(57)【要約】【課題】例えば自動車等のエンジンの排気系において排気管等の管体をスライド移動可能に支持するスライド支持構造に係り、中空二重排気管における内外管等の管体を金属線材製のスペーサを介してスライド移動可能に支持する場合において、大きな摩擦音や異音等を発することなく良好に支持できるようにする。【解決手段】管体３１を金属線材製のスペーサ６を介してスライド移動可能に支持するようにしたエンジンの排気系における管体のスライド支持構造において、熱膨張等によって上記スペーサ６に対して管体３１が軸線方向に相対的にスライド移動する際のスライド荷重が常温で６０ｋｇｆ以下となるようにしたことを特徴とする。なお上記の金属線材製スペーサ６の密度は、２．２×１０３ｋｇ／ｍ３〜２．８５×１０３ｋｇ／ｍ３の範囲内となるようにするのが望ましい。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体を金属線材製のスペーサを介してスライド移動可能に支持するようにしたエンジンの排気系における管体のスライド支持構造において、熱膨張等によって上記スペーサに対して管体が軸線方向に相対的にスライド移動する際のスライド荷重が、常温で６０ｋｇｆ以下となるようにしたことを特徴とするエンジンの排気系における管体のスライド支持構造。
【請求項２】
前記の金属線材製スペーサの密度を２．２×１０３ｋｇ／ｍ３〜２．８５×１０３ｋｇ／ｍ３の範囲内となるようにした請求項１記載のエンジンの排気系における管体のスライド支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車等のエンジンの排気系において排気管等の管体をスライド移動可能に支持するスライド支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等のエンジンの排気系において、排気管等の管体をスライド可能に支持するようにしたものは知られている。具体的には、例えば下記特許文献１〜３に記載のように排気マニホールドや排気管を内外二重に形成し、その内外管が互いに干渉しないように所定の間隔を確保すると共に、内外管の熱膨張差等によるずれを吸収する等の目的で、上記内外管間に金属線材製のスペーサを介在させることによって、上記内外管を相対移動可能（スライド移動可能）に支持させる。あるいは上記内外管のいずれか一方または両方を上記と同様のスペーサを介して車体等の固定部材に対してスライド移動可能に支持することが提案されている。
【０００３】
ところが、上記のように内外管等の管体を金属線材製のスペーサを介してスライド移動可能に支持するものは、上記管体とスペーサとの接触圧力が弱いとガタツキが生じて、車体振動等で騒音を発する等のおそれがあり、逆に管体とスペーサとの接触圧力が強すぎると、排気熱等による管体の円滑な膨張収縮が妨げられて大きな摺動音を発する等のおそれがある。特に、エンジン駆動時の排気熱で管体が熱膨張した後、エンジンを停止して温度が急激に低下して収縮する際に、管体とスペーサとが強く擦れて大きな摩擦音や異音を発する等の不具合があった。また上記管体とスペーサとの接触圧力がどの程度のときに大きな摩擦音や異音を発するのかが判らないのが実状であった。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６６８３５号公報
【特許文献２】特開平９−２８００４６号公報
【特許文献３】特開平８−２４６８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記従来の問題点に鑑みて提案されたもので、上記のような内外管等の管体を金属線材製のスペーサを介してスライド移動可能に支持する場合において、大きな摩擦音や異音等を発することなく良好に支持することのできるエンジンの排気系における管体のスライド支持構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために本発明者は鋭意研究した結果、上記内外管等の管体を金属線材製のスペーサでスライド移動可能に支持した状態で、上記管体とスペーサとを相対的にスライド移動させた場合には、摺動音が発生し、その摺動音はスライド荷重、すなわち相対的なスライド移動が開始されるのに要する初期荷重が大きくなる程、それにほぼ比例して音圧が高くなり、スライド荷重が所定値以上になったときには音圧的にも不快な摩擦音や異音が発生することを実験により見い出し、本発明を完成するに至ったものである。
【０００７】
すなわち、本発明によるエンジンの排気系における管体のスライド支持構造は、管体を金属線材製のスペーサを介してスライド移動可能に支持するようにしたエンジンの排気系における管体のスライド支持構造において、熱膨張等によって上記スペーサに対して管体が軸線方向に相対的にスライド移動する際のスライド荷重が、常温（一般に約２０℃程度）で６０ｋｇｆ以下となるようにしたことを特徴とする。なお上記のスライド荷重とは、スペーサに対して管体が軸線方向に相対的にスライド移動が開始されるときの上記軸線方向の相対的な初期荷重をいう。また上記スライド荷重は、実際にエンジンを駆動して排気が流通している状態でなくてもよく、例えば管体を金属線材製スペーサでスライド可能に保持した状態で上記スペーサと管体とを軸線方向に相対的に移動させる際の初期荷重が上記の要件を満たせばよい。また本発明においては、上記の金属線材製スペーサの密度は、２．２×１０３ｋｇ／ｍ３〜２．８５×１０３ｋｇ／ｍ３の範囲内となるようにするのが望ましい。
【発明の効果】
【０００８】
上記のように管体とスペーサとのスライド荷重が常温で６０ｋｇｆ以下となるようにしたことによって、前記従来例のような大きな摩擦音や異音等を発することなく管体を良好に支持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。図１は本発明によるエンジンの排気系における管体のスライド支持構造の一実施形態を示す一部縦断正面図、図２はその一部の拡大図である。
【００１０】
本実施形態は、自動車等のエンジンの排気系において、中空二重に形成してなる排気管に適用したもので、図において、１はエンジン、２は排気マニホールド、３は排気管、４はキャタライザ、３ａはそのキャタライザ４で浄化された排気を車体後部の図に省略した消音器に導く後部排気管である。
【００１１】
上記の排気管３は、図２に示すように内管３１と外管３２とで内外二重に形成され、その排気管３の上流側と下流側の端部における内外管３１・３２間には、ステンレスウール等の金属線材よりなる短筒状のスペーサ６が介在されている。その各スペーサ６は、本実施形態においては外管３２の内面に形成したリング状の凹部３２ａ内に配置することによって、外管３２に対しては軸線方向に相対移動不能に固定され、また内管３１に対しては軸線方向に相対移動（スライド移動）可能である。
【００１２】
図において、７は排気管３の上流側端部に設けた排気マニホールド２との接続用フランジで、排気管３の外管２の上流側端部が上記フランジ７に溶接等で固着されている。また前記キャタライザ４は、外筒４１内にハニカム触媒４２を収容した構成であり、その外筒４１の上流側端部は漸次縮径されて排気管３の下流側端部における外管３２の外周に嵌合すると共に図に省略した溶接等で接続されている。
【００１３】
そして本実施形態は前記スペーサ６と、管体としての内管３１とのスライド荷重が６０ｋｇｆ以下となるようにしたもので、そのようにすると、排気熱等による内管３１の膨張収縮でスペーサ６に対して内管３１が軸線方向に相対移動する際に、大きな摩擦音や異音が発生するのを防ぐことができる。
【００１４】
なお、スライド荷重とは、前述のようにスペーサ６に対して管体としての内管３１が軸線方向に相対的にスライド移動が開始されるときの上記軸線方向の相対的な初期荷重をいい、上記スライド荷重は、実際にエンジンを駆動して排気が流通している状態でなくてもよく、例えば上記内管３１を上記スペーサ６でスライド可能に保持した状態で該スペーサ６と内管３１とを軸線方向に相対的に移動させる際の初期荷重が上記の要件を満たせばよい。
【００１５】
また上記の金属線材製スペーサ６の密度は適宜であるが、好ましくは２．２×１０３ｋｇ／ｍ３〜２．８５×１０３ｋｇ／ｍ３の範囲内となるようにするのが望ましい。それは、２．２×１０３ｋｇ／ｍ３未満であると、ガタツキが生じたり、耐久性が低下する等の不具合があり、２．８５×１０３ｋｇ／ｍ３を超えると、摺動時に突発的に大きな摺動音を発したり、場合によっては摺動不能となる等のおそれがあるからである。
【００１６】
なお上記実施形態は、内外二重の排気管３における外管３２の内周面に凹部３２ａを形成し、その凹部３２ａ内にスペーサ６を配置して軸線方向に移動不能に固定するようにしたが、そのスペーサ６の固定手段は適宜である。また前記実施形態および実施例においては、外管３２に対してスペーサ６を固定し、そのスペーサ６に内管３１を軸線方向に相対移動可能に支持させたが、内管３１にスペーサ６を固定し、そのスペーサ６に外管３２を軸線方向に相対移動可能に支持させてもよい。或いはスペーサ６に対して内外管３１・３２のいずれも各々独立に軸線方向に相対移動可能に支持させたものにも適用できる。
【００１７】
また本発明は内外二重の排気管に限らず、単層の排気管にも適用可能であり、また排気管に限らず排気マニホールドやキャタライザもしくは消音器等を構成する管や、それらの内部に配設される管などエンジン排気系における管体であって金属線材製のスペーサで摺動可能に支持するものであれば各種の管体に適用可能である。
【００１８】
図３はその一例を示すもので、自動車用エンジンの排気系における比較的上流側の例えば触媒コンバータ（不図示）の直後に配設されるサブマフラ１０に適用したものである。そのマフラ１０は、内管１１と外管１２との間にステンレスウールやグラスウール等の吸音材１３を介在させ、その内管１１の内側に排気案内管１４を設けた構成である。その排気案内管１４には排気管３ａが接続され、その排気管３ａから排気案内管１４内に導入された排気中の騒音は、上記排気案内管１４と内管１１とに形成した多数の貫通孔１４ａ・１２ａを介して前記吸音材１３で吸収されて消音される構成である。
【００１９】
そして本例においては、上記内管１１の端部内面に間隔保持用筒体１５を設け、その筒体１５と排気案内管１４との間に金属線材製のスペーサ１６を介在させたもので、このような構成のものにあっても上記スペーサ１６に対して上記排気案内管１４または筒体１５および内管１１が軸方向に相対的にスライド移動する際のスライド荷重を前記の条件に設定すれば、前記と同様にスライド移動時に大きな摩擦音や異音が発生するのを防ぐことができると共に、上記内管１１や排気案内管１４等の管体を良好に支持することができるものである。
【実施例】
【００２０】
前記図１および図２の排気管を想定して、スペーサ６に対して内管３１が軸線方向に相対的にスライド移動する際の初期荷重（スライド荷重）を適宜変化させ、その各場合のスライド移動時の音圧をスペーサ６の近傍で測定した。その結果を図４に示す。図４からも明らかなようにスライド荷重が常温（一般に約２０℃程度）で６０ｋｇｆ以上では音圧レベルが約５３ｄＢＡ以上となり、騒音の原因となることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
以上のように、本発明によるエンジンの排気系における管体のスライド支持構造は、管体を金属線材製のスペーサを介してスライド移動可能に支持するようにしたエンジンの排気系における管体のスライド支持構造において、熱膨張等によって上記スペーサに対して管体が軸線方向に相対的にスライド移動する際のスライド荷重が、常温で６０ｋｇｆ以下となるようにしたことによって、前記従来例のような大きな摩擦音や異音等を発することなく管体を良好に支持することが可能となるもので、自動車等の車室内や周囲環境の騒音低下等の環境改善に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を適用したエンジンの排気系の一例を示す説明図。
【図２】上記排気系の要部の一部切り欠き拡大図。
【図３】本発明を適用したエンジンの排気系の他の例を示す断面図。
【図４】本発明の実施例によるスライド荷重と音圧との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００２３】
１  エンジン
２  排気マニホールド
３、３ａ  排気管
３１  内管
３２  外管
４  キャタライザ
６、１６  スペーサ
１０  サブマフラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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