JPH0625542B2 - 排気筒包囲部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関の排気管系を包囲するための部材に
関するものである。

従来の技術及び問題点 内燃機関たとえば自動車エンジンの排気管系は、一般に
浄化装置部、消音装置部及び連結パイプ部よりなる。そ
して、その排気管系は通常、包囲部材により被覆されて
いる。この被覆は、高温となる排気管系の熱より他の隣
接部品を保護するための断熱を目的とするものである。
しかし、排気管系がその内燃機関の爆発稼動等に基づい
て振動し、この振動が騒音源となりうることに鑑みれば
該被覆には、消音作用も有することが望まれる。すなわ
ち、該包囲部材が断熱機能のほかに消音機能も有するこ
とが望まれる。

従来、その包囲部材としてはフレームに織金網を固着し
てなるものが提案されている（実開昭55−73512号公
報）。これは、それまでの薄鉄板成形体からなるものが
有していた振動による騒音の問題の克服を目的としたも
のである。

しかしながら、上記の包囲部材では実質的に織金網で排
気管系を被覆することとなるため、その断熱性及び消音
性が充分に満足できるものでなかった。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題を克服して断熱性及び消音性にす
ぐれる包囲部材の開発を目的としてなしたものである。

すなわち本発明は、円筒状の編金網に孔を点在させた繊
維マットを間挿して圧縮偏平化したものにおける繊維マ
ット上下の編金網同士を当該繊維マットの孔部を介して
スポット溶接してなることを特徴とする、内燃機関の排
気管系を包囲するための排気筒包囲部材を提供するもの
である。

作用 上記の構成とすることにより、その繊維マットに基づい
て包囲部材に断熱機能、消音機能及び振動吸収機能を持
たせることができると共に、上下の金網同士は部分的に
結合されているので繊維マットが金網で補強支持されて
耐振動性などの機械的特性における耐性にすぐれたもの
とすることができる。一方、該積層物で排気管系を包囲
した場合、排気管系と繊維マットとの間に金網が介在す
ることとなって排気管系と繊維マットとの間に空気層が
形成され、この空気層が断熱機能を発揮する。

実施例 第１図の実施例のように本発明の排気筒包囲部材は、メ
リヤス編等により形成した円筒状の編金網２に、孔４を
点在させた繊維マット３を間挿して圧縮偏平化し、その
繊維マット上下の編金網同士を当該繊維マットに点在さ
せた孔部４を介してスポット溶接し、これにより繊維マ
ット３を上下の編金網間に固定したものである。

本発明の包囲部材は上記実施例の構成例に限定するもの
でない。包囲部材における金網層の数、繊維マット層の
数は単数であってもよいし、複数であってもよく、金網
層と繊維マット層の繰り返し積層単位等その積層形態も
適宜に決定される。また、金網そのものに、あるいは積
層物の全体に対して波付け加工を施して波形態のものと
するなどその外形も適宜に決定される。

本発明においては、メリヤス編等の編金網がその伸縮
性、屈曲自在性などの点で好ましく用いられる。

また、繊維マットとしては例えば石綿、岩綿、セラミッ
ク繊維、スラグウールのような耐熱性繊維、特に耐熱性
かつ断熱性の繊維の１種又は２種以上からなるものが好
ましく用いられる。微細な繊維からなるものが断熱性、
消音性、振動吸収性などの点で望ましい。かかる繊維マ
ットの製造は、例えば耐熱性繊維の不織布にアルカリ金
属ケイ酸塩系無機接着剤、リン酸塩系無機接着剤、アル
キルシリケート系無機接着剤のような耐熱性接着剤を含
浸させてこれを積層することにより行うこともできる
し、アルミニウム粉、カルシウム粉、鉛粉、バリウム
粉、塩酸ナトリウム、塩化カルシウムのような用いる耐
熱性繊維よりも低融点で、排気管系が実稼動時に達する
温度よりも高い温度で溶融する物質を含有する液状の接
着剤またはシランカップリング剤、チタンカップリング
剤、アルミ系カップリング剤などのカップリング剤を耐
熱性繊維の不織布に含浸させてこれを積層し、形成され
たマットを加熱処理して前記物質を溶融または焼成さ
せ、ついで冷却固化させて前記物質で耐熱性繊維が接着
されたマットとすることによっても行うことができる。
繊維マットはまた加熱膨脹性剤、たとえばひる石、膨脹
性雲母、膨脹性黒鉛、真珠岩などを適当量たとえば、上
記耐熱性繊維100重量部あたり１〜100重量部含有してい
てもよい。市販品では例えば「インターラムマット」
（商品名、米国３Ｍ社製）などを繊維マットの具体例と
してあげることができる。

本発明の包囲部材は、内燃機関例えば自動車エンジンの
排気管系を包囲するためのものである。すなわち、例え
ば第２図のようにデュアルフロントパイプ５、触媒コン
バータ６、テールパイプ７及びマフラ８などからなる排
気管系を包囲するためのものである。その包囲方式とし
ては、第２図のように排気管系に本発明の包囲部材（以
下、積層物というときもある。）を巻回する方式であっ
てもよいし、積層物の両側辺に排気管系の長さ方向の外
形にそう形状のフレームを固着し、このフレームを介し
て積層物を排気管系に包巻固定する方式あるいは該フレ
ームを固着した積層物２枚を用いて排気管系の上下ない
し左右より包囲し、固定する方式などを例示できる。

なお、第２図の例においては２重管構造のテールパイプ
の内管の外周に積層物が巻回されている。巻回方式によ
る包囲方式は、このように狭小空間に有利に適用できる
利点を有している。

本発明の包囲部材の排気管系への適用は、例えば第２図
のように外周包囲と内管包囲の組合せであってもよい
し、内管包囲を含まない全体が外周包囲などであっても
よい。また、排気管系をすき間なく包囲する方式であっ
てもよいし、適宜にすき間を設けて包囲する方式などで
あってもよい。

発明の効果 本発明の排気筒包囲部材は、製造が容易で量産性に優れ
ており、その繊維マットが周囲の編金網で補強支持され
て耐振動性等の機械的特性における耐性に優れ、その断
熱・消音・振動吸収機能を長期に維持することに加え
て、排気管系を包囲した場合に繊維マット表裏（上下）
の編金網の一方が排気管系と繊維マット間に介在して空
気層を形成し、この空気層によっても断熱機能が発揮さ
れる。従って前記した繊維マットと空気層の双方による
断熱機能と、繊維マットによる消音機能、振動吸収機能
に基づいて、触媒コンバータが高温に維持されて高浄化
能力を発揮すると共に排気管系に隣接する他の機器ない
し装置が高熱から保護され（断熱機能）、また火災の危
険が有効に回避される。さらに、排気管系の振動に起因
する騒音も低減化される（消音機能、振動吸収機能）。

適用例 適用例 直径0.25mmのステンレス線をメリヤス編して形成した円
筒状の金網を偏平にしてこれに厚さ2.0mmのセラミック
紙からなる繊維マットを挿入し、これを圧縮ロールに通
して圧縮平坦化加工を施して積層物を得た。

次に、この積層物を排気量1500ccの自動車エンジンに取
付けられた排気管系にすき間なく巻回して排気管系を包
囲した。この排気管系はデュアルフロントパイプ、直径
10cm、長さ20cm、通過風量（圧力差：276mm水柱）4000
／分のセラミック製ハニカム触媒を内蔵する触媒コン
バータ、テールパイプ及びマフラからなり、包囲はデュ
アルフロントパイプ、触媒コンバータ及びマフラに対し
ては外周包囲方式により、２重管のテールパイプに対し
ては内管の外周のみを包囲する方式により行った。

ついで、上記の包囲状態の排気管系が取付けられたエン
ジンを稼動させ、エンジンが定常稼動状態となったのち
の５分後、15分後、30分後の排気管系の温度分布、騒音
分布を調べた。温度分布の測定は、測定対象物の表面に
おいて、騒音分布は測定対象より１cm離れた位置におけ
る排気管系の構成部品の中央点部分において行った。結
果を表に示した。

比較例１ 排気管系を包囲処理せずにそのまま用いたほかは適用例
と同様にしてエンジン稼動下における温度分布、騒音分
布を調べた。結果を表に示した。なお、触媒コンバータ
の外壁温度は150℃（５分後）、300℃（15分後）、400
℃（30分後）であった。

比較例２ セラミック繊維マットを間挿させないで円筒状の金網の
偏平物を圧縮平坦化加工して得た金網の板状物を用いた
ほかは適用例と同様にしてエンジン稼動下における温度
分布、騒音分布を調べた。結果を表に示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の斜視図、第２図は本発明の包
囲部材の排気管系への適用例の説明図である。 １：積層物 ２：金網 ３：繊維マット ５：デュアルフロントパイプ ６：触媒コンバータ ７：テールパイプ ８：マフラ

フロントページの続き (72)発明者 杉山 明正 兵庫県尼崎市東向島西之町８番地 大日日 本電線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−64113（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状の編金網に孔を点在させた繊維マッ
   トを間挿して圧縮偏平化したものにおける繊維マット上
   下の編金網同士を当該繊維マットの孔部を介してスポッ
   ト溶接してなることを特徴とする、内燃機関の排気管系
   を包囲するための排気筒包囲部材。