JP2005207388A

JP2005207388A - 排気二重管の金属製メッシュ固定構造及び固定方法

Info

Publication number: JP2005207388A
Application number: JP2004017524A
Authority: JP
Inventors: Yasuji Hatano; 八州治波多野
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2004-01-26
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2005-08-04

Abstract

【課題】部品点数やスポット溶接作業の増加を招くことなく金属製メッシュを固定でき、排気二重管の曲げ加工に対応できる排気二重管の金属製メッシュ固定構造及び固定方法の提供。
【解決手段】排気ガス通路を形成する内管２と、前記内管２との間に所定の隙間を有して内管２の外側に設けられる外管１を備え、前記内管２の一端側が外管１に固定される一方、他端側が外管１に金属製メッシュ３を介して軸方向に摺動可能に固定された排気二重管の金属製メッシュ固定構造において、前記内管２の他端側に径方向外側へ切り起こし成形された切り起こし部４ａ、４ｂを設け、前記金属製メッシュ３を切り起こし部４ａ、４ｂに保持させた。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンの排気ガスを高温のまま触媒に導き、排気浄化性能を向上させる排気二重管に関し、特に排気二重管の金属製メッシュ固定構造及び固定方法に関する。

従来、排気管により排気ガス温度の低下を防ぎ触媒の活性化を高める方法として、排気管を外管と内管から成る二重管で構成し、外管によって構造上の強度を保ち、一方、内管は熱容量を小さくし、且つ、外部との熱的接触を断つように形成した排気二重管の技術が公知となっている（特許文献１、２参照）。

このような排気二重管のエンジン側の一端では内管が外管に接合・固定される一方、下流側の他端では内管が金属製メッシュを介して外管に摺動可能に保持され、これにより両者の熱的接触を少なくすると共に、内管が外管よりも高温になることによる熱膨張差を吸収する構造となっている。

なお、通常、前記金属製メッシュは外管または内管のうちいずれか一方にスポット溶接などで固定されている。
実開昭６３−１７０５１９号公報特開平９−１３３０１９号公報

しかしながら、前述したような排気二重管を曲げ加工する場合には、内管の内側と、外管と内管との間にそれぞれ芯金を入れてプレス曲げ加工、あるいは内管の内側と、外管と内管との間にそれぞれ流体を入れて液圧曲げ加工が施されるが、前述したように外管と内管との間に金属製メッシュが固定されていると、両者の間に芯金や流体を挿入することができないという問題点が生じる。

そこで、金属製メッシュが介装される外管の端部を予め内管よりも短く形成しておき、排気二重管を曲げ加工した後に、金属製メッシュと内管をスポット溶接し、外管に追加用のカラーを被せる等の構造を採用しているが、このような金属製メッシュの固定構造及び固定方法では部品点数が増える上、製造に手間がかかるという問題点があった。

なお、排気二重管を曲げ加工後に金属製メッシュを挿入して外管あるいは内管のいずれか一方にのみにスポット溶接して固定することは実際上不可能である。

本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、部品点数やスポット溶接作業の増加を招くことなく金属製メッシュを固定でき、排気二重管の曲げ加工に対応できる排気二重管の金属製メッシュ固定構造及び固定方法を提供することである。

上記課題を解決するため請求項１記載の発明では、排気ガス通路を形成する内管と、前記内管との間に所定の隙間を有して内管の外側に設けられる外管を備え、前記内管の一端側が外管に固定される一方、他端側が外管に金属製メッシュを介して軸方向に摺動可能に固定された排気二重管の金属製メッシュ固定構造において、前記内管の他端側に径方向外側へ切り起こし成形された切り起こし部を設け、前記金属製メッシュを切り起こし部に保持させたことを特徴とする。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の排気二重管の金属製メッシュ固定構造において、前記金属製メッシュの両側に切り起こし部を配置し、前記切り起こし部の切断面同士で金属製メッシュの両端部を挟むように保持させたことを特徴とする。

請求項３記載の発明では、請求項１記載の排気二重管の金属製メッシュ固定構造において、前記金属製メッシュの一端側に切り起こし部を配置する一方、他端側にフレア加工された内管の端部を配置し、前記切り起こし部の切断面と内管の端部で金属製メッシュの両端部を挟むように保持させたことを特徴とする。

請求項４記載の発明では、請求項１記載の排気二重管の金属製メッシュ固定構造において、前記切り起こし部を内管の周方向に複数形成し、各切り起こし部の切断面を金属製メッシュに食い込ませて該金属製メッシュを保持させると共に、各切り起こし部の切断面を軸方向に異なる方向に形成したことを特徴とする。

請求項５記載の発明では、排気ガス通路を形成する内管と、前記内管との間に所定の隙間を有して内管の外側に設けられる外管を備え、前記内管の一端側が外管に固定される一方、他端側が外管に金属製メッシュを介して軸方向に摺動可能に固定された排気二重管の金属製メッシュ固定方法において、前記排気二重管を曲げ加工して曲部を形成した後に、金属製メッシュを外管と内管との間に挿入する工程と、前記内管の他端側に径方向外側へ切り起こし成形して切り起こし部を複数設けることにより金属製メッシュを切り起こし部に保持させる工程と、を有することを特徴とする。

請求項１記載の発明にあっては、内管の他端側に径方向外側へ切り起こし成形された切り起こし部を設け、金属製メッシュを切り起こし部に保持させたため、部品点数やスポット溶接作業の増加を招くことなく金属製メッシュを固定でき、効率的な排気二重管の生産が可能になる。

請求項２記載の発明にあっては、金属製メッシュの両側に切り起こし部を配置し、切り起こし部の切断面同士で金属製メッシュの両端部を挟むように保持させたため、金属製メッシュを切り起こし部の切断面で確実に保持でき、内管の摺動に伴う金属製メッシュの位置ずれや脱落を確実に防止できる。

請求項３記載の発明にあっては、金属製メッシュの一端側に切り起こし部を配置する一方、他端側にフレア加工された内管の端部を配置し、前記切り起こし部の切断面と内管の端部で金属製メッシュの両端部を挟むように保持させたため、金属製メッシュを切り起こし部の切断面と内管の端部で確実に保持でき、内管の摺動に伴う金属製メッシュの位置ずれや脱落を防止できる。

請求項４記載の発明にあっては、切り起こし部を内管の周方向に複数形成し、各切り起こし部の切断面を金属製メッシュに食い込ませて該金属製メッシュを保持させると共に、各切り起こし部の切断面を軸方向に異なる方向に形成したため、金属製メッシュを軸方向に異なる切り起こし方向の切り起こし部で確実に保持でき、内管の摺動に伴う金属製メッシュの位置ずれや脱落を確実に防止できる。

請求項５記載の発明にあっては、前記排気二重管を曲げ加工して曲部を形成した後に、金属製メッシュを外管と内管との間に挿入する工程と、前記内管の他端側に径方向外側へ切り起こし成形して切り起こし部を複数設けることにより金属製メッシュを切り起こし部に保持させる工程と、を有するため、従来の発明に比べて部品点数の増加を招くことなく排気二重管を曲げ加工した後に金属製メッシュを容易に装着することができる。

以下、本発明の排気二重管の金属製メッシュ固定構造及び固定方法の実施例を説明する。

以下、本発明の実施例１を説明する。
本実施例１は請求項１、２、５に対応する。
図１は本発明の実施例１の排気二重管の金属製メッシュ固定構造の側断面図、図２は本実施例１の排気二重管の排気ガス流出口側の拡大断面図、図３は図２のＳ３−Ｓ３断面図、図４は治具による切り起こし成形を説明する図、図５は治具による切り起こし成形を説明する図である。

図１に示すように、本実施例１の排気二重管の金属製メッシュ固定構造及び固定方法が適用された排気二重管は、エンジン側に接続された排気ガス流入口から触媒側に接続された排気ガス流出口側へ排気ガスを矢印方向に導いて触媒に導入するものであって、外管１と、内管２と、金属製メッシュ３を主要な構成とし、本実施例では曲部Ｒを有している。

前記外管１は、内管２との間に所定の隙間Ｏを有して配置され、内管２に比べて肉厚が厚く形成されることにより構造上の強度が確保されている。

内管２は、肉薄で熱容量が小さくなるように形成されることで、その壁温を瞬時に上昇させて排気ガス温度の昇温を迅速に行うように配慮されており、排気ガス流入口側の端部は外管１に接合されて固定される一方、排気ガス流出口側の端部は外管１に金属製メッシュ３を介して固定されている。

具体的には、図２に示すように、内管２には径方向外側に向かって切り起こし成形された切り起こし部4a,4bが形成され、両切り起こし部4a,4bの切断面4c,4d同士で挟まれるように金属製メッシュ３の両端部が保持されている。

また、図３に示すように、前記切り起こし部4a,4bは、内管２の外周上に４箇所ずつ、計８箇所形成され、金属製メッシュ３を確実に保持できるようになっている。

前記金属製メッシュ３はメッシュ状のステンレス線材を環状に形成したものであり、本実施例ではステンレス線材が比較的密な状態で形成されている。

以下、本実施例１の排気二重管の金属製メッシュ固定方法について説明する。
本実施例１の排気二重管の金属製メッシュ固定する際には、先ず、排気二重管をプレス曲げ加工または液圧成形により曲げ加工を行って曲部Ｒを形成する。
この際、排気ガス流出口側から内管２の内側と、外管１と内管２との間にそれぞれ芯金または液体を挿入して曲げ加工が行われる。

次に、排気ガス流出口側から金属製メッシュ３を外管１と内管２との間に所定位置まで挿入した後、後述する治具５を用いて切り起こし部4a,4bを形成することにより、金属製メッシュ３を切り起こし部4a,4bに保持させる。

前記治具５は、例えば、図４に示すように４分割された１／４円柱状の割子６ａ〜６ｄとテーパ状のシャフト７で構成され、割子６ａ〜６ｄを重ねた状態で内管２の内側に所定位置まで挿入した後、シャフト７を割子６ａ〜６ｄの中心軸穴８に圧入すると、図５に示すように、割子６ａ〜６ｄが徐々に拡径して割子６ａ〜６ｄの外周に２箇所ずつ設けられた三角錐形状の切断刃９が内管２を径方向外側へ切断しながら切り起こし成形を行い、切り起こし部4a,4bを形成するものが使用される。
この際、前記各切り起こし部4a,4bの切断面4c,4d同士は金属製メッシュの両端部を挟むように当接し、金属製メッシュを確実に保持できる。

なお、前記治具５は一例であってその他の構造及び方法を採用して切り起こし成形を行い切り起こし部4a,4bを形成しても構わない。

また、切り起こし部４ａのみを先に形成した後、金属製メッシュ３を挿入して切り起こし部４ａの切断面４ｃに当接させた後、切り起こし部４ｂを形成しても構わない。

このように構成された排気二重管にあっては、排気ガス流出口側において内管２が金属製メッシュ３を介して外管１に摺動可能に保持され、これにより両者の熱的接触を少なくすると共に、内管２が外管１よりも高温になることによる熱膨張差を吸収できる。

また、前記金属製メッシュ３を切り起こし部4a,4bの切断面4c,4dで確実に保持でき、前記摺動時に金属製メッシュ３が位置ずれしたり脱落する虞がない。

さらに、前記切り起こし部4a,4bの形成や金属製メッシュ３の装着は排気二重管を曲げ加工した後に行うため、曲げ加工時に両者が邪魔になることなく、スムーズな曲げ加工を行うことができる。

従って、従来の発明に比べて部品点数やスポット溶接作業の手間を省略することができ、さらに、排気二重管の曲げ加工に対応できる排気二重管の金属製メッシュ固定構造及び固定方法を提供できる。

以下、本発明の実施例２を説明する。
本実施例２は請求項１、３、５に対応する。
また、本実施例２の排気二重管の金属製メッシュ固定構造及び固定方法では、切り起こし部４ｂを省略して内管２の端部をフレア加工した点において前記実施例１と相違し、前記実施例１と同様の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
図６は本発明の実施例２の排気二重管の端部を示す側断面図である。

図６に示すように、本実施例２の排気二重管の金属製メッシュ固定構造及び固定方法が適用された排気二重管は、内管２の排気ガス流出口側に、径方向外側に向かって切り起こし成形された切り起こし部４ａが内管２の外周に４箇所形成される他、該内管２の端部にフレア加工されたフレア部２０が形成されており、各切り起こし部４ａの切断面４ｃとフレア部２０で挟まれるように金属製メッシュ３の両端部が保持されている。

以下、本実施例１の排気二重管の金属製メッシュ固定方法について説明する。
本実施例１の排気二重管の金属製メッシュ固定する際には、先ず、排気二重管をプレス曲げ加工または液圧成形により曲げ加工を行って曲部Ｒを形成する。
この際、排気ガス流出口側から内管２の内側と、外管１と内管２の間にそれぞれ芯金または液体を挿入して曲げ加工が行われる。

次に、排気ガス流出口側から金属製メッシュ３を外管１と内管２との間に所定位置まで挿入した後、前記実施例１で説明したような治具を用いて切り起こし部４ａを内管２の外周に４箇所形成し、次いで内管２の端部をフレア加工してフレア部２０を形成し、該各切り起こし部４ａとフレア部２０で金属製メッシュ３を保持させる。
この際、前記切り起こし部４ａの切断面４ｃとフレア部２０の全周が金属製メッシュの両端部を挟むように当接し、金属製メッシュ３を確実に保持できる。

なお、切り起こし部４ａのみを先に形成した後、金属製メッシュ３を挿入して切り起こし部４ａの切断面４ｃに当接させた後、フレア部２０を形成しても構わない。

このように構成された排気二重管にあっては、金属製メッシュ３が切り起こし部４ａの切断面４ｃとフレア部２０によって確実に保持でき、内管２の摺動時に金属製メッシュ３が位置ずれしたり脱落する虞がない。

また、前記切り起こし部４ａ及びフレア部２０の形成や金属製メッシュ３の装着は排気二重管を曲げ加工した後に行うため、曲げ加工時に両者が邪魔になることなく、スムーズな曲げ加工を行うことができる。

従って、従来の発明に比べて部品点数やスポット溶接作業の手間を省略でき、排気二重管の曲げ加工に対応できる排気二重管の金属製メッシュ固定構造及び固定方法を提供できる。

以下、本発明の実施例３を説明する。
本実施例３は請求項１、４、５に対応する。
また、本実施例３の排気二重管の金属製メッシュ固定構造及び固定方法では、切り起こし部３０〜３６を金属製メッシュ３の中途部に配置し、各切り起こし部３０〜３６の切断面の軸方向の切り起こし方向を異なるものにした点において前記実施例１と相違し、前記実施例１と同様の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
図７は本発明の実施例３の排気二重管の端部を示す側断面図、図８は図７のＳ８−Ｓ８線における断面図である。

図７、８に示すように、本実施例３の排気二重管の金属製メッシュ固定構造及び固定方法が適用された排気二重管は、内管２の排気ガス流出口側に、径方向外側に向かって切り起こし成形された切り起こし部３０〜３５が合計６箇所形成されている。

具体的には、前記切り起こし部３０〜３５の切断面３６〜４１は隣り同士で軸方向に方向が異なるように形成され、該切断面３６〜４１が金属製メッシュ３の中途部に食い込むことにより、金属製メッシュ３が保持されている。

以下、本実施例３の排気二重管の金属製メッシュ固定方法について説明する。
本実施例の排気二重管の金属製メッシュ固定する際には、先ず、排気二重管をプレス曲げ加工または液圧成形により曲げ加工を行って曲部Ｒを形成する。
この際、排気ガス流出口側から内管２の内側と、外管１と内管２の間にそれぞれ芯金または液体を挿入して曲げ加工が行われる。

次に、排気ガス流出口側から金属製メッシュ３を外管１と内管２との間に所定位置まで挿入した後、前記実施例１で説明したような治具を用いて切り起こし部３０〜３５を形成して金属製メッシュ３を保持させる。
この際、前記切り起こし部３０〜３５の切断面３６〜４１は軸方向に異なる方向に形成された状態で金属製メッシュの中途部に食い込み、該金属製メッシュ３を確実に保持できる。

このように構成された排気二重管にあっては、金属製メッシュ３が各切り起こし部３０〜３５によって保持されるため、内管２が外管１に対して摺動した際に位置ずれしたり脱落する虞がない。

さらに、前記切り起こし部３０〜３５の形成や金属製メッシュ３の装着は排気二重管を曲げ加工した後に行うため、曲げ加工時に両者が邪魔になることなく、スムーズな曲げ加工を行うことができる。

従って、従来の発明に比べて部品点数やスポット溶接作業を省略することができ、排気二重管の曲げ加工に対応できる排気二重管の金属製メッシュ固定構造及び固定方法を提供できる。

以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明の具体的構成は本実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても本発明に含まれる。

例えば、切り起こし部の形状、形成位置、形成数については適宜設定できる。

本発明の実施例１の排気二重管の側断面図である。実施例１の排気二重管の拡大断面図である。図２のＳ３−Ｓ３線における断面図である。治具による切り起こし成形を説明する図である。治具による切り起こし成形を説明する図である。本発明の実施例２の排気二重管の端部を示す側断面図である。本発明の実施例３の排気二重管の端部を示す側断面図である。図７のＳ８−Ｓ８線における断面図である。

符号の説明

１外管
２内管
３金属製メッシュ
４ａ、４ｂ、３０、３１，３２、３３、３４、３５切り起こし部
４ｃ、４ｄ、３６、３７、３８、３９、４０、４１切断面
５治具
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ割子
７シャフト
８中心軸穴
９切断刃
２０フレア部

Claims

排気ガス通路を形成する内管と、
前記内管との間に所定の隙間を有して内管の外側に設けられる外管を備え、
前記内管の一端側が外管に固定される一方、他端側が外管に金属製メッシュを介して軸方向に摺動可能に固定された排気二重管の金属製メッシュ固定構造において、
前記内管の他端側に径方向外側へ切り起こし成形された切り起こし部を設け、
前記金属製メッシュを切り起こし部に保持させたことを特徴とする排気二重管の金属製メッシュ固定構造。
請求項１記載の排気二重管の金属製メッシュ固定構造において、
前記金属製メッシュの両側に切り起こし部を配置し、
前記切り起こし部の切断面同士で金属製メッシュの両端部を挟むように保持させたことを特徴とする排気二重管の金属製メッシュの固定構造。
請求項１記載の排気二重管の金属製メッシュ固定構造において、
前記金属製メッシュの一端側に切り起こし部を配置する一方、他端側にフレア加工された内管の端部を配置し、
前記切り起こし部の切断面と内管の端部で金属製メッシュの両端部を挟むように保持させたことを特徴とする排気二重管の金属製メッシュの固定構造。
請求項１記載の排気二重管の金属製メッシュ固定構造において、
前記切り起こし部を内管の周方向に複数形成し、
各切り起こし部の切断面を金属製メッシュに食い込ませて該金属製メッシュを保持させると共に、各切り起こし部の切断面を軸方向に異なる方向に形成したことを特徴とする排気二重管の金属製メッシュ固定構造。
排気ガス通路を形成する内管と、
前記内管との間に所定の隙間を有して内管の外側に設けられる外管を備え、
前記内管の一端側が外管に固定される一方、他端側が外管に金属製メッシュを介して軸方向に摺動可能に固定された排気二重管の金属製メッシュ固定方法において、
前記排気二重管を曲げ加工して曲部を形成した後に、金属製メッシュを外管と内管との間に挿入する工程と、
前記内管の他端側に径方向外側へ切り起こし成形して切り起こし部を複数設けることにより金属製メッシュを切り起こし部に保持させる工程と、
を有することを特徴とする排気二重管の金属製メッシュ固定方法。