JP6133830B2 - 内燃機関の排気系支持構造 - Google Patents
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Description
これにより、重量物である触媒コンバータ等の排気浄化装置の振動による排気通路の振動を、高さ方向の距離が大きく剛性の低いステーによって優先的に吸収することができるとともに、剛性の高いブラケットでパワープラント又は車体と締結するため、排気系からパワープラント又は車体側の締結部までの距離が離れている場合であっても、各締結部の破損のおそれを回避でき、排気系を確実に支持できる。
そのため、両バンクにおいて、ステーの剛性や各触媒コンバータの熱伸びによるステーの熱応力に差が生じる。従って、両バンクでステーを共用化できず、部品開発及びその製造における工数アップに繋がり、コストが嵩む。
これに対して本発明によれば、触媒コンバータ等の排気浄化装置側の締結部からパワープラント側の締結部までの距離がより離れている、即ちステーのオーバーハング量がより大きくなるバンク側において、本発明の排気系支持構造を適用することにより、ステーのオーバーハング量を低減できる。ひいては、両バンクにおいて、ステーの構造を共通化でき、コストを削減できる。
図1は、本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気系支持構造を示す平面図である。図1に示すように、本実施形態に係る内燃機関の排気系支持構造1は、V型のエンジン2の排気系3に適用される。
なお、図1において、「Fr」は車両前方、「Rr」は車両後方、「R」は運転者から見た右方向、「L」は運転者から見た左方向を表している。
また、排気系3は、右側排気管30Rと、この右側排気管30Rに設けられた排気浄化装置としての右側第1触媒コンバータ31R及び右側第2触媒コンバータ32Rと、を備える。
左側第1触媒コンバータ31L及び左側第2触媒コンバータ32Lは、左側排気管30Lの上流側からこの順に設けられている。
ブラケット12は、左側排気管30Lの側方に位置するトランスミッション4の左側の外側上部に設けられた本体締結部40Lに、図示しないボルトにより締結される。
また、これらステー11Lとブラケット12は、接続部5において、図示しないボルトにより互いに締結される。
ここで、図1に示すように、排気締結部33Lと本体締結部40Lとの距離DL(左側排気管30Lからパワープラントとしてのトランスミッション4の本体締結部40Lまでの距離)は、右側排気管30Rと本体締結部40Rとの距離DR(右側排気管30Rからトランスミッション4の本体締結部40Rまでの距離)よりも大きい。従来であれば、左側の排気系を支持するステーの方が、右側の排気系を支持するステーよりもオーバーハング量(平面視においてパワープラントから側方へ突出したステーの寸法)が大きくなるところ、本実施形態の排気系支持構造1ではステー11Lに加えてブラケット12を用いることで、ステー11Lのオーバーハング量が大幅に低減されて右側のステー11Rと同等となっている。これにより、触媒コンバータの振動に起因する締結部等の破損が回避される。
ここで、剛性とは、曲げや捩じりの力に対する寸法変化(変形)のし難さの度合いを意味する。具体的には、剛性は、単位変形を起こすのに必要な力(荷重/変形量)で表わされ、従来公知の測定方法による測定される。
図3に示すように、ブラケット12は、接続部5から本体締結部40L側に延びる第1リブ121を有する。この第1リブ121は、ブラケット12を構成する板状部120を貫通するように、板状部120の上面及び下面に形成される(後述の図7参照)。
なお、この第1リブ121は、板状部120のトランスミッション4側に形成された2つの締結孔124,124の直下に配置される後述の2つの本体締結座面41L,42Lの間を通って、ブラケット12とトランスミッション4との接続面43まで延びるように形成される。これにより、ブラケット12の剛性がさらに高められる。
このブラケット12の幅寸法は、接続部5においてブラケット座面125の幅と同一に設定される。また、接続部5側から本体締結部40L側に向かうに従い、本体締結座面41L,42Lの幅まで拡幅するように構成される。即ち、ブラケット12の形状は、ステー11Lやトランスミッション4との締結に必要な座面範囲を確保しつつ、駄肉を有さないようにそれら座面範囲の接線からはみ出さないように設定される。
また、第1リブ121と第3リブ123により囲まれた板状部120の接続部5側には、水抜き穴126が形成される。図4及び図5に示すように、板状部120は、接続部5側から本体締結部40L側に向かうに従い上方に傾斜しており、水はこの板状部120上を流れて水抜き穴126から排出されるようになっている。後述の第2リブ122は、この水抜き穴126による水抜きを可能とするために、板状部120の下面側にのみ形成される。
また、ステー11Lは、その接続部5側の端部が排気締結部33L側の端部と比べて車両後方側にオフセットされた位置に配置される。これにより、ステー11Lの排気締結部33L側の端部を傾斜させつつ、ステー11Lの形状を単純化できるようになっている。
本実施形態では、トランスミッション4に設けられた本体締結部40Lに締結されたブラケット12と、左側排気管30Lの外側上部に設けられた排気締結部33Lに締結された、ブラケット12よりも剛性の低いステー11Lと、を接続部5により互いに締結した。また、高さ方向における排気締結部33Lと接続部5との距離が、高さ方向における本体締結部40Lと接続部5との距離よりも大きくなるように構成した。
これにより、重量物である左側第1触媒コンバータ31L及び左側第2触媒コンバータ32Lの振動による左側排気管30Lの振動を、高さ方向の距離が大きく剛性の低いステー11Lによって優先的に吸収することができるとともに、剛性の高いブラケット12でトランスミッション4と締結するため、排気系3からトランスミッション4の本体締結部40Lまでの距離が離れている場合であっても、各締結部の破損のおそれを回避でき、排気系3を確実に支持できる。
これに対して本実施形態によれば、排気管の排気締結部からトランスミッション4の本体締結部までの距離がより離れている、即ちステーのオーバーハング量がより大きい左側バンク25Lにおいて、本発明の排気系支持構造1を適用することにより、ステー11Lのオーバーハング量を低減できる。ひいては、両バンクにおいて、ステーの構造を共通化でき、コストを削減できる。
上記実施形態では、パワープラントとしてのトランスミッションに設けた本体締結部にブラケットを締結したが、これに限定されない。例えば、振動が解消された位置における排気管等であれば、車体に設けた本体締結部にブラケットを締結してもよい。
また上記実施形態では、本体締結部がそれぞれ離隔して形成された2つの本体締結座面を有するように構成したが、これに限定されず、3つ以上の本体締結座面を有するように構成してもよい。
2…エンジン(内燃機関)
3…排気系
4…トランスミッション(パワープラント)
5…接続部
11L…ステー
12…ブラケット
30L…左側排気管(排気通路)
31L…左側第1触媒コンバータ(排気浄化装置)
32L…左側第2触媒コンバータ(排気浄化装置)
33L…排気締結部
34…排気締結座面
40L…本体締結部
41L,42L…本体締結座面
43…接続面
121…第1リブ
122…第2リブ
125…ブラケット座面
Claims (7)
- 内燃機関から車両後方に延びて設けられ、前記内燃機関から排出された排気を車両後方へと導く排気通路と、
前記排気通路に設けられ、排気を浄化する排気浄化装置と、を備える内燃機関の排気系を支持する構造であって、
前記排気通路の側方に位置するパワープラント又は車体に設けられた本体締結部と、
前記排気通路の外側上部に設けられた排気締結部と、
前記本体締結部と前記排気締結部とを自己の両端部として該両端部を結ぶ接続機構とを備え、
前記接続機構は、
前記本体締結部に締結され相対的に剛性の高いブラケットと、前記排気締結部に締結され前記ブラケットとの相対において剛性の低いステーとが、接続部により互いに締結されて構成され、前記ステーは、前記接続部近傍の概略水平の部分から湾曲して上方に延伸した後前記パワープラント又は車体から遠ざかる方向に湾曲した部位の先端近傍部位で前記排気通路を吊持するように前記排気締結部に締結され、
高さ方向における前記排気締結部と前記接続部との距離である前記ステーの高さ方向の長さが、高さ方向における前記本体締結部と前記接続部との距離である前記ブラケットの高さ方向の長さよりも大きくなるように構成された内燃機関の排気系支持構造。 - 前記ブラケットは、前記接続部から前記本体締結部側に延びる第1リブを有し、
前記第1リブは、前記排気浄化装置の振動に伴う前記排気通路の振動方向に対して略直交する方向に延びている請求項1に記載の内燃機関の排気系支持構造。 - 前記本体締結部は、それぞれ離隔して形成された少なくとも2つの本体締結座面を有し、
前記第1リブは、前記少なくとも2つの本体締結座面の間を通って、前記ブラケットと前記パワープラント又は車体との接続面まで延びている請求項2に記載の内燃機関の排気系支持構造。 - 前記ブラケットは、前記接続部に形成されたブラケット座面を有し、
前記ブラケットの幅は、前記接続部において前記ブラケット座面の幅と同一であり、且つ、前記接続部側から前記本体締結部側に向けて拡幅するように構成された請求項1から3いずれかに記載の内燃機関の排気系支持構造。 - 前記排気締結部は、傾斜面で形成された排気締結座面を有する請求項1から4いずれかに記載の内燃機関の排気系支持構造。
- 前記ステーは、その前記接続部側の端部が前記排気締結部側の端部と比べて車両後方側にオフセットされた位置に配置されている請求項5に記載の内燃機関の排気系支持構造。
- 前記ブラケットは、前記ステーの前記排気締結部側の端部の延設方向に沿って延びる第2リブを有する請求項1から6いずれかに記載の内燃機関の排気系支持構造。
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