JP2004301011A - エンジンの補機駆動構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】始動電動機等の回転電機を他の補機とともにエンジン前端部においてベルト駆動するとともに、防水性を確保し、支持剛性を確保し、部品点数の増加を抑えることができるようにする。
【解決手段】クロスフロー式で吸気側が車体前方側となる横置エンジンの吸気側の側面下部に、オイルパン5の側方まで下げて空調用コンプレッサ6を配置し、その上方にできたスペースを利用してベルト駆動式の始動電動機7を配置する。始動電動機7はシリンダブロックに取り付け、コンプレッサ6はシリンダブロック側壁部から垂下させたブラケット8で支持する。そして、パワステポンプ2と発電機3とウォータポンプ4と第1クランクプーリ21とを第1ベルト22で駆動連結し、その反シリンダブロック側でコンプレッサ6と始動電動機7と第2クランクプーリ23とを第2ベルト24で駆動連結する。
【選択図】 図1
【解決手段】クロスフロー式で吸気側が車体前方側となる横置エンジンの吸気側の側面下部に、オイルパン5の側方まで下げて空調用コンプレッサ6を配置し、その上方にできたスペースを利用してベルト駆動式の始動電動機7を配置する。始動電動機7はシリンダブロックに取り付け、コンプレッサ6はシリンダブロック側壁部から垂下させたブラケット8で支持する。そして、パワステポンプ2と発電機3とウォータポンプ4と第1クランクプーリ21とを第1ベルト22で駆動連結し、その反シリンダブロック側でコンプレッサ6と始動電動機7と第2クランクプーリ23とを第2ベルト24で駆動連結する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジン前端部において複数の補機をベルト駆動するエンジンの補機駆動構造に関し、特に、通常ベルト駆動される各種補機に加えて始動電動機、発電機、電動発電機のうちのいずれか一つの回転電機をエンジン前端部においてベルト駆動するエンジンの補機駆動構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
始動電動機、電動発電機等の回転電機をエンジン前端部においてベルト駆動するエンジンの補機駆動構造として、他の補機を駆動するベルトとは別のベルトで電動発電機と空調用コンプレッサを駆動するもの(例えば、特許文献1参照。)や、始動電動機を他の補機とともに1本のベルトで駆動するもの(例えば、特許文献2参照。)が従来から知られている。
【0003】
また、それとは別に、ベルト装置のテンショナを同軸上に2段に配したものが従来から知られている(例えば、特許文献3参照。)。
【0004】
また、前輪エンジン駆動、後輪電動モータ駆動の4WD駆動車両は従来から知られている(例えば、特許文献4参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−14145号公報
【特許文献2】
特開平11−190222号公報
【特許文献3】
実開昭63−170648号公報
【特許文献4】
特開2002−51404号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
車両用エンジンの前端部はウォータポンプ、パワステポンプ、発電機等の補機をベルト駆動するよう各補機駆動のプーリが配設されるとともにアイドルプーリ(アイドラ)およびテンションプーリ(テンショナ)が配設され、それらプーリとクランクプーリを駆動連結するようベルトが巻き掛けられるため、一般にスペース的に非常に厳しいという事情がある。そのため、従来ギヤ連結であった始動電動機(スタータモータ)をサイレントスタートのためにベルト連結にする場合や、前輪エンジン駆動、後輪電動モータ駆動の4WD駆動車の電動モータ駆動用発電機をベルト駆動する場合に、通常の補機に加えてそれら始動電動機や4WDの電動モータ駆動用の発電機を如何に配置し、エンジン前端部においてクランクプーリに如何にベルト連結するかが問題となる。特に、始動電動機や発電機は防水性の確保が重要であり、補機類が増えるとエンジン側方への張り出しが大きくなるなどして支持剛性の確保が問題となり、そのための部品点数の増加が問題となる。
【0007】
本発明はこれらの事情に鑑みてなされたもので、始動電動機や4WD電動モータ駆動用の発電機や電動発電機をポンプを含む他の補機とともにエンジン前端部においてベルト駆動するとともに、防水性を確保し、支持剛性を確保し、部品点数の増加を抑えることができるようにすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、エンジン前端部において第1クランクプーリとポンプを含む複数の補機を第1ベルトで駆動連結するとともに、始動電動機、発電機および電動発電機のうちのいずれか一つの回転電機をエンジン前部側方の下部に配置してシリンダブロックに取り付け、前記回転電機の下方でオイルパンの側方に空調用のコンプレッサを配置し、該コンプレッサと第2クランクプーリとをアイドラを介して第2ベルトで駆動連結し、前記コンプレッサを前記シリンダブロックの側壁部から垂下させたブラケットに固定し、前記アイドラを支承するベース板の一端側を前記シリンダブロック側の前部に、他端側を前記ブラケットに架橋固定する構成としたことを特徴とする。
【0009】
この補機駆動構造では、気密性があって水に浸かっても問題の生じない空調用のコンプレッサをオイルパンの側方まで下げたことにより、そのコンプレッサの上に始動電動機、発電機および電動発電機といった回転電機を配置することができ、エンジン前端部においてポンプを含む複数の補機を第1ベルトにより、始動電動機、発電機および電動発電機のうちのいずれか一つの回転電機を空調用のコンプレッサとともに第2ベルトで駆動連結することができ、回転電機の防水性も確保できる。そして、空調用のコンプレッサはシリンダブロックの側壁部から垂下させたブラケットに固定することで支持でき、さらに、そのブラケットとシリンダブロックとにアイドラを支承するベース板が架橋固定されることにより、コンプレッサを支持するブラケットの支持剛性が確保されるとともに、ベース板が補強部材となることで部品点数の削減が可能となる。
【0010】
請求項2に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項1に係る発明の上記構成を備えるとともに、前記アイドラが第1アイドラで、テンショナを構成し、前記回転電機が始動電動機で、前記始動電動機と前記第2クランクプーリとの間に第2アイドラを配置し、前記第2ベルトを前記第2クランクプーリと前記始動電動機と前記第2アイドラと前記コンプレッサと前記第1アイドラとに掛け渡したものである。
【0011】
この構成により、コンプレッサをオイルパンの側方まで下げた後にできたスペースに始動電動機を配置して、その始動電動機をコンプレッサとともに第2ベルトで駆動連結することができ、始動電動機の防水性も確保でき、また始動電動機と第2クランクプーリ間に第2アイドラを配置することで、駆動トルクの大きい始動電動機のプーリに対する巻き角を大きくでき、始動電動機による始動時のベルトのスリップを抑制できる。
【0012】
請求項3に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項2に係る発明の上記構成を備えるとともに、前記補機がウォータポンプとパワステポンプとエンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機で、前記第2ベルトを前記第1ベルトの反シリンダブロック側に配置したものである。
【0013】
この構成により、ウォータポンプとパワステポンプとエンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機を第1ベルトで駆動し、その第1ベルトと始動電動機およびコンプレッサを駆動連結する第2ベルトをエンジン前端部において干渉を生じないように取り回すことができる。
【0014】
請求項4に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項2または3に係る発明の上記構成を備えるとともに、前記第2アイドラのアイドラ軸に前記第1ベルトを掛け渡す第3アイドラを同軸配置し、これら第2アイドラおよび第3アイドラを前記第2アイドラに作用する前記第2ベルトのベルト張力に起因して前記アイドラ軸に作用するベクトルと前記第3アイドラに作用する前記第1ベルトのベルト張力に起因して前記アイドラ軸に作用するベクトルとが略反対方向になるよう配置したものである。
【0015】
この構成により、第2アイドラと第3アイドラの設置スペースを確保できるとともに第1ベルトと第2ベルトのそれぞれのベルト張力に起因してアイドラ軸に作用するベクトルを相殺できる。
【0016】
請求項5に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項1に係る発明の上記構成を備えるとともに、前記回転電機がエンジンにより駆動される車軸とは別の車軸を駆動する電動モータへ電力を供給する電動モータ駆動用の発電機であるよう構成したものである。
【0017】
この構成により、コンプレッサをオイルパンの側方まで下げた後にできたスペースに電動モータ駆動用の発電機を配置することができ、防水性も確保できる。
【0018】
請求項6に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項5に係る発明の上記構成を備えるとともに、前記補機がウォータポンプとパワステポンプとエンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機で、前記電動モータ駆動用の発電機の上方に前記エンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機を配置し、前記第2ベルトを前記第1ベルトの反シリンダブロック側に配設し、前記第1ベルトを前記ウォータホンプと前記パワステポンプと前記エンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機と前記電動モータ駆動用の発電機と前記第1クランクプーリとに掛け渡し、前記第2ベルトを前記第2クランクプーリと前記コンプレッサと前記アイドラとに掛け渡したものである。
【0019】
この構成により、ウォータポンプとパワステポンプとエンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機と電動モータ駆動用の発電機を第1ベルトで駆動し、その第1ベルトとコンプレッサを駆動する第2ベルトをエンジン前端部において干渉を生じないように取り回すことができる。
【0020】
請求項7に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項6に係る発明の上記構成を備えるとともに、前記アイドラが第1アイドラで、テンショナを構成し、前記クランクプーリと前記コンプレッサとの間に同軸に第2アイドラと第3アイドラを配置し、前記電動モータ駆動用の発電機、前記第3アイドラ、前記第1クランクプーリの順に第1ベルトを掛け渡し、前記第2クランクプーリ、前記第2アイドラ、前記コンプレッサ、前記テンショナの順に前記第2ベルトを掛け渡したものである。
【0021】
この構成により、第2アイドラと第3アイドラの設置スペースを確保できるとともに第1ベルトと第2ベルトのそれぞれのベルト張力に起因してアイドラ軸に作用するベクトルの偏りを緩和できる。
【0022】
請求項8に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項7に係る発明の上記構成を備えるとともに、前記ブラケットに前記第2アイドラおよび前記第3アイドラを支持したものである。
【0023】
この構成により、第2アイドラおよび第3アイドラの支持スペースを確保できる。
【0024】
請求項9に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項5〜8のいずれかに係る発明の上記構成を備えるとともに、前記電動モータ駆動用の発電機がエンジン冷却水通路に接続されエンジン用ウォ―タポンプで冷却水を循環させる水冷発電機であるよう構成したものである。
【0025】
この場合、水冷発電機への冷却水の配管構造はシンプルに構成できる。
【0026】
請求項10に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項1〜9のいずれかに係る発明の上記構成を備えるとともに、当該エンジンが側方一側から吸気して他側へ排気するクロスフロー式エンジンで車体前部に吸気側が車体前方になるように横置配置され、シリンダブロックの吸気側側面に前記回転電機と前記コンプレッサを配置した構成を有するものである。
【0027】
クロスフロー式で吸気側を車体前方になるよう配置する横置エンジンでは、このようにシリンダブロックの吸気側側面に比較的熱に弱い始動電動機、発電機、電動発電機といった回転電機と空調用のコンプレッサを配置するのがよい。
【0028】
請求項11に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項1〜10のいずれかに係る発明の上記構成を備えるとともに、シリンダブロックが前部にチェーンカバーを有し、該チェーンカバーに前記ベース板が取り付けられるものである。
【0029】
シリンダブロックが前部にチェーンカバーを有する場合、アイドラを支承するベース板はこのようにチェーンカバーに取り付けるのが組付け性から好ましい。また既存のエンジンにアドオンで始動電動機や電動モータ駆動用発電機を追加する場合、チェーンカバーのみ変更すればよいため、設備投資が抑制できる。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0031】
図1〜5は本発明の実施の形態の一例を示している。図1は補機駆動構造の全体構成を示すエンジン正面図、図2はエンジン前部側方の下部構造を示す側面図、図3はコンプレッサ固定用のブラケットの側面図、図4はコンプレッサ固定用ブラケットの正面図、図5は第2、第3アイドラ取り付け部の断面図である。
【0032】
この実施の形態のエンジンは、側方一側から吸気して他側へ排気するクロスフロー式の横置エンジンで、車体前部に吸気側が車体前方になるように横置配置される。
【0033】
図1に示すようにエンジンのシリンダブロック( 図示せず)は前部がチェーンカバー1で覆われ、そのシリンダブロックの前部排気側の側面上部にパワステポンプ2が配置され、前部吸気側の側面上部にエンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機3が配置され、この発電機3の下方内側にウォータポンプ4が配置され、該吸気側の側面下部には、オイルパン5の側方まで下がった位置に空調用のコンプレッサ6が配置され、コンプレッサ6の上方にベルト駆動式の始動電動機7が配置されている。始動電動機7はシリンダブロック( 図示せず)に取り付けられている。また、コンプレッサ6は、図1および図2に示すようにシリンダブロックの側壁部(図示せず)から垂下させた図3および図4に示すブラケット8に固定されている。
【0034】
そして、パワステポンプ2の駆動プーリ12と発電機3の駆動プーリ13とウォータポンプ4の駆動プーリ14がエンジン前端部において同一面上に配置されて、パワステポンプ2( 駆動プーリ12)、発電機3(駆動プーリ13)およびウォータポンプ4( 駆動プーリ14)とクランク軸9前端に設けられた第1クランクプーリ21とが第1ベルト22によって駆動連結され、コンプレッサ6の駆動プーリ16と始動電動機7の駆動プーリ17がパワステポンプ2の駆動プーリ12、発電機3の駆動プーリ13、ウォータポンプ4の駆動プーリ14の反シリンダブロック側に隣接して同一面上に配置されて、コンプレッサ6(駆動プーリ16)と始動電動機7(駆動プーリ17)とクランク軸9前端の上記第1クランクプーリ21の反シリンダブロック側に同軸配置された第2クランクプーリ23とが第2ベルト24によって駆動連結されている。
【0035】
コンプレッサ6(駆動プーリ16)と第2クランクプーリ23との間にはテンショナを構成する第1アイドラ25が配置され、始動電動機7(駆動プーリ17)と第2クランクプーリ23との間には第2ベルト24を掛け渡す第2アイドラ26が配置されている。また、第2アイドラ26のアイドラ軸27と同軸配置でシリンダブロック側に第1ベルト22を掛け渡す第3アイドラ28が設けられている。第2アイドラ26および第3アイドラ28を支持するアイドラ軸28は、シリンダブロック(図示せず)に固定されている。
【0036】
そして、第1ベルト22の反シリンダブロック側で第2クランクプーリ23、始動電動機7( 駆動プーリ17)、第2アイドラ26、コンプレッサ6(駆動プーリ16)、第1アイドラ( テンショナ)25の順に第2ベルト24が掛け渡されている。
【0037】
また、パワステポンプ2(駆動プーリ12)と発電機3(駆動プーリ13)の間には第4アイドラ29が配置され、パワステポンプ2(駆動プーリ12)の下方には第5アイドラ30が配置されている。そして、第2ベルト24のシリンダブロック側でパワステポンプ2(駆動プーリ12)、第4アイドラ29、発電機3(駆動プーリ13)、第3アイドラ23、第1クランクプーリ21、ウォータポンプ4( 駆動プーリ14)、第5アイドラ30の順に第1ベルト22が掛け渡されている。
【0038】
第2アイドラ26および第3アイドラ28は、第2アイドラ26に作用する第2ベルト24のベルト張力に起因してアイドラ軸27に作用するベクトルと第3アイドラ28に作用する第1ベルト22のベルト張力に起因してアイドラ軸27に作用するベクトルとが略反対方向で相殺される配置となっている。
【0039】
図6〜8は本発明の実施の形態の他の例を示している。図6は補機駆動構造の全体構成を示すエンジン正面図、図7はコンプレッサ固定用のブラケットの平面図、図8は同側面図である。
【0040】
この実施の形態のエンジンは、側方一側から吸気して他側へ排気するクロスフロー式の横置エンジンで、車体前部に吸気側が車体前方になるように横置配置される。このエンジンは、前輪エンジン駆動、後輪電動モータ駆動の4WD駆動車に搭載される。
【0041】
図6に示すようにエンジンのシリンダブロック( 図示せず)は前部がチェーンカバー1で覆われ、そのシリンダブロックの前部排気側の側面上部にパワステポンプ2が配置され、前部吸気側の側面上部にエンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機3が配置され、この発電機3の下方内側にウォータポンプ4が配置され、該吸気側の側面下部には、オイルパン5の側方まで下がった位置に空調用のコンプレッサ6が配置され、コンプレッサ6の上方に後輪車軸を駆動する電動モータ(図示せず)へ電力を供給する電動モータ駆動用の発電機9が配置されている。電動モータ駆動用の発電機9は水冷発電機で、エンジン冷却水通路(図示せず)に接続し、ウォ―タポンプ4で冷却水を循環させる。電動モータ駆動用の発電機9はシリンダブロック( 図示せず)に取り付けられている。また、コンプレッサ6は、シリンダブロックの側壁部(図示せず)から垂下させた図7および図8に示すブラケット10に固定されている。
【0042】
そして、パワステポンプ2の駆動プーリ12と発電機3の駆動プーリ13とウォータポンプ4の駆動プーリ14と電動モータ駆動用の発電機9の駆動プーリ19がエンジン前端部において同一面上に配置されて、パワステポンプ2( 駆動プーリ12)、発電機3(駆動プーリ13)、ウォータポンプ4( 駆動プーリ14)および電動モータ駆動用の発電機9(駆動プーリ19)とクランク軸9前端に設けられた第1クランクプーリ21とが第1ベルト22によって駆動連結され、コンプレッサ6の駆動プーリ16がパワステポンプ2の駆動プーリ12、発電機3の駆動プーリ13、ウォータポンプ4の駆動プーリ14および電動モータ駆動用の発電機9の駆動プーリ19の反シリンダブロック側に隣接して同一面上に配置されて、コンプレッサ6(駆動プーリ16)とクランク軸9前端の上記第1クランクプーリ21の反シリンダブロック側に同軸配置された第2クランクプーリ23とが第2ベルト24によって駆動連結されている。
【0043】
コンプレッサ6(駆動プーリ16)と第2クランクプーリ23との間にはテンショナを構成する第1アイドラ25が配置され、電動モータ駆動用の発電機9(駆動プーリ19)と第1クランクプーリ21との間には、第2ベルト24を掛け渡す第2アイドラ26が配置され、この第2アイドラ26のアイドラ軸27と同軸配置でシリンダブロック側に第1ベルト22を掛け渡す第3アイドラ28が設けられている。第2アイドラ26および第3アイドラ28を支持するアイドラ軸28はコンプレッサ6を支持する上記ブラケット10に固定されている。
【0044】
そして、第1ベルト22の反シリンダブロック側で第2クランクプーリ23、第2アイドラ26、コンプレッサ6(駆動プーリ16)、第1アイドラ( テンショナ)25の順に第2ベルト24が掛け渡されている。
【0045】
また、パワステポンプ2(駆動プーリ12)と発電機3(駆動プーリ13)の間には第4アイドラ29が配置され、パワステポンプ2(駆動プーリ12)の下方には第5アイドラ30が配置されている。そして、第2ベルト24のシリンダブロック側でパワステポンプ2(駆動プーリ12)、第4アイドラ29、発電機3(駆動プーリ13)、電動モータ駆動用の発電機9( 駆動モータ19)、第3アイドラ23、第1クランクプーリ21、ウォータポンプ4( 駆動プーリ14)、第5アイドラ30の順に第1ベルト22が掛け渡されている。
【0046】
第2アイドラ26および第3アイドラ28は、第2アイドラ26に作用する第2ベルト24のベルト張力に起因してアイドラ軸27に作用するベクトルと第3アイドラ28に作用する第1ベルト22のベルト張力に起因してアイドラ軸27に作用するベクトルとが、図1に示す実施例のように略反対ではないものの略反対に近い方向でベクトルの偏りが緩和される配置となっている。
【0047】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば、始動電動機や4WD電動モータ駆動用の発電機や電動発電機をポンプを含む他の補機とともにエンジン前端部においてベルト駆動する補機駆動構造を、防水性を確保し、支持剛性を確保し、部品点数の増加を抑えることができるものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例の補機駆動構造の全体構成を示すエンジン正面図である。
【図2】図1の例におけるエンジン前部側方の下部構造を示す側面図である。
【図3】図1の例におけるコンプレッサ固定用のブラケットの側面図である。
【図4】図1の例におけるコンプレッサ固定用ブラケットの正面図である。
【図5】図1の例における第2、第3アイドラ取り付け部の断面図である。
【図6】本発明の実施の形態の他の例の補機駆動構造の全体構成を示すエンジン正面図である。
【図7】図6の例におけるコンプレッサ固定用のブラケットの平面図である。
【図8】図6の例におけるコンプレッサ固定用のブラケットの側面図である。
【符号の説明】
1 チェーンカバー
2 パワステポンプ
3 発電機(エンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用)
4 ウォータポンプ
5 オイルパン
6 コンプレッサ(空調用)
7 始動電動機
8、10 ブラケット
9 発電機(電動モータ駆動用)
21 第1クランクプーリ
22 第1ベルト
23 第2クランクプーリ
24 第2ベルト
25 第1アイドラ( テンショナ)
26 第2アイドラ
27 アイドラ軸
28 第3アイドラ
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジン前端部において複数の補機をベルト駆動するエンジンの補機駆動構造に関し、特に、通常ベルト駆動される各種補機に加えて始動電動機、発電機、電動発電機のうちのいずれか一つの回転電機をエンジン前端部においてベルト駆動するエンジンの補機駆動構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
始動電動機、電動発電機等の回転電機をエンジン前端部においてベルト駆動するエンジンの補機駆動構造として、他の補機を駆動するベルトとは別のベルトで電動発電機と空調用コンプレッサを駆動するもの(例えば、特許文献1参照。)や、始動電動機を他の補機とともに1本のベルトで駆動するもの(例えば、特許文献2参照。)が従来から知られている。
【0003】
また、それとは別に、ベルト装置のテンショナを同軸上に2段に配したものが従来から知られている(例えば、特許文献3参照。)。
【0004】
また、前輪エンジン駆動、後輪電動モータ駆動の4WD駆動車両は従来から知られている(例えば、特許文献4参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−14145号公報
【特許文献2】
特開平11−190222号公報
【特許文献3】
実開昭63−170648号公報
【特許文献4】
特開2002−51404号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
車両用エンジンの前端部はウォータポンプ、パワステポンプ、発電機等の補機をベルト駆動するよう各補機駆動のプーリが配設されるとともにアイドルプーリ(アイドラ)およびテンションプーリ(テンショナ)が配設され、それらプーリとクランクプーリを駆動連結するようベルトが巻き掛けられるため、一般にスペース的に非常に厳しいという事情がある。そのため、従来ギヤ連結であった始動電動機(スタータモータ)をサイレントスタートのためにベルト連結にする場合や、前輪エンジン駆動、後輪電動モータ駆動の4WD駆動車の電動モータ駆動用発電機をベルト駆動する場合に、通常の補機に加えてそれら始動電動機や4WDの電動モータ駆動用の発電機を如何に配置し、エンジン前端部においてクランクプーリに如何にベルト連結するかが問題となる。特に、始動電動機や発電機は防水性の確保が重要であり、補機類が増えるとエンジン側方への張り出しが大きくなるなどして支持剛性の確保が問題となり、そのための部品点数の増加が問題となる。
【0007】
本発明はこれらの事情に鑑みてなされたもので、始動電動機や4WD電動モータ駆動用の発電機や電動発電機をポンプを含む他の補機とともにエンジン前端部においてベルト駆動するとともに、防水性を確保し、支持剛性を確保し、部品点数の増加を抑えることができるようにすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、エンジン前端部において第1クランクプーリとポンプを含む複数の補機を第1ベルトで駆動連結するとともに、始動電動機、発電機および電動発電機のうちのいずれか一つの回転電機をエンジン前部側方の下部に配置してシリンダブロックに取り付け、前記回転電機の下方でオイルパンの側方に空調用のコンプレッサを配置し、該コンプレッサと第2クランクプーリとをアイドラを介して第2ベルトで駆動連結し、前記コンプレッサを前記シリンダブロックの側壁部から垂下させたブラケットに固定し、前記アイドラを支承するベース板の一端側を前記シリンダブロック側の前部に、他端側を前記ブラケットに架橋固定する構成としたことを特徴とする。
【0009】
この補機駆動構造では、気密性があって水に浸かっても問題の生じない空調用のコンプレッサをオイルパンの側方まで下げたことにより、そのコンプレッサの上に始動電動機、発電機および電動発電機といった回転電機を配置することができ、エンジン前端部においてポンプを含む複数の補機を第1ベルトにより、始動電動機、発電機および電動発電機のうちのいずれか一つの回転電機を空調用のコンプレッサとともに第2ベルトで駆動連結することができ、回転電機の防水性も確保できる。そして、空調用のコンプレッサはシリンダブロックの側壁部から垂下させたブラケットに固定することで支持でき、さらに、そのブラケットとシリンダブロックとにアイドラを支承するベース板が架橋固定されることにより、コンプレッサを支持するブラケットの支持剛性が確保されるとともに、ベース板が補強部材となることで部品点数の削減が可能となる。
【0010】
請求項2に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項1に係る発明の上記構成を備えるとともに、前記アイドラが第1アイドラで、テンショナを構成し、前記回転電機が始動電動機で、前記始動電動機と前記第2クランクプーリとの間に第2アイドラを配置し、前記第2ベルトを前記第2クランクプーリと前記始動電動機と前記第2アイドラと前記コンプレッサと前記第1アイドラとに掛け渡したものである。
【0011】
この構成により、コンプレッサをオイルパンの側方まで下げた後にできたスペースに始動電動機を配置して、その始動電動機をコンプレッサとともに第2ベルトで駆動連結することができ、始動電動機の防水性も確保でき、また始動電動機と第2クランクプーリ間に第2アイドラを配置することで、駆動トルクの大きい始動電動機のプーリに対する巻き角を大きくでき、始動電動機による始動時のベルトのスリップを抑制できる。
【0012】
請求項3に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項2に係る発明の上記構成を備えるとともに、前記補機がウォータポンプとパワステポンプとエンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機で、前記第2ベルトを前記第1ベルトの反シリンダブロック側に配置したものである。
【0013】
この構成により、ウォータポンプとパワステポンプとエンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機を第1ベルトで駆動し、その第1ベルトと始動電動機およびコンプレッサを駆動連結する第2ベルトをエンジン前端部において干渉を生じないように取り回すことができる。
【0014】
請求項4に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項2または3に係る発明の上記構成を備えるとともに、前記第2アイドラのアイドラ軸に前記第1ベルトを掛け渡す第3アイドラを同軸配置し、これら第2アイドラおよび第3アイドラを前記第2アイドラに作用する前記第2ベルトのベルト張力に起因して前記アイドラ軸に作用するベクトルと前記第3アイドラに作用する前記第1ベルトのベルト張力に起因して前記アイドラ軸に作用するベクトルとが略反対方向になるよう配置したものである。
【0015】
この構成により、第2アイドラと第3アイドラの設置スペースを確保できるとともに第1ベルトと第2ベルトのそれぞれのベルト張力に起因してアイドラ軸に作用するベクトルを相殺できる。
【0016】
請求項5に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項1に係る発明の上記構成を備えるとともに、前記回転電機がエンジンにより駆動される車軸とは別の車軸を駆動する電動モータへ電力を供給する電動モータ駆動用の発電機であるよう構成したものである。
【0017】
この構成により、コンプレッサをオイルパンの側方まで下げた後にできたスペースに電動モータ駆動用の発電機を配置することができ、防水性も確保できる。
【0018】
請求項6に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項5に係る発明の上記構成を備えるとともに、前記補機がウォータポンプとパワステポンプとエンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機で、前記電動モータ駆動用の発電機の上方に前記エンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機を配置し、前記第2ベルトを前記第1ベルトの反シリンダブロック側に配設し、前記第1ベルトを前記ウォータホンプと前記パワステポンプと前記エンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機と前記電動モータ駆動用の発電機と前記第1クランクプーリとに掛け渡し、前記第2ベルトを前記第2クランクプーリと前記コンプレッサと前記アイドラとに掛け渡したものである。
【0019】
この構成により、ウォータポンプとパワステポンプとエンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機と電動モータ駆動用の発電機を第1ベルトで駆動し、その第1ベルトとコンプレッサを駆動する第2ベルトをエンジン前端部において干渉を生じないように取り回すことができる。
【0020】
請求項7に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項6に係る発明の上記構成を備えるとともに、前記アイドラが第1アイドラで、テンショナを構成し、前記クランクプーリと前記コンプレッサとの間に同軸に第2アイドラと第3アイドラを配置し、前記電動モータ駆動用の発電機、前記第3アイドラ、前記第1クランクプーリの順に第1ベルトを掛け渡し、前記第2クランクプーリ、前記第2アイドラ、前記コンプレッサ、前記テンショナの順に前記第2ベルトを掛け渡したものである。
【0021】
この構成により、第2アイドラと第3アイドラの設置スペースを確保できるとともに第1ベルトと第2ベルトのそれぞれのベルト張力に起因してアイドラ軸に作用するベクトルの偏りを緩和できる。
【0022】
請求項8に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項7に係る発明の上記構成を備えるとともに、前記ブラケットに前記第2アイドラおよび前記第3アイドラを支持したものである。
【0023】
この構成により、第2アイドラおよび第3アイドラの支持スペースを確保できる。
【0024】
請求項9に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項5〜8のいずれかに係る発明の上記構成を備えるとともに、前記電動モータ駆動用の発電機がエンジン冷却水通路に接続されエンジン用ウォ―タポンプで冷却水を循環させる水冷発電機であるよう構成したものである。
【0025】
この場合、水冷発電機への冷却水の配管構造はシンプルに構成できる。
【0026】
請求項10に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項1〜9のいずれかに係る発明の上記構成を備えるとともに、当該エンジンが側方一側から吸気して他側へ排気するクロスフロー式エンジンで車体前部に吸気側が車体前方になるように横置配置され、シリンダブロックの吸気側側面に前記回転電機と前記コンプレッサを配置した構成を有するものである。
【0027】
クロスフロー式で吸気側を車体前方になるよう配置する横置エンジンでは、このようにシリンダブロックの吸気側側面に比較的熱に弱い始動電動機、発電機、電動発電機といった回転電機と空調用のコンプレッサを配置するのがよい。
【0028】
請求項11に係る発明のエンジンの補機駆動構造は、請求項1〜10のいずれかに係る発明の上記構成を備えるとともに、シリンダブロックが前部にチェーンカバーを有し、該チェーンカバーに前記ベース板が取り付けられるものである。
【0029】
シリンダブロックが前部にチェーンカバーを有する場合、アイドラを支承するベース板はこのようにチェーンカバーに取り付けるのが組付け性から好ましい。また既存のエンジンにアドオンで始動電動機や電動モータ駆動用発電機を追加する場合、チェーンカバーのみ変更すればよいため、設備投資が抑制できる。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0031】
図1〜5は本発明の実施の形態の一例を示している。図1は補機駆動構造の全体構成を示すエンジン正面図、図2はエンジン前部側方の下部構造を示す側面図、図3はコンプレッサ固定用のブラケットの側面図、図4はコンプレッサ固定用ブラケットの正面図、図5は第2、第3アイドラ取り付け部の断面図である。
【0032】
この実施の形態のエンジンは、側方一側から吸気して他側へ排気するクロスフロー式の横置エンジンで、車体前部に吸気側が車体前方になるように横置配置される。
【0033】
図1に示すようにエンジンのシリンダブロック( 図示せず)は前部がチェーンカバー1で覆われ、そのシリンダブロックの前部排気側の側面上部にパワステポンプ2が配置され、前部吸気側の側面上部にエンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機3が配置され、この発電機3の下方内側にウォータポンプ4が配置され、該吸気側の側面下部には、オイルパン5の側方まで下がった位置に空調用のコンプレッサ6が配置され、コンプレッサ6の上方にベルト駆動式の始動電動機7が配置されている。始動電動機7はシリンダブロック( 図示せず)に取り付けられている。また、コンプレッサ6は、図1および図2に示すようにシリンダブロックの側壁部(図示せず)から垂下させた図3および図4に示すブラケット8に固定されている。
【0034】
そして、パワステポンプ2の駆動プーリ12と発電機3の駆動プーリ13とウォータポンプ4の駆動プーリ14がエンジン前端部において同一面上に配置されて、パワステポンプ2( 駆動プーリ12)、発電機3(駆動プーリ13)およびウォータポンプ4( 駆動プーリ14)とクランク軸9前端に設けられた第1クランクプーリ21とが第1ベルト22によって駆動連結され、コンプレッサ6の駆動プーリ16と始動電動機7の駆動プーリ17がパワステポンプ2の駆動プーリ12、発電機3の駆動プーリ13、ウォータポンプ4の駆動プーリ14の反シリンダブロック側に隣接して同一面上に配置されて、コンプレッサ6(駆動プーリ16)と始動電動機7(駆動プーリ17)とクランク軸9前端の上記第1クランクプーリ21の反シリンダブロック側に同軸配置された第2クランクプーリ23とが第2ベルト24によって駆動連結されている。
【0035】
コンプレッサ6(駆動プーリ16)と第2クランクプーリ23との間にはテンショナを構成する第1アイドラ25が配置され、始動電動機7(駆動プーリ17)と第2クランクプーリ23との間には第2ベルト24を掛け渡す第2アイドラ26が配置されている。また、第2アイドラ26のアイドラ軸27と同軸配置でシリンダブロック側に第1ベルト22を掛け渡す第3アイドラ28が設けられている。第2アイドラ26および第3アイドラ28を支持するアイドラ軸28は、シリンダブロック(図示せず)に固定されている。
【0036】
そして、第1ベルト22の反シリンダブロック側で第2クランクプーリ23、始動電動機7( 駆動プーリ17)、第2アイドラ26、コンプレッサ6(駆動プーリ16)、第1アイドラ( テンショナ)25の順に第2ベルト24が掛け渡されている。
【0037】
また、パワステポンプ2(駆動プーリ12)と発電機3(駆動プーリ13)の間には第4アイドラ29が配置され、パワステポンプ2(駆動プーリ12)の下方には第5アイドラ30が配置されている。そして、第2ベルト24のシリンダブロック側でパワステポンプ2(駆動プーリ12)、第4アイドラ29、発電機3(駆動プーリ13)、第3アイドラ23、第1クランクプーリ21、ウォータポンプ4( 駆動プーリ14)、第5アイドラ30の順に第1ベルト22が掛け渡されている。
【0038】
第2アイドラ26および第3アイドラ28は、第2アイドラ26に作用する第2ベルト24のベルト張力に起因してアイドラ軸27に作用するベクトルと第3アイドラ28に作用する第1ベルト22のベルト張力に起因してアイドラ軸27に作用するベクトルとが略反対方向で相殺される配置となっている。
【0039】
図6〜8は本発明の実施の形態の他の例を示している。図6は補機駆動構造の全体構成を示すエンジン正面図、図7はコンプレッサ固定用のブラケットの平面図、図8は同側面図である。
【0040】
この実施の形態のエンジンは、側方一側から吸気して他側へ排気するクロスフロー式の横置エンジンで、車体前部に吸気側が車体前方になるように横置配置される。このエンジンは、前輪エンジン駆動、後輪電動モータ駆動の4WD駆動車に搭載される。
【0041】
図6に示すようにエンジンのシリンダブロック( 図示せず)は前部がチェーンカバー1で覆われ、そのシリンダブロックの前部排気側の側面上部にパワステポンプ2が配置され、前部吸気側の側面上部にエンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機3が配置され、この発電機3の下方内側にウォータポンプ4が配置され、該吸気側の側面下部には、オイルパン5の側方まで下がった位置に空調用のコンプレッサ6が配置され、コンプレッサ6の上方に後輪車軸を駆動する電動モータ(図示せず)へ電力を供給する電動モータ駆動用の発電機9が配置されている。電動モータ駆動用の発電機9は水冷発電機で、エンジン冷却水通路(図示せず)に接続し、ウォ―タポンプ4で冷却水を循環させる。電動モータ駆動用の発電機9はシリンダブロック( 図示せず)に取り付けられている。また、コンプレッサ6は、シリンダブロックの側壁部(図示せず)から垂下させた図7および図8に示すブラケット10に固定されている。
【0042】
そして、パワステポンプ2の駆動プーリ12と発電機3の駆動プーリ13とウォータポンプ4の駆動プーリ14と電動モータ駆動用の発電機9の駆動プーリ19がエンジン前端部において同一面上に配置されて、パワステポンプ2( 駆動プーリ12)、発電機3(駆動プーリ13)、ウォータポンプ4( 駆動プーリ14)および電動モータ駆動用の発電機9(駆動プーリ19)とクランク軸9前端に設けられた第1クランクプーリ21とが第1ベルト22によって駆動連結され、コンプレッサ6の駆動プーリ16がパワステポンプ2の駆動プーリ12、発電機3の駆動プーリ13、ウォータポンプ4の駆動プーリ14および電動モータ駆動用の発電機9の駆動プーリ19の反シリンダブロック側に隣接して同一面上に配置されて、コンプレッサ6(駆動プーリ16)とクランク軸9前端の上記第1クランクプーリ21の反シリンダブロック側に同軸配置された第2クランクプーリ23とが第2ベルト24によって駆動連結されている。
【0043】
コンプレッサ6(駆動プーリ16)と第2クランクプーリ23との間にはテンショナを構成する第1アイドラ25が配置され、電動モータ駆動用の発電機9(駆動プーリ19)と第1クランクプーリ21との間には、第2ベルト24を掛け渡す第2アイドラ26が配置され、この第2アイドラ26のアイドラ軸27と同軸配置でシリンダブロック側に第1ベルト22を掛け渡す第3アイドラ28が設けられている。第2アイドラ26および第3アイドラ28を支持するアイドラ軸28はコンプレッサ6を支持する上記ブラケット10に固定されている。
【0044】
そして、第1ベルト22の反シリンダブロック側で第2クランクプーリ23、第2アイドラ26、コンプレッサ6(駆動プーリ16)、第1アイドラ( テンショナ)25の順に第2ベルト24が掛け渡されている。
【0045】
また、パワステポンプ2(駆動プーリ12)と発電機3(駆動プーリ13)の間には第4アイドラ29が配置され、パワステポンプ2(駆動プーリ12)の下方には第5アイドラ30が配置されている。そして、第2ベルト24のシリンダブロック側でパワステポンプ2(駆動プーリ12)、第4アイドラ29、発電機3(駆動プーリ13)、電動モータ駆動用の発電機9( 駆動モータ19)、第3アイドラ23、第1クランクプーリ21、ウォータポンプ4( 駆動プーリ14)、第5アイドラ30の順に第1ベルト22が掛け渡されている。
【0046】
第2アイドラ26および第3アイドラ28は、第2アイドラ26に作用する第2ベルト24のベルト張力に起因してアイドラ軸27に作用するベクトルと第3アイドラ28に作用する第1ベルト22のベルト張力に起因してアイドラ軸27に作用するベクトルとが、図1に示す実施例のように略反対ではないものの略反対に近い方向でベクトルの偏りが緩和される配置となっている。
【0047】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば、始動電動機や4WD電動モータ駆動用の発電機や電動発電機をポンプを含む他の補機とともにエンジン前端部においてベルト駆動する補機駆動構造を、防水性を確保し、支持剛性を確保し、部品点数の増加を抑えることができるものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例の補機駆動構造の全体構成を示すエンジン正面図である。
【図2】図1の例におけるエンジン前部側方の下部構造を示す側面図である。
【図3】図1の例におけるコンプレッサ固定用のブラケットの側面図である。
【図4】図1の例におけるコンプレッサ固定用ブラケットの正面図である。
【図5】図1の例における第2、第3アイドラ取り付け部の断面図である。
【図6】本発明の実施の形態の他の例の補機駆動構造の全体構成を示すエンジン正面図である。
【図7】図6の例におけるコンプレッサ固定用のブラケットの平面図である。
【図8】図6の例におけるコンプレッサ固定用のブラケットの側面図である。
【符号の説明】
1 チェーンカバー
2 パワステポンプ
3 発電機(エンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用)
4 ウォータポンプ
5 オイルパン
6 コンプレッサ(空調用)
7 始動電動機
8、10 ブラケット
9 発電機(電動モータ駆動用)
21 第1クランクプーリ
22 第1ベルト
23 第2クランクプーリ
24 第2ベルト
25 第1アイドラ( テンショナ)
26 第2アイドラ
27 アイドラ軸
28 第3アイドラ
Claims (11)
- エンジン前端部において第1クランクプーリとポンプを含む複数の補機を第1ベルトで駆動連結するとともに、
始動電動機、発電機および電動発電機のうちのいずれか一つの回転電機をエンジン前部側方の下部に配置してシリンダブロックに取り付け、
前記回転電機の下方でオイルパンの側方に空調用のコンプレッサを配置し、
該コンプレッサと第2クランクプーリとをアイドラを介して第2ベルトで駆動連結し、
前記コンプレッサを前記シリンダブロックの側壁部から垂下させたブラケットに固定し、
前記アイドラを支承するベース板の一端側を前記シリンダブロックの前部に、他端側を前記ブラケットに架橋固定する構成としたことを特徴とするエンジンの補機駆動構造。 - 前記アイドラが第1アイドラで、テンショナを構成し、
前記回転電機が始動電動機で、
前記始動電動機と前記第2クランクプーリとの間に第2アイドラを配置し、
前記第2ベルトを前記第2クランクプーリと前記始動電動機と前記第2アイドラと前記コンプレッサと前記第1アイドラとに掛け渡した請求項1記載のエンジンの補機駆動構造。 - 前記補機がウォータポンプとパワステポンプとエンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機で、
前記第2ベルトを前記第1ベルトの反シリンダブロック側に配置した請求項2記載のエンジンの補機駆動構造。 - 前記第2アイドラのアイドラ軸に前記第1ベルトを掛け渡す第3アイドラを同軸配置し、これら第2アイドラおよび第3アイドラを前記第2アイドラに作用する前記第2ベルトのベルト張力に起因して前記アイドラ軸に作用するベクトルと前記第3アイドラに作用する前記第1ベルトのベルト張力に起因して前記アイドラ軸に作用するベクトルとが略反対方向になるよう配置した請求項2または3記載のエンジンの補機駆動構造。
- 前記回転電機がエンジンにより駆動される車軸とは別の車軸を駆動する電動モータへ電力を供給する電動モータ駆動用の発電機である請求項1記載のエンジンの補機駆動構造。
- 前記補機がウォータポンプとパワステポンプとエンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機で、
前記電動モータ駆動用の発電機の上方に前記エンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機を配置し、
前記第2ベルトを前記第1ベルトの反シリンダブロック側に配設し、
前記第1ベルトを前記ウォータホンプと前記パワステポンプと前記エンジン電装品及び灯火類用及び室内電装品用の発電機と前記電動モータ駆動用の発電機と前記第1クランクプーリとに掛け渡し、
前記第2ベルトを前記第2クランクプーリと前記コンプレッサと前記アイドラとに掛け渡した請求項5記載のエンジンの補機駆動構造。 - 前記アイドラが第1アイドラで、テンショナを構成し、
前記クランクプーリと前記コンプレッサとの間に同軸に第2アイドラと第3アイドラを配置し、
前記電動モータ駆動用の発電機、前記第3アイドラ、前記第1クランクプーリの順に第1ベルトを掛け渡し、
前記第2クランクプーリ、前記第2アイドラ、前記コンプレッサ、前記テンショナの順に前記第2ベルトを掛け渡した請求項6記載のエンジンの補機駆動構造。 - 前記ブラケットに前記第2アイドラおよび前記第3アイドラを支持した請求項7記載のエンジンの補機駆動構造。
- 前記電動モータ駆動用の発電機がエンジン冷却水通路に接続されエンジン用ウォ―タポンプで冷却水を循環させる水冷発電機である請求項5〜8のいずれか1項記載のエンジンの補機駆動構造。
- 当該エンジンが側方一側から吸気して他側へ排気するクロスフロー式エンジンで車体前部に吸気側が車体前方になるように横置配置され、
シリンダブロックの吸気側側面に前記回転電機と前記コンプレッサを配置した請求項1〜9のいずれか1項記載のエンジンの補機駆動構造。 - シリンダブロックが前部にチェーンカバーを有し、該チェーンカバーに前記ベース板が取り付けられる請求項1〜10のいずれか1項記載のエンジンの補機駆動構造。
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Legal Events
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