(57)【要約】【課題】エキゾーストコネクタの熱膨張を吸収するとともに排気管の振動を有効に遮断する。そして、エキゾーストコネクタを支持するために従来必要とした独立したブラケットを不要にしてその設計工数を低減させる。【解決手段】直列複数気筒エンジン１１の気筒配列方向に延びて設けられた排気マニホルド１１ｂにターボ過給機用タービン１３が接続され、タービン１３と車体に支持された排気管１８との間に介装された管状のエキゾーストコネクタ４１を支持する。即ち、エキゾーストコネクタ４１が排気マニホルド１１ｂと同一の材料で作られ、かつエキゾーストコネクタ４１は気筒配列方向に延びて排気マニホルド１１ｂに直接固定される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列複数気筒エンジン（１１）の気筒配列方向に延びて設けられた排気マニホルド（１１ｂ）にターボ過給機用タービン（１３）が接続され、前記タービン（１３）と車体に支持された排気管（１８）との間に介装された管状のエキゾーストコネクタ（４１）を支持する構造において、
前記エキゾーストコネクタ（４１）が前記排気マニホルド（１１ｂ）と同一の材料で作られ、
前記エキゾーストコネクタ（４１）が気筒配列方向に延びて前記排気マニホルド（１１ｂ）に直接固定された
ことを特徴とするエキゾーストコネクタの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直列複数気筒エンジンの排気マニホルドに接続されたターボ過給機用タービンと車体に支持された排気管との間に介装された管状のエキゾーストコネクタを支持する構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、排ガスの有するエネルギにより吸気を圧縮してシリンダに供給するターボ過給機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このターボ過給器の取付状態を説明すると、図３に示すように、ターボ過給器２のコンプレッサ３はタービンホイール３ａが排ガスの圧力に回転するように構成され、それを回転させた排ガスは排気管４を介して外部に排出される。この排気管４は車体の下方にその車体につり下げられた状態で支持され、独自の振動系を有する。そして、ターボ過給器２のコンプレッサ３と排気管４との間には、排気管４の振動がコンプレッサ３に直接伝達されることを防止するためのエキゾーストコネクタ６が設けられる。従来のエキゾーストコネクタ６は、エンジン７又は車体にブラケット８を介して取付けられ、そのブラケット８は、エキゾーストコネクタ６の熱膨張を吸収する程度の可撓性を有するように構成される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３３２８７９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、エキゾーストコネクタ６を支持するブラケット８の設計に当たっては、その設計が比較的困難である不具合があった。即ち、ブラケット８は排気管４の振動が伝達されることを防止する機能とエキゾーストコネクタ７の熱膨張を吸収する機能を調和させるように設計されなければならず、ブラケット８の剛性が高すぎた場合には排気管４の振動を遮断することができてもエキゾーストコネクタ６の熱膨張を吸収することができずその膨張及び収縮による応力がタービン３に加わってしまう不具合がある。逆にブラケット８の剛性が低い場合にはエキゾーストコネクタ６の熱膨張を塑性変形して吸収することができても、排気管４の振動を遮断することができずにその振動がタービン３に加わってしまう問題点がある。
本発明の目的は、エキゾーストコネクタを支持するための独立したブラケットを不要にしてその設計工数を省くことのできるエキゾーストコネクタの支持構造を提供することにある。
本発明の別の目的は、エキゾーストコネクタの熱膨張を吸収するとともに排気管の振動を有効に遮断し得るエキゾーストコネクタの支持構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、直列複数気筒エンジン１１の気筒配列方向に延びて設けられた排気マニホルド１１ｂにターボ過給機用タービン１３が接続され、タービン１３と車体に支持された排気管１８との間に介装された管状のエキゾーストコネクタ４１を支持する構造の改良である。
その特徴ある構成は、エキゾーストコネクタ４１が排気マニホルド１１ｂと同一の材料で作られ、エキゾーストコネクタ４１が気筒配列方向に延びて排気マニホルド１１ｂに直接固定されたところにある。
【０００６】
この請求項１に記載されたエキゾーストコネクタの支持構造では、エキゾーストコネクタ４１を支持するために従来必要とされたブラケットを用いない。よって従来必要とされたブラケットの設計工数を省くことができる。
また、本発明におけるエキゾーストコネクタ４１の支持構造では、エキゾーストコネクタ４１を排気マニホルド１１ｂにねじ止めするので、比較的強固に固定することにより排気管１８の振動がタービン１３に伝達されることを有効に防止することができる。
一方、排気マニホルド１１ｂは排気マニホルド１１ｂと同一の材料で作られるのでその熱膨張係数は略同一となり、かつ排気マニホルド１１ｂは気筒配列方向に延びてその排気マニホルド１１ｂに直接固定されるので、エキゾーストコネクタ４１の温度上昇に起因する膨張は排気マニホルド１１ｂが同一の伸び率で膨張することにより吸収することができる。この結果、その膨張及び収縮による応力がタービンに加わってタービンが破損することを有効に防止することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、ディーゼルエンジン１１には、このエンジン１１から排出される排ガスのエネルギにより吸気を圧縮するターボ過給機１２が設けられる。図に示すディーゼルエンジン１１は直列４気筒エンジンであって、エンジン１１のシリンダヘッド１１ａには気筒配列方向に延びて排気マニホルド１１ｂが設けられる。ターボ過給機１２はタービン１３と、そのタービン１３に連結軸１７を介して連結されたコンプレッサ１４とを有し、タービン１３はエンジン１１から排出された排ガスのエネルギにより回転するタービンホイール１６と、そのタービンホイール１６を回転可能に収容するタービンハウジング１９を備える。
【０００８】
タービンホイール１６に連結された連結軸１７は吸気を圧縮してエンジン１１に供給するコンプレッサ１４に接続される。ターボ過給器１２のタービン１３におけるタービンホイール１６は排ガスの圧力に回転するけれども、それを回転させた排ガスは排気管１８を介して直接外部に排出される。この排気管１８は車体の下方にその車体につり下げられた状態で支持され、独自の振動系を有する。そして、ターボ過給器１２のコンプレッサ１３と排気管１８との間には、排気管１８の振動がコンプレッサ１３に伝達されることを防止するためのエキゾーストコネクタ４１が設けられる。
【０００９】
エキゾーストコネクタ４１は一端がタービンハウジング１９の排ガス出口に接続され、他端が排気管１８の始端に接続される管状体である。このエキゾーストコネクタ４１は排気マニホルド１１ｂと同一の材料である鋳鉄を用いて、排気マニホルド１１ｂと同一の手段、この実施の形態では鋳造により作られる。図２に示すように、このエキゾーストコネクタ４１には排ガスが流通するガス孔４１ａが長手方向に貫通して形成され、厚肉の取付部４１ｂが中間に形成される。この取付部４１ｂにはガス孔４１ａに直交して取付孔４１ｃが形成される。
【００１０】
一方、エキゾーストコネクタ４１を気筒配列方向に延びて配置した場合における取付部４１ｂに対向する排気マニホルド１１ｂには被取付部１１ｃが形成され、その被取付部１１ｃには取付孔４１ｃと同軸に雌ねじ孔１１ｄが形成される。そして、取付孔４１ｃに挿入された雄ねじ４６を雌ねじ孔１１ｄに螺合することにより、図１に示すようにこのエキゾーストコネクタ４１は気筒配列方向に延びて排気マニホルド１１ｂに直接固定される。
【００１１】
このように構成されたエキゾーストコネクタ４１の支持構造では、このエキゾーストコネクタ４１を支持するために従来必要とされたブラケットを用いない。よって従来必要とされたブラケットの製造コスト及び取付コストを省くことのできる。また、本発明におけるエキゾーストコネクタ４１の支持構造では、エキゾーストコネクタ４１を排気マニホルド１１ｂにねじ止めするので、比較的強固に固定される。このため、このエキゾーストコネクタ４１は排気管１８の振動がタービン１３に伝達されることを有効に防止することができる。
【００１２】
一方、エンジン１１の稼働中に過給器１２には排ガスが流通するけれども、その過給器のタービン１３が設けられる排気マニホルド１１ｂは排ガスの熱により約７００℃程度にまで上昇し、排気マニホルド１１ｂに接続されたタービン１３及びエキゾーストコネクタ４１も同様の温度にまで上昇する。するとエキゾーストコネクタ４１はその温度上昇により長手方向に延びるけれども、エキゾーストコネクタ４１は排気マニホルド１１ｂと同一の材料からなるので、その延び率は排気マニホルド１１ｂの伸び率と略同一となる。ここで排気マニホルド１１ｂは気筒配列方向に延びて設けられ、エキゾーストコネクタ４１は気筒配列方向に延びてその排気マニホルド１１ｂに直接固定される。従って、エキゾーストコネクタ４１の熱膨張は排気マニホルド１１ｂが同一の伸び率で膨張することにより吸収することができ、その膨張及び収縮による応力がタービンに加わってタービンが破損することを有効に防止することができる。
【００１３】
なお、上述した実施の形態では、エンジンとしてディーゼルエンジンを挙げたが、ガソリンエンジンであってもよい。
また、ターボ過給機としては、可変容量型ターボ過給機であっても、可変容量型でない通常のターボ過給機であってもよく、更にはタービンハウジングに流入する排ガスの一部をタービンホイールをバイパスさせることにより、タービンホイールの回転速度を制御して、吸気管のブースト圧（吸気圧）が設定圧を越えることを阻止する、いわゆるウェイストゲート式のターボ過給機であってもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、エキゾーストコネクタを気筒配列方向に延びて排気マニホルドに直接固定したので、エキゾーストコネクタを支持するために従来必要とされたブラケットを用いない。よって従来必要とされたブラケットの設計工数を省くことができる。また、エキゾーストコネクタを排気マニホルドに比較的強固に固定することにより排気管の振動がタービンに伝達されることを有効に防止することができる。そして、このようにエキゾーストコネクタを排気マニホルドに強固に固定しても、エキゾーストコネクタが排気マニホルドと同一の材料で作られるので、エキゾーストコネクタの温度上昇に起因する膨張は排気マニホルドが同一の伸び率で膨張することにより吸収することができ、その膨張及び収縮による応力がタービンに加わってタービンが破損することを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態のエキゾーストコネクタの支持構造を示す構成図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】従来のエキゾーストコネクタの支持構造を示す図１に対応する構成図。
【符号の説明】
１１  エンジン
１１ｂ  排気マニホルド
１３  タービン
１８  排気管
４１  エキゾーストコネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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