JP2020197185A - Internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、オルタネータを備えた内燃機関に関するものである。 The present invention relates to an internal combustion engine provided with an alternator.
自動車用の内燃機関を初めとした内燃機関において、発電のためのオルタネータが使用されている。オルタネータは、一般に、クランクプーリに巻き掛けられた補機駆動ベルトで駆動されており、一般に、機関本体の吸気側面部に配置されている。 Alternators for power generation are used in internal combustion engines such as internal combustion engines for automobiles. The alternator is generally driven by an auxiliary drive belt wound around a crank pulley, and is generally arranged on the intake side surface of the engine body.
オルタネータは補機駆動ベルトで駆動されているが、補機駆動ベルトとプーリとの間のフリクションを一定に保持することが必要である。このための手段として、オルタネータを、クランク軸と平行な回動軸心回りに回動し得る構成として、ねじ式テンショナによってオルタネータを機関本体に対して遠近移動させる場合と、振り子式のテンションプーリを備えたオートテンショナを使用する場合とがある。 Although the alternator is driven by the auxiliary drive belt, it is necessary to keep the friction between the auxiliary drive belt and the pulley constant. As a means for this, the alternator can be rotated around the center of the rotation axis parallel to the crankshaft, and the alternator is moved in perspective with respect to the engine body by a screw type tensioner, and a pendulum type tension pulley is used. A built-in auto tensioner may be used.
いずれにしても、オルタネータの上面部には、ケーブルを接続するためのコネクタ(固定端子)が配置されており、オルタネータの組み付けに際しては、オルタネータを機関本体に取り付けてから、コネクタにプラグを接続している。 In any case, a connector (fixed terminal) for connecting a cable is arranged on the upper surface of the alternator, and when assembling the alternator, attach the alternator to the engine body and then connect the plug to the connector. ing.
ここで問題は、オルタネータの上方に吸気マニホールドが接近した状態で配置されている場合であり、この場合は、オルタネータを使用状態に取り付けてしまうとプラグをコネクタに接続できなくなってしまう。そこで従来は、プラグをコネクタに接続した状態でオルタネータを機関本体に取り付けるか、又は、オルタネータが機関本体に回動可能に連結されている場合は、オルタネータを、吸気マニホールドから離れた姿勢にボルトで連結してから、プラグをコネクタに接続し、次いで、オルタネータを上向きに回動させて、テンショナを介して使用状態に組み付けていた。 The problem here is when the intake manifold is placed close to the alternator, and in this case, if the alternator is installed in use, the plug cannot be connected to the connector. Therefore, conventionally, the alternator is attached to the engine body with the plug connected to the connector, or when the alternator is rotatably connected to the engine body, the alternator is bolted to a position away from the intake manifold. After the connection, the plug was connected to the connector, and then the alternator was rotated upward to assemble it in use via a tensioner.
しかし、オルタネータは重いため、予めプラグをコネクタに接続した状態でオルタネータを機関本体に取り付けるのは、非常に厄介である。他方、オルタネータを機関本体に連結してからプラグを接続する方法においても、作業者は、重いオルタネータを一方の手で支えながら他方の手でプラグの接続作業をせねばならないため、作業者に大きな負担が掛かっていた。 However, since the alternator is heavy, it is very troublesome to attach the alternator to the engine body with the plug connected to the connector in advance. On the other hand, even in the method of connecting the alternator to the engine body and then connecting the plug, the operator has to support the heavy alternator with one hand and connect the plug with the other hand, which is large for the operator. It was a burden.
また、オルタネータの下方には、回転角度センサが配置されていることがあるが、この場合、取り付けに際してオルタネータが回転角度センサに当たって回転角度センサを損傷させたり、回転角度センサに接続された信号ケーブルにオルタネータが引っ掛かって、信号ケーブルを損傷させてしまうおそれもあった。 In addition, a rotation angle sensor may be arranged below the alternator. In this case, the alternator may hit the rotation angle sensor to damage the rotation angle sensor, or the signal cable connected to the rotation angle sensor may be damaged. The alternator could get caught and damage the signal cable.
他方、特許文献1には、エアコン用コンプレッサの取り付け構造として、エアコン用コンプレッサを仮り保持できるブラケットを機関本体(シリンダブロック)に設けることが開示されている。 On the other hand, Patent Document 1 discloses that a bracket capable of temporarily holding the air conditioner compressor is provided in the engine body (cylinder block) as a mounting structure of the air conditioner compressor.
特許文献1のブラケットは一種のスペーサであり、このブラケットを使用するとエアコン用コンプレッサの配置位置が変化するため、補機駆動ベルトのサイズを変更するなどせねばならず、相当の設計変更が必要なる。従って、オルタネータの取り付け構造に簡単には適用し難い。 The bracket of Patent Document 1 is a kind of spacer, and when this bracket is used, the position of the compressor for the air conditioner changes, so that the size of the auxiliary drive belt must be changed, and a considerable design change is required. .. Therefore, it is difficult to easily apply it to the alternator mounting structure.
本願発明はこのような背景を基に成されたものであり、オルタネータが機関本体に回動可能に連結されている内燃機関において、作業者の負担を低減してオルタネータを容易に組み付けできる構造を提供せんとするものである。 The present invention has been made on the basis of such a background, and in an internal combustion engine in which an alternator is rotatably connected to an engine body, a structure capable of reducing the burden on the operator and easily assembling the alternator is provided. It is intended to be provided.
本願発明は、
「機関本体の吸気側面部のうち吸気マニホールドよりも下方の部位に、上面部にケーブル接続用コネクタを設けたオルタネータが、クランク軸と平行な軸心回りに上下回動可能に配置されており、
前記オルタネータは、上下回動により、前記コネクタが前記吸気マニホールドに近接していてプラグを接続不能な使用姿勢と、前記コネクタにプラグを接続できる程度に前記吸気マニホールドとの間に間隔が空いている中間姿勢とに姿勢変更可能になっている」
という構成において、
「前記機関本体の吸気側面部に、前記オルタネータを前記中間姿勢に支持できる仮保持用ブラケットが固定されている」
という特徴を有している。
The invention of the present application is
"An alternator with a cable connection connector on the upper surface of the intake side surface of the engine body below the intake manifold is arranged so that it can rotate up and down around the axis parallel to the crankshaft.
The alternator is rotated up and down so that there is a gap between the usage posture in which the connector is close to the intake manifold and the plug cannot be connected and the intake manifold so that the plug can be connected to the connector. It is possible to change the posture to the intermediate posture. "
In the configuration
"A temporary holding bracket capable of supporting the alternator in the intermediate posture is fixed to the intake side surface of the engine body."
It has the feature.
この場合、仮保持用ブラケットはオルタネータの支持機能のみを備えていてもよいし、実施形態のように、回転角度センサ用ケーブルの保持機能を備えていてもよい。 In this case, the temporary holding bracket may have only the alternator support function, or may have the rotation angle sensor cable holding function as in the embodiment.
本願発明では、オルタネータは、プラグを接続できる中間姿勢に仮保持用ブラケットによって仮保持されるため、作業者は、片手でオルタネータを持ち上げておくことなく、プラグを簡単に接続できる。また、オルタネータを機関本体に連結するに際しても、オルタネータブラケットに載せて仮保持しておけるため、ボルトによる連結作業を軽い力で容易に行える。これらが相まって、オルタネータの取り付けに当たって作業者の負担を大幅に軽減できる。 In the present invention, since the alternator is temporarily held by the temporary holding bracket in an intermediate posture to which the plug can be connected, the operator can easily connect the plug without lifting the alternator with one hand. Further, when the alternator is connected to the engine body, it can be temporarily held by being placed on the alternator bracket, so that the connection work with bolts can be easily performed with a light force. Together, these can significantly reduce the burden on the operator when installing the alternator.
また、オルタネータの下方部に回転角度センサが配置されている場合、オルタネータが回転角度センサまで回動することをブラケットで阻止できるため、オルタネータが回転角度センサに当たって回転角度センサが損傷することを確実に防止できる。また、回転角度センサに接続されているケーブルをブラケットで保持することにより、オルタネータがケーブルに当たってケーブルが損傷することを防止できると共に、ケーブルに他の物が引っ掛かるような不具合も防止できる。 Further, when the rotation angle sensor is arranged in the lower part of the alternator, the bracket can prevent the alternator from rotating to the rotation angle sensor, so that the alternator hits the rotation angle sensor and the rotation angle sensor is surely damaged. Can be prevented. Further, by holding the cable connected to the rotation angle sensor with the bracket, it is possible to prevent the alternator from hitting the cable and damaging the cable, and it is also possible to prevent a problem that another object is caught in the cable.
次に、本願発明を自動車用内燃機関に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、方向を特定するため前後の文言を使用するが、クランク軸方向を前後方向としている。前と後ろは、タイミングチェーンが配置されている側を前、ミッションが配置されている側を後ろとしている。図1〜5ではねじ式テンショナタイプに適用した例を示し、図6では、オートテンショナタイプに適用した例を示している。 Next, an embodiment in which the present invention is applied to an internal combustion engine for automobiles will be described with reference to the drawings. In the following, the wording before and after is used to specify the direction, but the crankshaft direction is the front-back direction. For front and back, the side where the timing chain is placed is the front, and the side where the mission is placed is the back. FIGS. 1 to 5 show an example applied to the screw type tensioner type, and FIG. 6 shows an example applied to the auto tensioner type.
(1).基本構成
図1に示すように、機関本体は、シリンダブロック1とその上面に固定されたシリンダヘッド2、及び、これらシリンダブロック1とシリンダヘッド2の前面に重ね固定されたフロントカバー3を備えている。シリンダブロック1の下面にはオイルパンが固定されているが、図では省略している。なお、フロントカバー3はオイルパンの前面にも重なっている。
(1). Basic configuration As shown in FIG. 1, the engine body includes a cylinder block 1 and a
図1は機関本体の吸気側面を見た側面図であり、この図から理解できるように、機関本体の吸気側面の外側に、オルタネータ4が回転軸心をクランク軸線Oと平行した姿勢で配置されている。オルタネータ4は、シリンダブロック1の手前に位置したオルタネータプーリ5を備えており、図4のとおり、クランクプーリ6とオルタネータプーリ5とアイドルプーリ7とに、第1補機駆動ベルト8が巻き掛けられている。
FIG. 1 is a side view of the intake side surface of the engine body, and as can be understood from this figure, the
図1に部分的に示すように、クランクプーリ6には、エアコン用コンプレッサとウォータポンプ(いずれも図示せず)を駆動する第2補機駆動べルト9も巻き掛けられている。第2補機駆動べルト9は、第1補機駆動べルト8よりもフロントカバー3から遠い部位に配置されている。
As partially shown in FIG. 1, a second
図1に示すように、オルタネータ4の前部には、正面視で三角形状の下張り出し部10と上張り出し部11とが形成されており、下張り出し部10は、フロントカバー3に設けた下支持部12に下ボルト13によって締結されている。他方、上張り出し部11は、図4,5にも示すテンショナ14を介して、フロントカバー3に設けた上支持部15に連結されている。
As shown in FIG. 1, a triangular
図4,5に示すように、テンショナ14は、フロントカバー3の上支持部15に上ボルト16によって締結された第1部材17と、第1部材17にスライド可能に重ね装着された第2部材18とを有しており、第1部材17には、ボルト19が挿通される円弧状の長穴20が空いて、第2部材18に、ボルト19が挿通される丸穴が空いている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
更に、第2部材18は第1部材17よりも遠くにはみ出ており、第2部材18の先端に設けた第2折り曲げ片21に調節ボルト22を挿通している一方、第1部材17の先端にも第1折り曲げ片23を形成して、この第1折り曲げ片23に、調節ボルト22が螺合するナット24を固定している。
Further, the
従って、ボルト19を、第1部材17の長穴20及び第2部材18の丸穴を介してオルタネータ4の上張り出し部11にねじ込むことにより、オルタネータ4の上部がテンショナ14を介してフロントカバー3に連結されると共に、ボルト19を緩めた状態で調節ボルト22を回転操作することにより、オルタネータ4を機関本体に対して遠近移動させて、第1補機駆動ベルト8の張り具合を調節することができる。
Therefore, by screwing the
図1に示すように、オルタネータ4の後部上面には、電源ケーブル26を接続したプラグ27が接続されるコネクタ(固定端子)28が設けられている。そして、オルタネータ4の後部上方には、サージタンクを備えた吸気マニホールド29が配置されている。
As shown in FIG. 1, a connector (fixed terminal) 28 to which a
オルタネータ4は、下ボルト13を支点にして上下回動させることができ、上向きに回動させた使用状態で、テンショナ14を介してフロントカバー3に連結されているが、この使用状態では、吸気マニホールド29とコネクタ28とが近接しているため、プラグ27を接続したり外したりすることはできない。従って、プラグ27の接続は、オルタネータ4を上向きに回動させる前の段階で行われる。
The
図1に示すように、クランク軸31のうちクランクプーリ6よりもフロントカバー3に寄った部位に回転角度検知用円板32が固定されており、フロントカバー3の側面部に、回転角度検知用円板32の一部を囲う光電式検知部33aを備えた回転角度センサ33が固定されている。回転角度検知用円板32の外周は凹凸形状になっており、凹凸による光の通過と遮断とを電気信号として検知することにより、カム軸の回転角度や回転速度を検知できる。回転角度センサ33には信号ケーブル34が接続されており、信号ケーブル34から信号がエンジン・コントロール・ユニットに送信される。
As shown in FIG. 1, a rotation
(2).オルタネータの仮保持用ブラケット
オルタネータ4の取り付けは人手によって行われており、まず、オルタネータ4を持ち上げて下ボルト13によってフロントカバー3に仮り連結し、次いで、プラグ27をコネクタ28に接続し、それからオルタネータ4を上向きに回動させて、ボルト19でテンショナ14に固定するが、オルタネータ4は重いため、取り付け工程でおいて作業者が片手でオルタネータ4を保持し続けていると、作業者に大きな負担が掛かる。
(2). Temporary holding bracket for the alternator The
そこで、シリンダブロック1に仮保持用ブラケット35が固定されており、図5に示すように、オルタネータ4を、吸気マニホールド29から離れた中間姿勢に仮保持用ブラケット35によって支持することにより、作業者はオルタネータ4を持ち上げることなくプラグ27の接続を行えるようにしている。また、オルタネータ4を下ボルト13によってフロントカバー3に連結するに際しても、オルタネータ4を仮保持用ブラケット35に載せておけるため、作業者の負担を軽減できる。
Therefore, the
図2に示すように、仮保持用ブラケット35は板金製であり、シリンダブロック1の排気側面に重なる基板36と、基板36の上端から横向きに張り出した支持片37と、基板36の後部に上向きに突出させた起立片38とを有しており、基板36の前後中間部に下向き部39を突設しており、下向き部39の箇所にボルト挿通穴40を空けている。
As shown in FIG. 2, the
従って、仮保持用ブラケット35は1本のボルト41でシリンダブロック1に固定されているが、回り止めのために、基板36の前端と下向き部39の後端とに、シリンダブロック1に向けて突出した位置決め片(回り止め)42a,42bを曲げ形成している。図3に示すように、手前の位置決め片42aはシリンダブロック1の前端面に重なって、後ろの位置決め片42bは、シリンダブロック1に形成された凹所43に嵌まり込んでいる。
Therefore, although the
支持片37には、補強のための下向きリブ37bを形成している。また、支持片37の先端部は斜め下方に向いた傾斜部37aになっている。この傾斜部37aは、手前に向けて低くなるようにも傾斜している。
The
基板36の前部と起立片38とには長穴45が空いており、この長穴45に、回転角度センサ33の信号ケーブル34を抱持する樹脂製のケーブルキャッチ46(図3参照)を取り付けることができる。なお、起立片38は、シリンダブロック1から離れる方向にずれている。
An
オルタネータ4の取り付けとプラグ27の接続とに際して、オルタネータ4を仮保持用ブラケット35の支持片37で支持することできる。そこで、オルタネータ4には、支持片37に載るリブ44を設けている。
When attaching the
オルタネータ4はその下面が仮保持用ブラケット35の支持片37で支持されるため、オルタネータ4の取り付けに際して仮保持用ブラケット35を視認しにくい。このため、オルタネータ4を持ち上げてシリンダブロック1にセットしようとしたときに、オルタネータ4が仮保持用ブラケット35の支持片37の先端面に衝突してしまうことが想定される。
Since the lower surface of the
この点、実施形態のように、支持片37に傾斜部37aを形成しておくと、オルタネータ4は持ち上がるようにガイドされるため、衝突を防止して、所定姿勢にスムースにセットできる利点がある。
In this respect, if the
さて、図5に示すように、下張り出し部10は三角形状になっているため、当該下張り出し部10の下面10aは、中間姿勢で下ボルト13から遠ざかるに従って低くなるように傾斜しているが、オルタネータ4に設けたリブ44の下面も、仮保持用ブラケット35の支持片37に載る中間姿勢において、シリンダブロック1から遠ざかるに従って低くなるように傾斜している(図4,5の正面視において、下張り出し部10の下面10aとリブ44の下面とは重複している。)。
By the way, as shown in FIG. 5, since the underhanging
従って、作業者がオルタネータ4を持ち上げてシリンダブロック1にセットするに際して、オルタネータ4が所定高さよりも低くても、支持片37への衝突を的確に防止して、スムースに上向き移動させることができる。また、支持片37の傾斜部37aは手前に向けても低くなるように傾斜していることにより、オルタネータ4は手前にずれ移動するようにガイドされるため、下張り出し部10を仮保持用ブラケット35の下支持部12に対して密着した状態に保持できる。このため、下張り出し部10に対する下ボルト13のねじ込みをスムースに行える。
Therefore, when the operator lifts the
実施形態のように、仮保持用ブラケット35にケーブルキャッチ46を設けて回転角度センサ33の信号ケーブル34を保持させると、オルタネータ4の取り付けに際して信号ケーブル34に引っ掛かる不具合を防止できる。また、他の物が信号ケーブル34に引っ掛かることも防止できる。図4,5に示す符号48は、前輪を駆動するドライブシャフトであるが、仮保持用ブラケット35を使用してオルタネータ4を中間姿勢に仮り保持すると、オルタネータ4がドライブシャフト48に当たることも防止できる。
When the
(3).オートテンショナタイプへの適用例
上記の実施形態では、補機駆動ベルト8に適度のテンションを付与する手段としてねじ式のテンショナ14を使用したが、本願発明は、オートテンショナを備えたタイプにも適用できる。その例を図6に示している。
(3). Example of application to auto tensioner type In the above embodiment, a
オートテンショナ50は、オルタネータ4における下張り出し部10の横向き延長部10bに固定されたベース51と、ベース51に回動自在に連結されたアーム52と、アーム52の先端部に回転自在に取り付けられたテンションプーリ53とを備えている。アーム52の回動中心を符号54で示している。
The
ベース51は、下張り出し部10の横向き延長部10bに左右2本のボルト(図示せず)で固定されている。このため、下張り出し部10の横向き延長部10bには、左右2つのタップ穴55が空いている。
The
また、アーム52はベース61の手前側に配置されており、ベース51に設けた筒部とアーム52に設けた筒部とを嵌め合わせて、両筒部の間にばねを配置することにより、アーム52がいずれの方向に回動しても弾性的な抵抗が付与されるように設定している。アーム52は、オルタネータ4のプーリ5よりも手前側に配置されており、テンションプーリ53は、アーム52の後面部に連結されている。
Further, the
本実施形態では、オルタネータ4の上張り出し部11は、第1部材(ブラケット)17を介してフロントカバー3の上支持部15にずれ不能に固定されている。すなわち、上張り出し部11は、フロントカバー3に固定された第1部材17に、ボルト19で固定されている。
In the present embodiment, the overhanging
オルタネータの組み付け手順は従前の実施形態と同様であり、オルタネータ4の下張り出し部10を下ボルト13によってフロントカバー3に仮り締結して、オルタネータ4を仮保持用ブラケット35によって中間姿勢に保持し、その状態でプラク27をコネクタ28に接続してから、オルタネータ4を上向きに回動させて、上張り出し部11をボルトによって第1部材17に固定する。従前の実施形態と同様に、下ボルト13によって下張り出し部11を仮締結するにおいて、オルタネータ4を仮保持用ブラケット35に載せておくことができる。
The procedure for assembling the alternator is the same as that of the previous embodiment. The underhanging
オルタネータ4の組み付けに際して、オートテンショナ50を予めオルタネータ4に取り付けておくこともできるし、オルタネータ4を固定してから、オートテンショナを取り付けることもできる。予めオートテンショナ50をオルタネータ4に取り付けておく場合は、アーム52を上下いずれかに回動させておくことにより、下ボルト13のねじ込みを行える。この場合、オルタネータ4を仮保持用ブラケット35に載せておくことができるため、アーム52を回動させた状態で下ボルト13をねじ込み操作することを容易に行える。
When assembling the
ねじ式のテンショナ14を使用する場合は、上張り出し部11をフロントカバー3に連結した状態で、調節ボルト22を操作してオルタネータ4を下方に回動させることにより、プラグ27の接続を行うことが可能になることも有り得るが、オートテンショナ50を使用する場合は、上張り出し部11を固定する前の状態でないとプラグ27の接続を行えない。従って、オートテンショナ50を使用している場合は、プラグ27の接続のためにオルタネータ4を中間姿勢に保持しおく必要性が高い。
When using the
従って、本願発明は、オートテンショナ50を使用している場合に特に有益であると云える。オートテンショナ50をオルタネータ4に予め取り付けておくと、下張り出し部10の視認性が低下するため、オルタネータ4を仮保持用ブラケット35に載せておくことにより、下ボルト13の挿入・ねじ込みを容易に行える。この面でも、オートテンショナ50を備えている場合に特に有益であるといえる。
Therefore, it can be said that the present invention is particularly useful when the
以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、仮保持用ブラケットには、必ずしもケーブル保持機能を持たせる必要はない。実施形態ではオルタネータをフロントカバー3に締結したが、オルタネータはシリンダブロックに設けた支持部に締結してもよい。テンショナは、様々な構造を採用できる。オートテンショナを使用する場合、ベースをフロントカバーやシリンダブロックに固定することも可能である。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be embodied in various ways other than the above-described embodiment. For example, the temporary holding bracket does not necessarily have to have a cable holding function. In the embodiment, the alternator is fastened to the
本願発明は、オルタネータを備えた内燃機関に具体化できる。従って、産業上利用できる。 The invention of the present application can be embodied in an internal combustion engine provided with an alternator. Therefore, it can be used industrially.
1 機関本体を構成するシリンダブロック
2 機関本体を構成するシリンダヘッド
3 機関本体を構成するフロントカバー
4 オルタネータ
5 オルタネータプーリ
6 クランクプーリ
8 第1補機駆動ベルト
10 下張り出し部
11 上張り出し部
12 下支持部
13 下ボルト
14 テンショナ
15 上支持部
16 上ボルト
26 電源ケーブル
27 プラグ
28 コネクタ(固定端子)
29 吸気マニホールド
32 回転角度検知用円板
33 回転角度センサ
34 信号ケーブル
35 仮保持用ブラケット
36 基板
37 支持片
38 起立片
44 リブ
46 ケーブルキャッチ
50 オートテンショナ
51 ベース
52 アーム
53 テンションプーリ
1 Cylinder block that composes the
29
Claims (1)
前記オルタネータは、上下回動により、前記コネクタが前記吸気マニホールドに近接していてプラグを接続不能な使用姿勢と、前記コネクタにプラグを接続できる程度に前記吸気マニホールドとの間に間隔が空いている中間姿勢とに姿勢変更可能になっている構成であって、
前記機関本体の吸気側面部に、前記オルタネータを前記中間姿勢に支持できる仮保持用ブラケットが固定されている、
内燃機関。 An alternator with a cable connection connector on the upper surface is arranged on the upper surface of the intake side surface of the engine body below the intake manifold so that it can rotate up and down around the axis parallel to the crankshaft.
The alternator is rotated up and down so that there is a gap between the usage posture in which the connector is close to the intake manifold and the plug cannot be connected and the intake manifold so that the plug can be connected to the connector. It is a configuration that can change the posture to the intermediate posture.
A temporary holding bracket capable of supporting the alternator in the intermediate posture is fixed to the intake side surface of the engine body.
Internal combustion engine.
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