JP5136244B2 - エンジンの前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンを車体にマウントするためのエンジンの前部構造に関し、車両用エンジンの製造技術の分野に属する。

従来、エンジンと変速機等を結合してなるパワーユニットは、車体前部のエンジンルーム内に横置きに搭載される場合、エンジン本体前端側の端部（搭載時においては車幅方向一方側の端部）と、変速機後端側の端部（搭載時においては車幅方向他方側の端部）と、該ユニットの側部の３点で支持されており、それぞれの支持点で防振するためのマウント部材を介して車体に結合される。

例えば、特許文献１に記載された発明では、エンジン本体前端側の端部を支持するために、エンジン本体の前面に固定されてカム軸駆動用の伝達部材を覆うフロントカバーに、マウント部材の取付座部が形成されており、このマウント部材取付座部は、エンジン幅方向一方側に突出するようにフロントカバーに形成されている。これは、まず１つの理由として、エンジン本体が後傾姿勢で車体に搭載されるためで、その際、このマウント位置が極力エンジンないしパワーユニットの重心の上方に位置するようにするためである。もう１つの理由は、フロントカバーの上部に、エンジン上部（シリンダヘッド）に支持されたカム軸に連結されて、吸、排気弁の開弁時期を可変制御する可変バルブタイミング機構やその制御弁等が取り付けられる場合、マウント部材取付座部をフロントカバー上部の中央に設けることができないためである。

特開２００１−１１６１８４号公報

ところが、特許文献１に記載の発明は、マウント部材取付座部が、フロントカバーから棚状に突出する板形状であるため、パワーユニットの荷重によって変形しやすく、特に、そのフロントカバーとの接合部に荷重が集中的に作用しやすい。

この対処として、マウント部材取付座部を肉厚な板形状にすることが考えられるが、そうするとエンジンの重量が大きくなり、燃費性能の悪化を招くことになる。

そこで、本発明は、エンジンのフロントカバーに、該エンジンの幅方向一方側に突出した状態で形成されてマウント部材が取り付けられるマウント部材取付座部が設けられたエンジンの前部構造において、エンジン本体の重量を大きくすることなく、マウント部材取付座部の剛性を向上させて、該座部とフロントカバーとの接合部における荷重の集中や、これに伴う不具合の発生を抑制することができるエンジンの前部構造を提供することを課題とする。

上述の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、エンジン本体の前面に、クランク軸の回転をカム軸に伝達する伝達部材を覆うフロントカバーが周縁のフランジ部を介して結合され、該フロントカバーに、該エンジンの幅方向一方側に前記フランジ部を超えて突出した状態で、マウント部材が取付けられるマウント部材取付座部が設けられたエンジンの前部構造であって、
前記マウント部材取付座部は、
マウント部材を締結する複数の締結要素を備える上面壁部と、
前記上面壁部に連続するとともにフロントカバー前面に連続する前面壁部と、
前記上面壁部および前面壁部に連続するとともに下端部が前記フランジ部に連続する前記エンジン幅方向一方側の側面壁部とを有する、フロントカバー裏側から前面側に窪む箱形状に構成されているとともに、
前記フランジ部における前記側面壁部の下端部が連続する部位の近傍および前記上面壁部が連続する部位の近傍に、フロントカバー結合用ボルトの第１、第２ボス部がそれぞれ設けられており、かつ、
前記マウント部材取付座部の内部に、前記第１、第２ボス部を連結して前記フランジ部の一部を構成するフランジ壁部と、前記上面壁部と側面壁部との連続部と前記第１ボス部とを連結するリブとが形成されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエンジンの前部構造において、
前記複数の締結要素は、前記上面壁部の前記側面壁部に連続する部位と前面壁部に連続する部位に配設されていることを特徴とする。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のエンジンの前部構造において、
フロントカバーは、フランジ部より内側の前記マウント部材取付座部の近傍に第３ボス部を備え、
該フロントカバーの裏側に、前記第1ボス部と第３ボス部とを連結する第２のリブと、前記第２ボス部と第３ボス部とを連結する第３のリブとが形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、エンジン本体の前面にフランジ部を介して結合されるフロントカバーに、該エンジンの幅方向一方側に該フランジ部を超えて突出した状態で設けられてマウント部材が取付けられるマウント部材取付座部が、マウント部材を締結する複数の締結要素を備える上面壁部と、上面壁部に連続するとともにフロントカバー前面に連続する前面壁部と、上面壁部および前面壁部に連続するとともに下端部がフランジ部に連続する前記エンジン幅方向一方側の側面壁部とを有する、フロントカバー裏側から前面側に窪む箱形状に構成される。

加えて、フランジ部における側面壁部の下端部が連続する部位の近傍および上面壁部が連続する部位の近傍に、フロントカバー結合用ボルトの第１、第２ボス部がそれぞれ設けられており、かつ、マウント部材取付座部の内部に、第１、第２ボス部を連結してフランジ部の一部を構成するフランジ壁部と、上面壁部と側面壁部との連続部と第１ボス部とを連結するリブとが形成されている。

これにより、内部空間を備える箱形状であるために軽量であって、その内部にリブの役割もするフランジ壁部やリブを備えることにより剛性が高い、その結果としてフロントカバーとの接合部での荷重の集中や、これに伴う不具合の発生が抑制される、マウント部材取付座部が得られる。

また、請求項２に記載の発明によれば、前記複数の締結要素は、前記上面壁部の前記側面壁部に連続する部位と前面壁部に連続する部位に配設されている。すなわち、上面壁部において肉厚な部分、言い換えると裏側に側面壁部と前面壁部とが存在する部分に複数の締結要素が備えられる。そのため、締結要素が強固に上面壁部に備えられる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、フロントカバーは、フランジ部より内側の前記マウント部材取付座部の近傍に第３ボス部を備え、該フロントカバーの裏側に、前記第1ボス部と第３ボス部とを連結する第２のリブと、前記第２ボス部と第３ボス部とを連結する第３のリブとが形成されている。第２のリブと第３のリブとにより、箱形状のマウント部材取付座部の内部でリブの役割をするフロントカバーのフランジ壁部がフロンカバー本体部に対して強固に保持される。すなわちフランジ壁部周辺の剛性が高くなる。それにより、さらにフランジ壁部をリブとするマウント部材取付座部の剛性も高くなる。その結果、さらにマウント部材取付座部とフロントカバーとの接合部において荷重の集中が抑制される。

図１は、本発明の一実施形態のエンジンの前部構造が適用された、パワーユニットの車体搭載状態を概略的に示している。また、上方から見た状態を示している。

図１に示すパワーユニット１０は、エンジン１２と、エンジン１２の後端（図中左側端）に取り付けられたトルクコンバータ１４と、そのトルクコンバータ１４の後端に取り付けられた変速機１６と、これらの下に配置されたフロントデフ１８とから構成されている。このパワーユニット１０は、エンジン１２本体の前端と、変速機１６の後端と、フロントデフ１８の側部とで、それぞれ対応するマウント部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃを介して車体Ｗに結合されている。マウント部材２０ａは、エンジン１２本体の前面に結合されたフロントカバーに取り付けられている。

図２は、フロントカバー２２を、エンジン１２本体の前面側から見た図である。フロントカバー２２には、マウント部材２０ａが固定されるマウント部材取付座部３０が形成されている。マウント部材取付座部３０は、図２に示すように、エンジン１２本体前面側から見た場合、エンジン１２本体の幅方向の一方側に突出した状態でフロントカバー２２に形成されている。さらに具体的に言えば、マウント部材取付座部３０は、フロントカバー２２の部分的前面側斜視図の図３や図２のＺ１方向に見た該座部３０の図４に示すように、フロントカバー２２本体部の側面と前面とに亘って接合する形態で該フロントカバー２２に形成されている。

このように、マウント部材取付座部３０が、エンジン１２本体の幅方向の一方側に突出した状態でフロントカバー２２に形成されている理由は、図２に示すように、フロントカバー２２の上部、すなわちエンジン１２本体に結合されたときにエンジン１２のシリンダヘッドを覆う部分に、吸気側カムタイミング可変機構用の駆動要素の取付穴３２、バキュームポンプなどの補機の取付穴３４、カムタイミングを制御する油圧制御弁取付穴３６が存在するからである。そのため、この部分にマウント部材取付座部３０を形成することができないためである。

また、マウント部材取付座部３０がエンジンの幅方向一方側（図２においては右側）に位置する理由は、エンジン１２本体が後傾姿勢で車体に搭載されるためで、その際、このマウント位置が極力エンジン１２ないしパワーユニット１０の重心の上方に位置するようにするためである。

さらに、マウント部材取付座部３０は、中実構造でなく、図４のＺ２、Ｚ３方向に見た該座部３０の断面を示す図５や図６、またフロントカバー２２の裏側を示す（エンジン１２側から見た該カバー２２）の部分的斜視図の図７に示すように、内部空間を有する箱形状で構成されている。具体的に言うと、マウント部材取付座部３０は、図２〜４に示すように、フロントカバー２２の前面側（エンジン前面側）の前面壁部３０ａと、この前面壁部３０ａと連続するフロントカバー２２の側面側の側面壁部３０ｂと、この２つの壁部３０ａ、３０ｂと連続するとともにマウント部材２０aが取付けられる上面壁部３０cとから構成され、フロントカバー２２から裏側から前面側に窪む箱形状で構成されている。

マウント部材取付座部３０の前面壁部３０ａは、図２や図３に示すように、フロントカバー２２の前面の略中央部（吸気用カムタイミング可変機構用の駆動要素の取付穴３２の下部）まで連続している。

側面壁部３０ｂは、図２や図７に示すように、上面壁部３０ｃとの連続部位から下方に延び、その下端部がフランジ部２２ａに連続している。

上面壁部３０ｃは、図２〜４や図7に示すように、前面壁部３０ａと側面壁部３０ｂとに連続し、マウント部材２０ａをマウント部材取付座部３０に固定するための締結要素、いわゆるスタッドボルト４０ａ〜４０ｃが備えられている。具体的には、３本のスタッドボルト４０ａ〜４０ｃは、両端におねじ部が形成されたボルトであって、図５や図６に示すように、それらの一端と螺合するめねじ４２ａ〜４２ｃが上面壁部３０ｃに形成されている。

これらのスタッドボルト４０ａ〜４０ｃと螺合するめねじ４２ａ〜４２ｃは、上面壁部３０ｃの前面壁部３０ａに連続する部位と、側面壁部３０ｂに連続する部位とに形成されている。すなわち、上面壁部３０ｃにおいて肉厚な部分、言い換えると裏側に前面壁部３０ａと側面壁部３０ｂとが存在する部分に形成されている。そのため、スタッドボルト４０ａ〜４０ｃが十分に螺合できる深さのめねじ４２ａ〜４２ｃが形成できる。その結果、スタッドボルト４０ａ〜４０ｃが強固に上面壁部３０ｃに備えられる。

さらに、マウント部材取付座部３０は、内部空間を有する箱構造であるため、中実構造に比べて軽量であるものの変形しやすいので（剛性が低いため）、そのための対処がいくつか施されている。

まず、図２や図３に示すように（上述したように）、マウント部材取付座部３０は、フロントカバー２２の前面から側面に亘って該カバー２２に接合し、エンジン１２の幅方向一方側に突出するように形成されている。すなわち、フロントカバー２２本体部の周縁に形成された、エンジン１２本体の前面と結合するフランジ部２２ａを超えてマウント部材取付座部３０が該カバー２２に形成されている。そのため、図４や図７に示すように、マウント部材取付座部３０の内部にフランジ部２２ａの一部２２ａａが存在する。

この座部内フランジ部２２ａａは、その先端がエンジン１２本体の前面と当接するものの、その先端がフランジ部２２ａの他の部分に比べて幅広く形成されているわけでなく、厚さがほぼ一定の壁状に構成され、箱形状のマウント部材取付座部３０の変形強度を高めるリブの役割も果たしている（以下、壁状であるため、「フランジ壁部」と称する。）。

また、図７に示すように、フランジ壁部２２ａａの両端には、すなわちフランジ部２２ａにおけるマウント部材取付座部３０の側面壁部３０ｂの下端部が連続する部位の近傍と、上面壁部３０ｃが連続する部位の近傍には、フロントカバー２２をフランジ部２２ａを介してエンジン１２本体の前面に取り付けるためのボルトが貫通する貫通穴を備えたボス部２２ｂ、２２ｃ（請求の範囲に記載の「第１ボス部」、「第２ボス部」に対応。）が備えられている。したがって、フロントカバー２２がエンジン１２本体の前面にボス部２２ｂ、２２ｃを介してボルトにより固定されたとき、フランジ壁部２２ａａは強くエンジン１２本体の前面に当接維持され、その剛性が高くなる。その結果、このフランジ壁部２２ａａをリブとするマウント部材取付座部３０の剛性も高くなる。

さらに、図７に示すように、マウント部材取付座部３０内には、さらに変形強度を高めるためにリブ５０ａが形成されている。このリブ５０ａは、上面壁部３０ｃと側面壁部３０ｂとの連続部とボス部２２ｂ近傍とを連結するように形成されている。加えて、このリブ５０ａのほぼ中央部とボス部２２ｃ近傍とを連結するリブ５０ｂが形成されている。

これらのリブ５０ａ、５０ｂ以外にも、２つのリブ５０ｃ、５０ｄ（請求の範囲に記載の「第２のリブ」、「第３のリブ」に対応。）が、フロントカバー２２の裏側、厳密にはマウント部材取付座部３０の前面壁部３０ａの裏側であってフランジ部２２ａ内側の部分に形成されている。

リブ５０ｃは、フロントカバー２２のフランジ部２２ａより内側のほぼ中央部のボス部２２ｄ（請求の範囲に記載の「第３ボス部」に対応。）近傍とボス部２２ｂ近傍とを連結するように形成されている。リブ５０ｄは、ボス部２２ｄ近傍とボス部２２ｃ近傍とを連結するように形成されている。これにより、フランジ部２２ａ、特に２つのボス部２２ｂ、２２ｃの間のフランジ壁部２２ａａが、フロントカバー２２本体部に強固に保持される、すなわちフランジ壁部２２ａａ周辺の剛性が高くなる。それにより、フランジ壁部２２ａａをリブとするマウント部材取付座部３０の剛性も高くなる。その結果、マウント部材取付座部３０とフロントカバー２２本体部との接合部において荷重の集中が抑制される。

本実施形態によれば、内部空間を備える箱形状であるために軽量であって、その内部にリブの役割もするフランジ壁部２２ａａやリブ５０ａ、５０ｂを備えることにより剛性が高い、その結果としてフロントカバー２２との接合部での荷重の集中や、これに伴う不具合の発生が抑制される、マウント部材取付座部３０が得られる。

以上、一実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、上述の実施形態は、マウント部材取付座部において、それぞれ視認できる平面を部分的に持つために３つの壁部（前面壁部、側面壁部、上面壁部）が明確に区分されているが、本発明は、これに限定されない。例えば、前面壁部から側面壁部に亘って湾曲するように、前面壁部と側面壁部とが平面部分を持たない、すなわち両壁部が明確に区分し難いマウント部材取付座部であってもよい。ただし、上面壁部は、少なくともマウント部材が着座する平面の着座面を備えるのが好ましい。また、上記とは逆に、前面壁部と側面壁部との下側に、明確に下面壁部が形成されていてもよい。

さらに、上述の実施形態の場合、フランジ壁部２２ａａの剛性を高めて、その結果として間接的にマウント部材取付部３０の剛性も高めるリブ５０ｃ、５０ｄがフロントカバー２２の裏側に形成されているが、これがなくてもマウント部材取付座部３０の剛性が十分である場合は、これらのリブ５０ｃ、５０ｄを省略してもよい。その分、パワーユニットを軽量にすることができる。

以上のように、本発明は、エンジンのフロントカバーに、該エンジンの幅方向一方側に突出した状態で形成されてマウント部材が取り付けられるマウント部材取付座部が設けられたエンジンの前部構造において、エンジン本体の重量を大きくすることなく、マウント部材取付座部の剛性を向上させて、該座部とフロントカバーとの接合部における荷重の集中や、これに伴う不具合の発生を抑制することができる。したがって、エンジンを使用する産業の分野において好適に利用される可能性がある。

本発明の一実施形態に係るエンジンの前部構造が適用された、パワーユニットの車体搭載状態を概略的に示す図である。 エンジン本体前面側から見たフロントカバーを示す図である。 フロントカバーの部分的前面側斜視図である。 図１のＺ１方向に見た、マウント部材取付座部を示している。 図４のＺ２方向に見た、マウント部材取付座部の断面図である。 図４のＺ３方向に見た、マウント部材取付座部の断面図である。 フロントカバーの部分的裏側斜視図である。

符号の説明

２２ フロントカバー
２２ａ フランジ部
２２ａａ フランジ壁部
２２ｂ ボス部（第１ボス部）
２２ｃ ボス部（第２ボス部）
３０ マウント部材取付座部
３０ａ 前面壁部
３０ｂ 側面壁部
３０ｃ 上面壁部
５０ａ リブ

Claims (3)

1. エンジン本体の前面に、クランク軸の回転をカム軸に伝達する伝達部材を覆うフロントカバーが周縁のフランジ部を介して結合され、該フロントカバーに、該エンジンの幅方向一方側に前記フランジ部を超えて突出した状態で、マウント部材が取付けられるマウント部材取付座部が設けられたエンジンの前部構造であって、
   前記マウント部材取付座部は、
   マウント部材を締結する複数の締結要素を備える上面壁部と、
   前記上面壁部に連続するとともにフロントカバー前面に連続する前面壁部と、
   前記上面壁部および前面壁部に連続するとともに下端部が前記フランジ部に連続する前記エンジン幅方向一方側の側面壁部とを有する、フロントカバー裏側から前面側に窪む箱形状に構成されているとともに、
   前記フランジ部における前記側面壁部の下端部が連続する部位の近傍および前記上面壁部が連続する部位の近傍に、フロントカバー結合用ボルトの第１、第２ボス部がそれぞれ設けられており、かつ、
   前記マウント部材取付座部の内部に、前記第１、第２ボス部を連結して前記フランジ部の一部を構成するフランジ壁部と、前記上面壁部と側面壁部との連続部と前記第１ボス部とを連結するリブとが形成されていることを特徴とするエンジンの前部構造。
2. 請求項１に記載のエンジンの前部構造において、
   前記複数の締結要素は、前記上面壁部の前記側面壁部に連続する部位と前面壁部に連続する部位に配設されていることを特徴とするエンジンの前部構造。
3. 請求項１または２に記載のエンジンの前部構造において、
   フロントカバーは、フランジ部より内側の前記マウント部材取付座部の近傍に第３ボス部を備え、
   該フロントカバーの裏側に、前記第1ボス部と第３ボス部とを連結する第２のリブと、前記第２ボス部と第３ボス部とを連結する第３のリブとが形成されていることを特徴とするエンジンの前部構造。

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