KR20090067097A - 보조 기계의 장착 구조 - Google Patents

보조 기계의 장착 구조 Download PDF

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KR20090067097A
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Abstract

본 발명에서, 실린더 블록에 고정되었을 때에 수평으로 연장하는 수평 홈을 얼터네이터 브래킷에 형성한다. 얼터네이터의 장착편에 삽입된 볼트의 축부를 실린더 블록측에 수평 방향의 옆으로부터 수평 홈에 삽입하고, 수평 홈(14)의 하측의 면에서 볼트를 지지한다. 삽입 후, 볼트는 수평 홈의 개구측으로의 이동이 규제된다. 수평 홈으로의 볼트의 삽입이 용이해지기 때문에, 얼터네이터의 중량은 수평 홈의 하측의 면에 의해 지지되어 고정부의 부담이 감소되어, 얼터네이터의 위치 결정 및 고정시의 보유 지지를 용이하게 한다. 따라서, 보조 기계는 작업성이 좋고, 지지 정밀도를 높게 유지하여 실린더 블록에 장착될 수 있다.
수평 홈, 얼터네이터, 얼터네이터 브래킷, 실린더 블록, 장착편

Description

보조 기계의 장착 구조{ACCESSORY MOUNTING STRUCTURE}
2007년 12월 20일자로 출원된 일본 특허 출원 제2007-329144호를 본원 명세서 전반에 걸쳐 참조한다.
본 발명은 차량용 엔진에 장착되는 보조 기계의 장착 구조에 관한 것이다.
차량용 엔진에는 얼터네이터(alternator)나 파워 스티어링 펌프 및 에어 콤프레서와 같은 보조 기계(accessory)가 장착되어 있다. 보조 기계는 V 리브드(ribbed) 벨트 또는 V 홈 벨트, 풀리 등을 통해 전달되는 차량용 엔진의 크랭크축의 회전 동력에 의해 구동된다. 따라서, 보조 기계는 크랭크축의 풀리 및 보조 기계의 풀리가 동일 평면 내에 유지되도록 차량용 엔진의 실린더 블록에 위치되어 보유된다.
얼터네이터와 같은 보조 기계는 보조 기계 장착용 브래킷을 통해 차량용 엔진의 실린더 블록에 보유 지지된다. 즉, 보조 기계 장착용 브래킷은 실린더 블록의 소정 위치에 고정되고, 보조 기계는 보조 기계 장착용 브래킷에 지지되어 고정된다.
보조 기계의 장착시, 중량물인 보조 기계류를 용이하고 또한 정밀도 좋게 보 조 기계 장착용 브래킷에 지지할 필요가 있다. 작업성을 향상시키기 위한 다양한 장착 구조가 제안되어 왔다(예를 들어, JP-A-2001-115852 참조).
JP-A-2001-115852에 기재된 기술은, 실린더 블록에 고정된 브래킷에 상측이 개방된 슬릿이 구비되고, 볼트(관통 볼트)가 얼터네이터의 한 쌍의 장착편에 삽입되고, 관통 볼트가 슬릿의 상측으로부터 삽입되어 얼터네이터를 장착하는 기술이다. 이러한 기술은 실린더 블록에 대한 얼터네이터의 조립 부착의 작업성을 향상시킬 수 있는 것으로 알려져 있다.
그러나, JP-A-2001-115852에 기재된 기술에서는 중량물인 얼터네이터를 브래킷의 상측으로 들어올린 후 관통 볼트를 슬릿에 삽입할 필요가 있다. 따라서, 엄청난 노동력을 필요로 한다. 또한, 관통 볼트가 슬릿에 삽입된 후, 관통 볼트는 슬릿 내에서 이동되고 얼터네이터는 소정의 위치에 고정된다. 따라서, 고정시에 중량물인 얼터네이터의 위치를 조정할 필요가 있다. 따라서, 이러한 기술은 반드시 작업성이 향상된다고는 할 수 없다.
또한, 얼터네이터를 고정하는 부위의 볼트 구멍에 중량이 걸리게 되어, 얼터네이터의 교환이나 유지 보수를 위한 반복되는 볼트의 삽입 및 발출은 볼트 구멍의 정밀도를 저하시킬 수 있다. 결국, 얼터네이터를 정밀도 좋게 소정의 위치에 보유 지지하는 것이 어려워져, 얼터네이터의 풀리와 크랭크축의 풀리의 평탄도를 유지시킬 수 없게 한다.
본 발명은 상기 상황에 비추어 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은 지지 정밀도를 높게 유지하면서 작업성 좋게 보조 기계를 차량용 엔진의 실린더 블록에 장착할 수 있는 보조 기계 장착 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 태양인 보조 기계의 장착 구조는, 실린더 블록에 보조 기계를 장착하기 위한 보조 기계 장착용 브래킷과, 상기 보조 기계에 설치된 장착편을 상기 보조 기계 장착용 브래킷에 체결하는 볼트를 포함하고, 상기 보조 기계 장착용 브래킷이 상기 실린더 블록에 고정될 때 수평으로 연장하는 수평 홈이 상기 보조 기계 장착용 브래킷에 형성되고, 상기 볼트의 축부는 상기 실린더 블록측을 향해 횡방향으로부터 상기 수평 홈에 삽입되고, 상기 수평 홈 내에 상기 볼트의 축부가 삽입된 후에 상기 볼트는 상기 수평 홈의 개구측으로의 움직임이 규제된다.
상기 본 발명의 제1 태양에 따르면, 장착편을 체결하는 볼트의 축부가 실린더 블록측을 향해 횡방향으로부터 수평 홈에 삽입되고, 볼트의 수평 홈의 개구측으로의 움직임이 규제된다. 그로 인해, 보조 기계의 장착 작업시, 수평 홈으로의 볼트의 삽입을 위한 보조 기계를 들어올리는 노동력이 저감된다. 또한, 볼트의 삽입 후에, 보조 기계의 중량이 수평 홈 내에 지지된다. 따라서, 보조 기계는 안정적으로 보유 지지되고, 보조 기계를 지지하는 노동력이 저감되어 보조 기계의 위치 결정 및 고정 작업이 용이해진다.
이 결과, 작업성이 좋고 지지 정밀도를 높게 유지하여 보조 기계를 차량용 엔진의 실린더 블록에 장착하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제2 태양에 따른 보조 기계의 장착 구조는, 제1 태양에 따른 보조 기계의 장착 구조에 있어서, 상기 장착편은 상기 보조 기계의 하측에 설치되고, 상기 볼트의 축부를 상기 수평 홈에 삽입한 후에, 상기 볼트를 지지점으로 하여 축심 주위로 상기 보조 기계를 회전시킴으로써, 상기 보조 기계의 상측의 위치 결정될 수 있습니다.
본 발명의 제2 태양에 따라, 상기 보조 기계는 보조 기계의 상측을 위치결정하도록 볼트의 축심 주위로 회전된다. 따라서, 중량물의 보조 기계라도 위치 결정을 용이하게 행할 수 있다.
본 발명의 제3 태양에서는, 제2 태양에 따른 보조 기계의 장착 구조에 있어서, 상기 보조 기계의 상측이 고정되는 고정부를 더 포함하고, 상기 보조 기계 장착용 브래킷이 상기 실린더 블록에 고정되었을 때에, 상기 수평 홈은 상기 실린더 블록의 외벽면 근방에 위치되고, 상기 고정부는 상기 수평 홈보다도 상기 실린더 블록의 외벽면으로부터 더 이격되도록 위치될 수 있고, 상기 수평 홈 내에 상기 볼트의 축부가 삽입된 후에는, 상기 볼트의 축부가 상기 수평 홈의 하측의 면에 지지될 수 있다.
본 발명의 제3 태양에 따라, 보조 기계의 장착 작업시에 고정부는 수평 홈보다도 전방측에 위치된다. 따라서, 보조 기계를 회전시켜 위치 결정할 때의 작업성이 더 향상된다. 본 명세서에서 알 수 있는 바와 같이, 수평 홈보다도 전방측에 고정부가 위치하고, 볼트의 축부가 수평 홈의 하측의 면에서 지지된다. 따라서, 보조 기계가 고정부를 지지점으로 하여 회전함으로써, 볼트의 축부가 수평 홈으로 부터 빠져나가는 일이 없다. 볼트의 축부는 수평 홈의 하측의 면을 따라 대략 균등하게 지지되므로, 보조 기계는 안정적으로 보유 지지되고, 간단한 구조로 보조 기계의 지지 정밀도를 더 향상시킬 수 있다.
본 발명은 이하 도시만을 위해 제공하는 것으로 본 발명을 제한하는 것은 아닌 첨부 도면 및 상세한 설명으로부터 충분히 이해될 수 있다.
본 발명의 보조 기계의 장착 구조는 작업성이 좋고, 지지 정밀도를 높게 유지하여 보조 기계를 차량용 엔진의 실린더 블록에 장착할 수 있다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 차량용 엔진(엔진, 1)은 직렬 다기통 엔진이고, 엔진(1)의 실린더 블록(2)의 정면에는 크랭크 샤프트에 접속되는 크랭크 샤프트 풀리(3)가 배치되어 있다. 한편, 실린더 블록(2)의 측면측에는 보조 기계로서 얼터네이터(4)가 보유 지지된다. 또한, 실린더 블록(2)의 측면측에는 파워 스티어링 펌프 및 에어 콤프레서가 보유 지지된다.
얼터네이터(4)와 같은 보조 기계의 풀리가 크랭크 샤프트 풀리(3)와 동일 평면 상에 배치되고, 아이들러 풀리 및 텐션 풀리를 통해 크랭크 샤프트 풀리(3)와 보조 기계의 풀리에 벨트가 걸어 돌려진다. 이에 의해, 엔진(1)의 크랭크 샤프트의 구동력이 얼터네이터(4)와 같은 보조 기계에 전달된다.
도1 내지 도5에 도시한 바와 같이, 실린더 블록(2)의 측면의 하방에는 보조 기계 장착용 브래킷으로서의 얼터네이터 브래킷(6)이 고정되고, 실린더 블록(2)의 측면의 상방에는 보조 기계 장착용 브래킷으로서의 파워 스티어링 펌프 브래킷(PS 브래킷, 7)이 고정되어 있다.
얼터네이터 브래킷(6)의 하부에는 에어 콤프레서(도시 생략)가 장착되고, PS 브래킷(7)에는 파워 스티어링 펌프(도시 생략)가 장착된다. 얼터네이터(4)는 얼터네이터 브래킷(6)과 PS 브래킷(7) 사이에서 연장되도록 장착된다.
도6 내지 도8a 및 도8b를 기초로 하여 얼터네이터 브래킷(6)을 사용한 얼터네이터(4)의 장착 구조를 설명한다.
얼터네이터 브래킷(6)에는 실린더 블록(2, 도2 참조)에 고정되는 아암부(11)가 구비되고, 얼터네이터 브래킷(6)의 하부에는 에어 콤프레서(도시 생략)가 고정되는 보스부(12)가 구비되어 있다. 얼터네이터 브래킷(6)의 아암부(11)와 보스부(12) 사이에는 직사각형 블록 형상의 얼터네이터 보유 지지부(13)가 설치되고, 얼터네이터 보유 지지부(13)의 측면측에는 수평 홈(14)이 형성되어 있다.
수평 홈(14)은, 얼터네이터 브래킷(6)이 실린더 블록(2, 도2 참조)에 고정되었을 때에 직사각형 블록 형상의 얼터네이터 보유 지지부(13)의 측면에 수평 상태로 형성되는 홈이다. 도7에 도시한 바와 같이, 수평 홈(14)은 도면 중 좌우 방향(실린더의 병설 방향 : 수평)으로 연장하고, 얼터네이터 보유 지지부(13)의 측면측[실린더 블록(2)의 반대측]이 개방되는 홈이다.
수평 홈(14)에는 볼트(15)[이하 설명하는 바와 같이 얼터네이터(4)를 실린더 블록(2)에 보유 지지시키는 볼트]의 축부(15a)가 수평 방향으로 옆으로부터 실린더 블록(2)측을 향해 삽입된다. 수평 홈(14) 내에 볼트(15)의 축부(15a)가 삽입된 후에는, 수평 홈(14)의 하측의 면(14a)에서 볼트(15)의 축부(15a)가 지지된다. 이러한 방식으로, 얼터네이터(4)가 실린더 블록(2, 도1 참조)에 지지된다.
도5 및 도7에 도시한 바와 같이, 얼터네이터(4)의 하측에는 한 쌍의 장착편(16)이 설치되고, 장착편(16)은 얼터네이터 브래킷(6)의 얼터네이터 보유 지지부(13)의 양단[수평 홈(14)의 양단]에 배치되는 부위에 형성되어 있다.
한 쌍의 장착편(16)에는 볼트(15)가 삽입 통과되고, 볼트(15)에는 한쪽의 장착편(16, 도7 중 우측)의 외측으로부터 너트(17)가 체결된다. 도면에서, 도면 부호 21은 한쪽의 장착편(16, 도7 중 우측)과 얼터네이터 보유 지지부(13) 사이의 간극을 조정하기 위한 부시이다.
도2 및 도5에 도시한 바와 같이, 얼터네이터(4)의 상측에는 고정 보스부(18)가 설치되고, 고정 보스부(18)가 고정 볼트(19)에 의해 PS 브래킷(7)의 고정부에 고정된다.
즉, 도1에 도시한 바와 같이, 얼터네이터(4)의 상측인 고정 보스부(18)를 고정하는 고정부(7a)가 PS 브래킷(7)에 설치된다. 얼터네이터 브래킷(6)이 실린더 블록(2)에 고정되었을 때에, 수평 홈(14)은 실린더 블록(2)의 외벽면 근방에 위치된다. PS 브래킷(7)의 고정부[7a, 고정 보스부(18)]는 수평 홈(14)보다도 실린더 블록(2)의 외벽면으로부터 이격되게 위치된다. 수평 홈(14) 내에 볼트(15)의 축부(15a)가 삽입된 후에는, 볼트(15)의 축부(15a)가 수평 홈(14)의 하측의 면(14a)에서 지지된다.
고정 보스부(18)를 PS 브래킷(7)의 고정부(7a)에 고정하는 예를 이하 설명한다. 그러나, 고정 보스부(18)를 고정하는 고정부를 구비한 얼터네이터 브래킷(6)을 제공할 수 있다.
상술한 장착 구조에 있어서의 얼터네이터(4)의 장착에 대해 설명한다.
도7, 도8a 및 도8b에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 장착편(16)에 볼트(15)를 삽입 통과하고, 볼트(15)의 한쪽의 장착편(16, 도7 중 우측)의 외측으로부터 너트(17)를 볼트(15)의 나사부에 체결하여 볼트(15)를 얼터네이터(4)에 임시 고정한다.
이 상태에서, 수평 홈(14)의 하측의 면(14a)에서 볼트(15)의 축부를 지지하도록 볼트(15)를 얼터네이터 보유 지지부(13)의 수평 홈(14)에 실린더 블록(2)측을 향해 횡방향으로부터 삽입하고[도8의 (a) 참조], 볼트(15)의 축부(15a)에서 얼터네이터(4)의 중량을 지지한다.
수평 홈(14)은 얼터네이터 보유 지지부(13)의 측면측에 개구를 갖는 홈이 되도록 설계된다. 따라서, 볼트(15)의 위치가 수평 홈(14)의 높이가 되도록 얼터네이터(4)를 보유 지지하고, 볼트(15)가 수평 방향으로 이동하도록 얼터네이터(4)를 실린더 블록(2)측으로 횡방향으로부터 이동시킨다. 이렇게 함으로, 중량물인 얼터네이터(4)를 얼터네이터 브래킷(6)에 보유 지지할 수 있다.
이로 인해, 중량물인 얼터네이터(4)를 높은 위치에 들어올릴 필요가 없어, 노동력이 저감된다. 볼트(15)의 삽입 후에는 중량물인 얼터네이터(4)의 중량이 수평 홈(14)의 하측의 면(14a) 내에서 지지된다. 결국, 중량물인 얼터네이터(4)가 안정적으로 보유 지지되고, 얼터네이터(4)를 지지하는 부담이 저감하여 얼터네이터(4)의 취급이 용이해진다.
수평 홈(14)의 하측의 면(14a) 내에 볼트(15)의 축부를 삽입한 후, 도8b에 화살표로 나타낸 바와 같이, 볼트(15)의 축심 주위로 얼터네이터(4)를 회전시켜, 고정 보스부(18)를 PS 브래킷(7)의 고정부(7a, 고정 위치)에 위치 결정한다.
이 상태에서, 고정 보스부(18)는 고정 볼트(19)에 의해 PS 브래킷(7)의 고정부(7a)에 고정되고, 너트(17)는 볼트(15)의 나사부에 체결된다. 이로써, 한 쌍의 장착편(16)이 얼터네이터 브래킷(6)의 얼터네이터 보유 지지부(13)를 끼움 지지한 상태에서 장착편(16)을 얼터네이터 브래킷(6)에 고정한다.
이때, 도8b에 도시한 바와 같이, 얼터네이터(4)의 무게 중심이 볼트(15)와 고정 볼트(19)를 연결하는 선의 외측에 위치하여 회전력이 자중 하에서 얼터네이터(4)에 작용한다. 그러나, 볼트(15)의 축부(15a)가 수평 홈(14)의 하측의 면(14a)에 지지되어 있으므로, 볼트(15)가 수평 홈(14)으로부터 벗어나지 않는다. 다시 말해서, 볼트(15)가 삽입된 후에는, 볼트(15)의 수평 홈(14)의 개구측으로의 (S) 움직임이 규제된다.
볼트(15)의 축부(15a)가 수평 홈(14)의 하측의 면(14a)에 지지되므로, 고정 볼트(19)에 과대한 힘이 작용하지 않고, 상측의 고정부로의 부담이 저감된다.
상세하게, 고정 볼트(19)에 과대한 힘이 작용한 상태에서 고정 볼트(19)의 삽입ㆍ발출을 행하여 얼터네이터(4)의 장착이나 제거를 반복하면, 얼터네이터(4)의 자중에 의해 볼트 구멍이 마모되어 장착 정밀도가 저하되어 버린다.
상술한 실시 형태예의 장착 구조에서는, 볼트(15)의 축부(15a)가 수평 홈(14)의 하측의 면(14a)에 지지됨으로서 얼터네이터(4)의 자중이 지지된다. 고정 볼트(19)의 삽입ㆍ발출을 반복해도, 볼트 구멍이 마모되지 않아 장착 정밀도를 높게 유지할 수 있다.
얼터네이터(4)의 장착 정밀도가 높게 유지됨으로써, 얼터네이터(4)의 풀리와 크랭크 샤프트의 풀리와의 동일평면도(coplanarity)가 유지될 수 있다.
따라서, 작업성이 좋고, 지지 정밀도를 높게 유지하여 얼터네이터(4)를 실린더 블록(2)에 장착하는 것이 가능해진다.
또한, 도6에 도시한 바와 같이, 수평 홈(14)은 얼터네이터 보유 지지부의 측면측이 개방되는 홈으로 형성된다. 따라서, 얼터네이터 브래킷(6)을 주조품으로 한 경우, 그 형상은 주조 공정에서의 형 제거를 용이하게 한다.
본 발명은 차량 엔진에 장착되는 보조 기계의 장착 구조의 산업 분야에서 사용될 수 있다.
본 발명에 대해서 상기와 같이 설명하였으나, 본 발명은 이러한 것으로 제한되는 것은 아니고 많은 다른 방식으로 변경될 수 있다는 점을 알 수 있다. 상술한 실시 형태예에서는, 보조 기계의 장착 구조로서 얼터네이터(4)의 장착을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 상기 장착 구조는 파워 스티어링 펌프나 에어 콤프레서의 장착에 적용되 수 있다. 이러한 변경예는 본 발명의 기술 사상 및 범위 내에서 고려될 수 있고, 모든 변경예는 첨부한 청구 범위 내에 포함되도록 고려되 수 있다는 점은 이 기술 분야의 숙련자에게 자명한 사실이다.
본 발명은 차량용 엔진에 장착되는 보조 기계의 장착 구조의 산업 분야에서 이용할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시 형태예에 관한 보조 기계 장착용 브래킷에 의한 얼터네이터가 장착된 상태의 엔진의 정면도.
도2는 얼터네이터를 장착한 상태의 엔진의 외관도.
도3은 본 발명의 일 실시 형태예에 관한 얼터네이터의 장착 구조를 설명하는 분해 사시도.
도4는 보조 기계 장착용 브래킷의 장착 상황을 나타내는 엔진의 주요부 측면도.
도5는 얼터네이터의 장착부의 상세도.
도6은 보조 기계 장착용 브래킷의 외관도.
도7은 얼터네이터의 지지부의 주요부 단면도.
도8a 및 도8b는 얼터네이터의 고정 상황의 개념도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 차량용 엔진(엔진)
2 : 실린더 블록
3 : 크랭크 샤프트 풀리
4 : 얼터네이터
6 : 얼터네이터 브래킷
7 : 파워 스티어링 브래킷
11 : 아암부
12 : 보스부
13 : 얼터네이터 보유 지지부
14 : 수평 홈
15 : 볼트
16 : 장착편
17 : 너트
18 : 고정 보스부
19 : 고정 볼트
21 : 부시

Claims (3)

  1. 실린더 블록에 보조 기계를 장착하기 위한 보조 기계 장착용 브래킷과, 상기 보조 기계에 설치된 장착편을 상기 보조 기계 장착용 브래킷에 체결하는 볼트를 구비하는 보조 기계의 장착 구조에서,
    상기 보조 기계 장착용 브래킷에는, 상기 보조 기계 장착용 브래킷이 상기 실린더 블록에 고정되었을 때에 수평으로 연장하는 수평 홈이 형성되고,
    상기 수평 홈에는, 상기 볼트의 축부가 상기 실린더 블록측을 향해 횡방향으로부터 삽입되고,
    상기 볼트의 축부가 수평 홈 내에 삽입된 후, 상기 볼트는 상기 수평 홈의 개구측으로의 움직임이 규제되는 보조 기계의 장착 구조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 장착편은 상기 보조 기계 하측에 설치되고,
    상기 볼트의 축부가 상기 수평 홈에 삽입된 후, 상기 보조 기계는 상기 볼트를 지지점으로 하여 축심 주위로 회전됨으로써 상기 보조 기계의 상측이 위치 결정되는 보조 기계의 장착 구조.
  3. 제2항에 있어서, 상기 보조 기계의 상측이 고정되는 고정부를 더 포함하고,
    상기 보조 기계 장착용 브래킷이 상기 실린더 블록에 고정되었을 때, 상기 수평 홈은 상기 실린더 블록의 외벽면 근방에 위치되고, 상기 고정부는 상기 수평 홈보다도 상기 실린더 블록의 외벽면으로부터 이격되게 위치되고,
    상기 볼트의 축부가 상기 수평 홈 내에 삽입된 후, 상기 볼트의 축부는 상기 수평 홈의 하측의 면에 의해 지지되는 보조 기계의 장착 구조.
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