JP2019002295A - 排気系部材およびこれを備えるエンジン - Google Patents

Abstract

【課題】排気系部材の組み付け性をより向上すること。【解決手段】締結フランジ１７に立設された一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２に係合される一対の切欠き２５ａ，２５ｂを締結フランジ２５に形成する。当該締結フランジ２５を一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２の軸線方向に交差する方向からスライド（平行移動）させることによって、一方の切欠き２５ａを一方のスタッドボルトＳＴＢ１に係合させ、当該状態でスタッドボルトＳＴＢ１を回転中心として締結フランジ２５を反時計回りに回転させることで他方の切欠き２５ｂを他方のスタッドボルトＳＴＢ２に係合させる構成とする。これにより、一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２の軸線方向からマニホールドコンバータ２０を取り付けることが困難な場合であっても、マニホールドコンバータ２０を容易に過給機１０を介してエンジン１に取り付けることができる。【選択図】図１７

Description

本発明は、エンジンの排気通路に連通する連通路を有するエンジン側部材にフランジ締結されることによって、排気通路からの排気を排出可能に構成された排気系部材およびこれを備えるエンジンに関する。

特開２０１５−１１３９０２号公報（特許文献１）には、エンジンの排気通路に接続された過給機にフランジ締結されるように構成された排気系部材が記載されている。当該排気系部材は、過給機側フランジに締結される排気系部材側フランジを有しており、当該排気系部材側フランジには、過給機側フランジに立設された２本のスタッドボルトに係合可能な挿通孔および挿通切欠きが形成されている。

上述した公報に記載の排気系部材では、過給機側フランジに立設された２本のスタッドボルトのうちの一方に、排気系部材側フランジの挿通孔を通すことで当該排気系部材を過給機に対して吊り下げ状態とし、当該一方のスタッドボルトを中心に排気系部材側フランジを回転させることで排気系部材側フランジの挿通切欠きを過給機側フランジに立設された他方のスタッドボルトに係合させ、当該状態で両スタットボルトにナットを螺合することによって、排気系部材を過給機にフランジ締結する構成であるため、取り付けに要する空間が制限されている場合においても、過給機に対する排気系部材の組み付け性が低下しない。

特開２０１５−１１３９０２号公報

しかしながら、上述した公報に記載の排気系部材では、排気系部材を過給機にフランジ締結するにあたり、排気系部材側フランジの挿通孔を過給機側フランジに立設されたスタッドボルトの１つに通すことを前提としており、エンジンの形状や当該エンジンに取り付けられる他の部材の配置によってはスタッドボルトの軸方向から排気系部材を取り付けることが困難な場合が生じる。排気系部材がエンジンや他の部材と干渉しない範囲まで排気系部材側フランジを大きく回転させることによって、排気系部材側フランジの挿通孔をスタットボルトに通すことが考えられるが、エンジンが車両に搭載された状態で排気系部材の脱着を行う場合には、排気系部材を回転させることができるスペースも限られ、組み付け性向上という点において、なお改良の余地がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、排気系部材の組み付け性向上に資する技術を提供することを目的の１つとする。

本発明の排気系部材およびこれを備えるエンジンは、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明に係る排気系部材の好ましい形態によれば、エンジンの排気通路に連通する連通路を有するエンジン側部材にフランジ締結されることによって、排気通路からの排気を排出可能に構成された排気系部材が構成される。当該排気系部材は、エンジン側部材のフランジに締結される排気系部材側フランジと、当該排気系部材側フランジに一体にされた排気管と、を備えている。排気系部材側フランジには、エンジン側部材のフランジに立設された第１および第２スタッドボルトに係合可能な第１および第２切欠きが形成されている。そして、第２切欠きは、第１切欠き内の所定点を中心に排気系部材側フランジを回転させたときに、略円弧状に移動する第２切欠きの軌跡の略接線方向であって排気系部材側フランジの回転方向を向く方向に開口されている。

ここで、本発明における「エンジン側部材」とは、典型的には、エンジン本体とは別体に構成され、当該エンジン本体に取り付けられる部材、例えば、過給機などがこれに該当するが、エンジン本体に一体に形成された部材を好適に包含する。また、本発明における「第１切欠き内の所定点」とは、典型的には、第１切欠きを第１スタッドボルトに係合させたときに第１スタッドボルトの中心が配置される位置（点）がこれに該当する。なお、「第１切欠き内」とは、「第１切欠きの内側領域」として規定される。本発明における「略円弧状に移動する第２切欠きの軌跡」とは、第１スタッドボルトの軸心を中心とすると共に第１および第２スタッドボルト間距離を半径とする円あるいは当該円に同心の円がこれに該当する。また、本発明雄における「略接線方向」とは、文字通り円弧状に移動する第２切欠きの軌跡の接線方向のみならず、概ね当該接線方向に沿う方向を好適に包含する。

本発明によれば、第１および第２スタッドボルトの軸線方向に交差する方向から排気系部材側フランジの第１切欠きを第１スタッドボルトに係合させ、当該状態で第１スタッドボルトを回転中心として排気系部材側フランジを回転させることで第２切欠きを第２スタッドボルトに係合させる構成であるため、エンジンの形状や当該エンジンに取り付けられた他の部材の配置のために第１および第２スタッドボルトの軸線方向から排気系部材を取り付けることが困難な場合や、エンジンが車両に搭載された状態で排気系部材の脱着を行うような作業スペースが制限される場合であっても、排気系部材を容易にエンジン側部材に取り付けることができる。これにより、排気系部材のエンジン側部材への組み付け性をより向上することができる。

本発明に係る排気系部材の更なる形態によれば、第１および第２切欠きが第１および第２スタッドボルトに係合された際に、排気系部材側フランジの回転方向と同方向の回転モーメントが当該排気系部材側フランジに作用するように重心位置が設定されている。

本形態によれば、第１および第２切欠きを第１および第２スタッドボルトに係合した後において、排気系部材に作用する重力に基づく回転モーメントが、第１および第２切欠きの第１および第２スタッドボルトへの係合を維持する方向に作用するため、作業者が手を放しても第１および第２切欠きの第１および第２スタッドボルトへの係合が解除されることがない。これにより、排気系部材のエンジン側部材への組み付け性をより一層向上することができると共に、排気系部材をエンジン側部材へ組み付ける際の作業者の負担を軽減することができる。

本発明に係る排気系部材の更なる形態によれば、排気系部材側フランジには、第１および第２切欠きが第１および第２スタッドボルトに係合された状態において、エンジン側部材のフランジに形成されたボルト挿通孔に整合される貫通孔が形成されている。そして、当該貫通孔およびボルト挿通孔に挿通されるボルトと第１および第２スタッドボルトとによって排気系部材側フランジがエンジン側部材のフランジに締結されるように構成されている。

本形態によれば、３点で排気系部材をエンジン側部材に固定できるため、排気系部材のエンジン側部材への固定が安定する。

本発明に係るエンジンの好ましい形態によれば、排気通路を有するシリンダヘッドと、冷却水を送給するウォータポンプを有するシリンダブロックと、シリンダヘッドに締結されるように構成されていると共に排気通路に連通する連通路を有するエンジン側部材としての過給機と、当該過給機にフランジ締結される上述した各態様のいずれかの本発明に係る排気系部材と、を備えている。過給機のフランジには、連通路が開口されていると共に第１および第２スタッドボルトが立設されている。また、排気系部材は、第１および第２スタッドボルトの軸線に関し、当該軸線に沿う方向の一方側から見たときの仮想投影面上におけるウォータポンプの投影領域と重なるような位置関係に配置されている。そして、排気通路からの排気の一部によって過給機を駆動すると共に当該排気通路からの排気の残部を排気系部材を介して排出するように構成されている。

本発明によれば、上述した各態様のいずれかの本発明に係る排気系部材を備えるため、上述した各態様のいずれかの本発明に係る排気系部材が奏する効果と同様の効果、例えば、シリンダブロックに設けられたウォータポンプの配置のために第１および第２スタッドボルトの軸線方向から排気系部材を取り付けることが困難な場合や、エンジンが車両に搭載された状態で排気系部材の脱着を行うような作業スペースが制限される場合であっても、排気系部材を容易に過給機に取り付けることができ、排気系部材のエンジン側部材への組み付け性をより向上することができる効果や、排気系部材をエンジン側部材へ組み付ける際の作業者の負担を軽減することができる効果などを奏することができる。

本発明によれば、排気系部材の組み付け性をより向上することができる。

本発明の実施の形態に係るエンジン１の構成の概略を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態に係るエンジン１を上方から見た様子を示す説明図である。 シリンダヘッド２の外観を示す外観図である。 過給機１０の外観を示す斜視図である。 過給機１０を締結フランジ１７側から見た正面図である。 過給機１０を締結フランジ１５側から見た側面図である。 マニホールドコンバータ２０の外観を示す斜視図である。 マニホールドコンバータ２０の外観を示す斜視図である。 締結フランジ２５を図７の矢印Ａ方向から見た正面図である。 マニホールドコンバータ２０とウォータ―ポンプ７との配置関係を示す説明図である。 スタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ１にネジ係合されているナットと、ボルト挿通孔１７ａ，２５ｃに挿通されたボルトおよび当該ボルトにネジ係合されたナットと、を取り外した状態の締結フランジ１７，２５の様子を示す説明図である。 切欠き２５ｂとスタッドボルトＳＴＢ２との係合を解除するべく、スタッドボルトＳＴＢ１を回転中心として締結フランジ２５を回転させ始めた状態を示す説明図である。 切欠き２５ａのスタッドボルトＳＴＢ１への係合を解除する直前の様子を示す説明図である。 切欠き２５ａとスタッドボルトＳＴＢ１との係合が解除された状態を示す説明図である。 切欠き２５ａをスタッドボルトＳＴＢ１に係合するべく、締結フランジ２５をスタッドボルトＳＴＢ１に向けてスライド（平行移動）させる状態を示す説明図である。 切欠き２５ａがスタッドボルトＳＴＢ１に係合された状態を示す説明図である。 切欠き２５ｂとスタッドボルトＳＴＢ２とを係合するべく、スタッドボルトＳＴＢ１を回転中心として締結フランジ２５を回転させ始めた状態を示す説明図である。 切欠き２５ｂとスタッドボルトＳＴＢ２とが係合された状態を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

本発明の実施の形態に係るエンジン１は、図１に示すように、シリンダヘッド２と、当該シリンダヘッド２の上部に取り付けられたロッカーカバー４と、シリンダヘッド２の下部に取り付けられたシリンダブロック６と、当該シリンダブロック６の下部に取り付けられたオイルパン８と、シリンダヘッドに取り付けられた過給機１０と、当該過給機に接続された本発明の実施の形態に係るマニホールドコンバータ２０と、を備えている。本実施の形態では、便宜上、図１中の上側（ロッカーカバー４側）を、「上方」ないし「上側」として規定し、図１中の下側（オイルパン８側）を、「下方」ないし「下側」として規定する。

シリンダヘッド２は、エンジン１の骨格を構成する主要部品の一つとして構成されており、図３に示すように、４つの外壁２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄによって外郭が画定されている。外壁２ａ，２ｂは、図３に示すように、燃焼室（図示せず）の配列方向（図３の左下側から右上側に向かう方向）に沿う方向に延在しており、外壁２ｃ，２ｄは、燃焼室（図示せず）の配列方向（図３の左下側から右上側に向かう方向）に直交する方向に延在している。

燃焼室（図示せず）の配列方向（図３の左下側から右上側に向かう方向）に沿う方向に延在する外壁２ａ，２ｂのうちの一方の外壁２ｂには、図３に示すように、過給機１０を締結するためのフランジ部３が形成されている。当該フランジ部３は、外壁２ｂの延在方向（燃焼室（図示せず）の配列方向（図３の左下側から右上側に向かう方向）に沿う方向）のほぼ中央に配置されており、当該フランジ部３には、排気通路ＥＸＨが開口形成されている。

当該排気通路ＥＸＨは、シリンダヘッド２の底面を構成するロアデッキ（図示せず）に形成された複数の燃焼室構成凹部（図示せず）に連通するように構成されている。なお、排気通路ＥＸＨは、各燃焼室構成凹部（図示せず）に連通接続された複数の枝通路（図示せず）と、当該複数の枝通路（図示せず）が一つに集合された集合通路（図示せず）と、から構成されており、当該集合通路（図示せず）がフランジ部３に開口されている。即ち、排気通路ＥＸＨは、各燃焼室からの排気ガスがシリンダヘッド２内で集合された状態で当該シリンダヘッド２外に排出されるように構成されている。

また、燃焼室（図示せず）の配列方向（図３の左下側から右上側に向かう方向）に沿う方向に延在する外壁２ａ，２ｂのうちの他方の外壁２ａには、図示しない吸気通路が開口されている。当該吸気通路は、複数の燃焼室構成凹部（図示せず）に連通するように構成されている。

シリンダブロック６は、エンジン１の骨格を構成する主要部品の一つとして構成されており、図示しないシリンダボアを囲繞するように構成された４つの外壁（図１には外壁６ａのみ記載）によって外郭が画定されている。

シリンダブロック６の外壁のうち、シリンダヘッド２が当該シリンダブロック６に締結された際に当該シリンダヘッド２の外壁２ｂと同じ側に配置される外壁６ａには、図１に示すように、ウォーターポンプ７が設けられている。当該ウォーターポンプ７は、燃焼室（図示せず）の配列方向に沿う方向の一端側（図１および図２の右端側）に配置されており、図２に示すように、外壁６ａから燃焼室（図示せず）の配列方向に直交する方向に向かって突出するように設けられている。即ち、シリンダブロック６は、図２に示すように、エンジン１を上方から見た場合に、逆Ｌ字状となっている（図２の太破線参照）。

過給機１０は、図４、図５および図６に示すように、タービンおよびブロワー（いずれも図示せず）を有する本体部１２と、タービンを駆動するための排気ガスを導入する排気ガス入口１４ａとタービンを駆動した後の排気ガスを排出される排気ガス出口１４ｂとを有する排気通路部１４と、ブロワーへ空気を導入するための空気入口（図示せず）とブロワーによって圧縮された空気をシリンダヘッド２の図示しない吸気通路に送り込むための送給通路（図示せず）とを有する吸気通路部１６と、を備えている。過給機１０は、本発明における「エンジン側部材」に対応し、排気通路部１４は、本発明における「連通路」に対応する実施構成の一例である。

排気ガス入口１４ａは、図６に示すように、締結フランジ１５に開口されている。当該締結フランジ１５は、シリンダヘッド２のフランジ部３に締結される。また、排気ガス出口１４ｂは、図５に示すように、締結フランジ１７に開口されている。締結フランジ１７は、図４、図５および図６に示すように、当該締結フランジ１７の締結面を含む仮想平面と締結フランジ１５の締結面を含む仮想平面との交差角が略９０度となるように形成されている。これにより、シリンダブロック６に締結されたシリンダヘッド２のフランジ部３に、締結フランジ１５を介して過給機１０が締結されると、図２に示すように、締結フランジ１７の締結面は燃焼室（図示せず）の配列方向に沿う方向の一方側、より具体的には、ウォーターポンプ７が配置された側を向く。締結フランジ１７は、本発明における「エンジン部材側のフランジ」に対応する実施構成の一例である。

また、締結フランジ１７には、図４および図５に示すように、一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２が立設されていると共に、ボルト挿通孔１７ａが形成されている。一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２は、排気ガス出口１４ｂを挟んで対角状に（対向するように）配置されている。一方のスタッドボルトＳＴＢ１は、排気ガス出口１４ｂに関して締結フランジ１５側に配置され、他方のスタッドボルトＳＴＢ２は、排気ガス入口１４ａに関して締結フランジ１５側とは反対側に配置されている。即ち、一方のスタッドボルトＳＴＢ１は、図５に示すように、過給機１０が締結フランジ１５を介してシリンダヘッド２のフランジ部３に締結された際に、シリンダヘッド２に近い側に配置され、他方のスタッドボルトＳＴＢ２は、シリンダヘッド２から遠い側に配置される。なお、ボルト挿通孔１７ａは、一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２を結ぶ仮想直線ＶＬ１に関して締結フランジ１５よりも遠い側、即ち、過給機１０が締結フランジ１５を介してシリンダヘッド２のフランジ部３に締結された際に、シリンダヘッド２から遠い側に配置されている。一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２は、それぞれ本発明における「第１スタッドボルト」および「第２スタッドボルト」に対応する実施構成の一例である。

本発明の実施の形態に係るマニホールドコンバータ２０は、図７および図８に示すように、三元触媒２２と、当該三元触媒２２にディフューザを介して一体に接続された排気入口管２４および排気出口管２６と、備えており、過給機１０を介して導入される燃焼室（図示せず）からの排気ガスを浄化して排出する浄化装置として構成されている。マニホールドコンバータ２０は、本発明における「排気系部材」に対応し、排気入口管２４は、本発明における「排気管」に対応する実施構成の一例である。

排気入口管２４には、図７および図８に示すように、過給機１０の締結フランジ１７に締結するための締結フランジ２５が一体に設けられている。締結フランジ２５は、図９に示すように、締結面に直交する方向から見た場合に略菱形形状に形成されており、排気ガスをマニホールドコンバータ２０に導入するための導入開口２５ｄが開口形成されている。また、締結フランジ２５の外周部には、一対の切欠き２５ａ，２５ｂと、ボルト挿通孔２５ｃと、が形成されている。締結フランジ２５は、本発明における「排気系部材側フランジ」に対応し、一対の切欠き２５ａ，２５ｂは、それぞれ本発明における「第１切欠き」および「第２切欠き」に対応する実施構成の一例である。また、ボルト挿通孔２５ｃは、本発明における「貫通孔」に対応する実施構成の一例である。

一対の切欠き２５ａ，２５ｂおよびボルト挿通孔２５ｃは、それぞれ、過給機１０の締結フランジ１７の一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２およびボルト挿通孔１７ａに対応する配置とされている。即ち、マニホールドコンバータ２０が締結フランジ２５を介して過給機１０の締結フランジ１７に締結される際に、切欠き２５ａがスタッドボルトＳＴＢ１に係合され、切欠き２５ｂがスタッドボルトＳＴＢ２に係合され、ボルト挿通孔２５ｃがボルト挿通孔１７ａに整合されるように構成されている。

一対の切欠き２５ａ，２５ｂは、一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２のネジ部外径よりも若干大きい幅寸法を有するように形成されており、図９に示すように、導入開口２５ｄを挟んで対角状に（対向するように）配置されている。一対の切欠き２５ａ，２５ｂ間の寸法、より具体的には、一方の切欠き２５ａの略中心部から他方切欠き２５ｂの略中心部までの距離は、一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２間の距離に等しくなっている。

一方の切欠き２５ａは、導入開口２５ｄ側とは反対側（導入開口２５ｄの略径方向外方）を向くように開口されている。他方の切欠き２５ｂは、一方の切欠き２５ａの開口方向に対して略９０度の角度をなす方向を向くように開口されている。より具体的には、切欠き２５ａの略中心部を支点に図９において時計回りに締結フランジ２５を回転させたときに略円弧状に移動する他方の切欠き２５ｂの略中心部の軌跡ＮＴの接線ＴＬ方向を概ね向く方向に開口されている。

ここで、一対の切欠き２５ａ，２５ｂの略中心部とは、切欠き２５ａ，２５ｂをそれぞれ一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２に係合させた際に、当該スタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２の中心が配置される位置として規定される。したがって、一対の切欠き２５ａ，２５ｂの略中心部間の距離、即ち、略円弧状の軌跡ＮＴの半径は、スタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２の中心間距離と等しい。なお、ボルト挿通孔２５ｃは、一対の切欠き２５ａ，２５ｂの略中心部を結ぶ仮想直線ＶＬ２に関して切欠き２５ｂの開口が向く方向とは反対の方向に配置されている。

こうして構成されたマニホールドコンバータ２０は、締結フランジ２５および過給機１０の締結フランジ１７を介して過給機１０に締結される。このとき、マニホールドコンバータ２０は、図２に示すように、過給機１０と、シリンダヘッド２の外壁２ｂおよびシリンダブロック６の外壁６ａと、ウォーターポンプ７と、によって構成された略逆Ｕ字状（図２の太線参照）の領域内に配置される。即ち、マニホールドコンバータ２０は、図１０に示すように、エンジン１を燃焼室（図示せず）の配列方向に沿う方向の一方側から見た場合（スタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２の軸線方向に沿う方向の一方側から見た場合）の仮想投影面上のウォータ―ポンプ７の投影領域７’と重なるような位置関係に配置されている。ここで、マニホールドコンバータ２０は、重心位置が三元触媒２２上に配置されており、図１０に示すように、過給機１０に締結された状態において当該三元触媒２２が締結フランジ２５の図心を通る仮想鉛直線ＶＶＬに関してシリンダヘッド２やシリンダブロック６側と反対側に偏った位置に配置される構成となっている。

次に、こうして構成されたマニホールドコンバータ２０の脱着の際の作業の様子、特に、エンジン１が車両に搭載された状態でマニホールドコンバータ２０の脱着をする際の作業の様子について説明する。本発明の実施の形態に係るエンジン１が車載された状態では、図２に示すように、マニホールドコンバータ２０を脱着するスペースには制約がある。具体的には、締結フランジ１７からのスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２の突出方向である車両右側Ｒｈ（図２の右側）には、ウォータ―ポンプ７が配置されており、マニホールドコンバータ２０を当該車両右側Ｒｈへ移動させることはできない。また、車両後側Ｒｒ（図２の下側）には、エンジンルームＥＲと車室側との隔壁がマニホールドコンバータ２０に接近して配設されているため、マニホールドコンバータ２０を車両後側Ｒｒに大きく回転させることも出来ない。以下では、まず、マニホールドコンバータ２０をエンジン１から取り外す際の様子を説明し、続いて、マニホールドコンバータ２０をエンジン１に取り付ける際の様子を説明する。なお、図２中上側を「車両前側Ｆｒ」ないし「車両前方Ｆｒ」と規定し、図２中下側を「車両後側Ｒｒ」ないし「車両後方Ｒｒ」と規定し、図２中右側を「車両右側Ｒｈ」ないし「車両右方Ｒｈ」と規定し、図２中左側を「車両左側Ｌｈ」ないし「車両左方Ｌｈ」と規定する。

本発明の実施の形態に係るマニホールドコンバータ２０を取り外すには、まず、スタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ１にネジ係合されているナットおよびボルト挿通孔１７ａ，２５ｃに挿通されたボルトにネジ係合されているナットを取り外すと共に、ボルト挿通孔１７ａ，２５ｃに挿通されたボルトを当該ボルト挿通孔１７ａ，２５ｃから取り外す。

ここで、マニホールドコンバータ２０の締結フランジ２５の切欠き２５ａ，２５ｂが過給機１０の締結フランジ１７のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２に係合された状態では、重心を有する三元触媒２２が仮想鉛直線ＶＶＬに関してシリンダヘッド２やシリンダブロック６側とは反対側に偏った位置に配置される構成となっているため、マニホールドコンバータ２０には締結フランジ２５を図１０の反時計回りに回転させる方向の回転モーメントＭが作用する。当該回転モーメントＭは、図１１に示すように、締結フランジ２５の切欠き２５ａ，２５ｂのスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２への係合を維持する方向に作用するため、作業者がマニホールドコンバータ２０から手を放しても切欠き２５ａ，２５ｂのスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２への係合が解除されることがない。切欠き２５ａ，２５ｂがスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２に係合された状態で、重心を有する三元触媒２２が仮想鉛直線ＶＶＬに関してシリンダヘッド２やシリンダブロック６側とは反対側に偏った位置に配置される態様は、本発明における「前記第１および第２切欠きが前記第１および第２スタッドボルトに係合された際に、前記排気系部材側フランジの回転方向と同方向の回転モーメントが該排気系部材側フランジに作用するよう重心位置が設定されている」態様に対応する実施構成の一例である。

そして、切欠き２５ｂとスタッドボルトＳＴＢ２との係合を解除するべく、図１２および図１３に示すように、ナットやボルトによる締結が解除された状態の締結フランジ２５（マニホールドコンバータ２０）を、スタッドボルトＳＴＢ１を回転中心として三元触媒２２がシリンダヘッド２やシリンダブロック６から遠ざかる方向（車両後方Ｒｒ側であって、図１２の時計回り）に回転させる。この状態で、図１３および図１４に示
すように、締結フランジ２５（マニホールドコンバータ２０）を車両後方斜め下側に向かってスライド（平行移動）させることによって、切欠き２５ａとスタッドボルトＳＴＢ１との係合が解除され、マニホールドコンバータ２０のエンジン１からの取り外しが完了する。

ここで、切欠き２５ｂとスタッドボルトＳＴＢ２との係合を解除する際に、締結フランジ２５（マニホールドコンバータ２０）を車両後方Ｒｒ側（図１２の時計回り）に回転させる角度は、切欠き２５ａのスタッドボルトＳＴＢ１への係合を解除でき、マニホールドコンバータ２０をエンジン１から取り外すことが可能な角度で良いため、マニホールドコンバータ２０をエンジンルームＥＲ内で大きく回転させる必要はない。

次に、マニホールドコンバータ２０をエンジン１に取り付ける際の作業の様子について説明する。マニホールドコンバータ２０を過給機１０に締結する際には、基本的には、上述したマニホールドコンバータ２０のエンジン１からの取り外しの手順と逆の手順を踏むことにより行う。

即ち、まず、マニホールドコンバータ２０の締結フランジ２５の切欠き２５ａをスタッドボルトＳＴＢ１との係合させるべく、図１５に示すように、締結フランジ２５（マニホールドコンバータ２０）を車両後方斜め下側から車両前方斜め上側に向かってスライド（平行移動）させる。切欠き２５ａとスタッドボルトＳＴＢ１とが係合されると、図１６、図１７および図１８に示すように、締結フランジ２５（マニホールドコンバータ２０）を、スタッドボルトＳＴＢ１を回転中心として三元触媒２２がシリンダヘッド２やシリンダブロック６に近づく方向（車両前方Ｆｒ側であって、図１６の反時計回り）に回転させて、切欠き２５ｂとスタッドボルトＳＴＢ２とを係合させる。

ここで、切欠き２５ｂとスタッドボルトＳＴＢ２とを係合する際に、締結フランジ２５（マニホールドコンバータ２０）を車両前方Ｆｒ側（図１６の反時計回り）に回転させる角度は、締結フランジ２５（マニホールドコンバータ２０）をスライド（平行移動）させて切欠き２５ａをスタッドボルトＳＴＢ１に係合させることができる回転位置からの角度で良いため、マニホールドコンバータ２０をエンジンルームＥＲ内で大きく回転させる必要はない。

また、マニホールドコンバータ２０の締結フランジ２５の切欠き２５ａ，２５ｂが過給機１０の締結フランジ１７のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２に係合された状態では、重心を有する三元触媒２２が仮想鉛直線ＶＶＬに関してシリンダヘッド２やシリンダブロック６側とは反対側に偏った位置に配置される構成となっているため、マニホールドコンバータ２０には締結フランジ２５を図１８の反時計回りに回転させる方向の回転モーメントＭが作用するため、当該回転モーメントＭによって締結フランジ２５の切欠き２５ａ，２５ｂのスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２への係合が維持され、作業者がマニホールドコンバータ２０から手を放しても切欠き２５ａ，２５ｂのスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２への係合が解除されることがない。

こうして、切欠き２５ａ，２５ｂがスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２に係合された状態では、図１８に示すように、締結フランジ２５のボルト挿通孔２５ｃと締結フランジ１７のボルト挿通孔１７ａとが整合されている。当該状態において、ボルト挿通孔２５ｃ,１７ａにボルトを挿通すると共に当該ボルトにナットをねじ込み、さらに、スタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２にもナットをねじ込むことによって、マニホールドコンバータ２０の過給機１０への締結が完了する。

以上説明した本発明の実施の形態に係るマニホールドコンバータ２０によれば、過給機１０の締結フランジ１７に立設された一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２に係合される一対の切欠き２５ａ，２５ｂを締結フランジ２５に形成し、当該締結フランジ２５を一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２の軸線方向に交差する方向からスライド（平行移動）させることによって一方の切欠き２５ａを一方のスタッドボルトＳＴＢ１に係合させ、当該状態でスタッドボルトＳＴＢ１を回転中心として締結フランジ２５（マニホールドコンバータ２０）を反時計回りに回転させることで他方の切欠き２５ｂを他方のスタッドボルトＳＴＢ２に係合させる構成であるため、ウォータ―ポンプ７の配置のために一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２の軸線方向からマニホールドコンバータ２０を取り付けることが困難で、かつ、エンジン１が車両に搭載された状態でマニホールドコンバータ２０の脱着を行うような作業スペースが制限される場合であっても、当該マニホールドコンバータ２０を容易に過給機１０を介してエンジン１に取り付けることができる。これにより、マニホールドコンバータ２０のエンジン１に対する脱着性をより向上することができる。

また、本発明の実施の形態に係るマニホールドコンバータ２０によれば、マニホールドコンバータ２０の締結フランジ２５の切欠き２５ａ，２５ｂが過給機１０の締結フランジ１７のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２に係合された状態では、三元触媒２２の締結フランジ２５に対する配置に起因して、マニホールドコンバータ２０には締結フランジ２５を反時計回り（図１８における反時計回り）に回転させる方向の回転モーメントＭが作用する構成であるため、当該回転モーメントＭによって締結フランジ２５の切欠き２５ａ，２５ｂのスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２への係合が維持され、作業者がマニホールドコンバータ２０から手を放しても切欠き２５ａ，２５ｂのスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２への係合が解除されることがない。これにより、マニホールドコンバータ２０の過給機１０への脱着性をより一層向上することができる。この結果、マニホールドコンバータ２０の過給機１０への脱着の際の作業者の負担を軽減することができる。

さらに、本発明の実施の形態に係るマニホールドコンバータ２０によれば、マニホールドコンバータ２０は、一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２と、ボルト挿通孔１７ａ，２５ｃに挿通されるボルトと、による３点で過給機１０の締結フランジ１７に締結される構成であるため、マニホールドコンバータ２０の過給機１０への固定を安定させることができる。

本実施の形態では、一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２と、ボルト挿通孔１７ａ，２５ｃに挿通されるボルトと、による３点でマニホールドコンバータ２０を過給機１０に締結する構成としたが、これに限らない。例えば、マニホールドコンバータ２０の締結フランジ２５および過給機１０の締結フランジ１７に、ボルト挿通孔１７ａ，２５ｃとは異なるボルト挿通孔をさらに形成して、一対のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２と、一対のボルトと、による４点でマニホールドコンバータ２０を過給機１０に締結する構成としても良い。

本実施の形態では、マニホールドコンバータ２０の締結フランジ２５の切欠き２５ａ，２５ｂが過給機１０の締結フランジ１７のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２に係合された状態では、重心を有する三元触媒２２が仮想鉛直線ＶＶＬ（図１１参照）に関してシリンダヘッド２やシリンダブロック６側とは反対側に偏った位置に配置される構成とし、当該配置に起因した回転モーメントＭをマニホールドコンバータ２０に作用させる構成としたが、これに限らない。例えば、マニホールドコンバータ２０の締結フランジ２５の切欠き２５ａ，２５ｂが過給機１０の締結フランジ１７のスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２に係合された状態で、三元触媒２２が締結フランジ２５に対して偏らない配置となる構成としても良い。この場合、締結フランジ２５の切欠き２５ａ，２５ｂの開口を、作業者がマニホールドコンバータ２０から手を放しても切欠き２５ａ，２５ｂのスタッドボルトＳＴＢ１，ＳＴＢ２への係合が維持されるような方向に形成することが望ましい。

本実施の形態では、シリンダブロック６に設けられたウォータ―ポンプ７によって、マニホールドコンバータ２０が車両右側Ｒｈへ移動させることができない構成としたが、これに限らない。ウォータ―ポンプ７に限らず、例えば、スタータモータやジェネレータなどの補機や、エンジン１自体の形状によってマニホールドコンバータ２０が車両右側Ｒｈへ移動させることができない構成においても本発明を適用することは可能である。

本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものである。したがって、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。

１ エンジン（エンジン）
２ シリンダヘッド（シリンダヘッド）
２ａ 外壁
２ｂ 外壁
２ｃ 外壁
２ｄ 外壁
３ フランジ部
４ ロッカーカバー
６ シリンダブロック（シリンダブロック）
６ａ 外壁
７ ウォータ―ポンプ（ウォータ―ポンプ）
７’ 投影領域（ウォータポンプの投影領域）
８ オイルパン
１０ 過給機（エンジン側部材、過給機）
１２ 本体部
１４ 排気通路部（連通路）
１４ａ 排気ガス入口
１４ｂ 排気ガス出口
１５ 締結フランジ
１６ 吸気通路部
１７ 締結フランジ（エンジン部材側のフランジ）
１７ａ ボルト挿通孔（ボルト挿通孔）
２０ マニホールドコンバータ（排気系部材）
２２ 三元触媒
２４ 排気入口管（排気管）
２５ 締結フランジ（排気系部材側フランジ）
２５ａ 切欠き（第１切欠き）
２５ｂ 切欠き（第２切欠き）
２５ｃ ボルト挿通孔（貫通孔）
２５ｄ 導入開口
２６ 排気出口管
ＥＸＨ 排気通路（排気通路）
ＳＴＢ１ スタッドボルト（第１スタッドボルト）
ＳＴＢ２ スタッドボルト（第２スタッドボルト）
ＶＬ１ 仮想直線
ＶＬ２ 仮想直線
ＮＴ 軌跡（第２切欠きの軌跡）
ＴＬ 接線
ＶＶＬ 仮想鉛直線
ＥＲ エンジンルーム
Ｆｒ 車両前側、車両前方
Ｒｒ 車両後側、車両後方
Ｒｈ 車両右側、車両右方
Ｌｈ 車両左側、車両左方

Claims (4)

1. エンジンの排気通路に連通する連通路を有すると共に該連通路が開口されたフランジを有するエンジン側部材の該フランジに締結されることによって、前記排気通路からの排気を排出可能に構成された排気系部材であって、
   前記エンジン側部材のフランジに締結される排気系部材側フランジと、
   該排気系部材側フランジに一体にされた排気管と、
   を備え、
   前記排気系部材側フランジには、前記エンジン側部材のフランジに立設された第１および第２スタッドボルトに係合可能な第１および第２切欠きが形成されており、
   前記第２切欠きは、前記第１切欠き内の所定点を中心に前記排気系部材側フランジを回転させたときに、略円弧状に移動する前記第２切欠きの軌跡の略接線方向であって前記排気系部材側フランジの回転方向を向く方向に開口されている
   排気系部材。
2. 前記第１および第２切欠きが前記第１および第２スタッドボルトに係合された際に、前記排気系部材側フランジの回転方向と同方向の回転モーメントが該排気系部材側フランジに作用するよう重心位置が設定されている
   請求項１に記載の排気系部材。
3. 前記排気系部材側フランジには、前記第１および第２切欠きが前記第１および第２スタッドボルトに係合された状態において、前記エンジン側部材のフランジに形成されたボルト挿通孔に整合される貫通孔が形成されており、
   該貫通孔および前記ボルト挿通孔に挿通されるボルトと前記第１および第２スタッドボルトとによって前記排気系部材側フランジが前記エンジン側部材のフランジに締結されるよう構成されている
   請求項１または２に記載の排気系部材。
4. 排気通路を有するシリンダヘッドと、
   冷却水を送給するウォータポンプを有するシリンダブロックと、
   前記シリンダヘッドに締結されるよう構成されていると共に、前記排気通路に連通する連通路を有する前記エンジン側部材としての過給機と、
   該過給機にフランジ締結される請求項１ないし３のいずれか１項に記載の排気系部材と、
   を備え、
   前記過給機のフランジには、前記連通路が開口されていると共に前記第１および第２スタッドボルトが立設されており、
   前記排気系部材は、前記第１および第２スタッドボルトの軸線に関し、該軸線に沿う方向の一方側から見たときの仮想投影面上における前記ウォータポンプの投影領域と重なるような位置関係に配置されており、
   前記排気通路からの排気の一部によって前記過給機を駆動すると共に該排気通路からの排気の残部を前記排気系部材を介して排出するよう構成されている
   エンジン。

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