JP2024074479A - 電気部品箱付エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】熱影響を極力受けないように、かつ、嵩張らないように電気部品箱をエンジンに装備できるようにして、客先都合の配置による余計なチェック工数や時間が掛からないように改良された電気部品箱付エンジンを提供する。
【解決手段】エンジン用の電気部品を収容する電気部品箱１が、吸気マニホルド９の反シリンダヘッド側の横外において、吸気マニホルド９に支持される状態で配置されている電気部品箱付エンジン。電気部品箱１は、クランク軸１１の軸線方向視においてラジエータ２の外郭ラインＬ上にある状態で設けられている。
【選択図】図５

Description

本発明は、電気部品箱がエンジン自体に組付けられている構造のエンジン、即ち、電気部品箱付エンジンに関するものである。

各種センサー、エンジン制御用ＥＣＵ、故障診断装置、その他のエンジン用の電気部品が収容された収容ケースである電気部品箱、例えば、ヒューズボックス（又はジャンクションボックス）は、エンジンの納入先の都合によって設けられていた。即ち、ローントラクタ（芝刈機）、田植機、フォークリフトなど、エンジンが搭載される走行車体側の設計によって搭載される場所が決められていた。

例えば、特許文献１に示されるバックホウ（建機）においては、エンジンルーム内におけるエンジンから離れた位置にあるバッテリ（３１２）の上方にヒューズボックス（３１４）が配置されている。また、特許文献２に示される作業車においては、ヒューズボックス（７３）は、バッテリ（５５）の上方や後部座席構成フレーム（２３）の横などに配置されていた。

つまり、エンジン用のヒューズボックスの取付位置は、エンジンの搭載機種によって互いに異なっていて統一されていないのが実情であった。従って、エンジンの納入先ごとにヒューズボックスやそれに関するハーネスなどの場所確認及びチェックに余計な工数や時間が掛かる、という慢性的な問題があった。

特開２０２２－９８７５５号公報 特開２０１１－１１６３１８号公報

本発明の目的は、さらなる構造工夫により、熱影響を極力受けないように、かつ、嵩張らないように電気部品箱をエンジンに装備できるようにして、客先都合の配置による余計なチェック工数や時間が掛からないように改良された電気部品箱付エンジンを提供する点にある。

本発明は、電気部品箱付エンジンにおいて、
エンジン用の電気部品を収容する電気部品箱が、吸気マニホルドの反シリンダヘッド側に配置されていることを特徴とする。この場合、前記電気部品箱が前記吸気マニホルドの横外に配置されていると好都合であり、前記電気部品箱が前記吸気マニホルドに取付けられていればより好都合である。

本発明に関して、上述した構成（手段）以外の特徴構成や手段ついては、特許請求の範囲における請求項４以降を参照のこと。

本発明によれば、エンジン用の電気部品を有する電気部品箱がエンジン自体に設けられているので、エンジンを客先に納入する前に、電気部品箱の点検や整備が行えるようになる。つまり、従来では、電気部品箱を、客先に出向いてエンジン以外の場所に組付けること、或いは客先都合でエンジン以外に設置された箇所を探して点検や整備を行うことに要する手間や工数を必要としていたが、本発明ではそれらの手間や工数を省略可能になる。

比較的低温側となる吸気側（エンジンとしての吸気側）に電気部品箱が配置されているので、箱に収容される電気部品の安定作動や良好なメンテナンス性が得られるように、電気部品箱をエンジン配置としながらも熱的負荷の少ない環境下に設けることができる。

また、吸気マニホルドの反シリンダヘッド側に電気部品箱が配置されているので、エンジンが横方向に嵩張らない又は嵩張り難いようにしながら、電気部品箱へのアクセスや作業が行い易い利点も得られる。

その結果、熱影響を極力受けないように、かつ、嵩張らないように電気部品箱をエンジンに装備できるようにして、客先都合の配置による余計なチェック工数や時間が掛からないように改良された電気部品箱付エンジンを提供することができる。

インマニＡＳＳＹ（ヒューズボックス付吸気マニホルド）を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は右側面図 図１のインマニＡＳＳＹを示し、（Ａ）は背面図、（Ｂ）は正面図 図１のインマニＡＳＳＹを示し、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は右後方上部から見た斜視図 電気部品箱付エンジンの右側面図 図４のエンジンのラジエータを透貸して見た正面図 図４のエンジンの平面図 図４のエンジンの背面図 図４のエンジンのラジエータを透かして右前方上方から見た斜視図

以下に、本発明による電気部品箱付エンジンの実施の形態を、芝刈機、小型フォークリフトなどの各種作業機に好適な火花点火エンジン（ＳＩエンジン）に適用した場合について、図面を参照しながら説明する。

図４～図８に産業用のＳＩ（Ｓｐａｒｋ Ｉｇｎｉｔｉｏｎ：火花点火）エンジンＥは、クランク軸１１を有するシリンダブロック１２、シリンダブロック１２の上に組付けられるシリンダヘッド１３、シリンダヘッド１３の上に組付けられるヘッドカバー１４、シリンダブロック１２の下に組付けられるオイルパン１５、シリンダブロック１２の一端に組付けられる伝動ケース（調時伝動ケース）１６などを有している。ヘッドカバー１４の上面側には、複数（３つ）のコイル一体型のプラグキャップ１９や調圧弁２０が配備されている。

このエンジンＥにおいては、クランク軸１１の軸線方向で、冷却ファン１７のある側を前、フライホイール１８のある側を後、吸気マニホルド９のある側を、排気マニホルド１０やオルタネータ２１のある側を左とする。
伝動ケース１６の前には、クランクプーリ１１Ａと冷却ファン（エンジン冷却ファン）１７及びウォータポンプ２２を駆動するためのファンプーリ１７Ａと、オルタネータ２１の従動プーリ２１Ａとに巻回される伝動ベルト２３が設けられている。

エンジンＥの（シリンダブロック１２の）左側には、排気マニホルド１０、オルタネータ２１、スタータ（図示省略）などが配置されている（図５～７を参照）。エンジンＥの（シリンダブロック１２の）右側には、吸気マニホルド９、エンジン用のＥＣＵ６、ヒューズボックス（「電気部品箱）の一例）１などが配置されている（図５～７，８を参照）。エンジンＥの前側には、伝動ベルト２３，冷却ファン１７、ラジエータ２などが配置され（図４～６，８を参照）、後側にはフライホイール１８、吸気マニホルド９の後端部に接続されるガスミキサ７、ベーパライザ（ガスレギュレータ）８など（図４～７を参照）が配置されている。

冷却ファン１７の前には、正面視で矩形を呈するラジエータ２が上下左右に拡がる縦姿勢で配置されている。ラジエータ２の後面にはファンシュラウド３が設けられており、ファンシュラウド３の内側に冷却ファン１７が入り込む状態に設定されている。なお、ファンプーリ１７Ａの回転軸心（符記省略）は、シリンダヘッド１３の下端部の高さレベルに設定さられている。

図４～図８に示されるように、ラジエータ２は、アッパータンク部２Ａ、ラジエータコア２Ｂ、ロアタンク部２Ｃを有して構成されている。冷却水の入口となるアッパータンク部２Ａ、及び冷却水の出口となるロアタンク部２Ｃのそれぞれにはイン側及びアウト側のラジエータホース２ａ，２ｂが接続されている。イン側ラジエータホース２ａはウォータフランジ５に接続され、アウト側のラジエータホース２ｂはウォータポンプ２２の吸入路吸２２ａに接続されている。

ラジエータ２の下端は、ほぼクランク軸１１の高さレベルに設定され、ラジエータ２の上端は、ヘッドカバー１４の上面よりも上方となる高さレベルに設定されている。ラジエータ２の左端は、オルタネータ２１の左端（又は排気マニホルド１０の左端）とほぼ同じ位置に設定され、ラジエータ２の右端は、吸気マニホルド９の右端よりも少し（５０～９０ｍｍ）右方に突出した位置に設定されている。

図１～図３に示されるように、ヒューズ３０、リレー３１などのエンジン用の電気部品を収容するヒューズボックス１が、吸気マニホルド９の反シリンダヘッド側（右側）の横外おいて、吸気マニホルド９に取付け支持される状態で設けられている。つまり、吸気マニホルド９にヒューズボックス１を一体化してインマニアッシ（吸気マニホルドＡＳＳＹ）Ａが形成されている。シリンダヘッド１３の右側面に吸気マニホルド９がボルト止めされ、その吸気マニホルド９の右側で前後中間の位置に、前後２つの防振具を用いてヒューズボックス１が防振状態で吸気マニホルド９に取付けられている。
なお、５つヒューズ３０としては、例えば、ＡＣ用、ＳＴ用、ＢＡＴ用、ＶＩＣ２用、ＳＴＲＬＹ用が後から前に向けて並べられ、３つのリレー３１としては、例えば、スターターリレー、パワーリレー、ＥＴＶリレーが後から前に向けて並べられている。

吸気マニホルド９は、各吸気ポート（図示省略）気筒毎に分かれた３つの枝管部９Ｂと、各枝管部９Ｂの先端側を連結する取付けフランジ９Ｃと、各枝管部９Ｂの基端側に連通される１つの吸気本体９Ａとを備えて構成されている。前後に長い矩形形状を呈する吸気本体９Ａの前壁９ａには、エアクリーナ（図示省略）を接続するための接続孔２４が形成され、後壁９ｂには、スロットルボディ８に連通するための連通孔２５が形成され、上壁９ｃには、各種センサを装着するための装着部２６が形成されている。また、前後に長く縦向き姿勢で帯状の取付板（金属製など）２７が、吸気本体９Ａの右下端部に前後２カ所の取付ボルト２８で取付けられている。

一対の防振具４，４は、ヒューズボックス１の前後長における前後に目一杯離されて設けられているので、ヒューズボックス１を弾性支持しながらも揺れ動き過ぎ難いように工夫されている。また、防振具４，４をナット止めする取付板２７は、ヒューズボックス１と干渉しないようにその全長より多く前後に離した一対の取付ボルト２８で吸気マニホルド９に取付けられている。従って、ヒューズボックス１及び２個の防振具４，４を取付けた取付板２７を、ヒューズボックス１と干渉無く工具を使って簡単便利に吸気マニホルド９に着脱できるように構成されている。

図１～図３に示されるように、ヒューズボックス１は、無蓋状の収容箱部１Ａと、収容箱部１Ａの上側を覆う無底状の蓋部１Ｂとからなり、収容箱部１Ａには、配線や主ワイヤーハーネス１Ｗを取出すための切欠き（又は孔）１ｃを有する底部１Ｃが形成されている。底部１Ｃは、収容箱部１Ａに一体形成されても、また着脱可能に取付けられてもよい。収容箱部１Ａの前後には、前又は後に突出されるブラケット部１ａ，１ａが形成されており、それらブラケット部１ａ，１ａが、防振具４，４を介して取付板２７に支持されている。

防振具４は、一対のネジ軸付円板４Ａ，４Ａと、各ネジ軸付円板４Ａ，４Ａそれぞれの円板４ａ，４ａどうしの間に焼き付けなどにより一体化された円筒状ゴム４Ｂとを有してなる一般的な防振ゴムが望ましいが、それ以外でもよい。各ネジ軸４ｂは左右向きに配置され、一対の取付ボルト２８，２８の間で各取付ボルト２８の近傍となる箇所で、取付板２７及びブラケット部１ａを貫いてナット止めされている。

取付ボルト２８が螺入される箇所である前後一対のボス部２９，２９は、吸気本体９Ａと前後端の枝管部９Ｂとのそれぞれに連なって右に延びる状態で吸気マニホルド９に形成されている。取付板２７は、収容箱部１Ａとの間の左右方向に若干距離を空けて設けられており、エンジン振動などによってヒューズボックス１が吸気マニホルド９に対して揺れ動いても、これら二者１，９が干渉しないように構成されている。

図５、図７に示されるように、前後方向視（クランク軸１１の軸線方向視）において、ヒューズボックス１は、ラジエータ２の外郭ラインＬ上（又は外郭ラインＬの内側）に収まる状態に設けられている。詳しくは、ラジエータ２の外郭ラインＬにおける上下に延びる右端ラインｒＬがヒューズボックス１の左右中央域に重なる状態に、ヒューズボックス１の左右方向の位置が設定されている。また、図４、図８に示されるように、ヒューズボックス１の下方後方となる位置に、エンジン制御用のＥＣＵ６が設けられている。

図４～図８に示されるように、ＥＣＵ６は、ＥＣＵケース６Ａに単数又は複数のＥＣＵ制御部品（図示省略）が収容されてなり、ＥＣＵケース６Ａの下部から下向きに取り出される前後一対のＥＣＵワイヤーハーネス３２，３２が接続されている。これらＥＣＵワイヤーハーネス３２，３２と、ヒューズボックス１に接続される主ワイヤーハーネス１Ｗと、各種エンジン補機に電気接続される副ワイヤーハーネス３３とがまとめられてエンジンハーネス３４とされている。

図４，５，８に示されるように、吸気マニホルド９とヒューズボックス１との左右間、詳しくは前後の防振具４，４の直下において前後向きにガソリン用レール３５が配策されている。ヒューズボックス１とＥＣＵ６との上下間には、前後向きのワイヤハーネス（ワイヤハーネスの一部）３６、前下がり斜め向きのワイヤハーネス（ワイヤハーネスの一部）３７、斜め上下向きのワイヤハーネス（ワイヤハーネスの一部）３８が上から順に配策されている。また、シリンダブロック１２におけるヒューズボックス１の斜め下方前方（ＥＣＵ６の斜め上方前方）には、ケース張出し部（クランクケースの一部）３９が形成されている。

以上の構成により、次（１）～（６）のとおりの作用効果を得ることができる。
（１）ヒューズボックスがエンジンに設けられる構成としたので、エンジンの納入先（客先）に出向くとともに、車体などのエンジン以外にヒューズボックスを組付ける手間や工数、又は納入先都合によりエンジン以外に搭載されているヒューズボックスを探し、かつ、点検や整備を行う手間や工数が削減又は低減させることができる。つまり、電気部品箱の点検や整備を、エンジンの納入前に行うことができる利点がある。

（２）吸気マニホルド９に２つのボス部２９，２９を追加するだけの簡単な対応によって経済的、合理的にヒューズボックス１をエンジンＥに設ける構成が実現できている。
（３）比較的低温側となる吸気側（シリンダブロック１２の吸気側）にヒューズボックス１が配置されているので、収容される電気部品の安定作動や良好なメンテナンス性が得られるように、エンジン配置としながら熱的負荷の少ない環境下に設けることができる。

（４）吸気マニホルド９の横外にヒューズボックス１を配置したので、エンジンが嵩張らないようにしながらヒューズボックスへのアクセスや作業が行い易い利点がある。
（５）クランク軸１１の軸線方向視でラジエータ２の外郭ラインＬ上にヒューズボックス１が配置されているので、冷却ファン１７の風による空冷作用がヒューズボックス１にも十分に及び、熱的負荷をより軽減させることができる。

（６）ヒューズボックス１が吸気マニホルド９に対して取付けられているので、予め吸気マニホルド９にヒューズボックス１が組付けられたインマニアッシ（吸気マニホルドＡＳＳＹ）Ａとすることができる。従って、吸気マニホルド９とヒューズボックス１とを各別にエンジンに組付ける場合に比べて、インマニアッシＡのみをエンジンに（シリンダヘッド１３に）組付ければよく、組付け工数や時間の削減が可能となる利点がある。

〔別実施形態〕
電気部品箱１としては、ヒューズボックスの他、ＥＣＵなどを収容したものや、ジャンクションボックス（内部にリレーやヒューズなどの部品を組み込み、電気回路の集中接続機能を有した部品箱）など、種々のものが可能である。

ヒューズボックス１を、防振具４に換えて、遮熱可能な又は防振及び遮熱の双方が可能な連結具を用いて、吸気マニホルド９やその他の箇所（シリンダブロック１２、伝動ケース１６，その他）に取付けるようにされた構成でも良い。

１ 電気部品箱（ヒューズボックス）
２ ラジエータ
６ ＥＣＵ
９ 吸気マニホルド
１１ クランク軸
Ｌ 外郭ライン（ラジエータ）

Claims (6)

1. エンジン用の電気部品を収容する電気部品箱が、吸気マニホルドの反シリンダヘッド側に配置されている電気部品箱付エンジン。
2. 前記電気部品箱は、前記吸気マニホルドの横外に配置されている請求項１に記載の電気部品箱付エンジン。
3. 前記電気部品箱が前記吸気マニホルドに取付けられている請求項２に記載の電気部品箱付エンジン。
4. 前記電気部品箱が前記吸気マニホルドに防振支持されている請求項３に記載の電気部品箱付エンジン。
5. クランク軸の軸線方向の一端にラジエータが配置されており、
   前記電気部品箱は、前記クランク軸の軸線方向視において前記ラジエータの外郭ライン上又は前記外郭ラインの内側に収まる状態に設けられている請求項１～４の何れか一項に記載の電気部品箱付エンジン。
6. 前記電気部品箱の下方に、エンジン用のＥＣＵが配置されている請求項１～４の何れか一項に記載の電気部品箱付エンジン。

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