JP2008240723A - 内燃機関の排気管 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性の低下と異音の発生を抑制可能な２重構造の排気管を提供する。
【解決手段】内管２と、該内管２の外周に空間部４を備えるように配設された外管３とを備え、両管２，３の一端２ａ，３ａを相対移動しないように固定するとともに、両管２，３の他端にリング状の緩衝材７を介在させて相対移動可能に内管２を保持するようにした内燃機関の排気管１において、内管２と外管３との間隔が大きな逃し部８を内管２の緩衝材７が当接する箇所の周方向に複数形成する。逃し部８は内管の内方へ凹状に陥没するように形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は内燃機関の排気管に関し、特に内管と外管とにより構成された２重構造の排気管に関する。

内燃機関の排気管として、触媒コンバータに導かれる排気ガスを保温するために、薄肉の内管と、内管の外周に空間部を備えるように配設された外管とから構成された２重構造の排気管が採用される場合がある。また、排気騒音を低減するために、排気管の一部として配設される消音器にも同様の２重構造が採用される場合がある。このような２重構造の排気管においては、内管と外管の一端を密着させ溶接などにより固定する一方で、他端は内管と外管との間にワイヤメッシュなどをリング状に形成した緩衝材を介在させて内管を保持するようにしている。こうすることで内管が外管に対して軸方向に相対的に移動（スライド）可能となるため、内管内を排気ガスが流通する際に生じる内管と外管との熱膨張差を許容し、耐久性の向上を達成している。

しかし、このような２重構造の排気管においては、走行風により排気管の片側が冷却される、排気管の途中に湾曲部が設けられているなどの場合に内管が径方向に偏って熱膨張することがあった。このため、緩衝材と外管との間に隙間が生じ、エンジン振動により干渉し異音が生じることがあった。この対策として緩衝材の圧縮率を大きくして内管の保持力（緩衝材の反発力）を大きくすると、内管と外管とがスライドする際の荷重が増加し異音が生じたり、内管の耐久性が低下したりするなどの問題が生じる恐れがあった。
特開平８−４５２４ 特開平１０−２８０９５３

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、耐久性の低下と異音の発生を抑制可能な２重構造の排気管を提供することを主目的とするものである。

前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、内管と、該内管の外周に空間部を備えるように配設された外管とを備え、前記両管の一端を相対移動しないように固定するとともに、前記両管の他端にリング状の緩衝材を介在させて相対移動可能に前記内管を保持するようにした内燃機関の排気管において、前記内管と前記外管との間隔が大きな逃し部を前記内管の前記緩衝材が当接する箇所の周方向に複数形成したことを特徴とする内燃機関の排気管である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記逃し部を前記内管の内方へ凹状に陥没するように形成したことを特徴とする内燃機関の排気管である。

本発明によれば、緩衝材の圧縮率を大きくした場合にも、内管と外管とがスライドする際の荷重の増加を抑制することができる。これにより、異音の発生や内管の耐久性の低下を抑制すことができるといった効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気管が消音器に適用された場合を示す縦断面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ断面を拡大して示す図である。消音器１は、小径な円筒状の内管２と、内管２の外周に空間部４を備えるように配設された大径な円筒状の外管３とにより構成されている。外管３の一端３ａは、主体部３ｃに対して傾斜するように小径に縮径されている。一方、外管３の他端３ｂは、主体部３ｃに対して同軸に小径に縮径されている。空間部４には、グラスウールなどの吸音材５が充填されて、内管２に設けられた多数の小孔６を通過した排気騒音が低減されるようになっている。なお、吸音材５および小孔６は必要に応じ任意に設けられるものであって必須なものではなく、他の任意の消音構造に置き換えることができる。

内管２には、２つの直管部２ｃ，２ｄの間に湾曲部２ｅが形成されている。内管２の一端２ａは、外管３の一端３ａと密接するように拡径され、内管２と外管３が相対移動しないように上流側排気管（図示せず）に外管３の一端３ａとともに溶接により固定される。一方、内管２の他端２ｂは、リング状の緩衝材７を介在させることで外管３の他端３ｂに対して軸方向に相対移動可能に外管３の略中央に保持されている。緩衝材７は、例えばワイヤメッシュを圧縮成型したものを採用することができ、内管２の他端２ｂにスポット溶接などで固定されている。内管２の他端２ｂには、内管２ｂの内方へ僅かに陥没する凹状の逃し部８が周方向に４箇所に形成されている。なお、逃し部の形状や数は必要に応じ任意に設ければよい。

以上のように構成されていることにより、エンジン振動による干渉音対策として緩衝材の圧縮率を大きくした場合にも、逃し部が設けられていることにより、内管と外管とがスライドする際の荷重の増加を抑制することができる。したがって、内管と外管とがスライドする際の異音の発生や、内管の耐久性の低下を抑制することができる。

図３は、本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気管がフロントパイプに適用された場合を示す図である。図４は、図３におけるＢ部を拡大して示す図であり、（ａ）縦断面図、（ｂ）（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。フロントパイプ１１は、小径な円筒状の内管１２と、内管１２の外周に空間部１４を備えるように配設された大径な円筒状の外管１３とにより構成されている。外管１３には３つの直管部１３ｃ，１３ｄ，１３ｅとそれらの間に湾曲部１３ｆ，１３ｇが形成されている。また、外管１３の一端１３ａは、直管部１３ｃに対して同軸に小径に縮径されている。

内管２も外管１３と同様に３つの直管部１２ｃ，１２ｄ，１２ｅとそれらの間に湾曲部１２ｆ，１２ｇが形成されている。内管１２の一端１２ａと外管１３の一端１３ａは、内管１２と外管１３が相対移動しないようにスポット溶接により固定されるとともに、フランジ１５が溶接されてエキゾーストマニホールド（図示せず）と接続可能になっている。一方、内管１２の他端１２ｂは、拡径されるとともに、リング状の緩衝材１７を介在させることで外管１３の他端１３ｂに対して軸方向に相対移動可能に外管１３の略中央に保持されている。また、内管１２の他端１２ｂには、内管１２ｂの内方へ僅かに陥没する凹状の逃し部１８が周方向に４箇所に形成されている。緩衝材１７や逃し部１８は、実施例１と同様のものを採用することができる。実施例２においても、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

以上、本発明の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、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に包含される。

本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気管が消音器に適用された場合を示す縦断面図。 図１におけるＡ−Ａ断面を拡大して示す図。 本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気管がフロントパイプに適用された場合を示す図。 図３におけるＢ部を拡大して示す図であり、（ａ）縦断面図、（ｂ）（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図。

符号の説明

１ 消音器（排気管）
１１ フロントパイプ（排気管）
２，１２ 内管
３，１３ 外管
４，１４ 空間部
７，１７ 緩衝材
８，１８ 逃し部

Claims (2)

1. 内管と、該内管の外周に空間部を備えるように配設された外管とを備え、前記両管の一端を相対移動しないように固定するとともに、前記両管の他端にリング状の緩衝材を介在させて相対移動可能に前記内管を保持するようにした内燃機関の排気管において、前記内管と前記外管との間隔が大きな逃し部を前記内管の前記緩衝材が当接する箇所の周方向に複数形成したことを特徴とする内燃機関の排気管。
2. 前記逃し部を前記内管の内方へ凹状に陥没するように形成したことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気管。

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