(57)【要約】【課題】可撓性内管を有する２重管が持つ製造容易性を維持したまま、断熱性を向上させる。【解決手段】外管と一部がベロースで構成される内管の間に全長に亘る空隙を形成し、弾性支持部材を挟持する。【選択図】図２
2008291820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強度を担う外管に可撓性内管を内設した２重管構造の車両の排気管において、
曲げ加工部分をベローズで構成した内管を外管から隔離して空隙を形成し、
該空隙内の前記内管のベローズ部前後に弾性支持部材を前記外管と前記内管で挟持し、
前記外管の両端に締結用フランジを固着し、
前記内管の端部を拡管して前記外管の端部に固定し、
前記外管と内管の他端部を相互にスライド可能に支持した、
ことを特徴とする車両の排気管。
【請求項２】
前記弾性支持部材は金属繊維の錯綜体を環状に成形したものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の排気管。
【請求項３】
前記弾性支持部材はカーボンを含浸させたものである、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両の排気管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は車両の排気管構造に関し、特に排気ガスの保温に優れた２重管構造に係わる。
【背景技術】
【０００２】  近時の自動車の排気管には、排気処理装置として触媒コンバータやディーゼルパティキュレートフィルタ等が装着されており、それらを所定温度以上で効率的に作動させるため、その上流側排気管には保温機能が求められる。特に、排気ガス発生源である内燃機関から排気処理装置までの距離が長い場合には、排気ガスの温度低下を防ぐために、金属製の外管と薄肉内管から成る２重構造の排気管が多用される。【０００３】  ２重構造の排気管の保温性を向上させるには、内外管を離隔し全長に亘る空隙を設けて、空気層で薄肉内管を囲繞する２重管構造の排気管（以下、本来２重管という）が望ましい。【０００４】  一方、車両搭載状態においては、他部品を避ける経路設定のため複数の曲げ部形成が避けられない。そのため、本来２重管の曲げ加工においては、空隙や内管内に氷・ショット粒・専用芯金等を充填して曲げる特殊工程を要するが、その準備・後処理工程まで含めて、製造工程と設備の複雑化、及びそれに伴う製造時間とコストの増大を免れない。【０００５】  特開平７−１５８４３５号公報には、内管を外管内に間隙を設けて配置し、その間隙に複数個の隙間維持部材を挟持した２重管が開示されているが、外管と内管の間隙を全長に亘って保ったまま曲げ加工を施すには、やはり、空隙や内管内に氷やショット粒等を充填して曲げる必要があるため、曲げ加工後にそれらを排出するべく、内管と外管の間隙に挟持する間隙維持部材はリング状ではなく、その一部が省略された形状にする必要がある。【０００６】  そこで、上記特殊工程を必要とせず、慣用曲げ工法で対応可能な２重管が提唱されている。例えば、特開平１０−１５９５５４号公報には、屈曲部に蛇腹部を設けた内管を外管内に空隙を設けて挿入し、内管の蛇腹山部に外管の内周に当接する複数の突起を設けたことを特徴としている２重管が開示されている。【０００７】
【特許文献１】特開平７−１５８４３５号公報
【特許文献２】特開平１０−１５９５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  しかしながら特許文献１に開示された２重管構造の排気管は、前述の通り、外管と内管の間隙を保ったまま曲げ加工を施すために、空隙や内管内に氷やショット粒等を充填して曲げる特殊工程が必要となるし、特許文献２に開示された排気管は、特殊工程を必要とせずに曲げ加工を施すことができるものの、外管の周壁に設けた突条と内管は接触する面積は小さいながらも接しているため、完全に熱の伝達を防ぐことはできない。また、車両の振動によって外管と突条が摺動・衝接し、異音発生や変形を惹起する。【０００９】  本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、内管が可撓性である２重管構造の排気管においても、本来２重管と同等の断熱性、ひいては排気ガス保温性を得られる排気管を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  上記課題を解決するため、本発明は請求項１に記載のように、外管に可撓性内管を内設した２重管構造の車両の排気管において、曲げ加工部分をベローズで構成した内管を外管から離隔して空隙を形成し、空隙内の内管のベローズ部前後に弾性支持部材を配して外管と内管によって挟持し、外管の両端に締結用フランジを固着し、内管の端部を拡管して外管の端部に固定し、外管と内管の他端部は相互にスライド可能に支持する。【００１１】  また、請求項２に記載のように、弾性支持部材は金属繊維の錯綜体を環状に成形したものであるとよい。【００１２】  また、請求項３に記載のように、弾性支持部材はカーボンを含浸させたものであるとよい。
【発明の効果】
【００１３】  本発明によれば、可撓性内管式２重管が有する製造容易性を維持したまま、断熱性、ひいては所望の排気ガス保温性を、本来２重管と同等にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  以下、本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明による２重管構造の排気管１に曲げ加工を施す前の状態の全体断面図である。排気管１の全体強度を担う外管２の内部に、曲げ加工を施す部分をベローズ部４で構成した可撓性内管３が支持され、内管３と外管２の間には略全長に亘って、断熱空気層たる環状の空隙５が形成される。そして、外管２の両端部には、相手部品との締結用フランジ６，７が外嵌され溶接固定されている。なお、排気管内を排気ガスが流れる方向は問わない。また、可撓性内管３とベローズ部４は一体成形でも別体でもよい。【００１５】  空隙５内のベローズ部４には、金属錯綜体（ワイヤメッシュ等）から成る環状の弾性支持部材８が３ヶ所に配されている。この環状の弾性支持部材８が外管２内面と内管３外面によって挟持されることによって、内管３と外管２間に一定の厚さの空隙５が確保され、所期の断熱層を形成している。【００１６】  なお、弾性支持部材８には、カーボンが含浸させてあるため、曲げ加工時、あるいは熱膨張時に内管３と外管２が相互にスライドするのを容易にし、内管３のベローズ部４が外管２の内壁へ密着することを防止できる。外管２と弾性支持部材８は接触するので、僅かな熱伝達はあるものの、弾性支持部材８の数が少ないため（２重管に曲げ加工を施す箇所の数＋１個）、全体的な保温性には殆ど影響しない。なお、弾性支持部材８の数は内管を動的・耐久的に支持し得る最小個数が望ましいが、設計・製造・使用等の要件に応じて、適宜設定すればよい。【００１７】  製造においては、各弾性支持部材８を外嵌した内管３を外管２内へ挿入後に外管２に曲げ加工を施すと、予め曲げ加工を施す部分がベローズ部４で構成されている内管３が曲折に追従すると共に、各弾性支持部材８がスペーサとなって内管３と外管２間に空隙５を確保する。【００１８】  なお、各弾性支持部材８を外嵌した内管３を外管２内へ挿入するに際しては、挿入容易化のために各弾性支持部材８を可燃性粘着テープ等の複数巻回により縮径し、内管３に仮止めしておくのが好適である。これによって、各弾性支持部材８が所定位置に固定されるとともに弾性支持部材８の外径が外管２内径より小さく保たれるので、挿入時に障害となることを防止できる。外管２へ挿入後、最初の稼動時に高温排気ガスにより可燃性粘着テープは熱分解あるいは焼失し、各弾性支持部材８は本来の径に復元して、空隙５を創出するとともに内管３の弾性保持機能を発揮する。
なお、可燃性粘着テープの巻回方法は任意である。また、巻回した際の外径も、挿入作業容易化のために必要な外管２とのクリアランスを勘案し、適宜設定すればよい。可燃性粘着テープとしては、例えば、市販のセロハン粘着テープやマスキングテープ等が好適である。【００１９】  次に、両端部における内管３支持方法を説明する。締結用フランジ５、６は、外管２の両端部にそれぞれスポット溶接等で固着されている。そして、図２左側の端部においては、内管３を、その外径が外管２の内径と等しくなるように拡管して、外管２に固定する。一方、他端部においては、内管３を、その外径が外管２の内径よりも小さくなるように拡管するか、もしくは、拡管しないままの状態で、外管２と内管３の空隙に金属錯綜体（ワイヤメッシュ等）から成る環状の弾性支持部材８をスライド可能に挟持することにより、曲げ加工時に生じる外管２と内管３のズレを吸収する。弾性支持部材８には、外管２と内管３の相互スライドが容易となるよう、カーボンを含浸させておいてもよい。【００２０】  このような構成の排気管１であるので、製造が容易であるという可撓性内管式２重管のメリットを維持したまま、断熱・保温性を本来２重管と同等かそれ以上にできる。特に、外管２と内管３の下流側端部も弾性支持部材８によって確実に空隙５が隔定されるとともに空隙５の両端が閉塞されるので、閉塞された断熱空気層を外管２の略全長に亘り最大限に確保可能である。【００２１】  また、本来２重管では、曲げ加工時のシワや亀裂発生の問題から内管（単管）の薄肉化限界が板厚ｔ０．８程度であるが、本発明によれば内管３を更に薄肉化（例えばｔ０．３〜０．５）できる。したがって、本来２重管に増して内管３のヒートマス低減が可能となり、毎稼動初期（冷機時）における排気ガス温低下を最小にできるため、排気処理装置の作動を早めて、排気ガス浄化に一層寄与する。【００２２】    以上、本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の変更があっても、本発明に包含される。適用車種及び内燃機関は問わないが、とりわけ、大径かつ長大で特殊曲げ加工が困難な大型ディーゼル車用排気管に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】曲げ加工を施す前の本発明の実施形態に係る排気管の断面図である。
【図２】曲げ加工を施した後の本発明の実施形態に係る排気管の断面図である。
【符号の説明】
【００２４】    １  排気管
２  外管
３  内管
４  ベローズ部
５  空隙
６，７  締結用フランジ
８  弾性支持部材
【図１】
2008291820.tif 000003
【図２】
2008291820.tif 000004