JP2001082142A - 車両用エンジンの消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの排気系に設けられるマフラに
改良を加え、車体のマフラを設ける空間が同じ大きさで
あれば、従来のものより大きな容積のマフラを取付ける
ことができるようにする。 【解決手段】 車体に対して横置きに搭載される筒状の
マフラ１に、一端がエンジンのエキゾーストパイプに接
続されるインレットパイプ１０と、一端が大気中に開口
するアウトレットパイプ１１の各他端を挿入して連絡し
た車両用エンジンにおいて、アウトレットパイプ１１の
他端をマフラ１の筒壁から挿入した。アウトレットパイ
プ１１の他端を底板４から挿入していた従来のものに比
し、アウトレットパイプ１１を引き回す分だけマフラ１
を大きくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
適用する車両用エンジンの消音装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】車両用エンジンの消音装置としては、エ
ンジンのエキゾーストパイプから大気中への排出口に至
る排気系路中にマフラを介装し、このマフラ内で排気ガ
スを膨張、収縮させたり干渉させたりして圧力を下げて
消音する。このために用いられるマフラの一般的な構造
は、鉄板を円形あるいは楕円形に丸めてその両端に底板
を取付けた筒状体を形成し、この筒状体の内部を隔壁で
仕切って複数の室を形成したものとなっている。

【０００３】このマフラは排気系路中に設けられるの
で、エンジンのエキゾーストパイプから排気ガスを導入
するインレットパイプと、マフラを通った排気ガスを大
気中に排出するアウトレットパイプが取付けられる。従
来にあっては、これらのパイプはマフラの両端の底板を
貫通させ、貫通した部分を溶接により固着していた。す
なわち、インレットパイプとアウトレットパイプは、マ
フラの長手方向に延びることになるので、その取り回し
に種々の制限が加わることになった。

【０００４】これを説明する。図１０に示すものは、マ
フラ１の従来の内部構造である。マフラ１は、鉄板を円
形あるいは楕円形の筒状に丸めて形成した本体２の両端
を底板３，４で塞いだものとなっている。本体２の内部
には隔壁５，６が設けられ、本体２の内部を複数の室
７，８，９に区切っている。本体２の一端を閉塞する底
板３には、Ｌ字状に屈曲したインレットパイプ１０が貫
通している。このインレットパイプ１０の一端は、隔壁
５，６も貫通し、先端は底板４の近くの室９内に開口し
ている。また他端は、図示しない触媒コンバータ等を介
してエンジンの燃焼室側に接続される。

【０００５】符号１１で示すものはアウトレットパイプ
である。このアウトレットパイプ１１もＬ字状に屈曲し
ており、底板４を貫通して本体２内に入り、隔壁６，５
を貫通して、先端が底板３の近くの室７内に開口してい
る。インレットパイプ１０とアウトレットパイプ１１
は、それぞれが貫通した底板３，４および隔壁５，６
に、外壁部分で溶接されて固定されている。底板３には
ステー１２が、また底板４にはステー１３が取付けられ
て外方に突出しており、マフラ１を車体に固定するよう
になっている。

【０００６】底板３，４は蓋状のものであり、その外径
は本体２の巻き径より僅かに大きく製作されている。こ
れにより、鉄板を丸めて本体２としたとき、その両端に
底板３，４を被せることができる。そこで被せた状態で
両者を溶接により結合する。隔壁５，６は本体２の内径
に等しい外径の円形（本体２が円形のとき）であり、そ
の外周部分を断面Ｌ字状に屈折させたものである。この
屈折部分で本体２の内壁に溶接される。なお、図示はし
ないが、隔壁５，６には小孔が設けられており、本体２
内の三つの室７，８，９を連通させている。

【０００７】この構造において、インレットパイプ１０
およびアウトレットパイプ１１の双方の管壁に孔が設け
られていないとすると、インレットパイプ１０から室９
に入って膨張した排気ガスは隔壁６の小孔を通って室８
に入って膨張し、さらに隔壁５の小孔から室７に入り、
膨張してアウトレットパイプ１１に入って、このアウト
レットパイプ１１から外部に排出される。インレットパ
イプ１０からアウトレットパイプ１１に至る過程で何回
も膨張するので圧力が低下し、エンジンの燃焼室での爆
発音は小さくなる。

【０００８】上記は、インレットパイプ１０とアウトレ
ットパイプ１１の管壁に孔が設けられていない場合の説
明であったが、実際には、これらの管壁のマフラ１の内
部の部分には小孔が設けられていることがある。管壁に
小孔が設けられていると、排気ガスはインレットパイプ
１０の小孔から室７，８，９にランダムに入り、またそ
の排気ガスはアウトレットパイプ１１にランダムに入る
ことになる。そしてその過程で膨張、収縮あるいは干渉
が発生することにより、消音される。

【０００９】ところで最近の自動車は、性能、経済性な
らびに環境に対する配慮等の要請から、各種の補機を搭
載することが多く、そのために各部材の配置に制約が生
ずることが多い。とくに、最近経済性ならびに環境保護
の観点から注目を浴びている、いわゆるハイブリッド車
においてしかりである。ハイブリッド車は、エンジン
（通常の車両より小さめのもの）のほかにバッテリやモ
ータ、それに制御装置等を搭載するので、マフラ等、比
較的に容積の大きいものの配置に苦労することになる。
また、マフラから突出するアウトレットパイプの向きに
よっても配置が制約される。

【００１０】次に、図１０に示した構造のマフラを、車
体に対して横置きに搭載する例を図１１ないし図１３に
より説明する。これらの図に示すものは、いずれも車体
１４に対してマフラ１を車幅方向に、すなわち、車体１
４の後部で左右の車輪（後輪）１５，１５の間に横置き
に取付けたものである。取付構造は、いずれも底板３，
４からステー１２，１３を突出させ、このステー１２，
１３によって車体１４に固着する。マフラ１を横置きに
するので、インレットパイプ１０とアウトレットパイプ
１１の両方をＬ字状に屈曲させ、インレットパイプ１０
は前方のエンジン側に延ばし、アウトレットパイプ１１
は開口部が後方を向くようにする。

【００１１】自動車は機能だけでなく、デザインも重要
な要素である。このデザイン上の要請から、アウトレッ
トパイプ１１を車体１４の中心線Ａ上に置くことがあ
る。このようにアウトレットパイプ１１を車体１４の中
心線Ａ上に置く場合に、マフラ１のインレットパイプ１
０とアウトレットパイプ１１の取付け方向が図１０のよ
うなものであると、図１２に示すようにアウトレットパ
イプ１１を引き回してその先端が中心線Ａ上にくるよう
にするか、図１３に示すようにマフラ１の全長を極端に
短いものとすることになる。アウトレットパイプ１１を
引き回したときには、内部圧力損失が増大し出力低下を
生ずる上に、余計なスペースが必要となる。また、マフ
ラ１の全長を短くした場合には、マフラ１の内容積が小
さくなるので消音効果が減少する。

【００１２】また、図１４に示すようにマフラ１を車体
１４の床下に、車体１４の長手方向に沿って配置するこ
とがある。これは、いわゆる縦置きである。このように
マフラ１を縦置きとしたときには、アウトレットパイプ
１１が底板４の中央から突出している場合、アウトレッ
トパイプ１１を引き回すのに要する距離、すなわち、底
板４から車体１４の壁部１４ａまでの距離Ｂが必要とな
る。このため、無駄な空間が増え、その分、マフラ１を
短くしなければならない上に、圧力損失が増大して出力
低下を生ずることになる。

【００１３】車両用マフラに関する先行技術として、実
公平７−２４５７７号公報に開示されたものがある。こ
れは、アウトレットパイプの水抜き構造に関するもので
あり、上記問題を解決できる構造とはなっていない。ま
た、実公平６−４０１６号公報に開示されたものは、高
周波騒音を減衰させることを目的としたもので、これも
上記問題を解決できる構造とはなっていない。さらに、
実開昭６３−５４８１８号には、インレットパイプとア
ウトレットパイプとを交差する方向に設けたものが開示
されているが、これはマフラを鉛直方向に設ける車両用
のものであって、これとても先の問題を解決するものと
はなっていない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこの点に鑑み
てなされたものであり、簡単な構造によってマフラの内
容積を大きくとることができ、また車体への取付性にも
優れた車両用エンジンの消音装置を提供しようとするも
のである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、請求項１に記載した発明は、
車体に対して横置きに搭載される筒状のマフラに、一端
がエンジンのエキゾーストパイプに接続されるインレッ
トパイプと、一端が大気中に開口するアウトレットパイ
プの各他端を挿入して連絡した車両用エンジンの消音装
置において、前記インレットパイプとアウトレットパイ
プの少なくとも一方の各他端を筒状のマフラの筒壁から
挿入したことを特徴とする。

【００１６】また、請求項２に記載した発明は、請求項
１に記載したものにおいて、車体後部のバンパの下部に
切欠きを形成すると共に、該バンパの内部に前記マフラ
を収容し、該マフラの筒壁から突出するアウトレットパ
イプを前記バンパの切欠きから外部に露出させたことを
特徴とする。

【００１７】さらに、請求項３に記載した発明は、車体
に対して縦置きに搭載される筒状のマフラに、一端がエ
ンジンのエキゾーストパイプに接続されるインレットパ
イプと、一端が大気中に開口するアウトレットパイプの
各他端を挿入して連絡した車両用エンジンの消音装置に
おいて、前記インレットパイプを筒状のマフラの底板か
ら挿入し、アウトレットパイプを筒状のマフラの筒壁か
ら挿入したことを特徴とする。

【００１８】このような構成とすれば、インレットパイ
プとアウトレットパイプの少なくとも一方、あるいはア
ウトレットパイプをマフラの筒壁から挿入することによ
り、そのパイプの無駄な引き回しが不要となる上に、そ
の引き回しに要する空間をマフラの延長に使用できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
について説明する。本発明に係るマフラ１のもっとも大
きな特徴となる部分は、インレットパイプ１０とアウト
レットパイプ１１の少なくとも一方の各他端を筒状のマ
フラ１の本体２の筒壁から挿入したことである。図示す
る実施の形態では、アウトレットパイプ１１を本体２の
筒壁から内部に挿入してある。アウトレットパイプ１１
をこのように本体２の筒壁から内部に挿入すると、従来
の底板４を貫通させていたものに対して本体２の全長を
長くすることができることになる。消音効果については
変わるところはない。

【００２０】図１のものでは、アウトレットパイプ１１
を本体１の端部近傍で本体２に貫通させたが、デザイン
上の要請などから、アウトレットパイプ１１の開口部を
車体１４の後部中央に持ってくることがある。図２はそ
の場合の構造である。この構造においては、アウトレッ
トパイプ１１の全長を短くして先端を車体１４の後部の
中央に持ってきてある（図３参照）。この場合、本体２
内のアウトレットパイプ１１の長さを長くとることがで
きないが、機能上問題となることはない。

【００２１】図４は、アウトレットパイプ１１のみを本
体２の筒壁から内部に挿入した場合に、それによってマ
フラ１を拡大し、従来のものより容積が大きくなる場合
の説明図である。すなわち、この構造によれば、図中に
斜線を付した部分だけ、容積を拡大することができる。
また、アウトレットパイプ１１のみでなく、インレット
パイプ１０についても同様の構造とすれば、図５に斜線
を付して示した部分が容積拡大できることになる。さら
に、図６に示すようにマフラ１を車体１４の長手方向に
取付ける場合（縦置き）にも、アウトレットパイプ１１
を本体２の筒壁から内部に挿入することによって、マフ
ラ１の長さを長くすることができる（図１４参照）。符
号１６で示すものはバンパである。

【００２２】図７ないし図９に示すものは、いずれもマ
フラ１を車体１４の後部で、バンパ１６の内部に横置き
に取付けたところを示すものである。そしてこれらの場
合、図示はしないがバンパ１６の一部がアウトレットパ
イプ１１の管径より少し大きい幅で下方から切り欠かれ
ており、この切欠きにアウトレットパイプ１１が通るよ
うにしてある。これにより、マフラ１が外部から見えな
いので、外観性が向上する。

【００２３】図７ないし図９に示すものは車種が異なる
ので、車種によってマフラ１の形状と取付構造を変えて
ある。すなわち、トランクルームを備えた乗用車の場合
には、図７に示すように、車体１４の前後方向に扁平の
楕円形のマフラ１を使用し、その上部をステー１７とマ
ウント材１８で車体１４に吊下している。この構造で
は、インレットパイプ１０とアウトレットパイプ１１の
双方を本体２の筒壁から内部に挿入することにより、両
者をほぼ同じ高さの水平にすることができる。

【００２４】図８に示す車両はトラックである。この場
合には、車体１４の上下方向に扁平の楕円形のマフラ１
を使用し、その上部をステー１７とマウント材１８で車
体１４に吊下してある。この場合にもインレットパイプ
１０とアウトレットパイプ１１の双方を本体２の筒壁か
ら内部に挿入するが、マフラ１の本体２内の開口位置
は、インレットパイプ１０が低く、アウトレットパイプ
１１がそれより高いところになっている。なお、アウト
レットパイプ１１の先端にはパイプカッタ１９が装着さ
れている。

【００２５】図９に示す車両は天井を高くしたワゴン車
である。この場合には円筒形のマフラ１を使用し、その
上部をステー１７とマウント材１８で車体１４に吊下し
てある。そしてこの場合にもインレットパイプ１０とア
ウトレットパイプ１１の双方を本体２の筒壁から内部に
挿入するが、マフラ１の本体２内の開口位置は、インレ
ットパイプ１０が高く、アウトレットパイプ１１はそれ
より低いところにしてある。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た車両用エンジンの消音装置であるから、請求項１の発
明でインレットパイプとアウトレットパイプの少なくと
も一方を筒状のマフラの筒壁から挿入したことにより、
マフラを設けるところの空間が一定であれば、より大き
い（長い）マフラを使用することができるので、消音効
果が増大する。また、アウトレットパイプの開口部の位
置を自由に決めることができる。

【００２７】また、請求項２に記載された発明によれ
ば、車体後部のバンパの下部に切欠きを形成すると共
に、このバンパの内部にマフラを収容し、このマフラの
筒壁から突出するアウトレットパイプをバンパの切欠き
から外部に露出させたことにより、マフラがバンパに隠
れて外部から見えないことになる。よって外観性が向上
する。

【００２８】さらに、請求項３に記載された発明によれ
ば、インレットパイプを筒状のマフラの底板から挿入
し、アウトレットパイプを筒状のマフラの筒壁から挿入
したことにより、マフラを車体の床下に縦置きに取付け
たとき、従来は必要であったアウトレットパイプを引き
回すのに要する距離が不要になることから、マフラの後
端を車体の後部起立部の直前にまで持ってくることがで
きるので、その分、マフラの容積を大きくすることがで
きることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマフラの一例の内部構造を示す模
式図である。

【図２】本発明に係るマフラの他の例の内部構造を示す
模式図である。

【図３】図２に示すマフラを車体の下部に取付けた状態
を示す説明図である。

【図４】本発明によってマフラの容積拡大ができる範囲
を示す説明図である。

【図５】本発明によってマフラの容積拡大ができる最大
限範囲を示す説明図である。

【図６】本発明に係るマフラを車体の床下に長手方向に
配置した状態を示す説明図である。

【図７】本発明に係るマフラを車体の後部に横置きに配
置した状態を示す説明図である。

【図８】本発明に係るマフラを車体の後部に横置きに配
置した状態の他の例を示す説明図である。

【図９】本発明に係るマフラを車体の後部に横置きに配
置した状態のさらに他の例を示す説明図である。

【図１０】従来のマフラの一般的な内部構造を示す模式
図である。

【図１１】図１０のマフラを車体の下部に取付けた状態
を示す説明図である。

【図１２】従来のマフラにおいてアウトレットパイプの
先端を車体の中央に突出させる場合の一例を示す説明図
である。

【図１３】従来のマフラにおいてアウトレットパイプの
先端を車体の中央に突出させる場合の他の例を示す説明
図である。

【図１４】従来のマフラを車体の床下に長手方向に配置
した状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ マフラ ２ 本体 ３ 底板 ４ 底板 １０ インレットパイプ １１ アウトレットパイプ １４ 車体 １６ バンパ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に対して横置きに搭載される筒状の
   マフラに、一端がエンジンのエキゾーストパイプに接続
   されるインレットパイプと、一端が大気中に開口するア
   ウトレットパイプの各他端を挿入して連絡した車両用エ
   ンジンの消音装置において、前記インレットパイプとア
   ウトレットパイプの少なくとも一方の各他端を筒状のマ
   フラの筒壁から挿入したことを特徴とする車両用エンジ
   ンの消音装置。
2. 【請求項２】 車体後部のバンパの下部に切欠きを形成
   すると共に、該バンパの内部に前記マフラを収容し、該
   マフラの筒壁から突出するアウトレットパイプを前記バ
   ンパの切欠きから外部に露出させたことを特徴とする請
   求項１に記載の車両用エンジンの消音装置。
3. 【請求項３】 車体に対して縦置きに搭載される筒状の
   マフラに、一端がエンジンのエキゾーストパイプに接続
   されるインレットパイプと、一端が大気中に開口するア
   ウトレットパイプの各他端を挿入して連絡した車両用エ
   ンジンの消音装置において、前記インレットパイプを筒
   状のマフラの底板から挿入し、アウトレットパイプを筒
   状のマフラの筒壁から挿入したことを特徴とする車両用
   エンジンの消音装置。