JP2015140161A - 車両用内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】マウント装置がその後ろに配置された触媒コンバータによって熱害を受けることを抑制する。
【解決手段】マウント装置１５は、シリンダブロックから張り出したアーム２１とこれを支持する防振ゴム２２とを備えており、防振ゴム２２は外側ブラケット２４を介して車体等に取り付けられている。マウント装置１５と触媒コンバータ１２との間に遮蔽部材３１を設けている。遮蔽部材３１は、触媒コンバータ１２からの輻射熱を遮断する基部３１ａ及びガイド部３１ｂと、基部３１ａの下端に設けた下ガイド部３１ｃ、及び、基部３１ａの外端に設けたサイドガイド部３１ｄとを有する。ラジェータで吸引された風はマウント装置１５の上から基部３１ａ及び上ガイド部３１ｂに当たり、下ガイド部３１ｃ及びサイドガイド部３１ｄで風向を変えてからアマウント装置１５に後ろから当たる。従って、マウント装置１５をラジェータの風で後ろから強制的に冷却できる。
【選択図】図３

Description

本願発明は、車体フレームにマウント装置を介して取り付けられる車両用内燃機関に関するものである。

車両用の内燃機関は、一般に、防振ゴムを備えたマウント装置でボデー又は車体フレームに取り付けられている。マウント装置はシリンダブロックに設けているが、マウント装置を構成する防振ゴムは、劣化抑制のためにできるだけ熱の影響を無くすのが好ましい。

そこで特許文献１では、マウント装置に、防振ゴムの上部と下部とに取り付いた上下一対のガイド板を設けて、防振ゴムに対して走行風を正面方向から（手前から）当てることが開示されている。

特開２００７−８３８９号公報

さて、マウント装置はその性質上シリンダブロックの下部に取り付けられているため、機関本体の熱が伝播して高温化することは少ないが、排気通路が近くにあると大きな熱害を受けて特に防振ゴムの劣化が促進されるという問題がある。

しかるに、特許文献１のように防振ゴムに走行風を手前から当てるに過ぎない構成では、例えばマウント装置の後ろに排気通路が配置されていると、排気通路からの輻射熱を遮ることはできないため、排気通路からの熱害の防止には無防備であり、また、冷却は走行風に頼るに過ぎないため、停車中や低速走行時の冷却は期待できないという問題がある。特に、排気通路に触媒コンバータを設けていてその手前にマウント装置が配置されている場合は、触媒コンバータの熱量が大きいため、マウント装置が受ける熱害は深刻になるおそれがある。

本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。

本願発明は、シリンダブロックとその外側に配置された排気通路の手前に、前記シリンダブロックを支持する防振ゴム付きマウント装置が配置されており、前記ラジェータを通った風の一部が前記マウント装置及び排気通路に向けて流れる、という基本構成になっている。

そして、上記基本構成において、前記マウント装置と前記排気通路との間に、前記排気通路からマウント装置に向かう熱を抑制すると共に前記ラジェータの通過風又は走行風を前記マウント装置に後ろから当てる遮蔽部材が設けられている。

本願発明では、マウント装置の後ろに触媒コンバータ等の排気通路が配置されていても、マウント装置が排気通路の熱を受けることを遮蔽部材で抑制できる。まず、この点で１つのマウント装置の耐久性を向上できる。

また、ラジェータの通過風及び走行風はマウント装置に対して手前から当たるが、本願発明では、これに加えて、ラジェータの通過風及び走行風がマウント装置に後ろからも当たるため、マウント装置（特に防振ゴム）の冷却性を向上させることができる。この点においても、マウント装置の耐久性を向上できる。

更に、本願発明ではラジェータからの風を有効利用して、ウント装置をラジェータの吸引風で強制的に冷却できるため、停車中や低速走行時であってもマウント装置を的確に冷却してその耐久性を向上できる。この点も、本願発明の大きな特徴の１つである。

更に、ラジェータの通過風及び走行風の流れを遮蔽部材でガイドできるため、マウント装置の周辺部の掃気性・換気性に優れており、従って、マウント装置の周囲に熱が籠もることを防止できるのみならず、エンジンルーム内の掃気性・換気性も高めることができる。その結果、マウント装置のより一層の温度低下に貢献できるのみならず、内燃機関を構成する各部材の熱害を抑制できる利点や、吸気温度低下による充填効率のアップ・燃費向上といった利点も発揮可能である。

車両の前部の模式的な平面図である。 要部の平面視図である。 要部の分離斜視図である。 図２の IV-IV視断面図である。 図２の V-V視断面図である。

(1).概要
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、内燃機関及び車両の概要を図１に基づいて説明する。内燃機関は機関本体１とラジェータ２とを備えており、機関本体１は、車両３の前部に設けたエンジンルーム４に、クランク軸線１ａを前後方向に向けた縦置きの姿勢で配置されている。ラジェータ２は機関本体１の手前で車両のフロントングリルに近接して配置されている。

ラジェータ２は、従来公知の構造であり、シュラウド５とその内部に配置した熱交換ユニット６、電動モータ７で駆動されるファン８を備えている。ファン８で吸引された風は、機関本体１の左右側方を通って後ろに流れて行く。車両の走行に伴う走行風も機関本体１の側面を通って後ろに流れていく。なお、電動モータが駆動されていない場合は、走行風はラジェータ２を通って後ろに流れていく。

機関本体１を構成するシリンダヘッド９における一方の長手側面９ａには吸気マニホールド１０が固定されており、シリンダヘッ９５における他方の長手側面９ｂには排気マニホールド１１が固定されている。

排気マニホールド１１の集合部１１ａは後ろ向きに延びており、集合部１１ａの終端に、排気通路を構成する触媒コンバータ１２が配置されている。触媒コンバータ（触媒装置）１２は、筒状のケースに触媒を内蔵した構成であり、その軸線を概ね上下方向（鉛直方向）に向けた姿勢（少し傾いている）で配置されている。いうまでもないが、触媒コンバータ１２の下端には排気管が接続されている。機関本体１の手前側に補機駆動プーリ１３を配置している。従って、変速機は機関本体１の後面に取り付けられている。

機関本体１は、その前端部に設けたフロントマウント装置１４と、後端部に設けた左右のリアマウント装置１５，１６とを備えている。左右のリアマウント装置１５，１６のうち、運転者から見て左に位置した左リアマウント装置１５は、触媒コンバータ１２の手前に位置している。換言すると、左リアマウント装置１５の後ろに触媒コンバータ１２が配置されている。この左リアマウント装置１５が本願発明の対象になっている。なお、本実施形態を適用した車両は、エンジンルーム４は底板がないオープン方式になっている。

(2).左リアマウント装置の詳細
次に、本願発明を適用している左リアマウント装置１５について説明する（他のマウント装置１４，１６も、構造は左リアマウント装置１５と同じである。）。

例えば図３から容易に理解できるように、左リアマウント装置１５は、機関本体１を構成するシリンダブロックの下部から横下向き（運転者から見て左下向き）に張り出したアーム（足部）２１と、アーム２１の先端部を下方から支持する防振ゴム２２と、防振ゴム２２が固定された内側ブラケット２３及び外側ブラケット２４とを備えている。

アーム２１は金属板製で側面視下向き開口コ字の形態を成しており、その基部にフランジ２５を設け、フランジ２５をシリンダブロック２０に固定している。シリンダブロック２０には、フランジ２５が重なる突部２６を設けており、突部２６の外面を下向きに傾斜させることにより、アーム２１を下向きに傾斜した姿勢で突部２６に固定されている。

内側ブラケット２３は、正面視でシリンダブロック２０と反対側に向けて開口したコ字形になっている一方、外側ブラケット２４とシリンダブロック２０の側に向けて開口した正面視コ字形の形態であり、外側ブラケット２４が内側ブラケット２３に被さる状態になっている。内側ブラケット２３はアーム２１の先端に溶接で固定されており、防振ゴム２２は内側ブラケット２３と外側ブラケット２４に接着されている。

図４に示すように、外側ブラケット２４の下傾斜面には車体板２７に設けた突形支持部２７ａに重なっており、図５に一点鎖線で示すように外側ブラケット２４に前後の張り出し片２４ａを設け、この張り出し片２４ａをボルトで車体２７の突形支持部２７ａに固定している。内側ブラケット２３の上下片には、外側ブラケット２４の上下片に当接して機関本体１の上下振れ量を規制するストッパーゴム２８が取り付けられている。

左リアマウント装置１５と触媒コンバータ１２との間に、金属板製の遮蔽部材３１を配置している。遮蔽装置３１は、アーム２１と触媒コンバータ１２との間において平面視でおおよそ左右方向に長い基部３１ａと、基部３１ａの上端に設けた側面視前傾状の上ガイド部３１ｂと、基部３１ａの下端から手前に向けて斜め下向きに延びる下ガイド部３１ｃと、基部３１ａのうちシリンダブロック２０と反対側の外端に設けられていて左リアマウント装置１５を後ろから囲うように平面視で傾斜したサイドガイド部３１ｄとを備えており、基部３１ａから前向きに突設した支持片３１ｅをアーム２１の上面に溶接又はビス止めで固定している（サイドガイド部３１ｄにも支持片を設けるのが好ましい。）。

従って、遮蔽部材３１で左リアマウント装置１５を後ろから囲うような状態になっている。更に正確に述べると、基部３１ａと上下ガイド部３１ｂ，３１ｃとで集風部が構成されており、手前から来た風は集風部に集められてから、サイドガイド部３１ｄによって手前に方向変換させられる（風は、下ガイド部３１ｃによっても前向きに方向変換させられる。）。

図５のとおり、サイドガイド部３１ｄは、防振ゴム２２の後ろに配置されている。また、図３に明示するように、下ガイド部３１ｃを基部３１ａとサイドガイド部３１ｄとの下端に跨がって設けるのではなく、下ガイド部３１ｃは基部３１ａの下端のみに設けている。このため、ガイド部３１ｄの左右両側は、風が後ろに逃げる逃がし部３２になっている。

遮蔽部材３１における上ガイド部３１ｂの上端は、触媒コンバータ１２の上端よりも低い高さに設定している。従って、ラジェータ２の通過風及び走行風は上ガイド部３１ｂの上から後ろに流れることができる。また、図４に一部のみを示すが、触媒コンバータ１２及び触媒コンバータ１２はインシュレータ３３で覆われている。

(3).まとめ
以上の構成において、遮蔽部材３１が存在することにより、触媒コンバータ１２の熱（特に輻射熱）が左リアマウント装置１５に伝わることを著しく低減でき、これにより、左リアマウント装置１５の耐久性（特に防振ゴム２２の耐久性）を向上できる。

この場合、触媒コンバータ１２はインシュレータ３３で覆われているので、触媒コンバータ１２の熱は一次的にはインシュレータ３３で遮蔽されるが、インシュレータ３３が高温になるとインシュレータ３３自体が熱源になって、輻射熱が左リアマウント装置１５に照射されるので、本実施形態のように遮蔽部材３１を設けることで、左リアマウント装置１５がインシュレータ３４から熱を受けることが、著しく抑制される。

遮蔽部材３１は触媒コンバータ１２からの熱を遮る静的な機能であるが、本願実施形態では、ラジェータ２による風と走行風とで左リアマウント装置１５を冷却する積極的な機能も備えている。

すなわち、まず、ラジェータ２を通過した風や走行風が左リアマウント装置１５に手前方向から当たることで、左リアマウント装置１５の防振ゴム２２が冷却される。これが積極的機能の第１である。なお、防振ゴム２２は内側ブラケット２３を介してアーム２１に固定されているので、アーム２１の冷却は防振ゴム２２の冷却にも貢献している。従って、風をアーム２１に当てて冷却することも意味がある。

左リアマウント装置１５の上を通過した風は、主として基部３１ａ及び上ガイド部３１ｂに当たって向きを下向きに変え、次いで、サイドガイド部３１ｄによって向きを手前に変える。すなわち、左リアマウント装置１５の上に流れてきた風は、側面視でＵターンして下向きから前向きに流れ方向を変えるのであり、このため、左リアマウント装置１５は（特に防振ゴム２２が）風によって後ろから冷却される。これが、第２の積極的機能である。

この場合、下ガイド部３１ｃが存在することで、下向きに方向を変えた風は後ろに逃げることなくサイドガイド部３１ｄの箇所に速度を上げた状態で流れる。従って、防振ゴム２２に対して強い風を当てることができ、高い冷却性能を発揮している。

このように、左リアマウント装置１５が前後から冷却されるため、防振ゴム２２が熱によって劣化することを抑制して、耐久性を向上できるのである。なお、基部３１ａを平面視で前向き凹状に湾曲した形態とすることで、風を集めて下向きにガイドすることも可能である。

サイドガイド部３１ｄによって前向きに風向を変えた風は、左リアマウント装置１５に当たって下方（車外）に逃げるので、熱が籠もることはない。いずれにしても、風は左リアマウント装置１５を冷却してから速やかに逃げるので、エンジンルーム４の掃気・換気にも貢献できる。

また、遮蔽部材３１は全体として前向き凹の形態になっているため、風は流速を速めた状態で左リアマウント装置１５に後ろから当たる。このため、左リアマウント装置１５の冷却性を一層向上させることができる。

本実施形態のように、下ガイド部３１ｃの左右両側に逃がし部３２を設けると、遮蔽部材３１が袋構造にはなっておらず、遮蔽部材３１によって下向きに向きを変えた風の一部は逃がし部３２から後ろに向けて流れて触媒コンバータ１２を冷却する。このため、熱の籠もりを無くして左リアマウント装置１５の冷却を的確に行えるのみならず、触媒コンバータ１２等の排気系の冷却も行える。

本願発明の特徴の１つは、ラジェータ２を通過した風を積極的に利用することであり、これにより、停車中や低速走行時にも左リアマウント装置１５の冷却やエンジンルーム４の換気をしっかりと行える。この場合は、図５に矢印で示すように、遮蔽部材３１の上に流れてきた風の一部は遮蔽部材３１と触媒コンバータ１２（或いはインシュレータ３３）との間の空間を下向きに流れるため、触媒コンバータ１２やインシュレータ３３の冷却性能を一層向上できる。

既述のとおり、遮蔽部材３１の上端は触媒コンバータ１２の上端より下方に位置しているため、風の一部を触媒コンバータ１２（或いはインシュレータ３３）に当てることができて、排気系の冷却にも貢献できる。また、図５のとおり、本願発明では、下ガイド部３１ｃの下端は触媒コンバータ１２の下端よりも上に位置しているため、風触媒コンバータ１２の下部や排気管の冷却性も確保できる。

以上、本願発明の具体例を説明したが、本願発明他にも様々に具体化できる。例えば防振ゴムの形態は角形ブロック状である必要はなく、円柱状や円筒状などとすることも可能である。防振ゴムの支持機構も様々な形態を採用できる。

実施形態では遮蔽部材をアームに固定したが、遮蔽部材はシリンダブロックに固定したり車体フレームに固定したりすることも可能である。インシュレータに固定することも可能である。図示の形態ではマウント装置を車体板で支持したが、車体フレームで支持してもよい。

本願発明は、実際に車両用内燃機関に具体化できる。従って、産業上利用できる。

１ 機関本体
２ ラジェータ
３ 車両
４ エンジンルーム
９ シリンダヘッド
１１ 排気マニホールド
１２ 排気通路を構成する触媒コンバータ
１５ 左リアマウント装置
２０ シリンダブロック
２１ アーム
２２ 防振ゴム
２３ 内側ブラケット
２４ 外側ブラケット
３１ 遮蔽部材
３１ａ 基部
３１ｂ 上ガイド部
３１ｃ 下ガイド部
３１ｄ サイドガイド部
３３ インシュレータ

Claims (1)

1. シリンダブロックとその外側に配置された排気通路の手前に、前記シリンダブロックを支持する防振ゴム付きマウント装置が配置されており、前記ラジェータを通った風の一部が前記マウント装置及び排気通路に向けて流れる構成であって、
   前記マウント装置と前記排気通路との間に、前記排気通路からマウント装置に向かう熱を抑制すると共に前記ラジェータの通過風又は走行風を前記マウント装置に後ろから当てる遮蔽部材が設けられている、
   車両用内燃機関。

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