(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッドに排気マニホルドを接続して設け、この排気マニホルド直下に設けられる触媒を、その軸線が前記内燃機関に連結されるクラッチハウジングの周方向に沿うように配設するとともに、この触媒の下流側に設けられる排気センサ用のハーネスを、前記触媒と対峙する前記クラッチハウジングに沿って配索する内燃機関の排気系構造において、一方が前記内燃機関のクラッチハウジングに固定され且つ他方が前記触媒に固定されるスチフナを設け、このスチフナには前記排気マニホルドに作用する熱応力を緩和するように凸部を設けるとともに、この凸部を前記触媒と前記ハーネスとの間に突出させたことを特徴とする内燃機関の排気系構造。
【請求項２】
前記凸部は前記スチフナの断面をハット状にすることで形成されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気系構造。
【請求項３】
前記凸部の側面部位に前記排気センサ用ハーネスのクランプを取り付けるクランプ取付部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気系構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は内燃機関の排気系構造に係り、特に一方が内燃機関のクラッチハウジングに固定され且つ他方が触媒に固定されるスチフナに、排気マニホルドに作用する熱応力を緩和するように凸部を設けるとともに、この凸部を触媒とハーネスとの間に突出させてスチフナの固定時に凸部を触媒とハーネス間に位置させ、凸部を熱遮断壁として機能させてハーネスが触媒からの高温に晒されるのを防止し得る内燃機関の排気系構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の内燃機関においては、シリンダを直列に配設した内燃機関やシリンダを対向して配設した内燃機関、あるいは各シリンダバンクをＶ字形状に配設したＶ型内燃機関等がある。
【０００３】
このＶ型内燃機関は、シリンダブロックの第１、第２シリンダバンクに第１、第２シリンダヘッドを夫々載置し、シリンダブロックの下部にはシリンダブロックと共働してクランク軸を支持するベアリングキャップを取り付けて構成されているものがある。
【０００４】
前記内燃機関の排気系構造としては、実開昭６３−７０４８号公報に開示されるものがある。この公報に開示される車両用配線部材の防熱装置は、車両に搭載したエンジンに、排気マニホルドが取付けられ、該マニホルドに接続されて下方に延設する排気管がステップ近傍のマフラーに接続されており、排気管の下方延設部を内方側から覆う防熱カバーが車体側に取付けられ、車両の前後方向に配線された配線部材が防熱カバーの内方側で配線されたものにおいて、防熱カバーより内方側に離隔して棒状の取付具が車体側に取付けられ、該取付部に弾性を有する鞘状の配線押えが套嵌され、該配線押えの内方側で配線部材を押えている。
【０００５】
また、実開昭６３−１６８２１０号公報に開示されるものがある。この公報に開示されるエンジンの排気系構造は、２つの触媒コンバータが並設されるエンジンの排気系において、該触媒コンバータの各内側にサーモセンサが各々取付けられて、該サーモセンサの配線は一括されて車体の取付け位置へ導かれるとともに、サーモセンサの触媒コンバータへの取付け位置は、２つの触媒コンバータ間の中心線上の一点において点対称となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の内燃機関、例えば６気筒をＶ字形状に配設した、いわゆるＶ６型の内燃機関の排気系構造においては、図６に示す如く、左右の第１、第２排気マニホルド１１４−１、１１４−２の直下流側に第１、第２触媒１１８−１、１１８−２を夫々配設し、これら第１、第２触媒１１８−１、１１８−２と第１、第２排気マニホルド１１４−１、１１４−２間にのみ上流側第１、第２排気センサ（「上流側第１、第２Ｏ２センサ」ともいう）１２０−１、１２０−２を夫々配設していた。
【０００７】
つまり、従来は排気ガス規制が比較的緩かったため、小さな触媒を利用しても簡単にクリアすることができ、触媒よりも下流側に位置する下流側第１、第２排気センサ（「下流側第１、第２Ｏ２センサ」ともいう）を設ける必要がなかった。
【０００８】
また、直列４気筒の内燃機関の排気系構造において、図７に示す如く、触媒２１８は、内燃機関（図示せず）の片側に装着される排気マニホルド２１４の下流側、つまり内燃機関（図示せず）の片側にのみ配設されることとなり、排気センサ２２２のリード線たるハーネス２４０の配索を行う際に、触媒２１８から遠避けることが容易であり、何ら不具合はなかった。なお、符号２２６はスチフナ、２４２はハーネス２４０を固定するクランプである。
【０００９】
しかし、Ｖ６型の内燃機関の排気系構造において、強化された排気ガス規制をクリアするために、左右の第１、第２マニホルドの直下流側に大容量の第１、第２触媒を夫々配設する際には、第１、第２触媒を固定するスチフナと下流側第１、第２排気センサとを配設する必要がある（図４参照）。
【００１０】
このとき、下流側第１、第２排気センサ用ハーネスの配索は、前記内燃機関のクラッチハウジングに沿って行われる（図３参照）。
【００１１】
前記Ｖ６型の内燃機関を搭載する車両において、大容量の触媒を搭載する際には、レイアウト上、触媒を内燃機関に接近させる必要があり、上述した如く下流側第１、第２排気センサ用ハーネスをクラッチハウジングに沿って配索すると、ハーネスが触媒からの高温に晒されることとなり、改善が望まれていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、内燃機関のシリンダヘッドに排気マニホルドを接続して設け、この排気マニホルド直下に設けられる触媒を、その軸線が前記内燃機関に連結されるクラッチハウジングの周方向に沿うように配設するとともに、この触媒の下流側に設けられる排気センサ用のハーネスを、前記触媒と対峙する前記クラッチハウジングに沿って配索する内燃機関の排気系構造において、一方が前記内燃機関のクラッチハウジングに固定され且つ他方が前記触媒に固定されるスチフナを設け、このスチフナには前記排気マニホルドに作用する熱応力を緩和するように凸部を設けるとともに、この凸部を前記触媒と前記ハーネスとの間に突出させたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、一方が内燃機関のクラッチハウジングに固定され且つ他方が触媒に固定されるスチフナの固定時には、凸部を触媒とハーネス間に突出させ、排気マニホルドに作用する熱応力を緩和するように設けた凸部が熱遮断壁として機能し、ハーネスが触媒からの高温に晒されるのを効果的に防止している。
【００１４】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【００１５】
図１〜図５はこの発明の実施例を示すものである。図３〜図５において、２は例えば６気筒をＶ字形状に配設した、いわゆるＶ６型の内燃機関、４はシリンダブロックである。この内燃機関２は、シリンダブロック４の上部の第１、第２シリンダバンク６、８に第１、第２シリンダヘッド１０、１２をＶ字形状に載置して構成される。
【００１６】
前記シリンダブロック４の下部に図示しないベアリングキャップが連結され、このベアリングキャップ下部には図示しないオイルパンが取り付けられている。
【００１７】
前記シリンダブロック４の下部と前記ベアリングキャップの上部とには、クランク軸（図示せず）が軸支されている。
【００１８】
前記第１シリンダバンク６に第１シリンダ（図示せず）が形成され、この第１シリンダに図示しない第１ピストンが往復動可能に設けられている。この第１ピストンは、図示しない第１コンロッドを介して前記クランク軸に連結されている。
【００１９】
前記第１シリンダヘッド１０と第１ピストン（図示せず）と図示しない第１シリンダとによって第１燃焼室（図示せず）が形成されている。
【００２０】
前記第１シリンダヘッド１０には、第１燃焼室に連通する図示しない第１吸気ポートが形成されている。この第１吸気ポートには、図示しない第１吸気マニホルドで形成された第１吸気マニホルド通路（図示せず）が連通されている。前記第１吸気ポートの第１吸気口（図示せず）は、図示しない第１吸気弁によって開閉されている。
【００２１】
また、第１シリンダヘッド１０には、第１燃焼室に連通する図示しない第１排気ポートが形成されている。この第１排気ポートには、第１排気マニホルド１４−１で形成された図示しない第１排気マニホルド通路が連通されている。前記第１排気ポートの第１排気口（図示せず）は、図示しない第１排気弁によって開閉されている。
【００２２】
同様に、前記第２シリンダバンク８に第２シリンダ（図示せず）が形成され、第２シリンダに図示しない第２ピストンが往復動可能に設けられている。この第２ピストンは、図示しない第２コンロッドを介して前記クランク軸に連結されている。
【００２３】
前記第２シリンダヘッド１２と第２ピストン（図示せず）と第２シリンダとによって第２燃焼室（図示せず）が形成されている。
【００２４】
前記第２シリンダヘッド１２には、第２燃焼室に連通する図示しない第２吸気ポートが形成されている。この第２吸気ポートには、図示しない第２吸気マニホルドで形成された第２吸気マニホルド通路（図示せず）が連通されている。前記第２吸気ポートの第２吸気口（図示せず）は、図示しない第２吸気弁によって開閉されている。
【００２５】
また、第２シリンダヘッド１２には、第２燃焼室に連通する図示しない第２排気ポートが形成されている。第２排気ポートには、第２排気マニホルド１４−２で形成された図示しない第２排気マニホルド通路が連通されている。前記第２排気ポートの第２排気口（図示せず）は、図示しない第２排気弁によって開閉されている。
【００２６】
更に、第１シリンダヘッド１０の上部に、第１吸・排気弁を動作させる第１吸・排気カム軸（図示せず）が並設されているとともに、第２シリンダヘッド１２の上部には、第２吸・排気弁を動作させる第２吸・排気カム軸（図示せず）が並設されている。
【００２７】
更にまた、第１シリンダヘッド１０上部に第１シリンダヘッドカバー１６−１が付設されているとともに、第２シリンダヘッド１２上部に第２シリンダヘッドカバー１６−２が付設されている。
【００２８】
従って、前記内燃機関２にあっては、クランク軸のクランク軸中心線に対して第１シリンダバンク６の第１シリンダヘッド１０と第２シリンダバンク８に第２シリンダヘッド１２とが略対称状態に構成されている。
【００２９】
そして、前記第１排気マニホルド１４−１直下に第１触媒１８−１を設けるとともに、前記第２排気マニホルド１４−２直下に第２触媒１８−２を設け、第１排気マニホルド１４−１直下に設けられる第１触媒１８−１を、図５に示す如く、その軸線が前記内燃機関２に連結されるクラッチハウジング２４の周方向に沿うように配設する。また、前記第１、第２触媒１８−１、１８−２の上流側及び下流側には、排気センサ、例えば上流側第１、第２排気センサ（「上流側第１、第２Ｏ２センサ」ともいう）２０−１、２０−２及び下流側第１、第２排気センサ（「下流側第１、第２Ｏ２センサ」あるいは「レフト側リヤＯ２センサ」、「ライト側リヤＯ２センサ」ともいう）２２−１、２２−２を夫々設ける。
【００３０】
このとき、一方が前記内燃機関２のクラッチハウジング２４に固定され且つ他方が第１、第２触媒１８−１、１８−２のいずれか１つの触媒を固定するスチフナ２６を設けるとともに、第１触媒１８−１に固定されるスチフナ２６を、前記クラッチハウジング２４側に固定される第１固定部２８と、第１触媒１８−１に固定される第２固定部３０と、第１、第２固定部２８、３０間に位置しスチフナ２６の固定時に外側方向に突出する凸部３２とを有する構成とし、スチフナ２６には前記第１排気マニホルド１４−１に作用する熱応力を緩和するように凸部３２を設けるとともに、この凸部３２を前記第１触媒１８−１と後述する前記ハーネス４０−１との間に突出させるものである。
【００３１】
詳述すれば、図１及び図２に示す如く、前記凸部３２は、前記スチフナ２６の断面をハット形状にすることで形成される。つまり、スチフナ２６の一端（図１において右側）に第１固定部２８を形成するとともに、スチフナ２６の他端（図１において左側）に第２固定部３０を形成し、第１、第２固定部２８、３０間において外側方向である前記第１触媒１８−１と前記ハーネス４０−１との間、つまり図１において下方向に突出させて凸部３２を形成している。
【００３２】
また、前記第１固定部２８に、スチフナ２６を固定ボルト３４によって前記クラッチハウジング２４に固定するための第１孔部３６を形成する。
【００３３】
更に、前記第２固定部３０には、例えば左側の第１触媒１８−１を固定するための第２孔部３８を形成するとともに、取付性を向上させるために固定面３０ａを斜め上方に指向すべく傾斜させて形成している。
【００３４】
前記スチフナ２６は、第１、第２触媒１８−１、１８−２の下流側に下流側第１、第２排気センサ２２−１、２２−２を夫々配設した際に、下流側第１、第２排気センサ２２−１、２２−２用のハーネス４０−１、４０−２を固定するクランプ４２のクランプ取付箇所に使用されている。つまり、前記触媒である第１、第２触媒１８−１、１８−２と対峙する前記クラッチハウジング２４に沿ってハーネス４０−１、４０−２が配索される際に、ハーネス４０−１、４０−２途中を固定するクランプ４２のクランプ取付箇所とスチフナ２６の配設箇所とを同じ位置とするものである。
【００３５】
そして、前記スチフナ２６を、第１、第２固定部２８、３０と第１、第２固定部２８、３０間に位置する凸部３２とにより構成した際に、前記第１固定部２８側（図１において右側）の凸部３２の側面３２ｆ部位に、例えば下流側第１排気センサ２２−１用ハーネス４０−１のクランプ４２を取り付ける第３孔部たるクランプ取付部４４を設ける。
【００３６】
なお符号４６−１、４６−２は、前記第１、第２触媒１８−１、１８−２の下流側に夫々接続される第１、第２排気管である。
【００３７】
次に作用について説明する。
【００３８】
前記スチフナ２６の第１固定部２８を、第１孔部３６を貫通する固定ボルト３４によって前記クラッチハウジング２４に固定するとともに、前記第２固定部３０には、例えば左側の第１触媒１８−１を固定する。
【００３９】
そして、前記第１固定部２８側（図１において右側）の凸部３２の側面３２ｆ部位に設けたクランプ取付部４４にクランプ４２を取り付け、このクランプ４２により前記クラッチハウジング２４に沿って配索されるハーネス４０−１、４０−２途中を固定する。
【００４０】
また、前記内燃機関２の駆動時には、内燃機関２からの排気熱によって第１、第２触媒１８−１、１８−２が高温化されるが、第１、第２触媒１８−１、１８−２とハーネス４０−１、４０−２間にスチフナ２６の凸部３２が位置することとなり、この凸部３２が熱遮断壁として機能し、ハーネス４０−１、４０−２が第１、第２触媒１８−１、１８−２からの高温に晒されるのを効果的に防止している。
【００４１】
これにより、一方が内燃機関２のクラッチハウジング２４に固定され且つ他方が第１触媒１８−１に固定されるスチフナ２６には、第１排気マニホルド１８−１に作用する熱応力を緩和するように凸部３２が設けられ、この凸部３２を第１触媒１８−１とハーネス４０−１との間に突出させたことによって、スチフナ２６の固定時に凸部３２を第１触媒１８−１とハーネス４０−１間に位置させ、凸部３２が熱遮断壁として機能してハーネス４０−１が第１触媒１８−１からの高温に晒されるのを効果的に防止し得るとともに、スチフナ２６の形状によって第１排気マニホルド１４−１に作用する熱応力を緩和することができ、しかもスチフナ２６本来の排気系取付構造において、剛性アップに寄与し得て、実用上有利である。
【００４２】
また、前記凸部３２は、前記スチフナ２６の断面をハット状にすることで形成されることにより、ハーネス４０−１を前記クラッチハウジング２４に沿って配索することができ、レイアウト上有利である。
【００４３】
更に、前記スチフナ２６を、下流側第１、第２排気センサ２２−１、２２−２用のハーネス４０−１、４０−２を固定するクランプクランプ４２のクランプ取付箇所に使用することにより、クラッチハウジング２４に沿って配索されるハーネス４０−１、４０−２途中を固定するクランプ４２のクランプ取付箇所とスチフナ２６の配設箇所とを同じ位置とすることができ、取付スペース及び取付部品の削減が図れ、取付性が向上して実用上有利であるとともに、コストを低廉とし得て、経済的にも有利である。
【００４４】
更にまた、前記スチフナ２６の第１固定部２８側（図１において右側）の凸部３２の側面３２ｆ部位に、例えば下流側第１排気センサ２２−１用ハーネス４０−１のクランプ４２を取り付ける第３孔部たるクランプ取付部４４を設けたことにより、クランプ取付部４４を第１触媒１８−１から最も離間した位置且つクランプ４２を取付し易い箇所に形成することができ、凸部３２が熱遮断壁として機能してハーネス４０−１が第１触媒１８−１からの高温に晒されるのを効果的に防止し得るとともに、クランプ４２の取付性が良好となり、実用上有利である。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの発明によれば、内燃機関のシリンダヘッドに排気マニホルドを接続して設け、排気マニホルド直下に設けられる触媒を、その軸線が内燃機関に連結されるクラッチハウジングの周方向に沿うように配設するとともに、触媒の下流側に設けられる排気センサ用のハーネスを、触媒と対峙する前記クラッチハウジングに沿って配索する内燃機関の排気系構造において、一方が内燃機関のクラッチハウジングに固定され且つ他方が触媒に固定されるスチフナを設け、このスチフナには排気マニホルドに作用する熱応力を緩和するように凸部を設けるとともに、この凸部を触媒とハーネスとの間に突出させたので、スチフナの固定時に凸部が触媒とハーネス間に位置することとなり、凸部が熱遮断壁として機能し、ハーネスが触媒からの高温に晒されるのを効果的に防止し得るとともに、スチフナの形状によって排気マニホルドに作用する熱応力を緩和することができ、しかもスチフナ本来の排気系取付構造において、剛性アップに寄与し得て、実用上有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施例を示すスチフナの拡大平面図である。
【図２】  スチフナの拡大左側面図である。
【図３】  内燃機関の概略斜視図である。
【図４】  排気系の取付状態を示す概略斜視図である。
【図５】  図３の矢視Ｖによる要部拡大図である。
【図６】  この発明の第１の従来技術を示す排気系の取付状態を示す概略斜視図である。
【図７】  第２の従来技術を示す排気系の取付状態を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
２  内燃機関
４  シリンダブロック
６  第１シリンダバンク
８  第２シリンダバンク
１０  第１シリンダヘッド
１２  第２シリンダヘッド
１４−１  第１排気マニホルド
１４−２  第２排気マニホルド
１６−１  第１シリンダヘッドカバー
１６−２  第２シリンダヘッドカバー
１８−１  第１触媒
１８−２  第２触媒
２０−１、２０−２  上流側第１、第２排気センサ
２２−１、２２−２  下流側第１、第２排気センサ
２４  クラッチハウジング
２６  スチフナ
２８  第１固定部
３０  第２固定部
３０ａ  固定面
３２  凸部
３２ｆ  側面
３６  第１孔部
３８  第２孔部
４０−１、４０−２  ハーネス
４２  クランプ
４４  クランプ取付部
【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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