JP2011174387A - 排気管 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る排気管1は、排気を導く内管10と、この内管10に対して外周部に空気室13を形成させた状態で外嵌する外管11とを有し、外管11の内周面には周方向の一部を径方向内方であって且つ管軸方向にわたり突出させた突条12が設けられており、内管10の外周面と外管11の突条12との間に介在部材15が設けられている。
【選択図】図3
Description
この二重金属管は、エンジンの振動や排ガス圧の脈動で起こる内管の振動を前記微少間隙で減衰させ、これにより防音性を高めさせることが目的とされている。
すなわち、本発明に係る排気管は、エンジンからの排気を導く内管と、この内管の外周部に空気室を形成させた状態で外嵌する外管とを有する排気管であって、前記外管の内周面には、径方向内側に突出すると共に長手方向に連続して形成された突条が設けられ、前記突条により内管の外周部に周方向に沿った複数の空気室が形成されていて、前記内管の外周面と外管の突条との間には、介在部材が配設されていることを特徴とする。
しかも、この排気管を曲げ加工する際に、外管に設けられた突条が曲げの外側となるようにすれば、この突条により内管と外管との間の隙間(空気室)が確実に維持される。
好ましくは、前記介在部材は弾性を有する高気孔材であって、前記介在部材は前記空気室を充満状態とするように配備されているとよい。
このようにすると、空気室を「気孔を多く含んだ高気孔材で満たされた室」とすることができ、防音作用及び保温作用を一層効果的に作用させることができる。また、介在部材が弾性を有するため、内管の振動が突条を介して外管に伝播することを確実に防止できる。
また、前記曲げ外側に径方向で対面する曲げ内側には、前記突条が非形成とされているとよい。
このように、曲げ加工時における曲げカーブの外側や曲げカーブの内側に関連付けて突条の配置を設定することで、外管の径方向の潰れ変形などを確実に防止できるようになる。しかも、曲げ加工が容易になるという効果も得られる。
こうすることで、曲げ加工時において、外管の突条と内管とが長手方向に位置ズレすることを防げ、外管は内管をその中央部に確実に保持することができるようになる。
図1,図2に示すように、本発明に係る排気管1は、自動車用エンジン2などの内燃機関に対し、マニホールド3を介して触媒装置4,5や消音器6,7を相互に連結して、エンジン2から排出される排ガスを車体後方へ導くように使用される。
排気管1は、連結間距離の違いによって長さが種々に変更されるものであり、また自動車の車種ごとに、車体裏(底)の凹凸パターンに応じて種々の方向へ向けた曲げ加工が施される。
[第1実施形態]
図1は、本発明に係る排気管1の第1実施形態を示している。
外管11の内周面には、断面視で7個の突条12が設けられており、内管10の外周面と外管11の内周面との間には、突条12により周方向で仕切られた7個の空気室13(空気層)が形成されている。この空気室13の厚みは、突条12の突出高さと略同じとなっている。
以下、各部材の詳細を説明する。
外管11は、雨水や融雪剤などに対する耐蝕性、小石の衝突や路面との擦過等に対する機械的強度に優れた素材のなかから、突条12を一体的に付与させる意味での成形性、曲げや切断などに対する加工性、素材コスト面での経済性、走行性能面からの軽量性などで好適とされるものが選択される。具体的にはアルミやアルミ合金などの押出材によって形成するのが好適である。
突条12は、外管11の周方向の一部で径方向内側へ突出したもので、外管11の管軸方向に沿って、その全長に亘るように連続して形成されている。突条12は、外管11に対して一体的に押出形成されている。突条12は、外管11の内周面を周方向で7つに分ける位置に配置されている。すなわち、突条12は全部で7本設けられている。
突条12の突出高さは、空気室13の層厚よりも小さくなるように形成されていて、突条12の突端部と内管10の外周面との間に「隙間」を形成できるような寸法としてある。この隙間に介在部材15が挟み込まれる。ゆえに、空気室13の層厚=突条12の突出高さ+隙間間隔(挟み込まれた介在部材15の厚み)となっている。
図3において、外管11の上部が曲げの外側(カーブの外側であって曲率半径の大きい側)となり、外管11の下部が曲げの内側(カーブの内側であって曲率半径の小さい側)となるようにして曲げを行うものと仮定して、以下に、7本の突条12が外管11の内周面に対して設けられる配置の意味合いを説明する。
さらに、曲げ外側と曲げ内側との中間となる第3位置C(排気管1の水平方向位置、2カ所)に突条12Cが形成され、第1位置Aと第3位置Cとの中間となる第4位置D(2カ所)に突条12Dが形成されている。
各突条12A〜12Dの役目を以下に説明する。
第1位置Aに設けられた突条12Aは、曲げのときに内管10を支持して、この支持力で曲げによる外管11の径方向への潰れを防止する(空気室13の潰れ防止をする)ように作用する。その一方で、第1位置Aに径方向で対向する位置A’においては突条12を設けていない。
第3位置Cに設けられた突条12Cは、排気管1の曲げに伴う管軸方向伸びや管軸方向圧縮に影響されることのない位置(中立軸線上)に対応して設けられているため、曲げ加工時において、外管11の突条12Cと内管10とが長手方向に位置ズレすることを防げ、外管11は内管10をその中央部に確実に保持することができることとなる。
このように第1位置A〜第4位置Dに突条12A〜突条12Dが配置されることで、この排気管1に曲げ加工を施すことによっても、内管10の外周面と外管11の内周面との周間には、突条12を除くほぼ全周に空気室13が確保される。
また、排気管1の曲げ方向が平面的な1回曲げだけでなく、異なる方向へ複数回曲げを含むものであったり、三次元的な曲げ(斜め方向や曲線曲げなど)を含むものであったりするときには、外管11の外周面に付した表示を目安としつつ、当該排気管1をその軸心回りに捻った上で、外管11の外周面に付した表示と曲げ方向が略一致するように曲げるとよい。
以上、詳細に説明したとことから明かなように、本発明に係る排気管1は、内管10と外管11との間に形成される空気室13が内管10から外管11へ向けた騒音や熱の伝播を遮り、防音作用及び保温作用を奏することになる。そのため、排気騒音を抑制する効果及び触媒装置4,5の処理力低下を防止する効果が得られることになる。
また、内管10の外周面と突条12との間には、弾性を有する介在部材15が挟み込まれた状態となっているので、内管10の振動が突条12を介して外管11に伝播することも防止される。
なお、本実施形態の排気管1の製造方法は、特に限定されるものではなく、いずれの方法で製造してもかまわない。内管10に介在部材15を巻き付けた上で、外管11に内挿し、係る3重構造となった管材をダイス引きすることで排気管1を製造してもよい。
[第2実施形態]
図4は、本発明に係る排気管1の第2実施形態を示している。
しかしながら、7個の突条12が周方向に均等に(等分で)配備されている点で、第1実施形態と異なっている(第1実施形態は、突条12が周方向に不等分配置である)。
このような突条12の配置となっている排気管1であっても、外管11の内周面に設けられた突条12Aが曲げの外側となるようにすれば、この突条12Aにより、内管10と外管11との間の空気室13は、変形したり潰れたりすることなく確保されるようになる。加えて、排気管1の三次元的な曲げ(斜め方向や曲線曲げなど)に柔軟に対応可能なものとなっている。
ところで、第2実施形態でも、図4(A)に示すように介在部材15を充満状態にさせたり、図4(B)に示すように介在部材15を非充満状態にさせたりすることができる。
[第3実施形態]
図5は、本発明に係る排気管1の第3実施形態を示している。
しかしながら、各突条12の断面形状が周方向に隣接する突条12との間で「波形状」を呈するようになっている点で、第2実施形態と異なっている(第2実施形態は、突条12が外管11の内周面側を底辺とする二等辺三角形状である)。
このような突条12の配置となっている排気管1であっても、外管11の内周面に設けられた突条12Aが曲げの外側となるようにすれば、この突条12Aにより、内管10と外管11との間の空気室13は、変形したり潰れたりすることなく確保されるようになる。加えて、排気管1の三次元的な曲げ(斜め方向や曲線曲げなど)に柔軟に対応可能なものとなっている。
ところで、第3実施形態でも、図5(A)に示すように介在部材15を充満状態にさせたり、図5(B)に示すように介在部材15を非充満状態にさせたりすることができる。
[第4実施形態]
図6は、本発明に係る排気管1の第4実施形態を示している。
図6(A)は突条12の断面形状を頂角の丸い二等辺三角形状にしてあり、この点は、第1実施形態(図3参照)や第2実施形態(図4参照)と同様である。
また、図6(B)は突条12の断面形状を波形状にしてあり、この点は、第3実施形態(図5参照)と同様である。
[第5実施形態]
図7は、本発明に係る排気管1の第5実施形態を示している。
第5実施形態は、第1実施形態の変形例であり、突条12の形成本数を更に増やし、全部で9本を周方向に不等間隔で設けられたものとしてある。
加えて、第1位置Aと第3位置Cとの周方向中間となる第4位置D(2カ所)に、突条12Dが配置されている。その上で、水平方向2カ所にある第3位置Cの間を均等に4等分して、第2位置Bと第5位置Eとの位置を決め、各位置に突条12B、突条12Eを配備している。
ところで、第5実施形態でも、図7に示すように介在部材15を充満状態にさせたり、図示はしないが介在部材15を非充満状態にさせたりすることができる。
ところで、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
突条12の断面形状は、正方形状や長方形状、台形状など、種々の形状に変更することが可能である。また、全ての突条12を同じ断面形状に揃える必要もない。
ところで、第1実施形態のように位置A’に突条12を配備しないこととしたり、第4実施形態のように位置A’に突条12を配備したりすることは、排気管1の曲げ状況により適宜選択可能である。例えば、排気管1を大きく屈曲させる(例えば90°より大)とする際には、第4実施形態のように位置A’に突条12を設けるとよく、排気管1の屈曲があまり大きくない場合(例えば90°以下)には、第1実施形態のように位置A’に突条12を設けない方が好ましい。
10 内管
11 外管
12(12A〜12E) 突条
13 空気室
15 介在部材
Claims (5)
- エンジンからの排気を導く内管と、この内管の外周部に空気室を形成させた状態で外嵌する外管とを有する排気管であって、
前記外管の内周面には、径方向内側に突出すると共に長手方向に連続して形成された突条が設けられ、前記突条により内管の外周部に周方向に沿った複数の空気室が形成されていて、
前記内管の外周面と外管の突条との間には、介在部材が配設されていることを特徴とする排気管。 - 前記介在部材は弾性を有する高気孔材であって、
前記介在部材は前記空気室を充満状態とするように配備されていることを特徴とする請求項1に記載の排気管。 - 前記外管を曲げる際に発生する外管の径方向潰れを防止すべく、曲げ外側に対応する位置に突条が形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の排気管。
- 前記曲げ外側に径方向で対面する曲げ内側には、前記突条が非形成とされていることを特徴とする請求項3に記載の排気管。
- 前記突条は、前記外管を曲げる際の中立軸線に沿うように設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の排気管。
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