JP7135500B2

JP7135500B2 - 排気管構造

Info

Publication number: JP7135500B2
Application number: JP2018123285A
Authority: JP
Inventors: 宏山田; 省二倉田
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2022-09-13
Anticipated expiration: 2038-06-28
Also published as: JP2020002876A

Description

本発明は、車両に設けられている排気管構造に関する。

従来、車両には、車両のエンジンから生じる排気ガスを通す排気管構造が設けられている。特許文献１には、排気スロットルバルブが設けられている排気管が開示されている。

特開２０１５－１２４７４９号公報

エキゾーストスロットルバルブが後処理装置（例えばディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＤ：ＤｉｅｓｅｌＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＤｉｆｆｕｓｅｒ））よりも上流側に設けられている場合、エキゾーストスロットルバルブの軸部が挿入されている排気ダクトの穴から、排気ダクトの内側を流れる排気ガスが排気ダクトの外側に向かって流出する場合がある。この場合、排気ダクトの内側におけるエキゾーストスロットルバルブ付近を流れる排気ガスは、炭化水素（ＨＣ：ＨｙｄｒｏＣａｒｂｏｎ）濃度が高い場合があるため、排気ダクトから流出した排気ガスは白煙となってしまい、車両の外側において目立ってしまうという問題が生じていた。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、車両の外側において、排気ダクトから流出した排気ガスを目立ちづらくする排気管構造を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様においては、車両のエンジンから生じる排気ガスを通し、かつ穴が形成されている排気ダクトと、前記排気ダクトの内側に設けられており、かつ前記排気ガスを流す流量を調整する排気バルブと、前記穴に挿入されており、前記排気バルブを前記排気ダクトの内側において回転可能に支持する軸部と、前記穴よりも前記車両の高さ方向における上方に設けられており、かつ前記穴から前記排気ダクトの外側に流出した排気ガスを前記車両の車幅方向における内側に向かって流すガイド部と、を有することを特徴とする排気管構造を提供する。

また、前記ガイド部は、前記車両の車幅方向における内側に形成されており、かつ前記穴から流出した排気ガスを前記車両の車幅方向における内側に向かって流出させる第１開口を有していてもよい。

また、前記ガイド部は、前記穴を前記車両の車幅方向における外側から覆う部材を有していてもよい。また、前記車両は、前記車両の前後方向において延伸するサイドフレームをさらに有し、前記ガイド部は、前記車両の高さ方向において前記サイドフレームの上端よりも下方に位置するように設けられていてもよい。

また、前記ガイド部は、前記穴から流出した排気ガスを前記車両の前後方向における後方に流す第１ガイド部と、前記第１ガイド部よりも前記車両の高さ方向における上方に設けられており、かつ前記第１ガイド部から流出した排気ガスを前記車両の車幅方向における内側に向かって流す第２ガイド部と、を有していてもよい。

また、前記第１ガイド部は、前記車両の前後方向における後方に形成されており、かつ前記穴から流出した排気ガスを前記車両の前後方向における後方に向かって流出させる第２開口を有し、前記第２ガイド部は、前記車両の高さ方向における下方に形成されており、かつ前記第２開口から流出した排気ガスを流入させる第３開口と、前記車両の車幅方向における内側に形成されており、かつ前記第３開口から流入した排気ガスを前記車両の車幅方向における内側に向かって流出させる第４開口を有していてもよい。

本発明によれば、車両の外側において、排気ダクトから流出した排気ガスが目立ちづらくなるという効果を奏する。

第１の実施形態に係る排気管構造が車両に設けられている状態を示す。第１の実施形態に係る排気管構造付近を車両の外側から見た図である。第１の実施形態に係る排気管構造付近を車両の前方側から見た図である。第１の実施形態に係る排気管構造を車両の外側から見た構造を示す。第１の実施形態に係る排気管構造を車両の内側から見た構造を示す。排気ダクトの排気バルブ付近の断面図である。駆動部の内部の構造を示す。第２の実施形態に係る排気管構造が車両に設けられている状態を示す。第２の実施形態に係る排気管構造付近を車両の外側から見た図である。第２の実施形態に係る排気管構造付近を車両の前方側から見た図である。第２の実施形態に係る排気管構造を車両の外側から見た構造を示す。第２の実施形態に係る排気管構造を車両の内側から見た構造を示す。

＜第１の実施形態＞
［第１の実施形態に係る排気管構造６が車両に設けられている状態］
図１は、第１の実施形態に係る排気管構造６が車両に設けられている状態を示す図である。
第１の実施形態に係る排気管構造６が設けられている車両は、図１に示すように、例えばフルトラクタである。車両は、キャブ１、サイドフレーム２、架装部３、エンジン４、後処理装置５、及び排気管構造６を有する。

キャブ１は、運転席のある箱形状の部分であり、車両の前方に設けられている。サイドフレーム２は、車両の前後方向において延伸するフレームである。架装部３は、荷物等を収容する収容部である。架装部３は、例えばサイドフレーム２の上方に設けられている。エンジン４は、燃料と空気を供給して燃焼させることで、車両を駆動するための動力を発生させると共に排気ガスを生じる。エンジン４は、例えばディーゼルエンジンである。燃料は、例えば軽油である。

後処理装置５は、例えばディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＤ）である。ＤＰＤは、排気ガスがセラミックの壁を全量通過することにより、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ：ＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＭａｔｔｅｒ）の捕集をするフィルタを有する。フィルタに捕集されたＰＭは、再生制御により除去する必要がある。排気管構造６は、エンジン４から生じる排気ガスを流し、かつ排気ガスを車両の外側から目立ちづらくする機能を有する。排気管構造６は、後処理装置５の上流側に設けられている。エンジン４から生じた排気ガスは、排気管構造６、後処理装置５を流れた後に、大気に排出される。

［第１の実施形態に係る排気管構造６の詳細］
図２は、第１の実施形態に係る排気管構造６付近を車両の外側から見た図である。図３は、第１の実施形態に係る排気管構造６付近を車両の前方側から見た図である。図４は、第１の実施形態に係る排気管構造６を車両の外側から見た構造を示す図である。図５は、第１の実施形態に係る排気管構造６を車両の内側から見た構造を示す図である。図６は、排気ダクト６１の排気バルブ６１２付近の断面図である。図７は、駆動部６２の内部の構造を示す図である。

排気管構造６は、排気ダクト６１、駆動部６２、及びガイド部６３を有する。排気ダクト６１は、エンジン４から生じる排気ガスを通す。排気ダクト６１は、穴６１１、排気バルブ６１２、及び軸部６１３を有する。

図６及び図７に示すように、穴６１１は、排気ダクト６１に形成されている。具体的には、穴６１１は、排気ダクト６１の車両の車幅方向における外側に形成されている。排気バルブ６１２は、排気ダクト６１の内側に設けられており、かつ排気ガスを流す流量を調整する。具体的には、排気バルブ６１２は、開閉することで、排気ダクト６１の内側において排気ガスを流すか否かを切り換える。

排気バルブ６１２は、例えば円盤形状である。排気バルブ６１２の外径は、例えば、排気ダクト６１の内径よりもやや小さい。軸部６１３は、例えば円柱形状である。軸部６１３は、例えば排気バルブ６１２の面と平行に、かつ排気バルブ６１２の中心を通るようにして、排気バルブ６１２に設けられている。軸部６１３は、穴６１１に挿入されている。具体的には、図６に示すように、軸部６１３の両端は、排気ダクト６１の車両の車幅方向における両側に形成されている穴に、それぞれ挿入されている。当該両側に形成されている穴のうちの、排気ダクト６１の車両の車幅方向における外側に形成されている穴が、穴６１１である。軸部６１３は、排気バルブ６１２を排気ダクト６１の内側において回転可能に支持する。排気バルブ６１２は、軸部６１３が回転することで、軸部６１３を軸にして回転する。

駆動部６２は、排気バルブ６１２を作動させる。駆動部６２は、基部６２１、蓋部６２２、エアシリンダ６２３、及びリンク機構６２４を有する。基部６２１は、平板形状の板部である。図７に示すように、基部６２１は、エアシリンダ６２３、及びリンク機構６２４を支持している。また、基部６２１は、穴が形成されており、当該穴に軸部６１３の一端が挿入されている。具体的には、当該穴に軸部６１３の車両の車幅方向における外側の端部が挿入されている。蓋部６２２は、エアシリンダ６２３、及びリンク機構６２４を覆った状態で、基部６２１に固定されている。基部６２１と蓋部６２２とは、駆動部６２の筐体を構成している。

エアシリンダ６２３は、排気バルブ６１２を駆動させる機能を有する。エアシリンダ６２３は、例えばシリンダ、ピストン、及びピストンロッドを有する。エアシリンダ６２３に、図示しないコンプレッサで生成された圧縮空気が供給されることで、ピストン及びピストンロッドが作動する。リンク機構６２４は、一端がエアシリンダ６２３のピストンロッドに接続されており、他端が軸部６１３に接続されている。エアシリンダ６２３がピストンを往復移動させることで、リンク機構６２４が移動し、軸部６１３が回転する。この結果、エアシリンダ６２３が作動して軸部６１３が回転することで、排気バルブ６１２が回転して開閉する。

ガイド部６３は、穴６１１よりも車両の高さ方向における上方に設けられており、かつ穴６１１から排気ダクト６１の外側に流出した排気ガスを車両の車幅方向における内側に向かって流す。具体的には、ガイド部６３は、例えば断面コ字形状又は略直方体形状であり、第１開口６３１を有する。第１開口６３１は、ガイド部６３の車両の車幅方向における内側に形成されており、かつ穴６１１から流出した排気ガスを車両の車幅方向における内側に向かって流出させる開口である。

また、ガイド部６３は、穴６１１を車両の車幅方向における外側から覆う部材を有していてもよい。具体的には、ガイド部６３は、例えば駆動部６２の蓋部６２２を含んでいてもよい。

排気ダクト６１に形成されている穴６１１から流出した排気ガスは、例えば駆動部６２の内側、及びガイド部６３の内側を流れて、ガイド部６３に形成されている第１開口６３１から流出する。この結果、ガイド部６３は、排気ダクト６１に形成されている穴６１１から流出した排気ガスを、車両の車幅方向における内側に向かって流すので、車両の外側において、排気ダクト６１から流出した排気ガスが目立ちづらくなる。

ガイド部６３は、車両の高さ方向においてサイドフレーム２の上端よりも下方に位置するように設けられている。このようにガイド部６３が設けられていることで、ガイド部６３が、サイドフレーム２の上方に設けられている架装部３に衝突しないようにすることができる。

［第１の実施形態に係る排気管構造６による効果］
第１の実施形態に係る排気管構造６は、車両のエンジン４から生じる排気ガスを通し、かつ穴６１１が形成されている排気ダクト６１と、排気ダクト６１の内側に設けられており、かつ排気ガスを流す流量を調整する排気バルブ６１２と、穴６１１に挿入されており、排気バルブ６１２を排気ダクト６１の内側において回転可能に支持する軸部６１３と、を有する。また、排気管構造６は、穴６１１よりも車両の高さ方向における上方に設けられており、かつ穴６１１から排気ダクト６１の外側に流出した排気ガスを車両の車幅方向における内側に向かって流すガイド部６３を有する。

第１の実施形態に係る排気管構造６は、このように穴６１１よりも車両の高さ方向における上方に設けられており、かつ穴６１１から排気ダクト６１の外側に流出した排気ガスを車両の車幅方向における内側に向かって流すガイド部６３を有する。よって、排気管構造６は、車両の外側において、排気ダクト６１の内側から流出した排気ガスが目立ちづらくなる。この結果、例えば、車両の外側において白煙が排出されることで、車両に故障が生じたものと誤認を招くことを防ぐことができる。また、ガイド部６３は、車両のタイヤからの水かかり、及び洗車による水かかりを防ぐことができる。

＜第２の実施形態＞
［第２の実施形態に係る排気管構造６ａが車両に設けられている状態］
図８は、第２の実施形態に係る排気管構造６ａが車両に設けられている状態を示す図である。
第２の実施形態に係る排気管構造６ａは、第１の実施形態に係る排気管構造６と比べて、ガイド部６３ａの構造が、ガイド部６３の構造と異なる点で相違する。

第２の実施形態に係る排気管構造６ａは、図８で示すように、例えばセミトラクタとセミトレーラで構成される車両に設けられている。セミトラクタは、例えば牽引車であり、セミトラクタだけでは荷物を運ぶことができない。セミトレーラは、荷物を載せる荷台の役割を有する。セミトレーラは、エンジンを有しないので、セミトレーラだけでは走ることができない。

［第２の実施形態に係る排気管構造６ａの詳細］
図９は、第２の実施形態に係る排気管構造６ａ付近を車両の外側から見た図である。図１０は、第２の実施形態に係る排気管構造６ａ付近を車両の前方側から見た図である。図１１は、第２の実施形態に係る排気管構造６ａを車両の外側から見た構造を示す図である。図１２は、第２の実施形態に係る排気管構造６ａを車両の内側から見た構造を示す図である。

ガイド部６３ａは、第１ガイド部６３２ａ、及び第２ガイド部６３４ａを有する。第１ガイド部６３２ａは、穴６１１から流出した排気ガスを車両の前後方向における後方に流す。具体的には、第１ガイド部６３２ａは、例えば断面コ字形状又は略直方体形状であり、排気ガスを後方に流出させるための第２開口６３３ａを有する。第２開口６３３ａは、第１ガイド部６３２ａの車両の前後方向における後方に形成されており、かつ穴６１１から流出した排気ガスを車両の前後方向における後方に向かって流出させる開口である。

第２ガイド部６３４ａは、第１ガイド部６３２ａよりも車両の高さ方向における上方に設けられており、かつ第１ガイド部６３２ａから流出した排気ガスを車両の車幅方向における内側に向かって流す。具体的には、第２ガイド部６３４ａは、例えば略直方体形状であり、第３開口６３５ａ及び第４開口６３６ａを有する。第３開口６３５ａは、第２ガイド部６３４ａの車両の高さ方向における下方に形成されており、かつ第２開口６３３ａから流出した排気ガスを流入させる開口である。第４開口６３６ａは、第２ガイド部６３４ａの車両の車幅方向における内側に形成されており、かつ第３開口６３５ａから流入した排気ガスを車両の車幅方向における内側に向かって流出させる開口である。

第２ガイド部６３４ａは、第１ガイド部６３２ａの車両の高さ方向における上方の一部を覆うように設けられていてもよい。具体的には、例えば、第１ガイド部６３２ａの車両の高さ方向における上方の一部が、第２ガイド部６３４ａに形成されている第３開口６３５ａに挿入されており、第１ガイド部６３２ａの第２開口６３３ａの車両の高さ方向における上方の一部は、第２ガイド部６３４ａの内側に位置していてもよい。第１ガイド部６３２ａ及び第２ガイド部６３４ａがこのように設けられていることで、第１ガイド部６３２ａの第２開口６３３ａから流出した排気ガスが、第２ガイド部６３４ａに流入し易くなる。

排気管構造６ａは、図８に示すように、例えばセミトラクタに設けられているため、図１に示すように、第１の実施形態に係る排気管構造６がフルトラクタに設けられている場合と比べて、エンジン４に近くなる。このため、駆動部６２に接続されている配線及びホース（例えば、エアシリンダ６２３に接続されている電源線、及びエアシリンダ６２３に接続されている空気を流すホース等）をエンジン４の熱から保護する必要がある。よって、駆動部６２に接続されている配線及びホースは、なるべくエンジン４から離れた位置、すなわち車両の前後方向における後方側に配置されるのが望ましい。

ガイド部６３においては、駆動部６２に接続されている配線及びホースは、例えばガイド部６３の車両の車幅方向における内側に形成されている第１開口６３１を通過するようにして配置されている。第１ガイド部６３２ａにおいては、第１ガイド部６３２ａが車両の前後方向における後方側に形成されている第２開口６３３ａを有することで、駆動部６２に接続されている配線及びホースを、第２開口６３３ａを通過するようにして配置することが可能になる。この結果、第１ガイド部６３２ａは、駆動部６２に接続されている配線及びホースを、なるべくエンジン４から離れた位置に配置されるようにして、エンジン４の熱から保護することが可能になる。

排気ダクト６１に形成されている穴６１１から流出した排気ガスは、例えば駆動部６２の内側、及び第１ガイド部６３２ａの内側を流れて、第１ガイド部６３２ａに形成されている第２開口６３３ａから流出する。そして、第１ガイド部６３２ａに形成されている第２開口６３３ａから流出した排気ガスは、第２ガイド部６３４ａに形成されている第３開口６３５ａから流入して、第４開口６３６ａから流出する。このようにして、ガイド部６３ａは、排気ダクト６１に形成されている穴６１１から流出した排気ガスを、車両の車幅方向における内側に向かって流すことで、車両の外側において、排気ダクト６１から流出した排気ガスを目立ちづらくする。

第２の実施形態に係る排気管構造６ａは、このように第１ガイド部６３２ａ及び第２ガイド部６３４ａを有するガイド部６３ａが設けられていることで、排気ダクト６１に形成されている穴６１１から流出した排気ガスを車両の車幅方向における内側に向かって流し、車両の外側において、車両のエンジン４から生じる排気ガスを目立ちづらくする。また、排気管構造６ａは、第１ガイド部６３２ａが車両の前後方向における後方に形成されている第２開口６３３ａを有することで、例えば駆動部６２に接続されている配線及びホースを第２開口６３３ａを通過させて配置することが可能になる。この結果、排気管構造６ａにおいては、駆動部６２に接続されている配線及びホースを、エンジン４で生じる熱から保護することが可能になる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。

１・・・キャブ
２、２ａ・・・サイドフレーム
３、３ａ・・・架装部
４・・・エンジン
５・・・後処理装置
６、６ａ・・・排気管構造
６１・・・排気ダクト
６１１・・・穴
６１２・・・排気バルブ
６１３・・・軸部
６２・・・駆動部
６２１・・・基部
６２２・・・蓋部
６２３・・・エアシリンダ
６２４・・・リンク機構
６３、６３ａ・・・ガイド部
６３１・・・第１開口
６３２ａ・・・第１ガイド部
６３３ａ・・・第２開口
６３４ａ・・・第２ガイド部
６３５ａ・・・第３開口
６３６ａ・・・第４開口

Claims

車両のエンジンから生じる排気ガスを通し、かつ穴が形成されている排気ダクトと、
前記排気ダクトの内側に設けられており、かつ前記排気ガスを流す流量を調整する排気バルブと、
前記穴に挿入されており、前記排気バルブを前記排気ダクトの内側において回転可能に支持する軸部と、
前記穴よりも前記車両の高さ方向における上方に設けられており、かつ前記穴から前記排気ダクトの外側に流出した排気ガスを前記車両の車幅方向における内側に向かって流すガイド部と、
を有し、
前記車両は、前記車両の前後方向において延伸するサイドフレームをさらに有し、
前記ガイド部は、前記車両の高さ方向において前記サイドフレームの上端よりも下方に位置するように設けられていることを特徴とする排気管構造。
前記ガイド部は、前記車両の車幅方向における内側に形成されており、かつ前記穴から流出した排気ガスを前記車両の車幅方向における内側に向かって流出させる第１開口を有することを特徴とする、
請求項１に記載の排気管構造。
前記ガイド部は、前記穴を前記車両の車幅方向における外側から覆う部材を有することを特徴とする、
請求項１又は２に記載の排気管構造。
車両のエンジンから生じる排気ガスを通し、かつ穴が形成されている排気ダクトと、
前記排気ダクトの内側に設けられており、かつ前記排気ガスを流す流量を調整する排気バルブと、
前記穴に挿入されており、前記排気バルブを前記排気ダクトの内側において回転可能に支持する軸部と、
前記穴よりも前記車両の高さ方向における上方に設けられており、かつ前記穴から前記排気ダクトの外側に流出した排気ガスを前記車両の車幅方向における内側に向かって流すガイド部と、
を有し、
前記ガイド部は、
前記穴から流出した排気ガスを前記車両の前後方向における後方に流す第１ガイド部と、
前記第１ガイド部よりも前記車両の高さ方向における上方に設けられており、かつ前記第１ガイド部から流出した排気ガスを前記車両の車幅方向における内側に向かって流す第２ガイド部と、
を有し、
前記第１ガイド部は、前記車両の前後方向における後方に形成されており、かつ前記穴から流出した排気ガスを前記車両の前後方向における後方に向かって流出させる第２開口を有し、
前記第２ガイド部は、前記車両の高さ方向における下方に形成されており、かつ前記第２開口から流出した排気ガスを流入させる第３開口と、前記車両の車幅方向における内側に形成されており、かつ前記第３開口から流入した排気ガスを前記車両の車幅方向における内側に向かって流出させる第４開口を有することを特徴とする排気管構造。