(57)【要約】【課題】車両用交流発電機などの被締結部材の取り付け精度の低下を防止しつつ取り付け作業を簡素化可能なボルト貫通孔を有する車両用交流発電機及びボルト締結構造を提供すること。【解決手段】ハウジング１にシャフト２の略接線方向へ貫設された最小径の第一のボルト貫通孔４１，４２と、シャフト２の軸心を挟んで第一のボルト貫通孔４１，４２と反対側に位置してハウジング１に略接線方向へ貫設された第二のボルト貫通孔３１，３２とが設けられ、第二のボルト貫通孔３１，３２は、長径がシャフト２の略径方向に形成された長穴断面形状に形成される。これにより、取り付け精度の低下を抑止しつつ取り付け作業を容易化することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングにシャフトの略接線方向へ貫設された最小径の第一のボルト貫通孔と、
前記シャフトの軸心を挟んで前記第一のボルト貫通孔と反対側に位置して前記ハウジングに前記略接線方向へ貫設された第二のボルト貫通孔と、
エンジン本体又はブラケットの取り付け面に当接可能かつ前記ボルト貫通孔を囲んで前記ボルト貫通孔の軸心と略直角に前記ハウジングに形成された取り付け面とを備え、
各前記ボルト貫通孔は、前記エンジン本体又はブラケットにボルト締結可能に形成されている車両用回転電機において、
前記第二のボルト貫通孔は、長径が前記シャフトの略径方向に形成された長穴断面形状を有し、
前記第一、第二のボルト貫通孔の一方はシリンダブロックに、他方はシリンダヘッドに締結され、
前記長穴の長径は、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの接合面に直角な方向に設定されていることを特徴とするボルト貫通孔を有する車両用回転電機。
【請求項２】
請求項１記載のボルト貫通孔を有する車両用回転電機において、
前記長穴の長径は、前記シャフトの径方向に対して−１０〜＋１０度の範囲内に形成されるボルト貫通孔を有する車両用回転電機。
【請求項３】
請求項１記載のボルト貫通孔を有する車両用回転電機において、
前記第二のボルト貫通孔に対して軸心を挟んで反対側、かつ、前記第一のボルト貫通孔に対して軸方向所定距離隔てた位置にて前記ハウジングに前記略接線方向へ貫設された第三のボルト貫通孔を有し、
前記第三のボルト貫通孔は、前記第一のボルト貫通孔及び前記第二のボルト貫通孔の短径よりも径大に形成されていることを特徴とするボルト貫通孔を有する車両用回転電機。
【請求項４】
請求項１記載のボルト貫通孔を有する車両用回転電機において、
前記第一、第二のボルト貫通孔の一方は、互いに異なる一対のブラケットを通じて前記エンジン本体に締結され、
前記長穴の長径は、前記両ブラケットの接合面に直角な方向に設定されているボルト貫通孔を有する車両用回転電機。
【請求項５】
請求項１記載のボルト貫通孔を有する車両用回転電機において、
前記第２のボルト貫通孔は、互いに所定距離を隔てて被締結部材に貫設された一対のボルト貫通孔と、前記一対のボルト貫通孔の一方の周囲に位置して前記被締結部材に形成された取り付け面とを有し、前記両ボルト貫通孔は、同一ボルト挿通可能に形成されており、
前記両ボルト貫通孔のどちらかは、他方よりも径大に形成されているボルト貫通孔を有する車両用回転電機。
【請求項６】
請求項１記載のボルト貫通孔を有する車両用回転電機において、
前記第２のボルト貫通孔は、互いに所定距離を隔てて被締結部材に貫設された一対のボルト貫通孔と、前記一対のボルト貫通孔の一方の周囲に位置して前記被締結部材に形成された取り付け面とを有し、前記両ボルト貫通孔は、同一ボルト挿通可能に形成されているボルト締結構造において、
前記ボルト貫通孔の一端側開口は他端側開口よりも径大に形成されているボルト貫通孔を有する車両用回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルト貫通孔を有する車両用回転電機及びボルト締結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平２−４１６５０号公報、特開平１０−２４８１９１号公報は、複数のボルト貫通孔が車両用回転電機の一種である車両用交流発電機の軸心と直角方向（接線方向）に形成されて、車両用回転電機をエンジン本体側面に締結するサイドマウント構造を提案している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の車両用回転電機のボルト締結構造では、車両用回転電機側の各ボルト貫通孔とエンジン側の各雌ねじ穴との位置合わせ作業の簡素化及び製造寸法ばらつきの吸収のために、各ボルト貫通孔を所定のマージンだけ径大に形成する必要があった。
【０００４】
この問題は、シリンダブロックとシリンダヘッドとの両方に設けた雌ねじ穴にボルトを締結する場合において、特に重要であった。これは、シリンダヘッドがシリンダブロックにガスケットを介して締着されるために、シリンダブロックに設けた雌ねじ穴とシリンダヘッドに設けた雌ねじ穴との位置がどうしてもばらついてしまうためである。
【０００５】
しかしながら、ボルト貫通孔の径を大きくすればするほど、位置合わせ作業を含む取り付け作業は簡単となるが、車両用回転電機のプーリー位置が最適位置からずれてしまい、ベルトの早期磨耗や摩擦損失の増大などの問題が派生してしまうため、従来は、ボルト貫通孔を切削により高精度に製造することが一般的であった。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、車両用回転電機などの被締結部材の取り付け精度の低下を防止しつつ取り付け作業を簡素化可能なボルト貫通孔を有する車両用回転電機及びボルト締結構造を提供することを、その目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の車両用回転電機は、ハウジングと、前記ハウジングにシャフトの略接線方向へ貫設された最小径の第一のボルト貫通孔と、前記シャフトの軸心を挟んで前記第一のボルト貫通孔と反対側に位置して前記ハウジングに前記略接線方向へ貫設された第二のボルト貫通孔と、エンジン本体又はブラケットの取り付け面に当接可能かつ前記ボルト貫通孔を囲んで前記ボルト貫通孔の軸心と略直角に前記ハウジングに形成された取り付け面とを備え、各前記ボルト貫通孔は、前記エンジン本体又はブラケットにボルト締結可能に形成されている車両用回転電機において、前記第二のボルト貫通孔は、長径が前記シャフトの略径方向に形成された長穴断面形状を有することを特徴としている。
【０００８】
なお、「シャフトの略径方向」とは、本明細書ではシャフトの径方向を中心に−２５〜＋２５度の角度範囲を意味するものとする。また、「最小径の第一のボルト貫通孔」とは、第一のボルト貫通孔が他の丸穴のボルト貫通孔より径小、かつ、長穴である第二のボルト貫通孔の短径と等径又は径小であることを意味するものとする。
【０００９】
本構成によれば、第二のボルト貫通孔を長穴としたので、その長径方向におけるボルト貫通孔と雌ねじ穴との位置ずれ吸収性及び位置合わせ作業性を向上することができるとともに、その短径方向における車両用回転電機のプーリの姿勢変位を抑止することができ、これによりベルトの早期磨耗や摩擦損失増大を良好に抑止することができる。
【００１０】
本構成では更に、長穴の短径は第一のボルト貫通孔の略接線方向に設定しているので、取り付け作業を困難化することなく、車両用回転電機の取り付け精度を向上することができる。
【００１１】
更に説明する。
【００１２】
最小径の第一のボルト貫通孔に挿通したボルトをエンジン本体側の雌ねじ穴に軽く螺入した場合、車両用回転電機はこの雌ねじ穴を中心として回動自由度をもつが、長穴の短径がこの回動方向（第一のボルト貫通孔の略接線方向）に設定されているので、車両用回転電機が回動してそのシャフトが基準方向（クランク軸の軸心方向）からずれるのを抑止することができ、ベルトの磨耗や摩擦損失を低減することができる。
【００１３】
また、長穴の長径がシャフトの径方向に形成されているので、この方向における２つのボルト貫通孔間の位置ずれと２つの雌ねじ穴間の位置ずれとに起因する第二のボルト貫通孔とそれに隣接する雌ねじ穴とのこの方向への位置ずれを良好に吸収することができる。
【００１４】
通常、ボルト貫通孔と雌ねじ穴との位置ずれは、取り付け面に沿ったすべての方向に同等に生じるのではなく、構造や製造技術の特性に依存して特定の方向、特に、車両用回転電機のシャフト軸心の径方向に生じることが多い。したがって、上記位置ずれが大きい方向に長穴の長径を設定しているので、取り付け作業を困難化することなく、車両用回転電機の取り付け精度を向上することができるわけである。
【００１５】
請求項２記載の構成によれば請求項１記載のボルト貫通孔を有する車両用回転電機において更に、前記長穴の長径は、前記シャフトの径方向に対して−１０〜＋１０度の範囲内に形成されることを特徴としているので、取り付け作業を困難化することなく、車両用回転電機の取り付け精度を一層向上することができる。
【００１６】
請求項３記載の構成によれば請求項１又は２記載のボルト貫通孔を有する車両用回転電機において更に、前記第二のボルト貫通孔に対して軸心を挟んで反対側、かつ、前記第一のボルト貫通孔に対して軸方向所定距離隔てた位置にて前記ハウジングに前記略接線方向へ貫設された第三のボルト貫通孔を有し、前記第三のボルト貫通孔は、前記第一のボルト貫通孔及び前記第二のボルト貫通孔の短径よりも径大に形成されていることを特徴としているので、取り付け作業を困難化することなく、車両用回転電機の締結強度を向上することができる。
【００１７】
請求項４記載の構成によれば請求項１乃至３のいずれか記載のボルト貫通孔を有する車両用回転電機において更に、前記第一、第二のボルト貫通孔の一方はシリンダブロックに、他方はシリンダヘッドに締結され、前記長穴の長径は、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの接合面に直角な方向に設定されていることを特徴としている。
【００１８】
これにより、上記接合面と直角な方向に誤差が生じやすい両雌ねじ穴間の位置ばらつきを良好に吸収することができる。
【００１９】
請求項５記載のボルト締結構造は、互いに所定距離を隔てて被締結部材に貫設された一対のボルト貫通孔と、前記一対のボルト貫通孔の一方の周囲に位置して前記被締結部材に形成された取り付け面とを有し、前記両ボルト貫通孔は、同一ボルト挿通可能に形成されており、前記両ボルト貫通孔のどちらかは、他方よりも径大に形成されていることを特徴としている。
【００２０】
本構成によれば、両ボルト貫通孔の一方は径小のままであるので、位置決め精度を確保することができる上、最初のボルト貫通孔を貫通したボルトの揺動自由度が増大するために、一方のボルト貫通孔を貫通したボルトの先端で次のボルト貫通孔の開口を探索する位置合わせ作業を容易化することができる。
【００２１】
請求項６記載のボルト締結構造は、互いに所定距離を隔てて被締結部材に貫設された一対のボルト貫通孔と、前記一対のボルト貫通孔の一方の周囲に位置して前記被締結部材に形成された取り付け面とを有し、前記両ボルト貫通孔は、同一ボルト挿通可能に形成されており、前記ボルト貫通孔の一端側開口は他端側開口よりも径大に形成されていることを特徴としている。
【００２２】
本構成によれば、ボルトを雌ねじ穴に締結した後のボルト貫通孔の位置は、このボルト貫通孔の径小な他端開口近傍のボルト貫通孔内周面により良好に位置決めされることができる上、このボルト貫通孔に嵌挿したボルトの揺動自由度を増大できるので、同一ボルトにより嵌挿される一対のボルト貫通孔間のボルト挿通作業又はこれら一対のボルト貫通孔を貫通したボルトの先端により雌ねじ穴の開口を探る作業を容易化することができる。
【００２３】
なお、本構成において、両端開口の一方が径大なこのボルト貫通孔は、同一ボルトが挿通される上記両ボルト貫通孔のどちらに設けてもよく、両方に設けてもよい。また、このボルト貫通孔の径大な開口はどちら向きに設けてもよい。
【００２４】
この両端開口の径が異なるボルト貫通孔の内周面はテーパ面となっていてもよく、段差を挟んで異径の２つの円筒面で構成されていてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明のボルト締結構造を適用した車両用回転電機としての車両用交流発電機の実施形態を図面を参照して以下に説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、車両用交流発電機の側面図を示し、図２はこの車両用交流発電機をエンジン本体に取り付けた状態を示す正面図である。ただし、理解を容易とするために図１に示す取り付けステー８及びこの取り付けステーに取り付けるべきボルトは図２では省略している。
【００２７】
この車両用交流発電機において、１はハウジング、２はシャフト、３は第一のボルト貫通孔、４は第二のボルト貫通孔、５は第三のボルト貫通孔、６は第一の取り付けステー、７は第二の取り付けステー、８は第三の取り付けステー、９はボルト案内用突条、１０はボルト、１１はシャフト２に固定されたプーリであり、図示しないベルトによりクランクシャフトにより駆動されている。
【００２８】
１００はシリンダブロック、１０１はシリンダヘッド、１０２はガスケットである。シリンダヘッド１０１はガスケット１０２を介してシリンダブロック１００の上端面に締結されている。シリンダブロック１０００には、取り付け突起１０００が右方に突設され、取り付け突起１０００の先端面は鉛直方向に延在する平坦な取り付け面（接合面）１００１となっている。シリンダヘッド１０１には、取り付け突起１０１０が右方に突設され、取り付け突起１００１の先端面は鉛直方向に延在する平坦な取り付け面（接合面）１０１１となっている。実施例では、両取り付け面（接合面）１００１、１０１１は、同一仮想平面上に形成されている。
【００２９】
第一の取り付けステー６はハウジング１の下方に突設され、第二の取り付けステー７、第三の取り付けステー８はハウジング１の上方に突設され、第二の取り付けステー７はプーリ側に、第三の取り付けステー８はリヤ側に配置されている。第一の取り付けステー６のエンジン側端面は、平坦な取り付け面（接合面）６１となっており、シリンダブロック１００の取り付け面（接合面）１００１に当接している。第二の取り付けステー７のエンジン側端面は、平坦な取り付け面（接合面）７１となっており、シリンダヘッド１０１の取り付け面（接合面）１０１１に当接している。第三の取り付けステー８のエンジン側端面は、平坦な取り付け面（接合面）７１となっており、シリンダヘッド１０１の図示しない取り付け面（接合面）に当接しているが、図示省略されている。
【００３０】
第一の取り付けステー６は、ハウジング１から下方へ突設されてたがいに左右方向に所定距離離れた一対の筒部６２，６３を有し、筒部６２，６３は連結部６４で連結されている。筒部６２にはボルト貫通孔３１が、筒部６３にはボルト貫通孔３２が軸心一致してシャフト２の接線方向かつ水平に設けられている。ボルト貫通孔３１、３２は、図１に示すボルト貫通孔３を構成している。
【００３１】
第二の取り付けステー７は、ハウジング１から上方へ突設されてたがいに左右方向に所定距離離れた一対の筒部７２，７３を有し、筒部７２，７３は連結部７４で連結されている。筒部７２にはボルト貫通孔４１が、筒部７３にはボルト貫通孔４２が軸心一致してシャフト２の接線方向かつ水平に設けられている。ボルト貫通孔４１、４２は、図１に示すボルト貫通孔４を構成している。
【００３２】
図２では図示しない第三の取り付けステー８も第二の取り付けステー７と同様の形状を有し、ハウジング１から上方へ突設されてたがいに左右方向に所定距離離れた一対の筒部を有し、両筒部は連結部で連結されている。両筒部にはそれぞれ設けられたボルト貫通孔は、軸心一致してシャフト２の接線方向かつ水平に設けられており、図１に示すボルト貫通孔４を構成している。
【００３３】
第一のボルト貫通孔３すなわちボルト貫通孔３１，３２は、図１に示すように長穴とされており、その長径は上下方向に設定されている。短径はボルト１０の外径よりわずかに大きい程度に設定され、長径は短径より格段に大きく設定されている。
【００３４】
第二のボルト貫通孔４すなわちボルト貫通孔４１，４２は、図１に示すように丸穴とされており、径はボルト１０の外径よりわずかに大きい程度に設定され、ボルト貫通孔４１，４２の内径は、第一のボルト貫通孔の短径及び第三のボルト貫通孔５の内径より小さく設定されている。
【００３５】
ボルト貫通孔３〜５にはそれぞれボルト１０が挿通され、これらボルト１０は、合計三つの取り付け面１００１、１０１１に形成された雌ねじ穴（図示せず）に個別に螺入され、これにより車両用交流発電機のハウジング１はエンジン本体にサイドマウントされている。
【００３６】
取り付けステー６の連結部６４には両筒部６２，６３の間に位置してボルト案内用突条９が設けられ、取り付けステー７の連結部７４には両筒部７２，７３の間に位置してボルト案内用突条９が設けられている。これらボルト案内用突条９は、連結部６４，７４からからボルト１０に向けて突出する細幅の壁部からなる。
【００３７】
ボルト貫通孔３１，３２の内周面はボルト案内用突条９の頂面に連なっている。ボルト貫通孔３１，３２の軸心からこの頂面までの距離は、ボルト貫通孔３１，３２の径（ここでは長径）に等しく設定されている。これにより、ボルト貫通孔３１を貫通したボルト１０はこのボルト案内用突条９により案内されて次のボルト貫通孔３２の入り口側の開口に導かれるので、一対のボルト貫通孔３１，３２へのボルト１０の挿入が極めて容易となる。なお、この実施例では、長穴であるボルト貫通孔３の長径側にボルト貫通孔１０を設けたが、短径側に設けてもよい。
【００３８】
ボルト貫通孔４１，４２の内周面はボルト案内用突条９の頂面に連なっている。ボルト貫通孔４１，４２の軸心からこの頂面までの距離は、ボルト貫通孔４１，４２の径に等しく設定されている。これにより、ボルト貫通孔４１を貫通したボルト１０はこのボルト案内用突条９により案内されて次のボルト貫通孔４２の入り口側の開口に導かれるので、一対のボルト貫通孔４１，４２へのボルト１０の挿入が極めて容易となる。ボルト案内用突条９の周方向幅は、ボルト貫通孔の軸心の周囲に周方向約１〜４５度の角度範囲好ましくは５〜２５度好ましくは１０〜２０度の角度範囲で設けられることが好ましい。ボルト案内用突条９頂面とボルト貫通孔の内周面とは連なる必要はなく、ボルト案内用突条９をボルト挿通方向において複数に分割してもよい。ただし、ボルト案内用突条９の頂面はボルト１０の先端が当接する側の端部にてボルト貫通孔に接近するに連れて低くして、この部位でボルト１０がボルト案内用突条９に衝接することがないようにすることが好ましい。
【００３９】
この車両用交流発電機の組み付け手順を以下に説明する。
【００４０】
まず、第二のボルト貫通孔４にボルト１０を挿通して軽く雌ねじ穴（図示せず）に螺入し、次に、第一のボルト貫通孔３にボルト１０を挿通して軽く雌ねじ穴（図示せず）に螺入し、最後に第三のボルト貫通孔５にボルト１０を挿通して軽く雌ねじ穴（図示せず）に螺入し、以下、順次締結する。
【００４１】
このようにすれば、既述したように精度を確保しつつ取り付け作業を従来より格段に簡略化することができる。
【実施例２】
【００４２】
他の実施例を図３を参照して以下に説明する。
【００４３】
この実施例は、図１に示す実施例１の第二取り付けステー７の形状を、図３に示す取り付けステー７ａに変更した点をその特徴としている。
【００４４】
取り付けステー７ａは、ハウジング１から上方へ突設されてたがいに左右方向に所定距離離れた一対の筒部７２０，７３０を有し、筒部７２０，７３０は部分円筒形状の連結部７４０で連結されている。筒部７２０にはボルト貫通孔４１０が、筒部７３０にはボルト貫通孔４２０が軸心一致してシャフト２の接線方向かつ水平に設けられている。
【００４５】
第二のボルト貫通孔４をなすボルト貫通孔４１０，４２は、図２に示すようにテーパ付きの丸穴すなわち円錐穴とされている。更に説明すると、ボルト貫通孔４１０の入り口開口４１０１は出口開口４１０２よりも径大に形成されており、ボルト貫通孔４２０の入り口開口４２０１は出口開口４２０２よりも径小に形成されている。更にその上、ボルト貫通孔４１０の入り口開口４１０１はボルト貫通孔４２０の入り口開口４２０１よりも径小に形成され、ボルト貫通孔４１０の出口開口４１０２はボルト貫通孔４２０の出口開口４２０２よりも径小に形成されている。もちろん、最小径の出口開口４１０２は、ボルト１０の外径よりわずかに大径とされている。したがって、出口開口４１０２から入り口開口４２０１に至るボルト案内用突条９０の頂面９００は、わずかに斜面となっている。
【００４６】
このようにすれば次の効果を奏することができる。
【００４７】
まず、ボルト貫通孔４１０の入り口開口４１０１は出口開口４１０２よりも径大に形成されているので、ボルト１０をボルト貫通孔４１０に挿通しやすい。また、ボルト貫通孔４２０の入り口開口４２０１はボルト貫通孔４１０の出口開口４１０２よりも径大であるのでボルト１０をボルト貫通孔４２０に挿通しやすい。更に、ボルト貫通孔４２０の出口開口４２０２は入り口開口４２０１よりも径大に形成されているので、ボルト１０の先端揺動によりボルト１０の先端を図示しない雌ねじ穴に位置合わせを行い易い。また、この取り付けステー７ａをアルミニウムダイキャストで作製する場合、ボルト貫通孔４１０，４２０がテーパ穴となっているので、このボルト貫通孔４１０，４２０の位置に配置される成形ピンを抜きやすい。更に、締結されたボルト１０により、ボルト貫通孔４１０の出口開口付近の径小孔部が位置決めされて、取り付けステー７ａの位置が規定されるので、取り付け精度の低下を防止することができる。
【００４８】
（変形態様１）
上記実施例では、ボルト貫通孔４１０をボルト貫通孔４２０よりも径小に形成したが、逆としてもよい。
【００４９】
（変形態様２）
上記実施例では、車両用交流発電機をエンジン本体に直接取り付けたが、ブラケットを介して取り付けてもよい。この場合、ブラケットは単一部材でもよく、それぞれエンジン本体（シリンダブロック及びシリンダヘッドを含む）に取り付けられた複数部材でもよい。ブラケットを複数部材で構成する場合、各ブラケットは互いに上下方向に当接する接合面をもつことが好ましい。この場合、実施例１のシリンダブロック１００とシリンダヘッド１０１との上下接合と同様に、上下のブラケットの上下方向の位置ずれを長穴形状のボルト貫通孔３で吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の車両用交流発電機の一実施例を示す側面図である。
【図２】図１の車両用交流発電機の正面図である。
【図３】実施例２の取り付けステーを示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  ハウジング
２  シャフト
３  ボルト貫通孔（長穴の第二のボルト貫通孔）
４  ボルト貫通孔（最小径の第一のボルト貫通孔）
５  ボルト貫通孔（第三のボルト貫通孔）
１０  ボルト
【図１】
2006223098.tif 000003
【図２】
2006223098.tif 000004
【図３】
2006223098.tif 000005