(57)【要約】【課題】エンジンルーム２内の触媒コンバータ９付近の雰囲気温度を低くし、空燃比センサ１２の耐久性を高める。【解決手段】車体前部のエンジンルーム２内に搭載された内燃機関５から車体床下へ向かう排気系の途中に、斜めに傾斜した状態で触媒コンバータ９が配置される。触媒コンバータ９の前面を覆う遮熱板２１の両側部に、側縁を筒状に折り曲げてなる通路状のダクト部２２が形成されており、その上端２２ａがエンジンルーム２内に開口し、下端２２ｂが車体床下の高さ位置で開口する。走行により走行風が矢印Ｗのように流れると、床下に突出した下端２２ｂ付近に負圧領域２８が発生し、矢印Ｈのような空気の流れが生じて、エンジンルーム２内の高温空気が床下へと排出される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部のエンジンルーム内に搭載された内燃機関から車体床下へ向かう排気系の斜めに傾斜した部分に、エンジンルーム側に向かう排気系前面を覆うように取り付けられる遮熱板において、
この遮熱板の一部として、上下方向に沿って延びる通路状のダクト部が形成され、その上端がエンジンルーム内に開口し、下端が車体床下の高さ位置で開口するようにしたことを特徴とする自動車の排気系の遮熱板。
【請求項２】
上記排気系の途中に、触媒コンバータが傾斜した姿勢で取り付けられており、上記遮熱板は、この触媒コンバータの前面を覆う触媒コンバータ用の遮熱板であることを特徴とする請求項１に記載の自動車の排気系の遮熱板。
【請求項３】
上記触媒コンバータの上流側に空燃比センサが取り付けられており、上記ダクト部の上端が上記空燃比センサの近傍まで延びていることを特徴とする請求項２に記載の自動車の排気系の遮熱板。
【請求項４】
上記ダクト部が遮熱板の側部に沿って設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動車の排気系の遮熱板。
【請求項５】
上記触媒コンバータの上流側の側方位置に空燃比センサが取り付けられており、この空燃比センサの下方となる側の遮熱板の側部に沿って上記ダクト部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の自動車の排気系の遮熱板。
【請求項６】
遮熱板の側縁を筒状に折り曲げて上記ダクト部が形成されていることを特徴とする請求項４または５に記載の自動車の排気系の遮熱板。
【請求項７】
上記ダクト部の下端が、遮熱板の他の部分の下縁よりも下方へ筒状に延長されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の自動車の排気系の遮熱板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車の排気系の一部、例えば触媒コンバータの前面を覆うように設けられる遮熱板の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、自動車の排気系における触媒コンバータからの輻射熱を遮るように、触媒コンバータの表面を覆う金属板からなる遮熱板が開示されている。この特許文献１に記載の触媒コンバータは、車体の床下に配置される例であるが、近年、始動後の触媒の早期活性化が要請されていることから、いわゆるプリ触媒等として、触媒コンバータが上流側つまり内燃機関により近い位置に配置される傾向にあり、車体前部のエンジンルーム内に搭載された内燃機関から車体床下へ向かう排気系の途中、つまり実質的にエンジンルーム内に触媒コンバータが配置されることがある。
【特許文献１】特開平８−３１２３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように触媒コンバータがエンジンルーム内に配置されていると、エンジンルーム内の温度、特に触媒コンバータ近傍の雰囲気温度が高くなりやすい。これは、近年の乗用車においては、エンジンルームが小型化され、各部品が密集したレイアウトとなっているため、走行風が通過しにくく、一層顕著となっている。
【０００４】
従って、周囲の他の部品の耐熱性が問題となる。例えば、触媒コンバータの上流側には、一般に空燃比センサが取り付けられているが、高温に晒される結果、シール部分等が劣化し、耐久性が低下する懸念がある。
【０００５】
上記特許文献１に記載のような従来の遮熱板は、単に触媒コンバータからの輻射熱を遮るに過ぎない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、この発明は、触媒コンバータ等の排気系の表面を覆うように取り付けられる遮熱板を利用して、エンジンルーム内の高温となった空気を外部へ排出し、排気系周辺の雰囲気温度を低下させるようにしたものである。
【０００７】
すなわち、この発明は、車体前部のエンジンルーム内に搭載された内燃機関から車体床下へ向かう排気系の斜めに傾斜した部分に、エンジンルーム側に向かう排気系前面を覆うように取り付けられる自動車の排気系の遮熱板において、この遮熱板の一部として、上下方向に沿って延びる通路状のダクト部が形成され、その上端がエンジンルーム内に開口し、下端が車体床下の高さ位置で開口するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
自動車が走行すると、車体の床下に沿って流れる走行風により、上記ダクト部の下端開口付近に負圧が発生し、この負圧による圧力差によって、上記ダクト部内を上端から下端へと流れる空気の流れが生じる。これにより、エンジンルーム内の高温となった空気がダクト部を通して車体の床下へと排出され、車体前方などから温度の低い外気がエンジンルーム内に積極的に取り込まれる。
【０００９】
上記遮熱板は、例えば、触媒コンバータに対し設けられる。つまり、上記排気系の途中に、触媒コンバータが傾斜した姿勢で取り付けられており、上記遮熱板は、この触媒コンバータの前面を覆う触媒コンバータ用の遮熱板である。
【００１０】
上記触媒コンバータの上流側に空燃比センサが取り付けられている場合には、上記ダクト部の上端が上記空燃比センサの近傍まで延びていることが望ましい。
【００１１】
また、上記ダクト部は、遮熱板の側部に沿って通路状に設けることができ、上記触媒コンバータの上流側の側方位置に空燃比センサが取り付けられている場合には、この空燃比センサの下方となる側の遮熱板の側部に沿って上記ダクト部が設けられることが望ましい。
【００１２】
上記ダクト部は、種々の方法によって形成することが可能であるが、例えば、金属板からなる遮熱板の側縁を筒状に折り曲げて上記ダクト部を形成することができる。
【００１３】
上記ダクト部の下端を、遮熱板の他の部分の下縁よりも下方へ筒状に延長して形成することもできる。このようにすれば、ダクト部が下方へ筒状に突出するので、下端開口に、より効果的に負圧が生成される。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、排気系に取り付けられる遮熱板を利用してエンジンルーム内から高温空気を外部へ効率よく排出でき、エンジンルーム内の排気系周辺の雰囲気温度を低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、この発明が適用される自動車の前部の概略構成を示す縦断面図であって、車体１の前部にエンジンルーム２が構成され、車室３との間を区画するように、ダッシュパネル４が設けられている。この実施例では、所謂横置きの搭載姿勢でもって例えば直列４気筒の内燃機関５がエンジンルーム２内に搭載されており、かつ車体前端に、ラジエータ６が配置されている。
【００１７】
上記内燃機関５は、車体１の前方に向かう一方の側面に吸気系（図示せず）が配置され、かつ車体の後方に向かう他方の側面に排気系７が配置されたものである。上記排気系７としては、各シリンダの排気ポートに連通した排気マニホルド８がシリンダヘッド側面に取り付けられているとともに、その下流端の集合部に触媒コンバータ９が接続され、かつ該触媒コンバータ９出口に排気管１０が接続されている。上記排気管１０は、車体１の床下つまりフロアパネル１１の下側を通って車体後方へ延びている。そして、上記排気マニホルド８は、内燃機関５の比較的高い位置に取り付けられているので、上記触媒コンバータ９は、図示するように、斜めに傾斜した姿勢で配置されている。つまり、この触媒コンバータ９は、内燃機関５とダッシュパネル４とに挟まれた空間に収容されており、傾斜したダッシュパネル４の前面に沿うように斜めに配置されている。なお、１３は前輪を示す。
【００１８】
上記触媒コンバータ９は、金属製のケーシング内に触媒担体を収容したものであって、断面楕円形の円筒状をなし、かつ前後両端部が略円錐形をなしている。なお、この触媒コンバータ９の楕円の断面形状は、車幅方向が長径方向となっている。また、この触媒コンバータ９の上流側となる排気マニホルド８の出口部分に、排気組成を検出する酸素センサ等の空燃比センサ１２が取り付けられている。この空燃比センサ１２は、特に、他部品とのレイアウトの関係から、排気マニホルド８出口部分の側方位置つまり車両前方から見て左右方向となる位置に取り付けられている。
【００１９】
そして、上記触媒コンバータ９の前面つまり車両前方ないし下側に向かう面を覆うように、金属板からなる遮熱板２１が取り付けられている。この遮熱板２１は、図２に断面形状を示すように、触媒コンバータ９の幅方向の全体を覆うように底壁部２１ａが平坦な板状に左右に拡がっているとともに、左右の側壁部２１ｂが触媒コンバータ９の側面を覆うように立ち上がって、全体として、略Ｕ字形の断面形状を有しており、かつ側壁部２１ｂを構成する側縁を延長して内側へ筒状に折り曲げることにより、通路状のダクト部２２が左右にそれぞれ形成されている。図示例では、上記ダクト部２２は、上下方向に細長い偏平な断面形状を有し、上記側壁部２１ｂが、内側壁２１ｃおよび外側壁２１ｄを有する二重壁構造となっている。また、上記遮熱板２１は、触媒コンバータ９の長手方向に、ほぼ同一の断面形状で直線状に延びている。従って、上記触媒コンバータ９の上面部分を除く大部分が上記遮熱板２１によって覆われているとともに、一対のダクト部２２が、遮熱板２１の側部に沿って直線状に延びた通路状をなし、傾斜した触媒コンバータ９と平行に、上下方向かつ前後方向に延びている。
【００２０】
上記のダクト部２２の上端２２ａは、触媒コンバータ９上流端よりも上方に位置し、かつエンジンルーム２内にそのまま開口している。特に、空燃比センサ１２の近傍まで達している。上記空燃比センサ１２は、上述したように、側方つまり左右のいずれかに配置されているので、一方のダクト部２２の上端２２ａが、上記空燃比センサ１２の下方に開口している。また、上記ダクト部２２の下端２２ｂは、触媒コンバータ９の下流端よりも下方に延びており、車体１の床下つまりフロアパネル１１より下方に突出した高さ位置において開口している。
【００２１】
図３および図４は、上記の遮熱板２１の触媒コンバータ９に対する取付構造の一例を示したもので、触媒コンバータ９の側部にナット２５が溶接されており、ダクト部２２を構成する内側壁２１ｃがボルト２６によってナット２５との間に締結されている。ここで、図４に示すように、上記内側壁２１ｃには、ボルト２６用の小孔２７が開口形成され、上記外側壁２１ｄには、ボルト２６を締付作業するための、より大きな径の作業孔２８が開口形成されている。なお、ダクト部２２に開口が生じないように、ブラケット等を介して取り付けることも可能である。
【００２２】
上記のような構成においては、図５に示すように、自動車が走行することに伴う走行風が矢印Ｗのように車体１の下面に沿って流れるので、床下に突出したダクト部２２下端２２ｂの付近に負圧領域２８が発生する。これにより、通路状をなすダクト部２２の上端２２ａと下端２２ｂとの間に圧力差が生じ、ダクト部２２を下方へ流れる矢印Ｈのような空気の流れが発生する。従って、エンジンルーム２内の空気、特に、触媒コンバータ９上方付近の高温空気が吸い出され、床下へと排出される。そして、このようにエンジンルーム２内から床下への流れが生じることに伴って、車両前方から新たな空気がエンジンルーム２内に積極的に取り込まれる。従って、エンジンルーム２内の雰囲気温度、特に触媒コンバータ９周囲の温度が効果的に低下する。特に、一方のダクト部２２の上端２２ａが空燃比センサ１２の下方に開口するので、空燃比センサ１２の周囲を横切ってダクト部２２へと流入する流れが得られ、空燃比センサ１２を確実に冷却することができる。従って、空燃比センサ１２の耐久性が向上する。
【００２３】
なお、上記ダクト部２２として、遮熱板２１の側壁部２１ｂが内側壁２１ｃおよび外側壁２１ｄを有する二重壁構造となるため、遮熱板２１の剛性向上に寄与するとともに、触媒コンバータ９からの輻射熱を遮る本来の遮熱効果も一層高くなる。
【００２４】
次に、図６および図７は、この発明の第２実施例を示している。この実施例は、空燃比センサ１２が位置する左右の一方のみにダクト部２２を形成したものである。つまり、この例では、車両前方から見て左側に空燃比センサ１２が装着されており、その下方となる側の遮熱板２１の一方の側部に、ダクト部２２が設けられている。このダクト部２２は、前述した第１実施例と同じく、金属板からなる遮熱板２１の側縁を筒状に折り曲げて形成されている。
【００２５】
図８は、遮熱板２１として２枚の金属板２１Ａ，２１Ｂを組み合わせることで、ダクト部２２を形成するようにした第３実施例を示している。この例では、二重壁構造となるダクト部２２の内側壁２１ｃが内側の金属板２１Ａの一部として形成され、外側壁２１ｄが外側の金属板２１Ｂの一部として形成され、両者が、ダクト部２２の外側で溶接されている。このような構成では、各金属板２１Ａ，２１Ｂを単純なプレス加工により得ることができる。なお、底壁部２１ａ部分は、２枚の金属板２１Ａ，２１Ｂが密接した状態となる。
【００２６】
次に、図９および図１０は、底壁部２１ａの下縁を相対的に短く切り欠いた第４実施例を示している。換言すれば、底壁部２１ａの下縁位置に対し、左右両側のダクト部２２の下端２２ｂが下方へ筒状に延長された形となっている。
【００２７】
この実施例によれば、ダクト部２２の下端２２ｂが筒状に独立した形で床下に突出するので、走行風による負圧発生がより確実なものとなり、下端２２ｂ付近で得られる負圧が強化されて、ダクト部２２を流れる空気量が増加する。なお、底壁部２１ａの下縁の位置は相対的に上方となるので、車両の最低地上高の確保の上でも有利となる。
【００２８】
以上、この発明を、車体１に内燃機関５が横置に搭載される実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図１１に示すように、エンジンルーム２に所謂縦置に内燃機関５が搭載される場合にも、同様に適用することが可能である。
【００２９】
また、エンジンルーム２内に触媒コンバータ９が配置されない場合にも、例えば、ダッシュパネル４前方を通る排気管を覆うように遮熱板を取り付け、その一部にダクト部を設けることで、同様の冷却作用を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の一実施例を示す自動車前部の縦断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図３】遮熱板の取付構造の一例を示す断面図。
【図４】同じく遮熱板要部の斜視図。
【図５】ダクト部の作用を説明する説明図。
【図６】第２実施例を示す要部の側面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図８】２枚の金属板からなる遮熱板の第３実施例を示す断面図。
【図９】切欠を設けた第４実施例の側面図。
【図１０】図９の矢印Ｃから見た正面図。
【図１１】縦置型内燃機関の排気系に適用した実施例を示す自動車前部の縦断面図。
【符号の説明】
【００３１】
１…車体
２…エンジンルーム
４…ダッシュパネル
９…触媒コンバータ
２１…遮熱板
２２…ダクト部
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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