JP4775765B2 - 車両用エンジンの補機配設構造 - Google Patents

Description

この発明は、車両用エンジンの補機配設構造に係り、特に車両のフロア下方に形成されるエンジンルームに、クランク軸を車両前後方向に向けるとともにシリンダ軸線を鉛直方向から所定角度傾けた状態でエンジンを搭載し、このエンジンの上側面にオルタネータを配設する車両用エンジンの補機取付構造に関する。

車両においては、フロア下方のエンジンルームに、クランク軸を車両前後方向に向け且つシリンダ軸線を鉛直方向から所定角度傾けてエンジンを搭載した車両が知られている。
この場合、車室内の空間を拡大し且つエンジン下部が接地しないようにするため、エンジンは、フロアに近接して配設されている。一方、エンジンの上側面には、オルタネータ、空調用コンプレッサ等の各補機が破水や飛び石から保護するように配設されている。
オルタネータが全エンジンに装着されるのに対し、空調用コンプレッサは空調装置の有無によって装着するエンジンが限定される。このため、オルタネータを、エンジン本体部を構成するシリンダブロックの上方に配設し、空調用コンプレッサをそのオルタネータの側方に配設する補機取付構造が多く採用されている。

従来、エンジン補機の遮熱構造には、フロアとオルタネータとの間に遮熱板を設け、この遮熱板にエンジン補機等を連結するスティフナ機能を備えたものがある。
また、スラントエンジンの補機配置構造には、オイルパンに補機配置用の凹部を形成し、且つこの補機を位置調整可能な取付手段に取り付けてベルト張力調整手段として機能させ、二つの補機を共にフロア下面とエンジンの本体部との間の狭いスペースに配置するものがある。
特開２００２−３６４３８０号公報 特開平５−３１２０５２号公報

ところで、従来、車両用エンジンの補機配設構造において、オルネータは発電時に発熱し、内部に設けたファンで正面側から外気を導入し、熱風を周方向に排出するため、上記のように、エンジンルームの上面壁に近接する位置にオルタネータを配設した場合に、熱風でフロアが温められて車室内の快適性が低下する不具合があった。
この不具合を解消するために、上記の特許文献１においては、オルタネータとフロアの間に遮熱板を設けているが、オルタネータの冷却効果が悪化して発電性能が低下するという問題が生ずる。
また、エンジンルームの上方のフロア上には、シートや、コンソールボックス等が配設され、夏場にオルタネータから流出した熱風でエンジンルーム上方のフロアが温められると、車室内の快適性が低下するという問題が生ずる。

そこで、この発明の目的は、車両のフロア下方のエンジシルーム内に、クランク軸を車両前後方向に向けるとともにシリンダ軸線を鉛直方向から所定角度傾けた状態でエンジンを搭載し、このエンジンの上側面にオルタネータを配設する車両用エンジンの補機取付構造において、オルタネータから流出する熱風に起因する車室内の快適性の低下やオルタネータの発電性能低下等の問題を解決する車両用エンジンの補機配設構造を提供することにある。

この発明は、車両のフロアの下方にエンジンルームを形成し、前記フロアをエンジンルーム前方のフロアがエンジンルーム上方のフロアよりも低くなる階段状に形成し、前記エンジンルーム内にはクランク軸を車両前後方向に向けるとともにシリンダ軸線を鉛直方向から所定角度傾けた状態でエンジンを搭載し、このエンジンの上側面にオルタネータを配設した車両用エンジンの補機配設構造において、前記オルタネータを前記エンジンの下部に配設されるオイルパンの上方且つ前記エンジンルーム前方のフロアよりも低い位置に配設し、且つ前記オイルパンの車両前側に位置する前面壁には前記オルタネータに向かって上昇する傾斜部を形成したことを特徴とする。

この発明の車両用エンジンの補機配設構造は、オルタネータをエンジンの下部に配設されるオイルパンの上方且つエンジンルーム前方のフロアより低い位置に配設し、且つオイルパンの車両前側に位置する前面壁にはオルタネータに向かって上昇する傾斜部を形成することにより、オルタネータから流出する熱風に起因する車室内の快適性低下やオルタネータの発電性能低下を防止することができる。

この発明は、オルタネータから流出する熱風に起因する車室内の快適性低下やオルタネータの発電性能低下を防止することを、オルタネータをエンジンルーム上方のフロアから離れる位置で且つ走行風の流れる位置に配設し、オルタネータから流出する熱風を走行風の流れでエンジンルーム後方へと押し流し、エンジンルーム上方の車両フロアの温度上昇を防止して実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。

図１〜図５は、この発明の実施例を示すものである。図５において、１は車両、２は車体ボディ、３は車室 ４は前輪、５は後輪、６はダッシュパネル、７は車両１のフロアである。
このフロア７は、車両前側のフロントフロア７Ａと車室３下方の車室部位フロア７Ｂと車両中間のセンタフロア７Ｃと車両後側のリアフロア７Ｄとを備えるとともに、車室部位フロア７Ｂをフロント傾斜段差部７Ｅとリア傾斜段差部７Ｆとにより階段状に所定高さに立ち上げて下方に所要空間のエンジンルーム８を形成している。
このエンジンルーム８内には、図２、図３に示すように、エンジン９が搭載される。このエンジン９は、クランク軸１０を車両前後方向に向けるとともにシリンダ軸線Ｃを鉛直方向である鉛直線Ｖから所定角度θ傾けた状態でエンジンルーム８内に搭載される。。
エンジン９は、図３、図４に示すように、車両幅方向（車両左右方向）に向かうマウントメンバ１１で支持されている。このマウントメンバ１１は、中央部位でエンジン９を支持する中央支持部１２と、この中央支持部１２の左端側で立ち上がって連設した左側段差部１３と、中央支持部１２の右端側で立ち上がって連設した右側段差部１４と、左側段差部１３に水平に連設した左端部１５と、右側段差部１４に水平に連設した右端部１６とからなる。
このマウントメンバ１１は、左端部１５と右端部１６とが左サイドメンバ１７と右サイドメンバ１８とにより支持されている。この左サイドメンバ１７の左サイド立上部１７Ａと右サイドメンバ１８の左サイド立上部１８Ａとには、フロントフロア７Ａが支持されている。

エンジン９は、図２〜図４に示すように、本体部１９として、シリンダブロック２０とシリンダヘッド２１とを備えている。シリンダブロック２０の下部には、オイルパン２２が取り付けられている。シリンダヘッド２１の上部には、シリンダヘッドカバー２３が取り付けられている。
シリンダヘッド２１には、図３に示すように、傾斜した上側面となる右側面に吸気マニホルド２４が取り付けられている。この吸気マニホルド２４は、車両幅方向の右方で略水平に向かう複数の分岐管２５からなり、サージタンク２６を連設している。この吸気マニホルド２４及びサージタンク２６は、車室部位フロア７Ｂの直下方に配設される。また、シリンダヘッド２１の傾斜した上側面となる右側面には、図２、図３に示すように、マウントメンバ１１の右端側に連設するマウントブラケット２７が取り付けられる。一方、シリンダヘッド２１の傾斜した下側面となる左側面には、排気マニホルド２８が取り付けられる。この排気マニホルド２８は、マウントメンバ１１の左端側の直上方に配設される。

エンジン９の本体部１９には、正面側において、エンジン補機として、オルタネータ２９が取り付けられる。このオルタネータ２９は、図４に示すように、シリンダブロック２０の傾斜した上側面となる右側面で且つマウントブラケット２７よりも車両前側に配設され、オルタネータ軸３０とこのオルタネータ軸３０に取り付けられたオルタネータプーリ３１とを備えている。このオルタネータ２９は、エンジン９の下部に配設されるオイルパン２２の上方且つエンジンルーム８前方のフロントフロア７Ａよりも低い位置に配設され、クランク軸１０よりも車両右側に位置している。
このオルタネータ２９には、図３に示すように、正面視において、径方向で車両左斜め上方に突出するオルタネータ用回転中心側取付部３２と、径方向で車両右斜め下方に突出するオルタネータ用回転揺動側取付部３３とが設けられている。このオルタネータ用回転揺動側取付部３３には、エンジン９の本体部１９のシリンダ軸線Ｃに略直交するようにオイルパン２２側に向かって該オイルパン２２に固定したオルタネータアーム３４が連結される。従って、オルタネータ２９は、エンジンルーム８上方のフロア７から離れる位置で且つオイルパン２２の上面壁２２Ａの上方で走行風の流れる位置に配設される。
前記オイルパン２２の車両前側に位置する前面壁３５には、図１〜図３に示すように、オルタネータ２９に向かって上昇する傾斜部３６が形成される。この傾斜部３６は、下部が上部よりも車両前側に突出し、車両前方からの走行風を上方にオルタネータ２９側に導くものである。また、オイルパン２２の下部位には、車両前側の突出する突部３７が形成されている。この突部３７は、車両前方からの走行風を傾斜部３６側に導く機能を有する。
このように、オルタネータ２９をエンジンルーム８上方のフロア７から離れる位置で且つ走行風の流れる位置に配設したので、図１〜図３に示すように、オルタネータ２９から流出する熱風を走行風の流れでエンジンルーム８後方へと押し流し、エンジンルーム８上方のフロア７の温度上昇を防止することができる。また、この際、オイルパン２２に形成した傾斜部３６によって走行風をオルタネータ２９の方向に導き、オルタネータ２９の冷却効果を高めてオルタネータ２９の発電性能を向上できる。これにより、オルタネータ２９から流出する熱風に起因する車室３内の快適性低下やオルタネータ２９自身の発電性能低下等の問題を解決することができる。

また、オイルパン２２の前面壁３５には、図１〜図４に示すように、傾斜部３６と車両幅方向に並ぶ位置でオイルフィルタ取付部３８が設けられる。このオイルフィルタ取付部３８には、オイルフィルタ３９が前記突部３７よりも車両前側に大きく突出するように取付けられる。
そして、このオイルフィルタ３９によって車両前側からの走行風を傾斜部３６に案内し、オルタネータ２９ヘ向かう走行風の風量を増加させることができ、これにより、さらにオルタネータ２９の冷却効果を向上させ、車室３内の快適性低下やオルタネータ２９自身の発電性能低下等の問題を解決することができる。

更に、図３に示すように、エンジン９を車両前側から見た場合、オルタネータ２９とエンジン９の本体部１９との間には、隙間４０が形成される。そして、この隙間４０を上方から覆う位置には、他のエンジン補機として、空調用コンプレッサ４１が配設される。この空調用コンプレッサ４１は、エンジン９のクランク軸１０の上方で且つ車室部位フロア７Ｂの直下方に配設され、コンプレッサ軸４２とこのコンプレッサ軸４２に取り付けられたコンプレッサプーリ４３とを備えている。
この空調用コンプレッサ４１には、図３に示すように、正面視において、径方向で前記オルタネータ用回転中心側取付部３２側の車両右斜め下方に突出するコンプレッサ回転中心側取付部４４と、径方向で上方に突出するコンプレッサ回転揺動側取付部４５とが設けられている。このコンプレッサ回転揺動側取付部４５には、コンプレッサアーム４６が連結している。
このような構造により、図１に示すように、オイルパン２２の傾斜部３６によってオルタネータ２９に案内された走行風のうちの一部が隙間４０を通ってエンジンルーム８上方に抜けようとするが、このような走行風を空調用コンプレッサ４１で捕捉して車両後方に案内することができ、これにより、さらにオルタネータ２９の冷却効果を向上させて車室３内の快適性低下やオルタネータ２９自身の発電性能低下等の問題を解決することができる。
また、この空調用コンプレッサ４１は、冷媒配管を介して車両１に搭載されるエバポレータ及びコンデンサに連絡されており、オルタネータ２９に比べて車体に振動が伝達し易いものである。従来、オルタネータ２９は、空調用コンプレッサ４１よりもシリンダブロック２０に近い位置に配置されていた。しかし。この実施例においては、空調用コンプレッサ４１とオルタネータ２９との配置を入れ替え、空調用コンプレッサ４１をオルタネータ２９よりもシリンダブロック２０に近い位置に配置している。これにより、空調用コンプレッサ４１のシリンダブロック２０ヘの支持剛性を向上させ、車体への振動伝達を低減することができる。

また、シリンダブロック２０には、下部のオイルパン２２との接合面近傍に、オルタネータ２９と空調用コンプレッサ４１との間で上方に延びる補機支持ブラケット４７が固設される。この補機支持ブラケット４７には、オルタネータ用回転中心側取付部３２が回転軸となるオルタネータ側ボルト４８により取り付けられるとともに、コンプレッサ回転中心側取付部４４が回転軸となるコンプレッサ側ボルト４９により取り付けられる。よって、この補機支持ブラケット４７は、オルタネータ２９と空調用コンプレッサ４１とを支持するブラケットを兼ねる。これにより、補機支持ブラケットの数を減少し、構成が簡単で、廉価とすることができる。

また、エンジン９の本体部１９には、図３に示すように、正面側において、他のエンジン補機として、ウォータポンプ５０が取り付けられる。このウォータポンプ５０は、エンジン９のクランク軸１０の上方で且つ空調用コンプレッサ４１よりも左方に配設され、ウォータポンプ軸５１とこのウォータポンプ軸５１に取り付けられたウォータポンププーリ５２とを備えている。このウォータポンププーリ５２は、コンプレッサプーリ４３と同一平面上に配置されている。

エンジン９のクランク軸１０には、図３に示すように、正面側で、オルタネータプーリ３１と同一平面上の第１クランクプーリ５３と、この第１クランクプーリ５３よりも小径で且つ車両前側に突出してコンプレッサプーリ４３及びウォータポンププーリ５２と同一平面上の第２クランクプーリ５４とが取り付けられている。
第１クランクプーリ５３とオルタネータプーリ３１とには、第１ベルト５５が巻き掛けられる。また、第２クランクプーリ５４とコンプレッサプーリ４３とウォータポンププーリ５２とには、第２ベルト５６が巻き掛けられる。よって、図２、図３に示すように、オルタネータ２９及び空調用コンプレッサ４１は、夫々第１ベルト５５と第２ベルト５６とによってクランク軸１０から独立して駆動する。また、第２ベルト５６は、クランク軸方向（車両前後方向）で第１ベルト５５よりも車両前側に配設される。よって、オルタネータ２９は、クランク軸１０の回転により第１ベルト５５を介して駆動される。空調用コンプレッサ４１及びウォータポンプ５０は、クランク軸１０の回転により第２ベルト５６を介して駆動される。
このように、空調用コンプレッサ４１をクランク軸方向でオルタネータ２９よりも車両前側に配置するので、隙間４０から上方に抜ける走行風をさらに上流側で捕捉することができる。これにより、さらにオルタネータ２９の冷却効果を向上させて車室３内の快適性低下やオルタネータ２９自身の発電性能低下等の問題を解決することができる。
また、この場合、第１ベルト５５を２軸としての第１クランクプーリ５３とオルタネータプーリ３１とに巻き掛けるとともに第２ベルト５６を３軸としての第２クランクプーリ５４とコンプレッサプーリ４３とウォータポンププーリ５２とに巻き掛けているので、従来のように、第１ベルト５５を３軸としての第１クランクプーリ５３とオルタネータプーリ３１とウォータポンププーリ５２とに巻き掛けるとともに第２ベルト５６を２軸としての第２クランクプーリ５４とコンプレッサプーリ４３とに巻き掛ける場合に比べて、オルタネータプーリ３１の径とウォータポンププーリ５２の径とを独立して設定することができ、プーリ比設定の自由度を大きくすることができる。よって、例えば、第１クランクプーリ５３の径を大きくしてオルタネータプーリ３１を増速して発電量を増加させる場合に、従来のように、ウォータポンププーリ５２を第１クランクプーリ５３に合わせて大きくする必要がなくなる。これにより、オルタネータ２９の発電量を増加させつつ、ウォータポンププーリ５２の径の拡大を防止することができ、車両１へのレイアウト上有利とすることができる。

オルタネータをエンジンの下部に配設されるオイルパンの上方且つエンジンルーム前方のフロアより低い位置に配設し、且つオイルパンの車両前側に位置する前面壁にはオルタネータに向かって上昇する傾斜部を形成することを、他のエンジンの構造にも適用することができる。

エンジンの一部斜視図である。 エンジンの右側面図である。 エンジンの正面図である。 エンジンの平面図である。 車両の右側面図である。

符号の説明

１ 車両
７ フロア
８ エンジンルーム
９ エンジン
１０ クランク軸
１９ 本体部
２０ シリンダブロック
２１ シリンダヘッド
２９ オルタネータ
３１ オルタネータプーリ
３５ 前面壁
３６ 傾斜部
４０ 隙間
４１ 空調用コンプレッサ
４３ コンプレッサプーリ
４７ 補機支持ブラケット
５０ ウォータポンプ
５２ ウォータポンププーリ
５３ 第１クランクプーリ
５４ 第２クランクプーリ
５５ 第１ベルト
５６ 第２ベルト

Claims (4)

1. 車両のフロアの下方にエンジンルームを形成し、前記フロアをエンジンルーム前方のフロアがエンジンルーム上方のフロアよりも低くなる階段状に形成し、前記エンジンルーム内にはクランク軸を車両前後方向に向けるとともにシリンダ軸線を鉛直方向から所定角度傾けた状態でエンジンを搭載し、このエンジンの上側面にオルタネータを配設した車両用エンジンの補機配設構造において、前記オルタネータを前記エンジンの下部に配設されるオイルパンの上方且つ前記エンジンルーム前方のフロアよりも低い位置に配設し、且つ前記オイルパンの車両前側に位置する前面壁には前記オルタネータに向かって上昇する傾斜部を形成したことを特徴とする車両用エンジンの補機配設構造。
2. 前記オイルパンの前記前面壁には前記傾斜部と車両幅方向に並ぶ位置でオイルフィルタ取付部を設け、このオイルフィルタ取付部にはオイルフィルタを車両前方に突出するように取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンの補機配設構造。
3. 前記エンジンを車両前側から見た場合、前記オルタネータと前記エンジンの本体部との間に隙間が形成され、この隙間を上方から覆う位置に空調用コンプレッサを配設したことを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンの補機配設構造。
4. 前記オルタネータ及び前記空調用コンプレッサを夫々第１ベルトと第２ベルトとによって前記クランク軸から独立して駆動し、クランク軸方向で前記第２ベルトを前記第１ベルトよりも車両前側に配設したことを特徴とする請求項３に記載の車両用エンジンの補機配設構造。

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