JP2018178751A

JP2018178751A - 排気管

Info

Publication number: JP2018178751A
Application number: JP2017074597A
Authority: JP
Inventors: 要紀島田; Kanatoshi Shimada
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-04-04
Filing date: 2017-04-04
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2037-04-04
Also published as: JP6919281B2

Abstract

【課題】フランジ周辺の周辺部品がフランジの垂線上にある場合でもレイアウトが容易にできる排気管を提供する。【解決手段】排気管１は、管部３と、管部３の端部に設けられたフランジアッセンブリ４とを備え、フランジアッセンブリ４は、第１フランジ１０と、第１フランジ１０から斜めに延びる傾斜管部１１とを備え、第１フランジ１０には、傾斜管部１１内の傾斜管部内流路１３に接続されるフランジ内流路１４が形成され、フランジ内流路１４が、第１フランジ１０の接続端面１０ａから傾斜管部１１側に向かうにつれて屈曲されて傾斜されるものである。【選択図】図１

Description

本発明はエンジンからの排気を流す排気管に関する。

車両搭載エンジンからの排気を流す排気管は、筒状の管部と、管部の両端に設けられる板状のフランジとを備える。管部は、周辺部品と干渉しないよう適宜屈曲して形成される。

特公昭５９−０３０８９０号公報特開２０１１−１９０７０９号公報特開平０８−２０００５２号公報

ところで、排気管は、板状のフランジにパイプを差し込んで形成される。このため、排気管の端部はフランジに対して垂直に、かつ、直線状に形成されるのが一般的である。

しかしながら、フランジ周辺の周辺部品がフランジの垂線上にある場合、レイアウトが成立しないことも考えられる。

そこで本発明は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、フランジ周辺の周辺部品がフランジの垂線上にある場合でもレイアウトが容易にできる排気管を提供することにある。

本発明の一の態様によれば、管部と、管部の端部に設けられたフランジアッセンブリとを備え、前記フランジアッセンブリは、フランジと、前記フランジから斜めに延びる傾斜管部とを備え、前記フランジには、前記傾斜管部内の流路に接続されるフランジ内流路が形成され、前記フランジ内流路が、前記フランジの接続端面から前記傾斜管部側に向かうにつれて屈曲されて傾斜されることを特徴とする排気管が提供される。

好ましくは、前記フランジ内流路は、前記傾斜管部内の流路と滑らかに接続されるとよい。

好ましくは、前記管部内には、半導体素子を用いた排気系センサが、前記管部の軸方向に対して垂直に設けられるとよい。

この場合、前記排気系センサより上流側の前記管部には、排気の流れを前記排気系センサに案内するための凸部が形成されてもよい。

また、前記傾斜管部には、前記傾斜管部内の流路を屈曲させる屈曲部が形成されてもよい。

好ましくは、フランジアッセンブリは鋳物で構成されるとよい。

また、前記傾斜管部には、半導体素子を用いた排気系センサが前記傾斜管部の軸方向に対して垂直に設けられてもよい。

この場合、前記排気系センサより上流側の前記傾斜管部には、排気の流れを前記排気系センサに案内するための凸部が形成されてもよい。

本発明によれば、フランジ周辺の周辺部品がフランジの垂線上にある場合でもレイアウトが容易にできる。

本発明の一実施の形態に係る排気管の側面図である。排気管の要部拡大断面図である。他の実施の形態に係る排気管の側面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、後述する実施の形態における前後左右上下の各方向は、説明のためのものであり、実物の各方向とは必ずしも一致しない。

図１は、本発明の実施形態に係る排気管の側面図である。図２は、排気管の上流部を拡大した断面図である。図１中の破線は内面を表し、一点鎖線は中心軸を表す。また、図２中の二点鎖線は後述する第１フランジ１０と傾斜管部１１との境を示す境界線である。

図１に示すように、排気管１は、エンジン２からの排気を流すものであり、概ね前方から後方に延びる。排気管１は、鋼材等の金属にて筒状に形成された管部３と、管部３の一端部に設けられたフランジアッセンブリ４と、管部３の他端部に設けられた第２フランジ５とを備える。

管部３は概ね断面円形に形成される。管部３内には、管部内流路６が形成される。また、管部３の上流側には、直線状に延びるストレート部７が形成される。ストレート部７には、半導体素子を用いた排気系センサ８が、管部３外から管部３内に貫通して設けられる。

排気系センサ８は、例えば排気内のＮＯｘ量を検出するＮＯｘセンサで構成される。ＮＯｘセンサは、一般に所期の検出精度を得るために流体の流れ方向に対して垂直に設けられることが求められると共に、浸水による故障を防ぐために管部３外に露出される部分（基板等が収容される部分）が管部３より上方に位置されることが求められる。排気系センサ８は、管部３の軸方向に対して垂直に、かつ、管部３外の部分が管部３より上方に位置するように管部３に設けられる。また、排気系センサ８より上流側の管部３には、排気の流れを排気系センサ８に案内するための凸部９が形成される。

凸部９は排気系センサ８と対向する面の上流側に形成される。凸部９は、管部３の内周面と滑らかに接続されるように丸みを帯びて形成される。

図１及び図２に示すように、フランジアッセンブリ４は、第１フランジ１０と、第１フランジ１０から斜めに延びる傾斜管部１１とを備える。フランジアッセンブリ４は鋳物にて構成される。

傾斜管部１１は、管部３と嵌合されるソケット部１２と、管部内流路６と接続される傾斜管部内流路１３とを備える。ソケット部１２は、管部３より大径に形成されており、管部３を挿入させ、管部３と溶接される。傾斜管部内流路１３は、管部内流路６と略同径の断面円形に形成される。また、傾斜管部内流路１３には、後述するフランジ内流路１４と滑らかに接続されるように屈曲される屈曲部１３ａが形成される。

第１フランジ１０は、他の排気管１５と接続させるためのものであり、先端に平坦な接続端面１０ａを有する。第１フランジ１０は、接続端面１０ａを斜め上方に向ける姿勢で他の排気管１５に接続される。これにより、傾斜管部内流路１３は、斜め上方からの排気の流れを水平方向に近づけるような姿勢となる。また、凸部９は、管部３の下部に位置される。これにより、凸部９は、傾斜管部内流路１３の屈曲方向外周側の面に沿って流れる排気を上方の排気系センサ８に向けるように機能する。

また、第１フランジ１０には、傾斜管部内流路１３に接続されるフランジ内流路１４が形成される。フランジ内流路１４は、傾斜管部内流路１３と略同径の断面円形に形成され、接続端面１０ａにて開口される。フランジ内流路１４は、接続端面１０ａから傾斜管部１１側に向かうにつれて排気の流れ方向を水平に近づけるように屈曲され、接続端面１０ａに対して傾斜される。

次に本実施の形態の作用について述べる。

他の排気管１５に上述の排気管１を接続する場合、他の排気管１５のフランジ１６に第１フランジ１０を重ね合わせ、これらフランジ１０、１６同士をボルト及びナット（図示せず）で締結する。このとき、第１フランジ１０の垂線上に周辺部品（図示せず）が近接している場合であっても第１フランジ１０からは傾斜管部１１が延びるため、排気管１は周辺部品と干渉しにくく、または干渉を避けることができ、容易に他の排気管１５に接続できる。

また、エンジン２からの排気が他の排気管１５から上述の排気管１に流れるとき、排気は屈曲されたフランジ内流路１４に沿って屈曲される。このため、排気は、フランジ内流路１４から傾斜管部内流路１３に乱れることなく滑らかに流れる。また、フランジ内流路１４及び傾斜管部内流路１３では、排気は、屈曲方向の外周側に沿って流れるが、管部３内では凸部９によって管部内流路６の中心に向けて案内される。このため、凸部９より下流の排気系センサ８に排気を良好に流すことができる。そしてこれにより排気系センサ８は、排気の状態を正確に検出することができる。

このように、フランジ内流路１４が、第１フランジ１０の接続端面１０ａから傾斜管部１１側に向かうにつれて屈曲されて傾斜されるものとした。このため、第１フランジ１０の周辺の周辺部品が第１フランジ１０の垂線上にある場合でも排気管１は周辺部品と干渉しにくく、または干渉を避けることができ、排気管１のレイアウトを容易にできる。

また、フランジ内流路１４は、傾斜管部内流路１３と滑らかに接続されるものとした。このため、フランジ内流路１４が屈曲されていてもフランジ内流路１４に排気を滑らかに流すことができる。

傾斜管部１１には、傾斜管部１１内の傾斜管部内流路１３を屈曲させる屈曲部１３ａが形成されるものとした。このため、第１フランジ１０に対する傾斜管部１１の傾斜角度を大きくできると共に、フランジ内流路１４からの排気を滑らかに流すことができる。

フランジアッセンブリ４は鋳物で構成されるため、フランジ内流路１４及び傾斜管部内流路１３の形状を自由に設定できると共に、これら流路１３、１４の形状が複雑であってもフランジアッセンブリ４を容易に製造できる。

また、管部３内には、半導体素子を用いた排気系センサ８が、管部３の軸方向に対して垂直に設けられ、排気系センサ８より上流側の管部３には、排気の流れを排気系センサ８に案内するための凸部９が形成されるものとした。このため、管部内流路６を流れる排気を排気系センサ８に案内でき、排気系センサ８で排気の状態を正確に検出できる。

以上、本発明の実施形態を詳細に述べたが、本発明は以下のような他の実施形態も可能である。

（１）排気管１は、他の排気管１５の下流側に接続されるものとしたが、エンジン２に直接接続されてもよい。

（２）フランジアッセンブリ４は管部３の一端部に設けられるものとしたが、両端部に設けられてもよい。

（３）フランジアッセンブリ４は鋳物で構成されるものとしたが、これに限るものではない。例えばフランジアッセンブリ４は、板状のフランジ（図示せず）と屈曲されたパイプ（図示せず）とを溶接して形成されてもよい。この場合、フランジ内流路１４は切削加工等により屈曲されるとよい。

（４）管部３に排気系センサ８が設けられるものとしたがこれに限るものではない。図３に示すように、排気系センサ８はフランジアッセンブリ２０に設けられるものとしてもよい。具体的には、フランジアッセンブリ２０の傾斜管部２１には、直線状に延びるストレート部２２が形成され、ストレート部２２内には、排気系センサ８がストレート部２２の軸方向に対して垂直に設けられるとよい。また、排気系センサ８より上流側のストレート部２２には、排気の流れを排気系センサ８に案内するための凸部２３が形成されるとよい。

（５）排気系センサ８は、ＮＯｘセンサで構成されるものとしたが、これに限るものではない。排気系センサ８は、ＰＭセンサ、酸素センサ、λセンサ、Ａ／Ｆセンサ、温度センサ又は圧力センサ等で構成されてもよい。

前述の各実施形態の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

１排気管
３管部
４フランジアッセンブリ
１０第１フランジ
１０ａ接続端面
１１傾斜管部
１３傾斜管部内流路
１４フランジ内流路

Claims

管部と、
管部の端部に設けられたフランジアッセンブリとを備え、
前記フランジアッセンブリは、フランジと、前記フランジから斜めに延びる傾斜管部とを備え、
前記フランジには、前記傾斜管部内の流路に接続されるフランジ内流路が形成され、
前記フランジ内流路が、前記フランジの接続端面から前記傾斜管部側に向かうにつれて屈曲されて傾斜される
ことを特徴とする排気管。
前記フランジ内流路は、前記傾斜管部内の流路と滑らかに接続されることを特徴とする請求項１に記載の排気管。
前記傾斜管部には、前記傾斜管部内の流路を屈曲させる屈曲部が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の排気管。
前記フランジアッセンブリは鋳物で構成され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排気管。
前記管部内には、半導体素子を用いた排気系センサが、前記管部の軸方向に対して垂直に設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の排気管。
前記排気系センサより上流側の前記管部には、排気の流れを前記排気系センサに案内するための凸部が形成されることを特徴とする請求項５に記載の排気管。
前記傾斜管部には、半導体素子を用いた排気系センサが、前記傾斜管部の軸方向に対して垂直に設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の排気管。
前記排気系センサより上流側の前記傾斜管部には、排気の流れを前記排気系センサに案内するための凸部が形成されることを特徴とする請求項７に記載の排気管。