特開 2025-17517 排気パイプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025017517

(43)【公開日】2025-02-06

(54)【発明の名称】排気パイプ

(51)【国際特許分類】

   F01N 13/08 20100101AFI20250130BHJP

   F01N 13/10 20100101ALI20250130BHJP

【ＦＩ】

F01N13/08 F

F01N13/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023120596

(22)【出願日】2023-07-25

(71)【出願人】

【識別番号】521537852

【氏名又は名称】ダイムラー トラック エージー

(74)【代理人】

【識別番号】110003937

【氏名又は名称】弁理士法人前川知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】小坂 秀信

【テーマコード（参考）】

3G004

【Ｆターム（参考）】

3G004AA01

3G004DA21

3G004EA03

(57)【要約】

【課題】フレキシブルチューブの許容範囲を超えての変形を防止する排気パイプを提供する。
【解決手段】車両に備えられる内燃機関の排気を排出する、フレキシブルチューブを備えた排気パイプであって、フレキシブルチューブの両端からそのフレキシブルチューブの半径方向外側へ延出し、その半径方向外側の端部に貫通孔を備える、一対のブラケットと、一対のブラケットを連接する連接部とを備え、その連接部は、一対のブラケットの貫通孔のそれぞれに挿通されるロッド部と、そのロッド部の軸線上において、一対のブラケットより内側にそれぞれ位置し、径が貫通孔の径よりも大きい一対の第１係止部と、ロッド部の軸線上において、一対のブラケットの外側にそれぞれ位置し、径が貫通孔の径よりも大きく、少なくとも一方がロッド部に対して着脱可能な一対の第２係止部とを備え、一対の第１係止部、及び一対の第２係止部は、球状である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に備えられる内燃機関の排気を排出する、フレキシブルチューブを備えた排気パイプであって、
前記フレキシブルチューブの両端から前記フレキシブルチューブの半径方向外側へ延出し、当該半径方向外側の端部に貫通孔を備える、一対のブラケットと、
前記一対のブラケットを連接する連接部とを備え、
前記連接部は、
前記一対のブラケットの前記貫通孔のそれぞれに挿通されるロッド部と、
前記ロッド部の軸線上において、前記一対のブラケットより内側にそれぞれ位置し、径が前記貫通孔の径よりも大きい一対の第１係止部と、
前記ロッド部の軸線上において、前記一対のブラケットの外側にそれぞれ位置し、径が前記貫通孔の径よりも大きく、少なくとも一方が前記ロッド部に対して着脱可能な一対の第２係止部とを備え、
前記一対の第１係止部、及び前記一対の第２係止部は、球状である、排気パイプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排気パイプに関するものである。

【背景技術】

【0002】

エンジン車両、特に、トラック等の商用車は、エンジン、及び排気浄化装置を備え、これらは、フレキシブルチューブを備える排気パイプで接続される。フレキシブルチューブは、柔軟性を有する管であって、エンジンと、排気浄化装置との相対的な動きを吸収する。下記特許文献１では、フレキシブルチューブを備えた排気システムの一例が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１９３５９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような排気パイプのフレキシブルチューブは、フレキシブルチューブ自体の変形を吸収することができるが、許容範囲を超えて変形した場合、そのフレキシブルチューブが破損する虞がある。

【0005】

本発明は上記実情を鑑みてされたものであり、フレキシブルチューブの許容範囲を超えての変形を防止する排気パイプを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様、又は適用例として実現することができる。

【0007】

本適用例に係る排気パイプは、車両に備えられる内燃機関の排気を排出する、フレキシブルチューブを備えた排気パイプであって、前記フレキシブルチューブの両端から前記フレキシブルチューブの半径方向外側へ延出し、当該半径方向外側の端部に貫通孔を備える、一対のブラケットと、前記一対のブラケットを連接する連接部とを備え、前記連接部は、前記一対のブラケットの前記貫通孔のそれぞれに挿通されるロッド部と、前記ロッド部の軸線上において、前記一対のブラケットより内側にそれぞれ位置し、径が前記貫通孔の径よりも大きい一対の第１係止部と、前記ロッド部の軸線上において、前記一対のブラケットの外側にそれぞれ位置し、径が前記貫通孔の径よりも大きく、少なくとも一方が前記ロッド部に対して着脱可能な一対の第２係止部とを備え、前記一対の第１係止部、及び前記一対の第２係止部は、球状である。

【0008】

本適用例によれば、フレキシブルチューブの両端が相対的に大きく動くと、フレキシブルチューブの両端のブラケットは、ロッド部の第１係止部、又は第２係止部により動きが規制される。これにより、フレキシブルチューブの許容範囲を超えての変形を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】車両の構成を示す概略図である。

【図2】排気パイプの構成を示す概略断面図である。

【図3】排気パイプの構成を示す概略斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

１．車両の構成
初めに、図１を参照して、車両１０の具体的な構成について説明する。図１は、車両１０の構成を示す概略図である。

【0011】

なお、以下の記載において、車両１０の車長方向をＸ方向、又は前後方向と記載することがある。また、以下の記載において、車両１０の車高方向をＺ方向、上下方向、又は鉛直方向と記載することがある。さらに、以下の記載において、車両１０の車幅方向をＹ方向、又は左右方向と記載することがある。

【0012】

また、以下の記載において、水平面をＸＹ平面として記載することがある。また、以下の記載において、車両１０の車長方向、及び車高方向を含む平面をＸＺ平面として記載することがある。さらに、以下の記載において、車両１０の車幅方向、及び車高方向を含む平面をＹＺ平面として記載することがある。

【0013】

また、以下の記載において、排気の流れに沿って上流、及び下流を記載する。

【0014】

車両１０は、車体フレーム２０、エンジン３０、車輪４０、排気後処理装置（ＡＴＳ：After Treatment System）５０、及び排気パイプ６０等を備える。

【0015】

車体フレーム２０は、ラダー型の車体フレームであって、左サイドレール２２、右サイドレール２４、及び複数のクロスメンバ２６を含む。左サイドレール２２、及び右サイドレール２４は、車両１０の車長方向に延在し、互いに車幅方向に対して平行に配置される。複数のクロスメンバ２６は、それぞれ車幅方向に延在し、左サイドレール２２と、右サイドレール２４とを連結する。

【0016】

車体フレーム２０には、車両１０の各種コンポーネントが支持される。車体フレーム２０には、例えば、エンジン３０、排気後処理装置（ＡＴＳ：After Treatment System）５０、及び排気パイプ６０等が支持される。

【0017】

車両１０は、エンジン式の車両であって、駆動系の構成として、駆動源である内燃機関のエンジン３０に加え、そのエンジン３０の駆動力を車輪４０に伝達するトランスミッション３２、プロペラシャフト３４、及びディファレンシャル３６等を備える。

【0018】

エンジン３０は、車両１０の走行用動力源としてのディーゼルエンジンであり、そのエンジン３０で発生した駆動力は、トランスミッション３２、プロペラシャフト３４、及びディファレンシャル３６等を介し、車軸４２に伝えられ、車輪４０を駆動させる。

【0019】

車輪４０は、左右一対の前輪が操舵輪、左右一対の後輪が駆動輪である。車輪４０は、アクスルを介して車体フレーム２０に懸架され、車両１０の重量を支持する。

【0020】

ＡＴＳ５０は、エンジン３０から排出される排気を浄化する。ＡＴＳ５０は、排気通路を構成する排気パイプ６０を介して、エンジン３０と接続される。そのため、ＡＴＳ５０には、排気パイプ６０を介してエンジン３０からの排気が供給される。

【0021】

ＡＴＳ５０は、図示しないディーゼル微粒子捕集フィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter）、及びＳＣＲ触媒（選択触媒還元：Selective Catalytic Reduction：）を含む。

【0022】

ＡＴＳ５０は、ＤＰＦにより排ガス中の炭素等からなるパティキュレートマター（ＰＭ）を捕集すると共に、ＳＣＲ触媒排ガスに含まれるＮＯｘを無害なＮ_２に還元することによって、エンジン３０から供給される排ガスを浄化する。ＡＴＳ５０で浄化された排ガスは、そのＡＴＳ５０から排出される。

【0023】

排気パイプ６０は、エンジン３０の排気をＡＴＳ５０に排出するための流路である。そのため、排気パイプ６０のうちエンジン３０側が上流であり、ＡＴＳ側が下流である。

【0024】

排気パイプ６０は、一方の端部がエンジン３０と接続され、他方の端部がＡＴＳ５０と接続される。具体的に、排気パイプ６０は、上流側端部がエンジン３０と接続され、下流側端部がＡＴＳ５０と接続される。

【0025】

２．排気パイプの構成
次に、図２、及び図３を参照して、排気パイプ６０の具体的な構成について説明する。図２は、排気パイプ６０の構成を示す概略断面図である。図３は、排気パイプ６０の構成を示す概略斜視図である。

【0026】

排気パイプ６０は、上流側パイプ６２、フレキシブルチューブ６４、及び下流側パイプ６６を備える。上流側パイプ６２は、フレキシブルチューブ６４よりも上流側に位置するパイプであって、上流側端部は、エンジン３０と接続され、下流側端部は、フレキシブルチューブ６４の上流側端部と連結される。

【0027】

フレキシブルチューブ６４は、蛇腹状に形成されるパイプであって、柔軟性を有する。フレキシブルチューブ６４は、その両端部（上流側端部、及び下流側端部）が相対的に動作することで、そのフレキシブルチューブ６４自体が変形する。フレキシブルチューブ６４の変形には、軸線方向に対する曲がり、伸縮、及び捻じれ等が含まれる。

【0028】

また、フレキシブルチューブ６４は、フレキシブルチューブ６４自体の変形に対する復元力を有する。そのため、フレキシブルチューブ６４は、そのフレキシブルチューブ６４自体の変形を吸収する。つまりフレキシブルチューブ６４は弾性体とも言える。

【0029】

下流側パイプ６６は、フレキシブルチューブ６４よりも下流側に位置するパイプであって、上流側端部は、フレキシブルチューブ６４の下流側端部と連結され、下流側端部は、ＡＴＳ５０と接続される。

【0030】

また、排気パイプ６０は、一対のブラケット７０ｕ、７０ｄ、及び連接部８０を備える。一対のブラケット７０ｕ、７０ｄは、それぞれフレキシブルチューブ６４の両端に設けられる。具体的に、一方のブラケット７０ｕは、フレキシブルチューブ６４の上流側端部に設けられ、他方のブラケット７０ｄは、フレキシブルチューブ６４の下流側端部に設けられる。

【0031】

また、一対のブラケット７０ｕ、７０ｄは、フレキシブルチューブ６４の両端からフレキシブルチューブ６４の半径方向外側へ延出する。

【0032】

具体的に、一方のブラケット７０ｕは、周方向に延びる環状部７２ｕと、環状部７２ｕの外周面の一部分から、そのフレキシブルチューブ６４の半径方向外側に延出する板状の延出部７４ｕとを有し、これらは、一体的に形成される。また、一方のブラケット７０ｕの延出部７４ｕは、板状であって、その先端部には、貫通孔７６ｕが形成される。

【0033】

具体的に、他方のブラケット７０ｄは、周方向に延びる環状部７２ｄと、環状部７２ｕの外周面の一部分から、そのフレキシブルチューブ６４の半径方向外側に延出する板状の延出部７４ｄとを有し、これらは、一体的に形成される。また、他方のブラケット７０ｄの延出部７４ｄは、板状であって、その先端部には、貫通孔７６ｄが形成される。

【0034】

なお、貫通孔７６ｕ、及び貫通孔７６ｄは、円孔であり、排気の流れ方向と平行な同軸上に形成されている。

【0035】

フレキシブルチューブ６４は、車両１０の振動や車両１０が受ける力に応じて、その両端部が相対的に動作し、中央側の蛇腹部分が変形する。つまり、一対のブラケット７０ｕ、７０ｄは、フレキシブルチューブ６４の両端に設けられることから、フレキシブルチューブ６４の変形に伴い相対的に動作する。

【0036】

連接部８０は、一対のブラケット７０ｕ、７０ｄを連接し、これらの相対的な大きな動作を規制することで、フレキシブルチューブ６４の許容範囲を超えての変形を防止する。連接部８０は、ロッド部８２、一対の第１係止部８４ｕ、８４ｄ、及び一対の第２係止部８６ｕ、８６ｄを備える。

【0037】

ロッド部８２は、直線状の棒部材であって、ブラケット７０ｕの貫通孔７６ｕ、及びブラケット７０ｄの貫通孔７６ｄの両方に挿通される。つまり、ロッド部８２の径は、貫通孔７６ｕ、及び貫通孔７６ｄの径よりも小さく、貫通孔７６ｕ、及び貫通孔７６ｄは、そのロッド部８２の軸線上に位置する。

【0038】

一対の第１係止部８４ｕ、８４ｄは、球状の部材であって、ロッド部８２の軸線上において、一対のブラケット７０ｕ、７０ｄより内側（中央側）にそれぞれ設けられる。具体的には、一方の第１係止部８４ｕは、他方の第１係止部８４ｄよりも上流側に位置する。つまり、一方の第１係止部８４ｕと、一方のブラケット７０ｕとは近接し、他方の第１係止部８４ｄと、他方のブラケット７０ｄとは、近接する。

【0039】

さらに、第１係止部８４ｕと、ブラケット７０ｕとの間には、隙間が設けられ、第１係止部８４ｄと、ブラケット７０ｄとの間にも、同様に、隙間が設けられる。

【0040】

さらにまた、一方の第１係止部８４ｕの径は、一方のブラケット７０ｕの貫通孔７６ｕの径よりも大きく、他方の第１係止部８４ｄの径は、他方のブラケット７０ｄの貫通孔７６ｄの径よりも大きい。

【0041】

一対の第２係止部８６ｕ、８６ｄは、球状の部材であって、ロッド部８２の軸線上において、一対のブラケット７０ｕ、７０ｄより外側にそれぞれ設けられる。具体的には、一方の第２係止部８６ｕは、他方の第２係止部８６ｄよりも上流側に位置する。つまり、一方の第２係止部８６ｕと、一方のブラケット７０ｕとは、近接し、他方の第２係止部８６ｄと、他方のブラケット７０ｄとは、近接する。

【0042】

さらに、一方の第２係止部８６ｕと、一方のブラケット７０ｕとの間には、隙間が設けられ、他方の第２係止部８６ｄと、他方のブラケット７０ｄとの間にも、同様に、隙間が設けられる。

【0043】

さらにまた、第２係止部８６ｕの径は、一方のブラケット７０ｕの貫通孔７６ｕの径よりも大きく、第２係止部８６ｄの径は、他方のブラケット７０ｄの貫通孔７６ｄの径よりも大きい。

【0044】

また、一対の第２係止部８６ｕ、８６ｄの双方は、ロッド部８２に対して着脱可能である。具体的に、ロッド部８２が雄ネジとしての機能を有し、一対の第２係止部８６ｕ、８６ｄの双方が雌ネジとしての機能を有する。

【0045】

なお、一方の第１係止部８４ｕと、一方の第２係止部８６ｕとの間隔は、一方のブラケット７０ｕの厚みよりも大きく、他方の第１係止部８４ｄと、他方の第２係止部８６ｄとの間隔は、他方のブラケット７０ｄの厚みよりも大きい。

【0046】

これらのことから、連接部８０の一対の第１係止部８４ｕ、８４ｄは、一対のブラケット７０ｕ、７０ｄと接触して動きを規制することで、フレキシブルチューブ６４の両端が過度に近接するのを防止する。つまり、連接部８０の一対の第１係止部８４ｕ、８４ｄによれば、フレキシブルチューブ６４の許容範囲を超えての縮みが防止される。

【0047】

また、連接部８０一対の第２係止部８６ｕ、８６ｄは、一対のブラケット７０ｕ、７０ｄと接触して動きを規制することで、フレキシブルチューブ６４の両端が過度に離間するのを防止する。つまり、連接部８０一対の第２係止部８６ｕ、８６ｄによれば、フレキシブルチューブ６４の許容範囲を超えての伸びが防止される。

【0048】

さらに、上述したように、ロッド部８２の径は、一方の貫通孔７６ｕ、及び他方の貫通孔７６ｄの径よりも小さいことから、ロッド部８２は、そのロッド部８２の側面が一方の貫通孔７６ｕの内面、及び他方の貫通孔７６ｄの内面と接するまで傾けることができる。

【0049】

つまり、連接部８０のロッド部８２は、その周面が一対のブラケット７０ｕ、７０ｄと接触して動きを規制することで、フレキシブルチューブ６４の両端の少なくとも一方が、過度に回転するのを防止する。つまり、連接部８０のロッド部８２によれば、フレキシブルチューブ６４の許容範囲を超えての捻じれが防止される。

【0050】

また、連接部８０のロッド部８２は、その周面に一対のブラケット７０ｕ、７０ｄを接触して動きを規制することで、フレキシブルチューブ６４の両端の少なくとも一方が、過度に傾くのを防止する。つまり、連接部８０のロッド部８２によれば、フレキシブルチューブ６４の許容範囲を超えての曲がりが防止される。

【0051】

また、一方のブラケット７０ｕの貫通孔７６ｕ、及び他方のブラケット７０ｄの貫通孔７６ｄが円孔であって、一対の第１係止部８４ｕ、８４ｄ、及び一対の第２係止部８６ｕ、８６ｄが球状であることから、いずれかのブラケットがそのブラケットに対応する係止部により動きが規制された状態であっても、そのブラケットをロッド部８２の側面で規制することができる。このことから、連接部８０では、例えば、フレキシブルチューブ６４の許容範囲を超えての伸びを防止しつつ、フレキシブルチューブ６４の許容範囲を超えての捻じれを防止することができる。

【0052】

なお、本実施形態で示した具体的な構成は、一例であり、本発明の態様は、本実施形態に示した構成に限定されるものではない。

【0053】

例えば、一対の第１係止部８４ｕ、８４ｄ、及び一対の第２係止部８６ｕ、８６ｄは、ブラケット７０ｕ、７０ｄを係止することが可能であれば、形状は球状に限定されない。例えば、一対の第１係止部８４ｕ、８４ｄ、及び一対の第２係止部８６ｕ、８６ｄは、円板状であってもよい。

【0054】

また、例えば、ロッド部８２は、一方のブラケット７０ｕの貫通孔７６ｕ、及び他方のブラケット７０ｄの貫通孔７６ｄの両方に挿通されるのであれば、ロッド部８２、貫通孔７６ｕ、及び貫通孔７６ｄは、円形に限定されない。また、この場合、ロッド部８２は、直線状に限定されない。

【0055】

さらに例えば、一対の第２係止部８６ｕ、８６ｄの少なくとも一方がロッド部８２に対して着脱可能であれば、それを可能とする着脱機構の構成は、特に限定されない。

【0056】

さらにまた、連接部８０は、一対の第１係止部８４ｕ、８４ｄ、及び一対の第２係止部８６ｕ、８６ｄの位置を調整するための変位機構を備えても良い。

【0057】

この場合、例えば、上述したように、ロッド部８２が雄ネジとしての機能を有し、一対の第１係止部８４ｕ、８４ｄ、及び一対の第２係止部８６ｕ、８６ｄは、雌ネジとしての機能を有する。

【0058】

また、例えば、一方のブラケット７０ｕは、第１係止部８４ｕ、及び第２係止部８６ｕに挟持され、他方のブラケット７０ｄは、第１係止部８４ｄ、及び第２係止部８６ｄに挟持されてもよい。

【0059】

また、これらのことから、排気パイプ６０は、フレキシブルチューブ６４の変形範囲を規制する規制構造を備え、その規制構造は、一対のブラケット７０ｕ、７０ｄと、連接部８０とを備えるとも言える。

【0060】

また、一方のブラケット７０uは、延出部７４uのみを備え、環状部７２uを備えなくても良い。この場合、延出部７４uは、フレキシブルチューブ６４の上流側端部の外周面の一部分から、そのフレキシブルチューブ６４の半径方向外側に延出する。また、この場合であっても連接部８０は、一対のブラケット７０ｕ、７０ｄを連接することができる。

【0061】

同じように、他方のブラケット７０ｄは、延出部７４ｄのみを備え、環状部７２ｄを備えなくても良い。この場合、延出部７４ｄは、フレキシブルチューブ６４の下流側端部の外周面の一部分から、そのフレキシブルチューブ６４の半径方向外側に延出する。また、この場合であっても連接部８０は、一対のブラケット７０ｕ、７０ｄを連接することができる。

【0062】

また、一方のブラケット７０ｕは、上流側パイプ６２の下流側、具体的には、下流側端部に設けられてもよい。さらに、他方のブラケット７０ｄは、下流側パイプ６６の上流側、具体的には、上流側端部に設けられてもよい。

【0063】

さらに、一対の第２係止部８６ｕ、８６ｄについて、これらの少なくとも一方が、ロッド部８２に対して着脱可能であってもよい。

【符号の説明】

【0064】

１０ 車両
３０ エンジン
６０ 排気パイプ
６４ フレキシブルチューブ
７０ｕ ブラケット
７０ｄ ブラケット
７２ｕ 環状部
７２ｄ 環状部
７４ｕ 延出部
７４ｄ 延出部
７６ｕ 貫通孔
７６ｄ 貫通孔
８０ 連接部
８２ ロッド部
８４ｕ 第１係止部
８４ｄ 第１係止部
８６ｕ 第２係止部
８６ｄ 第２係止部

【図1】

【図2】

【図3】