JP2015158159A - 排気管の支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラケットが熱劣化してしまうことを防止することができるとともに、排気管からブラケットを容易に取り外すことができる排気管の支持構造を提供すること。
【解決手段】排気管１０の支持構造は、排気管１０を取り囲むようにして設けられた円弧状の保持部２０を有し、シリンダブロック５に取付けられるブラケット１８と、ブラケット１８と排気管１０との間に介装され、環状の凹溝２６が外周面に形成される環状のスペーサ１９とを備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、排気管の支持構造に関し、特に、排気管を内燃機関に支持する排気管の支持構造に関する。

一般に、自動車等の車両にあっては、内燃機関に接続された排気管を、ブラケットを介して内燃機関に支持しているものがある。従来のこの種の排気管の支持構造としては、一端部が排気管に溶接によって固定され、他端側が車体マウンティングを介して車体側に固定される排気管固定用の支持ブラケットが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１１２３０２号公報

しかしながら、このような従来の排気管の支持構造にあっては、支持ブラケットの一端部が排気管に固定されているため、高温の排気ガスの熱によって支持ブラケットが熱劣化してしまうおそれがある。このため、支持ブラケットの他端部が内燃機関に締結されている場合には、内燃機関の振動によって排気管を長期に亙ってブラケットに安定して支持できないおそれがある。

また、支持ブラケットの他端部が、ボルト等によって内燃機関に締結されている場合には、高温の排気ガスの熱が支持ブラケットの一端部から他端部に伝達されてボルト等の焼き付けが発生してしまい、ボルトを内燃機関から取り外すことができず、支持ブラケットから排気管を取り外すことが困難となるおそれがある。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、ブラケットが熱劣化してしまうことを防止することができるとともに、排気管からブラケットを容易に取り外すことができる排気管の支持構造を提供することを目的とするものである。

本発明の第１の態様は、内燃機関から排出される排気ガスが導入される排気管を内燃機関に支持する支持構造であって、排気管を取り囲むようにして設けられた円弧状の保持部を有し、内燃機関に取付けられるブラケットと、ブラケットと排気管との間に介装され、環状の凹溝が内周面または外周面に形成される環状のスペーサとを備えたものから構成されている。

本発明の第２の態様としては、ブラケットが、内燃機関に固定され、半円弧状の第１の保持部を有する第１のブラケットと、第１のブラケットにボルトによって締結され、半円弧状の第２の保持部を有する第２のブラケットとを備えてもよい。

本発明の第３の態様としては、スペーサが、第１の保持部の内周面に沿って延在する半円弧状の第１のスペーサと、第２の保持部の内周面に沿って延在する半円弧状の第２のスペーサとを備え、第１のブラケットが、内燃機関に締結される縦壁部と、縦壁部から水平方向に突出して縦壁部と第１の保持部の全周とを接続する平板状の横壁部と、横壁部から上方または下方に延在するとともに、縦壁部と第１の保持部とを接続する平板状の連絡壁部とを備え、連絡壁部が、第１の保持部の円周方向中央部と対向する部位に接続されてもよい。

本発明の第４の態様としては、第１のブラケットが第１の保持部の円周方向両端部から外方に延出し、ボルトが挿通される第１のボルト挿通孔が形成される第１の締結部を有し、第２のブラケットが、第２の保持部の円周方向両端部から外方に延出し、ボルトが挿通される第２のボルト挿通孔が形成される第２の締結部を有し、排気管の軸線方向において、スペーサの凹溝、第１のボルト挿通孔および第２のボルト挿通孔が同一位置に位置してもよい。

このように上記の第１の態様によれば、排気管の支持構造が、排気管を取り囲むようにして設けられた円弧状の保持部を有し、内燃機関に取付けられるブラケットと、ブラケットと排気管との間に介装され、環状の凹溝が内周面または外周面に形成される環状のスペーサとを備えている。

このため、排気管を、環状の凹溝を有する環状のスペーサを介してブラケットに装着させることができ、スペーサの凹溝によって排気管から高温の排気ガスの熱がブラケットに直接伝達されることを抑制することができる。したがって、ブラケットが熱劣化してしまうことを防止して、ブラケットによって排気管を長期に亙って安定して支持することができる。

また、スペーサの凹溝によって排気管から高温の排気ガスの熱がブラケットに直接伝達されることを抑制することができるので、ブラケットと排気管とが焼き付いてしまうことがなく、排気管からブラケットを取り外すことができ、排気管のメンテナンス作業の作業性および取り外し性を向上させることができる。

また、凹溝を介して排気管の外周部とブラケットの内周部との間に空気層を形成することができるため、高温の排気ガスの熱を、空気層を介して外部に放出することができる。このため、周囲がブラケットによって囲まれている排気管の部位が熱劣化してしまうことを防止できる。

上記の第２の態様によれば、ブラケットが、内燃機関に固定され、半円弧状の第１の保持部を有する第１のブラケットと、第１のブラケットにボルトによって締結され、半円弧状の第２の保持部を有する第２のブラケットとを備えているので、第１のブラケットと第２のブラケットとを分割することで、ブラケットに対して排気管を容易に着脱することができ、排気管の取り出し性をより効果的に向上させることができるとともに、排気管のメンテナンス作業の作業性をより効果的に向上させることができる。

上記の第３の態様によれば、スペーサが、第１の保持部の内周面に沿って延在する半円弧状の第１のスペーサと、第２の保持部の内周面に沿って延在する半円弧状の第２のスペーサとを備えているので、排気管が高温の排気ガスによって熱膨張した場合に、排気管からスペーサを分割して取り外すことができる。このため、排気管からスペーサを容易に取り外すことができ、排気管が劣化してしまうことを防止することができる。

また、内燃機関に締結される第１のブラケットが、内燃機関に締結される縦壁部と、縦壁部から水平方向に突出して縦壁部と第１の保持部の全周とを接続する平板状の横壁部と、横壁部から上方または下方に延在するとともに、縦壁部と第１の保持部とを接続する平板状の連絡壁部とを備えているので、第１のブラケットの強度を高くすることができ、ブラケットによって排気管を安定して支持することができる。このため、内燃機関の振動によって排気管が振動することを抑制して、排気管の耐久性を向上させることができる。

さらに、連絡壁部が第１の保持部の円周方向中央部と対向する部位に接続されているので、内燃機関から第１の保持部に伝達される熱を第１のスペーサの円周方向中央部から円周方向両端部に均等に分散させることができ、熱による第１のスペーサの変形の偏りを抑制できる。

上記の第４の態様によれば、排気管の軸線方向において、スペーサの凹溝、第１のボルト挿通孔および第２のボルト挿通孔が同一位置に位置しているので、高温の排気ガスの熱が排気管から第１のボルト挿通孔および第２のボルト挿通孔に直接伝達されることを抑制することができる。

このため、排気管からボルトに排気ガスの熱が伝達されることを防止して、第１のブラケットと第２のブラケットとを締結するボルトが劣化することを防止でき、ボルトの耐久性を向上させることができる。

また、排気管からボルトに排気ガスの熱が伝達されることを防止できるので、ボルトが第１の締結部および第２の締結部に固着されることを防止でき、ボルトを第１の締結部および第２の締結部から容易に取り外すことができる。このため、排気管からブラケットを容易に取り外すことができる。

図１は、本発明の排気管の支持構造の一実施形態を示す図であり、車両の前方の上面図である。 図２は、本発明の排気管の支持構造の一実施形態を示す図であり、内燃機関の正面図である。 図３は、本発明の排気管の支持構造の一実施形態を示す図であり、内燃機関の側面図である。 図４は、本発明の排気管の支持構造の一実施形態を示す図であり、排気管、ブラケットおよびスペーサの分解図である。 図５は、本発明の排気管の支持構造の一実施形態を示す図であり、図２のＶ１−Ｖ１方向矢視断面図である。 図６は、本発明の排気管の支持構造の一実施形態を示す図であり、図３のＶ２−Ｖ２方向矢視断面図である。 図７は、本発明の排気管の支持構造の一実施形態を示す図であり、図３のＶ３−Ｖ３方向矢視断面図である。 図８は、本発明の排気管の支持構造の一実施形態を示す図であり、図３のＶ３−Ｖ３方向矢視断面に相当する排気管、ブラケットおよび異なる形状を有するスペーサの構成図である。

以下、本発明に係る排気管の支持構造の実施形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図８は、本発明に係る一実施形態の排気管の支持構造を示す図である。
まず、構成を説明する。

図１において、車両１の前後方向前部には車体２によって囲まれるエンジンルーム３が形成されており、エンジンルーム３には内燃機関としてのエンジン４が設置されている。
図２、図３において、エンジン４は、シリンダブロック５と、シリンダブロック５の上部に設けられたシリンダヘッド６と、シリンダヘッド６の上部に設けられたシリンダヘッドカバー７とを含んで構成されている。

シリンダブロック５には図示しない複数のシリンダが形成されており、シリンダ内には図示しないピストンが往復動自在に設けられている。シリンダブロック５には図示しないクランクシャフトが回転自在に設けられており、ピストンの往復運動は、クランクシャフトの回転運動に変換される。

シリンダヘッド６には図示しない吸排気カムを有する図示しない一対の吸排気カムシャフトが回転自在に設けられており、吸排気カムの回転によって、図示しない吸排気バルブが昇降することにより、シリンダヘッド６に形成された図示しない吸排気ポートが開閉される。

シリンダヘッド６には排気マニホールド８が取付けられており、排気マニホールド８は、シリンダ毎に対応した排気ポートに連通する排気通路を有し、排気マニホールド８にはシリンダで燃焼された排気ガスが導入される。

排気マニホールド８の下流端には触媒コンバータ９が取付けられており、触媒コンバータ９は、排気ガスを浄化する機能を有する。触媒コンバータ９の下流には排気管１０が接続されており、排気管１０は、触媒コンバータ９によって浄化された排気ガスが導入される。すなわち、排気管１０にはエンジン４から排出される排気ガスが排気マニホールド８および触媒コンバータ９を介して導入され、この排気ガスを大気に排出する。

エンジン４にはトランスミッション１１が取付けられており（図１、図２参照）、トランスミッション１１は、クランクシャフトの回転を変速して図示しない駆動輪に伝達する。エンジン４およびトランスミッション１１は、マウント部材１４、１５によって車両１の前後方向に延在する図示しないサイドフレームに弾性的に支持されている。

図２、図３において、排気管１０は、支持部材１７によってシリンダブロック５、すなわち、エンジン４に支持されており、図４に示すように、支持部材１７は、ブラケット１８およびスペーサ１９を含んで構成される。

図４において、ブラケット１８は、排気管１０を取り囲むようにして設けられた円弧状の保持部２０を備えており、シリンダブロック５に取付けられている。具体的には、ブラケット１８は、シリンダブロック５に固定される第１のブラケット２１と、第１のブラケット２１にボルト２３およびナット３５によって締結される第２のブラケット２２とを備えている。

保持部２０は、第１のブラケット２１に形成された半円弧状の第１の保持部２４と、第２のブラケット２２に形成された半円弧状の第２の保持部２５とから構成されている。
したがって、第１のブラケット２１および第２のブラケット２２が排気管１０に取付けられると、保持部２０が円弧状に形成されることになる。

スペーサ１９は、ブラケット１８と排気管１０との間に介装されており、環状の凹溝２６が外周面に形成されている。具体的には、スペーサ１９は、第１の保持部２４の内周面に沿って延在する半円弧状の第１のスペーサ２７と、第２の保持部２５の内周面に沿って延在する半円弧状の第２のスペーサ２８とから構成されており、スペーサ１９がブラケット１８と排気管１０との間に介装された状態において、環状に形成されることになる。ここで、凹溝２６は、スペーサ１９の内周面に形成されてもよい。

図４〜図６において、第１のブラケット２１は、シリンダブロック５にボルト２９によって締結される縦壁部３０と、縦壁部３０の上部から水平方向に突出して縦壁部３０と第１の保持部２４の全周とを接続する平板状の横壁部３１と、横壁部３１から下方に延在するとともに、縦壁部３０と第１の保持部２４を接続する平板状の連絡壁部３２とを備えている。

図６に示すように、連絡壁部３２は、第１の保持部２４の円周方向中央部と対向する部位に接続されており、縦壁部３０と略同一の高さに形成されている（図４参照）。ここで、横壁部３１は、縦壁部３０の下部から水平方向に突出してもよく、連絡壁部３２は、横壁部３１のから上方に延在してもよい。

図４、図５に示すように、第１のスペーサ２７および第２のスペーサ２８の上部にはフランジ部２７ａ、２８ａが形成されており、フランジ部２７ａ、２８ａは、第１の保持部２４および第２の保持部２５の上端に載置される。

図４、図６、図７において、第１のブラケット２１は、第１の保持部２４の円周方向両端部から外方に延出し、ボルト２３が挿通される第１のボルト挿通孔３３ａが形成される第１の締結部３３を有しており、第２のブラケット２２は、第２の保持部２５の円周方向両端部から外方に延出し、ボルト２３が挿通される第２のボルト挿通孔３４ａが形成される第２の締結部３４を有する。

図７に示すように、排気管１０の軸線方向Ｏにおいて、第１のボルト挿通孔３３ａおよび第２のボルト挿通孔３４ａがスペーサ１９の凹溝２６の範囲Ｌ内に設けられている。なお、図７では、第２のボルト挿通孔３４ａが描かれていないが、排気管１０の軸線方向Ｏにおいて、第２のボルト挿通孔３４ａがスペーサ１９の凹溝２６の範囲Ｌ内に設けられていることは、勿論である。

次に、作用を説明する。
排気管１０をシリンダブロック５に取付けるには、排気管１０の外周部に第１のスペーサ２７および第２のスペーサ２８を取付けた後に、排気管１０およびスペーサ１９を第１のブラケット２１の第１の保持部２４および第２のブラケット２２の第２の保持部２５によって挟み込み、第１の締結部３３および第２の締結部３４を当接させる。

このとき、フランジ部２７ａ、２８ａを第１の保持部２４および第２の保持部２５の上端に載置して第１のスペーサ２７および第２のスペーサ２８がブラケット１８から脱落することを防止する。

この後、第１の締結部３３および第２の締結部の第１のボルト挿通孔３３ａおよび第２のボルト挿通孔３４ａにボルト２３を挿通した後、ボルト２３にナット３５を螺合させることにより、排気管１０がスペーサ１９を介してブラケット１８に取付けられ、ブラケット１８を介してシリンダブロック５に取付けられる。

本実施形態の排気管１０の支持構造によれば、排気管１０を取り囲むようにして設けられた円弧状の保持部２０を有し、シリンダブロック５に取付けられるブラケット１８と、ブラケット１８と排気管１０との間に介装され、環状の凹溝２６が外周面に形成される環状のスペーサ１９とを備えている。

このため、排気管１０を、環状の凹溝２６を有する環状のスペーサ１９を介してブラケット１８に装着させることができ、スペーサ１９の凹溝２６によって排気管１０から高温の排気ガスの熱がブラケット１８に直接伝達されることを抑制することができる。したがって、ブラケット１８防止して、ブラケット１８によって排気管１０を長期に亙って安定して支持することができる。

また、スペーサ１９の凹溝２６によって排気管１０から高温の排気ガスの熱がブラケット１８に直接伝達されることを抑制することができるので、ブラケット１８と排気管１０とが焼き付いてしまうことがなく、排気管１０からブラケット１８を取り外すことができ、排気管１０のメンテナンス性および取り外し性を向上させることができる。

また、凹溝２６を介して排気管１０の外周部とブラケット１８の内周部との間に空気層を形成することができるため、高温の排気ガスの熱を、空気層を介して外部に放出することができる。このため、周囲がブラケット１８によって囲まれている排気管１０の部位が熱劣化してしまうことを防止できる。

本実施形態の排気管１０の支持構造によれば、ブラケット１８が、シリンダブロック５に固定され、半円弧状の第１の保持部２４を有する第１のブラケット２１と、第１のブラケット２１にボルト２３およびナット３５によって締結され、半円弧状の第２の保持部２５を有する第２のブラケット２２とを備えている。

このため、第１のブラケット２１と第２のブラケット２２とを分割することで、ブラケット１８に対して排気管１０を容易に着脱することができ、排気管１０の取り出し性をより効果的に向上させることができるとともに、排気管１０のメンテナンス作業の作業性をより効果的に向上させることができる。

また、本実施形態の排気管１０の支持構造によれば、スペーサ１９が、第１の保持部２４の内周面に沿って延在する半円弧状の第１のスペーサ２７と、第２の保持部２５の内周面に沿って延在する半円弧状の第２のスペーサ２８とを備えているので、排気管１０が高温の排気ガスによって熱膨張した場合に、排気管１０からスペーサ１９を分割して取り外すことができる。このため、排気管１０からスペーサ１９を容易に取り外すことができ、排気管１０が劣化してしまうことを防止することができる。

また、シリンダブロック５に締結される第１のブラケット２１が、シリンダブロック５に締結される縦壁部３０と、縦壁部３０から水平方向に突出して縦壁部３０と第１の保持部２４の全周とを接続する平板状の横壁部３１と、横壁部３１から下方に延在するとともに、縦壁部３０と第１の保持部２４とを接続する平板状の連絡壁部３２とを備えている。

このため、第１のブラケット２１の強度を高くすることができ、ブラケット１８によって排気管１０を安定して支持することができる。したがって、エンジン４の振動によって排気管１０が振動することを抑制して、排気管１０の耐久性を向上させることができる。

さらに、連絡壁部３２が第１の保持部２４の円周方向中央部と対向する部位に接続されているので、図６の矢印Ａで示すように、シリンダブロック５から第１の保持部２４に伝達される熱を第１のスペーサ１９の円周方向中央部から円周方向両端部に均等に分散させることができ、熱による第１のスペーサ１９の変形の偏りを抑制できる。

また、排気管１０からボルト２３に排気ガスの熱が伝達されることを防止できるので、ボルト２３が第１の締結部３３および第２の締結部３４に固着されることを防止でき、ボルト２３を第１の締結部３３および第２の締結部３４から容易に取り外すことができる。このため、排気管１０からブラケット１８を容易に取り外すことができる。

なお、本実施形態の排気管１０の支持構造によれば、排気管１０の軸線方向Ｏにおいて第１のボルト挿通孔３３ａおよび第２のボルト挿通孔３４ａがスペーサ１９の凹溝２６の範囲Ｌ内に設けられているが、これに限定されるものではない。

例えば、図８に示すように、スペーサ１９を構成する第１のスペーサ２７の内周面および外周面に凹溝２６Ａ、２６Ｂを形成し、排気管１０の軸線方向Ｏにおいて、凹溝２６Ａ、２６Ｂ、第１のボルト挿通孔３３ａおよび第２のボルト挿通孔３４ａを同一位置に位置させてもよい。換言すれば、凹溝２６Ａ、２６Ｂ、第１のボルト挿通孔３３ａおよび第２のボルト挿通孔３４ａを、排気管１０の軸線方向Ｏと直交する軸線Ｌ１上に位置させてもよい。

なお、図８では、第２のボルト挿通孔３４ａが描かれていないが、排気管１０の軸線方向Ｏにおいて第２のボルト挿通孔３４ａがスペーサ１９の凹溝２６Ａ、２６Ｂと同一の位置に設けられていることは、勿論である。また、第２のスペーサ２８が図示されていないが、第２のスペーサ２８の内周面および外周面に凹溝２６Ａ、２６Ｂと同様の凹溝が形成されており、排気管１０の軸線方向Ｏにおいて、第２のスペーサ２８の凹溝も第１のボルト挿通孔３３ａおよび第２のボルト挿通孔３４ａと同一位置に位置している。

このようにすれば、高温の排気ガスの熱が排気管１０から第１のボルト挿通孔３３ａおよび第２のボルト挿通孔３４ａに直接伝達されることを抑制することができる。
このため、排気管１０からボルト２３に排気ガスの熱が伝達されることを防止して、第１のブラケット２１と第２のブラケット２２とを締結するボルト２３が劣化することを防止して、ボルト２３の耐久性を向上させることができる。

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

４…エンジン（内燃機関）、１０…排気管、１８…ブラケット、１９…スペーサ、２０…保持部、２１…第１のブラケット、２２…第２のブラケット、２３…ボルト、２４…第１の保持部、２５…第２の保持部、２６，２６Ａ，２６Ｂ…凹溝、２７…第１のスペーサ、２８…第２のスペーサ、３０…縦壁部、３１…横壁部、３２…連絡壁部、３３…第１の締結部、３３ａ…第１のボルト挿通孔、３４…第２の締結部、３４ａ…第２のボルト挿通孔

Claims (4)

1. 内燃機関から排出される排気ガスが導入される排気管を前記内燃機関に支持する支持構造であって、
   前記排気管を取り囲むようにして設けられた円弧状の保持部を有し、前記内燃機関に取付けられるブラケットと、
   前記ブラケットと前記排気管との間に介装され、環状の凹溝が内周面または外周面に形成される環状のスペーサとを備えたことを特徴とする排気管の支持構造。
2. 前記ブラケットが、前記内燃機関に固定され、半円弧状の第１の保持部を有する第１のブラケットと、前記第１のブラケットにボルトによって締結され、半円弧状の第２の保持部を有する第２のブラケットとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の排気管の支持構造。
3. 前記スペーサが、前記第１の保持部の内周面に沿って延在する半円弧状の第１のスペーサと、前記第２の保持部の内周面に沿って延在する半円弧状の第２のスペーサとを備え、
   前記第１のブラケットが、前記内燃機関に締結される縦壁部と、前記縦壁部から水平方向に突出して前記縦壁部と前記第１の保持部の全周とを接続する平板状の横壁部と、前記横壁部から上方または下方に延在するとともに、前記縦壁部と前記第１の保持部とを接続する平板状の連絡壁部とを備え、
   前記連絡壁部が、前記第１の保持部の円周方向中央部と対向する部位に接続されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排気管の支持構造。
4. 前記第１のブラケットが前記第１の保持部の円周方向両端部から外方に延出し、前記ボルトが挿通される第１のボルト挿通孔が形成される第１の締結部を有し、前記第２のブラケットが、前記第２の保持部の円周方向両端部から外方に延出し、前記ボルトが挿通される第２のボルト挿通孔が形成される第２の締結部を有し、
   前記排気管の軸線方向において、前記スペーサの凹溝、前記第１のボルト挿通孔および前記第２のボルト挿通孔が同一位置に位置することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の排気管の支持構造。

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