特許 7613231 支持部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-06

(45)【発行日】2025-01-15

(54)【発明の名称】支持部材

(51)【国際特許分類】

   F01N 13/08 20100101AFI20250107BHJP

   B60K 13/04 20060101ALI20250107BHJP

【ＦＩ】

F01N13/08 D

B60K13/04 C

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021070667

(22)【出願日】2021-04-19

(65)【公開番号】P2022165330

(43)【公開日】2022-10-31

【審査請求日】2024-01-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004370

【氏名又は名称】弁理士法人片山特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】後藤 啓一

【審査官】小関 峰夫

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－０５４６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０７１２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２３４３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２８３７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－１０５８１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６０－１９５９２３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６２－１０５３２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０１－１２７９２２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｎ １３／０８

Ｂ６０Ｋ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダヘッド及びシリンダブロックを含むエンジン本体の前記シリンダヘッドに過給機を介して接続された排気管を、ブラケットを介して支持し、鉛直方向に沿った幅を有した帯状であり、コ字状に形成され、前記シリンダブロックの底部よりも前記シリンダヘッドに近くに位置し、前記排気管に対して前記鉛直下方に重なる位置に設けられている支持部材であって、
前記排気管と交差するように延びた長手方向を有した延在部と、
前記延在部の前記長手方向での一端から前記排気管が延びた方向に沿って延び、前記エンジン本体の前記シリンダブロックの側面に固定された第１被固定部と、
前記延在部の前記長手方向での他端から前記排気管が延びた方向に沿って延び、前記排気管に前記ブラケットを介して固定された第２被固定部と、を備え、
前記幅は、前記長手方向での前記延在部の長さよりも短く、
前記延在部には、当該延在部が延びた方向に沿ってリブ部が形成され、
前記リブ部は、コ字状の当該支持部材の内側に隆起し、当該支持部材の外側では溝状に窪んで形成され、前記第１被固定部及び前記第２被固定部にまでは延びておらず、
当該支持部材の上方縁及び下方縁は、それぞれ内側に湾曲されている、
支持部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、支持部材に関する。

【背景技術】

【0002】

一端がエンジン本体に固定され、他端が排気管に固定された支持部材が知られている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１１－２２９８６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

耐振動性を向上させるために、支持部材の剛性を高くすることが考えられる。ここでエンジンの運転状態がアイドリングや低負荷走行中からトーイング等も含めた高負荷走行が繰り返されることにより、排気管の温度が大きく変動する。排気管はこのような温度変化に基づいて、主に排気管が延びている方向に熱伸縮する。しかしながら、支持部材は排気管ほど大きく温度変化はせずに、熱伸縮も小さい。従って、このような支持部材の剛性を高くすると、支持部材は排気管の熱伸縮を拘束しようとして、支持部材の一部に応力が集中して、耐久性が低下するおそれがある。

【0005】

そこで本発明は、耐振動性と耐久性が向上した支持部材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的は、シリンダヘッド及びシリンダブロックを含むエンジン本体の前記シリンダヘッドに過給機を介して接続された排気管を、ブラケットを介して支持し、鉛直方向に沿った幅を有した帯状であり、コ字状に形成され、前記シリンダブロックの底部よりも前記シリンダヘッドに近くに位置し、前記排気管に対して前記鉛直下方に重なる位置に設けられている支持部材であって、前記排気管と交差するように延びた長手方向を有した延在部と、前記延在部の前記長手方向での一端から前記排気管が延びた方向に沿って延び、前記エンジン本体の前記シリンダブロックの側面に固定された第１被固定部と、前記延在部の前記長手方向での他端から前記排気管が延びた方向に沿って延び、前記排気管に前記ブラケットを介して固定された第２被固定部と、を備え、前記幅は、前記長手方向での前記延在部の長さよりも短く、前記延在部には、当該延在部が延びた方向に沿ってリブ部が形成され、前記リブ部は、コ字状の当該支持部材の内側に隆起し、当該支持部材の外側では溝状に窪んで形成され、前記第１被固定部及び前記第２被固定部にまでは延びておらず、当該支持部材の上方縁及び下方縁は、それぞれ内側に湾曲されている、支持部材によって達成できる。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、耐振動性と耐久性が向上した支持部材を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、エンジン本体に接続された排気管周辺の構造の説明図である。

【図2】図２は、エンジン本体に接続された排気管周辺の構造の説明図である。

【図3】図３は、ステーの拡大斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１及び図２は、エンジン本体１０に接続された排気管３０周辺の構造の説明図である。図１及び図２には、互いに直交する＋Ｘ方向、＋Ｙ方向、及び＋Ｚ方向を示している。＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向は、水平方向を示し、＋Ｚ方向は鉛直上方を示す。＋Ｘ方向は、エンジン本体１０の気筒の配列方向に相当する。エンジン本体１０は、シリンダヘッド１１及びシリンダフロック１２を有している。過給機２０は、シリンダヘッド１１に接続されている。排気管３０は、過給機２０を介してシリンダヘッド１１に接続されている。排気管３０は、過給機２０から－Ｘ方向に延びている。排気管３０には、触媒コンバータ３１と、触媒コンバータ３１に隣接したブラケット３２とが設けられている。

【0010】

ステー４０は、排気管３０を支持するための金属製の部材であり、図１に示すようにコ字状に形成されている。ステー４０は、第１被固定部４１、延在部４３、及び第２被固定部４５を含む。第１被固定部４１は、ステー４０の一端に位置し、排気管３０に対向し、エンジン本体１０のシリンダフロック１２の側面にボルトＢにより固定されている。延在部４３は、排気管３０よりも下方側で排気管３０と交差するように延びている。第２被固定部４５は、ステー４０の他端に位置し、第１被固定部４１とは反対側で排気管３０に対向し、ボルトＢによりブラケット３２に固定されている。ステー４０は支持部材の一例である。ステー４０についてさらに詳細に説明する。

【0011】

図３は、ステー４０の拡大斜視図である。図３にも図１及び図２と同様に、＋Ｘ方向、＋Ｙ方向、及び＋Ｚ方向を示しており、図３はエンジン本体１０に取り付けられた状態でのステー４０を示している。ステー４０は、＋Ｚ方向に沿った幅を有した帯状に形成されている。ステー４０の上方縁４０１及び下方縁４０２は、それぞれ内側に湾曲されている。第１被固定部４１には、２つのボルトＢ用の孔４１ｈが設けられている。第２被固定部４５には、ボルトＢ用の孔４５ｈが設けられている。

【0012】

延在部４３は、上述したように排気管３０と交差するように延びた長手方向を有している。延在部４３の長手方向は、±Ｙ方向に沿っている。換言すれば、延在部４３は、図２に示すように、第１被固定部４１側からは、斜め下方、即ち、－Ｚ方向と＋Ｙ方向との間の方向に沿って延びており、第２被固定部４５側からは、斜め上方、即ち、＋Ｚ方向と－Ｙ方向との間の方向に沿って延びている。延在部４３には、延在部４３が延びた方向に沿ってリブ部４３ｒが形成されている。リブ部４３ｒは、コ字状のステー４０の内側に隆起し、ステー４０の外側では溝状に窪んで形成されている。リブ部４３ｒは、第１被固定部４１や第２被固定部４５にまでは延びていない。延在部４３の幅４３ｗは、第１被固定部４１側から第２被固定部４５側にかけて、徐々に狭くなっている。

【0013】

第１被固定部４１は、延在部４３の長手方向の一端から、第１湾曲部４２を介して－Ｘ方向に沿って延びている。第２被固定部４５は、延在部４３の長手方向の他端から、第２湾曲部４４を介して－Ｘ方向に沿って延びている。即ち、第１被固定部４１及び第２被固定部４５は、延在部４３の一端及び他端から－Ｘ方向に沿って延びている。このため、ステー４０は全体でコ字状に形成され、図１に示すように、コ字状のステー４０の開口部が排気管３０の排気ガスの下流方向を向くように配置されている。尚、図２に示すように、第２被固定部４５は、その外側面が斜め上方、詳細には＋Ｚ方向と＋Ｙ方向の間の方向を向いている。第２被固定部４５の外側面にブラケット３２が固定されるがこれに限定されず、第２被固定部４５の内側面にブラケット３２が固定される構成であってもよい。

【0014】

図１に示したように、ステー４０に対向した排気管３０の部位では、排気管３０は－Ｘ方向に延びている。このため、ステー４０近傍で排気管３０は主に±Ｘ方向に沿って熱伸縮し、これに伴ってブラケット３２も±Ｘ方向に位置がずれる。ここで上述したように第１被固定部４１及び第２被固定部４５は、延在部４３の一端及び他端から－Ｘ方向に沿って延びている。このため第２被固定部４５が第１被固定部４１に対して相対的に±Ｘ方向に位置がずれるように、ステー４０は撓むことが許容される。詳細には、第１被固定部４１と延在部４３との間の角度が拡大し、且つ延在部４３と第２被固定部４５の間の角度が減少して、第２被固定部４５は第１被固定部４１に対して＋Ｘ方向に位置がずれる。また、第１被固定部４１と延在部４３との間の角度が減少し、且つ延在部４３と第２被固定部４５の間の角度が拡大して、第２被固定部４５が第１被固定部４１に対して－Ｘ方向に位置がすれる。このようにステー４０が撓むことにより、排気管３０の熱伸縮によるブラケット３２の±Ｘ方向での位置ずれを吸収することができる。これによりステー４０の一部に応力が集中することを回避でき、ステー４０の耐久性が向上する。また、これに併せて、ステー４０に固定されたブラケット３２の耐久性も向上する。

【0015】

また、延在部４３の長手方向の長さ４３ｌは、図１に示したように排気管３０と交差する程度の長さに設定されている。例えば、延在部４３の長さが短いと、第２被固定部４５が第１被固定部４１に対して±Ｘ方向の位置ずれが可能な量が小さくなり、上述したように、排気管３０の熱伸縮によるブラケット３２の±Ｘ方向での位置ずれを吸収することが困難となる。本実施例では延在部４３の長手方向の長さが確保されているため、このようなステー４０が撓むことが確保されている。

【0016】

延在部４３の幅４３ｗは、延在部４３の長手方向の長さ４３ｌよりも短く形成されている。このため延在部４３では、±Ｚ方向での剛性の方が、長手方向での剛性よりも高い。従って、±Ｚ方向の振動であるエンジン本体１０の駆動振動や、エンジン本体１０が搭載された車両の悪路走行時での振動に対しても耐性が確保されている。即ち、ステー４０の耐震性が向上している。

【0017】

また、延在部４３には上述したようにリブ部４３ｒが形成されている。これにより、延在部４３を通過する＋Ｚ方向に平行な軸線を中心として湾曲することが抑制されている。また、上方縁４０１及び下方縁４０２は内側に湾曲しているため、ステー４０全体の剛性も確保されている。

【0018】

また、ステー４０はコ字状であるため、例えば排気管３０が第１被固定部４１と第２被固定部４５との間の空間を通過するように延びていてもよい。即ち、狭いスペースにおいてもステー４０の配置が容易である。

【0019】

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0020】

１０ エンジン本体
３０ 排気管
４０ ステー
４１ 第１被固定部
４３ 延在部
４５ 第２被固定部

【図1】

【図2】

【図3】