JP4562962B2 - エンジン用補機の取付部の構造 - Google Patents
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Description
【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
Claims (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。
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