JP5992768B2 - 車両の排気系構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の排気系構造に関する。

従来、車両の内燃機関などから排出された排気ガスを、車両後方に導いた後に、車幅方向の左右２つに分岐させて排出することにより、見栄えの向上を図った車両の排気系構造が知られている。

このような排気系構造において、排気ガスを円滑に分岐させるとともに、消音効果を持たせることを目的として、排気経路の分岐部分にマフラを配設することが行われている。

この、分岐部分にマフラを配設した排気系構造として、１つの排気管で導かれた排気ガスを、マフラ内に一旦放出した後に、このマフラの左右に接続された２つのテールパイプを経て後方に排出するものが知られている（特許文献１参照）。

しかし、この特許文献１に記載の排気系構造では、排気ガスを一旦マフラ内に放出しているため、排気ガスの円滑な流れを確保するためには、マフラ内のサイズを十分に確保する必要が生じる。また、排気ガスが拡張及び収縮する際に排気抵抗が増大することが不可避であるという問題点がある。

そこで、マフラ内に排気ガスを一旦放出することなく、排気経路に車幅方向の左右に二分岐する導管を設けることにより、分岐した２つの経路から排出すると共に、この導管部分にサブマフラを設けた排気系構造が知られている（特許文献２参照）。

特開２００３−２３９７１６号公報 特開２００８−８２５０号公報

前記特許文献２に記載の排気系構造では、排気ガスを分岐部分の壁面に衝突させて分流するために、気流音の発生や排気抵抗の増大の問題が生じる。

そこで、本発明は、前記問題点を解決した排気系構造を提供することを目的とするものである。

前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、１つの上流排気経路を流通した排気ガスを、該上流排気経路に接続された分岐部で２つの下流排気経路に分流させるようにした車両の排気系構造において、
前記分岐部を包囲するようにケースを設けて低周波共鳴室を形成する閉空間を形成し、
前記分岐部における前記上流排気経路側と対向する壁面に、前記閉空間に連通する開口部を設け、
前記開口部に首管を接続したことを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記開口部の周縁をなだらかな曲面状に形成したことを特徴とするものである。

本発明によれば、分岐部における前記上流排気経路側と対向する壁面に、閉空間に連通する開口部を設けたことにより、上流排気経路を流通してきた排気ガスは、閉空間内に充満し圧縮され、前記開口部に気体壁が見かけ上形成される。この気体壁により、上流排気経路側を流通してきた排気ガスは、円滑に２つの下流排気経路に分流に分流され、排気抵抗の増大を抑制することができる。

また、分岐部における前記上流排気経路側と対向する壁面に開口部を設けたことにより、上流排気経路を流通してきた排気ガスが固体壁と衝突することなく２方向に分流されるために、排気ガスと固体壁とが衝突する際に生じる気流音が発生することを抑制することができる。

本発明の実施例１に係る排気系構造１の上面図。 本発明の実施例１に用いるケース部分の部分断面図。

本発明を実施するための形態を図に示す実施例に基づいて説明する。
［実施例１］
図１は、本発明の実施例１に係る排気系構造１を示すものである。排気系構造１は、図１の上下方向（Ａ−Ｂ方向）が、車両の前後方向、図１の左右方向（Ｃ−Ｄ方向）が、前記車両の車幅方向となるように、車両に搭載される。以下において、図１のＡ−Ｂ方向を前後方向、Ｃ−Ｄ方向を左右方向として説明する。

前記排気系構造１は、上流側排気管２を有し、該上流側排気管２の上流側端には、図示しないフロントパイプを接続するためのフランジ２ａが設けられ、上流側排気管２の中間部分には、排気系構造１を車両に懸垂するためのサポートブラケット２ｂが設けられている。

上流側排気管２の上流側には、図示しないフロントパイプが接続され、図示しない内燃機関から排出された排気ガスは、図示しないエキゾーストマニホールドやフロントパイプを介して上流側排気管２に導かれる。エキゾーストマニホールドとフロントパイプと上流側排気管２で上流排気経路３を構成している。

上流側排気管２の下流側には、図１に示すように、ケース４が接続されている。該ケース４の左右方向の両側端には、下流側排気管５,６の上流端が接続され、この下流側排気管５,６の下流端が、車両後端部の左右に位置し、この下流側排気管５,６の下流端から排気ガスが放出されるようになっている。

ケース４の左右端部には、排気系構造１を車両に懸垂するためのサポートブラケット４ｃ,４ｄが設けられている。

次に、前記ケース４部について図２に基づいて詳述する。
ケース４は、上下に分割された２つの半割体４ａ,４ｂをもなか状に重ね合わせ、その内部が閉空間を形成するように、半割体４ａ,４ｂの周縁部を接合して形成されている。

このケース４の前方Ａに上流側接合穴７、ケース４の左右に左側接合穴８と右側接合穴９が形成されている。

ケース４の内部には、前後（Ａ−Ｂ）方向に設けられた第１セパレータ１０により区画され、独立した２つの閉空間１１，１２が左右に位置して形成されている。この閉空間１１，１２の各容積は任意に設定する。

更に、閉空間１１は、前後方向に設けられた第２、第３、第４セパレータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃにより左右方向に４つに区画されている。第２、第３、第４セパレータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃには、夫々、複数の透穴１６が設けられていることにより、４つの区画は連通し、閉空間１１は１つの閉空間として機能するようになっている。

前記閉空間１１には、前記第１セパレータ１０と第２セパレータ１５ａとの間の区画部１１ａに設けられた前記上流側接合穴７と、前記左側接合穴８が設けられ、前記閉空間１２には、前記右側接合穴９が設けられている。

閉空間１１における前記第１セパレータ１０と第２セパレータ１５ａとの間の区画部１１ａには、図２に示すように、分岐部２１が配設され、該分岐部２１は、前後左右の４箇所に開口２１ａ〜２１ｄを設けた十字状に形成されている。分岐部２１の前側開口２１ａ部は、前記上流側接合穴７内に嵌合するとともに、該前側開口２１ａがケース４外に開口している。該前側開口２１ａ端は、前記上流側排気管２の下流端に接続されている。

第２、第３、第４セパレータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを貫通してカバーパイプ２２が設けられている。該カバーパイプ２２は、ケース４に固設された第２、第３、第４セパレータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃに支持されている。該カバーパイプ２２内には、左接続管２４が設けられ、カバーパイプ２２と左接続管２４の間には吸音材収納室２５が形成されている。

前記左接続管２４の上流側端は、分岐部２１の左側開口２１ｃ端に接続されて連通し、左接続管２４の下流側端部は、前記左側接合穴８内に嵌合するとともに、左接続管２４の下流側端がケース４外に開口している。左接続管２４の下流側端は、前記左下流側排気管５の上流端に接続されている。

左接続管２４のカバーパイプ２２で覆われた範囲には、多数の小孔２７が設けられるとともに、吸音材収納室２５内には吸音材２８が充填されている。これにより、高周波の消音に寄与するようになっている。

左下流側排気管５と左接続管２４で、左下流排気経路３０を構成している。
前記第１セパレータ１０及び前記閉空間１２を貫通して右接続管３１が設けられ、該右接続管３１の上流側端は、分岐部２１の右側開口２１ｄ端に接続して連通され、右接続管３１の下流側端部は、前記右側接合穴９内に嵌合するとともに、右接続管３１の下流側端がケース４外に開口している。右接続管３１の下流側端は、該右下流側排気管６の上流端に接続されている。

右接続管３１における前記閉空間１２内に位置する部分には、多数の小孔３２が設けられているとともに、右接続管３１以外の閉空間１２内には、吸音材３３が充填されていることにより、高周波の消音に寄与するようになっている。

右下流側排気管６と右接続管３１で、右下流排気経路３４を構成している。
前記分岐部２１における前側開口２１ａと対向する壁面には、前記下流側開口２１ｂが、上流側排気管２の下流部の軸と同軸上となるように設けられている。

前記下流側開口２１ｂ端には、左側方向に湾曲する湾曲管３５が接続されている。該湾曲管３５は、図２に示すように、前記分岐部２１と一体に形成され、湾曲管３５と分岐部２１の下流側開口２１ｂとの接続部の周縁はなだらかな曲面状に形成されている。

前記湾曲管３５の下流側には短パイプ３６が接続され、該短パイプ３６の下流側端は閉空間１１内に開口している。該短パイプ３６の分岐部２１と反対側の端部は、第２セパレータ１５ａの透穴１６に遊嵌して設けられ、短パイプ３６は閉空間１１内に開口している。分岐部２１の下流側開口２１ｂが、湾曲管３５と短パイプ３６により閉空間１１と連通し、閉空間１１が、低周波共鳴室としたヘルムホルツ共鳴器を形成するようになっている。前記湾曲管３５と短パイプ３６により首管４１が構成されている。

上流排気管２を流通してきた排気ガスは、分岐部２１の下流側開口２１ｂと連通する閉空間１１内に充満し圧縮され、流通する排気ガスとバランスするように閉空間１１の内圧が上昇する。

この圧力バランスにより、分岐部２１の下流側開口２１ｂには、図２の破線Ｗに示すような柔軟な気体壁が見かけ上形成される。この気体壁により、上流排気管２を流通してきた排気ガスは、円滑に左右の下流排気経路３０，３４に分流され、排気抵抗の増大を抑制することができる。

また、分岐部２１における上流側排気管２の下流側端と対向する壁面に、下流側開口２１ｂを設けたことにより、排気ガスが固体壁に衝突する際に生じる気流音が発生する恐れがない。

以上のように、上流排気経路３を流通してきた排気ガスを、円滑に２つの下流排気経路３０，３４に分流させることができ、排気抵抗の増大や、気流音の発生を抑制することができる。

また、湾曲管３５と、分岐部２１の下流側開口２１ｂ部との接続部の周縁を、なだらかな曲面状に形成したことで、気流音の発生を一層抑制することができる。

また、閉空間１１が、ヘルムホルツ共鳴器を形成するようにしたことにより、排気系において発生しやすい気柱共鳴を効果的に抑制することができる。

［その他の実施例］
前記実施例１においては、分岐部２１の下流側開口２１ｂに首管４１を接続して、ヘルムホルツ共鳴器を形成するようにしたが、この首管４１を、分岐部２１の下流側開口２１ｂに接続せず、この下流側開口２１ｂを閉空間１１内に直接開口するようにしてもよい。

また、前記実施例１においては、分岐部２１をケース４内に設けたが、ケース４外に分岐部２１を設け、この分岐部２１の下流側開口２１ｂがケース４内の閉空間と連通するようにしてもよい。

１ 車両の排気系構造
３ 上流排気経路
４ ケース
１１，１２ 閉空間
２１ 分岐部
２１ｂ 開口部
３０，３４ 下流排気経路
４１ 首管

Claims (2)

1. １つの上流排気経路を流通した排気ガスを、該上流排気経路に接続された分岐部で２つの下流排気経路に分流させるようにした車両の排気系構造において、
   前記分岐部を包囲するようにケースを設けて低周波共鳴室を形成する閉空間を形成し、
   前記分岐部における前記上流排気経路側と対向する壁面に、前記閉空間に連通する開口部を設け、
   前記開口部に首管を接続したことを特徴とする車両の排気系構造。
2. 前記開口部の周縁をなだらかな曲面状に形成したことを特徴とする請求項１記載の車両の排気系構造。

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