JP2004162610A - 曲がり二重排気管 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に製造することができる曲がり二重排気管を提供する。
【解決手段】曲がり内管２の外側に曲がり外管３を外挿する。曲がり内管２と曲がり外管３との中心線は、互いにほぼ一致させる。それにより、曲がり内管２と曲がり外管３との間に環状の空間４を形成する。曲がり内管２と曲がり外管３との一端部２ａ，３ａどうしを固定する。曲がり外管３の他端部３ｂの内周面には、筒状のカラー５を嵌合固定する。カラー５の内周面には、リング状をなす金属メッシュ６を固定する。金属メッシュ６は、曲がり内管２の他端部２ｂに対してその長手方向へ移動可能にする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関等に用いられる曲がり二重排気管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の排気管としては、例えば特開平８−４５２５号公報に記載のものがある。この公報に記載の曲がり二重排気管は、曲がり内管と、このまがり内管の外側に中心線を曲がり内管の軸線とほぼ一致させて配置された曲がり外管とを備えている。曲がり内管と曲がり外管との一端部どうしは互いに固定されている。曲がり内管の他端部は、曲がり外管から外部に突出しており、外部に突出した他端部外周面には金属メッシュが溶接固定されている。曲がり外管の他端部外周面には、筒状をなすカラーの一端部が嵌合固定されている。このカラーの他端部内周面は、金属メッシュの外周に曲がり内管の他端部における長手方向（中心線方向）へ移動可能に接している。したがって、曲がり内管と曲がり外管との他端部どうしは、径方向に対してはカラー及び金属メッシュを介してはほぼ一体化される。それにより、曲がり内管と曲がり外管との他端部どうしの強度の向上が図られている。その一方、曲がり内管と曲がり外管との他端部どうしがその長手方向へ相対移動可能であるので、曲がり内管と曲がり外管との中心線方向への熱膨張差を吸収することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載の曲がり二重排気管を製造する場合には、曲がり内管の他端部を曲がり外管から外部に突出させるために、曲がり外管の他端部を所定の長さの分だけ切除しなければならず、切除工程が必要になる。また、金属メッシュを曲がり内管の他端部外周面に溶接固定する際に曲がり外管が邪魔になって溶接にくいという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、曲がり内管と、この曲がり内管の外側に中心線を曲がり内管の中心線とほぼ一致させて外挿され、一端部が上記曲がり内管の一端部に固定された曲がり外管と、上記曲がり内管の他端部外周面と上記曲がり外管の他端部内周面とのいずれか一方にその長手方向へ移動不能に固定され、他方に対してその長手方向へ移動可能である金属メッシュとを備えた曲がり二重排気管において、上記曲がり内管の他端部外周面と上記曲がり外管の他端部内周面との上記一方に筒状のカラーを固定し、このカラーの他方と対向する面に上記金属メッシュを上記カラーの軸線方向へ移動不能に固定したことを特徴としている。
この場合、上記金属メッシュを環状に形成してもよく、カラーの周方向に互いに離間させて複数設けてもよい。
上記カラーの上記他方と対向する面に、上記カラーの周方向に環状に延びる装着凹部を形成し、この装着凹部に上記金属メッシュを嵌め込むことにより、上記金属メッシュを上記カラーにその軸線方向へ移動不能に固定してもよい。
上記カラーの上記他方と対向する面のうち、上記カラーの周方向に隣接する２つの金属メッシュ間に対応する箇所には、上記カラーをその軸線方向に横断する切欠き部を形成することが望ましい。
上記カラーを上記曲がり外管の内周面に固定し、上記カラーの外周面に係合凹部を形成し、上記曲がり外管の内周面に係合凸部を形成し、この係合凸部を上記係合凹部に嵌め込むことによって上記カラーを上記曲がり外管に固定してもよい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図１〜図４を参照して説明する。
図１（Ａ），（Ｂ）は、この発明の第１の実施の形態を示す図である。この図に示す曲がり二重排気管１は、断面円形である金属性の曲がり内管２と、曲がり内管２より大径で、曲がり内管２に外挿された断面円形である金属性の曲がり外管３とを有している。曲がり内管２と曲がり外管３とは、互いの中心線をほぼ一致させて配置されており、曲がり内管２の外周面と曲がり外管３の内周面との間には環状の空間４が形成されている。ただし、曲がり内管２の一端部２ａと曲がり外管３の一端部３ｂとは、曲がり外管３の一端部３ａが縮径されることによって互いに嵌合され、溶接等によって固定されている。曲がり内管２と曲がり外管３との一端部２ａ，３ａどうしは、曲がり内管２の一端部２ａを拡径することによって曲がり外管３の一端部３ａに嵌合させてもよい。曲がり内管２の他端部２ｂの外周面と曲がり外管３の他端部３ｂの内周面とは、空間４の分だけ互いに離れており、空間４は他端部２ｂ，３ｂの間から外部に開放されている。なお、曲がり内管２及び曲がり外管３の各他端部２ｂ，３ｂの端面どうしは同一平面上に位置させられている。
【０００６】
曲がり外管３の他端部３ｂの内周面には、円筒状をなす金属性のカラー５が嵌合されている。このカラー５は、その全長の分だけ曲がり外管３に挿入されることにより、外側（図１（Ａ）において右側）の端面が曲がり外管３の他端部３ｂの端面と同一平面上に位置させられている。そして、カラー５の外側の端面と曲がり外管３の他端部３ｂの端面との互いに隣接する箇所どうしが溶接されている。これにより、カラー５が曲がり外管３の他端部３ｂの内周面に固定されている。
【０００７】
カラー５の内周面には、円筒状をなす金属メッシュ６が固定されている。金属メッシュ６は、カラー５を曲がり外管３に溶接するときの熱的影響を避けるために、カラー５の内側の端部に配置されている。金属メッシュ６は、周知のように、ステンレス鋼等の金属線を適宜に織り込むことに構成したものであり、全体として弾性を有している。金属メッシュ６の外径は、カラー５の内径とほぼ同一か若干大径になっており、金属メッシュ６はカラー５の内周にほぼ圧入状態で嵌合されている。そして、金属メッシュ６の外周面がカラー５の内周面に溶接されることにより、金属メッシュ６がカラー５に固定されている。一方、金属メッシュ６の内径は、曲がり内管２の外径より僅かに大径になっている。したがって、金属メッシュ６の内周面は、曲がり内管２の他端部２ｂの外周面に対して若干の隙間をもって対向している。ただし、この隙間の大きさ（曲がり内管２の外周面と金属メッシュ６の内周面との間隔）は、非常に小さいものであり、曲がり内管２と曲がり外管３とが相対的に径方向へ変位すると、両者の他端部２ｂ，３ｂどうしが金属メッシュ６を介して直ちに接触する。したがって、曲がり内管２と曲がり外管３との径方向における強度は、金属メッシュ６を曲がり内管２に接触させた場合とほとんど同一である。その一方、金属メッシュ６が曲がり内管２に対して離れているので、曲がり内管２の他端部２ｂと曲がり外管３の他端部３ｂとは、それらの長手方向（中心線方向）へ相対移動可能である。
【０００８】
上記構成の曲がり二重排気管１を製造する場合には、曲がり内管２の素材たる内側直管（図示せず）の外側に曲がり外管３の素材たる外側直管（図示せず）を互いの中心線を一致させて挿入する。その後、外側直管の一端部を縮径させて内側直管の外周面に嵌合し、溶接等によって固定する。次に、内側直管と外側直管との間の環状の空間に鋼球等の顆粒状素材を充填する。その状態で外側直管を所望の形状に曲がる。すると、内側直管が顆粒状素材を介して外側直管と同様に曲げられる。これにより、一端部２ａ，３ａが互いに固定され、かつ中心線どうしが互いにほぼ一致した曲がり内管２及び曲がり外管３が得られる。曲げ加工が完了したら、曲がり内管２及び曲がり外管３の他端部２ｂ，３ｂ間から顆粒状素材を抜き出す。
【０００９】
次に、カラー５を曲がり外管３の他端部３ｂにその開口部から挿入して嵌合させる。このとき、カラー５の内周面には、金属メッシュ６を予め固定しておく。したがって、カラー５は、金属メッシュ６が固定された端部側から曲がり外管３に挿入される。カラー５をその外側の端面（金属メッシュ６側と逆側の端面）が曲がり外管３の他端面と同一平面上に位置するまで挿入したら、曲がり外管３の他端面とカラー５の外側の端面との隣接部を溶接する。この場合、曲がり外管３とカラー５とは、それらの端面の隣接部に沿って環状に溶接してもよく、周方向に適宜の間隔をおいて溶接してもよい。カラー５を曲がり外管３に溶接固定することにより、金属メッシュ６がカラー５を介して曲がり外管３に固定される。その一方、金属メッシュ６は、曲がり内管２の他端部に対して若干の隙間をもって対向しているので、曲がり内管２に対してはその他端部の中心線方向へ移動可能になっている。
【００１０】
この発明に係る曲がり二重排気管１においては、曲がり外管３の内周に、金属メッシュ６が予め固定されたカラー５を嵌合固定するようにしているので、曲がり二重排気管１を製造する際に曲がり外管の他端部３ｂを切除する必要がない。しかも、金属メッシュ６は、カラー５を曲がり外管３に嵌合する前にカラー５に予め溶接固定されているから、金属メッシュ６をカラー５に溶接する際に曲がり外管３が邪魔になることがない。したがって、曲がり二重排気管１を容易に製造することができ、その製造費を低減することができる。
【００１１】
次に、この発明の他の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態については、上記実施の形態と異なる構成についてのみ説明することとし、同様な部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００１２】
図２は、この発明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態においては、カラー５の内周面に周方向に沿って環状に延びる装着凹部５ａが形成されている。この装着凹部５ａには、金属メッシュ６が嵌合されている。金属メッシュ６の幅は、装着凹部５ａの幅と同等か若干広くなっている。したがって、金属メッシュ６は、装着凹部５ａの両側面によってカラー５の長手方向への移動が阻止されている。よって、この実施の形態では、金属メッシュ６をカラー５に必ずしも溶接する必要がない。なお、金属メッシュ６の内周部が装着凹部５ａから径方向内側へ突出しているので、曲がり内管２と曲がり外管３との他端部２ｂ，３ｂどうしが径方向へ相対的に変位したとき、曲がり内管２の他端部２ｂは金属メッシュ６に突き当たるだけであり、カラー５に突き当たることがない。
【００１３】
図３は、この発明の第３の実施の形態を示す。この実施の形態は、図２に示す実施の形態を変形したものであり、カラー５の長手方向における中央部には、その外周面から内周面（装着凹部５ａの底面）まで貫通する係合孔（係合凹部）５ｂが形成されている。この係合孔５ｂは、カラー５の周方向に互いに離間して複数形成されている。係合孔５ｂについては、カラー５の内周面に必ずしも開口させる必要がなく、カラー５の外周面に凹部（係合凹部）として形成してもよい。各係合孔５ｂと対向する曲がり外管３の内周面には、係合凸部３ｃが形成されている。この係合凸部３ｃが係合孔５ｂに嵌り込むことにより、カラー５が曲がり外管３に固定されている。したがって、この実施の形態では、カラー５を曲がり外管３に溶接する必要がない。係合凸部３ｃは、例えばカラー５を曲がり外管３の他端部３ｂに嵌合させた後、曲がり外管３の外周面の係合孔５ｂに対応する箇所をポンチ（図示せず）等により内側へ凹むように変形させることよって形成することができる。
【００１４】
図４は、この発明の第４の実施の形態を示す。この実施の形態も図２に示す実施の形態を変形したものであり、カラー５の一端部には、装着凹部５ａと同一の深さを有し、かつカラー５の一端面から装着凹部５ａまで延びる切欠き部５ｃが形成されている。切欠き部５ｃは、カラー５の周方向に１８０°離れて二つ形成されているが、１つだけ形成してもよく、３つ以上をカラー５の周方向に等間隔に形成してもよい。カラー５の他端部には、切欠き部５ｄが形成されている。この切欠き部５ｄは、切欠き部５ｂと同一形状、同一寸法を有しており、カラー５の周方向において切欠き部５ｃと同一位置に配置されている。したがって、切欠き部５ｃ，５ｄは、装着凹部５ａを介して互いに連通しており、実質的にカラー５をその長手方向に横断している。なお、カラー５の内周面に装着凹部５ａが形成されない場合には、カラー５の内周面にこれを一端から他端まで横断する切欠き部が形成される。
【００１５】
また、この実施の形態では、環状をなす金属メッシュ６に代えて円弧状をなす金属メッシュ７が用いられている。カラー５の周方向における金属メッシュ７の長さは、カラー５の周方向に隣接する切欠き部５ｃ，５ｃ（５ｄ，５ｄ）の周方向における間隔と同一に設定されている。つまり、金属メッシュ７は、装着凹部５ａのうちの切欠き部５ｃ，５ｄが形成された部分を除く残りの部分と同一の長さを有しており、装着凹部５ａの当該残りの部分に嵌合固定されている。したがって、切欠き部５ｃ，５ｄは、金属メッシュ７によって分断されることがない。
【００１６】
上記の実施の形態においては、曲がり内管２と曲がり外管３との間の空間４が切欠き部５ｃ，５ｄを介して外部に開放される。したがって、曲がり外管３（又はその素材たる外側直管）にカラー５及び金属メッシュ７を固定した状態で、空間４内に顆粒状素材を挿入したり、あるいは空間４から顆粒状素材を抜き出すことができる。金属メッシュ７，７の周方向における間隔、及びカラー５の内周面と曲がり内管２（内側直管）の外周面との間の間隔が十分に大きく、それらの間から顆粒状素材を容易に挿入、脱出させることができる場合には、切欠き部５ｃ，５ｄは必ずしも形成する必要がない。
【００１７】
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、適宜変更可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、断面円形の曲がり内管２及び曲がり外管３が用いられているが、他の断面形状、例えば断面楕円径状をなす曲がり内管と曲がり外管とを用いてもよい。
また、上記の実施の形態においては、カラー５を曲がり外管３の内周面に固定し、カラー５の内周面に金属メッシュ６（７）を固定しているが、図３に示す実施の形態を除いては、カラー５を曲がり内管２の外周面に固定し、カラー５の外周面に金属メッシュ６（７）を固定してもよい。
さらに、上記の実施の形態においては、金属メッシュ６の内周面を曲がり内管２の外周面に対して僅かに離間させているが、金属メッシュ６の内周面は、曲がり内管２の他端部２ｂの外周面にその中心線方向（図１（Ａ）の左右方向）へ摺動可能に接触させてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、二重排気管を製造する際に曲がり外管の端部を切除する必要がないのみならず、金属メッシュがカラーに予め固定されているから、カラーを溶接する際に曲がり外管が邪魔になることがない。したがって、曲がり二重排気管を容易に製造することができ、その製造費を低減することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示す図であって、図１（Ａ）はその一部省略縦断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。
【図２】この発明の第２の実施の形態を示す図であって、図２（Ａ）はその要部の縦断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ矢視図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図３】この発明の第３の実施の形態を示す図であって、図３（Ａ）はその要部の縦断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】この発明の第４の実施の形態を示す図であって、図４（Ａ）はその要部示す図４（Ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ矢視図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１ 曲がり二重排気管
２ 曲がり内管
２ａ 曲がり内管の一端部
２ｂ 曲がり内管の他端部
３ 曲がり外管
３ａ 曲がり外管の一端部
３ｂ 曲がり外管の他端部
３ｃ 係合凸部
５ カラー
５ａ 装着凹部
５ｂ 係合孔（係合凹部）
５ｃ 切欠き部
５ｄ 切欠き部
６ 金属メッシュ
７ 金属メッシュ

Claims (7)

1. 曲がり内管と、この曲がり内管の外側に中心線を曲がり内管の中心線とほぼ一致させて外挿され、一端部が上記曲がり内管の一端部に固定された曲がり外管と、上記曲がり内管の他端部外周面と上記曲がり外管の他端部内周面とのいずれか一方にその長手方向へ移動不能に固定され、他方に対してその長手方向へ移動可能である金属メッシュとを備えた曲がり二重排気管において、
   上記曲がり内管の他端部外周面と上記曲がり外管の他端部内周面との上記一方に筒状のカラーを固定し、このカラーの他方と対向する面に上記金属メッシュを上記カラーの軸線方向へ移動不能に固定したことを特徴とする曲がり二重排気管。
2. 上記金属メッシュを環状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の曲がり二重排気管
3. 上記金属メッシュをカラーの周方向に互いに離間させて複数設けたことを特徴とする請求項１に記載の曲がり二重排気管。
4. 上記カラーの上記他方と対向する面に、上記カラーの周方向に環状に延びる装着凹部を形成し、この装着凹部に上記金属メッシュを嵌め込むことにより、上記金属メッシュを上記カラーにその軸線方向へ移動不能に固定したことを特徴とする請求項２に記載の曲がり二重排気管。
5. 上記カラーの上記他方と対向する面に、上記カラーの周方向に環状に延びる装着凹部を形成し、この装着凹部に上記金属メッシュを嵌め込むことにより、上記金属メッシュを上記カラーにその軸線方向へ移動不能に固定したことを特徴とする請求項３に記載の曲がり二重排気管。
6. 上記カラーの上記他方と対向する面のうち、上記カラーの周方向に隣接する２つの金属メッシュ間に対応する箇所に、上記カラーをその軸線方向に横断する切欠き部を形成したことを特徴とする請求項５に記載の曲がり二重排気管。
7. 上記カラーを上記曲がり外管の内周面に固定し、上記カラーの外周面に係合凹部を形成し、上記曲がり外管の内周面に係合凸部を形成し、この係合凸部を上記係合凹部に嵌め込むことによって上記カラーを上記曲がり外管に固定したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の曲がり二重排気管。

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