JP4492548B2 - 内燃機関のクランクシャフト支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関のクランクシャフト支持構造に関し、特にシリンダブロックのスカート部に関連する内燃機関のクランクシャフト支持構造に関する。

従来、内燃機関の振動騒音対策として種々の技術が提案され、また実施されている。図５は、シリンダブロック１０Ｘの右側及び左側スカート部１１Ｘ及び１２Ｘ周辺の基本構造（以下、単に支持構造１Ｘと称す）を、内燃機関のシリンダブロック１０Ｘと、ベアリングキャップ２０ａＸから２０ｅＸまで（以下、これらを総称する場合には、単にベアリングキャップ２０Ｘと称す。他の構成についても総称する場合には同様とする）と、右側及び左側エンジンマウント２、３とで示す図であり、図５（ａ）ではこれを側面視で、図５（ｂ）ではこれを底面視で、図５（ｃ）ではこれを図５（ａ）に示すＡ−Ａ断面視で夫々模式的に示している。シリンダブロック１０Ｘは８つの気筒からなるＶ字型の気筒配列構造を有している。シリンダブロック１０Ｘは一対の右側及び左側スカート部１１Ｘ、１２Ｘを備えており、これらスカート部１１Ｘ、１２Ｘの間の空間にはクランクシャフト（図示省略）をオイルパン（図示省略）と共に収納するためのクランク室２Ｘが形成される。

シリンダブロック１０Ｘは、長手方向（図５に示す矢印Ｌ方向）に配列する気筒毎にクランク室４を区画する隔壁部１７ａＸから１７ｅＸまでを備えている。これら隔壁部１７Ｘには、夫々対応する軸受部と、ベアリングキャップ固定用のボルト穴（図示省略）とが形成される。なお、このボルト穴が形成される部分の周囲は、必要強度を確保するためにボス状に形成されることもある。ベアリングキャップ２０Ｘはキャップボルト（図示省略）による締結で、夫々対応する隔壁部１７Ｘに固定される。この状態で、ベアリングキャップ２０Ｘと隔壁部１７Ｘとはクランクシャフトを挟むようにして軸支する。なお、１対の右側及び左側スカート部１１Ｘ、１２Ｘを長手方向と幅方向（図５に示す矢印Ｗ方向）とに略平行な平面で２分割して、シリンダブロック１０Ｘから分離した部分の代わりにラダー状の構造を有するとともにベアリングキャップ２０Ｘが一体成形されたようなベッドプレートを採用するような構造も一般的に知られている。内燃機関の振動騒音対策として、特に上述した右側及び左側スカート部１１Ｘ及び１２Ｘのようなスカート部の周辺構造に関し、例えば以下に示す技術が提案されている。

特許文献１では、ベアリングキャップ同士を連結するベアリングビームを有して構成されるクランクシャフト支持構造が提案されている。この提案構造において、ベアリングビームはさらにスカート連結部を備えている。スカート連結部はベアリングキャップ間の略中間位置でスカート部に締結され、これによりベアリングビームはベアリングキャップ同士だけでなくさらにスカート部も連結する。特許文献１の提案構造によれば、ラダーフレームを持たないエンジンのシリンダブロックの変形が、クランク軸方向だけでなくクランク軸直交方向においても抑制される。特許文献２では、ラダーフレームを有して構成されるシリンダブロックの振動防止構造が提案されている。この提案構造では、まず隔壁に対してベアリングキャップとスカート部との間に位置する縦溝を設けることで、クランクシャフトの振動がシリンダブロックに伝達されないようにしている。次に、この提案構造では、縦溝に起因してベアリングキャップの剛性が低下することを抑制すべく、ラダーフレームにより隔壁同士を縦溝の外側で連結するとともに、ラダーフレームとベアリングキャップとの間に介在するインテグラルビームによりこれらを結合する。特許文献２の提案構造によれば、クランクシャフトの振動がシリンダブロックに伝達されることを抑制可能である。

特許文献３では、概略、隔壁に設けられたボルト穴用ボスの基端部ともいうべき部分の角隅部に三角形状のリブを備え、隔壁に働くクランク軸方向の振動をこのリブを介してシリンダボディ（シリンダブロックに相当）全体で受けることで、隔壁及びシリンダボディ全体の剛性を向上させるエンジンのシリンダボティが提案されている。特許文献４では、シリンダブロックのスカート部を補強可能なはしご形の形状からなるベッドプレートに関し、バルクヘッド（ベアリングキャップに相当）に設けられたメインキャップボルト穴のボス部からサイドレール（スカート部の下辺部に相当）へ向けて斜辺の立ち上がる略直角三角形状の鋳抜き穴が形成されたベッドプレートが提案されている。特許文献５でも、提案されているエンジンの補強部材の構成として、側壁部（スカート部に相当）とベアリングキャップ部とを下方部において連結し、その連結箇所の上方部が区画室同士を連通する連通孔となるロアブロック（ベッドプレートに相当）が開示されている。

なお、内燃機関の振動騒音を低減するという趣旨とは異なるものの、特許文献６では、スカート部が形成するクランク室に関連した技術として、以下に示す内燃機関の吸気慣性増大装置が提案されている。この吸気慣性増大装置は、隔壁でクランクケース内部（クランク室に相当）をシリンダ相互に仕切って形成した区画室と、吸気系の吸気通路とを連通する圧力波取出管を有して構成されている。この圧力波取出管は、ピストンの運動により区画室に生じる圧力波を吸気通路に導く役割を果たす。さらに、この吸気慣性増大装置では、潤滑油の液面よりも上方に位置する呼吸穴が隔壁部に設けられている。

特開平１１−２１８１１８号公報 実開平１−１１９６４号公報 特許第２６０６０４０号公報 特許第３６３３７１９号公報 実開平３−８７９５４号公報 特開昭６３−１１１２２１号公報

近年では、車両の品質性能の１つである静粛性の向上を、例えば重量やコストの制約などの他の要件と両立させて、より高い次元で実現する技術が求められている。係る課題に対し、スカート部の周辺構造に関していえば、特に図５に示す基本構造に対して大掛かりな連結補強部材を追加する構造やシリンダブロックとは別体となるベッドプレートを備える構造（例えば特許文献１、２、４及び５の提案構造）は、大幅な重量増を招き易い。また係る構造では、単純に部品点数が増加するためにコストも高くなり易い。一方、リブを追加する特許文献３の提案構造によれば、重量及びコストの増大を比較的低く抑制しつつ、シリンダボディの剛性を向上させることが可能である。しかしながら、車両において内燃機関をスカート部でマウント支持する場合、特許文献３の提案構造であっても、最終的にはスカート部が必ず内燃機関で発生した振動を受けることになる。すなわち、特許文献３の提案構造であっても、必ずしもスカート部に振動や変形が伝達しないとは言い難く、スカート部を直接的に補強しない特許文献３の提案構造は、係る構造のみではスカート部の弾性変形に起因して発生する振動騒音を許容してしまう虞がある。

そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、シリンダブロックのスカート部の変形を抑制することで内燃機関の振動騒音を低減するとともに、係る振動騒音対策に伴う重量やコストの増大も抑制可能な、さらには内燃機関の出力低下も抑制可能な内燃機関のクランクシャフト支持構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、クランク室を形成するスカート部と、前記クランク室を区画する複数の隔壁部とを備えるシリンダブロックと、前記隔壁部夫々に固定された状態で、該隔壁部夫々とともにクランクシャフトを軸支する複数のベアリングキャップとを有して構成される内燃機関のクランクシャフト支持構造であって、前記ベアリングキャップが、前記スカート部の下側端部であって、フランジ状に形成された部分のうち、前記クランクシャフト側にある面と当接する当接部を有することを特徴とする。本発明によれば、図５に示した基本構造に含まれるベアリングキャップを利用する形で、ベアリングキャップ夫々と一対のスカート部とでラダー状の構造を形成できるので、クランク軸方向及びクランク軸直交方向の変形に対してもスカート部の剛性を高めることが可能である。さらに、本発明では、このラダー状の構造がスカート部の下側端部であって、フランジ状に形成された部分のうち、前記クランクシャフト側にある面を含んで形成されるので、スカート部端面の弾性変形に起因して振動が発生することを抑制可能である。これにより、内燃機関の振動騒音を低減可能である。また、本発明によれば、上述のようにしてラダー状の構造を形成できるほか、当接部もベアリングキャップと一体で製作できるので、例えば前述の大掛かりなラダーフレーム等を備える構造と比較して、大幅な重量及びコストの増大を抑制可能である。なお、スカート部の下側端部であって、フランジ状に形成された部分のうち、前記クランクシャフト側にある面とは、スカート部の端面を含んでいる。また、本発明は、加工誤差等の製品誤差に起因して当接部がこの面に当接しないような場合も含むものである。

また、本発明は、前記当接部が、さらに前記ベアリングキャップのうち、前記隔壁部と当接する面とは反対側の面から前記スカート部の端面に向かうようにして、該端面に連なるスムースな形状を備えてもよい。例えば、上述の発明では、スカート部の端部を含んでラダー状の構造が形成されてさえいれば、当接部がスカート部の端部よりも張り出していてもよく、このような場合でもスカート部の変形を抑制可能である。しかしながら、係る場合には、当然にして当接部が荷重を受けるにあたって不要な重量を抱えることになる。すなわち、本発明に示す当接部は、係る点に留意した結果として、より重量を低減することが可能な具体的手段として上述の形状を備えるものである。同時に、この形状はスムースに形成されているため、本発明によれば、ピストン往復動に起因する荷重を受けるにあたって当接部に応力集中を発生させることなく、且つスカート部全体に荷重を分散させつつスムースに伝達することができ、さらに伝達された荷重をラダー状の構造全体で吸収することが可能である。これにより、内燃機関の振動騒音を低減できる。なお、上述のスムースな形状は、より具体的には例えば高さ方向及び幅方向に平行な断面視で略直線の稜線となる形状であることが、不要な重量を抱えることなく、且つ応力集中を発生させることなくスカート部に荷重を伝達する上で好ましい。

また、本発明は、前記ベアリングキャップと前記スカート部とが、さらに連結されていてもよい。上述の発明で形成されるラダー状の構造は、より具体的には、ベアリングキャップとスカート部とが連結されることでクランク軸方向及びクランク軸直交方向の変形に対してもより好適に機能するものである。本発明によれば、より好適に内燃機関の振動騒音を低減可能である。なお、ベアリングキャップとスカート部とは例えば当接部で連結されていてもよく、また、例えばベアリングキャップにさらにスカート部に当接する固定部を備えて、この固定部で連結されていてもよい。

また、本発明は、前記隔壁部または前記ベアリングキャップが、区画された前記クランク室の領域同士を連通する呼吸孔を備え、且つ該呼吸孔が、少なくともクランク軸線と前記シリンダブロックに形成されたシリンダの中心軸線とを含む平面を含まない位置に形成されていてもよい。上述してきた発明において、当接部や場合によっては固定部がその大きさの分だけ重量増大を招くことに鑑み、本発明は更なる重量の低減を図ろうとするものである。同時に、本発明は、当接部や固定部が上述の領域（以下、単に区画室と称す）間の気体の流通を阻害することに鑑み、重量の低減を呼吸孔の形成で実現するものである。これらを考慮した上で本発明では、さらに形成した呼吸孔がピストン往復動に起因する作用力を直接的に受けることを回避すべく、呼吸孔を上述の平面に含まれないように形成している。これにより、重量の低減及び気体の流通性確保を図るべく呼吸孔を形成した結果、隔壁部やベアリングキャップの強度が低下しても、これらの変形を抑制可能である。本発明によれば、前述の発明において、変形を抑制しつつ重量低減を図るとともに、さらに区画室間の気体の流通をも確保でき、その結果、係る気体の流通の阻害に起因する内燃機関の出力低下も抑制可能である。

また、本発明は、前記シリンダブロックが直列以外の気筒配列構造を有する場合に、前記呼吸孔が、前記平面同士からの距離が略同一となる平面を含む位置に形成されていてもよい。例えばＶ字型気筒配列構造などの場合には、隔壁部やベアリングキャップに２方向からピストン往復動に起因する作用力が加わることになる。係る場合には本発明のように呼吸孔を形成することで、強度低下による変形をより好適に抑制可能である。

本発明によれば、シリンダブロックのスカート部の変形を抑制することで内燃機関の振動騒音を低減するとともに、係る振動騒音対策に伴う重量やコストの増大も抑制可能な、さらには内燃機関の出力低下も抑制可能な内燃機関のクランクシャフト支持構造を提供できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。

図１は、本実施例に係る内燃機関のクランクシャフト支持構造（以下、単に支持構造と称す）１を、シリンダブロック１０と、ベアリングキャップ２０ａから２０ｅまでと、右側及び左側マウントブラケット２、３とで示す図であり、図１（ａ）ではこれを側面視で、図１（ｂ）ではこれを底面視で、図１（ｃ）ではこれを図１（ｂ）に示すＡ−Ａ断面視で夫々模式的に示している。シリンダブロック１０は、ベアリングキャップ２０夫々に対応する右側ボス１３ａから１３ｅまで、及び左側ボス１４ａから１４ｅまでが形成され、さらに右側ボス１３には、夫々に対応する右側挿通孔１５ａから１５ｅまでが、左側ボス１４には、夫々に対応する左側挿通孔１６ａから１６ｅまでが形成されている以外は、また、隔壁部１７Ｘ及びベアリングキャップ２０Ｘに跨るように、夫々対応する呼吸孔１８ａから１８ｅまでが形成された隔壁部１７ａから１７ｅを、隔壁部１７Ｘの代わりに備える以外は、図５に示すシリンダブロック１０Ｘと同一のものとなっている。但し、シリンダブロック１０のうち、ベアリングキャップ２０ｃ及び２０ｄの固定位置に対応する部分には、右側及び左側マウントブラケット２、３が固定されるため、正確にはこのシリンダブロック１０には右側ボス１３ｃ、１３ｄ及び左側ボス１４ｃ、１４ｄの代わりにボスではなく、所謂座ぐり穴が形成されている。これらボス１３、１４及び挿通孔１５、１６は、ベアリングキャップ２０夫々と、右側及び左側スカート部２、３とを締結により連結するための構成であるタイボルト５で利用される。なお、本実施例では煩雑な記載を避けるべく、使用されるすべてのタイボルトを機能的に同一視してこれらに同一の符番５を付しているが、使用される箇所によって実際には首下長さなどが異なってもよい。また、本実施例では、説明の便宜上右側或いは左側といった表現をするが、これらは図面上の配置を示すものであり例えば実際に内燃機関が車載された状態での配置を示すものではない。

また、ベアリングキャップ２０は、上述のように夫々対応する呼吸孔１８が部分的に形成されているほか、夫々に対応する右側当接部２１ａから２１ｅまで及び左側当接部２２ａから２２ｅまでを備え、さらにこれら右側当接部２１に、夫々対応する右側ボルト穴２３ａから２３ｅまでが形成され、同様にこれら左側当接部２２に、夫々対応する左側ボルト穴２４ａから２４ｅまでが形成されている以外、図５に示すベアリングキャップ２０Ｘと同一のものとなっている。また、本実施例に示す支持構造１は、シリンダブロック１０Ｘの代わりにシリンダブロック１０を、ベアリングキャップ２０Ｘの代わりにベアリングキャップ２０を備え、さらにベアリングキャップ２０を右側及び左側スカート部１１、１２に連結するためにタイボルト５を備えている以外、図５に示す支持構造１Ｘと同一の構成となっている。なお、次に、支持構造１に関し、代表例としてベアリングキャップ２０ｂについて詳述するが、他のベアリングキャップ２０ａ及び２０ｃから２０ｅまでについても、ベアリングキャップ２０ｂと同様である。

右側及び左側当接部２１ｂ、２２ｂは、隔壁部１７ｂに組み付けられた状態でベアリングキャップ２０ｂの右側及び左側スカート部１１、１２に対向する面に形成されている。ベアリングキャップ２０ｂは、これら当接部２１ｂ及び２２ｂを含めて略同一の厚み（図１に示すＬ方向の幅）に形成されている。このように、右側及び左側当接部２１ｂ、２２ｂとベアリングキャップ２０ｂとを一体で製作することが可能であり、これにより別部品として各々を製作する場合と比較してコストの低減を図ることが可能である。但し、例えば既存のベアリングキャップに対しては、本実施例に示す右側及び左側当接部２１ｂ、２２ｂのような当接部を別部品として製作して使用することも可能である。また、この場合には、必ずしも当接部がベアリングキャップに固定されなくてもよく、代わりにスカート部に固定されてもよい。なお、本実施例では、右側当接部２１ｂと左側当接部２２ｂとはクランク軸線を含み高さ方向（図１に示す矢印Ｈ方向）に略平行な平面で対称な形状となっている。そのため、説明の重複を避けるべく次の段落においては右側当接部２１ｂについて詳述するが、左側当接部２２ｂについても同様である。

右側当接部２１ｂは、高さ方向には右側挿通孔１５ｂのよりも延伸するように形成されている。右側当接部２１ｂには、右側挿通孔１５ｂに対応する右側ボルト穴２３ｂが形成されている。図１に示すタイボルト５締結位置は、この右側挿通孔２１ｂ及び右側ボルト穴２３ｂの理想的な中心軸線の位置を示している。また、右側当接部２１ｂは、ベアリングキャップ２０ｂのうち、隔壁部１７ｂと当接する面とは反対側の面Ｌ１から右側スカート部１１の端面Ｌ３に連なる面Ｌ２を備えている。端部（以下、ボトムレールと称す）ＢＲはフランジ状に形成された部分を示しており、ボトムレールＢＲは端面Ｌ３を含んでいる。面Ｌ２は、図１（ｃ）に示す断面で略直線となる平面である。上述のように形成された右側当接部２１ｂは右側スカート部１１に当接し、この状態でタイボルト５を右側挿通孔１５ｂに挿通するとともに右側ボルト穴２３ｂに締め付けることで、ベアリングキャップ２０ｂと右側スカート部１１とが連結される。上述してきたようにして、支持構造１では、右側及び左側スカート部１１、１２と、ベアリングキャップ２０とでボトムレールＢＲを含む図１（ｂ）に示すようなラダー状の構造が形成される。本実施例では、シリンダブロック１０と、ベアリングキャップ２０と、これらの連結に使用されるタイボルト５及びキャップボルトで支持構造１を実現している。

上述の構成で、次にピストンの往復動に起因してクランクシャフトに働く作用力について詳述する。図２は、図１（ｃ）と同様に、図１（ｂ）に示すＡ−Ａ断面視で支持構造１を模式的に示す図であり、図２では、さらにクランクシャフトに働くピストンの作用力の方向を示している。なお、図２では、説明にあたって不要な符号は省略している。ピストンの往復動は、コネクティングロッド（図示省略）を介して接続されているクランクシャフトで回転運動に変換される。この際、シリンダの中心軸線が延伸する方向にピストンの作用力が働く場合があり、この場合にはクランクシャフトがピストンから直接的に大きな作用力を受ける。なお、図２に示す作用力の作用方向は、シリンダの中心軸線が延伸する方向と略一致する方向である。一方、シリンダブロック１０は、右側及び左側マウントブラケット２、３を介して車両に搭載される。したがって、上述のようにしてクランクシャフトが受けた作用力は、右側及び左側スカート部１１、１２を介してシリンダブロック１０を支持する右側及び左側マウントブラケット２、３に伝達される。これにより、ボトムレールＢＲが弾性変形した場合、例えば図６に示すような振動モードでボトムレールＢＲが振動する。なお、図６は、上面視でボトムレールＢＲと、右側及び左側マウントブラケット２、３とを示した場合の、ボトムレールＢＲの振動モードを模式的に示す図である。

これに対し、支持構造１は、ベアリングキャップ２０と右側及び左側スカート部１１、１２とで形成されるラダー状の構造を有している。さらに、このラダー状の構造はボトムレールＢＲを含んで構成されている。そのため、支持構造１では、ボトムレールＢＲがシリンダ軸方向及びシリンダ軸直交方向に変形されることが抑制され、その結果、ボトムレールＢＲに振動が発生することが抑制される。また、支持構造１では、面Ｌ２がスムースに形成されているため、作用力に基づく荷重を受けるにあたって右側及び左側当接部２１、２２に応力集中を発生させることなく、且つ右側及び左側スカート部１１、１２全体に荷重を分散させつつスムースに伝達することができ、さらに伝達された荷重をラダー状の構造全体で吸収することが可能である。これにより、内燃機関の振動騒音を低減可能である。また、支持構造１では、上述してきたようにしてラダー状の構造を形成しているため、大掛かりなラダーフレーム等を備える構造と比較して、大幅な重量及びコストの増大を制可能である。

また、右側及び左側当接部２１、２２がその大きさの分だけ重量増大を招くことに鑑み、支持構造１では以下に示すようにして更なる重量軽減を図っている。図２に示すように、隔壁部１７ｂとベアリングキャップ２０ｂとには呼吸孔１８ｂが跨るように形成されており、この呼吸孔１８ｂは、隔壁部１７ｂとベアリングキャップ２０ｂとで区画された区画室同士を連通する。これにより、呼吸孔１８ｂが形成された大きさの分だけ、隔壁部１７ｂ及びベアリングキャップ２０ｂの重量を軽減することが可能になる。また、呼吸孔１８ｂは、クランク軸線と、シリンダ中心軸線とを含む平面を含まない位置に形成されている。ここで、支持構造１では、シリンダブロック１０がＶ字型気筒配列構造を有しているため、クランク軸線とシリンダ中心軸線とを含む平面が２つ存在することになる。これら２平面はクランク軸線で互いに略直交しており、さらに、呼吸孔１８ｂは、これら平面同士からの距離が略同一となる平面を含む位置に形成されている。これにより、形成した呼吸孔１８ｂがピストンの作用力を直接的に受けることが好適に回避される。そのため、呼吸孔１８ｂを形成しても、強度低下に起因して隔壁部１７ｂが変形することを抑制可能である。なお、呼吸孔１８ｂは適宜の大きさ及び形状で形成されていてよい。また、呼吸孔１８ｂは隔壁１７ｂまたはベアリングキャップ２０ｂのみに形成されてもよい。また、呼吸孔１８ｂは複数形成されていてもよく、複数形成される場合には、呼吸孔１８ｂの代わりに夫々形状や大きさが異なる呼吸孔が複数形成されていてもよい。

また、支持構造１では、右側及び左側当接部２１、２２が前述のラダー状の構造を形成するにあたって重要な役割を果たす一方で、これら当接部２１、２２が区画室間の気体の流通を阻害することになる。気体の流通が阻害されると、場合によっては内燃機関でポンピングロスを発生させる要因となり、その結果、内燃機関の出力を低下させる可能性がある。これに対し、本実施例では重量の低減を呼吸孔１８の形成により図っているため、重量の低減だけでなくさらに、区画室間の気体の流通を確保することが可能である。これによって、内燃機関の出力低下も抑制可能である。

図３は、右側マウントブラケット３における内燃機関の振動レベルと回転数との関係を、図４に示す支持構造１Ｙと、支持構造１とについて示す図である。なお、図４では、図１（ａ）に示すＡ−Ａ断面と同一位置の断面視で支持構造１Ｙを示している。支持構造１Ｙは、ベアリングキャップ２０の代わりに夫々対応するベアリングキャップ２０ａＹから２０ｅＹまでを備え、またシリンダブロック１０の代わりにシリンダブロック１０Ｙを備える以外、支持構造１と同一の構造である。ベアリングキャップ２０Ｙ夫々は、右側当接部２１及び左側当接部２２を備えていない代わりに、夫々対応する右側固定部３１ａから３１ｅまで、及び左側固定部３２ａから３２ｅまでを備え、これら右側固定部３１が、夫々対応するタイボルト５用の右側ボルト穴３３ａから３３ｅまでを備え、また、これら左側固定部３２が、夫々対応するタイボルト５用の左側ボルト穴３４ａから３４ｅまでを備えている点で、夫々対応するベアリングキャップ２０と異なっている。また、上記に関連してシリンダブロック１０Ｙは、右側及び左側ボス１３、１４と、右側及び左側挿通孔１５、１６とを備える代わりに、右側及び左側固定部３１、３２に対応させた位置に夫々右側ボス３５ａから３５ｅまで、及び左側ボス３６ａから３６ｅまでを備え、これら右側ボス３５が、夫々対応する右側挿通孔３７ａから３７ｅまでを備え、また、これら左側ボス３６が、夫々対応する側挿通孔３８ａから３８ｅまでを備えている点で、シリンダブロック１０と異なっている。支持構造１Ｙは、右側及び左側固定部３１、３２と、右側及び左側スカート部１１Ｙ、１２Ｙとでラダー状の構造を形成している。

図３に示すように、振動レベルは回転数全域に亘って、支持構造１Ｙよりも支持構造１のほうが低下していることがわかる。すなわち、支持構造１ＹのようにボトムレールＢＲを含まないラダー状の構造を形成するよりも、支持構造１のようにボトムレールＢＲを含むラダー状の構造を形成したほうが高い制振効果を上げることができるといえる。同時に、支持構造１によれば、右側及び左側スカート部１１、１２に対してボトムレールＢＲの骨格を変更するような大幅な形状変更を行わなくとも、図３に示す通り、十分に有意差のある制振効果を得られることがわかる。係る点においても、本実施例に示す支持構造１は、大幅なコスト増大を抑制することが可能である。なお、支持構造１Ｙに対して、右側及び左側固定部３１、３２とは別に、さらに支持構造１で示す右側及び左側当接部２１、２２のような当接部を備えさせた支持構造も実現可能である。

なお、右側及び左側当接部２１、２２を、例えば次のように変形することも可能である。以下、右側及び左側当接部２１、２２に関し、いくつかの変形例を示す。例えば、右側及び左側当接部２１、２２は、右側及び左側スカート部１１、１２の端面Ｌ３よりも張り出さないように形成されていてもよく、この場合には、右側及び左側当接部２１、２２が少なくともフランジ状のボトムレールＢＲに当接していればボトムレールＢＲを含むラダー状の構造を形成することが可能である。また、厚みに関して言えば、右側及び左側当接部２１、２２の厚みは必ずしも夫々対応するベアリングキャップ２０の厚みと略同一でなくてよく、例えば右側及び左側当接部２１、２２に対して厚みを薄くするようにしてリブ状の所謂肉抜きを施すことも可能である。この場合には、強度の低下を抑制しつつも更なる重量低減効果が期待できる。また、右側及び左側当接部２１、２２は、必ずしも本実施例のように対称的な形状に形成されていなくてもよく、さらに、右側当接部２１夫々が、或いは左側当接部２２夫々が、互いに異なる大きさや形状に形成されていてもよい。また、ベアリングキャップ２０すべてが必ずしも右側または左側スカート部１１、１２に当接していなくてもよく、例えば支持構造１のような支持構造で、当接部を備えていないベアリングキャップを含むものでも所定の制振効果が期待できる。以上により、シリンダブロック１０の右側及び左側スカート部１１、１２の変形を抑制することで内燃機関の振動騒音を低減するとともに、係る振動騒音対策に伴う重量やコストの増大も抑制可能な、さらには内燃機関の出力低下も抑制可能な支持構造１を実現可能である。

上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

本実施例に係るクランクシャフトの支持構造１を、シリンダブロック１０と、ベアリングキャップ２０と、右側及び左側マウントブラケット２、３とで示す図である。 図１（ｃ）と同様に、図１（ｂ）に示すＡ−Ａ断面視で支持構造１を示すとともに、クランクシャフトに働くピストンの作用力の方向を模式的に示す図である。 右側マウントブラケット３における内燃機関の振動レベルと回転数との関係を、図４に示す支持構造１Ｙと、支持構造１とについて示す図である。 図１（ｂ）に示すＡ−Ａ断面と同一位置の断面視で支持構造１Ｙを示している。 支持構造１Ｘを、シリンダブロック１０Ｘと、ベアリングキャップ２０Ｘと、右側及び左側エンジンマウント２、３とで示す図である。 上面視でボトムレールＢＲと、右側及び左側マウントブラケット２、３とを示した場合の、ボトムレールＢＲの振動モードを模式的に示す図である。

符号の説明

１ 内燃機関のクランクシャフト支持構造
２ 右側マウントブラケット
３ 左側マウントブラケット
５ タイボルト
１０ シリンダブロック
１１ 右側スカート部
１２ 左側スカート部
１７ 隔壁部
２０ ベアリングキャップ
２１ 右側当接部
２２ 左側当接部

Claims (5)

1. クランク室を形成するスカート部と、前記クランク室を区画する複数の隔壁部とを備えるシリンダブロックと、前記隔壁部夫々に固定された状態で、該隔壁部夫々とともにクランクシャフトを軸支する複数のベアリングキャップとを有して構成される内燃機関のクランクシャフト支持構造であって、
   前記ベアリングキャップが、前記スカート部の下側端部であって、フランジ状に形成された部分のうち、前記クランクシャフト側にある面と当接する当接部を有することを特徴とする内燃機関のクランクシャフト支持構造。
2. 前記当接部が、さらに前記ベアリングキャップのうち、前記隔壁部と当接する面とは反対側の面から前記スカート部の端面に向かうようにして、該端面に連なるスムースな形状を備えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のクランクシャフト支持構造。
3. 前記ベアリングキャップと前記スカート部とが、さらに連結されていることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関のクランクシャフト支持構造。
4. 前記隔壁または前記ベアリングキャップが、区画された前記クランク室の領域同士を連通する呼吸孔を備え、且つ該呼吸孔が、少なくともクランク軸線と前記シリンダブロックに形成されたシリンダの中心軸線とを含む平面を含まない位置に形成されていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の内燃機関のクランクシャフト支持構造。
5. 前記シリンダブロックが直列以外の気筒配列構造を有する場合に、前記呼吸孔が、前記平面同士からの距離が略同一となる平面を含む位置に形成されていることを特徴とする請求項４記載の内燃機関のクランクシャフト支持構造。

Images