(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-10
(45)【発行日】2023-10-18
(54)【発明の名称】エンジンの補機取付構造
(51)【国際特許分類】
F02B 67/06 20060101AFI20231011BHJP
F02F 7/00 20060101ALI20231011BHJP
【ＦＩ】
F02B67/06 F
F02F7/00 N
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2019189890
(22)【出願日】2019-10-17
(65)【公開番号】P2021063494
(43)【公開日】2021-04-22
【審査請求日】2022-08-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000002082
【氏名又は名称】スズキ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001520
【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】岡村 翔
【審査官】北村 亮
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－０８３１６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－１３５４６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１１５８９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０７３７３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１６８７６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１９０４４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３２９６３０（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０２Ｂ ６７／０６
Ｆ０２Ｆ ７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
クランク軸が設けられるシリンダブロックと、２本のカム軸が設けられるシリンダヘッドと、
前記クランク軸の端部に取り付けられるクランクスプロケットと、
２本の前記カム軸の端部にそれぞれ取り付けられるカムスプロケットと、
前記クランクスプロケットと前記カムスプロケットとを連絡するタイミングチェーンと、
前記タイミングチェーンをその内周側に湾曲させるチェーンテンショナと、
前記タイミングチェーンを覆うように締結具によって前記シリンダブロックおよび前記シリンダヘッドの端部に締結されるカバー部材と、
前記クランク軸から動力が伝達される補機と、
前記シリンダブロックの幅方向で前記チェーンテンショナと隣接する側壁から外方へ突出し、その先端部に前記補機が取付けられる補機取付部と、を有するエンジンの補機取付構造であって、
前記シリンダヘッドおよび前記シリンダブロックは、それぞれの気筒列方向に延びる側壁より外側に突出して前記カバー部材が接合されるフランジ部を有し、
前記フランジ部は、前記チェーンテンショナの上方に配置される前記カムスプロケットに接するとともにシリンダ軸方向に延びる仮想線に沿って前記シリンダヘッドおよび前記シリンダブロックの上下方向に延びる縦フランジ部を有し、
前記補機取付部は、前記先端部が前記縦フランジ部より外側に突出しており、前記シリンダブロックの上端部近傍にて、その中間部が前記縦フランジ部に連結され、かつ前記締結具によって前記カバー部材と連結され、
前記補機取付部は、前記シリンダブロックの上端部の近傍に設けられる板状の本体部と、この本体部の前記フランジ部側の端部に設けられかつ前記本体部より前記シリンダブロックの下部へ延びる下側リブとを有し、
前記下側リブの上部および下部が前記締結具によって前記カバー部材に連結されることを特徴とするエンジンの補機取付構造。
【請求項2】
前記シリンダブロックは、前記シリンダヘッドを締結するためのヘッドボルトが締結されるねじ孔が形成され、前記シリンダブロックの側壁に所定間隔で設けられる複数のヘッドボルト締結ボスを有し、
前記本体部は、前記補機を取付けるねじ孔が形成された補機締結ボスを有し、
前記補機締結ボスは、前記本体部の内側または外縁部に配置される上側リブによって前記ヘッドボルト締結ボスと連結されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの補機取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンの補機取付構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、エンジンに補機を支持させる構造として、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のエンジンの補機取付構造において、エンジンのチェーンケースは、チェーンテンショナに沿って湾曲する湾曲部を有しており、この湾曲部に発電機等の補機を配置することにより、補機をエンジンに近接して配置するようになっている。特許文献１に記載のエンジンの補機取付構造によれば、補機をエンジンに近接して配置することにより、補機をエンジンに支持するアームを小型化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平８－１３５４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、アーム等のエンジン側の取付部である補機取付部をエンジンのシリンダブロックと一体化することにより、補機支持部の構造を簡素化できる。一方、補機支持部には、補機の振動を防止するための剛性が要求される。
【0005】
しかしながら、特許文献１に記載のエンジンの補機取付構造は、補機を支持する補機取付部をシリンダブロックと一体化する場合の補機の振動を低減することについて考慮されておらず、改善の余地があった。
【0006】
本発明は、上記のような事情に着目してなされたものであり、補機を支持する補機取付部をシリンダブロックと一体化した場合でも、補機の振動を低減することができるエンジンの補機取付構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、クランク軸が設けられるシリンダブロックと、２本のカム軸が設けられるシリンダヘッドと、前記クランク軸の端部に取り付けられるクランクスプロケットと、２本の前記カム軸の端部にそれぞれ取り付けられるカムスプロケットと、前記クランクスプロケットと前記カムスプロケットとを連絡するタイミングチェーンと、前記タイミングチェーンをその内周側に湾曲させるチェーンテンショナと、前記タイミングチェーンを覆うように締結具によって前記シリンダブロックおよび前記シリンダヘッドの端部に締結されるカバー部材と、前記クランク軸から動力が伝達される補機と、前記シリンダブロックの幅方向で前記チェーンテンショナと隣接する側壁から外方へ突出し、その先端部に前記補機が取付けられる補機取付部と、を有するエンジンの補機取付構造であって、前記シリンダヘッドおよび前記シリンダブロックは、それぞれの気筒列方向に延びる側壁より外側に突出して前記カバー部材が接合されるフランジ部を有し、前記フランジ部は、前記チェーンテンショナの上方に配置される前記カムスプロケットに接するとともにシリンダ軸方向に延びる仮想線に沿って前記シリンダヘッドおよび前記シリンダブロックの上下方向に延びる縦フランジ部を有し、前記補機取付部は、前記先端部が前記縦フランジ部より外側に突出しており、前記シリンダブロックの上端部近傍にて、その中間部が前記縦フランジ部に連結され、かつ前記締結具によって前記カバー部材と連結され、前記補機取付部は、前記シリンダブロックの上端部の近傍に設けられる板状の本体部と、この本体部の前記フランジ部側の端部に設けられかつ前記本体部より前記シリンダブロックの下部へ延びる下側リブとを有し、前記下側リブの上部および下部が前記締結具によって前記カバー部材に連結されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
上記の本発明によれば、補機を支持する補機取付部をシリンダブロックと一体化した場合でも、補機の振動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の一実施の形態に係るエンジンの補機取付構造は、クランク軸が設けられるシリンダブロックと、２本のカム軸が設けられるシリンダヘッドと、クランク軸の端部に取り付けられるクランクスプロケットと、２本のカム軸の端部にそれぞれ取り付けられるカムスプロケットと、クランクスプロケットとカムスプロケットとを連絡するタイミングチェーンと、タイミングチェーンをその内周側に湾曲させるチェーンテンショナと、タイミングチェーンを覆うように締結具によってシリンダブロックおよびシリンダヘッドの端部に締結されるカバー部材と、クランク軸から動力が伝達される補機と、シリンダブロックの幅方向でチェーンテンショナと隣接する側壁から外方へ突出し、その先端部に補機が取付けられる補機取付部と、を有するエンジンの補機取付構造であって、シリンダヘッドおよびシリンダブロックは、それぞれの気筒列方向に延びる側壁より外側に突出してカバー部材が接合されるフランジ部を有し、フランジ部は、チェーンテンショナの上方に配置されるカムスプロケットに接するとともにシリンダ軸方向に延びる仮想線に沿ってシリンダヘッドおよびシリンダブロックの上下方向に延びる縦フランジ部を有し、補機取付部は、先端部が縦フランジ部より外側に突出しており、その中間部が縦フランジ部に連結され、かつ締結具によってカバー部材と連結されることを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係るエンジンの補機取付構造は、補機を支持する補機取付部をシリンダブロックと一体化した場合でも、補機の振動を低減することができるエンジンの補機取付構造を提供することができる。
【実施例】
【0011】
【0012】
【0013】
図１、図２、図３において、エンジン１は、エンジン本体１Ａと補機１Ｂとを備えている。補機１Ｂは、本実施例ではＩＳＧ（Integrated Starter Generator）からなる。ＩＳＧは電動機と発電機とを統合した回転電機であり、エンジン１の始動、エンジン１の動力を用いた発電、エンジン１への動力の付与等を行う。なお、補機１Ｂは、発電機であってもよい。
【0014】
エンジン本体１Ａは、シリンダブロック２と、シリンダブロック２の上部に設けられたシリンダヘッド３と、シリンダヘッド３の上部に設けられたシリンダヘッドカバー４と、シリンダブロック２の下部に設けられたオイルパン５とを備えている。
【0015】
図１、図５において、シリンダブロック２には、図示しないピストンを上下動自在に収容する複数（３つ）の気筒２７が形成されている。シリンダブロック２には、ピストンの上下運動を回転運動に変換するクランク軸６が収容されており、クランク軸６は左右方向に延びている。気筒２７は、クランク軸６の延伸する左右方向に配列されている。
【0016】
図２において、シリンダヘッド３は、図示しない吸気カムを備えた吸気側のカム軸７と、図示しない排気カムを備えた排気側のカム軸８とを収容している。カム軸７、８は、気筒２７の配列方向（左右方向）に沿って互いに平行に延びている。
【0017】
カム軸７、８の右端部には可変バルブタイミング装置７Ａ、８Ａがそれぞれ設けられている。可変バルブタイミング装置７Ａ、８Ａは、図示しない吸気バルブおよび排気バルブの開閉タイミングおよびリフト量をそれぞれ調整する。
【0018】
なお、シリンダヘッド３の後面には図示しない吸気ポートが形成されている。また、シリンダヘッド３の前面には図示しない排気ポートが形成されている。吸気ポートおよび排気ポートは、カム軸７、８の回転に伴って駆動される吸気バルブおよび排気バルブによって、図示しない燃焼室と連通状態もしくは非連通状態となる。
【0019】
図４において、シリンダブロック２の後方側の側面にはブリーザ室形成部３１が設けられており、このブリーザ室形成部３１は、シリンダブロック２の後方側の側面から後方に突出している。
【0020】
ブリーザ室形成部３１の内部にはブリーザ室３２が形成されており、ブローバイガス中のオイルミストは、ブリーザ室３２を通過することにより分離される。ブリーザ室３２は、シリンダブロック２の後方側の側面に固定されたブリーザ室カバー３３によって閉じられている。
【0021】
ブリーザ室カバー３３にはＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）バルブ３３Ａが設けられている。ＰＣＶバルブ３３Ａは、ブリーザ室３２から図示しないブローバイガス排出管に流れるブローバイガスの流量を調整する。
【0022】
ブリーザ室３２に流入したブローバイガスは、ブリーザ室３２においてオイルが分離された後、エンジン本体１Ａの吸入負圧によってＰＣＶバルブ３３Ａを通過して吸い出され、吸気通路に導入される。
【0023】
図５において、シリンダブロック２およびシリンダヘッド３の右端部にはチェーンカバー２１が設けられている。チェーンカバー２１は、シリンダブロック２およびシリンダヘッド３との間でチェーン収容室２２を形成している。チェーンカバー２１は本発明におけるカバー部材を構成している。チェーン収容室２２にはタイミングチェーン１１が収容されている。チェーンカバー２１は、タイミングチェーン１１を右方側から覆うように締結具６９によってシリンダブロック２およびシリンダヘッド３の端部に締結されている。締結具６９は本実施例ではボルトである。
【0024】
図６において、カム軸７、８の右端部にはカムスプロケット９、１０がそれぞれ設けられている。クランク軸６の右端部にはクランクスプロケット１２が設けられている。
【0025】
カムスプロケット９、１０およびクランクスプロケット１２には、動力を伝達するタイミングチェーン１１が巻き掛けられており、タイミングチェーン１１は、クランクスプロケット１２とカムスプロケット９、１０とを連絡している。
【0026】
クランク軸６の回転は、クランクスプロケット１２からタイミングチェーン１１を介してカムスプロケット９、１０に伝達され、カム軸７、８が回転する。また、クランク軸６の動力は、図示しないベルトを介して補機１Ｂに伝達される。
【0027】
図６において、チェーン収容室２２には、チェーンテンショナ３５と、チェーンガイド３６とが設けられている。チェーンテンショナ３５はタイミングチェーン１１に後方から接しており、チェーンガイド３６はタイミングチェーン１１に前方から接している。
【0028】
チェーンテンショナ３５は、タイミングチェーン１１をその内周側に押しつけて湾曲させることでタイミングチェーン１１の張力を調整する。チェーンガイド３６は、タイミングチェーン１１の通過位置を案内している。
【0029】
図１において、チェーンカバー２１の上部にはマウント取付部２３が設けられている。マウント取付部２３は、チェーンカバー２１の表面から右方に突出しており、このマウント取付部２３の上面は図示しない車体に連結される。エンジン１は、マウント取付部２３を含む複数の部位で車体に支持されるようになっている。
【0030】
図５において、シリンダブロック２の後側の側壁２Ａは、気筒２７の配列方向である気筒列方向（左右方向）に延びている。シリンダブロック２の側壁２Ａには、複数のヘッドボルト締結ボス４３が所定間隔で配置されており、ヘッドボルト締結ボス４３には、シリンダヘッド３を締結するためのヘッドボルト４１が締結されるねじ孔４２が形成されている。補機１Ｂ（図１参照）は、シリンダブロック２の側壁２Ａと隣接する位置に配置されている。
【0031】
図１、図２、図３において、シリンダブロック２の側壁２Ａの右端部の上部には、補機取付部としての上側補機取付部５１が設けられている。シリンダブロック２の側壁２Ａの右端部の下部には、下側補機取付部５３が設けられている。上側補機取付部５１および下側補機取付部５３は側壁２Ａから外方（後方）に突出している。ここで、シリンダブロック２の側壁２Ａの右端部とは、側壁２Ａのうち、シリンダブロック２の幅方向でチェーンテンショナ３５と隣接する部位である。
【0032】
上側補機取付部５１の基端部は側壁２Ａに連結されている。上側補機取付部５１の突出方向（後方）の先端部には、上側アーム部５２が締結されており、上側アーム部５２は、補機１Ｂの上部に固定されている。下側補機取付部５３には下側アーム部５４が締結されており、下側アーム部５４は、補機１Ｂの下部に固定されている。このように、上側補機取付部５１の先端部には、上側アーム部５２を介して補機１Ｂの上部が取付けられており、下側補機取付部５３の先端部には、下側アーム部５４を介して補機１Ｂの下部が取付けられている。
【0033】
図５において、上側補機取付部５１は、気筒列方向に所定の長さを有している。上側補機取付部５１の基端部は、複数のヘッドボルト締結ボス４３と連結されている。
【0034】
図５、図６において、シリンダヘッド３の右端部の後側にはフランジ部３Ｂが形成されており、シリンダヘッド３の右端部の前側にはフランジ部３Ｃが形成されている。シリンダブロック２の右端部の後側にはフランジ部２Ｂが形成されており、シリンダブロック２の右端部の前側にはフランジ部２Ｃが形成されている。
【0035】
【0036】
フランジ部３Ｂ、２Ｂおよびフランジ部３Ｃ、２Ｃにはチェーンカバー２１が接合されている。フランジ部３Ｂ、２Ｂは、それぞれの気筒列方向に延びる側壁３Ａ、２Ａより外側（後方）に突出している。
【0037】
したがって、シリンダブロック２のフランジ部２Ｂ、２Ｃは、シリンダブロック２の側壁２Ａにおける気筒列方向（左右方向）の右端部から気筒列方向と交差する方向（後方および前方）にそれぞれ突出している。上側補機取付部５１の気筒列方向の端部（右端部）は、フランジ部２Ｂと連結されている。
【0038】
図６において、フランジ部３Ｂ、２Ｂは、全体として縦方向に直線状に延びており、本発明における縦フランジ部を構成している。詳しくは、チェーンテンショナ３５の上方に配置されるカムスプロケット９に接するとともにシリンダ軸方向に延びる仮想線ＶＬを設定した場合、フランジ部３Ｂ、２Ｂは、全体的に見て、仮想線ＶＬに沿ってシリンダヘッド３およびシリンダブロック２の上下方向に延びている。
【0039】
上側補機取付部５１は、その先端部（後端部）がフランジ部２Ｂより外側（後方）に突出している。また、上側補機取付部５１の前後方向の中間部は、縦フランジ部に連結され、かつ締結具６９によってチェーンカバー２１と連結されている。
【0040】
ここで、上側補機取付部５１の中間部とは、その突出方向の先端部と、側壁２Ａに連結されている基端部との概ね中間の部位である。
【0041】
図１、図４において、上側補機取付部５１は、シリンダブロック２の上端部の近傍に配置される板状の本体部５１Ａと、第１リブ６１とを有する。第１リブ６１は、本体部５１Ａの気筒列方向の端部から下方へ延びてフランジ部２Ｂに連結される。第１リブ６１は本発明における下側リブを構成している。
【0042】
言い換えれば、第１リブ６１は、本体部５１Ａのフランジ部３Ｂ、２Ｂ側の端部に設けられ、かつ本体部５１Ａよりシリンダブロック２の下部へ延びている。第１リブ６１は本発明における下側リブを構成している。
【0043】
図４において、シリンダブロック２の側壁２Ａには、この側壁２Ａから外側に突出するブリーザ室形成部３１が設けられている。上側補機取付部５１は、本体部５１Ａにおける気筒列方向で第１リブ６１が配置される側と反対側の端部（左端部）に本体部５１Ａから下方へ延びる第２リブ６２を有している。第２リブ６２はブリーザ室形成部３１に連結されている。
【0044】
【0045】
図５において、上側補機取付部５１の本体部５１Ａは、補機締結ボス５１Ｄを有している。補機締結ボス５１Ｄには、補機１Ｂを取付けるねじ孔５１Ｃが形成されている。
【0046】
本体部５１Ａの上面の外縁部には第４リブ６４が設けられており、本体部５１Ａの上面の内側には第５リブ６５が設けられている。第４リブ６４および第５リブ６５は、本発明における上側リブを構成している。補機締結ボス５１Ｄは、第４リブ６４および第５リブ６５によってヘッドボルト締結ボス４３と連結されている。
【0047】
以上説明したように、本実施例では、シリンダヘッド３およびシリンダブロック２は、それぞれの気筒列方向に延びる側壁３Ａ、２Ａより外側に突出してチェーンカバー２１が接合されるフランジ部３Ｂ、２Ｂ、３Ｃ、２Ｃを有している。
【0048】
また、フランジ部３Ｂ、２Ｂは、チェーンテンショナ３５の上方に配置されるカムスプロケット９に接するとともにシリンダ軸方向に延びる仮想線ＶＬに沿ってシリンダヘッド３およびシリンダブロック２の上下方向に延びている。
【0049】
そして、上側補機取付部５１は、先端部がフランジ部３Ｂ、２Ｂより外側に突出しており、その中間部が縦フランジ部に連結され、かつ締結具６９によってチェーンカバー２１と連結されている。
【0050】
このように構成されたエンジン１において、上側補機取付部５１の先端部はフランジ部２Ｂより外方に突出しており、その中間部がフランジ部２Ｂに連結され、かつ締結具６９によってチェーンカバー２１と連結されているため、シリンダ軸の中心から離れた位置でフランジ部２Ｂが上側補機取付部５１に連結され、上側補機取付部５１の剛性を向上させることができ、補機１Ｂが上下方向に振動することを抑制できる。
【0051】
この結果、補機１Ｂを支持する上側補機取付部５１をシリンダブロック２と一体化した場合でも、補機１Ｂの振動を低減することができる。
【0052】
また、本実施例では、上側補機取付部５１は、シリンダブロック２の上端部の近傍に設けられる板状の本体部５１Ａと、この本体部５１Ａのフランジ部３Ｂ、２Ｂ側の端部に設けられかつ本体部５１Ａよりシリンダブロック２の下部へ延びる第１リブ６１とを有し、第１リブ６１の上部および下部が締結具６９によってチェーンカバー２１に連結されている。
【0053】
このように構成されたエンジン１において、上側補機取付部５１の第１リブ６１の上部および下部を締結具６９によってチェーンカバー２１に連結したことにより、さらに上側補機取付部５１の剛性を向上させることができ、補機１Ｂが上下方向に振動することを抑制できる。
【0054】
また、本実施例では、シリンダブロック２は、シリンダヘッド３を締結するためのヘッドボルト４１が締結されるねじ孔４２が形成され、シリンダブロック２の側壁２Ａに所定間隔で設けられる複数のヘッドボルト締結ボス４３を有し、上側補機取付部５１の本体部５１Ａは、補機１Ｂを取付けるねじ孔５１Ｃが形成された補機締結ボス５１Ｄを有している。そして、補機締結ボス５１Ｄは、本体部５１Ａの内側または外縁部に配置される第５リブ６５、第４リブ６４によってヘッドボルト締結ボス４３と連結されている。
【0055】
このように、補機締結ボス５１Ｄは、本体部５１Ａの内部または外周に配置される第４リブ６４、第５リブ６５によってヘッドボルト締結ボス４３と連結されるため、さらに上側補機取付部５１の剛性を向上させることができ、補機１Ｂが上下方向に振動することを抑制できる。
【0056】
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【0057】
１...エンジン、１Ｂ...補機、２...シリンダブロック、２Ａ...側壁、２Ｂ...フランジ部（縦フランジ部）、２Ｃ...フランジ部、３...シリンダヘッド、３Ａ...側壁、３Ｂ...フランジ部（縦フランジ部）、３Ｃ...フランジ部、６...クランク軸、７...カム軸、８...カム軸、９，１０...カムスプロケット、１１...タイミングチェーン、１２...クランクスプロケット、２１...チェーンカバー（カバー部材）、３５...チェーンテンショナ、４１...ヘッドボルト、４２...ねじ孔、４３...ヘッドボルト締結ボス、５１...上側補機取付部（補機取付部）、５１Ａ...本体部、５１Ｃ...ねじ孔、５１Ｄ...補機締結ボス、６１...第１リブ（下側リブ）、６４...第４リブ（上側リブ）、６５...第５リブ（上側リブ）、６９...締結具、ＶＬ...仮想線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】