(57)【要約】【課題】本発明は、簡単かつコスト的な負担が少なくてすむ構造で、フード形状の自由度を拡大可能にする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、横置きされるエンジン本体１０ａの各バンク１２ａ，１２ｂをクランク軸１７の回転方向と同一方向Ａにオフセットすることによって、各バンク１２ａ，１２ｂの高さをエンジンフード８の傾きに合わせて変えるようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後方向の一方から他方へ向かうにしたがい下がるように傾斜したフードで、上側が覆われるエンジンルーム内に、各バンクが車体前後方向に並ぶようエンジン本体が搭載される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、各バンクの高さを前記エンジンフードの傾きに合わせる構成としてある
ことを特徴とするＶ型エンジン。
【請求項２】
車両の前後方向の一方から他方へ向かうにしたがい下がるように傾斜し、エンジンルームの上側を覆うフードと、前記エンジンルーム内に搭載されるＶ型エンジンと、
を備えたＶ型エンジン搭載車両において、
前記Ｖ型エンジンは、車両幅方向に配置されるクランク軸と、前記車両の前後方向に分かれ、デッキ高さが等しい２つのバンクと、その軸線が前記クランク軸に対して前記クランク軸の回転方向と同一方向にオフセットした前記各バンクのシリンダと、
を有し、
前記シリンダ軸線の前記オフセットの方向が前記他方の方向となるように前記エンジンルーム内に搭載される
ことを特徴とするＶ型エンジン搭載車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上側がフードで覆われるエンジンルーム内に横置きに搭載されるＶ型エンジンおよび同Ｖ型エンジンを搭載したＶ型エンジン搭載車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車（車両）の多くは、キャビンの前方にエンジンルームを設けることが行われている。こうしたエンジンルームの多くは、そのエンジンルームの上側がエンジンフードで覆われている。そして、このエンジンフードの下側にエンジンを搭載することが行われている。
【０００３】
ところで、多気筒のエンジンは、直列の場合、全長が大きくなるため、近時では全長を抑えたエンジン、多くは左右のバンクに気筒を振り分けたＶ型エンジンを用いて、これをエンジンルーム内に横置き（バンクが車体前後方向に並ぶ姿勢）で搭載することが行われている。
【０００４】
エンジンフードは、キャビン前方にエンジンが搭載される場合、空力特性を考慮して、一般的にはキャビンから車体前部へ向かうにしたがい下る方向に傾斜している。
【０００５】
ところが、Ｖ型エンジンの車体前後に並ぶ各バンクは、エンジンフードの直下で同フードの下面の多くを占めるように配置される。このため、エンジンフードの形状や高さは、車体前後に並ぶ各バンクの影響を受けやすく、デザインや空力特性を重視した形状や歩行者を衝撃から保護するのに適した形状（エンジンとエンジンフード間にクリアランスを確保）にするための設計的な自由度が制限されていた。
【０００６】
一方、Ｖ型エンジンでは、コンパクト化を図るために種々の構造が提案されている。その中にはシリンダ軸線をクランク軸中心からオフセットさせる構造を用いて、Ｖ型エンジンをコンパクト化した構造がある。同構造は、各バンク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、各バンク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各バンクのシリンダ下端面までの長さ（シリンダの面高さ）を短縮させて、Ｖ型エンジンをコンパクト化する技術である（例えば特許文献１を参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平３−２８１９０１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、同Ｖ型エンジンを用いることが考えられる。しかし、エンジンフードの形状の自由度を確保するために、各バンク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、それに伴い不都合の点も発生する。具体的には、各バンクをシリンダ軸線に沿ってクランク軸中心に寄せると、一方のバンクのシリンダ下面が他方のバンクのシリンダ内に入り込んで該バンクのコンロッドと干渉するので、その手立てが必要となることが挙げられる。
【０００９】
このため、同Ｖ型エンジンは、構造的にかなり複雑化になるうえ、かなりコスト的な負担が強いられる難点がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、簡単かつコスト的な負担が少なくてすむ構造で、フード形状の自由度を拡大可能にするＶ型エンジンを提供することにある。
【００１１】
また、本発明は、簡単かつコスト増を伴わずにフード形状の自由度を拡大可能にするＶ型エンジン搭載車両を提供することも目的としている。
【００１２】
【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、Ｖ型エンジンには、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することによって、各バンクの高さをフードの傾きに合わせて変える構成を採用した。
【００１３】
これにより、簡単で、コスト的な負担が少ないエンジン構造で、フードに形状の自由度が与えられる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記目的を達成するために、シリンダ軸線のクラン軸に対するオフセット方向が車両の前後方向の端方向となるようにＶ型エンジンを搭載する構成を採用した。
【００１５】
これによっても、簡単かつコスト増を伴わずにフード形状の自由度を拡大可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１および図２に示す第１の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）を示し、図中１は車体、２は同車体１を構成するキャビン、３はキャビン２の例えば前部に設けられたエンジンルームを示す。キャビン２とエンジンルーム３とはトーボード４で区画してある。なお、５はキャビン２内に設置したインストルメントパネル、６はインストルメントパネル５から突き出たステアリングホイール、７はフロントシートを示す。
【００１８】
エンジンルーム３は、メンテナンスなどを行うために上部が開口していて、その開口部３ａがエンジンフード８（本願のフードに相当）で開閉可能に塞がれている。エンジンフード８は、例えばデザインや空力特性などを考慮して、例えば一方の端であるキャビン２側から他方の端である車体端側、具体的には車体後部側の端から車体前部の端へ向かうにしたがい緩やかな曲線を描いて下側へ下がるように傾斜している。そして、このエンジンフード８で覆われるエンジンルーム３内に、エンジン、例えば走行用のＶ型エンジン１０が設置されている。
【００１９】
ここで、Ｖ型エンジン１０を説明すると、同エンジン１０のエンジン本体１０ａ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１１の上部に、シリンダ１２が振り分けられた一対のバンク１２ａ，１２ｂをＶの字状に設置してなるシリンダブロック１３、各バンク１２ａ，１２ｂ毎に搭載されたシリンダヘッド１４、シリンダヘッド１４毎に搭載されたカムカバー１５、クランクケース部１１の下部を覆うように装着されたオイルパン１６などの部品を組み合わせて構成してある。このうちクランクケース部１１内には、シリンダ１２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１７が回転自在に支持されている。このクランク軸１７の各部には、コンロッド１８を介して、各シリンダ１２にそれぞれ収めてあるピストン１９が回動自在に連結されている。また各シリンダヘッド１４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１７の回転方向を示す。そして、このエンジン本体１０が、エンジンルーム４内に横置き、すなわち上部の各バンク１２ａ，１２ｂが車体前後方向に配置され、下部のクランク軸１７が車幅方向に配置される搭載姿勢で、エンジンルーム４内に設置してある。
【００２０】
なお、各バンク１２ａ，１２ｂの内側の側面に有る吸気口部（図示しない）は、例えば枝状の吸気マニホールド２０を介して、キャビン２側に配置してあるサージタンク２１、スロットルバルブ２２に接続してあり、残る各バンク１２ａ，１２ｂの外側の側面に有る排気口部（図示しない）は、例えばそれぞれ排気マニホールド２３を介して、途中に触媒２４を有した排気管２５に接続してある。
【００２１】
このＶ型エンジン１０の各バンク１２ａ，１２が、クランク軸１７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。
【００２２】
この点を説明すれば、通常エンジン（各バンクがオフセットしていないエンジン）は、各バンク１２ａ，１２ｂにおけるシリンダ１２の軸線Ｌ１が、クランク軸１７の軸中心Ｏを通る位置にある。図２中の二点鎖線は、このときのバンク１２ａ，１２ｂの外形を示している。オフセットしたＶ型エンジン１０は、そのクランク軸１７の軸中心Ｏからシリンダブロック１３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、各バンク１２ａ，１２ｂの軸線Ｌ１をクランク軸１７の軸中心Ｏに対してクランク軸１７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、各バンク１２ａ，１２ｂをそのままクランク軸１７の回転方向と同方向へずらして（オフセット）してある。δはそのときのオフセット量を示している。なお、第１の実施形態においては、バンク１２ａを構成する複数のシリンダ１２の各軸線Ｌは、クランク軸１７に平行な平面内に存在する。バンク１２ｂについても同様である。また、両バンク１２ａ，１２ｂのデッキ高さＨは等しく設定されている。
【００２３】
このオフセットにより、キャビン２から遠い側のバンク１２ｂ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、キャビン２から近い側のバンク１２ａ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、双方のバンク１２ａ，１２ｂの鉛直方向高さには、Ｃ（＝Ｃ１＋Ｃ２）となる具合に差がもたらせられる。なお、そのＣ１およびＣ２は、ＳＩＮ（θ／２）×δを用いれば求まる。但し、θはバンク１２ａ，１２ｂのバンク角を示す。
【００２４】
ここで、Ｖ型エンジン１０は、図１および図２に示されるようにオフセットにより低くなったバンク１２ｂ（低い側）が、傾斜したエンジンフード８の低い側（車体端側）に配置され、同じくバンク１２ｂ（高い側）が、傾斜したエンジンフード８の高い側（キャビン側）に配置されるよう横置きの姿勢で搭載してあるから、バンク１２ａ，１２ｂのオフセット量にしたがい、横置き搭載したＶ型エンジン１０の各バンク１２ａ，１２ｂの高さが、エンジンフード８の傾きに合うよう設定されることがわかる
これにより、デザインや空力特性を考慮して、例えば図１に示されるような短いノーズ長さで、前方へ大きな円弧を描きながら前方へ傾斜するという、通常エンジン（Ｖ型エンジン）では、バンク位置の規制を受けて、到底、採用できなかったようなノーズ形状をもつデザインのエンジンフード８を用いたり、図１に示されるような歩行者を衝撃から保護するクリアランスσを確保したりすることが可能となる。
【００２５】
それ故、各バンク１２ａ，１２ｂをクランク軸１７の回転方向へオフセットさせるという、簡単で、コスト的な負担が少なくてすむＶ型エンジン１０で、エンジンフード８の形状に自由度を与えることができ、Ｖ型エンジン１０をキャビン２の前部に搭載した車両において車両前方の視認性の向上が図れるなど多くの効果をもたらす。
【００２６】
また、シリンダ１２はクランク軸１７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１９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。
【００２７】
図３は本発明の第２の実施形態を示す。
【００２８】
本実施形態は、第１の実施形態の変形例で、Ｖ型エンジン１０とエンジンフード８との間にクリアランスを確保するのではなく、その間ならびにバンク１２ａ，１２ｂ間を占めるような大容量のサージタンク２１が付いた吸気マニホールド２０を配設したものである。
【００２９】
こうしたサージタンク２１の設置を考慮した場合でも、バンク１２ａ，１２ｂのオフセットで十分に対応できる。
【００３０】
但し、第２の実施形態において、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を附してその説明を省略した。
【００３１】
なお、本発明は上述した各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。また上述の実施形態は、キャビンの前部にＶ型エンジンを搭載する例を挙げたが、これに限らず、例えばキャビンの後部にＶ型エンジンを搭載する車両、すなわちキャビンの後部に、エンジンフードで覆われるエンジンルームを有し、このエンジンルーム内にＶ型エンジンを横置きで搭載する車両に本発明を適用してもよい。
【００３２】
【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、各バンクをクランク軸の回転方向へオフセットさせるという、簡単で、コスト的な負担が少なくてすむエンジン構造で、エンジンフードの形状に自由度を与えることができる。
【００３３】
また、請求項２に記載の発明によれば、シリンダ軸線のクランク軸に対するオフセット方向が車両の前後方向の端方向となるようにＶ型エンジンを搭載するという、簡単かつコスト増を伴わないエンジンおよび車両構造で、フード形状の自由度が拡大化能となる。
【００３４】
したがって、Ｖ型エンジンが搭載される車両は、採用が困難とされていた種々ノーズ形状のフードを採用することができ、歩行者の保護や視認性の向上が図れるなど種々の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＶ型エンジンを、そのエンジンを搭載した車両とともに示す断面図。
【図２】そのＶ型エンジンの主要部を、各バンクにおけるシリンダ軸線のオフセットの仕方と共に説明する断面図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るＶ型エンジンを、そのエンジンを搭載した車両とともに示す断面図。
【符号の説明】
２…キャビン、３…エンジンルーム、８…エンジンフード（フード）、１０…Ｖ型エンジン、１２…シリンダ、１２ａ，１２ｂ…バンク、１４…シリンダヘッド、１７…クランク軸、１９…ピストン、Ｌ…シリンダの軸線、Ｏ…クランク軸の軸中心。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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