JP6457374B2 - エンジン補機支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、スロットルボディ、ガスミキサ、ガスレギュレータ、燃料噴射ポンプ、オイルポンプなど、エンジンに付属される各種補機のエンジンに対する支持構造に関するものである。

エンジン補機支持構造としては、例えば、特許文献１において開示されるように、ガスエンジンにおけるガスミキサがある。特許文献１の図３，４にて示されるように、複数のパーツからなるガスミキサ（２３）は、エンジンの側面に取り付けられる吸気マニホルド（吸気通路：４）から突出する吸気管（２０）にボルト止めされている。

ガスミキサ（２３）の重量自体はさほど重くはないので取付強度的には十分であるが、吸気管（２０）に片持ち支持させてある構造上、エンジン回転数が高い場合には振動し易い傾向があった。

回転数が高くなってガスミキサ（２３）が大きく振動すると、騒音を発したり、場合によっては取付部に亀裂が入るなど、支持構造部に損傷が生じるおそれもある。従って、より取付けの信頼性や耐久性を考慮するような機種においては、補機の支持構造を見直すことが必要である。

特開２００２ −２７６４７２号公報

本発明の目的は、エンジンに装備される補機の支持構造を改良し、エンジン回転数が高くなっても振動が増幅されるようなことがなく、信頼性や耐久性に優れるエンジン補機支持構造を提供する点にある。

請求項１に係る発明は、エンジン本体Ｈにエンジンの補機Ａが取付けられているエンジン補機支持構造において、
前記補機Ａが、スロットル７とガスミキサ８とを有する燃料供給装置であり、
前記燃料供給装置Ａの一端部である前記スロットル７のボディ７Ａが、前記エンジン本体Ｈに固定され、
前記燃料供給装置Ａの一端部より前記燃料供給装置Ａの他端側に寄った前記ガスミキサ８が、前記エンジン本体Ｈのシリンダブロック１７から張り出して前記燃料供給装置Ａの下方に位置する張出し部１７ａに支持されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のエンジン補機支持構造において、
前記スロットル７のボディ７Ａが、吸気マニホルド５を介して前記エンジン本体Ｈの側面に固定されるとともに、前記ガスミキサ８が、ステー２３を用いて前記張出し部１７ａに支持されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載のエンジン補機支持構造において、
前記ステー２３は、前記張出し部１７ａの蓋カバー１５に取付けられていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載のエンジン補機支持構造において、
前記ステー２３における前記ガスミキサ８を支持する部分に、前記ステー２３と前記ガスミキサ８との間にエンジン冷却ファン１による冷却風を導くためのクリアランスｃｒが形成されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項３又は４に記載のエンジン補機支持構造において、
前記ステー２３は、前記ガスミキサ８に固定される第１ステー部２３Ａと、前記蓋カバー１５に固定される第２ステー部２３Ｂとが一体化されることで構成されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、補機は、その一端部であるスロットルのボディがエンジン本体に固定され、かつ、補機の一端部より補機の他端側に寄ったガスミキサがステーを用いてエンジン本体に支持されているから、補機は、スロットルのボディ及びガスミキサによる両持ち支持構造により、エンジン本体に取付けられる状態になっている。
従って、片持ち支持構造であった従来の支持構造に比べて、両持ち支持による補機支持構造は、支持強度及び支持剛性に優れるものとなり、エンジン回転数が高回転になっても、補機が過剰に振動することが明確に規制又は防止されるようになる。
その結果、エンジンに装備される補機の支持構造を改良し、エンジン回転数が高くなっても振動が増幅されるようなことがなく、信頼性や耐久性に優れるエンジン補機支持構造を提供することができる。

そして、補機が、スロットルとガスミキサとを有する燃料供給装置であるから、エンジン回転が高回転になってもスロットルやガスミキサの過振動が規制又は防止され、良好な燃料供給による安定したエンジン運転状態が得られるようになる。

請求項２の発明によれば、補機が、スロットルのボディが吸気マニホルドを介して間接にエンジン本体に固定されている場合においても、ガスミキサがステーを用いてエンジン本体に間接に支持されており、やはり、補機は両持ち支持構造でエンジン本体に取付けられている。従って、補機がエンジン本体に間接に取付けられる構造でも、請求項１に記載の発明による前記作用効果を踏襲することができる。

請求項４の発明によれば、次のような作用効果が得られる。即ち、燃料供給装置の過振動を防止するためのステーの増設により、ステーの背面側の部分にエンジン冷却ファンによる冷却風が及び難くなる懸念がある。そこで、ステーに設けたクリアランスにより、そのクリアランスを冷却風が通過して、燃料供給装置に冷却風が及ぶようになり、燃料供給装置の熱的条件が厳しくなることがないようにしながらステーを設けることが実現できている。

請求項５の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて述べるが、補機側となる第１ステー部と、エンジン本体側となる第２ステー部とでステーを構成させる工夫により、次のような作用効果がある。燃料供給装置をエンジン本体に取付ける際には、燃料供給装置側に装着されている第１ステー部と、エンジン本体側に装着されている第２ステー部とを一体化する作業のみで済み、一部品でなるステーを、燃料供給装置側とエンジン本体側との双方に取付ける作業に比べて、組付け作業の簡単化が図れる利点がある。

火花点火式エンジン（ガソリンエンジン）の正面図 図１のエンジンに向かって左側の側面図 図１のエンジンの平面図 図１のエンジンに向かって右側の側面図 図１のエンジンの背面図 ステーを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図 ガスミキサの支持構造を示す要部の拡大斜視図

以下に、本発明によるエンジン補機支持構造の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。この実施形態では、水冷式の直列４気筒デュアル燃料エンジンについて説明する。

図１〜図３に示すように、シリンダブロック１７の上部にシリンダヘッド３が組み付けられ、シリンダブロック１７の下部にオイルパン１８が組み付けられている。シリンダブロック１７の下部にクランクケース１９が形成され、上部にシリンダ（図示省略）とその周囲を囲むシリンダジャケット（図示省略）が形成され、シリンダブロック１７の前部には水ポンプ２０が取り付けられている。シリンダブロック１７やシリンダヘッド３はエンジン本体Ｈである。

図１〜図５に示すように、エンジン前部（クランク軸心の一端側）にエンジンやラジエータ（図示省略）に対するエンジン冷却ファン１が配置され、エンジン後部（クランク軸心の他端側）にフライホイール２が配置され、シリンダヘッド３の上側にシリンダヘッドカバー４が取り付けられている。シリンダヘッドカバー４には、ブローバイガス取出し部９やオイル注入キャップ４ａが装備されている。また、シリンダヘッド３には、４箇所の電着機構部（プラグ装置）１１が配備されている。

シリンダヘッド３の横一側（向かって左側）に吸気マニホルド５が配置され、シリンダヘッド３の横他側（向かって右側）に排気マニホルド６が取り付けられている。エンジン冷却ファン１は、水ポンプ２０と同軸であり、フライホイール２はクランク軸（図示省略）に直接に（又は間接に）取付けられている。なお、エンジン冷却ファン１は、図１においてその外郭形状のみを仮想線で示す。

シリンダブロック１７の横一側（向かって左側）にはＥＣＵ１６が取付けられるとともに、そのＥＣＵ１６の前側には、このシリンダブロック１７をディーゼルエンジンに用いる場合に必要となるインジェクションポンプ（図示省略）を収容するための張出し部１７ａが形成されている。張出し部１７ａの傾斜上面に形成される着脱孔（図示省略）は、板状の蓋カバー１５で覆われている。
シリンダブロック１７の横他側（向かって右側）には、オイルフィルタ１２やオルタネータ１３が配備されている。

図１〜図５に示すように、シリンダヘッド３の側方（向かって左側）には、シリンダヘッド３に連結される４つの吸気管５ａと、これら各吸気管５ａが接続される吸気本体５Ａとを有する吸気マニホルド５が配備されている。吸気本体５Ａは前後方向（クランク軸方向）に長い略矩形形状を呈し、その前端には、スロットル７及びガスミキサ８を有する燃料供給装置（エンジン補機の一例）Ａが取付けられている。また、吸気本体５Ａに取付けられる縦向きの支持板１０には、シリンダヘッド３の上に位置する電装ボックス１４がラバーマウント状態で支持されている。

次に、燃料供給装置Ａの構造や支持構造について説明する。図１〜図３に示すように、燃料供給装置Ａは、スロットル（例えば、電子制御スロットル）７とガスミキサ８とを、ガスミキサ８が前となる状態で連結一体化することで構成されている。ガスミキサ８は、スロットルボディ７Ａに連結されるミキサ本体８Ａと、その前側にビス止めにより装備されるミキサ蓋８Ｂとを有している。ミキサ本体８Ａは、その上下左右の４箇所において、スロットルボディ７Ａを前後に貫通する長ボルト２４により吸気本体５Ａに取付け支持されている。

スロットルボディ７Ａにおける背面（図６を参照）が、吸気本体５Ａ前端の取付け面（図示省略）に当接する状態でボルト止めされる構造であり、スロットルボディ７Ａの背面を含む後端部（一端部の一例）であるボディ後端部２１により第１箇所が構成されている。
つまり、燃料供給装置Ａは吸気マニホルド５を介して間接にシリンダヘッド３に固定されており、ガスミキサ８自体は、スロットルボディ７Ａ（スロットル７）と吸気マニホルド５とを介してシリンダヘッド３に固定されている。燃料供給装置Ａとしては、基本的には、その後端での片持ち支持により、エンジン本体Ｈに間接に固定される構造である。

燃料供給装置Ａは、図１，２及び図６，７に示すように、前述した蓋カバー１５に固定されるステー２３を用いて、シリンダブロック１７に、即ち、エンジン本体Ｈに間接に支持されている。
ステー２３は、図６、図７に示すように、蓋カバー１５に取り付けられる第２ステー部２３Ｂと、ガスミキサ８に固定される第１ステー部２３Ａとを、例えば、第２ステー部２３Ｂの上端部と第１ステー部２３Ａの下端部とを重ね合わせた状態で、２本のボルト２５，２５を用いて螺着する手段などにより一体化することで構成されている。
ボルト２５に対するナットとしては、第１ステー部２３Ａに直接に形成された雌ねじ（図６）でも良いし、専用のナット（図示省略）を設ける手段でも良い。

第１ステー部２３Ａは、その上端部が、ミキサ本体８Ａを固定する４本の長ボルト２４のうちの、下側２本の長ボルト２４による共締めにより、ミキサ本体８Ａの前面（図６を参照）を含むミキサ本体前端部（第２箇所の一例）２２に取付けられている。
つまり、ミキサ本体前端部２２と第１ステー部２３Ａとを一体化する手段として、燃料供給装置Ａを取付けるための長ボルト２４を兼用するように工夫されており、専用の一体化手段を持たない合理的かつ経済的な構成とされている。
ミキサ本体前端部２２は、前記第１箇所２１よりも、燃料供給装置Ａとしての前端側（他端側の一例）に寄った箇所である。

一方、図６や図７に示すように、第１ステー部２３Ａにおける、長ボルト２４が通る２箇所の孔２３ａ，２３ａの間は、向かって左側が上位となる状態で下方に湾入する円弧縁２３ｂに形成されている。その円弧縁２３ｂとガスミキサ８との間に、エンジン冷却ファン１による冷却風を導くためのクリアランスｃｒが形成されている。このクリアランスｃｒは、例えば、図６（ａ）に示すように、左右に長い円弧孔形状に形成される。

第２ステー部２３Ｂは、横向きの折曲げ下端部２３ｃと、第１ステー部２３Ａにボルト止めされる縦向きの上端部２３ｄと、それら両者２３ｃ、２３ｄとの間の傾斜部２３ｅとを有する屈曲板材により形成されている。そして、折曲げ下端部２３ｃが、蓋カバー１５を張出し部１７ａの上面に取り付けるための装着ボルト２６による共締め状態で、その張出し部１７ａ、つまりはエンジン本体Ｈに固定されている。

ステー２３が、エンジン本体Ｈ側となる第２ステー部２３Ｂと、補機Ａ側となる第１ステー部２３Ａとに分割されているので、燃料供給装置Ａをエンジン本体Ｈに取付ける際には、ガスミキサ８に装着されている第１ステー部２３Ａと、蓋カバー１５に装着されている第２ステー部２３Ｂとを、２本のボルト２５により一体化させる、という組付手段が可能となる。

例えば、ステー２３を、燃料供給装置Ａが吸気マニホルド５に取付けられた後に装着させる手段では、締付け状態にある２本の長ボルト２４及び２本の装着ボルト２６を一旦外し、ステー２３に通してから再締付けを行う、という面倒な作業が必要になる。これに対して、燃料供給装置Ａ側とエンジン本体Ｈ側とに予め第１，第２ステー部２３Ａ，２３Ｂを組付けておけば、単に２本のボルト２５の締付けのみで良く、組付け作業の簡単化が図れる、という利点がある。

燃料供給装置Ａの過振動を防止するために板状のステー２３を増設したので、そのステー２３の背面側の部分にはエンジン冷却ファン１による冷却風が及び難くなる。しかしながら、第１ステー部２３Ａに設けられているクリアランスｃｒを冷却風が通過できるので、少なくともガスミキサ８やスロットル７には冷却風が掛かるようになり、燃料供給装置Ａの熱的条件が厳しくならないように工夫されている。

エンジン本体Ｈにおいては、図１に示すように、シリンダブロック１７から張出し部１７ａは大きく左方に張出しており、エンジンの左側面に配置される燃料供給装置Ａの丁度下方に位置する状態になっている。従って、ガスミキサ８の下部と張出し部１７ａの上部に位置する蓋カバー１５とに跨って架設されるステー２３を、大型化することのない比較的小さな部品で構成することができる利点がある。

以上により、燃料供給装置Ａは、スロットル７のボディ後端部でなる第１箇所２１が、吸気マニホルド５を介して間接にエンジン本体Ｈに固定されるとともに、ミキサ本体前端部でなる第２箇所２２が、ステー２３を介して間接に蓋カバー１５、即ちエンジン本体Ｈに固定されている。
つまり、図６にも示すように、エンジン本体Ｈにエンジンの補機の一例である燃料供給装置Ａが直接又は間接に取付けられているエンジン補機支持構造であって、燃料供給装置Ａの後端部（一端部）の第１箇所２１がエンジン本体Ｈ直接又は間接に固定されるとともに、燃料供給装置Ａの後端部（一端部）より燃料供給装置Ａの前端側（他端側）に寄った第２箇所２２が、エンジン本体Ｈに直接又は間接に支持されている。

燃料供給装置Ａは、以前は、４本の長ボルト２４を用いて第１箇所２１においてのみエンジン本体Ｈに支持される構造であった。これは、比較的大きな補機である吸気マニホルド５を介しての片持支持構造になるため、エンジン回転数が増すと燃料供給装置Ａの振動やその振れ幅がかなり大きくなり、ガスミキサ８やスロットル７の機能に支障をきたすおそれや、振動による支持部の亀裂や折損のおそれなどの不都合が予測される。
ガスミキサ８単品でみれば、従来では、吸気マニホルド５とスロットル７とを介したかなりのオーバーハング状態でエンジン本体Ｈに片持ち支持されていることになるので、エンジン回転数が上昇すると激しく振動するおそれがあった。

しかしながら、本発明においては、従来の第１箇所２１に加えて、ミキサ本体８Ａの前面となる２箇所２２が、エンジン本体にＨに支持されているステー２３の上端部に２本の長ボルト２４で連結固定されていて、燃料供給装置Ａは、いわばこれら第１及び第２箇所２１，２２による両持ち支持構造となり、従って、エンジン回転数が高回転になっても過剰に振動することが防止されている。

〔別実施形態〕
本実施形態においては、補機Ａの第１箇所２１が、吸気マニホルド５を介して間接にエンジン本体Ｈに固定され、かつ、第２箇所２２がステー２３を用いてエンジン本体Ｈに間接に支持されているが、第１及び第２箇所２１，２２の少なくとも一方が直接にエンジン本体Ｈに固定又は支持される構造でも良い。

１ エンジン冷却ファン
５ 吸気マニホルド
７ スロットル
７Ａ ボディ
８ ガスミキサ
１５ 蓋カバー
１７ａ 張出し部
２１ 第１箇所
２２ 第２箇所
２３ ステー
２３Ａ 第１ステー部
２３Ｂ 第２ステー部
Ａ 補機
Ｈ エンジン本体
ｃｒ クリアランス

Claims (5)

1. エンジン本体にエンジンの補機が取付けられているエンジン補機支持構造であって、
   前記補機が、スロットルとガスミキサとを有する燃料供給装置であり、
   前記燃料供給装置の一端部である前記スロットルのボディが、前記エンジン本体に固定され、
   前記燃料供給装置の一端部より前記燃料供給装置の他端側に寄った前記ガスミキサが、前記エンジン本体のシリンダブロックから張り出して前記燃料供給装置の下方に位置する張出し部に支持されているエンジン補機支持構造。
2. 前記スロットルのボディが、吸気マニホルドを介して前記エンジン本体の側面に固定されるとともに、前記ガスミキサが、ステーを用いて前記張出し部に支持されている請求項１に記載のエンジン補機支持構造。
3. 前記ステーは、前記張出し部の蓋カバーに取付けられている請求項２に記載のエンジン補機支持構造。
4. 前記ステーにおける前記ガスミキサを支持する部分に、前記ステーと前記ガスミキサとの間にエンジン冷却ファンによる冷却風を導くためのクリアランスが形成されている請求項３に記載のエンジン補機支持構造。
5. 前記ステーは、前記ガスミキサに固定される第１ステー部と、前記蓋カバーに固定される第２ステー部とが一体化されることで構成されている請求項３又は４に記載のエンジン補機支持構造。

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