(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランク軸に駆動される補機を該エンジンのシリンダブロックに取り付ける構造であって、上記シリンダブロックの一方の側面の一端部寄りに補機を取り付けるための複数のボスが突設されていると共に、これらのボスのうちのシリンダ列中心側に位置する少なくとも一つのボスから、上記側面に沿ってシリンダ列中心に向かって延びるリブが設けられており、かつ、該リブが設けられたボスのシリンダ列中心側に、シリンダブロックの壁面内に設けられたオイルドレン通路によって周囲より高剛性とされた部位が設けられていることを特徴とするシリンダブロックの補機取付構造。
【請求項２】
リブは、補機の振動方向に対して所定の角度をなす２方向に分割されていることを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックの補機取付構造。
【請求項３】
リブは、オイルドレン通路による高剛性部を越えてシリンダ列中心に向かって延びていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリンダブロックの補機取付構造。
【請求項４】
リブの先端部は、シリンダ列中心より補機側に位置することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のシリンダブロックの補機取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのクランク軸により駆動される補機をシリンダブロックに直付固定する場合の補機取付構造に関し、エンジンの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エンジンには、発電機やオイルポンプ等の各種の補機が装備される。これらの補機は、上記エンジンを構成するシリンダブロックに取り付けられ、該エンジンのクランク軸との間に張設されたベルトを介して、クランク軸の回転により駆動される。
【０００３】
その場合に、これらの補機は、シリンダブロックやオイルパン等にブラケットを介して、固定される場合がある。しかし、ブラケット等の部品点数が増加するという問題があるので、この問題を解決するために、シリンダブロックやオイルパン等に、補機取付用の複数のボスをシリンダブロック側面から突出形成して、このボスに補機を直接固定することが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
その場合、一般に、補機の入力軸はクランク軸に平行に配設されると共に、補機はシリンダブロック側面の一端部寄りに固定されて、これらの軸端間にベルトが張設される。そして、補機の入力軸端側にはベルトの張力が常に作用している。
【０００５】
しかしながら、上記ベルトは、エンジンの運転時には、微妙に伸縮したり振動したりして一様には回転せず、この結果、補機の駆動軸にかかる張力が変動を繰り返して、補機がベルト側に位置するボスを支点としてエンジンヨーイングと同じ水平面内で振動し、共振を起こすおそれがあるのである。そして、この結果、振動音が生じて車両の静粛性が確保されなかったり、この状態で長時間が経過すると、補機を固定するボルトに緩みが生じて、ボルトが抜けたりする問題が生じるのである。また、シリンダブロックの側壁部はエンジンの軽量化のために肉薄状とされていることが多いから、補機を堅固に固定するための十分な剛性を確保し難いという問題もある。
【０００６】
そこで、上記ボスにリブを設けてボス周辺の剛性を確保する構造が、特開平１１−８２０４９号公報に開示されている。すなわち、該公報の技術は、シリンダブロック側壁において、該シリンダブロック内部のシリンダボア間に設けられた複数の隔壁と対応する外側の部位に、四角形状に４つの補機取付用ボスを設け、これらのボスを相互にリブで連結して、補機取付部の剛性を向上させるものである。
【０００７】
しかしながら、上記エンジンヨーイングと同一面内で生じる振動の振幅は、振動の支点となるベルト側のボスからシリンダ列中心方向へ向かうほど大きくなるにもかかわらず、この振動を抑制するための構造は形成されず、両ボスは同一の構造とされている。すなわち、上記公報に記載の技術は、エンジン運転時の補機の振動が考慮されていないため、エンジン停止時の剛性を確保することはできても、エンジン運転時の剛性を確保できず、上記共振等の振動を抑制できないのである。
【０００８】
そこで、本発明は、クランク軸により駆動される補機をシリンダブロックに直付け固定する補機取付構造において、補機固定用のボス周辺の剛性を、補機振動を考慮して向上させることで、補機及びエンジンの振動を軽減させ、これにより車両の静粛性を向上させると共に、補機固定用のボルトが抜けること等を防止することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、エンジンのクランク軸に駆動される補機を該エンジンのシリンダブロックに取り付ける構造であって、上記シリンダブロックの一方の側面の一端部寄りに補機を取り付けるための複数のボスが突設されていると共に、これらのボスのうちのシリンダ列中心側に位置する少なくとも一つのボスから、上記側面に沿ってシリンダ列中心に向かって延びるリブが設けられており、かつ、該リブが設けられたボスのシリンダ列中心側に、シリンダブロックの壁面内に設けられたオイルドレン通路によって周囲より高剛性とされた部位が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、リブが設けられたボス近傍の剛性が向上して、補機を堅固に支持することができる。
【００１１】
その場合に、上記リブはシリンダ列中心に向かって延びているので、リブの設けられたボスのシリンダ列中心側の剛性が特に向上する。したがって、シリンダ列中心側に向かうほど大きくなる補機振動の振幅を上記リブで受け止めて、効果的に振動を抑制することができ、さらにはエンジン全体が共振することを防止できる。この結果、振動音の発生を抑制し、静粛性を向上させることができる。加えて、補機の振動により、補機を固定するための例えばボルトが緩んで抜けること等が防止される。
【００１２】
そして、特にこの発明によれば、リブが設けられたボスのシリンダ列中心側に、リブだけでなく、高剛性部も設けられているので、ボス及びリブを含めた補機取付部全体の剛性が高まる。しかも、上記高剛性とされた部位は、オイルドレン通路により高剛性にされた部分を含むので、新たに高剛性部位を設ける必要がない。すなわち、高剛性部位を設けるために生産性が低下することがないだけでなく、シリンダブロックの重量が増加することがない。
【００１３】
次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、リブは、補機の振動方向に対して所定の角度をなす２方向に分割されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、補機の振動方向を含む面に対して、振動を均等に分担して振り分けるように延びているから、シリンダブロック側面の広い領域でこの振動を受け止めることができ、より効果的に補機の振動を減少させることができる。
【００１５】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、リブは、オイルドレン通路による高剛性部を越えてシリンダ列中心に向かって延びていることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、高剛性部で受け止めた振動を、高剛性部を越えた相対的に剛性の低い部位で効果的に吸収させることができる。
【００１７】
ところで、一般に、リブを設けると、該リブで受け止めた振動が、その先端部にまで伝達される。すなわち、該先端部の位置によって、受け止めた振動の作用する個所が変わり、これが例えばヨーイング等の新たな不具合を生じさせることがある。
【００１８】
そこで、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、リブの先端部は、シリンダ列中心より補機側に位置することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、補機の振動がシリンダ列中心より補機側で受け止められることとなる。すなわち、補機の振動は、シリンダ列中心より補機とは反対側に伝わらず、この結果、シリンダ列中心に向かって延びるリブを設けても、例えばヨーイング等の振動を生じさせることなく、補機を安定して支持することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１、図２、図３に示すように、本実施の形態に係るシリンダブロック１は、直列４気筒エンジンに用いられるもので、該シリンダブロック１の上方には、シリンダヘッド２（図３参照）が取り付けられる。
【００２４】
図１に示すように、シリンダブロック１には４コのシリンダボア１１…１１が列状に設けられ隔壁１２…１２で仕切られている。これらのシリンダボア１１…１１内では、図示しないピストンが図における奥方向と手前方向で往復動し、この往復動が、上記隔壁１２…１２と、該隔壁１２…１２に固定される図示しないベアリングキャップとで回動可能に支持されるクランク軸３で回転に変換して出力される。
【００２５】
シリンダボア１１…１１の近傍には、シリンダヘッド２をシリンダブロック１に固定するための複数のネジ孔１３…１３や、オイルをドレンする複数のオイルドレン通路１４…１４と、あるいは冷却水通路等が設けられている。
【００２６】
また、図２にシリンダブロック１の端面１ａを示すように、シリンダブロック１の下部は、アーチ状に切り欠かれたスカート部１５とされている。また、該スカート部１５内に位置する隔壁１２…１２の下部には、半円孔１６…１６が設けられると共に、該半円孔１６…１６とは逆向きの半円孔が設けられた図示しないベアリングキャップがボルト等で隔壁１２…１２に締結されて軸受部を構成する。そして、この軸受部でクランク軸３を回動可能に支持する。
【００２７】
また、図３に示すように、シリンダブロック１の側面１ｂには、補機類を取り付けるためのネジ孔を有する複数のボス２１…２１が突出している。そしてこれらのボス２１…２１間にはこれらのボス２１…２１を強固に支持し、当該側面１ｂの剛性を高めるためのリブ２２…２２が必要に応じて設けられている。また、ボス２１…２１間を連結する個所以外にも必要に応じてリブ２２…２２が設けられている。
【００２８】
次に、このシリンダブロック１における主要な補機類の取付について説明する。
【００２９】
まず、図２に示すようにシリンダブロック１の上部に設けられたウォーターポンプ取付部１７には、図示しないウォーターポンプが取り付けられる。また、シリンダブロック１のスカート部１５内には、オイルポンプ取付部１８が設けられ、図示しないオイルポンプが取り付けられる。また、シリンダヘッド２の上方には図示しないターボチャージャーが設けられる。そして、これらの補機類が、クランク軸３により、図示しないベルト等を有する巻掛伝動機構を介して駆動されるようになっている。
【００３０】
次に、本発明の特徴部分であるオルタネータ３１の取付構造について説明する。なお、本実施の形態では、オルターネータ３１を取り付けた場合について説明するが、オルタネータに限定されるものではなく、クランク軸３の回転によりベルトを介して駆動される補機類全般について適用可能である。なお、以後説明するボス及びリブについては、必要に応じて別符号を付与する。
【００３１】
該オルタネータ３１は、図１、図３に示すように、シリンダブロック１の側面１ｂにおいて、符号Ｘで示す端面１ａ側に配置され、シリンダブロック１とシリンダヘッド２とに跨って固定される。また、該オルタネータ３１は、ロータ３１ａの端部に設けられたプーリ３１ｂと、上記クランク軸３の一端に設けられたプーリ３ａとの間に巻き掛けられたベルト３２を介してクランク軸３の回転により駆動されるようになっている。
【００３２】
シリンダブロック１の側面１ｂには、該シリンダブロック１と一体形成された２つのボス４１，４２が設けられている。該ボス４１，４２には、ネジ孔４１ａ，４２ａが設けられ、該ネジ孔４１ａ，４２ａに図示しないボルトでオルタネータ３１の下部がシリンダブロック３１に固定される。オルタネータ３１の上部は同様にしてシリンダヘッド２に固定される。両ボス４１，４２はシリンダブロック１の側面１ｂから突出していると共に、両ボス４１，４２間に設けられたリブ４３で連結されている。端面１ａ側の第１ボス４２からは、該ボス４２の上下方向の剛性を補強するためのリブ４４，４５が上下方向に延びている。
【００３３】
シリンダ列中心Ｙ寄りの第２ボス４１の下方には、別のボス４６が設けられており、両ボス４１，４６同士が、両ボス４１，４６間に設けられたリブ４７で連結されている。
【００３４】
また、第２ボス４１からは、リブ４３，４７以外に、リブ５１，５２がシリンダブロック１の側面１ｂに沿ってシリンダ列中心Ｙに向かって延びている。これらのリブ５１，５２はシリンダブロック１と一体形成されている。また、これらのリブ５１，５２は、図１に示すように、オルタネータ３１が、ベルト３２の張力のＡ方向の変動により第１ボス４２を支点ＢとしてＣ方向に振動したときに、該振動方向Ｃを含む面（この例では水平面）を挟んでそれぞれ所定の角度をなすように、リブ５１はシリンダ列中心Ｙに向かって斜め上方に延び、リブ５２は斜め下方に延びている。
【００３５】
また、第２ボス４１のシリンダ列中心Ｙ側に、上記オイルドレン通路１４の外壁５３が上下方向に延び、シリンダブロック１の側面１ｂから外向きに膨出している。これにより、シリンダブロック１の側面１ｂにおいて、この外壁５３の近傍がその周囲より相対的に高剛性な部位ｃになっている。
【００３６】
また、上側リブ５１は、中間部５１ａが上記オイルドレン通路１４の外壁５３上から外向きに突出して形成されると共に、先端部５１ｂがシリンダブロック２の側面１ｂの符号ｄで示す位置に連結されている。すなわち、該リブ５１は、オイルドレン通路１４により高剛性とされた部位ｃをＸ側からＹ側に越えるように形成されている。
【００３７】
また、上側リブ５１は、中間部５１ａから先端部５１ｂに移るところで折れ曲がり、先端部５１ｂがシリンダ列中心Ｙよりオルタネータ３１側に位置している。
【００３８】
一方、上記下側リブ５２は、同じく上記オイルドレン通路１４の外壁５３から突出して形成されると共に、先端部がボス４６とボス４８とを連結するリブ４９に連続している。
【００３９】
このように、第１、第２のボス４１，４２に多数のリブ４４，４５，４７，５１，５２が設けられているから、ボス４１、４２近傍の剛性が向上して、オルタネータ３１を堅固に支持することができる。
【００４０】
その場合に、特に、上記リブ５１，５２は第２ボス４１からシリンダ列中心Ｙに向かって延びているので、リブ５１，５２の設けられたボス４１のシリンダ列中心Ｙ側の剛性が特に向上する。すなわち、例えば該リブ５１、５２が設けられていないとすると、オルタネータ３１の振動Ｃにより、該ボス４１が接続されたシリンダブロック１の側壁１ｂの水平面内での振動が大きくなるが、本発明ではシリンダ列中心Ｙに向かって延びるリブ５１、５２が設けられているので、ボス４１のシリンダ列中心Ｙ側の剛性が特に向上し、シリンダ列中心Ｙ側に向かうほど大きくなるオルタネータ３１の振動Ｃの振幅を効果的に受け止めて抑制することができ、さらにはエンジン全体が共振することを防止できるのである。この結果、振動音の発生を抑制し、静粛性を向上させることができる。加えて、オルタネータ３１の振動により、オルタネータ３１を固定するための例えばボルトが緩んで抜けること等が防止される。
【００４１】
また、上記リブ５１，５２は、オルタネータ３１の振動方向Ｃに対して所定の角度をなす２方向に分割され、オルタネータ３１の振動方向Ｃを含む面に対して、振動Ｃを均等に分担して振り分けるように延びているから、シリンダブロック側面１ｂの広い領域でこの振動Ｂを受け止めることができ、より効果的にオルタネータ３１の振動Ｃを減少させることができる。
【００４２】
また、上側リブ５１が設けられたボス４１のシリンダ列中心Ｙ側に、シリンダブロック１の壁面内に設けられたオイルドレン通路１４によって周囲より高剛性とされた部位ｃが設けられているので、上側リブ５１だけでなく、第２ボス４１も上側リブ５１を介して上記高剛性部ｃに結合されることとなって、第２ボス４１及び上側リブ５１を含めたオルタネータ３１の取付部全体の剛性が高まる。
【００４３】
しかも、上記高剛性とされた部位ｃは、オイルドレン通路１４により高剛性にされた部分を含むので、新たに高剛性部位を設ける必要がない。すなわち、高剛性部位を設けるために生産性が低下することがないだけでなく、シリンダブロック１の重量が増加することがない。
【００４４】
そして、リブ５１は、オイルドレン通路１４による高剛性部ｃを越えてシリンダ列中心Ｙに向かって延びているので、高剛性部ｃで受け止めた振動を、高剛性部ｃを越えた相対的に剛性の低い部位ｄで効果的に吸収させることができる。
【００４５】
ところで、一般に、リブを設けると、該リブで受け止めた振動が、その先端部にまで伝達される。すなわち、該先端部の位置によって、受け止めた振動の作用する個所が変わり、これが新たな不具合を生じさせることがある。例えば、上記リブ５１が、シリンダ列中心Ｙを越えて、例えば図１、図３に示す符号ｅの位置にまで延びていたとすると、シリンダブロック１全体をシリンダ列中心Ｙを中心として水平方向に振動させるヨーイングの起振力となってしまうのである。
【００４６】
しかしながら、本実施の形態では、リブ５１の先端部５１ｂは、シリンダ列心Ｙよりオルタネータ３１側に位置するので、オルタネータ３１の振動がシリンダ列中心Ｙよりオルタネータ３１側で受け止められることとなる。すなわち、オルタネータ３１の振動は、シリンダ列中心Ｙよりオルタネータ３１とは反対側に伝わらないので、ヨーイングの起振力が生じず、この結果、シリンダ列中心Ｙに向かって延びるリブ５１を設けても、例えばヨーイング等の振動を生じさせることがない。
【００４７】
なお、上記実施の形態では、第１のベルト３２をクランク軸３とオルタネータ３１間にだけ張設したが、他の補機にも該ベルト３２を巻き掛けてもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態では、エンジンを直列４気筒エンジンとしたが、例えば３気筒や５気筒等の気筒数の異なるエンジンの場合でも適用できるのはいうまでもない。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、クランク軸により駆動される補機をシリンダブロックに直付け固定する補機取付構造において、補機取付用ボスのうちシリンダ列中心側に位置するボスにシリンダ列中心に向かって延びるリブを設けることで、補機固定用のボス周辺の剛性を向上させ、これにより補機及びエンジンの振動を軽減させて車両の静粛性を向上させると共に、補機固定用のボルトが抜けること等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係るシリンダブロックの平面図である。
【図２】  図１のア方向からの矢視図である。
【図３】  図１のイ方向からの矢視図である。
【符号の説明】
１            シリンダブロック
１ｂ          側面（シリンダブロックの一方の側面）
３            クランク軸
１４          オイルドレン通路
３１          オルタネータ（補機）
２１，４２，４６，４８      ボス
４１          ボス（シリンダ列中心側に位置するボス）
２２，４３，４７，４９  リブ
５１，５２    リブ（シリンダ列中心側に位置するボスから延びるリブ）
５３      オイルドレン通路の外壁
ｃ        高剛性部
【図１】
0004062900.tif 000002
【図２】
0004062900.tif 000003
【図３】
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