JP2002021554A - インシュレータ付き排気系構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インシュレータとの間でのより低コストで信頼
性の高いスライド機能を実現することのできるインシュ
レータ付き排気系構造体を提供する。 【解決手段】インシュレータ１５を備える触媒コンバー
タ１０は、排気管１１よりも外径の大きい大径部１３
と、スピニング成形されて排気管１１に連結される小径
部１４とを備える。インシュレータ１５と触媒コンバー
タ１０とは触媒コンバータ１０の大径部１３で固定され
る。インシュレータ１５の他端は、触媒コンバータ１０
が連結される排気管１１との間でその軸方向への相対移
動を許容するスライド機構１６を構成する。インシュレ
ータ１５と触媒コンバータ１０との大径部１３での固定
はバンド１７による締め付けにより行われ、スライド機
構１６部分での排気管１１に対するインシュレータ１５
の他端の装着はバンド１８による締め付けにより行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気系
に設けられる、例えば触媒コンバータやマフラーのよう
な構造体であって、その外周の少なくとも一部を覆うよ
うにインシュレータが取り付けられたインシュレータ付
き排気系構造体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの排気系には、例えば触媒コン
バータやマフラーの様な排気系構造体が設けられてい
る。そして、これらの排気系構造体には、遮熱や路面干
渉抑制などのため、その外周にインシュレータが取り付
けられることがある。このようなインシュレータを排気
系の一部を構成するマフラーに取り付けたものとして、
例えば実開平７―１０４２４号公報に記載のものが知ら
れている。図４及び図５に、同公報に記載の排気系構造
体について、その側面、並びに断面構造を示す。

【０００３】これら図４及び図５に示されるように、こ
の排気系構造体は、マフラー１１０に対してその外筒部
１１１の一部を覆うようにインシュレータ１００が設け
られている。このインシュレータ１００の一方端には、
縮径された縮径部１０１が形成されている。そして、同
縮径部１０１は、上記外筒部１１１及びその両端部に設
けられる端板１１２の一方の側と同時巻締めにより固定
されている。

【０００４】また、インシュレータ１００の他方端１０
２近傍には、同他方端１０２を上記外筒部１１１から僅
かに離間させて支持するためのバンド１０３、１０４が
設けられている。これらバンド１０３、１０４の一端近
傍には、断面略コ字状の折り曲げ部１０３ｂ、１０４ｂ
がそれぞれ形成されており、それら折り曲げ部１０３
ｂ、１０４ｂがインシュレータ１００にそれぞれスポッ
ト溶接により固定されている。そして、同バンド１０
３、１０４の他端１０３ａ、１０４ａがボルト１２０及
びナット１２１により互いにボルト締めされることで、
上記外筒部１１１の外周に、それらバンド共々、インシ
ュレータ１００が締め付け装着される。

【０００５】このように、インシュレータ１００の他方
端１０２についてはこれを、バンド１０３、１０４を用
いてマフラー１１０の外筒部１１１に取り付けるように
したことで、同インシュレータ１００の他方端１０２
は、この外筒部１１１に対して軸方向に相対移動（スラ
イド）可能となっている。このため、高温の排気ガスが
マフラー１１０内を流通する際に、インシュレータ１０
０と外筒部１１１との間に熱膨張差が生じたとしても、
その影響はこのスライド機構によって吸収されるように
なる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
排気系構造体にあっては、インシュレータ１００と上記
外筒部１１１との間のスライド機構が、それらインシュ
レータ１００及び外筒部１１１の共に大径部に設けられ
ているため、実用に際しての以下のような不都合も無視
できないものとなっている。

【０００７】まず第１に、外筒部１１１の円筒度（真円
度）が低くなることに起因して上記スライド機構を構成
するバンド１０３、１０４の外筒部１１１に対する保持
力が均一でなくなるという問題がある。また第２に、そ
れらバンド１０３、１０４のスライドの際に生じる抵抗
が大きくなり、上記熱膨張差を十分に吸収できなくなる
おそれもあった。そして第３に、それらバンド１０３、
１０４の内周面と外筒部１１１の外周面との間にワイヤ
メッシュ等を設ける場合には、自ずとその使用量が多く
なり、製造コストも増加する。

【０００８】なお、上記マフラーに限らず、例えば触媒
コンバータやサブマフラー等の排気系構造体にあって
も、これに上記態様でインシュレータが取り付けられる
場合には、こうした実情も概ね共通したものとなってい
る。

【０００９】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、インシュレータとの間でのより低
コストで信頼性の高いスライド機能を実現することので
きるインシュレータ付き排気系構造体を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段及びその作用効果について以下に記載する。請求
項１に記載の発明は、エンジンの排気系に排気管よりも
外径の大きい大径部を有して設けられ、その外周の少な
くとも一部を覆うようにインシュレータが取り付けられ
てなるインシュレータ付き排気系構造体において、前記
インシュレータと当該構造体とは、同構造体の前記大径
部において固定され、該大径部よりも径の小さい部分で
その軸方向への相対移動を許容するスライド機構を構成
するを要旨とする。

【００１１】上記構成によれば、従来のようにスライド
機構が構造体の大径部に設けられる場合に比べて、同ス
ライド機構部分での構造体の円筒度（真円度）を確保し
易くなるとともに、構造体とインシュレータとの接触面
積も小さくなる。このため、構造体とインシュレータと
の間でのより信頼性の高いスライド機能を実現すること
ができるようになる。また、構造体とスライド機構との
間に高価なワイヤメッシュ等を設ける場合であっても、
そのワイヤメッシュの使用量が少なくなり、製造コスト
を低く抑えることもできる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のインシュレータ付き排気系構造体において、前記スラ
イド機構は、当該構造体自身に前記大径部よりも径の小
さい部分として設けられた小径部と前記インシュレータ
の固定されない一部との間に設けられてなることを要旨
とする。

【００１３】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
に記載のインシュレータ付き排気系構造体において、前
記スライド機構は、当該構造体が連結された排気管と前
記インシュレータの固定されない一部との間に設けられ
てなることを要旨とする。

【００１４】これら上記構成によれば、スライド機構を
排気系構造体の大径部よりも径の小さい部分として設け
られた小径部あるいは構造体が連結された排気管とイン
シュレータの固定されない一部との間に設けることで、
上述した信頼性の高いスライド機能を低コストで実現す
ることができるようになる。

【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載のインシュレータ付き排気系構造体にお
いて、前記スライド機構を構成する前記インシュレータ
と当該構造体との組み付けが、適宜のバンドによる締め
付けによることを要旨とする。

【００１６】上述のように、排気系構造体の小径部ある
いは構造体が連結された排気管といった径の小さい部分
は、製造上、構造体の大径部よりも高い真円度を有する
ように形成可能である。このため上記構成によれば、バ
ンドの前記径の小さい部分に対する締め付け力を均一に
設定し易くなり、より信頼性の高いスライド機能を実現
することができるようになる。また、インシュレータを
排気系構造体に容易に組み付けできるようにもなる。

【００１７】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載のインシュレータ付き排気系構造体にお
いて、前記インシュレータと当該構造体との前記大径部
での固定が、適宜のバンドによる締め付けによることを
要旨とする。

【００１８】上記構成によれば、インシュレータと排気
系構造体との大径部での固定を容易に行うことができる
ようになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のインシュレータ付
き排気系構造体をエンジンの排気系に設けられる触媒コ
ンバータに適用した一実施の形態について、図１〜図３
を参照して説明する。

【００２０】図１に示されるように、この触媒コンバー
タ１０が設けられるエンジンの排気系は、その一端が図
示しない排気マニホールドに接続されるとともに、その
他端が大気に開放されている。

【００２１】この排気系は、複数の排気管１１の端部同
士が接続されることで形成され、その途中には、上記触
媒コンバータ１０の他にマフラー１２も配設されてい
る。図２に示されるように、触媒コンバータ１０は図示
しない触媒を内包する略円筒状の筺体であり、排気管１
１の外径よりも大きい外径を有している。そして、触媒
コンバータ１０の両端は、例えばスピニング成形によっ
てその中央部から両端に向かうにつれて徐々に縮径さ
れ、排気管１１の外径と略同径となるように形成されて
いる。すなわち、触媒コンバータ１０は、その中央部近
傍が排気管１１よりも外径の大きい大径部１３を、一
方、その両端が大径部１３よりも径の小さい小径部１４
をなす構成となっている。また、触媒コンバータ１０に
は、その下部を覆うインシュレータ１５が配設されてい
る。

【００２２】インシュレータ１５は、ほぼ触媒コンバー
タ１０の下部の形状に沿うように、例えばプレス成形に
より形成される。本実施の形態では、このインシュレー
タ１５は、その一方端近傍が触媒コンバータ１０の大径
部１３に固定されるとともに、他方端は、同触媒コンバ
ータ１０が連結される排気管１１との間でスライド機構
１６を介してその軸方向（図２中の矢印Ａ１の方向）へ
の相対移動（スライド）が可能となるように、同触媒コ
ンバータ１０に組み付けられている。

【００２３】また、インシュレータ１５と触媒コンバー
タ１０との大径部１３での固定は、それらの外周を覆う
バンド１７による適宜の締め付けによりなされ、一方、
スライド機構１６を構成する部分でのインシュレータ１
５と触媒コンバータ１０に連結される排気管１１との組
み付けも、それらの外周を覆うバンド１８による適宜の
締め付けによりなされている。

【００２４】このため、インシュレータ１５と触媒コン
バータ１０との固定及びインシュレータ１５と排気管１
１との組み付けを容易に行うことができるようになる。
また、これらスライド機構１６と排気管１１との接触面
積が小さくなるため、スライド機構１６のスライドが容
易になる。しかも、上記排気管１１は、その製造上、触
媒コンバータ１０の大径部１３よりも高い真円度を有す
るように形成可能であるため、スライド機構１６を構成
するバンド１８の排気管１１に対する締め付け力を均一
に設定し易くなり、信頼性の高いスライド機能を実現す
ることができるようにもなる。

【００２５】ここで、上記バンド１７の近傍、及び上記
バンド１８の近傍での断面構造について説明する。ま
ず、図２の３ａ―３ａ線部に沿った断面図として図３
（ａ）に示されるように、インシュレータ１５と触媒コ
ンバータ１０の大径部１３との固定に用いられるバンド
１７は、半割部材１７ａ、１７ｂを備えている。これら
半割部材１７ａ、１７ｂの両端には、中央部に図示しな
い孔を有するフランジ１９ａ、１９ｂがそれぞれ形成さ
れ、それらフランジ１９ａ、１９ｂが互いに当接するよ
うにボルト２０及びナット２１で締め付けられることで
インシュレータ１５と触媒コンバータ１０の大径部１３
とが固定される。

【００２６】一方、図２の３ｂ―３ｂ線部に沿った断面
図として図３（ｂ）に示されるように、インシュレータ
１５と排気管１１との組み付けに用いられるバンド１８
は、バンド１７の半割部材１７ａと略同形であり、その
大きさが同半割部材１７ａよりも小さく、上記排気管１
１の外周の一部を覆うように形成されている。このバン
ド１８にも、中央部に図示しない孔を有するフランジ１
８ａが形成され、このフランジ１８ａと、インシュレー
タ１５における触媒コンバータ１０に対して固定されな
い側の一端に設けられるとともに、その中央部に図示し
ない孔を有するフランジ１５ａとが互いに当接するよう
にボルト２０及びナット２１により締め付けられてい
る。このようにバンド１８のフランジ１８ａとインシュ
レータ１５のフランジ１５ａとが締め付けられること
で、インシュレータ１５と排気管１１とがその軸方向に
スライド可能に組み付けられている。また、このように
組み付けられるバンド１８及びインシュレータ１５の上
記一端の内周面と排気管１１の外周面との間にはワイヤ
メッシュ２２が配設されている。

【００２７】このため、従来のように、スライド機構が
触媒コンバータの大径部に設けられる場合に比べて、ス
ライド機構に高価なワイヤメッシュ等を設ける場合であ
っても、そのワイヤメッシュの使用量が少なくなり、コ
ストの低減が図られるようにもなる。

【００２８】以上詳述したように、本実施の形態にかか
るインシュレータによれば、以下に示すような優れた効
果が得られるようになる。 （１）スライド機構１６を構成する部分を触媒コンバー
タ１０に連結される排気管１１に設けたため、これらス
ライド機構１６と排気管１１との接触面積が小さくな
り、スライド機構１６のスライドを容易にすることがで
きるようになる。

【００２９】（２）排気管１１は、その製造上、触媒コ
ンバータ１０の大径部１３よりも高い真円度を有するよ
うに形成可能であるため、スライド機構１６の信頼性を
高くすることができるようになる。

【００３０】（３）バンド１８による締め付けを排気管
１１で行うため、バンド１８の排気管１１に対する締め
付け力を均一に設定し易くなり、更に信頼性の高いスラ
イド機能を実現することができるようになる。

【００３１】（４）インシュレータ１５と触媒コンバー
タ１０との固定及びインシュレータ１５と排気管１１と
の組み付けは、それぞれバンド１７、１８により行われ
るため、その固定及び組み付けの作業を容易に行うこと
ができるようになる。

【００３２】（５）スライド機構１６に配設されるワイ
ヤメッシュ２２の使用量が少なくなるため、低コストで
スライド機能を実現することができる。なお、上記実施
の形態は例えば、以下のようにその構成を適宜変更する
こともできる。

【００３３】・上記実施の形態では、バンド１８及びイ
ンシュレータ１５の固定されない一部の内周面と触媒コ
ンバータ１０が連結される排気管１１の外周面との間に
ワイヤメッシュ２２を設ける構成としたが、このワイヤ
メッシュ２２を設けない構成としてもよい。

【００３４】・上記実施の形態では、図３（ａ）に示し
たように、バンド１７の内周面と触媒コンバータ１０の
大径部１３の外周面との間にはワイヤメッシュを介設し
ない構成としたが、同図３（ａ）に対応する図として例
えば図４に示すような態様でそれらの間にワイヤメッシ
ュ２３を介設する構成としてもよい。

【００３５】・上記実施の形態では、スピニング成形に
よって大径部１３及び小径部１４が形成された触媒コン
バータ１０の例を示したが、本発明は、これら大径部１
３及び小径部１４がスピニング成形以外の方法で形成さ
れた触媒コンバータにも同様に適用することができる。

【００３６】・上記実施の形態では、インシュレータ１
５と触媒コンバータ１０の大径部１３との固定をバンド
１７の締め付けによる構成としたが、これを例えば、溶
接により固定するようにしてもよい。

【００３７】・上記実施の形態では、インシュレータ１
５と排気管１１との組み付けをバンド１８とインシュレ
ータ１５の固定されない部分との締め付けによる構成と
したが、これを例えば、バンド１７の半割部材１７ａ、
１７ｂのような部材により排気管１１及びインシュレー
タ１５の外周を覆うようなバンドの締め付けにより行う
構成としてもよい。また、断面略Ｃ字形のクランプの締
め付けによりインシュレータ１５と排気管１１とを組み
付けるようにしてもよい。

【００３８】・上記実施の形態では、スライド機構１６
を触媒コンバータ１０が連結される排気管１１に設けた
例を示したが、このスライド機構１６を触媒コンバータ
１０の小径部１４に設ける構成としてもよい。

【００３９】・上記実施の形態では、触媒コンバータ１
０の例を示したが、本発明は、これ以外にもマフラーや
サブマフラーといった排気系構造体にも同様に適用する
ことができる。

【００４０】その他、前記実施の形態、並びに以上の記
載から把握できる技術的思想について以下に記載する。 （１）当該構造体が前記排気管に排出される排気の浄化
を行う触媒コンバータである請求項１〜５のいずれかに
記載のインシュレータ付き排気系構造体。

【００４１】（２）前記触媒コンバータは、スピニング
成形によって前記大径部および前記排気管に連結される
部分が形成されてなる前記（１）記載のインシュレータ
付き排気系構造体。

【００４２】（３）当該構造体が前記排気管に排出され
る排気の排気音を消音するマフラーである請求項１〜５
のいずれかに記載のインシュレータ付き排気系構造体。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をインシュレータ付き触媒コンバータに
適用した一実施の形態を示す概略構成図。

【図２】同実施の形態のインシュレータ付き触媒コンバ
ータを拡大して示す側面図。

【図３】図２の３ａ―３ａ線及び３ｂ―３ｂ線部の断面
図。

【図４】他の例の図２の３ａ―３ａ線部に対応した断面
図。

【図５】従来のインシュレータ付き排気系構造体の一例
を示す側面図。

【図６】図５の６―６線部の断面図。

【符号の説明】

１０…触媒コンバータ、１１…排気管、１２…マフラ
ー、１３…大径部、１４…小径部、１５…インシュレー
タ、１５ａ…フランジ、１６…スライド機構、１７…バ
ンド、１７ａ、１７ｂ…半割部材、１８…バンド、１８
ａ、１９ａ、１９ｂ…フランジ、２０…ボルト、２１…
ナット、２２、２３…ワイヤメッシュ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの排気系に排気管よりも外径の大
   きい大径部を有して設けられ、その外周の少なくとも一
   部を覆うようにインシュレータが取り付けられてなるイ
   ンシュレータ付き排気系構造体において、 前記インシュレータと当該構造体とは、同構造体の前記
   大径部において固定され、該大径部よりも径の小さい部
   分でその軸方向への相対移動を許容するスライド機構を
   構成することを特徴とするインシュレータ付き排気系構
   造体。
2. 【請求項２】前記スライド機構は、当該構造体自身に前
   記大径部よりも径の小さい部分として設けられた小径部
   と前記インシュレータの固定されない一部との間に設け
   られてなる請求項１記載のインシュレータ付き排気系構
   造体。
3. 【請求項３】前記スライド機構は、当該構造体が連結さ
   れた排気管と前記インシュレータの固定されない一部と
   の間に設けられてなる請求項１記載のインシュレータ付
   き排気系構造体。
4. 【請求項４】前記スライド機構を構成する前記インシュ
   レータと当該構造体との組み付けが、適宜のバンドによ
   る締め付けによる請求項１〜３のいずれかに記載のイン
   シュレータ付き排気系構造体。
5. 【請求項５】前記インシュレータと当該構造体との前記
   大径部での固定が、適宜のバンドによる締め付けによる
   請求項１〜４のいずれかに記載のインシュレータ付き排
   気系構造体。