专利名称：车载发动机的排气管的制作方法
技术领域：
本发明涉及在其内部邻接消声器和排气净化催化剂配置的车载发 动机的排气管。
背景技术：
例如，在专利文献l中记载有在内部邻接消声器和排气净化催化 剂配置的现有的车载发动机的排气管。另外，图l也表示出了这种现 有的车载发动机的排气管。
如图1所示，排气管1配备有外管IO和内管31，设于车载发动 机的排气系统中用于净化排气的排气净化催化剂21内接于外管10， 内管31在外管10的内部邻接排气净化催化剂21的排气下游側设置。 内管31由具有向排气下游侧逐渐缩径的锥部32A的间隔件32和连接 到间隔件32的排气下游侧的直管状的内部管33构成。间隔件32的排 气上游侧的端部32C例如通过点焊等在其圆周方向上部分地固定于外 管10的内周面。内部管33的排气下游侧部分，为了吸收内部管33 和外管IO的热膨胀差，经由金属丝网34内接于外管IO的排气下游侧 的端部13。借此，内部管33在其轴向方向上能够相对于外管IO相对 位移。利用内管31(即，间隔件32和内部管33)的外周面和与之对 向的外管10的内周面，形成膨胀室35，通过间隔件32被导入内部管 33的排气的温度及压力，在通过形成在内部管33上的多个连通孔33A 向膨胀室35流出时降低。从而，在上述排气管l中，外管10及其内 部的排气净化催化剂21起着催化剂装置2的作用，外管10及内管31 起着消声器3的作用。
在这种排气管l中，如上所述，由于催化剂装置2和消声器3由 同一个外管IO成一体地形成，所以，与催化剂装置和消声器由不同外管形成的排气管相比，可以减少制造时的工时，同时，可以减少部件 的数目。另外，可以缩短排气管1的总长度，可以提高车辆安装性。
在排气管1的消声器3中，通过间隔件32被导入内部管33的排 气，通过连通孔33A向膨胀室35流出，但是，这时，包含在排气中 的水蒸气通过与外管10的内周面接触而被冷却，变成冷凝水，滞留在 膨胀室35内。这里，由于间隔件32和外管IO只不过在它们的周向方 向上部分地固定，所以，在它们之间存在着间隙。因此，膨胀室35 内的冷凝水的一部分从间隔件32与外管IO之间向排气净化催化剂21 侧流出，与排气净化催化剂21接触。并且，当冷凝水与排气净化催化 剂21接触时，由于排气净化催化剂21的温度急剧下降而产生热沖击， 或者排气净化催化剂21产生化学变质等，存在着排气净化催化剂21 的净化功能降低的危险。另外，并不局限于外管和与其内周面接触的 内管的端部在它们的周向方向上部分地固定的结构，例如，在内管的 端部经由金属丝网等与外管内接的结构中，这种倾向变得更加显著。
专利文献1:特开2004 - 132320号7>才艮
发明内容
本发明的目的是提供一种车载发动机的排气管，所述车载发动机 的排气管，能够抑制由于排气被冷却而产生的冷凝水与排气净化催化 剂接触所引起的排气净化催化剂的净化功能降低。
在第一种形式中提供一种车载发动机的排气管。排气管包括具 有内周面的外管，插入到外管内且具有端部和多个连通孔的内管，膨 胀室，在外管内邻接膨胀室设置的排气净化催化剂，阻止冷凝水的流 动的堰。膨胀室是使内管在端部内接于外管的内周面，同时，使外管 在各管的在轴向方向上与内接位置不同的位置处外接于内管而在内管 和外管之间形成的。通过经由多个连通孔将膨胀室与内管的内部连通， 构成消声器。堰在外管的内周面上设置在内管的端部与排气净化催化 剂之间。
可以将外管的一部分向其内侧突出而形成堰。堰可以形成于外管的全周。
排气净化催化剂可以比膨胀室位于更靠排气上游侧，并且经由保 持构件固定到外管的内周面上，堰的铅直方向上的高度可以比保持构 件的厚度大。
堰可以具有排气下游侧向外管的内侧倾斜的倾斜部。 内管在其排气上游侧的部分中具有向排气下游侧逐渐缩径的锥 部，堰以倾斜部的倾斜面位于锥部的内周面的延长面上的方式形成。
第二种形式提供一种车载发动机的排气管。排气管包括具有内 周面的外管，插入到外管内且具有多个连通孔的内管，膨胀室，在外 管内邻接前述膨胀室设置的排气净化催化剂，阻止冷凝水流动的堰。 膨胀室是使内管内接于外管的内周面，同时，使外管在各管的在轴向 方向上与前述内接位置不同的位置处外接于内管而在内管与外管之间 形成的。通过经由多个连通孔将膨胀室与前述内管的内部连通，构成 消声器。堰在前述外管的内周面上设置于前述膨胀室与前述排气净化 催化剂之间，向外管的内側突出，与前述内管外接。
可以将外管的一部分向其内側突出而形成堰。
堰的周向方向的一侧的第一突出部分可以比与第一突出部分相对 向的第二突出部分大。
内设有排气净化催化剂的外管的部分的中心轴可以与内设有内管 的外管的部分的中心轴交叉。
图l是表示现有的车载发动机的排气管的剖视图。 图2是表示根据本发明的车载发动机的排气管的第一种实施形式 的剖视图。
图3是图2的堰附近的放大剖视图。
图4是表示根据本发明的车载发动机的排气管的第二种实施形式 的放大剖视图。
图5是表示根据另外的实施形式的车载发动机的排气管的剖视图。
图6是表示根据又一实施形式的车载发动机的排气管的剖视图。 图7是表示根据再一种实施形式的车载发动机的排气管的剖视图。
具体实施例方式
下面，参照图2及图3说明在其内部邻接辅助消声器和排气净化 催化剂配备的根据本发明的车载发动机的排气管的第一种实施形式。 图2与图l相对应，是表示根据第一种实施形式的排气管的剖视图。
如图2所示，排气管101配备有外管110和内管131，设于车载 发动机的排气系统中以净化排气的排气净化催化剂21内接于外管 110，内管131在外管110的内部邻接排气净化催化剂21的排气下游 侧设置。
外管110具有形成大致直管状的筒体部111、从筒体部111向排 气上游侧的上游侧端部112逐渐缩径的上游侧缩径部114、从筒体部 111向排气下游侧的下游側端部113逐渐缩径的下游侧缩径部115。
内管131由向排气下游侧逐渐缩径的间隔件132和连接到间隔件 132的排气下游側的直管状的内部管133构成。
间隔件132具有向排气下游侧逐渐缩径的锥部132A;从锥, 132A的排气上游侧端部起在其径向方向上向外一直延伸到外管110的 内周面的铅直部132B;从铅直部132B与外管IIO的内周面的接触部 起向排气下游侧折回，同时，沿着外管110的内周面延伸的外侧端部 132C;以及，连接内部管133的连接部132D。另外，间隔件132的 外侧端部132C，通过点焊在其周向方向上部分地固定到外管110的内 周面上。
内部管133的排气下游侧的部分经由金属丝网34内接于外管11Q 的下游側端部113，内部管133在其轴向方向上能够相对于外管110 进行相对位移。在内部管133上形成有多个连通孔133A。另外，在内
7管131 (即，间隔件132及内部管133)的外周面和与之对向的外管 110的内周面之间形成有膨胀室135,内部管133的内部和膨胀室135 的内部通过连通孔133A连通起来。
排气净化催化剂21经由保持构件22固定到外管110的内周面上。
在外管110的内周面上，在间隔件132的外侧端部132C和排气 净化催化剂21之间设置有堰116。该堰116用于阻止冷凝水从外侧端 部132C与外管110的内周面之间向排气净化催化剂21侧流动，至少 有必要形成在位于排气管101的铅直方向下方的部分中，但是，在本 实施形式中，将筒体部111的一部分在其内侧突出地形成于全周。
图3是以图2的堰116为中心的放大剖视图。如图3所示，堰116 具有排气下游侧向外管110的内侧倾斜的倾斜部116A。在堰116的铅 直方向上的高度hl比保持构件的厚度h2大，并且，与间隔件132的 铅直部132B在铅直方向上的高度h3相同。
外管110及其内部的排气净化催化剂21起着催化剂装置102的作 用，外管IIO及其内部的内管131起着辅助消声器103的作用。
根据上面说明的第一种实施形式的车载发动机的排气管，获得下 面所列举的效果。
(1) 在外管110的内周面上，在间隔件132的外侧端部132C与 排气净化催化剂21之间设置有阻止冷凝水流动的堰116。从而，即使 滞留在膨胀室135内的冷凝水的一部分从外侧端部132C与外管110 的内周面之间向排气净化催化剂21侧流出，也可以由堰116阻止其流 动，抑制排气净化催化剂21与冷凝水的接触，所以，可以抑制由此引 起的排气净化催化剂21的净化功能的降低。
(2) 将外管110的一部分向其内侧突出而形成堰116。这样，由 于堰116是外管110的一部分，所以，与堰116和外管IIO是分别独 立的构件的情况相比，可以简化结构。
(3) 堰116形成于外管110的全周。从而，即使在由于车辆的行 驶状态而使排气管101的姿势变化的情况下，也可以利用堰116阻止 从外侧端部132C与外管110的内周面之间向排气净化催化剂21侧流出的冷凝水的流动，能够适合于抑制排气净化催化剂21与冷凝水的接 触。
(4 )堰116的铅直方向上的高度hi比保持构件22的厚度h2大。 因此，通过排气净化催化剂21的排气的一部分与堰116碰撞，堰116 被加热。从而，可以利用堰116的热量积极地使被堰116阻止流动的 冷凝水气化，可以适合于抑制排气净化催化剂21与冷凝水的接触。
(5) 当通过排气净化催化剂21的排气的一部分与堰116碰撞时， 存在着排气的气流紊乱，并且因此产生异常噪音的危险。对此，在上 述实施形式中，由于堰116具有排气下游侧向外管110的内侧倾斜的 倾斜部116A，所以，通过排气净化催化剂21的排气的一部分沿着堰 116的倾斜部116A顺滑地向排气下游侧流动。因此，可以抑制伴随着 堰116的设置而产生的排气气流的紊乱，还可以抑制由于排气气流的 紊乱而引起的异常噪音的发生。
其次，参照图4以与第一种实施形式的不同之处为中心说明根据 本发明的车载发动机的排气管的第二种实施形式。
图4与图3对应，是表示根据第二种实施形式的排气管的放大剖 视图。另外，在图4中，对于与前面的图3所示的部件相同或者类似 的部件，分别赋予相同或者类似的标号，省略对这些部件的说明。
如图4所示，在第二种实施形式中，在外管210的内周面，在间 隔件232的外侧端部232C与排气净化催化剂21之间设置有堰216。 另外，与第一种实施形式同样，堰216具有排气下游侧向外管210的 内侧倾斜的倾斜部216A。但是，在本实施形式中，以倾斜部216A的 倾斜面位于间隔件232的锥部232A的内周面的延长面上的方式分别 形成堰216及间隔件232。
采用根据以上说明的第二种实施形式的车载发动机的排气管，除 上述第一种实施形式的效果(1) ~ (5)之外，还进一步获得以下的 效果。
(6) 以倾斜部216A的倾斜面位于间隔件232的锥部232A的内周 面的延长面上的方式形成堰216。因此，在通过排气净化催化剂21的排气之中沿着堰216的倾斜部216A流动的排气，沿着间隔件232的 锥部232A的内周面顺滑地流动。从而，可以抑制伴随着堰216的设 置而引起的排气气流的紊乱，可以抑制由排气气流的紊乱而引起的异 常噪音的发生。
另外，根据本发明的车载发动机的排气管并不局限于上述实施形 式，也可以如下面的实施形式那样进行变更。
.堰的铅直方向的高度hl可以比保持构件的厚度h2小。即使在 这种情况下，由于利用堰阻止从间隔件132的外侧端部132C与外管 110的内周面之间向排气净化催化剂21侧流出的冷凝水的流动，所以， 可以抑制排气净化催化剂21与冷凝水的接触。
代替将排气净化催化剂21经由保持构件22固定到外管110、210 的内周面上，也可以将排气净化催化剂21直接固定到外管110、 210 的内周面上。
.也可以舍弃内管131、 231的锥部132A、 232A。
.代替分别单独地形成间隔件132、 232和内部管133、 233,也可
以成一体地形成间隔件及内部管。
排气净化催化剂21并不局限于一个，也可以是邻接的多个排气
净化催化剂。
构成排气管101的消声器并不局限于辅助消声器，也可以是主 消声器。
.消声器并不局限于一个，也可以是邻接的多个消声器。 .排气净化催化剂及消声器的配置并不局限于在将排气净化催化 剂设置在排气上游侧的同时、将消声器配置在排气下游侧。替代地， 也可以在将消声器设置在排气上游侧的同时、将排气净化催化剂设置 在排气下游侧。
.在堰116、 216的周向方向上的形状也可以是不均匀的。例如， 也可以如图5所示那样，在堰316的周向方向上，铅直方向的上方部 分316A比铅直方向的下方部分316B大。借此，可以在对应于外管 310的外周面中的铅直方向的上方部分316A的部分中形成比较大的凹部317A。因此，如果以将橫梁等向车辆的下方突出的部分4容纳到 凹部317A中的方式安装排气管301，则可以提高排气管301的车辆搽 载性能。另外，在这种情况下，如图5所示，通过对应于堰316的形 状将在间隔件332的铅直部332B中的铅直方向上方的部分加长，可 以抑制由于加大堰316的铅直方向上方部分316A而引起的排气气流 的紊乱。
.外管的筒体部的形状并不局限于直管状的筒体部111、 211。例 如，如图6所示，也可以以筒体部411中的内设排气净化催化剂21 的催化剂侧筒体部411A的中心轴CA、与内管431所内接的内管侧筒 体部411B的中心轴CB交叉的方式，形成外管410。
外管和内管的端部的接触状态并不局限于外管和与其内周面接 触的内管的端部在它们的周向方向上部分地固定。例如，内管的端部 也可以经由金属丝网与外管内接。
堰，代替利用外管IIO、 210的一部分形成，也可以利用独立于 外管的另外的构件形成。
排气管的结构并不局限于在外管的内周面上，在与该外管的内 周面接触的内管的端部和排气净化催化剂21之间设置堰的结构，此 外，例如，也可以是如图7所示的结构。即，如图所示，在外管510 的内周面上，在向外管510的内側突出地形成的膨胀室535与排气净 化催化剂21之间设置阻止冷凝水的流动的堰516，另一方面，内管531 外接于堰516。内管531具有与堰516的内周面外接的接触部536、在 连接到该接触部536的排气下游侧的同时向排气下游侧逐渐缩径的缩 径部537、以及连接到该缩径部537的排气下游侧的直管状的直管部 538。利用这样形成的堰516，也可以阻止滞留在膨胀室535中的冷凝 水的一部分向排气净化催化剂21侧的移动，抑制排气净化催化剂21 与冷凝水的接触。另外，这里，堰516以外管510的一部分向其内側 突出的方式形成，但是，也可以利用与外管独立的另外的构件形成堰。
权利要求
1.一种车载发动机的排气管，其特征在于，包括具有内周面的外管，插入到外管内且具有端部和多个连通孔的内管，膨胀室，所述膨胀室是使内管在前述端部内接于外管的内周面，同时，使外管在各管的在轴向方向上与前述内接位置不同的位置处外接于内管而在内管和外管之间形成的，通过经由前述多个连通孔将该膨胀室与前述内管的内部连通，构成消声器，排气净化催化剂，所述排气净化催化剂在外管内与前述膨胀室邻接地设置，堰，所述堰在前述外管的内周面上设置于前述内管的端部与前述排气净化催化剂之间，用以阻止冷凝水的流动。
2. 如权利要求l所述的车载发动机的排气管，其特征在于，将前 述外管的一部分向其内侧突出，从而形成前述堰。
3. 如权利要求1或2所述的车载发动机的排气管，其特征在于， 前述堰形成于前述外管的全周。
4. 如权利要求1~3中任何一项所述的车载发动机的排气管，其 特征在于，前述排气净化催化剂比前述膨胀室位于更靠排气上游侧， 并且经由保持构件固定到前述外管的内周面上，前述堰的铅直方向上的高度比前述保持构件的厚度大。
5. 如权利要求4所述的车载发动机的排气管，其特征在于，前述 堰具有排气下游侧向外管的内侧倾斜的倾斜部。
6. 如权利要求5所述的车载发动机的排气管，其特征在于，前述 内管在其排气上游侧的部分中具有向排气下游侧逐渐缩径的锥部，前述堰以前述倾斜部的倾斜面位于前述锥部的内周面的延长面上 的方式形成。
7. —种车载发动机的排气管，其特征在于，包括 具有内周面的外管，插入到外管内且具有多个连通孔的内管，膨胀室，所述膨胀室是使内管内接于外管的内周面，同时，使外 管在各管的在轴向方向上与前述内接位置不同的位置处外接于内管而 在内管与外管之间形成的，通过经由前述多个连通孔将该膨胀室与前 述内管的内部连通，构成消声器，排气净化催化剂，所述排气净化催化剂在外管内与前述膨胀室邻 接地设置，堰，所述堰在前述外管的内周面上设置于前述膨胀室与前述排气 净化催化剂之间，用于阻止冷凝水的流动，所述堰向外管的内侧突出， 与前述内管外接。
8. 如权利要求7所述的车载发动机的排气管，其特征在于， 将前述外管的一部分向其内侧突出，从而形成前述堰。
9. 如权利要求2或8所述的车载发动机的排气管，其特征在于， 前述堰的周向方向的一侧的第一突出部分比与第一突出部分相对向的 第二突出部分大。
10. 如权利要求1或7所述的车载发动机的排气管，其特征在于， 内设有排气净化催化剂的外管的部分的中心轴与内设有内管的外管的 部分的中心轴交叉。
全文摘要
一种车载发动机的排气管。插入到外管(110)内的内管(131)在其外侧端部(132C)处，在第一位置与外管(110)的内周面接触，同时，外管(110)相对于内管(131)在不同于第一位置的第二位置接触，在内管(131)与外管(110)之间形成膨胀室(135)。内管(131)具有连通内管(131)的内部和膨胀室(135)的多个连通孔，借此，构成消声器。在外管(110)内，邻接膨胀室(135)设置排气净化催化剂(21)。并且，在外管(110)的内周面上，在内管(131)的外侧端部(132C)与排气净化催化剂(21)之间设置阻止冷凝水的流动的堰(116)。从而，在排气管(101)中，可以抑制由于排气被冷却而生成的冷凝水与排气净化催化剂接触所引起的排气净化催化剂的净化性能的降低。
文档编号F01N1/02GK101680346SQ20088001682
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月9日 优先权日2007年5月21日
发明者山口淳一 申请人:丰田自动车株式会社