JP6863243B2 - 電子機器の取付機構 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器の取付機構に関する。

エンジンのシリンダヘッドを覆うヘッドカバーに、カム角センサ等の電子機器が取り付けられる場合がある（例えば特許文献１参照）。

特開２０１０−２６１３６１号公報

エンジンからの振動が電子機器に伝達されると、電子機器に悪影響を与える可能性があるため、エンジンから電子機器に振動が伝達される過程で減衰されることが望まれる。また、エンジンが車両等に搭載される場合には、周辺のスペースの制約上、簡易な構成でこのような振動を減衰できることが望まれる。また、エンジンの構造上、振動が大きくなりやすい方向は予め定まっている。

そこで本発明は、簡易な構成でエンジンから振動を効果的に減衰できる電子機器の取付機構を提供することを目的とする。

上記目的は、エンジンのシリンダヘッドを覆うヘッドカバーに電子機器を取り付けるための電子機器の取付機構であって、前記電子機器を保持したブラケットと、前記ブラケットを前記ヘッドカバーに対して弾性的に支持した複数の支持部と、を備え、複数の前記支持部は、前記エンジンの前後方向に沿って並んでおり、前記電子機器は、前記エンジンの吸気系及び排気系の一方に連通した配管に接続されており、前記吸気系及び排気系の前記一方の圧力を検出するセンサであり、前記センサは、前記配管と前記吸気系及び排気系の前記一方とが連通した部位よりも、鉛直上方側に位置しており、前記ブラケットは、複数の前記支持部により前記ヘッドカバーに取り付けられた底壁部と、前記底壁部から鉛直上方側に延びて前記センサが取り付けられた側壁部と、を含む、電子機器の取付機構によって達成できる。

前記底壁部は、前記支持部同士の間に前記配管を逃がす切欠部が形成されている、構成であってもよい。

前記支持部は、前記ヘッドカバーと前記底壁部との間に介在した弾性体を有している、構成であってもよい。

本発明によれば、簡易な構成でエンジンから振動を効果的に減衰できる電子機器の取付機構を提供できる。

図１Ａは、エンジンをクランクシャフトの軸心に沿った方向から見た概略図であり、図１Ｂは、エンジンをクランクシャフトの軸心に直交する方向から見た概略図である。 図２Ａは、取付機構の説明図であり、図２Ｂは、支持部の断面図である。 図３は、バネにより支持されている物体に振動が加えられた場合での、加振周波数と振動倍率との関係を示したグラフである。

図１Ａは、エンジン１をクランクシャフト８の軸心に沿った方向から見た概略図である。図１Ｂは、エンジン１をクランクシャフト８の軸心に直交する方向から見た概略図である。図１Ａには、エンジン１の左右方向を示している。図１Ｂには、エンジン１の前後方向を示している。尚、エンジン１の前後方向は、図１Ａの紙面に垂直な方向であり、エンジン１の左右方向は、図１Ｂの紙面に垂直な方向である。エンジン１の前後方向は、クランクシャフト８の軸心と平行な方向であり、エンジン１の左右方向は、クランクシャフト８の軸心と垂直な方向である。エンジン１は、例えば車両に搭載される。

エンジン１は、シリンダブロック６の上部にＶ型に突出した一対のバンク２Ｌ及び２Ｒを有したＶ型エンジンである。バンク２Ｌ及び２Ｒは、シリンダブロック６の上端部に設置されたシリンダヘッド５Ｌ及び５Ｒと、そのそれぞれの上端に取り付けられたヘッドカバー４Ｌ及び４Ｒをそれぞれ備えている。シリンダブロック６内には、各バンク２Ｌ及び２Ｒのそれぞれに４つのシリンダが設けられ、各シリンダ内にはピストンが設けられている。各ピストンは、クランクシャフト８に動力伝達可能に連結されている。更に、シリンダブロック６の下側にはクランクケース７が取り付けられている。クランクケース７の更に下側にはオイル溜まり部となるオイルパン９が配設されている。シリンダヘッド５Ｌ及び５Ｒのそれぞれには排気通路１１Ｌ及び１１Ｒが接続されている。排気通路１１Ｌ及び１１Ｒのそれぞれにはパティキュレートフィルタ１２Ｌ及び１２Ｒが設けられている。尚、シリンダヘッド５Ｌ及び５Ｒのそれぞれには図示を省略している吸気通路が接続されている。

ヘッドカバー４Ｌ及び４Ｒのそれぞれにはセンサ１４Ｌ及び１４Ｒが設けられている。具体的には、センサ１４Ｌ及び１４Ｒは、それぞれ取付機構２０Ｌ及び２０Ｒによりヘッドカバー４Ｌ及び４Ｒ上に取り付けられている。センサ１４Ｌは、パティキュレートフィルタ１２Ｌの上流側と配管１６Ｌを介して接続されている。同様に、センサ１４Ｒは、パティキュレートフィルタ１２Ｒの上流側と配管１６Ｒを介して接続されている。センサ１４Ｌ及び１４Ｒは、それぞれパティキュレートフィルタ１２Ｌ及び１２Ｒの上流側の圧力を検出するセンサであるが、これに限定されず、パティキュレートフィルタ１２Ｌ及び１２Ｒの下流側の圧力を検出するものであってもよい。

次に、取付機構２０Ｌについて詳細に説明する。尚、取付機構２０Ｒは取付機構２０Ｌと略同様の構成を有しているため、説明を省略する。図２Ａは、取付機構２０Ｌの説明図である。取付機構２０Ｌは、ブラケット３０及び支持部４０を有している。ブラケット３０は、底壁部３１と、底壁部３１から鉛直上方側に延びた側壁部３５と、を有している。底壁部３１は、エンジン１の前後方向を長手方向とした平板状である。また、ヘッドカバー４Ｌには、２つの突部４Ｌａが鉛直上方側に突出している。底壁部３１は、２つの支持部４０により突部４Ｌａに取り付けられている。２つの支持部４０、及び２つの突部４Ｌａは、エンジン１の前後方向に離れている。尚、詳しくは後述するが、底壁部３１には、２つの支持部４０の間に切欠部３３が形成されている。側壁部３５には、ボルトＢとナットＮによりセンサ１４Ｌが固定されている。

図２Ｂは、支持部４０の断面図である。支持部４０は、ボルト４１、ワッシャー４３、スペーサ４５、及びグロメット４７を含む。ボルト４１は、頭部４１１と、頭部４１１よりも径が小さく軸方向の長さが長く外周にネジ溝が形成された軸部４１２とを有している。頭部４１１は、底壁部３１に形成された孔３２を貫通して、突部４Ｌａに形成されたネジ孔４Ｌｂに螺合している。スペーサ４５は、金属製であって、筒部４５１と、筒部４５１から径方向に拡大した円板状の円板部４５２とを有している。ボルト４１の軸部４１２がスペーサ４５の筒部４５１を貫通している。円板部４５２は、突部４Ｌａの上端面に接触している。ワッシャー４３は、金属製であり、ボルト４１の頭部４１１とグロメット４７との間に位置している。換言すれば、ワッシャー４３は、スペーサ４５の円板部４５２との間でグロメット４７を挟持している。グロメット４７は、周方向に凹部４７１が周方向に形成された略円環状であって、ゴム製である。グロメット４７は、スペーサ４５の筒部４５１の外側に嵌合しており、グロメット４７の凹部４７１が底壁部３１の孔３２と嵌合しており、上述したようにワッシャー４３とスペーサ４５の円板部４５２との間で挟持されている。

このようにして、ブラケット３０の底壁部３１は、グロメット４７を介して突部４Ｌａのネジ孔４Ｌｂに固定されている。即ち、支持部４０は、ブラケット３０をヘッドカバー４Ｌに対して弾性的に支持している。このため、エンジン１の振動がグロメット４７により減衰されて、ブラケット３０及びブラケット３０に保持されたセンサ１４Ｌに大きな振動が伝達することが抑制されている。

図２Ａに示したように、２つの支持部４０はエンジン１の前後方向に沿うように配置されているため、エンジン１の前後方向でのブラケット３０の振動に対してエンジン１の左右方向のブラケット３０の振動を効果的に減衰できる。この理由について説明する。図３は、バネにより支持されている物体に振動が加えられた場合での、加振周波数と振動倍率との関係を示したグラフである。横軸は加振周波数を示し、縦軸は、振動倍率を示している。点線は、バネ定数Ｋが大きい場合を示しており、実線はバネ定数Ｋが小さい場合を示している。バネ定数Ｋが小さいほど、共振のピークの周波数は小さくなることが知られている。このため、バネ定数Ｋが小さいほど、振動倍率が１以下となる加振周波数の領域が増大する。即ち、バネ定数Ｋが小さい方が、効果的に振動が減衰していることを示している。

本実施例では、上述したように２つの支持部４０はエンジン１の前後方向に沿うように配置されている。このため、エンジン１の前後方向の振動に対しては２つの支持部４０によりブラケット３０が支持されているが、エンジン１の左右方向の振動に対しては１つの支持部４０のみによりブラケット３０が支持されていることと略同義とみなせる。従って、エンジン１の前後方向の振動に対してブラケット３０を支持するバネのバネ定数よりも、エンジン１の左右方向の振動に対してブラケット３０を支持するバネのバネ定数は小さいとみなすことができる。以上により、エンジン１の前後方向に対してエンジン１の左右方向でのブラケット３０の振動を効果的に減衰できる。

ここで、Ｖ型のエンジン１では、バンク２Ｌ及び２Ｒのそれぞれに設けられたピストンの往復動に起因して、バンク２Ｌ及び２Ｒがクランクシャフト８を中心とした円弧方向で共振する場合がある。これにより、エンジン１の前後方向よりも左右方向での振動が大きくなる。このため、上述したように２つの支持部４０をエンジン１の前後方向に沿うように配置するという簡易な構成により、エンジン１の左右方向でのブラケット３０の振動を効果的に減衰できる。これにより、ブラケット３０に保持されているセンサ１４Ｌへの悪影響も抑制できる。また、取付機構２０Ｌはこのような簡易な構成であるため、エンジン１周辺のスペースが狭い場合であっても採用できる。尚、バンク２Ｌ及び２Ｒでのピストンの往復動によりエンジン１は上下方向にも振動するが、２つの支持部４０のグロメット４７により、その方向での振動も減衰できる。

また、図１Ａ及び図１Ｂに示したように、センサ１４Ｌには配管１６Ｌが接続されており、配管１６Ｌは排気通路１１Ｌに連通している。配管１６Ｌ内には、排気通路１１Ｌ内を流れる排気ガスの影響により凝縮水が発生する可能性がある。ここで、センサ１４Ｌは、取付機構２０Ｌによりヘッドカバー４Ｌに取り付けられているため、配管１６Ｌと排気通路１１Ｌとの接続部位よりも鉛直上方側に位置している。また、ブラケット３０の側壁部３５は、底壁部３１よりも鉛直上方側に位置してセンサ１４Ｌを保持しているため、センサ１４Ｌはより鉛直上方側でブラケット３０により保持されている。以上により、センサ１４Ｌに接続されている配管１６Ｌの部位は、より鉛直上方側に位置していることになり、配管１６Ｌ内に発生した凝縮水は重力の影響により排気通路１１Ｌ内へと排出されることが促進される。これにより、配管１６Ｌ内に凝縮水が貯まることによるセンサ１４Ｌの検出精度への影響を抑制できる。

また、図２Ａに示したように、配管１６Ｌのセンサ１４Ｌ側の端部は、底壁部３１に形成された切欠部３３を通過しており、底壁部３１との干渉が抑制されている。これにより、配管１６Ｌのセンサ１４Ｌ側の端部は鉛直下方側に引き回すことができ、配管１６Ｌの引き回しの自由度が向上している。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

上述したように２つの支持部４０は、エンジン１の前後方向に沿って並んでいるが、これは、２つの支持部４０を結ぶ線分が必ずしもエンジン１の前後方向と平行であることを要する意味ではなく、前後方向に対してある程度傾斜していてもよい。換言すれば、隣接する２つの支持部４０間での、エンジン１の前後方向での距離は、エンジン１の左右方向の距離よりも長ければよい。上記実施例では、エンジン１の前後方向に沿って２つの支持部４０が設けられているが、エンジン１の前後方向に沿って３つ以上の支持部４０を設けてもよい。グロメット４７の代わりに、例えばコイルバネや円環状の板バネを採用してもよい。

本実施例ではＶ型エンジンを例に説明したが、直列エンジンであってもよい。直列エンジンの場合も、クランクシャフト８の回転により、エンジンの前後方向よりも左右方向の振動が大きくなる。

上記実施例では、電子機器の一例として、排気系内の圧力を検出するセンサを例に説明したが、これに限定されない。例えば、電子機器は、エンジンの吸気系に連通した配管に接続されており、吸気系の圧力を検出するセンサであってもよい。また、電子機器は、電磁バルブ、例えば、パージ用のバキュームスイッチングバルブであってもよいし、エンジンの直噴インジェクタの駆動用のドライバ装置であってもよい。何れの電子機器も、エンジンのヘッドカバー近傍に設置することが可能であり、且つ大きい振動が伝達されることにより影響を受ける可能性がある機器だからである。

１ エンジン
２Ｌ、２Ｒ バンク
４Ｌ、４Ｒ ヘッドカバー
５Ｌ、５Ｒ シリンダヘッド
１１Ｌ、１１Ｒ 排気通路
１４Ｌ、１４Ｒ センサ（電子機器）
２０Ｌ、２０Ｒ 取付機構
３０ ブラケット
３１ 底壁部
３５ 側壁部
４０ 支持部
４７ グロメット（弾性体）

Claims (3)

1. エンジンのシリンダヘッドを覆うヘッドカバーに電子機器を取り付けるための電子機器の取付機構であって、
   前記電子機器を保持したブラケットと、
   前記ブラケットを前記ヘッドカバーに対して弾性的に支持した複数の支持部と、を備え、
   複数の前記支持部は、前記エンジンの前後方向に沿って並んでおり、
   前記電子機器は、前記エンジンの吸気系及び排気系の一方に連通した配管に接続されており、前記吸気系及び排気系の前記一方の圧力を検出するセンサであり、
   前記センサは、前記配管と前記吸気系及び排気系の前記一方とが連通した部位よりも、鉛直上方側に位置しており、
   前記ブラケットは、複数の前記支持部により前記ヘッドカバーに取り付けられた底壁部と、前記底壁部から鉛直上方側に延びて前記センサが取り付けられた側壁部と、を含む、電子機器の取付機構。
2. 前記底壁部は、前記支持部同士の間に前記配管を逃がす切欠部が形成されている、請求項１の電子機器の取付機構。
3. 前記支持部は、前記ヘッドカバーと前記底壁部との間に介在した弾性体を有している、請求項１又は２の電子機器の取付機構。
   

Images