WO2022044638A1 - 内燃機関の補機取付構造 - Google Patents

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WO2022044638A1
WO2022044638A1 PCT/JP2021/027388 JP2021027388W WO2022044638A1 WO 2022044638 A1 WO2022044638 A1 WO 2022044638A1 JP 2021027388 W JP2021027388 W JP 2021027388W WO 2022044638 A1 WO2022044638 A1 WO 2022044638A1
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bracket
internal combustion
combustion engine
fixing
cylinder block
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PCT/JP2021/027388
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French (fr)
Inventor
友和 黒木
礼俊 松永
Original Assignee
三菱自動車工業株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • F02B67/04Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus
    • F02B67/06Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus driven by means of chains, belts, or like endless members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors

Definitions

  • This disclosure relates to an auxiliary equipment mounting structure of an internal combustion engine.
  • auxiliary equipment is attached to the internal combustion engine (engine), and power is transmitted to auxiliary equipment such as a generator and a water pump via a belt or a chain. Further, an auxiliary machine that starts an engine or assists the driving force of the engine by using a BSG (belt starter generator) is also known.
  • BSG belt starter generator
  • Patent Document 1 shows an auxiliary equipment mounting structure that is attached to an internal combustion engine via a bracket, and a casing of a water pump attached to the side wall of the internal combustion engine main body serves as an auxiliary machine for an ACG (generator).
  • ACG generator
  • a structure that doubles as a supporting bracket is shown.
  • a bolt hole into which a bolt for fixing the casing bracket to the engine body is inserted is formed in the casing bracket, and a substantially X-shaped rib is formed so as to connect the bolt hole (patented). See FIGS. 1 and 4 (a) of Document 1).
  • Patent Document 2 discloses a structure that supports an alternator as an auxiliary machine in which power is transmitted from the engine main body via a belt, and the alternator is provided via a plurality of mounting portions protruding from the main body portion of the alternator. Is shown to be supported by a chain cover that covers the timing chain. It is also shown that the alternator may be supported by the engine body.
  • Patent Document 1 shows a structure in which the casing of the water pump attached to the side wall of the internal combustion engine main body also serves as a bracket for supporting the ACG (generator) as an auxiliary machine.
  • Patent Document 2 indicates that the alternator as an auxiliary machine is supported by the chain cover via a plurality of mounting portions, and may be supported by the engine main body.
  • Patent Document 1 shows that the auxiliary machine is fixed to the internal combustion engine via a bracket fixed across the chain cover and the cylinder block of the internal combustion engine.
  • auxiliary equipment such as generators and water pumps.
  • auxiliary machine such as a BSG
  • a larger force is applied because the engine is started by the BSG or the driving force of the engine is assisted to move the vehicle. Therefore, the bracket for fixing the auxiliary machine to the engine is required to have the strength to be firmly fixed to the engine.
  • the bracket for fixing the auxiliary machine to the internal combustion engine is fixed across the case covering the endless transmission member of the internal combustion engine and the cylinder block to fix the auxiliary machine.
  • brackets are intended to provide an auxiliary mounting structure for an internal combustion engine that can be securely fastened to the engine.
  • an auxiliary machine to which power is transmitted to and from an internal combustion engine is fixed to the internal combustion engine via a bracket.
  • a case is provided at the end of the internal combustion engine to cover an endless transmission member that transmits the rotation of the crankshaft to the camshaft, and the bracket is used to attach the bracket to the internal combustion engine.
  • the bracket fixing portion has a fixing portion to the case and a fixing portion to the cylinder block of the internal combustion engine, and the bracket is attached to the case and the cylinder block. It is characterized by being fixed across.
  • the bracket is provided with a bracket fixing portion for fixing the bracket to the case and the cylinder block, respectively, and the bracket is fixed straddling the case and the cylinder block.
  • the load applied to the machine is distributed to the case side and the cylinder block side via the bracket.
  • the auxiliary machine and the bracket can be firmly fixed to the internal combustion engine (engine).
  • the bracket since the bracket is fixed straddling the case and the cylinder block, the bracket can strengthen the connection between the case and the cylinder block and improve the connection rigidity between the case and the cylinder block. This makes it possible to prevent oil from oozing out between the case and the cylinder block. In addition, it is possible to suppress the generation of noise and vibration.
  • the bracket has an auxiliary equipment mounting portion for attaching the auxiliary equipment to the bracket, and the auxiliary equipment mounting portion is provided on the side of the case and the side of the cylinder block, respectively. Located on the side of.
  • the auxiliary machine mounting portion for attaching the auxiliary machine to the bracket is provided at each side of the case side and the cylinder block side, the mounting of the auxiliary machine to the bracket can be stabilized. ..
  • the bracket is provided with ribs so as to connect a plurality of auxiliary machine mounting portions, and the ribs are provided so as to straddle the side of the case and the side of the cylinder block. Will be.
  • the ribs are provided so as to connect the parts where a large force is applied when the auxiliary equipment is operated (auxiliary equipment mounting portion), so that the strength of the bracket can be ensured. Further, since the rib is provided so as to straddle the side of the case and the side of the cylinder block, the coupling rigidity between the case and the cylinder block can be improved.
  • the rib is formed so as to extend in an X shape with the bracket fixing portion as an intersection.
  • bracket fixing portion by arranging the bracket fixing portion at the intersection (center) of the rib, the fixing of the bracket to the internal combustion engine is stabilized and the strength of the bracket is secured. Further, since the rib extends from the bracket fixing portion, the displacement of the case with respect to the cylinder block can be suppressed.
  • the bolt fixing direction of the bracket to the internal combustion engine at at least one of the plurality of bracket fixing portions is configured to be different from the bolt fixing direction at other points.
  • the fixing of the bracket is stable not only for the input of the load from a specific one direction but also for the input from a different direction.
  • the auxiliary equipment mounting portion for attaching the auxiliary equipment to the bracket is sandwiched between two bracket fixing portions having different bolt fixing directions in the front view of the bracket. It is provided at the position.
  • the auxiliary equipment mounting portion is provided at a position sandwiched between two bracket fixing portions having different bolt fixing directions, so that the auxiliary equipment mounting portion is large when the auxiliary equipment is in operation. Even if a force is applied, the runout of the auxiliary machine can be suppressed. Further, since the auxiliary equipment mounting portion is sandwiched between the bracket fixing portions fixed from different directions, the mounting in the auxiliary equipment mounting portion becomes more stable.
  • a delivery pipe for supplying fuel to the internal combustion engine is arranged between the bracket and the cylinder block.
  • the delivery pipe is protected by the bracket and auxiliary equipment attached to the bracket in the event of a vehicle collision.
  • the auxiliary machine and the bracket are fixed by fixing the bracket for fixing the auxiliary machine to the internal combustion engine so as to straddle the case and the cylinder block covering the endless transmission member of the internal combustion engine. It can be firmly fixed to the engine.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of an engine 1 showing an auxiliary machine mounting structure of an internal combustion engine (engine) 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the engine 1 is housed in an engine room in front of a vehicle (not shown) and is supported by a vehicle body frame via an engine mount.
  • the engine 1 is, for example, an in-line multi-cylinder gasoline engine, and is a transverse engine in which the crankshaft 5 of the engine body 3 is arranged so as to extend in the vehicle width direction.
  • FIG. 1 shows a state in which the front side of the engine body 3 is arranged on the right side of the vehicle. Further, FIG. 1 is a side view of the engine 1 from the front side of the vehicle.
  • the engine body 3 has a cylinder block 7 and a cylinder head 9 above the cylinder block 7.
  • a chain case (case) 11 is coupled to the front side of the engine body 3, and an oil pan 13 is provided on the lower side of the engine body 3.
  • the chain case 11 is fixed to the front surface of the cylinder block 7 and the cylinder head 9 by a plurality of fixing bolts 14 so as to cover the front side of the cylinder block 7 and the cylinder head 9. Further, an intake manifold 10 is installed in the cylinder head 9.
  • a chain case chamber is formed in the space inside the chain case 11, and the rotation of the crankshaft 5 arranged in the cylinder block 7 is transmitted to the camshaft (not shown) arranged in the cylinder head 9 in the chain case chamber.
  • a timing chain 15 as an endless transmission member is arranged.
  • the timing chain 15 is wound around a camshaft sprocket coupled to the front end portion of a camshaft (not shown) on the intake side and the exhaust side, and a crankshaft sprocket 17 coupled to the front end portion of the crankshaft 5.
  • a camshaft sprocket coupled to the front end portion of a camshaft (not shown) on the intake side and the exhaust side
  • a crankshaft sprocket 17 coupled to the front end portion of the crankshaft 5.
  • crankshaft sprocket 17 protrudes from the front end surface of the chain case 11, and the crank pulley 19 is coupled to the protruding portion.
  • An auxiliary belt 23 for transmitting a driving force to the auxiliary machine 21 or transmitting a driving force from the auxiliary machine 21 to the engine 1 is hung on the crank pulley 19.
  • the crank pulley 19 is passed through the auxiliary machine belt 23, the BSG (belt starter generator) 25, the water pump 27 for engine cooling water, and the A / C (for air conditioner). (Compressor) 29 is connected.
  • a pendulum type belt tensioner 35 that can swing around the same rotation axis as the BSG pulley 31 and has tension pulleys 33a and 33b that can rotate on the upstream side and the downstream side in the rotation direction of the BSG pulley 31, respectively. Is provided so that the tension of the auxiliary belt 23 is kept constant.
  • idler pulleys 37 and 39 for ensuring the winding angle of the auxiliary belt 23 are provided between the water pump 27 and the BSG pulley 31 and between the A / C 29 and the crank pulley 19. ..
  • the BSG 25 When the engine is started, the BSG 25 operates as a starter motor to start the engine 1, and when the engine is running, the water pump 27 and the A / C 29 are driven by the driving force of the engine 1, and the BSG 25 is driven to generate electricity. Will be. Further, by driving the BSG 25 during engine operation, torque assist is performed during vehicle acceleration.
  • the bracket 41 for fixing the BSG 25 as an auxiliary machine to the side wall of the engine 1 will be described.
  • the bracket 41 is composed of one metal part, and as shown in FIG. 4, the bracket 41 is viewed in the front-rear direction of the engine 1 so as to hold the main body portion of the substantially cylindrical BSG25.
  • FIG. 4 shows a state before the BSG 25 is attached to the bracket 41
  • FIG. 5 shows a state in which the BSG 25 is attached to the bracket 41.
  • the bracket 41 has a bracket fixing portion P for fixing the bracket 41 to each of the chain case 11 and the cylinder block 7, and the chain case 11 and the cylinder block 7 have a bracket fixing portion P. It is fixed across.
  • the bracket fixing portion P includes first to fifth fixing points P1 to P5, which will be described later.
  • bracket fixing portions P Of the bracket fixing portions P, the first fixing point P1, the second fixing point P2, the third fixing point P3, and the fourth fixing point P4 fixed to the side wall of the cylinder block 7 as the fixing portions to the cylinder block 7. A place will be provided. Of the bracket fixing portions P, one of the fifth fixing points P5 fixed to the side wall of the chain case 11 is provided as a fixing portion to the chain case 11.
  • the bracket 41 is provided with a bracket fixing portion P having a fixing portion for fixing the bracket 41 to the chain case 11 and the cylinder block 7, respectively, and the bracket 41 is provided with the chain case 11 and the cylinder block 7. Since it is fixed straddling and, the load applied to the BSG 25, which is an auxiliary machine, is distributed to the chain case 11 side and the cylinder block 7 side via the bracket 41. As a result, the BSG 25 and the bracket 41 can be firmly fixed to the engine 1.
  • the bracket 41 In the case of an auxiliary machine such as the BSG25, since the engine 1 is started and the driving force of the engine 1 is assisted to move the vehicle, the bracket 41 has a bracket 41 as compared with the auxiliary machine of the water pump 27 and the A / C 29. Since a large force is applied, the bracket 41 that supports the BSG 25 is required to have strong strength. Therefore, the bracket 41 of the present invention is suitable for fixing the BSG 25.
  • bracket 41 since the bracket 41 is fixed straddling the chain case 11 and the cylinder block 7, the bracket 41 enhances the coupling between the chain case 11 and the cylinder block 7 and the coupling rigidity between the chain case 11 and the cylinder block 7. Can be improved. As a result, it is possible to prevent oil from seeping out between the chain case 11 and the cylinder block 7. In addition, it is possible to suppress the generation of noise and vibration.
  • the bracket 41 has four fixed points P1, a second fixed point P2, a third fixed point P3, and a fourth fixed point P4 fixed to the side wall of the cylinder block 7. And one of the fifth fixing points P5 fixed to the side wall of the chain case 11 are provided. Then, the positions of the first to fifth fixed points P1 to P5 are the peripheral portions of the bracket 41 in the front view of the bracket 41 (the side view of the engine 1 when the bracket 41 is fixed to the engine 1). It is provided in.
  • each fixing point position is provided on the peripheral edge portion of the bracket 41 in the front view shape of the bracket 41, that is, it is positioned so as to fix the end of the bracket 41, the bracket 41 The fixing to the engine 1 is stable.
  • the fixing bolts 47 are used from the front side of the vehicle (engine 1). It is fixed (from the side surface side), and at the fourth fixing point P4, the fixing bolt 49 is fixed from the right side of the vehicle (from the front side of the engine 1).
  • the portion of the fourth fixing point P4 is provided with a protruding portion 51 in which the side wall of the cylinder block 7 protrudes outward and a through hole through which the fixing bolt 49 penetrates is formed, and the protruding portion 51 is sandwiched from both sides.
  • One arm 53a and the other arm 53b are provided on the bracket 41.
  • the fixing bolt 49 is inserted from the side surface of one arm 53a, penetrates the inside of the protruding portion 51, and is screwed into the nut portion provided on the side surface of the other arm 53b.
  • the bracket 41 is fixed to the cylinder block 7 from the right side of the vehicle (from the front side of the engine 1) by the fixing bolt 49.
  • the fixing direction of the fixing bolt 49 for fixing the bracket 41 to the engine 1 is configured to be different from the fixing direction of the fixing bolt 47 at other places, so that the load can be input from a specific direction.
  • the fixing of the bracket 41 is stable not only for the input from different directions but also for the input from different directions.
  • the auxiliary machine mounting portion Q for mounting the BSG 25 as an auxiliary machine to the bracket 41 will be described.
  • the auxiliary equipment mounting portion Q includes first to fourth mounting points Q1 to Q4, which will be described later.
  • auxiliary machine mounting points Q are provided: a first mounting point Q1, a second mounting point Q2, a third mounting point Q3, and a fourth mounting point Q4.
  • Screw holes 57 into which the fixing bolts 55 for mounting the BSG 25 are screwed are formed at the mounting points Q1, Q2, Q3, and Q4 of the auxiliary machine mounting portion Q, respectively.
  • the first mounting point Q1 and the second mounting point Q2 are located on the upper side, and the third mounting point Q3 and the fourth mounting point Q4 are located on the lower side.
  • auxiliary equipment mounting portions Q are provided at two locations on the left and right at the upper and lower positions.
  • the two left and right positions are located on the side of the chain case 11 and the side of the cylinder block 7, respectively.
  • the side of the chain case 11 and the side of the cylinder block 7 are defined by a boundary line AA.
  • the first attachment point Q1 and the third attachment point Q3 are located on the side of the chain case 11, and the second attachment point Q2 and the fourth attachment point Q4 are located on the side of the cylinder block 7.
  • auxiliary machine mounting portions Q are provided vertically and vertically, respectively, and are further provided on the left and right sides of the chain case 11 and the cylinder block 7 so that the BSG 25 is provided. Can be stabilized in mounting on the bracket 41.
  • the bracket 41 has a rib 59 so as to connect the first attachment point Q1 and the fourth attachment point Q4, and the second attachment point Q2 and the third attachment point Q3.
  • a rib 61 is provided so as to connect the two. Further, these ribs 59 and 61 are provided so as to straddle the side of the chain case 11 and the side of the cylinder block 7.
  • the ribs 59 and 61 are provided so as to connect the points (auxiliary machine mounting portion Q) where a large force is applied during the operation of the BSG 25, so that the strength of the bracket 41 can be ensured. Further, since the ribs 59 and 61 are provided so as to straddle the side of the chain case 11 and the side of the cylinder block 7, the coupling rigidity between the chain case 11 and the cylinder block 7 can be effectively improved. That is, the bracket 41 reinforced by the ribs 59 and 61 further improves the bonding strength between the chain case 11 and the cylinder block 7, and is effective in improving the bonding rigidity.
  • the ribs 59 and 61 are formed so as to extend in an X shape with the second fixing point P2 in the bracket fixing portion P as an intersection.
  • the second fixing point P2 of the bracket fixing portion P at the intersection (center) of the ribs 59 and 61, the fixing of the bracket 41 to the engine 1 (cylinder block 7 and chain case 11) is stable. At the same time, the strength of the bracket 41 is secured. Further, since the ribs 59 and 61 extend from the second fixing point P2 of the bracket fixing portion P, the coupling rigidity of the chain case 11 to the cylinder block 7 can be improved.
  • the auxiliary machine mounting portion Q is located between two bracket fixing portions P having different fixing directions of the fixing bolts 47 and 49 in the front view of the bracket 41. It is provided in.
  • the third mounting point Q3 of the auxiliary machine mounting portion Q is located between the second fixing point P2 and the fourth fixing point P4 of the bracket fixing portion P in the vertical direction, and the third fixing point P of the bracket fixing portion P is fixed.
  • the fourth mounting point Q4 of the auxiliary machine mounting portion Q is located between the point P3 and the fourth fixed point P4 in the vertical direction.
  • the fourth mounting point Q4 of the auxiliary machine mounting portion Q is located between the third fixing point P3 and the fourth fixing point P4 of the two bracket fixing portions P having different bolt fixing directions. Since it is provided at the position where it is sandwiched, the runout of the BSG 25 can be suppressed even if a large force is applied to the third mounting point Q3 and the fourth mounting point Q4 of the auxiliary machine mounting portion Q during operation of the BSG 25.
  • the BSG 25 can be mounted more at the third mounting point Q3 and the fourth mounting point Q4. Stabilize.
  • the auxiliary machine mounting portion Q sandwiched between the two bracket fixing portions P having different bolt fixing directions is the BSG25.
  • bracket fixing portions P having different bolt fixing directions are provided so as to sandwich the auxiliary machine mounting portion Q between them, and sandwich the first mounting point Q1 and the second mounting point Q2 between them.
  • the first mounting point Q1 and the second mounting point Q2 which are auxiliary equipment mounting portions Q for mounting the upper part of the BSG 25 to the bracket 41, and the auxiliary machine for mounting the lower part of the BSG 25 to the bracket 41. It may be provided for each of the third mounting point Q3 and the fourth mounting point Q4, which are the mounting portions Q.
  • a delivery pipe 63 for supplying fuel to the engine 1 is arranged between the bracket 41 and the cylinder block 7. That is, one end of the delivery pipe 63 that supplies fuel to the in-cylinder fuel injection valve (not shown) is located between the bracket 41 and the cylinder block 7. Further, a fuel pressure sensor 65 is installed in the delivery pipe 63.
  • FIG. 6 shows a state in which the BSG 25 is attached in the schematic side view of the engine of FIG. 1, and is the same as the configuration shown in FIG. 1 except that the BSG 25 and the pulley 31 for BSG are shown by a two-dot chain line.
  • one end of the delivery pipe 63 is arranged between the bracket 41 and the BSG 25 and the cylinder block 7, as shown by the hatched portion H in FIG.
  • One end of the pipe 63 is covered by the bracket 41 and the BSG 25.
  • the delivery pipe 63 shows an example of a delivery pipe that supplies fuel to the in-cylinder fuel injection valve, it may be a delivery pipe that supplies fuel to the intake passage fuel injection valve.
  • the delivery pipe 63 that supplies fuel to the engine 1 is arranged between the bracket 41 and the cylinder block 7. Therefore, when the BSG 25 is attached to the bracket 41, one end of the delivery pipe 63 is a bracket. It will be covered by 41 and BSG25. Therefore, in the event of a vehicle collision, the delivery pipe 63 can be protected by the bracket 41 and the BSG 25 attached to the bracket 41.
  • the endless transmission member shows an example of the timing chain 15, but it may be a timing belt.
  • the BSG 25 and the bracket 41 are fixed by fixing the bracket 41 for fixing the auxiliary BSG 25 to the engine 1 across the chain case 11 and the cylinder block 7 of the engine 1.

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Abstract

内燃機関との間で動力伝達される補機が内燃機関にブラケットを介して固定される。内燃機関の端部にクランクシャフトの回転をカムシャフトに伝達する無端伝動部材を覆うケースが設けられる。ブラケットは、該ブラケットを内燃機関に固定するブラケット固定部を有する。ブラケット固定部は、ケースへの固定部と、内燃機関のシリンダブロックへの固定部と、を有する。ブラケットは、ケースとシリンダブロックとに跨って固定される。

Description

内燃機関の補機取付構造
 本開示は、内燃機関の補機取付構造に関する。
 内燃機関(エンジン)には、種々の補機が取り付けられ、ベルト又はチェーンを介してジェネレータやウォータポンプ等の補機に動力が伝達される。また、BSG(ベルトスタータジェネレータ)によって、エンジンを始動したりエンジンの駆動力をアシストしたりする補機も知られている。
 これら補機のエンジンへの取付構造に関して種々の提案がされている。例えば、特許文献1には、内燃機関にブラケットを介して取り付けられる補機取付構造が示されており、内燃機関本体の側壁に取り付けられるウォータポンプのケーシングが補機としてのACG(発電機)を支持するブラケットを兼ねる構造が示される。また、そのケーシングブラケットには、ケーシングブラケットを機関本体に固定するボルトが挿入されるボルト孔が形成され、そのボルト孔を結ぶように略X字状のリブが形成されることが示される(特許文献1の図1、図4(a)参照)。
 また、特許文献2には、エンジン本体からベルトを介して動力が伝達される補機としてのオルタネータを支持する構造が示されており、オルタネータの本体部から突出する複数の取付部を介してオルタネータが、タイミングチェーンを覆うチェーンカバーに支持されることが示される。また、オルタネータが、エンジン本体に支持されてもよいことも示される。
日本国特開2015-151863号公報 日本国特開2018-66301号公報
 前述のように特許文献1には、内燃機関本体の側壁に取り付けられるウォータポンプのケーシングが、補機としてのACG(発電機)を支持するブラケットを兼ねる構造が示される。また、特許文献2には、補機としてのオルタネータが複数の取付部を介してチェーンカバーに支持されることが示され、また、エンジン本体に支持されてもよいことが示される。
 しかしながら、特許文献1及び特許文献2の何れにおいても、内燃機関のチェーンカバーとシリンダブロックとに跨って固定されるブラケットを介して補機が内燃機関に固定されることは示されていない。
 一方、ジェネレータやウォータポンプ等の補機にはエンジンから駆動力が加わる。また、BSGのような補機には、BSGでエンジンを始動したりエンジンの駆動力をアシストして車両を動かしたりするため、さらに大きな力が加わる。このため、補機をエンジンに固定するブラケットには、エンジンに強固に固定される強度が要求される。
 そこで、上記課題に鑑み、本発明の少なくとも一つの実施形態は、補機を内燃機関に固定するブラケットを、内燃機関の無端伝動部材を覆うケースとシリンダブロックとに跨って固定して、補機及びブラケットを、エンジンに強固に固定可能な内燃機関の補機取付構造を提供することを目的とする。
 (1)前述した目的を達成するために発明されたものであり、本発明の少なくとも一つの実施形態は、内燃機関との間で動力伝達される補機が前記内燃機関にブラケットを介して固定される内燃機関の補機取付構造であって、前記内燃機関の端部にクランクシャフトの回転をカムシャフトに伝達する無端伝動部材を覆うケースが設けられ、前記ブラケットは、該ブラケットを前記内燃機関に固定するブラケット固定部を有し、前記ブラケット固定部は、前記ケースへの固定部と前記内燃機関のシリンダブロックへの固定部とを有し、前記ブラケットは、前記ケースと前記シリンダブロックとに跨って固定されることを特徴とする。
 このような構成によれば、ブラケットには、該ブラケットをケースとシリンダブロックとのそれぞれに固定するブラケット固定部が設けられて、ブラケットは、ケースとシリンダブロックとに跨って固定されるので、補機に加わる荷重がブラケットを介してケース側とシリンダブロック側とに分散される。その結果、補機及びブラケットを、内燃機関(エンジン)に強固に固定可能になる。
 また、ブラケットが、ケースとシリンダブロックとに跨って固定されるので、ブラケットがケースとシリンダブロックとの結合を増強してケースとシリンダブロックとの結合剛性を向上することができる。これにより、ケースとシリンダブロックの間からオイルがにじみ出ることを抑制することが出来る。また、騒音、振動の発生を抑制することができる。
 (2)幾つかの実施形態では、前記ブラケットは、前記補機を前記ブラケットに取り付ける補機取付部を有し、前記補機取付部は、前記ケースの側と前記シリンダブロックの側とのそれぞれの側に位置される。
 このような構成によれば、補機をブラケットに取り付ける補機取付部がケースの側とシリンダブロックの側とのそれぞれの側に位置して設けられるので、ブラケットに対する補機の取付けを安定化できる。
 (3)幾つかの実施形態では、前記ブラケットには、複数の前記補機取付部を結ぶようにリブが設けられ、前記リブは、前記ケースの側と前記シリンダブロックの側とに跨って設けられる。
 このような構成によれば、補機稼働時に大きな力がかかる箇所(補機取付部)を結ぶようにリブが設けられるので、ブラケットの強度を確保できる。さらに、リブがケースの側とシリンダブロックの側とに跨って設けられるので、ケースとシリンダブロックとの結合剛性を向上することができる。
 (4)幾つかの実施形態では、前記リブは、前記ブラケット固定部を交点としてX字状に延びて形成される。
 このような構成によれば、リブの交点(中心)にブラケット固定部を配置することでブラケットの内燃機関への固定が安定するとともにブラケットの強度が確保される。さらに、リブがブラケット固定部から延びているので、シリンダブロックに対するケースの変位を抑制することができる。
 (5)幾つかの実施形態では、複数の前記ブラケット固定部のうちの少なくとも一箇所における前記ブラケットの前記内燃機関に対するボルト固定方向が、他の箇所におけるボルト固定方向と異なるように構成される。
 このような構成によれば、特定の1方向からの荷重の入力に対してのみではなく、異なる方向からの入力に対してもブラケットの固定が安定する。
 (6)幾つかの実施形態では、前記補機を前記ブラケットに取り付ける補機取付部は、前記ブラケットの正面視において、互いに異なるボルト固定方向を有する二箇所の前記ブラケット固定部の間に挟まれる位置に設けられる。
 このような構成によれば、補機取付部が、互いに異なるボルト固定方向を有する二箇所のブラケット固定部の間に挟まれる位置に設けられるので、補機の稼働時に、補機取付部に大きな力が掛かっても、補機の振れを抑制することができる。また、補機取付部が、互いに異なる方向から固定されるブラケット固定部の間に挟まれることで、補機取付部における取付けがより安定する。
 (7)幾つかの実施形態では、前記ブラケットと前記シリンダブロックとの間に前記内燃機関への燃料を供給するデリバリーパイプが配置される。
 このような構成によれば、車両衝突時に、ブラケット及びブラケットに取り付けられる補機によってデリバリーパイプが保護される。
 本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、補機を内燃機関に固定するブラケットを、内燃機関の無端伝動部材を覆うケースとシリンダブロックとに跨って固定することによって、補機及びブラケットを、エンジンに強固に固定することができる。
本発明の一実施形態に係る内燃機関の補機取付構造において、ブラケットが装着された状態を示すエンジンの概略側面図である。 補機を駆動するベルトの張り回し状態を示すエンジンの概略正面図である。 ブラケットの取付け状態を示すエンジン前方からの要部拡大斜視図である。 ブラケットの取付け状態を示すエンジン後方からの要部拡大斜視図である。 ブラケットにBSGが取り付けられた状態を示すエンジン前方からの要部拡大斜視図である。 デリバリーパイプとブラケット及びBSGとの重なり状態を示すエンジンの概略側面図である。
 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。ただし、実施形態として記載されている、または図面に示されている構成部品の相対的配置等は、本発明の範囲をこれらに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、説明中の上下前後左右の方向は、運転席から乗員が前方を見た方向で定義するものとする。各図中において、「FR」は前方、「RH」は右方、「UPR」は上方を示す。
 図1に、本発明の一実施形態に係る内燃機関(エンジン)1の補機取付構造を示すエンジン1の概略側面図を示す。図1において、エンジン1は、図示しない車両前方のエンジンルーム内に格納され、車体フレームにエンジンマウントを介して支持されている。
 また、エンジン1は、例えば、直列多気筒のガソリンエンジンであり、エンジン本体3のクランクシャフト5が、車幅方向に延在して配置される横置きエンジンである。図1は、エンジン本体3の前側を車両右側に配置した状態を示す。また、図1は、車両前側からのエンジン1の側面図である。
 エンジン本体3は、シリンダブロック7と、そのシリンダブロック7の上部にシリンダヘッド9と、を有している。エンジン本体3の前側には、チェーンケース(ケース)11が結合され、エンジン本体3の下側にはオイルパン13が設けられている。
 このチェーンケース11は、シリンダブロック7及びシリンダヘッド9の前側を覆うようにこれらシリンダブロック7及びシリンダヘッド9の前面に複数の固定ボルト14によって固定されている。また、シリンダヘッド9には吸気マニホールド10が設置されている。
 チェーンケース11の内部の空間にはチェーンケース室が形成され、チェーンケース室には、シリンダブロック7に配置されたクランクシャフト5の回転を、シリンダヘッド9に配置された図示されないカムシャフトに伝達する無端伝動部材としてのタイミングチェーン15が配置されている。
 タイミングチェーン15は、吸気側及び排気側の図示されないカムシャフトの前端部に結合されたカムシャフトスプロケットと、クランクシャフト5の前端部に結合されたクランクシャフトスプロケット17と、に巻き掛けられる。これにより、クランクシャフト5の回転に連動して、タイミングチェーン15が移動して、カムシャフトスプロケットに回転が伝達されて、カムシャフトが回転する。
 クランクシャフトスプロケット17のさらに前端側は、チェーンケース11の前端面から突出しその突出された部分には、クランクプーリ19が結合されている。クランクプーリ19には、補機21に駆動力を伝達する又は補機21から駆動力がエンジン1へ伝達される補機ベルト23が掛け回される。
 補機21としては、例えば、図2に示すように、クランクプーリ19に補機ベルト23を介して、BSG(ベルトスタータジェネレータ)25、エンジン冷却水用のウォータポンプ27、A/C(エアコン用のコンプレッサ)29が接続されている。
 BSG用プーリ31と同一の回転軸線を中心に揺動可能であって、BSG用プーリ31の回転方向の上流側と下流側とにそれぞれ回転自在なテンションプーリ33a、33bを有する振り子式ベルトテンショナ35が設けられ、補機ベルト23の張力が一定に保持されるようになっている。
 また、ウォータポンプ27とBSG用プーリ31との間、及びA/C29とクランクプーリ19との間には、補機ベルト23の巻き付け角を確保するためのアイドラプーリ37、39が設けられている。
 エンジン始動時には、BSG25がスタータモータとして作動して、エンジン1を始動し、エンジン運転時には、エンジン1の駆動力によってウォータポンプ27やA/C29が駆動されるとともに、BSG25が駆動されて発電が行われる。また、エンジン運転時にBSG25を駆動することにより、車両加速時のトルクアシストを行う。
 次に、補機としてのBSG25をエンジン1の側壁に固定するブラケット41について説明する。ブラケット41は、図1、3に示すように、一つの金属製部品からなり、また、図4に示すように、略円筒形状のBSG25の本体部分を抱きかかえるように、エンジン1の前後方向視においてエンジン1の外側に向かって開口して湾曲する湾曲形状部43を有している。なお、図4には、ブラケット41にBSG25が取り付けられる前の状態が示されており、図5には、ブラケット41にBSG25が取り付けられた状態が示されている。
 また、図1、3に示すように、ブラケット41には、該ブラケット41をチェーンケース11とシリンダブロック7とのそれぞれに固定するブラケット固定部Pを有し、チェーンケース11とシリンダブロック7とに跨って固定される。なお、ブラケット固定部Pには、後述する第1~第5固定点P1~P5が含まれる。
 ブラケット固定部Pのうちシリンダブロック7への固定部として、シリンダブロック7の側壁に固定される第1固定点P1、第2固定点P2、第3固定点P3、第4固定点P4の4か所が設けられる。ブラケット固定部Pのうちチェーンケース11への固定部として、チェーンケース11の側壁に固定される第5固定点P5の1か所が設けられている。
 このように、ブラケット41には、該ブラケット41をチェーンケース11とシリンダブロック7とのそれぞれに固定する固定部を有するブラケット固定部Pが設けられて、ブラケット41が、チェーンケース11とシリンダブロック7とに跨って固定されるので、補機であるBSG25に加わる荷重がブラケット41を介してチェーンケース11側とシリンダブロック7側とに分散される。その結果、BSG25及びブラケット41を、エンジン1に強固に固定可能になる。
 BSG25のような補機の場合には、エンジン1を始動し、また、エンジン1の駆動力をアシストして車両を動かすため、ウォータポンプ27やA/C29の補機に比べてブラケット41には大きな力が加わるので、BSG25を支持するブラケット41には強固な強度が要求される。従って、本発明のブラケット41はBSG25の固定に適している。
 また、ブラケット41が、チェーンケース11とシリンダブロック7とに跨って固定されるので、ブラケット41がチェーンケース11とシリンダブロック7との結合を増強してチェーンケース11とシリンダブロック7との結合剛性を向上できる。これにより、チェーンケース11とシリンダブロック7の間からオイルがにじみ出ることを抑制することが出来る。また、騒音、振動の発生を抑制することができる。
 図1、3に示すように、ブラケット41には、シリンダブロック7の側壁に固定される第1固定点P1、第2固定点P2、第3固定点P3、第4固定点P4の4か所と、チェーンケース11の側壁に固定される第5固定点P5の1か所と、が設けられる。そして、第1~第5固定点P1~P5のそれぞれの位置が、ブラケット41の正面視(ブラケット41がエンジン1に固定された状態でのエンジン1の側面視)形状において、ブラケット41の周縁部に設けられている。
 このように、それぞれの固定点位置が、ブラケット41の正面視形状において、ブラケット41の周縁部に設けられているので、すなわち、ブラケット41の端を固定するように位置されるので、ブラケット41のエンジン1への固定が安定する。
 また、図1、3に示すように、第1固定点P1、第2固定点P2、第3固定点P3、第5固定点P5においては、固定ボルト47によって、それぞれ車両前側から(エンジン1の側面側から)固定され、第4固定点P4においては、固定ボルト49は車両右側から(エンジン1の前側から)固定されている。
 この第4固定点P4の部分は、シリンダブロック7の側壁が外側に突出し内部に固定ボルト49が貫通する貫通孔が形成された突出部51が設けられ、この突出部51を両側から挟むように一方のアーム53aと他方のアーム53bとがブラケット41に設けられている。
 そして、一方のアーム53aの側面から固定ボルト49が挿通し、突出部51の内部を貫通して他方のアーム53bの側面に設けられたナット部に螺合する。このようにして、第4固定点P4においては、固定ボルト49によって車両右側から(エンジン1の前側から)ブラケット41がシリンダブロック7に固定される。
 このように、ブラケット41をエンジン1に固定する固定ボルト49の固定方向が、他の箇所における固定ボルト47の固定方向と異なるように構成されるので、特定の1方向からの荷重の入力に対してのみではなく、異なる方向からの入力に対してもブラケット41の固定が安定する。
 次に、補機としてのBSG25をブラケット41に取り付ける補機取付部Qについて説明する。なお、補機取付部Qには、後述する第1~第4取付点Q1~Q4が含まれる。
 図1、3に示すように、補機取付部Qとして、第1取付点Q1、第2取付点Q2、第3取付点Q3、第4取付点Q4の4か所が設けられている。この補機取付部Qのそれぞれの取付点Q1、Q2、Q3、Q4には、BSG25を取り付ける固定ボルト55が螺合するねじ孔57が形成されている。
 補機取付部Qは、図3、4に示すように、ブラケット41の湾曲形状部43の開口端部に位置してブラケット41の上下にそれぞれ位置して設けられている。第1取付点Q1及び第2取付点Q2が上側、第3取付点Q3及び第4取付点Q4が下側に位置している。
 また、補機取付部Qは、上下のそれぞれの位置において左右2箇所に設けられている。この左右2箇所は、それぞれチェーンケース11の側と、シリンダブロック7の側とに位置している。図1において、チェーンケース11の側とシリンダブロック7の側とは、境界線A-Aを境としている。チェーンケース11の側に第1取付点Q1及び第3取付点Q3が位置し、シリンダブロック7の側に第2取付点Q2及び第4取付点Q4が位置している。
 このように、補機取付部Qが、上下にそれぞれ位置して設けられ、さらに、左右にチェーンケース11の側と、シリンダブロック7の側と、に位置して設けられていることにより、BSG25のブラケット41に対する取付けを安定化できる。
 また、図1、3に示すように、ブラケット41には、第1取付点Q1と第4取付点Q4とを結ぶようにリブ59が、また、第2取付点Q2と第3取付点Q3とを結ぶようにリブ61が設けられている。さらに、これらリブ59、61は、チェーンケース11の側とシリンダブロック7の側とに跨って設けられている。
 このように、BSG25の稼働時に大きな力がかかる箇所(補機取付部Q)を結ぶようにリブ59、61が設けられるので、ブラケット41の強度を確保できる。さらに、リブ59、61がチェーンケース11の側とシリンダブロック7の側とに跨って設けられるので、チェーンケース11とシリンダブロック7との結合剛性を効果的に向上させることができる。すなわち、リブ59、61によって補強されたブラケット41が、チェーンケース11とシリンダブロック7との結合強度を一層向上するので、結合剛性向上に効果的である。
 また、図1、3に示すように、リブ59、61は、ブラケット固定部Pの内の第2固定点P2を交点としてX字状に延びて形成されている。
 このように、リブ59、61の交点(中心)にブラケット固定部Pの第2固定点P2が配置されることでブラケット41のエンジン1(シリンダブロック7及びチェーンケース11)への固定が安定するとともに、ブラケット41の強度が確保される。また、リブ59、61がブラケット固定部Pの第2固定点P2から延びているので、シリンダブロック7に対するチェーンケース11の結合剛性を向上させることができる。
 また、図1、3に示すように、補機取付部Qは、ブラケット41の正面視において、互いに異なる固定ボルト47、49の固定方向を有する二箇所のブラケット固定部Pの間に挟まれる位置に設けられている。
 すなわち、ブラケット固定部Pの第2固定点P2と第4固定点P4との上下方向における間には、補機取付部Qの第3取付点Q3が位置し、ブラケット固定部Pの第3固定点P3と第4固定点P4との上下方向における間には、補機取付部Qの第4取付点Q4が位置している。
 このように、補機取付部Qの第3取付点Q3が、互いに異なるボルト固定方向を有する二箇所のブラケット固定部Pの第2固定点P2と第4固定点P4との間に挟まれる位置に設けられるので、また、補機取付部Qの第4取付点Q4が、互いに異なるボルト固定方向を有する二箇所のブラケット固定部Pの第3固定点P3と第4固定点P4との間に挟まれる位置に設けられるので、BSG25の稼働時に、補機取付部Qの第3取付点Q3及び第4取付点Q4に大きな力が掛かっても、BSG25の振れを抑制することができる。
 また、第3取付点Q3及び第4取付点Q4が、互いに異なる方向から固定されるブラケット固定部の間に挟まれることで、第3取付点Q3及び第4取付点Q4におけるBSG25の取付けがより安定する。
 また、BSG25の稼働時には上方に比べ、下方の取付点により大きな力がかかりやすいことから、互いに異なるボルト固定方向を有する二箇所のブラケット固定部Pの間に挟まれる補機取付部Qを、BSG25の下方をブラケット41に取り付けるための第3取付点Q3及び第4取付点Q4とすることで、BSG25の振れを効率よく抑制できる。
 なお、互いに異なるボルト固定方向を有する二箇所のブラケット固定部Pは補機取付部Qを間に挟むように設けられていればよく、第1取付点Q1及び第2取付点Q2を間に挟むように設けてもよいし、BSG25の上方をブラケット41に取り付けるための補機取付部Qである第1取付点Q1及び第2取付点Q2と、BSG25の下方をブラケット41に取り付けるための補機取付部Qである第3取付点Q3及び第4取付点Q4のそれぞれに対して設けてもよい。
 図1、4、6に示すように、ブラケット41とシリンダブロック7との間に、エンジン1への燃料を供給するデリバリーパイプ63が配置される。すなわち、図示しない筒内燃料噴射弁へ燃料供給するデリバリーパイプ63の一端部分が、ブラケット41とシリンダブロック7との間に位置されている。また、デリバリーパイプ63には燃圧センサ65が設置されている。
 図6は、図1のエンジンの概略側面図において、BSG25が取り付けられた状態を示すものであり、BSG25及びBSG用プーリ31を2点鎖線で示す以外は図1に示す構成と同様である。
 ブラケット41にBSG25が取り付けられると、図6のハッチング部Hで示す部分のように、デリバリーパイプ63の一端部分は、ブラケット41及びBSG25と、シリンダブロック7との間に配置される状態となり、デリバリーパイプ63の一端部分は、ブラケット41及びBSG25によって覆われる状態となる。
 なお、デリバリーパイプ63は、筒内燃料噴射弁へ燃料を供給するデリバリーパイプの例を示すが、吸気通路燃料噴射弁へ燃料を供給するデリバリーパイプであってもよい。
 このように、ブラケット41とシリンダブロック7との間に、エンジン1への燃料を供給するデリバリーパイプ63が配置されるので、ブラケット41にBSG25が取り付けられると、デリバリーパイプ63の一端部分は、ブラケット41及びBSG25によって覆われる状態となる。従って、車両衝突時に、ブラケット41及びブラケット41に取り付けられるBSG25によってデリバリーパイプ63を保護できる。
 上記実施形態では、無端伝動部材がタイミングチェーン15の例を示しているが、タイミングベルトであってもよい。
 本出願は、2020年8月28日出願の日本特許出願2020-144217に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、補機であるBSG25をエンジン1に固定するブラケット41を、エンジン1のチェーンケース11とシリンダブロック7とに跨って固定することによって、BSG25及びブラケット41を、エンジン1に強固に固定可能となるので、エンジンの補機取付構造への利用に適している。
1 エンジン(内燃機関)
3 エンジン本体
5 クランクシャフト
7 シリンダブロック
9 シリンダヘッド
10 吸気マニホールド
11 チェーンケース(ケース)
13 オイルパン
14、47、49、55 固定ボルト
15 タイミングチェーン(無端伝動部材)
17 クランクシャフトスプロケット
19 クランクプーリ
21 補機
23 補機ベルト
25 BSG(ベルトスタータジェネレータ)
27 エンジン冷却水用のウォータポンプ
29 A/C(エアコン用のコンプレッサ)
41 ブラケット
57 ねじ孔
59、61 リブ
63 デリバリーパイプ
65 燃圧センサ
P ブラケット固定部
 P1 第1固定点
 P2 第2固定点
 P3 第3固定点
 P4 第4固定点
 P5 第5固定点
Q 補機取付部
 Q1 第1取付点
 Q2 第2取付点
 Q3 第3取付点
 Q4 第4取付点
A-A 境界線
H ハッチング部

Claims (7)

  1.  内燃機関との間で動力伝達される補機が前記内燃機関にブラケットを介して固定される内燃機関の補機取付構造であって、
     前記内燃機関の端部にクランクシャフトの回転をカムシャフトに伝達する無端伝動部材を覆うケースが設けられ、
     前記ブラケットは、該ブラケットを前記内燃機関に固定するブラケット固定部を有し、
     前記ブラケット固定部は、前記ケースへの固定部と、前記内燃機関のシリンダブロックへの固定部と、を有し、
     前記ブラケットは、前記ケースと前記シリンダブロックとに跨って固定される
    ことを特徴とする内燃機関の補機取付構造。
  2.  前記ブラケットは、前記補機を前記ブラケットに取り付ける補機取付部を有し、
     前記補機取付部は、前記ケースの側と前記シリンダブロックの側とのそれぞれの側に位置されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の補機取付構造。
  3.  前記ブラケットには、複数の前記補機取付部を結ぶようにリブが設けられ、
     前記リブは、前記ケースの側と前記シリンダブロックの側とに跨って設けられる
    ことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の補機取付構造。
  4.  前記リブは、前記ブラケット固定部を交点としてX字状に延びて形成される
    ことを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の補機取付構造。
  5.  複数の前記ブラケット固定部のうちの少なくとも一箇所における前記ブラケットの前記内燃機関に対するボルト固定方向が、他の箇所におけるボルト固定方向と異なる
    ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の内燃機関の補機取付構造。
  6.  前記補機を前記ブラケットに取り付ける補機取付部は、前記ブラケットの正面視において、互いに異なるボルト固定方向を有する二箇所の前記ブラケット固定部の間に挟まれる位置に設けられる
    ことを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の補機取付構造。
  7.  前記ブラケットと前記シリンダブロックとの間に前記内燃機関への燃料を供給するデリバリーパイプが配置される
    ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の内燃機関の補機取付構造。
     
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