(57)【要約】【課題】フレキシブルチューブを排気パイプに溶接する溶接部分にかかる応力の集中を可能な限り分散低減し、高温下においても強度耐久性に非常に優れた車両用排気パイプを提供する。【解決手段】左右の排気パイプ４Ｌ、４Ｒの外周には、この左右の排気パイプ４Ｌ、４Ｒの材質と略同じ材質（フェライト系ステンレス鋼材）で形成した第１の中間筒６、１２を溶接し、この第１の中間筒６、１２の外周には、この第１の中間筒６、１２と略同じ板厚（略１．２ｍｍ）で、且つ、フレキシブルチューブ１０と略同じ材質（オーステナイト系ステンレス鋼材）の第２の中間筒８、１４を溶接し、この第２の中間筒８、１４の外周に、フレキシブルチューブ１０の端部をそれぞれ溶接する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの排気系で中途部がフレキシブルチューブを介して構成された車両用排気パイプにおいて、
上記排気パイプの外周には、該排気パイプの材質と略同じ材質で形成した第１の中間筒を溶接し、該第１の中間筒の外周には、この第１の中間筒と略同じ板厚で、且つ、上記フレキシブルチューブと略同じ材質の第２の中間筒を溶接し、該第２の中間筒の外周に、上記フレキシブルチューブの端部を溶接したことを特徴とする車両用排気パイプ。
【請求項２】
上記排気パイプと上記第１の中間筒はフェライト系ステンレス鋼材で形成し、上記フレキシブルチューブと上記第２の中間筒はオーステナイト系ステンレス鋼材で形成したことを特徴とする請求項１記載の車両用排気パイプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンからの排気系で、特に中途部がフレキシブルチューブを介して構成される車両用排気パイプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等の車両においては、エンジン側とマフラ側との相対的変位を吸収すると共に、排気系の熱膨張差を吸収し、且つ、エンジン振動のマフラへの伝達低減を図る等を目的として、エンジンからの長尺な排気パイプの中途部を、フレキシブルチューブを介して構成することが行われている。
【０００３】
このような、フレキシブルチューブを介し連結して構成した排気パイプとしては、例えば、実開昭５７−７８７１５号公報に開示されるものがある。この技術を適用した一例を、以下、図４、及び、図５により詳しく説明する。
【０００４】
すなわち、エンジン（上流）側排気パイプ５１の縮径した先端は、マフラ（下流）側排気パイプ５２の拡径した先端内に挿通されており、この挿通部においてエンジン側排気パイプ５１の外面とマフラ側排気パイプ５２の内面の間隙部分には、インシュレータ５３が介装されている。このエンジン側排気パイプ５１とマフラ側排気パイプ５２の接続部分の外側にはフレキシブルチューブ５４が周設されており、このフレキシブルチューブ５４のエンジン側端部は、エンジン側排気パイプ５１の外周に溶接部ｐで溶接により固定した中間筒５５の外周に溶接部ｑで溶接されている。また、フレキシブルチューブ５４のマフラ側端部も同様に、マフラ側排気パイプ５２の外周に溶接部ｒで溶接により固定した中間筒５６の外周に溶接部ｓで溶接されている。こうして、フレキシブルチューブ５４の端部を中間筒５５、５６を介して排気パイプ５１、５２に固定することにより、溶接部ｑ、ｓの排気熱による熱的影響を低減すると共に、溶接部ｑ、ｓに対する応力の低下も図るようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭５７−７８７１５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような従来の排気管構造では、例えば、排気パイプ５１、５２は、板厚が２ｍｍのフェライト系ステンレス鋼材で形成され、中間筒５５、５６は、板厚が１．２ｍｍのフェライト系ステンレス鋼材で形成され、フレキシブルチューブ５４は、板厚が０．６ｍｍ（０．３ｍｍ２重構造）のオーステナイト系ステンレス鋼材で構成されている。このような場合、中間筒５５、５６とフレキシブルチューブ５４とが異材であることから材料の熱膨張率が異なり（具体的には、オーステナイト系ステンレス鋼材の熱膨張率の方がフェライト系ステンレス鋼材の熱膨張率より大きい）、また、中間筒５５、５６とフレキシブルチューブ５４との板厚差が大きいことから強度が不均一となって、中間筒５５、５６とフレキシブルチューブ５４の異材溶接部ｑ、ｓに熱疲労と熱膨張による応力集中が生じ、この溶接部ｑ、ｓの耐久性を低下させてしまう虞がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、フレキシブルチューブを排気パイプに溶接する溶接部分にかかる応力の集中を可能な限り分散低減し、高温下においても強度耐久性に非常に優れた車両用排気パイプを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の本発明による車両用排気パイプは、エンジンからの排気系で中途部をフレキシブルチューブを介して構成された車両用排気パイプにおいて、上記排気パイプの外周には、該排気パイプの材質と略同じ材質で形成した第１の中間筒を溶接し、該第１の中間筒の外周には、この第１の中間筒と略同じ板厚で、且つ、上記フレキシブルチューブと略同じ材質の第２の中間筒を溶接し、該第２の中間筒の外周に、上記フレキシブルチューブの端部を溶接したことを特徴としている。すなわち、請求項１記載の車両用排気パイプでは、排気パイプと第１の中間筒とは略同じ材質、第１の中間筒と第２の中間筒とは略同じ板厚、第２の中間筒とフレキシブルチューブとは略同じ材質であるため、これらを溶接する際に、異材同士であり、且つ、板厚が異なる場合の大きな熱疲労と熱膨張が共に集中することがない。このため、高温下においても耐久性に非常に優れたものとなる。
【０００９】
また、請求項２記載の本発明による車両用排気パイプは、請求項１記載の車両用排気パイプにおいて、上記排気パイプと上記第１の中間筒はフェライト系ステンレス鋼材で形成し、上記フレキシブルチューブと上記第２の中間筒はオーステナイト系ステンレス鋼材で形成したことを特徴とする。すなわち、請求項１記載の車両用排気パイプでは、請求項２記載のような各材質で形成することが具体的に適用できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１乃至図３は本発明の実施の一形態を示し、図１は排気系のフロントエキゾーストパイプの全体斜視図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面図、図３は図２のＩＩＩ部拡大図である。尚、本実施の形態では、左右に各２気筒づつ有する水平対向４気筒エンジンの排気系を例に説明する。
【００１１】
図１において、符号１Ｌはエンジンの左側シリンダヘッド（図示せず）に連結される左側エキゾーストマニホルドを示し、符号１Ｒはエンジンの右側シリンダヘッド（図示せず）に連結される右側エキゾーストマニホルドを示す。
【００１２】
左側エキゾーストマニホルド１Ｌと右側エキゾーストマニホルド１Ｒとは、フロントエキゾーストパイプ２で連通されており、エンジン左側の気筒からの排気ガスは、左側エキゾーストマニホルド１Ｌからフロントエキゾーストパイプ２内を通じて右側エキゾーストマニホルド１Ｒ内に導かれ、エンジン右側の気筒からの排気ガスと合流されて、図示しない触媒、マフラ側へと排出される。尚、図１中、符号３は、フロントエキゾーストパイプ２の外側に設けられる遮熱カバーを示す。
【００１３】
フロントエキゾーストパイプ２は、図２、図３に示すように、上流側端部が左側エキゾーストマニホルド１Ｌに連結された左側排気パイプ４Ｌの縮径した端部を、下流側端部が右側エキゾーストマニホルド１Ｒに連結された右側排気パイプ４Ｒの拡径した端部内に挿通して構成している。そして、左側排気パイプ４Ｌの端部と右側排気パイプ４Ｒとの挿通部には、左側排気パイプ４Ｌの外面と右側排気パイプ４Ｒの内面との間にインシュレータ５が介装されている。
【００１４】
左側排気パイプ４Ｌは、例えば、板厚略２ｍｍのフェライト系ステンレス鋼材で形成されており、この左側排気パイプ４Ｌの外周には、例えば、板厚略１．２ｍｍのフェライト系ステンレス鋼材で形成された第１の中間筒６が溶接部７で溶接されて設けられている。
【００１５】
更に、第１の中間筒６の外周には、例えば、板厚略１．２ｍｍのオーステナイト系ステンレス鋼材で形成された第２の中間筒８が溶接部９で溶接されて設けられている。
【００１６】
そして、更に、第２の中間筒８の外周には、例えば、板厚が略０．６ｍｍ（０．３ｍｍ２重構造）のオーステナイト系ステンレス鋼材で形成した、左側排気パイプ４Ｌと右側排気パイプ４Ｒとの接続部を覆うフレキシブルチューブ１０の一端部が溶接部１１で溶接されて固定されている。
【００１７】
右側排気パイプ４Ｒも左側排気パイプ４Ｌと同様に、例えば、板厚略２ｍｍのフェライト系ステンレス鋼材で形成されており、この右側排気パイプ４Ｒの外周には、例えば、板厚略１．２ｍｍのフェライト系ステンレス鋼材で形成された第１の中間筒１２が溶接部１３で溶接されて設けられている。
【００１８】
更に、第１の中間筒１２の外周には、例えば、板厚略１．２ｍｍのオーステナイト系ステンレス鋼材で形成された第２の中間筒１４が溶接部１５で溶接されて設けられている。そして、更に、第２の中間筒１４の外周には、フレキシブルチューブ１０の他端部が溶接部１６で溶接されて固定されている。
【００１９】
このように、本実施の形態によれば、左右の排気パイプ４Ｌ、４Ｒの外周には、この左右の排気パイプ４Ｌ、４Ｒの材質と略同じ材質（フェライト系ステンレス鋼材）で形成した第１の中間筒６、１２を溶接し、この第１の中間筒６、１２の外周には、この第１の中間筒６、１２と略同じ板厚（略１．２ｍｍ）で、且つ、フレキシブルチューブ１０と略同じ材質（オーステナイト系ステンレス鋼材）の第２の中間筒８、１４を溶接し、この第２の中間筒８、１４の外周に、フレキシブルチューブ１０の端部をそれぞれ溶接した構成となっている。
【００２０】
このため、材料間の熱膨張率の差、及び、板厚が異なることからの強度差が、従来の排気管構造のように一箇所の溶接部分に集中することがなく、各溶接部７、９、１３、１６に分散されるため、たとえ高温下においても強度耐久性に非常に優れた構造となっている。尚、上述の各材質と各板厚は、一例であり、上述した本発明の用件を満たすものであれば、他の材質と他の板厚であっても良いことは云うまでもない。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、フレキシブルチューブを排気パイプに溶接する溶接部分にかかる応力の集中を可能な限り分散低減し、高温下においても強度耐久性に非常に優れたものとすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態による、排気系のフロントエキゾーストパイプの全体斜視図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図
【図３】図２のＩＩＩ部拡大図
【図４】従来技術による、排気系のフロントエキゾーストパイプのフレキシブルチューブ内の構造を示す断面図
【図５】図４のＶ部拡大図
【符号の説明】
２    フロントエキゾーストパイプ
４Ｌ  左側排気パイプ
４Ｒ  右側排気パイプ
６    第１の中間筒
７    溶接部
８    第２の中間筒
９    溶接部
１０    フレキシブルチューブ
１１    溶接部
１２    第１の中間筒
１３    溶接部
１４    第２の中間筒
１５    溶接部
１６    溶接部
【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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