(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに取付けられたエンジンの排気マニホルドに分岐管部とこれらの分岐管部の下流側を集合させる集合部とを設け、該排気マニホルドの集合部直下に触媒部を設け、該触媒部はシリンダブロックの側方に配設されるとともに板状部材により形成されたスティフナを介してエンジンに固定される排気系支持構造において、前記スティフナにエンジン側取付面及び触媒側取付面とこれらを連絡する接続段差部とを設け、前記エンジン側取付面と触媒側取付面とを触媒部の軸方向に対して垂直に交わるように位置させて同一方向に指向させて形成するとともに前記エンジン側取付面と触媒側取付面との間で折り曲げて前記接続段差部を形成し、前記エンジン側取付面を前記シリンダブロックの下面に取付けるとともに前記触媒側取付面を触媒部の排気パイプ取付フランジに取付け、前記シリンダブロックの下面と排気側パイプ取付フランジへの取付方向を一致させるとともに前記シリンダブロックの下面と排気側パイプ取付フランジの取付高さ位置を相違させて設け、前記スティフナの取付高さ位置の相違に対応させて前記接続段差部をクランク形状に形成し、前記接続段差部に前記各取付面に対する２箇所の折り曲げ部と触媒部の軸方向に延出する延出部分とを設けたことを特徴とするエンジンの排気系支持構造。
【請求項２】
前記シリンダブロックの下面をオイルパン取付面と同一平面上に形成したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気系支持構造。
【請求項３】
前記排気パイプ取付用フランジのマニホルド列方向に突出する部位に排気パイプ取付用第１、第２孔部を設け、該第１、第２孔部の間をマニホルド列方向に延長させて略三角形状の延長部を設け、この延長部にスティフナ取付用孔部を設け、前記延出部に取付けられる前記スティフナの触媒側取付面に前記エンジン側取付面から離間する方向に突出する誤組付防止用の突起を設け、前記エンジン側取付面に設けた第１取付孔部からオイルパン取付面までの距離を前記触媒側取付面に設けた第２取付孔部から突起までの距離より小さく設定したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気系支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンの排気系支持構造に係り、特にスティフナによって排気マニホルドの熱膨張等による触媒部の軸方向による延びを吸収することができるとともに、締付方向を１方向とすることができ、同時加工が可能となって、作業者が工具を移動させる距離を減少し得て、組付性を向上させることのできるエンジンの排気系支持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンは、シリンダブロックと、このシリンダブロック上面に載置されるシリンダヘッドと、シリンダブロック下面に装着されるオイルパンとを有している。そして、前記シリンダヘッドには、吸気マニホルドと排気マニホルドとが装着され、エンジンの燃焼室に連絡する吸気系と排気系とが構成されている。
【０００３】
前記エンジンの排気系支持構造としては、特公平６−１０２９７１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における排気系の取付装置は、複数の排気ポートを舞え方に向けて横置きにエンジンを搭載した車両における排気系の取付構造であって、排気ポートに連なる複数のパイプ材からなる分岐管を排気触媒を内蔵する集合ケースに溶接して触媒コンバータ付きの排気マニホルドを構成し、集合ケースに連なる排気管をエンジンの前方からその下側を通して後方に延設するようにしたものにおいて、エンジンのシリンダブロックの前面上部と集合ケースのエンジン対向面との間に第１ステーを配置して、第１ステーにより集合ケースをシリンダブロックに連結支持させるとともに、排気管をエンジンの背面下部に取付けた第２ステーに支持している。
【０００４】
また、特開平６−１０１４６２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内燃機関の排気装置は、横置型で、かつクランク軸に平行な出力軸を有する車両用内燃機関の、出力軸側に配設された排気管と排気管の途中に設けられた触媒とを備えた排気装置において、触媒を出力軸より上方に、かつ触媒を通る排気ガスの流動方向が出力軸と略平行となるように配設し、支持ステーの重量増加やエンジンルームのスペース効率の低下を回避している。
【０００５】
更に、特開平８−１９３５１４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排気管接続構造は、車両に搭載されるエンジンからの排気ガスを触媒を介して外部に排出する車両用排気管において、エンジンの排気側に接続する排気マニホルドを設け、排気マニホルドの下流側に接続する排気パイプを設け、排気パイプと触媒間にジョイント部を設け、エンジンを車両の前後方向に延びるセンタメンバにリヤマウントとマウンドブラケットとを介して搭載して設け、ジョイント部よりも上流側部位にはマウントブラケットに接続する排気パイプスチフナを設け、ラインでの組付を容易とし、組付時間を短縮するするとともに、組付不良を低減している。
【０００６】
特開平１１−１５９３２６号公報に開示されるものがある。この公報に開示される内燃機関の排気系構造は、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第１、第２触媒のいずれか１つの触媒を固定するスチフナを設けるとともに、スチフナを、クラッチハウジング側に固定される第１固定部と、いずれか１つの触媒を固定する第２固定部と、第１、第２固定部間に位置するスチフナの固定時に外側方向に突出する凸部とを有する構成とし、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ている。
【０００７】
特開平１１−２２９８６３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装置の支持構造は、エンジン本体の排気ポートに排気マニホルドの枝管を結合し、排気マニホルドの集合部に触媒コンバータを結合し、更に触媒コンバータら排気管を結合し、支持部材の両端部を夫々排気マニホルドのブラケットおよびエンジン本体のブラケットに、ボルトによって回動可能に連結してリンク機構を構成し、排気マニホルドおよび支持部材によって、触媒コンバータの振動を抑制し、支持部材でリンク機構を構成し、触媒コンバータの軸方向の移動を許容することにより、排気マニホルドおよび触媒コンバータとエンジン本体との熱膨張差を吸収して、熱応力による破損を防止している。
【０００８】
実公平７−５２２４号公報に開示されるものがある。この公報に開示される内燃機関におけるバランサ軸過熱防止装置は、クランク軸と平行に延びるバランサ軸がクランク軸の軸線と直交する方向に沿うシリンダブロックの一側外側面に近接した位置でシリンダブロックに回転自在に支承され、外側面に近接した外方位置には排気マニホルドが配設される内燃機関において、シリンダブロックの外側面および排気マニホルド間には遮熱板が配設され、排気マニホルドからの熱放射による悪影響がバランサ軸に及ぶことを防止し、バランサ軸の円滑な回転作動を確保している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のエンジンの排気系支持構造において、排気マニホルド１１４を図示しないシリンダブロックに固定するスティフナ１２４は、図９に示す如く、複数の締付ボルト１４０によってシリンダブロック及び排気マニホルド１１４に締め付けられている。
【００１０】
しかし、前記締付ボルト１４０の締付方向は、図９から明らかな如く、２方向以上となっており、作業者の工具移動量が大きく、実用上不利であるという不都合がある。
【００１１】
そして、前記スティフナをシリンダブロックに締め付ける際には、シリンダブロックにブロック側スティフナ用ボスを加工する必要があり、加工工数が増加し、コストが大となって、経済的に不利であるという不都合がある。
【００１２】
また、車種によっては、スティフナ形状が複雑となるものもあり、例えば図１０に示す如く、第１、第２スティフナ２２４−１、２２４−２からなる２ピース構造としたものもある。
【００１３】
しかし、この２ピース構造とすると、スティフナ効果と排気マニホルドの熱伸びの吸収との両方を考慮した形状とすることが困難であるとともに、スティフナの製造コストが嵩み、経済的に不利であるという不都合がある。
【００１４】
【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、シリンダヘッドに取付けられたエンジンの排気マニホルドに分岐管部とこれらの分岐管部の下流側を集合させる集合部とを設け、該排気マニホルドの集合部直下に触媒部を設け、該触媒部はシリンダブロックの側方に配設されるとともに板状部材により形成されたスティフナを介してエンジンに固定される排気系支持構造において、前記スティフナにエンジン側取付面及び触媒側取付面とこれらを連絡する接続段差部とを設け、前記エンジン側取付面と触媒側取付面とを触媒部の軸方向に対して垂直に交わるように位置させて同一方向に指向させて形成するとともに前記エンジン側取付面と触媒側取付面との間で折り曲げて前記接続段差部を形成し、前記エンジン側取付面を前記シリンダブロックの下面に取付けるとともに前記触媒側取付面を触媒部の排気パイプ取付フランジに取付け、前記シリンダブロックの下面と排気側パイプ取付フランジへの取付方向を一致させるとともに前記シリンダブロックの下面と排気側パイプ取付フランジの取付高さ位置を相違させて設け、前記スティフナの取付高さ位置の相違に対応させて前記接続段差部をクランク形状に形成し、前記接続段差部に前記各取付面に対する２箇所の折り曲げ部と触媒部の軸方向に延出する延出部分とを設けたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、エンジンのシリンダブロックにスティフナによって排気マニホルドを取り付けた際には、スティフナのエンジン側取付面と触媒側取付面とを前記触媒部の軸方向に対して垂直な面に略平行に位置させて、排気マニホルドの熱膨張等による触媒部の軸方向による延びを簡易な構成としたスティフナによって吸収し、また、前記スティフナのエンジン側取付面と触媒側取付面とを同一方向に指向させて締付方向を１方向とし、同時加工を可能として作業者が工具を移動させる距離を減少し、組付性を向上させている。
【００１６】
【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。
【００１７】
図１〜図６はこの発明の実施例を示すものである。図１において、２はエンジンである。
【００１８】
このエンジン２は、シリンダブロック４と、このシリンダブロック４の上面４ａに載置されるシリンダヘッド６と、シリンダヘッド６の上面６ａに載置されるシリンダヘッドカバー８と、前記シリンダブロック４の下面４ｂに装着されるオイルパン１０とを有している。
【００１９】
そして、シリンダブロック４の下部には、前記エンジン２の長手方向に延びるクランク軸１２が配設されている。
【００２０】
また、前記シリンダヘッド６には、図示しない吸気マニホルドと排気マニホルド１４とが装着され、エンジン２の燃焼室（図示せず）に連絡する吸気系と排気系とが構成されている。
【００２１】
前記排気マニホルド１４は、図５に示す如く、上流側に設けたシリンダヘッド取付用フランジ１６と、このシリンダヘッド取付用フランジ１６に一端たる上流側が連絡する複数本の分岐管部１８と、これらの分岐管部１８の他端たる下流側を集合させる集合部２０とを有している。
【００２２】
そして、この集合部２０の下流側に触媒部２２を設ける。この触媒部２２は、図１に示す如く、前記シリンダブロック４の側方に配設されるとともに、スティフナ２４を介して前記エンジン２に固定されるものである。
【００２３】
このとき、前記スティフナ２４を板状部材により折曲形成するとともに、エンジン側取付面２６及び触媒側取付面２８を設け、エンジン側取付面２６と触媒側取付面２８とを、前記触媒部２２の軸方向に対して垂直な面に略平行に位置するとともに同一方向に指向する構成とする。
【００２４】
詳述すれば、前記スティフナ２４を、図２及び図３に示す如く、板状部材により折曲形成し、取付高さ位置の異なる２つのエンジン側取付面２６及び触媒側取付面２８を形成する。なお、エンジン側取付面２６と触媒側取付面２８とを連絡する接続段差部３０は、前記シリンダブロック４への触媒部２２の取付状態によって、段差量や接続距離、あるいは指向方向が任意に設定されるものである。
【００２５】
また、前記シリンダブロック４の下面４ｂに形成されるオイルパン１０用のオイルパン取付面３２は、このオイルパン取付面３２に対して同一面上且つオイルパン１０に近接する位置にスティフナ締付用雌ねじ３４を設け、このスティフナ締付用雌ねじ３４を利用して前記スティフナ２４のエンジン側取付面２６をシリンダブロック４の下面４ｂに取り付ける。
【００２６】
更に、前記スティフナ２４の触媒側取付面２８を、図５に示す如く、触媒部２２と図示しない排気パイプとを連結する排気パイプ取付用フランジ３６に取り付ける。
【００２７】
前記スティフナ２４は、エンジン側取付面２６に対して反対側に位置する触媒側取付面２８の端部に誤組付防止用の突起３８を有している。
【００２８】
なお、符号４０は前記スティフナ２４に使用される締付ボルト、４２はスティフナ２４のエンジン側取付面２６に形成される第１取付孔部、４４はスティフナ２４の触媒側取付面２８に形成される第２取付孔部、４６は前記シリンダブロック４の下面に形成されるスティフナ取付孔部、４８は前記シリンダブロック４に形成されるミッションケース等の取付面である。
【００２９】
ここで、前記排気パイプ取付用フランジ３６について追記すると、この排気パイプ取付用フランジ３６は、図５に示す如く、マニホルド列方向に突出する部位に、例えば２個の排気パイプ取付用第１、第２孔部３６−１、３６−２を設け、これらの第１、第２孔部３６−１、３６−２間をマニホルド列方向に延長させて略三角形状の延長部５１を設け、この延長部５１にスティフナ取付用孔部３６−３を設ける。
【００３０】
次に作用を説明する。
【００３１】
前記エンジン２のシリンダブロック４にスティフナ２４によって排気マニホルド１４を取り付ける際には、前記シリンダブロック４の下面４ｂのオイルパン取付面３２に対して同一面上且つオイルパン１０に近接する位置に設けたスティフナ締付用雌ねじ３４を利用して、図１に示す如く、スティフナ２４のエンジン側取付面２６を締付ボルト４０によりシリンダブロック４の下部に取り付ける。
【００３２】
また、スティフナ２４の触媒側取付面２８は、触媒部２２と図示しない排気パイプとを連結する排気パイプ取付用フランジ３６に締付ボルト４０により取り付ける。
【００３３】
そしてこのとき、前記スティフナ２４のエンジン側取付面２６をシリンダブロック４の下部に取り付ける際に、誤って触媒側取付面２８をシリンダブロック４の下部に取り付けようとすると、図６に示す如く、スティフナ２４の触媒側取付面２８の端部に形成した突起３８がオイルパン１０に接触し、前記シリンダブロック４の下面に形成されるスティフナ取付孔部４６にスティフナ２４の触媒側取付面２８に形成される第２取付孔部４４が一致せず、取り付けることができない状態となり、誤組付防止を果たしている。
【００３４】
これにより、前記スティフナ２４のエンジン側取付面２６と触媒側取付面２８とを、前記触媒部２２の軸方向に対して垂直な面に略平行に位置させ、排気マニホルド１４の熱膨張等による触媒部２２の軸方向による延びを簡易な構成としたスティフナ２４によって吸収することができ、実用上有利である。
【００３５】
また、前記スティフナ２４のエンジン側取付面２６と触媒側取付面２８とを同一方向に指向させたことにより、締付ボルト４０の締付方向を１方向とすることができ、同時加工が可能となって、作業者が工具を移動させる距離を減少し得て、組付性を向上させることができるものである。
【００３６】
更に、前記スティフナ２４の両端をオイルパン１０に近接するシリンダブロック４の下部と排気パイプ取付用フランジ３６とに取り付けることができることにより、エンジン本体や触媒部２２に新たにブラケットを設ける必要がなく、部品点数が増加する惧れがなく、コストを低廉に維持し得るとともに、オイルパン１０の側方のデッドスペースを有効利用することができ、実用上有利である。
【００３７】
更にまた、前記スティフナ２４には、エンジン側取付面２６に対して反対側に位置する触媒側取付面２８の端部に誤組付防止用の突起３８を設けたことにより、誤組付の際に突起３８がオイルパン１０に接触し、取り付けることができない状態となって誤組付を確実に防止することができるものである。
【００３８】
また、前記スティフナ２４は折曲形成によって、排気マニホルド１４の熱伸び（図５においてＺ軸方向）に対する柔軟性を有するとともに、排気マニホルド１４の前後・左右方向（図５においてＸ軸、Ｙ軸方向）の強度を有し、スティフナ効果が高いものである。
【００３９】
更に、前記オイルパン取付面３２に対して同一面上にスティフナ締付用雌ねじ３４を設けたことにより、オイルパン取付用雌ねじを加工する際にスティフナ締付用雌ねじ３４をも加工することができ、スティフナ締付用雌ねじ３４の形成作業が容易となり、実用上有利である。
【００４０】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００４１】
例えば、この発明の実施例においては、スティフナを板状部材によって形成する構成としたが、スティフナ５２の形成の際に、外周部位に補強用ビード部５４を形成する特別構成とすることも可能である。
【００４２】
すなわち、図７及び図８に示す如く、スティフナ５２の外周部位に凸状の補強用ビード部５４を形成するものである。
【００４３】
さすれば、板状部材によってスティフナ５２を形成しても、補強用ビード５４によって十分な剛性を確保し得るとともに、触媒部の軸方向へのスティフナ５２の弾性範囲を拡大することができ、実用上有利である。
【００４４】
また、前記スティフナを形成する際に、一方をエンジン側取付面とするとともに、他方を触媒側取付面とし、夫々の取付面を確定する構成としているが、両方の取付面を共用できる特別構成とすることも可能である。
【００４５】
すなわち、各取付面における孔部の寸法を同一として対処させ、誤組付の心配を排除するものである。
【００４６】
なお、各取付面における孔部において、微調整が必要となる場合には、一方の孔部を長孔形状に形成し、微調整可能な構成とするものできる。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、スティフナのエンジン側取付面と触媒側取付面とを前記触媒部の軸方向に対して垂直な面に略平行に位置させて、排気マニホルドの熱膨張等による触媒部の軸方向による延びを簡易な構成としたスティフナによって吸収することができ、実用上有利である。また、前記スティフナのエンジン側取付面と触媒側取付面とを同一方向に指向させたことにより、締付方向を１方向とすることができ、同時加工が可能となって、作業者が工具を移動させる距離を減少し得て、組付性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示すスティフナの取付状態の概略説明図である。
【図２】スティフナの拡大平面図である。
【図３】スティフナの拡大正面図である。
【図４】シリンダブロックの底面図である。
【図５】スティフナの組付状態を示す斜視図である。
【図６】スティフナの誤組付時の状態を示す概略拡大説明図である。
【図７】この発明の他の実施例を示すスティフナの拡大平面図である。
【図８】図７の８−８線による拡大断面図である。
【図９】この発明の第１の従来技術を示すスティフナの組付状態を示す斜視図である。
【図１０】この発明の第２の従来技術を示すスティフナの組付状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
２    エンジン
４    シリンダブロック
１０    オイルパン
１４    排気マニホルド
１６    シリンダヘッド取付用フランジ
１８    分岐管部
２０    集合部
２２    触媒部
２４    スティフナ
２６    エンジン側取付面
２８    触媒側取付面
３０    接続段差部
３２    オイルパン取付面
３４    スティフナ締付用雌ねじ
３６    排気パイプ取付用フランジ
３８    突起
４０    締付ボルト
４２    第１取付孔部
４４    第２取付孔部
４６    スティフナ取付孔部
【図１】
0003874232.tif 000002
【図２】
0003874232.tif 000003
【図３】
0003874232.tif 000004
【図４】
0003874232.tif 000005
【図５】
0003874232.tif 000006
【図６】
0003874232.tif 000007
【図７】
0003874232.tif 000008
【図８】
0003874232.tif 000009
【図９】
0003874232.tif 000010
【図１０】
0003874232.tif 000011