(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アッパクランクケースとロワクランクケースとオイルパンとを接合してなるエンジンにおいて、シリンダ軸線方向にて前記ロワクランクケースに対して前記アッパクランクケース側を上部、前記ロワクランクケースに対して前記オイルパン側を下部とし、該エンジンに対する上部結合部と下部結合部とが形成された補機を前記ロワクランクケースの側面に取り付ける部分の取付構造であって、
前記上部結合部が結合する上部ボスが前記ロワクランクケースにおける前記アッパクランクケースを接合するフランジに設けられると共に、前記下部結合部が結合する下部ボスが前記ロワクランクケースにおける前記オイルパンを接合するフランジに設けられ、
前記ロワクランクケースの側壁内面間が、前記オイルパン内に配置されるストレーナを接合するためのストレーナ接合部を介してビームで互いに接続され、該ビーム接続部の外面に前記下部ボスの少なくとも一部が設けられたことを特徴とするエンジン用補機の取付部の構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン用補機の取付部の構造に関し、特に、エンジンに対する上部結合部と下部結合部とが形成された補機をエンジンのロワクランクケースの側面に取り付ける部分の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明と同一出願人は、クランクシャフトを支持するベアリングキャップがアルミニウム合金のダイキャスト成型によって一体形成されたロワクランクケースの側壁に、例えばオルタネータや空調機用コンプレッサの如き補機の取付部を一体形成する構造を、特願平９−２４８７７３号明細書（特開平１１−８２０４９号公報参照）に於いて提案した。これによれば、剛性が高い部分に補機取付部を設けることができるので、部品点数や組付工数の増大を招かずに補機の取付剛性を労せずして高めることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の構造によると、ロワクランクケースにオイルパンも一体形成されているので、例えばオイルパン内に配置された潤滑油の吸入口に設けられるオイルストレーナをメインテナンスする際に補機を取り外す必要があるなど、保守・整備性が低下しがちであった。しかも、ロワクランクケースに於けるアッパクランクケースを接合するフランジに補機の上部結合部が締結されていなかったので、フランジの剛性が有効活用されていなかった。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、部品点数や組付工数の増大を招かずに補機の取付剛性を高めることができ、しかも保守・整備性を低下させずに済むように構成された補機取付部の構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明の請求項１においては、アッパクランクケース（１７）とロワクランクケース（１８）とオイルパン（２７）とを接合してなるエンジンにおいて、シリンダ軸線方向にて前記ロワクランクケースに対して前記アッパクランクケース側を上部、前記ロワクランクケースに対して前記オイルパン側を下部とし、該エンジンに対する上部結合部（４Ｕ）と下部結合部（４Ｌ）とが形成された補機（例えば空調機用コンプレッサ４）をロワクランクケースの側面に取り付ける部分の構造であって、上部結合部が結合する上部ボス（２０Ｕ）がロワクランクケースにおけるアッパクランクケースを接合するフランジ（１８Ｕ）に設けられると共に、下部結合部が結合する下部ボス（２０ＬＦ・２０ＬＲ）がロワクランクケースにおけるオイルパンを接合するフランジに（１８Ｌ）設けられ、ロワクランクケースの側壁内面間が、オイルパン内に配置されるストレーナ（３８）を接合するためのストレーナ接合部（３３）を介してビーム（４０）で互いに接続され、該ビーム接続部の外面に下部ボスの少なくとも一部が設けられたことを特徴とするものとした。
【０００６】
このようにすれば、補機の取付部の剛性を確保した上で、ロワクランクケースからオイルパンを単独で着脱することができる。また、上下の結合部同士間のスパンを長くとることができ、フランジは剛性が高いので、上部結合部と下部結合部との取付剛性をより一層高めることができる。しかも、ロワクランクケースを過大にせずにオイルパンを小型化し得るので、オイルパンの着脱作業性を高めることができる。さらに、ロワクランクケースの側壁内面間をビームで互いに接続し、該ビーム接続部の外面に下部ボスの少なくとも一部を設けたことにより、下部結合部の取付剛性をより一層高めることができると共に、オイルパンの接合面の剛性をも高めることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【００１０】
図１及び図２は、本発明が適用される直列３気筒エンジンを示しており、図１はクランクプーリ側から見た姿を、図２はクランクシャフトより下方をクランクシャフトの中心軸線に沿って切断して側方から見た姿をそれぞれ示している。
【００１１】
この直列３気筒エンジン１のクランクプーリ側の側方には、オルタネータ２、ウォータポンプ３、及び空調機用コンプレッサ４が、上からこの順に配設されている。これらの各補機は、それぞれに設けられたプーリ５〜７とクランクプーリ８との間に巻き掛けられた一本の（共通の）ベルト９により、クランクシャフト１０の動力で一括駆動される。このベルト９の張力は、オルタネータ２の位置で調節される。
【００１２】
クランクシャフト１０とカムシャフト１１との間は、各シャフト１０・１１に固設されたタイミングプーリ１２・１３と、両タイミングプーリ１２・１３間に巻き掛けられたタイミングベルト１４とで連動連結されている。このタイミングベルト１４には、シリンダブロック１５のクランクプーリ側端面に設けられたテンショナプーリ１６で適度な張力が加えられる。
【００１３】
このエンジン１は、シリンダブロック１５と一体をなすアッパクランクケース１７と、アッパクランクケース１７の下側開放端面に接合されたロワクランクケース１８と、ロワクランクケース１８の前側の下側開放端面に接合されたオイルパン２７（後に詳述する）とを備えている。これらアッパ、ロワ両クランクケース１７・１８は、共にアルミニウム合金材のダイキャスト成型で形成されており、クランクシャフト１０の中心軸線が通る平面上で互いに接合され、公知のエンジンと同様に、複数のボルトをもって一体的に結合されている。
【００１４】
ロワクランクケース１８は、所期のオイル貯容量に対応してその深さ寸法が定められており、その側壁外面には、図３〜図５に併せて示すように、複数の補機のうちの最下方に位置する空調機用コンプレッサ用取付ボルト１９を螺着するための３つのボス２０Ｕ・２０ＬＦ・２０ＬＲが形成されている。
【００１５】
これらのボスは、空調機用コンプレッサ４の上部に設けられた上部結合部４Ｕに対応してロワクランクケース１８の上端に形成されたアッパクランクケースを接合するフランジ１８Ｕに配設された１つの上部ボス２０Ｕと、空調機用コンプレッサ４の下部に設けられた下部結合部４Ｌに対応してロワクランクケース１８の下端に形成されたオイルパンを接合するフランジ１８Ｌに配設された２つの下部ボス２０ＬＦ・２０ＬＲとからなっている。即ち、後記するオイルパンとの接合面２９は、２つの下部ボス２０ＬＦ・２０ＬＲの中心より下方に位置している。
【００１６】
このように、ロワクランクケース１８を下方へ延伸させることにより、ロワクランクケース１８の側面に補機としての空調機用コンプレッサ４を直付けすることが可能となり、別部材のブラケットが不要となる。しかも、ロワクランクケース１８の上端部の上部ボス２０Ｕと下端部の下部ボス２０ＬＦ・２０ＬＲとに空調機用コンプレッサ４を締結することにより、取付スパンを長くとれるので、取付剛性の向上も企図し得る。更に、ロワクランクケース１８の上端部と下端部との肉厚は、それぞれフランジ１８Ｕ・１８Ｌが形成されて他（側壁中央部等）よりも厚くなっているので、取付剛性のより一層の向上に寄与している。
【００１７】
アッパクランクケース１７の内側には、クランクシャフト１０のジャーナル部２１ａ〜２１ｄを支持するためのメインベアリングの上側半分２２ａ〜２２ｄが形成された４つの軸受け壁２３ａ〜２３ｄが垂設されている。
【００１８】
ロワクランクケース１８の内側には、図３並びに図４に示すように、アッパクランクケース１７の４つのメインベアリングの上側半分２２ａ〜２２ｄと協働するメインベアリングの下側半分２４ａ〜２４ｄが形成された４つのベアリングキャップ２５ａ〜２５ｄが一体形成されている。
【００１９】
ロワクランクケース１８の底部の第１、第２ベアリングキャップ２５ａ・２５ｂの下方に位置する部分には、概ね矩形をなす開口２６を備えた上記オイルパン接合フランジ１８Ｌが形成されている。この開口２６には、鋼板によって比較的浅底に絞り加工で形成されたオイルパン２７が、複数のボルト２８をもって接合固定されている。このように、鋼板製オイルパン２７を最下底に設けることにより、下方からの衝撃を吸収し得る。しかもロワクランクケース１８の高さ寸法を、空調機用コンプレッサ４の直付けが可能な寸法とすることにより、鋼板製のオイルパン２７の寸法を最小化し得ると共に、ロワクランクケース１８にオイルパン接合面２９を形成するに当たっての機械加工面を最少化し得る。従って、これにより、加工工数を低減することができることはもとより、オイルパン２７が破損した際のリペア費用をも低廉化し得る。
【００２０】
なお、ロワクランクケース１８の第３気筒の下方の底壁１８Ｂとオイルパン２７の底壁２７Ｂとの間のスペースは、排気管（図示せず）の延設スペースとして利用される。
【００２１】
クランクシャフト１０の端部のカムシャフト駆動用タイミングプーリ１３と隣接する位置には、例えばトロコイドポンプなどのポンプ３０が設けられている。
このポンプ３０は、シリンダブロックの第１軸受壁２３ａの外端面に接合されており、その下方に開口した吸入口３１には、ロワクランクケース１８のクランクプーリ側端部に於ける第１ベアリングキャップ２５ａに隣接する部分に形成されたポンプ吸入口接合部３２が接合される。
【００２２】
第２ベアリングキャップ２５ｂの下端には、ストレーナ接合部３３をその下端に設けてなる垂下部３４が、開口２６に向けて垂設されている。そしてストレーナ接合部３３とポンプ吸入口接合部３２との間は、斜め方向に直線的に延在し、第１ベアリングキャップ２５ａの下端をも結合させたパイプ状部分３５で連結されている。このパイプ状部分３５には、ストレーナ接合部３３の下面とポンプ吸入口接合部３２の上面との間を互いに連通させるオイル通路３６が形成されている。
【００２３】
このようにすれば、爆発荷重の大きいクランクシャフト１０の直下にてロワクランクケース１８をアッパクランクケース１７に締結する各一対のボルト挿通ボス部Ａ−Ａ間にストレーナ接合部３３およびパイプ状部分３５が一体形成されることとなり、第１、第２ベアリングキャップ２５ａ・２５ｂ間の剛性向上に寄与するところ大である。従って、この構成により、クランクシャフト１０の支持剛性がより一層高まるので、騒音や振動の低減を企図することができる。
【００２４】
また、オイル通路３６を直線状とすることにより、オイル通路を短寸化し得るので、オイル量を低減でき、特に低温始動時の各部へのオイル供給時間を短縮できるばかりでなく、エンジンをコンパクト化できる。しかも直線状なので下方からの鋳抜きで通路３６を形成できるので、ロワクランクケース２８の成型時に同時形成が可能であり、後加工を要さない。
【００２５】
ストレーナ接合部３３の下面には、概ね有底円筒形をなすストレーナケース３７が、金網を円錐台形に成型したストレーナ３８を挟み込んだ状態で結合される。このストレーナケース３７の底壁には、外周側に偏倚した位置にオイル流入口３９が開口しており、ポンプ３０が駆動されると、オイルパン２７内のオイルはこの流入口３９からストレーナケース３７内に流入し、ストレーナ３８及びオイル通路３６を経てポンプ３０に吸入されて所定の給油路へと圧送される。
【００２６】
ロワクランクケース１８の側壁内面間を連結するビーム４０が、ストレーナ接合部３３を通ってクランクシャフト１０に直交する向きに延設されている。このビーム４０で開口２６の前後方向中間部が連結されているので、オイルパンを接合するフランジ１８Ｌの剛性がより一層高まる。さらに、ビーム４０の上面並びにロワクランクケース１８の底壁１８Ｂ内面に於けるクランクピン４１ａ〜４１ｃに対応する位置には、上向きにステー４２が立設されており、その上端には、オイルパン２７内の油面の揺動を抑えるためのバッフルプレート４３が、ボルト４４をもって固定されている。
【００２７】
このようにして、オイルパン２７を脱却するとストレーナケース３７が露出するので、ストレーナ３８の保守・整備が容易となる。
【００２８】
また上記ボス２０ＬＲは、ビーム４０のロワクランクケース１８の右側壁との連結部の外面に突設されているので、これにより、ボス２０ＬＲの剛性がより一層高められている。
【００２９】
以上本発明の一実施の形態を直列３気筒エンジンについて説明したが、本発明はこの他の形式のエンジンにも等しく適用可能である。特に、シリンダ軸線を水平方向にしたエンジンについても実施可能であるし、またロワクランクケース１８とベアリングキャップ２５ａ〜２５ｄとが別体のものにも適用可能である。
【００３０】
【発明の効果】
このように本発明によれば、補機の上部結合部が結合する上部ボスと、下部結合部が結合する下部ボスとをロワクランクケースに設け、且つロワクランクケースに対するオイルパン接合面を下部ボスの中心よりも下方に設けるものとすることにより（請求項１）、補機の取付部の剛性を確保した上でロワクランクケースからオイルパンを単独で着脱することができるので、部品点数や組付工数の増大および保守・整備性の低下を招かずに補機の取付剛性を高める上に多大な効果を奏することができる。
【００３１】
また、ロワクランクケースに於けるアッパクランクケースが接合するフランジに上部ボスを設けると共に、ロワクランクケースに於けるオイルパンを接合するフランジに下部ボスを設けることにより（請求項２）、上下の結合部同士間のスパンを長くとることができ、フランジは剛性が高いので、上部結合部と下部結合部との取付剛性をより一層高めることができる。しかも、ロワクランクケースを過大にせずにオイルパンを小型化し得るので、オイルパンの着脱作業性を高めることができる。
【００３２】
更に、ロワクランクケースの側壁内面間をビームで互いに接続し、該ビーム接続部の外面に下部ボスの少なくとも一部を設けることにより（請求項３）、下部結合部の取付剛性をより一層高めることができると共に、オイルパンの接合面の剛性をも高めることができる。
【００３３】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が適用されるエンジンのクランクプーリ側から見た立面図
【図２】  図１に示したエンジンのクランクシャフトの支持部より下方のクランクシャフトの軸線に沿う側断面図
【図３】  オイルパンを除去した状態のロワクランクケースの底面図
【図４】  図３中のIX−IX線に沿う断面図
【図５】  ロワクランクケースの前部右側面図
【符号の説明】
４  空調用コンプレッサ
４Ｕ  上部結合部
４Ｌ  下部結合部
１７  アッパクランクケース
１８  ロワクランクケース
１８Ｕ・１８Ｌ  フランジ
２０Ｕ  上部ボス
２０ＬＦ・２０ＬＲ  下部ボス
２７  オイルパン
２９  オイルパン接合面
４０  ビーム
【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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