(57)【要約】【課題】簡易な構造でありながら、内燃機関の振動によって管状流路部材に生じるねじりモーメントを効率良く吸収及び分散し、管状流路部材の振動を抑制できる連結管及びそれを用いた排気系構造を提供すること。【解決手段】連結管２は、内燃機関の排気流路１００を形成する管状流路部材（第１管状流路部材、第２管状流路部材）同士を連結する。連結管２の外周面２０２には、外周面２０２よりも径方向外側に突出すると共に軸方向に延在する複数の突起部２４が設けられている。複数の突起部２４は、連結管２の外周面２０２において、周方向に並んで配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気流路を形成する管状流路部材同士を連結する連結管であって、
該連結管の外周面には、該外周面よりも径方向外側に突出すると共に軸方向に延在する複数の突起部が設けられ、
該複数の突起部は、前記連結管の外周面において、周方向に並んで配置されていることを特徴とする連結管。
【請求項２】
前記突起部における前記連結管の外周面から径方向外側への突出量は、前記突起部の延在方向の中央から両端に向かって徐々に小さくなることを特徴とする請求項１に記載の連結管。
【請求項３】
前記複数の突起部は、前記連結管の外周面において、周方向に等間隔で配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の連結管。
【請求項４】
内燃機関の排気流路を形成する複数の管状流路部材と、
該管状流路部材同士を連結する請求項１〜３のいずれか１項に記載の連結管と、を備え、
前記排気流路は、車両下側に搭載された構造体を迂回するように屈曲して形成された迂回流路を有し、
前記連結管は、前記迂回流路の上流側及び下流側の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする排気系構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連結管及びそれを用いた排気系構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＰＨＶ（Ｐｌｕｇ−ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の車両では、車両床下に大型の電池パックが搭載される。電池パックは、車両幅方向中央に配置される。そのため、内燃機関の排気系構造は、排気管（排気流路）の途中に電池パックを迂回する迂回経路を有する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０６５７９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記構成の排気系構造では、内燃機関の振動が排気管に伝達され、さらに排気管の振動が排気管を支持するサポート部材を介して車体に伝達され、車内音を悪化させてしまうという問題がある。上記特許文献１の排気系構造では、この問題の対策として、排気管を構成する部材同士の連結部分にボールジョイントを用いている。しかしながら、ボールジョイントは、部品点数が多く、構造が複雑となってしまう。また、ボールジョイントでは、ねじりモーメントを十分に吸収及び分散することができない。
【０００５】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、簡易な構造でありながら、内燃機関の振動によって管状流路部材に生じるねじりモーメントを効率良く吸収及び分散し、管状流路部材の振動を抑制できる連結管及びそれを用いた排気系構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の態様である連結管は、内燃機関の排気流路を形成する管状流路部材同士を連結する連結管であって、連結管の外周面には、外周面よりも径方向外側に突出すると共に軸方向に延在する複数の突起部が設けられ、複数の突起部は、連結管の外周面において、周方向に並んで配置されている。
【０００７】
本発明の他の態様である排気系構造は、内燃機関の排気流路を形成する複数の管状流路部材と、管状流路部材同士を連結する上記連結管と、を備え、排気流路は、車両下側に搭載された構造体を迂回するように屈曲して形成された迂回流路を有し、連結管は、迂回流路の上流側及び下流側の少なくとも一方に配置されている。
【０００８】
このような連結管及びそれを用いた排気系構造によれば、内燃機関の振動によって管状流路部材に生じるねじりモーメント、特に管状流路部材の軸心回りのねじりモーメントを効率良く吸収及び分散できる。これにより、内燃機関の振動による管状流路部材の振動を抑制できる。その結果、管状流路部材の振動による車内音の悪化を抑制できる。
【０００９】
また、連結管の作動方向（ねじり方向）が限定されているため、連結管に大きな変位が生じず、連結管自身の強度も十分に確保できる。また、連結管は、一部品で構成されるため、従来のボールジョイント等に比べて簡易な構造であり、部品点数削減等の効果も得られる。
【００１０】
このように、本発明によれば、簡易な構造でありながら、内燃機関の振動によって管状流路部材に生じるねじりモーメントを効率良く吸収及び分散し、管状流路部材の振動を抑制できる連結管及びそれ用いた排気系構造を提供することができる。
【００１１】
上記構成の連結管において、突起部における連結管の外周面から径方向外側への突出量は、突起部の延在方向の中央から両端に向かって徐々に小さくなっていてもよい。この場合には、管状流路部材に生じるねじりモーメントをより一層効率良く吸収及び分散できる。
【００１２】
また、複数の突起部は、連結管の外周面において、周方向に等間隔で配置されていてもよい。この場合には、管状流路部材に生じるねじりモーメントをより一層効率良く吸収及び分散できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１の排気系構造を示す説明図である。
【図２】実施形態１の連結管を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）は連結管の正面図であり、（Ｂ）は連結管の側面図である。
【図４】図３（Ｂ）のIV−IV線矢視断面図である。
【図５】実施形態２の連結管を示す斜視図である。
【図６】（Ａ）は連結管の正面図であり、（Ｂ）は連結管の側面図である。
【図７】図６（Ｂ）のVII−VII線矢視断面図である。
【図８】実施形態３の排気系構造を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（実施形態１）
図１〜図４に示すように、本実施形態の連結管２は、内燃機関（図示略）の排気流路１００を形成する管状流路部材（第１管状流路部材１１、第２管状流路部材１２）同士を連結する。連結管２の外周面２０２には、外周面２０２よりも径方向外側に突出すると共に軸方向に延在する複数の突起部２４が設けられている。複数の突起部２４は、連結管２の外周面２０２において、周方向に並んで配置されている。この連結管２及びそれを用いた排気系構造１の詳細について説明する。
【００１５】
図１に示すように、排気系構造１は、ＰＨＶ等の車両の床下に設置され、内燃機関（エンジン）から排出された排ガスの流路となる排気流路１００を形成している。排気系構造１は、排気流路１００を形成する排気管１０、排気管１０の途中に配設されたマフラ３、車両幅方向の中央に配設された電池パック４等を備えている。なお、図１には、車両の前後左右方向を示した。車両幅方向とは、車両左右方向のことである。
【００１６】
排気管１０は、第１管状流路部材１１、第２管状流路部材１２、第３管状流路部材１３、及び、連結管２を備えている。第１管状流路部材１１と第２管状流路部材１２との間には、連結管２が配置されている。第２管状流路部材１２と第３管状流路部材１３との間には、マフラ３が配置されている。
【００１７】
第１管状流路部材１１の上流側端部は、内燃機関に接続されている。第１管状流路部材１１の内部には、排ガスを浄化するための触媒（図示略）が配置されている。第２管状流路部材１２の上流側端部は、連結管２を介して、第１管状流路部材１１に連結されている。第２管状流路部材１２の下流側端部は、マフラ３に接続されている。第３管状流路部材１３の上流側端部は、マフラ３に接続されている。
【００１８】
第２管状流路部材１２は、第１流路部１２１、第２流路部１２２、第３流路部１２３、及び、第４流路部１２４を有している。第１流路部１２１は、連結管２に接続され、車両前後方向に延びるように形成されている。第２流路部１２２は、第１屈曲部１２５を介して、車両幅方向（車両幅方向右側）に延びるように形成されている。第３流路部１２３は、第２屈曲部１２６を介して、車両前後方向に延びるように形成されている。第４流路部１２４は、第３屈曲部１２７を介して、車両幅方向（車両幅方向左側）に延びるように形成されている。第４流路部１２４は、マフラ３に接続されている。
【００１９】
第２管状流路部材１２の第３流路部１２３には、サポート部材１２９が取り付けられている。サポート部材１２９は、車体（図示略）に固定されている。サポート部材１２９は、排気管１０を支持している。
【００２０】
排気管１０の内部に形成された排気流路１００は、電池パック４を迂回するように屈曲して形成された迂回流路１０１を有している。本実施形態では、第２管状流路部材１２の第１屈曲部１２５、第２流路部１２２、第２屈曲部１２６、第３流路部１２３、及び、第３屈曲部１２７の部分に、迂回流路１０１が形成されている。連結管２は、迂回流路１０１の上流側近傍に配置されている。
【００２１】
図２に示すように、連結管２は、円筒状に形成されている。連結管２は、上流端部２１と、中間部２３と、下流端部２２と、を有している。上流端部２１は、第１管状流路部材１１に接続される。下流端部２２は、第２管状流路部材１２に接続される。中間部２３は、上流端部２１と下流端部２２との間に配置されている。
【００２２】
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、連結管２の内側には、排気流路１００が形成されている。連結管２の中間部２３には、１２個の突起部２４が設けられている。１２個の突起部２４は、連結管２の外周面２０２において、周方向に等間隔に並んで配置されている。突起部２４は、連結管２の軸方向に沿って形成されている。
【００２３】
図４に示すように、突起部２４は、連結管２の中間部２３の一部を他の部分と略同一の厚みで径方向外側に押し出すように、凸状に形成されている。突起部２４の内側には、内部空間（凹溝）が形成されている。すなわち、突起部２４の内側は、中空状に形成されている。したがって、連結管２の内周面２０１には、突起部２４に対応する位置に凹溝が形成されている。
【００２４】
また、図３（Ｂ）に示すように、突起部２４における連結管２の外周面２０２から径方向外側への突出量は、突起部２４の延在方向の中央から両端に向かって徐々に小さくなっている。すなわち、突起部２４の延在方向の中央部分が最も突出量が大きく、突起部２４の延在方向の両端部分が最も突出量が小さい。
【００２５】
次に、本実施形態の連結管２及び排気系構造１における作用効果を説明する。
本実施形態の連結管２及び排気系構造１によれば、内燃機関の振動によって排気管１０（第１管状流路部材１１、第２管状流路部材１２、第３管状流路部材１３等）に生じるねじりモーメント、特に排気管１０の軸心回りのねじりモーメントを効率良く吸収及び分散できる。これにより、内燃機関の振動による排気管１０の振動を抑制できる。その結果、排気管１０の振動による車内音の悪化を抑制できる。すなわち、排気管１０からサポート部材１２９を介して車体に伝達される振動を低減でき、車内音の悪化を抑制できる。
【００２６】
また、連結管２の作動方向（ねじり方向）が限定されているため、連結管２に大きな変位が生じず、連結管２自身の強度も十分に確保できる。また、連結管２は、一部品で構成されるため、従来のボールジョイント等に比べて簡易な構造であり、部品点数削減等の効果も得られる。
【００２７】
また、本実施形態の連結管２において、突起部２４における連結管２の外周面２０２から径方向外側への突出量は、突起部２４の延在方向の中央から両端に向かって徐々に小さくなる。そのため、排気管１０に生じるねじりモーメントをより一層効率良く吸収及び分散できる。
【００２８】
また、複数の突起部２４は、連結管２の外周面２０２において、周方向に等間隔で配置されている。そのため、排気管１０に生じるねじりモーメントをより一層効率良く吸収及び分散できる。
【００２９】
このように、本実施形態によれば、簡易な構造でありながら、内燃機関の振動によって排気管１０に生じるねじりモーメントを効率良く吸収及び分散し、排気管１０の振動を抑制できる連結管２及びそれ用いた排気系構造１を提供することができる。
【００３０】
（実施形態２）
本実施形態は、図５に示すように、連結管２の突起部２４の構成を変更した例である。なお、実施形態１と同様の構成及び作用効果については説明を省略する。
【００３１】
図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、連結管２の中間部２３には、６個の突起部２４が設けられている。６個の突起部２４は、連結管２の外周面２０２において、周方向に等間隔に並んで配置されている。突起部２４は、連結管２の軸方向に沿って形成されている。
【００３２】
図７に示すように、突起部２４は、連結管２の中間部２３の一部を他の部分と略同一の厚みで径方向外側に押し出すように、凸状（略三角形状）に形成されている。突起部２４は、周方向の幅が実施形態１の突起部２４（図４）よりも大きい。
【００３３】
（実施形態３）
本実施形態は、図８に示すように、排気系構造１における連結管２の配置を変更した例である。なお、実施形態１、２と同様の構成及び作用効果については説明を省略する。
【００３４】
同図に示すように、第２管状流路部材１２の上流側端部は、ボールジョイント（図示略）を介して、第１管状流路部材１１に連結されている。第２管状流路部材１２とマフラ３との間には、第４管状流路部材（図示略）が配置されている。第２管状流路部材１２と第４管状流路部材とは、連結管２を介して、連結されている。第４管状流路部材は、マフラ３に接続されている。連結管２は、迂回流路１０１の下流側近傍、かつ、マフラ３の上流側近傍に配置されている。
【００３５】
本実施形態の場合、連結管２は、排気流路１００の迂回流路１０１の下流側近傍、かつ、マフラ３の上流側近傍に配置されている。そのため、内燃機関の振動に起因する排気管１０の振動だけでなく、マフラ３の振動も抑制できる。
【００３６】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【００３７】
（１）上述の実施形態では、連結管２に１２個又は６個の突起部２４を設けたが、突起部２４の数はこれらに限定されるものではない。また、突起部２４の形状も限定されるものではなく、種々様々な形状を採用することができる。
【００３８】
（２）上述の実施形態では、排気系構造１において１つの連結管２を用いたが、連結管２の数は複数であってもよい。
（３）上述の実施形態では、排気系構造１において、連結管２を排気流路１００の迂回流路１０１の上流側及び下流側のいずれか一方に設けたが、連結管２を排気流路１００の迂回流路１０１の上流側及び下流側の両方に設けてもよい。
【００３９】
（４）上述の実施形態では、車両下側（車両床下）に搭載された構造体として、電池パック４を例に挙げたが、これに限定されるものではない。車両下側に搭載される構造体としては、上記の電池パック４、燃料タンク、水素タンク、その他車両下側に搭載される種々の構造体等が含まれる。
【符号の説明】
【００４０】
１…排気系構造
１００…排気流路
１１…第１管状流路部材（管状流路部材）
１２…第２管状流路部材（管状流路部材）
１３…第３管状流路部材（管状流路部材）
２…連結管
２０２…外周面（連結管の外周面）
２４…突起部
【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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