JP2013204471A - シリンダブロック構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化したトランスミッションを最小限の変更で固定可能とするシリンダブロック構造を提供する。
【解決手段】 シリンダブロック構造は、トランスミッション５が接合されるエンジンのシリンダブロック構造であって、シリンダブロック２のトランスミッション側に設けられ、トランスミッションに接合される第１接合面を有するフランジ部２１には、そのシリンダブロックのトランスミッションの回転軸の収容部５２と対向する位置に切り欠き部２４が設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明はシリンダブロック構造に関する。

従来、シリンダブロック構造として、シリンダブロックと、シリンダブロックに装着されるクランクシャフトを支持するベアリングキャップと、ベアリングキャップをシリンダブロックに固定するキャップボルトと、ベアリングキャップを支持するビームと、ビームをシリンダブロックのスカート部に締結するビームボルトとを備え、ビームがキャップボルトによりベアリングキャップとシリンダブロックとに共締めされ、かつ、キャップボルトとビームボルトとが近接する構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる構造によれば、シリンダブロックの剛性を向上させることができる。

特開２００５−２８２４６７号公報

ところで、現在トランスミッションの小型化が検討されている。トランスミッションを小型化した場合に従来のシリンダブロックを用いてシリンダブロックとトランスミッションを接合しようとすると、部材同士が互いに干渉してしまうので接合することが難しいという問題がある。他方でトランスミッションを小型化した場合に、同様にシリンダブロックを小型化するとすれば、コストが嵩んでしまう。

そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、小型化したトランスミッションを最小限の変更で取付可能となるシリンダブロック構造を提供しようとするものである。

本発明のシリンダブロック構造は、トランスミッションが接合されるエンジンのシリンダブロック構造であって、シリンダブロックの前記トランスミッション側に設けられ、該トランスミッションに接合される第１接合面を有するフランジ部には、そのシリンダブロックの前記トランスミッションの回転軸の収容部と対向する位置に切り欠き部が設けられていることを特徴とする。

本発明では、フランジ部には、そのシリンダブロックのトランスミッションの回転軸の収容部と対向する位置に切り欠き部が設けられていることで最小限の変更で小型化したトランスミッションと固定可能なシリンダブロック構造とすることができる。

前記シリンダブロックにはオイルパンが接合される第２接合面が形成されており、第２接合面側から前記フランジ部の前記端部に締結されるボルトを支持する第１固定部と、前記ボルトの軸方向と交差する方向に設置され、前記シリンダブロック側から前記トランスミッションに締結されるボルトを支持する第２固定部とを有する固定部材を有し、該固定部材により、前記トランスミッションと前記シリンダブロックとを接合することが好ましい。

フランジ部の端部に切り欠き部が設けられていることで、該部分のトランスミッションとの接合性が低下する場合も考えられるが、本発明では該固定部材により、前記トランスミッションと前記シリンダブロックとを接合することで、接合性を向上させると共にエンジンとトランスミッションとのパワープラント結合剛性も向上させることが可能である。

前記オイルパンはフランジ部を有し、前記固定部材が、前記第１固定部に対して平行となるように前記第１固定部に支持部材を介して接続され、前記第２接合面側へ向けて前記オイルパンのフランジ部と前記端部とを締結するボルトを支持する第３固定部を有し、該第３固定部により、前記オイルパンと前記シリンダブロックとが接合されることが好ましい。該第３固定部により、前記オイルパンと前記シリンダブロックとが接合されることで、より剛性を向上させることが可能である。

本発明のシリンダブロック構造によれば、小型化したトランスミッションを最小限の変更で取付可能であるという優れた効果を奏し得る。

シリンダブロック構造を説明するためのエンジンの（１）排気側からの模式的平面図、（２）正面からの模式的平面図である。 シリンダブロックのトランスミッションとの接合面を示す模式的平面図である。 シリンダブロック構造を説明するためのエンジンの模式的下方斜視図である。 固定部材を説明するための（１）模式的正面図、（２）排気側からの模式的側面図、（３）模式的裏面図である。

図１はシリンダブロック構造を説明するためのエンジンの模式図である。図１に示すように、車両用エンジン１は、直列多気筒エンジンであり、シリンダブロック２内に複数の気筒が形成されている。エンジン１のシリンダブロック２の正面（前面）にはクランクシャフトに接続されたクランクプーリ４が設けられている。シリンダブロック２の後面には、トランスミッション５が固定されている。

また、シリンダブロック２の上面にはシリンダヘッド６が設けられていると共に、底面（第２接合面）にはオイルパン７が設けられている。オイルパン７の周縁には、フランジ部７１が設けられていて、該フランジ部７１がボルト７２によりシリンダブロック２の底面に固定されている。

このようにシリンダブロック２に対してトランスミッション５及びオイルパン７が接合されている。本実施形態においては、以下詳細に説明するように、シリンダブロック２の排気側の面において固定部材８によりシリンダブロック２、トランスミッション５及びオイルパン７が共締めされ、これにより小型化したトランスミッション５を剛性を保持しながらシリンダブロック２に固定している。

以下、図２〜４も含めて本実施形態について詳細に説明する。

トランスミッション５は、従来品よりも小型化されたトランスミッションである。小型化されているとは、つまり回転軸の軸中心とクランクシャフト３の軸中心との距離が従来品よりも短くなっていることを意味している。本実施形態にかかるシリンダブロックに設けられるトランスミッション５の場合の回転軸の軸中心とクランクシャフト３の軸中心との距離は、従来品よりも１０〜２０ｍｍ程度短い。トランスミッション５は、シリンダブロック２側にカバー部材としてベルハウジングカバー５１が設けられている。トランスミッション５の排気側の面には、トランスミッション５の回転軸が配される収容部５２が設けられている。即ち、本実施形態にかかるトランスミッション５では、この収容部５２の中心とクランクプーリ４の中心との距離が従来よりも短くなるように構成されている。

このようなトランスミッション５は、シリンダブロック２の後面側に形成されたフランジ部２１に接合される。フランジ部２１の後面視について、シリンダブロック２の裏面図である図２を用いて説明する。図２に示すように、シリンダブロック２の後面側におけるフランジ部２１のフランジ面はトランスミッション５と接合するシール面Ｓ（第１接合面）となっている。フランジ部２１においてシール面Ｓ以外の部分は、正面側に凹んだ領域Ａとして構成されている。フランジ部２１には、フランジ部２１を貫通するボルト穴２２が複数形成されており、このボルト穴２２に図示しないボルトが挿入されてフランジ部２１とトランスミッション５（図１参照）とが固定される。

このようなトランスミッション５とのシール面Ｓが形成されたフランジ部２１の排気側の端部２３には、切り欠き部２４が形成されている。この切り欠き部２４は、図３に示すようにトランスミッション５の収容部５２に対向する部分に形成されている。即ち、小型化されたトランスミッション５では、上述のように回転軸の軸中心とクランクシャフト３の軸中心との距離が短いために、収容部５２に設置された回転軸とフランジ部２１とが接触しないように、フランジ部２１には切り欠き部２４が設けられているのである。

そして、このように切り欠き部２４が設けられていると、フランジ部２１の排気側の端部２３に十分なシール面Ｓ及びボルト穴２２を設けるスペースがなくなってしまう。即ち、図２中点線で示したように、切り欠き部２４を形成しない場合のフランジ部２１の端部２３’は径方向に広がりがあるため、ここにフランジ部２１の端部２３’にはシール面及びトランスミッションとの固定を行うためのボルト穴２２’を設けることができた。

しかしながら、本実施形態のようなトランスミッション５をシリンダブロック２のフランジ部２１に接合する場合には、切り欠き部２４を形成したことにより端部２３にボルト穴２２を設けるスペースがない。従って、フランジ部２１とトランスミッション５とを端部２３においてボルトで締結することができずに剛性が低下して振動などが発生することを防止する必要がある。

そこで、本実施形態では、図３に示すようにフランジ部２１の排気側の端部２３とトランスミッション５とを固定する固定部材８が設けられている。固定部材８について、図４を用いて説明する。

固定部材８は、３つの部材を互いに固定するために締結される３つのボルトを保持するための保持部を有する。まず、固定部材８は、第１保持部８１を有する。第１保持部８１は第１ボルト８２が挿入されて保持される第１貫通穴８３が設けられた柱状部材である。さらに、固定部材８は、第２保持部８４を備える。第２保持部８４も柱状であり、第２保持部８４には第２貫通穴８５が設けられ、第２貫通穴８５に第２ボルト８６が挿入され保持される。第２保持部８４は、第１保持部８１の一端側（第１ボルト８２が挿入される側）に、第１保持部８１の軸方向に対して第２保持部８４の軸方向が直交するように設けられている。即ち、第１保持部８１に挿入された第１ボルト８２と第２保持部８４に挿入された第２ボルト８６とがそれぞれ軸方向において直交する。なお、保持部とボルトから本発明における固定部が形成される。

また、固定部材８は、第３保持部８７を備える。第３保持部８７も柱状であり、第３保持部８７には第３貫通穴８８が設けられ、第３貫通穴８８に第３ボルト８９が挿入され保持される。第１保持部８１に対して第３保持部８７はその軸方向に対して平行となるように、支持部９１により支持されている。即ち、第１保持部８１に挿入された第１ボルト８２と第３保持部８７に挿入された第３ボルト８９とはその軸方向が同一で平行となる。

支持部９１には第２保持部８４の軸方向に対して平行な第１ビーム９２及び第２ビーム９３が設けられて、固定部材８の剛性を確保するように構成されている。

かかる固定部材８を用いたトランスミッション５とフランジ部２１との固定について図３を用いて説明する。

第１保持部８１は、フランジ部２１の端部２３に対して第１ボルト８２が締結されるように、第２保持部８４は、トランスミッション５のベルハウジングカバー５１に対して第１ボルト８２とはその軸方向に直交する第２ボルト８６が締結されるように固定される。即ち、一つの固定部材８により、トランスミッション５とシリンダブロック２とを固定できる。固定部材８が第１ボルト８２及び第２ボルト８６が互いに軸方向が直交するように構成されていることで、トランスミッション５とシリンダブロック２とを同時に固定することができる。この場合に、固定部材８を別体として構成し、これをボルトで各部材に固定することで、フランジ部２１の排気側の端部２３とトランスミッション５とを剛性を高く保持して固定することができる。これにより、シリンダブロック２のフランジ部２１における端部２３における振動を軽減させることが可能である。

さらにまた、第３保持部８７は、オイルパン７のフランジ部７１とシリンダブロック２とが第３ボルト８９で共に締結されるように固定される。このようにオイルパン７も同時に固定することで、よりフランジ部２１の端部２３における剛性を向上させて、振動を軽減させることが可能である。

このように、本実施形態におけるシリンダブロック構造では、シリンダブロック２のフランジ部２１の端部２３において切り欠き部２４を設けることで、トランスミッション５をシリンダブロック２に取り付けることが可能である。即ち、シリンダブロック２のフランジ部２１に切り欠き部２４に設け、この切り欠き部２４に収容部５２を配することで、シリンダブロック２に小型化したトランスミッション５を取り付けることが可能である。

この場合に、端部２３のシール面Ｓでトランスミッション５とシリンダブロック２とを固定することができないので、本実施形態では固定部材８を用いてトランスミッション５とシリンダブロック２とを固定している。そして、このように固定部材８を用いて固定することから、フランジ部２１の端部２３における剛性を保持して、車両用エンジン１とトランスミッション５とのパワープラント結合剛性を高めることが可能である。さらに、固定部材８がオイルパン７とシリンダブロック２とを共締めしていることで、さらに端部２３における剛性を高めることが可能である。

本実施形態で用いた固定部材８の形状には限定されない。固定部材８は、トランスミッション５とシリンダブロック２とを端部２３の下面側から剛性を保持して固定することができればその形状は限定されない。

また、本実施形態におけるシリンダブロック２のフランジ部２１は、図２に示すように吸気側に径方向に突出した凸部２５を備えている。凸部２５には、シール面に対して正面側にくぼんだ凹部２６が形成されている。このような凹部２６を設けることで、凸部２５の外縁部２７を構成するシール面Ｓは、薄肉部となっている。

この凹部２６と領域Ａとの間には、シール面Ｓを構成するブリッジ部２８が形成されている。ブリッジ部２８が形成されることで、よりトランスミッションとシリンダブロック２との接合性を向上させながら、フランジ部２１の吸気側の端部２９における剛性を向上させることが可能である。従って、フランジ部２１の吸気側の端部２９は、従来よりも剛性が高く、かつ、薄肉部により構成されているため、軽量化も実現されている。

さらにまた、フランジ部２１には、排気側上方においてもシール面Ｓに対して正面側にくぼんだ別の凹部９５が形成されている。これにより、フランジ部２１の重量が減少するのでさらに軽量化を実現することができる。なお、図示しないが吸気側のシリンダブロック２において凸部２５の背面側にはリブが設けられて剛性をシリンダブロック２の剛性を保持している。

また、図１に戻り、本実施形態にかかるシリンダブロック２では、排気側の面のトランスミッション５側に設けられた凸部９６も、フランジ部２１と同様に回転軸と接触しないように形成され、かつ、前後方向における幅が従来よりも狭い。さらに、この凸部９６にかかる一対のリブ９７は、そのリブ高さが同一となるように構成されていることから、各リブ９７による応力が発生しにくく、シリンダブロック２の剛性が向上する。

このように、本実施形態におけるシリンダブロック２は、従来と比較して軽量化及び剛性の向上が図られている。

１ エンジン
２ シリンダブロック
３ クランクシャフト
４ クランクプーリ
５ トランスミッション
６ シリンダヘッド
７ オイルパン
８ 固定部材
２１ フランジ部
２２ ボルト穴
２３ 端部
２４ 切り欠き部
５１ ベルハウジングカバー
５２ 収容部
７１ フランジ部
７２ ボルト
８１ 第１保持部
８２ 第１ボルト
８３ 第１貫通穴
８４ 第２保持部
８５ 第２貫通穴
８６ 第２ボルト
８７ 第３保持部
８８ 第３貫通穴
８９ 第３ボルト
９１ 支持部
９２ 第１ビーム
９３ 第２ビーム

Claims (3)

1. トランスミッションが接合されるエンジンのシリンダブロック構造であって、
   シリンダブロックの前記トランスミッション側に設けられ、該トランスミッションに接合される第１接合面を有するフランジ部には、そのシリンダブロックの前記トランスミッションの回転軸の収容部と対向する位置に切り欠き部が設けられていることを特徴とするシリンダブロック構造。
2. 前記シリンダブロックにはオイルパンが接合される第２接合面が形成されており、
   第２接合面側から前記フランジ部の前記端部に締結されるボルトを支持する第１固定部と、
   前記ボルトの軸方向と交差する方向に設置され、前記シリンダブロック側から前記トランスミッションに締結されるボルトを支持する第２固定部とを有する固定部材を有し、
   該固定部材により、前記トランスミッションと前記シリンダブロックとを接合することを特徴とする請求項１記載のシリンダブロック構造。
3. 前記オイルパンはフランジ部を有し、
   前記固定部材が、前記第１固定部に対して平行となるように前記第１固定部に支持部材を介して接続され、前記第２接合面側へ向けて前記オイルパンのフランジ部と前記端部とを締結するボルトを支持する第３固定部を有し、
   該第３固定部により、前記オイルパンと前記シリンダブロックとが接合されることを特徴とする請求項２記載のシリンダブロック構造。

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