JP2023096995A - ステーの締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】亀裂の発生を抑制する。【解決手段】排気通路に設けられたコンバータ１００を固定するステー１０は、両端のうちの一方に設けられておりコンバータ１００に締結される第１取付部１２と、他方に設けられており固定部に締結される第２取付部１４と、側部に設けられた第１リブ１７及び第２リブ１８とを有している。コンバータ１００の振動に対して第１リブ１７及び第２リブ１８が抗する方向となり、かつ第１取付部１２及び第２取付部１４がコンバータ１００の熱伸び方向に対して並ぶ位置となるようにステー１０を締結する。【選択図】図５

Description

本発明は、内燃機関の排気通路に設けられたコンバータを固定するステーの締結構造に関する。

例えば特許文献１には、内燃機関の排気通路に設けられたコンバータを固定するステーが記載されている。

特開２００５－２６４８４９号公報

ところで、コンバータが熱伸びすると、ステーやステーを固定する締結部が引っ張られることにより、それらステーや締結部には応力が生じる。こうした応力が生じると、ステーや締結部に亀裂が生じるおそれがある。

上記課題を解決するステーの締結構造は、内燃機関の排気通路に設けられたコンバータを固定部に固定するステーの締結構造である。前記ステーは、両端のうちの一方に設けられており前記コンバータに締結される第１取付部と、他方に設けられており前記固定部に締結される第２取付部と、側部に設けられたリブと、を有している。そして、前記コンバータの振動に対して前記リブが抗する方向となり、かつ前記第１取付部及び前記第２取付部が前記コンバータの熱伸び方向に対して並ぶ位置となるように前記ステーは締結されている。

同構成によれば、第１取付部及び第２取付部がコンバータの熱伸び方向に対して並ぶ位置になっている。そのため、コンバータの熱伸びがステーによって阻害されることは抑制される。従って、ステーやステーの締結部に生じる応力が低減されるようになり、これによりステーやステーの締結部における亀裂の発生が抑制される。

また、コンバータの振動に対してリブが抗する方向となるようにステーが締結されている。そのため、そのリブにより、コンバータの振動に対するステーの剛性を高めることができる。

一実施形態のステーの締結構造を示す模式図である。 同ステーの正面図である。 同ステーの右側面図である。 同ステーの左側面図である。 同ステーの締結態様を示す模式図である。

以下、ステーの締結構造の一実施形態を、図１～図５を参照して説明する。
＜コンバータについて＞
図１に示すように、車両に搭載される内燃機関の排気通路５０には、円筒状のコンバータ１００が設けられている。このコンバータ１００の内部には、排気を浄化する部材、例えば触媒が担持された担体や、フィルタなどが設けられる。

コンバータ１００の外周には、板状の締結部１１０が設けられている。この締結部１１０には、後述のウェルドボルト１３が挿入される締結孔が形成されている。
コンバータ１００は、ステー１０を介して車両の固定部に固定されている。なお、本実施形態では、図示しない変速機のケースが固定部となっている。

＜ステーの形状について＞
ステー１０は、両端のうちの一方に設けられており上記締結部１１０に締結される第１取付部１２と、他方に設けられており上記固定部に締結される第２取付部１４とを有している。

第１取付部１２は、板状であり、ウェルドボルト１３を備えている。このウェルドボルト１３を締結部１１０の締結孔に挿入した後、ナットで締め付けることにより第１取付部１２は締結部１１０に固定される。

第２取付部１４は、板状であり、２つのボルト孔１５を備えている。それらボルト孔１５にはそれぞれ締結用のボルトが挿入される。挿入された各ボルトは、上記固定部に形成された雌ねじ部に螺号されることにより、第２取付部１４は固定部に固定される。

図２～図４に示すように、ステー１０の両側部には、第１リブ１７及び第２リブ１８がそれぞれ形成されている。これら第１リブ１７及び第２リブ１８は、ステー１０を折り曲げ加工することにより形成されているが、他の方法、例えば溶接などで設けてもよい。

第１リブ１７及び第２リブ１８はともに、第２取付部１４から第１取付部１２に向かって延びるように形成されている。これら第１リブ１７や第２リブ１８が延びる方向を以下では、延伸方向Ｄ１という。

図３や図４に示すように、ステー１０は、側面視においてＺ字状に屈曲したクランク形状をなしている。そのため、第１取付部１２と第２取付部１４とが互いに離れる方向に作用する力がステー１０に加わると、ステー１０は撓みやすくなっている。

＜ステーの締結構造について＞
図５に示す振動方向Ｖは、内燃機関が備えるピストンの往復運動に伴って発生する機関始動によりコンバータ１００が振動する方向である。図５に示す熱伸び方向Ｓは、コンバータ１００の熱伸び方向である。

図５に示すように、振動方向Ｖに対して第１リブ１７及び第２リブ１８が抗する方向となるようにステー１０は締結されている。例えば、リブの延伸方向Ｄ１と振動方向Ｖとが交差する向きとなるようにステー１０は締結されている。

また、第１取付部１２及び第２取付部１４がコンバータ１００の熱伸び方向Ｓに対して並ぶ位置となるようにステー１０は締結されている。例えば、ウェルドボルト１３の中心軸と、第２取付部１４が有する２つのボルト孔１５間における中間点とを結ぶ線分Ｌ１と、熱伸び方向Ｓとが直交しない向きとなるようにステー１０は締結されている。より好適には、第１取付部１２及び第２取付部１４の位置関係が、熱伸び方向Ｓに対してできる限り平行となるようにステー１０は締結されることが好ましい。

＜作用及び効果＞
本実施形態によれば、以下の作用及び効果が得られる。
（１）第１取付部１２及び第２取付部１４が、コンバータ１００の熱伸び方向Ｓに対して並ぶ位置になっている。そのため、コンバータ１００の熱伸びがステー１０によって阻害されることは抑制される。従って、ステー１０やステー１０を締結する締結部１１０に生じる応力は低減されるようになり、これによりステー１０や締結部１１０における亀裂の発生が抑制される。

（２）また、コンバータ１００の振動方向Ｖに対して第１リブ１７及び第２リブ１８が抗する方向となるようにステー１０は締結されている。そのため、それら第１リブ１７及び第２リブ１８により、コンバータ１００の振動に対するステー１０の剛性を高めることができる。

（３）ステー１０はクランク形状をなしていることから、当該ステー１０は撓みやすくなっている。そのため、これによってもコンバータ１００の熱伸びがステー１０によって阻害されることは抑制される。従って、これによっても、ステー１０や締結部１１０における亀裂の発生が抑制される。

＜変更例＞
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・ステー１０に第１リブ１７及び第２リブ１８を設けたが、いずれか一方のリブのみを設けるようにしてもよい。
・第２取付部１４を固定する固定部は変速機のケースであったが、他の部位でもよい。

・ステー１０をクランク形状としたが、他の形状でもよい。この場合でも、上記（３）以外の作用及び効果を得ることができる。
・第１取付部１２に締結用のウェルドボルト１３を設けたが、他の態様で第１取付部１２を締結部１１０に固定するようにしてもよい。

１０…ステー
１２…第１取付部
１３…ウェルドボルト
１４…第２取付部
１５…ボルト孔
１７…第１リブ
１８…第２リブ
５０…排気通路
１００…コンバータ
１１０…締結部

Claims (1)

1. 内燃機関の排気通路に設けられたコンバータを固定部に固定するステーの締結構造であって、
   前記ステーは、
   両端のうちの一方に設けられており前記コンバータに締結される第１取付部と、他方に設けられており前記固定部に締結される第２取付部と、
   側部に設けられたリブと、を有しており、
   前記コンバータの振動に対して前記リブが抗する方向となり、かつ前記第１取付部及び前記第２取付部が前記コンバータの熱伸び方向に対して並ぶ位置となるように前記ステーは締結されている
   ステーの締結構造。

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