(57)【要約】【課題】遮熱部材の取付強度を上げることができる排気管の遮熱構造および排気管における遮熱部材の締結方法を提供すること。【解決手段】エンジンから排出された排気ガスを通す排気管の遮熱構造において、排気管を径方向の両側から当該排気管の周方向に沿うように覆うと共に、周方向における各端部が径方向で互いに重なり合うことで重畳部とされる一対の遮熱部材と、断面ハット形状に形成され、重畳部に対応した位置に設けられる頭部、および、当該頭部の両端から延在して排気管の外周部に溶接される両脚部を有する取付部材と、頭部に設けられる第１雌ネジ部と、各端部の重畳部とされる場合において同じ位置にそれぞれ設けられる第１貫通孔を通り、第１雌ネジ部に螺合することにより、一対の遮熱部材を取付部材に締結する第１雄ネジ部と、を備える。【選択図】図３
2018115602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから排出された排気ガスを通す排気管の遮熱構造において、
前記排気管を径方向の両側から当該排気管の周方向に沿うように覆うと共に、前記周方向における各端部が前記径方向で互いに重なり合うことで重畳部とされる一対の遮熱部材と、
断面ハット形状に形成され、前記重畳部に対応した位置に設けられる頭部、および、当該頭部の両端から延在して前記排気管の外周部に溶接される両脚部を有する取付部材と、
前記頭部に設けられる第１雌ネジ部と、
前記各端部の前記重畳部とされる場合において同じ位置にそれぞれ設けられる第１貫通孔を通り、前記第１雌ネジ部に螺合することにより、前記一対の遮熱部材を前記取付部材に締結する第１雄ネジ部と、
を備える排気管の遮熱構造。
【請求項２】
前記排気管の外周部に設けられた位置決め部材と、
前記位置決め部材に、前記遮熱部材に設けられた第２貫通孔に対して位置合わせされることにより、前記第１貫通孔の位置と前記第１雌ネジ部の位置とが対応するように設けられた第２雌ネジ部と、
前記第２貫通孔を通り、前記第２雌ネジ部に螺合して前記遮熱部材を前記位置決め部材に締結する第２雄ネジ部と、
をさらに備える請求項１に記載の排気管の遮熱構造。
【請求項３】
前記取付部材は、前記排気管の中心軸を間にして対称的な位置に設けられ、
前記位置決め部材は、前記周方向における前記取付部材の位置と異なる位置に設けられる請求項２に記載の排気管の遮熱構造。
【請求項４】
エンジンから排出された排気ガスを通す排気管における遮熱部材の締結方法において、
頭部と当該頭部の両端から延在する両脚部とを有する取付部材の前記両脚部を、前記排気管の外周部に溶接する工程と、
一対の遮熱部材を、前記排気管を径方向の両側から当該排気管の周方向に沿うように覆うと共に、前記一対の遮熱部材の周方向における各端部を、前記頭部の位置において前記径方向で互いに重ね合わせることにより重畳部とする工程と、
前記重畳部を前記頭部に締結する締結工程と、
を備える遮熱部材の締結方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、排気管の遮熱構造および排気管における遮熱部材の締結方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンからの排気ガスは、例えば、ターボチャージャーから排気管に排気される。
【０００３】
排気管には、前段の酸化触媒（ＤＯＣ）及び後段のＤＰＦからなるＰＭ除去装置と、ＳＣＲとが連絡されている。排気ガスは、前段の酸化触媒で、排気ガス中のＣＯ・ＨＣ浄化、ＮＯ酸化、ＳＯＦ分が燃焼され、後段のＤＰＦでＰＭが捕集除去された後、ＮＯｘが排気管に添加された尿素の加水分解により生成したＮＨ３とＳＣＲ上で反応し、窒素に還元されて浄化されるようになっている。
【０００４】
ところで、暖機運転時においては、エンジンの熱を外部に放出させないようにすることにより、暖機を促進している。
【０００５】
例えば、特許文献１には、管内の熱が外部に放出されないように排気管を上側および下側からそれぞれ覆うように断面半周形板状の遮熱部材が設けられる排気管の遮熱構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭６２−９８７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、従来例にかかる排気管１の遮熱構造を図１に示す。排気管１は、断面半周形板状の遮熱部材２により径方向の両側から覆われている。一方の遮熱部材２における周方向の端部２ａと他方の遮熱部材２における周方向の端部２ａとは周方向で互いに重ね合わされている。遮熱部材２は取付部材３を介して排気管１に取り付けられている。取付部材３は、断面Ｌ字形状に形成され、両辺部３ａ，３ｂを有する。一方の辺部３ａは排気管１の外周部１ａに溶接されている。他方の辺部３ｂは外周部１ａから端部２ａ同士の間を径方向に立設されている。互いに重ね合わされた端部２ａおよび辺部３ｂは、ボルト及びナットによって締結されている。
【０００８】
しかしながら、図１に示す排気管１の遮熱構造では、エンジン等の振動により排気管１が共振して、過大な応力が発生し、排気管１の外周部１ａと辺部３ａとを溶接した部分に、亀裂が生じる場合があり、遮熱部材２の取付強度が低下するという問題点があった。
【０００９】
本開示の目的は、遮熱部材の取付強度を上げることができる排気管の遮熱構造および排気管における遮熱部材の締結方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の排気管の遮熱構造は、
エンジンから排出された排気ガスを通す排気管の遮熱構造において、
前記排気管を径方向の両側から当該排気管の周方向に沿うように覆うと共に、前記周方向における各端部が前記径方向で互いに重なり合うことで重畳部とされる一対の遮熱部材と、
断面ハット形状に形成され、前記重畳部に対応した位置に設けられる頭部、および、当該頭部の両端から延在して前記排気管の外周部に溶接される両脚部を有する取付部材と、
前記頭部に設けられる第１雌ネジ部と、
前記各端部の前記重畳部とされる場合において同じ位置にそれぞれ設けられる第１貫通孔を通り、前記第１雌ネジ部に螺合することにより、前記一対の遮熱部材を前記取付部材に締結する第１雄ネジ部と、
を備える。
【００１１】
エンジンから排出された排気ガスを通す排気管における遮熱部材の締結方法において、
頭部と当該頭部の両端から延在する両脚部とを有する取付部材の前記両脚部を、前記排気管の外周部に溶接する工程と、
一対の遮熱部材を、前記排気管を径方向の両側から当該排気管の周方向に沿うように覆うと共に、前記一対の遮熱部材の周方向における各端部を、前記頭部の位置において前記径方向で互いに重ね合わせることにより重畳部とする工程と、
前記重畳部を前記頭部に締結する締結工程と、
を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本開示にかかる排気管の遮熱構造および排気管における遮熱部材の締結方法よれば、遮熱部材の取付強度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来例にかかる排気管の遮熱構造を示す図
【図２】本開示の一実施の形態におけるエンジンおよび吸排気系を示す図
【図３】本実施の形態における排気管の遮熱構造を概略的に示す横断面図
【図４Ａ】本実施の形態における排気管に取付部材および位置決め部材を溶接する工程を示す図
【図４Ｂ】本実施の形態における一方の遮熱部材の位置決め工程を示す図
【図４Ｃ】本実施の形態における他方の遮熱部材の位置決め工程を示す図
【図４Ｄ】本実施の形態における排気管に一対の遮熱部材を締結する工程を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本開示の一実施の形態におけるエンジンおよび吸排気系を示す図である。
ディーゼルエンジン４の吸気マニホールド４ａはターボチャージャー５のコンプレッサー５ａに連結されている。ディーゼルエンジン４の排気マニホールド４ｂはターボチャージャー５のタービン５ｂに連結されている。また、排気経路におけるターボチャージャー５の手前には、排気経路の一部を分岐させて吸入経路に連結された排気環流路６が設けられている。
【００１５】
排気管１は、タービン５ｂとＰＭ除去装置７とを連結している。また、排気管１ａは、ＰＭ除去装置７とＳＣＲ７ａを連結している。
【００１６】
本実施の形態に示す遮熱構造は、ＰＭ除去装置７の遮熱構造であるが、これに限らず、排気経路における排気管（例えば排気管１ａ）の遮熱構造に適用できる。図３は、排気管１の遮熱構造を概略的に示す横断面図である。図３に示す排気管１の遮熱構造は、遮熱部材２、取付部材３、位置決め部材８、第１雌ネジ部ＦＳ１、第２雌ネジ部ＦＳ２、第１雄ネジ部ＭＳ１及び第２雄ネジ部ＭＳ２を備えている。
【００１７】
遮熱部材２は、図３示すように断面半周形板状に形成される。一対の遮熱部材２は、排気管１を径方向の両側から排気管１の周方向に沿うように覆うと共に、周方向における各端部２２が径方向で互いに重なり合うことで重畳部２４とされる。一対の遮熱部材２における各端部２２には第１貫通孔２６がそれぞれ設けられている。第１貫通孔２６は、重畳部２４とされる場合において同じ位置に設けられている。遮熱部材２の周方向における中央部（両端部２２間の中央部）には、第２貫通孔２８が設けられている。
【００１８】
取付部材３は、図３に示すように、断面ハット形状に形成され、重畳部２４に対応した位置に設けられる頭部３２、および、頭部３２の両端から延在して排気管１の外周部１２に溶接される両脚部３４を有する。取付部材３は、外周部１２における排気管１の中心軸を間にして対称的な位置に設けられている。図３に示さないが、外周部１２に接する脚部３４の周縁と外周部１２とが溶接される。
【００１９】
第１雌ネジ部ＦＳ１は、図３に示すように、頭部３２における外周部１２から径方向に離間し外周部１２に面する内面３３側に設けられている。つまり、外周部１２から径方向に離間した頭部３２と外周部１２との間の隙間は、第１雌ネジ部ＦＳ１の収容空間になっている。
【００２０】
第１雄ネジ部ＭＳ１は、図３示すように、径方向から重畳部２４における第１貫通孔２６を通り、第１雌ネジ部ＦＳ１に螺合する。これにより、重畳部２４は頭部３２に締結される。つまり、第１雄ネジ部ＭＳ１は、一対の遮熱部材２を取付部材３に共締めする。
【００２１】
位置決め部材８は、図３に示すように、断面ハット形状に形成され、外周部１２から径方向に離間して設けられる頭部８２、および、頭部８２の両端から延在して排気管１の外周部１２に溶接される両脚部８４を有する。位置決め部材８は、周方向における取付部材３の位置と異なる位置（ここでは、取付部材３の位置から周方向に９０度離間した位置）に設けられている。
【００２２】
第２雌ネジ部ＦＳ２は、図３示すように、遮熱部材２に設けられた第２貫通孔２８に対して位置合わせされることにより、各端部２２に設けられる第１貫通孔２６の位置と頭部３２に設けられる第１雌ネジ部ＦＳ１の位置とが対応するように、位置決め部材８の頭部８２に設けられる。
【００２３】
第２雄ネジ部ＭＳ２は、図３に示すように、第２貫通孔２８を通り、第２雌ネジ部ＦＳ２に螺合する。これにより、遮熱部材２が位置決め部材８に締結される。
【００２４】
＜遮熱部材２の締結方法＞
次に、遮熱部材２の締結方法について図４Ａから図４Ｄを参照して説明する。
【００２５】
図４Ａに示す用意された排気管１の外周部１２には、取付部材３の両脚部３４が溶接されている。頭部３２には第１雌ネジ部ＦＳ１が設けられている。また、図４Ａに示す排気管１の外周部１２には、位置決め部材８の両脚部８４が溶接されている。頭部８２には第２雌ネジ部ＦＳ２が設けられている。
【００２６】
次に、図４Ｂに示す一方の遮熱部材２の第２貫通孔２８を第２雌ネジ部ＦＳ２に合わせる。これにより、頭部３２の径方向における位置に、一方の遮熱部材２の端部２２が位置する。具体的には、遮熱部材２の第１貫通孔２６の位置と第１雌ネジ部ＦＳ１の位置とが対応する。つまり、一方の遮熱部材２が排気管１に対して位置合わせされる。次に、一方の遮熱部材２の位置合わせ後に、第２雄ネジ部ＭＳ２を第２貫通孔２８に通し、第２雌ネジ部ＦＳ２に螺合し、一方の遮熱部材２を位置決め部材８に締結する。
【００２７】
次に、一方の遮熱部材２と同様に、図４Ｃに示す他方の遮熱部材２を位置決め部材８に締結する。すなわち、他方の遮熱部材２の第２貫通孔２８を第２雌ネジ部ＦＳ２に合わせる。これにより、頭部３２の径方向の位置に、他方の遮熱部材２の端部２２が位置する。具体的には、遮熱部材２の第１貫通孔２６の位置と第１雌ネジ部ＦＳ１の位置とが対応する。つまり、他方の遮熱部材２が排気管１に対して位置合わせされる。次に、他方の遮熱部材２の位置合わせ後に、第２雄ネジ部ＭＳ２を第２貫通孔２８に通し、第２雌ネジ部ＦＳ２に螺合し、他方の遮熱部材２を位置決め部材８に締結する。
【００２８】
以上により、一対の遮熱部材２の各端部２２が頭部３２の位置における径方向で互いに重なり合う重畳部２４となる。このとき、一方の遮熱部材２の端部２２における第１貫通孔２６と、他方の遮熱部材２の端部２２における第１貫通孔２６とが周方向および中心軸方向で同じ位置にそれぞれ設けられる。また、これらの第１貫通孔２６の位置と第１雌ネジ部ＦＳ１の位置とが対応する。
【００２９】
次に、図４Ｄに示すように、第１雄ネジ部ＭＳ１を、各端部２２に設けられた第１貫通孔２６に通し、さらに、第１雌ネジ部ＦＳ１に螺合する。これにより、一対の遮熱部材２が取付部材３の頭部３２に締結される。
【００３０】
上記する排気管１の遮熱構造において、第１雌ネジ部ＦＳ１は、頭部３２における外周部１２から径方向に離間し外周部１２に面する内面３３側に固定されてもよく、内面３３に沿って位置調整可能な調整ネジ（例えば、リテーナ付きナット）であってもよい。第１雌ネジ部ＦＳ１を調整ネジにすることにより、遮熱部材２の組み付け性を上げることができる。また、第１雌ネジ部ＦＳ１は、頭部３２における内面３３と反対側の外面（図示略）に設けられてもよい。
【００３１】
また、上記する遮熱部材２の締結は、第１雌ネジ部ＦＳ１および第１雄ネジ部ＭＳ１によるものに限らず、例えば、リベットによるものであってもよい。
【００３２】
＜排気管１の遮熱構造の効果＞
上記実施の形態にかかる排気管１の遮熱構造では、排気管１を径方向の両側から排気管１の周方向に沿うように覆うと共に、周方向における各端部２２が径方向で互いに重なり合うことで重畳部２４とされる一対の遮熱部材２と、断面ハット形状に形成され、重畳部２４に対応した位置に設けられる頭部３２、および、頭部３２の両端から延在して排気管１の外周部１２に溶接される両脚部３４を有する取付部材３と、を備え、重畳部２４は、頭部３２に締結される。これにより、エンジン等の振動により排気管１が共振して、過大な応力が発生しても、排気管１の外周部１２に溶接した両脚部３４の部分で応力を受けるので、溶接した部分に亀裂が生じないため遮熱部材２の取付強度を上げることができる。
【００３３】
また、各端部２２が径方向で互いに重なり合うことで重畳部２４とされる。これにより、実施の形態にかかる遮熱部材２は、図１に示す従来例にかかる遮熱部材２に比べて、周方向の長さが短くても重畳部２４を設けることができ、結果的に、排気管１の遮熱構造を小型化および軽量化することができる。
【００３４】
また、第１雄ネジ部ＭＳ１が径方向から重畳部２４における第１貫通孔２６を通り、第１雌ネジ部ＦＳ１に螺合して締結する。これにより、遮熱部材２を容易に締結することができる。
【００３５】
また、第２雌ネジ部ＦＳ２は、第２貫通孔２８に対して位置合わせされることにより、第１貫通孔２６の位置と第１雌ネジ部ＦＳ１の位置とが対応するように設けられる。これにより、排気管１における一方の遮熱部材２および他方の遮熱部材２の位置決めを簡単に行うことができ、遮蔽部材２の組み付け性を上げることができる。
【００３６】
また、取付部材３が排気管１の中心軸を間にして対称的な位置に設けられ、位置決め部材８が周方向における取付部材３の位置と異なる位置（例えば、取付位置３より９０度離間した位置）に設けられている。これにより、遮熱部材２を、外周部１２における周方向に等間隔な位置に設けられた取付部材３及び位置決め部材８に締結することができ、遮熱部材２の取付強度をさらに上げることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本開示の排気管の遮熱構造は、遮熱部材の取付強度を上げることが要求される後処理装置として有用である。
【符号の説明】
【００３８】
ＦＳ１  第１雌ネジ部
ＦＳ２  第２雌ネジ部
ＭＳ１  第１雄ネジ部
ＭＳ２  第２雄ネジ部
１  排気管
１ａ  排気管
１２  外周部
２  遮熱部材
２２  端部
２４  重畳部
２６  第１貫通孔
２８  第２貫通孔
３  取付部材
３２  頭部
３３  内面
３４  脚部  
４  ディーゼルエンジン
５  ターボチャージャー
６  排気環流路
７  ＰＭ除去装置
７ａ  ＳＣＲ
８  位置決め部材
８２  頭部
８４  脚部
【図１】
2018115602.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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