JP4743149B2 - ターボチャージャの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関にターボチャージャの排気の取込口を取り付けるターボチャージャの取付構造に関する。

従来、同軸上に配置される２個の管状体の対向する環状フランジを緊縛接合するクランプ装置として、環状フランジの外周に沿って配置される４節リンク構造の締付固定用金具を構成する中心締付リンク及び対向締付リンクと、この中心締付リンク及び対向締付リンクにそれぞれの背面部が揺動自在に支持された接触締付片とを有し、対向締付リンクを締結ボルト、締結ナット及びピンからなる締結具により一箇所締めされるように構成した技術が知られている（特許文献１参照）。
特開２０００−９８７４号公報 特開平９−６０６２０号公報 特開２００５−２３３２１０号公報

ところで、近年、内燃機関から排出される排気を通過させる排気系において、触媒暖機等の観点から、内燃機関から触媒までの排気通路を短縮する傾向がある。特にターボチャージャを備える内燃機関では、内燃機関とターボチャージャとの間に排気通路を介さず、内燃機関にターボチャージャを直接取り付けるような構造も提案されている。この内燃機関にターボチャージャを直接取り付ける場合には、ターボチャージャの排気の取込口の外周に広がるフランジ部を内燃機関外壁にボルトで結合させていた。

ここで、内燃機関にターボチャージャを直接取り付ける場合には、内燃機関の排気出口をターボチャージャの排気の取込口で直接つなぐため、ターボチャージャの排気の取込口が大きくなる。このようにターボチャージャの排気の取込口が大きくなると、締め付け面圧を確保するために、結合に要するボルトの本数を増やす必要がある。このとき、ターボチャージャの排気の取込口の外周に広がるフランジ部が当該フランジ部から延びるターボチャージャの排気流通部で隠れてしまうため、複数のボルトによる結合部位のうち一部はボルトによる結合が困難となっていた。

本発明の目的とするところは、ターボチャージャの取付構造において、ターボチャージャの排気の取込口を内燃機関に容易に取り付ける技術を提供することにある。

本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、
内燃機関から排出される排気を取り込み、取り込んだ排気のエネルギを用いて吸気を過給させるターボチャージャの排気の取込口を内燃機関に取り付けるターボチャージャの取付構造であって、
回動中心を基準に回動し、前記取込口の外周に広がるフランジ部を内燃機関外壁に押さえ付ける回動部材と、
前記回動部材に取り付けられると共に軸線方向に延出され、前記回動部材を回動させるために軸線方向に移動する軸部材と、
前記軸部材が前記回動部材に取り付けられた部位から離れて配置され、前記軸部材を移動させるための操作部材と、
を備えることを特徴とするターボチャージャの取付構造である。

これによると、操作部材を操作することで軸部材を軸線方向に移動させ、軸部材が軸線方向に移動することで回動部材を回動させ、取込口の外周に広がるフランジ部を回動部材によって内燃機関外壁に押さえ付けることができる。したがって、ターボチャージャの排気の取込口を内燃機関に容易に取り付けることができる。

前記回動部材によって前記取込口の外周に広がるフランジ部を内燃機関外壁に押さえ付ける部位は、前記フランジ部の厚みが増しており、その厚みによって前記フランジ部を前記回動部材によって内燃機関外壁に押さえ付けると共に前記回動部材の回動を阻害するとよい。

これによると、フランジ部を回動部材によって内燃機関外壁に押さえ付けると共に回動部材の回動を阻害することで、回動部材がしっかり固定され、取り付けを強固なものにできる。

前記回動部材によって前記取込口の外周に広がるフランジ部を内燃機関外壁に挟み付ける部位は、前記フランジ部が設けられた前記取込口から延びるターボチャージャの排気流通部で前記フランジ部が隠れてしまい、ボルトによる結合が困難な部位であり、
前記操作部材によって前記軸部材が操作される部位は、当該排気流通部に操作を妨げられない前記軸部材を延出した部位であるとよい。

これによると、ボルトによる結合が困難な部位において、容易な取り付けができる。

本発明によると、ターボチャージャの取付構造において、ターボチャージャの排気の取込口を内燃機関に容易に取り付けることができる。

以下に本発明の具体的な実施例を説明する。

＜実施例１＞
図１は、本実施例に係るターボチャージャ１を内燃機関２に取り付けた状態を示す図である。図１（ａ）は、正面図であり、図１（ｂ）は側面図である。図１に示すように、内燃機関２から排出される排気を取り込み、取り込んだ排気のエネルギを用いて吸気を過給させるターボチャージャ１を内燃機関２に直接取り付けている場合には、内燃機関２の排気出口をターボチャージャ１の排気の取込口で直接つないでいる。

この場合、従来であれば、ターボチャージャ１の排気の取込口の外周に広がるフランジ部３を内燃機関外壁にボルトで結合させていた。

ここで、内燃機関２にターボチャージャ１を直接取り付ける場合には、内燃機関２の排気出口をターボチャージャ１の排気の取込口で直接つなぐため、ターボチャージャ１の排気の取込口が大きくなる。本実施例では、ツインエントリー型のターボチャージャ１の２つの入口を１つの取込口で構成するようになっている。このようにターボチャージャ１の排気の取込口が大きくなると、締め付け面圧を確保するために、結合に要するボルトの本数を増やす必要がある。このとき、ターボチャージャ１の排気の取込口の外周に広がるフランジ部３が当該フランジ部３から延びるターボチャージャ１の排気流通部４で隠れてしまうため、複数のボルトによる結合部位のうち一部（図１の×部）はボルトによる結合が困難となっていた。

そこで、本実施例では、図２に示すように、ボルトによる結合が困難な部位には、カムレバー１１によってターボチャージャ１の排気の取込口の外周に広がるフランジ部３を内燃機関外壁に取り付けるようにしている。図２は、本実施例に係るターボチャージャ１の取付構造１０を示す図である。

本実施例の取付構造１０は、具体的には、フランジ部３を押さえ付けるカムレバー１１と、カムレバー１１から延びる軸１２と、軸１２の途中に固定金具１３と共に配置されたナット１４と、を有して構成される。

カムレバー１１は、内燃機関２上に設けられた回動中心を基準に回動し、ターボチャージャ１の排気の取込口の外周に広がるフランジ部３を内燃機関外壁に押さえ付けるものである。このカムレバー１１が本発明の回動部材に相当する。

ここで、カムレバー１１によってフランジ部３を内燃機関外壁に押さえ付ける部位は、不図示であるが、フランジ部３の厚みが増しており、その厚みによってフランジ部３をカムレバー１１によって内燃機関外壁に押さえ付けると共にカムレバー１１の回動を阻害するようになっている。これにより、フランジ部３をカムレバー１１によって内燃機関外壁に押さえ付けると共にカムレバー１１の回動を阻害することで、カムレバー１１がしっかり固定され、取り付けを強固なものにできる。

軸１２は、カムレバー１１に取り付けられると共に軸線方向に延出され、カムレバー１１を回動させるために軸線方向に移動するものであり、外周にはねじが切られている。この軸１２が本発明の軸部材に相当する。

ナット１４は、軸１２がカムレバー１１に取り付けられた部位から離れて配置され、軸１２を移動させるために、操作者がこのナット１４を回転させることにより、ねじが切られた軸１２が移動するものである。このナット１４が本発明の操作部材に相当する。なお、固定金具１３は、ナット１４の位置がずれることを防止し、軸１２を保持するために内燃機関外壁に配置されるものである。

ここで、軸１２がカムレバー１１に取り付けられた部位から離れて配置されたナット１４の配置位置は、ターボチャージャ１の排気流通部４（図２の２点鎖線）に操作を妨げられない軸１２を延出した部位である。

以上の構成によると、ナット１４を操作することで軸１２を軸線方向に移動させ、軸１２が軸線方向に移動することでカムレバー１１を回動させ、ターボチャージャ１の取込口の外周に広がるフランジ部３をカムレバー１１によって内燃機関外壁に押さえ付けることができる。したがって、ボルトによる結合が困難な部位において、容易な取り付けができ、ターボチャージャ１の排気の取込口を内燃機関２に容易に取り付けることができる。

＜実施例２＞
図３は、本実施例に係るターボチャージャ１の取付構造１０ａ，１０ｂを示す図である。本実施例では、４気筒の内燃機関２のうち、＃２番気筒、＃３番気筒の排気を合流させると共に、＃１番気筒及び＃４番気筒は単独で排気を排出させる形状であり、３つの排気口が１つのターボチャージャ１の排気の取込口に接続される。このため、実施例１よりもターボチャージャ１の排気の取込口が大きくなったものである。この場合には、ターボチャージャ１の排気の取込口の外周に広がるフランジ部３が当該フランジ部３から延びるターボチャージャ１の排気流通部４（図３の２点鎖線）で隠れてしまう、フランジ部３の押さえ付けが必要な部位が２箇所ある。

このため、本実施例では、本実施例の取付構造１０ａ，１０ｂを２箇所対称構造で配置しているものである。一方の左側の取付構造１０ａは、軸１２を左方向に延出している。他方の右側の取付構造１０ｂは、軸１２を右方向に延出している。なお、それぞれの軸１２には、それぞれ固定金具１３及びナット１４が配置されている。その他の構成は、上記実施例と同様であるので説明を省略する。

本実施例では、２つの取付構造１０ａ，１０ｂの２つのナット１４をそれぞれ操作することで、軸１２が軸線方向に移動してそれぞれのカムレバー１１を回動でき、２箇所でフランジ部３を２つのカムレバー１１によって内燃機関外壁に押さえ付けることができる。したがって、ボルトによる結合が困難な部位において、容易な取り付けができ、ターボチャージャ１の排気の取込口を内燃機関２に容易に取り付けることができる。

＜実施例３＞
図４は、本実施例に係るターボチャージャ１の取付構造１０ｃを示す図である。本実施例では、実施例２と同様に、４気筒の内燃機関２のうち、＃２番気筒、＃３番気筒の排気を合流させると共に、＃１番気筒及び＃４番気筒は単独で排気を排出させる形状であり、３つの排気口が１つのターボチャージャ１の排気の取込口に接続される。このため、実施例１よりもターボチャージャ１の排気の取込口が大きくなったものである。この場合には、ターボチャージャ１の排気の取込口の外周に広がるフランジ部３が当該フランジ部３から延びるターボチャージャ１の排気流通部４（図４の２点鎖線）で隠れてしまう、フランジ部３の押さえ付けが必要な部位が２箇所ある。

このため、本実施例では、本実施例の取付構造１０ｃとしてカムレバー１１を２箇所連結した構造で配置しているものである。左側のカムレバー１１を先頭に、軸１２を右方向に延出している。その先に右側のカムレバー１１を配置している。ここで、両方のカムレバー１１の間には調整ナット１５を介して軸１２が配置されており、調整ナット１５の部分で軸１２は分断され軸１２の外周に切られたねじは調整ナット１５の部分で左右において逆に切られている。右側のカムレバー１１から右側にさらに軸１２が延出され、その先にナット１４が配置されている。その他の構成は、上記実施例と同様であるので説明を省略する。

本実施例では、１つのナット１４を操作することで、軸１２が軸線方向に移動して２つのカムレバー１１を回動でき、２箇所でフランジ部３を２つのカムレバー１１によって内燃機関外壁に押さえ付けることができる。ここで、２つのカムレバー１１がうまくフランジ部３を押し付けることができない場合には、調整ナット１５を操作してカムレバー１１の回動量を調整するようにしている。調整ナット１５は、左右のカムレバー１１の相対回動量を変更できるものである。したがって、ボルトによる結合が困難な部位において、容易な取り付けができ、ターボチャージャ１の排気の取込口を内燃機関２に容易に取り付けることができる。

＜実施例４＞
図５は、本実施例に係るターボチャージャ１の取付構造１０ｄを示す図である。図５（ａ）は、取付構造１０ｄが取り付けを行っていないフリー状態であり、図５（ｂ）は、取付構造１０ｄが取り付けを実施している締め付け状態である。本実施例では、ボルトによる結合を一切用いないで、本実施例の取付構造１０ｄだけで取り付けを行う場合である。

本実施例の取付構造１０ｄは、図５（ａ）に示すようにターボチャージャ１の排気の取込口の外周に広がるフランジ部３の周りに４箇所カムレバー１１が設けられている。そして、それぞれのカムレバー１１は同一の固定環部１６に回動支点を有している。カムレバー１１から延出された軸１２は、固定環部１６の周りを囲む操作環部１７に取り付けられ
ており、操作環部１７を図示反時計回りに回動することで、軸１２が移動し、それによってカムレバー１１が回動し、図５（ｂ）に示すようにカムレバー１１の先端が中心方向へ突き出るようになっている。これにより、中心方向へ突き出たカムレバー１１によって、固定環部１６の内側に配置されるフランジ部３を内燃機関外壁に押さえ付けることができる。ここで、本実施例の操作環部１７が本発明の操作部材に相当する。その他の構成は、上記実施例と同様であるので説明を省略する。

本実施例では、１つの操作環部１７を図示反時計回りに回動操作することで、４つの軸１２が移動して４つのカムレバー１１を回動でき、４箇所でフランジ部３を４つのカムレバー１１によって内燃機関外壁に押さえ付けることができる。したがって、ボルトによる結合を用いずに、容易な取り付けができ、ターボチャージャ１の排気の取込口を内燃機関２に容易に取り付けることができる。

本発明に係るターボチャージャの取付構造は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。

実施例１に係る内燃機関とターボチャージャとの取付状態を示す図であり、図１（ａ）が正面図であり、図１（ｂ）が側面図である。 実施例１に係るターボチャージャの取付構造を示す図である。 実施例２に係るターボチャージャの取付構造を示す図である。 実施例３に係るターボチャージャの取付構造を示す図である。 実施例４に係るターボチャージャの取付構造を示す図であり、図５（ａ）はフリー状態を示し、図５（ｂ）は締め付け状態を示す。

符号の説明

１ ターボチャージャ
２ 内燃機関
３ フランジ部
４ 排気流通部
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 取付構造
１１ カムレバー
１２ 軸
１３ 固定金具
１４ ナット
１５ 調整ナット
１６ 固定環部
１７ 操作環部

Claims (3)

1. 内燃機関から排出される排気を取り込み、取り込んだ排気のエネルギを用いて吸気を過給させるターボチャージャの排気の取込口を内燃機関に取り付けるターボチャージャの取付構造であって、
   回動中心を基準に回動し、前記取込口の外周に広がるフランジ部を内燃機関外壁に押さえ付ける回動部材と、
   前記回動部材に取り付けられると共に軸線方向に延出され、前記回動部材を回動させるために軸線方向に移動する軸部材と、
   前記軸部材が前記回動部材に取り付けられた部位から離れて配置され、前記軸部材を移動させるための操作部材と、
   を備えることを特徴とするターボチャージャの取付構造。
2. 前記回動部材によって前記取込口の外周に広がるフランジ部を内燃機関外壁に押さえ付ける部位は、前記フランジ部の厚みが増しており、その厚みによって前記フランジ部を前記回動部材によって内燃機関外壁に押さえ付けると共に前記回動部材の回動を阻害することを特徴とする請求項１に記載のターボチャージャの取付構造。
3. 前記回動部材によって前記取込口の外周に広がるフランジ部を内燃機関外壁に押さえ付ける部位は、前記フランジ部が設けられた前記取込口から延びるターボチャージャの排気流通部で前記フランジ部が隠れてしまい、ボルトによる結合が困難な部位であり、
   前記操作部材によって前記軸部材が操作される部位は、当該排気流通部に操作を妨げられない前記軸部材を延出した部位であることを特徴とする請求項１又は２に記載のターボチャージャの取付構造。

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