JP3944174B2

JP3944174B2 - 内燃機関接続パイプ用カバー

Info

Publication number: JP3944174B2
Application number: JP2004041720A
Authority: JP
Inventors: 稔朝戸; 挙一田中; 馨柴田
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2024-02-18
Also published as: JP2005233039A

Description

本発明は、内燃機関に接続される吸気、排気等のパイプを覆うカバーに関する。

自動車車両等に搭載される内燃機関は、エンジンルーム内で熱源、騒音源となることから、遮熱対策及び遮音対策がなされるのが一般的である。また、内燃機関本体に加えて、これに接続される排気パイプなども内燃機関とともに高温となり且つ振動することから、パイプ類をカバーにより覆い、輻射熱及び騒音をカバーにより遮るものが知られている。

このカバーには取付孔が形成され、取付孔を挿通する取付ボルトにより排気パイプ側に固定される。ここで、排気パイプ側からの熱、振動等が、カバー本体へ直接的に伝達しないように、緩衝材を介して取付ボルト用のワッシャを取付孔側に係合させる構成が公知である（例えば、特許文献１参照。）。

この緩衝材としては角形のメッシュを呈する金属製の網が一般的に用いられ、カバー本体側の熱伝達が効果的に防止される。また、この金属製の網を、ワッシャの外径よりも大きく打ち抜いておき、ワッシャが径方向へ所定量だけ移動自在となるように構成される。これにより、排気パイプ側とカバー本体側との相対移動が許容され、排気パイプ側からカバー本体側への振動の伝達が軽減されるようになっている。
特開２００２−１１３５２５号公報

しかしながら、前記カバーでは、内燃機関の振動によりカバー本体と排気パイプとが相対的に移動すると、ワッシャの外径部と緩衝材の内側とが当接して、低級雑音が発生するという新たな問題を生じる。特に、緩衝材は金属製の角形のメッシュであることから比較的剛性が高く、また、金属同士の当接であることも相俟って、抜本的に低級雑音の音量自体を低減させることは困難である。これにより、車両室内の乗員の耳に入る低級雑音を小さくするべく、エンジンルームと車両室内とを仕切るダッシュパネルに遮音材を貼付する等の対策を施す必要が生じ、製造コスト及び車両重量が嵩むという問題があった。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パイプから放出される輻射熱及び騒音の遮蔽性能を維持しつつ、低級雑音を低減することのできる内燃機関接続パイプ用カバーを提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、内燃機関に接続されるパイプを覆うカバー本体と、前記カバー本体に形成された取付孔と、前記取付孔の周縁側に固定される略ドーナツ形状の緩衝材と、前記緩衝材の内周縁と係合し取付ボルトが挿通するワッシャ部材と、を備え、前記ワッシャ部材は、前記緩衝材の内周側と摺接し軸方向へ延びる略円筒形状の内壁と、前記内壁の両端からそれぞれ緩衝材の表面に沿って径方向へ延びるフランジ壁と、を有し、前記取付孔を、その内径が前記フランジ壁の外径より大きくなるように形成し、前記緩衝材を、金属線を周方向に延びるメリヤス編みのパターンにより網状に且つ略平坦に形成したことを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、カバー本体により、パイプの輻射熱と騒音が遮られ、周辺機器への熱伝達と、乗員の耳に入る騒音を低減することができる。このとき、緩衝材は金属を湾曲させてなる網状であるので、パイプ側からの熱が緩衝材を介してカバー本体側へは伝達し難い。
また、緩衝材は金属を湾曲させてなる網状であることから、緩衝材が弾性変形してワッシャ部材が弾性的に受け止められる。これにより、緩衝材とワッシャ部材とが当接して生じる低級雑音を飛躍的に低減して、自動車車両等の商品性を向上させることができる。
さらに、緩衝材が弾性的であることから、ワッシャ部材の移動が許容され、カバー本体をはじめとする各部品が過度に拘束されることはなく、これによっても、カバー本体をはじめとする各部品に生ずる応力が低減される。さらには、カバー本体の形状精度を粗くしても、カバー本体に強度、剛性の面で不具合が生ずることはなく、カバー本体の生産性を向上させることができる。
さらに、メリヤス編みにより緩衝材を形成できるので、緩衝材の成形が比較的容易である。また、メリヤス編みにより、緩衝材に的確に全方位の弾性を付与することができ、実用に際して極めて有利である。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の内燃機関接続パイプ用カバーにおいて、前記緩衝材を、軸方向に複数の前記メリヤス編みのパターンを重ねて構成したことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１の作用に加え、メリヤス編みのパターンの金属線が重なることにより、緩衝材の表面に金属線による不規則な凹凸が形成される。これにより、ワッシャ部材の移動時に緩衝材の凹凸がワッシャ部材の各フランジ壁と摺接することから、適度な摩擦がワッシャ部材に付与され、ワッシャ部材の勢いが減じられて、ワッシャ部材と緩衝材との当接時の低級雑音がさらに低減される。また、金属線を軸方向に重ねたため、強度及び剛性の面でも有利となる。

このように、本発明によれば、パイプから放出される輻射熱及び騒音の遮蔽性能を維持しつつ、ワッシャ部材と緩衝材との当接による低級雑音を低減することができる。

図１から図５は本発明の一実施形態を示すもので、図１は自動車車両のエンジン排気系の分解斜視図、図２はエンジンからエキゾーストパイプを外した状態のエンジン排気系の外観斜視図、図３はエキゾーストパイプカバーの取付孔の断面図、図４は緩衝材の正面図、図５は緩衝材の側面図である。

図１に示すように、この内燃機関接続パイプ用カバーとしてのエキゾーストパイプカバー１は、直列４気筒のエンジン２に接続されるエキゾーストパイプ３を覆うカバー本体４を有する。エキゾーストパイプ３は、エンジン２側では各気筒に対応して４本の接続パイプ３ａと、各接続パイプ３ａを１本にまとめて触媒部５へ案内する集管パイプ３ｂと、を連続的に有している。本実施形態においては、カバー本体４は、エキゾーストパイプ３とともに触媒部５を覆い、エキゾーストパイプ３及び触媒部５に３つの取付ボルト６により締結される。

図２に示すように、エキゾーストパイプ３は上方から下方へ排気ガスを案内し、カバー本体４はエキゾーストパイプ３及び触媒部５を側面から覆う。このカバー本体４は、コルゲート処理が施された２層のアルミニウムの板材からなり、エキゾーストパイプ３から他の部品への輻射熱を遮るようになっている。図１に示すように、カバー本体４は、エキゾーストパイプ３及び触媒部５を覆う縦長の略鞍状に形成され、上部と、中央部と、下部とに取付孔７が形成される。また、本実施形態においては、カバー本体４の中央部には、エキゾーストパイプ３に接続されるO₂センサ８のコードを挿通するための挿通孔９が形成されている。

図３に示すように、このエキゾーストパイプカバー１は、各取付孔７の周縁側に取り付けられたアルミニウムからなる環状部材１０と、この環状部材１０に外周縁が固定される略ドーナツ形状の緩衝材１１と、この緩衝材１１の内周縁１１ａ側と係合し取付ボルト６が挿通するワッシャ部材１２と、を備えている。カバー本体４における各取付孔７の近傍は略平坦に形成され、環状部材１０、緩衝材１１及びワッシャ部材１２もまた略平坦に形成される。

尚、本実施形態においては、上部の取付孔７を挿通する取付ボルト６はほぼ下向きであり、中央部の取付孔７を挿通する取付ボルト６はほぼ水平向きであり、下部の取付孔７を挿通する取付ボルト６はほぼ上向きである。上部及び中央部の取付ボルト６はエキゾーストパイプ３に形成されたねじ孔と螺合し、下部の取付ボルト６は触媒部５に形成されたねじ孔と螺合する。

図３に示すように、環状部材１０は、断面が略Ｓ字状に形成され、外側に開く第１挟持部１０ａと、内側に開く第２挟持部１０ｂとを有する。本実施形態においては、第１挟持部１０ａによりカバー本体４の取付孔７の周縁が挟持され、第２挟持部１０ｂにより緩衝材１１の外周縁が挟持される。

また、図４に示すように、緩衝材１１は、スチールからなる金属線１１ｂを湾曲させてなる網状に形成される。本実施形態においては、緩衝材１１は周方向に延びるメリヤス編みのパターンにより形成されており、軸方向に複数のメリヤス編みのパターンが重ねて構成されている。また、図４に示すように、緩衝材１１の内周及び外周の輪郭は略円形であり、メリヤス編みによりループする金属線１１ｂにより連続的に形成されている。緩衝材１１は、図４に示すように正面視にて奥側が透ける程度の密度であり、図５に示すように側面視にて４〜５本の金属線１１ｂの層が重なっている。

図３に示すように、ワッシャ部材１２は、緩衝材１１の内周側と摺接し軸方向へ延びる略円筒形状の内壁１２ａと、内壁１２ａの両端からそれぞれ緩衝材１１の表面に沿って径方向へ延びるフランジ壁１２ｂと、を有する。また、ワッシャ部材１２の内壁１２ａの外径は緩衝材１１の内径より小さく形成されており、ワッシャ部材１２の各フランジ壁１２ｂにより緩衝材１１が案内されるようになっている。すなわち、ワッシャ部材１２は緩衝材１１に対して径方向へ所定量だけ移動自在に構成されている。

以上のように構成されたエキゾーストパイプカバー１によれば、カバー本体４により、エキゾーストパイプ３の輻射熱と騒音が遮られ、周辺機器への熱伝達と、乗員の耳に入る騒音を低減することができる。このとき、緩衝材１１は金属を湾曲させてなる網状であるので、エキゾーストパイプ３側からの熱が緩衝材１１を介してカバー本体４側へは伝達し難くなっている。

また、ワッシャ部材１２が緩衝材１１に対して径方向へ所定量だけ移動自在であるので、エキゾーストパイプ３側が振動した際に、ワッシャ部材１２が緩衝材１１に対して相対的に移動することにより、カバー本体４に伝達される振動が軽減される。これにより、カバー本体４に生じる繰り返し応力を低減して、カバー本体４の信頼耐久性を確保することができる。

また、ワッシャ部材１２が緩衝材１１に対して所定量だけ移動して、緩衝材１１の内側にワッシャ部材１２の内壁１２ａが当接すると、緩衝材１１は金属を湾曲させてなる網状であることから、緩衝材１１が弾性変形してワッシャ部材１２が弾性的に受け止められる。これにより、緩衝材１１とワッシャ部材１２とが当接して生じる低級雑音を飛躍的に低減して、自動車車両等の商品性を向上させることができる。

また、緩衝材１１が弾性的であることから、エキゾーストパイプ３側の振動がカバー本体４へ伝搬し難いので、これによってもカバー本体４へ伝達される振動が低減される。さらに、緩衝材１１が弾性的であることから、ワッシャ部材１２の所定量を超えた移動が許容され、カバー本体４をはじめとする各部品が過度に拘束されることはなく、これによっても、カバー本体４をはじめとする各部品に生ずる応力が低減される。さらには、カバー本体４の形状精度を粗くしても、カバー本体４に強度、剛性の面で不具合が生ずることはなく、カバー本体４の生産性を向上させることができる。

また、本実施形態のエキゾーストパイプカバー１によれば、緩衝材１１の内周の輪郭が略円形となるようにしたので、緩衝材１１とワッシャ部材１２とが点で接触することはなく、緩衝材１１とワッシャ部材１２とが線で接触することとなる。従って、緩衝材１１の内側にワッシャ部材１２の内壁１２ａが当接した際に、緩衝材１１の内周側で全体的にワッシャ部材１２を受けることができ、さらに低級雑音を低減することができるし、強度、剛性の面でも有利である。すなわち、網状の部材を略円形に打ち抜いて形成したもののように、金属線１１ｂの切断端部とワッシャ部材１２とが点で接触して低級雑音が増大したり、緩衝材１１の内側の金属線１１ｂの組織がバラバラとなって強度、剛性が低下したりすることもない。

また、本実施形態においては、メリヤス編みにより緩衝材１１を形成できるので、緩衝材１１の成形が比較的容易である。さらに、メリヤス編みにより、緩衝材１１に的確に全方位の弾性を付与することができ、実用に際して極めて有利である。

また、本実施形態においては、メリヤス編みのパターンの金属線１１ｂが重なることにより、図４及び図５に示すように緩衝材１１の表面に金属線１１ｂによる不規則な凹凸が形成される。これにより、ワッシャ部材１２の移動時に緩衝材１１の凹凸がワッシャ部材１２の各フランジ壁１２ｂと摺接することから、適度な摩擦がワッシャ部材１２に付与され、ワッシャ部材１２の勢いが減じられて、ワッシャ部材１２の内壁１２ａと緩衝材１１の内周縁１１ａとの当接時の低級雑音がさらに低減される。また、金属線１１ｂを軸方向に重ねたため、強度及び剛性の面でも有利となる。

このように、本実施形態のエキゾーストパイプカバー１によれば、エキゾーストパイプ３から放出される輻射熱、騒音の遮蔽性能をカバー本体４により維持しつつ、ワッシャ部材１２と緩衝材１１との当接による低級雑音を低減することができる。また、本実施形態においては、環状部材１０により緩衝材１１を挟持するようにしたので、弾性変形する緩衝材１１を的確に保持することができる。

尚、前記実施形態においては、メリヤス編みにより形成した緩衝材１１を示したが、他の編み方で形成された緩衝材を用いてもよいことは勿論である。また、緩衝材１１の金属線１１ｂの径や密度も任意であり、緩衝材１１として例えばスチールウール等を用いてもよい。

また、前記実施形態においては、エンジン２として直列４気筒のものを示したが、エンジン２の型式はどのようなものであってもよいことは勿論である。また、取付孔７の個数や、取付ボルト６の螺合する部品等もまた任意であるし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

自動車車両のエンジン排気系の分解斜視図である。エンジンからエキゾーストパイプを外した状態のエンジン排気系の外観斜視図である。エキゾーストパイプカバーの取付孔の断面図である。緩衝材の正面図である。緩衝材の側面図である。

符号の説明

１エキゾーストパイプカバー
２エンジン
３エキゾーストパイプ
４カバー本体
６取付ボルト
７取付孔
１１緩衝材
１１ａ内周縁
１１ｂ金属線
１２ワッシャ部材
１２ａ内壁
１２ｂフランジ壁

Claims

内燃機関に接続されるパイプを覆うカバー本体と、
前記カバー本体に形成された取付孔と、
前記取付孔の周縁側に固定される略ドーナツ形状の緩衝材と、
前記緩衝材の内周縁と係合し取付ボルトが挿通するワッシャ部材と、を備え、
前記ワッシャ部材は、前記緩衝材の内周側と摺接し軸方向へ延びる略円筒形状の内壁と、前記内壁の両端からそれぞれ緩衝材の表面に沿って径方向へ延びるフランジ壁と、を有し、
前記取付孔を、その内径が前記フランジ壁の外径より大きくなるように形成し、
前記緩衝材を、金属線を周方向に延びるメリヤス編みのパターンにより網状に且つ略平坦に形成したことを特徴とする内燃機関接続パイプ用カバー。
前記緩衝材を、軸方向に複数の前記メリヤス編みのパターンを重ねて構成したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関接続パイプ用カバー。