JPH0797922A - 自動車用排気管及びその製造方法 - Google Patents

自動車用排気管及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 振動,高温に対して耐久性を有し,かつ製作
容易な,自動車エンジン用排気管及びその製造方法を提
供すること。 【構成】 エンジンから排出される排気ガスを導出する
排気管10と,該排気管10の周囲を覆う断熱カバー2
1と,排気管10と断熱カバー21との隙間に配設され
た無機繊維からなる断熱層22とからなる自動車用排気
管において,上記断熱層22の露出端部220は,無機
バインダーを含浸させた硬化部を有する。上記無機バイ
ンダーは,シリカゾル,アルミナゾル,モンモリロナイ
ト等の粘土鉱物の水溶液であることが好ましい。また,
上記無機繊維は,シリカ−アルミナ繊維,アルミナ繊
維,シリカ繊維,ガラス繊維の1種又は2種以上である
ことが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,例えば自動車エンジン
のエキゾーストマニホールド等における断熱カバーを設
けた排気管及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】図6に示すごとく,自動車エンジン用のエ
キゾーストマニホールド9は,エンジン8からの排気ガ
スを,エキゾーストパイプへと送りだす役割を持つ複雑
な形状を持つ排気管90である。そして,上記排気ガス
はエキゾーストパイプよりマフラーへと送りだされる。
そして,上記排気ガスはマフラーより排出される前に,
触媒コンバータにより,大気汚染物質を除去する必要が
ある。この時,触媒反応の効率性の見地から,排気ガス
温度は高いことが望ましい。
【0003】しかし,エンジン8内では高温であった排
気ガスも,触媒コンバータに達するまでに,そのガス温
度が低下してしまう。従って,上記排気管90は,熱的
にシールドされる必要がある。このため,従来,図7に
示すごとく,排気管90に,断熱層92を有する断熱カ
バー91を設けることが広く行われている。上記断熱層
92としては,耐熱性の面から無機繊維を用いることが
一般的である。
【0004】
【解決しようとする課題】しかしながら,上記排気管9
0は,図6に示すごとく,酸素センサ取付用ノズル3を
有する。そして,この部分では上記断熱カバー91を設
けることは出来ない。すなわち,上記ノズル3及びその
フランジ32近傍の形状は大変複雑で(図6参照),断
熱カバー91と断熱層92を完全に密着配置することが
困難である。このため,このような箇所においては,断
熱層92は露出端部920を有する(図7)。
【0005】一方,エンジン8は振動発生源である。ま
た,自動車走行時には車体そのものが振動する。このた
め,上記無機繊維よりなる断熱層92の露出部分920
は,この振動によって,図7に示すごとく,無機繊維が
こぼれ落ち,欠落部分921を生ずる。その結果,排気
管90の一部で断熱層92が失われ,熱シールドが不十
分となるという問題が生じる。
【0006】更に,上記排気管90の近傍は高温かつ乾
燥した環境にある。従って,断熱層92を一層脆くす
る。上記のような状態は,エキゾーストマニホールドに
限らず,他の排気管部分においても発生する問題であ
る。本発明は,かかる問題点に鑑み,振動,高温に対し
て耐久性を有し,かつ製作容易な,自動車エンジン用排
気管及びその製造方法を提供しようとするものである。
【0007】
【課題の解決手段】本発明は,エンジンから排出される
排気ガスを導出する排気管と,該排気管の周囲を覆う断
熱カバーと,排気管と断熱カバーとの隙間に配設された
無機繊維からなる断熱層とからなる自動車用排気管にお
いて,上記断熱層の露出端部は,無機バインダーを含浸
させた硬化部を有することを特徴とする自動車用排気管
にある。
【0008】本発明において最も注目すべきことは,断
熱層の露出端部が,無機バインダーを含浸させた硬化部
を有することである。上記露出端部とは,断熱層が断熱
カバーによって被覆されていない部分であり,通常は断
熱カバーの端部よりも内方にあるが,断熱カバーの端部
より外へ出ている場合もある。上記断熱カバー及び断熱
層は,例えば上記排気管の長手方向に沿って設ける。ま
た,上記断熱カバー及び断熱層は,排気管における前記
センサ用ノズル部分等において,開口部を有しているこ
ともある。上記露出端部は,この開口部付近にもある。
上記硬化部は露出端部以外の箇所にも設けることができ
る。上記断熱カバーは,例えばステンレス,アルミニウ
ム等の薄板を用いる。
【0009】上記硬化部を形成するための無機バインダ
ーは,シリカゾル,アルミナゾル,モンモリロナイト等
の粘土鉱物の水溶液であることが好ましい。上記シリカ
ゾル等は耐熱性に優れていると共に繊維間に浸透しやす
く,作業性が高いという効果を有する。上記無機バイン
ダーは,断熱層内に含浸,乾燥させることによって断熱
層の無機繊維を相互に結着して,硬い層を形成する。
【0010】上記無機繊維は,シリカ−アルミナ繊維,
アルミナ繊維,シリカ繊維,ガラス繊維の1種又は2種
以上を用いることが好ましい。これらの無機繊維は耐熱
性,柔軟性に富む材料である。従って,高温となる排気
管における断熱層として相応しい。また,排気管の形状
が複雑な場合であっても,断熱層の配設が容易である。
上記排気管は,ステンレス,鋳鉄等により作製されてい
る。
【0011】また,上記排気管を製造する方法として
は,エンジンから排出される排気ガスを導出する排気管
と,該排気管の周囲を覆う断熱カバーと,排気管と断熱
カバーとの隙間に配設された無機繊維からなる断熱層と
からなる自動車用排気管を製造するに当り,上記排気管
における断熱層取付部分の形状に沿わせた概略形状に上
記断熱カバーを成形すると共に,その内部に上記断熱層
を配置してなる予備成形体を作製し,次いで,上記断熱
層における露出端部に無機バインダーを含浸させ,次い
で,これらを乾燥して露出端部に硬化部を形成し,その
後,上記予備成形体を排気管に被覆し,固定することを
特徴とする自動車用排気管の製造方法がある。
【0012】上記断熱カバーと断熱層とは,予め接着剤
等で接着することが好ましい。これによって,両者はし
っかりと固定される。上記接着剤は耐熱性のものを使用
する。上記予備成形体における断熱カバーは排気管に取
付けた後,かしめ,ボルトナット,溶接によって固定す
ることが好ましい。また,作業性の点からは,特にかし
めによって固定することが好ましい。これにより,排気
管が複雑な形状である場合にも,断熱層を内蔵させた断
熱カバーを容易に取付けることができる。
【0013】
【作用及び効果】本発明の自動車用排気管においては,
断熱層の露出端部は,無機バインダーを含浸させた硬化
部を有する。そのため,露出端部の強度が向上し,振
動,高温等の悪条件が重なっても,断熱層の無機繊維が
こぼれ落ちて,欠落部を生ずることがない。それ故,振
動,高温に対する耐久性に優れている。
【0014】また,上記硬化部は無機バインダーを含浸
させて製作する。従って,複雑な形状の排気管に対して
も,断熱層の露出端部の形状に応じて,容易に硬化部を
形成することができる。さらに,無機繊維からなる断熱
層は,柔軟性に富む。そのため,複雑な形状を有する排
気管の断熱層の製作に適している。また,上記製造方法
によれば,耐久性に優れかつ製作容易な排気管を製造す
ることができる。上記のごとく,本発明によれば,振
動,高温に対して耐久性を有し,かつ製作容易な自動車
エンジン用排気管及びその製造方法を提供することがで
きる。
【0015】
【実施例】
実施例1 本発明の実施例にかかる自動車用排気管につき,図1〜
図4を用いて説明する。本例の自動車用排気管は,エキ
ゾーストマニホールドとして使用されるものである。本
例のエキゾーストマニホールド1は,図1,図2に示す
ごとく,エンジンから排出される排気ガスを導出する排
気管10と,該排気管10の周囲を覆う断熱カバー21
と,排気管10と断熱カバー21との隙間に配設された
無機繊維からなる断熱層22とからなる。そして,上記
断熱層22の露出端部220は,無機バインダーを含浸
させた硬化部を有する。なお,図1において,符号15
は取付用フランジである。
【0016】上記露出端部220は,図2に示すごと
く,酸素センサ取付ノズル3近傍の,断熱カバー21及
び断熱層22の開口部210近傍に現れている。上記酸
素センサ取付ノズル3は,センサ挿入孔31とセンサ固
定用のフランジ32とボルト穴33からなる。また,上
記センサ挿入孔31は排気管10に連通している。次
に,上記無機バインダーとしては,シリカゾルを,上記
無機繊維としては,シリカ−アルミナ繊維を用いる。
【0017】次に,上記エキゾーストマニホールド1の
製造方法を図3を用いて説明する。すなわち,まず,図
3(A)に示すごとく,無機繊維の積層物のシート22
2を準備する。次に,図3(B)に示すごとく,上記シ
ート222を曲げ,断熱層22とする。これと共に,排
気管10の概略形状(円弧状)に,断熱カバー21を成
形する。上記断熱カバー21はアルミメッキ鋼板または
ステンレス鋼板よりなる。
【0018】そして,上記断熱カバー21と断熱層22
とを耐熱性接着剤を用いて接着することにより,予備成
形体4を作製する。また,排気管10の酸素センサ取付
ノズル3の近傍には開口部210を設けておく(図3
(D),図4)。
【0019】次いで,図3(C)に示すごとく,上記断
熱層22における露出端部220に,噴霧ノズル5を用
いて,シリカゾルを含浸させる。次いで,これらを乾燥
して露出端部220に硬化部を形成し,その後,上記予
備成形体4を図3(D)に示すごとく,排気管10に被
覆し,かしめにより固定する。また,ボルト締め部23
を断熱カバー21に適当に設け,固定する(図1)。な
お,図3(D)は図1のB−B矢視断面図である。ま
た,図4には断熱層22のみを示した。断熱層22に
は,酸素センサ取付ノズル3の周囲に位置する部分に弧
状切欠部225を設けてある。この弧状切欠部225は
露出端部を形成し,硬化部が設けられている。
【0020】次に,本例における作用効果につき説明す
る。本例のエキゾーストマニホールド1においては,断
熱層22の露出端部220は,硬化部を有する。そのた
め,露出端部220においては,断熱層22が欠落部を
生じることがない。従って,振動,高温に対する耐久性
に優れている。
【0021】また,上記硬化部はシリカゾルを噴霧ノズ
ル5より含浸させて製作する。更に,シリカ−アルミナ
繊維からなる断熱層22は,柔軟性に富む。従って,複
雑な形状を有するエキゾーストマニホールド1の製作に
適している。また,シリカゾル,シリカ−アルミナ繊維
は耐熱性を有する。従って,上記断熱層は高温で劣化し
ない。上記のごとく,本例によれば,振動,高温に対し
て耐久性を有し,製作容易な自動車エンジン用排気管及
びその製造方法を提供することができる。
【0022】実施例2 本例のエキゾーストマニホールドにおいては,断熱層2
2は,図5に示すごとく,その長手方向の端部221に
おいて,断熱カバー21を持たない。そして,上記端部
221は,シリカゾルを吹きつけた硬化部を有する。上
記硬化部の面積は実施例1より大きい。その他は,実施
例1と同様である。
【0023】本例においても,上記断熱層の硬化部は実
施例1と同様に,噴霧ノズルによりシリカゾルを吹き付
けて作製する。従って,硬化部の面積の大小にかかわら
ず,容易にエキゾーストマニホールドを製作することが
できる。また,本例は,エキゾーストマニホールドにお
いて,エンジンもしくはエキゾーストパイプへの接合部
等の取付けフランジを有する場所に対して(図1),断
熱層を設ける手段として適用することができる。その他
は実施例1と同様の作用効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1におけるエキゾーストマニホールド
の,酸素センサ取付ノズル近傍の平面図。
【図2】図1におけるA−A矢視断面図。
【図3】実施例1におけるエキゾーストマニホールドの
製作工程の説明図,及び図1におけるB−B矢視断面図
(D)。
【図4】実施例1におけるエキゾーストマニホールドの
断熱層の斜視図。
【図5】実施例2におけるエキゾーストマニホールドの
断熱層の斜視図。
【図6】従来のエキゾーストマニホールドの斜視図。
【図7】従来のエキゾーストマニホールドにおける,酸
素センサ取付ノズル近傍の排気管長手方向の断面図。
【符号の説明】
1,9...エキゾーストマニホールド, 10...排気管, 21...断熱カバー, 22...断熱層, 220...露出端部, 4...予備成形体, 8...エンジン,

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンから排出される排気ガスを導出
    する排気管と,該排気管の周囲を覆う断熱カバーと,排
    気管と断熱カバーとの隙間に配設された無機繊維からな
    る断熱層とからなる自動車用排気管において,上記断熱
    層の露出端部は,無機バインダーを含浸させた硬化部を
    有することを特徴とする自動車用排気管。
  2. 【請求項2】 請求項1において,上記無機バインダー
    は,シリカゾル,アルミナゾル,モンモリロナイト等の
    粘土鉱物の水溶液であることを特徴とする自動車用排気
    管。
  3. 【請求項3】 請求項1において,上記無機繊維は,シ
    リカ−アルミナ繊維,アルミナ繊維,シリカ繊維,ガラ
    ス繊維の1種又は2種以上であることを特徴とする自動
    車用排気管。
  4. 【請求項4】 エンジンから排出される排気ガスを導出
    する排気管と,該排気管の周囲を覆う断熱カバーと,排
    気管と断熱カバーとの隙間に配設された無機繊維からな
    る断熱層とからなる自動車用排気管を製造するに当り,
    上記排気管における断熱層取付部分の形状に沿わせた概
    略形状に上記断熱カバーを成形すると共に,その内部に
    上記断熱層を配置してなる予備成形体を作製し,次い
    で,上記断熱層における露出端部に無機バインダーを含
    浸させ,次いで,これらを乾燥して露出端部に硬化部を
    形成し,その後,上記予備成形体を排気管に被覆し,固
    定することを特徴とする自動車用排気管の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項5において,上記無機バインダー
    は,シリカゾル,アルミナゾル,モンモリロナイト等の
    粘土鉱物の水溶液であることを特徴とする自動車用排気
    管の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項5において,上記無機繊維は,シ
    リカ−アルミナ繊維,アルミナ繊維,シリカ繊維,ガラ
    ス繊維の1種又は2種以上であることを特徴とする自動
    車用排気管の製造方法。
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