(57)【要約】【課題】  本発明は、ベルト駆動式のスタータジェネレータシステムに用いて好適の、オートテンショナの取り付け構造に関し、簡素な構成でエンジン全体のコンパクト化を図るようにする。【解決手段】  エンジンのカムチェーンケース９に、オートテンショナを取り付けるための第１の取り付け部９１をカムチェーンケース９と一体に形成するとともに、第１の取り付け部９１にオートテンショナの本体部が収納される穴部９４を形成する。【選択図】        図４
2005069139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの補機を駆動するベルトの張力を一定に保持するオートテンショナの取り付け構造であって、
該オートテンショナが、該ベルトに当接して張力を付与するベルト当接部と、該ベルト当接部に対して弾性力を付与する本体部とから構成されるとともに、
該エンジンのカムチェーンケースに、該オートテンショナを取り付けるための第１の取り付け部が該カムチェーンケースと一体に形成されるとともに、
該第１の取り付け部に、該オートテンショナの本体部が収納される穴部が形成されている
ことを特徴とする、オートテンショナの取り付け構造。
【請求項２】
該補機が、モータの機能と発電機の機能とを有するモータジェネレータを備えるとともに、該オートテンショナが該モータジェネレータの下流に配設され、
該第１の取り付け部に、該モータジェネレータを取り付けるための第２の取り付け部が一体に形成されている
ことを特徴とする、請求項１記載のオートテンショナの取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト駆動式のスタータジェネレータシステムに用いて好適の、オートテンショナの取り付け構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンのスタータと発電機（オルタネータ又はジェネレータともいう）との両方の機能を統合したシステム（いわゆるスタータジェネレータシステム）が提案、開発されている。このような技術では、一般的なオルタネータよりも大きいスタータジェネレータを設けるとともに、上記スタータジェネレータとエンジンのクランクシャフト（クランクプーリ）とを他の補機類とともにベルトにより接続することで、エンジンとスタータジェネレータとの間で駆動力の伝達が行なわれるように構成されている。
【０００３】
そして、エンジン運転時にはエンジンの駆動力によりスタータジェネレータを駆動して発電を行なうとともに、エンジンの始動時にはスタータジェネレータをスタータモータとして作動させることによりエンジンを始動させる。
ところで、このようなベルト式のスタータジェネレータシステムでは、エンジンの始動時においては、ベルトにはスタータジェネレータから駆動力が入力されることになるので、スタータジェネレータの張り側（上流側）が最もベルト張力が高くなり、またスタータジェネレータの緩み側（下流側）が最もベルト張力が低くなる。したがって、スタータジェネレータの下流側にベルト張力を一定に保持するオートテンショナを配設するのが好ましい。
【０００４】
なお、エンジンの通常運転時には、ベルトにはエンジンから駆動力が入力されることになり、この場合には、クランクプーリの張り側が最も張力が高くなり、またクランクプーリの緩み側が最も張力が低くなる。しかし、エンジン始動時にはスタータジェネレータからは非常に大きなトルクが出力され、このときのトルクの方がエンジンの通常運転時にクランクプーリから入力されるトルクよりも明らかに大きい。このため、上述のようにスタータジェネレータの緩み側にオートテンショナを配設するのが好ましい。
【０００５】
ここで、特許文献１には、このような現象に着目した技術が開示されている。すなわち、スタータジェネレータによりエンジンを始動する際に、ベルトに生じる緩みが最大となるベルト最緩み側、すなわち、スタータジェネレータの緩み側にベルト張力を調整するオートテンショナを配置し、且つ前記ベルトに生じる張りが最大となるベルト最張り側、すなわち、スタータジェネレータの張り側にエンジンのクランクプーリを配設し、クランクプーリとオートテンショナとの間のベルトの張り側に他の補機を配置した技術が開示されている。
【特許文献１】特許第３１２９２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般にエンジンのオルタネータやその他の補機類は、主にエンジンのカムチェーン（又はタイミングベルト）を覆うカムチェーンケースに取り付けられるが、オルタネータの代わりにスタータジェネレータを配設し、且つスタータジェネレータによるエンジン始動時の緩み側にオートテンショナを設けようとすると以下のような課題が生じる。
すなわち、カムチェーンケースのスタータジェネレータ緩み側には十分なスペースが存在しないため、オートテンショナを取り付けるには、新たにブラケット等を設けてこのブラケットにオートテンショナを保持させるとともに、上記ブラケットをカムチェーンケースに取り付けるようにすることが考えられる。
【０００７】
しかしながら、このように構成すると部品点数が増大するためコストが上昇するとともに重量も増加するという課題が生じるほか、エンジン全体のコンパクト化を図るのが困難になるという課題が生じる。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、簡素な構成でエンジン全体のコンパクト化を図るようにした、オートテンショナの取り付け構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る本願発明は、エンジンの補機を駆動するベルトの張力を一定に保持するオートテンショナの取り付け構造であって、該オートテンショナが、該ベルトに当接して張力を付与するベルト当接部と、該ベルト当接部に対して弾性力を付与する本体部とから構成されるとともに、該エンジンのカムチェーンケースに、該オートテンショナを取り付けるための第１の取り付け部が該カムチェーンケースと一体に形成されるとともに、該第１の取り付け部に、該オートテンショナの本体部が収納される穴部が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に係る本願発明は、上記請求項１において、該補機が、モータの機能と発電機の機能とを有するモータジェネレータを備えるとともに、該オートテンショナが該モータジェネレータのエンジン始動時の緩み側に配設され、該第１の取り付け部に、該モータジェネレータを取り付けるための第２の取り付け部が一体に形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る本願発明のオートテンショナの取り付け構造によれば、スペース効率の高い取り付け構造を提供でき、オートテンショナを含む各補機類をコンパクトに配設することができる利点がある。また、ブラケット等を介してカムチェーンケースにオートテンショナを取り付ける場合と比較して、ブラケット等が不要となるので部品点数が低減されて低コスト化及び軽量化を図ることができる。また、カムチェーンケースと一体形成された取り付け部に穴部を形成してオートテンショナの本体部を保持させるので、ブラケット等を介して取り付ける場合と比較して取り付け剛性が大幅に向上するという利点がある。さらに、カムチェーンケースに直接オートテンショナを取り付けるので取り付け精度も向上するという利点がある。
【００１１】
請求項２に係る本願発明のオートテンショナの取り付け構造によれば、モータジェネレータとオートテンショナとが同一の部材（即ち、カムチェーンケース）に取り付けられるので、寸法精度の向上を図ることができるという利点がある。また、モータジェネレータの取り付け剛性が大幅に向上するという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面により、本発明の一実施形態にかかるオートテンショナの取り付け構造について説明すると、図１はその全体構成を示す模式的な正面図、図２及び図３はいずれもその全体構成を示す模式的な斜視図、図４は本発明が適用されるカムチェーンケースを示す模式図、図５及び図６はいずれも本発明が適用されるオートテンショナを示す模式図、図７は本発明が適用されるモータジェネレータを示す模式図である。
【００１３】
本発明が適用されるエンジン１には、スタータジェネレータシステムが適用されている。すなわち、図１〜図３に示すようにエンジン１の側部には、スタータモータとしての機能と発電機としての機能とを兼ね備えたスタータジェネレータ（モータジェネレータ）５が設けられ、このスタータジェネレータ５とエンジン１のクランクプーリ３とがベルト２により接続されている。
【００１４】
また、クランクプーリ３には、スタータジェネレータ５以外にもウォータポンプ４及びエアコンコンプレッサ（Ａ／Ｃ）６がベルト２を介して接続されている。また、上記のウォータポンプ４，スタータジェネレータ５及びオートテンショナ７は、いずれもタイミングベルト（又はカムチェーン）を覆うべくエンジン１の側部に設けられたカムチェーンケース９に取り付けられており、Ａ／Ｃ６はエンジン１の下部に設けられたオイルパン１０に取り付けられている。
【００１５】
そして、エンジン運転時にはエンジン１の駆動力によりウォータポンプ４やＡ／Ｃ６とともにスタータジェネレータ５が駆動されて発電が行なわれるとともに、エンジン１の停止時にはスタータジェネレータ５をスタータモータとして作動させることによりエンジン１を始動させるようになっている。なお、本実施形態においては、クランクプーリ３は図１中時計回りに回転し、これによりベルト２も図中時計回り方向に駆動されるようになっている。
【００１６】
ところで、すでに述べたように、ベルト式スタータジェネレータシステムでは、エンジン１の始動時において、スタータジェネレータ５の張り側が最も張力が高くなり、また、スタータジェネレータ５の緩み側が最も張力が低くなる。そこで、本実施形態においては、スタータジェネレータ５の緩み側（即ち、スタータジェネレータ５とＡ／Ｃ６との間）にオートテンショナ７が設けられており、このオートテンショナ７によりベルト２の張力が一定に保持されるようになっている。また、Ａ／Ｃ６とクランクプーリ３との間には、ベルト２の巻き付け角を確保するためのアイドラプーリ８も設けられている。
【００１７】
次に、オートテンショナ７の構成について簡単に説明すると、図５に示すように、オートテンショナ７は、直接ベルト２に接してベルト２に張力を付与するベルト当接部７１と、上記ベルト当接部７１に対して弾性力を付与する本体部７２とから構成されており、このうち、ベルト当接部７１は軸７１ａを中心に回転可能なローラとして構成されている。また、本体部７２は円筒状のケーシング７３とフランジ部７４とから構成されており、ケーシング７３内にはスプリング等の弾性部材（図示省略）が収納されている。
【００１８】
また、図５及び図６に示すように、ケーシング７３の中心軸７３ａと、ローラ７１の回転軸７１ａとは所定距離だけオフセットして設けられており、ローラ７１はケーシング７３の中心軸７３ａを中心に所定の角度内の範囲で揺動可能に構成されている。また、ケーシング７３内の弾性部材の付勢力によりローラ７１はベルト２を押圧する方向（図５では矢印Ａ方向）に付勢されており、この付勢力によりベルト２の張力が略一定に保持されるおうになっている。また、フランジ部７４にはケーシング７３を囲むように３箇所にボルト穴７４ａが形成されている。
【００１９】
一方、図４に示すように、カムチェーンケース９には、オートテンショナ７を取り付けるための取り付け部（第１の取り付け部）９１及びスタータジェネレータ５を取り付けるための取り付け部（第２の取り付け部）９２が、いずれもカムチェーンケース９と一体に形成されている。ここで、第１の取り付け部９１及び第２の取り付け部９２は、何れも図示するようにカムチェーンケース９から突出して形成されている。また、第１の取り付け部９１には、オートテンショナ７のケーシング７３が収納される穴部９４が形成されている。また、上記第１の取り付け部９１には、オートテンショナ７のフランジ部７４に形成されたボルト穴７４ａと対応する位置にそれぞれボルト穴９１ａが形成されている。
【００２０】
また、第２の取り付け部９２は、第１の取り付け部９１の先端側（すなわちカムチェーンケース９からさらに突出する側）に形成されている。また、上記第２の取り付け部９２には、ボルト穴９２ａが形成されている。ここで、図７に示すように、スタータジェネレータ５には、エンジン１（より具体的にはカムチェーンケース９）にスタータジェネレータ５を取り付けるための腕部５１，５２が設けられており、これらの腕部５１，５２にはそれぞれボルト穴が５１ａ，５２ａが形成されている。なお、一方の腕部５１のボルト穴５１ａは第２の取り付け部９２のボルト穴９２ａと一致する位置に形成されており、これにより腕部５１が第２の取り付け部９２に取り付けられるようになっている。
【００２１】
また、図４に示すように、カムチェーンケース９にはスタータジェネレータ５の他方の腕部５２を取り付けるための第３の取り付け部９３が設けられており、この第３の取り付け部９３にはボルト穴９３ａが形成されている。ここで、第２の取り付け部９２と第３の取り付け部９３との間にウォータポンプ４の回転中心４ａが位置するように、第３の取り付け部９３の場所が設定されている。また、スタータジェネレータ５の他方の腕部５２に形成されたボルト穴５２ａは、上記第３の取り付け部９３のボルト穴９３ａと一致する位置に形成されている。
【００２２】
そして、このように第２及び第３の取り付け部９２，９３を設定することにより、図１に示すように、スタータジェネレータ５は２つの腕部５１，５２によりウォータポンプ４を跨ぐようにして、カムチェーンケース９に取り付けられるようになっている。
本発明の一実施形態に係るオートテンショナの取り付け構造は、上述のように構成されているので、オートテンショナ７をカムチェーンケース９に取り付ける場合には、まずオートテンショナ７のケーシング７３をカムチェーンケース９の第１の取り付け部９１に形成された穴部９４に挿入するとともに、フランジ部７４のボルト穴７４ａとカムチェーンケースのボルト穴９１ａとを一致させて、ボルト１１（図１〜図３参照）によりオートテンショナ７を固定する。
【００２３】
そして、上述のようにしてオートテンショナ７を取り付けることにより、スペース効率の高い取り付け構造を提供でき、オートテンショナ７を含む各補機類をコンパクトに配設することができる利点がある。また、従来のようにブラケット等を介して取り付ける場合と比較して、ブラケット等が不要となる分だけ部品点数が低減して低コスト化及び軽量化を図ることができる。また、カムチェーンケース９と一体形成された取り付け部９１にオートテンショナ７のケーシング７３を保持させるので、ブラケット等を介して取り付ける場合と比較して取り付け剛性が大幅に向上するという利点がある。さらに、カムチェーンケース９とオートテンショナ７との間にブラケット等の部品が介在しない（換言すると、カムチェーンケース９に直接オートテンショナ７を取り付ける）ため、取り付け精度も向上するという利点がある。
【００２４】
一方、スタータジェネレータ５を取り付ける際には、スタータジェネレータ５の腕部５１，５２に形成されたボルト穴５１ａ，５２ａを、カムチェーンケース９の第２及び第３の取り付け部９２，９３に形成されたボルト穴９２ａ，９２ｂにそれぞれ一致させ、ボルト１２（図１〜図３参照）によりスタータジェネレータ５を固定する。これにより、スタータジェネレータ５はウォータポンプ４を跨ぐような状態でカムチェーンケース９に取り付けられる。
【００２５】
したがって、スタータジェネレータ５の取り付け精度及び取り付け剛性についても大幅に向上する。即ち、スタータジェネレータ５は一般的なオルタネータと比較すると大型であり、またスタータモータとして作動する場合には大きなトルクを発揮するので、高い取り付け剛性が要求される。このため、一般的なエンジンのオルタネータと同様にスタータジェネレータ５を取り付けると取り付け剛性が不足する。これに対して、本願発明では、スタータジェネレータ５の腕部５１，５２が取り付けられる取り付け部９２，９３のうち、一方の取り付け部（第２の取り付け部）９２をオートテンショナ７の取り付け部９１と一体に形成する（即ちカムチェーンケースと一体に形成する）ことにより第２の取り付け部９２における取り付け剛性を高めることができる。また、他方の取り付け部（第３の取り付け部）９３についてもカムチェーンケース９と一体に形成することにより、取り付け剛性を高めることができる。また、第２の取り付け部９２と第１の取り付け部９１とをカムチェーンケース９に一体に形成することにより、スタータジェネレータ５とオートテンショナ７とが同一の部品（ここではカムチェーンケース９）に取り付けられるので、部品の寸法公差の積算によるベルトミスアライメントの防止も図ることができる。
【００２６】
また、第２の取り付け部９２と第３の取り付け部９３との間にウォータポンプ４の回転中心４ａが位置するように第３の取り付け部９３の位置を設定することにより、スタータジェネレータ５の取り付けスパンを大きく取ることができ、さらに高い剛性でスタータジェネレータ５をカムチェーンケース９に取り付けることができるという利点があるほか、ウォータポンプ４を跨ぐような状態でスタータジェネレータ５が取り付けられるので、スペース効率の高い取り付け構造を提供することができる。
【００２７】
なお、本発明は上述したような実施形態に限定されず本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えばＡ／Ｃ６を備えていないエンジンではアイドラプーリ８を設けずに、スタータジェネレータ５とクランクプーリ３との間にオートテンショナ７が位置するようにしても良い。また、本発明は、上述のようなスタータジェネレータシステムにのみ適用されるものではなく、オートテンショナを備えたエンジンに広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
カムチェーンケースから突出するような取り付け部をカムチェーンケースと一体に形成することにより、本発明をオートテンショナを備えたエンジンに広く適用することできる。例えば、モータの駆動力をエンジンに伝達して走行するようなハイブリッドシステムにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態にかかるオートテンショナの取り付け構造の全体構成を示す模式的な正面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるオートテンショナの取り付け構造の全体構成を示す模式的な斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるオートテンショナの取り付け構造の全体構成を示す模式的な斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかるオートテンショナの取り付け構造が適用されるカムチェーンケースを示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるオートテンショナの取り付け構造が適用されるスタータジェネレータを示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかるオートテンショナの取り付け構造が適用されるオートテンショナを示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかるオートテンショナの取り付け構造が適用されるオートテンショナを示す模式図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  エンジン
２  ベルト
３  クランクプーリ
４  ウォータポンプ（補機）
５  モータジェネレータとしてのスタータジェネレータ（補機）
６  エアコンコンプレッサ（補機）
７  オートテンショナ
９  カムチェーンケース
７１  ローラ（ベルト当接部）
７２  本体部
７３  ケーシング
７４  フランジ部
９１  第１の取り付け部
９２  第２の取り付け部
９３  第３の取り付け部
９４  穴部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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