(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＧＲクーラと、そのＥＧＲクーラと排気マニホールドを接続する第１のＥＧＲ管と、ＥＧＲクーラとＥＧＲ弁とを接続する第２のＥＧＲ管、とで構成されるＥＧＲ装置のＥＧＲクーラの支持装置において、円弧部がＥＧＲクーラの外周に固着され２ヶの脚部が排気マニホールドの側面に締結された前バンドと、ＥＧＲクーラの外周を緊締する両抱き形の一対の後バンドと、後バンドと排気マニホールドに介装されて底フランジが排気マニホールドに締結され上フランジが前記後バンドに締結されリブが底フランジ及び上フランジに平行する方向に弾性を有するよう形成されたコの字状ブラケット、とで構成される対熱支持装置を含んで構成されることを特徴とするＥＧＲクーラの支持装置。
【請求項２】
前記第１のＥＧＲ管の出口部フランジ上面と排気マニホールドを連結する平板状の前部支持材と、前記第１のＥＧＲ管の入口部フランジと前記第２のＥＧＲ管の入口部フランジ上面を連結する平板状の後部支持材、とで構成される対振支持装置、とを含んで構成される請求項１のＥＧＲクーラの支持装置。
【請求項３】
前記前バンドの排気マニホールド側面への締結位置は、前後方向において排気マニホールドの熱膨張変位の最小点である基準孔の近傍位置である請求項１、２のいずれかのＥＧＲクーラの支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＧＲガスを冷却させるＥＧＲクーラの支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
排気ガスの主としてＮＯｘ低減に効果のあるＥＧＲガスを冷却することが、ＥＧＲ本来の目的である高温燃焼の抑制、新吸気量の増加によるサイクル効率の向上に効果が大きいことは公知である。その冷却方法は、複数の煙管を冷却水で冷却する方法が最も一般的である。
図７及び図８は、従来の水冷式ＥＧＲクーラ３２の支持装置の例を示したもので、排気マニホールド３４に形成された座３４Ａ、３４Ｂに、バンド４１、４２でそれぞれ上下一対の締結ボルト４１Ａ、４２Ａによって緊締されている。ＥＧＲクーラ３２のガス入口部３２Ａは第１のＥＧＲ管３５の出口部３５Ｂに、ガス出口部３２Ｂは第２のＥＧＲ管３７の入口部３７Ａにそれぞれ接続されている。また、ＥＧＲクーラ３２には冷却水管３３が接続されている。
なお、第１のＥＧＲ管３５の入口部３５Ａは排気マニホールド３４の分岐口部３４Ｃに、第２のＥＧＲ管３７の出口部３７Ｂは吸気マニホールド３９に接続されたＥＧＲ弁３８にそれぞれ接続されている。このように、ＥＧＲクーラ３２は、一対のバンド３５、３６によってエンジンの排気マニホールド３４に固定され支持されている。
【０００３】
このような従来のＥＧＲクーラの支持装置では、
１）排気マニホールド３４とＥＧＲクーラ３２との熱膨張差による熱応力の回避、
２）振動によるＥＧＲクーラ破損の回避、
が必ずしも十分に対策されていなかった。熱応力については、とくに、エンジン熱負荷大時の排気マニホールド３４の伸長と、水冷によるＥＧＲクーラ３２の収縮との差による応力及びその繰り返しが、ＥＧＲクーラ３２と内部の煙管に負荷を与えている。また、振動では車両の走行時、とくに悪路走行時の上下振動及びエンジン低速回転時のトルク変動による振動による煙管の破損の恐れがあった。仮に煙管の破損が発生すれば、エンジン燃焼室に冷却水が入って重大故障になるので、この懸念の完全な払拭が必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、ＥＧＲクーラの支持装置の改善によるＥＧＲクーラへの熱的負荷の低減と、エンジン及び車両振動によるＥＧＲクーラの振動変位を抑制、とによってＥＧＲクーラの破損を予防をするＥＧＲクーラの支持装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のＥＧＲクーラの支持装置は、ＥＧＲクーラと、そのＥＧＲクーラと排気マニホールドを接続する第１のＥＧＲ管と、ＥＧＲクーラとＥＧＲ弁とを接続する第２のＥＧＲ管、とで構成されるＥＧＲ装置のＥＧＲクーラの支持装置において、円弧部がＥＧＲクーラの外周に固着され２ヶの脚部が排気マニホールドの側面に締結された前バンドと、ＥＧＲクーラの外周を緊締する両抱き形の一対の後バンドと、後バンドと排気マニホールドに介装されて底フランジが排気マニホールドに締結され上フランジが前記後バンドに締結されリブが底フランジ及び上フランジに平行する方向に弾性を有するよう形成されたコの字状ブラケット、とで構成される対熱支持装置を含んで構成されている。
ここで、前記第１のＥＧＲ管の出口部フランジ上面と排気マニホールドを連結する平板状の前部支持材と、前記第１のＥＧＲ管の入口部フランジと前記第２のＥＧＲ管の入口部フランジ上面を連結する平板状の後部支持材、とで構成される対振支持装置、とを含んで構成されているのが好ましい。
【０００６】
この発明によるＥＧＲクーラの支持装置によれば、排気マニホールドの熱膨張によるＥＧＲクーラへの引張り負荷は対熱支持装置のコの字状ブラケットのリブの弾性変形によって吸収されてＥＧＲクーラの応力は大きくならない。また、対振支持装置の前部支持板と後部支持板が、エンジン振動と車両走行振動によるＥＧＲクーラの上下振動変位を抑圧してＥＧＲクーラの破損予防をする。
【０００７】
本発明の実施に際して、前記前バンドの排気マニホールド側面への締結位置は、前後方向において排気マニホールドの熱膨張変位の最小点である基準孔の近傍位置にされることが好ましい。
【０００８】
これによって、熱膨張による寸法変化のない排気マニホールドの原点をＥＧＲクーラの前バンド締結位置とするので、排気マニホールドの膨張寸法のＥＧＲクーラへの伝達を最小にする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明のＥＧＲクーラ２の支持装置１の実施の形態を説明する。ＥＧＲクーラ２の支持装置１は、対熱効果を含んだ対熱支持装置１Ａと対振動用の対振支持装置１Ｂとで構成されている。図１にＥＧＲクーラ２の支持装置１が含まれた側面図を示し、図２にその斜視構成図を、図６に振動支持装置１Ｂを含んだ斜視構成図をそれぞれ示している。
【００１０】
図１及び図２において、ＥＧＲクーラ２は前バンド１５及び後バンド１６によって排気マニホールド４の外側面に固定されている。
【００１１】
前バンド１５は、横Ｕ字型に形成されてその円弧部１５ａがＥＧＲクーラ２の外周にに溶接固定され、脚部１５ｂの端部に設けられた上下の取付け孔４Ｄによって座４Ａにボルト固定されている。この取付け孔４Ｄの前後方向位置は、排気マニホールド４のシリンダヘッドＨへの固定基準孔４Ｃの位置にほぼ一致して設けられている。基準孔４Ｃは、排気マニホールド４をシリンダヘッドＨに固定する位置の原点であると共に、熱膨張時に最も変位の少ない位置になっている。
【００１２】
後バンド１６は、図４に示すように、両抱き形の座部１６ｃ付き半円型に形成され、円弧部１６ｄで両側からＥＧＲクーラ２を抱くよう、座部１６ｃでボルト固定されるよう構成されている。そして、座部１６ｃは、ブラケット１７にボルト締結されている。ブラケット１７は、図３に示すように、底フランジ１７ａ、リブ１７ｂ、上フランジ１７ｃ、のコ字型断面に形成されて、底フランジ１７ａが排気マニホールド４の座４Ｂにボルト締結されるよう構成されている。リブ１７ｂには、円弧状切欠１７ｅが設けられて前記円弧部１６ｄを避けるよう形成されている。図５は、後バンド１６を半片のみとするブラケット２７を示したもので、製造及び装着の容易さによって使用を選択して良い。
【００１３】
上記の前、後バンド１５、１６、ブラケット１７が、熱対策を配慮した対熱支持装置１Ａを構成し、排気マニホールド４にボルト締結されている。
【００１４】
対熱支持装置１Ａの作用を説明する。図１及び図２において、エンジンが運転され排気マニホールド４が加熱され前後方向に膨張すると、前バンド１５を固定されたＥＧＲクーラ２もバンド１６を介して引張られる。図１及び図２においては、後方に引っ張られる。ＥＧＲクーラ４内には冷却水が流れているので、収縮側に作用して座４Ｂによる後方への引張力は一層大きくなる。この時、ブラケット１７のリブ１７ｂは、底フランジ１７ａと上フランジ１７ｃとの間で両フランジに平行する方向に弾性材として作用する。即ち、図３に示すブラケット１７では、それまでの底フランジ１７ａとリブ１７ｂとの角度９０度が変化して取付け孔１７ｈと１７ｉの前後方向の相対距離が変化する。この取付け孔１７ｈと１７ｉとの相対距離の変化量は、リブ１７ｂの高さＺ、長さＷ、板厚ｔによって決定される前後方向ばね力によって吸収される。
【００１５】
次に、上下振動力によるＥＧＲクーラ２の上下変位、いわゆるぶらつき量抑制用の対振支持装置１Ｂを説明する。対振支持装置１Ｂは、図１及び図６における前部支持部材１８と、後部支持部材１９、とで構成されている。
【００１６】
前部支持部材１８は平板で形成され、４ヶのボルト孔１８ｈが設けられている。そして、端部に切欠き１８ｃが設けられている。後部支持部材１９も、平板で形成され４ヶのボルト孔１９ｈと、切欠き１９ｃが設けられている。図１におけるスペーサ１８ａ及び１９ａは、取り付け用の高さ調整片である。
【００１７】
前部支持部材１８は、ボルト孔１８ｈの２ヶによって、入口部５Ｂのフランジ上面に、切欠１８ｃで第１のＥＧＲ管５との干渉を避けて、締結される。ボルト孔１８ｈの他の２ヶは、排気マニホールド４または、図示しないシリンダヘッドに締結される。
【００１８】
後部支持部材１９は、ボルト孔１９ｈの２ヶによって、入口部７Ａのフランジ上面に、切欠１９ｃで第２のＥＧＲ管７との干渉を避けて、締結される。ボルト孔１９ｈの他の２ヶは、第１のＥＧＲ管５の入口部５Ａのフランジ上面に締結される。
【００１９】
対振支持装置１Ｂの作用を説明する。図１及び図６において、エンジンが運転され、車両が走行されてＥＧＲクーラ２に上下振動力がかかる。この上下振動力の多くの部分は、前記前、後バンド１５及び１６によって支えられるが、前、後バンド１５及び１６の上下剛性に基因する上下変位と、前バンド１５の前方及び後バンド１６の後方に突き出た部分が上下に振動して変位することは避けられない。この変位量を前部支持部材１８と、後部支持部材１９とによって抑制する。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の作用効果を、以下に列挙する。
【００２１】
（１）  本発明のＥＧＲクーラの支持装置では、排気マニホールドの熱膨張によるＥＧＲクーラへの引張り力は対熱支持装置のコの字状ブラケットのリブの弾性変形によって吸収されてＥＧＲクーラの応力は大きくならない。また、対振支持装置の前部支持板と後部支持板が、エンジン振動と車両走行振動によるＥＧＲクーラの上下振動変位を抑圧するので、とくに懸念されるＥＧＲクーラ内の煙管の破損が生じることはない。。
【００２２】
（２）  前バンドの排気マニホールド側面への締結位置は、前後方向において排気マニホールドの熱膨張変位の最小点である基準孔の近傍位置にされることが好ましく、これによって、熱膨張による寸法変化のない排気マニホールドの原点をＥＧＲクーラの前バンド締結位置とするので、排気マニホールドの膨張寸法のＥＧＲクーラへの伝達を最小にし応力の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すＥＧＲクーラの支持装置の平面図。
【図２】本発明のＥＧＲクーラの支持装置周辺を示す斜視構成図。
【図３】ブラケットの斜視図。
【図４】後バンドの半片を示す斜視図。
【図５】別の後バンドの斜視図。
【図６】対振支持装置を含んだ周辺斜視図。
【図７】従来のＥＧＲクーラ周辺を示す斜視構成図。
【図８】従来のＥＧＲクーラの支持装置周辺を示す斜視構成図。
【符号の説明】
１・・・ＥＧＲクーラの支持装置
１Ａ・・対熱支持装置
１Ｂ・・対振支持装置
２・・・ＥＧＲクーラ
２Ａ・・ガス入口部
２Ｂ・・ガス出口部
４・・・排気マニホールド
４Ａ、４Ｂ・・座
５・・・第１のＥＧＲ管
５Ａ・・入口部
５Ｂ・・出口部
７・・・第２のＥＧＲ管
７Ａ・・入口部
１５・・・前バンド
１６・・・後バンド
１７・・・ブラケット
１８・・・前部支持部材
１９・・・後部支持部材
【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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【図８】
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