JP2004340089A - 排気管支持装置 - Google Patents

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JP2004340089A
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exhaust pipe
bolt
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ball joint
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Toshiro Murata
登志朗 村田
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

【課題】排気管位置がくるいにくく、振動時の揺動角が小さく、従来サポートに比べて部品点数を軽減でき、サポートゴムの熱害も生じさせにくい、排気管支持装置の提供。
【解決手段】ボールジョイント11をもつ排気管30を排気管サポート12を介して車両から支持する排気管支持装置10であって、ボールジョイント11のフランジ締付け用のボルト13に延長部13aを形成し、該ボルトの延長部13aを排気管サポート12のサポートゴム16の孔17に嵌めた排気管支持装置10。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の排気管支持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両の排気管の振動を低減し、かつ、排気管から車室への振動の伝達を低減するために、排気管の途中にボールジョイントを設けることは知られている(たとえば、特開2001−50046号公報)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−50046号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のボールジョイントをもつ排気管支持装置には、つぎの問題がある。
▲1▼ ボールジョイントをもつ排気管の場合、ボールジョイント部位で排気管が屈曲できるため、組み付け時に車両ボデーに対する排気管の位置がくるいやすい。
▲2▼ 大変位が発生してボールジョイントの揺動角が大きくなるとボールジョイントでガス洩れが生じるおそれがある。
▲3▼ これを抑える図7に示すように、ボールジョイント2の近傍に排気管サポート1を設けた場合は、ボールジョイントと別にサポートを設けるため、重量増加、部品点数増加、コストアップの問題を生じる。
▲4▼ また、排気管サポートは、通常、金属部分が排気管に直接溶接付けされ、金属部分がサポートゴムを介して車両に支持される構造をとっているため、排気管からの伝熱によりサポートゴムが熱害を受けることがあり、その対策が必要となる。
本発明の目的は、車両に対する排気管位置がくるいにくく、振動時の揺動角が小さく、従来サポートに比べて部品点数を軽減でき、サポートゴムの熱害も生じさせにくい、排気管支持装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
ボールジョイントをもつ排気管を排気管サポートを介して車両から支持する排気管支持装置であって、前記ボールジョイントのフランジ締付け用のボルトに延長部を形成し、該ボルトの延長部を前記排気管サポートのサポートゴムの孔に嵌めた排気管支持装置。
【0006】
上記本発明の排気管支持装置では、屈曲して位置が定まりにくいボールジョイント部位に排気管サポートを配置したため、排気管位置がくるいにくい。
また、振動の腹位置となるボールジョイント部位に排気管サポートを配置したため、排気管の振動が効果的に抑えられる。
また、ボールジョイントのフランジ締付け用のボルトに延長部を形成し、それをサポートゴムの孔に嵌めるので、従来のサポートの金属部分の役目がフランジ締付け用のボルトの延長部で果たされ従来のサポートの金属部分が不要となり、部品点数の削減、重量軽減、コスト低減がはかられる。
また、ボールジョイントのフランジ締付け用のボルトを利用して支持する場合、フランジが熱放散用のフィンとして働き、ボルトが高温になるのが抑制され、サポートゴムの熱害を抑制するのに有利である。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の排気管支持装置を、図1〜図6を参照して説明する。図1〜図5は、それぞれ、本発明の実施例1〜実施例5を示す。図6は何れの本発明の実施例にも適用可能である。本発明の全実施例にわたって同じ構成の部分には、本発明の全実施例にわたって同じ符号を付してある。
【0008】
まず、本発明の全実施例にわたって同じ構成の部分を、図1、図6を参照して説明する。
本発明の排気管支持装置10は、車両の排気管30のうち、メインマフラ31の直前位置、エンジン32の排気マニホールドの下方の位置33、排気マニホールドの下方の位置33から車両後方に離れた位置34(ただし、メインマフラ31よりは上流)などに少なくとも1ヶ所配置される。
【0009】
本発明の排気管支持装置10は、途中にボールジョイント11をもつ排気管30を排気管サポート12を介して車両34から支持する排気管支持装置であって、ボールジョイント11のフランジ14、15締付け用のボルト13に延長部13aを形成し、このボルト13の延長部13aを排気管サポート12のサポートゴム16の孔17に嵌めたものからなる。従来は、排気管にボールジョイントとは別のサポートを溶接しそれを排気管サポートのサポートゴムの孔に嵌めていたが、本発明ではボルト13に形成し、この延長部13aを排気管サポート12のサポートゴム16の孔17に嵌めて支持し、従来のボールジョイントとは別のサポートを省略した。
【0010】
ボールジョイント11は、ボルト13を除き、従来の排気管用ボールジョイントと同じ構造を有し、上流側排気管21に溶接付けされるフランジ14と、下流側排気管22に溶接付けされるフランジ15と、フランジ14、15の何れに球面接触する球面部19と、フランジ14、15を接近する方向に付勢するスプリング20とを、有する。
排気管サポート12のサポートゴム16はもう一つの孔18を有し、そこにはステーの一端部が挿入され、ステーの他端部は車両のボデーまたはエンジンまたはトランスミッション等に支持される。
【0011】
ポルト13の延長部13aは、ボルト頭部13bから、またはボルト頭部13bと反対側の端部から、ボルト軸方向に伸長しており、ボルト13を特別に延長して形成されている。ボルト13は長さ方向の途中部位にねじ部13cを有し、それより頭部13b側に半径方向外側に張出す張出部13dを有する。ねじ部13cには、ナット23が螺合している。フランジ14、15のうち一方のフランジはナット23とボルトの張出部13dで挟み込まれている。ボルト頭部13bはワッシャ13e(ボルト頭部13bの一部とする)を一体に有しており(ワッシャ13eは頭部13bと別体でもよい)、ボルト頭部13bと、フランジ14、15のうち他方のフランジとの間にスプリング20が介装されている。この構造によって、フランジ14、15はスプリング29の付勢力によって定まる軸方向圧縮力をもって球面部19を保持しており、球面部19で屈曲可能となっている。延長部13aは、サポートゴム16の孔17を挿通して延びており、サポートゴム16によって支持されている。
【0012】
上記の本発明の各実施例に共通する構成部分による作用を説明する。
本発明の排気管支持装置10では、屈曲して位置が定まりにくいボールジョイント11部位に排気管サポート12が配置されているため、車両に対する排気管位置がくるいにくい。
また、振動の腹位置(最も振幅が大きくなる位置)となるボールジョイント11部位に排気管サポート12が配置されているため、排気管30の振動が効果的に抑えられる。ストール、急発進等により、ボールジョイント11の揺動角度が約6°以上になると、シール面切れとなってガス洩れの可能性が出てくるが、本発明では効果的に揺動を抑えるため、ガス洩れのおそれが抑えられる。
【0013】
また、ボールジョイント11のフランジ締付け用のボルト13に延長部13aを形成し、それをサポートゴム16の孔17に嵌めるので、従来、別に設けていたサポート(図7のサポート1)の金属部分の役目がフランジ締付け用のボルト13(元々あったボルト)の延長部13aで果たされ従来のサポートの金属部分が不要となり、部品点数の削減、重量軽減、コスト低減がはかられる。
また、ボールジョイント11のフランジ締付け用のボルト13を利用して排気管30を支持する場合、フランジ14、15が熱放散用のフィンとして働き、ボルト13が高温になるのが抑制され、サポートゴム16の熱害を抑制するのに有利である。
ボルト延長部13aをサポートゴム16の孔17に挿通して排気管30を支持する場合、熱膨張差などが生じても、ボルト延長部13aがサポートゴム16に対して孔17の軸方向に移動できるので、熱膨張差を逃がすことができ、無理な熱応力が排気管サポート12にかかることを抑制することができる。
【0014】
つぎに、本発明の各実施例に特有な部分を説明する。
本発明の実施例1の排気管支持装置10では、図1に示すように、ボルト13の延長部13aがボルト13の頭部13bと反対側の端部を軸方向に延長して形成されている。排気管サポート12のサポートゴム16をフランジ14、15より排気流れ方向上流側に位置させ、ボルト13をフランジ14、15の孔に排気流れ方向下流側から上流側に向かって挿通させ、ボルト13の延長部13aをサポートゴム16の孔17に挿通させている。上流側フランジ14は、ナット23とボルトの張出部13dで挟み込まれている。ナット23は予めフランジ14に溶接付けされている。スプリング20は、ボルト頭部13bと下流側フランジ15との間に介装されている。
本発明の実施例1の排気管支持装置10は、つぎの(イ)、(ロ)の何れかの手順で組付けることができる。
(イ)先にボールジョイント11を組立ててボルト13を締付けておき、その後サポートゴム16の孔17にボルト13の延長部13aを通す。
(ロ)先にサポートゴム16を含め排気管サポート12を車両ボデーに組付けておき、その後ボールジョイント11を組立てつつ、ボルト13をインパクトレンチで締めながら、その勢いでボルト延長部13aをサポートゴム16の孔17に挿通させる。
本発明の実施例1の作用は、共通の作用で述べた通りである。
【0015】
本発明の実施例2の排気管支持装置10では、図2に示すように、ボルト13の延長部13aの先端部にボルト半径方向外側に突出する抜け止め部13fが形成されている。
組付け時、抜け止め部13fごと延長部13aをサポートゴム16の孔17に挿通させる。
その他の構成、作用は、本発明の実施例1と同じである。
【0016】
本発明の実施例3の排気管支持装置10では、図3に示すように、ボルト13の延長部13aがボルト13の頭部13bにボルトをねじ部13cと反対側に軸方向に延長して形成されている。排気管サポート12のサポートゴム16をフランジ14、15より排気流れ方向下流側に位置させ、ボルト13をフランジ14、15の孔に排気流れ方向上流側から下流側に向かって挿通させ、ボルト13の延長部13aをサポートゴム16の孔17に挿通させている。上流側フランジ14は、ナット23とボルトの張出部13dで挟み込まれている。スプリング20は、ボルト頭部13bと下流側フランジ15との間に介装されている。ナット23はあらかじめフランジ14に溶接付けされている。
本発明の実施例3の排気管支持装置10は、つぎの手順で組付けることができる。
先にボールジョイント11を組立ててボルト13を締付けておき、その後サポートゴム16の孔17にボルト13の延長部13aを通す。
延長部13aの先端には抜け止め部17fが形成されていてもよく、その場合は、組付け時、抜け止め部13fごと延長部13aをサポートゴム16の孔17に挿通させる。
本発明の実施例3の作用は、共通の作用で述べた通りである。
【0017】
本発明の実施例4の排気管支持装置10は、本発明の実施例1のボルト13の締付け方向を逆にしたものである。
本発明の実施例4の排気管支持装置10では、図4に示すように、ボルト13の延長部13aがボルト13の頭部13bと反対側の端部を軸方向に延長して形成されている。排気管サポート12のサポートゴム16をフランジ14、15より排気流れ方向下流側に位置させ、ボルト13をフランジ14、15の孔に排気流れ方向上流側から下流側に向かって挿通させ、ボルト13の延長部13aをサポートゴム16の孔17に挿通させている。下流側フランジ15は、ナット23とボルトの張出部13dで挟み込まれている。ナット23は予めフランジ15に溶接付けされている。スプリング20は、ボルト頭部13bと上流側フランジ14との間に介装されている。
本発明の実施例4の排気管支持装置10は、つぎの(イ)、(ロ)の何れかの手順で組付けることができる。 (イ)先にボールジョイント11を組立ててボルト13を締付けておき、その後サポートゴム16の孔17にボルト13の延長部13aを通す。
(ロ)先にサポートゴム16を含め排気管サポート12を車両ボデーに組付けておき、その後ボールジョイント11を組立てつつ、ボルト13をインパクトレンチで締めながら、その勢いでボルト延長部13aをサポートゴム16の孔17に挿通させる。
本発明の実施例4の作用は、共通の作用で述べた通りである。
【0018】
本発明の実施例5の排気管支持装置10は、本発明の実施例3のボルト13の締付け方向を逆にしたものである。
本発明の実施例5の排気管支持装置10では、図5に示すように、ボルト13の延長部13aがボルト13の頭部13bにボルトをねじ部13cと反対側に軸方向に延長して形成されている。排気管サポート12のサポートゴム16をフランジ14、15より排気流れ方向上流側に位置させ、ボルト13をフランジ14、15の孔に排気流れ方向下流側から上流側に向かって挿通させ、ボルト13の延長部13aをサポートゴム16の孔17に挿通させている。下流側フランジ15は、ナット23とボルトの張出部13dで挟み込まれている。スプリング20は、ボルト頭部13bと上流側フランジ14との間に介装されている。ナット23はあらかじめフランジ15に溶接付けされている。
本発明の実施例5の排気管支持装置10は、つぎの手順で組付けることができる。
先にボールジョイント11を組立ててボルト13を締付けておき、その後サポートゴム16の孔17にボルト13の延長部13aを通す。
延長部13aの先端には抜け止め部17fが形成されていてもよく、その場合は、組付け時、抜け止め部13fごと延長部13aをサポートゴム16の孔17に挿通させる。
本発明の実施例5の作用は、共通の作用で述べた通りである。
【0019】
【発明の効果】
本発明の排気管支持装置によれば、つぎの効果が得られる。
まず、ボールジョイントのボルトを延長して排気管サポートで支持するので、屈曲して位置が定まりにくいボールジョイント部位に排気管サポートを配置して排気管を支持したこととなり、排気管位置がくるいにくい。
また、屈曲して最も大きく変位する振動の腹位置となるボールジョイント部位に排気管サポートを配置したため、排気管の振動が効果的に抑えられる。
また、ボールジョイントのフランジ締付け用のボルトに延長部を形成し、それをサポートゴムの孔に嵌めるので、従来のサポートの金属部分の役目がフランジ締付け用のボルトの延長部で果たされ従来のサポートの金属部分が不要となり、従来の排気管支持装置に比べて部品点数の削減、重量軽減、コスト低減がはかられる。
また、ボールジョイントのフランジが熱放散用のフィンとして働き、ボルトが高温になるのが抑制され、サポートゴムの熱害を抑制するのに有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の排気管支持装置の半断面図である。
【図2】本発明の実施例2の排気管支持装置のうちボルトの側面図である。
【図3】本発明の実施例3の排気管支持装置の半断面図である。
【図4】本発明の実施例4の排気管支持装置の半断面図である。
【図5】本発明の実施例5の排気管支持装置の半断面図である。
【図6】本発明の排気管支持装置の配置の側面図である。
【図7】従来の排気管支持装置の斜視図である。
【符号の説明】
10 排気管支持装置
11 ボールジョイント
12 排気管サポート
13 ボルト
13a 延長部
13b ボルト頭部
13c ねじ部
13d 膨出部
13e ワッシャ
13f 抜止め部
14 上流側フランジ
15 下流側フランジ
16 サポートゴム
17、18 サポートゴムの孔
19 球面部
20 スプリング
21 上流側排気管
22 下流側排気管
23 ナット
30 排気管
31 メインマフラ
32 エンジン
33 排気マニホールド下方位置
34 排気マニホールド下方位置から車両後方に離れた位置

Claims (1)

  1. ボールジョイントをもつ排気管を排気管サポートを介して車両から支持する排気管支持装置であって、前記ボールジョイントのフランジ締付け用のボルトに延長部を形成し、該ボルトの延長部を前記排気管サポートのサポートゴムの孔に嵌めた排気管支持装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011127450A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気装置

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