JP2018090127A

JP2018090127A - 車両の排熱遮蔽構造

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Publication number: JP2018090127A
Application number: JP2016236059A
Authority: JP
Inventors: 琢也藤井; Takuya Fujii; 寛之浮田; Hiroyuki Ukita; 神田　直樹; Naoki Kanda; 直樹神田
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2016-12-05
Publication date: 2018-06-14
Anticipated expiration: 2036-12-05
Also published as: JP6891469B2

Abstract

【課題】車両の排気管に配設したサイレンサーからの熱移動による、プロペラシャフトに配設したセンターベアリングの加熱を確実に防止して、センターベアリングの故障を防止できる車両の排熱遮蔽構造を提供する。【解決手段】車両の動力源である内燃機関の動力伝達用のプロペラシャフト２０にセンターベアリング２１を、内燃機関の排気管１０にサイレンサー１１をそれぞれ配設し、このサイレンサー１１をプロペラシャフト２０に並行して配置している車両において、サイレンサー１１のプロペラシャフト２０に対向する第１外周部分を覆う第１板状部材１２をサイレンサー１１より離間してサイレンサー１１とプロペラシャフト２０の間に配設するとともに、センターベアリング２１のサイレンサー１１に対向する第２外周部分２１Ａを含む部分を覆う第２板状部材２２をセンターベアリング２１より離間して配設する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の排熱遮蔽構造に関する。

エンジンを駆動源として走行する車両では、エンジンの動力をトランスミッション及びプロペラシャフトを介して各車輪に伝達している。このプロペラシャフトは、曲げ剛性等を向上させるために、プロペラシャフトを構成する同じ材質の２つの部材をセンターベアリングを介して接続して構成している。また、ディーゼルエンジンなどを搭載している比較的大型の車両では、プロペラシャフトより車両の幅方向外側で、かつ、車両の上下方向下側に排気管が配設されている。この排気管には、排気ガス浄化処理装置やサイレンサー等が配設されている。

上記のセンターベアリングでは、エンジンから排出される高温の排気ガスの熱により高温化した排気管やサイレンサーからの輻射熱（特にサイレンサーからの輻射熱）により加熱されることで、センターベアリングを支持するゴム（ラバー）が劣化及び硬化する虞がある。その結果、このゴムが車両の走行時等に車両に加わる衝撃力を吸収できなくなるため、センターベアリングがガタ付き、この周辺に配置されている他の部品との接触等により破損する等の故障が発生する虞がある。

これに関連して、プロペラシャフトとエキゾーストチューブとの間にフロア遮熱板を配設して、プロペラシャフトやセンターベアリングをエキゾーストチューブからの輻射熱から遮蔽する車両のフロア遮熱板構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１１９８２７号公報

ところで、上記の車両のフロア遮熱板構造では、プロペラシャフトとエキゾーストチューブとの間にフロア遮熱板を一枚配設しているのみであるので、車両の外部からエキゾーストチューブの近傍に流入する走行風の流れ次第では、エキゾーストチューブやサイレンサーからフロア遮熱板を経由してプロペラシャフト側に移動した熱で高温化された走行風がセンターベアリングに当たることによってセンターベアリングが加熱されて高温化する虞がある。特に、サイレンサーからの輻射熱は大きく、この輻射熱によりフロア遮熱板が加熱されると、比較的流速の早い走行風の対流により熱が移動するので、この虞がおおきい。そして、センターベアリングが加熱されると上記の問題が発生する可能性が大きくなるので、サイレンサーの輻射熱によるセンターベアリングの加熱は確実に防止する必要がある。

本発明の目的は、車両の排気管に配設したサイレンサーからの熱移動による、プロペラシャフトに配設したセンターベアリングの加熱を確実に防止して、センターベアリングの故障を防止できる車両の排熱遮蔽構造を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の車両の排熱遮蔽構造は、車両の動力源である内燃機関の動力伝達用のプロペラシャフトにセンターベアリングを配設するとともに、前記内燃機関の排気管にサイレンサーを配設し、このサイレンサーを前記プロペラシャフトに並行して配置している車両において、前記サイレンサーの外周部分の内、前記プロペラシャフトに対向する第１外周部分を覆う第１板状部材を前記サイレンサーより離間して前記サイレンサーと前記プロペラシャフトの間に配設するとともに、前記センターベアリングの外周部分の内、前記サイレンサーに対向する第２外周部分を含む部分を覆う第２板状部材を前記センターベアリングより離間して配設して構成される。

本発明の車両の排熱遮蔽構造によれば、排気管側のサイレンサーとプロペラシャフト側のセンターベアリングの間に、サイレンサーからの熱の移動を阻止する遮熱部材を２つ設けるので、サイレンサーからの熱がプロペラシャフトに伝達されるのを第１板状部材で防止できるとともに、サイレンサーからの熱が走行風とともにセンターベアリング側に移動してきても、センターベアリング側に配設した第２板状部材により熱伝達を阻止することができる。

その結果、車両の排気管に配設したサイレンサーからの熱の移動によるセンターベアリングの温度上昇を確実に防止して、センターベアリングの故障を防止できる。

本発明の車両の排熱遮蔽構造を示す模式図である。図１をＡ方向から見た車両の排熱遮蔽構造の上面図である。図１をＢ方向から見た車両の排熱遮蔽構造の側面図である。図１をＣ方向から見た車両の排熱遮蔽構造の下面図である。

以下、本発明に係る実施の形態の車両の排熱遮蔽構造について、図面を参照しながら説明する。なお、図１〜図４に示す、Ｘ方向は車両の前後方向（正方向が車両の前方方向）を示し、Ｙ方向は車両の幅方向（車幅方向、正方向が車両の外側から内側への方向）を示し、Ｚ方向は車両の上下方向（正方向が車両の上方向）を示している。

図１に示すように、本発明の車両の排熱遮蔽構造では、排気管１０と、サイレンサー１１と、プロペラシャフト２０と、センターベアリング２１を備えている。排気管１０は、車両の動力源であるエンジン（内燃機関、図示しない）の排気マニホールドに接続されて、エンジンの気筒（シリンダ）内から排気マニホールドに流出した排気ガスＧを大気へ排出するための装置である。この排気管１０は、プロペラシャフト２０より車両の車幅方向外側（Ｙ方向負側）かつ下側（Ｚ方向負側）で、車両の前後方向（Ｘ方向）に延在して配設される。また、排気管１０には、排気ガス浄化処理装置（図示しない）やサイレンサー１１が配設される。サイレンサー１１は、排気ガスＧが排気管１０を通過する際の排気音を消音する装置である。

プロペラシャフト２０は、エンジンの動力を伝達されたトランスミッションに接続されて、エンジンの動力を、ドライブシャフト（図示しない）等を介して各車輪（図示しない）に伝達する装置である。このプロペラシャフト２０は、車両の車幅方向（Ｙ方向）中央で、かつ、車両の前後方向（Ｘ方向）に延在して配設され、サイレンサー１１と並行に配置される。また、プロペラシャフト２０にはセンターベアリング２１が配設される。このセンターベアリング２１は、サイレンサー１１より車両の後方（Ｘ方向負側）に配設される。

そして、本発明の車両の排熱遮蔽構造では、図１〜図４に示すように、サイレンサー１１の外周部分の内、センターベアリング２１に対向する第１外周部分１１Ａを覆う第１板状部材１２をサイレンサー１１より離間して、サイレンサー１１とプロペラシャフト２０の間に配設するとともに、センターベアリング２１の外周部分の内、サイレンサー１１に対向する第２外周部分２１Ａを含む部分を覆う第２板状部材２２をセンターベアリング２１より離間して配設して構成する。

ここで、第１板状部材１２及び第２板状部材２２は、アルミニウム等の遮熱性の高い材料で構成される板形状の部材である。なお、第１板状部材１２を構成する材料と第２板状部材２２を構成する材料は同じである必要はなく、異なっていてもよい。例えば、第１板状部材１２より遮熱性の要求が低い第２板状部材２２については、第１板状部材１２を構成する材料より遮熱性は低いが低コストの材料を使用することで、サイレンサー１１からの熱Ｈのセンターベアリング２１への伝達を防止しつつ、低コスト化することができる。また、第１板状部材１２の板厚と第２板状部材２２の板厚は、同じである必要はなく、要求される遮熱性の高低に応じて、異ならせてもよい。

また、第１外周部分１１Ａは、図２、図３に示すように、サイレンサー１１の外周部分の内、プロペラシャフト２０側で車両の前後方向（Ｘ方向）に延在して位置する上四半部の外周部分である。第１板状部材１２の形状は、この第１外周部分１１Ａを少なくとも覆って、サイレンサー１１からの熱Ｈが輻射でプロペラシャフト２０に伝達されるのを防止するように構成する。

ここで、さらに、図３に示すように、第１板状部材１２の形状を、車両の外部よりサイレンサー１１の近傍に流入した走行風Ｗが第１外周部分１１Ａに沿って流れた後車両の外部へと円滑に流出するように構成すると、すなわち、第１板状部材１２が、サイレンサー１１からの熱Ｈの輻射を遮熱する機能だけでなく、サイレンサー１１から走行風Ｗに移動した熱Ｈを走行風Ｗとともに車両の外部へと導く導風機能を有するように構成すると、サイレンサー１１から走行風Ｗに移動した熱Ｈがセンターベアリング側２１に移動することが極めて少なくなるので、センターベアリング２１の温度上昇をより一層防止することができる。

また、第２外周部分２１Ａは、図３、図４に示すように、センターベアリング２１の外周部分の内、サイレンサー１１側で車両の前後方向（Ｘ方向）に延在して位置する下四半部の外周部分である。第２板状部材２２の形状は、この第２外周部分２１Ａを含んで覆うように、かつ、センターベアリング２１の回転を妨げないように、かつ、第２板状部材２２とセンターベアリング２１との間の空間に空気が滞留しないように構成する。

また、図２〜図４に示すように、第１板状部材１２と第２板状部材２２とが車両の車幅方向（Ｙ方向）かつ上下方向（Ｚ方向）で互いに離間しつつ、車両の側方から見た場合に車両の前後方向（Ｘ方向）で重なり合うように構成すると、サイレンサー１１からの熱Ｈが走行風Ｗとともにセンターベアリング２１側に移動しても、この走行風Ｗの流れの先に第２板状部材２２が配設されているので、第２板状部材２２によりサイレンサー１１からの熱Ｈの移動を確実に阻止することができる。

また、図１、図２、図４に示すように、プロペラシャフト２０における、センターベアリング２１の配設位置近傍で、かつ、サイレンサー１１に対向する第３外周部分２０Ａを、第２外周部分２１Ａを覆う部材を拡張して、または、第２外周部分２１Ａを覆う部材の車両前方側（Ｘ方向正側）の端面に、第３外周部分２０Ａを覆う部材を接続して、第２板状部材２２を形成して構成する。

これらの構成によれば、サイレンサー１１からの熱が走行風とともにセンターベアリング２１側に移動してきても、センターベアリング２１側に配設した第２板状部材２２により熱伝達を阻止することができるので、サイレンサー１１からの熱Ｈの移動による、センターベアリング２１の温度上昇を防止することができる。その結果、このセンターベアリング２１の熱劣化を防止することができるので、センターベアリング２１の熱劣化に起因するプロペラシャフト２０のガタ付きを防止することができる。

なお、第２外周部分２１Ａを覆う部材の端面に、第３外周部分２０Ａを覆う部材を接続して、第２板状部材２２を形成する場合には、この第３外周部分２０Ａを覆う部材は、第２外周部分２１Ａを覆う部材と同様に、アルミニウム等の遮熱性の高い材料で構成される板形状の部材で構成してもよく、また、第３外周部分２０Ａを覆う部材は、第２外周部分２１Ａを覆う部材を構成する材料と同じ材料で構成する必要はなく、異なっていてもよい。ただし、これらの板状部材の材料として、要求される遮熱性の要求を満たしつつ、低コストの材料を使用すると好ましい。また、これら板状部材の板厚は、同じである必要はなく、要求される遮熱性の高低に応じて、異ならせてもよい。

以上より、本発明の車両の排熱遮蔽構造によれば、排気管１０側のサイレンサー１１とプロペラシャフト２０側のセンターベアリング２１の間に、サイレンサー１１からの熱Ｈの移動を遮熱する遮熱部材を２つ設けるので、サイレンサー１１からの熱Ｈがプロペラシャフト２０に伝達されるのを第１板状部材１２で防止できるとともに、サイレンサー１１からの熱Ｈが走行風Ｗとともにセンターベアリング２１側に移動してきても、センターベアリング２１側に配設した第２板状部材２２により熱伝達を阻止することができる。

その結果、車両の排気管１０に配設したサイレンサー１１からの熱Ｈの移動によるセンターベアリング２１の温度上昇を確実に防止して、センターベアリング２１の故障を防止できる。

１０排気管
１１サイレンサー
１１Ａ第１外周部分
１２第１板状部材
２０プロペラシャフト
２０Ａ第３外周部分
２１センターベアリング
２１Ａ第２外周部分
２２第２板状部材
Ｈサイレンサーからの熱
Ｗ車両の走行風
Ｇ排気ガス

Claims

車両の動力源である内燃機関の動力伝達用のプロペラシャフトにセンターベアリングを配設するとともに、前記内燃機関の排気管にサイレンサーを配設し、このサイレンサーを前記プロペラシャフトに並行して配置している車両において、
前記サイレンサーの外周部分の内、前記プロペラシャフトに対向する第１外周部分を覆う第１板状部材を前記サイレンサーより離間して前記サイレンサーと前記プロペラシャフトの間に配設するとともに、
前記センターベアリングの外周部分の内、前記サイレンサーに対向する第２外周部分を含む部分を覆う第２板状部材を前記センターベアリングより離間して配設して構成される車両の排熱遮蔽構造。
前記プロペラシャフトを前記車両の車幅方向中央で、かつ、前記車両の前後方向に延在して配設し、前記排気管を前記プロペラシャフトより前記車両の車幅方向外側かつ上下方向下側で、前記車両の前後方向に延在して配設し、前記センターベアリングを前記サイレンサーより前記車両の後方に配設するとともに、
前記サイレンサーの外周面の内、前記センターベアリング側で前記車両の前後方向に延在して位置する上四半部の外周面を前記第１外周部分として、前記車両の外部より前記サイレンサーの近傍に流入した走行風が前記サイレンサーの前記第１外周部分に沿った後前記車両の外部へと流出するように前記第１板状部材を構成している請求項１に記載の車両の排熱遮蔽構造。
前記センターベアリングの外周面の内、前記サイレンサー側で前記車両の前後方向に延在して位置する下四半部の外周面を前記第２外周部分として前記第２板状部材を構成するとともに、
前記第１板状部材と前記第２板状部材とが前記車両の側方から見た場合に前記車両の前後方向で重なり合うように構成される請求項２に記載の車両の排熱遮蔽構造。
前記プロペラシャフトにおける、前記センターベアリングの配設位置近傍で、かつ、前記サイレンサーに対向する第３外周部分を、前記第２外周部分を覆う部材を拡張して、または、前記第２外周部分を覆う部材の車両前方側の端面に、前記第３外周部分を覆う部材を接続して、前記第２板状部材を形成して構成される請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の排熱遮蔽構造。