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技術 V型内燃機関

出願人 本田技研工業株式会社
発明者 安川勝久岩迫昭大
出願日 2009年3月18日 (11年3ヶ月経過) 出願番号 2009-065611
公開日 2010年9月30日 (9年9ヶ月経過) 公開番号 2010-216405
状態 拒絶査定
技術分野 内燃機関の潤滑 機械または機関の冷却一般 内燃機関の潤滑 伝動装置の一般的な細部
主要キーワード 吸気系配管 ATオイル 冷却水導入孔 冷却水排出孔 オイル管 オイル配管 左シリンダ クランクシャフト軸受
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図面 (6)

課題

V型内燃機関において、オイルポンプによって圧送されるエンジンオイル圧力損失を低減する。

解決手段

シリンダバンク12,13の間に、エンジンオイルクーラ41を設けたV型エンジン1であって、シリンダブロック4のシリンダバンク間に対応する部分に、クランク軸Aと平行に穿設されたメインギャラリ23およびサブギャラリ24と、オイルポンプによって圧送されるエンジンオイルをメインギャラリおよびサブギャラリに供給するエンジンオイル通路37とを備え、エンジンオイルクーラは、サブギャラリに接続され、サブギャラリからエンジンオイルの供給を受けるとともに、メインギャラリに接続され、メインギャラリに前記エンジンオイルを排出することを特徴とする。

概要

背景

自動車に搭載される内燃機関では、内燃機関の各部に供給されることによって昇温されたエンジンオイル潤滑油)を冷却すべく、エンジンオイルの油路上にオイルクーラ介装されている。例えば、V型内燃機関では、内燃機関全体のコンパクト化を図るべく、オイルクーラが一対のシリンダバンク間に設けられたものがある(特許文献1)。

概要

V型内燃機関において、オイルポンプによって圧送されるエンジンオイルの圧力損失を低減する。シリンダバンク12,13の間に、エンジンオイルクーラ41を設けたV型エンジン1であって、シリンダブロック4のシリンダバンク間に対応する部分に、クランク軸Aと平行に穿設されたメインギャラリ23およびサブギャラリ24と、オイルポンプによって圧送されるエンジンオイルをメインギャラリおよびサブギャラリに供給するエンジンオイル通路37とを備え、エンジンオイルクーラは、サブギャラリに接続され、サブギャラリからエンジンオイルの供給を受けるとともに、メインギャラリに接続され、メインギャラリに前記エンジンオイルを排出することを特徴とする。

目的

本発明は以上の問題を鑑みてなされたものであって、オイルポンプによって内燃機関の各部に供給されるエンジンオイルの圧力損失を低減することができるV型内燃機関を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

シリンダブロックの上部に所定の角度間隔をもって形成された一対のシリンダバンクの間に、エンジン冷却水エンジンオイルとの間で熱交換を行うエンジンオイルクーラを設けたV型内燃機関であって、前記シリンダブロックの前記シリンダバンク間に対応する部分に、クランク軸と平行に穿設されたメインギャラリおよびサブギャラリと、オイルポンプによって圧送される前記エンジンオイルを前記メインギャラリおよび前記サブギャラリに供給する上流側油路とを備え、前記エンジンオイルクーラは、前記サブギャラリに接続され、前記サブギャラリから前記エンジンオイルの供給を受けるとともに、前記メインギャラリに接続され、前記メインギャラリに前記エンジンオイルを排出することを特徴とするV型内燃機関。

請求項2

前記上流側油路は、前記シリンダブロックのクランク軸方向における一側に上下方向に延びるように設けられ、その中間部において前記メインギャラリの一端に接続されるとともに、その上端において前記サブギャラリの一端に接続されることを特徴とする、請求項1に記載のV型内燃機関。

請求項3

前記上流側油路と前記メインギャラリとの接続部には、絞りが形成されていることを特徴とする、請求項2に記載のV型内燃機関。

請求項4

前記シリンダバンクの対向する端部同士をそれぞれ連結する一対の壁部と、前記シリンダバンクと前記壁部とによって画成された凹部とを備え、前記エンジンオイルクーラは、前記凹部に設けられたことを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれかの項に記載のV型内燃機関。

請求項5

前記シリンダブロックのクランク軸方向における他側に連結されたオートマチッチクトランスミッションと、前記シリンダバンク間に、前記エンジンオイルクーラのクランク軸方向に隣り合うかたちで設けられ、前記エンジン冷却水とATオイルとの間で熱交換を行うATオイルクーラを備え、前記エンジンオイルクーラおよび前記ATオイルクーラに供給されるエンジン冷却水は、上流側より前記ATオイルクーラ、前記オイルクーラの順に直列流通することを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれかの項に記載のV型内燃機関。

請求項6

前記シリンダバンクの一方の気筒列は、クランク軸方向において前記オートマチックトランスミッションから離れる方向にオフセットしており、前記一方のシリンダバンクの前記気筒列と前記トランスミッションとの間の部分には、前記ATオイルクーラと前記オートマチックトランスミッションとを連通させるATオイル通路が穿設されていることを特徴とする、請求項5に記載のV型内燃機関。

技術分野

0001

本発明は、自動車V型内燃機関係り、詳しくはオイルクーラおよびこれに接続される油路のV型内燃機関への配設構造に関する。

背景技術

0002

自動車に搭載される内燃機関では、内燃機関の各部に供給されることによって昇温されたエンジンオイル潤滑油)を冷却すべく、エンジンオイルの油路上にオイルクーラが介装されている。例えば、V型内燃機関では、内燃機関全体のコンパクト化を図るべく、オイルクーラが一対のシリンダバンク間に設けられたものがある(特許文献1)。

先行技術

0003

特開昭60−38012号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、従来の内燃機関では、オイルポンプによって圧送されるエンジンオイルは、その大部分がオイルクーラを通過し、圧力損失が大きいという問題があった。

0005

本発明は以上の問題を鑑みてなされたものであって、オイルポンプによって内燃機関の各部に供給されるエンジンオイルの圧力損失を低減することができるV型内燃機関を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決するために、第1の発明は、シリンダブロック(4)の上部に所定の角度間隔をもって形成された一対のシリンダバンク(12,13)の間に、エンジン冷却水とエンジンオイルとの間で熱交換を行うエンジンオイルクーラ(41)を設けたV型内燃機関(1)であって、前記シリンダブロックの前記シリンダバンク間に対応する部分に、クランク軸と平行に穿設されたメインギャラリ(23)およびサブギャラリ(24)と、オイルポンプによって圧送される前記エンジンオイルを前記メインギャラリおよび前記サブギャラリに供給する上流側油路(37)とを備え、前記エンジンオイルクーラは、前記サブギャラリに接続され、前記サブギャラリから前記エンジンオイルの供給を受けるとともに、前記メインギャラリに接続され、前記メインギャラリに前記エンジンオイルを排出することを特徴とする。

0007

この構成によれば、オイルポンプによって圧送されたエンジンオイルの一部がサブギャラリおよびエンジンオイルクーラを通過してメインギャラリに流入する一方、エンジンオイルの残りの部分はオイルクーラを通過せずにメインギャラリに流入する。そのため、オイルクーラを通過するエンジンオイル量は低減され、エンジンオイルクーラによって生じる圧力損失を低減することができる。

0008

第2の発明は第1の発明において、前記上流側油路は、前記シリンダブロックのクランク軸方向における一側に上下方向に延びるように設けられ、その中間部において前記メインギャラリの一端に接続されるとともに、その上端において前記サブギャラリの一端に接続されることを特徴とする。

0009

この構成によれば、上流側油路の一端に接続されたサブギャラリにはエンジンオイルが流入しやすくなる一方、上流側油路の中間部に分岐するかたちで接続されたメインギャラリにはエンジンオイルが流入し難くなり、エンジンオイルクーラに十分なエンジンオイルが供給されるようになる。

0010

第3の発明は第2の発明において、前記上流側油路と前記メインギャラリとの接続部には、絞り(39)が形成されていることを特徴とする。

0011

この構成によれば、絞りによってメインギャラリとサブギャラリとに分配されるエンジンオイルの比率を容易に設定することができる。

0012

第4の発明は第1〜第3の発明において、前記シリンダバンクの対向する端部同士をそれぞれ連結する一対の壁部(21,22)と、前記シリンダバンクと前記壁部とによって画成された凹部(8)とを備え、前記エンジンオイルクーラは、前記凹部に設けられたことを特徴とする。

0013

この構成によれば、壁部が走行風を遮ることによって凹部内に熱が維持されやすくなるため、エンジン始動時においてオイルクーラを流れるエンジン冷却水およびエンジンオイルを早期に昇温させることができる。

0014

第5の発明は第1〜第4の発明において、前記シリンダブロックのクランク軸方向における他側に連結されたオートマチッチクトランスミッション(3)と、前記シリンダバンク間に、前記エンジンオイルクーラのクランク軸方向に隣り合うかたちで設けられ、前記エンジン冷却水とATオイルとの間で熱交換を行うATオイルクーラ(51)を備え、前記エンジンオイルクーラおよび前記ATオイルクーラに供給されるエンジン冷却水は、上流側より前記ATオイルクーラ、前記オイルクーラの順に直列流通することを特徴とする。

0015

この構成によれば、ATオイルクーラをシリンダバンク間に配置したことにより、V型内燃機関全体のコンパクト化が図れる。また、内燃機関の始動時において、高温となる内燃機関内を流通するエンジンオイルに対して、内燃機関よりも低温であるオートマッチクトランスミッション内を流通するATオイルを、内燃機関を通過したエンジン冷却水と優先的に熱交換させることによってオートマチックトランスミッション暖機を効率良く行うことができる。

0016

第6の発明は第5の発明において、前記シリンダバンクの一方の気筒列は、クランク軸方向において前記オートマチックトランスミッションから離れる方向にオフセットしており、前記一方のシリンダバンクの前記気筒列と前記トランスミッションとの間の部分には、前記ATオイルクーラと前記オートマチックトランスミッションとを連通させるATオイル通路(17a,18)が穿設されていることを特徴とする。

0017

この構成によれば、ATオイル通路は、シリンダブロックに形成されるため、損傷が防止されるともに、意匠性が向上する。また、ATオイル通路の油路長を短縮することができ、圧力損失を低減することができる。

発明の効果

0018

以上の構成により、本発明のV型内燃機関は、オイルポンプによって内燃機関の各部に供給されるエンジンオイルの圧力損失を抑制することができるとともに、装置全体のコンパクト化が図れる。

図面の簡単な説明

0019

実施形態に係るV型エンジンを自動車に取り付けた状態を示す概略図
実施形態に係るV型エンジンの側面図
実施形態に係るシリンダブロックを示す分解斜視図
実施形態に係るシリンダブロックを示す斜視図
図4のV−V断面図

実施例

0020

以下、図面を参照して、本発明を自動車のV型6気筒エンジン(内燃機関)に適用した一実施形態について詳細に説明する。以下の説明では、車両の前進方向を前方として説明する。

0021

図1は、実施形態に係るV型エンジン1を自動車2に取り付けた状態を示す概略図であり、図2は実施形態に係るV型エンジンを後方より見た側面図である。図1に示すように、本実施形態に係るV型エンジン1は、自動車2の前方のエンジンルームに、そのクランクシャフト10の軸線A(図3参照)が車両の前後方向と略平行になるように縦置きに設けられており、その後部にはオートマチックトランスミッション3が連結されている。

0022

V型エンジン1は、シリンダブロック4と、シリンダブロック4の上部に設けられた2つのシリンダヘッド5と、シリンダブロック4の下部に設けられたオイルパン6とを主要構成要素として備えている。オイルパン6は、シリンダブロックに連結されたアッパオイルパン6aと、アッパオイルパン6aの下部に連結されたロアオイルパン6bとから構成されている。シリンダヘッド5には、互いに向い合う側の側面に吸気マニホールド(図示しない)が設けられるとともに、車側部側の側面に排気マニホールド(図示しない)が設けられる。

0023

図3は実施形態に係るシリンダブロック4を示す分解斜視図であり、図4は実施形態に係るシリンダブロック4を示す斜視図である。図3および図4に示すように、シリンダブロック4は、クランクケース11と、クランクケース11の上部に一体に形成された左右一対のシリンダバンク12,13とを備え、シリンダブロック4の前端部には、クランクケース11の前端面を構成するエンドプレート7が締結される。

0024

シリンダバンク12,13は、それぞれがクランクシャフトの軸線Aと平行に延設されるともに、互いにクランク軸を中心として所定の角度間隔をもって配置され、V型を呈している。また、各シリンダバンク12,13には、3つのシリンダボア14と、シリンダボア14を囲むウォータジャケット15とが形成されている。

0025

両シリンダバンク13,14は、その前端部および後端部のそれぞれにおいて、前壁部21および後壁部22によって連結されており、両シリンダバンク13,14と両壁部21,22とによって凹部8が画成されている。前壁部21および後壁部22は、上方が開口した箱状に形成され、蓋体21a,22aが締結されることによってそれぞれ閉塞される。前壁部21の内部はエンジン冷却水を貯留するウォータプールとして機能し、ウォータジャケット15およびラジエータ(図示しない)とエンジン冷却水通路(図示しない)を介して連通している。

0026

後壁部22の内部は、クランクケース11の内部(クランク室)および吸気系配管(図示しない)と連通してブリーザチャンバとして機能する。後壁部22の内部には、オイルセパレータ等を配置してもよい。

0027

左シリンダバンク13に形成された3つのシリンダボア14のそれぞれは、対応する右シリンダバンク12に形成された3つのシリンダボア14に対して前方にオフセットして配置されており、左シリンダバンク13の後端とウォータジャケット15の後端との間には平面部16が形成されている。図2および図4に示すように、平面部16の内部には、2つのATオイル通路17a,18が形成されている。

0028

ATオイル通路17aは、シリンダブロック4の下端から左シリンダバンク13内へと上下方向に延び、左シリンダバンク13内で屈曲して後壁部22の下方へと延びている。ATオイル通路17aは、後壁部22の下方において前方側へと屈曲し、凹部8の底部下方へと延びた後、上方側へ延びて凹部8の底面に開口している(図5参照)。また、ATオイル通路17aの下端は、アッパオイルパン6aに形成されたATオイル通路17bの一端に連結されており、ATオイル通路17bの他端は、アッパオイルパン6aの側壁6cに開口している。

0029

ATオイル通路18は、左シリンダバンク13の車側部側を向く側壁13aから左シリンダバンク13を横断して後壁部22の下方へと延びている。ATオイル通路18は、後壁部22の下方において前方側へと屈曲し、凹部8の底部下方へと延びた後、上方側へ延びて凹部8の底面に開口している(図5参照)。ATオイル通路17bのロアケース9の側壁9aにおける開口端およびATオイル通路18の左シリンダバンク13の側壁13aにおける開口端には、それぞれの一端がオートマチックトランスミッション3に接続されたオイルホース19,20の他端が接続されている(図1参照)。

0030

図5は、図4のV−V断面図である。図3および図5に示すように、シリンダブロック4の両シリンダバンク13,14間に対応する部分であって、凹部8の下方には、メインギャラリ23およびサブギャラリ24がクランク軸の軸線Aと平行に穿設されている。サブギャラリ24は、メインギャラリ23の上方に設けられている。メインギャラリ23は、シリンダブロック4を前後方向に貫通する一方、サブギャラリ24はその前端のみがシリンダブロック4の前端に開口している。

0031

メインギャラリ23には、その中間部から凹部8内に突出する第1分岐通路25と、その両端部付近から左右シリンダバンク12,13へと延びて左右シリンダヘッド5に到る第2分岐通路26と、クランクケース11に形成されたクランクジャーナル壁27内へと延びクランクシャフト軸受部28に到る第3分岐通路29とが分岐している。また、メインギャラリ23にはオイルジェット30に連通するオイルジェット孔31が穿設されている。サブギャラリ24の後端24aは、上方へと延びるとともに凹部8内に開口している。

0032

シリンダブロック4の前端部には、クランクケース11の前端面を構成するエンドプレート7が締結される。エンドプレート7には、エンジンオイルポンプ34がクランク室側から取り付けられている。エンジンオイルポンプ34はギヤ式、トロコイド式、内外歯車式等のオイルポンプであってよく、クランク軸の回転に伴って駆動される。エンジンオイルポンプ34には、オイルパン6内のエンジンオイルに浸漬されたオイルストレーナ35から延びるオイル管36が連結されるとともに(図1参照)、エンドプレート7に形成されたエンジンオイル通路(上流側油路)37が連結されている。

0033

エンジンオイル通路37は、エンジンオイルポンプ34から概ね水平方向に延びた後に屈曲し、上方へと延びている。図5に示すように、エンドプレート7には、エンジンオイル通路37の上端とエンドプレート7のクランク室側とを連通させる第1貫通孔38が形成されている。また、第1貫通孔38の下方には、エンドプレート7のクランク室側とエンジンオイル通路37の中間部とを連通する第2貫通孔39が形成されている。第2貫通孔39は、第1貫通孔38よりも断面積が小さく形成されている。エンドプレート7がシリンダブロック4に締結された状態で、第1貫通孔38はサブギャラリ24に接続するともに、第2貫通孔39はメインギャラリ23に接続する。第2貫通孔39は、メインギャラリ23の断面積より小さく、絞り(オリフィス)として機能する。

0034

図3図5に示すように、凹部8には、エンジン冷却水とエンジンオイルとの間で熱交換をするエンジンオイルクーラ41と、エンジン冷却水とATオイルとの間で熱交換をするATオイルクーラ51とが、クランク軸方向に前方よりエンジンオイルクーラ41、ATオイルクーラ51の順で互いに隣接して配置されている。

0035

エンジンオイルクーラ41は、熱交換を行うエレメント42と、エレメント42を支持するとともに凹部8の底部に連結されるベース43とを備えている。エレメント42には、いずれも図示しないエンジン冷却水通路とエンジンオイル通路とが互いに接触し合うように配設されている。エレメント42の冷却水導入孔44および冷却水排出孔45はエレメント42の上部に設けられている。エレメント42のエンジンオイル導入孔46およびエンジンオイル排出孔47はベース43を貫通してベース43の下部に設けられている。エンジンオイル導入孔46はサブギャラリ24の後端24aに接続し、エンジンオイル排出孔47は第1分岐通路25に接続している。

0036

ATオイルクーラ51は、熱交換を行うエレメント52と、エレメント52を支持するとともに凹部8の底部に連結されるベース53とを備えている。エレメント52には、いずれも図示しないエンジン冷却水通路とATオイル通路とが互いに接触し合うように配設されている。エレメント52の冷却水導入孔54および冷却水排出孔55は、エレメント52の上部に設けられている。

0037

エレメント52のATオイル導入孔56およびATオイル排出孔57はベース53を貫通してベース53の下部に設けられている。ATオイル導入孔56はATオイル通路17aの凹部8の底部における開口端に接続し、ATオイル排出孔57はATオイル通路18の凹部8の底部における開口端に接続している。これにより、ATオイルは、オートマチックトランスミッション3、オイルホース19、ATオイル通路17b、ATオイル通路17a、ATオイルクーラ51、ATオイル通路18、オイルホース20の順に通過して循環する。

0038

ATオイルクーラ51の冷却水排出孔55と、エンジンオイルクーラ41の冷却水導入孔44とは、冷却水ホース63によって連結されている。ATオイルクーラ51の冷却水導入孔54およびエンジンオイルクーラ41の冷却水排出孔45は、それぞれ冷却水ホース64,65を介してV型エンジン1の冷却水系に接続されている。これにより、エンジン冷却水は、上流側より冷却水ホース64、ATオイルクーラ51、冷却水ホース63、エンジンオイルクーラ41、冷却水ホース65の順に流通する。

0039

次に、本実施形態の作用効果について説明する。エンジンオイルクーラ41とATオイルクーラ51とを両シリンダバンク12,13の間の凹部8に配置したことにより、V型エンジン1のコンパクト化が図れる。エンジンオイルクーラ41およびATオイルクーラ51は、前壁部21、後壁部22、両シリンダバンク12,13に囲まれているため、走行風を受けて冷却されることが防止される。また、前壁部21の内部にはエンジン冷却水が保持されるとともに、後壁部22の内部にはブローバイガスが流通するため、凹部8内の温度は外気の影響を受け難く、エンジンオイルクーラ41およびATオイルクーラ51の温度を所定温度に維持しやすい。また、V型エンジン1の始動時においては、シリンダブロック4の熱をエンジンオイルクーラ41およびATオイルクーラ51に伝達しやすく、エンジンオイルおよびATオイルを迅速に適温まで上昇させることができる。また、凹部8の上方には吸気マニホールドが配置されているため、凹部8の密閉性が高められ、上述した効果が更に顕著となる。

0040

凹部8の後側、すなわちオートマチックトランスミッション3側にATオイルクーラ51を配置し、凹部8の前側、すなわちエンジンオイルポンプ34側にエンジンオイルクーラ41を配置したことにより、オートマチックトランスミッション3とATオイルクーラ51とを連通する油路およびエンジンオイルポンプ34とエンジンオイルクーラ41と連通する油路の長さを短縮することができる。また、オートマチックトランスミッション3とATオイルクーラ51とを連通する油路の一部をATオイル通路17a,17b,18としてシリンダブロック4およびロアケース9に穿設したことにより、更なる油路の短縮化が図れるとともに、油路の損傷が防止される。また、オイル配管レイアウトが簡素になり、V型エンジン1の意匠性が向上する。

0041

また、ATオイルクーラ51が、冷却水が流通する前壁部21に対してブローバイガスが流通するため高温となる後壁部22に隣接して配置されているため、ATオイルクーラ51の暖機を早期におこなうことができる。

0042

また、エンジン1を通過して昇温されたエンジン冷却水を、エンジンオイルクーラ41よりも先にATオイルクーラ51に流入させるため、ATオイルクーラ51の暖機を迅速に行うことができる。エンジンオイルクーラ41は、エンジン1を通過したエンジンオイルが流入してATオイルクーラ51よりも高温になるため、エンジン冷却水によってATオイルクーラ51を優先して暖機することが効率的である。

0043

本実施形態では、エンジンオイル通路37からメインギャラリ23と、サブギャラリ24とに分岐させ、サブギャラリ24を通過したエンジンオイルをエンジンオイルクーラ41に流入させるようにしたため、エンジンオイルは図5中に矢印で示すように流れ、エンジンオイルポンプ34を通過したエンジンオイルの全量をエンジンオイルクーラ41に流入させる場合に比べて圧力損失を低減することができる。この場合に、サブギャラリ24をエンジンオイル通路37の端部に連結させ、メインギャラリ23をエンジンオイル通路37の中間部から分岐させるように連結させたため、メインギャラリ23よりもサブギャラリ24に流入するエンジンオイル量が増大し、エンジンオイルクーラ41を通過するエンジンオイル量が比較的多くなる。メインギャラリ23とエンジンオイル通路37との接続部の第2貫通孔39は絞りとして機能するため、メインギャラリ23の断面積を確保しつつ、第2貫通孔39を通過してメインギャラリ23に流入するエンジンオイル量と、第1貫通孔38を通過してサブギャラリ24に流入するエンジンオイル量の比を調整することができる。第2貫通孔39を通過してメインギャラリ23に流入するエンジンオイル量と、第1貫通孔38を通過してサブギャラリ24に流入するエンジンオイル量の比は、4:6であることが好ましい。

0044

1・・V型エンジン(V型内燃機関)、3・・オートマチックトランスミッション、4・・シリンダブロック、7・・エンドプレート、8・・凹部、11・・クランクケース、12,13・・左右シリンダバンク、16・・平面部、17a,17b,18・・ATオイル通路、21・・前壁部、22・・後壁部、23・・メインギャラリ、24・・サブギャラリ、34・・エンジンオイルポンプ、37・・エンジンオイル通路(上流側油路)、38・・第1貫通孔、39・・第2貫通孔(絞り)、41・・エンジンオイルクーラ、51・・ATオイルクーラ

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