JP2005120854A - 排気管の遮熱板取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】排気管と金属製サポート部材および／または遮熱板との間における干渉音の発生を防止することができる排気管の遮熱板取付構造の提供。
【解決手段】排気管１の外周面と遮熱板との間に形成される環状隙間内にはグラスウールやセラミックウール等の遮熱材が介装され、排気管１に対する遮熱板の上流端側取付固定部および途中の曲がり部分における遮熱材と遮熱板との間に遮熱板側に固定された状態で所定の厚みに圧縮成形された金属製メッシュ体４ａ〜４ｌが介装され、排気管１の曲がり部分に配置される金属製メッシュ体４ｃ〜４ｌは曲がり部分以外の部分に配置される金属製メッシュ体４ａ、４ｂよりは厚みが薄く成形される。
【選択図】図１

Description

本発明は、排気管の外周面との間に所定の環状隙間を開けて外周を覆う状態に設けられる遮熱板の取付構造に関する。

従来、排気管への遮熱板の取付構造としては、例えば、図８に示すように、遮熱板１００が半円弧状を有する２個の構成片１０１、１０２からなる管状に形成されていて、この遮熱板１００で排気管１０５の外周面との間に環状隙間を開けて外周を覆うようになっている。

そして、両構成片１０１、１０２の内面側にそれぞれ円弧方向に略波形に折曲された金属製サポート部材１０３、１０４をスポット溶接により取り付けた状態で排気管１０５の外周に装着し、その外周をＣ型クランプ１０６で締め付けることにより、排気管１０５と遮熱板１００との間に所定の環状隙間を開けた状態で遮熱板１００の取り付けが行われている（例えば、特許文献１・・（従来例１）参照。）。

また、一般的に、前記排気管１０５と遮熱板１００との間に形成される環状隙間内には、図９に示すように、グラスウールやセラミックウール等の遮熱材１０７が介装されることにより、遮熱性を高めている（例えば、特許文献２・・（従来例２）参照。）。

実開昭６２−８４６２０号公報 （明細書２頁、図３、４） 特開平９−４４４９号公報 （明細書（３）頁、図９）

しかしながら、従来例１にあっては、遮熱板１００を構成する両構成片１０１、１０２の内面側にそれぞれ円弧方向に略波形に折曲された金属製サポート部材１０３、１０４をスポット溶接により取り付けた状態で排気管１０５の外周に装着し、その外周をＣ型クランプ１０６で締め付けることにより、排気管１０５と遮熱板１００との間に所定の環状隙間を開けた状態で遮熱板１００の取り付けが行われていたため、以下に述べるような問題点があった。

即ち、排気管１０５は内部を流れる高温の排気ガスにより高温に熱せられる一方、遮熱板１００は外気に接することで冷却されるため、両者の温度差に基づく熱膨張差が大きく、その結果、排気管１０５が径方向に熱膨張することで該排気管１０５と遮熱板１００との間で金属製サポート部材１０３、１０４が径方向に圧縮変形され、その後排気管１０５が径方向に熱収縮することで排気管１０５と金属製サポート部材１０３、１０４との間に隙間が形成され、これにより、振動による干渉音を発生させる虞があった。

また、排気管１０５の途中に曲がり部分を有している場合にあっては、排気管１０５と遮熱板１００との熱膨張差により、遮熱板１００より排気管１０５の方が軸方向に大きく熱膨張することで、曲がり部分における排気管１０５と遮熱板１００との間の環状隙間が周方向において不均一になり、最悪の場合排気管１０５と遮熱板１００とが振動により直接接触して干渉音を発生させる虞がある。

なお、従来例２におけるように、排気管１０５と遮熱板１００との間に形成される環状隙間内にグラスウールやセラミックウール等の遮熱材１０７が介装されることにより、曲がり部分において排気管１０５と遮熱板１００とが振動により直接接触することを防止することができるが、遮熱材１０７は計時劣化により飛散する虞があるため、持続性の面で問題がある。

本発明の解決しようとする課題は、排気管と金属製サポート部材および／または遮熱板との間における干渉音の発生を防止することができる排気管の遮熱板取付構造を提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１に記載の排気管の遮熱板取付構造は、排気管の外周面との間に所定の環状隙間を開けて外周を覆う状態に遮熱板を取り付ける遮熱板の取付構造であって、前記排気管に対する遮熱板の少なくとも上流端側取付固定部における排気管と遮熱板との間に遮熱板側に固定された状態で所定の厚みに圧縮成形された金属製メッシュ体を介装させることにより、前記排気管の外周面と遮熱板との間に所定の環状隙間が形成された状態で遮熱板が取り付けられていることを特徴とする手段とした。

請求項２に記載の排気管の遮熱板取付構造は、請求項１に記載の排気管の遮熱板取付構造において、前記排気管の途中に曲がり部分を有し、該排気管の曲がり部分にも金属製メッシュ体が配置されていることを特徴とする手段とした。

請求項３に記載の排気管の遮熱板取付構造は、請求項２に記載の排気管の遮熱板取付構造において、前記排気管の曲がり部分に配置される金属製メッシュ体は曲がり部分以外の部分に配置される金属製メッシュ体よりは厚みが薄く成形されていることを特徴とする手段とした。

請求項４に記載の排気管の遮熱板取付構造は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の排気管の遮熱板取付構造において、前記排気管の外周面と遮熱板との間に形成される環状隙間内にはグラスウールやセラミックウール等の遮熱材が介装され、前記金属製メッシュ体は前記遮熱材と遮熱板との間に介装されていることを特徴とする手段とした。

請求項１記載の排気管の遮熱板取付構造では、上述のように、前記排気管に対する遮熱板の少なくとも上流端側取付固定部おける排気管と遮熱板との間に遮熱板側に固定された状態で所定の厚みに圧縮成形された金属製メッシュ体を介装させることにより、排気管の外周面と遮熱板との間に所定の環状隙間が形成された状態で遮熱板が取り付けられた構成とすることにより、上流側の排気管がその内部を流れる高温の排気ガスによって径方向に熱膨張することで金属製メッシュ体が排気管と遮熱板との間で径方向に挟持されても、圧縮成形された金属製メッシュ体が大きく圧縮されることがなく、かつ、金属製メッシュ体が有する所定の弾力性により応力が吸収される結果、その後に排気管が径方向に熱収縮することで金属製メッシュ体の弾性によりその圧縮状態を回復させることができる。
従って、排気管と金属製メッシュ体との間に隙間が形成されることがなく、これにより、振動による干渉音の発生を防止することができるようになるという効果が得られる。

また、仮に、排気管と金属製メッシュ体との間に僅かな隙間が形成されるように状況になっても、排気管に対する金属製メッシュ体の接触は極めてソフトであるため、振動による干渉音の発生を大幅に抑制することができるようになる。

請求項２に記載の排気管の遮熱板取付構造では、上述のように、前記排気管の途中に有する曲がり部分にも金属製メッシュ体が配置されている構成としたことにより、排気管と遮熱板との熱膨張差で、遮熱板より排気管の方が軸方向に大きく熱膨張することで、曲がり部分における遮熱板との間の環状隙間が周方向において不均一になるように変形するような状況においても、金属製メッシュ体により、排気管と遮熱板とが振動により直接接触することが回避され、これにより、干渉音の発生を防止することができるようになる。

請求項３に記載の排気管の遮熱板取付構造では、上述のように、前記排気管の曲がり部分に配置される金属製メッシュ体は曲がり部分以外の部分に配置される金属製メッシュ体よりは厚みが薄く成形されることにより、排気管における軸方向の熱膨張により曲がり部分における遮熱板との間の環状隙間が周方向において不均一になるように変形することがある程度許容され、これにより、他の部分に応力が作用することを抑制することができるようになる。

請求項４に記載の排気管の遮熱板取付構造では、上述のように、前記排気管の外周面と遮熱板との間に形成される環状隙間内にはグラスウールやセラミックウール等の遮熱材が介装されていて、金属製メッシュ体は遮熱材と遮熱板との間に介装された構成としたことにより、遮熱材が計時劣化により飛散した場合でも、金属製メッシュ体により排気管と遮熱板とが振動により直接接触することを防止することができ、これにより、干渉音が発生することを長期に亙って防止することができるようになる。

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例の排気管の遮熱板取付構造は、請求項１〜４に記載の発明に対応する。
まず、この実施例の排気管の遮熱板取付構造を図面に基づいて説明する。

図１はこの実施例の排気管の遮熱板取付構造における排気管を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線における拡大縦断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線における拡大縦断面図、図４は図１のＣ−Ｃ線における拡大縦断面図、図５は図１のＤ−Ｄ線における拡大縦断面図、図６は図１のＥ−Ｅ線における拡大縦断面図、図７は図１のＦ−Ｆ線における拡大縦断面図、図８は従来例１の排気管の遮熱板取付構造を示す要部の縦断面図、図９は従来例２の排気管の遮熱板取付構造を示す要部の縦断面図である。

この実施例の排気管の遮熱板取付構造は、排気管１と、遮熱板２と、遮熱材３と、金属製メッシュ体（金属製サポート部材）４ａ〜４ｌと、金属製サポート体５を主な構成として備えている。
さらに詳述すると、前記排気管１は、図１に示すように、Ｖ型エンジン用のもので、このため、２つのエキゾーストマニホールド（図示せず）にそれぞれ接続される２本の枝管部１１、１２と、一本の合流管１４と、両枝管部１１、１２からの排気ガスを前記１本の合流管１４に合流させる合流部１３とで構成されている。
なお、前記両枝管部１１、１２は、その途中に複数の曲がり部分を有することで略円弧状に湾曲形成されている。

前記遮熱板２は、前記排気管１の外周面との間に所定の環状隙間を開けて外周を覆う状態に設けられるものであり、このため、図２〜７に示すように、それぞれ板材のプレス成形により形成される上部材２１と下部材２２とに分割形成され、両部材２１、２２の両側縁部に形成された外向フランジ部２１ａ、２２ａを互いに重ねて溶接することにより筒状に形成されるようになっている。

前記遮熱材３は、前記環状隙間内に介装されるものであって、断面半円状の上部材３１と、下部材３２とに上下２分割形成されていて、前記遮熱板２を取り付ける前に、排気管１の外周を包囲する状態に配置される。なお、この遮熱材３としては、グラスウールやセラミックウール等が用いられる。

前記金属製メッシュ体４ａ〜４ｌは、図１に示すように、前記排気管１に対する遮熱板２の上流端側取付固定部と、湾曲形成された両枝管部１１、１２において、図２〜５に示すように、遮熱材３と遮熱板２との間に介装された状態で設けられている。

即ち、この金属製メッシュ体４ａ〜４ｌは、ステンレス細線をランダムに編成したものを所定の厚みの板状に圧縮成形し、これを、上部材２１と下部材２２の半円弧状内面に沿って湾曲させた状態で、それぞれスポット溶接等により上部材２１と下部材２２に対しそれぞれ固定されている。

そして、前記遮熱板２の上流端側取付固定部に設けられる金属製メッシュ体４ａ、４ｂは、図２、３に示すように、排気管１の外周に遮熱板２を取り付けた状態で、遮熱材３が排気管１方向に強く圧縮された状態となるように、その厚みが厚く形成される一方、曲がり部分に設けられる金属製メッシュ体４ｃ〜４ｌは、図４、５に示すように、排気管１の外周に遮熱板２を取り付けた状態で、遮熱材３が圧縮されない程度にその厚みが薄く形成されている。

なお、前記金属製サポート体５は、図７に示すように、遮熱板２の下流端側取付固定部において、排気管１と遮熱板２との間に介装されるサポート部材であり、この金属製サポート体５は、従来例１と同様に、それぞれ円弧方向に略波形に折曲された構成のもので、これを遮熱板２における上部材２１と下部材２２の内面にそれぞれスポット溶接により取り付けた状態で排気管１の外周に装着されている。

次に、この実施例の作用・効果を説明する。
この実施例では、上述のように、排気管１の外周面と遮熱板３との間に形成される環状隙間内にグラスウールやセラミックウール等の遮熱材３を介装させると共に、該遮熱材３と遮熱板２との間に所定の厚さに圧縮成形された金属製メッシュ体４ａ〜４ｌを介装させた取り付け構造としたことにより、以下のような作用・効果が得られる。

即ち、排気管１がその内部を流れる高温の排気ガスによって径方向に熱膨張することで金属製メッシュ体４ａ〜４ｌおよび遮熱材３が排気管１と遮熱板２との間で径方向に挟持されても、圧縮成形された金属製メッシュ体４ａ〜４ｌが大きく圧縮されることがなく、かつ、金属製メッシュ体４ａ〜４ｌおよび遮熱材３が有する所定の弾力性により応力が吸収される結果、その後に排気管１が径方向に熱収縮することで金属製メッシュ体４ａ〜４ｌおよび遮熱材３の弾性によりその圧縮状態を回復させることができる。
従って、排気管１と遮熱板２との間に隙間が形成されることがなく、これにより、振動による干渉音の発生を防止することができるようになる。

また、遮熱材３が計時劣化により飛散した場合でも、排気管１と遮熱板２とが振動により直接接触することを金属製メッシュ体４ａ〜４ｌの介装により防止することができ、また、排気管１に対する金属製メッシュ体４ａ〜４ｌの接触は極めてソフトであるため、振動による干渉音が発生することを長期に亙って防止することができるようになる。

また、遮熱板２の上流端側取付固定部に設けられる金属製メッシュ体４ａ、４ｂの厚みを、図２、３に示すように、排気管１の外周に遮熱板２を取り付けた状態で、遮熱材３が排気管１方向に強く圧縮された状態となるように厚く形成しておくことにより、遮熱板２の少なくとも上流端側取付固定部を排気管１に対し強固に固定することができるようになる。

一方、枝管部２１、２２の曲がり部分に設けられる金属製メッシュ体４ｃ〜４ｌの厚みは、図４、５に示すように、排気管１の外周に遮熱板２を取り付けた状態で、遮熱材３が圧縮されない程度に薄く形成しておくことにより、排気管１と遮熱板２との熱膨張差で、遮熱板２より排気管１の方が軸方向に大きく熱膨張することで、曲がり部分における遮熱板２との間の環状隙間が周方向において不均一になるように変形するような状況においても、遮熱材３が圧縮されることで応力が吸収されるため、排気管１における軸方向の熱膨張により曲がり部分における遮熱板２との間の環状隙間が周方向において不均一になるように変形することがある程度許容される結果、他の部分に応力が作用することを抑制することができるようになる。

また、上述のように、曲がり部分における遮熱板２との間の環状隙間が周方向において不均一になるように変形するような状況においても、金属製メッシュ体４ａ〜４ｌおよび遮熱材３の介装により、排気管１と遮熱板２とが振動により直接接触することが回避され、これにより、干渉音の発生を防止することができるようになる。

以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

例えば、実施例では、排気管１と遮熱板２との間の管状隙間内に遮熱材３を介装させた例を示したが、遮熱材３を省略することができる。また、遮熱材３を用いる場合においても、金属製メッシュ体４ａ〜４ｌ以外の部分にのみ介装させるようにしてもよい。

このように遮熱材３を介装させない場合でも、排気管１が径方向に熱膨張することで金属製メッシュ体４ａ〜４ｌが径方向に挟持されても、圧縮成形された金属製メッシュ体４ａ〜４ｌが大きく圧縮されることがなく、かつ、金属製メッシュ体４ａ〜４ｌが有する所定の弾力性により応力が吸収される結果、その後に排気管１が径方向に熱収縮することで、金属製メッシュ体４ａ〜４ｌの弾性によりその圧縮状態を回復させることができる。

従って、排気管１と金属製メッシュ体４ａ〜４ｌとの間に隙間が形成されることがなく、これにより、振動による干渉音の発生を防止することができる。
また、仮に、排気管１と金属製メッシュ体４ａ〜４ｌとの間に僅かな隙間が形成されるように状況になっても、排気管１に対する金属製メッシュ体４ａ〜４ｌの接触は極めてソフトであるため、振動による干渉音の発生を大幅に抑制することができる。

実施例の排気管の遮熱板取付構造における排気管を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ線における拡大縦断面図である。 図１のＢ−Ｂ線における拡大縦断面図である。 図１のＣ−Ｃ線における拡大縦断面図である。 図１のＤ−Ｄ線における拡大縦断面図である。 図１のＥ−Ｅ線における拡大縦断面図である。 図１のＦ−Ｆ線における拡大縦断面図である。 実施例１の排気管の遮熱板取付構造を示す要部の拡大縦断面図である。 実施例２の排気管の遮熱板取付構造を示す要部の拡大縦断面図である。

符号の説明

１ 排気管
１１ 枝管部
１２ 枝管部
１３ 合流部
１４ 合流管
２ 遮熱板
２１ 上部材
２１ａ フランジ部
２２ 下部材
２２ａ フランジ部
３ 遮熱材
３１ 上部材
３２ 下部材
４ａ〜４ｌ 金属製メッシュ体（金属製サポート部材）
５ 金属製サポート体

Claims (4)

1. 排気管の外周面との間に所定の環状隙間を開けて外周を覆う状態に遮熱板を取り付ける遮熱板の取付構造であって、
   前記排気管に対する遮熱板の少なくとも上流端側取付固定部における排気管と遮熱板との間に遮熱板側に固定された状態で所定の厚みに圧縮成形された金属製メッシュ体を介装させることにより、前記排気管の外周面と遮熱板との間に所定の環状隙間が形成された状態で遮熱板が取り付けられていることを特徴とする排気管の遮熱板取付構造。
2. 請求項１に記載の排気管の遮熱板取付構造において、前記排気管の途中に曲がり部分を有し、
   該排気管の曲がり部分にも金属製メッシュ体が配置されていることを特徴とする排気管の遮熱板取付構造。
3. 請求項２に記載の排気管の遮熱板取付構造において、前記排気管の曲がり部分に配置される金属製メッシュ体は曲がり部分以外の部分に配置される金属製メッシュ体よりは厚みが薄く成形されていることを特徴とする排気管の遮熱板取付構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の排気管の遮熱板取付構造において、前記排気管の外周面と遮熱板との間に形成される環状隙間内にはグラスウールやセラミックウール等の遮熱材が介装され、
   前記金属製メッシュ体は前記遮熱材と遮熱板との間に介装されていることを特徴とする排気管の遮熱板取付構造。

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