JP2004285849A - Method for installing flexible heat insulating pipe to exhaust pipe of automobile, and spacer - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の排気管を断熱するために使用される可撓性断熱管の装着方法、並びにそのために使用されるスペーサに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車エンジンの排気ガスは、排気管を通って触媒コンバータに送られ、触媒コンバータで大気汚染物質を除去した後にマフラーから大気中に放出される。触媒コンバータでは、触媒反応の効率の観点から、排気ガス温度が高いことが望まれており、触媒コンパータに至るまでの間に排気ガスの温度低下を防ぐために、排気管の断熱が行われている。また、排気ガスを再度吸気側に送るEGR管にも同様の断熱が行われている。
【0003】
排気管の断熱方法として、従来より、プレス加工された遮熱板や可撓性断熱管を排気管に装着する方法が採用されている。プレス加工品である遮熱板は、排気管の形状が変わる毎に成形のためのプレス用金型の作製が必要となり不経済で非効率的であるため、近年では排気管の形状に容易に追随できる可撓性断熱管を装着する方法が多用されるようになり、各種の可撓性断熱管が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
【特許文献1】
実開昭51−119008号公報
【特許文献2】
実開昭58−102883号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、可撓性断熱管を自動車の排気管に装着する従来の方法は、排気管の外側に排気管より大径の可撓性断熱管を装着しているだけであり、エンジンの振動や走行中の振動によって排気管と可撓性断熱管とが絶えず擦れ合って可撓性断熱管が破損するといった不具合が生じている。特に、ベローズを備える排気管では、このベローズの周囲も直接可撓性断熱管で覆われているために、ベローズの山の部分と可撓性断熱管との擦れ合いによって可撓性断熱管の破損が生じ易くなっている。
【0005】
本発明の目的は、上記従来の状況に鑑み、可撓性断熱管の排気管との擦れ合いによる破損を防止することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、自動車の排気管を覆う可撓性断熱管の装着方法であって、前記排気管の外周面に任意の間隔でスペーサを固着し、前記スペーサを介して前記可撓性断熱管を装着することを特徴とする自動車排気管への可撓性断熱管の装着方法を提供する。
【0007】
また、本発明は、上記の自動車排気管への可撓性断熱管の装着方法に使用されるスペーサであって、耐熱性材料からなるテープまたはマットであることを特徴とするスペーサ、並びに耐熱性材料からなり、排気管の挿通部と、排気管と可撓性断熱管との隙間を埋める本体部とを備える成形体であることを特徴とするスペーザを提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関して図面を参照して詳細に説明する。
【0009】
本発明では、可撓性断熱管には制限がなく、従来から知られている各種の可撓性断熱管を全て対象とすることができる。
【0010】
本発明の可撓性断熱管の装着方法では、排気管にスペーサを介して可撓性断熱管を装着する。スペーサは、基本的には、排気管を挿通する開口(以下「排気管挿通部」)と、排気管の外周面と可撓性断熱管の内周面との間に隙間を形成する部分(以下「本体部」)とを備えていれば形状的な制限はなく、例えば図1(a)〜(c)に例示するような形状とすることができる。図1(a)は、リング状もしくは円筒状のスペーサAを示しており、円板状の本体部2の中心に排気管挿通部1を貫設したものである。また、図1(b)は、本体部2を平面形状で正多角形(図では正六角形)としたものである。尚、このスペーサAでは、角部が平面もしくは円弧状に面取されていてもよい。また、図1(c)は、本体部2を歯車状としたものである。
【0011】
その他にも、図示は省略するが、図1(b)のスペーサAにおいて、平面形状で正三角形や正方形とすることもでき、図1(c)のスペーサにおいて、歯部の断面形状を図示される矩形の他、三角形(全体として星形)とすることもできる。
【0012】
上記各スペーサAにおいて、排気管挿通部1の径D1は装着される排気管の外径と同一もしくは若干小さく設定し、本体部2の外径D2は撓性断熱管の内径と同一もしくは若干大きく設定する。また、スペーサAの幅Wは任意であるが、幅広になるほど可撓性断熱管に挿入する際の摩擦抵抗が大きくなるため、制限されるものではないが10〜50mmが適当である。この摩擦抵抗の観点からは、可撓性断熱管との接触面積の小さい図1(b)に示すような、本体部2が多角形状のスペーサAが好ましいといえる。また、図1(a)に示したような本体部2の全外周面が可撓性断熱管と接触するようなスペーサでも、本体部2の外周面に摩擦抵抗を低減するような処理、例えば表面が平滑なビニールテープを粘着することにより摩擦抵抗の増大を防ぐことができる。
【0013】
更に、上記のような所定形状の成形体とする他、テープ状もしくはマット状とし、排気管に複数回、排気管と可撓性断熱管との隙間に相当する厚さとなるように巻き付けてスペーサとすることもできる。
【0014】
また、スペーサAは、エンジン作動時における排気管の温度に耐え得るだけの耐熱性と、適度の弾性とを有することが好ましい。そのため、スペーサAは、バサルト繊維、ガラス繊維、シリカ繊維、セラミックス繊維、アルミナ繊維、ムライト繊維等の無機繊維、ステンレス繊維(SUS304、SUS316、SUS310S、SUS430、SUS409、SUS410等の繊維)、インコネル繊維等の金属繊維、無機の生体溶解性繊維、もしくはこれらの繊維混合物製とすることが好ましい。無機繊維は、例えばニードルマット状にすることができ、整形用に無機系バインダーを使用することができる。また、金属繊維は、例えばメリヤス編み状、もしくはそれをニードルマット状等の所定形状に金型成形した成形物とすることができる。
【0015】
次に、上記のスペーサAを用いて排気管に可撓性断熱管を装着する方法を説明する。図2はその実施態様の一例を模式的に示す断面図であるが、先ず、排気管10に上記のスペーサAを適当な間隔で配置する。次いで、可撓性断熱管を装着する際にスペーサAが動かないように、接着剤もしくは金属の場合は溶接により、スペーサAを排気管10の外周面に固着する。そして、通常通り、スペーサA付きの排気管10を可撓性断熱管20に挿入することにより、装着が完了する。挿入に際し、スペーサAが間隔をおいて配置されていることから、スペーサAによる摩擦抵抗の増加はそれほど大きくなく、作業に支障を来たすことはない。特に図1(b)に示したような多角形状のスペーサAでは、角部のみが可撓性断熱管20と接触し、ほぼ線接触であることから、排気管の挿入に要する力は、スペーサAを用いない従来の方法とほぼ同等ですむ。
【0016】
尚、排気管10に湾曲部がある場合は、湾曲部の前後近傍で排気管10と可撓性断熱管20とが接近するため、図示されるように、スペーサAを湾曲部の前後に配設することが好ましくい。また、可撓性断熱管20の両開口部の近傍にスペーサAを配設することが好ましい。特に、図1(a)に示したようなスペーサA、もしくはテープまたはマット状のスペーサを巻き付けた場合には、このスペーサAにより排気管10と可撓性断熱管20との隙間が閉塞され、外部からの異物の侵入を防止することができる。
【0017】
また、図3に示すように、ベローズ15を備える排気管10の場合にも同様に本発明のスペーサAを使用できるが、その際、スペーサAの外径D2をベローズ15の外径Dよりも大きくする。これにより、ベローズ15の波高部15aと可撓性断熱管20の内周面とが接触せず、可撓性断熱管20が損傷することが無くなる。
【0018】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0019】
(実施例1〜6、比較例1)
外径φ49mmのベローズが取り付けられている、外径φ40mm、長さ550mmの排気管に、下記のスペーサを両端とその間に等間隔で合計4個取り付けた。そして、このスペーサ付き排気管を、最小φ55mm、最大φ60mm、長さ500mmのガラスクロス、アルミ箔からなる可撓性断熱管(ニチアス(株)製「N−フレチューブGAタイプ」)中に挿入した。
【0020】
〔スペーサ〕
・実施例1:金属(ステンレス(SUS316L))繊維製フェルト(日本精線(株)製「NASLONフェルト」;1500g/m2)の厚さ5mm、幅20mmのテープを排気管外周に2重巻きしてスペーサとした。
・実施例2:金属繊維ウール(関東鋼線(株)製「ステンレスウール」;60W×75μm;800g/m2)を厚さ10mmとなるように積層してスペーサとした。
・実施例3:金属繊維ニードルマット(矢澤産業(株)製「SUSウールニードルマット;60W×75μm;800g/m2」を厚さ10mmとなるように積層してスペーサとした。
・実施例4:SUSメッシュ(ニチアス(株)製「ソフトメッシュ」;2.5kg/m3)を用い、内径φ40mm、外径φ54mm、幅5mmのリング形(図1(a)参照)に成形してスペーサとした。
・実施例5:ムライト繊維ニードルマット(三菱化学産資(株)製「マフテックブランケットMLS−2」;130g/m3、厚さ12.5mm)を打ち抜き、スペーサとした。尚、幅は50mmである。
・実施例6:ガラスマットパイプ(ニチアス(株)製「T/#4517−P ガラスマットパイプ」;180g/m3)を用い、内径φ39mm、外径φ50mm、幅50mmのリング形(図1(a)参照)に成形してスペーサとした。
・比較例1:スペーサを使用せず。
【0021】
そして、下記の如く可撓性断熱管を装着する際の排気管の挿入性と、排気管に装着した可撓性断熱管の耐久性を評価した。
【0022】
・挿入性:手で排気管を可撓性断熱管に挿入する際に、挿入に要する力の大小から挿入性を評価した。その結果、比較例1の排気管を可撓性断熱管に挿入するの同等の力で実施例1〜6の排気管も挿入できた。
・耐久性:排気管に可撓性断熱管を装着した状態でオーブン内に500℃で8時間放置後、加振機で加振耐久試験を行った。その際の加振条件は、100Hz、20G、107回加振であった。その結果、実施例1〜6のスペーサを介在させたものは、何れも可撓性断熱管に損傷はなかった。一方、比較例1のスペーサを介在しないものは、可撓性断熱管のベローズと対向する部分に亀裂が発生していた。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スペーサにより排気管と可撓性断熱管との間に一定の空隙が形成、維持されるため、排気管と可撓性断熱管とが直接接触せず、両者の擦れ合いによる可撓性断熱管の破損を防止できる。また、排気管と可撓性断熱管との間に空気層が形成されるため、断熱効果も向上する。更にまた、円筒形あるいはテープ巻きによるスペーサを用いることにより、排気管と可撓性断熱管との間の空隙が閉塞され、この空隙への異物の侵入も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスペーサを例示する斜視図である。
【図2】本発明の可撓性断熱管の装着様式の一例を示す断面図である。
【図3】本発明の可撓性断熱管の装着様式の他の例(ベローズ付き排気管)を示す断面図である。
【符号の説明】
A スぺーサ
1 排気管挿通部
2 本体部
10 排気管
15 ベローズ
20 可撓性断熱管[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for mounting a flexible heat insulating pipe used to insulate an exhaust pipe of an automobile, and a spacer used for the method.
[0002]
[Prior art]
Generally, exhaust gas of an automobile engine is sent to a catalytic converter through an exhaust pipe, and is discharged from a muffler to the atmosphere after removing air pollutants by the catalytic converter. In the catalytic converter, it is desired that the exhaust gas temperature is high from the viewpoint of the efficiency of the catalytic reaction, and the exhaust pipe is thermally insulated to prevent the temperature of the exhaust gas from decreasing until reaching the catalytic converter. . Further, the same heat insulation is performed on the EGR pipe for sending the exhaust gas to the intake side again.
[0003]
Conventionally, as a method of insulating the exhaust pipe, a method of attaching a pressed heat shield plate or a flexible heat insulating pipe to the exhaust pipe has been adopted. Since the heat shield plate, which is a press-processed product, requires the production of a press die for molding each time the shape of the exhaust pipe changes, it is uneconomical and inefficient. A method of mounting a flexible heat insulating pipe that can follow is used frequently, and various flexible heat insulating pipes have been proposed (for example, see
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 51-119008 [Patent Document 2]
JP-A-58-102883 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional method of attaching a flexible heat insulating pipe to an exhaust pipe of a vehicle simply attaches a flexible heat insulating pipe having a diameter larger than that of the exhaust pipe to the outside of the exhaust pipe. There is a problem that the exhaust pipe and the flexible heat insulating pipe constantly rub against each other due to the internal vibration, and the flexible heat insulating pipe is damaged. In particular, in the exhaust pipe provided with the bellows, since the periphery of the bellows is also directly covered with the flexible heat insulating pipe, the ridges of the bellows and the flexible heat insulating pipe are rubbed against each other. Damage is likely to occur.
[0005]
An object of the present invention is to prevent breakage of a flexible heat-insulating pipe due to friction with an exhaust pipe in view of the above conventional situation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for mounting a flexible heat insulating pipe for covering an exhaust pipe of an automobile, wherein a spacer is fixed to an outer peripheral surface of the exhaust pipe at arbitrary intervals, and the And mounting the flexible heat insulating pipe on an automobile exhaust pipe.
[0007]
The present invention also provides a spacer used in the above-mentioned method of attaching a flexible heat insulating pipe to an automobile exhaust pipe, wherein the spacer is a tape or a mat made of a heat resistant material. The present invention provides a spacer which is a molded body made of a material and provided with a body for filling a gap between the exhaust pipe and the flexible heat-insulating pipe.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0009]
In the present invention, there is no limitation on the flexible heat insulating pipe, and all kinds of conventionally known flexible heat insulating pipes can be targeted.
[0010]
In the method for mounting a flexible heat insulating pipe of the present invention, the flexible heat insulating pipe is mounted on the exhaust pipe via a spacer. Basically, the spacer forms a gap between an opening through which the exhaust pipe is inserted (hereinafter referred to as an “exhaust pipe insertion portion”) and an outer peripheral surface of the exhaust pipe and an inner peripheral surface of the flexible heat insulating pipe ( There is no restriction on the shape as long as it has the following “body part”), and for example, it can be shaped as illustrated in FIGS. 1 (a) to 1 (c). FIG. 1A shows a ring-shaped or cylindrical spacer A in which an exhaust
[0011]
In addition, although illustration is omitted, in the spacer A of FIG. 1B, the plane shape may be an equilateral triangle or a square. In the spacer of FIG. In addition to a rectangular shape, the shape may be a triangle (a star shape as a whole).
[0012]
In each spacer A, the diameter D 1 of the exhaust
[0013]
Further, in addition to the molded body having the predetermined shape as described above, the spacer is formed into a tape shape or a mat shape, and is wound around the exhaust pipe a plurality of times so as to have a thickness corresponding to a gap between the exhaust pipe and the flexible heat insulating pipe. It can also be.
[0014]
Further, it is preferable that the spacer A has heat resistance enough to withstand the temperature of the exhaust pipe during operation of the engine and moderate elasticity. Therefore, the spacer A is made of an inorganic fiber such as a basalt fiber, a glass fiber, a silica fiber, a ceramic fiber, an alumina fiber, a mullite fiber, a stainless steel fiber (a fiber such as SUS304, SUS316, SUS310S, SUS430, SUS409, SUS410), an inconel fiber, or the like. Metal fibers, inorganic biosoluble fibers, or a mixture of these fibers. The inorganic fibers can be formed into a needle mat shape, for example, and an inorganic binder can be used for shaping. The metal fiber may be a knitted fabric or a molded product obtained by molding it into a predetermined shape such as a needle mat shape.
[0015]
Next, a method of attaching a flexible heat insulating pipe to an exhaust pipe using the spacer A will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the embodiment. First, the above-mentioned spacers A are arranged at appropriate intervals in the
[0016]
When the
[0017]
Further, as shown in FIG. 3, although the spacer A of the likewise present invention in the case of an
[0018]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[0019]
(Examples 1 to 6, Comparative Example 1)
A total of four spacers described below were attached at both ends and at equal intervals between the exhaust pipes having an outer diameter of 40 mm and a length of 550 mm to which bellows having an outer diameter of 49 mm were attached. Then, the exhaust pipe with the spacer was inserted into a flexible insulating tube (“N-flexible tube GA type” manufactured by Nichias Corporation) made of glass cloth and aluminum foil having a minimum diameter of 55 mm, a maximum diameter of 60 mm, and a length of 500 mm. .
[0020]
〔Spacer〕
- Example 1: Metal (stainless steel (SUS316L)) textile felt (Nippon Seisen Co., Ltd., "NASLON felt"; 1500 g / m 2) having a thickness of 5 mm, 2 double winding the tape width 20mm exhaust pipe periphery This was used as a spacer.
- Example 2: metal fiber wool (Kanto steel wire Ltd. "stainless wool"; 800g / m 2; 60W × 75μm) were laminated to a thickness of 10mm was used as a spacer.
- Example 3: metal fiber needle mat (Yazawa Sangyo Co. was spacers are laminated so that the "SUS wool needle mat; 800g / m 2; 60W × 75μm "
Example 4: Using a SUS mesh (“Soft Mesh” manufactured by Nichias Corporation; 2.5 kg / m 3 ), formed into a ring shape having an inner diameter of 40 mm, an outer diameter of 54 mm, and a width of 5 mm (see FIG. 1A). This was used as a spacer.
- Example 5: mullite fibers needle mat (manufactured by Mitsubishi Chemical Functional Products Capital Corporation "muff Tech blanket MLS-2"; 130 g / m 3, a thickness of 12.5 mm) punched out was a spacer. The width is 50 mm.
- Example 6: (manufactured by NICHIAS Corporation "T / # 4517-P glass mat pipe"; 180 g / m 3) glass mat pipe with an inner diameter Fai39mm, outer diameter 50 mm diameter, a ring-shaped width 50 mm (Fig. 1 ( a)) to form a spacer.
Comparative Example 1: No spacer was used.
[0021]
Then, the insertability of the exhaust pipe when the flexible heat insulating pipe was mounted as described below, and the durability of the flexible heat insulating pipe mounted on the exhaust pipe were evaluated.
[0022]
-Insertability: When inserting the exhaust pipe into the flexible heat insulating pipe by hand, the insertability was evaluated from the magnitude of the force required for insertion. As a result, the exhaust pipes of Examples 1 to 6 could be inserted with the same force as inserting the exhaust pipe of Comparative Example 1 into the flexible heat insulating pipe.
-Durability: After leaving it in an oven at 500 ° C for 8 hours with a flexible heat insulating tube attached to the exhaust pipe, a vibration durability test was performed with a vibrator. Vibration conditions for the above, 100 Hz, were vibrated 20G, 10 7 times. As a result, none of the examples in which the spacers of Examples 1 to 6 were interposed had any damage to the flexible heat insulating tube. On the other hand, in the case of Comparative Example 1 in which the spacer was not interposed, cracks occurred in the portion of the flexible heat insulating tube facing the bellows.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a constant gap is formed and maintained between the exhaust pipe and the flexible heat insulating pipe by the spacer, so that the exhaust pipe and the flexible heat insulating pipe come into direct contact with each other. In addition, it is possible to prevent the flexible heat insulating tube from being damaged due to friction between the two. Further, since an air layer is formed between the exhaust pipe and the flexible heat insulating pipe, the heat insulating effect is also improved. Furthermore, by using a cylindrical or tape-wrapped spacer, the gap between the exhaust pipe and the flexible heat insulating pipe is closed, and entry of foreign matter into this gap can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a spacer of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a manner of mounting the flexible heat insulating tube of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view showing another example (an exhaust pipe with a bellows) of a mounting style of a flexible heat insulating pipe of the present invention.
[Explanation of symbols]
A
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