JP2000345837A - 車両における排気管の配置構造 - Google Patents

車両における排気管の配置構造

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JP2000345837A
JP2000345837A JP11153393A JP15339399A JP2000345837A JP 2000345837 A JP2000345837 A JP 2000345837A JP 11153393 A JP11153393 A JP 11153393A JP 15339399 A JP15339399 A JP 15339399A JP 2000345837 A JP2000345837 A JP 2000345837A
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exhaust pipe
exhaust
inclined portion
vehicle
engine
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Masayuki Kamikane
上兼　　正之
Kenji Ozaki
研二 小崎
Hidenori Suzuki
秀徳 鈴木
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 横置きしたパワーユニットの後面から車体後
方に延びる排気管を備えた車両において、前輪のドライ
ブシャフトやステアリングギヤボックスと干渉しないよ
うに排気管をコンパクトにレイアウトし、また車両の衝
突時に衝撃吸収効果が妨げられないように排気管をレイ
アウトする。 【解決手段】 エンジンＥのシリンダヘッド１２の後面
に結合した排気マニホールド２２から車体後方に延びる
第１排気管２３、第２排気管２５およびキャタライザ２
７は２個のフレキシブルジョイント２４，２６で接続さ
れる。第１、第２排気管２３，２５の最下点Ｂの前後に
後下がりの第１傾斜部Ｓ１および後上がりの第２傾斜部
Ｓ２を備えており、前記第１傾斜部Ｓ１の前後に前輪Ｗ
のドライブシャフト２８R および前輪Ｗのステアリング
ギヤボックス２９がそれぞれ配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダヘッドを
上側にしたエンジンと、このエンジンに結合されたトラ
ンスミッションとを車体前部に横置きに搭載し、前記シ
リンダヘッドの後面に結合した排気マニホールドから排
気管を車体後方に延ばした車両における排気管の配置構
造に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる排気管の配置構造は、特開平５−
１５３０号公報により公知である。上記従来のものは、
クランクシャフトが車体左右方向を向き、かつシリンダ
軸線が後傾するエンジンとトランスミッションとを一体
化したパワーユニットを横置きに搭載し、そのエンジン
のシリンダヘッドの後面に結合した排気マニホールドの
後端に、後下方に延びる傾斜部および後方に延びる水平
部を有する排気管を接続し、更に前記排気管の後端にキ
ャタライザを接続している。排気管の前後両端はフレキ
シブルジョイントを介して排気マニホールドおよびキャ
タライザに接続されており、パワーユニットのロールセ
ンターと前記２個のフレキシブルジョイントとを所定の
位置関係に配置することにより排気管の振動抑制を図っ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、パワーユニ
ットを横置きにした前輪駆動車両では、トランスミッシ
ョンの後部から左右の前輪を駆動するドライブシャフト
が車体左右方向に延びており、更に前記ドライブシャフ
トの後方に前輪を転舵するステアリングギヤボックスが
車体左右方向に配置されるため、シリンダヘッドの後面
に結合した排気マニホールドから延びる排気管をフロア
パネルの下方に導こうとすると、その排気管が前記ドラ
イブシャフトやステアリングギヤボックスと干渉するた
めにコンパクトなレイアウトが難しくなってしまう。
【０００４】また前記排気管はパワーユニットの後方を
通るように配置されるため、車両の衝突時に排気管が容
易に座屈しないと衝撃吸収効果が減少する可能性があ
る。
【０００５】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、横置きしたパワーユニットの後面から車体後方に延
びる排気管を備えた車両において、前輪のドライブシャ
フトやステアリングギヤボックスと干渉しないように排
気管をコンパクトにレイアウトし、また車両の衝突時に
衝撃吸収効果が妨げられないように排気管をレイアウト
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、シリンダヘッ
ドを上側にしたエンジンと、このエンジンに結合された
トランスミッションとを車体前部に横置きに搭載し、前
記シリンダヘッドの後面に結合した排気マニホールドか
ら排気管を車体後方に延ばした車両において、排気管は
排気マニホールドから後下方に延びる傾斜部を有してお
り、トランスミッションから車体左右方向に延びる前輪
のドライブシャフトを前記傾斜部の前側に配置するとと
もに、前輪を転舵するステアリングギヤボックスを前記
傾斜部の後側に配置したことを特徴とする車両における
排気管の配置構造が提案される。
【０００７】上記構成によれば、後方排気のエンジンの
排気管に排気マニホールドから後下方に延びる傾斜部を
形成し、この傾斜部の前側および後側にそれぞれ前輪の
ドライブシャフトおよび前輪のステアリングギヤボック
スを配置したので、前輪に対するステアリングギヤボッ
クスの位置を適切に保ちながら、エンジンの後方にドラ
イブシャフト、排気管およびステアリングギヤボックス
を合理的に配置してスペースを節減することができる。
【０００８】また請求項２に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、排気マニホールドおよび排気
管の接続部に配置したプリキャタタイザとステアリング
ギヤボックスとを上下方向にオフセットしたことを特徴
とする車両における排気管の配置構造が提案される。
【０００９】上記構成によれば、車両の衝突時にエンジ
ンおよび排気マニホールドと共にプリキャタライザが後
退したとき、上下にオフセットして配置されたプリキャ
タライザおよびステアリングギヤボックスが相互に干渉
することが防止されるので、衝突の衝撃吸収効果を高め
ることができる。
【００１０】また請求項３に記載された発明によれば、
シリンダヘッドを上側にしたエンジンと、このエンジン
に結合されたトランスミッションとを車体前部に横置き
に搭載し、前記シリンダヘッドの後面に結合した排気マ
ニホールドから排気管を車体後方に延ばした車両におい
て、排気管は排気マニホールドから後下方に延びる第１
傾斜部と、この第１傾斜部の後端の最下点から後上方に
延びる第２傾斜部とを備えており、排気管の屈曲を許容
する一対のフレキシブルジョイントを前記最下点の前後
の第１傾斜部および第２傾斜部にそれぞれ配置したこと
を特徴とする車両における排気管の配置構造が提案され
る。
【００１１】上記構成によれば、排気管が排気マニホー
ルドから後下方に延びる第１傾斜部と、この第１傾斜部
の後端の最下点から後上方に延びる第２傾斜部とを備え
ており、第１傾斜部および第２傾斜部にそれぞれフレキ
シブルジョイントが配置されるので、エンジンのローリ
ングに伴う排気管の偏倚をフレキシブルジョイントで吸
収することができるだけでなく、車両の衝突時に前方か
らの荷重で排気管を最下点においてＶ字状に折り曲げて
衝撃吸収効果を高めることができる。
【００１２】尚、実施例の第１排気管２３および第２排
気管２５は本発明の排気管に対応し、実施例の第１フレ
キシブルジョイント２４および第２フレキシブルジョイ
ント２６は本発明のフレキシブルジョイントに対応し、
実施例のフロアパネル３８は本発明の車体に対応し、実
施例の第１傾斜部Ｓ１は本発明の傾斜部に対応する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１４】図１〜図７は本発明の一実施例を示すもの
で、図１は前輪駆動車両の車体前部の側面図、図２は図
１の２方向矢視図、図３は図１の要部拡大図、図４は図
１の４−４線拡大断面図、図５は図４の５−５線拡大断
面図、図６は図１の６−６線拡大断面図、図７は作用の
説明図である。
【００１５】図１および図２に示すように、車体の前部
右側に配置された直列４気筒のエンジンＥと車体の前部
左側に配置されたトランスミッションＴとを一体化した
パワーユニットＰが、四角形の枠状に形成されたフロン
トサブフレーム１１に、エンジンＥのクランク軸線Ｌ1
を車体左右方向に配置し、かつシリンダヘッド１２を上
側に配置した横置き姿勢で搭載される。フロントサブフ
レーム１１は、左右のサイドメンバ１３L ，１３R 、フ
ロントメンバ１４およびリヤメンバ１５を備えており、
エンジンＥの前部がフロントマウント１６を介してフロ
ントメンバ１４に支持され、エンジンＥの後部がリヤマ
ウント１７を介してリヤメンバ１５に支持され、トラン
スミッションＴの左端部が一対のサイドマウント１８，
１９を介して左サイドメンバ１３L に支持される。パワ
ーユニットＰを搭載したフロントサブフレーム１１は、
その四隅に設けたサブフレームマウント２０…を介し
て、車体前後方向に延びる左右のメインフレーム２
１L ，２１R の下面に支持される。
【００１６】図３から明らかなように、エンジンＥのシ
リンダヘッド１２の後面には下向きに湾曲した排気マニ
ホールド２２が結合されており、この排気マニホールド
２２の下流端に設けたプリキャタライザ４１の結合フラ
ンジ４１1 に第１排気管２３の結合フランジ２３1 が結
合され、この第１排気管２３の下流端に第１フレキシブ
ルジョイント２４を介して第２排気管２５の上流端が結
合され、この第２排気管２５の下流端に第２フレキシブ
ルジョイント２６を介してキャタライザ２７の排気ガス
導入管２７1 が結合される。第１排気管２３は直線状に
形成されており、前上方から後下方に傾斜して配置され
る。また第２排気管２５は略１２０°の中心角を有する
円弧状に湾曲しており、その上流端および下流端が何れ
も上向きに傾斜するように、つまり中央部が最下点Ｂに
なるように下向きに凸に配置される。
【００１７】而して、第１排気管２３および第２排気管
２５のうち、第１排気管２３の上流端から第２排気管２
５の最下点Ｂまでの範囲、つまり、第１排気管２３およ
び第２排気管２５の後下がりの部分を第１傾斜部Ｓ１と
して定義し、第２排気管２５の最下点Ｂから下流端まで
の範囲、つまり、第２排気管２５の後上がりの部分を第
２傾斜部Ｓ２として定義する。
【００１８】トランスミッションＴから左右のドライブ
シャフト２８L ，２８R が車体左右方向に延びており、
これらドライブシャフト２８L ，２８R の先端が左右の
前輪Ｗ，Ｗに接続される。トランスミッションＴから右
側に延びる右ドライブシャフト２８R が第１排気管２３
の直前方に配置され、また左右の前輪Ｗ，Ｗを転舵する
ステアリングギヤボックス２９が、右ドライブシャフト
２８R と略同じ高さであって、かつ第１排気管２３の直
後方に配置される。更に詳述すると、右ドライブシャフ
ト２８R は第１フレキシブルジョイント２４よりも前方
に位置し、ステアリングギヤボックス２９は第１フレキ
シブルジョイント２４よりも後方で第２フレキシブルジ
ョイント２６よりも前方に位置している。またプリキャ
タライザ４１は、その後方のステアリングギヤボックス
２９に対して高い位置にオフセットして配置される。
【００１９】次に、図４および図５に基づいて第１フレ
キシブルジョイント２４の構造を説明する。尚、第２フ
レキシブルジョイント２６の構造は、第１フレキシブル
ジョイント２４の構造と実質的に同一であるため、その
重複する説明は省略する。
【００２０】第１排気管２３の下流端の外周に第２排気
管２５の上流端の内周を嵌合させてフレキシブルに結合
する第１フレキシブルジョイント２４は、第１排気管２
３の外周面に形成した環状溝２３2 と、第２排気管２５
の拡径部２５1 の直径方向両端に溶接された一対のボー
ルホルダ３１，３１と、これら一対のボールホルダ３
１，３１に形成した凹部３１1 ，３１1 および前記環状
溝２３2 に嵌合する一対のボール３２，３２と、一端が
第１排気管２３の外周面に溶接され、他端が第２排気管
２５の外周面にスペーサ３３を介して溶接された可撓性
のベローズ管３４と、第１排気管２３の内周面に溶接さ
れて両排気管２３，２５の結合部を覆う整流管３５とか
ら構成される。
【００２１】第１フレキシブルジョイント２４は、一対
のボール３２，３２の中心を通る軸線Ｌ2 （図５参照）
を有しており、これらボール３２，３２を支点として第
１排気管２３および第２排気管２５の軸線Ｌ2 回りの首
振りが許容される。
【００２２】第１フレキシブルジョイント２４および第
２フレキシブルジョイント２６の軸線Ｌ2 は、図３にお
いて紙面に直交する方向に配置される。従って、第１フ
レキシブルジョイント２４で結合された第１排気管２３
および第２排気管２５は図３の紙面に沿う平面内で相対
的に首振り可能であり、また第２フレキシブルジョイン
ト２６で結合された第２排気管２５およびキャタライザ
２７の排気ガス導入管２７1 は図３の紙面に沿う平面内
で相対的に首振り可能である。そして、パワーユニット
ＰのロールセンターＣ、第１フレキシブルジョイント２
４の軸線Ｌ2 および第２フレキシブルジョイント２６の
軸線Ｌ2 は側面視で同一直線Ｌ3 上に位置している。前
記ロールセンターＣは、エンジンＥの加速や減速に伴う
慣性力でパワーユニットＰがローリングする際に、その
ローリングの中心となる軸線である。
【００２３】図３および図６に示すように、キャタライ
ザ２７の排気ガス導入管２７1 に取付ブラケット３６が
溶接されており、この取付ブラケット３６の両端にゴム
ブッシュ３７，３７が嵌合する。ゴムブッシュ３７，３
７およびフロアパネル３８を貫通する段付ボルト３９，
３９をナット４０，４０で締結することにより、キャタ
ライザ２７の排気ガス導入管２７1 がフロアパネル３８
の下面に沿うように固定される。
【００２４】而して、図７に示すようにエンジンＥの加
速や減速に伴ってパワーユニットＰがロールセンターＣ
回りに実線位置から鎖線位置に後方にローリングしたと
き、ロールセンターＣの位置は変化せず、またフロアパ
ネル３８に固定されたキャタライザ２７に設けた第２フ
レキシブルジョイント２６の位置はゴムブッシュ３７，
３７の弾性変形により前方に微小偏倚するため、それら
の間にある第１フレキシブルジョイント２４が当初の位
置から符号２４′で示した下方位置へと偏倚する。この
とき、第１排気管２３および第２排気管２５間の角度変
化は第１フレキシブルジョイント２４により吸収され、
第２排気管２５およびキャタライザ２７間の角度変化は
第２フレキシブルジョイント２６により吸収される。
【００２５】またパワーユニットＰ、排気マニホールド
２２および第１排気管２３を剛体と見做すと、パワーユ
ニットＰのローリングに伴って第１フレキシブルジョイ
ント２４はロールセンターＣを中心とする円弧Ａ1 上を
移動するため、ゴムブッシュ３７，３７の弾性変形によ
り第２フレキシブルジョイント２６は僅かに前方に移動
して第２排気管２５は第１排気管２３の移動に追従す
る。
【００２６】中立状態でロールセンターＣ、第１フレキ
シブルジョイント２４および第２フレキシブルジョイン
ト２６は同一直線Ｌ3 上に位置しているため、第１フレ
キシブルジョイント２４が円弧Ａ1 上を移動したときの
第２フレキシブルジョイント２６の前方への移動量は最
小に抑えられる。その結果、パワーユニットＰのローリ
ングに伴って発生する排気マニホールド２２、第１排気
管２３および第２排気管２５の曲げ応力を最小限に抑え
るとともに、第１フレキシブルジョイント２４および第
２フレキシブルジョイント２６に加わる偏荷重を最小限
に抑えることができ、しかも排気系によってパワーユニ
ットＰのローリングが阻害されるのを防止して振動吸収
特性を高めることができる。
【００２７】以上、パワーユニットＰがロールセンター
Ｃ回りに後方にローリングし、第１フレキシブルジョイ
ント２４が位置２４′へと下向きに偏倚した場合を説明
したが、パワーユニットＰがロールセンターＣ回りに前
方にローリングし、第１フレキシブルジョイント２４が
上向きに偏倚した場合にも同じ効果が発揮される。
【００２８】図３から明らかなように、第１排気管２３
および第２排気管２５が後下方に傾斜する第１傾斜部Ｓ
１を挟んで、前側に右ドライブシャフト２８R が配置さ
れ、後側にステアリングギヤボックス２９が配置される
ので、パワーユニットＰの後方の狭隘なスペースに右ド
ライブシャフト２８R 、第１排気管２３、第２排気管２
５およびステアリングギヤボックス２９をコンパクトに
レイアウトすることができる。ステアリングギヤボック
ス２９はタイロッドを介して前輪Ｗ，Ｗに接続されてお
り、その位置を無制限に前方に移動させることができな
いため、仮に前記第１傾斜部Ｓ１をステアリングギヤボ
ックス２９の後方に配置すると、パワーユニットＰの後
方に大きな前後方向のスペースが必要になってしまう。
【００２９】また車両の正面衝突によってパワーユニッ
トＰが後退したとき、キャタライザ２７の排気ガス導入
管２７1 がフロアパネル３８に固定されているため、排
気マニホールド２２、第１排気管２３および第２排気管
２５に圧縮荷重が作用する。第１排気管２３および第２
排気管２５は最下点Ｂの前側の第１傾斜部Ｓ１および後
側の第２傾斜部Ｓ２を有して全体として下側に凸に湾曲
しているため、前記圧縮荷重で第１排気管２３および第
２排気管２５が最下点ＢにおいてＶ字状に容易に折れ曲
がって衝撃吸収効果が高められる。このとき、第１フレ
キシブルジョイント２４において第１排気管２３および
第２排気管２５が相対的に折れ曲がり、かつ第２フレキ
シブルジョイント２６において第２排気管２５およびキ
ャタライザ２７が相対的に折れ曲がることにより、衝撃
吸収効果が更に高められる。
【００３０】また車両の正面衝突によってパワーユニッ
トＰが後退したとき、パワーユニットＰと共に後退する
プリキャタライザ４１がステアリングギヤボックス２９
に対して上方にオフセットされているため、プリキャタ
ライザ４１がステアリングギヤボックス２９と干渉する
ことが防止されて衝突時の衝撃吸収効果が高められる。
【００３１】また第１フレキシブルジョイント２４およ
び第２フレキシブルジョイント２６が第２排気管２５の
最下点Ｂよりも高い位置に配置されているため、不整地
等を走行する際に第１フレキシブルジョイント２４およ
び第２フレキシブルジョイント２６が路面に直接接触す
ることがなくなって損傷が防止される。
【００３２】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、後方排気のエンジンの排気管に排気マニホー
ルドから後下方に延びる傾斜部を形成し、この傾斜部の
前側および後側にそれぞれ前輪のドライブシャフトおよ
び前輪のステアリングギヤボックスを配置したので、前
輪に対するステアリングギヤボックスの位置を適切に保
ちながら、エンジンの後方にドライブシャフト、排気管
およびステアリングギヤボックスを合理的に配置してス
ペースを節減することができる。
【００３４】また請求項２に記載された発明によれば、
車両の衝突時にエンジンおよび排気マニホールドと共に
プリキャタライザが後退したとき、上下にオフセットし
て配置されたプリキャタライザおよびステアリングギヤ
ボックスが相互に干渉することが防止されるので、衝突
の衝撃吸収効果を高めることができる。
【００３５】また請求項３に記載された発明によれば、
排気管が排気マニホールドから後下方に延びる第１傾斜
部と、この第１傾斜部の後端の最下点から後上方に延び
る第２傾斜部とを備えており、第１傾斜部および第２傾
斜部にそれぞれフレキシブルジョイントが配置されるの
で、エンジンのローリングに伴う排気管の偏倚をフレキ
シブルジョイントで吸収することができるだけでなく、
車両の衝突時に前方からの荷重で排気管を最下点におい
てＶ字状に折り曲げて衝撃吸収効果を高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】前輪駆動車両の車体前部の側面図
【図２】図１の２方向矢視図
【図３】図１の要部拡大図
【図４】図１の４−４線拡大断面図
【図５】図４の５−５線拡大断面図
【図６】図１の６−６線拡大断面図
【図７】作用の説明図
【符号の説明】
１２ シリンダヘッド ２２ 排気マニホールド ２３ 第１排気管（排気管） ２４ 第１フレキシブルジョイント（フレキシブ
ルジョイント） ２５ 第２排気管（排気管） ２６ 第２フレキシブルジョイント（フレキシブ
ルジョイント） ２８R ドライブシャフト ２９ ステアリングギヤボックス ３８ フロアパネル（車体） ４１ プリキャタタイザ Ｂ 最下点 Ｅ エンジン Ｓ１ 第１傾斜部（傾斜部） Ｓ２ 第２傾斜部 Ｔ トランスミッション Ｗ 前輪
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 秀徳 埼玉県和光市中央２丁目３番７号 山王テ ック株式会社内 Ｆターム(参考） 3G004 BA09 DA01 DA02 DA13 DA14 EA03 FA08 GA06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダヘッド（１２）を上側にしたエ
    ンジン（Ｅ）と、このエンジン（Ｅ）に結合されたトラ
    ンスミッション（Ｔ）とを車体前部に横置きに搭載し、
    前記シリンダヘッド（１２）の後面に結合した排気マニ
    ホールド（２２）から排気管（２３，２５）を車体後方
    に延ばした車両において、 排気管（２３，２５）は排気マニホールド（２２）から
    後下方に延びる傾斜部（Ｓ１）を有しており、トランス
    ミッション（Ｔ）から車体左右方向に延びる前輪（Ｗ）
    のドライブシャフト（２８R ）を前記傾斜部（Ｓ１）の
    前側に配置するとともに、前輪（Ｗ）を転舵するステア
    リングギヤボックス（２９）を前記傾斜部（Ｓ１）の後
    側に配置したことを特徴とする、車両における排気管の
    配置構造。
  2. 【請求項２】 排気マニホールド（２２）および排気管
    （２３，２５）の接続部に配置したプリキャタタイザ
    （４１）とステアリングギヤボックス（２９）とを上下
    方向にオフセットしたことを特徴とする、請求項１に記
    載の車両における排気管の配置構造。
  3. 【請求項３】 シリンダヘッド（１２）を上側にしたエ
    ンジン（Ｅ）と、このエンジン（Ｅ）に結合されたトラ
    ンスミッション（Ｔ）とを車体前部に横置きに搭載し、
    前記シリンダヘッド（１２）の後面に結合した排気マニ
    ホールド（２２）から排気管（２３，２５）を車体後方
    に延ばした車両において、 排気管（２３，２５）は排気マニホールド（２２）から
    後下方に延びる第１傾斜部（Ｓ１）と、この第１傾斜部
    （Ｓ１）の後端の最下点（Ｂ）から後上方に延びる第２
    傾斜部（Ｓ２）とを備えており、排気管（２３，２５）
    の屈曲を許容する一対のフレキシブルジョイント（２
    ４，２６）を前記最下点（Ｂ）の前後の第１傾斜部（Ｓ
    １）および第２傾斜部（Ｓ２）にそれぞれ配置したこと
    を特徴とする、車両における排気管の配置構造。
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