JP2000018018A - Exhaust system structure - Google Patents

Exhaust system structure

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JP2000018018A
JP2000018018A JP10191652A JP19165298A JP2000018018A JP 2000018018 A JP2000018018 A JP 2000018018A JP 10191652 A JP10191652 A JP 10191652A JP 19165298 A JP19165298 A JP 19165298A JP 2000018018 A JP2000018018 A JP 2000018018A
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JP
Japan
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muffler
exhaust pipe
rear end
pipe
exhaust
Prior art date
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Application number
JP10191652A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Fujita
智幸 藤田
Koji Shimoji
浩二 下地
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To keep weight balance, and reduce vibration. SOLUTION: An exhaust pipe 2 is inserted and fixed from a side of a muffler 1 into the muffler 1 at a position slid from a center 5 of the muffler 1. A position 7 where a rear end part 3 of a tail pipe is taken out from the muffler 1 is set to a part opposite to the muffler center 5 from a position 6 where the exhaust pipe 2 is inserted to the muffler 1 in the muffler 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の排気系構
造に関し、とくにモーメントバランスのとれた排気系構
造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust system structure for a motor vehicle, and more particularly to an exhaust system structure with a moment balance.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、実開平2−119924号公報に
開示されているように、マフラ(消音器)の長手方向が
自動車の左右方向に向けられ、自動車の前後方向に延び
る排気管がマフラの横からマフラの円筒壁に挿入され、
固定されている自動車の排気系構造は知られている。こ
の場合、排気管のマフラへの挿入部位は、通常、マフラ
の長手方向中心部とされている。また、マフラの長手方
向一端の端板部位でテールパイプ後端部がマフラから出
ている。マフラは、通常、長手方向両端部にて、自動車
の床からサポートにより吊り下げられ支持される。排気
ガスは排気管からマフラに入り、マフラで消音されて、
テールパイプ後端部から大気に排出される。
2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 2-119924, the longitudinal direction of a muffler (muffler) is oriented in the left-right direction of a vehicle, and an exhaust pipe extending in the front-rear direction of the vehicle is a muffler. Inserted into the muffler cylindrical wall from the side,
Fixed vehicle exhaust system structures are known. In this case, the insertion part of the exhaust pipe into the muffler is usually at the longitudinal center of the muffler. Also, the tail pipe rear end protrudes from the muffler at the end plate portion at one longitudinal end of the muffler. The muffler is usually suspended and supported by a support from the floor of the vehicle at both ends in the longitudinal direction. Exhaust gas enters the muffler through the exhaust pipe, is muffled by the muffler,
It is discharged to the atmosphere from the rear end of the tail pipe.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、排気管がマフ
ラの横からマフラに挿入される排気系構造において、プ
ロペラシャフト、リアのデファレンシャル装置などの周
辺部品の関係で、排気管をマフラの長手方向中心部位で
マフラに挿入することが不可能な場合がある。そのよう
な場合、マフラを支える点(排気管挿入部位)がマフラ
中心よりずれる。その結果、マフラの重量バランスが悪
くなり、サポート分担荷重にばらつきが発生する。その
ため、車両走行中に上下、前後方向にマフラに荷重がか
かった時にマフラが振動し、マフラとパイプの溶接部
(とくに排気管をマフラに横から挿入している部分)に
疲労亀裂が発生し、ガス洩れの可能性がでてくる。本発
明の目的は、重量バランスがとれ、したがって振動が低
減できる排気系構造を提供することにある。
However, in an exhaust system structure in which the exhaust pipe is inserted into the muffler from the side of the muffler, the exhaust pipe is moved in the longitudinal direction of the muffler due to peripheral parts such as a propeller shaft and a rear differential device. It may not be possible to insert into the muffler at the central site. In such a case, the point supporting the muffler (the exhaust pipe insertion site) is shifted from the center of the muffler. As a result, the weight balance of the muffler deteriorates, and the support sharing load varies. Therefore, the muffler vibrates when a load is applied to the muffler in the vertical and longitudinal directions while the vehicle is running, and fatigue cracks occur at the welded part between the muffler and the pipe (particularly where the exhaust pipe is inserted into the muffler from the side). , The possibility of gas leakage comes out. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an exhaust system structure capable of achieving weight balance and thus reducing vibration.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、つぎの通りである。 (1) 排気管がマフラ中心からずれた位置でマフラの
横からマフラに挿入され固定されている排気系構造であ
って、テールパイプ後端部のマフラからの取り出し位置
がマフラのうち排気管のマフラへの挿入部位置よりマフ
ラ中心と反対側の部分に設定されている排気系構造。 (2) マフラと排気管とテールパイプ後端部とのアッ
センブリが排気管のマフラへの挿入部を支点として排気
管の両側でモーメントがバランスするように、テールパ
イプ後端部の重量およびテールパイプ後端部の重心の支
点からの距離が設定されている(1)記載の排気系構
造。
The present invention to achieve the above object is as follows. (1) An exhaust system structure in which the exhaust pipe is inserted into and fixed to the muffler from the side of the muffler at a position shifted from the center of the muffler. Exhaust system structure set at the part opposite to the muffler center from the position of the muffler insertion part. (2) The weight of the tail pipe at the rear end and the tail pipe so that the assembly of the muffler, the exhaust pipe, and the tail end of the tail pipe balance the moment on both sides of the exhaust pipe with the insertion point of the exhaust pipe into the muffler as a fulcrum. The exhaust system structure according to (1), wherein the distance from the fulcrum of the center of gravity of the rear end is set.

【0005】上記(1)の排気系構造では、排気管のマ
フラへの挿入部位置がマフラ中心からずれているので、
排気管のマフラへの挿入部の両側のマフラ部分は互いに
重量が異なるが、重量が小さい方にテールパイプ後端部
のマフラからの取り出し位置が設けられるので、排気管
のマフラへの挿入部の両側で、重量がバランスする方向
に近づく。その結果、サポートにかかる荷重がほぼ均等
に分担される方向に近づき、車両走行中の振動の低減が
可能になり、亀裂などの強度上の問題が低減される。上
記(2)の排気系構造では、マフラと排気管とテールパ
イプ後端部とのアッセンブリが排気管のマフラへの挿入
部を支点として排気管の両側でモーメントがバランスす
るので、サポートにかかる荷重がほぼ均等に分担され、
車両走行中の振動の低減が可能になり、亀裂などの強度
上の問題が低減される。
In the exhaust system structure (1), the position of the insertion portion of the exhaust pipe into the muffler is shifted from the center of the muffler.
The muffler parts on both sides of the exhaust pipe insertion part into the muffler are different in weight from each other.However, since the position where the tail pipe is taken out from the muffler at the rear end of the tail pipe is provided in the smaller weight, the insertion part of the exhaust pipe into the muffler is On both sides, approach the direction of weight balance. As a result, the load applied to the support approaches the direction in which the load is almost evenly distributed, so that vibration during running of the vehicle can be reduced, and strength problems such as cracks are reduced. In the exhaust system structure of the above (2), since the assembly of the muffler, the exhaust pipe, and the rear end of the tail pipe balances moments on both sides of the exhaust pipe with the insertion portion of the exhaust pipe into the muffler serving as a fulcrum, the load applied to the support Are shared almost equally,
Vibration during traveling of the vehicle can be reduced, and strength problems such as cracks can be reduced.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】図1、図2は本発明実施例の排気
系構造を示し、図3は重量バランスの原理を示す。図
1、図2に示すように、本発明実施例の排気系構造は、
排気管2と、マフラ1と、テールパイプ後端部3とから
なる。マフラ1は、円筒部1aと両端の端板1bを有す
る。マフラ1はその長手方向を自動車の左右方向に向け
て水平に配置される。マフラ1は両端の端板1b部位で
サポート4により自動車の床に吊り下げられ支持され
る。マフラ4はその長手方向中心にマフラ中心5を有す
る。マフラ単体の重量中心はマフラ中心5にある。
1 and 2 show the structure of an exhaust system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows the principle of weight balance. As shown in FIGS. 1 and 2, the exhaust system structure of the embodiment of the present invention
The exhaust pipe 2 includes a muffler 1 and a tail pipe rear end 3. The muffler 1 has a cylindrical portion 1a and end plates 1b at both ends. The muffler 1 is arranged horizontally with its longitudinal direction facing the left and right direction of the vehicle. The muffler 1 is suspended and supported on the floor of the automobile by supports 4 at the end plates 1b at both ends. The muffler 4 has a muffler center 5 at its longitudinal center. The weight center of the muffler alone is at the muffler center 5.

【0007】排気管2は、自動車の前後方向にほぼ水平
に延び、したがってマフラ長手方向と直交する方向に延
びている。排気管2は、その途中で適宜のサポートによ
り自動車の床に吊り下げられ、支持されている。排気管
2は、マフラ中心5からマフラ長手方向にずれた位置6
でマフラ1の横から円筒部1aでマフラ1に挿入され、
溶接によりマフラ1の円筒部1aの外壁に固定されてい
る。
The exhaust pipe 2 extends substantially horizontally in the front-rear direction of the vehicle, and therefore extends in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the muffler. The exhaust pipe 2 is suspended and supported on the floor of the automobile by a suitable support on the way. The exhaust pipe 2 is located at a position 6 shifted from the muffler center 5 in the muffler longitudinal direction.
Is inserted into the muffler 1 by the cylindrical portion 1a from the side of the muffler 1,
The muffler 1 is fixed to the outer wall of the cylindrical portion 1a by welding.

【0008】テールパイプ後端部3のマフラ1からの取
り出し位置7は、マフラ1のうち排気管2のマフラ1へ
の挿入部位置6よりマフラ中心5と反対側の部分に設定
されている。すなわち、テールパイプ後端部3のマフラ
1からの取り出し位置7は、排気管2のマフラ1への挿
入部位置6の両側部分のうち、重量が軽い側の部分に設
けられている。テールパイプ後端部3のマフラ1からの
取り出し位置7は、マフラ1の端板1bに設けられるこ
とが望ましい。その場合は、テールパイプ後端部3はマ
フラ1からの取り出し位置7からマフラ長手方向にマフ
ラから離れる方向にほぼ水平に延び、そこから自動車の
後方向に折れ曲がってほぼ水平に延びてそこで終わる。
テールパイプ後端部3の端部は大気に開放される。エン
ジンからの排出ガスは、排気管2からマフラ1に入り、
マフラ1で消音されて、テールパイプ後端部3を通り大
気に排出される。
A take-out position 7 of the tail pipe rear end 3 from the muffler 1 is set at a portion of the muffler 1 opposite to the muffler center 5 from a position 6 where the exhaust pipe 2 is inserted into the muffler 1. That is, the take-out position 7 of the tail pipe rear end portion 3 from the muffler 1 is provided on the lighter side portion of both sides of the insertion portion position 6 of the exhaust pipe 2 into the muffler 1. The take-out position 7 of the tail pipe rear end 3 from the muffler 1 is desirably provided on the end plate 1b of the muffler 1. In this case, the tail pipe rear end 3 extends from the take-out position 7 from the muffler 1 substantially horizontally in the longitudinal direction of the muffler in a direction away from the muffler, from which it bends rearward in the vehicle and extends almost horizontally and ends there.
The end of the tail pipe rear end 3 is open to the atmosphere. The exhaust gas from the engine enters the muffler 1 through the exhaust pipe 2,
The sound is silenced by the muffler 1 and discharged to the atmosphere through the tail pipe rear end 3.

【0009】さらに望ましくは、マフラ1と排気管2と
テールパイプ後端部3とのアッセンブリは、排気管2の
マフラ1への挿入部位置6を支点として排気管の両側で
モーメントがバランスするように、テールパイプ後端部
3の重量およびテールパイプ後端部3の重心の支点6か
らの距離が設定されている。
More desirably, the assembly of the muffler 1, the exhaust pipe 2, and the tail pipe rear end 3 is such that moments are balanced on both sides of the exhaust pipe with the insertion position 6 of the exhaust pipe 2 into the muffler 1 serving as a fulcrum. In addition, the weight of the tail pipe rear end 3 and the distance from the fulcrum 6 of the center of gravity of the tail pipe rear end 3 are set.

【0010】これを、図3を参照して説明すると、つぎ
の通りである。バランス取り前の図3の(A)の状態で
は、マフラ振動時に、排気管2のマフラ1への挿入部位
置6は支点として働き(以下、支点6ともいう)、この
支点6がマフラ中心5からずれているので、支点6の両
側のマフラ部分は互いに重量が異なり、支点6の両側の
重量バランスが悪く、したがって支点6まわりのモーメ
ントバランスも悪い。しかし、バランス取り後の図3の
(B)の状態では、テールパイプ後端部3が支点6の両
側のマフラ部分のうち軽い方のマフラ部分に付加される
ので、支点6まわりの重量バランスおよびモーメントバ
ランスが改善される。テールパイプ後端部3の重量、マ
フラ1への取付け位置、支点6とマフラ中心5とのずれ
量、などを適切に選定することにより、支点6まわりの
重量バランスおよびモーメントバランスをほぼ完全にと
ることができる。
This will be described below with reference to FIG. In the state shown in FIG. 3A before the balance is taken, the position 6 of the insertion portion of the exhaust pipe 2 into the muffler 1 functions as a fulcrum when the muffler vibrates (hereinafter, also referred to as a fulcrum 6). Therefore, the muffler portions on both sides of the fulcrum 6 have different weights, and the weight balance on both sides of the fulcrum 6 is poor, and therefore the moment balance around the fulcrum 6 is also poor. However, in the state of FIG. 3B after balancing, the tail pipe rear end portion 3 is added to the lighter muffler portion of the muffler portions on both sides of the fulcrum 6, so that the weight balance around the fulcrum 6 and Moment balance is improved. By properly selecting the weight of the tail pipe rear end 3, the position of attachment to the muffler 1, the amount of displacement between the fulcrum 6 and the muffler center 5, the weight balance and moment balance around the fulcrum 6 are almost completely achieved. be able to.

【0011】たとえば、図3の(A)において、マフラ
1の径が20cm、長さが75cm、重量が7.5k
g、支点6とマフラ中心5のずれが10cmの場合、支
点6まわりのモーメントM´は、 M´=(3.75+1.0)kg×(37.5+10)
cm/2−(3.75−1.0)kg×(37.5−1
0)cm/2=75kg・cm となり、両端サポートにかかる荷重が不均一になる。し
かし、図3の(B)において、支点6の両側のうち軽い
方のマフラ部分の端部に重量xkgのテールパイプ後端
部3をつけ、テールパイプ後端部3の重心の支点6から
の距離を40cmにすれば、モーメントMは、 M =75kg・cm−40×x となり、 x=75/40=1.875kg に選定すれば、M=0となり、支点6まわりにモーメン
トがつり合うことになる。実際のマフラ1およびテール
パイプ後端部3の形状、寸法、重量も上記の値に近いの
で、モーメントバランス取りは可能である。
For example, in FIG. 3A, the muffler 1 has a diameter of 20 cm, a length of 75 cm, and a weight of 7.5 k.
g, when the displacement between the fulcrum 6 and the muffler center 5 is 10 cm, the moment M 'around the fulcrum 6 is: M' = (3.75 + 1.0) kg × (37.5 + 10)
cm / 2− (3.75-1.0) kg × (37.5-1)
0) cm / 2 = 75 kg · cm 2, and the load applied to the support at both ends becomes uneven. However, in FIG. 3B, the tail pipe rear end 3 having a weight of x kg is attached to the end of the lighter muffler portion on both sides of the fulcrum 6, and the tail pipe rear end 3 from the fulcrum 6 at the center of gravity. If the distance is 40 cm, the moment M will be M = 75 kg · cm−40 × x. If x = 75/40 = 1.875 kg, then M = 0, and the moment will be balanced around the fulcrum 6. Become. Since the shapes, dimensions, and weights of the actual muffler 1 and tail pipe rear end 3 are also close to the above values, moment balance can be achieved.

【0012】つぎに、作用を説明する。上記のように、
排気管2のマフラ1への挿入部位置6からなる支点両側
の重量バランス、支点まわりのモーメントバランスがと
られることにより、マフラ長手方向両端のサポート4に
加わる荷重が均等に分担され、その結果、車両走行中に
マフラに上下、左右方向に荷重がかかった時に生じるマ
フラの振動が低減され、排気管2のマフラ1への挿入部
位置6の溶接部などにおける亀裂発生などの強度上の問
題が低減される。これによって、排気管2のマフラ1へ
の横からの挿入、固定が可能となり、排気管2を曲げて
マフラに長手方向端部から挿入、固定する場合に比べ
て、排気管5の取回しが容易になり、かつ排気管2を短
く設計でき、自動車の軽量化に貢献できる。また、排気
管2をマフラ中心5からずらすことができるため、排気
管2とプロペラシャフト8やデファレンシャルギア装置
との干渉を回避できる。
Next, the operation will be described. As described above,
The load applied to the support 4 at both ends in the longitudinal direction of the muffler is evenly distributed by balancing the weight on both sides of the fulcrum and the moment balance around the fulcrum including the insertion position 6 of the exhaust pipe 2 into the muffler 1, and as a result, Vibration of the muffler that occurs when a load is applied to the muffler in the vertical and horizontal directions while the vehicle is running is reduced, and strength problems such as cracks are generated at the welded portion at the insertion position 6 of the exhaust pipe 2 into the muffler 1. Reduced. This makes it possible to insert and fix the exhaust pipe 2 to the muffler 1 from the side, and to arrange the exhaust pipe 5 as compared with the case where the exhaust pipe 2 is bent and inserted and fixed to the muffler from the longitudinal end. , And the exhaust pipe 2 can be designed to be short, which contributes to weight reduction of the automobile. Further, since the exhaust pipe 2 can be shifted from the muffler center 5, interference between the exhaust pipe 2 and the propeller shaft 8 or the differential gear device can be avoided.

【0013】[0013]

【発明の効果】請求項1の排気系構造によれば、排気管
のマフラへの挿入部がマフラ中心からずれているので、
排気管のマフラへの挿入部の両側のマフラ部分は互いに
重量が異なるが、重量が小さい方にテールパイプ後端部
のマフラからの取り出し位置が設けられるので、排気管
のマフラへの挿入部の両側で、重量がバランスする方向
に近づく。その結果、サポートにかかる荷重がほぼ均等
に分担される方向に近づき、車両走行中の振動の低減が
可能になり、亀裂などの強度上の問題を低減することが
できる。請求項2の排気系構造によれば、マフラと排気
管とテールパイプ後端部とのアッセンブリが排気管のマ
フラへの挿入部を支点として排気管の両側でモーメント
がバランスするので、サポートにかかる荷重がほぼ均等
に分担され、車両走行中の振動の低減が可能になり、亀
裂などの強度上の問題を低減することができる。
According to the exhaust system structure of the first aspect, the insertion portion of the exhaust pipe into the muffler is displaced from the center of the muffler.
The muffler parts on both sides of the exhaust pipe insertion part into the muffler are different in weight from each other.However, since the position where the tail pipe is taken out from the muffler at the rear end of the tail pipe is provided in the smaller weight, the insertion part of the exhaust pipe into the muffler is On both sides, approach the direction of weight balance. As a result, the load applied to the support approaches the direction in which the load is almost evenly distributed, so that vibrations during running of the vehicle can be reduced, and strength problems such as cracks can be reduced. According to the exhaust system structure of the second aspect, the assembly of the muffler, the exhaust pipe, and the rear end of the tail pipe balances moments on both sides of the exhaust pipe with the insertion portion of the exhaust pipe into the muffler serving as a fulcrum, and thus the support is required. The load is shared approximately evenly, vibrations during running of the vehicle can be reduced, and strength problems such as cracks can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明実施例の排気系構造の概略平面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic plan view of an exhaust system structure according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の排気系構造の概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view of the exhaust system structure of FIG.

【図3】図1の排気系構造のバランス取りの原理を示す
図図である。
FIG. 3 is a diagram showing the principle of balancing the exhaust system structure of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マフラ 2 排気管 3 テールパイプ後端部 4 サポート 5 マフラ中心 6 排気管のマフラへの挿入部位置 7 テールパイプ後端部のマフラからの取り出し位置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Muffler 2 Exhaust pipe 3 Tail pipe rear end 4 Support 5 Center of muffler 6 Insertion position of exhaust pipe into muffler 7 Removal position of tail pipe rear end from muffler

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気管がマフラ中心からずれた位置でマ
フラの横からマフラに挿入され固定されている排気系構
造であって、テールパイプ後端部のマフラからの取り出
し位置がマフラのうち排気管のマフラへの挿入部位置よ
りマフラ中心と反対側の部分に設定されている排気系構
造。
1. An exhaust system structure in which an exhaust pipe is inserted into and fixed to a muffler from a side of the muffler at a position shifted from a center of the muffler, and a tail pipe rear end portion taken out from the muffler is exhausted from the muffler. Exhaust system structure set at the part opposite to the center of the muffler from the position of the tube inserted into the muffler.
【請求項2】 マフラと排気管とテールパイプ後端部と
のアッセンブリが排気管のマフラへの挿入部を支点とし
て排気管の両側でモーメントがバランスするように、テ
ールパイプ後端部の重量およびテールパイプ後端部の重
心の支点からの距離が設定されている請求項1記載の排
気系構造。
2. The weight of the tail pipe rear end and the weight of the tail pipe rear end so that the assembly of the muffler, the exhaust pipe and the tail pipe rear end balances moments on both sides of the exhaust pipe with the insertion portion of the exhaust pipe into the muffler serving as a fulcrum. 2. The exhaust system structure according to claim 1, wherein a distance from a fulcrum of the center of gravity of the rear end of the tail pipe is set.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008088914A (en) * 2006-10-03 2008-04-17 Toyota Motor Corp Gas exhaust system of on-vehicle engine
JP2010255518A (en) * 2009-04-24 2010-11-11 Honda Motor Co Ltd Muffler

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