WO2006011326A1

WO2006011326A1 - 二重管エキゾーストマニホールド

Info

Publication number: WO2006011326A1
Application number: PCT/JP2005/011536
Authority: WO
Inventors: Hideo Takahashi; Kazuhiro Kogo; Satoru Itaka; Tomoaki Watari
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd.
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2006-02-02
Also published as: JP2006037885A; JP4232709B2

Abstract

　二重管エキゾーストマニホールド（１０）は、外管（２０）と、当該外管（２０）の内周面との間に空間部（２３）を隔てて配置される内管（３０）とを有する。内管（３０）は、第１内管としての主管（５０）と、当該主管（５０）の途上に合流する第２内管としての枝管（６０、７０）とを含んでいる。主管（５０）および枝管（６０、７０）は、主管（５０）に形成した開口部（５１、５２）の端部（５１ａ、５２ａ）と、枝管（６０、７０）の端部（６０ａ、７０ａ）との間に隙間（Ｓ）を形成しつつ、外管（２０）内に配置されている。

Description

明細書

二重管ェキゾ一ストマ二ホールド

技術分野

[0001] 本発明は、二重管ェキゾ一ストマ-ホールドに関する。

背景技術

[0002] 車両のェキゾ一ストマ-ホールドには、断熱効果や防音効果を高めるために、外管内に内管を同軸的に配置した二重管構造としたものがある。日本特開 2002— 1063 39号に開示される二重管ェキゾ一ストマ-ホールドは、内管と外管との熱膨張差を吸収する機能を内管側に持たせるために、複数の内管が軸線方向に沿って伸縮可能に接続されている。

[0003] この二重管ェキゾ一ストマ-ホールドにあっては、一方の内管は、その端部に軸線方向に沿うスリットが形成された接続端部が形成されている。他方の内管は、接続端部の中に一端部が挿入されるパイプ部材カゝら構成されている。そして、パイプ部材の一端部を接続端部によって外側から挟み込み、スリットの縁から径方向外方に向けて突出する固定片同士を溶接により一体ィ匕する。これにより、ノィプ部材と接続端部とを、密着させた状態であってもスライド可能な構造とし、熱膨張による軸線方向の伸縮運動を許容しつつ内管同士を接続している。

発明の開示

[0004] し力しながら、上記の接続構造では、軸線方向の伸縮運動を許容するためには、ノィプ部材および接続端部に直線部位を設けて、パイプ部材および接続端部を同軸直線上に位置させなければならない。ェキゾ一ストマ-ホールドは、エンジン周りと V、う限られた空間内に、他の部品と干渉することなく配置しなければならな、部品の 1 つである。このため、複数の内管に直線部位を設けると、湾曲部位における曲げ半径が小さく（曲率が大きく）ならざるを得ない。内管の曲げ半径が小さくなる結果、排気ガスの円滑な流れが阻害される虞があり、また、内管の曲げ加工も難しくなる。

[0005] さらに、内管は、一般的に、 3次元的な複雑な曲がり形状を有し、軸線方向に沿う伸縮だけでなぐ横方向（軸線方向に対して直交する方向）への伸縮に対しても動きが制約される。このため、軸線方向の伸縮運動を許容するだけでは、無理な応力が内管に発生し、変形などの不具合を招くという問題がある。

[0006] 本発明の目的は、排気ガスの円滑な流れを確保し、無理な応力が内管全体に発生することを抑制し得る二重管ェキゾ一ストマ-ホールドを提供することにある。

[0007] 本発明のさらに他の目的、特徴および特質は、以後の説明および添付図面に例示される好ましい実施の形態を参酌することによって、明らかになるであろう。

図面の簡単な説明

[0008] [図 1]図 1Aは、第 1の実施形態に係る二重管ェキゾ一ストマ-ホールドを示す斜視図、図 1Bは、図 1 Aの内管のみを示す斜視図である。

[図 2]図 1 Aの要部を示す断面図である。

[図 3]図 3Aは、外管を構成する 2分割された外管構成部材を示す断面図、図 3Bは、外管内に配置される内管の 1つである枝管を示す断面図である。

[図 4]図 4A、図 4Bおよび図 4Cは、二重管ェキゾ一ストマ-ホールドの組み立て手順の説明に供する図である。

[図 5]第 2の実施形態に係る二重管ェキゾ一ストマ-ホールドの要部を示す断面図である。

[図 6]図 6Aは、第 3の実施形態に係る内管のみを示す斜視図、図 6Bは第 3の実施形態の要部を拡大した断面図である。

[図 7]図 7Aは、第 4の実施形態に係る内管のみを示す斜視図、図 7Bは図 7Aの 7B 7B線に沿う断面図、図 7Cは第 4の実施形態の要部を拡大した断面図である。発明を実施するための最良の形態

[0009] 以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

[0010] (第 1の実施形態）

図 1Aおよび図 2を参照して、二重管ェキゾ一ストマ-ホールド 10は、 3次元的に複雑に曲げられた構造を有する二重管であり、外管 20と、当該外管 20の内周面との間に空間部 23を隔てて配置される複数個の内管 30とを有する。外管 20は、 2分割された部材を突き合わせることにより形成されている。外管 20は、排気ガス流の上流側が分岐し、下流側が集合した形状を有する。外管 20の上流側端部は、シリンダーへッッドに取り付けられるフランジ部 41に溶接により固定され、下流側端部は、触媒装置側に取り付けられるフランジ部 42に溶接により固定されている。外管 20内に設けられるそれぞれの内管 30は、上流側端部がフランジ部 41に溶接により固定されている。それぞれの内管 30の下流側端部は、溶接されることなく自由端とされ、伸縮自由な構造となっている。

[0011] 本実施形態における内管 30は、主管 50 (第 1内管に相当する）と、当該主管 50の途上に合流する 2つの枝管 60、 70 (第 2内管に相当する）とを含んでいる。主管 50には、各枝管 60、 70との合流部 81、 82に、開口部 51、 52を形成してある。そして、これら主管 50および枝管 60、 70は、主管 50に形成した開口部 51の端部 51aと枝管 6 0の端部 60aとの間に隙間 Sを形成し、同様に、主管 50に形成した開口部 52の端部 52aと枝管 70の端部 70aとの間に隙間 Sを形成しつつ、外管 20内に配置されている。合流部 81の近傍を断面で示す図 2を参照して、開口部 51の端部 51aと枝管 60の端部 60aとの間には、隙間 S (CL1、 CL2)が形成されている。

[0012] 枝管 60、 70の端部 60a、 70aが主管 50の開口部 51、 52内に若干差し込まれ、開ロ咅 51、 52の端咅 51a、 52aiま、枝管 60、 70の端咅 60a、 70aを覆うよう【こ才ーノ一ラップしている。オーバーラップ量 OLは、熱膨張量にほぼ等しい 2mn！〜 4mmである。

[0013] 内管 30の内部空間は、隙間 Sを介して、空間部 23に連通している。二重管ェキゾ一ストマ-ホールド 10は、隙間 Sに連通する空間部 23を区画するために、リング状突起 53a、 53b、 54a、 54b、 61、 71を有して!/ヽる。なお、本明糸田書にお！/、て、「区画」とは、リング状突起 53a、 53b、 54a, 54b、 61、 71が外管 20内周面に圧接し、隙間 S に連通する空間部 23が他の空間部 23から完全に遮断される形態のほか、リング状突起 53a、 53b、 54a、 54b、 61、 71が外管 20内周面に近接して両者の間隔が極小化され、隙間 Sに連通する空間部 23が他の空間部 23から完全には遮断されない形態をも含む意である。図 2には、リング状突起 53a、 53b、 54a, 54b、 61、 71が外管 20内周面に近接して両者の間隔が極小化された状態が示されている。

[0014] リング状突起は内管 30および Zまたは外管 20に形成することができるが、図示例では、リング状突起 53a、 53b、 54a、 54b、 61、 71を主管 50および枝管 60、 70のそれぞれに形成してある。具体的には、主管 50には、合流部 81の上流側、合流部 81 の下流側、合流部 82の上流側、および合流部 82の下流側のそれぞれにリング状突起 53a、 53b、 54a、 54b力 ^形成されて!/、る。枝管 60に ίま、合流咅 81に近接してリング状突起 61が形成され、枝管 70にも、合流部 82に近接してリング状突起 71が形成されている。

[0015] 各リング状突起 53a、 53b、 54a、 54b、 61、 71は、内管 30の周方向に沿って形成された断面半円弧状あるいは断面三角形状の環状突部あるいはビード状突部である

[0016] 上述したリング状突起 53a、 53b、 54a、 54b、 61、 71により、外管 20と内管 30との間に所定の空間部 23を形成することもできる力リング状突起 53a、 53b、 54a, 54b 、 61、 71の他に、空間部 23を生じさせるための突起部 55a、 55b、 56a, 56b、 62、 72を有してもよ!ヽ。突起咅 55a、 55b, 56a, 56b, 62、 72ίま、外管 20【こ形成された曲率を有する部分 (以下、曲がり部と称する）に対応する位置に設けるのが好ましい。空間部 23を確実に形成して、断熱効果や防音効果を高めることができるからである。また、突起咅 55a、 55b, 56a, 56b, 62、 72【こよって外管 20【こ対して内管 30を支持する構成とすることにより、外管 20に対して内管 30を支持するためのメタルメッシュや支持金具などの部材を用いる必要がなくなる。

[0017] 突起部は内管 30および Zまたは外管 20に形成することができる力図示例では、突起部 55a、 55b、 56a, 56b、 62、 72を主管 50および枝管 60、 70のそれぞれに形成してある。具体的には、主管 50には、リング状突起 53aの上流側、リング状突起 53 bの下流側、リング状突起 54aの上流側、およびリング状突起 54bの下流側のそれぞれに突起咅 55a、 55b、 56a、 56b力 ^形成されて!/、る。枝管 60に ίま、リング状突起 61 の上流側に突起部 62が形成され、枝管 70にも、リング状突起 71の上流側に突起部 72力形成されて!ヽる。突起咅 55 &、 55b、 56a, 56b、 62、 72およびリング状突起 53 a、 53b、 54a、 54b、 61、 71は、軸方向に ί¾つて隣接する位置に設けられている。

[0018] 各突起部 55a、 55b, 56a、 56b、 62、 72は、外管 20と点接触するように形成された円錐状あるいは断面半円弧状のエンボス状の凸部であり、内管 30の周方向に沿つて複数点在するように設けられている。突起咅 55a、 55b、 56a、 56b、 62、 72は、内管 30を外管 20内で確実に支持するために、合流部 81、 82に対応する位置や、外管 20の曲がり部に対応する位置のみでなく、所定のスパン毎に形成してもよ!/、。内管 30の軸方向に沿ってさらに点在させてもよい。円錐状あるいは断面半円弧状の突起咅 55a、 55b、 56a、 56b、 62、 72は、外管 20と先端のみ力 S接するので、内管 3 0と外管 20との接触面積が小さぐ熱伝導も少ない。このため、所定の許容熱伝導量の範囲内であれば、、突起咅 55a、 55b、 56a, 56b、 62、 72を多数形成すること力 Sできる。この結果、内管 30の肉厚を薄肉化しても内管 30の支持は、剛性の高いものとなる。

[0019] 突起部 55a、 55b、 56a、 56b、 62、 72は外管 20と常時接触し、リング状突起 53a、 53b、 54a、 54b、 61、 71は外管 20と常時接虫しな! /、ようにしてもよ!/、。ここにお! /、て、「常時」とは、内管 30内を排気ガスが流通する如何に拘わらずの意である。かかる構成の場合、エンジン始動時には、内管 30および外管 20は突起部 55a、 55b, 56a 、 56b、 62、 72のみの^;接虫により支持されて!ヽるので、内管 30力ら外管 20への熱伝達は最小限となり、エンジン始動時の排気温度上昇を早めることができ、触媒の機能を迅速に高めることができる。

[0020] 主管 50の開口部 51、 52の端部 51a、 52aが枝管 60、 70の流路断面に突出せず、枝管 60、 70の端部 60a、 70aが主管 50の流路断面に突出しないことが望ましい。排気ガスの円滑な流れを確保するためである。

[0021] 主管 50の開口部 51、 52の端部 51a、 52aおよび/または枝管 60、 70の端部 60a 、 70aは、ベルマウス形状を有していることが望ましい。主管 50と枝管 60、 70との合流部 81、 82において、排気ガスをより円滑に流すことができるからである。

[0022] 次に、図 3および図 4を参照して、二重管ェキゾ一ストマ-ホールド 10の加工および組み立て手順について説明する。図 3Aは、外管 20を構成する 2分割された外管構成部材 21、 22を示す断面図、図 3Bは、外管 20内に配置される内管 30の 1つである枝管 60を示す断面図である。図 4A、 4Bおよび 4Cは、二重管ェキゾ一ストマ- ホールド 10の組み立て手順の説明に供する図である。

[0023] 図 3Aに示すように、外管 20については、ブランク材をプレス成形することによって、端縁が相互に突き合わされる 2分割された外管構成部材 21、 22を形成する。 [0024] 図 3Bに示すように、枝管 60については、パイプ粗材を成形型内で液圧成形することによって、全体の湾曲形状を成形するとともに、突起部 62および図示しないリング状突起 61を形成する。主管 50および枝管 70についても同様に液圧成形される。液圧成形によって内管 30を成形することによって、リング状突起 53a、 53b、 54a、 54b 、 61、 71や突起部 55a、 55b、 56a, 56b、 62、 72を所望の形状を有するように、所望の位置に自由に成形することができる。また、内管 30の薄肉化を容易に図ることができ、内管 30の熱容量の低減を通して、排気ガスの昇温特性を高めることができる。内管 30の液圧成形に関して、ノィプ粗材に代えて、溶接接合された 2枚の重ね合わせ板材を用いることもできる。この場合には、内管用板材同士の間に液圧を導入し、内管用板材を膨出させて内管を液圧成形する。

[0025] 図 4Aおよび 4Bに示すように、一方の外管構成部材 21に対して枝管 60の位置を合わせた後、スポット溶接によって、枝管 60を一方の外管構成部材 21に固定する。図 4Bは、図 4Aの軸方向からみた状態を示している。主管 50および枝管 70についても同様に、スポット溶接によって一方の外管構成部材 21に固定する。

[0026] 次いで、図 4Cに示すように、一体となった一方の外管構成部材 21、主管 50、および枝管 60、 70に対して他方の外管構成部材 22の位置を合わせて被せた後、外管構成部材 21、 22同士の合わせ面を溶接する。

[0027] 最後に、外管 20および内管 30 (主管 50、枝管 60、 70)の一端を、フランジ部 41に溶接により固定し、外管 20の他端を、フランジ部 42に溶接により固定する。

[0028] このように、外管 20および内管 30を個別に成形するため、加工を容易に行うことができる。外管 20と内管 30とを溶接作業で接合するため、組み立てを容易に行なうことができる。さらに、複数の内管 30同士を溶接により接合しないため、この観点力もも組み立て性が大幅に改善される。したがって、二重管ェキゾ一ストマ-ホールド 10を、加工精度が高ぐかつ、安価に製作することが可能となる。

[0029] 次に、本実施形態の作用を説明する。

[0030] 第 1の実施形態の二重管ェキゾ一ストマ-ホールド 10にあっては、主管 50は、複数の突起部 55a、 55b、 56a、 56bによって外管 20に対して位置決めされた状態で外管 20内に支持され、枝管 60は、複数の突起部 62によって外管 20に対して位置決めされた状態で外管 20内に支持され、枝管 70も同様に、複数の突起部 72によつて外管 20に対して位置決めされた状態で外管 20内に支持されている。このため、主管 50の開口咅 51、 52の端咅 51a、 52aと、枝管 60、 70の端咅 60a、 70aとのネ目対的な位置関係は固定されている。また、両者の間には、隙間 S (CL1、 CL2)が形成されている。

[0031] エンジンから吐出された高温の排気ガスが内管 30内を流通すると、内管 30は、軸線方向および径方向に熱膨張する。突起部 55a、 55b, 56a、 56b, 62、 72が径方向外方にある程度熱膨出するので、この突起部 55a、 55b, 56a, 56b, 62、 72自体が内管 30の軸線方向位置ズレに対し摺動抵抗を発揮する支持点となり、これにより軸線方向の伸びをある程度制限できる。但し、主管 50の開口部 51、 52の端部 51a、 52aや枝管 60、 70の端部 60a、 70aは、自由端であり、軸線方向の伸びが制限されていない。

[0032] し力しながら、主管 50および枝管 60、 70を、主管 50に形成した開口部 51、 52の端部 51a、 52aと、枝管 60、 70の端部 60a、 70aとの間に隙間 Sを形成しつつ外管 2 0内に配置してあるので、排気ガスの熱によって主管 50の開口部 51、 52の端部 51a 、 52aや枝管 60、 70の端部 60a、 70aが熱膨張しても、主管 50と枝管 60との接触および主管 50と枝管 70との接触を防止することができる。

[0033] このように主管 50と枝管 60、 70との接触を防止するに際して、従来技術のように、軸線方向の伸縮運動を許容するための直線部位を合流部 81、 82に設ける必要がない。つまり、主管 50および枝管 60、 70は隙間 Sを介して相対的に差し込まれる形態であるので、曲がり形状の部分であっても、主管 50と枝管 60、 70とを接続できる。したがって、限られた空間内に配置しなければならない二重管ェキゾ一ストマ-ホールド 10にとつて、主管 50および枝管 60、 70の設計自由度が高まり、湾曲部位における曲げ半径を大きく（曲率を小さく）することができる。内管 30の曲げ半径が大きくなる結果、排気ガスの円滑な流れを確保でき、また、内管 30の曲げ加工も容易なものとなる。

[0034] 主管 50と枝管 60、 70とが接触しないことから、主管 50および枝管 60、 70が 3次元的な複雑な曲がり形状を有する場合であっても、主管 50および枝管 60、 70のそれぞれは、軸線方向および当該軸線方向に対して直交する方向の両方向への比較的自由な伸縮運動が許容される。したがって、無理な応力が内管 30全体に発生することを抑制でき、変形などの不具合を招くことがない。

[0035] また、隙間 Sに連通する空間部 23を区画するためのリング状突起 53a、 53b、 54a, 54b、 61、 71を主管 50および枝管 60、 70のそれぞれに形成したので、内管 30から外管 20への排気ガスの漏れ量を抑制することができる。ここで、リング状突起 53a、 5 3b、 54a, 54b、 61、 71が外管 20内周面に圧接する形態の場合には、隙間 Sに連通する空間部 23が他の空間部 23から完全に遮断されることによって、内管 30から外管 20への排気ガスの漏れ量が抑制される。一方、リング状突起 53a、 53b、 54a、 54 b、 61、 71が外管 20内周面に近接して両者の間隔が極小化される形態の場合には、合流部 81、 82の隙間 Sから呼吸作用で漏れ出た排気ガスは、リング状突起 53a、 5 3b、 54a, 54b、 61、 71による通気抵抗の増加に伴う流れ抑制効果によって、内管 3 0から外管 20への排気ガスの漏れ量が抑制される。後者の形態の場合には、隙間 S 力らリング状突起 53a、 53b、 54a、 54b、 61、 71に至る外管 20内の空 f¾カン一ノレ構造を構成している。また、リング状突起 53a、 53b、 54a, 54b、 61、 71は周方向に沿つて環状に形成された環状突部であり軸線方向に伸縮可能な形状であることから、このリング状突起 53a、 53b、 54a、 54b、 61、 71自体により軸線方向の伸びを吸収することができ、これによつても、主管 50や枝管 60、 70に異常な応力の発生を抑制できる。しかも、リング状突起 53a、 53b、 54a, 54b、 61、 71は、機械的強度を有するものであり、突起咅 55a、 55b、 56a, 56b、 62、 72に隣接して設けられているので、突起咅 55a、 55b、 56a, 56b、 62、 72力 S変形してち、リング状突起 53a、 53b、 54a, 5 4b、 61、 71が内管 30と外管 20との空間部 23を確保し、両者の直接接触を防止し、防音効果や断熱効果の低減を防止する。

[0036] また、外管 20との間に空間咅 23を生じさせる突起咅 55a、 55b、 56a、 56b、 62、 7 2を主管 50および枝管 60、 70のそれぞれに形成したので、外管 20に対する主管 50 の位置決め精度および外管 20に対する枝管 60、 70の位置決め精度を向上でき、主管 50の開口咅 51、 52の端咅 51a、 52aと枝管 60、 70の端咅 60a、 70aとのネ目対的な位置関係を固定できる。したがって、隙間 Sによって主管 50と枝管 60、 70との接触を防止する、という機能を確実に発揮させることができる。

[0037] また、本実施形態の内管 30は、前述の熱的影響のみでなぐ振動や騒音に関しても、良好な結果が得られる。つまり、内管 30は、外管 20と常時接触する突起部 55a、 55b、 56a, 56b、 62、 72力複数設けられているので、これら突起咅 55 &、 55b、 56a 、 56b、 62、 72が外管 20に対する内管 30の支持点となり、支持点間での固有振動による異音発生や疲労破壊の防止も可能になる。

[0038] また、主管 50の開口部 51、 52の端部 51a、 52aが枝管 60、 70の流路断面に突出せず、枝管 60、 70の端部 60a、 70aが主管 50の流路断面に突出しないため、排気ガスの円滑な流れが確保される。

[0039] また、主管 50の開口部 51、 52の端部 51a、 52a,および枝管 60、 70の端部 60a、 70aは、ベルマウス形状を有しているため、主管 50と枝管 60、 70との合流部 81、 82 において、排気ガスをより円滑に流すことができる。さらに、排気ガスの圧力変動に伴う呼吸作用による隙間 Sから外管 20内への排気ガスの漏れ量を低減することができる。リング状突起 53a、 53b、 54a、 54b、 61、 71によって内管 30力ら外管 20への気ガスの漏れ量を抑制する効果とあ!、まって、排気ガスの流れへの影響および外管 20側への高温ガスの流出を一層低減でき、外管 20の熱劣化を抑制することができる

[0040] (第 2の実施形態）

図 5を参照して、第 2の実施形態は、枝管 60、 70 (第 2内管に相当する）の端部 60a 、 70aが主管 50 (第 1内管に相当する）に形成した開口部 51、 52を覆うようにオーバ一ラップしており、この点で、開口部 51、 52の端部 51a、 52a力枝管 60、 70の端部 6 0a、 70aを覆うようにオーバーラップしている第 1の実施形態と相違する。なお、図 5 には、主管 50と、一方の枝管 60とが示されている。

[0041] 第 2の実施形態に係る二重管ェキゾ一ストマ-ホールド 10は、第 1の実施形態と同様に、内管 30は、主管 50と、当該主管 50の途上に合流する枝管 60、 70とを含んでいる。主管 50には、枝管 60、 70との合流部 81、 82に、開口部 51、 52を形成してある。そして、これら主管 50および枝管 60、 70は、開口部 51、 52の端部 51a、 52aと枝管 60、 70の端部 60a、 70aとの間に隙間 Sを形成しつつ、外管 20内に配置されている。図示するように、開口部 51の端部 51aと枝管 60の端部 60aとの間には、隙間 S (CL3、 CL4)が形成されている。

[0042] 主管 50の開口部 51、 52が枝管 60、 70の端部 60a、 70a内に若干差し込まれ、枝管 60、 70の端咅 60a、 70aiま、開口咅 51、 52の端咅 51a、 52aを覆うよう【こ才ーノ一ラップしている。オーバーラップ量 OLは、熱膨張量にほぼ等しい 2mn！〜 4mmである。

[0043] このオーバーラップの形態においても、主管 50の開口部 51、 52の端部 51a、 52a が枝管 60、 70の流路断面に突出せず、枝管 60、 70の端部 60a、 70aが主管 50の流路断面に突出しないことが望ましい。具体的には、開口部 51、 52の開口径を、枝管 60、 70の内径よりも大きい寸法に設定し、排気ガスの円滑な流れを確保している。

[0044] また、排気ガスの円滑な流れを確保するために、主管 50の開口部 51、 52の端部 5 la、 52aは、ベルマウス形状を有している。

[0045] リング状突起および突起部については、第 1の実施形態のものと同様であるため、図示および説明は省略する。

[0046] 第 2の実施形態の二重管ェキゾ一ストマ-ホールド 10にあっても、第 1の実施の形態と同様に、排気ガスの円滑な流れを確保でき、無理な応力が内管 30全体に発生することを抑制し得る。

[0047] (第 3の実施形態）

図 6Aおよび図 6Bを参照して、第 3の実施形態は、突起部 55aの周囲に、突起部 5 5aと同心的に形成された 1または複数の補助突起部 80を形成した点において、第 1 の実施形態と相違する。他の突起部 55b、 56a, 56b, 62、 72の周囲にも補助突起部 80が同様に形成されている。図において、第 1の実施形態と共通する部材には同一符号を付し、説明を省略する。

[0048] 補助突起部 80は、突起部 55aの周囲を取り囲むように設けられた環状突部である。

このため、外管 20および内管 30の径方向の伸びに関して、突起部 55aが強力にカロ圧されても、補助突起部 80は、図 6Bに 1点鎖線で示すようにたわむことになる。したがって、径方向の伸びが、補助突起部 80のたわみと、突起部 55a自体の変形とによつて吸収することができ、内外管 20、 30に大きな応力が発生することを防止できる。 [0049] (第 4の実施形態）

図 7A、図 7Bおよび図 7Cを参照して、第 4の実施形態は、突起部 90が螺旋状の突起 91から構成されている点において、第 1の実施形態と相違する。図において、第 1 の実施形態と共通する部材には同一符号を付し、説明を省略する。

[0050] 第 4の実施形態においては、外管 20は、断面が真円形状を有しているのに対し、内管 30 (主管 50、枝管 60、 70)は、断面が楕円形状に形成された領域を有している。内管 30は、楕円の長辺側端部が外管 20に接しながら軸方向に螺旋状をなすように形成されている。このようにして、空間部 23を生じさせる突起部 90が、楕円の長辺側端部によって形成される螺旋状の突起 91から構成される。ただし、内管 30は、リング状突起 53a、 53b, 54a, 54b, 61、 71を設ける領域、フランジ咅41に固定される上流側端部、および下流側端部は、断面が真円形状を有している。以下、第 4の実施形態の突起部 90を楕円突起部 90と称する。

[0051] このようにすれば、内管 30の楕円突起部 90の尖端部が軸方向に螺旋状に伸び、外管 20と連続的に線接触することになる。したがって、外管 20が複雑に曲がっている場合でも、内管 30から外管 20への熱伝達は最小限となり、エンジン低温始動時の排気温度上昇を早めることができる。この場合、排気時の昇温特性をより改善するため、内管 30の肉厚 tを薄くすることがある。肉厚 tの薄い内管 30では、排気の圧力変動やエンジン運転に伴う振動応力に対し剛性不足となるが、第 4の実施形態では、楕円突起部 90を軸方向に螺旋状に連続して形成し、外管 20に接触させて内管 30 を支持している。このため、支持剛性が極めて高くなり、より薄肉化しても固有振動による異音発生や疲労破壊を防止できる。

[0052] また、内管 30と外管 20の温度差により内管 30が熱膨張し、軸方向に伸び、応力が生じても、図 7Cに示すように、内管 30に形成した楕円突起部 90が、低温時の形状（実線)から高温時の形状 (破線）に変形するので、軸方向伸び (L1)も吸収することができる。これにより内管 30への異常な応力の発生を防止でき、楕円突起部 90以外の部分 30aでは、内外管 20の空間部 23が所定の状態に維持され、防音効果や断熱効果の低減を防止できる。

[0053] さらに、内管 30と外管 20の温度差により内管 30が周方向に熱膨張すると、楕円突起部 94と外管 20との接触圧力が高まるが、内管 30の断面形状を楕円形状としているので、図 7Bに 2点鎖線で示すように、楕円突起部 90以外の部分 30aが自由膨張することになり、この周方向の熱膨張応力を吸収することができ、膨張収縮に伴う永久変形の発生や疲労破壊を防止することができる。

[0054] なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなぐ特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。

[0055] 例えば、リング状突起は、内管内を排気ガスが流通して内管の温度が上昇するのに従って、外管内周面に圧接したり、外管内周面に近接して両者の間隔を極小化したりする形態でもよい。力かる構成の場合にも、エンジン始動時の排気温度上昇を早めることができ、触媒の機能を迅速に高めることができる。

[0056] リング状突起を必要部位に 1個ずつ設けた実施形態について図示したが、本発明は、この場合に限定されるものではない。例えば、必要部位に、複数個のリング状突起を軸線方向に隣接させて設けてもよい。突起部についても同様に、軸線方向に隣接させて設けてもよい。

[0057] さらに、本出願は、 2004年 7月 28日に出願された日本特許出願番号 2004— 220 854に基づいており、その開示内容は、参照され、全体として、組み入れられている

Claims

請求の範囲

[1] 外管（20)と、当該外管（20)の内周面との間に空間部（23)を隔てて配置される内管（30)とを有する二重管ェキゾ一ストマ-ホールドにおいて、

前記内管（30)は、第 1内管（50)と、当該第 1内管（50)の途上に合流する第 2内管 (60、 70)とを含み、

前記第 1と第 2の内管（50、 60、 70)は、前記第 1内管（50)に形成した開口部（51 、 52)の端部（51a、 52a)と、前記第 2内管（60、 70)の端部（60a、 70a)との間に隙間（S)を形成しつつ、前記外管（20)内に配置されていることを特徴とする二重管ェキゾーストマ二ホーノレド。

[2] 前記隙間（S)に連通する前記空間部（23)を区画するためのリング状突起（53a、 5 3b、 54a、 54b、 61、 71)を有することを特徴とする請求項 1に記載の二重管ェキゾース卜マ-ホーノレド、。

[3] 前記リング状突起（53a、 53b、 54a, 54b、 61、 71)を前記第 1と第 2の内管（50、 6 0、 70)のそれぞれに形成したことを特徴とする請求項 2に記載の二重管ェキゾ一ストマ-ホーノレド。

[4] 前記リング状突起（53a、 53b、 54a, 54b、 61、 71)は、周方向に沿って環状に形成されていることを特徴とする請求項 2に記載の二重管ェキゾ一ストマ-ホールド。

[5] 前記空間部（23)を生じさせる突起部（55a、 55b、 56a、 56b、 62、 72、 90)を有することを特徴とする請求項 1に記載の二重管ェキゾ一ストマ-ホールド。

[6] 前記突起部（55a、 55b、 56a、 56b、 62、 72、 90)は、前記第 1と第 2の内管（50、

60、 70)のそれぞれに形成されていることを特徴とする請求項 5に記載の二重管ェキゾーストマ二ホーノレド。

[7] 前記突起部（55a、 55b、 56a、 56b、 62、 72)は、前記第 1と第 2の内管（50、 60、

70)の周方向および軸方向のうち、少なくとも周方向に複数個点在することを特徴とする請求項 5に記載の二重管ェキゾ一ストマ-ホールド。

[8] 前記突起部（55a、 55b, 56a、 56b、 62、 72)は、前記外管（20)に形成された曲率を有する部分に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項 5に記載の二重管ェキゾ一ストマ二ホーノレド。 [9] 前記突起部（55a、 55b、 56a、 56b、 62、 72)と同心的に形成された 1または複数の補助突起部（80)を有することを特徴とする請求項 5に記載の二重管ェキゾ一ストマ-ホーノレド。

[10] 前記突起部（90)は、螺旋状の突起（91)力構成されて、ることを特徴とする請求項 5に記載の二重管ェキゾ一ストマ-ホールド。

[11] 前記隙間（S)に連通する前記空間部（23)を区画するためのリング状突起（53a、 5

3b、 54a、 54b、 61、 71)と、

前記空間部（23)を生じさせる突起部（55a、 55bゝ 56aゝ 56bゝ 62、 72、 90)と、を有することを特徴とする請求項 1に記載の二重管ェキゾ一ストマ-ホールド。

[12] 前記突起部（55a、 55b、 56a、 56b、 62、 72、 90)は前記外管（20)と常時接触し、前記リング状突起（53a、 53b、 54a, 54b、 61、 71)は前記外管（20)と常時接触しな

V、ことを特徴とする請求項 11に記載の二重管ェキゾ一ストマ-ホールド。

[13] 前記突起部 (55a, 55b、 56a, 56b、 62、 72)および前記リング状突起 (53a, 53b

、 54a、 54b、 61、 71)は、軸方向に沿って隣接する位置に設けられていることを特徴とする請求項 11に記載の二重管ェキゾ一ストマ-ホールド。

[14] 前記第 1内管（50)の前記開口部（51、 52)の端部（51a、 52a)が前記第 2内管（6

0、 70)の流路断面に突出せず、前記第 2内管（60、 70)の端部（60a、 70a)が前記第 1内管（50)の流路断面に突出しないことを特徴とする請求項 1に記載の二重管ェキゾーストマ二ホーノレド。

[15] 前記第 1内管（50)の前記開口部（51、 52)の端部（51a、 52a)および Zまたは前記第 2内管（60、 70)の端部（60a、 70a)は、ベルマウス形状を有していることを特徴とする請求項 1に記載の二重管ェキゾ一ストマ-ホールド。