JP2018040256A

JP2018040256A - 配管の振動吸収構造

Info

Publication number: JP2018040256A
Application number: JP2016172512A
Authority: JP
Inventors: 隼人齋藤; Hayato Saito
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2016-09-05
Filing date: 2016-09-05
Publication date: 2018-03-15

Abstract

【課題】エンジンに発生する振動や車体に発生する振動により、内管と蛇腹管とが接触する可能性を小さくする配管の振動吸収構造を提供する。
【解決手段】配管の振動吸収構造１３は、エンジン１２から排出する排気ガスを通す第１配管１３１と、第１配管１３１の端部に接続されており、エンジン１２の振動を吸収する振動吸収部１３２と、第１配管１３１の端部に接続され振動吸収部１３２の内側において延伸する第３配管１３４と、を有し、第３配管１３４は、第３配管１３４の内径及び外径が、振動吸収部１３２の長手方向における中心に近づくにつれて、小さくなる領域を有しており、かつ、第３配管１３４の第１配管１３１側の端部とは反対側の端部は、振動吸収部１３２の長手方向における中心よりも第１配管１３１に近い位置にある。
【選択図】図２

Description

本発明は、配管の振動吸収構造に関するものである。

車両には、配管の振動吸収構造が設けられている。特許文献１には、エンジンの排気管の途中にエンジンの振動を吸収するために設けられているフレキシブル排気管が開示されている。フレキシブル排気管は、蛇腹管と蛇腹管の内側に設けられている内管とを有する。

実開昭６０−０４３１１６号公報

蛇腹管の内側に内管を設け、内管の内部にエンジンからの高温の排気ガスを通すことで、排気ガスの熱が蛇腹管へ伝達することを防止することができる。しかし、この場合には、エンジンに発生する振動や車体に発生する振動により、内管と蛇腹管とが接触して蛇腹管を破壊してしまうという問題が生じていた。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、エンジンに発生する振動や車体に発生する振動により、内管と蛇腹管とが接触する可能性を小さくする配管の振動吸収構造を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様においては、エンジンから排出する排気ガスを通す第１配管と、前記第１配管の端部に接続されており、前記エンジンの振動を吸収する振動吸収部と、前記第１配管の端部に接続され前記振動吸収部の内側において延伸する第３配管と、を有し、前記第３配管は、前記第３配管の内径及び外径が、前記振動吸収部の長手方向における中心に近づくにつれて、小さくなる領域を有しており、かつ、前記第３配管の前記第１配管側の端部とは反対側の端部は、前記振動吸収部の長手方向における中心よりも前記第１配管に近い位置にあることを特徴とする配管の振動吸収構造を提供する。

また、前記振動吸収部は、長手方向において複数の凸部と複数の凹部とを有しており、前記第３配管の外径は、前記振動吸収部の前記凹部における内径よりも小さくてもよい。

また、前記振動吸収部は、長手方向において複数の凸部と複数の凹部とを有しており、前記第３配管の前記第１配管側の端部とは反対側の端部は、前記複数の凸部のうち最も前記第１配管側にある前記凸部よりも前記振動吸収部の長手方向における中心に近い位置にあってもよい。

前記振動吸収部は、長手方向において複数の凸部と複数の凹部とを有しており、前記振動吸収部の中心から両端の方向に向かって所定の長さの範囲における隣り合う前記凸部間の距離は、第１の長さであり、前記振動吸収部の両端付近における隣り合う前記凸部間の距離は、前記第１の長さよりも大きい第２の長さであり、前記第３配管の前記第１配管側の端部とは反対側の端部は、隣り合う複数の前記凸部それぞれとの距離が前記第２の長さである前記凸部のうち、最も前記振動吸収部の中心に近い位置にある前記凸部よりも前記振動吸収部の長手方向における中心に近い位置にあってもよい。

前記第３配管の前記第１配管側の端部とは反対側の端部は、隣り合う複数の前記凸部のうち、一方の凸部との距離が前記第１の長さであり、他方の凸部との距離が第２の長さである前記凸部よりも前記振動吸収部の長手方向における中心から遠い位置にあってもよい。

本発明によれば、エンジンに発生する振動や車体に発生する振動により、内管と蛇腹管とが接触する可能性を小さくすることができるという効果を奏する。

本実施形態に係る配管の振動吸収構造１３が車両１に設けられている構成を示す。本実施形態に係る配管の振動吸収構造１３の構成を示す。本実施形態に係る配管の振動吸収構造１３における振動吸収部１３２及び第３配管１３４の構成の一部の拡大図を示す。

図１は、本実施形態に係る配管の振動吸収構造１３が車両１に設けられている構成を示す図である。図２は、本実施形態に係る配管の振動吸収構造１３の構成を示す図である。図３は、本実施形態に係る配管の振動吸収構造１３における振動吸収部１３２及び第３配管１３４の構成の一部の拡大図を示す。
車両１は、サイドメンバ１１、エンジン１２、及び配管の振動吸収構造１３を有する。車両１は、例えばトラックである。

サイドメンバ１１は、車両１の前後方向に延伸する金属製の部材である。エンジン１２は、例えば、ディーゼルエンジンである。配管の振動吸収構造１３は、エンジン１２の排気側に設けられている。具体的には、配管の振動吸収構造１３は、前方側の配管がエンジン１２のエキゾーストマニホールドに連結しており、後方側の配管が車両１の車体（例えば、サイドフレーム１１）に連結されている。エンジン１２は、燃焼時に振動し、高温の排気ガスを排出する。配管の振動吸収構造１３は、エンジン１２に発生する振動と車体に発生する振動との振動差を吸収するための構造である。

配管の振動吸収構造１３は、第１配管１３１、振動吸収部１３２、第２配管１３３、第３配管１３４、外部保護管１３５、及び締結部１３６を有する。第１配管１３１は、配管の振動吸収構造１３におけるエンジン１２側に設けられている配管である。第１配管１３１は、金属製で、中空を有する円柱形状である。第１配管１３１は、エンジン１２から排出する排気ガスを通す。

振動吸収部１３２は、例えば、蛇腹管（ベローズ）である。振動吸収部１３２は、金属製で、可撓性を有する。振動吸収部１３２は、第１配管１３１の長手方向におけるエンジン１２側の端部とは反対側の端部に接続されている。

振動吸収部１３２は、振動吸収部１３２の長手方向において、複数の凸部１３２１と複数の凹部１３２２とを有する。凸部１３２１は、振動吸収部１３２における最大の内径及び外径を有する部分である。凹部１３２２は、振動吸収部１３２における最小の内径及び外径を有する部分である。振動吸収部１３２は、振動吸収部１３２の長手方向において、凸部１３２１と凹部１３２２とを交互に有する。

振動吸収部１３２の長手方向における中心から両端の方向に向かって所定の長さの範囲では、隣り合う凸部１３２１は、間隔Ｌ１を有する。振動吸収部１３２の長手方向における両端付近の範囲では、隣り合う凸部１３２１は、間隔Ｌ１よりも大きい間隔Ｌ２、又は間隔Ｌ２よりも大きい間隔Ｌ３を有する。振動吸収部１３２は、振動吸収部１３２の長手方向における中心に対して、左右対称形状である。

振動吸収部１３２は、このような蛇腹形状を有しているので、例えば、振動吸収部１３２の長手方向における両端が異なる振動をする場合でも、その振動差を吸収することができる。特に、振動吸収部１３２は、エンジン１２の振動を吸収する。

また、振動吸収部１３２の長手方向における両端が振動する場合、振動吸収部１３２の両端付近に発生する応力は、振動吸収部１３２の長手方向における中心の付近に発生する応力に比べて大きい。また、振動吸収部１３２の長手方向における両端が振動する場合、振動吸収部１３２の両端付近に生じる振幅に比べて、振動吸収部１３２の長手方向における中心の付近に生じる振幅は大きい。

第２配管１３３は、金属製で、中空を有する円柱形状である。第２配管１３３は、振動吸収部１３２の長手方向における第１配管１３１が設けられている側とは反対側の端部に設けられている。

第３配管１３４は、金属製である。第３配管１３４は、振動吸収部１３２の内側に設けられている。第３配管１３４は、第１配管１３１の長手方向におけるエンジン１２側とは反対側の端部に接続されている。第３配管１３４と第１配管１３１とは、例えば、溶接により結合されている。第３配管１３４は、振動吸収部１３２の内側において振動吸収部１３２の長手方向に延伸している。

第３配管１３４は、第３配管１３４の内径及び外径が、振動吸収部１３２の長手方向における中心に近づくにつれて、小さくなる領域を有しており、かつ、第３配管１３４の第１配管１３１側の端部とは反対側の端部は、振動吸収部１３２の長手方向における中心よりも第１配管１３１に近い位置にある。

第３配管１３４の長手方向における両端は、内径及び外径が第３配管１３４の長手方向において一定である円柱形状の領域を有する。また、第３配管１３４の外径は、振動吸収部１３２の凹部１３２２における内径よりも小さい。配管の振動吸収構造１３は、このような構成を有することにより、第３配管１３４が振動吸収部１３２の内側に接触する可能性を小さくすることができる。また、第３配管１３４の内部を流れる高温の排気ガスの熱が第３配管１３４から振動吸収部１３２に熱伝導することを防ぐことができる。

また、第３配管１３４の第１配管１３１側の端部とは反対側の端部は、複数の凸部１３２１のうち最も第１配管１３１側にある凸部１３２１よりも振動吸収部１３２の長手方向における中心に近い位置にある。配管の振動吸収構造１３は、このような構成を有することにより、第３配管１３４から流出する高温の排気ガスを、振動吸収部１３２の径方向における中心付近に流れるように整流することができる。この結果、配管の振動吸収構造１３は、高温の排気ガスが振動吸収部１３２の内側に接触する領域を減少させることができる。

また、振動吸収部１３２の中心から両端の方向に向かって所定の長さの範囲における隣り合う凸部１３２１間の距離は、第１の長さＬ１である。振動吸収部１３２の両端付近における隣り合う凸部１３２１間の距離は、第１の長さＬ１よりも大きい第２の長さＬ２である。第３配管１３４の第１配管１３１側の端部とは反対側の端部は、隣り合う複数の凸部１３２１それぞれとの距離が第２の長さＬ２である凸部１３２１のうち、最も振動吸収部１３２の中心に近い位置にある凸部１３２１よりも振動吸収部１３２の長手方向における中心に近い位置にある。

配管の振動吸収構造１３は、このような構成を有することにより、振動吸収部１３２のエンジン１２に近い位置にある大きな応力が発生する領域に高温の排気ガスが接触する量を減少させることができる。

また、第３配管１３４の第１配管１３１側の端部とは反対側の端部は、隣り合う複数の凸部１３２１のうち、一方の凸部１３２１との距離が第１の長さＬ１であり、他方の凸部１３２１との距離が第２の長さＬ２である凸部１３２１よりも振動吸収部１３２の長手方向における中心から遠い位置にある。配管の振動吸収構造１３は、このような構成を有することにより、振動吸収部１３２のエンジン１２に近い位置にある大きな応力が発生する領域に高温の排気ガスが接触する量を減少させることができる。また、配管の振動吸収構造１３は、背圧損失を低減させることができる。

外部保護管１３５は、振動吸収部１３２の外側を覆う管である。外部保護管１３５は、金属製で、中空を有する円柱形状である。外部保護管１３５は、可撓性を有する。締結部１３６は、金属製のバンドである。締結部１３６は、第３配管１３４の外側に振動吸収部１３２と外部保護管１３５とを設置した状態で、外側から締め付けることにより、それらを結合する。また、締結部１３６は、第２配管１３３の外側に振動吸収部１３２と外部保護管１３５とを設置した状態で、外側から締め付けることにより、それらを結合する。

［本実施形態に係る配管の振動吸収構造１３による効果］
本実施形態に係る配管の振動吸収構造１３は、エンジン１２から排出する排気ガスを通す第１配管１３１と、第１配管１３１の端部に接続されており、エンジン１２の振動を吸収する振動吸収部１３２と、第１配管１３１の端部に接続され振動吸収部１３２の内側において延伸する第３配管１３４と、を有する。第３配管１３４は、第３配管１３４の内径及び外径が、振動吸収部１３２の長手方向における中心に近づくにつれて、小さくなる領域を有しており、かつ、第３配管１３４の第１配管１３１側の端部とは反対側の端部は、振動吸収部１３２の長手方向における中心よりも第１配管１３１に近い位置にある。

本実施形態に係る配管の振動吸収構造１３は、このような構成を有することにより、エンジン１２に発生する振動や車体に発生する振動により、振動吸収部１３２と第３配管１３４とが接触する可能性を小さくすることができる。この結果、振動吸収部１３２が破壊される恐れが減少する。

また、配管の振動吸収構造１３は、第３配管１３４を有するので、エンジン１２から排出される高温の排気ガスが、第３配管１３４の内部を流れることで、高温の排気ガスが振動吸収部１３２の内側に接触する領域を減少させることができる。配管の振動吸収構造１３は、特に、エンジン１２に振動が生じている場合に大きな応力が発生する振動吸収部１３２のエンジン１２側の端部付近に、高温の排気ガスが接触する量を減少させることができる。

また、配管の振動吸収構造１３は、第３配管１３４の内径及び外径が、振動吸収部１３２の長手方向における中心に近づくにつれて、小さくなる領域を有している。この結果、配管の振動吸収構造１３は、第３配管１３４から流出する高温の排気ガスが、振動吸収部１３２の径方向における中心付近に流れるように整流することができる。この結果、配管の振動吸収構造１３は、高温の排気ガスが振動吸収部１３２の内側に接触する領域を減少させることができる。

さらに、配管の振動吸収構造１３は、第３配管１３４の第１配管１３１側の端部とは反対側の端部が、振動吸収部１３２の長手方向における中心よりも第１配管１３１に近い位置にある。よって、配管の振動吸収構造１３は、振動吸収部１３２の両端が振動した場合に、最も振幅が大きくなる可能性がある振動吸収部１３２の中心付近の内側に、第３配管１３４を有しない。この結果、配管の振動吸収構造１３は、振動吸収部１３２と第３配管１３４とが接触する可能性を小さくすることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１・・・車両
１１・・・サイドメンバ
１２・・・エンジン
１３・・・配管の振動吸収構造
１３１・・・第１配管
１３２・・・振動吸収部
１３２１・・・凸部
１３２２・・・凹部
１３３・・・第２配管
１３４・・・第３配管
１３５・・・外部保護管
１３６・・・締結部

Claims

エンジンから排出する排気ガスを通す第１配管と、
前記第１配管の端部に接続されており、前記エンジンの振動を吸収する振動吸収部と、
前記第１配管の端部に接続され前記振動吸収部の内側において延伸する第３配管と、
を有し、
前記第３配管は、前記第３配管の内径及び外径が、前記振動吸収部の長手方向における中心に近づくにつれて、小さくなる領域を有しており、かつ、前記第３配管の前記第１配管側の端部とは反対側の端部は、前記振動吸収部の長手方向における中心よりも前記第１配管に近い位置にあることを特徴とする配管の振動吸収構造。
前記振動吸収部は、長手方向において複数の凸部と複数の凹部とを有しており、
前記第３配管の外径は、前記振動吸収部の前記凹部における内径よりも小さいことを特徴とする、
請求項１に記載の配管の振動吸収構造。
前記振動吸収部は、長手方向において複数の凸部と複数の凹部とを有しており、
前記第３配管の前記第１配管側の端部とは反対側の端部は、前記複数の凸部のうち最も前記第１配管側にある前記凸部よりも前記振動吸収部の長手方向における中心に近い位置にあることを特徴とする、
請求項１又は２に記載の配管の振動吸収構造。
前記振動吸収部は、長手方向において複数の凸部と複数の凹部とを有しており、
前記振動吸収部の中心から両端の方向に向かって所定の長さの範囲における隣り合う前記凸部間の距離は、第１の長さであり、
前記振動吸収部の両端付近における隣り合う前記凸部間の距離は、前記第１の長さよりも大きい第２の長さであり、
前記第３配管の前記第１配管側の端部とは反対側の端部は、隣り合う複数の前記凸部それぞれとの距離が前記第２の長さである前記凸部のうち、最も前記振動吸収部の中心に近い位置にある前記凸部よりも前記振動吸収部の長手方向における中心に近い位置にあることを特徴とする、
請求項１から３のいずれか一項に記載の配管の振動吸収構造。
前記第３配管の前記第１配管側の端部とは反対側の端部は、隣り合う複数の前記凸部のうち、一方の凸部との距離が前記第１の長さであり、他方の凸部との距離が第２の長さである前記凸部よりも前記振動吸収部の長手方向における中心から遠い位置にあることを特徴とする、
請求項４に記載の配管の振動吸収構造。