JP5531813B2 - エンジンの補機取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンブロックの側面に補機を取り付けるためのエンジンの補機取付構造に関する技術分野に属する。

従来より、エンジンブロックの側面にオルタネータ等の補機を取付けるための構造として、補機をエンジンブロックに対して上下二カ所で支持するようにしたものが知られている。

例えば、特許文献１に示すものでは、オルタネータは、エンジンブロックに対してブラケットを介して支持されており、エンジンブロックの側面の上部には、上側の支持ブラケットとしてオルタネータブラケットが固定され、該側面の下部には下側の支持ブラケットとしてパワステブラケットが固定されている。

下側の支持ブラケットには、該ブラケットがエンジンブロックに固定された状態で水平に延びる水平溝が形成されており、上側の支持ブラケットには、オルタネータの上部をボルトにより固定するためのボルト挿通孔が形成されている。オルタネータの上部及び下部にはそれぞれ、ボルトが挿通される取付け片が設けられている。

この構成によれば、作業者は、オルタネータの取付けに際して、オルタネータの下側取付片にボルトを挿通し、その状態で該ボルトの軸部を上記水平溝に横方向から挿入した後、該挿入したボルトの軸部を支点としてオルタネータを上側に回動させることで、上側取付片の位置決めを容易に行えるようになっている。上側取付片の位置決めが完了した後は、上側取付片にボルトを挿通して、挿通したボルトをナットで締め込むことでオルタネータの取り付けが完了する。

特開２００９−１５０３１８号公報

しかしながら、従来のエンジンの補機取付構造では、オルタネータの取り付け作業において、水平溝（ボルト挿入溝）に挿入されたボルトの軸部を支点としてオルタネータを回動させる際に、ボルト軸部（支点位置）がボルト挿入溝内で動いてしまうため、オルタネータの上側取り付け片の位置決めがうまく行かず、作業者が重量物であるオルタネータを持ち上げて何度もセットし直さなければならないという問題がある。

特に、この問題は、上側及び下側支持ブラケットをエンジンブロックの側面に型成形（ダイキャスト鋳造）により一体成形するようにした場合に顕著になる。すなわち、各ブラケットをエンジンの側面に一体成形するようにした場合には、ボルト挿入溝の下面に、型抜き性を良くするために抜け勾配を形成する。この場合、ボルトの軸部には、オルタネータの自重によりボルト挿入溝の下面の傾斜（勾配）に沿った下向きの力が作用する。このため、ボルト軸部を支点としてオルタネータを回動させる際に、ボルト軸部の位置が、抜け勾配を設けない場合に比べて動きやすくなり、オルタネータの上側取付け片の位置ずれが生じやすくなる。この結果、作業者がオルタネータをセットし直す頻度が増加して、作業者の肉体的負担が増加するという問題がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンの補機取付構造に工夫を凝らすことで、補機の取り付け作業を容易化して作業者の肉体的負担を低減しようとすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、ボルト挿入溝の下面におけるエンジン幅方向の内側の端部に、オルタネータの取付用のボルトに係合する凹状溝を形成するようにした。

具体的には、請求項１の発明では、エンジンブロックの側面に設けられた上側支持部と下側支持部とを介して、該側面にボルト締結により補機の上側取付部と下側取付部とをそれぞれ取り付けるためのエンジンの補機取付構造を対象とする。

そして、上記上側支持部及び上記下側支持部はそれぞれ、上記エンジンブロックの側面に型成形により一体成形されており、上記上側支持部は、エンジンのクランク軸方向に貫通するボルト挿通孔を有し、上記下側支持部は、エンジンのクランク軸方向に貫通し且つ該クランク軸方向に直交するエンジン幅方向の外側に開放するボルト挿入溝であって上記補機の下側取付部に取り付けられたボルトの軸部がエンジン幅方向の外側から挿入されるボルト挿入溝を有し、上記ボルト挿入溝の下面には、エンジン幅方向の外側に向かって下側に傾斜する抜け勾配が形成されており、上記ボルト挿入溝の下面におけるエンジン幅方向の内側の端部には、上記補機の下側取付部に取り付けられた上記ボルトの軸部に係合可能に下側に凹む凹状溝が形成されているものとする。

この構成によれば、作業者は、以下の手順により、エンジンの側面に補機（エンジンの作動を補助する機器類）を取り付けることができる。すなわち、作業者は、補機の取り付けに際して、先ず、補機の下側取付部に予めボルトを取り付けておく。次いで、この状態で該ボルトの軸部を、ボルト挿入溝に対してエンジン幅方向の外側から内側に向かって挿入していく。そして、ボルト挿入溝の下面に形成された凹状溝にボルトの軸部が係合したところで、補機のエンジン幅方向の位置決めが完了する。そうして、凹状溝にボルト軸部が係合した後に、該ボルトの軸部を支点として補機を上側に回動させることで、補機の上部に設けられる上側取付部（例えば、ボルト孔を有する取付け片等で構成される）の位置決めを行うことができる。そして、上側取付部の位置決めが完了した後に、該上側取付部を上側支持部にボルトで固定することで補機の取り付けが完了する。

このように、本発明では、補機をボルトの軸部を支点として回動させる際に、当該ボルトの軸部が凹状溝に係合してエンジン幅方向に動かないようになっているので、補機の上部に設けられる上側取付部の位置合わせを容易に行うことができる。

また、上側支持部及び下側支持部を、エンジンブロックの側面に型成形により一体成形するようにしたことで、部品点数及び組み付け工数の削減を図ることができる。また、ボルト挿入溝の下面に、エンジン幅方向の下側に傾斜する抜け勾配を形成するようにしたことで、ブロック製造時の型抜き性を維持することができる。

ここで、このような抜け勾配を形成した場合、ボルト挿入溝に挿入されるボルトの軸部には、補機の自重によりボルト挿入溝の下面の傾斜に沿った下向きの荷重が作用する。このため、ボルトの軸部を支点として補機を上側に回動させる際に、上記抜け勾配がない場合と比較してボルトの軸部がエンジン幅方向に動きやすくなる。これに対して、本発明では、ボルト挿入溝の下面に、ボルト軸部に係合する凹状溝を設けるようにしたことで、ボルト挿入溝の下面に抜け勾配を設けたとしても、補機を上側に回動させる際にボルトの軸部の位置がエンジン幅方向に動くこともない。よって、補機の上部に設けられる固定部の位置合わせを容易に且つ確実に行うことができる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記ボルト挿入溝の凹状溝は、エンジンのクランク軸方向からのドリル加工により、内壁面が上記ボルトの軸部に係合可能な円筒面になるように形成されているものとする。

請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、上記補機は、オルタネータであるものとする。

この構成によれば、上記補機は、エンジンに取り付けられる補機の中でも特に重量が重いオルタネータにより構成されている。このような重量の重い補機を取り付ける場合に、例えばボルト挿入溝の下面に抜け勾配が形成されていると、ボルト軸部を支点としてオルタネータを上側に回動させる際に、ボルト軸部に対してこの勾配を沿った下向きの大きな力が作用し、ボルト軸部の位置ずれが生じやすくなる。本発明によれば、このような場合であっても、ボルト挿入溝の下面にボルト軸部に係合する凹状溝を形成するようにしたことで、この位置ずれを確実に防止することができる。

以上説明したように、本発明のエンジンの補機取付構造によると、ボルト挿入溝の抜け勾配が形成された下面におけるエンジン幅方向の内側の端部に、オルタネータの取付用のボルトに係合する凹状溝を形成するようにしたことで、エンジンブロックを大型化することなく、該ブロックの側面にエンジンの補機を容易に取り付けることが可能となる。

本発明の実施形態に係るエンジンの補機取付構造により、オルタネータ（補機）をエンジンブロックの側面に取付けた例を示す、エンジン前側におけるエンジン幅方向の一側寄りから見た斜視図である。 エンジンブロックにオルタネータ取付けた状態を示す、エンジン前側から見た側面図ある。 エンジンブロックを示すエンジン幅方向の一側から見た側面図である。 エンジンブロックを示すエンジン前側から見た側面図である。 オルタネータを示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明の実施形態に係るエンジンの補機取付構造により、オルタネータ（補機）１をエンジンブロック２の側面に取り付けた状態を示している。尚、図１及び図２では、説明を簡単にするために、エンジンヘッドやウォータポンプといった他のエンジン構成部品を省略して示している。

このエンジン１００は、直列４気筒エンジンであって、エンジンブロック２には４つの気筒３が並んで形成されている（図１参照）。エンジンブロック２の下側にはロアブロック１０が連結されている。尚、以下の説明において、この気筒配列方向をエンジン前後方向（クランク軸方向に一致する方向）と定義し、エンジン前後方向に直交する方向をエンジン幅方向と定義する。

エンジンブロック２の前側面には、クランクシャフト１１と一体で回転するクランクプーリ（図示省略）が配設される。エンジンブロック２の側面（エンジン幅方向の一側面）２ａには、上記オルタネータ１が取り付けられ、オルタネータ１のプーリ５と、クランクプーリとにベルト（図示省略）が掛け回され、これにより、エンジン１００のクランクシャフト１１の駆動力がオルタネータ１等の補機へと伝達される。

オルタネータ１は、図５に示すように、上記プーリ５が回転一体に取り付けられた回転軸６と、ロータ（図示省略）等の重量物を内部に収容する略円筒状の本体部７と、該本体部７の外周面から耳状に突出する上側取付部８及び下側取付部９とを備えている。上側及び下側取付部８，９はそれぞれ、オルタネータ１の軸心方向に並ぶ一対の取付け片１５により構成されている。各取付部８，９は、該一対の取付け片１５によってエンジンブロック側面２ａに設けられた突出支持部２０，２１（図２〜図４参照）を挟持した状態でボルト３０により固定される。取付け片１５には、オルタネータ１の軸心方向に貫通するボルト挿通孔３１が形成されており、一対の取付け片１５のうちの一方には、ボルト挿通孔３１と同軸にナット２５が溶接されている。このようにナット２５を設けることで、ボルト３０を締め込んだときに一対の取付け片１５が互いに近づく側に弾性変形して各突出支持部２０，２１を挟持可能になっている。

以下、オルタネータ１の取付構造について、図１〜図４に基づいて詳細に説明する。オルタネータ１は、エンジンブロック２の側面２ａに上下２カ所でボルト締結により取付け支持される。エンジンブロック２の側面２ａにおけるエンジン前側の端部には、エンジン幅方向の外側に突出する上側突出支持部２０及び下側突出支持部２０，２１が設けられている。上側突出支持部２０及び下側突出支持部２１は、エンジンブロック２の側面２ａに型成形（アルミダイキャスト鋳造）により一体成形されている。上側及び下側突出支持部２１はそれぞれ、エンジン前後方向に略水平に延びる柱状に形成されており、上側突出支持部２０のエンジン前後方向の長さは、下側突出支持部２１のエンジン前後方向の長さの略１／２倍とされている。

上側突出支持部２０には、エンジン前後方向に貫通するボルト挿通孔２６が形成されている。上側突出支持部２０の上面とエンジンブロック２の側面との間には三角柱状のリブ２７が形成されており、これにより、上側突出支持部２０の支持剛性を確保するようにしている。

下側突出支持部２１には、エンジン前後方向に貫通し且つエンジン幅方向の外側に開放するボルト挿入溝３５が形成されている。このボルト挿入溝３５は、型成形により成形されるものであり、ボルト挿入溝３５の下面３５ａ及び上面３５ｂには、型抜き性を高めるために抜け勾配が形成されている。すなわち、ボルト挿入溝３５の下面３５ａは、エンジン幅方向の外側に向かって下側に傾斜している。同様に、ボルト挿入溝３５の上面３５ｂはエンジン幅方向の外側に向かって上側に傾斜している
ボルト挿入溝３５の下面３５ａにおけるエンジン幅方向の内側の端部には、下方に凹む凹状溝３６が形成されている。この凹状溝３６の内壁面は、ボルトの軸部３０ａに係合する円筒面とされている。この凹状溝３６の凹み量ｈは、本実施形態では、ボルト軸径Ｄの１／４以下とされている。尚、凹状溝３６は、鋳造後のエンジンブロック２に気筒列方向からドリル加工によりボルト挿入溝３５に重複して形成されている。上側突出支持部２０のボルト挿通孔２６の軸心位置は、この凹状溝３６の中心位置よりもエンジン幅方向の外側に位置している。

次に、上述した補機取付構造におけるオルタネータ１の取り付け手順について説明する。先ず、作業者は、オルタネータ１の下側取付け片１５にボルト３０を挿通し、該ボルト３０が挿通された状態でオルタネータ１を持ち上げる。そして、その状態でボルト軸部３０ａをボルト挿入溝３５に対してエンジン幅方向の外側から挿入していく（図３参照）。その際、オルタネータ１に設けられた２つの下側取付け片１５の間にエンジンブロック２の下側突出支持部２１が嵌り込むように、オルタネータ１のエンジン前後方向の位置調整を行う。ボルト軸部３０ａがボルト挿入溝３５に挿入された後は、オルタネータ１の荷重はボルト挿入溝３５の下面３５ａにより受け持たれることとなるため、オルタネータ１を持ち上げる作業者の負担は一気に軽減される。ボルト軸部３０ａを、ボルト挿入溝３５のエンジン幅方向の内側端部まで挿入すると、オルタネータ１の自重によりボルト軸部３０ａが凹状溝３６に嵌り込んで（係合して）オルタネータ１のエンジン幅方向の位置が決まる（図２参照）。そして、この状態で、オルタネータ１を、該ボルト軸部３０ａを支点として上側に（図２の反時計回り方向に）回動させて、上側取付け片１５のボルト挿通孔３１の位置を、上側突出支持部２０のボルト挿通孔２６の位置に合わせる。その際に、オルタネータ１を若干持ち上げても、ボルト軸部３０ａは凹状溝３６に係合している。そうして、上側取付け片１５の位置決めが完了した後に、ボルト３０を、両ボルト挿通孔２６，３１に挿通して上記オルタネータ１に固定されたナット２５に締め込むことで、オルタネータ１の取り付けが完了する。

このように、上記実施形態では、ボルト挿入溝３５の下面３５ａにおけるエンジン幅方向の内側端部にボルト軸部３０ａに係合する凹状溝３６を形成するようにしたことで、オルタネータ１を、ボルト軸部３０ａを支点として上側に回動させる際に、該ボルト軸部３０ａの位置がエンジン幅方向に動くのを防止することができる。ここで、凹状溝３６は、ボルト挿入溝３５の下面３６におけるエンジン幅方向の内側の端部に形成されているので、ボルト軸部３０ａを、ボルト挿入溝３５の内側端部壁に突き当てることで凹状溝３６に簡単に係合させることができる。

また、上記実施形態では、上側突出支持部２０及び下側突出支持部２１をエンジンブロック２の側面２ａに型成形により一体成形するようにしたことで、部品点数及び組み付け工数の低減を図ることができる。また、ボルト挿入溝３５の下面３５ａに抜け勾配を形成するようにしたことで、ブロック製造時の型抜き性を高めることができる。

このように、ボルト挿入溝３５の下面３５ａに抜け勾配を形成するようにした場合、ボルト軸部３０ａがオルタネータ１の自重によりボルト挿入溝３５の下面３５ａの勾配に沿って下方（エンジン幅方向の外側）に滑りやすくなるが、上記実施形態では、上述の如く、ボルト挿入溝３５の下面３５ａにボルト軸部３０ａに係合する凹状溝３６を設けるようにしたことで、該ボルト軸部３０ａを支点としてオルタネータ１を上側に回動させる際に、ボルト軸部３０ａがエンジン幅方向に動くのを確実の防止することができる。

そうして、作業者は、下側取付け片１５に挿通したボルト軸部３０ａを支点としてオルタネータ１を上側に回動させるだけで、上側取付け片１５の位置決めを精度良く行うことができる。したがって、作業者は、重量物であるオルタネータ１を何度もセットし直すことなく、一回の取り付け作業で確実に、エンジンブロック２の側面２ａに取り付けることができる。よって、オルタネータ１の取り付け作業における作業者の肉体的負担を低減することができる。

（他の実施形態）
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、凹状溝３６の内壁面を断面円形状に形成するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば断面Ｖ字状や断面コ字状に形成するようにしてもよい。すなわち、凹状溝３６は、ボルト軸部３０ａに係合するものであれば、どのような断面形状を有するものであってもよい。

上記実施形態では、補機としてオルタネータを採用した例を示したが、例えば、パワーステアリングポンプや、エアコンプレッサ等であってもよい。

本発明は、エンジンブロックの側面に補機を取り付けるためのエンジンの補機取付構造に有用であり、特に、オルタネータ（補機）の取付構造に有用である。

１ オルタネータ（補機）
２ エンジンブロック
２ａ エンジンブロックの側面
２０ 上側突出支持部（上側支持部）
２１ 下側突出支持部（下側支持部）
３０ ボルト
３０ａ ボルトの軸部
３１ ボルト挿通孔
３５ ボルト挿入溝
３６ 凹状溝
３５ａ ボルト挿入溝の下面
１００ エンジン

Claims (3)

1. エンジンブロックの側面に設けられた上側支持部と下側支持部とを介して、該側面にボルト締結により補機の上側取付部と下側取付部とをそれぞれ取り付けるためのエンジンの補機取付構造であって、
   上記上側支持部及び上記下側支持部はそれぞれ、上記エンジンブロックの側面に型成形により一体成形されており、
   上記上側支持部は、エンジンのクランク軸方向に貫通するボルト挿通孔を有し、
   上記下側支持部は、エンジンのクランク軸方向に貫通し且つ該クランク軸方向に直交するエンジン幅方向の外側に開放するボルト挿入溝であって上記補機の下側取付部に取り付けられたボルトの軸部がエンジン幅方向の外側から挿入されるボルト挿入溝を有し、
   上記ボルト挿入溝の下面には、エンジン幅方向の外側に向かって下側に傾斜する抜け勾配が形成されており、
   上記ボルト挿入溝の下面におけるエンジン幅方向の内側の端部には、上記補機の下側取付部に取り付けられた上記ボルトの軸部に係合可能に下側に凹む凹状溝が形成されていることを特徴とするエンジンの補機取付構造。
2. 請求項１記載のエンジンの補機取付構造において、
   上記ボルト挿入溝の凹状溝は、エンジンのクランク軸方向からのドリル加工により、内壁面が上記ボルトの軸部に係合可能な円筒面になるように形成されていることを特徴とするエンジンの補機取付構造。
3. 請求項１又は２記載のエンジンの補機取付構造において、
   上記補機は、オルタネータであることを特徴とするエンジンの補機取付構造。

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