2025-6702 内燃機関

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025006702

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】内燃機関

(51)【国際特許分類】

   F02B 77/13 20060101AFI20250109BHJP

   F01P 1/06 20060101ALI20250109BHJP

   F02B 77/00 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

F02B77/13 J

F01P1/06 Z

F02B77/00 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023107669

(22)【出願日】2023-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(72)【発明者】

【氏名】矢部 正

(72)【発明者】

【氏名】秋山 誉広

(57)【要約】

【課題】ダンパーを覆うカバーを有する内燃機関の騒音を抑制する。
【解決手段】内燃機関１のダンパーカバー５は、ダンパーの径に対応した内径を有するカップ部１０を有している。カップ部１０は、カップ部１０内の空間に空気を導くための空気入口２１と、カップ部１０内の空間から暖まった空気を外部に排出するための空気出口２２と、を有している。空気出口２２は、カップ部１０の周壁部１２の一部を窓状に切り欠いた周壁第１開口部２４と、周壁第１開口部２４と連続するようにカップ部１０の端壁部１３の一部を窓状に切り欠いた端壁第１開口部２５と、を有している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機関本体の端面から突出した回転軸に円盤状のダンパーが取り付けられているとともに、このダンパーを覆うカバーが設けられた内燃機関において、
上記カバーは、上記ダンパーの回転に伴うポンプ作用によって上記カバー内の空間に空気を導くための空気入口と、上記空間から空気を排出するための空気出口と、を有し、
上記空気出口は、車両前方へ向かって開口していることを特徴とする内燃機関。

【請求項2】

上記空気出口は、車体側構成要素の高さ位置に設定され、上記車体側構成要素によって覆われていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。

【請求項3】

上記車体構成要素は、車両のサイドメンバーであって、上記空気出口が上記サイドメンバーの高さ位置に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関。

【請求項4】

上記車体構成要素は、内燃機関に対して車両前方側に位置する前方側部材であって、上記空気出口が上記前方側部材の高さ位置に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関。

【請求項5】

上記空気出口は、車両前方へ向かって開口する前方開口部と、当該前方開口部と連続し、車両側方へ向かって開口する側方開口部と、を有し、
上記前方開口部は、内燃機関に対して車両前方側に位置する上記車体構成要素としての前方側部材の高さ位置に形成されるとともに、上記前方側部材に覆われ、
上記側方開口部は、車両のサイドメンバーの高さ位置に形成されるとともに、上記サイドメンバーに覆われていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、端面がカバーに覆われた内燃機関に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、クランクシャフトに取り付けられる円盤状のダンパーを覆うカバーに空気入口と空気出口を形成し、カバー内の空間に空気を導入するとともに、カバー内の空間から空気を排出して、ダンパーの冷却を行う内燃機関が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０２２／２１９６９３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、この特許文献１は、ダンパーの冷却に着目してなされたものであり、騒音に対する考慮がなされていない。

【0005】

すなわち、クランクシャフトに取り付けられたダンパーを覆うカバーを有する内燃機関においては、騒音抑制の観点で更なる改善の余地がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の内燃機関は、ダンパーを覆うカバーが設けられたものであって、上記カバーは、上記カバー内の空間に空気を導くための空気入口と、上記空間から空気を排出するための空気出口と、を有し、上記空気出口は、車両前方へ向かって開口していることを特徴としている。

【発明の効果】

【0007】

本発明の内燃機関は、カバーの空気出口から漏れる騒音が車両後方に残留しにくくなり、車外に対する騒音低減効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明に係る内燃機関の前端部分の断面図。

【図2】ダンパーカバーの斜視図。

【図3】ダンパーカバーの正面図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図中におけるＸ軸は内燃機関１の前後方向に沿った軸線（内燃機関１のクランクシャフト２の中心軸線と平行な軸線）、Ｙ軸は内燃機関１の左右方向（内燃機関幅方向）に沿った軸線、Ｚ軸は内燃機関１の上下方向に沿った軸線、をそれぞれ示している。つまりＸ軸は、内燃機関１の気筒列方向に沿った軸線である。また、Ｙ軸は、内燃機関１の幅方向に沿った軸線である。Ｚ軸は、内燃機関１の上下方向に沿った軸線である。

【0010】

図１は、本発明に係る内燃機関１の前端部分の断面図である。内燃機関１は、例えば、車両前部のエンジンルーム内にいわゆる「横置き」の形で搭載され、クランクシャフト２の軸方向が車両の前後方向に対して直交した姿勢となっている。また、内燃機関１は、シリンダ中心軸線が概ね車両の上下方向に沿っており、上述したＺ軸が車両の上下方向に概ね沿っている。

【0011】

内燃機関１は、シリンダブロック（図示せず）の前端面に取り付けられた金属製のチェーンカバー３と、チェーンカバー３を貫通したクランクシャフト２の前端部に取り付けられた円盤状のダンパー４と、チェーンカバー３の前面に取り付けられたダンパーカバー５と、を有している。クランクシャフト２は、請求項における「回転軸」に相当するものである。

【0012】

チェーンカバー３は、シリンダブロックの前端面の動弁装置用チェーン室（図示せず）を覆うものであって、シリンダブロックに複数のボルト（図示せず）で取り付けられている。なお、この実施例では、シリンダブロックとチェーンカバー３が請求項における「機関本体」に相当する。

【0013】

ダンパー４は、クランクシャフト２の前端の中心にボルト６によって固定された内周側部材７と、ダンパー作用のために必要な質量を有する円筒状の外周側部材８と、内周側部材７と外周側部材８との間に介在する円筒状の弾性部材例えばゴム部材９と、を有している。ダンパー４は、クランクシャフト２の捩り振動を抑制するものである。

【0014】

内周側部材７は、中心のボス７ａと円筒状のリム７ｂとを有し、リム７ｂの外周面と外周側部材８の内周面とにゴム部材９が堅固に接着されている。

【0015】

ダンパーカバー５は、請求項における「カバー」に相当するものであって、内燃機関１内部からのタイミングチェーン等の音を遮音する遮音カバーを兼ねており、ダンピング特性に優れた合成樹脂材料から形成されている。ダンパーカバー５は、例えば、チェーンカバー３をシリンダブロックに固定するためのボルトによってチェーンカバー３がいわゆる共締めの形で取り付けられている。

【0016】

ダンパーカバー５は、図１～図３に示すように、ダンパー４の径に対応した内径を有するカップ状部分つまりカップ部１０と、このカップ部１０の周囲においてチェーンカバー３の外側面に重ねられる平坦部１１と、を有している。図２は、ダンパーカバー５単体の斜視図である。カップ部１０は、ダンパー４の周面を覆う筒状の周壁部１２と、ダンパー４の前端面を覆う平坦な端壁部１３と、を有している。ダンパーカバー５は、カップ部１０の中の空間がダンパー４の全周を囲んだ空間をなしている。カップ部１０は、端壁部１３側が相対的に小径となった円錐台形をなしており、ダンパー４の周面に対向する周壁部１２の内周面１２ａは端壁部１３側が相対的に小径となるように傾いたテーパ面をなしている。

【0017】

ダンパーカバー５の一部として成形されたカップ部１０の周壁部１２は、厳密には３６０°連続しておらず、カップ部１０の下面側１０ａが開放された形に成形されている。つまり、図３に示すように前方から見たときに、カップ部１０は、馬蹄形のような形をなしており、下面側１０ａが周壁部１２を具備していない。図３は、ダンパーカバー５の正面図である。

【0018】

また、ダンパーカバー５は、図２及び図３に示すように、カップ部１０の下面側１０ａの両側が、平坦部１１に対して直交する突出壁部１４と、突出壁部１４に対して直交する前方壁部１５と、により階段状に形成されている。

【0019】

チェーンカバー３は、下端部に内燃機関１の前方へ突出した箱状のオイルタンク部１６が形成されている。オイルタンク部１６は、図示しない内側（シリンダブロック側）の空間がチェーン室の一部となるオイル溜めを形成するものであって、チェーンカバー３の板状部分３ａから前方へ突出した平坦な天井壁３ｂと、オイルタンク部１６の前面を構成する前部壁３ｃと、を有している。なお、オイルタンク部１６は、図示はしないが、天井壁３ｂと前部壁３ｃの他に、天井壁３ｂと同様に前方へ突出した底部壁と両側の２つの側壁と、を有している。前部壁３ｃは、底部壁と２つの側壁と、天井壁３ｂの前端縁同士を接続するものである。

【0020】

ここで、オイルタンク部１６の天井壁３ｂの上面は、クランクシャフト２の軸方向と平行な平面に沿った平坦面に形成されている。ダンパーカバー５は、この天井壁３ｂの上面に沿ってチェーンカバー３が取り付けられている。

【0021】

オイルタンク部１６の前部壁３ｃの表面（外表面）は、クランクシャフト２の軸方向に対し直交する平面に沿った平坦面に形成されている。

【0022】

ダンパーカバー５がオイルタンク部１６と組み合わされた状態においては、カップ部１０の中の空間は、カップ部１０の下面側１０ａとオイルタンク部１６の前部壁３ｃとの間に形成された空気入口２１と、カップ部１０の一部を切り欠くことよって形成された空気出口２２と、カップ部１０の一部を切り欠くことよって形成された空気第２出口２３と、を介して外部に開放されている。

【0023】

空気入口２１は、ダンパー４の回転（図３における時計周りの回転）に伴うポンプ作用を利用して外部からカップ部１０内の空間に冷却用の空気を取り込むために設けられている。

【0024】

空気出口２２及び空気第２出口２３は、カップ部１０内の空間から暖まった空気を外部へ排出するために設けられている。

【0025】

内燃機関１は、ダンパー４の高速回転に伴う遠心力によってダンパー４の中心部付近に低圧領域が生じ、空気入口２１からカップ部１０内に空気が流入する。空気入口２１から流入した空気は、ダンパー４の回転によって付勢され、カップ部１０の周壁部１２の内周面１２ａに沿って旋回する。

【0026】

ここで、カップ部１０内の空気の排出されやすさは、カップ部１０内を旋回する空気流れの半径方向への勢いよりもの接戦方向への勢いの影響が大きい。そのため、カップ部１０内の空気は、空気流れの接線方向に沿って排出されやすい。

【0027】

空気入口２１は、馬蹄形となるカップ部１０の下面側１０ａに形成され、カップ部１０の半径方向で周壁部１２よりも外側に位置している。つまり、空気入口２１は、カップ部１０内に形成される空気流れ（旋回流）の接線方向に開口していない。空気出口２２及び空気第２出口２３は、カップ部１０の一部を切り欠いて形成されており、カップ部１０内に形成される空気流れ（旋回流）の接戦方向に開口している。そのため、カップ部１０内に低圧領域が発生すると、カップ部１０は、空気流れの接線方向に向かって開口していないため相対的に空気が排出されにくい空気入口２１から空気が流入し、空気流れの接線方向に向かって開口しているため相対的に空気が排出されやすい空気出口２２及び空気第２出口２３から空気が排出される。

【0028】

空気出口２２は、図１～図３に示すように、カップ部１０の周壁部１２の一部を窓状に切り欠いた周壁第１開口部２４と、周壁第１開口部２４と連続するようにカップ部１０の端壁部１３の一部を窓状に切り欠いた端壁第１開口部２５と、を有している。つまり、空気出口２２は、周壁部１２から端壁部１３にかけて連続する開口である。周壁第１開口部２４は、請求項における「前方開口部」に相当するものであって、車載状態で車両前方へ向かって開口している。端壁第１開口部２５は、請求項における「側方開口部」に相当するものであって、車載状態で車両側方へ向かって開口している。

【0029】

空気出口２２は、図３に示すように、カップ部１０の中心位置Ｃから見て、２時の方向に沿って形成されている。

【0030】

また、空気出口２２は、図３に示すように、車両のクロスメンバー２６及び車両のサイドメンバー２７の高さ位置に形成（設定）されているとともに、クロスメンバー２６及びサイドメンバー２７によって全体が覆われている。つまり、周壁第１開口部２４は、クロスメンバー２６の高さ位置に形成（設定）されているとともに、対向するクロスメンバー２６に覆われている。また、端壁第１開口部２５は、サイドメンバー２７の高さ位置に形成（設定）されているとともに、対向するサイドメンバー２７に覆われている。

【0031】

クロスメンバー２６は、請求項における「車体側構成要素」及び「前方側部材」に相当するものであって、例えばフロントサスペンションメンバーである。クロスメンバー２６は、車両の幅方向に沿って延びる部材であり、車両前後方向で内燃機関１の前方側に配置されている。

【0032】

クロスメンバー２６は、換言すれば、外表面が車外に露出した車両の外側パネル以外の車体側構成要素である。

【0033】

サイドメンバー２７は、請求項における「車体側構成要素」に相当するものである。サイドメンバー２７は、車両の前後方向に沿って延びる部材であり、車両の側方に配置されている。なお、サイドメンバー２７は、車両の外表面を構成するパネル部材ではなく、車両の内側に位置する骨格部材である。

【0034】

サイドメンバー２７は、換言すれば、外表面が車外に露出した車両の外側パネル以外の車体側構成要素である。

【0035】

空気第２出口２３は、図１～図３に示すように、カップ部１０の周壁部１２の一部を窓状に切り欠いた周壁第２開口部２８と、周壁第２開口部２８と連続するようにカップ部１０の端壁部１３の一部を窓状に切り欠いた端壁第２開口部２９と、を有している。つまり、空気第２出口２３は、周壁部１２から端壁部１３にかけて連続する開口である。

【0036】

空気第２出口２３は、図３に示すように、カップ部１０の中心位置Ｃから見て、３時の方向に沿って形成されている。換言すると、空気第２出口２３は、空気出口２２をカップ部１０の中心位置Ｃを中心とした時計回りに所定量回転させた位置に形成されている。

【0037】

上述した実施例の内燃機関１は、ダンパーカバー５が車両前方へ向かって開口した周壁第１開口部２４を有している。

【0038】

そのため、内燃機関１は、ダンパーカバー５の空気出口２２から漏れる騒音が車両後方に残留しにくくなり、車外に対する騒音低減効果を得ることができる。

【0039】

また、内燃機関１は、搭載される車両に前置きされているので、ダンパーカバー５の空気出口２２から漏れる騒音が内燃機関１の後方側に位置する車内には直接指向しないので、車内に対しても騒音低減効果を得ることができる。

【0040】

内燃機関１は、ダンパーカバー５の空気出口２２とクロスメンバー２６及びサイドメンバー２７との高さ方向（Ｚ軸方向）に沿った位置関係が一致することによって、ダンパーカバー５の空気出口２２から漏れる騒音がクロスメンバー２６及びサイドメンバー２７によって遮られる。つまり、内燃機関１は、クロスメンバー２６及びサイドメンバー２７でダンパーカバー５の空気出口２２から漏れる騒音遮ることにより、車両の外部に対する騒音低減効果を得ることができる。

【0041】

以上、本発明の具体的な実施例を説明してきたが、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0042】

例えば、ダンパーカバー５は、空気第２出口２３を省略して形成してもよい。ただし、内燃機関１は、ダンパーカバー５に空気出口２２に加えて空気第２出口２３を設けることで、空気入口２１からより多くの冷却用の空気を流入させることが可能となる。

【0043】

例えば、ダンパーカバー５の空気出口２２は、周壁第１開口部２４を省略して端壁第１開口部２５のみを有するものであってもよい。

【0044】

例えば、ダンパーカバー５の空気出口２２は、端壁第１開口部２５を省略して周壁第１開口部２４のみを有するものであってもよい。

【0045】

例えば、空気出口２２は、図３中に２点鎖線で示すように、車両のホイールハウスのアーチを構成する外周壁３１の一部によって覆われるように形成してもよい。詳述すると、空気出口２２は、車両側方視で、端壁第１開口部２５が上記外周壁と重なり合う位置に形成するようにしてもよい。外周壁３１は、車両側方視で円弧状をなすものである。この場合、内燃機関１は、空気出口２２が外周壁３１によって覆われることにより、車外に対する騒音低減効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0046】

１…内燃機関
２…クランクシャフト
３…チェーンカバー
４…ダンパー
５…ダンパーカバー
６…ボルト
７…内周側部材
８…外周側部材
９…ゴム部材
１０…カップ部
１０ａ…下面側
１１…平坦部
１２…周壁部
１３…端壁部
２１…空気入口
２２…空気出口
２３…空気第２出口
２４…周壁第１開口部
２５…端壁第１開口部
２６…クロスメンバー
２７…サイドメンバー

【図1】

【図2】

【図3】