(57)【要約】【課題】本発明は、簡単かつコスト的な負担が少ない構造で、エンジン全高を抑えつつ、吸気系が組み付けられるＶ型エンジンを提供する。【解決手段】本発明のＶ型エンジンは、エンジン本体５ａの各デッキシリンダ部８をクランク軸１５の回転方向Ａと同一方向へオフセットし、このオフセットによって低い側へずれたエンジン本体５ａのバンク１３ｂの頭上に吸気系２０の大容量の部品となるサージタンク２２を配置する構成を採用することによって、吸気系２０が配置される側のバンク高さが抑えられるようにした。【選択図】    図１
2004360602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの振り分けによりＶ字状に突き出るバンクが形成されたエンジン本体を有し、同エンジン本体に吸気系を組み合わせて構成されるＶ型エンジンであって、
前記エンジン本体は、各バンクをクランク軸の回転方向と同一方向にオフセットして構成され、
前記オフセットによって低い側へずれた前記バンクの頭部に、前記吸気系を配置させる
ことを特徴とするＶ型エンジン。
【請求項２】
前記オフセットによって低い側へずれた前記バンクの頭上に、前記吸気系を構成するサージタンクを配置させることを特徴とする請求項１に記載のＶ型エンジン。
【請求項３】
前記サージタンクの直上流には、前記吸気系を構成するスロットル機器が配置されることを特徴とする請求項２に記載のＶ型エンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸気系を構成する部品のレイアウトを考慮したＶ型エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車（車両）では、多気筒のエンジンながら搭載性に富むために、限られたスペースのエンジンルームにＶ型エンジンを搭載することが行われている。
【０００３】
Ｖ型エンジンは、Ｖ字状のデッキシリンダ部をもつシリンダブロック、各デッキシリンダ部にシリンダヘッド、各シリンダヘッドにヘッドカバーを設ける構造が用いられ、各デッキシリンダ部に形成されているシリンダ内をピストンが往復動することで、吸気、圧縮、爆発、排気を繰り返す燃焼サイクルを形成して、得られる動力をクランク軸から出力させるようにしてある。
【０００４】
ところで、通常、Ｖ型エンジンの各吸気口は、シリンダの振り分けによりＶ字状に突き出たデッキシリンダ部、シリンダヘッド、ヘッドカバーなどで形成される各バンクの内方側（向き合う側）に配置される。このため、吸気系には、片側のバンクの上側（頭部）を乗り越えるよう、例えば吸気マニホールド、サージタンク、スロットル機器など各機器を直列に接続した吸気路を配設する構造が用いられる。
【０００５】
Ｖ型エンジンは、限られたエンジンルームに対する搭載性の確保のために、前後、左右方向の寸法を抑えることが求められる。
【０００６】
ところで、吸気系の部品の中にはサージタンクのように吸気干渉を抑えるなどのため、大容量の空間をもつものがある。
【０００７】
このサージタンクなど大容量の吸気系の部品は、一般的にエンジンの前後、幅方向の寸法抑えるために片側のバンクの上側に配置されるが、大容量、すなわち外形が大きいために、サージタンクの大きさ分、バンクの片側は高くなる傾向にあり、エンジンの全高が高くなることが避けられない。
【０００８】
一方、Ｖ型エンジンでは、シリンダ軸線をクランク軸の中心からオフセットさせる構造を用いて、エンジン全体のコンパクト化を図る技術が提案されている。これは、各デッキシリンダのシリンダ軸線をクランク軸中心からクランク軸の回転方向にオフセットするとともに、各デッキシリンダをシリンダ軸線に沿ってクランク軸中心に寄せることによって、クランク軸中心からシリンダ下端面までの長さ（シリンダの面高さ）を短縮させる技術である（例えば特許文献１を参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平３−２８１９０１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、各デッキシリンダをシリンダ軸線に沿ってクランク軸中心に寄せる構造は、エンジンの多く部分に大きな変更が求められる。しかも、各デッキシリンダをシリンダ軸線に沿ってクランク軸中心に寄せると、一方のデッキシリンダのシリンダ下面が他方のデッキシリンダの内部へ入り込んでコンロッドと干渉する不具合もあり、その手立ても必要である。
【００１１】
このため、上記技術によると、Ｖ型エンジンが構造的にかなり複雑になるうえ、かなりコスト的な負担が強いられる難点がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、簡単かつコスト的な負担が少ない構造で、エンジン全高を抑えつつ吸気系が組み付くＶ型エンジンを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、シリンダ本体は、各バンクをクランク軸の回転方向と同一方向にオフセットした構成とし、このオフセットによって低くなる側へずれたバンク頭部に、吸気系を配置させるという、簡単で、コスト的な負担が少ない構成を採用して、吸気系が配置されるバンク側の高さが抑えられるようにした。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記目的に加え、さらにスペースを有効活用すべく、低くなる側へずれたバンク頭上に、サージタンクは位置させるようにした。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、前記目的に加え、さらにスロットル機器の耐久信頼性を向上させるために、サージタンクの直上流に、吸気系のスロットル機器を配置する構成を採用して、精密なスロットル機器を、正面から見てエンジン本体の中心付近に存在するロール振動中心から、できるだけ近い地点に配置するようにした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１および図２に示す一実施形態にもとづいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明を適用した乗用車（車両）の車体の断面図を示し、図中１はキャビン、２はキャビン１の例えば前部に設けられたエンジンルーム、３は同エンジンルーム２の上側の開口を塞ぐエンジンフードを示す。
【００１８】
エンジンルーム２内には、エンジン、例えば走行用のＶ型エンジン５が設置されている。
【００１９】
ここで、Ｖ型エンジン５の構造を説明すると、同エンジン５のエンジン本体５ａは、図２にも示されるように例えばＶ字状のシリンダブロック、具体的には共通なクランクケース部６の上部に、シリンダ７を所定のシリンダ列に振り分けたＶ字状のデッキシリンダ部８を形成したシリンダブロック９、各デッキシリンダ部８毎にその頭部に搭載されたシリンダヘッド１０、各シリンダヘッド１０毎にその頭部開口を塞ぐように搭載されたカバー部材としてのロッカカバー１１、クランクケース部６の下部開口を覆うように装着されたオイルパン１２などといった部品を組み合わせて構成してある。そして、各デッキシリンダ部８、シリンダヘッド１０、ロッカカバー１１の組み合わせから、Ｖの字に突き出るバンク１３ａ，１３ｂを構成している。
【００２０】
クランクケース部６内には、シリンダ７の軸線と直交するエンジン全長方向に沿って延びるクランク軸１５が回転自在に支持されている。このクランク軸１５の各部には、コンロッド１６を介して、各シリンダ７にそれぞれ収めてあるピストン１８が回動自在に連結されている。また各シリンダヘッド１０には、シリンダ毎に例えば、吸・排気弁、吸・排気弁の動弁機構、点火プラグ、インジェクタ（いずれも図示しない）が組込まれていて、各部の動作、すなわちピストン、吸排気弁、点火プラグが所定のタイミングで動作することにより、吸気行程、圧縮行程、爆発行程、排気行程を繰り返す燃焼サイクルが行われるようにしてある。矢印Ａは、この運転時のクランク軸１５の回転方向を示す。
【００２１】
このエンジン本体５ａが、例えばエンジンルーム２内に縦置き、すなわち上部の各バンク１３ａ，１３ｂが車体幅方向に並ぶように配置され、下部のクランク軸１５が車体前後方向に配置される搭載姿勢でエンジンルーム２内に設置してある。
【００２２】
このＶ型エンジン１の各バンク１３ａ，１３ｂが、クランク軸１５の回転方向（矢印Ａ方向）と同じ方向にオフセットしてある。
【００２３】
この点を説明すれば、図２に示されるように通常エンジン（各バンクがオフセットしていないＶ型エンジン）は、各デッキシリンダ部８（バンク１３ａ，１３ｂ）におけるシリンダ７の軸線Ｌ１が、クランク軸１３の軸中心Ｏを通る位置にある。図２中の二点鎖線は、この通常エンジンのバンク１３ａ，１３ｂの外形を示している。オフセットしたＶ型エンジン５は、クランク軸１５の軸中心Ｏからシリンダブロック９のデッキ面までの長さで表わされるデッキ高さＨを保ったまま、各デッキシリンダ部８（バンク１３ａ，１３ｂ）の軸線Ｌ１をクランク軸１５の軸中心Ｏに対してクランク軸１５の回転方向（矢印Ａ方向）と同じ方向へ、矢印Ｂのようにオフセット地点となる軸線Ｌ位置まで平行移動させることによって、各デッキシリンダ部８（バンク１３ａ，１３ｂ）をそのまま（バンク角を保ったまま）クランク軸１３の回転方向と同方向へずらしてある（オフセット）。δはそのときのオフセット量を示している。なお、本実施形態においては、バンク１３ａを構成する複数のシリンダ７の各軸線Ｌは、クランク軸１に平行な平面内に存在する。また、バンク１３ｂについても同様である。また、両バンク１３ａ，１３ｂのデッキ高さＨは等しく設定されている。
【００２４】
このオフセットにより、クランク回転方向Ａの前側のデッキシリンダ部８（バンク１３ｂ側）は、通常エンジンのときよりもＣ１だけ鉛直方向高さ寸法が低く、後ろ側のデッキシリンダ部８（バンク１３ａ側）は、通常エンジンのときよりもＣ２だけ鉛直方向高さ寸法が高くなり、双方デッキのシリンダヘッド６の高さは、Ｃ（＝Ｃ１＋Ｃ２）となる具合に大きな差がもたらせられる。なお、Ｃ１，Ｃ２は、それぞれＳＩＮ（θ／２）×δを用いれば求まる。但し、θはバンク角を示す。具体的には、例えばバンク角θを６０°とすると、大まかにはオフセット量δと等しい値でデッキシリンダ部４の鉛直方向高さが変化する。
【００２５】
このオフセットで稼いだバンク１３ｂ上方のスペースを利用して、図１に示されるように吸気系２０が組付けてある。
【００２６】
ここで、吸気系２０は、図１に示されるように各バンク１３ａ，１３ｂの内方側（向き合う側）に向く各シリンダヘッド１０の吸気口（図示しない）に接続される枝状の吸気マニホールド２１、同吸気マニホールド２１に接続されるサージタンク２２、同サージタンク２２に接続されるスロットル機器、例えば電子式のスロットル弁２３を有している。同機器の接続により、シリンダヘッド１０の吸気口から、図示しないエアクリーナーへ続く吸気路２０ａを形成している。
【００２７】
このうち、吸気マニホールド２１（気筒毎）の集合によって大容量となったサージタンク２２は、オフセットにより低くなったバンク１３ｂの頭部の直上に配置してある。具体的には、サージタンク２２は、バンク１３ｂのシリンダ軸線を延長した延長線上、バンク１３ｂの直上となる地点に配置してある。これで、吸気路２０ａが低いバンク１３ｂの上側を乗り越えるように配設される。そして、サージタンク２２の上流、詳しくは直上流となる例えばサージタンク２２の入口部の地点に、上記電子スロットル弁２３が接続してある。
【００２８】
これにより、エンジン全高の増加を招く吸気系２０は、オフセットで低くなったバンク１３ｂを利用して、通常エンジンのときよりも低い地点に配置される。特に吸気系２０の大容量の部品、例えばサージタンク２２は低くなったバンク１３ｂの頭上に配置されることにより、稼いだスペースが有効に活用される。
【００２９】
それ故、各バンク１３ａ，１３ｂをクランク軸１５の回転方向へオフセットさせるという、簡単で、かつコスト的な負担が少なくてすむエンジン構造により、吸気系２０が配置されるバンク１３ｂ側の高さを低減でき、エンジン全高を抑えることができる。しかも、バンク１３ｂの頭上に、吸気系２０の大容量の部品としてサージタンク２２を配置する構成すると、稼いだスペースが有効に活用される。特にバンク１３ａ，１３ｂのオフセットは、エンジン本体５ａの前後・幅方向の寸法の変化はないので、エンジン全高の抑制と併せて、エンジン本体５ａの搭載性の向上を図ることができる利点がある。また、エンジン全高が抑制されることにより、エンジンフード３とＶ型エンジン５の間の隙間を拡大することが可能となり、エンジンフード３の衝撃吸収能力が高められることによって歩行者保護にも有利である。
【００３０】
また低い地点のサージタンク２２の直上流に、精密機器であるスロットル弁２３が配置されることにより、スロットル弁３は、サージタンク２２から近く、かつエンジン稼動で発生するエンジン本体５ａのロール振動の中心、すなわちエンジン本体５ａを正面から見たときエンジン中心の付近に存在するロール振動中心Ｇから、できるだけ近い地点に配置させることできる。このため、スロットル弁３からロール振動中心Ｇまでの距離Ｒを、通常エンジンに比べて短くすることができ、オフセットを利用した簡単な構造でありながら、ロール振動中心Ｇを中心としたスロットル弁２３に入力されるロール振動の振幅やロール振動の振動加速度を低減でき、スロットル弁２３の耐久信頼性の向上を図ることができる。特に、耐振性が限られている電子式のスロットル弁２３に対しては有効である。
【００３１】
また、シリンダ７はクランク軸１５の回転方向（矢印Ａ方向）と同一方向にオフセットされているため、ピストン１８が爆発行程において受けるスラスト力が軽減されるという公知の効果も得られる。
【００３２】
なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述の一実施形態は、左右のバンク共、同オフセット量でオフセットしたが、エンジン性能に影響を与えない範囲内で、双方のオフセット量を異ならせても構わない。また一実施形態では、Ｖ型エンジンをエンジンルーム内に縦置きで搭載した例を挙げたが、これに限らず、Ｖ型エンジンをエンジンルームに横置きで搭載（各バンクが車体前後方向に配置され、クランク軸が車幅方向に配置される搭載）する場合にも、本発明を適用してもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、バンクをクランク軸の回転方向にオフセットすることにより、吸気系が配置されるバンク側の高さを低くできる。
【００３４】
したがって、簡単かつコスト的な負担が少なくてすむ構造により、エンジンの全高を抑えることができ、Ｖ型エンジンの搭載性の向上を図ることができる。
【００３５】
請求項２に記載の発明によれば、特に大容量となるサージタンクがバンクの頭上に配置されることで、さらにスペースが有効に活用され、Ｖ型エンジンの搭載性が高まるといった効果を奏する。
【００３６】
請求項３に記載の発明によれば、オフセットを利用して、精密なスロットル機器を、エンジン本体の中心付近に存在するロール振動中心から、できるだけ近い地点に配置することができ、スロットル機器に入力されるロール振動中心を中心としたロール振動の振幅や振動加速度の低減から、精密なスロットル機器の耐久信頼性の向上を図ることができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るＶ型エンジンを示す断面図。
【図２】そのＶ型エンジンの各バンクにおけるオフセットを説明するための断面図。
【符号の説明】
５…Ｖ型エンジン、７…シリンダ、８…デッキシリンダ部、９…シリンダブロック、１０…シリンダヘッド、１１…ロッカカバー、１２…オイルパン、１３ａ，１３ｂ…バンク、１５…クランク軸、２０…吸気系、２１…吸気マニホールド、２２…サージタンク、２３…電子式のスロットル弁（スロットル機器）、Ｌ…シリンダの軸線、Ｏ…クランク軸の軸中心。
【図１】
2004360602.tif 000003
【図２】
2004360602.tif 000004