JP2008038723A

JP2008038723A - 排気系熱交換器の支持構造

Info

Publication number: JP2008038723A
Application number: JP2006213003A
Authority: JP
Inventors: Tomoki Mabuchi; 知樹馬渕; Hisashi Nishino; 寿西野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2008-02-21
Also published as: CN101117090A; EP1884634A2; DE602007010211D1; EP1884634B1; EP1884634A3; US20080029655A1; CN101117090B

Abstract

【課題】排気系熱交換器を車体に良好に支持することができる排気系熱交換器の支持構造を得る。
【解決手段】車両用排気系構造１０は、車両の排気系路に設けられ排気ガスと冷媒との熱交換を行う熱交換部１４Ａを有する排気系熱交換器１４が、サポートロッド７８を介して車体に支持されている。サポートロッド７８は、該排気系熱交換器１４の隔壁パイプ２６における熱交換部１４Ａ以外の部分を構成する外郭部である排気ガス排出部２６Ｄに固定され、熱交換部１４Ａの側方に配置されたサポートゴム８４によって車体に支持されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車等の排気ガスと冷媒との熱交換を行う排気系熱交換器を車体に支持するための排気系熱交換器の支持構造に関する。

排気音を低減するためのマフラ部の外側を覆って排気熱回収部を配置した排気熱回収マフラが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１０５１２４号公報

しかしながら、上記従来の技術では、通常のマフラよりも重い排気熱回収マフラを車体に支持するための構造について考慮されていなかった。

本発明は、上記事実を考慮して、排気系熱交換器を車体に良好に支持することができる排気系熱交換器の支持構造を得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係る排気系熱交換器の支持構造は、車両の排気系路に設けられ、排気ガスと冷媒との熱交換を行う熱交換部を有する排気系熱交換器と、前記排気系熱交換器の外郭部における前記熱交換部以外の部分に固定され、支持手段によって車体に支持される被支持部材と、を備えている。

請求項１記載の排気系熱交換器の支持構造では、排気系熱交換器は、該排気系熱交換器に固定された被支持部材及び支持手段を介して車体に支持されている。ここで、被支持部材が排気系熱交換器の外郭部における熱交換部（を構成する部分）以外の部分に固定されているため、支持構造が熱交換性能に影響を与えることが防止される。すなわち、例えば被支持部材を設けることに起因して熱交換部（を構成する外郭部）が経年劣化したり、また例えば被支持部材を設けることに起因して冷媒の流れを悪化させたりすることが防止される。

このように、請求項１記載の排気系熱交換器の支持構造では、排気系熱交換器を車体に良好に支持することができる。

請求項２記載の発明に係る排気系熱交換器の支持構造は、請求項１記載の排気系熱交換器の支持構造において、前記排気系熱交換器は、軸心部に設けられ前記熱交換部をバイパスするためのバイパス管部を有しており、前記被支持部材は、前記排気系熱交換器の外郭部における前記熱交換部に対する排気ガス流れ方向の上流又は下流で、かつ該排気ガス流れ方向において前記バイパス管部とオーバラップする部分に固定されている。

請求項２記載の排気系熱交換器の支持構造では、排気系熱交換器の外郭部におけるバイパス管部とオーバラップする部分に被支持部材が固定されているため、排気ガスが熱交換部をバイパスする際には、外郭部における被支持部材の固定部が高温の排気ガスに接触することが防止される。特に、被支持部材の固定部を外郭部における排気ガス流れ方向下流側にした構成では、熱交換を行う際にも外郭部における被支持部材の固定部は、熱交換後の低温の排気ガスが接触することとなる。

請求項３記載の発明に係る排気系熱交換器の支持構造は、請求項１又は請求項２記載の排気系熱交換器の支持構造において、前記被支持部材は、前記排気系熱交換器の熱交換部に対し排気ガス流れ方向にオーバラップして位置する被支持部を有し、前記支持手段は、前記一端側が前記被支持部材の被支持部に取り付けられ、他端側が車体に支持された弾性支持部材を含んで構成されている。

請求項３記載の排気系熱交換器の支持構造では、排気系路における熱放射の少ない排気系熱交換器の熱交換部の側方（上方や下方を含む）に弾性支持部材が配置されるため、弾性支持部材を排気系熱交換器に近接して配置することが可能になる。

請求項４記載の発明に係る排気系熱交換器の支持構造は、車両の排気系路に設けられ、排気ガスと冷媒との熱交換を行う熱交換部を有する排気系熱交換器と、前記排気系路の構成部品に設けられ、前記排気系熱交換器の熱交換部に対し排気ガス流れ方向にオーバラップした被支持部を有する被支持部材と、一端側が前記被支持部材の被支持部に取り付けられ、他端側が車体に支持された弾性支持部材と、を備えている。

請求項４記載の排気系熱交換器の支持構造では、排気系熱交換器は、排気系路を構成する部品（排気系熱交換器自体、該排気系熱交換器の前後に配置される排気管、及びマフラ等を含む）に設けられた被支持部材及び支持手段を介して車体に支持されている。ここで、排気系路における熱放射の少ない排気系熱交換器の熱交換部の側方（上方や下方を含む）に弾性支持部材が配置されるため、弾性支持部材の熱対策を不要にしたり、該弾性支持部材を排気系熱交換器に近接して配置して支持剛性を高めたりすることが可能になる。

このように、請求項４記載の排気系熱交換器の支持構造では、排気系熱交換器を車体に良好に支持することができる。

請求項５記載の発明に係る排気系熱交換器の支持構造は、請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の排気系熱交換器の支持構造において、前記排気系熱交換器の熱交換部は、前記冷媒の流路が最外層に配置されている。

請求項５記載の排気系熱交換器の支持構造では、冷媒流路の少なくとも一部が熱交換部の最外層を構成するため、熱交換部からの熱放射が少ない。また、排気系熱交換器の外郭部における冷媒と接触する部分は、冷媒が液体である場合には溶接部を設けるとさびが生じ易くなるが、被支持部材を熱交換部に設けない構成（請求項１〜請求項４）とすれば、錆（経年劣化）に起因する液漏れ等が防止される。

以上説明したように本発明に係る排気系熱交換器の支持構造は、排気系熱交換器を車体に良好に支持することができるという優れた効果を有する。

本発明の実施形態に係る排気系熱交換器の支持構造が適用された車両用排気系構造１０について、図１乃至図５に基づいて説明する。先ず、車両用排気系構造１０の概略全体構成を説明し、次いで排気系熱交換器１４について説明し、その後、本発明の主要部である排気系熱交換器１４の支持構造を説明することとする。なお、以下の説明で、単に上流・下流の語を用いるときは、排気ガスの流れ方向の上流・下流を示すものとする。また、各図に示す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印Ｗは、車両用排気系構造１０が適用された自動車の車体前後方向の前側（走行方向）、車体上下方向の上側、車幅方向をそれぞれ示すものとする。

（全体構成）
図５には、車両用排気系構造１０の概略全体構成が平面図にて示されており、図６には車両用排気系構造１０が側面図にて示されている。これらの図に示される如く、車両用排気系構造１０は、上流から順に、排気ガスを浄化するための触媒コンバータ１２、エンジンの暖機促進や暖房維持のために排気ガスの熱回収する排気系熱交換器１４、排気音を低減（消音）するためのマフラ１６が設けられ、これらの機器が排気管１８にて直列に連通されている。

下流端が触媒コンバータ１２の上流側に接続された排気管１８Ａは、上流端が図示しない内燃機関エンジンの排気マニホルドに接続されており、該内燃機関エンジンの排気ガスが導入されるようになっている。また、触媒コンバータ１２と排気系熱交換器１４とは、それぞれの長手方向が車体前後方向に略一致され、排気管１８Ｂによって平面視で略直線状に連結されている。この実施形態では、排気管１８Ａ、触媒コンバータ１２、排気管１８Ｂ、排気系熱交換器１４が平面視で略直線状に配設されている。一方、上流端が排気系熱交換器１４の下流端に接続された排気ガス流出管部としての排気管１８Ｃは、平面視で車体前後方向に対し傾斜している。これにより、車両用排気系構造１０は、排気系熱交換器１４の後方に配置された燃料タンク２０を回避している。

マフラ１６は、長手方向が車体前後方向に略一致されており、燃料タンク２０と車幅方向に並列して配置されている。排気管１８Ｃの下流端は、マフラインレットパイプ２２の上流端に接続されている。マフラインレットパイプ２２は、その上流部２２Ａが排気管１８Ｃと略一直線を成すように車体前後方向に対し傾斜すると共に、その主にマフラ１６内に位置する下流部２２Ｂが車体前後方向に沿って長手とされ、これら上流部２２Ａと下流部２２Ｂとを連続するように中間部２２Ｃが湾曲している。また、上流部２４Ａがマフラ１６内に配置されたマフラアウトレットパイプ２４は、下流端が排気ガスの大気開放部１８Ｄとされた排気管１８Ｅに一体化されている。

以上説明したような車両用排気系構造１０のレイアウトは、例えば小型のエンジン前置き前輪駆動車（ＦＦ車）に適用される。

（排気系熱交換器の構成）
排気系熱交換器１４は、排気ガスの熱を冷媒としてのエンジン冷却水に回収する構成とされており、図２に示される如く該排気ガスの流路とエンジン冷却水の流路とを隔てる隔壁パイプ２６を備えている。この実施形態では、隔壁パイプ２６は、そのパイプ壁の内外に螺旋状に形成された螺旋溝２６Ａ、２６Ｂが形成されている。螺旋溝２６Ａ、螺旋溝２６Ｂは、排気ガスとエンジン冷却水との熱交換を行う熱交換部１４Ａの略全長に亘り形成されており、隔壁パイプ２６の前後は、熱交換部１４Ａに対し前後にそれぞれ延設された排気ガス導入部２６Ｃ、排気ガス排出部２６Ｄとされている。

隔壁パイプ２６の内側には、略円筒状に形成されたバイパス管部としてのインナパイプ２８が同軸的に配置されている。この隔壁パイプ２６とインナパイプ２８との間に形成された空間が、排気系熱交換器１４の排気ガス流路３０とされている。また、隔壁パイプ２６は、略円筒状に形成されると共に同軸的に配置されたアウタパイプ３２にて外周側から覆われている。この隔壁パイプ２６とアウタパイプ３２との間の空間が排気系熱交換器１４のエンジン冷却水流路３４とされている。

排気系熱交換器１４では、排気ガス流れ方向におけるエンジン冷却水流路３４の形成範囲が、排気ガスとエンジン冷却水との熱交換が行われる熱交換部１４Ａとされており、インナパイプ２８は熱交換部１４Ａよりも上流側及び下流側に突出している。この排気系熱交換器１４におけるインナパイプ２８内の空間は、排気系熱交換器１４における熱交換部１４Ａをバイパスするための上流ガス流路としてのバイパス流路３６とされている。

より具体的には、図２に示される如く、インナパイプ２８の上流端２８Ａは、排気管１８Ｂの下流端が接続されており、インナパイプ２８の下流端２８Ｂは、排気ガス案内パイプ３８の上流端３８Ａに略同軸的に接続されている。なお、排気ガス案内パイプ３８に代えて、インナパイプ２８を下流側に延長しても良い。また、隔壁パイプ２６におけるアウタパイプ３２（エンジン冷却水流路３４）よりも上流に突出した排気ガス導入部２６Ｃ（熱交換部１４Ａよりも上流部分）の前端は、インナパイプ２８の上流端２８Ａの外周面に気密状態で接続されている。さらに、隔壁パイプ２６におけるアウタパイプ３２（エンジン冷却水流路３４）よりも下流に突出した隔壁パイプ２６の排気ガス排出部２６Ｄ（熱交換部１４Ａよりも下流部分）は、エンドパイプ４０を介して排気ガス案内パイプ３８に気密状態で接続されている。

そして、インナパイプ２８における隔壁パイプ２６の排気ガス導入部２６Ｃの内側に位置する部分には、該インナパイプ２８内の空間であるバイパス流路３６と排気系熱交換器１４の排気ガス流路３０と連通する透孔４２が設けられている。すなわち、透孔４２が排気ガス流路３０とバイパス流路３６との分岐部を構成している。一方、エンドパイプ４０には、排気ガス流路３０の内外を連通する透孔４４が設けられている。透孔４４及び排気ガス案内パイプ３８の下流側開口端３８Ｂは、上流側開口端４６Ａがエンドパイプ４０に気密状態で接続されたシェルとしての熱交換器後部シェル４６内の空間である排気ガス出口ヘッダ４８において、それぞれ開口している。

したがって、排気系熱交換器１４では、熱交換部１４Ａをバイパスしてバイパス流路３６を通過した排気ガスは、排気ガス案内パイプ３８の内側を経由して熱交換器後部シェル４６内の排気ガス出口ヘッダ４８に至り、一方、透孔４２を経由して排気ガス流路３０を通過した排気ガスは、排気ガス案内パイプ３８の外側、透孔４４を経由して熱交換器後部シェル４６内の排気ガス出口ヘッダ４８に至る構成とされている。

さらに、排気系熱交換器１４は、排気ガス案内パイプ３８の下流側開口端３８Ｂを開閉するためのバルブ装置５０を備えている。図１にも示される如く、バルブ装置５０は、熱交換器後部シェル４６に支持された回動軸５２廻りに回動することで、排気ガス案内パイプ３８の下流側開口端３８Ｂを閉止する閉止姿勢（図１の想像線参照）と、該閉止位置から矢印Ａ方向に回動して排気ガス案内パイプ３８の下流側開口端３８Ｂを開放する開放姿勢（図１の実線参照）とをとり得るバルブ５４を備えている。閉止姿勢に位置するバルブ５４は、排気ガス案内パイプ３８における下流側開口端３８Ｂ廻りに設けられた弁座（シール）５５に当接する構成とされている。

図４に示される如く、回動軸５２は、排気ガス案内パイプ３８に固定されたフレーム５６に取り付けられた軸受ホルダ５７に保持された軸受５８、フレーム５６に取り付けられた軸受ホルダ５９に保持された軸受６０によって、長手方向に離間した２箇所で熱交換器後部シェル４６に対し回転自在に支持されている。バルブ５４は、アーム６２を介して回動軸５２と一体回転可能に連結されている。これにより、バルブ５４は、回動軸５２廻りに回動することで上記した閉止姿勢と開放姿勢とをとり得る。また、回動軸５２における熱交換器後部シェル４６の外側に突出した端部にはレバー６４が固定されており、レバー６４にはストッパ６６が設けられている。

ストッパ６６には、一端６８Ａが熱交換器後部シェル４６に係止された（図３参照）付勢部材としてのリターンスプリング６８の他端６８Ｂが係止されている。回動軸５２は、リターンスプリング６８の付勢力によってバルブ５４が閉止姿勢をとる方向に付勢されている。これにより、排気系熱交換器１４では、排気ガスの圧力が低い場合には、リターンスプリング６８の付勢力によってバルブ５４が排気ガス案内パイプ３８すなわちバイパス流路３６を閉止し、排気ガスが熱交換部１４Ａの排気ガス流路３０を流通するようになっている。一方、排気ガスの圧力が所定値以上になると、バルブ５４はリターンスプリング６８の付勢力に抗して排気ガスの圧力に応じた開放姿勢をとるようになっている。この実施形態では、上記した内燃機関エンジンが最高出力を発生する場合の排気ガスの圧力によって、バルブ５４は、排気ガスの圧力による最大開度となる開放姿勢をとる設定とされている。

また、この実施形態では、バルブ装置５０は、排気ガスと熱交換を行うエンジン冷却水の温度が所定温度以上である場合には、排気ガスの圧力に依らず強制的にバルブ５４を閉止姿勢で保持するようになっている。具体的には、図３に示される如く、アウタパイプ３２における排気ガス流れ方向の下流側には、内部がエンジン冷却水流路３４に連通した第１冷却水入口パイプ７０が接続されている。第１冷却水入口パイプ７０の端部には、サーモアクチュエータ７２が配設されており、サーモアクチュエータ７２は、内部に充填したワックスの熱膨張によって第１冷却水入口パイプ７０に対する突出量を増す押圧ロッド７２Ａを有する。押圧ロッド７２Ａは、エンジン冷却水温が８０℃以上である場合に、レバー６４を押圧してバルブ５４を上記した排気ガス圧力による開放姿勢よりも開度が大きい全開姿勢とする（全開姿勢を維持する）ようになっている。図２に一転鎖線にて示す如く、全開姿勢は、閉止姿勢から矢印Ａ方向に略９０°回動した姿勢とされている。

図３に示される如く、第１冷却水入口パイプ７０の中間部には、該第１冷却水入口パイプ７０を経由して排気系熱交換器１４のエンジン冷却水流路３４にエンジン冷却水を導入するための第２冷却水入口パイプ７４が接続されている。一方、アウタパイプ３２における排気ガス流れ方向の上流側には、エンジン冷却水流路３４からエンジン冷却水を排出するための冷却水出口パイプ７６が接続されている。冷却水出口パイプ７６は、アウタパイプ３２のほぼ上下方向頂部（最上部）に連通しており、第２冷却水入口パイプ７４は、アウタパイプ３２の上下方向頂部よりも若干下側に連通した第１冷却水入口パイプ７０の最上部であって、アウタパイプ３２の最上部よりも高位である部分に連通している。第２冷却水入口パイプ７４及び冷却水出口パイプ７６は、内燃機関エンジン、ラジエータ、ヒータコアを含む冷却水循環路に、少なくともエンジン冷却水流れに沿って内燃機関エンジンと直列となるように接続されている。

以上により、排気系熱交換器１４は、排気ガスの流れ方向とエンジン冷却水の流れ方向とが反対向きである向流型熱交換器とされており、この実施形態では、排気系熱交換器１４は、排気ガスが螺旋溝２６Ａに沿って螺旋状の流れを生じると共に、エンジン冷却水が螺旋溝２６Ｂに沿って排気ガスとは逆向きの螺旋状の流れを生じることで、コンパクトで熱交換効率の高い構成とされている。また、排気系熱交換器１４では、バイパス流路３６を通過することによる排気ガスの圧力損失（背圧）が、排気ガス流路３０を通過することによる排気ガスの圧力損失に対し十分に小さく、バルブ５４が開放姿勢をとる場合に排気ガスは主にバイパス流路３６を流通するようになっている。

（排気系熱交換器の支持構造）
図３に示される如く、隔壁パイプ２６における排気系熱交換器１４の外郭の一部を成す排気ガス排出部２６Ｄ（アウタパイプ３２とエンドパイプ４０との間で露出する部分）には、排気系熱交換器１４（を含む排気系）を車体に対し支持するための被支持部材としてのサポートロッド７８が固定されている。

サポートロッド７８は、平面視で略Ｌ字状に形成されており、一端８０Ａが隔壁パイプ２６の排気ガス排出部２６Ｄの外表面に溶接にて固定されると共に排気系熱交換器１４の軸線方向（車体前後方向）との略直角方向に張り出した張出部８０と、張出部８０の張出端側から排気系熱交換器１４の軸線方向に沿って延出された被支持部８２とを含んで構成されている。被支持部８２の先端には、後述するサポートゴム８４の抜け止め用の拡径部８２Ａが形成されている。

そして、この実施形態では、被支持部８２は、張出部８０から上流側に向けて延設され、図１及び図２に示される如く、その前部８２Ｂは側面視で熱交換部１４Ａにオーバラップしている。すなわち、サポートロッド７８は、その被支持部８２の少なくとも一部である前部８２Ｂが、排気ガス流れ方向において、排気系熱交換器１４の熱交換部１４Ａとオーバラップして配置されている。

一方、図１及び図２に示される如く、張出部８０の一端８０Ａが固定された隔壁パイプ２６の排気ガス排出部２６Ｄは、排気系熱交換器１４の外郭における熱交換部１４Ａよりも下流側部分を構成している。すなわち、張出部８０の一端８０Ａは、排気系熱交換器１４におけるエンジン冷却水に接触しない部位に溶接接合されている。また、隔壁パイプ２６の排気ガス排出部２６Ｄの径方向内側にはインナパイプ２８が配置されており、張出部８０の一端８０Ａは、排気系熱交換器１４におけるバイパス流路３６を流通する排気ガスが接触しない部位に溶接接合されている。

以上説明したサポートロッド７８の被支持部８２は、弾性支持部材としてのサポートゴム８４に長手方向の相対変位（熱伸び吸収）が可能なように挿し込まれている。図６に示される如く、サポートゴム８４における被支持部８２が挿し込まれた部分の上側には、車体に固定されたサポートロッド８６が挿し込まれている。これにより、排気系熱交換器１４（を含む排気系）が車体に対し支持されている。図示は省略するが、排気系熱交換器１４は、車体のフロアトンネル内に配設されており、トンネル壁（リインフォースメント）に固定されたサポートロッド８６に、サポートゴム８４を介して連結、支持されている。

また、図５に示される如く車両用排気系構造１０では、マフラ１６の前端１６Ａ、及び排気管１８Ｅがそれぞれサポートロッド８８、９０、サポートゴム９２、９４を介して車体に支持されている。そして、車両用排気系構造１０の重心Ｇは、３つのサポートゴム８４、９２、９４を結ぶ仮想的な三角形Ｔの内側に配置されている。換言すれば、三角形Ｔの内側に車両用排気系構造１０の重心Ｇが位置するように、排気系熱交換器１４におけるサポートロッド７８の配置（寸法形状）が決められている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

上記構成の車両用排気系構造１０では、エンジン冷却水温が低い場合には、サーモアクチュエータ７２に対しバルブ５４がフリーとされ、バルブ装置５０は自圧バルブとして作用する。このため、排気ガスの圧力が低い運転条件では、リターンスプリング６８の付勢力によって排気ガス案内パイプ３８すなわちバイパス流路３６が閉止され、排気ガスは、熱交換部１４Ａの排気ガス流路３０を流れ、エンジン冷却水流路３４を流れるエンジン冷却水との熱交換が行われる。これにより、内燃機関エンジンの暖機促進や、低温始動時の暖房維持が果たされる。

例えば加速や登坂等の内燃機関エンジンの出力が増す運転条件で、排気ガスの圧力が上昇すると、この排気ガスの圧力を受けたバルブ５４は、リターンスプリング６８の付勢力に抗し矢印Ａ方向に回動し、開放姿勢に至る。これにより、排気ガスは、主にバイパス流路３６を流れ、排気ガス流路３０を流れる場合と比較して背圧が低減される。すなわち、自圧バルブとして機能するバルブ装置５０を備えた車両用排気系構造１０では、内燃機関エンジンの暖気等のための排気熱回収よりも出力確保のための背圧低減が優先される場合に、排気ガスが熱交換部１４Ａをバイパスしてバイパス流路３６を流れることで、自動的に背圧の低減が果たされる。そして、内燃機関エンジンが最高出力を発生する際には、その排気ガスの圧力でバルブ５４が図１（Ａ）に示す誘導姿勢（排気ガスの圧力による最大開度）となる。

また、車両用排気系構造１０では、エンジン冷却水温が８０℃以上になると、サーモアクチュエータ７２の押圧ロッド７２Ａが回動軸５２のレバー６４を押圧してバルブ５４を全開位置に保持する。これにより、排気ガスは主にバイパス流路３６を流れ、排気ガス案内パイプ３８、熱交換器後部シェル４６の排気ガス出口ヘッダ４８を経由して排気管１８Ｃから排出される。すなわち、排気熱の回収が不要な運転状態では、排気ガス流路が自動的にバイパス流路３６に切り替えられる。

ここで、車両用排気系構造１０では、排気系熱交換器１４を車体に対し支持するためのサポートロッド７８における張出部８０の一端８０Ａが、排気系熱交換器１４における隔壁パイプ２６の排気ガス排出部２６Ｄに溶接接合されているため、該溶接部がエンジン冷却水に接触することがない。このため、排気系熱交換器１４の外郭は、溶接に起因する錆が生じ難い構成とされている。したがって、長期間使用により錆が成長して水漏れが生じることが防止される。

また、排気系熱交換器１４の外郭におけるエンジン冷却水流路３４を構成するアウタパイプ３２（の部分）にサポートロッド７８を溶接することがないので、エンジン冷却水流路３４内に溶接に伴う裏ビードが形成されることが防止される。このため、排気ガスと比較して流動抵抗が高いエンジン冷却水の流れが裏ビードによって阻害されることがなく、良好な熱交換性能を得ることができる。

さらに、車両用排気系構造１０では、隔壁パイプ２６の排気ガス排出部２６Ｄに固定されたサポートロッド７８は、熱交換部１４Ａにおけるエンジン冷却水との熱交換で冷却された排気ガスから伝熱されるか、主にバイパス流路３６を流れる排気ガスから排気ガス流路３０（この場合、断熱層として機能する）を経由して伝熱されるため、高温になりにくい。一方、サポートゴム８４は、熱交換部１４Ａすなわちエンジン冷却水流路３４の側方に配置されているため、車両用排気系構造１０から放射（輻射）される熱量が少ない。これらにより、サポートゴム８４は、伝熱、輻射の双方による受熱量が小さくなる。

これらにより、サポートゴム８４を排気系熱交換器１４に近接して配置することができ、換言すれば、サポートロッド７８（特に張出部８０）を短く構成することができ、排気系熱交換器１４の支持系の共振周波数を高くすることができる。また、排気系熱交換器１４の熱交換部１４Ａは、車体（トンネル壁）との隙間を小さくすることができるので、サポートロッド８６を短く構成して、排気系熱交換器１４の支持系の共振周波数を一層高くすることができる。これにより、自動車の振動騒音性能（ＮＶ性能）を向上することができる。

また、車両用排気系構造１０では、上記した通り、排気系熱交換器１４におけるサポートロッド７８の固定部分（隔壁パイプ２６の排気ガス排出部２６Ｄ）が高温の排気ガスと接触することが抑制されているため、サポートロッド７８、サポートゴム８４、サポートロッド８６を経由して車体に伝達される排気ガスのエネルギ（脈動エネルギ等）が低減される。これにより、車体フロア振動が抑制される。特に、本実施形態の如く、乗員着座用のシートの近傍に位置するフロアトンネルのトンネル壁にサポートロッド８６を固定する構造では、サポートロッド７８を経由した排気ガスエネルギの伝達抑制効果が大きい。

なお、本発明の実施形態に係る車両用排気系構造１０によって排気系熱交換器１４が車体に支持される例を示したが、本発明はこれに限定されず、各種形式の排気系熱交換器１４に対しても適用可能である。

また、上記の実施形態では、排気系熱交換器１４における熱交換部１４Ａ以外の部分である隔壁パイプ２６の排気ガス排出部２６Ｄにサポートロッド７８を固定した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、サポートゴム８４が側面視で熱交換部１４Ａにオーバラップする構成においては、排気系熱交換器１４の前後（排気ガス流れ方向の上下流）に配置される排気管１８や熱交換部１４Ａを構成するアウタパイプ３２にサポートロッド７８を固定するようにしても良い。

本発明の実施形態に係る車両用排気系構造の要部を示す側断面図である。本発明の実施形態に係る車両用排気系構造を構成する排気系熱交換器の側断面図である。本発明の実施形態に係る車両用排気系構造を構成する排気系熱交換器の平面図である。本発明の実施形態に係る車両用排気系構造を構成するバルブ装置を示す軸直角断面図である。本発明の実施形態に係る車両用排気系構造の概略全体構成を示す平面図である。本発明の実施形態に係る車両用排気系構造の概略全体構成を示す側面図である。

符号の説明

１０車両用排気系構造（排気系熱交換器の支持構造）
１４排気系熱交換器
１４Ａ熱交換部
１８排気管（排気系路）
２６Ｄ排気ガス排出部（外郭部）
２８インナパイプ（バイパス管部）
３４エンジン冷却水流路（冷媒の流路）
７８サポートロッド（被支持部材）
８２被支持部
８４サポートゴム（弾性支持部材）

Claims

車両の排気系路に設けられ、排気ガスと冷媒との熱交換を行う熱交換部を有する排気系熱交換器と、
前記排気系熱交換器における前記熱交換部以外の部分を構成する外郭部に固定され、支持手段によって車体に支持される被支持部材と、
を備えた排気系熱交換器の支持構造。
前記排気系熱交換器は、軸心部に設けられ前記熱交換部をバイパスするためのバイパス管部を有しており、
前記被支持部材は、前記排気系熱交換器の外郭部における前記熱交換部に対する排気ガス流れ方向の上流又は下流で、かつ該排気ガス流れ方向において前記バイパス管部とオーバラップする部分に固定されている請求項１記載の排気系熱交換器の支持構造。
前記被支持部材は、前記排気系熱交換器の熱交換部に対し排気ガス流れ方向にオーバラップして位置する被支持部を有し、
前記支持手段は、前記一端側が前記被支持部材の被支持部に取り付けられ、他端側が車体に支持された弾性支持部材を含んで構成されている請求項１又は請求項２記載の排気系熱交換器の支持構造。
車両の排気系路に設けられ、排気ガスと冷媒との熱交換を行う熱交換部を有する排気系熱交換器と、
前記排気系路の構成部品に設けられ、前記排気系熱交換器の熱交換部に対し排気ガス流れ方向にオーバラップした被支持部を有する被支持部材と、
一端側が前記被支持部材の被支持部に取り付けられ、他端側が車体に支持された弾性支持部材と、
を備えた排気系熱交換器の支持構造。
前記排気系熱交換器の熱交換部は、前記冷媒の流路が最外層に配置されている請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の排気系熱交換器の支持構造。