JPH0111941Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はエンジンの排気装置に関するものであ
る。

（従来技術） 排気管略中に排気浄化用の触媒コンバータを取
付けたエンジンの排気装置においては、急加速時
の如くエンジンから多量の排気ガスが大きな排気
エネルギーをもつて排気管側に急激に排出された
場合には触媒が排気ガス流の流通抵抗となり、該
触媒を収容した触媒ケーシングが排気エネルギー
によつて振動せしめられ、大きな振動音が発生す
るという問題があつた。

このような排気エネルギーによつて発生せしめ
られる振動音の低減を図るためには、触媒コンバ
ータより排気上流側において排気ガスのもつ排気
エネルギーを可及的に減衰せしめるようにすれば
よいわけであり、このような観点から排気エネル
ギーを積極的に減衰せしめるようにした従来技術
として例えば実公昭55−28813号公報に開示され
るものがあるが、このものは排気管の途中が閉鎖
されているために排気ガスの背圧が大きく上昇し
出力が低下するという問題がある。

（考案の目的） 本考案は、排気ガスの背圧上昇を抑えつつ、該
排気ガスのもつ排気エネルギーを効率良く減衰せ
しめて排気エネルギーに起因する振動音を可及的
に抑制することのできるようなエンジンの排気装
置を提供することを主たる目的とし、さらに、そ
のようなエンジンの排気装置において該排気装置
の生産性と耐久性の向上を図ることを他の目的と
してなされたものである。

（考案の構成） 本考案は、触媒コンバータより排気上流側の排
気管の外側に、多数の連通孔を介して該排気管内
に連通する膨張室を形成し、該膨張室と排気管の
間において排気ガスに膨張作用と圧縮作用を繰り
返して行なわしめることにより該排気ガスのもつ
エネルギーを可及的に減衰せしめもつて振動騒音
の低減を図るとともに、膨張室を構成するインナ
ケースに、該インナケースの外側に装着されるア
ウタケース支持用のフランジ部を該インナケース
と一体的に形成し、もつて排気装置の生産性の向
上を図り、さらに前記インナケースに一体形成さ
れるフランジ部を該インナケースの長手方向ほぼ
中央部に形成して該フランジ部に負荷される重量
配分の均等化を促進しもつて排気装置の耐久性の
向上を図るようにしたことを特徴とするものであ
る。

（実施例） 第１図には本考案実施例に係る自動車用エンジ
ンの排気装置の要部が示されており、図中符号１
はエンジン本体、２はエンジン本体１の排気通路
に連通された排気マニホールドである。この排気
マニホールド２の外端部２ａには排気管３の一端
３ａが接続されている。

排気管３は、適宜内径を有する均等径管体で構
成されており、その内部を排気通路８としてい
る。又、この排気管３は、その中間部に触媒ケー
シング２３内に排気浄化用の触媒２２を収容して
なる触媒コンバータ２６を介設している。さら
に、排気マニホールド２と触媒コンバータ２６と
の間には、本考案の主体をなす排気エネルギー減
衰装置Ｚが装着されている。

排気エネルギー減衰装置Ｚは、第１図ないし第
４図に示す如く、排気管３の一部をその管長方向
に適宜長さだけ切り落してなる排気管３の切除部
の排気上流側口端部３ｂと排気下流側口端部３ｃ
の間にまたがつて嵌装され且つその周壁には小径
の連通孔６，６……を多数形成した多孔管７と、
該多孔管７の外側にあつて該多孔管７を囲繞し且
つ該多孔管７との間に適宜大きさの環状間隙２４
を形成する如くして排気管３に両端が溶接固着さ
れた筒状のインナケース５と、該インナケース５
の外側にあつて該インナケース５の外周面との間
に適宜寸法の環状間隙２５を形成する如く取付け
られた筒状のアウタケース４とから構成されてい
る。

多孔管７は、排気管３の外側に嵌挿せしめられ
ており、その排気上流側の一端７ａを排気管３の
排気上流側口端部３ｂに対して溶接固着せしめる
一方、排気下流側の一端７ｂを排気管３の排気下
流側口端部３ｃに対して相対摺動自在な遊嵌合と
し多孔管７の管長方向（長手方向）の熱膨張収縮
を許容せしめている。

インナケース５は、第１図、第２図及び第４図
に示す如く略長円形断面を有する適宜長さの筒状
体であり、該略長円形断面部分で多孔管７の外側
を囲繞する如く排気管３に取付けられている。
又、このインナケース５は、その両端部５ａ，５
ｂを適宜に絞つて前記排気管３の外周面に密着嵌
合可能な円形穴としており、排気管３への装着後
においては前記の如く該両端部５ａ，５ｂを該排
気管３に溶接固着するようになつている。

このインナケース５は、薄鋼板によつて丸底樋
状に形成された一対の上側ピース１１と下側ピー
ス１２とを相互に衝合合体させて構成される上下
２分割構造とされている。この上側ピース１１と
下側ピース１２は、夫々その接合面に該接合面か
ら水平外方に適宜寸法だけ延出する接合用フラン
ジ部１１ａ，１１ａ，１２ａ，１２ａを管長方向
に沿つて形成しており、該各ピース１１，１２は
その内側に多孔管７を囲繞した状態で型合せし、
さらに相互に衝合する各接合用フランジ部１１
ａ，１２ａ相互間を溶接接合することにより一体
化され、単一つまり一重の筒状のインナケース５
を構成する。このようにして多孔管７の外側に装
着されたインナケース５は、第１図に示す如く管
長方向における多孔管７との相対的な位置決めを
行なつた後、その両端部５ａ，５ｂを夫々排気管
３に対して溶接接合することにより排気管３と一
体化せしめられる。この時、多孔管７とインナケ
ース５の間に形成される環状間隙２４は、後述す
る如く排気ガスの膨張室として作用するものであ
り、以下の説明においては環状間隙２４を膨張室
２４という。

さらに、このインナケース５の管長方向ほぼ中
央部の両側には、上側ピース１１の接合用フラン
ジ部１１ａ，１１ａからさらに水平外方に夫々延
出する短尺状の挟着用フランジ部２１，２１が形
成されている。この挟着用フランジ部２１，２１
は、後述するアウタケース４の支持部材として作
用するものであり、上側ピース１１の形成時に該
上側ピース１１とともに一体的に打ち抜き形成さ
れる。

アウタケース４は、第２図及び第４図に示す如
くインナケース５をはさんでその排気下流側端部
５ｂから排気管３のしかも該インナケース５の排
気上流側端部５ａより適宜寸法だけ排気上流側位
置までを一体的に囲繞する略長円形断面を有する
適宜長さの二重筒状体であつて、その装着状態に
おいてはインナケース５の外周面及び排気管３の
外周面との間に適宜大きさの環状間隙２５を形成
し得る如く各部の寸法が設定されている。又、こ
のアウタケース４の両端部４ａ，４ｂは、その内
径が排気管３の外径とほぼ同径となるまで絞られ
て排気管３に遊嵌合可能な円形穴とされている。

このアウタケース４は、前記インナケース５と
同様に後述する接合面１３ａ，１３ａ、同１４
ａ，１４ａにより相互に衝合合体せしめられる丸
底樋状の上側ピース１３と下側ピース１４よりな
る上下２分割構造体とされている。上側ピース１
３は、丸底樋状の外板１５と内板１６によつて二
重底樋状に形成されており、該外板１５と内板１
６の間に形成される間隙１９内にはグラスウール
等の断熱遮音効果の高い充填材２０が充填されて
いる。この上側ピース１３の接合面１３ａ，１３
ａには、該各接合面１３ａ，１３ａから水平外方
に夫々延出する平滑な帯状部１３ｂと該帯状部１
３ａの先端から下方に垂設された垂下部１３ｃよ
りなる断面コ形の上側フランジ部２８が該上側ピ
ースの長さ方向に沿つて一体的に形成されてい
る。

一方、下側ピース１４は、上側ピース１３と同
様に外板１７と内板１８によつて両者間に充填材
２０を充填せしめる間隙１９を有する二重底樋状
に形成されており、しかもその接合面１４ａの両
側部には前記上側ピース１３の上側フランジ部２
８，２８内に抱持された状態でしかも帯状部１３
ｂ，１３ｂに衝合可能な平板状の下側フランジ部
２９，２９が夫々形成されている。この上側ピー
ス１３と下側ピース１４の組付けに際しては先
ず、充填材２０を充填した下側ピース１４内にイ
ンナケース５の下半部を収容して該インナケース
５の前記挟着用フランジ部２１，２１を下側フラ
ンジ部２９，２９に衝合させ、この状態で該下側
フランジ部２９，２９と挟着用フランジ部２１，
２１相互間を溶接接合する（インナケース５とア
ウタケース４の下側ピース１４との組付け完了）。
次に、充填材２０を充填した外板１５と内板１６
とを、その合せ面のフランジ部１３ａ，１３ｂで
スポツト溶接して形成した上側ピース１３をイン
ナケース５側の上側から下側ピース１４に重ね合
わせる。尚、このときの上側ピース１３の外板１
５の垂下部１３ｃは第２図に仮想線で示すように
その下端が曲折することなく下方へ延びている。
したがつて、この状態で、該上側フランジ部２
８，２８の各帯状部１３ｂ，１３ｂと下側フラン
ジ部２９，２９とは両者間にインナケース５の挟
着用フランジ部２１，２１をはさんだ状態で衝合
されており、この状態で該上側フランジ部２８，
２８の垂下部１３ｃの下端を第２図の実線で示す
ように内方へ曲折して下側フランジ部２９，２９
を上下方向（厚さ方向）に押圧してかしめ一体的
に結合（いわゆるヘミング加工）する。これでア
ウタケース４の組付けが完了する。即ち、アウタ
ケース４は、インナケース５のほぼ中央部に形成
した挟着用フランジ部２１，２１を介して排気管
３側に固定されているのみで、その両端部４ａ，
４ｂは排気管３に対して遊嵌合とされている。従
つて、排気管３の熱膨張に対処することができ
る。

続いて、この排気装置の作用を説明すると、エ
ンジン１から排出される排気ガスＧは、排気マニ
ホールド２から排気管３を通つて触媒コンバータ
２６内に流入し、該触媒コンバータ２６内におい
て排気ガスＧ中のHC，CO，NO成分が酸化ある
いは還元反応により取り除かれて清浄な排気ガス
Ｇとして大気中に放出される。

ところで、触媒コンバータ２６内の通路面積は
その上流の排気管の通路面積よりも大きく、しか
も該コンバータ２６内には触媒２２が設けられて
おり、該触媒２２は排気ガスＧの流通抵抗とな
る。従つて、急加速時の如くエンジン本体１から
多量の排気ガスＧがしかも急激に排出される場合
には触媒コンバータ２６内に流入した排気ガスＧ
のもつ大きい排気エネルギーによつて触媒ケーシ
ング２３が振動せしめられ大きな振動音を発生す
るという不具合が起こることになる。ところが、
この実施例の排気装置においては、触媒コンバー
タ２６より排気上流側の排気通路に排気エネルギ
ー減衰装置Ｚを設けて排気ガスＧのもつ大きい排
気エネルギーを該排気ガスＧが触媒コンバータ２
６内に流入する以前に減衰せしめるようにしてい
るため、排気エネルギーによつて発生する触媒ケ
ーシングの振動音を可及的に低減せしめることが
できる。即ち、この排気エネルギー減衰装置Ｚが
取付けられていると、大きな排気エネルギーをも
つて排気マニホールド２側から排気管３を通つて
多孔管７内に高速で流入する排気ガスＧの一部
は、その排気圧によつて該多孔管７に形成された
多数の小径の連通孔６，６……を介して該多孔管
７内の排気通路と膨張室２４の間で流出入を繰り
返えす（即ち、膨張作用と圧縮作用を繰り返え
す）ことになる。このように、膨張作用と圧縮作
用を繰り返えすと排気ガスＧの圧力及び速度が次
第に低下せしめられ、その結果、排気ガスＧのも
つ排気エネルギーそものものが次第に減衰せしめ
られることになる。従つて、触媒コンバータ２６
内に流入する排気ガスＧの排気エネルギーが減少
し、触媒ケーシング２３の振動が可及的に抑制さ
れる。

又、この排気装置においては、排気マニホール
ド２と触媒コンバータ２６の間の排気管３（イン
ナケース５を含む）の外側を該排気管３との間に
適宜の環状空隙（即ち、断熱遮音効果のある空気
層）２５を介してアウタケース４で囲繞し且つ該
アウタケース４内には断熱遮音効果に優れた充填
材２０を充填しているため、排気ガスＧの保温性
が良好であり触媒コンバータ２６における排気浄
化作用が促進せしめられるとともに、排気騒音も
可及的に低減せしめられることになる。

（考案の効果） 本考案のエンジンの排気装置は、触媒コンバー
タより排気上流側の排気管の外側に、該排気管に
形成した多数の連通孔を介して連通する膨張室を
形成して排気ガスの一部に膨張・圧縮作用を繰り
返して行なわしめることにより該排気ガスの背圧
上昇を抑えつつ、該排気ガスのもつ排気エネルギ
ーを可及的に減衰せしめるようにしているため、
排気エネルギーによつて触媒コンバータのケーシ
ングが振動せしめられ大きな振動音が発生すると
いうようなことを未然に防止することができると
いう効果もある。

又、排気管の外側に二つ割筒状のインナケース
を取付け、さらに該インナケースの外側に二つ割
り筒状のアウタケースを取付ける構造において、
インナケースにフランジ部を一体形成し該フラン
ジ部をアウタケースに形成したフランジ部で挟着
することによりインナケースとアウタケースを一
体化するようにしているため、インナケース側に
形成されるフランジ部を該インナケースと別体に
形成しこれを溶接等によつて一体化するようにし
場合に比して加工工数、組付工数ともに減少しそ
の生産性が向上するという効果がある。

さらに、アウタケースを支持するためにインナ
ケース側に形成されるフランジ部を、該インナケ
ースの長手方向ほぼ中央部に形成するようにして
いるため、該フランジ部に負荷されるアウタケー
ス側の重量配分がほぼ均等化され、該フランジ部
にねじり応力等の過大な応力が負荷されることが
なく、フランジ部延いては排気装置の耐久性が向
上するという実用的効果もある。

また、上記アウタケースはその長手方向両端部
が排気管外周に遊嵌されているので、排気管の熱
膨張に影響されることなくインナケースを介して
アウタケースを排気管に取付けることができ、そ
れだけ該アウタケースの耐久性延いては排気装置
の耐久性が向上するという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例に係るエンジンの排気装
置の要部縦断面図、第２図は第１図の−縦断
面図、第３図は第１図の−一部断面矢視図、
第４図は第１図の排気装置の要部分解斜視図であ
る。 １……エンジン、２……排気マニホールド、３
……排気管、４……アウタケース、５……インナ
ケース、６……連通孔、７……多孔管、８……排
気通路、｛２１，２８，２９｝……フランジ部、
２４……膨張室、２５……間隙。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 触媒コンバータより排気上流側の排気管の長手
   方向に沿つて２分割し、該分割面を互いに固着し
   て形成した筒状インナケースを、該排気管の外周
   との間に所要間隙の膨張室を形成するように該排
   気管に固着するとともに該排気管内と前記膨張室
   とを互いに連通する多数の連通孔を該排気管に開
   孔し、前記インナケースの長手方向ほぼ中央部の
   上記分割面から突出する一対のフランジ部を形成
   し、長手方向に沿つて２分割し互いに接合して形
   成した筒状アウタケースをインナケースの外周と
   の間に所要間隙を形成するように設け、該アウタ
   ケースの接合部に形成したフランジ部により前記
   インナケースのフランジ部を挾持して固着すると
   ともに前記アウタケースの長手方向両端を排気管
   外周に遊嵌したことを特徴とするエンジンの排気
   装置。