タイミングチェーンや補機が配置されている側を前、ミッションが配置されている側を後ろとしている。念のため、図１〜４に方向を明示している。
【００２０】
シリンダブロックのうち気筒軸線の方向の区別としては、圧縮行程のときにピストンが向いた方向に位置した面を頂面と呼び、膨張行程のときにピストンが向いた面を底面と称して、鉛直方向である上下方向と区別している。
【００２１】
(1).内燃機関の概要
本実施形態は、自動車用の４気筒内燃機関に適用している。内燃機関は、図１に示すように、シリンダブロック１とその頂面に固定されたシリンダヘッド２、及びシリンダヘッド２の頂面に固定されたヘッドカバー３を備えており、気筒軸心Ｏ１を大きく寝かせたスラント型内燃機関になっている。気筒軸心Ｏ１は、鉛直線Ｏ２に対して、約６０°強（水平面Ｏ３に対しては、３０°弱）の角度で傾斜している。
【００２２】
このように、気筒軸心Ｏ１を水平に近い姿勢に大きくスラントさせていることにより、オイルパン４は、補助クランクケース５を介してシリンダブロック１の底面に取付けられている。すなわち、シリンダブロック１の底面に補助クランクケース５を固定して、補助クランクケース５の下面にオイルパン４を固定している。本実施形態では、シリンダブロック１、シリンダヘッド２、補助クランクケース５、オイルパン４は機関本体を構成している。
【００２３】
本実施形態の補助クランクケース５は、アルミダイキャスト品であるが、アルミ等の鋳造品も採用できる。なお、補助クランクケース５の下部にオイルが溜まることもあるので、補助クランクケース５をオイルパン４の一部と見ることも可能である。
【００２４】
図４に示すように、クランク軸６のジャーナル部は、クランクキャップ６ａの群によってシリンダブロック１の底側開口部の回転自在に保持されている。従って、図２に明示するように、補助クランクケース５の前後両壁部５ａ，５ｂに、クランクキャップ６ａを逃がすための切り欠き部７ａ，７ｂが形成されている。
【００２５】
図１では、ミッションケースのフランジ８を表示している（なお、ミッションケースのフランジ８に付した平行斜線は端面の表示であり、断面の表示ではない。）。
【００２６】
本実施形態では、吸気側面は上向きになって、排気側面は下向きになっている。このため、図１に示すように、シリンダヘッド２の下方に触媒ケース９が配置されて、シリンダブロック１等の上方に、サージタンク１０を備えた吸気マニホールド１１が配置されている。サージタンク１０には、スロットルボデーを固定するボス部１２が形成されている。
【００２７】
なお、図１と反対側の部位には、タイミングチェーンを覆う１枚のフロントカバーが配置されており、フロントカバーは、シリンダヘッド２とシリンダブロック１と補助クランクケース５との前面に固定されている。
【００２８】
(2).補助クランクケースの基本構造
図４に示すように、シリンダブロック１には、気筒１３が開口している。他方、図４から容易に理解できるように、補助クランクケース５は、シリンダブロック１に向けて開口しており、下面にオイルパン４が固定されている。
【００２９】
従って、図２及び図４に示すように、補助クランクケース５は、クランク軸線方向に長く延びる上側長手側部（上面部）１４及び下側長手側部１５と、これらを繋ぐ底部１６を有しており、図９に示すように、底部１６には、複数のオイル落とし穴１６ａが空いている。
【００３０】
補助クランクケース５の上側長手側部１４及び下側長手側部１５とには、図２に示すように、補助クランクケース５をシリンダブロック１に固定するための内向きのボス部１９が、前後方向に断続的に形成されている。オイルパン４の上面は水平状になっているため、上側長手側部１４の左右幅は大きくて、下側長手側部１５の左右幅は大きくなっている。
【００３１】
図２，３，４に示すように、補助クランクケース５の上側長手側部１４には、下向きの段部２０が前後方向（クランク軸線方向）に長い姿勢で形成されており、段部２０の底端に底部１６が繋がっている。
【００３２】
オイルポンプは図示しないフロントカバーに配置されており、オイルポンプには、図４に示すオイルストレーナ２２からオイルが吸い上げられる。オイルストレーナ２２は、横向きパイプ２２ａとこれに接続された下向きパイプ（図示せず）とで屈曲した構造になっており、図では、横向きパイプ２２ａだけを表示している。横向きパイプ２２ａの先端部には、下向きパイプと連通する穴２３が下向きに開口している。
【００３３】
オイルポンプで吸引されたオイルは、図２に示すオイルフィルター２４で濾過される。オイルフィルター２４は、補助クランクケース５における底部１６の前部に下方から取付けられている。
【００３４】
オイルフィルター２４が補助クランクケース５に取付けられていることから、図２に示すように、補助クランクケース５の上側長手側部１４のうちその前部に、オイルフィルター２４にオイルを供給するオイル入り口２５と、オイルフィルター２４で濾過されたオイルが排出されるオイル出口２６が、補助クランクケース５の頂面に向けて開口している。従って、オイル入り口２５とオイル出口２６は、前切り欠き部７ａを挟んだ上側（吸気側）に形成されている。オイル入り口２５及びオイル出口２６に関連したオイル通路の詳細は、後述する。
【００３５】
オイル入り口２５は、シリンダブロック１に形成された中継通路（図示せず）に連通している。そして、オイルポンプのハウジングの一部はフロントカバーに形成されており、シリンダブロック１の中継通路には、フロントカバーに形成した吐出通路が連通している。オイル出口２６は、シリンダブロック１に形成されたメインギャラリー（図示せず）に連通している。
【００３６】
図３及び図４に示すように、シリンダブロック１における上側長手側部１ａ（底側開口部）のうち前寄り部位に、ブローバイガスを排出するためのＰＣＶ通路２７が、補助クランクケース５に向けて開口するように形成されている（図３では、ＰＣＶ通路２７を点線で表示している。）。
【００３７】
他方、図２〜４に示すように、補助クランクケース５の上側長手側部１４に形成した段部２０の下端に、クランク軸６の回転によって発生してオイルミスト流がＰＣＶ通路２７に向かうことを阻止する板状（ひさし状）のバッフルリブ２８が、シリンダブロック１の方に向けて一体に形成されている。バッフルリブ２８は、クランク軸線方向に長い姿勢になっている。更に、段部２０のうちＰＣＶ通路２７と対向した部位に、オイルミスト侵入規制突起２９を形成している。
【００３８】
(3).オイルフィルター関連のオイル通路
次に、オイルフィルター２４に関連したオイル通路を説明する。既述のとおり、補助クランクケース５の前壁部５ａのうち前切り欠き部７ａを挟んで上側の部位に、オイル入り口２５とオイル出口２６とが形成されており、オイル入り口２５には、オイルフィルター２４にオイルを送るオイル送り通路３２が連通して、オイル出口２６に、オイルフィルター２４で浄化されたオイルが流れるオイル戻り通路３３が連通している。
【００３９】
他方、図９に示すように、補助クランクケース５の底部１６のうちオイルパン４の手前にはみ出た部位の下面に、底面視略円形のオイルフィルター取付け座３４を設けており、オイルフィルター取付け座３４の中央部に、外周に雄ねじが形成されたオイル戻り口３５が開口して、オイル戻り口３５の外側のうちオイルパン４に寄った部位に、オイル送り口３６が開口している。
【００４０】
オイル戻り口３５はオイル戻り通路３３に連通して、オイル送り口３６はオイル送り通路３２に連通している。従って、オイル送り通路３２の上流端がオイル入り口２５を構成して、オイル送り通路３２の下流端がオイル送り口３６を構成しており、また、オイル戻り通路３３の下流端がオイル出口２６を構成して、オイル戻り通路３３の上流端がオイル戻り口３５を形成している。オイルフィルター取付け座３４のオイル送り口３６には、周方向に広がった拡張部３６ａが形成されている。
【００４１】
図２，３に示すように、オイル出口２６は、オイル入り口２５よりも前切り欠き部７ａに寄っており、かつ、オイル出口２６は、オイル入り口２５よりも前側にずれている。他方、図９のとおり、オイルフィルター取付け座３４においては、オイル送り口３６はオイル戻り口３５よりも裏側（オイルパン４に近い側）に寄っている。従って、図３に点線で簡略表示するように、オイル送り通路３２がオイル戻り通路３３よりも後ろ側にずれている。
【００４２】
また、図５に示すように、クランク軸線方向から見ると、オイル送り通路３２及びオイル戻り通路３３とも、前切り欠き部７ａの上方に位置して気筒軸線方向に長い姿勢の傾斜状上部３２ａ，３３ａと、前切り欠き部７ａを挟んでシリンダブロック１と反対側に位置した上下長手部３２ｂ，３３ｂとで構成されている。従って、オイル通路３２，３３は、前切り欠き部７ａを上と横から囲うような屈曲した姿勢に配置されている。
【００４３】
そして、例えば図６，７，１０に示すように、オイル送り通路３２，３３の傾斜状上部３２ａ，３３ａは、上下両側に膨出した第１ボス部３７及び第２ボス部３８に形成されている。換言すると、オイル送り通路３２，３３の傾斜状上部３２ａ，３３ａは、筒状の第１及び第２ボス部３７，３８を形成することにより、肉厚を厚くすることなくトンネル状に形成されている。
【００４４】
同様に、図１１、図８，図６などに示すように、オイル通路３２，３３の上下長手部３２ｂ，３３ｂも、クランク軸線Ｏ４の方向に膨出した第３ボス部３９及び第４ボス部４０を形成することにより、肉質を厚くすることなくトンネル状に形成されている。
【００４５】
図５，６に示すように、補助クランクケース５の前面には、フロントカバーが重なる前重合面４１を形成しているが、図５に明示するように、クランク軸線Ｏ４の方向から見て、オイル通路３２，３３の上下長手部３２ｂ，３３ｂは、前重合面４１を挟んで前切り欠き部７ａの外側に配置されて、傾斜状上部３２ａ，３３ａは、前重合面４１と交差した状態で配置されている。
【００４６】
そして、図５に示すように、オイル戻り通路３３の上下長手部３３ｂが形成されている第４ボス部４０は、補助クランクケース５における前壁部５ａの前面に露出しているが、補助クランクケース５の前壁部５ａに、第４ボス部４０と交差する第１〜第３の補強リブ４３，４４，４５が形成されている。第１補強リブ４３及び第２補強リブ４４は、前重合面４１が形成されている土手部に繋がっている。従って、第１〜第３の補強リブ４３〜４５は、前壁部５ａの前面に沿った方向に延びている。
【００４７】
第１補強リブ４３と第２補強リブ４４は、第４ボス部４０に対して上下逆向きの姿勢で交差しており、第３補強リブ４５と第１補強リブ４３とは、ほぼ直線状に並んでいる。また、図６から容易に理解できるように、第１〜第３の補強リブ４３〜４５は、部材を取り付けるための補助ボス体４７に収束している。
【００４８】
図６及び図８に示すように、補助クランクケース５における上側長手側部１４のうち前切り欠き部７ａと反対側の面に、第３ボス部３９及び第４ボス部４０と交差する上下２段の第４補強リブ４８が形成されている。第４補強リブ４８は、クランク軸線に延びている。
【００４９】
例えば図６に示すように、補助クランクケース５の上側長手側部１４の前部と前壁部５ａとに跨がった部位に、エアコン用コンプレッサ等の補機５０を固定するための上下前後の４つのボス体５１，５２が突設されている。４つのボス体５１，５２で囲われたエリアには、第３ボス部３９及び第４ボス部４０が配置されている。
【００５０】
上部に位置した前後ボス体５１には前後長手の第５補強リブ５３で繋がっているが、第５補強リブ５３は、第１及び第２ボス部３７，３８と第３及び第４ボス体３９，４０との交差部に配置されている。従って、第５補強リブ４６は、ボス部３７〜４０の群と交差した姿勢に形成されている。
【００５１】
(4).まとめ
補機５０は、ベルトを介してクランク軸６によって駆動されるが、ベルトには張力が掛かるため、補機５０をボス体５１，５２から引き離そうとする外力が発生し、この外力により、補助クランクケース５の前壁部５ａや上側長手側部１４に、曲げ力やねじり力が作用する。
【００５２】
この場合、補助クランクケース５の前壁部５ａに前切り欠き部７ａが形成されていなければ、補助クランクケース５は容器状の形態になるため極めて高い剛性を発揮するが、クランク軸６を配置するために前切り欠き部７ａが形成されていると、前壁部５ａの剛性は低下せざるを得ない。特に、ボス体５１，５２のうち手前側の２本は補助クランクケース５の前重合面４１に近接しているため、前壁部５ａは曲がりやすい構造になっている。
【００５３】
しかし、本実施形態では、まず、オイル通路３２，３３を構成するボス部３７〜４０が補強リブの役割を果たすことにより、前壁部５ａは、肉厚を過剰に厚くすることなく剛性を大幅に向上できる。更に、第１及び第２ボス部３７，３８と第３及び第４ボス部３９，４０とが屈曲した姿勢に繋がっているため、特に、前切り欠き部７ａを広げたり狭めたりするような外力に対して高い抵抗を発揮する。
【００５４】
また、第４ボス部４０に第１〜第３補強リブ４４〜４５が繋がっているため、前壁部５ａは、曲げや捩じりに対して強い抵抗を発揮する。更に、第４補強リブ４８と第５補強リブ５３は、クランク軸線と直交した方向から作用する曲げ力に対して強い抵抗を発揮する。特に、第１〜第３の補強リブ４３〜４５と第４及び第５補強リブ４８，５３とは、互いに交差した面に広がっているため、補助クランクケース５の前部は、全体として極めて高い剛性を発揮する。
【００５５】
なお、オイル通路３２，３３は鋳抜によって形成することも可能であるが、傾斜状上部３２ａ，３３ａも上下長手部３２ｂ，３３ｂも一直線に延びているため、ドリル加工によって簡単で加工できる（ダミー穴や、これを塞ぐプラグは不要である。）。
【００５６】
例えば図６に示すように、第３ボス部３９よりも奥側には、奥に位置した補機用ボス体５１に連続した補強リブ５４が形成されている。この補強リブ５４も、補助クランクケース５の剛性アップに貢献している。
【００５７】
以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、オイルフィルターは、フロントカバー又はオイルパン若しくはシリンダブロックに取り付けることも可能である。この場合は、オイル通路及び補強リブは、それらフロントカバー又はオイルパン若しくはシリンダブロックに形成することになる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本願発明は、内燃機関に具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００５９】
Ｏ１  気筒軸心
Ｏ２  鉛直線
Ｏ４  クランク軸線
１  機関本体を構成するシリンダブロック
４  機関本体を構成するオイルパン
５  機関本体を構成する補助クランクケース
５ａ  前壁部
５ｂ  後ろ壁部
６ａ  クランクキャップ
７ａ  前切り欠き部
２４  オイルフィルター
２５  オイル入り口（オイル送り通路の上流端）
２６  オイル出口（オイル送り通路の下流端）
３２  オイル送り通路
３３  オイル戻り通路
３４  オイルフィルター取付け座
３５  オイル戻り口
３６  オイル送り口
３７〜４０  ボス部
４３〜４６，４８，５３  補強リブ
５１，５２  補機取付け用のボス体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020084944.tif 000008
【図７】
2020084944.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020084944.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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