JP6508187B2

JP6508187B2 - 排気管構造

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Publication number: JP6508187B2
Application number: JP2016251554A
Authority: JP
Inventors: 岳大矢; 英樹福島; 敬敏杉原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2019-05-08
Anticipated expiration: 2036-12-26
Also published as: US10605146B2; CN108240255B; US20180179943A1; KR102016055B1; DE102017129535B4; KR20180075384A; DE102017129535A1; CN108240255A; JP2018105206A

Description

本発明は、排気管構造に関する。

特許文献１には、エンジンからの排気ガスを車両後方へ流通させる排気管と、排気管の後端が内部に配置されて該後端と連通するマフラと、を備える排気管構造が開示されている。排気管は、車両前後方向に沿って延出された延出部と、延出部の後端が連通し車両後方へ向かって上り勾配とされた上り勾配部と、を有している。

この排気管構造では、仕切部材が、排気管における延出部から後端にかけて、排気管の内部を上下に仕切っている。これにより、排気管内部の上側に排気通路が形成され、排気管内部の下側に、排気ガスに含まれる水蒸気の凝縮により発生した凝縮水を排出するための排水通路が形成されている。

特開２０１５−１５８１４９号公報

特許文献１の排気管構造では、エンジンの低回転時において、排気通路が開閉弁により閉じた状態となり、排気ガスが排水通路のみを流通する。これにより、排気管内の流路断面積が半減する。この結果、排気ガスの流速が高まり、排水通路を通じて凝縮水がマフラに排出される。

ここで、特許文献１の排気管構造では、仕切部材は、排気管の延出部から、マフラ内部に配置された排気管の後端まで配置されている。したがって、排気管を流通する排気ガスは、排気管の延出部からマフラ内部に達する経路において、仕切部材によって流通抵抗を受ける。このため、排気ガスに生じる圧力損失が大きい。

本発明は、上記事実を考慮して、排気ガスに生じる圧力損失を低減しつつ、凝縮水の排水性を向上させた排気管構造を得ることが目的である。

請求項１に係る排気管構造は、車両のフロアパネルの下側に配置され車両側面視にて車両前後方向に沿って延出された延出部と、該延出部の後端と前端が連通し車両後方側へ向かって上り勾配とされた上り勾配部と、を有し、エンジンからの排気ガスを車両後方側へ流通させる排気管と、前記排気管の後端と連通し、前記排気管から前記排気ガスが流入するマフラと、前記延出部から前記マフラの手前までにおいて前記延出部の内部及び前記上り勾配部の内部を上下に仕切って上側流路と下側流路とを形成し、前記延出部の後端部において該上側流路に対する該下側流路の流路断面積を小さくし且つその小さくした領域の上流側及び下流側において該上側流路に対する該下側流路の流路断面積を大きくする仕切部材と、を備える。

なお、「マフラの手前」とは、マフラに対する車両前方側（上流側）であって、延出部に対する車両後方側（下流側）の位置を意味する。

請求項１に係る排気管構造によれば、エンジンからの排気ガスが、排気管の延出部及び上り勾配部を通って車両後方側へ流通する。この排気ガスは、排気管からマフラに流入する。

そして、請求項１の排気管構造では、仕切部材が、延出部からマフラの手前までにおいて延出部の内部及び上り勾配部の内部を上下に仕切って上側流路と下側流路とを形成している。この上側流路に対する下側流路の流路断面積は、延出部の後端部において小さく且つその小さくした領域の上流側及び下流側において大きくなっている。

したがって、上側流路の流路断面積は、延出部の後端部において、下側流路の流路断面積よりも大きくされているが、その大きくされた領域の上流側及び下流側において小さくされている。このため、エンジンからの排気ガスは、上側流路に流れ込みにくく、下側流路へ誘導される。

ここで、例えば、排気管を流通する排気ガスに含まれる水蒸気が、排気管を流通する途中における温度低下などによって凝縮すると、排気管内に凝縮水が生じ、凝縮水が排気管に溜まる場合がある。

延出部の後端部において下側流路内に凝縮水が溜まっていくと、下側流路の断面積が減少し、ベルヌーイの法則により、下側流路へ誘導された排気ガスの流速が高まる。請求項１の排気管構造では、延出部の後端部において上側流路に対する下側流路の流路断面積が小さいため、下側流路へ誘導された排気ガスの流速が高まりやすい。

下側流路へ誘導された排気ガスの流速が高まると、下側流路内に負圧が発生して、凝縮水の水面が持ち上がる。凝縮水の水面が持ち上がることで、下側流路を閉じる水膜が形成され、排気ガスの排気圧力が瞬間的に上昇する。そして、排気ガスの排気圧力が上昇することで、水膜と共に、排気管の凝縮水を一気に排水することができる。

このように、請求項１の排気管構造では、排気ガスを下側流路へ誘導すると共に、下側流路へ誘導した排気ガスの流速を高まりやすくして、凝縮水の排水性を向上させる。

さらに、請求項１の排気管構造では、上側流路と下側流路とを流通する排気ガスは、延出部からマフラの手前までにおいて、仕切部材によって流通抵抗を受ける。したがって、請求項１の排気管構造では、排気ガスが、排気管の延出部からマフラ内部に達する経路において、仕切部材によって流通抵抗を受ける構造（特許文献１参照）に比べ、流通抵抗が小さい。

したがって、請求項１の排気管構造によれば、排気ガスに生じる圧力損失を低減しつつ、凝縮水の排水性を向上させることができる。

請求項２に係る排気管構造では、車両平面視において、前記仕切部材における前記排気管の軸方向と直交する直交方向の幅が、前記領域よりも該領域の上流側及び下流側で狭くされている。

このように直交方向の幅が設定された仕切部材を用いて、延出部の内部及び上り勾配部の内部を仕切って上側流路と下側流路とを形成することで、上側流路の直交方向の幅を、前記領域よりも該領域の上流側及び下流側で狭くできる。

これにより、上側流路に対する下側流路の流路断面積を延出部の後端部で小さく且つその小さくした領域の上流側及び下流側で大きくする構造を、容易に形成することができる。

請求項３に係る排気管構造では、前記延出部は、前記後端部の底が、該後端部に対する上流側部分の底よりも車両下方側に下がった位置に配置されている。

この排気管構造では、延出部の後端部の底が、該後端部に対する上流側部分の底よりも車両下方側に下がった位置に配置されているので、上流側部分よりも後端部に凝縮水が溜まりやすい。

このため、後端部において、下側流路の断面積が減少しやすく、下側流路へ誘導された排気ガスの流速が高まりやすい。したがって、凝縮水の排水性を向上させることができる。

請求項４に係る排気管構造では、前記仕切部材は、前記延出部の後端部に配置された底部と、前記底部の前端から車両前方側に向けて上り勾配とされた第一傾斜部と、前記底部の後端から車両後方側に向けて上り勾配とされた第二傾斜部と、を有する。

この排気管構造では、排気管の下側流路を流通する排気ガスは、第一傾斜部、底部及び第二傾斜部の下面に沿って流通する。ここで、第一傾斜部は、底部の前端から車両前方側に向けて上り勾配とされているので、下側流路を流通する排気ガスは、第一傾斜部の勾配に沿って流通する。したがって、第一傾斜部に替えて、底部の前端から車両上方へ垂直に立ち上がった立上部を有する構造に比べ、排気ガスの流通抵抗が抑えられ、排気ガスに生じる圧力損失が低減できる。

一方、排気管の上側流路を流通する排気ガスは、第一傾斜部、底部及び第二傾斜部の上面に沿って流通する。ここで、第二傾斜部は、底部の後端から車両後方側に向けて上り勾配とされているので、上側流路を流通する排気ガスは、第二傾斜部の勾配に沿って流通する。したがって、第二傾斜部に替えて、底部の後端から車両上方へ垂直に立ち上がった立上部を有する構造に比べ、排気ガスの流通抵抗が抑えられ、排気ガスに生じる圧力損失が低減できる。

請求項５に係る排気管構造では、前記第二傾斜部に、前記上側流路内の水を前記下側流路へ流出可能な孔が形成されている。

この排気管構造では、第二傾斜部に形成された孔を通じて、上側流路内の水が下側流路へ流出可能となっているため、上側流路に凝縮水が流れ込んだ場合でも、上側流路に凝縮水が溜まりにくい。これにより、上側流路が凝縮水によって閉塞することが抑制される。

本発明は、上記構造としたので、排気ガスに生じる圧力損失を低減しつつ、凝縮水の排水性を向上させた排気管構造を得ることができるという優れた効果を有する。

本実施形態に係る排気管構造を示す平面図である。本実施形態に係る排気管構造を示す側面図である。本実施形態に係る仕切部材を示す側面図である。本実施形態に係る仕切部材を示す平面図である。本実施形態に係る仕切部材を示す斜視図である。本実施形態に係る排気管構造において、下側流路に凝縮水が溜まってきた状態を示す側断面図である。本実施形態に係る排気管構造において、下側流路で凝縮水の水膜が形成された状態を示す側断面図である。本実施形態に係る排気管構造において、下側流路に溜まった凝縮水が排水されている状態を示す側断面図である。傾斜地に駐車などして車両の姿勢が後傾になった場合における、本実施形態に係る排気管構造を示す側断面図である。本実施形態に係る排気管構造において、上側流路に溜まった凝縮水が下側流路へ流出している状態を示す側断面図である。上側流路内の水を下側流路へ流出させるための孔が仕切部材に形成されていない、比較例に係る排気管構造を示す側断面図である。

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。なお、各図に適宜示される矢印ＲＲ、矢印ＵＰ及び矢印ＲＨは、それぞれ、車両後方側、車両上方側及び車両右方側を示している。また、以下では、車両の前後方向及び車両上下方向を、それぞれ、単に、前後、上下と表現する場合がある。

また、以下の説明で用いる「車両側面視」とは、車両幅方向の一方側から他方側へ向けて見た場合をいい、構成部品の一部を透視して見た場合が含まれる。また、以下の説明で用いる「車両平面視」とは、車両の上方側から下方側へ向けて見た場合をいい、構成部品の一部を透視して見た場合が含まれる。

（排気管構造１０）
まず、本実施形態に係る排気管構造１０の構成について説明する。

図１は、排気管構造１０を示す平面図である。図２は、排気管構造１０を示す側面図である。なお、図１及び図２を含む各図では、本実施形態に係る排気管構造１０を理解しやすくするため、構造を簡略化して図示している。

排気管構造１０は、自動車等の車両のエンジン（図示省略）から排出された排気ガスを大気（車両の外）へ排出するための管構造である。具体的には、排気管構造１０は、図１及び図２に示されるように、第一排気管１１と第二排気管２０とインレットパイプ４２とを有する排気管３０と、メインマフラ４０（マフラの一例）と、アウトレットパイプ４４と、仕切部材６０と、を有している。

第一排気管１１は、図１及び図２に示されるように、車両前後方向に沿って延びる管で構成されている。第一排気管１１の前端は、エンジン（図示省略）に接続されている。これにより、該エンジンからの排気ガスが、第一排気管１１の前端から流入し、車両後方側へ（第一排気管１１の後端へ）流通する。

第一排気管１１には、触媒コンバータ１４と、排熱回収器１６と、サブマフラ１８とが、この順で車両前方側から配置されている。触媒コンバータ１４は、触媒コンバータ１４を通過する排気ガスから特定の物質を除去し、排気ガスを浄化する機能を有している。

排熱回収器１６は、排気ガスの熱を回収して再利用する機能を有している。サブマフラ１８は、排気ガスの排気音を低減する機能を有している。

第二排気管２０は、図２に示されるように、車両側面視にて車両前後方向に沿って延出された延出部２４と、延出部２４の前端と後端が連通し車両前方へ向かって上り勾配とされた前部２２と、延出部２４の後端と前端が連通し車両後方へ向かって上り勾配とされた上り勾配部２６と、を有している。なお、延出部２４を含む第二排気管２０は、車両のフロアパネル１００の下側に配置されている。

前部２２の前端は、第一排気管１１の後端に接続されている。これにより、第一排気管１１からの排気ガスが、前部２２の前端から流入し、車両後方側へ（上り勾配部２６の後端へ）流通する。

延出部２４では、後端部２４Ｒの底が、後端部２４Ｒに対する前側部分２４Ｆ（上流側部分の一例）の底よりも車両下方側に下がった位置に配置されている。すなわち、後端部２４Ｒは、前側部分２４Ｆよりも下側に落ち込んだ落ち込み部分とされている。これにより、図６に示されるように、排気ガスに含まれる水蒸気の凝縮による凝縮水ＬＷが、後端部２４Ｒに溜まりやすくなっている。前側部分２４Ｆは、車両側面視にて略水平方向に沿って延びている。

本実施形態では、第二排気管２０は、図１に示されるように、車両平面視にて、一部が、車両幅方向の一方側（例えば、車両右側）に向けて曲がっている。なお、延出部２４としては、車両側面視にて車両前後方向に沿って延出されていれば、車両平面視における形状は問わない。また、上り勾配部２６としては、車両後方側へ向かって上り勾配を有していれば、車両平面視における形状は問わない。

また、図１に示されるように、第二排気管２０の径が、延出部２４の後端部２４Ｒから上り勾配部２６にかけて、他の部分よりも、例えば、車両幅方向へ拡径されている。このように、第二排気管２０を拡径することで、凝縮水ＬＷ（図６参照）を溜めることができる容量が増加する。

また、第二排気管２０は、図２に示されるように、上下に配置された略半円筒状の半円筒体２０Ａ、２０Ｂを接合することで形成されている。

メインマフラ４０は、図２に示されるように、第二排気管２０に対する車両後方側且つ上方側に配置されている。インレットパイプ４２の後端がメインマフラ４０の内部に配置されて、当該後端がメインマフラ４０と連通している。

インレットパイプ４２の前端は、メインマフラ４０から車両前方側へ延出されている。このインレットパイプ４２の前端が、第二排気管２０の上り勾配部２６の後端に連通している。これにより、第二排気管２０からインレットパイプ４２を通じて、メインマフラ４０の内部に排気ガスが流入する。メインマフラ４０は、内部に流入した排気ガスの排気音を低減する機能を有している。

アウトレットパイプ４４は、図１に示されるように、メインマフラ４０から車両右側へ延出され、さらに車両後方側へ湾曲されている。そして、アウトレットパイプ４４は、メインマフラ４０から排気ガスを大気へ排出する。

仕切部材６０は、図２及び図３に示されるように、第二排気管２０の内部に配置されている。具体的には、仕切部材６０は、第二排気管２０における延出部２４からメインマフラ４０の手前までにおいて配置されている。なお、「メインマフラ４０の手前」とは、メインマフラ４０に対する車両前方側（上流側）であって、延出部２４に対する車両後方側（下流側）の位置を意味する。

仕切部材６０は、図４及び図５に示されるように、一枚の板材（パネル）から形成されている。そして、仕切部材６０は、図３及び図６に示されるように、延出部２４の後端部２４Ｒからメインマフラ４０の手前までにおいて延出部２４の内部及び上り勾配部２６の内部を上下に仕切って、上側流路７０と下側流路８０とを形成している。

仕切部材６０は、具体的には、図４及び図５に示されるように、前部６６と、第一傾斜部６１と、底部６４と、第二傾斜部６２と、側部６８と、接触部６９と、を有している。前部６６、第一傾斜部６１、底部６４及び第二傾斜部６２は、図６に示されるように、この順で第二排気管２０の下流側に向かって配置されている。これにより、第二排気管２０の内部には、前部６６が配置された領域９６、第一傾斜部６１が配置された領域９１、底部６４が配置された領域９４、及び第二傾斜部６２が配置された領域９２が、この順で第二排気管２０の下流側に向かって形成されている。なお、これらの領域９６、９１、９４、９２は、上側流路７０及び下側流路８０を含む領域であって、図６において、第二排気管２０の内部における二点鎖線で区画された各領域である。

側部６８は、前部６６、第一傾斜部６１、底部６４及び第二傾斜部６２に対する幅方向Ｙ（第二排気管２０の軸方向Ｘと直交する直交方向の一例）の両側に配置されている。各側部６８は、前部６６、第一傾斜部６１、底部６４及び第二傾斜部６２の幅方向外端から車両上方側に向かって立ち上がっている。この側部６８は、第二排気管２０に軸方向に沿って延びており、帯状に形成されている。

接触部６９は、図４に示されるように、各側部６８の幅方向外側に配置されている。各接触部６９は、各側部６８の幅方向外端から幅方向外側へ張り出している。この接触部６９は、第二排気管２０に軸方向に沿って延びており、帯状に形成されている。接触部６９の前端部及び後端部には、幅方向外側に張り出した張出部６９Ａが形成されている。

そして、接触部６９は、第二排気管２０の上部（半円筒体２０Ａ）の内壁に接触する機能を有している。具体的には、接触部６９は、張出部６９Ａを含めて、第二排気管２０の上部の内壁に対して、延出部２４の後端部２４Ｒからメインマフラ４０の手前までの位置で接触している。接触部６９は、第二排気管２０の内壁に接触した状態で、外縁部６９Ｅが第二排気管２０に溶接等により接合されている。外縁部６９Ｅは、一例として、図４における符号６９３から符号６９４までの範囲で接合されている。

底部６４は、図６に示されるように、延出部２４の後端部２４Ｒから上り勾配部２６にかけて配置されている。この底部６４は、第二排気管２０における後端部２４Ｒの下縁２０Ｆと対向しており、車両側面視にて、下縁２０Ｆに沿って車両前後方向へ延びている。底部６４は、車両側面視にて、第二排気管２０の上縁２０Ｅよりも下縁２０Ｆに接近した位置に配置されており、上縁２０Ｅとの間の空間よりも下縁２０Ｆとの間の空間が狭くされている。これにより、第二排気管２０における底部６４が配置された領域９４では、上側流路７０に対する下側流路８０の流路断面積が小さくされている。

第一傾斜部６１は、図６に示されるように、延出部２４の後端部２４Ｒに配置されている。この第一傾斜部６１は、図５及び図６に示されるように、底部６４の前端から車両前方側へ延出されている。具体的には、第一傾斜部６１は、底部６４から車両前方側に向けて上り勾配を有している。

第一傾斜部６１は、車両側面視にて、車両前方側に向けて第二排気管２０の上縁２０Ｅに徐々に接近しており、下縁２０Ｆとの間の空間が徐々に広くされている。さらに、第一傾斜部６１は、図４に示されるように、車両平面視にて幅方向Ｙの幅Ｗ（以下、単に幅Ｗという）が、車両前方側に向けて徐々に狭くされている。これにより、第一傾斜部６１において、上側流路７０の幅Ｗが、車両前方側に向けて徐々に狭くなっている。

このため、第二排気管２０における第一傾斜部６１が配置された領域９１では、車両前方側に向けて、上側流路７０の流路断面積が徐々に小さくなっている（図６参照）。そして、第二排気管２０における領域９１では、上側流路７０に対する下側流路８０の流路断面積が小さくされた下流側部分と、上側流路７０に対する下側流路８０の流路断面積が大きくされた上流側部分と、を含んでいる。

前部６６は、図６に示されるように、延出部２４の後端部２４Ｒに配置されている。この前部６６は、第二排気管２０における後端部２４Ｒの上縁２０Ｅと対向しており、車両側面視にて上縁２０Ｅに沿って第一傾斜部６１の前端から車両前方へ延びている。

前部６６は、車両側面視にて下縁２０Ｆよりも上縁２０Ｅに接近した位置に配置されており、下縁２０Ｆとの間の空間よりも上縁２０Ｅとの間の空間が狭くされている。さらに、前部６６の幅Ｗは、図４に示されるように、第一傾斜部６１において最小とされた前端の幅Ｗと略同一とされており、第二排気管２０の幅Ｗの半分未満となっている。

これにより、第二排気管２０における前部６６が配置された領域９６では、上側流路７０に対する下側流路８０の流路断面積が大きくされている（図６参照）。

そして、前部６６の上側には、図６に示されるように、車両前方側へ開口し上側流路７０へ排気ガスを流入させる流入部７２が形成されている。流入部７２は、領域９６、９１、９４内の上側流路７０において、流路断面積が最小とされている。前部６６の前端には、図４及び図５に示されるように、水滴を落下させるための切欠部６６Ａが形成されている。これにより、流入部７２が水滴で閉塞されることが抑制される。

第二傾斜部６２は、図６に示されるように、上り勾配部２６に配置されている。この第二傾斜部６２は、図５及び図６に示されるように、底部６４の後端から車両後方側へ延出されている。具体的には、第二傾斜部６２は、底部６４から車両後方側に向けて上り勾配を有している。

第二傾斜部６２は、図６に示されるように、車両側面視にて、車両後方側に向けて第二排気管２０の上縁２０Ｅに徐々に接近しており、下縁２０Ｆとの間の空間が徐々に広くされている。さらに、第二傾斜部６２の幅Ｗは、図４に示されるように、車両後方側に向けて徐々に狭くされている。これにより、第二傾斜部６２において、上側流路７０の幅Ｗが、車両後方側に向けて徐々に狭くなっている。

このため、第二排気管２０における第二傾斜部６２が配置された領域９２では、車両後方側に向けて、上側流路７０の流路断面積が徐々に小さくなっている（図６参照）。そして、第二排気管２０における領域９２では、上側流路７０に対する下側流路８０の流路断面積が小さくされた上流側部分と、上側流路７０に対する下側流路８０の流路断面積が大きくされた下流側部分と、を含んでいる。

そして、第二傾斜部６２の後端部の上側には、図６に示されるように、車両後方側へ開口し上側流路７０から排気ガスを流出させる流出部７４が形成されている。流出部７４は、領域９４、９２内の上側流路７０において、流路断面積が最小とされている。また、第二傾斜部６２の後端には、図４及び図５に示されるように、水滴を落下させるための切欠部６２Ａが形成されている。これにより、流出部７４が水滴で閉塞されることが抑制される。

また、第二傾斜部６２における幅方向Ｙの中央部には、図４及び図５に示されるように、上側流路７０内の水を下側流路８０へ流出可能な孔６２Ｈが形成されている。

なお、仕切部材６０全体の幅Ｗは、図４に示されるように、前部６６及び第一傾斜部６１を含む上流側部分（前方側部分）において、底部６４を含む前後方向（流通方向）の中央部分よりも狭くされている。また、仕切部材６０全体の幅Ｗは、第一傾斜部６１の前端において、仕切部材６０の中で最小とされている。さらに、仕切部材６０全体の幅Ｗは、第二傾斜部６２を含む下流側部分（後方側部分）において、底部６４を含む前後方向（流通方向）の中央部分よりも狭くされている。

（本実施形態の作用効果）
次に、本実施形態の作用効果を説明する。

車両のエンジン（図示省略）から排出された排気ガスは、第一排気管１１、第二排気管２０、インレットパイプ４２、メインマフラ４０及びアウトレットパイプ４４を通じて、大気へ排出される（図２参照）。

そして、排気管構造１０では、仕切部材６０が、図６に示されるように、延出部２４の後端部２４Ｒからメインマフラ４０の手前までにおいて延出部２４の内部及び上り勾配部２６の内部を上下に仕切って上側流路７０と下側流路８０とを形成している。

延出部２４の後端部２４Ｒに設けられた底部６４が配置された領域９４（請求項１における領域）では、上側流路７０に対する下側流路８０の流路断面積が小さくされている。また、第二排気管２０における領域９６、領域９１の上流側部分及び、領域９２の下流側部分では、上側流路７０に対する下側流路８０の流路断面積が大きくされている。

したがって、上側流路７０の流路断面積は、第二排気管２０における領域９４において、下側流路８０の流路断面積よりも大きくされているが、その領域９４の上流側の領域（領域９６、領域９１の上流側部分）及び下流側の領域（領域９２の下流側部分）において小さくされている。

このため、エンジンからの排気ガスは、上側流路７０に流れ込みにくく、下側流路８０へ誘導される。

排気管構造１０では、流入部７２が、領域９６、９１、９４内の上側流路７０において、流路断面積が最小とされている。また、流出部７４は、領域９４、９２内の上側流路７０において、流路断面積が最小とされている。特に、エンジンからの排気ガスは、上側流路７０に流れ込みにくく、下側流路８０へ誘導される。

ここで、例えば、第二排気管２０を流通する排気ガスに含まれる水蒸気が、第二排気管２０を流通する途中における温度低下などによって凝縮すると、第二排気管２０内に凝縮水ＬＷが生じ、図６に示されるように、凝縮水ＬＷが第二排気管２０の延出部２４に溜まる場合がある。

特に、本実施形態では、排熱回収器１６（図２参照）によって排気ガスの熱が回収されて排気ガスの温度が低下するため、水蒸気の凝縮が生じやすい。また、本実施形態では、延出部２４の後端部２４Ｒは、前側部分２４Ｆに対して下側に落ち込んだ落ち込み部分となっているため、凝縮水ＬＷが溜まりやすくなっている。

延出部２４の後端部２４Ｒにおいて下側流路８０内に凝縮水ＬＷが溜まっていくと、下側流路８０の断面積が減少し、ベルヌーイの法則により、下側流路８０へ誘導された排気ガスの流速が高まる。排気管構造１０では、延出部２４の後端部２４Ｒにおいて上側流路７０に対する下側流路８０の流路断面積が小さいため、下側流路８０へ誘導された排気ガスの流速が高まりやすい。

下側流路８０へ誘導された排気ガスの流速が高まると、下側流路８０内に負圧が発生して、図７に示されるように、凝縮水ＬＷの水面が持ち上がる。凝縮水ＬＷの水面が持ち上がることで、下側流路８０を閉じる水膜が形成され、排気ガスの排気圧力が瞬間的に上昇する。そして、排気ガスの排気圧力が上昇することで、図８に示されるように、水膜と共に、延出部２４の凝縮水ＬＷを一気に排水することができる。

このように、排気管構造１０では、排気ガスを下側流路８０へ誘導すると共に、下側流路８０へ誘導した排気ガスの流速を高まりやすくして、凝縮水ＬＷの排水性を向上させる。

さらに、排気管構造１０では、上側流路７０と下側流路８０とを流通する排気ガスは、延出部２４からメインマフラ４０の手前までにおいて、仕切部材６０によって流通抵抗を受ける。したがって、排気管構造１０では、排気ガスが延出部２４からメインマフラ４０内部までの経路において、仕切部材６０によって流通抵抗を受ける構造（特許文献１参照）に比べ、流通抵抗が小さい。

したがって、排気管構造１０によれば、排気ガスに生じる圧力損失を低減しつつ、凝縮水ＬＷの排水性を向上させることができる。

また、排気管構造１０では、仕切部材６０全体の幅Ｗは、前部６６及び第一傾斜部６１を含む上流側部分（前方側部分）と、第二傾斜部６２を含む下流側部分（後方側部分）とにおいて、底部６４を含む前後方向（流通方向）の中央部分よりも狭くされている。

このように幅Ｗが設定された仕切部材６０を用いて、第二排気管２０の内部を仕切って上側流路７０と下側流路８０とを形成することで、上側流路７０の幅Ｗを、領域９４よりも上流側の領域（領域９６、領域９１）及び下流側の領域（領域９２）において狭くできる。

これにより、上側流路７０に対する下側流路８０の流路断面積を、第二排気管２０における領域９４で小さくし且つ領域９６、領域９１の上流側部分及び、領域９２の下流側部分で大きくする構造を、容易に形成することができる。

また、排気管構造１０では、延出部２４の後端部２４Ｒの底が、前側部分２４Ｆの底よりも車両下方側に下がった位置に配置されているので、前側部分２４Ｆよりも後端部２４Ｒに凝縮水ＬＷが溜まりやすい。このため、後端部２４Ｒにおいて、下側流路８０の断面積が減少しやすく、下側流路８０へ誘導された排気ガスの流速が高まりやすい。したがって、凝縮水ＬＷの排水性を向上させることができる。

また、排気管構造１０では、下側流路８０を流通する排気ガスは、仕切部材６０の下面に沿って流通する。ここで、第一傾斜部６１は、底部６４の前端から車両前方側に向けて上り勾配とされているので、下側流路８０を流通する排気ガスは、第一傾斜部６１の勾配に沿って流通する。したがって、第一傾斜部６１に替えて、底部６４の前端から車両上方へ垂直に立ち上がった立上部を有する構造に比べ、排気ガスの流通抵抗が抑えられ、排気ガスに生じる圧力損失が低減できる。

一方、上側流路７０を流通する排気ガスは、仕切部材６０の上面に沿って流通する。ここで、第二傾斜部６２は、底部６４の後端から車両後方側に向けて上り勾配とされているので、上側流路７０を流通する排気ガスは、第二傾斜部６２の勾配に沿って流通する。したがって、第二傾斜部６２に替えて、底部６４の後端から車両上方へ垂直に立ち上がった立上部を有する構造に比べ、排気ガスの流通抵抗が抑えられ、排気ガスに生じる圧力損失が低減できる。

さらに、排気管構造１０が適用された車両が傾斜地に駐車などして車両の姿勢が後傾になった場合では、図９に示されるように、第二排気管２０等に溜まった凝縮水ＬＷが、延出部２４の後端部２４Ｒに集まる。これに対して、排気管構造１０では、流入部７２は、車両前方側へ開口しているので、凝縮水ＬＷが、流入部７２を通じて上側流路７０にも流入可能となっている。このため、上側流路７０が閉じている構造に比べ、凝縮水ＬＷを貯留する容量が確保できる。

また、排気管構造１０では、図１０に示されるように、第二傾斜部６２に形成された孔６２Ｈを通じて、上側流路７０内の水が下側流路８０へ流出可能となっているため、上側流路７０に凝縮水ＬＷが流れ込んだ場合でも、上側流路７０に凝縮水ＬＷが溜まりにくい。

例えば、第二傾斜部６２に孔６２Ｈが形成されていない構造では、図１１に示されるように、上側流路７０（仕切部材６０内）で溜まった凝縮水ＬＷが第二排気管２０の上縁２０Ｅに接触した状態で凍結することで、上側流路７０が閉塞される場合がある。

これに対して、排気管構造１０では、図１０に示されるように、上側流路７０に凝縮水ＬＷが流れ込んだ場合でも、上側流路７０の凝縮水ＬＷが下側流路８０へ流出して、上側流路７０に溜まりにくいので、上側流路７０が凝縮水ＬＷによって閉塞することが抑制される。

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。

１０排気管構造
２４延出部
２４Ｒ後端部
２６上り勾配部
３０排気管
４０メインマフラ（マフラの一例）
６０仕切部材
６１第一傾斜部
６２第二傾斜部
６２Ｈ孔
６４底部
７０上側流路
８０下側流路
１００フロアパネル
Ｗ幅

Claims

車両のフロアパネルの下側に配置され車両側面視にて車両前後方向に沿って延出された延出部と、該延出部の後端と前端が連通し車両後方側へ向かって上り勾配とされた上り勾配部と、を有し、エンジンからの排気ガスを車両後方側へ流通させる排気管と、
前記排気管の後端と連通し、前記排気管から前記排気ガスが流入するマフラと、
前記延出部から前記マフラの手前までにおいて前記延出部の内部及び前記上り勾配部の内部を上下に仕切って上側流路と下側流路とを形成し、前記延出部の後端部において該上側流路に対する該下側流路の流路断面積を小さくし且つその小さくした領域の上流側及び下流側において該上側流路に対する該下側流路の流路断面積を大きくする仕切部材と、
を備える排気管構造。
車両平面視において、前記仕切部材における前記排気管の軸方向と直交する直交方向の幅が、前記領域よりも該領域の上流側及び下流側で狭くされている
請求項１に記載の排気管構造。
前記延出部は、前記後端部の底が、該後端部に対する上流側部分の底よりも車両下方側に下がった位置に配置されている
請求項１又は２に記載の排気管構造。
前記仕切部材は、
前記延出部の後端部に配置された底部と、
前記底部の前端から車両前方側に向けて上り勾配とされた第一傾斜部と、
前記底部の後端から車両後方側に向けて上り勾配とされた第二傾斜部と、
を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の排気管構造。
前記第二傾斜部には、前記上側流路内の水を前記下側流路へ流出可能な孔が形成されている請求項４に記載の排気管構造。