JP6795427B2 - Internal combustion engine - Google Patents

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Description

本願発明は、ISG(インテグレーテッド・スタータ・ジェネレータ、モータ機能付き発電機)やウォータポンプのような補機を備えている内燃機関に関するもので、特に、車両用(自動車用)内燃機関を好適な対象にしている。 The present invention relates to an internal combustion engine provided with auxiliary equipment such as an ISG (integrated starter generator, a generator with a motor function) and a water pump, and is particularly suitable for an internal combustion engine for vehicles (for automobiles). It is targeted.

車両用の内燃機関には、オルタネータやISGのような電気系補機、ウォータポンプ、エアコン用コンプレッサなどの補機が付随している。そこで、クランク軸の一端部を機関本体の外側に突出させてこれにクランクプーリを固定し、クランクプーリに巻き掛けたベルト(補機用ベルト)を介して各補機とクランク軸とを連動させている。 Internal combustion engines for vehicles are accompanied by electrical auxiliary equipment such as alternators and ISGs, and auxiliary equipment such as water pumps and compressors for air conditioners. Therefore, one end of the crankshaft is projected to the outside of the engine body, the crank pulley is fixed to this, and each auxiliary machine and the crankshaft are interlocked via a belt (belt for auxiliary machine) wrapped around the crank pulley. ing.

ベルトによる連動機構は様々であるが、補機の配置とベルトの本数とで分類できる。例えば、特許文献1には、複数の補機を機関本体のうちクランク軸線方向から見てシリンダボア軸心を挟んだ片側に寄せて位置し、各補機を1本のベルトで駆動することが開示されている。 There are various interlocking mechanisms by belts, but they can be classified according to the arrangement of auxiliary equipment and the number of belts. For example, Patent Document 1 discloses that a plurality of auxiliary machines are positioned close to one side of the engine body with the cylinder bore axis sandwiched between them when viewed from the crank axis direction, and each auxiliary machine is driven by one belt. Has been done.

他方、特許文献には、モータジェネレータと他の補機とを、クランク軸線方向から見てシリンダボア軸心を挟んだ両側に振り分けて配置し、これらモータジェネレータのプーリと他の補機のプーリとに1本のベルトを巻き掛けた態様が開示されている。モータジェネレータのプーリとベルトとの間には滑りが発生しやすいため、モータジェネレータのプーリに巻き掛けたベルトはテンショナで所定の張力を確保するようにしていることが普通であり、この特許文献2でも、ベルトにテンションプーリを回転自在に当てている。 On the other hand, in Patent Document 2 , the motor generator and other auxiliary machines are arranged separately on both sides of the cylinder bore axis when viewed from the crank axis direction, and the pulleys of these motor generators and the pulleys of other auxiliary machines are arranged. A mode in which one belt is wrapped around the vehicle is disclosed. Since slippage easily occurs between the pulley of the motor generator and the belt, it is common that the belt wound around the pulley of the motor generator secures a predetermined tension with a tensioner. However, the tension pulley is rotatably applied to the belt.

上記2例は各補機のプーリに1本のベルトを巻き掛けた場合であったが、特許文献3には、補機としてISGとウォータポンプとエアコン用コンプレッサとを備えた場合において、これら各補機のプーリに別々のベルトを巻き掛けた例が開示されている。従って、この特許文献3では、3本のベルトはクランク軸線方向にずれて配置されており、クランクプーリには、3本のベルトに対応したプーリ部(巻き掛け部)が形成されている。 In the above two examples, one belt was wound around the pulley of each auxiliary machine, but in Patent Document 3, when an ISG, a water pump, and a compressor for an air conditioner are provided as auxiliary machines, each of these cases is provided. An example is disclosed in which separate belts are wound around the pulley of an auxiliary machine. Therefore, in Patent Document 3, the three belts are arranged so as to be offset in the crank axis direction, and the crank pulley is formed with a pulley portion (winding portion) corresponding to the three belts.

更に、特許文献3では、クランク軸線方向から見て、ISGとウォータポンプとはシリンダボア軸心を挟んだ一方の側に寄せて、エアコン用コンプレッサはシリンダボア軸心を挟んだ一方の側に配置しており、更に、ウォータポンプは機関本体に一体的に設けて、ISGは、機関本体の外側に位置するように配置している。従って、クランク軸線方向から見て、ISGはウォータポンプよりもクランク軸線から離れている。 Further, in Patent Document 3, the ISG and the water pump are arranged on one side of the cylinder bore axis when viewed from the crank axis direction, and the air conditioner compressor is arranged on the one side of the cylinder bore axis. Further, the water pump is integrally provided in the engine body, and the ISG is arranged so as to be located outside the engine body. Therefore, when viewed from the crank axis direction, the ISG is farther from the crank axis than the water pump.

特許文献3では、ISGのベルトは、ウォータポンプ用のベルトを囲うように配置しており、ベルトを一対のテンションプーリで上下から挟むことにより、ベルトがISGのプーリを抱き込んだ状態を保持している。 In Patent Document 3, the ISG belt is arranged so as to surround the belt for the water pump, and by sandwiching the belt from above and below with a pair of tension pulleys, the belt holds the ISG pulley in a state of being embraced. ing.

特開2013−108377号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-108377 特開2011−017393号公報(図2)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-017393 (Fig. 2) 特開2015−183636号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-183636

補機類の配置は様々な要因を考慮して決定されるもので、単純に優劣を比較できるものではないが、特許文献1のように1本のベルトで各補機を駆動する態様は、ベルトの曲がりが大きいためベルトに対する負担が大きいという問題や、クランク軸には一方方向だけから曲げ力が作用するため、クランク軸の滑らかな回転に対して阻害要因になるという問題がある。また、全ての補機を機関本体の片側に寄せると、機関の安定性が悪くなるという問題もある。 The arrangement of the auxiliary machines is determined in consideration of various factors, and it is not possible to simply compare the superiority and inferiority. However, as in Patent Document 1, the mode in which each auxiliary machine is driven by one belt is described. There is a problem that the load on the belt is large because the belt is bent greatly, and there is a problem that the bending force acts on the crankshaft from only one direction, which hinders the smooth rotation of the crankshaft. In addition, if all the auxiliary machines are moved to one side of the engine body, there is a problem that the stability of the engine deteriorates.

他方、特許文献2の場合は、補機が左右に振り分けて配置されているため、機関の安定性向上には貢献できるが、ベルトは1本だけであるため、特許文献1と同様に、ベルトの負担が大きい問題や、クランク軸に大きな曲げ力が作用して円滑な回転に対する阻害要因になるという問題は残っている。 On the other hand, in the case of Patent Document 2, since the auxiliary machines are distributed to the left and right, it can contribute to the improvement of the stability of the engine, but since there is only one belt, the belt is similar to Patent Document 1. There remains the problem that the burden on the crankshaft is heavy and that a large bending force acts on the crankshaft, which hinders smooth rotation.

これらに対して、特許文献3の構成では、ISGとエアコン用コンプレッサとが左右に振り分けて配置されているため、機関の安定性向上に貢献できるのみならず、各補機のベルトは独立しているため、ベルトの耐久性を向上できると共に、各補機のプーリに対して適切な巻き掛け態様を確保できる。また、クランクプーリは、別々のベルトで異なる方向に引かれる状態になるため、クランク軸に対する曲げ力が相殺されて、クランク軸の滑らかな回転に貢献できる利点もある。 On the other hand, in the configuration of Patent Document 3, since the ISG and the compressor for the air conditioner are arranged separately on the left and right, not only can it contribute to the improvement of the stability of the engine, but also the belts of each auxiliary machine are independent. Therefore, the durability of the belt can be improved, and an appropriate winding mode can be ensured for the pulley of each auxiliary machine. Further, since the crank pulley is pulled in different directions by different belts, the bending force with respect to the crankshaft is canceled out, which has an advantage that it can contribute to the smooth rotation of the crankshaft.

本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、特許文献3のように複数の補機を機関本体の片側に寄せて配置した場合において、ベルトやテンショナからなる連動機構をコンパクト化するなど、従来よりも改良された内燃機関を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of such a current situation, and when a plurality of auxiliary machines are arranged close to one side of the engine body as in Patent Document 3, the interlocking mechanism composed of a belt and a tensioner is made compact. The challenge is to provide an internal combustion engine that is better than before.

本願発明は、
「機関本体のうちクランク軸線方向から見てシリンダボア軸心を挟んだ一方の側に、電気系補機とウォータポンプとが、前記電気系補機が前記ウォータポンプよりも前記シリンダボア軸心から離れた側でかつ下側に位置する状態で配置されており、
前記電気系補機に設けた電気系補機プーリとクランクプーリとに第1ベルトが巻き掛けられて、前記ウォータポンプに設けたウォータポンププーリと前記クランクプーリとに第2ベルトが巻き掛けられて、前記第1ベルトと第2ベルトとはクランク軸線方向にずれて配置されており、
更に、第1ベルトには、テンションプーリが上側から回転自在に当接している」
という基本構成である。
The invention of the present application is
"On one side of the engine body across the cylinder bore axis when viewed from the crank axis direction, the electrical system auxiliary machine and the water pump are separated from the cylinder bore axis than the water pump. It is placed on the side and on the lower side,
The first belt is wound around the electric auxiliary machine pulley and the crank pulley provided in the electric system auxiliary machine, and the second belt is wound around the water pump pulley and the crank pulley provided in the water pump. , The first belt and the second belt are arranged so as to be offset in the crank axis direction.
Further, the tension pulley is rotatably contacted with the first belt from above. "
It is a basic configuration.

そして、請求項1の発明では、前記基本構成において、前記テンションプーリの軸心が、前記電気系補機プーリの軸心とウォータポンププーリの軸心とクランクプーリの軸心とを結ぶ三角形のエリア内に位置しており、
かつ、機関本体のうちクランク軸線方向から見てシリンダボア軸心を挟んだ他方の側にエアコン用コンプレッサが配置されていて、前記エアコン用コンプレッサのプーリと前記クランクプーリとに第3ベルトが巻き掛けられており、前記第1ベルト〜第3ベルトは、前記機関本体から近い順に、第2ベルト、第1ベルト、第3ベルトの順でクランク軸線方向に配置されている。
なお、電気系補機には、ISGの他に、モータジェネレータやオルタネータなど、ロータを有するものが含まれる。
In the invention of claim 1, in the basic configuration, the axial center of the tension pulley is a triangular area connecting the axial center of the electrical auxiliary machine pulley, the axial center of the water pump pulley, and the axial center of the crank pulley. It is located within,
Further, the air conditioner compressor is arranged on the other side of the engine body across the cylinder bore axis when viewed from the crank axis direction, and the third belt is wound around the pulley of the air conditioner compressor and the crank pulley. The first belt to the third belt are arranged in the crank axis direction in the order of the second belt, the first belt, and the third belt in the order of proximity to the engine body.
In addition to ISG, electrical auxiliary equipment includes those having a rotor, such as a motor generator and an alternator.

請求項2の発明では、前記基本構成において、前記第1ベルトと第2ベルトとは、第2ベルトが第1ベルトよりも機関本体の側に位置するように配置されており、かつ、前記テンションプーリは、クランク軸線方向から見て前記第2ベルトと部分的に重なるように配置されており、
かつ、機関本体のうちクランク軸線方向から見てシリンダボア軸心を挟んだ他方の側にエアコン用コンプレッサが配置されていて、前記エアコン用コンプレッサのプーリと前記クランクプーリとに第3ベルトが巻き掛けられており、前記第1ベルト〜第3ベルトは、前記機関本体から近い順に、第2ベルト、第1ベルト、第3ベルトの順でクランク軸線方向に配置されている。
In the invention of claim 2, in the basic configuration, the first belt and the second belt are arranged so that the second belt is located closer to the engine body than the first belt, and the tension. The pulley is arranged so as to partially overlap the second belt when viewed from the crank axis direction .
Further, the air conditioner compressor is arranged on the other side of the engine body across the cylinder bore axis when viewed from the crank axis direction, and the third belt is wound around the pulley of the air conditioner compressor and the crank pulley. The first belt to the third belt are arranged in the crank axis direction in the order of the second belt, the first belt, and the third belt in the order of proximity to the engine body.

請求項1の発明では、いわば、電気系補機とウォータポンプとクランクプーリとで囲われたエリアにテンションプーリが配置された状態になるため、スペースを有効利用して、連動機構をコンパクト化することができる。従って、機関全体としてのコンパクト化に貢献できると共に、他の機器や装置類の配置位置の選択の自由性も広がって、機関全体としての設計の自由性向上にも貢献できる。 In the invention of claim 1, so to speak, the tension pulley is arranged in the area surrounded by the electric system auxiliary machine, the water pump, and the crank pulley, so that the space is effectively used to make the interlocking mechanism compact. be able to. Therefore, it can contribute to the compactification of the engine as a whole, and also expand the freedom of selection of the arrangement position of other devices and devices, and contribute to the improvement of the design freedom of the engine as a whole.

また、テンションプーリは電気系補機とクランクプーリとの間に深く入り込むことになるため、第1ベルトは、電気系補機のプーリをしっかりと抱き込んだ状態に保持できる。このため、電気系補機のプーリと第1ベルトとのスリップを防止して、動力伝達を確実化できる。 Further, since the tension pulley is deeply inserted between the electric system auxiliary machine and the crank pulley, the first belt can be held in a state where the pulley of the electric system auxiliary machine is firmly held. Therefore, slippage between the pulley of the electric system auxiliary machine and the first belt can be prevented, and power transmission can be ensured.

請求項2の発明でも、テンションプーリが第2ベルトの一部とクランク軸線方向に重なることにより、テンションプーリが第2ベルトの配置エリアに寄せられるため、請求項1と同様に、スペースを有効利用して連動機構をコンパクト化することができ、結果として、機関全体としてのコンパクト化に貢献できると共に、他の機器や装置類の配置位置の選択の自由性も広がって、設計の自由性向上にも貢献できる。 Also in the invention of claim 2, since the tension pulley overlaps a part of the second belt in the direction of the crank axis, the tension pulley is moved to the arrangement area of the second belt, so that the space is effectively used as in claim 1. As a result, the interlocking mechanism can be made compact, which contributes to the compactness of the entire engine and also expands the freedom of selection of the placement position of other devices and devices, improving the freedom of design. Can also contribute.

また、請求項2では、テンションプーリが第2ベルトの外側に位置するため、テンションプーリが第2ベルトに対するカバーの役割を果たして、例えば、走行中に跳ね上げられた小石の衝突を防止できるといった利点も考えられる。 Further, in claim 2, since the tension pulley is located outside the second belt, the tension pulley acts as a cover for the second belt, and has an advantage that, for example, a collision of pebbles flipped up during traveling can be prevented. Is also possible.

更に、両請求項の発明は、第1ベルト及び第2ベルトによるクランク軸の引っ張り方向と第3ベルトによるクランク軸の引っ張り方向とが異なるため、クランク軸に対する曲げ力を低減して、円滑な回転に貢献できる。 Further, in the inventions of both claims , since the pulling direction of the crankshaft by the first belt and the second belt is different from the pulling direction of the crankshaft by the third belt, the bending force with respect to the crankshaft is reduced and smooth rotation is performed. Can contribute to.

更に、ISGやモータジェネレータ等の電気系補機はロータの回転の慣性力が大きくて負荷が大きいため、第1ベルトを介してクランク軸に作用する曲げ力も大きくなるが、両発明とも、第1ベルトはエアコン用コンプレッサのための第3ベルトよりも機関本体に近い側に位置しているため、第1ベルトを介してクランク軸に作用するモーメントを抑制して、クランク軸の滑らかな回転確保に向上できる。 Further, since the electric auxiliary equipment such as ISG and the motor generator has a large rotational inertial force and a large load, the bending force acting on the crankshaft via the first belt also increases. In both inventions, the first Since the belt is located closer to the engine body than the third belt for the compressor for air conditioners, the moment acting on the crankshaft via the first belt is suppressed to ensure smooth rotation of the crankshaft. Can be improved.

また、ウォータポンププーリは機関本体に近く寄せられているため、ウォータポンプの回転軸の長さをできるだけ短くできる。その結果、回転軸に作用する曲げモーメントを抑制して、シール性向上に貢献できる。また、回転軸のこじれを無くして回転抵抗も軽減できる。 Further, since the water pump pulley is brought close to the engine body, the length of the rotation shaft of the water pump can be shortened as much as possible. As a result, the bending moment acting on the rotating shaft can be suppressed, which can contribute to the improvement of the sealing property. In addition, the rotation resistance can be reduced by eliminating the twisting of the rotation shaft.

内燃機関の正面図である。It is a front view of an internal combustion engine. 内燃機関の部分拡大正面図である。It is a partially enlarged front view of an internal combustion engine. (A)は図1のIIIA-IIIA 視断面図、(B)は図1のIIIB-IIIB 視断面図である。(A) is a sectional view taken along line IIIA-IIIA of FIG. 1, and FIG. 1B is a sectional view taken along line IIIB-IIIB of FIG. 図2を IV-IV視方向から見た図である(ベルトはほぼ省略している。)。FIG. 2 is a view seen from the IV-IV viewing direction (the belt is almost omitted). 図1の V-V視断面図である。It is a VV sectional view of FIG.

(1).概要
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、内燃機関の概要を、主として図1,2に基づいて説明する。本実施形態の内燃機関は車両に搭載されるものであり、機関本体として、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、これらの前面に固定されたフロントカバー3を備えている。タイミングチェーンは、フロントカバー3で覆われている。シリンダヘッド2の上面にはヘッドカバー4が固定されて、シリンダブロック1の下面にはオイルパン5が固定されている。これらヘッドカバー4とオイルパン5も機関本体を構成している。
(1). Outline Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, an outline of the internal combustion engine will be described mainly based on FIGS. 1 and 2. The internal combustion engine of the present embodiment is mounted on a vehicle, and includes a cylinder block 1, a cylinder head 2 fixed to the upper surface thereof, and a front cover 3 fixed to the front surface thereof as an engine main body. The timing chain is covered with the front cover 3. A head cover 4 is fixed to the upper surface of the cylinder head 2, and an oil pan 5 is fixed to the lower surface of the cylinder block 1. The head cover 4 and the oil pan 5 also constitute the engine body.

シリンダブロック1には、クランク軸6が回転自在に保持されている。クランク軸6の一端部はフロントカバー3を貫通して手前に露出しており、この露出した端部にクランクプーリ7が固定されている。本実施形態では、補機として、ISG8とウォータポンプ9とエアコン用コンプレッサ10とを設けており、これらは、それぞれプーリ11,12,13を備えている。 The crankshaft 6 is rotatably held in the cylinder block 1. One end of the crankshaft 6 penetrates the front cover 3 and is exposed toward the front, and the crank pulley 7 is fixed to the exposed end. In the present embodiment, the ISG 8, the water pump 9, and the air conditioner compressor 10 are provided as auxiliary machines, and these are provided with pulleys 11, 12, and 13, respectively.

図1はクランク軸線方向から見た正面図であるが、この正面視において、ISG8は機関本体の左外側に配置されて、ウォータポンプ9は、機関本体のうちシリンダボア軸心14を挟んで左に寄った部位に配置されている。他方、エアコン用コンプレッサ10は、シリンダボア軸心Oを挟んで右側において、機関本体の外側に配置されている。従って、ISG8とウォータポンプ9とを左に寄せて配置し、エアコン用コンプレッサ10は右に寄せて配置している。 FIG. 1 is a front view seen from the crank axis direction. In this front view, the ISG 8 is arranged on the left outer side of the engine body, and the water pump 9 is on the left side of the engine body with the cylinder bore axis 14 in between. It is located near the site. On the other hand, the air conditioner compressor 10 is arranged outside the engine body on the right side of the cylinder bore axis O. Therefore, the ISG 8 and the water pump 9 are arranged closer to the left, and the air conditioner compressor 10 is arranged closer to the right.

ISG8は、ロータを有する電気系補機の一例であり、ハウジング15、ロータに固定されたISGプーリ11を備えている。従って、ISGプーリ11が、請求項に記載した電気系補機プーリに該当する。ハウジング15は、ブラケット16を介してフロントカバー3及びシリンダブロック1に固定されている。ISGプーリ11とクランクプーリ7とに、第1ベルト17が巻き掛けられており、第1ベルト17に、オートテンショナ18のテンションプーリ19が上から回転自在に当接している。 The ISG 8 is an example of an electric system auxiliary machine having a rotor, and includes a housing 15 and an ISG pulley 11 fixed to the rotor. Therefore, the ISG pulley 11 corresponds to the electrical auxiliary equipment pulley described in the claims. The housing 15 is fixed to the front cover 3 and the cylinder block 1 via the bracket 16. The first belt 17 is wound around the ISG pulley 11 and the crank pulley 7, and the tension pulley 19 of the auto tensioner 18 is rotatably abutted on the first belt 17 from above.

ウォータポンプ9の本体部(ポンプ室など)はフロントカバー3に内蔵されており、回転軸に固定したウォータポンププーリ12が露出しており、ウォータポンププーリ12とクランクプーリ7とに第2ベルト20が巻き掛けられている。ウォータポンププーリ12はフロントカバー3の表面に最も近いため、ウォータポンプ9の回転軸の長さも短くなっている。このため、回転軸の曲がりを防止して高いシール性を確保できる。 The main body (pump chamber, etc.) of the water pump 9 is built in the front cover 3, the water pump pulley 12 fixed to the rotating shaft is exposed, and the second belt 20 is attached to the water pump pulley 12 and the crank pulley 7. Is wrapped around. Since the water pump pulley 12 is closest to the surface of the front cover 3, the length of the rotation shaft of the water pump 9 is also shortened. Therefore, it is possible to prevent bending of the rotating shaft and ensure high sealing performance.

エアコン用コンプレッサ10は、ブラケット21を介してシリンダブロック1に固定されており、エアコン用コンプレッサ10のプーリ(エアコンプーリ)13とクランクプーリ7とに第3ベルト22が巻き掛けられている。 The air conditioner compressor 10 is fixed to the cylinder block 1 via a bracket 21, and a third belt 22 is wound around a pulley (air conditioner pulley) 13 and a crank pulley 7 of the air conditioner compressor 10.

図5に示すように、3本のベルト17,20,22は、第2ベルト20がフロントカバー3に最も近くて、第3ベルト22はフロントカバー3から最も遠くに位置し、第1ベルト17は両者の間に位置している。このため、クランクプーリ7には、3つのプーリ部7a,7b,7cが形成されている。なお、各ベルト17,20,22の内面は鋸歯状の横断面を有しており、従って、プーリ7,11,12,13の外周面も鋸歯状の横断面になっている。 As shown in FIG. 5, in the three belts 17, 20 and 22, the second belt 20 is located closest to the front cover 3, the third belt 22 is located farthest from the front cover 3, and the first belt 17 Is located between the two. Therefore, the crank pulley 7 is formed with three pulley portions 7a, 7b, and 7c. The inner surfaces of the belts 17, 20, and 22 have a serrated cross section, and therefore the outer peripheral surfaces of the pulleys 7, 11, 12, and 13 also have a serrated cross section.

(2).テンショナ等
オートテンショナ18は、相対動自在に嵌まり合ったケースの内部にばねとオイルダンパとが内蔵された伸縮自在なアブソーバ(弾性装置)23と、アブソーバ23の先端部(下端部)に第1ピン24で連結されたプレート状のアーム(ブラケット)25とを有しており、アーム25の下端に、テンションプーリ19が第2ピン(軸)26で回転自在に連結されている。アーム25は、下部を円弧状とした銅鐸形になっており、上端部のうちシリンダボア軸心14の側に寄った右端部がアブソーバ23の先端部に第1ピン24で連結されて、上端部のうちシリンダボア軸心Oから離れた左端部が、ISG8のハウジング15に第3ピン27で連結されている。
(2). Tensioner, etc. The auto tensioner 18 has a stretchable absorber (elastic device) 23 in which a spring and an oil damper are built in a case that is fitted so as to be movable relative to each other, and the tip (lower end) of the absorber 23. The portion) has a plate-shaped arm (bracket) 25 connected by the first pin 24, and the tension pulley 19 is rotatably connected to the lower end of the arm 25 by the second pin (shaft) 26. There is. The arm 25 has a dotaku shape with an arc-shaped lower portion, and the right end portion of the upper end portion closer to the cylinder bore axis 14 side is connected to the tip end portion of the absorber 23 by the first pin 24 to form the upper end portion. Of these, the left end portion away from the cylinder bore axis O is connected to the housing 15 of the ISG 8 by a third pin 27.

アーム25はISG8のハウジング15から手前に離れているため、ISG8のハウジング15に、手前に向けて(機関本体から離れる方向に向けて)突出したボス28を一体に設けて、ボス28にアーム25が第3ピン27で連結されている。なお、アーム25は、ISG8を取り付けるブラケット16に連結してもよいし、専用のブラケットでフロントカバー3やシリンダヘッド2に連結してもよい。更に、フロントカバー3に前向き突出ボスを一体に形成し、この前向き突出ボスにアーム25を連結することも可能である。 Since the arm 25 is separated from the housing 15 of the ISG8 toward the front, a boss 28 projecting toward the front (toward the direction away from the engine body) is integrally provided with the housing 15 of the ISG8, and the arm 25 is integrally provided with the boss 28. Is connected by the third pin 27. The arm 25 may be connected to the bracket 16 to which the ISG 8 is attached, or may be connected to the front cover 3 or the cylinder head 2 with a dedicated bracket. Further, it is also possible to integrally form a forward protruding boss on the front cover 3 and connect the arm 25 to the forward protruding boss.

オートテンショナ18におけるアブソーバ23の上端部は、第4ピン29でフロントカバー3に連結されている。この場合、図3に示すように、フロントカバー3の上部には、下面を傾斜面30とした前向き張り出し部31が形成されており、前向き張り出し部31の傾斜面30に形成した受け座32に、アブソーバ23の上端部が、第4ピン29で回動可能に連結されている。従って、平面視では、オートテンショナ18の相当部分が前向き張り出し部31で隠れている。 The upper end of the absorber 23 in the auto tensioner 18 is connected to the front cover 3 by the fourth pin 29. In this case, as shown in FIG. 3, a forward overhanging portion 31 having an inclined surface 30 on the lower surface is formed on the upper portion of the front cover 3, and a receiving seat 32 formed on the inclined surface 30 of the forward overhanging portion 31 is formed. , The upper end of the absorber 23 is rotatably connected by the fourth pin 29. Therefore, in a plan view, a corresponding portion of the auto tensioner 18 is hidden by the forward overhanging portion 31.

オートテンショナ18のテンションプーリ19は、アーム25の後面に配置している。従って、テンションプーリ19はアーム25で手前から覆われているが、アーム25は、テンションプーリ19の全体を覆う大きさに設定されている。 The tension pulley 19 of the auto tensioner 18 is arranged on the rear surface of the arm 25. Therefore, although the tension pulley 19 is covered from the front by the arm 25, the arm 25 is set to a size that covers the entire tension pulley 19.

図2に明示するように、テンションプーリ19の軸心は、クランク軸線方向から見た正面視において、ISGプーリ11の軸心とクランクプーリ7の軸心とウォータポンププーリ12の軸心とを結ぶ線で囲われた三角形33の内部に位置している。このため、連動機構をコンパクトに纏めて、スペースを有効利用できる。 As is clearly shown in FIG. 2, the axis of the tension pulley 19 connects the axis of the ISG pulley 11, the axis of the crank pulley 7, and the axis of the water pump pulley 12 when viewed from the front view from the crank axis direction. It is located inside the triangle 33 surrounded by a line. Therefore, the interlocking mechanism can be compactly integrated and the space can be effectively used.

また、クランク軸線方向から見た正面視において、テンションプーリ19の一部が第2ベルト20の一部と重なっているが、この構成も、スペースを有効利用してコンパクト化に貢献している。このように、テンションプーリ19と第2ベルト20とをクランク軸線方向に重ねると、ISG8をできるだけクランクプーリ7に寄せることができるため、内燃機関が、クランク軸6を車両の進行方向と直交した方向に長い横置きの姿勢でエンジンルームに配置されている場合、車両の前後方向で見た機関の幅をできるだけ小さくできるため、車両が事故で何かに衝突したときに機関が後退する距離をできるだけ大きくして、搭乗者に対する衝撃緩和にも貢献できる。 Further, when viewed from the front view from the crank axis direction, a part of the tension pulley 19 overlaps with a part of the second belt 20, and this configuration also contributes to compactness by effectively utilizing the space. By overlapping the tension pulley 19 and the second belt 20 in the crankshaft direction in this way, the ISG 8 can be moved as close to the crank pulley 7 as possible, so that the internal combustion engine moves the crankshaft 6 in the direction orthogonal to the traveling direction of the vehicle. When placed in the engine room in a long transverse position, the width of the engine as seen in the front-rear direction of the vehicle can be made as small as possible, so that the distance that the engine retreats when the vehicle collides with something in an accident can be minimized. By making it larger, it can also contribute to cushioning the impact on passengers.

また、実施形態のように、アーム25を板状で略銅鐸状に形成すると、アーム25がテンションプーリ19及び第2ベルト20に対するカバーの役割を果たすため、テンションプーリ19及び第2ベルト20の保護機能を向上できる利点がある。 Further, when the arm 25 is formed in the shape of a plate and substantially in the shape of a dotaku as in the embodiment, the arm 25 acts as a cover for the tension pulley 19 and the second belt 20, so that the tension pulley 19 and the second belt 20 are protected. It has the advantage of improving functionality.

本実施形態では、アーム25は、その上端部のうちISGプーリ11に近い左端部を中心にした円弧軌跡34に沿って移動するため、アブソーバ23が伸びると、テンションプーリ19はISGプーリ11に近づこうとする。このため、第1ベルト17とISGプーリ11の接触長さを長くして(第1ベルト17でテンションプーリ19を大きく抱き込んで)、高いスリップ防止効果を実現できる。 In the present embodiment, the arm 25 moves along an arc locus 34 centered on the left end portion of the upper end portion close to the ISG pulley 11, so that when the absorber 23 extends, the tension pulley 19 approaches the ISG pulley 11. Try. Therefore, the contact length between the first belt 17 and the ISG pulley 11 is lengthened (the tension pulley 19 is largely embraced by the first belt 17), and a high anti-slip effect can be realized.

図2では、1本のベルトをクランクプーリ7とISGプーリ11とウォータポンププーリ12とに巻き掛けた状態を仮想ベルトとして一点鎖線35で表示しているが、本実施形態では、アーム25の大部分は仮想ベルト35で囲われた範囲に納まっているため、第1ベルト17及び第2ベルト20を伝動手段とした連動機構を、より一層コンパクト化できる。アーム25は、その全体が仮想ベルト35の内側に配置されていてもよい。 In FIG. 2, the state in which one belt is wound around the crank pulley 7, the ISG pulley 11, and the water pump pulley 12 is shown as a virtual belt by the alternate long and short dash line 35. However, in the present embodiment, the arm 25 is large. Since the portion is contained in the range surrounded by the virtual belt 35, the interlocking mechanism using the first belt 17 and the second belt 20 as the transmission means can be further made more compact. The entire arm 25 may be arranged inside the virtual belt 35.

更に、本実施形態では、アブソーバ23の伸縮方向36と、テンションプーリ19による第1ベルト17の押し方向37とは、クランク軸線方向から見て、シリンダボア軸心14に対して同じ方向に傾斜した斜め下向き方向になっている。このため、アブソーバ23の弾性復元力(ばね力)を、テンションプーリ19に対してストレートに伝えることができる。このため、アブソーバ23のこじれを無くして、第1ベルト17の張り状態を的確に保持できる。 Further, in the present embodiment, the expansion / contraction direction 36 of the absorber 23 and the pushing direction 37 of the first belt 17 by the tension pulley 19 are obliquely inclined in the same direction with respect to the cylinder bore axis 14 when viewed from the crank axis direction. It is pointing downwards. Therefore, the elastic restoring force (spring force) of the absorber 23 can be transmitted straight to the tension pulley 19. Therefore, the absorber 23 can be prevented from being twisted, and the tension state of the first belt 17 can be accurately maintained.

つまり、ISG8は、モータとして機能する状態、発電機として機能している状態、及び空回りしている状態の3つの状態があり、状態が変化するとき第1ベルト17の張り状態も変化するが、実施形態では、張り状態の変化に対応してクランクプーリ7が移動することが、アブソーバ23のこじれを無くした状態で応答性良く行われる。 That is, the ISG 8 has three states: a state in which it functions as a motor, a state in which it functions as a generator, and a state in which it is idling. When the state changes, the tension state of the first belt 17 also changes. In the embodiment, the movement of the crank pulley 7 in response to the change in the tension state is performed with good responsiveness in a state where the absorber 23 is not twisted.

さて、シリンダブロック1及びシリンダヘッド2には冷却水ジャケットが形成されており、シリンダヘッド2には、シリンダブロック1に形成した連通穴から冷却水が送られている。そして、シリンダヘッド2では、一般に、冷却水を吸気側から排気側に流すことにより、冷却によるシリンダヘッド2の温度変化をできるだけ小さくしている。 A cooling water jacket is formed on the cylinder block 1 and the cylinder head 2, and cooling water is sent to the cylinder head 2 from a communication hole formed in the cylinder block 1. In the cylinder head 2, the temperature change of the cylinder head 2 due to cooling is generally minimized by flowing cooling water from the intake side to the exhaust side.

しかして、実施形態の内燃機関は、図1及び図2において右側が排気側で左側が吸気側になっているが、本実施形態では、ウォータポンプ9は吸気側(吸気側面)に寄せて配置しているため、ウォータポンプ9の出口からシリンダヘッド2に至る水路を短かくして、圧損を抑制できる等の利点がある。 In the internal combustion engine of the embodiment, the right side is the exhaust side and the left side is the intake side in FIGS. 1 and 2, but in the present embodiment, the water pump 9 is arranged closer to the intake side (intake side surface). Therefore, there is an advantage that the water passage from the outlet of the water pump 9 to the cylinder head 2 can be shortened to suppress pressure loss.

ISG8とエアコン用コンプレッサ10とは左右逆の位置に配置されているので、第1ベルト17によってクランク軸6に作用する曲げ力と、第3ベルト22によってクランク軸6に作用する曲げ力とが相殺されて、クランク軸6の負担を軽減できる。この場合、図1に矢印38,39,40で示すように、テンションプーリ19がISGプーリ11とクランクプーリ7との間において下向きに入り込んでいるため、第1ベルト17によるクランク軸6の曲げ力作用方向40は、ISG8とクランクプーリ7との軸心を結ぶ方向39よりも、水平側に寝た姿勢になる。 Since the ISG 8 and the air conditioner compressor 10 are arranged at opposite positions, the bending force acting on the crankshaft 6 by the first belt 17 and the bending force acting on the crankshaft 6 by the third belt 22 cancel each other out. Therefore, the load on the crankshaft 6 can be reduced. In this case, as shown by arrows 38, 39, and 40 in FIG. 1, since the tension pulley 19 enters downward between the ISG pulley 11 and the crank pulley 7, the bending force of the crankshaft 6 by the first belt 17 The action direction 40 is a posture lying on the horizontal side with respect to the direction 39 connecting the axial centers of the ISG 8 and the crank pulley 7.

このため、クランク軸6に対する第1ベルト17の引っ張り方向40と、クランク軸6に対する第3ベルト22の引っ張り方向38との成す角度は180度に近くなる。このため、ISG8とエアコン用コンプレッサ10とをそれぞれクランク軸6よりも高い位置に配置していても、クランク軸6に作用する曲げ力を一層低減できる。 Therefore, the angle formed by the pulling direction 40 of the first belt 17 with respect to the crankshaft 6 and the pulling direction 38 of the third belt 22 with respect to the crankshaft 6 is close to 180 degrees. Therefore, even if the ISG 8 and the air conditioner compressor 10 are arranged at positions higher than the crankshaft 6, the bending force acting on the crankshaft 6 can be further reduced.

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は、他にも様々に具体化できる。例えば、上記実施形態では回動式のアームにテンションプーリを連結したが、アブソーバの伸縮方向と同じ方向にスライドするスライダにテンションプーリを取り付けることも可能である。また、テンショナ装置としては、電磁ソレノイド等のアクチュエータでテンションプーリが移動操作される遠隔制御方式のものも採用できる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be embodied in various ways. For example, in the above embodiment, the tension pulley is connected to the rotary arm, but it is also possible to attach the tension pulley to a slider that slides in the same direction as the expansion and contraction direction of the absorber. Further, as the tensioner device, a remote control type device in which the tension pulley is moved and operated by an actuator such as an electromagnetic solenoid can also be adopted.

本願発明は、実際に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 actually embodied in an internal combustion engine. 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(チェーンカバー)
6 クランク軸
7 クランクプーリ
8 電気系補機の一例としてのISG
9 ウォータポンプ
10 エアコン用コンプレッサ
11 電気系補機プーリの一例としてのISGプーリ
12 ウォータポンププーリ
13 エアコンプーリ
17 第1ベルト
18 テンショナ装置の一例としてのオートテンショナ
19 テンションプーリ
20 第2ベルト
22 第3ベルト
23 オートテンショナのアブソーバ
25 オートテンショナのアーム
33 三角形
1 Cylinder block that constitutes the engine body 2 Cylinder head that constitutes the engine body 3 Front cover (chain cover) that constitutes the engine body
6 Crankshaft 7 Crank pulley 8 ISG as an example of electrical auxiliary equipment
9 Water pump 10 Air conditioner compressor 11 ISG pulley as an example of electrical auxiliary equipment pulley 12 Water pump pulley 13 Air conditioner pulley 17 1st belt 18 Auto tensioner as an example of tensioner device 19 Tension pulley 20 2nd belt 22 3rd belt 23 Auto tensioner absorber 25 Auto tensioner arm 33 Triangle

Claims (2)

機関本体のうちクランク軸線方向から見てシリンダボア軸心を挟んだ一方の側に、電気系補機とウォータポンプとが、前記電気系補機が前記ウォータポンプよりも前記シリンダボア軸心から離れた側でかつ下側に位置する状態で配置されており、
前記電気系補機に設けた電気系補機プーリとクランクプーリとに第1ベルトが巻き掛けられて、前記ウォータポンプに設けたウォータポンププーリと前記クランクプーリとに第2ベルトが巻き掛けられて、前記第1ベルトと第2ベルトとはクランク軸線方向にずれて配置されており、
更に、第1ベルトには、テンションプーリが上側から回転自在に当接している構成であって、
前記テンションプーリの軸心が、前記電気系補機プーリの軸心とウォータポンププーリの軸心とクランクプーリの軸心とを結ぶ三角形のエリア内に位置しており、
かつ、機関本体のうちクランク軸線方向から見てシリンダボア軸心を挟んだ他方の側にエアコン用コンプレッサが配置されていて、前記エアコン用コンプレッサのプーリと前記クランクプーリとに第3ベルトが巻き掛けられており、前記第1ベルト〜第3ベルトは、前記機関本体から近い順に、第2ベルト、第1ベルト、第3ベルトの順でクランク軸線方向に配置されている、
内燃機関。
On one side of the engine body across the cylinder bore axis when viewed from the crank axis direction, the electrical system auxiliary equipment and the water pump are located on the side where the electrical system auxiliary equipment is farther from the cylinder bore axis than the water pump. It is placed in a state where it is located on the lower side,
The first belt is wound around the electric auxiliary machine pulley and the crank pulley provided in the electric system auxiliary machine, and the second belt is wound around the water pump pulley and the crank pulley provided in the water pump. , The first belt and the second belt are arranged so as to be offset in the crank axis direction.
Further, the tension pulley is rotatably contacted with the first belt from above.
The axis of the tension pulley is located in a triangular area connecting the axis of the electrical auxiliary equipment pulley, the axis of the water pump pulley, and the axis of the crank pulley .
Further, the air conditioner compressor is arranged on the other side of the engine body across the cylinder bore axis when viewed from the crank axis direction, and the third belt is wound around the pulley of the air conditioner compressor and the crank pulley. The first belt to the third belt are arranged in the crank axis direction in the order of the second belt, the first belt, and the third belt in the order of proximity to the engine body.
Internal combustion engine.
機関本体のうちクランク軸線方向から見てシリンダボア軸心を挟んだ一方の側に、電気系補機とウォータポンプとが、前記電気系補機が前記ウォータポンプよりも前記シリンダボア軸心から離れた側でかつ下側に位置する状態で配置されており、
前記電気系補機に設けた電気系補機プーリとクランクプーリとに第1ベルトが巻き掛けられて、前記ウォータポンプに設けたウォータポンププーリと前記クランクプーリとに第2ベルトが巻き掛けられて、前記第1ベルトと第2ベルトとはクランク軸線方向にずれて配置されており、
更に、第1ベルトには、テンションプーリが上側から回転自在に当接している構成であって、
前記テンションプーリは、クランク軸線方向から見て前記第2ベルトと部分的に重なるように配置されており、
かつ、機関本体のうちクランク軸線方向から見てシリンダボア軸心を挟んだ他方の側にエアコン用コンプレッサが配置されていて、前記エアコン用コンプレッサのプーリと前記クランクプーリとに第3ベルトが巻き掛けられており、前記第1ベルト〜第3ベルトは、前記機関本体から近い順に、第2ベルト、第1ベルト、第3ベルトの順でクランク軸線方向に配置されている、
内燃機関。
On one side of the engine body across the cylinder bore axis when viewed from the crank axis direction, the electrical system auxiliary equipment and the water pump are located on the side where the electrical system auxiliary equipment is farther from the cylinder bore axis than the water pump. It is placed in a state where it is located on the lower side,
The first belt is wound around the electric auxiliary machine pulley and the crank pulley provided in the electric system auxiliary machine, and the second belt is wound around the water pump pulley and the crank pulley provided in the water pump. , The first belt and the second belt are arranged so as to be offset in the crank axis direction.
Further, the tension pulley is rotatably contacted with the first belt from above.
The tension pulley is arranged so as to partially overlap the second belt when viewed from the crank axis direction .
Further, the air conditioner compressor is arranged on the other side of the engine body across the cylinder bore axis when viewed from the crank axis direction, and the third belt is wound around the pulley of the air conditioner compressor and the crank pulley. The first belt to the third belt are arranged in the crank axis direction in the order of the second belt, the first belt, and the third belt in the order of proximity to the engine body.
Internal combustion engine.
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