JP3988635B2 - 架装車両の排気通路構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、未架装状態で工場から車両が出荷され、その後、車両に特定機能を有する架装物を架装する架装車両の排気通路構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
消防自動車など特殊車両は、架装される機器が特殊なため、多くは自動車メーカーの工場から未架装の車両、例えばシャシフレームに、走行に必要な部分、すなわちキャブ、エンジン、動力伝達系、タイヤなどといった機器だけを装備した車両を出荷してから、その後、架装メーカーで、その車両の荷台などに特定機能の架装機器(架装物)を装備することが行われている。
【0003】
ところで、架装車両では、架装機器の特殊性を考慮(排気の方向を変える場合など)して、マフラーを車両のシャシフレームに設置するのではなく架装物側にレイアウトすることがある。
【0004】
このような場合、架装後でないと、架装物側にマフラーを設置できないため、従来、エンジンの排気構造には、仮に未架装状態の車両のシャシフレーム側にマフラーを設置、例えばシャシフレームのある地点にマフラーを設置しておき、このマフラーとエンジンの排出ガス出口部との間をエキゾーストパイプで接続して、エンジンからマフラーまでの排気通路を確保することが行われている。そして、この走行可能な未架装車両を工場から出荷させている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、架装メーカー側は、架装物側にマフラーをレイアウトする都合上、シャシフレームに仮り置きされたマフラーを架装物側の所定の位置に移設しなければならない。
【0006】
ところが、エキゾーストパイプは、仮にシャシフレームに取付けたマフラーに対して接続しただけなので、架装物に取付けたときのマフラーとエンジンとの間の接続を行えるような形状や長さになっていない。
【0007】
このため、マフラーの移設の際は、エキゾーストパイプを交換や改修して、架装物側のマフラーとエンジン側とをむすぶ必要な形状や長さにしてから、エンジンからマフラーまでの排気通路を確保するという面倒な作業が強いられる。
【0008】
一方、近時では、工場出荷の前に、架装を考慮したマフラーの取付位置から排気経路が明らかとなるケースも見られることも多く、知り得る情報を活用して、作業の効率化を図る対応が望まれている。
【0009】
そのため、本発明の目的は、知り得る排気経路の情報を活用して、エキゾーストパイプの交換や改修をすることなしに、マフラーの移設を可能とした架装車両の排気通路構造を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の一形態にかかる架装車両の排気通路構造は、車両に搭載されたエンジンと、一端部と他端部とを有し、架装物が架装された架装状態時の車両のマフラー取付位置にもとづいて予め設定された排気経路にしたがって、前記エンジンから前記マフラーまでの所定の形状で形成されたエキゾーストパイプと、を有し、前記架装状態時では、前記エキゾーストパイプの前記一端部が第1継ぎ手を介して前記エンジンの排出ガス出口部に着脱自在に接続され、前記他端部が前記第1継ぎ手の接続形状と同一な第2継ぎ手を介してマフラーに着脱自在に接続され、前記架装物が架装される前の未架装状態時では、前記エキゾーストパイプの前記一端部が、シャシフレームの上方の架台に設置された前記マフラーに着脱自在に接続され、前記他端部が前記排出ガス出口部に着脱自在に接続されて排気経路を形成するとともに、当該排気経路の前記他端部によって前記一端部が規定される車輌の地点に前記マフラーが配置される構成とした。
【0011】
これにより、架装側をマフラー取付位置としたマフラーの排気通路を形成するときは、エキゾーストパイプの向きを反対に換えて、エンジンの排出ガス出口部とマフラーとの間を接続するという作業だけですむ。
【0012】
それ故、エキゾーストパイプをそのまま流用してマフラーの移設が行え、架装性の向上が図れる。
【0013】
請求項2に記載の発明は、上記目的に加え、さらにマフラーの移設の際の自由度が増すよう、エキゾーストパイプの端部を接続する第1継ぎ手、第2継ぎ手には、エキゾーストパイプの端部をその軸心を中心に回動可能とした回転式継ぎ手を用いたことにある。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図1ないし図4に示す第1の実施形態にもとづいて説明する。
【0015】
図1(a)は未架装状態(架装物が架装されていない状態)の車両における排気通路構造の平面図を示し、図1(b)は同じく正面図を示し、図4(a)は架装状態(架装物が架装されている状態)の車両における排気通路構造の平面図を示し、図4(b)は同じく正面図を示している。
【0016】
未架装状態の車両を説明すると、図1中1はシャシフレームである。シャシフレーム1は、例えば車両前後方向に延びる一対のサイドフレーム2(片側しか図示せず)とこれらサイドフレーム2間に組付くクロスメンバ(図示しない)とを組み合わせた構造となっている。シャシフレーム1の一側部には、エンジン3が搭載してある。このエンジン3の排気ガスを排出する排気側には、エキゾーストマニホールド4が接続してある。このエキゾーストマニホールド4の出口端は車体下方に向かって延びている。このエキゾーストマニホールド4の端部には、例えば下方へ向かう直管部5、略U字状に曲成した曲成パイプ6が順次、接続されている。そして、この例えばエキゾーストマニホールド4から曲成パイプ6までをエンジン1の排出ガス出口部7と定めている。この排出ガス出口部7は、移設の作業を必要としない部分である。なお、曲成パイプ6は、例えばサイドフレーム2の側方で、エンジン3が有る側とは反対側に略U字状に曲がり、その先端部が例えばサイドフレーム2の上面付近の地点にまで延びる部材で形成してある。8はその曲成パイプ6をサイドフレーム2に保持する保持具を示す。
【0017】
10はエキゾーストパイプである。エキゾーストパイプ10の一端部は、例えばフランジ式の継ぎ手11a(第1継ぎ手に相当)を介して、曲成パイプ6の端部に着脱可能に接続される。また他端部は、例えばフランジ式の継ぎ手11b(第2継ぎ手に相当)を介して、マフラー12の入口部12bに着脱可能に接続され、エンジン3からマフラー12までを連続させている。
【0018】
このエキゾーストパイプ10には、知り得た架装状態のマフラー取付位置、排気経路に合わせて定めたパイプ部材が用いてある。例えば図4のように車両に架装物Pが架装された状態で、マフラー12が、エンジン3と隣接したシャシフレーム1部分の直上に配置される架装物Pの上面に取付くことになった場合、エキゾーストパイプ10は、例えば曲成パイプ6の端部から上方へマフラー12の入口部12bが有る地点まで延びる長手部分10aと、該長手部分10aの上端部からマフラー12の入口部12bへ向かう短手部分10bとを組合わせたL字形のパイプ部材(曲り部が1つ)を用いる。つまり、エキゾーストパイプ10は、予め設定された架装後のマフラー位置、排気経路にならう形状で形成してある。
【0019】
未架装状態のとき、エキゾーストパイプ10は、架装状態のときの端部接続を組み替えて、曲成パイプ6からマフラー12までを接続してある。すなわち、図1に示されるようにエキゾーストパイプ10は、前後の向きを反対に変えて、短手側部分10bの端部を、継ぎ手11aを介して、曲成パイプ6の端部に着脱自在に接続してある。また長手部分10aの端部は、反対の向きのエキゾーストパイプ10の端部で規定されるマフラー設置場所、例えばサイドフレーム1部分の上方の架台13が有る場所に設置したマフラー12の入口部12bに着脱自在に接続してある。
【0020】
ここで、エキゾーストパイプ端と、マフラー12の入口部12bや曲成パイプ6の端部と接続する各継ぎ手11a,11bには、いずれも同じ接続形状を用いた構造、例えば同一構造が用いてある。例えば図2に示されるように継ぎ手11a,11bには、いずれも接続される各パイプ端に一対のフランジ15を接合し、両フランジ15間を、ガスケット16を挟み込んで、所定ピッチで周方向に配置した複数本のボルトナット17で締結した構造が用いてある。これで、エキゾーストパイプ10の接続する方向が入れ違っても、接続形状は同じなので、そのままフランジ15、ガスケット16、ボルトナット17を用いて、パイプ端の相互の接続が行えるようにしてある。
【0021】
このエキゾーストパイプ10の入れ違いの接続を用いて、マフラー12の移設作業を容易にしている。
【0022】
すなわち、未架装状態の車両には、図1(a),(b)に示されるようにエンジン3側の曲成パイプ6(排出ガス出口部)の端に対し、架装状態時の排気経路に沿う形状をなしたエキゾーストパイプ10を、継ぎ手11aを用いて、その正規状態とは反対の向きで接続した排気経路を用いる。具体的には、エキゾーストパイプ10のうち、架装時にマフラー12が接続される長手部分10aの端部を、継ぎ手11aのフランジ結合で、曲成パイプ6の端部に接続する。また短手部分10bの端部(架装時に曲成パイプ6が接続される端部)を例えばエンジン3とは反対の方向へ延ばす。そして、このエキゾーストパイプ10の端部で規定される場所において、例えば架台13を用い、マフラー12をサイドフレーム2に保持させておく。そして、残るエキゾーストパイプ10の端部とマフラー12の入口部12bとを、継ぎ手11bのフランジ結合により接続する。ついで、マフラー12の出口部に、例えば大気に開放する排気パイプ18を接続し、エンジン3からマフラー12までの排気経路、マフラー12から大気開放する地点までの排気経路を形成する。なお、例えば曲成パイプ端につながるエキゾースト端は、保持具19でサイドフレーム2に支持させてある。
【0023】
一方、未架装状態の車両に架装物Pの架装する都合で、マフラー12を架装側に移設するときは、まず、エキゾーストパイプ10、マフラー12を取り外す。この後、図4に示されるようにマフラー12を、予め架装側に設定されているマフラー取付位置、例えばエンジン上側の架装物Pの上面に形成してあるマフラー取付面12aに設置する。なお、マフラー12は、例えば入口部12bがエンジン3とは反対側に向く横向きの姿勢とする。
【0024】
ここで、エキゾーストパイプ10の外形は、予め架装後のマフラー位置に合わせた排気経路になる形状に形成してあるから、エキゾーストパイプ10の向きを、図3(a)に示す未架装時の姿勢、すなわち短手部分10bが下向き、長手部分10aが横向きとなる姿勢から、図3(b)に示す架装時の姿勢、すなわち短手部分10bが横向き、長手部分10aが下向きとなる姿勢に換えて、図4(a),(b)に示されるように短手部分10bをマフラー12の入口部12bに継ぎ手11bでフランジ結合し、長手部分10aを曲成パイプ6の端部に継ぎ手11aでフランジ結合することにより、エンジン3からマフラー12までの排気経路が形成される。なお、マフラー12の出口部には排気パイプ18が接続される。
【0025】
つまり、架装側にマフラー12を移設するときは、エキゾーストパイプ10の向きを反対に入れ換え、入れ換えた先端(長手部分10a)と後端(短手部分10b)をエンジン3の曲成パイプ端(排出ガス出口部)とマフラー12との間を接続するという作業だけで、エンジン3とマフラー12との間の排気経路が確保される。
【0026】
したがって、知り得る架装時のマフラー位置情報や排気経路の活用により、エキゾーストパイプ10をそのまま流用して、マフラー12の移設を行うことができ、新規にエキゾーストパイプを製作したり、改修したりする作業が不要となり、架装性の向上が図れる。
【0027】
図5〜図7は、本発明の第2の実施形態を示す。本実施形態は、第1実施形態のようなエキゾーストパイプ10の接続姿勢の調節が行い難い固定式の継ぎ手11a,11b(ボルトナット17でパイプ端に固定されたフランジ15を締結する構造)を用いるのではなく、エキゾーストパイプ10の端部をその軸心を中心に回動可能とした回転式継ぎ手20a,20bを用いて、エキゾーストパイプ10端と、マフラー12の入口部12bや曲成パイプ端とを接続するようにしたものである。
【0028】
すなわち、回動式継ぎ手20a,20bは、図5に示されるように例えばエキゾーストパイプ10の各端部にフランジ21を接合し、相手のパイプ端に断面が略三角形状をなした環状のシール部22aを有する筒体22を接合し、シール部22aを挟んで片側にフランジ21を配置し、反対側に従動フランジ23を配置し、フランジ21,23の相互間を複数のボルナット24で締結することにより、シール部22aを両フランジ21,23で両側から挟み込んで、エキゾーストパイプ端と相手のパイプ端との間を締結する構造であり、ボルトナット24を弛めると、エキゾーストパイプ端が該パイプの軸心を中心に回動変位できるようになっている。
【0029】
このような回転式継ぎ手20a,20bを用いると、図6中の二点鎖線に示されるように未架装時におけるマフラー12の位置が、エキゾーストパイプ端を中心とした回動で動かせるようになったり、図7中の二点鎖線に示されるように架装時におけるマフラー12の位置が、エキゾーストパイプ端を中心とした回動で動かせるようなるので、第1の実施形態の効果に加え、マフラー12のレイアウトの自由度が向上できるといった利点をもたらす。
【0030】
但し、図5〜図7において、上述した第1の実施形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略した。
【0031】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述した実施形態では、L形のエキゾーストパイプを用いた例を挙げたが、この形状に限定されるものではなくエキゾーストパイプは、架装後のマフラー位置に合わせた排気経路の形状であればよい。むろん、マフラーは、横向きに設置する場合を例に挙げているが、縦向きや斜め向きで設置する場合もあることはいうまでもない。また上述した実施形態では、エンジンにつながる曲成パイプまでの部分をエンジンの排出ガス出口部として、同部分を固定側とし、他の部分をエキゾーストパイプとしたが、これに限らず、例えば曲成パイプを含んでエキゾーストパイプとし、直管部までをエンジンの排出ガス出口部とした場合にも、本発明は適用してもよく、排出ガス出口部の構造には限定されるものではない。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1に記載の発明によれば、架装物の架装により、マフラーを移設するときは、エキゾーストパイプの向きを反対に換えて、エンジンの排出ガス出口部とマフラーとの間を接続するという作業だけですむ。
【0033】
それ故、知り得る排気経路の情報を活用して、エキゾーストパイプをそのまま流用してマフラーの移設を行うことができ、移設の際、エキゾーストパイプの交換や改修をせずにすむようになり、架装性の向上を図ることができる。
【0034】
請求項2に記載の発明によれば、さらに上記効果に加え、マフラーの移設の際における自由度が増大するといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、本発明の第1の実施形態に係る未架装時のエンジンの排気経路を示す平面図。
(b)は、同じく正面図。
【図2】同構造のエキゾーストパイプを接続する継ぎ手の構造を示す断面図。
【図3】(a)は、未架装時のエキゾーストパイプの姿勢を示す正面図。
(b)は、未架装時のエキゾーストパイプの姿勢を示す正面図。
【図4】(a)は、架装時のエンジンの排気経路を示す平面図。
(b)は、同じく正面図。
【図5】本発明の第2の実施形態の要部となる回転継ぎ手を示す断面図。
【図6】同じく未架装時のエキゾーストパイプの姿勢が回動継ぎ手によって調節されるときを示す平面図。
【図7】同じく架装時のエキゾーストパイプの姿勢が回動継ぎ手によって調節されるときを示す平面図。
【符号の説明】
1…シャシフレーム、3…エンジン、7…排出ガス出口部、10…エキゾーストパイプ、11a,11b…継ぎ手(第1継ぎ手,第2継ぎ手)、12…マフラー。
Claims (2)
- 車両に搭載されたエンジンと、
一端部と他端部とを有し、架装物が架装された架装状態時の車両のマフラー取付位置にもとづいて予め設定された排気経路にしたがって、前記エンジンから前記マフラーまでの所定の形状で形成されたエキゾーストパイプと、を有し、
前記架装状態時では、前記エキゾーストパイプの前記一端部が第1継ぎ手を介して前記エンジンの排出ガス出口部に着脱自在に接続され、前記他端部が前記第1継ぎ手の接続形状と同一な第2継ぎ手を介してマフラーに着脱自在に接続され、
前記架装物が架装される前の未架装状態時では、前記エキゾーストパイプの前記一端部が、シャシフレームの上方の架台に設置された前記マフラーに着脱自在に接続され、前記他端部が前記排出ガス出口部に着脱自在に接続されて排気経路を形成するとともに、当該排気経路の前記他端部によって前記一端部が規定される車輌の地点に前記マフラーが配置される構成としたことを特徴とする架装車両の排気通路構造。 - 前記第1継ぎ手および前記第2継ぎ手は、前記エキゾーストパイプの端部をその軸心を中心に回動可能とした回転式継ぎ手で構成してあることを特徴とする請求項1に記載の架装車両の排気通路構造。
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