(57)【要約】【課題】シリンダヘッドの変形に対して高い耐久性を有するインタークーラを有するＶ型エンジンを提供する。【解決手段】Ｖ型エンジン１は、一対のバンク２を有し、各バンク２のシリンダヘッド３の上方にインタークーラ１０がそれぞれ配置されている。各インタークーラ１０は、クーラコア１３と、クーラコア１３の上流側に接続されるアッパタンク１１と、クーラコア１３の下流側に接続されるロアタンク１５とを備えている。ロアタンク１５は、バンク２のインテークマニホールド５に接続されている。クーラコア１３とアッパタンク１１とは間に第１ガスケット１２が介在された状態で連結されている。Ｖ型エンジン１のクランクシャフト４が延びる方向におけるシリンダヘッド３の第１端部３Ａとアッパタンク１１とがブラケット２１により、第２端部３Ｂとアッパタンク１１とがブラケット２２により、それぞれ連結されている。【選択図】図１
2019100217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のバンクを有し、各バンクのシリンダヘッドの上方にインタークーラがそれぞれ配置されるＶ型エンジンであって、
前記各インタークーラは、クーラコアと、前記クーラコアの上流側に接続されるアッパタンクと、前記クーラコアの下流側に接続されるロアタンクとを備え、
前記アッパタンクは、前記インタークーラの下流に位置する前記バンクのシリンダヘッドに直接又はブラケットを介して固定され、前記ロアタンクは、前記インタークーラの下流に位置する前記バンクのインテークマニホールドに接続されており、
前記クーラコアと前記アッパタンクとは間にガスケットが介在された状態で連結されており、
前記アッパタンクは、クランクシャフトが延びる方向における前記シリンダヘッドの一方の端部に直接又は前記ブラケットを介して固定され、他方の端部に直接又は前記ブラケットを介して固定されている、
Ｖ型エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インタークーラを備えるＶ型エンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダブロックの捩り剛性を向上させることを目的として、一対のバンクのシリンダヘッド同士をインタークーラが固定される台座によって連結したＶ型エンジンがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、Ｖ型エンジンにおいて、バンク角が小さい場合には、シリンダブロックにおける捩り剛性が確保されるため、台座を省略することができる。この場合、インタークーラを一対のバンクのシリンダヘッドに固定する構造が考えられる。この場合、シリンダヘッドは熱膨張や熱収縮によって変形するため、それに伴ってインタークーラも変形し、同インタークーラに繰り返し応力が作用する。このため、インタークーラの耐久性の低下を招くおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、一対のバンクを有するＶ型エンジンは、各バンクのシリンダヘッドの上方にインタークーラがそれぞれ配置されるものであって、前記各インタークーラは、クーラコアと、前記クーラコアの上流側に接続されるアッパタンクと、前記クーラコアの下流側に接続されるロアタンクとを備え、前記アッパタンクは、前記インタークーラの下流に位置する前記バンクのシリンダヘッドに直接又はブラケットを介して固定され、前記ロアタンクは、前記インタークーラの下流に位置する前記バンクのインテークマニホールドに接続されており、前記クーラコアと前記アッパタンクとは間にガスケットが介在された状態で連結されており、前記アッパタンクは、クランクシャフトが延びる方向における前記シリンダヘッドの一方の端部に直接又は前記ブラケットを介して固定され、他方の端部に直接又は前記ブラケットを介して固定されていることを要旨とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】Ｖ型エンジンの一実施形態の正面図。
【図２】Ｖ型エンジンの一実施形態の側面図。
【図３】Ｖ型エンジンの一実施形態の側面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、Ｖ型エンジンの一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１に示すように、Ｖ型エンジン１は、一対のバンク２を有し、各々のバンク２のシリンダヘッド３の上方には、インタークーラ１０がそれぞれ配置されている。以下、一対のバンク２が対向する方向を対向方向とし、Ｖ型エンジン１のクランクシャフト４が延びる方向をシャフト方向と規定する。
【０００８】
各インタークーラ１０は、それぞれ対向方向外側から内側に向かって順にアッパタンク１１、第１ガスケット１２、クーラコア１３、第２ガスケット１４、及びロアタンク１５を備えている。
【０００９】
アッパタンク１１は、図示しない過給器により過給されて温度上昇した吸入空気をクーラコア１３に送るべく当該クーラコア１３の上流側に設けられている。クーラコア１３は、アッパタンク１１から送られてくる吸入空気を冷却する。図２に示すように、アッパタンク１１は、シャフト方向に沿って延びている。
【００１０】
アッパタンク１１とクーラコア１３とは間に第１ガスケット１２が介在された状態で連結されている。第１ガスケット１２の材質は、例えばゴムである。
ロアタンク１５は、クーラコア１３の対向方向内側であってクーラコア１３の下流側に設けられている。ロアタンク１５は、２つのインタークーラ１０に共通の構成である。各インタークーラ１０の下方にはインテークマニホールド５が位置している。各インタークーラ１０は、ロアタンク１５を通じてインテークマニホールド５に連結されている。インテークマニホールド５は、各バンク２の気筒に接続されている。クーラコア１３とロアタンク１５とは間に第２ガスケット１４が介在された状態で連結されている。第２ガスケット１４の材質は、例えばゴムである。
【００１１】
インタークーラ１０では、アッパタンク１１、クーラコア１３、及びロアタンク１５と順に吸入空気が流れる。吸入空気は、ロアタンク１５において合流した後、再分配されて各バンク２の気筒に流れ込む。各インタークーラ１０のアッパタンク１１は、２つのブラケット２１，２２を介して、シリンダヘッド３に連結されている。
【００１２】
詳述すると、図２に示すように、シャフト方向におけるシリンダヘッド３の一方の端部を第１端部３Ａ、他方の端部を第２端部３Ｂと規定する。ブラケット２１は、シリンダヘッド３の第１端部３Ａとその上方に位置するアッパタンク１１とを連結する。また、ブラケット２２は、シリンダヘッド３の第２端部３Ｂとその上方に位置するアッパタンク１１とを連結する。
【００１３】
なお、各ブラケット２１，２２とアッパタンク１１との間、及び各ブラケット２１，２２とシリンダヘッド３との間は、例えばボルト等の締結具により固定されている。
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００１４】
（１）Ｖ型エンジン１は、冷熱サイクルが繰り返される。このため、一対のバンク２の各シリンダヘッド３においても熱膨張や熱収縮による変形が繰り返される。具体的には、図３に実線で示すように、Ｖ型エンジン１が冷間状態にあるときのシリンダヘッド３と比較して、同図３に二点鎖線で示すように、Ｖ型エンジン１が温間状態にあるときのシリンダヘッド３は、シャフト方向における中央部３Ｃが熱膨脹する分だけ上方に膨らむように変形する。このように、熱膨張及び熱収縮によるシリンダヘッド３の変形量は、シャフト方向の中央部３Ｃで大きく、両端部である第１端部３Ａ及び第２端部３Ｂで小さい。
【００１５】
ここで、ブラケット２１は、熱膨張及び熱収縮によるシリンダヘッド３の変形量の小さい第１端部３Ａとアッパタンク１１とを連結している。また、ブラケット２２は、同じく熱膨張及び熱収縮によるシリンダヘッド３の変形量の小さいシャフト方向の第２端部３Ｂとアッパタンク１１とを連結している。このため、シリンダヘッド３の変形に伴いインタークーラ１０に繰り返し作用する応力は、シリンダヘッド３の他部、例えば中央部３Ｃとアッパタンク１１とがブラケットで連結される場合と比較して小さい。
【００１６】
また、アッパタンク１１とクーラコア１３とは間に第１ガスケット１２が介在された状態で連結されている。これにより、インタークーラ１０に繰り返し作用する応力は、第１ガスケット１２が弾性変形することにより吸収される。
【００１７】
このように、インタークーラ１０に繰り返し作用する応力は、入力される時点で小さく、しかも第１ガスケット１２の弾性変形により吸収される。したがって、インタークーラ１０、特にクーラコア１３の耐久性の低下を抑制することができる。
【００１８】
（２）さらに、クーラコア１３とロアタンク１５とは間に第２ガスケット１４が介在された状態で接続されている。これにより、第１ガスケット１２に加えて、第２ガスケット１４の弾性変形によってもインタークーラ１０に繰り返し作用する応力が吸収されることから、よりインタークーラ１０の耐久性の低下を抑制することができる。
【００１９】
（３）また、第２ガスケット１４は、第１ガスケット１２との間にクーラコア１３を挟む位置に設けられている。すなわち、第２ガスケット１４は、クーラコア１３の分だけブラケット２１，２２及びアッパタンク１１から離間している。これにより、ブラケット２１，２２を介してインタークーラ１０に繰り返し作用する応力が、対向方向と交差する方向成分、例えば図１中の紙面上下方向成分を有していても、当該応力は、第２ガスケット１４の弾性変形により吸収される。これにより、よりインタークーラ１０の耐久性の低下を抑制することができる。
【００２０】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態において、第２ガスケット１４を省略してもよい。このように構成した場合でも、上記実施形態に記載の（１）の作用効果を得ることができる。
【００２１】
・上記実施形態において、ブラケット２１を省略してもよい。この場合、アッパタンク１１は、シリンダヘッド３の第１端部３Ａに直接固定される。また、ブラケット２２を省略してもよい。この場合、アッパタンク１１は、シリンダヘッド３の第２端部３Ｂに直接固定される。さらに、ブラケット２１，２２を省略してもよい。この場合、アッパタンク１１は、シリンダヘッド３の第１端部３Ａ及び第２端部３Ｂに直接固定される。これらのうちのいずれの構成を採用しても、上記実施形態に記載の（１）の作用効果を得ることができる。
【００２２】
・上記実施形態において、共通のロアタンク１５は、各インタークーラ１０のクーラコア１３において冷却された吸入空気を合流させるものであったが、必ずしも合流させるものでなくてもよい。共通のロアタンク１５は、各クーラコア１３において冷却された吸入空気の合流を防ぐ内部壁を有するものであってもよい。
【００２３】
また、各インタークーラ１０は、それぞれ個別のロアタンクを備えてもよい。そして、個別のロアタンクにより、各インタークーラ１０のクーラコア１３とインテークマニホールド５とがそれぞれ連結されていてもよい。
【００２４】
・上記実施形態において、ロアタンク１５とインテークマニホールド５とが一体化されていてもよい。
・上記実施形態において、第１ガスケット１２及び第２ガスケット１４は、ゴム材に限らない。黒鉛材や樹脂材等が使用される軟質材とされるものであってもよいし、金属薄板と軟質材とを重ねたり、軟質材を金属薄板で被覆されたりして構成されるセミメタルとされるものであってもよい。また、第１ガスケット１２及び第２ガスケット１４は、シリンダヘッド３に使用される金属材の弾性率よりも大きい弾性率を有する金属材であってもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１…Ｖ型エンジン、２…バンク、３…シリンダヘッド、３Ａ…第１端部、３Ｂ…第２端部、４…クランクシャフト、５…インテークマニホールド、１０…インタークーラ、１１…アッパタンク、１２…第１ガスケット、１３…クーラコア、１４…第２ガスケット、１５…ロアタンク、２１，２２…ブラケット。
【図１】
2019100217.tif 000003
【図２】
2019100217.tif 000004
【図３】
2019100217.tif 000005