(57)【要約】【課題】本発明は、コストを押さえることができるとともに、組み付け効率がよいメッシュ状間隔保持体及びこれを具備するエキゾーストマニホールドを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係るメッシュ状間隔保持体及びこれを具備するエキゾーストマニホールドの代表的な構成は、上半割内管４ａ、下半割内管４ｂを接合してなる内管４の外側に上半割内管５ａ、下半割内管５ｂを接合してなる外管５を配置したエキゾーストマニホールド２の集合部Ａに於ける内管４と外管５との間の中空部Ｓに設ける筒状のメッシュ状間隔保持体６において、内管４の上半割内管４ａ、下半割内管４ｂを接合した接合部４ｃと対向する位置に凹部６ａを設けることで、内管４の外側に突起した接合部４ｃを回避し得るよう構成したことを特徴とする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半割管を接合してなる内管の外側に半割管を接合してなる外管を配置した排気管の集合部に於ける前記内管と外管との間の中空部に設ける筒状のメッシュ状間隔保持体であって、
前記内管の半割管を接合した接合部と対向する位置に凹部を設けることで、前記内管の外側に突起した接合部を回避し得るよう構成したことを特徴とするメッシュ状間隔保持体。
【請求項２】
前記凹部は、径方向に凹凸を有し、前記内管の集合部の外径寸法にあわせて伸縮することを特徴とする請求項１に記載のメッシュ状間隔保持体。
【請求項３】
密度の低いメッシュを圧縮用メス型に挿入し、オス型にて圧縮することにより密度を高めてメッシュ状間隔保持体を成形する工程において、前記成形前のメッシュの前記凹部となる部分のメッシュ密度が他の部分よりも小さいものを使用して成形することを特徴とする請求項１または２に記載のメッシュ状間隔保持体。
【請求項４】
密度の低いメッシュを圧縮用メス型に挿入し、オス型にて圧縮することにより密度を高めてメッシュ状間隔保持体を成形する工程において、前記オス型またはメス型は軸方向に逃げ部を有し、前記凹部の軸方向端部が前記逃げ部の形状に形成され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メッシュ状間隔保持体。
【請求項５】
前記排気管の集合部の内管と外管との間に、請求項１乃至４のいずれかに記載のメッシュ状間隔保持体を設けたことを特徴とするエキゾーストマニホールド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用エンジン排気部品、主に薄板２重構造のエキゾーストマニホールドの集合部の中空部に設けられ、内管と外管との間隔を保持するメッシュ状間隔保持体及びこれを具備するエキゾーストマニホールドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エキゾーストマニホールドとして、排気ガスを断熱するため、内管と外管との間に空気による断熱層として中空部を設けた薄板２重構造のエキゾーストマニホールドが知られている。このエキゾーストマニホールドでは、内管と外管として背圧を小さくする形状とした半割管を接合したものを用いている。
【０００３】
しかし、このような内管と外管が上下薄板はめ込み式で構成されるエキゾーストマニホールドでは、半割管を接合した接合部で、半割管の重なる部分が外側に突起し、エキゾーストマニホールドの集合部の内管と外管の隙間（中空部）が均一とならない。
【０００４】
そのため、図８、図９に示すように、内管４と外管５との間隔を保持する方法として、三日月形状の半割メッシュ状間隔保持体１０１を中空部に挟み込んで、内管４と外管５との間隔を保持することが行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のようなメッシュ状間隔保持体及びこれを具備するエキゾーストマニホールドは、メッシュ状間隔保持体が分割されているため、端末処理が必要であり、筒状一体タイプのものよりコストが高くなるという問題があった。また、メッシュ状間隔保持体を組み付ける際にメッシュ状間隔保持体が不安定となるため、セット治具が必要であり、組み付け効率が悪いという問題があった。
【０００６】
また、半割メッシュ状間隔保持体を内管または外管に固定するためにスポット溶接すると、その熱によりメッシュ状間隔保持体は花が咲くように変形する現象（以下、花咲現象という）が起こる。このため、メッシュ状間隔保持体の径寸法が大きくなり、内管と外管をセットする時、大きな押さえ込みの力を必要とし、組み付け効率が悪いという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、コストを押さえることができるとともに、組み付け効率がよいメッシュ状間隔保持体及びこれを具備するエキゾーストマニホールドを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係るメッシュ状間隔保持体及びこれを具備するエキゾーストマニホールドの代表的な構成は、半割管を接合してなる内管の外側に半割管を接合してなる外管を配置した排気管の集合部に於ける前記内管と外管との間の中空部に設ける筒状のメッシュ状間隔保持体において、前記内管の半割管を接合した接合部と対向する位置に凹部を設けることで、前記内管の外側に突起した接合部を回避し得るよう構成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
［第一実施形態］
本発明に係るメッシュ状間隔保持体及びこれを具備するエキゾーストマニホールドの第一実施形態について、図を用いて説明する。図１はエキゾーストマニホールドを使用した排気系を示す図、図２はエキゾーストマニホールドの断面図、図３はメッシュ状間隔保持体の製造方法の説明図、図４はエキゾーストマニホールドの組み付けの説明図である。
【００１０】
図１に示すように、エンジン１には、２つの排出口を一本にまとめるエキゾーストマニホールド２が取付けられている。排気系には排気ガスを浄化するための触媒（不図示）が設けられており、触媒の効率は排気ガスの温度が高い程良いことが知られている。このため、排気ガスを温度降下を少なくして触媒に導くことが必要となる。
【００１１】
図２に示すように、エキゾーストマニホールド２は、内管４、外管５、メッシュ状間隔保持体６から構成されており、内管４と外管５の間の空気層である中空部Ｓにより内管４内を通過する排気ガスを断熱して排出するよう構成されている。
【００１２】
内管４は、上半割内管４ａ、下半割内管４ｂを接合部４ｃにて接合して断面略円筒状に組み付けられている。上半割内管４ａ、下半割内管４ｂは、例えば、ステンレス鋼板等の耐熱性を有する材料からなる薄板をプレス加工により断面略半円状に形成されている。接合部４ｃは、内管４の内側を排出される排気ガスの背圧を小さくするため外側に突出するように溶接されている。
【００１３】
外管５は、上半割外管５ａ、下半割外管５ｂを接合部５ｃにて接合して断面略円筒状に組み付けられている。上半割外管５ａ、下半割外管５ｂは、ステンレス鋼板等の耐熱性を有する材料からなる薄板をプレス加工により内管４より曲率の大きい断面略半円状に形成されている。
【００１４】
メッシュ状間隔保持体６は、筒状に編み込まれてたメッシュであり、エキゾーストマニホールド２の集合部Ａの内管４と外管５との間の中空部Ｓに挟み込まれて内管４と外管５の間隔を一定に保持している。メッシュ状間隔保持体６は、内管４と外管５に接触するため、熱伝導を極力少なくできるとともに、メッシュ状間隔保持体６自体が熱により変形しないように、細い線形のステンレス製などの耐熱性のメッシュにて形成されている。
【００１５】
メッシュ状間隔保持体６の接合部４ｃと対向する位置に凹部６ａが設けられており、メッシュ状間隔保持体６が内管４の外側に突起した接合部４ｃに接触しないよう形成されている。
【００１６】
次に、メッシュ状間隔保持体６の製造方法について説明する。図３に示すように、メッシュ状間隔保持体６は、ベース型７とオス型１１にて形成される。
【００１７】
ベース型７は、貫通穴８ａを有する型８と、貫通穴８ａに入る芯１０を有する芯型９から構成されている。貫通穴８ａは外管５の内径と同程度の径にて形成されており、芯１０は内管４の外径と同程度の径にて形成されている。芯１０は外周面上に点対称となるように２つの押し出し部１０ａを有し、押し出し部１０ａは芯１０から出入り可能に構成されている。
【００１８】
まず、図３（ａ）に示すように、押し出し部１０ａを芯１０内に退避させた状態で、芯１０を貫通穴８ａに挿入し、貫通穴８ａと芯１０の間に芯１０を覆うように筒状にメッシュ１２を挿入する。次に、押し出し部１０ａを芯１０から突出させてメッシュ１２に凹部６ａを形成する。
【００１９】
そして、図３（ｂ）に示すように、凹部６ａを形成したメッシュ１２をベース型７から取り出し、圧縮用メス型（不図示）に挿入し、オス型１１で長手方向に圧縮してメッシュ状間隔保持体６を形成する。
【００２０】
次に、エキゾーストマニホールド２の組み付けについて説明する。まず、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、上半割内管４ａ、下半割内管４ｂを接合部４ｃにて溶接して内管４を形成する。次に、エキゾーストマニホールド２の集合部Ａの内管４にメッシュ状間隔保持体６をはめる。このとき、接合部４ｃと凹部６ａが対向する位置となるようにし、メッシュ状間隔保持体６の接合部４ｃに対する接触を回避し得るようにする。そして、メッシュ状間隔保持体６をスポット溶接によって内管４の外周に固定する。
【００２１】
続いて、図４（ｃ）、図２に示すように、上半割外管５ａ、下半割外管５ｂをメッシュ状間隔保持体６の外周面に当接させ、メッシュ状間隔保持体６を押圧して圧縮した状態で上半割外管５ａ、下半割外管５ｂを接合部５ｃにて溶接して外管５を形成し、エキゾーストマニホールド２の組み付けを完了する。
【００２２】
上述のごとく、メッシュ状間隔保持体６は、筒状とし、内管４の上半割内管４ａと下半割内管４ｂを接合した接合部４ｃと対向する位置に凹部６ａを設け、内管４の外側に突起した接合部４ｃに接触しないよう構成した。
【００２３】
このように凹部６ａを設けたことにより、外管５がメッシュ状間隔保持体６を介して接合部４ｃにより押されることを防止して内管４と外管５との間隔を一定に保持できる。
【００２４】
また、メッシュ状間隔保持体６を筒状としたことにより、端末処理の必要がなく、コストを押さえることができるとともに、内管４にセット治具なしでセットすることができ、エキゾーストマニホールド２の組み付けの作業効率を良くすることができる。
【００２５】
さらに、メッシュ状間隔保持体６をスポット溶接により内管４に固定する時、熱による花咲現象も起こりにくく、メッシュ状間隔保持体６の変形が分割タイプの間隔保持体より少ない。そのため、外管５をセットする時、大きな押さえ込み力を必要とせず、作業効率を良くすることができる。
【００２６】
［第二実施形態］
次に本発明に係るメッシュ状間隔保持体及びこれを具備するエキゾーストマニホールドの第二実施形態について図を用いて説明する。図５は本実施形態にかかるメッシュ状間隔保持体の説明図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２７】
図５に示すように、本実施形態のメッシュ状間隔保持体２６は、上記第一実施形態のメッシュ状間隔保持体６の凹部６ａに凹凸をつけたものである。
【００２８】
メッシュ状間隔保持体２６は、凹部２６ａを上記第一実施形態の凹部６ａより長く形成し、凹部２６ａを周方向に縮めて径方向に凹凸を形成している。メッシュ状間隔保持体２６は、凹部２６ａを周方向に伸ばすことにより、凹部２６ａの凹凸がなくなるまで径を広げることができる。このため、メッシュ状間隔保持体２６は、凹部２６ａの凹凸の長さの分だけ径を変化させることができ、エキゾーストマニホールド２の集合部Ａの内管４の外径寸法にあわせて伸縮できる。
【００２９】
これにより、メッシュ状間隔保持体２６を内管４にセットする時、凹部２６ａを径方向に伸縮させて内管４の外径の寸法公差を吸収することができ、組み付けを容易にして作業効率を良くすることができる。
【００３０】
［第三実施形態］
次に本発明に係るメッシュ状間隔保持体及びこれを具備するエキゾーストマニホールドの第三実施形態について図を用いて説明する。図６は本実施形態にかかる成形前のメッシュの説明図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
本実施形態にかかるメッシュ状間隔保持体は、密度の低いメッシュに凹部を形成し、圧縮用メス型（不図示）に挿入し、オス型１１にて圧縮することにより密度を高めてメッシュ状間隔保持体を成形する工程において、上記第一実施形態のメッシュ１２に変えて、成形前のメッシュ３７の凹部６ａとなる部分３７ａのメッシュ密度が他の部分３７ｂよりも小さいメッシュ３７を使用して成形したものである。
【００３２】
図６に示すように、メッシュ状間隔保持体は、上記第一実施形態のメッシュ１２に変えて、メッシュ３７を用いて、上記第一実施形態と同様の製造工程により形成する。メッシュ３７は、凹部６ａとなる部分３７ａだけメッシュを粗く編み、メッシュ密度を他の部分３７ｂよりも小さくしたものである。
【００３３】
このように、メッシュ状間隔保持体６の凹部６ａを作成する時に、あらかじめ凹部６ａとなる部分３７ａのメッシュ密度を他の部分３７ｂよりも小さくしておくことにより、芯１０から突出する押し出し部１０ａの押圧力を小さくすることができ、凹部３６ａを作り易くできる。
【００３４】
［第四実施形態］
次に本発明に係るメッシュ状間隔保持体及びこれを具備するエキゾーストマニホールドの第四実施形態について図を用いて説明する。図７は本実施形態にかかるメッシュ状間隔保持体の製造方法の説明図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
図７に示すように、本実施形態にかかるメッシュ状間隔保持体３６は、上記第一実施形態のオス型１１に変えて、オス型３８を用いて成形したものである。オス型３８はメッシュ状間隔保持体３６の凹部３６ａに当接する部分にメッシュ１２の軸方向への逃げ部３８ａを設けたものである。
【００３６】
上記第一実施形態と同様の方法により凹部を形成したメッシュ１２を圧縮用メス型（不図示）に挿入し、オス型３８にて長手方向に圧縮してメッシュ状間隔保持体３６を形成する。このように形成されたメッシュ状間隔保持体３６は、凹部３６ａが逃げ部３８ａの分だけ圧縮されないことにより、凹部３６ａの軸方向端部が他の部分から逃げ部３８ａの形状に突出して成形される。
【００３７】
尚、本実施形態では、オス型３８に逃げ部３８ａを設けたが、メス型（不図示）に逃げ部を設けるよう構成してもよい。
【００３８】
上述のごとく、メッシュ状間隔保持体３６の凹部３６ａに当接する部分にメッシュ１２の軸方向への逃げ部３８ａを有するオス型３８にてメッシュ状間隔保持体３６を形成した。これにより、オス型による圧縮によりメッシュ状間隔保持体の凹部が変形することを防止し、メッシュ状間隔保持体３６の接合部４ｃに対する接触を確実に回避できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、メッシュ状間隔保持体は、筒状とし、内管の半割管を接合した接合部と対向する位置に凹部を設け、内管の外側に突起した接合部に接触しないよう構成した。このように凹部を設けたことにより、外管がメッシュ状間隔保持体を介して接合部により押されることを防止して内管と外管との間隔を一定に保持できる。
【００４０】
また、メッシュ状間隔保持体を筒状としたことにより、端末処理の必要がなく、コストを押さえることができるとともに、内管にセット治具なしでセットすることができ、エキゾーストマニホールドの組み付けの作業効率を良くすることができる。
【００４１】
また、メッシュ状間隔保持体をスポット溶接により内管に固定する時、熱による花咲現象も起こりにくく、メッシュ状間隔保持体の変形が分割タイプの間隔保持体より少ない。そのため、外管をセットする時、大きな押さえ込み力を必要とせず、作業効率を良くすることができる。
【００４２】
また、凹部は、径方向に凹凸を有し、内管の集合部の外径寸法にあわせて伸縮するよう構成した。これにより、メッシュ状間隔保持体を内管にセットする時、凹部を伸縮させて内管の外径の寸法公差を吸収することができ、組み付けを容易にして作業効率を良くすることができる。
【００４３】
また、密度の低いメッシュを圧縮用メス型に挿入し、オス型にて圧縮することにより密度を高めてメッシュ状間隔保持体を成形する工程において、成形前のメッシュの凹部となる部分のメッシュ密度が他の部分よりも小さいものを使用して成形した。これにより、小さい押圧力にて凹部を形成でき、凹部を作り易くできる。
【００４４】
また、前記オス型またはメス型は軸方向に逃げ部を有し、メッシュ状間隔保持体の凹部の軸方向端部を逃げ部の形状に形成した。これにより、オス型による圧縮によりメッシュ状間隔保持体の凹部が変形することを防止し、メッシュ状間隔保持体の内管の接合部に対する接触を確実に回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エキゾーストマニホールドを使用した排気系を示す図である。
【図２】エキゾーストマニホールドの断面図である。
【図３】メッシュ状間隔保持体の製造方法の説明図である。
【図４】エキゾーストマニホールドの組み付けの説明図である。
【図５】第二実施形態にかかるメッシュ状間隔保持体の説明図である。
【図６】第三実施形態にかかる成形前のメッシュの説明図である。
【図７】第四実施形態にかかるメッシュ状間隔保持体の製造方法の説明図である。
【図８】従来のエキゾーストマニホールドの長手方向の断面図である。
【図９】従来のエキゾーストマニホールドの組み付けの説明図である。
【符号の説明】
Ａ        …集合部
Ｓ        …中空部
１        …エンジン
２        …エキゾーストマニホールド
４        …内管
４ａ    …上半割内管
４ｂ    …下半割内管
４ｃ    …接合部
５        …外管
５ａ    …上半割内管
５ｂ    …下半割内管
５ｃ    …接合部
６        …メッシュ状間隔保持体
６ａ    …凹部
７        …ベース型
８        …型
８ａ    …貫通穴
９        …芯型
１０        …芯
１０ａ    …押し出し部
１１        …オス型
１２        …メッシュ
２６        …メッシュ状間隔保持体
２６ａ    …凹部
３６        …メッシュ状間隔保持体
３６ａ    …凹部
３７        …メッシュ
３７ａ    …部分
３７ｂ    …他の部分
３８        …オス型
３８ａ    …逃げ部
【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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【図６】
2004270655.tif 000008
【図７】
2004270655.tif 000009
【図８】
2004270655.tif 000010
【図９】
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