(57)【要約】【課題】  排気系に配置される中空構造体と管部材との接合強度が高くなる排気系構造を得る。【解決手段】車両用排気構造１０を構成する触媒コンバータ１２は、上流側触媒ケース３０と下流側触媒ケース３４とが、連結パイプ３８によって排気ガス流に対し直列に連通されている。連結パイプ３８は、上流側触媒ケース３０、下流側触媒ケース３４の触媒収容部４２、４８よりも小径の直管部５４と、直管部５４の上流端から延設され上流側触媒ケース３０側に向けて連続的に拡径した上流側テーパ部５６と、直管部５４の下流端から延設され下流側触媒ケース３４側に向けて連続的に拡径した下流側テーパ部５８とを含み、上流側テーパ部５６において上流側触媒ケース３０に接続されると共に、下流側テーパ部５８において下流側触媒ケース３４に接合されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空構造体の端部に管部材が接続された車両用排気構造であって、
前記管部材は、
流路断面の形状が一定の直管部と、
前記直管部の排気流方向の一端側に設けられ、前記中空構造体側に向けて流路断面の周長が連続的に拡大されたテーパ部と、
を含み、前記テーパ部において前記中空構造体に接続されている車両用排気構造。
【請求項２】
排気流路に設けられた２つの中空構造体を、該２つの中空構造体よりも流路断面の周長が小さい管部材によって排気流方向に直列に連結する車両用排気構造において、
前記管部材は、
流路断面の形状が一定の直管部と、
前記直管部における排気流方向の上流端側に設けられ、排気流方向の上流側に向けて流路断面の周長が連続的に拡大された上流側テーパ部と、
前記直管部における排気流方向の下流端側に設けられ、排気流方向の下流側に向けて流路断面の周長が連続的に拡大された下流側テーパ部と、
を含み、前記上流側テーパ部において排気流方向の上流側に位置する前記中空構造体に接続されると共に、前記下流側テーパ部において排気流方向の下流側に位置する前記中空構造体に接続されている車両用排気構造。
【請求項３】
複数の触媒ケースを排気流路に直列に配置した車両用排気構造において、
排気流方向に隣接する第１の前記触媒ケースと第２の前記触媒ケースとを接続する管部材を有し、
前記管部材は、
流路断面の形状が一定の直管部と、
前記直管部における排気流方向の上流端側に設けられ、排気流方向の上流側に向けて流路断面の周長が連続的に拡大された上流側テーパ部と、
前記直管部における排気流方向の下流端側に設けられ、排気流方向の下流側に向けて流路断面の周長が連続的に拡大された下流側テーパ部と、
を含み、前記上流側テーパ部において排気流方向の上流側に位置する前記第１の触媒ケースに接続されると共に、前記下流側テーパ部において排気流方向の下流側に位置する前記第２の触媒ケースに接続されている車両用排気構造。
【請求項４】
前記第１の触媒ケースは、前記管部材の直管部よりも流路断面の周長が大きい触媒収容部と、該触媒収容部の下流側に設けられ排気流方向の下流側に向けて流路断面の周長が連続的に縮小された下流側テーパ部とを含み、
前記第２の触媒ケースは前記、前記管部材の直管部よりも流路断面の周長が大きい触媒収容部と、該触媒収容部の上流側に設けられ排気流方向の上流側に向けて流路断面の周長が連続的に縮小された上流側テーパ部とを含み、
前記管部材は、前記上流側テーパ部が前記第１の触媒ケースの前記下流側テーパ部に接続されると共に、前記下流側テーパ部が前記第２の触媒ケースの前記上流側テーパ部に接続されている請求項３記載の車両用排気構造。
【請求項５】
前記管部材の直管部には、排気の状態に応じた信号を出力する排気センサを取り付けるための取付部が設けられている請求項３又は請求項４記載の車両用排気構造。
【請求項６】
前記管部材は、前記直管部の排気流方向の上流端が前記上流側テーパ部の下流端に連続すると共に、前記直管部の排気流方向の下流端が前記下流側テーパ部の上流端に連続して、全体として一体に形成されている請求項２乃至請求項５の何れか１項記載の車両用排気構造。
【請求項７】
前記管部材は、液圧成形によって、前記直管部と前記テーパ部とが一体に形成されている請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の車両用排気構造。
【請求項８】
前記管部材、及び、前記中空構造体又は前記各触媒ケースの排気流方向各部における流路断面がそれぞれ円形断面である請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の車両用排気構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内燃機関エンジンの排気ガスを外部に排出するための車両用排気構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの触媒担体を排気系に直列に配置した構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の構成では、排気系に配置される触媒容器（触媒ケース）の長手方向中央部に環状の凹形状を全周に亘り凹設し、この触媒容器内における凹形状の前後にそれぞれ触媒担体を配置することで、触媒端体の間隔を凹形状によって保持するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−３８９３６号公報
【特許文献２】特開２００３−３２８７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、例えば直列に分離して配置した触媒間に酸素濃度センサ等を配設する場合、検出精度を確保するために、独立して設けられた２つの触媒ケース間を連結する細径パイプに上記センサ等を取り付ける構造を採ることがある。
【０００４】
このような構成では、細径パイプの排気流方向両端と触媒ケースとの接合部の強度が不足する場合があり、補強等の特別な対策が必要であった。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮して、排気系に配置される中空構造体と管部材との接合強度が高くなる車両用排気構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る車両用排気構造は、中空構造体の端部に管部材が接続された車両用排気構造であって、前記管部材は、流路断面の形状が一定の直管部と、前記直管部の排気流方向の一端側に設けられ、前記中空構造体側に向けて流路断面の周長が連続的に拡大されたテーパ部と、を含み、前記テーパ部において前記中空構造体に接続されている。
【０００７】
請求項１記載の車両用排気構造では、管部材の直管部から中空構造体に排気が流れ、又は、中空構造体から管部材の直管部に排気が流れる。
【０００８】
ここで、管部材は、中空構造体側に向けて流路断面（排気流方向との直交断面）の周長（接合長に相当）が拡大されたテーパ部において中空構造体に接続されるため、流路断面の周長が最も短い最細部である直管部において中空構造体に接続した構成と比較して、接続部に作用する応力（曲げモーメントや振動に基づく応力）が緩和される。これにより、中空構造体と管部材との接続強度、耐久性が増す。
【０００９】
このように、請求項１記載の車両用排気構造では、排気系に配置される中空構造体と管部材との接合強度が高くなる。なお、管部材は、テーパ部の開口端（流路断面積の最大部分）にて中空構造体に接続される構成には限られず、例えば、テーパ部の排気流方向中間部で中空構造体に接続されるようにしても良い。また、本発明には、テーパ部の開口端から中空構造体の接合部に対応する直管状の接合部を設け、該接合部において中空構造体に接合される構成が含まれる。
【００１０】
上記目的を達成するために請求項２記載の発明に係る車両用排気構造は、排気流路に設けられた２つの中空構造体を、該２つの中空構造体よりも流路断面の周長が小さい管部材によって排気流方向に直列に連結する車両用排気構造において、前記管部材は、流路断面の形状が一定の直管部と、前記直管部における排気流方向の上流端側に設けられ、排気流方向の上流側に向けて流路断面の周長が連続的に拡大された上流側テーパ部と、前記直管部における排気流方向の下流端側に設けられ、排気流方向の下流側に向けて流路断面の周長が連続的に拡大された下流側テーパ部と、を含み、前記上流側テーパ部において排気流方向の上流側に位置する前記中空構造体に接続されると共に、前記下流側テーパ部において排気流方向の下流側に位置する前記中空構造体に接続されている。
【００１１】
請求項２記載の車両用排気構造では、排気流方向上流側の中空構造体を通過した排気は、管部材の上流側テーパ部によって流路を狭められつつ直管部に導入され、直管部を通過した排気は、下流側テーパ部によって流路を広げられつつ下流側の中空構造体に導入される。
【００１２】
ここで、管部材は、上流側に位置する中空構造体側に向けて流路断面（排気流方向との直交断面）の周長（接合長の相当）が拡大された上流側テーパ部において該上流側の中空構造体に接続されると共に、下流側に位置する中空構造体側に向けて流路断面の周長が拡大された下流側テーパ部において該下流側の中空構造体に接続されるため、流路断面の周長が最も短い最細部である直管部において対応する中空構造体に接続した構成と比較して、接続部に作用する応力（曲げモーメントや振動に基づく応力）が緩和される。これにより、各中空構造体と管部材との接続強度、耐久性が増す。
【００１３】
このように、請求項２記載の車両用排気構造では、排気系に配置される中空構造体と管部材との接合強度が高くなる。なお、管部材は、各テーパ部の開口端（流路断面積の最大部分）にて中空構造体に接続される構成には限られず、例えば、テーパ部の排気流方向中間部で中空構造体に接続されるようにしても良い。また、本発明には、テーパ部の開口端から中空構造体の接合部に対応する直管状の接合部を設け、該接合部において中空構造体に接合される構成が含まれる。
【００１４】
上記目的を達成するために請求項３記載の発明に係る車両用排気構造は、数の触媒ケースを排気流路に直列に配置した車両用排気構造において、排気流方向に隣接する第１の前記触媒ケースと第２の前記触媒ケースとを接続する管部材を有し、前記管部材は、流路断面の形状が一定の直管部と、前記直管部における排気流方向の上流端側に設けられ、排気流方向の上流側に向けて流路断面の周長が連続的に拡大された上流側テーパ部と、前記直管部における排気流方向の下流端側に設けられ、排気流方向の下流側に向けて流路断面の周長が連続的に拡大された下流側テーパ部と、を含み、前記上流側テーパ部において排気流方向の上流側に位置する前記第１の触媒ケースに接続されると共に、前記下流側テーパ部において排気流方向の下流側に位置する前記第２の触媒ケースに接続されている。
【００１５】
請求項３記載の車両用排気構造では、第１の触媒ケースを通過した排気は、管部材の上流側テーパ部によって流路を狭められつつ直管部に導入され、直管部を通過した排気は、下流側テーパ部によって流路を広げられつつ第２の触媒ケースに導入される。
【００１６】
ここで、管部材は、第１の触媒ケース側に向けて流路断面（排気流方向との直交断面）の周長（接合長の相当）が拡大された上流側テーパ部において該第１の触媒ケースに接続されると共に、第２の触媒ケース側に向けて流路断面の周長が拡大された下流側テーパ部において該第２の触媒ケースに接続されるため、流路断面の周長が最も短い最細部である直管部において対応する触媒ケースに接続した構成と比較して、接続部に作用する応力（曲げモーメントや振動に基づく応力）が緩和される。これにより、各触媒ケースと管部材との接続強度、耐久性が増す。
【００１７】
このように、請求項３記載の車両用排気構造では、排気系に配置される中空構造体と管部材との接合強度が高くなる。なお、本発明には、上下流何れかのテーパ部の開口端から対応する中空構造体の接合部に対応する直管状の接合部を設け、該接合部において中空構造体に接合される構成が含まれる。
【００１８】
請求項４記載の発明に係る車両用排気構造は、請求項３記載の車両用排気構造において、前記第１の触媒ケースは、前記管部材の直管部よりも流路断面の周長が大きい触媒収容部と、該触媒収容部の下流側に設けられ排気流方向の下流側に向けて流路断面の周長が連続的に縮小された下流側テーパ部とを含み、前記第２の触媒ケースは前記、前記管部材の直管部よりも流路断面の周長が大きい触媒収容部と、該触媒収容部の上流側に設けられ排気流方向の上流側に向けて流路断面の周長が連続的に縮小された上流側テーパ部とを含み、前記管部材は、前記上流側テーパ部が前記第１の触媒ケースの前記下流側テーパ部に接続されると共に、前記下流側テーパ部が前記第２の触媒ケースの前記上流側テーパ部に接続されている。
【００１９】
請求項４記載の車両用排気構造では、第１の触媒ケースの下流側テーパ部と管部材の上流側テーパ部とが接続されると共に、第２の触媒ケースの上流側テーパ部と管部材の下流側テーパ部とが接続されている。これにより、これらの接続部を溶接接合にて構成する場合に、触媒ケース内の触媒や他の収容物に熱影響を与えることが防止される。
【００２０】
請求項５記載の発明に係る車両用排気構造は、請求項３又は請求項４記載の車両用排気構造において、前記管部材の直管部には、排気の状態に応じた信号を出力する排気センサを取り付けるための取付部が設けられている。
【００２１】
請求項５記載の車両用排気構造では、２つの触媒ケースと比較して細い（流路断面の周長が小さい）直管部にセンサ手段の取付部が設けられているため、排気センサを排気流の中心に近づけて配置することができ、検出精度が構造上する。
【００２２】
請求項６記載の発明に係る車両用排気構造は、請求項２乃至請求項５の何れか１項記載の車両用排気構造において、前記管部材は、前記直管部の排気流方向の上流端が前記上流側テーパ部の下流端に連続すると共に、前記直管部の排気流方向の下流端が前記下流側テーパ部の上流端に連続して、全体として一体に形成されている。
【００２３】
請求項６記載の車両用排気構造では、全体として側面視略鼓状に形成された管部材は、その内周側、特に各テーパ部の最細部と直管部との境界部分に突出部や接合部（溶接部）がないため、排気流の乱れが抑制される。
【００２４】
請求項７記載の発明に係る車両用排気構造は、請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の車両用排気構造において、前記管部材は、液圧成形によって、前記直管部と前記テーパ部とが一体に形成されている。
【００２５】
請求項７記載の車両用排気構造では、直管部とテーパ部（上下流のテーパ部の少なくとも１つ）とを有する管部材が液圧成形によって精度良く形成される。特に、請求項５の取付部を管内に凹として形成する場合（負角が生じる場合）でも、これを精度良くかつ一体に形成することができる。
【００２６】
請求項８記載の発明に係る車両用排気構造は、請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の車両用排気構造において、前記管部材、及び、前記中空構造体又は前記各触媒ケースの排気流方向各部における流路断面がそれぞれ円形断面である。
【００２７】
請求項８記載の車両用排気構造では、円筒状の直管部と円錐筒状のテーパ部とを含み構成された管部材は、テーパ部の端面又は周面において、相手方（中空構造体又は各触媒ケース）の円筒端面、円錐筒端面、又は円錐筒の周面に接続される。このため、構造が簡単である。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように本発明に係る車両用排気構造は、排気系に配置される中空構造体と管部材との接合強度が高くなるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の一実施形態に係る車両用排気構造が適用された車両用排気構造１０について、図１乃至図３に基づいて説明する。
【００３０】
図３には、車両用排気構造１０の概略全体構成が平面図にて示されている。この図に示される如く、車両用排気構造１０では、排気として図示しない内燃機関エンジンの排気ガスが排出される排気流路の流れ方向の上流側から順に、触媒コンバータ１２、消音部１４が配設されている。以下の説明では、単に上流、下流というときは、排気ガスの流れ方向における上流、下流を示す。
【００３１】
この実施形態では、内燃機関エンジンが左右のバンクを有するＶ型又は水平対向型のエンジンとされており、左右のバンクに対応して左右一対の触媒コンバータ１２が設けられている。各触媒コンバータ１２は、それぞれ排気管１６を介して対応するバンクの排気マニホルドに連通して接続されている。
【００３２】
また、この実施形態では、消音部１４は、メインマフラ１８のみで構成されている。このメインマフラ１８には、それぞれ上流端が対応する触媒コンバータ１２の下流端に接続された排気管２０の下流端が導入されている。また、メインマフラ１８には、各排気管２０の排気ガスを集合させて排出させる排気管２２の上流端が接続されており、排気管２２の下流端は排気ガスを外部に排出する開口端を成すテールパイプ２４に接続されている。
【００３３】
以下、触媒コンバータ１２について詳細に説明するが、左右のバンクの各触媒コンバータ１２は同じ構成であるため、一方の各触媒コンバータ１２についてのみ説明することとする。
【００３４】
図１には、触媒コンバータ１２が側面図にて示されており、図２には、触媒コンバータ１２が側断面図にて示されている。これらの図に示される如く、触媒コンバータ１２は、排気ガスの流れ方向に直列に配置された上流側触媒部２６、下流側触媒部２８を備えている。図２に示される如く、上流側触媒部２６は、第１の触媒ケース又は中空構造体としての上流側触媒ケース３０内に触媒キャリア３２を収容して構成されている。下流側触媒部２８は、第２の触媒ケース又は中空構造体としての下流側触媒ケース３４内に触媒キャリア３６を収容して構成されている。
【００３５】
この実施形態では、上流側触媒部２６の触媒キャリア３２には、未燃の炭化水素（ＨＣ）、燃焼生成物である一酸化炭素の酸化を促進するための酸化触媒が担持されており、下流側触媒部２８の触媒キャリア３６には、燃焼生成物である窒素酸化物（ＮＯｘ）の還元を促進するための還元触媒が担持されている。なお、上流側触媒ケース３０と触媒キャリア３２との間、下流側触媒ケース３４と触媒キャリア３６との間には、それぞれマット４０が介在している。
【００３６】
そして、触媒キャリア３２を収容した上流側触媒ケース３０と、触媒キャリア３６を収容した下流側触媒ケース３４とは、管部材としての連結パイプ３８によって連結されている。以下、具体的に説明する。
【００３７】
上流側触媒ケース３０は、排気管１６よりも大径の円筒状に形成され触媒キャリア３２が収容される触媒収容部４２を備えている。触媒収容部４２の上流端からは、該上流側に向けて連続的に縮径された上流側テーパ部４４が延設されている。図３に示される如く、上流側テーパ部４４の上流端は排気管１６に接続されている。
【００３８】
一方、触媒収容部４２の下流端からは、該下流側に向けて連続的に縮径された下流側テーパ部４６が延設されている。下流側テーパ部４６は、上流側テーパ部４４と比較して排気ガス流れ方向に短く形成されている。上流側テーパ部４４、下流側テーパ部４６は、それぞれスピニング加工によって触媒収容部４２に一体に設けられている。
【００３９】
下流側触媒ケース３４は、排気管２０よりも大径の円筒状に形成され触媒キャリア３６が収容される触媒収容部４８を備えている。触媒収容部４８の上流端からは、該上流側に向けて連続的に縮径された上流側テーパ部５０が延設されている。
【００４０】
一方、触媒収容部４８の下流端からは、該下流側に向けて連続的に縮径された下流側テーパ部５２が延設されている。図３に示される如く、下流側テーパ部５２の下流端は排気管２０に接続されている。上流側テーパ部５０は、下流側テーパ部５２と比較して排気ガス流れ方向に短く形成されている。上流側テーパ部５０、下流側テーパ部５２は、それぞれスピニング加工によって触媒収容部４８に一体に設けられている。
【００４１】
この実施形態では、上流側触媒ケース３０と触媒キャリア３２とは、同じ寸法形状とされ、接続向きを逆にして用いられるようになっている。すなわち、上流側触媒ケース３０の下流側テーパ部４６と下流側触媒ケース３４の上流側テーパ部５０とは、連結パイプ３８に対し対称に構成されている。
【００４２】
図１及び図２に示される如く、連結パイプ３８は、上下流の触媒収容部４２、４８よりも小径とされた直管部５４を備えている。直管部５４の上流端からは、該上流側に向けて連続的に拡径された上流側テーパ部５６が延設されている。一方、直管部５４の下流端からは、該下流側に向けて連続的に拡径された下流側テーパ部５８が延設されている。これにより、連結パイプ３８は、全体として鼓状に形成されている。また、上流側テーパ部５６、下流側テーパ部５８の各開口端には、段付き状に拡形された接合部５６Ａ、５８Ａが形成されている。
【００４３】
さらに、直管部５４の長手方向中央部には、取付部としてのＯ２センサボス部６０が設けられている。Ｏ２センサボス部６０は、直管部５４の軸心に向けて凹となるように形成されている。
【００４４】
以上説明した連結パイプ３８は、液体を圧力媒体としてパイプ材の内側から圧力を付与して該パイプ材を外周側に位置する型に押し付ける液圧成形によって、直管部５４、上流側テーパ部５６、下流側テーパ部５８、Ｏ２センサボス部６０が一体に形成されている。
【００４５】
そして、この連結パイプ３８は、上流側テーパ部５６の接合部５６Ａを上流側触媒ケース３０の下流側テーパ部４６に外周側から重ね合わせた状態で、接合部５６Ａが下流側テーパ部４６に全周溶接によって気密を確保するように接合されている。また、この連結パイプ３８は、下流側テーパ部５８の接合部５８Ａを下流側触媒ケース３４の上流側テーパ部５０に外周側から重ね合わせた状態で、接合部５８Ａが上流側テーパ部５０に全周溶接によって気密を確保するように接合されている。
【００４６】
接合部５６Ａと下流側テーパ部４６との全周溶接は、例えば、接合部５６Ａの端面と下流側テーパ部４６の外周面との隅肉溶接であっても良く、接合部５６Ａの内周面と下流側テーパ部４６の外周面との重ね合わせ溶接であっても良い。同様に、接合部５８Ａと上流側テーパ部５０との全周溶接は、例えば、接合部５８Ａの端面と上流側テーパ部５０の外周面との隅肉溶接であっても良く、接合部５８Ａの内周面と上流側テーパ部５０の外周面との重ね合わせ溶接であっても良い。
【００４７】
また、図３に示される如く、以上説明した触媒コンバータ１２を備えた車両用排気構造１０は、各バンクの触媒コンバータ１２におけるＯ２センサボス部６０にそれぞれ取り付けられたＯ２センサ６２を備えている。各Ｏ２センサ６２は、直管部５４を通過する排気ガス中の酸素濃度に応じた信号を、図示しないエンジンＥＣＵに出力する構成とされている。エンジンＥＣＵは、通常のエンジン制御を行うほか、例えば、酸化触媒を担持した触媒キャリア３２を通過した排気ガス中の酸素濃度が予測値よりも高い場合等に、内燃機関エンジンの運転状態を切り替える制御を行う構成とされている。
【００４８】
車両用排気構造１０では、連結パイプ３８の直管部５４を細径とすることで、Ｏ２センサ６２が排気ガス流の中心付近に位置させて、該Ｏ２センサ６２による酸素濃度の検出精度を確保する構成とされている。この実施形態では、直管部５４の内径が略６０ｍｍとされている。
【００４９】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００５０】
上記構成の車両用排気構造１０では、内燃機関エンジンの排気ガスが、各バンクの排気管１６、触媒コンバータ１２、排気管２０を経由して消音部１４のメインマフラ１８に導入され、該メインマフラ１８で消音された排気ガスが排気管２２を経てテールパイプ２４から外部に排出される。
【００５１】
ここで、２つの触媒ケース３０、３４を連結する連結パイプ３８は、上流側テーパ部５６において上流側触媒ケース３０の下流側テーパ部４６に接合されると共に、下流側テーパ部５８において下流側触媒ケース３４の上流側テーパ部５０に接合されるため、これら２つの触媒ケース３０、３４との接合強度が高い。
【００５２】
図５に示す比較例１００の如く、単なる直管１０２（直管部５４と同径）を用いて、該直管１０２よりも大径の触媒収容部４２、触媒収容部４８を有する２つの触媒ケース１０４、１０６を連結する構成では、細い直管１０２で高剛性の触媒ケース１０４、１０６を連結する構成となるため、細い直管１０２と触媒ケース１０４、１０６との接合部Ｓの共振モードでの強度が不足する。このため、比較例１００では、直管１０２の肉厚を増して強度向上を図ったり、触媒ケース１０４、１０６の設置位置を変更して共振特性（系の固有振動数等）を変更したりする等の特別の対策が必要になる。
【００５３】
これに対して車両用排気構造１０では、上記の通り連結パイプ３８における上流側触媒ケース３０、下流側触媒ケース３４との接合部位を上流側テーパ部５６、下流側テーパ部５８として溶接長さを増すと共に接合部の断面係数を大きくしたため、上記の如く特別の対策に頼ることなく通り連結パイプ３８における上流側触媒ケース３０、下流側触媒ケース３４との接合強度を確保することができる。したがって、触媒コンバータ１２の耐久性が向上する。
【００５４】
このように、本実施形態に係る車両用排気構造１０では、排気系に配置される２つの上流側触媒ケース３０、３４と連結パイプ３８との接合強度が高くなる。
【００５５】
また、車両用排気構造１０では、連結パイプ３８の直管部５４と各テーパ部５６、５８とが一体に形成され、これらの境界部に内周側に突出する部分や溶接ビードが存在しないため、図２に矢印Ａにて示される如く、排気ガスがスムースに流れる。一方、図５に示す比較例１００では、直管１０２と触媒ケース１０４、１０６との接合部に該直管１０２の端面が突出するため、矢印Ｂにて示される如く、縮流が生じてしまう。したがって、車両用排気構造１０では、比較例１００と比較して、背圧（排気抵抗）が低減される。
【００５６】
特に、この実施形態では、連結パイプ３８が液圧成形によって形成されているため、３８の寸法精度が高く、排気ガスの一層スムースな流動を得ることができる。また、連結パイプ３８が液圧成形によって形成されているため、排気ガス流れ方向に負角となるＯ２センサボス部６０を一体に形成することができる。また、このＯ２センサボス部６０が高い寸法精度で形成されるため、Ｏ２センサ６２による酸素濃度の検出精度が向上する。
【００５７】
さらに、車両用排気構造１０では、上流側触媒ケース３０、下流側触媒ケース３４が連結パイプ３８に接合される下流側テーパ部４６、上流側テーパ部５０を有するため、触媒収容部４２、触媒収容部４８内に収容された触媒キャリア３２、３６を包むマット４０が溶接による熱影響を受けることが防止される。
【００５８】
なお、上記実施形態では、車両用排気構造１０の消音部１４がメインマフラ１８のみで構成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図４に示される如く消音部１４をメインマフラ１８とサブマフラ６６とで構成しても良い。図４（Ａ）は、サブマフラ６６がメインマフラ１８の上流に配設された例を示し、図４（Ｂ）は、サブマフラ６６がメインマフラ１８の下流に配設された例を示している。
【００５９】
また、上記実施形態では、車両用排気構造１０が２つの上流側触媒ケース３０、３４を有する触媒コンバータ１２に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、触媒コンバータ１２とサブマフラ６６、触媒コンバータ１２やサブマフラ６６と他の排気系部品（例えば、排気熱を回収する熱交換器や排気熱発電装置のハウジング等）との連結部位に本発明を適用しても良い。したがって、連結パイプ３８は、円形断面を有する構成には限られず、用途に応じた断面形状を取ることができる。また、連結パイプ３８は、接合部５６Ａ、接合部５８Ａを設けることなく、その端部（最大径部）を被接合部に接合するようにしても良い。
【００６０】
さらに、本発明は、連結パイプ３８が前記第２つの中空構造体である上流側触媒ケース３０、下流側触媒ケース３４を連結する構成には限定されず、例えば、下流端が自由端とされるテールパイプ２４の上流端とサブマフラ６６との接続部位、上流端がフランジ１６Ａとされる排気管１６の下流端と触媒コンバータ１２（上流側テーパ部４４）との接続部位に本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用排気構造を構成する触媒コンバータを示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用排気構造を構成する触媒コンバータを示す側断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両用排気構造を示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車両用排気構造の変形例を模式的に示す図であって、（Ａ）は第１変形例を示す平面図、（Ｂ）は第２変形例を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態との比較例を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０    車両用排気構造
１６・２０    排気管（排気流路）
３０    上流側触媒ケース（中空構造体、第１の触媒ケース）
３４    下流側触媒ケース（中空構造体、第２の触媒ケース）
３８    連結パイプ（管部材）
４２    触媒収容部
４６    下流側テーパ部
４８    触媒収容部
５０    上流側テーパ部
５４    直管部
５６    上流側テーパ部
５８    下流側テーパ部
６０    Ｏ２センサボス部（取付部）
６２    Ｏ２センサ（センサ手段）
【図１】
2007092564.tif 000003
【図２】
2007092564.tif 000004
【図３】
2007092564.tif 000005
【図４】
2007092564.tif 000006
【図５】
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