(57)【要約】【課題】二重管構造の排気管に設けられたフランジからの放熱を抑制して排気温度の低下を抑えることができるようにしたエンジンの排気装置を提供する。【解決手段】排気浄化装置２８に向けてエンジン１の排気が内部を流動する内管５４と、内管６０の外側に重合して設けられる外管６２とによりエンジン１の下流側排気管２０ｂを構成し、下流側排気管２０ｂの端部に設けられたフランジ５０を介して下流側排気管２０ｂを相手側部材である上流側排気管２０ａに接続するようにしたエンジンの排気装置であって、フランジ５０に支持されてフランジ５０を囲繞するように配設されたカバー５２を備える。【選択図】図３
2008121630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気浄化装置に向けてエンジンの排気が内部を流動する内管と上記内管の外側に重合して設けられる外管とにより上記エンジンの排気管を構成し、上記排気管の端部に設けられたフランジを介して上記排気管を相手側部材に接続するようにしたエンジンの排気装置において、
上記フランジに支持されて上記フランジを囲繞するように配設されたカバーを備えることを特徴とするエンジンの排気装置。
【請求項２】
上記カバーは、上記フランジを上記相手側部材に固定するボルトを締結するための締結用開口を備え、上記締結用開口が上記カバーの周囲を流動する空気流の下流側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気装置。
【請求項３】
上記フランジに固着されたステーを更に備え、
上記カバーは、ボルトを介して上記ステーに取り付けられることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの排気装置。
【請求項４】
上記相手側部材は、上記フランジに接合されるフランジを端部に有した排気管であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエンジンの排気装置。
【請求項５】
上記相手側部材は、上記排気浄化装置であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエンジンの排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの排気装置に関し、特に二重管構造の排気管を用いたエンジンの排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンには、排気中に含まれるＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）及びＮＯｘ（窒素酸化物）などの大気中への放出を防止するため、これらを浄化するための触媒を用いた排気浄化装置が設けられている。
触媒は活性温度以上の温度に保持されることにより触媒機能を発揮するため、触媒に流入する排気の温度が低下して排気浄化装置の温度が触媒の活性温度より低下することのないように様々な工夫が行われている。
【０００３】
排気温度の低下を防止する方法の１つは排気管の断熱化であり、内部を排気が流動する内管と、内管の外側に空間を有して重合される外管とにより、排気管を二重管構造とするようにした排気装置が開発されている。
ところで、排気管は必要に応じて分割され、それぞれの排気管の端部に設けられたフランジを介して排気管同士の接続を行うようにしている。また、排気管を排気浄化装置などに接続する際も、排気管の端部に設けられたフランジを介して排気管を排気浄化装置に接続するようにしている。
【０００４】
排気管を上述したように二重管構造とした場合にも、排気管同士の接続や排気浄化装置への接続は排気管端部に設けられたフランジを介して行われるが、フランジの部分においては外管の縮径もしくは内管の拡径により、外管と内管との間の空間をなくし、外管と内管とを密着させるようにするのが一般的である。
このようにフランジの部分においては排気管の外管と内管とが直接接触しているため、排気の熱は内管から外管を介してフランジに伝わりやすくなり、フランジからの放熱によって内管内を流動する排気の温度が低下するという問題が生じる。特に、車両に搭載されるエンジンにおいて車両走行時に生じる空気の流動が排気装置の周囲を通過するような場合には、フランジに空気流が当たることによりフランジからの放熱量が増大し、排内管内を流動する排気の温度が大きく低下するおそれがある。
【０００５】
このような問題を解決するため、フランジ部分における外管と内管の構造を変更して、フランジと外管との接触長や外管と内管との接触長を減少させると共に、外管の端面に排気が直接接触しないようにした排気装置が特許文献１により提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２８２８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１の排気装置においては、依然としてフランジの部分で外管と内管とが直接接触する状態にあり、排気の熱は内管から外管を介してフランジに伝達され、フランジから大気中への放熱によって排内管内を流動する排気の温度が低下することになる。
このため、フランジからの放熱で生じた排気温度の低下により排気浄化装置の温度が低下して、触媒の温度を活性温度以上に保持することができなくなるおそれがあるという問題は十分に解消されていないことになる。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、二重管構造の排気管に設けられたフランジからの放熱を抑制して排気温度の低下を抑えることができるようにしたエンジンの排気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のエンジンの排気装置は、排気浄化装置に向けてエンジンの排気が内部を流動する内管と上記内管の外側に重合して設けられる外管とにより上記エンジンの排気管を構成し、上記排気管の端部に設けられたフランジを介して上記排気管を相手側部材に接続するようにしたエンジンの排気装置において、上記フランジに支持されて上記フランジを囲繞するように配設されたカバーを備えることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
このように構成されたエンジンの排気装置によれば、内管に外管が重合されて構成された排気管の内管内を排気浄化装置に向けてエンジンの排気が流動する。このとき、排気管を相手側部材に接続するフランジには、このフランジを囲繞するようにカバーが配設されており、排気の熱が内管から外管を介してフランジに伝達しても、フランジから大気中への放熱がカバーによって遮断される。
【００１０】
また、上記エンジンの排気装置において、上記カバーは、上記フランジを上記相手側部材に固定するボルトを締結するための締結用開口を備え、上記締結用開口が上記カバーの周囲を流動する空気流の下流側に形成されていることを特徴とする（請求項２）。
このように構成されたエンジンの排気装置によれば、相手側部材への排気管の接続はボルトの締結によって行われ、カバーの周囲を流動する空気流の下流側に形成された締結用開口からボルトの締結作業を行うことにより、フランジが相手側部材に固定される。
【００１１】
更に、上記のいずれかのエンジンの排気装置において、上記フランジに固着されたステーを更に備え、上記カバーは、ボルトを介して上記ステーに取り付けられることを特徴とする（請求項３）。
このように構成されたエンジンの排気装置によれば、カバーはフランジに固着されたステーにボルトを介して取り付けられる。
【００１２】
より具体的には、上記のいずれかのエンジンの排気装置において、上記相手側部材は、上記フランジに接合されるフランジを端部に有した排気管であることを特徴とする（請求項４）。
このように構成されたエンジンの排気装置によれば、相手側部材となる排気管のフランジに接合されるフランジを囲繞するようにカバーが配設される。
【００１３】
或いは、より具体的には、上記相手側部材が上記排気浄化装置であることを特徴とする（請求項５）。
このように構成されたエンジンの排気装置によれば、相手側部材となる排気浄化装置に接続されるフランジを囲繞するようにカバーが配設される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のエンジンの排気装置によれば、排気管を相手側部材に接続するためのフランジを囲繞するようにカバーが配設されており、排気管の内管内を排気浄化装置に向けて流動する排気の熱が内管から外管を介してフランジに伝達しても、フランジから大気中への放熱がカバーによって遮断されるので、フランジからの放熱による排気温度の低下を抑制することができる。
【００１５】
特に車両に搭載されたエンジンの排気装置の場合には、車両走行時にフランジに当たる空気の流量をカバーによって抑制することができるので、フランジからの放熱による排気温度の低下を良好に抑制することができる。
この結果、フランジからの放熱による排気温度の低下で排気浄化装置の触媒温度を活性温度以上に保持することができなくなるおそれがあるという問題を解消することが可能となる。
【００１６】
また、請求項２のエンジンの排気装置によれば、フランジを相手側部材に固定するボルトを締結するための締結用開口が、カバーの周囲を流動する空気流の下流側に形成されているので、空気流が締結用開口を介してカバー内に流入しにくくなり、締結用開口によるカバーの断熱効果の低下を抑制することが可能となる。
更に、請求項３のエンジンの排気装置によれば、フランジに固着されたステーにボルトを介してカバーを取り付けるようにしたので、カバーを容易にフランジに取り付けることが可能となる。
【００１７】
また、請求項４のエンジンの排気装置によれば、相手側部材となる排気管のフランジに接合されるフランジを囲繞するようにカバーが配設されるので、排気管同士を接続するフランジにおける放熱を抑制することが可能となる。
また、請求項５のエンジンの排気装置によれば、相手側部材となる排気浄化装置に接続されるフランジを囲繞するようにカバーが配設されるので、排気管と排気浄化装置とを接続するフランジにおける放熱を抑制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】
【００１８】
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図１は、車両に搭載されて本発明の一実施形態に係る排気装置が適用される４気筒のディーゼルエンジン（以下、エンジンという）の全体構成図を示しており、図１に基づき本発明に係る排気装置の構成を説明する。
エンジン１は各気筒共通の高圧蓄圧室（以下コモンレールという）２を備えており、図示しない燃料噴射ポンプから供給されてコモンレール２に蓄えられた高圧の燃料である軽油を、各気筒に設けられたインジェクタ４に供給し、各インジェクタ４からそれぞれの気筒内に軽油が噴射される。
【００１９】
吸気通路６にはターボチャージャ８が装備されており、エアクリーナ１０を介して吸入された吸気は、吸気通路６からターボチャージャ８のコンプレッサ８ａへと流入し、コンプレッサ８ａで過給された吸気はインタークーラ１２及び吸気制御弁１４を介して吸気マニホールド１６に導入される。
一方、エンジン１の各気筒から排気が排出される排気ポート（図示せず）は、排気マニホールド１８を介して排気管２０に接続されている。なお、排気マニホールド１８と吸気マニホールド１６との間には、ＥＧＲ弁２２を介して排気マニホールド１８と吸気マニホールド１４とを連通するＥＧＲ通路２４が設けられている。
【００２０】
排気管２０はターボチャージャ８のタービン８ｂを経た後、排気絞り弁２６を介して排気浄化装置２８に接続されている。また、タービン８ｂの回転軸はコンプレッサ８ａの回転軸と連結されており、タービン８ｂが排気管２０内を流動する排気を受けてコンプレッサ８ａを駆動するようになっている。
排気浄化装置２８は、上流側ケーシング３０と、上流側ケーシング３０の下流側に連通路３２を介して連通する下流側ケーシング３４とで構成される。上流側ケーシング３０内には、前段酸化触媒３６が収容されると共に、この前段酸化触媒３６の下流側にはパティキュレートフィルタ（以下フィルタという）３８が収容されている。フィルタ３８は、排気中のパティキュレートを捕集することによりエンジン１の排気を浄化するために設けられる。
【００２１】
フィルタ３８はハニカム型のセラミック担体からなり、上流側と下流側とを連通する通路が多数並設されると共に、通路の上流側開口と下流側開口とが交互に閉鎖されており、エンジン１の排気が内部を流通することによって排気中のパティキュレートを捕集する。
前段酸化触媒３６は、その温度が活性温度以上であるときに排気中のＮＯを酸化させてＮＯ２を生成するので、このように前段酸化触媒３６とフィルタ３８とを配置することにより、フィルタ３８に捕集され堆積しているパティキュレートは、前段酸化触媒３６から供給されたＮＯ２と反応して酸化し、フィルタ３８の連続再生が行われるようになっている。
【００２２】
下流側ケーシング３４内には、アンモニアを吸着し、吸着したアンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択還元して浄化する選択還元触媒として機能するＮＯｘ触媒４０が収容されると共に、このＮＯｘ触媒４０の下流側にはＮＯｘ触媒４０から流出したアンモニアを酸化してＮ２とするための後段酸化触媒４２が収容されている。
この後段酸化触媒４２は、その温度が活性温度以上であるとき、フィルタ３８の強制再生でパティキュレートが焼却される際に発生するＣＯを酸化し、ＣＯ２として大気中に排出する機能も有している。
【００２３】
また、連通路３２には、連通路３２内の排気中に尿素水を噴射供給する噴射ノズル４４が設けられている。この噴射ノズル４４から圧縮空気と共に噴射された尿素水は、排気の熱により加水分解してアンモニアとなり、ＮＯｘ触媒４０に供給される。供給されたアンモニアはＮＯｘ触媒４０に一旦吸着し、ＮＯｘ触媒４０は、その温度が活性温度以上であるとき、吸着したアンモニアと排気中のＮＯｘとの脱硝反応を促進することにより、ＮＯｘを浄化して無害なＮ２とする。
【００２４】
このときＮＯｘと反応せずにＮＯｘ触媒４０から流出したアンモニアは、後段酸化触媒４２によって酸化され、Ｎ２またはＮＯｘとなる。ここで生成されるＮＯｘは後段酸化触媒４２に流入するアンモニアと反応してＮ２になるので、後段酸化触媒４２に流入するアンモニアは無害なＮ２となって大気中に放出されるようになっている。
また、排気絞り弁２６の上流側の排気管２０には、燃料噴射ポンプから供給された燃料を排気管２０内の排気中に噴射する燃料添加弁４６が設けられている。
【００２５】
フィルタ３８の連続再生が十分行われない場合には、フィルタ３８内にパティキュレートが過剰に堆積し、フィルタ３８が目詰まりを起こすおそれがある。このため、フィルタ３８におけるパティキュレートの堆積状況に応じて、適宜フィルタ３８を昇温し強制再生を行うことにより、フィルタ３８の排気浄化機能を維持するようにしている。
燃料添加弁４６は、このようなフィルタ３８の強制再生が必要となったときに排気中に燃料を噴射するものであって、排気中への燃料噴射により酸化触媒３６にＨＣ及びＣＯを供給し、活性化した酸化触媒３６におけるＨＣ及びＣＯの酸化により高温となった排気をフィルタ３８に供給してフィルタ３８を昇温させる。フィルタ３８の温度が上昇することにより、フィルタ３８に堆積していたパティキュレートが焼却除去され、フィルタ３８の強制再生が行われる。
【００２６】
このように構成されたエンジン１の排気装置では、排気管２０が内管と内管の外側に空間を有して重合された外管とからなる二重管構造となっており、本実施形態ではターボチャージャ８のタービン８ｂと排気浄化装置２８との間において２分割されている。
図２は、２分割された排気管２０の接続部分を示す側面図であり、排気管２０は上流側排気管（相手側部材）２０ａと下流側排気管２０ｂとに分割されている。そして、上流側排気管２０ａ及び下流側排気管２０ｂは、上流側排気管２０ａの端部に設けられたフランジ４８と、下流側排気管２０ｂの端部に設けられたフランジ５０とを接合して連結することによって互いに接続されている。
【００２７】
また、フランジ４８及び５０を囲繞するようにカバー５２が配設されている。このカバー５２は、下面が開放した箱状の上部カバー５２ａと、上面が開放した箱状の下部カバー５２ｂとに分割されている。そして、上部カバー５２ａがフランジ４８及び５０の上方からフランジ４８及び５０を囲繞し、下部カバー５２ｂがフランジ４８及び５０の下方からフランジ４８及び５０を囲繞するように配設され、上部カバー５２ａ及び下部カバー５２ｂが互いに開放部分を合わせるようにして組み付けられることにより、フランジ４８及び５０を内部に包含して外気から断熱するようにしている。
【００２８】
図３は、排気管２０の軸線を含み図２の紙面に平行な平面に沿ったフランジ４８及び５０の周辺の断面図である。
上流側排気管２０ａは、排気浄化装置２８に向け図３中の矢印Ａの方向に排気が内部を流動する内管５４と、内管５４の外側に空間を有して重合された外管５６とからなる二重管構造となっている。そして、外管５６はフランジ４８の近傍において縮径され、フランジ４８に嵌合して固定されている。
【００２９】
外管５６の縮径により、フランジ４８の近傍では外管５６の内周面と内管５４の外周面との間隔が狭まるものの、外管５６の内周面と内管５４の外周面とは直接は接触しておらず、スチールウール製の緩衝材５８を介して外管５６の内周面と内管５４の外周面とが接合されることにより、熱膨張の差異による破損を抑制すると共に内管５４から外管５６への熱の伝達を極力抑えるようにしている。
【００３０】
また、内管５４の下流端はフランジ４８に直接は接触しておらず、上記緩衝材５８が内管５４の端部とフランジ４８との間に介在して、熱膨張の差異による破損を抑制すると共に内管５４からフランジ４８への熱の伝達を極力抑えるようにしている。
下流側排気管２０ｂも、排気浄化装置２８に向けて排気が内部を流動する内管６０と、内管６０の外側に空間を有して重合された外管６２とからなる二重管構造となっており、外管６０はフランジ５０の近傍において縮径され、フランジ５０に嵌合して固定されている。
【００３１】
下流側排気管２０ｂでは、その上流端において内管６０と外管６２との間に排気が浸入しないようにするため、外管６２の縮径によって外管６２の内周面と内管６０の外周面とが直接接合されるようになっている。
上部カバー５２ａの上部内面には断面Ｌ字状の上部ブラケット６４が溶接されており、フランジ４８に溶接されたナット６６にボルト６８を螺合してフランジ４８とフランジ５０とを連結する際に、上部ブラケット６４をボルト６８によって共締めすることにより、上部カバー５２ａがフランジ５０に固定されるようになっている。
【００３２】
上部カバー５２ａには、ボルト６８の頭部に対応する部分にボルト６８の締結を行うための締結用開口７０が形成されており、この締結用開口７０から上部カバー５２ａ内に工具を挿入することによりボルト６８を締結することができるようになっている。
本実施形態では、車両走行時における空気の流動方向が図３に示す矢印Ｂのようになっており、締結用開口７０をカバー５２の空気流動方向下流側に配置することにより、空気流が締結用開口７０を介してカバー５２内に流入しにくくなるようにしている。
【００３３】
下部カバー５２ｂも上部カバー５２ａと同様の構造を有するものであって、下部カバー５２ｂの下部内面には断面Ｌ字状の下部ブラケット７２が溶接されている。そして、フランジ４８に溶接されたナット７４にボルト７６を螺合してフランジ４８とフランジ５０とを連結する際に、下部ブラケット７２をボルト７６によって共締めすることにより、下部カバー５２ｂがフランジ５０に固定されるようになっている。
【００３４】
なお、下部カバー５２ｂにも、ボルト７６の頭部に対応する部分にボルト７６の締結を行うための締結用開口７８が形成されており、この締結用開口７８から下部カバー５２ｂ内に工具を挿入することによりボルト７６を締結することができるようになっている。
下部カバー５２ｂの締結用開口７８についても、上述した締結用開口７０と同様にカバー５２の空気流動方向下流側に配置することにより、車両走行時における空気流が締結用開口７８を介してカバー５２内に流入しにくくなっている。
【００３５】
図４は図３中のIV−IV線に沿った断面図であって、カバー５２内に位置して破線で示されるフランジ５０は、上述したボルト６８及び７６のほかにボルト８０，８２，８４，８６，８８及び９０により、フランジ４８と連結されるようになっている。なお、フランジ４８側には、上述したナット６６及び７４と同様に、図示しないナットがこれらボルト８０，８２，８４，８６，８８及び９０に対応して溶接されており、それぞれ対応するボルトが螺合するようになっている。
【００３６】
また、上部カバー５２ａにはボルト６８の締結用開口７０と同様に、ボルト８０，８２及び８４に対応する位置にそれぞれボルトを締結するための締結用開口９２，９４及び９６が形成されており、これら締結用開口９２，９４及び９６から上部カバー５２ａ内に工具を挿入してボルト８０，８２及び８４の締結を行うことができるようになっている。
更に、下部カバー５２ｂにはボルト７６の締結用開口７８と同様に、ボルト８６，８８及び９０に対応する位置にそれぞれボルトを締結するための締結用開口９８，１００及び１０２が形成されており、これら締結用開口９８，１００及び１０２から下部カバー５２ｂ内に工具を挿入してボルト８６，８８及び９０の締結を行うことができるようになっている。
【００３７】
これら締結用開口９２，９４，９６，９８，１００及び１０２についても、上述した締結用開口７０及び７８と同様にカバー５２の空気流動方向下流側に配置されているので、車両走行時の空気流がこれら締結用開口９２，９４，９６，９８，１００及び１０２を介してカバー５２内に流入しにくくなっている。
図５は図３中のV−V線に沿った断面図であって、図５に示すように、上部カバー５２ａの上部内面に溶接された上部ブラケット６４が、上述したボルト６８と同様にしてボルト８０によって共締めされることにより、上部カバー５２ａがフランジ５０に固定されている。
【００３８】
また、下部カバー５２ｂの下部内面に溶接された下部ブラケット７２が、上述したボルト７６と同様にしてボルト８６によって共締めされることにより、下部カバー５２ｂがフランジ５０に固定されている。
以上のようにして、フランジ４８及び５０を囲繞するようにカバー５２を配設することにより、排気管２０内を排気浄化装置２８に向けて流動する排気の熱が内管５４及び内管６０から外管５６及び外管６２を介してフランジ４８及び５０に伝達しても、フランジ４８及び５０から大気中への放熱がカバー５２によって遮断されるので、フランジ４８及び５０からの放熱による排気温度の低下を抑制することができる。
【００３９】
また、車両走行時に発生する空気の流動が、カバー５２によってフランジ４８及び５０に直接当たらないようにすることができるので、フランジ４８及び５０からの放熱による排気温度の低下を極めて良好に抑制することができる。
フランジ４８及び５０からの放熱による排気温度の低下が顕著な場合、排気浄化装置２８における前段酸化触媒３６やＮＯｘ触媒４０、或いは後段酸化触媒４２の触媒温度が活性温度より低下して、これらの触媒が所望の機能を発揮することができなくなるおそれがあるが、フランジ４８及び５０にカバー５２を設けることにより排気温度の低下を抑制するので、このような問題を解消することが可能となる。
【００４０】
また、フランジ４８及び５０からの放熱により排気温度が低下した場合には、フィルタ３８の温度も低下して連続再生や強制再生が適切に行われなくなるおそれがあるが、フランジ４８及び５０にカバー５２を設けることにより排気温度の低下を抑制するので、このような問題も解消することが可能となる。
また、前述したように、ボルト６８，７６，８０，８２，８４，８６，８８及び９０の締結作業を行うための締結用開口７０，７８，９２，９４，９６，９８，１００及び１０２がカバー５２の空気流動方向下流側に配置されているので、空気流がこれら締結用開口７０，７８，９２，９４，９６，９８，１００及び１０２を介してカバー５２内に流入しにくくなり、締結用開口７０，７８，９２，９４，９６，９８，１００及び１０２によるカバー５２の断熱効果の低下を抑制することが可能となる。
【００４１】
更に、上部ブラケット６４及び下部ブラケット７２を介してカバー５２をフランジ５０に取り付けるようにしたので、カバー５２をフランジ５０に直接取り付けるようにした場合に比して、フランジ５０からカバー５２への伝熱量を低く抑えることが可能となり、排気温度の低下抑制の点で有利である。
従って、強度的に許容される範囲で、上部ブラケット６４及び下部ブラケット７２の寸法や板厚を小さくすることにより、一層効果的に排気温度の低下を抑制することが可能となる。
【００４２】
更にまた、上部カバー５２ａが上部ブラケット６４を介し、ボルト６８及び８０によって共締めされ、下部カバー５２ｂが下部ブラケット７２を介し、ボルト７６及び８６によって共締めされることにより、カバー５２をフランジ５０に固定するようにしたので、フランジ４８及び５０の連結用ボルトとは別のボルトでカバー５２の取り付けを行うようにした場合に比して効率良く組み立て作業を行うことができると共に、部品点数を低減することができる。
【００４３】
なお本実施形態では、上部カバー５２ａに溶接された上部ブラケット６４及び、下部カバー５２ｂに溶接された下部ブラケット７２を用いてフランジ５０にカバー５２を取り付けるようにしたが、フランジ５０へのカバー５２の取付構造はこれに限られるものではない。
図６は、上記実施形態とは異なるカバー５２’の取付構造を第１変形例として示すものであって、図３と同様の断面を示すものである。この第１変形例では、フランジ５０に対するカバー５２’の取付構造とカバー５２’の構造のみが相違している。即ち、その他の部分はエンジン１の全体構成を含め、上記実施形態を同一であって、上述した実施形態と同じ部材については同じ符号を用いると共に詳細な説明は省略する。
【００４４】
なお、カバー５２’は後述する取付構造の相違から、締結用開口７０，７８，９２，９４，９６，９８，１００及び１０２が形成されていない点で上記実施形態のカバー５２と相違しており、その他の部分は上記実施形態におけるカバー５２と同様であって、カバー５２’も上部カバー５２ａ’と下部カバー５２ｂ’とからなっている。
図６に示すように、本第１変形例ではボルト６８やボルト７６など、フランジ４８とフランジ５０とを連結するためのボルトはカバー５２’の取り付けに使用されない。フランジ５０の上端面には溶接によってステー１０４が固着されており、このステー１０４の上に上部カバー５２ａ’を載置した上で、上部カバー５２ａ’の上面からステー１０４にボルト１０６を螺合させることにより、上部カバー５２ａ’がフランジ５０に固定されるようになっている。
【００４５】
下部カバー５２ｂ’のフランジ５０への取り付けも同様であって、溶接によってフランジ５０の下端面に固着されたステー１０８にボルト１１０を螺合させることにより、下部カバー５２ｂ’がフランジ５０に固定されるようになっている。
このようにしてフランジ４８及び５０を囲繞するようにカバー５２’を配設することにより、上記実施形態と同様に、排気管２０内を排気浄化装置２８に向けて流動する排気の熱が内管５４及び内管６０から外管５６及び外管６２を介してフランジ４８及び５０に伝達しても、フランジ４８及び５０から大気中への放熱がカバー５２’によって遮断されるので、フランジ４８及び５０からの放熱による排気温度の低下を抑制することができる。
【００４６】
また、車両走行時に発生する空気の流動が、カバー５２’によってフランジ４８及び５０に直接当たらないようにすることができるので、フランジ４８及び５０からの放熱による排気温度の低下を極めて良好に抑制することができる。
この結果、上記実施形態と同様に、排気浄化装置２８内の各触媒の温度が活性温度以下に低下して触媒機能を発揮できなくなったり、フィルタ３８の再生が適切に行われなくなったりするといった問題の発生を防止することが可能となる。
【００４７】
また、本第１変形例ではボルト６８，７６，８０，８２，８４，８６，８８及び９０によってフランジ４８とフランジ５０とを連結した後でフランジ５０にカバー５２’を取り付けることができるので、カバー５２’にこれらボルト６８，７６，８０，８２，８４，８６，８８及び９０を締結するための締結用開口を設ける必要がなくなり、より一層効果的にフランジ４８及び５０を断熱状態に維持することが可能となる。
【００４８】
更に、本第１変形例ではフランジ５０からカバー５２’への熱の伝達は主としてステー１０４および１０８を介して行われるので、カバーを直接フランジに取り付ける場合に比して伝熱量を抑制することが可能となり、排気温度の低下抑制の点で有利である。
従って、強度的に許容される範囲で、ステー１０４及び１０８の寸法や板厚を小さくすることにより、一層効果的に排気温度の低下を抑制することが可能となる。
【００４９】
更にまた、本第１変形例では上流側排気管２０ａと下流側排気管２０ｂとをフランジ４８及び５０で接続した後でも、フランジ５０へのカバー５２’の取り付けが可能であるため、新車の工場組立時以外の場合であっても、排気管２０を上流側排気管２０ａと下流側排気管２０ｂとに分解することなく容易にカバー５２’を後付けすることができる。
上記実施形態及び第１変形例では、上流側排気管２０ａと下流側排気管２０ｂとを連結するフランジ４８及び５０にカバーを取り付けるようにしたが、排気管２０を接続する相手側部材はこれに限られるものではなく、例えば排気浄化装置２８を相手側部材として、排気管２０と排気浄化装置２８との接続部分に同様のカバーを設けるようにしてもよい。
【００５０】
図７は、このように排気管２０と排気浄化装置２８との接続部分にカバー１１２を設けるようにした場合を第２変形例として示すものであって、接続部分の断面を示すものである。
排気管２０と排気浄化装置２８との接合は、排気管２０の下流端、即ち下流側排気管２０ｂの下流端に設けられたフランジ１１４と排気浄化装置２８の上流側ケーシング３０に設けられたフランジ１１６との連結によって行われる。
【００５１】
上記実施形態で述べたように、排気管２０ｂは排気が内部を流動する内管６０と、内管６０の外側に空間を有して重合された外管６２とからなる二重管構造となっている。そして、外管６２はフランジ１１４の近傍において縮径され、フランジ１１４に嵌合して固定されている。
外管６２の縮径により、フランジ１１４の近傍では外管６２の内周面と内管６０の外周面との間隔が狭まるものの、外管６２の内周面と内管６０の外周面とは直接は接触しておらず、スチールウール製の緩衝材１１８を介して外管６２の内周面と内管６０の外周面とが接合されることにより、熱膨張の差異による破損を抑制すると共に内管６０から外管６２への熱の伝達を極力抑えるようにしている。
【００５２】
また、内管６０の下流端はフランジ１１４に直接は接触しておらず、上記緩衝材１１８が内管６０の端部とフランジ１１４との間に介在して、内管６０からフランジ１１４への熱の伝達を極力抑えるようにしている。
一方、排気浄化装置２８の上流側ケーシング３０には、その上流端がフランジ１１６に嵌合することによりフランジ１１６が固定されている。
【００５３】
そして、上記実施形態や第１変形例と同様に、フランジ１１６に溶接されたナット１２０及び１２２に、フランジ１１４側から挿通されたボルト１２４及び１２６を螺合させることにより、フランジ１１４とフランジ１１６とが連結されている。なお、上記実施形態や第１変形例と同様に、本第２変形例においてもボルト１１４及び１２６のほかに複数のボルトが用いられると共に、これに対応する複数のナットが用いられてフランジ１１４とフランジ１１６との連結が行われるようになっている。
【００５４】
カバー１１２は上記実施形態のカバー５２や上記第１変形例のカバー５２’とほぼ同様の形状をなし、上部カバー１１２ａと下部カバー１１２ｂとに分割されている。そして、これら上部カバー１１２ａ及び下部カバー１１２ｂのフランジ１１４への取付構造は、上記第１変形例と同様のものとなっている。
即ち、フランジ１１４の上端面には溶接によってステー１２８が固着され、このステー１２８の上に上部カバー１１２ａを載置した上で、上部カバー１１２ａの上面からステー１２８にボルト１３０を螺合させることにより、上部カバー１１２ａがフランジ１１４に固定されるようになっている。
【００５５】
下部カバー１１２ｂのフランジ１１４への取り付けも同様であって、溶接によってフランジ１１４の下端面に固着されたステー１３２にボルト１３４を螺合させることにより、下部カバー１１２ｂがフランジ１１４に固定されるようになっている。
このようにしてフランジ１１４及び１１６を囲繞するようにカバー１１２を配設することにより、排気管２０内を排気浄化装置２８に向けて流動する排気の熱が内管６０から外管６２を介してフランジ１１４に伝達し、或いは上流側ケーシング３０からフランジ１１６に伝達しても、フランジ１１４及び１１６から大気中への放熱がカバー１１２によって遮断されるので、フランジ１１４及び１１６からの放熱による排気温度の低下を抑制することができる。
【００５６】
また、車両走行時に発生する空気の流動が、カバー１１２によってフランジ１１４及び１１６に直接当たらないようにすることができるので、フランジ１１４及び１１６からの放熱による排気温度の低下を極めて良好に抑制することができる。
この結果、上記実施形態や第１変形例と同様に、排気浄化装置２８内の各触媒の温度が活性温度以下に低下して触媒機能を発揮できなくなったり、フィルタ３８の再生が適切に行われなくなったりするといった問題の発生を防止することが可能となる。
【００５７】
また、上記第１変形例と同様に、本第２変形例でもフランジ１１４及び１１６の連結に使用されるボルトとは別のボルト１３０及び１３４によってフランジ１１４へのカバー１１２の取り付けを行うようにしたので、カバー１１２にボルト締結用の開口を設ける必要がなくなり、より一層効果的にフランジ１１４及び１１６を断熱状態に維持することが可能となる。
【００５８】
更に、本第２変形例でもフランジ１１４からカバー１１２への熱の伝達は主としてステー１２８および１３２を介して行われるので、カバーを直接フランジに取り付ける場合に比して伝熱量を抑制することが可能となり、排気温度の低下抑制の点で有利である。
従って、強度的に許容される範囲で、ステー１２８及び１３２の寸法や板厚を小さくすることにより、一層効果的に排気温度の低下を抑制することが可能となる。
【００５９】
更にまた、上記第１変形例と同様に、本第２変形例でも下流側排気管２０ｂと排気浄化装置２８の上流側ケーシング３０とをフランジ１１４及び１１６で結合した後でも、フランジ１１４へのカバー１１２の取り付けが可能であるため、排気管２０を排気浄化装置２８から取り外すことなく容易にカバー１１２を後付けすることができる。
以上で本発明の一実施形態に係るエンジンの排気装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００６０】
例えば、上記実施形態において上部ブラケット６４及び下部ブラケット７２の形状は必要に応じて変形可能であり、上部カバー５２ａや下部カバー５２ｂへの取り付けも溶接に限らず、ボルト及びナットなど様々な取り付け方法に変更可能である。
また、上記第１変形例では、ステー１０４を介して上部カバー５２ａ’をフランジ５０に取り付けると共に、ステー１０８を介して下部カバー５２ｂ’をフランジ５０に取り付けるようにしたが、これらステー１０４及び１０８に代えて筒状のスペーサを用いるようにしてもよい。
【００６１】
この点は第２変形例においても同様であり、ステー１２８及び１３２に代えて、筒状のスペーサを用いて上部カバー１１２ａ及び下部カバー１１２ｂをフランジ１１４に取り付けるようにしてもよい。
更に、上記第２変形例において、ステー１２８及び１３２を用いる代わりに、上記実施形態と同様に上部ブラケット及び下部ブラケットを用い、フランジ１１４及び１１６を連結するためのボルトにより共締めしてフランジ１１４にカバー１１２を取り付けるようにしてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態、ならびに第１及び第２変形例ではカバーを箱状に形成したが、走行時の空気流動とほぼ平行となる排気管２０の軸線に平行な側面については、閉塞せずに開放面としてもよい。このようにすることにより、上記実施形態のようにボルトの共締めでフランジにカバーを取り付けるような場合であっても、フランジへのカバーの取り付けを側方から行うことが可能となり、カバーにボルトを締結するための締結用開口を設ける必要がなくなる。
【００６３】
更に、本発明は排気管２０と排気マニホールド１８との接続部分においても適用可能であり、上記実施形態や第１変形例と同様の構造を用いることにより、同様の効果を得ることができる。
また、上記実施形態、ならびに第１及び第２変形例では、フランジの近傍において外管を縮径するようにしたが、これに代えて内管を拡径するようにしてもよいし、外管を縮径すると共に内管を拡径するようにしてもよい。
【００６４】
更に、上記実施形態、ならびに第１及び第２変形例では、エンジンを４気筒のディーゼルエンジンとしたが、エンジンの形式や気筒数はこれに限られるものではなく、排気浄化装置に設けられる触媒などについてもエンジンの形式や要求される仕様に応じて適宜変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係る排気装置を有するエンジンの全体構成図である。
【図２】排気管のフランジ周辺を示す側面図である。
【図３】排気管の軸線方向に沿ったフランジ周辺の断面図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】図３のV−V線に沿った断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る排気装置の第１変形例における排気管の軸線方向に沿ったフランジ周辺の断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る排気装置の第２変形例における排気管の軸線方向に沿ったフランジ周辺の断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  エンジン
２０  排気管
２０ａ  上流側排気管（相手側部材）
２０ｂ  下流側排気管
２８  排気浄化装置（相手側部材）
４８，５０，１１４，１１６  フランジ
５２，５２’，１１２  カバー
５４，６０  内管
５６，６２  外管
６８，７６，８０，８２，８４，８６，８８，９０，１２４，１２６  ボルト
７０，７８，９２，９４，９６，９８，１００，１０２  締結用開口
１０４，１０８，１２８，１３２  ステー
１０６，１１０，１３０，１３４  ボルト
【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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【図６】
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【図７】
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