JP6958095B2 - 内燃機関の補機取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の補機取付構造に関する。

自動車等の車両に搭載されるエンジンにはオルタネータやエアコンコンプレッサ等の補機が設置されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載されるエンジンは、エンジンの側面から外方に突出する排気マニホールドに排気管が連結されている。

エンジンの側面にはオルタネータとエアコンコンプレッサとが設けられており、オルタネータとエアコンコンプレッサとは、排気マニホールドの下方において排気マニホールドに隣接して設置されている。

特開平７−１８０５４２

しかしながら、従来のエンジンにあっては、エンジンの側面から外方に突出する排気マニホールドを有し、排気マニホールドの下方にオルタネータとエアコンコンプレッサとが設置されているので、エンジンの高さ方向の寸法が大きくなってしまう。このため、エンジンが大型化してしまう。

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、内燃機関の高さ方向の寸法が大きくなることを防止して、内燃機関に補機を取付けることができる内燃機関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。

本発明は、一列に並んで配列された複数の気筒を有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの上部に設けられ、内部に、前記気筒から排気ガスを排出する排気通路が形成されたシリンダヘッドとを備え、前記排気通路が、前記気筒毎に設けられ、前記気筒から排出される排気ガスが流れる排気通路部と、前記排気通路部の下流側に設けられ、少なくとも２つの前記排気通路部をそれぞれの前記気筒毎に集合させる排気集合部と、前記排気集合部に連通して前記気筒の配列方向に沿った前記シリンダヘッドの側面側に開口し、前記排気集合部を流れる排気ガスを前記シリンダヘッドの外部に排出する排気口とを含んで構成される内燃機関の補機取付構造であって、前記シリンダヘッドの前記側面に、前記側面から外方に膨れ出し、かつ、前記気筒の配列方向に沿って延び、前記排気通路部が形成される膨出部と、前記シリンダヘッドの前記側面から前記膨出部よりも外方に突出して前記排気集合部および前記排気口が形成される排気フランジ部と、補機が取付けられる複数のボス部とが形成されており、前記複数のボス部は、少なくとも前記膨出部と前記シリンダヘッドの下端部との間に形成された第１のボス部と、前記内燃機関の高さ方向において前記膨出部を挟んで前記第１のボス部よりも上方に形成される第２のボス部とを備えており、前記補機は、前記気筒の配列方向で前記排気フランジ部と隣り合うように少なくとも前記第１のボス部と前記第２のボス部を介して前記シリンダヘッドの前記側面に取付けられており、前記シリンダヘッドの気筒の配列方向の端部に、タイミングチェーンを覆うチェーンケースが連結されるケースフランジ部が形成されており、前記第２のボス部が前記ケースフランジ部に連結されていることを特徴とする。

このように上記の本発明によれば、内燃機関の高さ方向の寸法が大きくなることを防止して、内燃機関に補機を取付けることができる。

図１は、本発明の一実施例に係る補機取付構造を備えたエンジンの正面図である。 図２は、本発明の一実施例に係る補機取付構造を備えたエンジンの左側面図である。 図３は、本発明の一実施例に係る補機取付構造を備えたエンジンの右側面図である。 図４は、本発明の一実施例に係る補機取付構造を備えたエンジンのシリンダブロックとシリンダヘッドとの正面図であり、排気管付近の拡大図である。 図５は、本発明の一実施例に係る補機取付構造を備えたエンジンのシリンダブロックとシリンダヘッドとの正面図であり、排気管、触媒コンバータおよびスタータジェネレータを取り外した状態を示す図である。 図６は、図２のＶI−ＶI方向矢視断面図である。 図７は、図４のＶII−ＶII方向矢視断面図である。 図８は、本発明の一実施例に係る補機取付構造を備えたエンジンにおいて、触媒コンバータを下方から見た図である。 図９は、本発明の一実施例に係る補機取付構造を備えたエンジンのシリンダブロックとシリンダヘッドとの正面図であり、補機の取付用ブラケットが取付けられた状態を示す図である。

本発明の一実施の形態に係る内燃機関の補機取付構造は、一列に並んで配列された複数の気筒を有するシリンダブロックと、シリンダブロックの上部に設けられ、内部に、複数の気筒から排気ガスを排出する排気通路が形成されたシリンダヘッドとを備え、排気通路が、気筒毎に設けられ、気筒から排出される排気ガスが流れる排気通路部と、排気通路部の下流側に設けられ、少なくとも２つの排気通路部をそれぞれの気筒毎に集合させる排気集合部と、排気集合部に連通して気筒の配列方向に沿ったシリンダヘッドの側面側に開口し、排気集合部を流れる排気ガスをシリンダヘッドの外部に排出する排気口とを含んで構成される内燃機関の補機取付構造であって、シリンダヘッドの側面に、側面から外方に膨れ出し、かつ、気筒の配列方向に沿って延び、排気通路部が形成される膨出部と、シリンダヘッドの側面から膨出部よりも外方に突出して排気集合部および排気口が形成される排気フランジ部と、補機が取付けられる複数のボス部とが形成されており、複数のボス部の少なくとも１つが、膨出部とシリンダヘッドの下端部との間に形成されており、補機は、気筒の配列方向で排気フランジ部と隣り合うように複数のボス部を介してシリンダヘッドの側面に取付けられている。

これにより、内燃機関の高さ方向の寸法が大きくなることを防止して、内燃機関に補機を取付けることができる。

以下、本発明の一実施例に係る内燃機関の補機取付構造について、図面を用いて説明する。
図１から図９は、本発明の一実施例に係る内燃機関の補機取付構造を示す図である。図１から図９において、上下前後左右方向は、エンジンの気筒の配列方向に沿う方向と直交する方向で排気管が設置されている側を前とした場合に、気筒の配列方向が左右方向、エンジンの高さ方向が上下方向である。

まず、構成を説明する。
図１、図２において、車両の図示しないエンジンルームには内燃機関としてのエンジン１が設置されている。エンジン１は、シリンダブロック２と、シリンダブロック２の上部に取付けられたシリンダヘッド３と、シリンダブロック２の下部に取付けられたオイルパン４とを有する。

シリンダブロック２には複数の気筒２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ（図６参照）が設けられており、気筒２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、エンジン１の左右方向に１列に並んで配列されている。気筒２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄには図示しないピストンが収納されており、ピストンは、気筒に対して上下方向に往復運動する。

ピストンは、図示しないコネクティングロッドを介してクランクシャフト２Ｓ（図３参照）に連結されており、ピストンの往復運動は、コネクティングロッドを介してクランクシャフト２Ｓの回転運動に変換される。

シリンダヘッド３には複数の吸気ポート３Ａ（図６参照）と、吸気ポート３Ａを開閉する図示しない複数の吸気バルブと、排気ポート３Ｂ（図６参照）と、排気ポート３Ｂを開閉する図示しない複数の排気バルブ等が設けられている。吸気ポート３Ａは、気筒２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに空気を導入し、排気ポート３Ｂは、気筒２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ内で燃焼された排気ガスを気筒から排出する。

シリンダヘッド３にはそれぞれ図示しない吸気カムを有する吸気カムシャフトと、排気カムを有する排気カムシャフトとが回転自在に設けられており、吸気バルブおよび排気バルブは、吸気カムおよび排気カムによって開閉駆動される。

図１において、シリンダブロック２およびシリンダヘッド３の右側面にはチェーンケース５（図３参照）が設けられており、チェーンケース５は、シリンダブロック２およびシリンダヘッド３の右側面に設けられたタイミングチェーン６（図３に仮想線で示す）を覆っている。

図４、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の右端部にはケースフランジ部２Ｆ、３Ｆが形成されており、チェーンケース５は、ボルト２０（図４参照）によってケースフランジ部２Ｆ、３Ｆに締結されている。本実施例のシリンダヘッド３の右端部は、本発明のシリンダヘッドの気筒の配列方向の端部を構成する。

図３において、タイミングチェーン６は、クランクシャフト２Ｓに設けられたクランクプーリ４６と、吸気カムシャフトと排気カムシャフトにそれぞれ設けられたカムプーリ１７Ａ、１７Ｂとを連結しており、クランクシャフト２Ｓの動力を吸気カムシャフトと排気カムシャフトに伝達する。

図１において、シリンダブロック２の左側面には変速機７が取付けられており、変速機７は、複数の変速段を成立させるための図示しない複数の変速ギヤを有し、エンジン１の回転速度を変速する。

オイルパン４にはクランクシャフト２Ｓやピストン等を潤滑するためのオイルが貯留されており、オイルは、図示しないオイルポンプによってクランクシャフト２Ｓやピストン等に供給される。

図１、図４において、シリンダヘッド３には排気管８が取付けられており、排気管８は、気筒２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの配列方向に沿ったシリンダヘッド３の側面３ａとシリンダブロック２の側面２ａとに設置されている。排気管８には排気ポート３Ｂから排出される排気ガスが導入される。

排気管８の下流端には触媒コンバータ９が取付けられており、排気管８および触媒コンバータ９は、エンジン１の高さ方向に延びている。触媒コンバータ９は、排気管８から排出さる排気ガスを浄化した後、下流側に設けられた図示しない排気管に排出する。本実施例の排気管８および触媒コンバータ９は、本発明の排気管を構成する。

図６において、シリンダヘッド３の内部には排気通路１１が形成されている。排気通路１１は、排気通路部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄと、排気集合部１３Ａ、１３Ｂと、第１の排気口１４Ａおよび第２の排気口１４Ｂ（図５参照）とを備えている。

排気通路部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄは、排気ポート３Ｂを介してそれぞれ気筒２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに連通している。排気通路部１２Ｂ、１２Ｃは、排気通路部１２Ａ、１２Ｄの下方に形成されており、気筒２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄから排出される排気ガスは、それぞれ排気通路部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄを流れる。図６において、排気通路１１を流れる排気ガスを矢印Ｗで示している。

排気集合部１３Ａは、排気通路部１２Ａ、１２Ｄの下流側に設けられている。排気集合部１３Ａは、排気通路部１２Ａ、１２Ｄを集合させ、排気通路部１２Ａ、１２Ｄを流れる排気ガスを集合させる。

排気集合部１３Ｂは、排気集合部１３Ａの下方に形成されており（図７参照）、排気通路部１２Ｂ、１２Ｃの下流側に設けられている。排気集合部１３Ｂは、排気通路部１２Ｂ、１２Ｃを集合させ、排気通路部１２Ｂ、１２Ｃを流れる排気ガスを集合させる。

第１の排気口１４Ａは、シリンダヘッド３の側面３ａに開口しており、排気集合部１３Ａに連通している。第２の排気口１４Ｂは、第１の排気口１４Ａの下方においてシリンダヘッド３の側面３ａに開口しており、排気集合部１３Ｂに連通している。

これにより、気筒２Ａ、２Ｄから排出される排気ガスは、排気ポート３Ｂを通して排気通路部１２Ａ、１２Ｄを流れた後、排気集合部１３Ａを通して第１の排気口１４Ａからシリンダヘッド３の外部に排出される。

気筒２Ｂ、２Ｃから排出される排気ガスは、排気ポート３Ｂを通して排気通路部１２Ｂ、１２Ｃを流れた後、排気集合部１３Ｂを通して第２の排気口１４Ｂからシリンダヘッド３の外部に排出される。

図４、図５において、シリンダヘッド３の側面３ａには膨出部１５が形成されている。膨出部１５は、シリンダヘッド３の側面３ａから外方に膨れ出し、気筒２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの配列方向に沿って延びている。膨出部１５には排気通路部１２Ｂ、１２Ｃに対して上方に位置する排気通路部１２Ａ、１２Ｄが形成されている。

図５において、シリンダヘッド３の側面３ａには排気フランジ部１６が形成されており、排気フランジ部１６は、シリンダヘッド３の側面３ａから膨出部１５よりも外方に突出している（図６参照）。図７に示すように、排気フランジ部１６には排気集合部１３Ａ、１３Ｂと第１の排気口１４Ａおよび第２の排気口１４Ｂとが形成されている。

図５において、膨出部１５は、気筒の配列方向の両側から排気フランジ部１６に向かって上方に傾斜しており、排気フランジ部１６に連結されている。

図６において、気筒２Ａ、２Ｄは、シリンダブロック２の気筒の配列方向の両側にそれぞれ設置されており、気筒２Ａは、本発明の第１の外側気筒を構成し、気筒２Ｄは、本発明の第２の外側気筒を構成する。

気筒２Ｂ、２Ｃは、気筒の配列方向において気筒２Ａ、２Ｄによって挟まれて設置されており、気筒２Ｂ、２Ｃは、本発明の内側気筒を構成する。

排気通路部１２Ａは、気筒２Ａから膨出部１５を経由して排気フランジ部１６まで延びており、本発明の第１の外側排気通路部を構成する。排気通路部１２Ｄは、気筒２Ｄから膨出部１５を経由して排気フランジ部１６まで延びており、本発明の第２の外側排気通路部を構成する。

排気通路部１２Ｂは、気筒２Ｂから排気フランジ部１６まで延びており、本発明の内側排気通路部を構成している。排気通路部１２Ｃは、気筒２Ｃから排気フランジ部１６まで延びており、本発明の内側排気通路部を構成する。

排気集合部１３Ａは、排気通路部１２Ａと排気通路部１２Ｄとを集合させており、本発明の第１の排気集合部を構成する。排気集合部１３Ａの下方に形成された排気集合部１３Ｂは、排気通路部１２Ｂと排気通路部１２Ｃとを集合させており、本発明の第２の排気集合部を構成する。

排気集合部１３Ａに連通する第１の排気口１４Ａと、第１の排気口１４Ａの下方において排気集合部１３Ｂに連通する第２の排気口１４Ｂとは、本発明の排気口を構成する。

図７において、排気フランジ部１６には排気管８の上流端が取付けられている。排気管８は、仕切壁２１によって仕切られた第１の排気管通路２２と第２の排気管通路２３とを有する。ここで、上流、下流とは、排気ガスが流れる方向に対して上流、下流を意味している。

第１の排気管通路２２は、第１の排気口１４Ａに連通しており、第１の排気管通路２２には第１の排気口１４Ａから排気ガスが排出される。第２の排気管通路２３は、第２の排気口１４Ｂに連通しており、第２の排気管通路２３には第２の排気口１４Ｂから排気ガスが排出される。

第１の排気管通路２２は、第２の排気管通路２３に対して上方でかつ、第２の排気管通路２３に対してシリンダヘッド３の側面３ａから外方に離れて形成されている。

排気管８は、シリンダヘッド３の側面３ａから外方に直線状に延びた後、下方に湾曲して延びている。

すなわち、本実施例の排気管８は、排気フランジ部１６から外方に直線状に延びる直線部３１と、直線部３１から下方に湾曲し、シリンダブロック２の側面２ａに対向する湾曲内側面３２ａとシリンダブロック２の側面２ａと反対側に位置する湾曲外側面３２ｂとを有する湾曲部３２とを備えている。

湾曲部３２は、気筒の軸線２Ｌと直交する軸線方向において、湾曲外側面３２ｂと気筒の軸線２Ｌとが最も離れた最大距離Ｌｍａｘに対して、気筒の軸線２Ｌと湾曲外側面３２ｂの延びる方向の先端部３２ｃとの距離Ｌが短くなるように湾曲している。ここで、気筒の軸線とは、気筒２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄのうち、排気管８の近くに形成されている気筒２Ｂまたは気筒２Ｃの軸線２Ｌを基準とする。

換言すれば、第１の排気管通路２２の中心軸Ｃ１の延びる方向の中心付近を第１の中心点Ｏ１をとし、第１の中心点Ｏ１を上下方向に横切る仮想線を第１の仮想線Ｌ１とする。また、第１の排気管通路２２の下流開口端２２ａを通る中心軸Ｃ１を上下方向に横切る仮想線を第２の仮想線Ｌ２とする。

本実施例の排気管８は、第１の仮想線Ｌ１に対して第２の仮想線Ｌ２がシリンダヘッド３の側面３ａに近づくように湾曲部３２が湾曲されている。
図７、図８において、触媒コンバータ９には排気センサ１０が設けられており、排気センサ１０は、排気ガス中の酸素量を検出する。図７において、排気センサ１０は、第１の排気管通路２２の下流開口端２２ａに対向し、かつ、仕切壁２１側に設置されている。

具体的には、湾曲外側面３２ｂの裏側の湾曲内周面３２ｄの先端部内周面３２ｅを通り、第１の排気管通路２２の下流側の中心軸Ｃ１に沿って延びる仮想線を第３の仮想線Ｌ３とする。また、シリンダブロック２の側面２ａに対向する仕切壁２１の下端部２１ａを通り、第２の排気管通路２３の下流側の中心軸Ｃ２に沿って延びる仮想線を第４の仮想線Ｌ４とする。

本実施例の排気センサ１０は、第３の仮想線Ｌ３と第４の仮想線Ｌ４との間に設置されている。
仕切壁２１は、排気フランジ部１６から外方に直線状に延びる第１の仕切壁部２１Ａと、第１の仕切壁部２１Ａから下方に湾曲する第２の仕切壁部２１Ｂと、第２の仕切壁部２１Ｂから下方に直線状に延びる第３の仕切壁部２１Ｃとを含んで構成されている。

第２の仕切壁部２１Ｂの板厚Ｔ２は、第１の仕切壁部２１Ａの板厚Ｔ１よりも大きく形成されており、第３の仕切壁部２１Ｃの板厚Ｔ３は、第２の仕切壁部２１Ｂの板厚Ｔ２よりも小さく形成されている。すなわち、仕切壁２１は、上流側から下流側に向かって板厚が徐々に大きくなった後、下流側に向かうに従って板厚が徐々に小さく形成されている。

第１の排気管通路２２および第２の排気管通路２３は、排気フランジ部１６に接続される上流側に対して触媒コンバータ９に接続される下流側の開口面積が大きく形成されている。

図４、図５において、シリンダヘッド３の側面３ａには第１のボス部３５および第２のボス部３６が形成されており、シリンダブロック２の側面２ａには第３のボス部３７が形成されている。本実施例の第１のボス部３５および第２のボス部３６は、本発明のボス部を構成する。

図５において、第１のボス部３５および第２のボス部３６は、気筒の配列方向において、排気フランジ部１６に隣接して設けられている。膨出部１５は、エンジン１の高さ方向で第２の排気口１４Ｂよりも上方に形成されており、第１のボス部３５は、膨出部１５とシリンダヘッド３の下端部３ｂと排気フランジ部１６とによって囲まれた空間５２に形成されている。

排気フランジ部１６は、膨出部１５に連結されており、エンジン１の高さ方向において膨出部１５よりも上方および下方に延びている。

第２のボス部３６は、エンジン１の高さ方向において膨出部１５を挟んで第１のボス部３５よりも上方に形成されており、シリンダヘッド３のケースフランジ部３Ｆに連結されている。

第３のボス部３７は、エンジン１の高さ方向において第２のボス部３６と並ぶようにシリンダブロック２に形成されている。図５に示すように、第３のボス部３７は、シリンダブロック２の高さ方向の中央部Ｃ３よりも上側に形成されている。

第１のボス部３５、第２のボス部３６および第３のボス部３７には図３に示すスタータジェネレータ（Integrated Starter Generator）４１の取付用ブラケット４２がボルト４３によって締結されている（図９参照）。

図９において、取付用ブラケット４２にはボス部４２Ａが形成されており、ボス部４２Ａは、エンジン１の左右方向に延びている。

図３において、スタータジェネレータ４１には上側締結部４１Ａおよび下側締結部４１Ｂが設けられている。上側締結部４１Ａは、スタータジェネレータ４１の上部に設けられており、上側締結部４１Ａは、ボルト４４Ａによって取付用ブラケット４２のボス部４２Ａに締結される。

下側締結部４１Ｂは、スタータジェネレータ４１の下部に設けられており、下側締結部４１Ｂは、ボルト４４Ｂによってシリンダブロック２に締結される。

これにより、スタータジェネレータ４１は、気筒の配列方向（左右方向）で取付用ブラケット４２が排気フランジ部１６と隣り合うように、第１のボス部３５および第２のボス部３６を介してシリンダヘッド３の側面３ａに取付けられる（図１参照）。本実施例のスタータジェネレータ４１は、取付用ブラケット４２を含んで構成されている。

ボス部４２Ａとボルト４４Ａとの間には図示しない弾性体がクッションとして設けられており、スタータジェネレータ４１の振動は、弾性体によって吸収される。

図３において、スタータジェネレータ４１は、モータプーリ４５を備えており、モータプーリ４５は、クランクシャフト２Ｓの右端部に取付けられたクランクプーリ４６に伝動ベルト４７を介して連結されている。

図１において、スタータジェネレータ４１の下部においてシリンダブロック２の側面２ａには、エアコンコンプレッサ４９が取付けられている。図３において、エアコンコンプレッサ４９は、コンプレッサプーリ４９Ａを備えており、コンプレッサプーリ４９Ａは、伝動ベルト４７によってクランクプーリ４６に連結されている。

スタータジェネレータ４１は、電力が供給されることにより回転することで伝動ベルト４７を介してエンジン１を回転駆動させる電動機の機能と、クランクシャフト２Ｓから伝動ベルト４７を介して入力された回転力を電力に変換する発電機の機能とを有する。

エアコンコンプレッサ４９は、伝動ベルト４７を介してクランクシャフト２Ｓから伝達される動力によって駆動され、冷媒を圧縮して高圧にする。

図１、図３において、シリンダブロック２の側面２ａにはテンショナ部材５０が設けられている。テンショナ部材５０は、テンションローラ５０Ａと、テンションローラ５０Ａを回転自在に支持するテンションブラケット５０Ｂとを備えている。

テンションローラ５０Ａは、伝動ベルト４７に接触しており、伝動ベルト４７に張力を与えている。テンションブラケット５０Ｂは、ボルト５１によってスタータジェネレータ４１に締結されている。これにより、テンショナ部材５０は、スタータジェネレータ４１に安定して支持され、伝動ベルト４７からの反力を受け止めて伝動ベルト４７に張力を与えることができる。

図１において、テンショナ部材５０は、第３のボス部３７とエアコンコンプレッサ４９と触媒コンバータ９とチェーンケース５とによって囲まれた空間５３で、かつ、エンジン１の高さ方向でスタータジェネレータ４１とエアコンコンプレッサ４９とで挟まれる位置に設置されている。

シリンダブロック２の側面２ａにはオートテンショナ５４が設けられており、オートテンショナ５４は、油圧等を利用して伝動ベルト４７の張力を調整する。本実施例のスタータジェネレータ４１は、本発明の補機、第１の補機および回転電機を構成し、エアコンコンプレッサ４９は、本発明の第２の補機を構成する。

図４、図５において、シリンダヘッド３の側面３ａには中子用のボス部３８が形成されており、ボス部３８は、シリンダヘッド３の図示しないウォータジャケットを形成する工程において、中子を抜くときに用いられる。ボス部３８は、プラグ３８Ａによって閉止されており、プラグ３８Ａによってウォータジャケットからシリンダヘッド３の外部に冷却水が漏出することを防止できる。

シリンダヘッド３の側面には第１のリブ５５、第２のリブ５６および第３のリブ５７が形成されている。第１リブ５５は、第１のボス部３５と第２のボス部３６とを連結しており、第１のリブ５５は、膨出部１５を横切るようにして膨出部１５に連結されている。

第２のリブ５６は、膨出部１５を横切るようにして第１のボス部３５から上方で、かつ排気フランジ部１６に向かって延びており、延びる方向の先端部がボス部３８に連結されている。

第３のリブ５７は、第２のボス部３６から排気フランジ部１６に向かって横方向に延びており、延びる方向の先端部がボス部３８に連結されている。これにより、第２のリブ５６の延びる方向の先端部と第３のリブ５７の延びる方向の先端部とは、ボス部３８を介して連結されている。

シリンダヘッド３の側面３ａには第１のリブ５５、第２のリブ５６および第３のリブ５７によって三角形状のリブ（以下、三角リブ５８という）が形成され、三角リブ５８は、膨出部１５を介して排気フランジ部１６に連結される。

図１において、排気管８および触媒コンバータ９は、排気フランジ部１６に対してスタータジェネレータ４１から気筒の配列方向に離れるように設置されており、スタータジェネレータ４１は、気筒の配列方向において排気管８および触媒コンバータ９とケースフランジ部２Ｆ、３Ｆ（図４参照）との間に設置されている。

このように本実施例のエンジン１の補機取付構造によれば、気筒の配列方向に沿ったシリンダヘッド３の側面３ａに、シリンダヘッド３の側面３ａから外方に膨れ出し、かつ、気筒の配列方向に沿って延び、排気通路部１２Ａ、１２Ｄが形成される膨出部１５と、シリンダヘッド３の側面３ａから膨出部１５よりも外方に突出して排気集合部１３Ａ、１３Ｂおよび第１の排気口１４Ａ、第２の排気口１４Ｂが形成される排気フランジ部１６と、スタータジェネレータ４１が取付けられる第１のボス部３５および第２のボス部３６とが形成されている。

第１のボス部３５は、膨出部１５とシリンダヘッド３の下端部３ｂとの間に形成されており、スタータジェネレータ４１は、気筒の配列方向で排気フランジ部１６と隣り合うように第１のボス部３５および第２のボス部３６を介してシリンダヘッド３の側面３ａに取付けられている。

これにより、シリンダヘッド３の側面３ａに、シリンダヘッド３の側面３ａから外方に突出する排気マニホールドを設けることを不要にして、排気マニホールドを避けるようにしてスタータジェネレータ４１をシリンダヘッド３に取付けることを不要にできる。

このため、スタータジェネレータ４１をシリンダヘッド３の側面３ａにおいて上方に取付けることができる。したがって、スタータジェネレータ４１の下方のスペースを従来のエンジンよりも容易に拡大することができ、スタータジェネレータ４１の下方に設置されるエアコンコンプレッサ４９の設置自由度を向上できる。

さらに、スタータジェネレータ４１をシリンダヘッド３の側面３ａにおいて上方に設置できるので、スタータジェネレータ４１とエアコンコンプレッサ４９とをエンジン１の高さ方向に重ねて設置した場合に、エンジン１の高さ方向の寸法が大きくなることを防止できる。

このように本実施例のエンジン１の補機取付構造は、エンジン１の高さ方向の寸法が大きくなることを防止して、エンジン１にスタータジェネレータ４１を取付けることができる。

また、従来のエンジンのようにシリンダヘッドの側面から外方に突出する排気マニホールドに、スタータジェネレータ４１の取付用の第１のボス部３５や第２のボス部３６を形成した場合には、スタータジェネレータ４１がシリンダヘッドの側面から外方に大きく突出してしまい、エンジン１の前後方向の寸法が大きくなるおそれがある。

これに対して、本実施例のエンジン１の補機取付構造は、シリンダヘッド３の側面３ａに、スタータジェネレータ４１の取付用の第１のボス部３５および第２のボス部３６を形成したので、スタータジェネレータ４１がシリンダヘッド３の側面３ａから外方に大きく突出することを防止でき、エンジン１の前後方向の寸法が大きくなることを防止できる。

さらに、第１のボス部３５および第２のボス部３６を剛性の高い膨出部１５に隣接して形成しているので、スタータジェネレータ４１を、取付用ブラケット４２を介してシリンダヘッド３の側面３ａに強固に取付けることができる。このため、スタータジェネレータ４１の振動がエンジン１に伝達されることを抑制しつつ、スタータジェネレータ４１をシリンダヘッド３に安定して支持することができる。

また、本実施例のエンジン１の補機取付構造によれば、気筒が、シリンダブロック２において気筒の配列方向の両側にそれぞれ設置される気筒２Ａ、２Ｄと、気筒の配列方向において気筒２Ａ、２Ｄによって挟まれて設置される気筒２Ｂ、２Ｃとを備えている。

シリンダヘッド３の内部に形成される排気通路部は、気筒２Ａから膨出部１５を経由して排気フランジ部１６まで延びる排気通路部１２Ａと、気筒２Ｄから膨出部１５を経由して排気フランジ部１６まで延びる排気通路部１２Ｄと、気筒２Ｂ、２Ｃから排気フランジ部１６まで延びる排気通路部１２Ｂ、１２Ｃとを備えている。

シリンダヘッド３の内部に形成される排気集合部は、排気通路部１２Ａと排気通路部１２Ｄとを集合させる排気集合部１３Ａと、排気通路部１２Ｂと排気通路部１２Ｃとを集合させる排気集合部１３Ｂとを備えている。

シリンダヘッド３の内部に形成される排気口は、排気集合部１３Ａに連通する第１の排気口１４Ａと、第１の排気口１４Ａの下方に形成され、排気集合部１３Ｂに連通する第２の排気口１４Ｂとを備えている。

膨出部１５は、エンジン１の高さ方向で第２の排気口１４Ｂよりも上方に形成されており、第１のボス部３５が、膨出部１５とシリンダヘッド３の下端部３ｂと排気フランジ部１６とによって囲まれた空間５２に形成されている。

このように、エンジン１の高さ方向に並んだ第１の排気口１４Ａと第２の排気口１４Ｂに対して膨出部１５を第２の排気口１４Ｂよりも上方に形成し、第１のボス部３５を、膨出部１５とシリンダヘッド３の下端部３ｂと排気フランジ部１６とによって囲まれた空間５２に形成しているので、スタータジェネレータ４１をシリンダヘッド３に対してより高い位置に設置できる。

このため、スタータジェネレータ４１の下方のスペースをより一層拡大することができ、スタータジェネレータ４１の下方に設置されるエアコンコンプレッサ４９の設置自由度をより効果的に向上できる。この結果、エンジン１の高さ方向の寸法が大きくなることをより効果的に防止できる。

また、本実施例のエンジン１の補機取付構造によれば、シリンダヘッド３の気筒の配列方向の右端部に、タイミングチェーン６を覆うチェーンケース５が連結されるケースフランジ部３Ｆが形成されている。

シリンダヘッド３の側面３ａには膨出部１５とシリンダヘッド３の下端部３ｂとの間に形成された第１のボス部３５と、エンジン１の高さ方向において膨出部１５を挟んで第１のボス部３５よりも上方に形成される第２のボス部３６とが形成されており、第２のボス部３６は、ケースフランジ部３Ｆに連結されている。

これにより、第１のボス部３５を剛性の高い膨出部１５に隣接させ、第２のボス部３６を剛性の高いケースフランジ部３Ｆに連結させることができ、第１のボス部３５および第２のボス部３６の剛性をより効果的に高くできる。

このため、スタータジェネレータ４１を、取付用ブラケット４２を介してシリンダヘッド３の側面３ａにより一層強固に取付けることができる。このため、スタータジェネレータ４１の振動がエンジン１に伝達されることをより効果的に抑制しつつ、スタータジェネレータ４１をシリンダヘッド３により一層安定して支持することができる。

また、本実施例のエンジン１の補機取付構造によれば、シリンダヘッド３の側面３ａに、第１のボス部３５と第２のボス部３６とを連結する第１のリブ５５が形成されており、第１のリブ５５が、膨出部１５を横切るようにして膨出部１５に連結されている。

このため、第１のボス部３５と第２のボス部３６との剛性を第１のリブ５５と膨出部１５とによってより一層高くでき、スタータジェネレータ４１を、取付用ブラケット４２を介してシリンダヘッド３の側面３ａにより一層強固に取付けることができる。

また、本実施例のエンジン１の補機取付構造によれば、排気フランジ部１６が膨出部１５に連結されている。さらに、シリンダヘッド３の側面３ａに、第１のリブ５５と、膨出部１５を横切るようにして第１のボス部３５から上方で、かつ排気フランジ部１６に向かって延びる第２のリブ５６と、第２のボス部３６から排気フランジ部１６に向かって横方向に延び、ボス部３８を介して第２のリブ５６の延びる方向の先端部に連結される第３のリブ５７とによって三角リブ５８が形成されている。これに加えて、三角リブ５８は、膨出部１５を介して排気フランジ部１６に連結されている。

これにより、第１のボス部３５および第２のボス部３６の剛性に加えて、三角リブ５８によってシリンダヘッド３の側面３ａの剛性を向上できる。このため、スタータジェネレータ４１を、取付用ブラケット４２を介してシリンダヘッド３の側面３ａにより一層強固に取付けることができる。

また、本実施例のエンジン１の補機取付構造によれば、補機がスタータジェネレータ４１から構成されている。スタータジェネレータ４１の上方には排気管８および触媒コンバータ９が設置されておよず、排気管８および触媒コンバータ９は、スタータジェネレータ４１に対して左右方向に隣接して設置されているので、スタータジェネレータ４１から発生して上昇する熱に排気管８や触媒コンバータ９が晒されることを防止できる。

このため、排気管８を流れる排気ガスが過度に高くなることを防止して、排気管８や触媒コンバータ９が熱害を受けることを防止できる。この結果、排気管８や触媒コンバータ９が早期に劣化することを防止できる。

また、本実施例のエンジン１の補機取付構造によれば、排気フランジ部１６に接続される排気管８が、排気フランジ部１６に対してスタータジェネレータ４１から気筒の配列方向に離れるように設置されており、スタータジェネレータ４１が、気筒の配列方向において排気管８および触媒コンバータ９とケースフランジ部３Ｆとの間に設置されている。

これにより、スタータジェネレータ４１をケースフランジ部３Ｆに対して排気管８および触媒コンバータ９側に寄せて設置することができる。このため、エンジン１の左右方向の寸法を短くでき、エンジン１の小型化を図ることができる。

また、本実施例のエンジン１の補機取付構造によれば、気筒の配列方向に沿ったシリンダブロック２の側面２ａに、スタータジェネレータ４１が取付けられる第３のボス部３７が形成されており、第３のボス部３７が、シリンダブロック２の高さ方向の中央部Ｃ３よりも上側に形成されている。

さらに、スタータジェネレータ４１の下部のシリンダブロック２の側面２ａには、スタータジェネレータ４１と伝動ベルト４７によって連結されるエアコンコンプレッサ４９が取付けられている。

これに加えて、シリンダブロック２の側面２ａには伝動ベルト４７に張力を与えるテンショナ部材５０が取付けられており、テンショナ部材５０が、第３のボス部３７とエアコンコンプレッサ４９と触媒コンバータ９とチェーンケース５とによって囲まれた空間５３で、かつ、エンジン１の高さ方向でスタータジェネレータ４１とエアコンコンプレッサ４９とで挟まれる位置に設置されている。

これにより、従来のエンジンよりも拡大されたスタータジェネレータ４１の下方の空間において、テンショナ部材５０をスタータジェネレータ４１とエアコンコンプレッサ４９とに挟まれた空間５３に設置することで、エンジン１の小型化を図りつつ、スタータジェネレータ４１をシリンダヘッド３に取付けることができる。

また、エアコンコンプレッサ４９をスタータジェネレータ４１の下方に設置し、テンショナ部材５０をエアコンコンプレッサ４９によって下方から覆うことができるので、車両の走行時に飛び石等をエアコンコンプレッサ４９に衝突させることができる。このため、飛び石等がテンショナ部材５０に直接的に衝突することを防止でき、テンショナ部材５０を保護することができる。

なお、本実施例の補機は、スタータジェネレータ４１から構成されているが、これに限定されるものではなく、モータまたはジェネレータから構成されてもよい。

また、本実施例の第２のリブ５６の延びる方向の先端部と第３のリブ５７の延びる方向の先端部とをボス部３８に連結しているが、第２のリブ５６の延びる方向の先端部と第３のリブ５７の延びる方向の先端部とを直接連結してもよい。

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およ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。

１...エンジン（内燃機関）、２...シリンダブロック、２Ａ...気筒（第１の外側気筒）、２Ｂ...気筒（内側気筒）、２Ｃ...気筒（内側気筒）、２Ｄ...気筒（第２の外側気筒）、２Ｆ...ケースフランジ部、２ａ...側面（シリンダブロックの側面）、３...シリンダヘッド、３ａ...側面（シリンダヘッドの側面）、３ｂ...下端部（シリンダヘッドの下端部）、５...チェーンケース、６...タイミングチェーン、８...排気管、９...触媒コンバータ（排気管）、１０ ...排気センサ、１１...排気通路、１２Ａ...排気通路部（第１の外側排気通路部）、１２Ｂ... 排気通路部（内側排気通路部）、１２Ｃ...排気通路部（内側排気通路部）、１２Ｄ...排気通路部（第２の外側排気通路部）、１３Ａ...排気集合部（第１の排気集合部）、１３Ｂ...排気集合部（第２の排気集合部）、１４Ａ...第１の排気口（排気口）、１４Ｂ...第２の排気口（排気口）、１５...膨出部、１６...排気フランジ部、３５...第１のボス部（ボス部）、３６...第２のボス部（ボス部）、３７...第３のボス部、４１...スタータジェネレータ（補機、第１の補機、回転電機）、４９...エアコンコンプレッサ（第２の補機）、４７...伝動ベルト、５０...テンショナ部材、５２...空間（膨出部とシリンダヘッドの下端部と排気フランジ部とによって囲まれた空間）、５３...空間（第３のボス部と第２の補機と排気管とチェーンケースとによって囲まれた空間）、５５...第１のリブ（リブ）、５６...第２のリブ（リブ）、５７...第３のリブ（リブ）

Claims (7)

1. 一列に並んで配列された複数の気筒を有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの上部に設けられ、内部に、前記気筒から排気ガスを排出する排気通路が形成されたシリンダヘッドとを備え、
   前記排気通路が、前記気筒毎に設けられ、前記気筒から排出される排気ガスが流れる排気通路部と、前記排気通路部の下流側に設けられ、少なくとも２つの前記排気通路部をそれぞれの前記気筒毎に集合させる排気集合部と、前記排気集合部に連通して前記気筒の配列方向に沿った前記シリンダヘッドの側面側に開口し、前記排気集合部を流れる排気ガスを前記シリンダヘッドの外部に排出する排気口とを含んで構成される内燃機関の補機取付構造であって、
   前記シリンダヘッドの前記側面に、前記側面から外方に膨れ出し、かつ、前記気筒の配列方向に沿って延び、前記排気通路部が形成される膨出部と、前記シリンダヘッドの前記側面から前記膨出部よりも外方に突出して前記排気集合部および前記排気口が形成される排気フランジ部と、補機が取付けられる複数のボス部とが形成されており、
   前記複数のボス部は、少なくとも前記膨出部と前記シリンダヘッドの下端部との間に形成された第１のボス部と、前記内燃機関の高さ方向において前記膨出部を挟んで前記第１のボス部よりも上方に形成される第２のボス部とを備えており、
   前記補機は、前記気筒の配列方向で前記排気フランジ部と隣り合うように少なくとも前記第１のボス部と前記第２のボス部を介して前記シリンダヘッドの前記側面に取付けられており、
   前記シリンダヘッドの気筒の配列方向の端部に、タイミングチェーンを覆うチェーンケースが連結されるケースフランジ部が形成されており、
   前記第２のボス部が前記ケースフランジ部に連結されていることを特徴とする内燃機関の補機取付構造。
2. 前記気筒、前記シリンダブロックにおいて前記気筒の配列方向の両側にそれぞれ設置される第１の外側気筒および第２の外側気筒と、前記気筒の配列方向において前記第１の外側気筒および前記第２の外側気筒によって挟まれて設置される内側気筒とを備えており、
   前記排気通路部は、前記第１の外側気筒から前記膨出部を経由して前記排気フランジ部まで延びる第１の外側排気通路部と、前記第２の外側気筒から前記膨出部を経由して前記排気フランジ部まで延びる第２の外側排気通路部と、前記内側気筒から前記排気フランジ部まで延びる内側排気通路部とを備えており、
   前記排気集合部は、前記第１の外側排気通路部と前記第２の外側排気通路部とを集合させる第１の排気集合部と、前記内側排気通路部を集合させる第２の排気集合部とを備えており、
   前記排気口は、前記第１の排気集合部に連通する第１の排気口と、前記第１の排気口の下方に形成され、前記第２の排気集合部に連通する第２の排気口とを備えており、
   前記膨出部は、前記内燃機関の高さ方向で前記第２の排気口よりも上方に形成されており、
   前記第１のボス部が、前記膨出部と前記シリンダヘッドの下端部と前記排気フランジ部とによって囲まれた空間に形成されていること特徴とする請求項１に記載の内燃機関の補機取付構造。
3. 前記シリンダヘッドの前記側面に、前記第１のボス部と前記第２のボス部とを連結するリブが形成されており、
   前記リブが、前記膨出部を横切るようにして前記膨出部に連結されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の補機取付構造。
4. 前記排気フランジ部は、前記膨出部に連結されており、
   前記リブを第１のリブとした場合に、前記シリンダヘッドの前記側面に、前記膨出部を横切るようにして前記第１のボス部から上方で、かつ前記排気フランジ部に向かって延びる第２のリブと、前記第２のボス部から前記排気フランジ部に向かって横方向に延び、前記第２のリブの延びる方向の先端部に連結される第３のリブとが形成されることにより、前記第１のリブ、前記第２のリブおよび前記第３のリブによって三角形状のリブが形成されており、
   前記三角形状のリブは、前記膨出部を介して前記排気フランジ部に連結されていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の補機取付構造。
5. 前記補機が回転電機から構成されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関の補機取付構造。
6. 前記排気フランジ部に、前記内燃機関の高さ方向に延びる排気管が連結されており、
   前記排気管は、前記排気フランジ部に対して前記補機から前記気筒の配列方向に離れるように設置されており、
   前記補機は、前記気筒の配列方向において前記排気管と前記ケースフランジ部との間に設置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の内燃機関の補機取付構造。
7. 前記気筒の配列方向に沿った前記シリンダブロックの前記側面に、前記補機が取付けられる第３のボス部が形成されており、
   前記第３のボス部は、前記シリンダブロックの高さ方向の中央部よりも上側に形成されており、
   前記補機を第１の補機とした場合に、前記第１の補機の下部の前記シリンダブロックの前記側面に、伝動ベルトによって前記第１の補機に連結される第２の補機が取付けられており、
   前記シリンダブロックの前記側面に、前記伝動ベルトに張力を与えるテンショナ部材が取付けられており、
   前記テンショナ部材は、前記第３のボス部と前記第２の補機と前記排気管と前記チェーンケースとによって囲まれた空間でかつ、前記内燃機関の高さ方向で前記第１の補機と前記第２の補機とで挟まれる位置に設置されていることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の補機取付構造。

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