JP6909820B2 - スラント型内燃機関を備えた自動車用動力装置 - Google Patents

Description

本発明は、シリンダボア軸線を鉛直線よりも水平の側に向けて大きく傾斜させたスラント型内燃機関を有する自動車用動力装置に関するものである。

自動車用の内燃機関において、排気ガスの浄化のために触媒（三元触媒）が使用されており、触媒は触媒ケースに内蔵されている。触媒ケースは排気集合管に接続されているが、触媒ケースはかなりの重量があるため、何らかの支持手段が必要である。

この場合、シリンダボアが鉛直又は鉛直に近い姿勢になっている縦型の内燃機関では、触媒ケースを上下長手の姿勢にして、シリンダブロックにステーを介して固定できるが、シリンダボアが水平に近づくように大きくスラントして排気側面が下向きになっていると、シリンダブロックの下方に触媒ケースを配置するスペースがないため、この場合は、触媒ケースはシリンダブロックの後ろ（タイミングチェーンと反対側で、ミッションケースの側方）に配置している。

そして、触媒ケースをシリンダブロックの後ろに配置すると、機関の振動や車体の振動によって触媒ケースが大きく振れようとするため、排気集合管と触媒ケースとの接合部に大きな負荷がかかるという問題がある。そこで、触媒ケースが機関本体の後ろに離れている場合は、排気集合管と触媒ケースとを球面継手で接続し、触媒ケースは車体フレーム等にステーを介して支持している（球面継手の例としては、例えば特許文献１参照）。

他方、特許文献２には、触媒ケースを、機関本体の横に配置されたものと機関本体の後ろに配置されたものとの前後２つの部分に分離して、後部の触媒ケースを、ブラケットを介してミッションケースの後端部に固定することが開示されている。特許文献２では、排気集合管と触媒ケースとの接続に球面継手は使用されていないと推測される。

特開２００４−１７６５５３号公報 特開平７−２６９９８号公報

さて、機関本体が大きくスラントしている場合は、触媒ケースの全体を機関本体の後ろに配置することは不可欠であるが、排気集合管と触媒ケースとを球面継手によって接続すると、シリンダヘッドから触媒ケースまでの距離が長くならざるを得ないため、触媒ケースに伝わる熱量の損失が大きくて、排気ガスの浄化性能が不十分になるおそれがある。特に、コールドスタート時には、触媒の活性化に時間を要するため、排気ガスの浄化不良が現れやすいといえる。

本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、触媒ケースを機関本体の後ろに配置せざる得ないスラント型内燃機関を備えた動力装置において、触媒ケースを、できるだけ機関本体に近付けつつ安定的に支持できるようにしようとするものである。

本願各発明は、
「クランク軸線方向を向いて反対側に位置した前面及び後面を有すると共にクランク軸線と直交したシリンダボアの群が開口した頂面を有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの頂面に固定されたシリンダヘッドとを備え、
前記シリンダブロック及びシリンダヘッドの前面にはタイミングチェーンを覆うフロントカバーが固定されて、前記シリンダブロックの後面にはミッションケースが固定されており、
かつ、前記シリンダブロック及びシリンダヘッドは、排気側面を下向きにして水平の側に大きく傾斜したスラント型になっている」
という基本構成になっている。

そして、請求項１の発明では、上記基本構成において、
「前記シリンダヘッドの排気側面に固定された排気集合管に、前記シリンダブロックの後面の後ろに位置した触媒ケースが一体に接合されており、前記触媒ケースは、第１ステーを介して前記ミッションケースに固定され、第２ステーを介して前記シリンダヘッドに固定されている」
という構成になっている。

請求項１の展開例として、請求項２の発明は、
「前記第１ステーの一端部は前記ミッションケースに固定されて、前記第２ステーの一端部は前記シリンダヘッドに固定されている一方、
前記第１ステーの他端部と第２ステーの他端部とのうちいずれか一方が前記触媒ケースに固定されて、他方のステーの他端部は、前記一方のステーの他端部に設けたボス部に固定されている」
という構成になっている。

また、請求項１又は２の展開例として、請求項３の発明は、
「前記第２ステーの一端と他端とは、それぞれ複数本ずつのボルトで前記シリンダヘッド及び触媒ケースに固定されている一方、
前記第１ステーは、その一端は複数本のボルトによって前記ミッションケースに固定されて、その他端は１本のボルトで前記触媒ケースに直接に又は前記第２ステーを介して前記触媒ケースに固定されており、かつ、前記第１ステーの他端を固定するボルトは、前記触媒ケースの長手方向と交叉した姿勢になっている」
という構成になっている。

また、請求項４の発明は、上記基本構成において、
「前記シリンダヘッドの排気側面に固定された排気集合管に、前記シリンダブロックの後面の後ろに位置した触媒ケースが一体に接合されており、前記触媒ケースと前記ミッションケースのうち前記シリンダブロックに近い基端部とが、前記触媒ケースの軸心に対して傾斜した姿勢で前記触媒ケースから前記ミッションケースの基端部に向けて前向きに延びる第１ステーを介して固定されている」
という構成になっている。

更に、請求項５の発明は、上記基本構成において、
「前記シリンダヘッドの排気側面に固定された排気集合管に、前記シリンダブロックの後面の後ろに位置した触媒ケースが一体に接合されていて、前記触媒ケースの外周部と前記ミッションケースの外周部との相互間、又は、前記触媒ケースの外周部と前記ミッションケースの外周部及び前記シリンダヘッドの後面との相互間が、前記触媒ケースの軸心よりも上方に配置されたステーによって連結されており、
前記ステーと触媒ケースとは、前記触媒ケースの軸心と交差した姿勢のボルトで固定されて、前記ステーと前記ミッションケース又は前記シリンダヘッドとは、前記クランク軸線と略平行な姿勢のボルトで固定されている」
という構成になっている。

なお、請求項１と請求項４，５の発明は相反するものではなく、互いに重複して適用可能である。

本願各発明では、排気集合管と触媒ケースとが一体に接合されてマニバータになっているため、球面継手を使用して接続する場合に比べて、触媒ケースを機関本体（シリンダヘッド）に近づけることができる。従って、排気ガスの放熱をできるだけ抑制して、触媒の浄化性能低下を防止できる。特に、コールドスタート時に触媒を早期活性化できるため、コールドスタート時の排気ガス浄化性能アップに大きく貢献できる。

(1).請求項１の効果
そして、請求項１の発明では、触媒ケースはシリンダヘッドとミッションケースとに ステーを介して固定されているため、触媒ケースが機関本体の後ろにオーバーハングしているにもかかわらず、振動に対して強い抵抗を発揮して高い安定性を保持できる。

特に、実施形態のように、クランク軸線方向から見た状態で、第１ステーと第２ステーとの姿勢を異ならせて、シリンダヘッドに固定するボルトの軸線とミッションケースに固定するボルトの軸線とを交差させると、機関本体の複合した振動に対して極めて高い抵抗を発揮するため、触媒ケースの振動防止効果を格段に向上できて好適である。

(2).請求項２の効果
第１ステーと第２ステーとは、触媒ケースに対して直接固定することも可能であるし、請求項２のように、一方のステーを介して他方のステーを触媒ケースに間接的に固定することも可能である。そして、請求項２のように一方のステーに他方のステーを固定する構造を採用すると、触媒ケースには、一方のステーの固定部だけを形成したら足りるため、触媒ケースの設計の自由性を向上できる。

また、一方のステーの他端部に固定用ボス部を形成するにおいて、ボス部の位置や姿勢は触媒ケースとは関係なく設定できるため、ボス部は、締結作業を行いやすいように設定できる。従って、この面においても設計の自由性を向上できる。

また、第１ステーの他端部と第２ステーの他端部とを個別に触媒ケースに例えばボルトで固定すると、固定部が離れることによって締結作業が面倒になることが有り得るが、請求項２の構成では、上記のように、一方のステーのボス部は締結作業を行いやすいように設定できるため、ボルト等で固定するにおいて、作業能率を向上できる利点もある。

特に、実施形態のように、第２ステーの基端部にボス部を設けて、第１ステーの基端部にスタッドボルトを突設しておくと、第２ステーのボス部をスタッドボルトに嵌め込むことによってマニバータを落下不能な状態に仮保持できるため、マニバータの固定作業の能率向上にも貢献できる。

(3).請求項３の効果
触媒ケースはシリンダヘッド及びシリンダブロックから離れているため、大きな振動が発生するが、触媒ケースを支持するに当たって考慮すべき事項として、振動の他に、熱変形の問題がある。すなわち、触媒ケースは筒状になっているため、機関の運転による受熱によって軸線方向に膨張して、運転停止によって元に戻るという変化を繰り返すため、膨張・収縮をどこかで吸収できるようにすべきである。

この点、請求項３の構成では、シリンダヘッドも熱膨張するため、第２ステーを２本ずつのボルトでシリンダヘッド及び触媒ケースに固定しても、触媒ケースの熱膨張の影響がシリンダヘッドに及ぶことは殆どない一方、第１ステーと触媒ケースとは、触媒ケースの軸心と交叉した１本のボルトによって固定されているため、触媒ケースの軸線方向の膨張は、第１ステーと触媒ケースとが相対回動することによって吸収できる。

すなわち、ミッションケースには熱膨張は基本的に生じないため、第１ステーをミッションケースと触媒ケースとにそれぞれ複数本のボルトで固定していると、触媒ケースの熱膨張によって第１ステーに大きな応力が発生し、当該第１ステーが破断に至ることがないとも云えないが、請求項３の構成では、触媒ケースの伸縮は第１ステーと触媒ケースとの姿勢の変化によって吸収されるため、第１ステーの破断を防止できると共に、ミッションケースに対して負荷が掛かることも防止できる。

なお、第１ステーと触媒ケースとが相対回動しても、その量は僅かであるので、締結箇所に緩みが発生することはない。

(4).請求項４の効果
さて、特許文献２では、機関本体の後ろに配置された触媒ケースをミッションケースの後端部にブラケットを介して固定しているが、この構成では、触媒ケースの振動がミッションケースに対して大きなモーメントとして作用するため、ミッションケースが変形して、その変形が変速部材の動きに悪影響を与えることが懸念される。

これに対して本願請求項４の構成を採用すると、ミッションケースの変形を防止しつつ、触媒ケースを安定的に支持できる。

すなわち、まず、ミッションケースのうち基端部は、フランジを備えていてこれが多数のボルトでシリンダブロック等に固定されており、極めて剛性が高い頑丈な構造になっていて荷重が掛かっても変形することはないと共に、触媒ケースの荷重が基端部にモーメントとして作用すること自体がない。更に、ミッションケースの基端部内にはクラッチが配置されているだけであるのが通常であり、変速機構部は基端部よりも後ろに配置されているため、仮にミッションケースの基端部が僅かに変形したとしても、その変形が変速機構部の動きに影響することはない。

次に、第１ステーは、触媒ケースから前向きに延びて触媒ケースの軸心に対して傾斜していることにより、第１ステーの後端を触媒ケースのできるだけ後ろに位置させることができるため、触媒ケースの支持安定性にも優れている。従って、ミッションケースの変形を防止しつつ触媒ケースを安定的に支持できるのであり、これにより、変速機構の円滑な動きを阻害することなく触媒ケースを安定的に支持して、排気ガスの高い浄化性能を確保できる。

(5).請求項５の効果
請求項５の構成では、ステーを触媒ケースに固定するボルトと、ステーをミッションケース又はシリンダヘッドに固定するボルトとは、クランク軸線方向から見て交差しているため、請求項１と同様に、エンジンの複合的な振れ動きに対して、ステーは高い抵抗を発揮する。従って、高い振動抑制効果を発揮し得る。特に、ステーの一端と他端とを複数本ずつのボルトで固定すると、好適である。

また、触媒ケースの外周のうち軸心よりも上の部分は、基本的には障害物がないオープンな空間になっているため、動力ドライバを使用してステーを触媒ケースにボルトで固定するにおいて、ボルトの回転操作を容易に行える。すなわち、動力ドライバは、他の物に邪魔されることなく容易に使用できる。

同様に、ミッションケースの外周の外側及びシリンダヘッドの後面も、基本的には障害物がないオープンな空間になっているため、ステーをミッションケース又はシリンダヘッドに固定するボルトの回転操作も、容易に行える。従って、請求項５の構成では、組み立ての容易性を確保しつつ、触媒ケースの振れ動きを的確に防止できる。

第１実施形態において、ミッションケースを省略した状態での後面図である。 図１のII-II 視図である。 図２の部分拡大図である。 図１の IV-IV視図である。 （Ａ）はマニバータを図３と同じ方向から見た図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視図である。 要部の斜視図である。 第２実施形態におけるマニバータとステーとボルトの配置関係を示す斜視図である。 第２実施形態において、ボルトを分離した状態での斜視図である。 第２実施形態の後面図である。 第２実施形態の側面図である。 第３実施形態の後面図である。 第３実施形態を後ろ上方から見た斜視図である。 第３実施形態の側面図である。 第３実施形態を側方上部から見た斜視図である。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、方向を特定するため前後等の文言を使用するが、請求項で定義しているとおり、前後方向はクランク軸線方向であり、タイミングチェーンやクランクプーリ（いずれも図示せず）を設けている側を前としてミッションケースを配置している側を後ろとしている。上下方向は鉛直方向であり、左右方向は、鉛直方向及び前後方向と直交した方向である。念のため、図面に方向を明示している。

(1).第１実施形態の概要
まず、図１〜６に示す第１実施形態を説明する。この実施形態は、請求項１に対応している（請求項２，３も含んでいる。）。内燃機関の基本構成は従来と同様であり、図１，２に示すように、機関本体として、シリンダボア（図示せず）の群がクランク軸線方向に並んで頂面に開口するように形成されたシリンダブロック１と、その頂面に固定されたシリンダヘッド２とを備えている。

シリンダブロック１の下面には、補助クランクケース１ａを介してオイルパン３が固定されており、シリンダヘッド２の上面にはヘッドカバー４が固定されている。また、シリンダブロック１とシリンダヘッド２の前面には、タイミングチェーンを覆うフロントカバー５が固定されている。ヘッドカバー４の前端部はフロントカバー５にボア軸線方向から重なっている。シリンダブロック１及びオイルパン３の後面に、ミッションケース６のフランジ部が多数のボルトで固定されている。

図１に示すように、本実施形態の内燃機関は、排気側を下向きにしてボア軸心７が水平面８に近づくように大きく傾斜したスラント型であり、ボア軸心７と水平面８とが成す角度（仰角）は約２５°程度（ボア軸心７が鉛直線Ｏと成す角度は６５°程度）になっている。図２において、クランク軸９を表示している。クランク軸９の後端には、スタータモータで駆動されるリングギア１０が固定されている。

図１のとおり、シリンダブロック１及び補助クランクケース１ａの後端には、リングギア１０を囲う受け座１１が形成されており、受け座１１にミッションケース６の前面が重なっている。なお、受け座１１に施している平行斜線は端面を表示するためのものであり、断面の表示ではない。図４から理解できるように、本実施形態の内燃機関は４気筒である。

(2).マニバータとその支持構造
図２，４，５に示すように、シリンダヘッド２の排気側面には、排気マニホールドを構成する排気集合管（排気マニホールド）１３が固定されている。排気集合管１３はフランジ１４を備えており、このフランジ１４が、ボルト（スタッドボルト）及びナットでシリンダヘッド２に固定されている。

排気集合管１３はクランク軸線方向に長く延びる姿勢であり、終端がシリンダヘッド２の後ろに僅かにはみ出ていて、この終端に、おおよそクランク軸線方向に長い姿勢に配置された触媒ケース１５の上流端が、溶接等によって一体に接合されている。従って、本願発明では、排気集合管１３と触媒ケース１５とが一体化してマニバータになっている。

例えば図３に示すように、触媒ケース１５は、触媒が内蔵されたストレート部１５ａと、ストレート部１５ａの上流端に接合された先広がりのフロントコーン部１５ｂと、ストレート部１５ａの下流端に接合されたリアコーン部１５ｃとを備えており、リアコーン部１５ｃに、フランジ１６を備えた継手筒１７が一体に接合されている。継手筒１７には、排気管１８（図２参照）がフランジ接合によって接続されている。なお、リアコーン部１５ｃ（又は継手筒１７）と排気管１８は、球面継手によって接続してもよい。

触媒ケース１５は、その全体がシリンダヘッド２（機関本体）の後ろにはみ出ているが、できるだけシリンダヘッド２に近いのが好ましいので、スペースが許せば、側面視でフロントコーン部１５ｂの一部がシリンダヘッド２と重なるように配置してもよい。

排気集合管１３は、下方から第１インシュレータ１９で覆われている。他方、触媒ケース１５は上方から第２インシュレータ２０で覆われている。図１に示すように、第２インシュレータ２０は、触媒ケース１５の上半分程度を覆っている。第２インシュレータ２０は、触媒ケース１５のストレート部１５ａにビス止めされている。

図６に最も良く示しているが、触媒ケース１５のうちストレート部１５ａの下面に、板状の第１支持ブラケット２１が溶接によって固定されており、この第１支持ブラケット２１に、第１ステー２２の一端が２本の第１ボルト２３で固定されている。図１では、第１ステー２２と受け座１１との線がクロスしているが、厳密には、受け座１１は、第１ステー２２と重なった部位では点線の表示になる。

第１ステー２２は、前後２枚の側板２２ａと、その下端に一体に繋がった底板２２ｂとを有しており、底板２２ｂは、ミッションケース６に設けた第１ボス２４に、２本の第２ボルト２５で固定されている。２本の第２ボルト２５は、ミッションケース６を横切る左右方向（クランク軸線と直交した方向）に並んでいる。

そして、図３に示すように、第１支持ブラケット２１は、概ね触媒ケース１５におけるストレート部１５ａの前後中間部に位置している一方、ミッションケース６の第１ボス２４は、ミッションケース６のうちシリンダブロック１に近い基端部に設けており、そこで、第１ステー２２は、下に行くに従ってシリンダブロック１に近づくように傾斜している。

また、図５に示すように、触媒ケース１５におけるストレート部１５ａの側面に、第２支持ブラケット１５ｄが溶接で固定されている一方、図４や図６に示すように、第２インシュレータ２０の側面に、第２支持ブラケット１５ｄに重なる膨出部２０ａを横向きに突設しており、膨出部２０ａ及び第２支持ブラケット１５ｄとシリンダヘッド２の後面とが、第２ステー２６で固定されている。

第２ステー２６は、第２インシュレータ２０とシリンダヘッド２とに重なる基板２６ａと、これに溶接された上下の側板２６ｂとを有しており、基板２６ａの後端部が、２本の第３ボルト２７により、第２インシュレータ２０の膨出部２０ａと触媒ケース１５の第２支持ブラケット１５ｄとに共締めされている。また、基板２６ａの前端部が、シリンダヘッド２の後面に形成した第２ボス２８に、２本の第４ボルト２９で固定されている。

第２ステー２６において、上下の側板２６ｂは、前端に向けて間隔が狭まっており、このため、基板２６ａの前端部は、上の側板２６ｂの上に大きく露出しており、この露出部が第４ボルト２９でシリンダヘッド２に固定されている。２本の第４ボルト２９の間には三角形状の補強片２６ｃが配置されており、補強片２６ｃは、基板２６ａと上の側板２６ｂとに溶接されている。

第２ステー２６は、平面視で、後端から前端に向けて触媒ケース１５から離れるように傾斜した姿勢になっている。２本の第３ボルト２７は前後方向に並んでおり、２本の第４ボルト２９は、平面視でクランク軸線と直交した方向に並んでいる。なお、図２に示す符号３０は、機関本体を車体フレームにて支持するためのマウント材である。

(3).第１実施形態のまとめ
以上の構成において、触媒ケース１５はシリンダヘッド２の後ろにはみ出しているが、排気集合管１３と触媒ケース１５とが一体化に接合されてマニバータになっていることにより、触媒ケース１５をできるだけシリンダヘッド２に近づけることができるため、シリンダヘッド２から排出された排気ガスは、放熱が抑制された状態で触媒ケース１５の触媒に到達する。

このため、触媒を活性化温度に維持して、排気ガスの浄化性能悪化を防止できる。特に、コールドスタート時に触媒の早期昇温を促進して、排気ガスの早期浄化を促進することができる。

また、触媒ケース１５は、その外周部が、２本のステー２２，２６でシリンダヘッド２とミッションケース６とに固定されており、マニバータが全体として３点支持の状態になっているため、触媒ケース１５も安定性が高く、振動に対して高い抵抗を発揮する。そして、本実施形態では、以下に詳述するように、ステー２２，２６の姿勢やボルトの姿勢などにより、触媒ケース１５は高い安定化が確保されている。

さて、内燃機関は、ピスントの動きをクランク軸９によって回転運動に変換するという特性から、複雑な振動が発生するが、触媒ケース１５に着目すると、上下方向や左右方向のような振れ動きが問題になる。すなわち、質量の大きな触媒ケース１５が振れ動くことにより、排気集合管１３と触媒ケース１５との接合部に大きな負荷が作用して、接合部が折損したり変形したりしやすくなる。

しかるに、本実施形態では、２本のステー２２，２６によって支持機能（突っ張り機能）が発揮されるが、前後方向から見て２本のステー２２，２６の姿勢が９０度程度の角度で広がっているため、上下方向の振れ動きと左右方向の振れ動きに対して高い抵抗が発揮される。その結果、触媒ケース１５の振れを大幅に抑制して、排気集合管１３と触媒ケース１５との接合部に大きな負荷（モーメント）が作用することを防止できる。

更に正確に述べると、左右方向の振れ動きは主として第１ステー２２によって抑制されて、上下方向の振れ動きは主として第２ステー２６によって抑制される。円運動は上下方向の動きと左右方向の動きとの合成した動きであるので、円運動も両ステー２２，２６によって効果的に抑制される。

つまり、触媒ケース１５の振れ動きは、上下運動と左右運動とに分解できるが、２つのステー２２，２６によって上下運動と左右運動とに対する抵抗を分担することにより、触媒ケース１５の振れ動きをしっかりと抑制できるのである。

第１ステー２２をミッションケース６に固定する第２ボルト２５と、第２ステー２６をシリンダヘッド２に固定する第４ボルト２９とは軸線が略９０度交差しているが、このように両ボルト２５，２９の軸線が交差していることにより、触媒ケース１５の振れ動きに対する２つのステー２２，２６の抵抗機能が確実化される。

また、第１ステー２２も第２ステー２６も、触媒ケース１５の前後略中間部からシリンダヘッド２又はミッションケース６に向けて斜めに延びており、両ステー２２，２６によって触媒ケース１５の前後中間部（重心位置）が支持されているため、ステー２２，２６の後端を支点にしてステー２２，２６が回動する傾向を呈することはない。この面でも、触媒ケース１５を安定よく支持できる。

更に、第１ステー２２の前端はミッションケース６の基端部に固定されているが、ミッションケース６の基端部はシリンダブロック１に固定されていて剛性が高いため、変形を生じることなく、触媒ケース１５の振れ動きによる外力をしっかりと支持できる。

すなわち、ミッションケースの基端部は、シリンダブロックに固定するためのフランジを備えていて元々剛性は高くなっており、また、基端部内には、クラッチが配置されているだけで変速部材は配置されておらず、仮に、基端部に変形があっても、変速部材に影響するとことはない。従って、触媒ケースを支持したことに起因したミッションケース６の変形によって変速部材の動きに影響するといったことは皆無であり、変速部材（変速機構部）の円滑な動きを阻害することはない。

第２ステー２６とシリンダヘッド２との関係も同様であり、第２ステー２６は、シリンダヘッド２のうち動弁機構から最も遠い部位に固定されているため、第２ステー２６を固定したことに起因したシリンダヘッド２の変形がカム軸等に及ぶことは皆無であり、従って、動弁機構の円滑な動きは確保されている。

また、図６のとおり、第１ステー２２を固定する第１ボルト２３と第２ボルト２５との軸線は互いに交差していると共に、第２ステー２６を固定する第３ボルト２７と第４ボルト２９の軸線も互いに交差している。従って、例えば、第１ボルト２３と第２ボルト２５とを例にとると、触媒ケース１５の振れ動きによる外力が、一方のボルトに対して軸線方向の引っ張りとして作用しても、他方のボルトに対しては曲げ力として作用するため、第１ステー２２はしっかりと固定された状態に保持される。

図１に示すように、第１ステー２２と第２ステー２６とは、触媒ケース１５から離れるに従って間隔が広がるようにハ字形の姿勢になっているため、強い突っ張り作用が発揮されて、触媒ケース１５の安定化に大きく貢献している。この点も、本実施形態の特徴の一つである。

(4).第２実施形態
次に、図７〜１０に示す第２実施形態を説明する。この実施形態は、請求項４，５に対応している。この実施形態でも、第１及び第２ステー２２，２６を備えている。第１実施形態と同じ要素は、第１実施形態と同じ符号を付して、必要がない限り説明は省略することとする。

ごくおおまかに述べると、図１と図８との対比から理解できるように、第２実施形態では、第１及び第２のステー２２，２６が、第１実施形態の状態よりもミッションケース６から遠ざかる方向に、触媒ケース１５の軸心回りに振られた状態になっている。但し、第１実施形態と同様に、ステー２２，２６の間隔は、触媒ケース１５から離れるに従って広がっている。

まず、第１ステー２２について述べる。図７，８に示すように、第１ステー２２は、第１ボルト２３で触媒ケース１５に固定される１枚の底板２２ｂと、第２ボルト２５でシリンダヘッド２に固定される側板２２ａとを有しており、基本的にはＬ形の断面形状であるが、側板２２ａと底板２２ｂとは、補強板３１によって連結されている。

補強板３１は、底板２２ｂの長手側縁に溶接された長手側壁３１ａと、底板２２ｂの短手端縁の近くに溶接された第１エンド壁３１ｂと、側板２２ａの他端部を横切るように形成された第２エンド壁３１ｃとを有しており、第２ボルト２５が貫通する取付け穴は、第２エンド壁３１ｃを挟んだ上下両側に開口している。

そして、この実施形態では、図９に示すように、第１ステー２２は、触媒ケース１５とクランク軸とを結ぶ線Ｓよりも上に配置されている。換言すると、第１ステー２２は、触媒ケース１５とミッションケース６との間の空間よりも上に配置されており、第１ステー２２の一端は、触媒ケース１５におけるストレート部１５ａの上面と略同じ高さ位置において、第１支持ブラケット２１に第１ボルト２３で固定されている。

第１ボルト２３は上下長手の姿勢になっているが、触媒ケース１５の上方はオープンな空間になっているため、エアー式等の動力ドライバを使用して第１ボルト２３を回転操作するにおいて、動力ドライバは、他の部材に邪魔されることなく操作できる。すなわち、触媒ケース１５の上方には動力ドライバを容易に使用できる空間が空いているため、一般的な動力ドライバを使用して、第１ボルト２３のねじ込み作業をしごく容易に行える。

また、図８に示すように、第１ステー２２の側板２２ａは、触媒ケース１５の軸心（或いはクランク軸の軸心）を横切る姿勢の平面と略平行になっており、この側板２２ａの他端部が、ミッションケース６に形成された第１ボス２４に、第２ボルト２５によって固定されている。従って、第２ボルト２５は、触媒ケース１５の軸心及びクランク軸の軸心と略平行な姿勢になっている（従って、第１ボルト２３と第２ボルト２５とは、略直交した姿勢になっている。）。

そして、第１ボス２４は、ミッションケース６のフランジに形成されていて、ミッションケース６の本体の外側に位置しているため、第２ボス２８の後ろには、動力ドライバを使用できる空間が広がっている。従って、第２ボルト２５の締結作業も、しごく容易に行える。

次に、第２ステー２６を説明する。図７，８等に示すように、本実施形態の第２ステー２６は、基板２６ａと前後の側板２６ｂと下端の端板２６ｄとを有しており、略トレー状の形態になっている。従って、第１実施形態に比べてシンプルになっている。基板２６ａには、逃がし穴３３を空けている。

本実施形態では、基板２６ａの一端部が第３ボルト２７によって触媒ケース１５に固定されて、側板２６ｂの他端部が、第４ボルト２９によって第２ボス２８に固定されている。触媒ケース１５におけるストレート部１５ａのうちミッションケース６と反対側の部位には、第２ステー２６の一端部が重なる第２支持ブラケット１５ｄが溶接によって固定されている。

第３ボルト２７は触媒ケース１５の軸心と直交した姿勢になっているが、第２支持ブラケット１５ｄはミッションケース６と反対側に配置されているため、第３ボルト２７の回転操作は、ミッションケース６と反対側のオープンな空間で行える。従って、第３ボルト２７の締結作業をしごく容易に行える。また、第４ボルト２９の回転操作は、シリンダヘッド２の後ろ側の広く空間から行えるため、第４ボルト２９の締結作業も、しごく容易に行える。

以上のとおり、本実施形態では、各ボルト２３，２５，２７，２９のねじ込み操作は、エアー式等の一般的な動力ドライバを使用して、ごく簡単に行える。従って、動力装置の組み立てを能率よく行える。

また、第１ボルト２３と第３ボルト２７とが触媒ケース１５の外周方向にずれて配置されていることや、第２ボルト２５と第４ボルト２９とが左右方向に大きくずれて配置されていること、或いは、第１ボルト２３及び第３ボルト２７と第２ボルト２５及び第４ボルト２９の軸心が互いに直交していること、更に、第１ステー２２と第２ステー２６とがクランク軸線方向から見て交差した姿勢になっていること等により、第１実施形態と同様に、触媒ケース１５の支持構造は高い堅牢性を有している。その結果、触媒ケース１５の振れ動きに対して高い抵抗を発揮して、振動を大幅に抑制することができる。

(5).第３実施形態
次に、図１１〜１４に示す第３実施形態を説明する。この実施形態は、請求項２，３に対応している。この実施形態においても、触媒ケース１５は第１ステー２２と第２ステー２６とを備えている。本実施形態のステー２２，２６は鋳鋼品である。

第２ステー２６は全体として厚肉に形成されており、シリンダヘッド２に固定される一端部（上端部）２６ｅは上下長手に形成されていて、上下２本の第４ボルト２９でシリンダヘッド２に固定されている。他方、第２ステー２６の他端部（下端部）２６ｆは左右長手になっており、３本の第３ボルト２７によって触媒ケース１５の上面に固定されている。このため、例えば図１２に示すように、触媒ケース１５におけるストレート部１５ａの上面には、左右長手の受け座１５ｅを設けている。なお、受け座１５ｅは、部材をストレート部１５ａに溶接することによって形成されている。

第２ステー２６の他端部２６ｆを３本の第３ボルト２７で触媒ケース１５に固定するに当たっては、ミッションケース６から遠い部分は１本のボルト２７で固定して、ミッションケース６に近いで部分は前後２本のボルト２７で固定している。

第２ステー２６は、他端部２６ｆが前後長手になっているため、傾斜状の基部２６ｇは後面視で略三角形状になっており、かつ、ミッションケース３に寄った部位に補強リブ２６ｈを一体に形成している。従って、基部２６ｇは断面が略Ｌ形になっていて、極めて頑丈な構造になっている。

そして、第２ステー２６の他端部２６ｆに上向きのボス部２６ｉを形成し、このボス部２６ｉに、第１ステー２２の他端部（下端部）２２ｃが、１本のスタッドボルト３４とナット３５とで固定されている。スタッドボルト３４は、触媒ケース１５の軸心と略直交した左右方向に長い姿勢になっている。

また、第３ボルト２７及び第４ボルト２９とも略直交（交叉）している。なお、第１実施形態との関係では、スタッドボルト３４は第１ボルト２３に相当する。図１４に示すように、スタッドボルト３４には、これを第１ステー２２にねじ込み固定するための係合部３４ａを設けている。

第１ステー２２の一端部（上端部）２２ｄは、前後２本の第２ボルト２５によってミッションケース３（本実施形態では図示せず）に固定されている。例えば図１１から把握できるように、第２ボルト２５は、第３ボルト２７と略同じ姿勢になっている。

第１ステー２２は、上端部が２本の第２ボルト２５で固定されて下端部が１本のボルト３４で固定されていることから、前後幅が下方に向けて小さくなっている。また、上端部（一端部２２ｄ）と下端部（他端部２２ｃ）とを繋ぐ基部２２ｅは、ミッションケース３と反対方向に向いた溝３６を有していて、断面は略コ字状になっている。溝３６は、下に行くに従って深さが深くなっている。

例えば図１２から理解できるように、第２ステー２６は全体として幅広になっていて極めて頑丈な構造であるのに対して、第１ステー２２は、第２ステー２６に比べてほっそりとしている。

(6).第３実施形態のまとめ
以上の構成において、触媒ケース１５の振動は、上下方向の振動が最も大きくて弊害も大きいが、上下方向の振動は、第２ステー２６と第１ステー２２とがいずれも大きな抵抗として働く。従って、上下方向の振動を的確に阻止できる。

また、左右方向の振動は、特に第２ステー２６が大きな抵抗として作用する。すなわち、第２ステー２６は３本の第３ボルト２７によって触媒ケース１５に固定されていて、第１ステー２２と触媒ケース１５は殆ど一体化した状態になっているが、第２ステー２６の一端部が、前後方向に長い２本の第４ボルト２９で固定されているため、左右方向の振動を的確に抑止する。もとより、第１ステー２２も、触媒ケース１５の左右方向の振動に対して大きな抵抗として作用する。

本実施形態では、触媒ケース１５（マニバータ）を取り付けるに当たっては、先に第１ステー２２をミッションケース３に固定しておくと共に、触媒ケース１５に第１ステー２２を固定しておき、第２ステー２６のボス部２６ｉをスタッドボルト３４に嵌め込んでから、ナットのねじ込みや、シリンダヘッド２への第２ステー２６の締結、及び、シリンダヘッド２へのマニバータの締結を行う。

この場合、第２ステー２６のボス部２６ｉをスタッドボルト３４に嵌め込むと、触媒ケース１５を含むマニバータは落下不能に保持されるため、１人の作業者であっても、触媒ケース１５の固定作業を行える。従って、シリンダヘッド２へのマニバータの取り付け作業を、作業者の負担を軽減した状態で能率良く行える。

この場合、図１１から理解できるように、スタッドボルト３４は、ミッションケース３から離れる方向に向けて突出している一方、第２ステー２６のボス部２６ｉは、触媒ケース１５の上方にあって視認性がよいため、スタッドボルト３４へのボス部２６ｉの嵌め込みをごく簡単に行える。

また、スタッドボルト３４は、図１１に表示している水平面８との対比から理解できるように、先端に向けて高くなっているため、ボス部２６ｉをスタッドボルト３４に嵌め込むと、触媒ケース１５がずり落ちることはない。従って、スタッドボルト３４による触媒ケース１５の仮保持機能を確実化して、第２ステー２６やマニバータの固定作業を安全に行うことができる。

更に、１本のスタッドボルト３４は触媒ケース１５の軸心と直交した姿勢になっているため、触媒ケース１５の熱膨張を、第１ステー２２と触媒ケース１５とが相対回動することによって吸収できる。また、第１ステー２２は細長い形態であるため、弾性限度内で曲がり変形することによっても、触媒ケース１５の熱膨張を吸収できる。これらが相まって、触媒ケース１５の熱膨張に起因した第１ステー２２の破断を防止できる。

第２ステー２６のうちボス部２６ｉを設けている側に補強リブ２６ｈを形成すると、第２ステー２６は曲げや捩れに対する抵抗が著しく増大するため、触媒ケース１５とシリンダヘッド２との連結強度を格段に向上できる利点がある。

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、実施形態の触媒ケースはコーン部を備えているが、単なる円筒状の形態であってもよい。ステーは、中空品やダイキャスト品なども採用可能である。ステーの具体的な形状も、設計変形可能である。

本願発明は、スラント型内燃機関を備えた自動車用動力装置に具体化できる。従って、産業上利用できる。

１ シリンダブロック
２ シリンダヘッド
３ オイルパン
４ ヘッドカバー
５ フロントカバー
６ ミッションケース
７ ボア軸心
８ 水平面
９ クランク軸
１３ 排気集合管
１５ 触媒ケース
２０ 第２インシュレータ
２２ 第１ステー
２２ｄ 一端部
２２ｃ 他端部
２３ 第１ボルト
２４ 第１ボス
２５ 第２ボルト
２６ 第２ステー
２６ｉ ボス部
２７ 第３ボルト
２８ 第２ボス
２９ 第４ボルト
３４ スタッドボルト
３５ ナット

Claims (5)

1. クランク軸線方向を向いて反対側に位置した前面及び後面を有すると共にクランク軸線と直交したシリンダボアの群が開口した頂面を有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの頂面に固定されたシリンダヘッドとを備え、
   前記シリンダブロック及びシリンダヘッドの前面にはタイミングチェーンを覆うフロントカバーが固定されて、前記シリンダブロックの後面にはミッションケースが固定されており、
   かつ、前記シリンダブロック及びシリンダヘッドは、排気側面を下向きにして水平の側に大きく傾斜したスラント型になっている構成であって、
   前記シリンダヘッドの排気側面に固定された排気集合管に、前記シリンダブロックの後面の後ろに位置した触媒ケースが一体に接合されており、前記触媒ケースは、第１ステーを介して前記ミッションケースに固定され、第２ステーを介して前記シリンダヘッドに固定されている、
   スラント型内燃機関を備えた自動車用動力装置。
2. 前記第１ステーの一端部は前記ミッションケースに固定されて、前記第２ステーの一端部は前記シリンダヘッドに固定されている一方、
   前記第１ステーの他端部と第２ステーの他端部とのうちいずれか一方が前記触媒ケースに固定されて、他方のステーの他端部は、前記一方のステーの他端部に設けたボス部に固定されている、
   請求項１に記載したスラント型内燃機関を備えた自動車用動力装置。
3. 前記第２ステーの一端と他端とは、それぞれ複数本ずつのボルトで前記シリンダヘッド及び触媒ケースに固定されている一方、
   前記第１ステーは、その一端は複数本のボルトによって前記ミッションケースに固定されて、その他端は１本のボルトで前記触媒ケースに直接に又は前記第２ステーを介して前記触媒ケースに固定されており、かつ、前記第１ステーの他端を固定するボルトは、前記触媒ケースの長手方向と交叉した姿勢になっている、
   請求項１又は２に記載したスラント型内燃機関を備えた自動車用動力装置。
4. クランク軸線方向を向いて反対側に位置した前面及び後面を有すると共にクランク軸線と直交したシリンダボアの群が開口した頂面を有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの頂面に固定されたシリンダヘッドとを備え、
   前記シリンダブロック及びシリンダヘッドの前面にはタイミングチェーンを覆うフロントカバーが固定されて、前記シリンダブロックの後面にはミッションケースが固定されており、
   かつ、前記シリンダブロック及びシリンダヘッドは、排気側面を下向きにして水平の側に大きく傾斜したスラント型になっている構成であって、
   前記シリンダヘッドの排気側面に固定された排気集合管に、前記シリンダブロックの後面の後ろに位置した触媒ケースが一体に接合されており、前記触媒ケースと前記ミッションケースのうち前記シリンダブロックに近い基端部とが、前記触媒ケースの軸心に対して傾斜した姿勢で前記触媒ケースから前記ミッションケースの基端部に向けて前向きに延びる第１ステーを介して固定されている、
   スラント型内燃機関を備えた自動車用動力装置。
5. クランク軸線方向を向いて反対側に位置した前面及び後面を有すると共にクランク軸線と直交したシリンダボアの群が開口した頂面を有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの頂面に固定されたシリンダヘッドとを備え、
   前記シリンダブロック及びシリンダヘッドの前面にはタイミングチェーンを覆うフロントカバーが固定されて、前記シリンダブロックの後面にはミッションケースが固定されており、
   かつ、前記シリンダブロック及びシリンダヘッドは、排気側面を下向きにして水平の側に大きく傾斜したスラント型になっている構成であって、
   前記シリンダヘッドの排気側面に固定された排気集合管に、前記シリンダブロックの後面の後ろに位置した触媒ケースが一体に接合されていて、前記触媒ケースの外周部と前記ミッションケースの外周部との相互間、又は、前記触媒ケースの外周部と前記ミッションケースの外周部及び前記シリンダヘッドの後面との相互間が、前記触媒ケースの軸心よりも上方に配置されたステーによって連結されており、
   前記ステーと触媒ケースとは、前記触媒ケースの軸心と交差した姿勢のボルトで固定されて、前記ステーと前記ミッションケース又は前記シリンダヘッドとは、前記クランク軸線と略平行な姿勢のボルトで固定されている、
   スラント型内燃機関を備えた自動車用動力装置。

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