JPH0544506Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は、エンジンとマフラとの間に長尺の
排気チユーブが設けられた自動車の排気系構造に
関する。[Detailed Description of the Invention] [Purpose of the Invention] (Field of Industrial Application) This invention relates to an exhaust system structure for an automobile in which a long exhaust tube is provided between an engine and a muffler.

（従来の技術） 第７図は、自動車における排気系の全体的な構
成を示している。エンジン１に装着される排気マ
ニホールド３にはフロントチユーブ５が接続さ
れ、フロントチユーブ５は途中で屈曲して後端が
車体下面にまで達し、ここには触媒７を介して長
尺のセンタチユーブ９が取付けられている。セン
タチユーブ９は車体下面に沿つて後方に延長さ
れ、その後端にマフラ１１が接続されている。マ
フラ１１には更にテールチユーブ１３が接続され
ている。このような排気系構成部品は、マウント
１５によつて車体下面に弾性支持されている。(Prior Art) FIG. 7 shows the overall configuration of an exhaust system in an automobile. A front tube 5 is connected to the exhaust manifold 3 attached to the engine 1, and the front tube 5 is bent in the middle, and the rear end reaches the bottom surface of the vehicle body. is installed. The centertube 9 extends rearward along the lower surface of the vehicle body, and has a muffler 11 connected to its rear end. A tail tube 13 is further connected to the muffler 11. These exhaust system components are elastically supported by a mount 15 on the lower surface of the vehicle body.

上記構成の排気系において、エンジン１からの
排出ガスは排気マニホールド３、フロントチユー
ブ５、触媒７およびセンタチユーブ９を経てマフ
ラ１１に達し、ここで消音された後テールチユー
ブ１３から外部へ排出される。 In the exhaust system with the above configuration, exhaust gas from the engine 1 passes through the exhaust manifold 3, front tube 5, catalyst 7, and center tube 9, reaches the muffler 11, where it is muffled and then exhausted to the outside from the tail tube 13. .

ところで、このような排気系の構成部品の中
で、センタチユーブ９は単体で見ると最も長く、
この部位で排気系における特に耳障りなこもり音
の発生原因である低周波共鳴時での音圧振動の最
大振幅になることが多い。このため、マフラ１１
だけでは消音量が不足するので、第８図に示すよ
うに、マフラ１１をメインのマフラとし、一方セ
ンタチユーブ５の途中の触媒７寄りにメインマフ
ラ１１より小容量のプリマフラ１７を介装して消
音量の増大を図ることが少なくない（実開昭60−
90510号、実開昭51−143033号、実開昭60−
145219号及び実開昭63−71405号の各公報参照）。 By the way, among these exhaust system components, the centertube 9 is the longest when viewed alone.
At this location, the maximum amplitude of sound pressure vibrations occurs during low frequency resonance, which is the cause of particularly unpleasant muffled sounds in the exhaust system. For this reason, muffler 11
Since the amount of silencing is insufficient if only the muffler 11 is used as the main muffler, as shown in FIG. It is not uncommon to try to increase the amount of silencing.
No. 90510, No. 143033, No. 143033, No. 143033, No. 60-
145219 and Utility Model Application Publication No. 63-71405).

（考案が解決しようとする課題） ところが、このように車体下面に前方から後方
へ向つて延長配置されるフロントチユーブにプリ
マフラを設けると、車室内居住空間が犠牲となつ
て居住性が低下し、特に床下面積が狭い小型自動
車にとつては、近年居住性が重視されつつあるこ
とを考え合せると、プリマフラ設置スペースを確
保しにくいという課題がある。(Problem to be solved by the invention) However, when a pre-muffler is installed in the front tube extending from the front to the rear on the underside of the vehicle body, the interior space of the vehicle interior is sacrificed and the comfort is reduced. Particularly in the case of small vehicles with narrow underfloor space, considering the recent emphasis on comfort, there is a problem in that it is difficult to secure a space for installing a front muffler.

そこでこの考案は、消音効果を充分確保しつ
つ、床下面積が狭い自動車であつても居住性が犠
牲になることなく設置可能な排気系構造を提供す
ることを目的としている。 Therefore, the purpose of this invention is to provide an exhaust system structure that can be installed without sacrificing comfort even in automobiles with a narrow underfloor area while ensuring a sufficient noise reduction effect.

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 前述した課題を解決するためにこの考案は、エ
ンジンの排出ガスをマフラに導く長尺の排気チユ
ーブの途中に複数の比較的小さな容積部を一体成
形して設ける構成とした。[Structure of the invention] (Means for solving the problem) In order to solve the above-mentioned problems, this invention provides a plurality of relatively small volume parts in the middle of a long exhaust tube that guides engine exhaust gas to the muffler. It is configured to be integrally molded.

（作用） エンジンからの排出ガスは、排気チユーブに達
し容積部を通過することで拡流、縮流を繰り返
し、主に低周波域の騒音が消音され、更にマフラ
に至つてここで他の周波数成分が消音されて、排
気騒音が低減する。上記容積部は比較的小さいの
で、小型自動車のように床下面積が狭くても居住
空間を充分広く確保できる。また、容積部は排気
チユーブと一体成形してあるので、従来のように
プリマフラを別途取付けるのと違つて、製造、組
付が容易である。(Function) Exhaust gas from the engine reaches the exhaust tube and passes through the volume section, where it expands and contracts repeatedly, mainly to silence low-frequency noise, and then reaches the muffler, where other frequency components are silenced, reducing exhaust noise. Because the volume section is relatively small, even in a small car with a small underfloor area, a sufficiently large living space can be secured. In addition, because the volume section is molded integrally with the exhaust tube, it is easy to manufacture and assemble, unlike the conventional method of attaching a pre-muffler separately.

（実施例） 以下、第１図ないし第６図に基づきこの考案の
一実施例を説明する。(Example) An example of this invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6.

第１図は自動車における排気系の全体構成を示
しており、これは第７図に示した従来のものと基
本的には同じであり、触媒７とマフラ（メインマ
フラ）１１との間に介装される排気チユーブとし
てのセンタチユーブ１９に、第８図のプリマフラ
１７に代えて複数（こでは４つ）の小容積部２
１，２３，２５，２７を形成してある。この小容
積部２１，２３，２５，２７を備えたセンタチユ
ーブ１９の製造は次のようにして行う。 FIG. 1 shows the overall configuration of an automobile exhaust system, which is basically the same as the conventional exhaust system shown in FIG. In place of the pre-muffler 17 shown in FIG. 8, a plurality of (four in this case) small volume parts 2 are installed in the center tube 19 as an exhaust tube to be installed.
1, 23, 25, and 27 are formed. The center tube 19 having the small volume portions 21, 23, 25, and 27 is manufactured as follows.

まず、一つの方法として、プレスにより途中に
小容積部を備えたチユーブの半割形状体を一対作
成し、この２つの部材を相互に溶接接合する。ま
た、別の方法としては、鋼管を油圧により所望の
部位を膨出させて小容積部を形成する油圧成形法
がある。 First, as one method, a pair of tube halves having a small volume portion in the middle are created by pressing, and these two members are welded together. Another method is a hydraulic forming method in which a desired portion of a steel pipe is expanded using hydraulic pressure to form a small volume portion.

このようにして形成した各小容積部２１，２
３，２５，２７の断面は円形であり、かつ相互間
の直管部２９，３１，３３の長さはすべて異なつ
ており、また最上流の小容積部２１の容積は他の
小容積部２３，２５，２７に比べて若干大きくし
てある。このように、小容積部の大きさや形状、
配置を変化させることで、消音特性が変化し、消
音させたい周波数領域を音響的に求めることがで
きる。 Each small volume portion 21, 2 formed in this way
3, 25, and 27 are circular in cross section, and the lengths of the straight pipe portions 29, 31, and 33 between them are all different, and the volume of the most upstream small volume portion 21 is larger than that of the other small volume portions 23. , 25, and 27. In this way, the size and shape of the small volume part,
By changing the arrangement, the silencing characteristics change, and it is possible to acoustically determine the frequency range in which the silencing is desired.

第３図は排気音の周波数に対する消音量の変化
を示したものであるが、実線で示した小容積部を
設けたこの実施例の消音特性は、破線で示したプ
リマフラ１７を設けて低周波領域の騒音低減を図
つた消音特性とほぼ同等の排気音レベルが得られ
ている。しかも、この小容積部２１，２３，２
５，２７は従来のプリマフラ１７に比べてかなり
小さいので、例えば床下面積の狭い小型自動車に
この排気系を装備しても、車室内居住空間が犠牲
になることは殆どなく、小型車にも居住性向上が
重視されつつある近年の消費者ニーズに対応可能
となる。また、小容積部２１，２３，２５，２７
の形成はプレス等によつて容易にできるので、従
来のようにプマフラ１７を別途設ける場合と異な
り、組付作業性が向上するなどコスト低下を図る
ことができる。 Figure 3 shows the change in the amount of silencing with respect to the frequency of the exhaust sound. The exhaust sound level is almost the same as the silencing characteristic that aims to reduce noise in the area. Moreover, these small volume parts 21, 23, 2
5 and 27 are considerably smaller than the conventional primal muffler 17, so even if this exhaust system is installed in a small car with a narrow underfloor area, the interior space will hardly be sacrificed, and it will improve the comfort of even a small car. It will be possible to meet the needs of consumers in recent years, where improvements are becoming more important. In addition, small volume portions 21, 23, 25, 27
can be easily formed using a press or the like, and unlike the conventional case in which the puma flap 17 is provided separately, it is possible to improve assembly workability and reduce costs.

第４図ａ，ｂおよびｃは、第７図に示すセンタ
チユーブ９に消音構造を特に設けていない排気
系、第８図に示すプリマフラ１７を設けた排気系
および第１図に示す小容積部２１，２３，２５，
２７を設けた排気系をそれぞれモデル化したもの
で、各排気系何れも直管部の直径を40mm、メイン
マフラ１１の直径を200mmとし、またプリマフラ
１７の直径を150mm、２種類ある小容積部の直径
をそれぞれ80mm、70mmとしてある。これを基に、
消音系全体での音響エネルギの減衰特性を表わす
挿入損失（IL）を各排気系モデルについてグラ
フ化すると、第５図のようになる。ここでの曲線
ａ，ｂ，ｃはそれぞれ第４図のａ，ｂ，ｃに対応
している。 4a, b, and c show an exhaust system in which the center tube 9 shown in FIG. 7 is not provided with a noise reduction structure, an exhaust system in which a pre-muffler 17 is shown in FIG. 8, and a small volume part shown in FIG. 1. 21, 23, 25,
Each exhaust system has a straight pipe diameter of 40 mm, a main muffler 11 diameter of 200 mm, a pre-muffler 17 diameter of 150 mm, and two types of small volume parts. The diameters are 80mm and 70mm, respectively. Based on this,
When the insertion loss (IL), which represents the acoustic energy attenuation characteristics of the entire silencing system, is graphed for each exhaust system model, it becomes as shown in FIG. Curves a, b, and c here correspond to a, b, and c in FIG. 4, respectively.

第５図において、一点鎖線ａの特性は低周波域
でのILが低いので、プリマフラ１７を設け、こ
れにより破線ｂのように低周波域でのILが増加
していることがわかる。一方、小容積部を有する
この実施例の排気系では、実線ｃに示すように、
中周波域でのILが多少低下しているものの、特
に耳障りなこもり音を発生させる低周波域のIL
が更に増加している。この結果、全体としては消
音特性が向上したと判断できる。 In FIG. 5, it can be seen that since the characteristic indicated by the dashed line a has a low IL in the low frequency range, the pre-muffler 17 is provided, thereby increasing the IL in the low frequency range as shown by the broken line b. On the other hand, in the exhaust system of this embodiment having a small volume part, as shown by the solid line c,
Although the IL in the mid-frequency range has decreased somewhat, the IL in the low-frequency range generates a particularly unpleasant muffled sound.
is further increasing. As a result, it can be judged that the silencing characteristics were improved as a whole.

このようなIL特性を確保するには、各小容積
部相互間に直管部を有し、しかもこの各直管部を
不均一にすることが必要で、これにより排出ガス
が拡流、縮流を繰り返して所望の消音効果が得ら
れる。 In order to ensure such IL characteristics, it is necessary to have a straight pipe section between each small volume section, and to make each straight pipe section uneven, so that the exhaust gas can expand or contract. By repeating the flow, the desired sound deadening effect can be obtained.

第４図ｃの排気系モデルでは、直管部２９，３
１，３３の直径40mmに対して、小容積部２１およ
び２３，２５，２７の直径を80mmおよび70mmと
し、小容積部の直管部に対する直径増加分を40mm
および30mmとしたが、この直径増加分による第４
図ａの排気系モデルに対する消音量の増加分の変
化を、第４図ｂ，ｃの排気系モデルについて示し
たのが第６図である。ここでのデータは、周波数
が70Hz付近の排気音発生時でのもので、実線が第
４図ｃの排気系モデル、破線が第４図ｂの排気系
モデルの消音量増加分を示している。 In the exhaust system model shown in Fig. 4c, the straight pipe portions 29, 3
1, 33 have a diameter of 40 mm, the diameters of the small volume parts 21, 23, 25, and 27 are 80 mm and 70 mm, and the diameter increase of the small volume part with respect to the straight pipe part is 40 mm.
and 30mm, but the fourth diameter is due to this increase in diameter.
FIG. 6 shows the change in the increase in the amount of silencing compared to the exhaust system model in FIG. 4a for the exhaust system models in FIGS. 4b and 4c. The data here are for when exhaust noise occurs at a frequency of around 70Hz, and the solid line shows the increase in the amount of silencing for the exhaust system model in Figure 4c, and the broken line shows the increase in the amount of silencing for the exhaust system model in Figure 4b. .

これによれば、第４図ｃの排気系モデルについ
ては、小容積部の直径を増大させるに従つて消音
量が増大していることがわかる。一方、従来の直
径150mmのプリマフラを設けた第４図ｂの排気系
モデルについては5dBの増加が見られるが、この
5dBの増加のためにプリマフラの直径は150mmと
大きくする必要があり、これと同じ消音量を第４
図ｃの排気系モデルで得るには小容積部の直径増
加分を33mm程度、すなわち小容積部の直径として
従来のほぼ1/2以下の73mm程度、断面積にすれば
ほぼ1/4でよいことになる。この結果、プリマフ
ラを設けた従来の排気系と同じ消音量を得なが
ら、センタチユーブ１９の設置スペースを小さく
でき、したがつて床下面積の狭い小型自動車にも
車室内居住空間を犠牲にすることなくこの排気系
を設置可能である。 According to this, it can be seen that in the exhaust system model of FIG. 4c, the amount of silencing increases as the diameter of the small volume portion increases. On the other hand, an increase of 5 dB is seen in the exhaust system model shown in Figure 4b, which is equipped with a conventional pre-muffler with a diameter of 150 mm.
In order to increase the 5 dB, the diameter of the primary muffler needs to be increased to 150 mm, and the same silencing amount is required for the fourth
To obtain the exhaust system model shown in Figure c, the diameter increase of the small volume part should be about 33 mm, that is, the diameter of the small volume part should be about 73 mm, which is less than half of the conventional one, and the cross-sectional area should be about 1/4. It turns out. As a result, the installation space for the center tube 19 can be reduced while achieving the same amount of silencing as a conventional exhaust system equipped with a pre-muffler. Therefore, it is possible to reduce the installation space of the center tube 19 without sacrificing the interior living space of a small car with a narrow underfloor area. This exhaust system can be installed.

なお、上記実施例では小容積部の断面を円形と
して説明したが、これを楕円形としてもよく、こ
れにより同一容積でも小容積部を偏平にできるの
で、上下方向の設置スペースがより小さくて済
む。 In the above embodiment, the cross section of the small volume section is described as circular, but it may be oval.This allows the small volume section to be made flat even if the volume is the same, so that the installation space in the vertical direction can be smaller. .

［考案の効果］ 以上説明してきたようにこの考案によれば、排
気チユーブの途中に、断面積の比較的大きいプリ
マフラに代えて複数の小容積部を設けたため、排
気騒音の低減効果を充分確保しつつ、床下面積の
狭い自動車であつても居住性を損なうことなく排
気チユーブを設置可能である。また、小容積部は
排気チユーブに一体成形して形成したので、従来
のようにプリマフラを別途取付けるのと違つて、
製造、組付が容易である。[Effects of the invention] As explained above, according to this invention, a plurality of small volume parts are provided in the middle of the exhaust tube instead of a pre-muffler with a relatively large cross-sectional area, thereby ensuring a sufficient exhaust noise reduction effect. However, even in automobiles with a narrow underfloor area, exhaust tubes can be installed without compromising comfort. In addition, since the small volume part is integrally formed with the exhaust tube, unlike the conventional case where a pre-muffler is installed separately,
Easy to manufacture and assemble.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの考案の一実施例の排気系の全体構
成図、第２図は第１図の要部の拡大された断面
図、第３図は消音量の変化を第１図の実施例と第
８図の従来例とを比較して示したグラフ、第４図
は第７図および第８図に示した従来例ならびに第
１図に示した実施例の排気系モデル図、第５図は
第４図の各モデルの挿入損失の変化を示すグラ
フ、第６図は第７図の従来例に対する第１図の実
施例および第８図の従来例の消音量増加分を示す
グラフ、第７図はセンタチユーブにプリマフラを
設けていない従来の排気系の全体構成図、第８図
はセンタチユーブにプリマフラを設けた従来の排
気系の全体構成図である。 １……エンジン、１１……メインマフラ、１９
……センタチユーブ（排気チユーブ）、２１，２
３，２５，２７……小容積部。 Figure 1 is an overall configuration diagram of the exhaust system of one embodiment of this invention, Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the main parts of Figure 1, and Figure 3 shows the variation in the amount of silencing in the embodiment of Figure 1. and the conventional example shown in FIG. 8, FIG. 4 is a model diagram of the exhaust system of the conventional example shown in FIGS. 7 and 8, and the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. is a graph showing the change in insertion loss of each model in Fig. 4, Fig. 6 is a graph showing the increase in silencing amount of the embodiment of Fig. 1 and the conventional example of Fig. 8 with respect to the conventional example of Fig. 7; FIG. 7 is an overall configuration diagram of a conventional exhaust system in which a pre-muffler is not provided in the center tube, and FIG. 8 is an overall configuration diagram of a conventional exhaust system in which a pre-muffler is provided in the center tube. 1...Engine, 11...Main muffler, 19
...Center tube (exhaust tube), 21,2
3, 25, 27...small volume section.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] エンジンの排出ガスをマフラに導く長尺の排気
チユーブを備えた自動車の排気系構造において、
前記排気チユーブの途中に複数の比較的小さな容
積部を一体成形して設けたことを特徴とする自動
車の排気系構造。 In an automobile exhaust system structure equipped with a long exhaust tube that guides engine exhaust gas to the muffler,
An exhaust system structure for an automobile, characterized in that a plurality of relatively small volume parts are integrally formed in the middle of the exhaust tube.