JP2020094534A - テールパイプ固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】テールパイプの脱落を防止する。【解決手段】車両に搭載される排気浄化装置１の外壁部１２にテールパイプ２のフランジ部２２を固定するためのテールパイプ固定構造は、外壁部１２に取り付けられたブラケット３と、フランジ部２２に形成された複数のボルト孔と、少なくとも一つのスタッドボルト５Ｂを含み、ボルト孔に挿通された状態で外壁部１２に固定された複数のボルト５と、スタッドボルト５Ｂに締結された少なくとも一つのナット８とを備えている。ブラケット３は、外壁部１２との間にフランジ部２２を挟んで配置される係止部３ｂを有する。また、ナット８も、外壁部１２との間にフランジ部２２を挟んで配置される。【選択図】図１

Description

本開示は、車両に搭載される排気浄化装置の外壁部にテールパイプのフランジ部を固定するためのテールパイプ固定構造に関する。

エンジンを搭載する車両には、エンジンの排気を浄化する排気浄化装置が搭載される。一般に、排気浄化装置における排気流れの下流端には、テールパイプが接続される。例えば特許文献１には、排気浄化装置に設けられるケースの後壁部（排気浄化装置の外壁部）にテールパイプを接続した構造が開示されている。

特開2007-218108号公報

ところで、前述したテールパイプは、その上流端から突設されたフランジ部が排気浄化装置の外壁部に複数のボルトで締結されることにより、排気浄化装置に固定される場合がある。このようにテールパイプが複数のボルトのみで排気浄化装置に固定された構造では、車両の走行時の振動等によってボルトに緩みが生じると、テールパイプの脱落を招く虞がある。

本開示のテールパイプ固定構造は、前述したような課題に鑑み創案されたものであり、テールパイプの脱落を防止することを目的の一つとする。

ここで開示するテールパイプ固定構造は、車両に搭載される排気浄化装置の外壁部にテールパイプのフランジ部を固定するためのテールパイプ固定構造であって、前記外壁部との間に前記フランジ部を挟んで配置される係止部を有し、前記外壁部に取り付けられたブラケットと、前記フランジ部に形成された複数のボルト孔と、少なくとも一つのスタッドボルトを含み、前記ボルト孔に挿通された状態で前記外壁部に固定された複数のボルトと、前記スタッドボルトに締結され、前記外壁部との間に前記フランジ部を挟んで配置された少なくとも一つのナットと、を備えている。

このように、ブラケットの係止部が外壁部との間にテールパイプのフランジ部を挟んで配置されることで、テールパイプのフランジ部が外壁部に係止されるため、テールパイプが排気浄化装置から脱落しにくくなる。また、複数のボルトが、テールパイプのフランジ部に形成されたボルト孔に挿通された状態で外壁部に固定されるため、これらのボルトによっても、テールパイプのフランジ部が外壁部に取り付けられる。さらに、ボルトには少なくとも一つのスタッドボルトが含まれ、これに締結されたナットも、外壁部との間にテールパイプのフランジ部を挟んで配置されるため、ナットによってもテールパイプのフランジ部が外壁部に固定される。

本開示のテールパイプ固定構造によれば、テールパイプの脱落を防止することができる。

実施形態としてのテールパイプ固定構造が適用された排気浄化装置およびテールパイプの斜視図である。 図１の排気浄化装置の後面図であり、テールパイプが取り外された状態を示している。 図１のテールパイプの後面図である。 図３のテールパイプが図２の排気浄化装置に固定された状態を示す図（図１のＡ部を後方から見た図）である。 図４のＢ−Ｂ矢視断面図であり、ボルト及びナットを分解して示している。

図面を参照して、実施形態としてのテールパイプ固定構造について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．構成］
本実施形態のテールパイプ固定構造は、図１に示す排気浄化装置１にテールパイプ２を固定するために適用されている。排気浄化装置１は、図示しない車両に搭載され、この車両の駆動源であるエンジンの排気を浄化するものである。以下、排気浄化装置１が搭載された車両の前進方向を「前方」とし、前方を向いた状態を基準にして左右を定め、前後方向および左右方向のいずれにも直交する方向を上下方向とする。また、排気浄化装置１で浄化される排気の流れ方向を基準にして上流および下流を定める。

排気浄化装置１は、排気を浄化するための触媒やフィルタ（例えばDPF）等が内蔵された排気管（図示略）をケース１１に収容させて構成される。本実施形態では、排気浄化装置１が車両の右側に配置され、テールパイプ２が排気浄化装置１から後方かつ右方へ延びている場合を例示する。ケース１１は、外観形状が略直方体であって、その後壁部（外壁部）１２にテールパイプ２の上流端が接続される。なお、ケース１１の上壁部および右壁部は、インシュレータ（断熱材）１３，１４でそれぞれ覆われている。

図２は、テールパイプ２を省略して後壁部１２を後方から見た図（後壁部１２の正面図）である。図２に示すように、本実施形態の後壁部１２の下部には、テールパイプ２の上流端が接続される円形状の開口１５と、開口１５を囲む環状の壁側フランジ部１６（本実施形態では円環状の突起部）が形成されている。開口１５は、ケース１１に収容された排気管の下流端が位置する部位である。壁側フランジ部１６は、後壁部１２の他の部位よりも厚肉に形成されている（図５参照）。

図３は、テールパイプ２の上流側の部分を後方から見た図である。図３に示すように、テールパイプ２は、排気の通路を成すパイプ部２１と、パイプ部２１の上流端から径方向の外側へ向けて突設された取付フランジ部（フランジ部）２２とを有する。パイプ部２１は、前述したように、上流端から後方かつ右方へ湾曲するように形成されている。なお、パイプ部２１の上流端の内径は、後壁部１２に形成された開口１５の直径と等しくなるように設定される。

取付フランジ部２２は、テールパイプ２を排気浄化装置の後壁部１２に取り付けるための部位であって、壁側フランジ部１６に重なって配置される。本実施形態の取付フランジ部２２は、壁側フランジ部１６とぴったり重なる環状となるように形成されている。具体的には、取付フランジ部２２の外径および内径が、壁側フランジ部１６の外径および内径とそれぞれ等しく設定されている。

図４は、取付フランジ部２２が壁側フランジ部１６に固定された状態を示す図である。図４に示すように、本実施形態のテールパイプ固定構造は、後壁部１２に取り付けられたブラケット３と、取付フランジ部２２に形成された複数のボルト孔４と、ボルト孔４に挿通された状態で壁側フランジ部１６（後壁部１２）に固定された複数のボルト５と、ボルト５の一つ（後述するスタッドボルト５Ｂ）と締結されたナット８とを備えている。なお、本実施形態では、ボルト孔４及びボルト５が二つずつ設けられ、ボルト５の一つに対して二つのナット８が締結されている場合を例示する。また、図４では、テールパイプ２のパイプ部２１を省略している。

ブラケット３は、取付フランジ部２２を壁側フランジ部１６に係止するための部品である。ブラケット３は、万が一ボルト５が外れたとしても、テールパイプ２の脱落を防止するフェールセーフとしての機能をもつ。本実施形態では、開口１５よりも上方に一つのブラケット３が配置されている場合を例示する。

ブラケット３は、例えば、矩形状の板材をＬ字状の屈曲させることで形成される。図２，図４及び図５に示すように、本実施形態のブラケット３は、後壁部１２から突設されたプレート９を介して後壁部１２に取り付けられている。プレート９は、後壁部１２のうち、壁側フランジ部１６よりも径方向の外側の部分に設けられている。ブラケット３は、プレート９に結合される結合部３ａと、壁側フランジ部１６（後壁部１２）との間に取付フランジ部２２を挟んで配置される係止部３ｂとを有する。

本実施形態の結合部３ａは、後壁部１２に対して略垂直に設けられ、締結部品１７，１８によりプレート９に結合されている。ここでは締結部品１７，１８がボルト及びナットである場合を例示する。結合部３ａは、壁側フランジ部１６よりも径方向の外側に配置され、壁側フランジ部１６及び取付フランジ部２２の各外縁部に対向する。なお、プレート９に対するブラケット３の結合方法は特に限定されず、例えば前述した締結部品１７，１８に代えて、溶接が適用されてもよい。あるいは、ブラケット３は、後壁部１２に直接的に（プレート９を介さずに）結合されてもよい。この場合、プレート９は不要となる。

係止部３ｂは、後壁部１２の正面視で壁側フランジ部１６と重なる位置に設けられる。図５に示すように、本実施形態の係止部３ｂは、取付フランジ部２２の厚さ分だけ壁側フランジ部１６と離隔して設けられており、壁側フランジ部１６と協働して取付フランジ部２２を挟持している。なお、壁側フランジ部１６と取付フランジ部２２との間には、取付フランジ部２２と同様な形状のガスケット６が配置される。

壁側フランジ部１６には、ボルト５が螺合するネジ穴７が形成されている。図２に示すように、本実施形態では、二つのネジ穴７が開口１５の中心Ｃを相互間に挟んで配置されている。より具体的には、二つのネジ穴７と開口１５の中心Ｃとは、上下方向に並んで配置されている。

図３に示すように、ボルト孔４は、ボルト５が挿通される部位であって、ネジ穴７と同一軸心上に配置される。取付フランジ部２２におけるボルト孔４の位置は、取付フランジ部２２が壁側フランジ部１６に重ねられるときにネジ穴７の位置と対応するように設定される。

図４及び図５に示すように、ボルト５は、取付フランジ部２２を壁側フランジ部１６に固定するための部品である。本実施形態では、ボルト５として、六角ボルト５Ａとスタッドボルト５Ｂとが設けられている。本実施形態では、二つのネジ穴７のうち、上側のネジ穴７に六角ボルト５Ａが固定（螺合）され、下側のネジ穴７にスタッドボルト５Ｂが固定（螺合）されている。したがって、スタッドボルト５Ｂとブラケット３とは、相互間に開口１５の中心Ｃを挟んで配置されている。

ナット８は、スタッドボルト５Ｂに締結され、壁側フランジ部１６との間に取付フランジ部２２を挟んで配置される。本実施形態では、スタッドボルト５Ｂに対し、二つのナット８が互いに密接した状態で締結されている。

［２．作用および効果］
前述したテールパイプ固定構造によれば、後壁部１２に取り付けられたブラケット３の係止部３ｂが、排気浄化装置１の後壁部１２との間にテールパイプ２の取付フランジ部２２を挟んで配置されるため、ブラケット３の係止部３ｂにより取付フランジ部２２を後壁部１２に係止することができる。また、複数のボルト５が取付フランジ部２２に形成されたボルト孔４に挿通された状態で後壁部１２に固定されるため、これらのボルト５によっても、取付フランジ部２２を後壁部１２に取り付けることができる。さらに、ボルト５にはスタッドボルト５Ｂが含まれ、このスタッドボルト５Ｂに締結されたナット８も、後壁部１２との間にフランジ部２２を挟んで配置されるため、ナット８によっても取付フランジ部２２を後壁部１２に固定することができる。

このように、前述したテールパイプ固定構造によれば、係止部３ｂ，ボルト５及びナット８のそれぞれによって、取付フランジ部２２が複数の系統で後壁部１２に取り付けられることから、テールパイプ２の脱落を効果的に阻止することができる。したがって、たとえ車両走行時の振動等により六角ボルト５Ａに緩みが生じたとしても、係止部３ｂ及びスタッドボルト５Ｂにより取付フランジ部２２が固定されることで、テールパイプ２の脱落を防止できる。また、たとえナット８に緩みが生じたとしても、係止部３ｂ及び六角ボルト５Ａにより取付フランジ部２２が固定されることで、テールパイプ２の脱落を防止できる。

また、前述したテールパイプ固定構造は、後壁部１２に取り付けられたブラケット３と、取付フランジ部２２に形成されたボルト孔４と、後壁部１２に固定されたボルト５と、スタッドボルト５Ｂに締結されたナット８とによってテールパイプ２の脱落を防止するため、様々な形状のテールパイプ２に容易に適用できる。例えば、前述したテールパイプ２とは左右反対に、その上流端から後方かつ左方へ延びるテールパイプに対しても、前述したブラケット３，ボルト孔４，ボルト５及びナット８を適用することで、同様に脱落を防止することができる。したがって、前述したテールパイプ固定構造によれば、汎用性の高いフェールセーフ機能を実現することができる。

本実施形態では、スタッドボルト５Ｂに二つのナット８が締結されているため、たとえ一方のナット８に緩みが生じたとしても、他方のナット８で取付フランジ部２２を後壁部１２に固定することができる。よって、テールパイプ２の脱落をより防ぎやすくすることができる。

また、一般に六角ボルト５Ａはスタッドボルト５Ｂよりも緩みやすいが、本実施形態では、スタッドボルト５Ｂとブラケット３とが開口１５の中心Ｃを相互間に挟んで配置されるため、たとえ六角ボルト５Ａが緩んでも、スタッドボルト５Ｂ及びナット８と、ブラケット３の係止部３ｂとで、取付フランジ部２２を径方向の両側からバランスよく固定することができる。よって、テールパイプ２の脱落をより一層防ぎやすくすることができる。

［３．変形例］
前述したブラケット３，ボルト孔４，ボルト５及びナット８の個数および配置は一例である。これらの個数を増加させれば、テールパイプ２の脱落をより防ぎやすくすることができる。なお、ボルト孔４及びボルト５は少なくとも二つずつ設けられればよく、ボルト５には少なくとも一つのスタッドボルト５Ｂが含まれればよい。したがって、前述した六角ボルト５Ａが含まれる構成に代えて、全てのボルト５がスタッドボルト５Ｂで構成されてもよい。また、スタッドボルト５Ｂには、少なくとも一つのナット８が締結されればよい。

ブラケット３及びボルト５は、取付フランジ部２２の周方向に沿って等間隔に配置されてもよい。このようにブラケット３及びボルト５を配置すれば、取付フランジ部２２をその周方向においてバランスよく固定することができる。また、前述した実施形態では開口１５の上方に配置されたブラケット３を例示したが、ブラケット３を開口１５の下方に配置すれば、このブラケット３により取付フランジ部２２の下方への変位を阻止しやすくなるため、テールパイプ２の脱落をより防ぎやすくすることができる。

前述した実施形態では後壁部１２に壁側フランジ部１６が設けられる場合を例示したが、ネジ穴７を形成できる程度に後壁部１２の全体を厚肉に形成すれば、壁側フランジ部１６を省略してもよい。また、テールパイプ２の取付フランジ部２２の固定先は、排気浄化装置１の外壁部であればよく、前述した後壁部１２に限定されない。さらに、テールパイプ２のパイプ部２１の形状や延設方向も、前述したものに限定されない。

１ 排気浄化装置
２ テールパイプ
３ ブラケット
３ｂ 係止部
４ ボルト孔
５ ボルト
５Ｂ スタッドボルト
８ ナット
１２ 後壁部（外壁部）
２２ 取付フランジ部（フランジ部）

Claims (1)

1. 車両に搭載される排気浄化装置の外壁部にテールパイプのフランジ部を固定するためのテールパイプ固定構造であって、
   前記外壁部との間に前記フランジ部を挟んで配置される係止部を有し、前記外壁部に取り付けられたブラケットと、
   前記フランジ部に形成された複数のボルト孔と、
   少なくとも一つのスタッドボルトを含み、前記ボルト孔に挿通された状態で前記外壁部に固定された複数のボルトと、
   前記スタッドボルトに締結され、前記外壁部との間に前記フランジ部を挟んで配置された少なくとも一つのナットと、を備えている
   ことを特徴とするテールパイプ固定構造。

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