JP3333707B2 - エンジンの排気管構造 - Google Patents
エンジンの排気管構造Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気ガ
スを導く排気管を、空間を介して内外に配置したインナ
ーパイプ及びアウターパイプから構成したエンジンの排
気管構造に関する。
スを導く排気管を、空間を介して内外に配置したインナ
ーパイプ及びアウターパイプから構成したエンジンの排
気管構造に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンの排気ガスをキャタライザに導
く排気管を薄肉パイプを内外に重ねた2重管構造にして
ヒートマスを低減することにより、排気ガスを高温に保
ってキャタライザの排気ガス浄化性能を高める技術は公
知である。
く排気管を薄肉パイプを内外に重ねた2重管構造にして
ヒートマスを低減することにより、排気ガスを高温に保
ってキャタライザの排気ガス浄化性能を高める技術は公
知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる2重管構造の排
気管は、排気ガスが直接接触するインナーパイプの熱膨
張量がアウターパイプの熱膨張量よりも大きくなるた
め、インナーパイプの湾曲部に曲げ応力が作用する。こ
のとき、インナーパイプの両端がアウターパイプの両端
に固定されていると、インナーパイプがアウターパイプ
に対して相対移動できないために、前記湾曲部に更に大
きな曲げ応力が作用してインナーパイプが座屈する虞が
あった。
気管は、排気ガスが直接接触するインナーパイプの熱膨
張量がアウターパイプの熱膨張量よりも大きくなるた
め、インナーパイプの湾曲部に曲げ応力が作用する。こ
のとき、インナーパイプの両端がアウターパイプの両端
に固定されていると、インナーパイプがアウターパイプ
に対して相対移動できないために、前記湾曲部に更に大
きな曲げ応力が作用してインナーパイプが座屈する虞が
あった。
【0004】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、2重管構造を備えた排気管のインナーパイプの熱膨
張による座屈を防止することを目的とする。
で、2重管構造を備えた排気管のインナーパイプの熱膨
張による座屈を防止することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載された発
明は、エンジンの排気ガスを導く排気管を、空間を介し
て内外に配置したインナーパイプ及びアウターパイプか
ら構成したエンジンの排気管構造において、前記排気管
が湾曲部を備えており、この湾曲部に対応する前記空間
にインナーパイプの外周面及びアウターパイプの内周面
に接触するスペーサを設けるとともに、このスペーサの
円周方向の一部に形成した切欠を排気管の湾曲方向内側
に位置させたことを特徴とする。
明は、エンジンの排気ガスを導く排気管を、空間を介し
て内外に配置したインナーパイプ及びアウターパイプか
ら構成したエンジンの排気管構造において、前記排気管
が湾曲部を備えており、この湾曲部に対応する前記空間
にインナーパイプの外周面及びアウターパイプの内周面
に接触するスペーサを設けるとともに、このスペーサの
円周方向の一部に形成した切欠を排気管の湾曲方向内側
に位置させたことを特徴とする。
【0006】上記請求項1に記載された発明の特徴によ
れば、排気ガスに直接接触するインナーパイプがアウタ
ーパイプに対して相対的に熱膨張したとき、インナーパ
イプの湾曲部がスペーサによってアウターパイプの内周
面に支持されるので、湾曲部の座屈が防止される。しか
もスペーサの円周方向の一部に形成した切欠を排気管の
湾曲方向内側に位置させたので、インナーパイプ及びア
ウターパイプを一体に曲げ加工して前記湾曲部を形成す
る際に、前記切欠に砂や鉄球を充填して湾曲部に曲げ皺
が発生するのを防止することができる。
れば、排気ガスに直接接触するインナーパイプがアウタ
ーパイプに対して相対的に熱膨張したとき、インナーパ
イプの湾曲部がスペーサによってアウターパイプの内周
面に支持されるので、湾曲部の座屈が防止される。しか
もスペーサの円周方向の一部に形成した切欠を排気管の
湾曲方向内側に位置させたので、インナーパイプ及びア
ウターパイプを一体に曲げ加工して前記湾曲部を形成す
る際に、前記切欠に砂や鉄球を充填して湾曲部に曲げ皺
が発生するのを防止することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0008】図1〜図7は本発明の一実施例を示すもの
で、図1は排気管が接続された自動車用エンジンの概略
図、図2は排気管及びキャタライザの側面図、図3は図
2の3−3線断面図、図4は図2の4−4線断面図、図
5は図2の5−5線断面図、図6及び図7は排気管の製
造工程を示す図である。
で、図1は排気管が接続された自動車用エンジンの概略
図、図2は排気管及びキャタライザの側面図、図3は図
2の3−3線断面図、図4は図2の4−4線断面図、図
5は図2の5−5線断面図、図6及び図7は排気管の製
造工程を示す図である。
【0009】図1に示すように、フロントエンジン・フ
ロントドライブ車両のエンジンEはクランクシャフト1
を車体左右方向に向けて横置きに配置される。エンジン
Eのシリンダヘッド2の前面に接続された排気マニホー
ルド3は下向きに略90°湾曲しており、その下流端に
接続された前部排気管4は後ろ向きに略90°湾曲して
エンジンEの下方を後方に通過する。前部排気管4の下
流端にはキャタライザ5及び後部排気管6が一体に接続
される。
ロントドライブ車両のエンジンEはクランクシャフト1
を車体左右方向に向けて横置きに配置される。エンジン
Eのシリンダヘッド2の前面に接続された排気マニホー
ルド3は下向きに略90°湾曲しており、その下流端に
接続された前部排気管4は後ろ向きに略90°湾曲して
エンジンEの下方を後方に通過する。前部排気管4の下
流端にはキャタライザ5及び後部排気管6が一体に接続
される。
【0010】図2〜図4に示すように、前部排気管4
は、薄肉のステンレス材よりなるアウターパイプ7の内
部に僅かな空間8を介して薄肉のステンレス材よりなる
インナーパイプ9を収納した2重管構造を備えている。
アウターパイプ7は上流端を除いて直径が一定の円形断
面を有しており、上流端には直径が僅かに拡大したスペ
ーサ保持部71 と、直径が先細に縮小したテーパー部7
2 とが形成される。排気マニホールド3のフランジ10
(図1参照)に図示せぬボルトで結合されるフランジ1
1の内孔111 に、テーパー部72 の外周が嵌め込まれ
て溶接W1 により固定される。細いステンレス線材を絡
み合わせたステンレスウール等を短い筒状に成形した前
部スペーサ12が、前部排気管4の上流端においてアウ
ターパイプ7の内周及びインナーパイプ9の外周間に挟
まれるように配置される。このとき、前部スペーサ12
の外周はアウターパイプ7のスペーサ保持部71 に嵌ま
って軸方向に位置決めされ、インナーパイプ9の外周は
前部スペーサ12の内周にスライド可能に接触する。ア
ウターパイプ7の上流端には直径が末広がりに拡大する
テーパ部91 が形成されており、このテーパ部91 によ
り排気ガスが前部スペーサ12に直接当たらないように
インナーパイプ9の中心側に向けてガイドしている。
は、薄肉のステンレス材よりなるアウターパイプ7の内
部に僅かな空間8を介して薄肉のステンレス材よりなる
インナーパイプ9を収納した2重管構造を備えている。
アウターパイプ7は上流端を除いて直径が一定の円形断
面を有しており、上流端には直径が僅かに拡大したスペ
ーサ保持部71 と、直径が先細に縮小したテーパー部7
2 とが形成される。排気マニホールド3のフランジ10
(図1参照)に図示せぬボルトで結合されるフランジ1
1の内孔111 に、テーパー部72 の外周が嵌め込まれ
て溶接W1 により固定される。細いステンレス線材を絡
み合わせたステンレスウール等を短い筒状に成形した前
部スペーサ12が、前部排気管4の上流端においてアウ
ターパイプ7の内周及びインナーパイプ9の外周間に挟
まれるように配置される。このとき、前部スペーサ12
の外周はアウターパイプ7のスペーサ保持部71 に嵌ま
って軸方向に位置決めされ、インナーパイプ9の外周は
前部スペーサ12の内周にスライド可能に接触する。ア
ウターパイプ7の上流端には直径が末広がりに拡大する
テーパ部91 が形成されており、このテーパ部91 によ
り排気ガスが前部スペーサ12に直接当たらないように
インナーパイプ9の中心側に向けてガイドしている。
【0011】前部排気管4の下流端においてアウターパ
イプ7及びインナーパイプ9は一定の直径を有してお
り、アウターパイプ7の内周に嵌め込まれたクッション
パイプ13が円周方向複数カ所でアウターパイプ7に溶
接W2 により固定される。クッションパイプ13の内周
には前部スペーサ12と同一構造を有する後部スペーサ
14の外周が嵌め込まれ、両者は円周方向複数カ所でア
ウターパイプ7に溶接W 3 により固定される。インナー
パイプ9の外周は後部スペーサ14の内周にスライド可
能に接触する。キャタライザ5の上流端から前方に延び
る連結筒15が、アウターパイプ7の外周に嵌まった状
態で溶接W4 により固定される。
イプ7及びインナーパイプ9は一定の直径を有してお
り、アウターパイプ7の内周に嵌め込まれたクッション
パイプ13が円周方向複数カ所でアウターパイプ7に溶
接W2 により固定される。クッションパイプ13の内周
には前部スペーサ12と同一構造を有する後部スペーサ
14の外周が嵌め込まれ、両者は円周方向複数カ所でア
ウターパイプ7に溶接W 3 により固定される。インナー
パイプ9の外周は後部スペーサ14の内周にスライド可
能に接触する。キャタライザ5の上流端から前方に延び
る連結筒15が、アウターパイプ7の外周に嵌まった状
態で溶接W4 により固定される。
【0012】前部排気管4の長手方向中間部は略90°
に亘って湾曲しており、その湾曲部41 においてアウタ
ーパイプ7の内周及びインナーパイプ9の外周間に挟ま
れるように配置されたセンタースペーサ16が、溶接W
5 によりアウターパイプ7に固定される。センタースペ
ーサ16の材質は前部スペーサ12及び後部スペーサ1
4の材質と同一であるが、その形状は略90°の中心角
を有する切欠17を備えた部分円筒状である。前記切欠
17は前部排気管4の湾曲方向内側に位置している。
に亘って湾曲しており、その湾曲部41 においてアウタ
ーパイプ7の内周及びインナーパイプ9の外周間に挟ま
れるように配置されたセンタースペーサ16が、溶接W
5 によりアウターパイプ7に固定される。センタースペ
ーサ16の材質は前部スペーサ12及び後部スペーサ1
4の材質と同一であるが、その形状は略90°の中心角
を有する切欠17を備えた部分円筒状である。前記切欠
17は前部排気管4の湾曲方向内側に位置している。
【0013】上記構造を備えた前部排気管4の製造は、
先ず図6に示すように直線状のインナーパイプ9の外周
に前部スペーサ12、後部スペーサ14及びセンタース
ペーサ16を介してアウターパイプ7を支持したものを
製作し、これを図7に示すようにセンタースペーサ16
の切欠17が湾曲方向内側に位置するように中間部から
略90°曲げ加工する。このとき、アウターパイプ7及
びインナーパイプ9間の空間8に砂や鉄球を充填してお
くことにより湾曲部41 に曲げ皺が発生するのを防止す
るが、仮にセンタースペーサ16を切欠17を持たない
円筒状にすると、センタースペーサ16は砂や鉄球より
も柔らかいために、センタースペーサ16に接触するア
ウターパイプ7及びインナーパイプ9の湾曲部41 内側
に曲げ皺が発生することが避けられない。しかしなが
ら、センタースペーサ16に切欠17を設けたことによ
り、曲げ皺が発生し易い切欠17の部分に砂や鉄球を充
填して曲げ皺の発生を確実に防止することができる。
先ず図6に示すように直線状のインナーパイプ9の外周
に前部スペーサ12、後部スペーサ14及びセンタース
ペーサ16を介してアウターパイプ7を支持したものを
製作し、これを図7に示すようにセンタースペーサ16
の切欠17が湾曲方向内側に位置するように中間部から
略90°曲げ加工する。このとき、アウターパイプ7及
びインナーパイプ9間の空間8に砂や鉄球を充填してお
くことにより湾曲部41 に曲げ皺が発生するのを防止す
るが、仮にセンタースペーサ16を切欠17を持たない
円筒状にすると、センタースペーサ16は砂や鉄球より
も柔らかいために、センタースペーサ16に接触するア
ウターパイプ7及びインナーパイプ9の湾曲部41 内側
に曲げ皺が発生することが避けられない。しかしなが
ら、センタースペーサ16に切欠17を設けたことによ
り、曲げ皺が発生し易い切欠17の部分に砂や鉄球を充
填して曲げ皺の発生を確実に防止することができる。
【0014】而して、エンジンEの運転時に高温の排気
ガスが排気マニホールド3、前部排気管4、キャタライ
ザ5、後部排気管6及び図示せぬサイレンサーを経て排
出されるとき、前部排気管4を薄肉のアウターパイプ7
及びインナーパイプ9よりなる2重管構造としてヒート
マスを低減したことにより、キャタライザ5に供給され
る排気ガスの温度低下を最小限に抑えて排気ガス浄化効
率を高めることができる。
ガスが排気マニホールド3、前部排気管4、キャタライ
ザ5、後部排気管6及び図示せぬサイレンサーを経て排
出されるとき、前部排気管4を薄肉のアウターパイプ7
及びインナーパイプ9よりなる2重管構造としてヒート
マスを低減したことにより、キャタライザ5に供給され
る排気ガスの温度低下を最小限に抑えて排気ガス浄化効
率を高めることができる。
【0015】前部排気管4の内部を排気ガスが通過する
と、排気ガスに直接接触するインナーパイプ9は高温に
なって膨張量も大きくなるが、排気ガスに直接接触せず
に外気に接触するアウターパイプ7の膨張量はそれより
も小さくなる。このときセンタースペーサ16が無いと
仮定すると、インナーパイプ9及びアウターパイプ7の
熱膨張量の差によってインナーパイプ9の湾曲部41 に
曲げ応力が発生する。もしもインナーパイプ9及びアウ
ターパイプ7の両端がスライド不能に結合されている
と、インナーパイプ9の熱膨張が抑制されるために前記
曲げ応力は一層大きくなり、湾曲部41 においてインナ
ーパイプ9が座屈する可能性がある。
と、排気ガスに直接接触するインナーパイプ9は高温に
なって膨張量も大きくなるが、排気ガスに直接接触せず
に外気に接触するアウターパイプ7の膨張量はそれより
も小さくなる。このときセンタースペーサ16が無いと
仮定すると、インナーパイプ9及びアウターパイプ7の
熱膨張量の差によってインナーパイプ9の湾曲部41 に
曲げ応力が発生する。もしもインナーパイプ9及びアウ
ターパイプ7の両端がスライド不能に結合されている
と、インナーパイプ9の熱膨張が抑制されるために前記
曲げ応力は一層大きくなり、湾曲部41 においてインナ
ーパイプ9が座屈する可能性がある。
【0016】しかしながら本実施例では、インナーパイ
プ9の湾曲部41 がセンタースペーサ16を介してアウ
ターパイプ7の内面に支持されており、しかもインナー
パイプ9の両端がフロントスペーサ12及びリヤスペー
サ14に対してスライド可能であるため、インナーパイ
プ9の湾曲部41 に曲げ応力が集中するのを防止してイ
ンナーパイプ9の座屈を確実に回避することができる。
プ9の湾曲部41 がセンタースペーサ16を介してアウ
ターパイプ7の内面に支持されており、しかもインナー
パイプ9の両端がフロントスペーサ12及びリヤスペー
サ14に対してスライド可能であるため、インナーパイ
プ9の湾曲部41 に曲げ応力が集中するのを防止してイ
ンナーパイプ9の座屈を確実に回避することができる。
【0017】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【0018】
【0019】
【発明の効果】 以上のように 請求項1に記載された発明
によれば、排気管は湾曲部を備えており、この湾曲部に
対応する空間にインナーパイプの外周面及びアウターパ
イプの内周面に接触するスペーサを設けるとともに、こ
のスペーサの円周方向の一部に形成した切欠を排気管の
湾曲方向内側に位置させたので、インナーパイプがアウ
ターパイプに対して相対的に熱膨張しても、インナーパ
イプの湾曲部をスペーサによってアウターパイプに支持
することにより、前記インナーパイプの湾曲部に作用す
る応力を減少させて座屈の発生を防止することができ
る。しかも、インナーパイプ及びアウターパイプを曲げ
加工するとき、前記切欠に砂や鉄球を充填して湾曲部に
曲げ皺が発生するのを防止することができる。
によれば、排気管は湾曲部を備えており、この湾曲部に
対応する空間にインナーパイプの外周面及びアウターパ
イプの内周面に接触するスペーサを設けるとともに、こ
のスペーサの円周方向の一部に形成した切欠を排気管の
湾曲方向内側に位置させたので、インナーパイプがアウ
ターパイプに対して相対的に熱膨張しても、インナーパ
イプの湾曲部をスペーサによってアウターパイプに支持
することにより、前記インナーパイプの湾曲部に作用す
る応力を減少させて座屈の発生を防止することができ
る。しかも、インナーパイプ及びアウターパイプを曲げ
加工するとき、前記切欠に砂や鉄球を充填して湾曲部に
曲げ皺が発生するのを防止することができる。
【図1】排気管が接続された自動車用エンジンの概略図
【図2】排気管及びキャタライザの側面図
【図3】図2の3−3線断面図
【図4】図2の4−4線断面図
【図5】図2の5−5線断面図
【図6】排気管の製造工程を示す図
【図7】排気管の製造工程を示す図
4 前部排気管(排気管) 41 湾曲部 7 アウターパイプ 8 空間 9 インナーパイプ 16 センタースペーサ(スペーサ) 17 切欠 E エンジン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 佐藤 正浩 (56)参考文献 特開 平8−28257(JP,A) 実開 昭51−39113(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 7/08
Claims (1)
- 【請求項1】 エンジン(E)の排気ガスを導く排気管
(4)を、空間(8)を介して内外に配置したインナー
パイプ(9)及びアウターパイプ(7)から構成したエ
ンジンの排気管構造において、 前記排気管(4)は湾曲部(41 )を備えており、この
湾曲部(41 )に対応する前記空間(8)にインナーパ
イプ(9)の外周面及びアウターパイプ(7)の内周面
に接触するスペーサ(16)を設けるとともに、このス
ペーサ(16)の円周方向の一部に形成した切欠(1
7)を排気管(4)の湾曲方向内側に位置させたことを
特徴とするエンジンの排気管構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07398797A JP3333707B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | エンジンの排気管構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07398797A JP3333707B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | エンジンの排気管構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10266835A JPH10266835A (ja) | 1998-10-06 |
JP3333707B2 true JP3333707B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=13533982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07398797A Expired - Fee Related JP3333707B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | エンジンの排気管構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3333707B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004003444A (ja) * | 2002-03-27 | 2004-01-08 | Yumex Corp | 排気マニホールド集合部構造 |
JP4778739B2 (ja) * | 2005-07-11 | 2011-09-21 | 三恵技研工業株式会社 | 排気管およびその製造方法 |
DE102010040249A1 (de) * | 2010-09-03 | 2012-03-08 | Man Diesel & Turbo Se | Doppelwandiges Rohr |
JP5171915B2 (ja) * | 2010-09-29 | 2013-03-27 | 東芝テリー株式会社 | 冷却管構造 |
JP6162407B2 (ja) * | 2013-01-11 | 2017-07-12 | フタバ産業株式会社 | 消音器 |
JP2017150312A (ja) * | 2014-07-04 | 2017-08-31 | ヤマハ発動機株式会社 | エンジンユニットおよび乗り物 |
-
1997
- 1997-03-26 JP JP07398797A patent/JP3333707B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10266835A (ja) | 1998-10-06 |
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