(57)【要約】【課題】触媒コンテナの性能を低下させることなく、かつ、製造工程を容易にするとともに製造コストを低減することのできる排気管の提供を目的とする。【解決手段】本発明では、車両用内燃機関から吐出される排気ガスが流れる内管７，２７，５３と、前記内管７，２７，５３との間隔を開けて該内管７，２７，５３を覆うように配置される外管９，２９，５５とを備える外管２，２１，５５と、前記外管２，２１，５５の下流側に配置されるコンバータ３と、を備える排気管１，１Ａ，１Ｂであって、前記外管２，２１，５５又は前記コンバータ３の少なくとも一方に突出部１９，３７，６１が設けられ、前記突出部１９，３７，６１は、前記外管２，２１，５５又は前記コンバータ３に当接し、且つ、摺動自在であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気口に一端が接続され、内部に触媒コンテナ（５）が配置された外管（２，２１，５５）と、前記内燃機関の前記排気口と前記触媒コンテナ（５）の上流位置の間で前記外管（２，２１，５５）の内部に配置された内管（７，２７，５３）とを備えた排気管（１，１Ａ，１Ｂ）であって、
前記外管（２，２１，５５）の前記触媒コンテナ（５）の上流位置には、前記内管（７，２７，５３）側に突出する突出部（１９，３７，６１）が設けられ、
前記突出部（１９，３７，６１）が前記内管（７，２７，５３）の外周面（１１，３１，５３ａ）に当接し、前記内管（７，２７，５３）が前記突出部（１９，３７，６１）に摺動自在に支持されたことを特徴とする排気管（１，１Ａ，１Ｂ）。
【請求項２】
請求項１記載の排気管（１，１Ａ，１Ｂ）であって、
前記突出部（１９，３７，６１）は、前記外管（２，２１，５５）の作成工程で作成したことを特徴とする排気管（１，１Ａ，１Ｂ）。
【請求項３】
請求項２に記載の排気管（１，１Ａ，１Ｂ）であって、
前記突出部（１９，３７，６１）は、スピニング加工によって作成したことを特徴とする排気管（１，１Ａ，１Ｂ）。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の排気管（１Ｂ）であって、
前記外管（５５）は、前記触媒コンテナ（５）の外管を兼用し、前記外管（５５）と前記触媒コンテナ（５）の前記外管は、一体に形成されていることを特徴とする排気管（１Ｂ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用内燃機関に接続される排気管に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に示すように、従来、自動車用内燃機関に接続される排気管１００は、第１外管１０７と第２外管１０２とからなる外管１０１と、外管１０１の内方に配置される内管１０５と、内管１０５の下流側に配置される触媒コンバータ１０４とから構成されている。
【０００３】
内管１０５と外管１０１は、図示しない自動車用内燃機関に一端側を固定されており、内管１０５の他端側は、図４に示すように自由端となっている。
【０００４】
また、外管１０１の第１外管１０７には、第２外管１０２が溶接部１０３によって接続されている。外管１０１内に配置される内管１０５は、外管１０１と一定の間隔を有して配置され、内管１０５内を排気ガスが通るため、内管１０５は排気ガスの熱により管の軸方向に伸縮可能となっている。
【０００５】
第２外管１０２は、先端部１１７と、先端部１１７に向けて拡径する拡径部１１５とを備えており、先端部１１７と第１外管１０７の内周面１１１が当接するとともに、第１外管１０７の先端１１３と、第２外管１０２の先端部１１７が溶接部１０３によって固定されている。
【０００６】
外管１０１の下流側に固定される第２外管１０２内には、ハニカム形状に形成される触媒コンテナ１０４が収容されており、図示しない内燃機関から送られた排気ガスを分解している。
【０００７】
しかしながら、図４に示す排気管１００では、内管１０５と第１外管１０７との間に隙間があるため、この隙間に排気ガス内に含まれる粉塵等が溜まって凝固し、凝固した粉塵等が排気ガスの下流側である触媒コンテナ１０４のハニカム形状内に入り込んでしまい、触媒コンテナ１０４にて排気ガスを完全に分解することができないという問題があった。
【０００８】
また、内管１０５と第１外管１０７との間を固定することにより、内管１０５と第１外管１０７との隙間を塞ぐことも考えられるが、内管１０５内を高温の排気ガスが通ることにより内管１０５が熱膨張するため、内管１０５と第１外管１０７とを固定することは困難であった。
【０００９】
そこで、特許文献１（図５）に記載されている排気管１００Ａでは、内管２０５の外周面２０９と内燃側外管２０７の内周面２１１との間に緩衝材２０２をスポット溶接にて固定したものが提案されている。
【００１０】
特許文献１では、内管２０５と内燃側外管２０７との間に配置する緩衝材２０２をメッシュ素材とすることにより、内管２０５の熱膨張を許容し、内管２０５が排気ガスによって熱膨張したとしても、緩衝材２０２の収縮により内管２０５と内燃側外管２０７との間を摺動可能としている。
【００１１】
また、特許文献１においては、内燃側外管２０７にフランジ部２１３を設け、さらに、コンバータ側外管２０１の先端にフランジ部２２７を設け、内燃側外管２０７のフランジ部２１３とコンバータ側外管２０１のフランジ部２２７とをボルト等によって固定することで内燃側外管２０７とコンバータ側外管２０１とを接続した構成について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平６−３３６９２１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところが、特許文献１に示す構成では、緩衝材２０２を用いているため内管２０５と内燃側外管２０７との間に緩衝材２０２を固定するための溶接等を行わなければならず、製造工程が複雑、且つ、部品等の製造コストが高くなってしまうという課題があった。
【００１４】
そこで、本発明では、触媒コンテナの性能を低下させることなく、かつ、製造工程を容易にするとともに製造コストを低減することのできる排気管の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するために、本発明では、内燃機関の排気口に一端が接続され、内部に触媒コンテナ５が配置された外管２，２１，５５と、前記内燃機関の前記排気口と前記触媒コンテナ５の上流位置の間で前記外管２，２１，５５の内部に配置された内管７，２７，５３とを備えた排気管１，１Ａ，１Ｂであって、前記外管２，２１，５５の前記触媒コンテナ５の上流位置には、前記内管７，２７，５３側に突出する突出部１９，３７，６１が設けられ、前記突出部１９，３７，６１が前記内管７，２７，５３の外周面１１，３１，５３ａに当接し、前記内管７，２７，５３が前記突出部１９，３７，６１に摺動自在に支持されたことを特徴とする。また、前記突出部１９，３７，６１は、前記外管２，２１，５５の作成工程で作成したことを特徴とする。さらに、前記突出部１９，３７，６１は、スピニング加工によって作成したことを特徴とする。加えて、前記外管５５は、前記触媒コンテナ５の外管を兼用し、前記外管５５と前記触媒コンテナ５の前記外管は、一体に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、外管２，２１，５５の触媒コンテナ５の上流位置に、内管７，２７，５３側に突出する突出部１９，３７，６１が設けられ、突出部１９，３７，６１が内管７，２７，５３の外周面１１，３１，５３ａに当接し、内管７，２７，５３が突出部１９，３７，６１に摺動自在に支持されたことにより、従来のように内管７，２７，５３と外管９，２９，５５との間に緩衝材等を配置することなく、内管７，２７，５３と外管９，２９，５５との間隔を保つことができる。
【００１７】
また、突出部１９，３７，６１が内管７，２７，５３の外周面１１，３１，５３ａに当接するため、内管７，２７，５３と外管９，２９，５５との間に粉塵等が溜まったとしても、突出部１９，３７，６１によって、粉塵等が触媒コンテナ５に入り込むことを防止することができる。
【００１８】
さらに、突出部１９，３７，６１は、内管７，２７，５３の外周面１１，３１，５３ａと摺動自在であるため、内管７，２７，５３が内燃機関からの高温の排気ガスによって熱膨張した場合であっても、内管７，２７，５３の熱膨張を許容することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の排気管の拡大断面図である。
【図２】第２実施形態を示す排気管の拡大断面図である。
【図３】第３実施形態を示す排気管の拡大断面図である。
【図４】従来の排気管を示す拡大断面図である。
【図５】従来の排気管を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図１〜３を用いて詳細に説明する。
【００２１】
〔第１実施形態〕
図１を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態の排気管１は、上流側が内燃機関に固定される外管２と、外管２の内方に配置される内管７とを備えている。
【００２３】
図示しない内燃機関に一端側を固定される外管２は、第１外管９と第２外管３を備えており、内管７内を図中矢印に示すように排気ガスが流れ、内管７を覆うようにして第１外管９が配置されている。
【００２４】
第１外管９は、内管７との間を一定の距離を保って配置されており、第１外管９の先端１３には、第２外管３が溶接部４によって固定される。
【００２５】
第２外管３は、外管２内を通った排気ガスが通過する触媒コンテナ５が内部に収容され、下流側に向けて拡径する拡径部１５と、拡径部１５に連続して設けられる先端部１７が形成されている。
【００２６】
先端部１７の内周面１７ａには、内管７の外周面１１に当接する突出部１９が全周にわたって突設して形成されている。この突出部１９は、内管７の外周面１１に当接し、且つ、内管７が摺動自在となるように内管７の外周面１１に当接している。突出部１９の形成方法については、種々の工法の中から適宜選択可能であり、例えばスピニング工法や押し出し工法、絞り工法によって形成することができる。
【００２７】
また、先端部１７は、上述した第１外管９の先端１３が溶接部４によって溶接されることにより、第２外管３の外周面１７ｂと固定される。
【００２８】
次に、本実施形態の排気管１の組み付けについて説明する。
【００２９】
図示しない内燃機関に一端が固定された内管７と第１外管９との間に第２外管３の先端部１７を挿入する。
【００３０】
そして、第２外管３の先端部１７が内管７と第１外管９との間で摺接しながら所望の挿入位置まで第２外管３の先端部１７を挿入し、第１外管９の先端１３と第２外管３の外周面１７ｂとを溶接部４によって固定する。これにより、外管２と内管７の固定が完了する。
【００３１】
本実施形態によれば、突出部１９が内管７の外周面１１に当接し、内管７が突出部１９に摺動自在に支持されたことにより、従来のように内管７と外管９との間に緩衝材等を配置することなく、内管７と外管９との間隔を保つことができ、部品点数の削減、コストダウンを図ることができる。
【００３２】
また、第２外管３の内周面１７ａに形成された突出部１９が内管７の外周面１１に当接するため、内管７と第１外管９との間に粉塵等が溜まったとしても、突出部１９によって、粉塵等が触媒コンテナ５に入り込むことを防止することができる。
【００３３】
さらに、突出部１９は、内管７の外周面１１と摺動自在に当接しているため、内管７が内燃機関からの高温の排気ガスによって熱膨張した場合であっても、突出部１９が内管７の外周面１１に対して摺動するため、内管７の熱膨張による内管７の移動を許容することができる。
【００３４】
なお、本実施形態の突出部１９は、図１に示した形状に限られるものではなく、外管２の内管７に当接し、且つ、摺動することのできる形状であればよい。
【００３５】
〔第２実施形態〕
図２を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００３６】
本実施形態の排気管１Ａは、外管２１の第１外管２９の内周面３５に突出部３７を形成し、第１外管２９の先端３３が第２外管２３の先端部４１と溶接部２２によって固定されている。
【００３７】
また、第１外管２９の内周面３５に形成される突出部３７は、内管２７に当接し、且つ、内管２７が摺動自在となるように内管２７の外周面３１と当接している。
【００３８】
次に、本実施形態の排気管１Ａの組み付けについて説明する。
【００３９】
図示しない内燃機関に一端が固定された第１外管２９の内周面３５に摺接するようにして第２外管２３の先端部４１を挿入する。
【００４０】
そして、第２外管２３の先端部４１を所望の挿入位置まで挿入し、第１外管２９の先端３３と、第２外管２３の先端部４１とを溶接部２２によって固定する。これにより、外管２１と第２外管２３の固定が完了する。
【００４１】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
なお、本実施形態の突出部３７も第１実施形態と同様に図２に示す形状に限らず、内管２７に当接し、且つ、摺動することのできる形状であればよい。
【００４３】
また、本実施形態は上述したものに限らず、第１実施形態と適宜組み合わせてもよい。
【００４４】
〔第３実施形態〕
図３を用いて、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態、第２実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００４５】
本実施形態の排気管１Ｂは、上記第１，２実施形態において説明した第１外管９，５５と、第２外管３，２３とが一体に形成されている。
【００４６】
図３に示すように、本実施形態の排気管１Ｂは、内管５３と外管５５とを備えている。
【００４７】
図示しない内燃機関に一端側を固定される外管５５は、他端側に拡径部５７が形成され、内方に触媒コンテナ５が収容されている。
【００４８】
また、外管５５と拡径部５７との間には突出部６１が設けられており、この突出部６１は、外管５５の内周面５９が内管５３側へ凹設して形成されている。
【００４９】
突出部６１は、内管５３に当接し、且つ、内管５３が摺動自在となるように内管５３の外周面５３ａに当接している。
【００５０】
本実施形態においても、上記した第１，２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
加えて、本実施形態によれば、第１外管９，５５と第２外管３，２３とが一体に形成されているので、第１外管９，５５と第２外管３，２３とを溶接によって固定する必要がない。したがって、予め外管５５を内管５３側へスピニング加工等によって凹設するだけでよいため、製造工程を容易にすることができる。
【００５２】
さらに、外管５５に内管５３を挿入し、外管５５を図示しない内燃機関に固定することにより、製造工程を簡略化することができる。
【００５３】
また、突出部６１は、外管５５の形成過程と同じ工程において形成することができるため、より製造を容易にすることができることに加えて、製造コストを低減させることができる。
【００５４】
なお、本実施形態は上述したものに限らず、第１，２実施形態と適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１，    １Ａ，１Ｂ  排気管
２，    ２１，５１  エキゾーストマニホールド
３  コンバータ
７，２３，５３  内管
９，２９，５５  外管
１９，３７，６１  突出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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