JP2004132320A - 排気管構造 - Google Patents

Abstract

【課題】高さ方向に十分大きなラゲージスペースや座席取付けスペースを車両の後部に確保できる排気管構造を提供する。
【解決手段】排気管構造２７は、車載エンジン２６から排出された排気ガスの排気通路を車両１１のフロア１２の直下に有し、その排気通路の途中にマフラを少なくとも１つ備える。前記マフラのうちマフラ容量の最も大きなものをメインマフラ２９とする。このメインマフラ２９の外殻部分を構成する外筒の断面形状を、円形又はその円形と略同一の断面積を有する形状とする。さらに、前記円形の直径を１００ｍｍ〜１５０ｍｍに設定し、前記外筒の長さを８００ｍｍ〜１２００ｍｍに設定する。このメインマフラ２９を、前輪２１及び後輪２２間に設けられたトンネル部２３内に配置する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載エンジンから排出される排気ガスの排気通路にマフラ（消音器）を少なくとも１つ配置した排気管構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両には、エンジンの運転に伴い発生した排気ガスを排出するための排気装置が設けられている。この排気装置では、エンジンから排気通路の下流へ向けて触媒コンバータ、サブマフラ、メインマフラを順に配置し、かつ隣合う部品同士を小径の排気管によって連結するといった排気管構造が一般に採られている（例えば、特許文献１参照）。これらの排気管構造を構成する部品のうち触媒コンバータは排気ガスを浄化するために用いられ、サブマフラ及びメインマフラは排気ガスの温度及び圧力を下げて排気音を小さくするために用いられている。なお、サブマフラは、排気通路が長い場合等にメインマフラの消音不足を解消する等の目的で用いられている。また、メインマフラとしては、外殻部分が外筒によって構成され、しかも外筒の断面積が大きく、かつ長さの短いものが用いられている。
【０００３】
【特許文献１】
実公平５−４４５０１号公報（第４−５頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記構成の排気管構造を低床式の車両に適用しようとすると、メインマフラの設置場所が車両後部に限定される。これは、上記形状のメインマフラでは、十分な消音性能を発揮しようとすると断面積の大きなもの、すなわち大型のものとならざるを得ず、このメインマフラを車両後部以外の箇所に設置することが困難なためである。この場合、メインマフラの設置が一応可能となるものの、その設置箇所（車両後部）のフロアを他の箇所のフロアほど低くすることができない。前記のようにフロアが高くなることから、例えば低床型のセダン車では、高さ方向に十分に大きなラゲージスペースを車両後部に確保することが困難となる。また、３列目の座席を有する低床型のミニバン車では、高さ方向に十分に大きな座席取付けスペースを車両後部に確保することが困難である。結果として、３列目の座席をゆったりと座ることのできるものにすることが難しい。
【０００５】
また、上記排気管構造では、エンジンの運転に伴い発生する振動に起因して、触媒コンバータ、サブマフラ、メインマフラ等の重量物を節とし、排気管を腹とする振動モードの振動（排気管弾性共振）が１５０〜２００Ｈｚ付近で発生する。ここで、排気管と前記重量物との連結部分では、断面形状が急激に変化するため、前記の振動によりこの連結部分に応力が集中しやすい。この応力集中によって変形等が起らないようにするには、連結部分の強度を上げることが要求される。この強度を高めるための対策は、排気管が前記重量物に対し溶接接合によって連結されている場合に特に必要となる。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的の１つは、高さ方向に十分大きなラゲージスペースや座席取付けスペースを車両の後部に確保できる排気管構造を提供することにある。また、本発明の別の目的は、前記の目的に加え、振動に伴う応力集中を抑制することができ、強度を高めるための対策を講じなくてもすむ排気管構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明では、車載エンジンから排出される排気ガスの排気通路を車両のフロア下方に有し、その排気通路の途中にマフラを少なくとも１つ備える排気管構造において、前記マフラのうちマフラ容量の最も多いものをメインマフラとし、このメインマフラの外殻部分を構成する外筒の断面形状を、円形又はその円形と略同一の断面積を有する形状とするとともに、前記円形の直径を１００ｍｍ〜１５０ｍｍに設定し、前記外筒の長さを８００ｍｍ〜１２００ｍｍに設定している。
【０００８】
上記の構成によれば、エンジンの運転に伴い発生した排気ガスは排気通路を流れる過程で少なくとも１つのマフラを通る。この際、マフラで排気音が減衰される。マフラのうち最もマフラ容量の多いものがメインマフラとされる。そして、このメインマフラの外殻部分を構成する外筒では、円形断面の直径が１００ｍｍ〜１５０ｍｍと短く、長さが８００ｍｍ〜１２００ｍｍと長い。ここで、直径が１００ｍｍよりも短いと、所定の消音性能を発揮するために要求されるマフラ容量を確保することが難しく、直径が１５０ｍｍよりも長いと、メインマフラが径方向に大型化し、フロアを低くすることが難しい。また、長さが８００ｍｍよりも短いと、所定の消音性能を発揮するために要求されるマフラ容量を確保することが難しく、１２００ｍｍよりも長いとメインマフラが長さ方向に大型化し、このメインマフラをフロアに搭載することが難しくなる。
【０００９】
これに対し、直径及び長さをそれぞれ上記範囲に設定するとメインマフラが細長くなり、所定の消音性能を発揮するために要求されるマフラ容量を確保することが可能となる。また、上記の設定により、メインマフラが径方向に過剰に大きくなるのを防ぐとともに、フロアへの搭載が困難になるのを防ぐことができる。
【００１０】
従って、地面との間の空隙が小さい低床型の車両であっても、マフラの設置場所が車両後部のラゲージスペースの下方に限定されない。例えば、メインマフラを前輪及び後輪間に配置することが可能となる。これに伴い、マフラの設置のためにラゲージスペースが犠牲とならず、高さ方向に十分に大きなラゲージスペースを車両の後部に確保することができる。また、ラゲージスペースに相当する箇所に例えば３列目の座席を設定する場合には、高さ方向に十分に大きな座席取付けスペースを車両の後部に確保することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記排気通路には前記メインマフラのみがマフラとして配置されているとする。
上記の構成によれば、従来のサブマフラに相当するものがマフラとしては設けられておらず、排気ガスが通過するマフラはメインマフラのみである。
【００１２】
また、エンジンの運転に伴い発生する振動に起因して、メインマフラ等の重量物を節とし、排気管を腹とした振動モードで振動が発生する。ここで、排気管と前記重量物との連結部分で断面形状が急激に変化している場合には、前記の振動によりこの連結部分に応力が集中しやすい。しかし、請求項２に記載の発明では、前述のように従来のサブマフラに相当するものが用いられておらず、その分、排気管の重量物との連結箇所が少なく、断面形状の急激に変化する場所が少ない。従って、前記振動に伴う応力の発生箇所が少なくなり、その少なくなった分の強度を高めるための対策が不要となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記排気通路の前記マフラよりも下流側には、前記マフラよりもマフラ容量の少ないサブマフラが配置されているとする。
【００１４】
上記の構成によれば、エンジンの運転に伴い発生した排気ガスは、排気通路を通過する過程でメインマフラ及びサブマフラを順に通る。この際、メインマフラに加えサブマフラでも排気音が減衰される。このように、排気音の減衰に関しサブマフラがメインマフラを補助するため、その分メインマフラのマフラ容量を少なくすること、すなわち外筒の小型化が可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記フロアにおける前輪及び後輪間には、前後方向に延びるトンネル部が設けられており、前記メインマフラは前記トンネル部内に配置されているとする。
【００１６】
上記の構成によれば、メインマフラが前述したように細長い形状をなしていることから、このメインマフラに合わせてトンネル部を径の小さなものにすることが可能となる。トンネル部が小径になるとフロア上の出っ張りが小さくなり、これに伴い例えば２列目の座席について、その足下のスペースが拡大する。
【００１７】
また、車両に対し側方から衝撃が加わった場合、その衝撃に伴う荷重が、トンネル部内に配置されたメインマフラによって受け止められる。この受け止めにより、トンネル部の内方への変形が抑制される。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記メインマフラは、その前端部が前記トンネル部の前部に位置するように同トンネル部内に配置されているとする。
【００１９】
上記の構成によれば、トンネル部内に配置されたメインマフラの前端部がそのトンネル部の前部に位置している。従って、メインマフラの後端部が同じ位置にあるとすると、前端部をトンネル部内の中間部分に位置させた場合よりもメインマフラが長くなる。必要なマフラ容量を確保するうえでは、メインマフラが長くなる分、径が小さくてすむ。そのため、トンネル部の小径化を図るうえで有効である。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記トンネル部の前部には排気ガスを浄化するための触媒コンバータが配置され、さらに前記メインマフラは、その前端部が前記触媒コンバータの直後に位置するように前記トンネル部内に配置されているとする。
【００２１】
上記の構成によれば、トンネル部内に配置されたメインマフラの前端部が、そのトンネル部前部の触媒コンバータの直後に位置している。従って、メインマフラの後端部が所定の位置にあるとすると、前端部をトンネル部内の中間部分に位置させた場合よりもメインマフラが長くなる。必要なマフラ容量を確保するうえでは、メインマフラが長くなる分、径が小さくてすむ。そのため、上述したトンネル部の小径化を図るうえで有効である。
【００２２】
さらに、触媒コンバータの直後にメインマフラを取付けることにより剛性が高くなり、その触媒コンバータとメインマフラとを連結する排気管の耐震性を高めることができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明では、請求項４〜６のいずれかに記載の発明において、前記フロアの前記トンネル部よりも後方には燃料タンクが配置されており、前記メインマフラと前記燃料タンクとの間には、前記車両のフレームの一部をなし、かつ前記車両の幅方向に延びるクロスメンバが配置されているとする。
【００２４】
上記の構成によれば、フレームの一部をなすクロスメンバは、構造物（この場合、フレーム）の強度及び剛性を高める。また、このクロスメンバは、メインマフラと燃料タンクとの間に位置していることから、遮熱板としても機能する。すなわち、排気ガスがメインマフラを通過する過程で、その排気ガスの熱の一部が外筒から燃料タンクへ向けて放出されるが、その熱はクロスメンバによって遮断される。その結果、メインマフラからの熱が燃料タンクに伝わって影響を及ぼすのを抑制することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明では、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記車両のフレームの一部は同車両の幅方向に延びて前記メインマフラに交差するクロスメンバにより構成されており、前記外筒内を長さ方向に仕切るセパレータが前記クロスメンバの軸線上又はその近傍に位置しているとする。
【００２６】
上記の構成によれば、外筒においてセパレータが設けられた箇所の剛性は、設けられていない箇所の剛性よりも高くなっている。このセパレータはクロスメンバの軸線上又はその近傍に位置している。このため、クロスメンバに対し側方から衝撃が加わった場合、その衝撃はセパレータによって受け止められることとなり、耐衝撃性が向上する。
【００２７】
請求項９に記載の発明では、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記メインマフラと、その下流側に位置する下流側排気管とが継手により接続されるとともに、前記車両のフレームの一部をなし、かつ前記車両の幅方向に延びるクロスメンバが、前記メインマフラ及び前記継手により挟まれる箇所に配置されているとする。
【００２８】
上記の構成によれば、フレームの一部をなすクロスメンバは、構造物（この場合、フレーム）の強度及び剛性を高める。また、クロスメンバは継手の前方に位置していることから、後方からの衝撃を受け止める機能も発揮する。すなわち、車両に後方から衝撃が加わって、排気管構造に対し前方へ向かう荷重が加わった場合、継手がクロスメンバに当ることで前記荷重が受け止められ、メインマフラに伝わることが抑制される。従って、衝撃による変形を継手よりも下流側部分（下流側排気管）に止め、メインマフラが変形するを抑制することができる。
【００２９】
請求項１０に記載の発明では、請求項７又は９に記載の発明において、前記メインマフラは、その後端部の少なくとも一部が前記クロスメンバと同一高さとなるように配置されているとする。
【００３０】
上記の構成によれば、メインマフラがクロスメンバの前方に位置している。しかも、メインマフラの後端部の少なくとも一部がクロスメンバと同一高さとなっていて、高さ方向について重なっている。このため、車両に前方から衝撃が加わって、排気管構造に対し後方へ向かう荷重が加わった場合、メインマフラがクロスメンバに当ることで、前記荷重が受け止められる。その結果、高温のメインマフラが燃料タンクに接触することが抑制される。
【００３１】
請求項１１に記載の発明では、請求項７又は１０に記載の発明において、前記メインマフラと、その下流側に位置する下流側排気管とが継手により接続されるとともに、前記車両のフレームの一部をなし、かつ前記車両の幅方向に延びるクロスメンバが、前記継手と前記燃料タンクとの間に位置し、かつそのクロスメンバの少なくとも一部が前記継手と同一高さとなるように配置されているとする。
【００３２】
上記の構成によれば、継手がクロスメンバの前方に位置している。しかも、クロスメンバの少なくとも一部が継手と同一高さとなっていて、高さについて重なっている。このため、車両に前方から衝撃が加わって、排気管構造に対し後方へ向かう荷重が加わった場合、継手がクロスメンバに当ることで、前記荷重が受け止められる。その結果、高温のメインマフラが燃料タンクに接触することが抑制される。
【００３３】
請求項１２に記載の発明では、請求項９又は１１に記載の発明において、前記継手は、前記メインマフラと前記下流側排気管との間に介在され、それらメインマフラ及び下流側排気管間を伝達する振動を該継手の変形により吸収する振動吸収機構により構成されているとする。
【００３４】
上記の構成によれば、メインマフラから下流側排気管へ伝達される振動、又はその逆方向に伝達される振動は、振動吸収機構が変形することにより吸収又は低減される。
【００３５】
ここで、仮に振動吸収機構が、排気管の中間部分に配置された場合、すなわち排気管と排気管との間に配置された場合には、振動を吸収する性能が十分に発揮されないおそれがある。これは、振動吸収機構よりも上流側部分（排気管）と下流側部分（排気管）との重量差が小さいため、一方に振動が伝わると、両者が一体となって動いてしまうからである。この点、請求項１２に記載の発明では、振動吸収機構よりも上流側部分が重量の重いメインマフラによって構成され、下流側部分が重量の軽い下流側排気管によって構成されていることから、両者の重量差が大きい。このため、下流から上流に向けて振動が伝わって下流側排気管が動いても、メインマフラはほとんど又はさほど動かない。従って、振動吸収機構が変形しやすくなって振動吸収性能が向上する。
【００３６】
請求項１３に記載の発明では、請求項１２に記載の発明において、前記振動吸収機構は、前記メインマフラの後端部及び前記下流側排気管の一方に設けられたシールリングと、他方に設けられ、かつ前記シールリングに摺動可能に当接する球面状の凹面を有するシール座とを備えており、前記メインマフラ及び前記下流側排気管は、それらの中心軸を互いに交差させた状態で配置されているとする。
【００３７】
上記の構成によれば、振動吸収機構では、シールリングとシール座の凹面とが摺動することで、メインマフラと下流側排気管とが凹面の球心を中心として相対回動する。そして、この相対回動により、メインマフラ及び下流側排気管間で伝達される振動が吸収される。
【００３８】
ここで、仮にメインマフラと下流側排気管とが同一線上に配置されているとすると、軸方向の荷重が加わった場合、メインマフラと下流側排気管とが凹面の球心を中心として相対回転しないおそれがある。この場合には、振動吸収機構が振動吸収性能を十分に発揮しない。この点、請求項１３に記載の発明では、メインマフラと下流側排気管とが、それらの中心軸を互いに交差させた状態で配置されている。このため、軸方向の荷重が加わった場合に、メインマフラと下流側排気管とが凹面の球心を中心として相対回動しやすくなる。従って、この相対回動により、振動吸収機構が変形しやすくなって振動吸収性能が向上する。
【００３９】
請求項１４に記載の発明では、請求項４〜１２のいずれかに記載の発明において、前記フロア下面における前記トンネル部の側方近傍にはそのトンネル部に沿って補強部材が設けられているとする。
【００４０】
上記の構成によれば、トンネル部の側方近傍においてそのトンネル部に沿って設けられた補強部材は、トンネル部の剛性を高める。そして、車両に対し側方から衝撃が加わった場合には、補強部材は前述したメインマフラとともに、前記衝撃に伴う荷重を受け止める。このように荷重がメインマフラに加えて補強部材によっても受け止められるため、荷重によるトンネル部の変形をより一層抑制することができる。
【００４１】
また、補強部材は遮熱部材としても機能する。すなわち、排気ガスがトンネル部内に配置されたメインマフラを通過する過程で、その排気ガスの熱の一部がメインマフラからトンネル部の側方へ向けて放出されるが、その熱は補強部材によって遮断される。その結果、メインマフラからの熱が、トンネル部の側方に配置された部品、例えばパーキングブレーキケーブルに悪影響を及ぼすのを抑制することができる。
【００４２】
請求項１５に記載の発明では、請求項１〜１４のいずれかに記載の発明において、前記メインマフラは拡張型マフラにより構成されているとする。
上記の構成によれば、排気ガスがメインマフラ内を通過する過程で、排気ガスの通路の断面積が拡大する。この拡大に伴う排気ガスの膨張により排気音が減衰される。一般に、拡張型のマフラは吸音型、共鳴型等の他のタイプのマフラよりも高い消音性能を発揮することから、メインマフラとして拡張型を採用することで、排気音を効率よく減衰することができる。
【００４３】
請求項１６に記載の発明では、請求項１〜１５のいずれかに記載の発明において、前記車両のフロア下方には排気ガスを浄化するための触媒コンバータが配置されており、この触媒コンバータは排気管を介さずに前記メインマフラに一体に設けられているとする。
【００４４】
請求項１７に記載の発明では、請求項１６に記載の発明において、前記触媒コンバータは、前記メインマフラの前端部に形成された収容室内に収容されているとする。
【００４５】
ここで、排気管の断面は、触媒コンバータやメインマフラの断面に比べて小さい。このため、触媒コンバータ及びメインマフラの連結に排気管を用いた場合には、断面の小さな箇所がそれら触媒コンバータ及びメインマフラ間に存在することとなり、剛性が低くなる。この点、請求項１６に記載の発明では、触媒コンバータがメインマフラに一体に設けられていることから、排気管を用いた場合のような断面の小さな箇所が存在しなくなる。このため、触媒コンバータ及びメインマフラを排気管によって連結する場合に比べ剛性が高くなり、触媒コンバータ及びメインマフラが曲げ、ねじれ等に対して強くなり、変形しにくくなる。
【００４６】
なお、請求項１７に記載の発明のように、メインマフラの外筒内に収容室を形成し、ここに触媒コンバータを収容してもよい。こうすると、簡単な構成でありながら触媒コンバータをメインマフラに一体に設けることができる。
【００４７】
請求項１８に記載の発明では、請求項１７に記載の発明において、前記メインマフラは、前記外筒内に配置され、かつ上流端が前記収容室に連通した状態で接続されるとともに、下流端が前記外筒の後部で開口された入口側排気導管と、上流端が前記外筒内における前記収容室の近傍で開口され、かつ下流端が前記外筒の後部に接続された出口側排気導管とを備えるものとする。
【００４８】
上記の構成によれば、排気ガスはメインマフラに流入すると、まず収容室内の触媒コンバータを通過する。この通過により浄化された後の排気ガスは、収容室から出ると入口側排気導管内を通って外筒の後部へ導かれる。すなわち、排気ガスは外筒内部を後方へ向けて流れる。出口側排気導管の上流端が収容室の近傍で開口していることから、排気ガスは入口側排気導管の下流端から出た後、一旦向きを変えて（反転して）前方へ流れる。排気ガスは外筒の前部へ流れると、出口側排気導管内に入り込む。そして、排気ガスは出口側排気導管内を通ることで、再び向きを変えて（反転して）後方へ流れる。排気ガスは出口側排気導管によって外筒の後部へ導かれた後、外筒よりも下流側の排気通路へ導出される。このように、排気ガスが入口側排気導管から出る過程で排気通路の断面積が拡大する。この拡大に伴う排気ガスの膨張により排気音が減衰される。
【００４９】
また、入口側排気導管から出た排気ガスが出口側排気導管に流入する際、その排気ガスは外筒の前部を流れる。この際、排気ガスが収容室の壁に接触し、排気ガスの熱がこの壁等を通じて触媒コンバータに伝わる。この熱伝達により触媒コンバータが暖められるため、触媒温度を早期に上昇させること、又は触媒温度の低下を抑制することができる。その結果、早期に触媒の浄化性能を高めること、又は触媒温度の低下に伴う浄化性能の低下を抑制することが可能となる。
【００５０】
請求項１９に記載の発明では、請求項１７に記載の発明において、前記メインマフラは、上流端が前記収容室に連通した状態で接続されるとともに、下流端が前記外筒内における前記収容室の近傍で開口された排気導管を備えているとする。
【００５１】
上記の構成によれば、排気ガスはメインマフラに流入すると、まず収容室内の触媒コンバータを通過する。この通過により浄化された後の排気ガスは、収容室から出ると排気導管内を通る。そして、排気ガスは排気導管によって外筒の前方へ導かれる。排気ガスは、排気導管の下流端から出た後、向きを変えて後方へ流れ、外筒の外部へ排出される。このように、排気ガスが排気導管から出る過程で排気通路の断面積が拡大する。この拡大に伴う排気ガスの膨張により排気音が減衰される。
【００５２】
また、排気導管の下流端が収容室の近傍で開口していることから、その下流端から出た排気ガスが収容室の壁に接触し、排気ガスの熱がこの壁等を通じて触媒コンバータに伝わる。この熱伝達により触媒コンバータが暖められるため、触媒温度を早期に上昇させること、又は触媒温度の低下を抑制することができる。その結果、早期に触媒の浄化性能を高めること、又は触媒温度の低下に伴う浄化性能の低下を抑制することが可能となる。
【００５３】
請求項２０に記載の発明では、請求項１５〜１９のいずれかに記載の発明において、前記外筒の内部には、中空の環状体からなるセパレータが前記外筒の内壁面に沿って設けられ、そのセパレータの上流側の壁面は下流側ほど前記外筒の中心に近づくよう傾いているとする。
【００５４】
上記の構成によれば、排気ガスは外筒内に流入した後、セパレータを通過する。この通過の過程で排気ガスの通路の断面積が拡大し、排気ガスの膨張により排気音が減衰される。また、セパレータの上流側の壁面が下流側ほど外筒の中心に近づくよう傾いていることから、排気ガスは上流側の壁面に沿って外筒の中心部分に集められてスムーズに流れる。このように、セパレータという単一の部品でありながら排気ガスの整流及び消音を行うことができる。このため、これらの整流及び消音を別々の部材によって行うようにした場合に比べて部品点数が少なくてすむ。
【００５５】
また、中空の環状体からなるセパレータを採用することで、そのセパレータの剛性が高まる。これに伴いメインマフラの強度が高くなって耐震性が向上する。
請求項２１に記載の発明では、請求項２０に記載の発明において、前記セパレータには、検出部をそのセパレータの中心孔部に突出させた状態でセンサが取付けられているとする。
【００５６】
上記の構成によれば、排気ガスはセパレータを通過する際、セパレータの上流側の壁面に沿って流れて中心部分に集められる。従って、濃度等が外筒の径方向について大きくばらついていても、前記のように排気ガスを中心孔部に集めることで、その特性を略均一にすることができる。排気ガスはセパレータの中心孔部を通過する際にセンサの検出部に接触する。この際、排気ガスの特性、例えば特定成分の濃度等が検出部によって検出されるが、前記のように中心孔部に検出部を配置することで、目的とする濃度等をばらつきの少ない状態で精度よく検出することが可能となる。
【００５７】
また、仮にセンサを外筒に取付けるとすると、検出部を外筒の中心部分に位置させようとした場合、外筒の半径以上の長さを有するセンサが必要となる。この点、請求項２１に記載の発明では、センサをセパレータの内周壁に取付けることが可能である。センサは外筒の半径以上の長さを有していなくてもよい。このため、検出部を外筒の中心部分に位置させるために、特別に長いセンサを用いなくてもよく、従来の長さのセンサであっても用いることができる。
【００５８】
請求項２２に記載の発明では、請求項２０又は２１に記載の発明において、前記外筒の前記セパレータに対応する箇所には、弾性を有する連結部材を介して前記外筒を前記車両のフロアに弾性支持するためのブラケットが設けられているとする。
【００５９】
上記の構成によれば、外筒はブラケットにより、ゴム等の弾性を有する連結部材を介して、車体のフロアに吊下げられた状態で弾性支持される。この連結部材は、車体、エンジン等で発生した振動による取付け位置の変位や、排気ガスによる熱変形を吸収するために用いられる。
【００６０】
ここで、中空状をなすセパレータの内部の気体が断熱効果を発揮することから、排気ガスの熱はセパレータを通じては外筒の外部へ伝達されにくい。請求項２２に記載の発明では、この外筒のセパレータに対応する箇所にブラケットが設けられているため、排気ガスの輻射熱及び伝熱によるブラケット及び連結部材の温度上昇が抑制される。このため、連結部材を外筒に近づけることが可能となり、ブラケットの小型化を図ることができる。
【００６１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態について、図１〜図８に従って説明する。
【００６２】
図１は、低床型の車両１１における下部構造の概略構成を示している。図１では、左側が車両１１の前側を示し、右側が車両１１の後ろ側を示している。車両１１の下部には、フレーム及びフロア１２（図２〜図５参照）が設けられている。フレームは、一対のロッカー部１３と、車両１１の幅方向（図１の上下方向）に延びて両ロッカー部１３に連結された複数のクロスメンバ１４，１５，１６，１７とを備えている。最前のクロスメンバ１４は、ダッシュパネルの下方に位置している。クロスメンバ１４〜１７は、車体の強度及び剛性を確保する骨格部材であり、ほとんどの部位が閉じられた断面を有している。
【００６３】
フロア１２は、フロントフロア、センターフロア及びリヤフロアに大別される。なお、図１ではフロア１２の図示が省略されている。ただし、符号１２の付されている箇所（空間部分）がフロア１２に相当する。フロア１２においてクロスメンバ１４，１６によって挟まれた箇所が概ねフロントフロアに相当し、クロスメンバ１６，１７によって挟まれた箇所が概ねセンターフロアに相当する。クロスメンバ１７よりも後方の箇所が概ねリヤフロアに相当する。そして、車両１１が３列の座席を有するミニバン車である場合には、フロントフロアに１列目の座席が配置され、センターフロアに２列目に座席が配置され、リヤフロアに３列目の座席が配置される。
【００６４】
クロスメンバ１６，１７によって囲まれた箇所には、燃料タンク１８が配置されている。この燃料タンク１８の位置はセンターフロアの下方に相当する。
フロア１２の前輪２１及び後輪２２間には、車両１１の前後方向に延び、かつ下方が開放されたトンネル部２３が設けられている。トンネル部２３は、フロア１２の幅方向中央部分が、他の箇所（一般部という）よりも上方へ突出するように、同部分を折り曲げ又は湾曲させることにより形成されている（図３参照）。トンネル部２３の前端部は最前のクロスメンバ１４の近傍に位置している。また、トンネル部２３の後端部は、中間部分のクロスメンバ１６の近傍、すなわち燃料タンク１８の前面近傍に位置している。従って、燃料タンク１８はトンネル部２３よりも後方に位置していることになる。また、中間部分のクロスメンバ１６は、後述するメインマフラ２９と燃料タンク１８との間に位置していることになる。
【００６５】
フロア１２、特にトンネル部２３とクロスメンバ１５，１６との関係は次のようになっている。図３に示すように、クロスメンバ１５は、長尺状をなす一対の本体部１５ａと、それら両本体部１５ａ間に配置された１つの中間部１５ｂとからなる３部品によって構成されている。各本体部１５ａはフロア１２の一般部上であって、トンネル部２３の両側に溶接等の手段によって固定されている。中間部１５ｂは、トンネル部２３の形状に合わせて倒立略Ｕ字状に形成されている。中間部１５ｂは両本体部１５ａと同一直線上に配置されており、トンネル部２３の下面に溶接等の手段によって固定されている。
【００６６】
図１に示すように、フロア１２の下面においてトンネル部２３の側方近傍には、パーキングブレーキケーブル２４の一部が、そのトンネル部２３に沿って配策されている。このケーブル２４は、運転席の近傍に設けられたブレーキペダル、レバー等の操作部と、後輪２２に設けられたブレーキ機構部（いずれも図示略）とを機械的に接続するためのものである。フロア１２の下面において、トンネル部２３の両側方近傍、すなわちトンネル部２３とパーキングブレーキケーブル２４との間には、補強部材（リインホイースメント）２５がそれぞれ設けられている。各補強部材２５はトンネル部２３に沿って前後方向に延びている。各補強部材２５の前端部はクロスメンバ１４又はその近傍に位置し、後端部はクロスメンバ１６又はその近傍に位置している。
【００６７】
車両１１には、車載エンジン２６の運転に伴い発生した排気ガスを排出するための排気通路を有する排気管構造２７が設けられている。図１及び図２に示すように、この排気管構造２７は、排気通路の上流から下流に向けて順に配置されたスタートキャタリスト２８、マフラ（消音器）等の部材と、これらの部材間等に配置された排気管３１，３２，３３を備えている。なお、これらの排気管３１〜３３のうち最も下流側のものについては、他の箇所と区別するために下流側排気管３３というものとする。
【００６８】
スタートキャタリスト２８は、エンジン２６の始動直後の冷間時に排気ガス中の有害成分をいち早く浄化するためのものである。一般に、触媒コンバータが機能するためには、所定の温度以上に温められている必要がある。スタートキャタリスト２８は、排気ガスによって早期に温められるように、排気通路のエンジン２６寄りの箇所に配置されている。
【００６９】
前記マフラは、拡張型のメインマフラ２９のみによって構成されている。拡張型は、周知のように、狭い通路から大きな容積の空間に排気ガスを送り込んで音量を低減させる方式である。図４に示すように、クロスメンバ１６の下面には切欠き１６ａが形成されており、前記メインマフラ２９の後ろ側の管部２９ａがこの切欠き１６ａ内に入り込んでいる。この構成により、図５に示すようにメインマフラ２９は、その後端部の少なくとも一部が、クロスメンバ１６と同一高さになっている。別の表現をすると、車両１１の正面側から見た場合に、メインマフラ２９の後端部の少なくとも一部が高さ方向についてクロスメンバ１６と重なっている（ラップしている）。
【００７０】
図６に示すように、メインマフラ２９の外殻部分は、略円形の断面形状を有する外筒３４によって構成されている。外筒３４の大部分の直径Ｄは１００ｍｍ〜１５０ｍｍに設定され、長さＬは８００ｍｍ〜１２００ｍｍに設定されている。このように外筒３４は前後方向に細長い形状をなしている。
【００７１】
ここで、直径Ｄが１００ｍｍよりも短いと、所定の消音性能を発揮するために要求されるマフラ容量、すなわち従来タイプのマフラと同程度のマフラ容量を確保することが難しい。従来タイプのマフラとは、断面積が小さく、かつ長さの短いサブマフラと、断面積が大きく、かつ長さの短いメインマフラである。比較の対象とされるマフラ容量は、これらのサブマフラ及びメインマフラの両マフラ容量の合計である。マフラ容量は消音に関与する空間の体積である。一方、外筒３４の直径Ｄが１５０ｍｍよりも長いと、メインマフラ２９が径方向に大型化する。フロア１２の設計に際し、メインマフラ２９の高さ方向に及ぼす影響が無視できなくなり、フロア１２を低くすることが難しくなる。
【００７２】
また、外筒３４の長さＬが８００ｍｍよりも短いと、所定の消音性能を発揮するために要求されるマフラ容量を確保することが難しくなる。一方、長さＬが１２００ｍｍよりも長いとメインマフラ２９が長さ方向に大型化し、このメインマフラ２９をフロア１２に搭載することが難しくなる。
【００７３】
これに対し、直径Ｄ及び長さＬをそれぞれ上記範囲に設定することでメインマフラ２９を細長くし、所定の消音性能を発揮するために要求されるマフラ容量を確保することが可能となる。また、上記の設定により、メインマフラ２９が径方向に過剰に大きくなるのを防ぐとともに、フロア１２への搭載が困難になるのを防ぐことが可能となる。
【００７４】
外筒３４内の前部（図６の左側部）には収容室３５が形成されており、ここに触媒コンバータ３６が収容されている。ここでの触媒コンバータ３６は、一般にアンダーフロア触媒と呼ばれるものに相当し、主としてエンジン２６の温間時に排気ガス中の有害成分を浄化する機能を有する。
【００７５】
ここで、仮に触媒コンバータ３６が外筒３４とは別体で設けられている場合には、それら触媒コンバータ３６及び外筒３４が排気管で連結されることが多い。これに対し、本実施形態では、前記のように触媒コンバータ３６が収容室３５内に収容されることで、触媒コンバータ３６が排気管を介さずにメインマフラ２９と一体となっている。
【００７６】
外筒３４内の収容室３５よりも後ろ側の空間は、セパレータ３７によって、第１膨張室３８及び第２膨張室３９の２つの部屋に仕切られている。セパレータ３７には、両膨張室３８，３９を連通させる孔（図示略）が開けられている。外筒３４内には、入口側排気導管４１及び出口側排気導管４２が配置されている。入口側排気導管４１の上流端４１ａは収容室３５に連通状態で接続され、下流端４１ｂは第２膨張室３９内の後部で開口されている。出口側排気導管４２の上流端４２ａは第１膨張室３８内における収容室３５の近傍で開口され、下流端４２ｂは外筒３４の後部に接続されている。
【００７７】
外筒３４には、図５及び図８に示すように、棒状のフック４３を有するブラケット４４が固定されている。メインマフラ２９は、このブラケット４４により、トンネル部２３の壁面から一定距離離れた状態でフロア１２に弾性支持される。すなわち、フロア１２のトンネル部２３近傍にもフック５２を有する車体側ブラケット５３が固定されており、両フック４３が、ゴム等の弾性材料からなる連結部材５４によって連結されている。この連結により、メインマフラ２９はトンネル部２３に対し略平行状態でフロア１２に吊下げられている。この連結部材５４の弾性変形によって、振動、熱等に起因する変位、変形等が吸収される。
【００７８】
そして、図１に示すように、メインマフラ２９の前端部はトンネル部２３の前部に位置し、後端部はトンネル部２３の後部に位置している。なお、各図では外筒３４の前部及び後部がテーパ状に形成されているが、これ以外の形状に形成されていてもよい。
【００７９】
メインマフラ２９と下流側排気管３３とは継手によって接続されている。この継手は、中間部分のクロスメンバ１６と燃料タンク１８との間に設けられている。従って、クロスメンバ１６は、メインマフラ２９及び継手により挟まれる位置に配置されていることになる。
【００８０】
本実施形態では、前記継手として振動吸収機構が用いられている。振動吸収機構は、メインマフラ２９及び下流側排気管３３間を伝達する振動を同振動吸収機構の変形により吸収する。振動吸収機構としては種々の形態があるが、ここではボールジョイント機構４５が採用されている。
【００８１】
ボールジョイント機構４５について説明すると、図７に示すように、メインマフラ２９の後ろ側の管部２９ａにはフランジ４６が形成されるとともにシールリング４７が装着されている。一方、下流側排気管３３の前端部（図７の左端部）には、前記フランジ４６と対向するようシール座４８が設けられている。シール座４８においてシールリング４７と対向する箇所には、球面状の凹面４８ａが形成されており、この凹面４８ａによってシールリング４７の外周が覆われている。フランジ４６及びシール座４８は、圧縮コイルばね４９を介したボルト５１によって連結されている。すなわち、ボルト５１はシール座４８を貫通した状態でフランジ４６に締結されている。そして、シール座４８とボルト５１の頭部との間に圧縮コイルばね４９が介装されている。フランジ４６とシール座４８とは、圧縮コイルばね４９の弾性力によってシールリング４７を挟み込む方向に付勢されている。
【００８２】
こうした構造のボールジョイント機構４５では、シールリング４７の外周がシール座４８の凹面４８ａと接触する。そして、シールリング４７とシール座４８とが摺動することで、メインマフラ２９の管部２９ａと下流側排気管３３とは、凹面４８ａの球心Ｏを中心として相対回動可能となる。ボールジョイント機構４５では、このような構造を通じて、メインマフラ２９と下流側排気管３３との連結にかかる角度のばらつきを吸収する。また、走行中のエンジン２６や車体の振動によって、メインマフラ２９及び下流側排気管３３の両中心線の角度が変動するのを吸収する。さらには、ボールジョイント機構４５はメインマフラ２９及び下流側排気管３３の連結部分におけるシール性を確保している。
【００８３】
前記のように構成された排気管構造２７では、図１及び図２に示すように、エンジン２６の運転に伴い発生した排気ガスは、排気管３１、スタートキャタリスト２８、排気管３２、メインマフラ２９、下流側排気管３３等を順に流れて外部に排出される。ここで、従来のサブマフラに相当するものがマフラとしては用いられておらず、排気ガスが通過するマフラはメインマフラ２９のみである。
【００８４】
エンジン２６の冷間時における排気ガス中の有害成分は、主としてスタートキャタリスト２８を通過する過程で浄化される。一方、温間時における排気ガス中の有害成分は、メインマフラ２９内の触媒コンバータ３６を通過する過程で浄化される。
【００８５】
図６に示すように、触媒コンバータ３６を通過して浄化された後の排気ガスは、収容室３５から出ると入口側排気導管４１内を通って外筒３４の後部（第２膨張室３９）へ導かれる。すなわち、排気ガスは外筒３４内部を後方へ向けて流れる。第２膨張室３９は、その前部にあるセパレータ３７を除いて閉塞されている。加えて、出口側排気導管４２の上流端４２ａが、セパレータ３７よりも前側の第１膨張室３８で開口している。これらのことから、排気ガスは入口側排気導管４１の下流端４１ｂから出た後、向きを変えて（反転して）前方へ流れる。排気ガスは、孔を通じてセパレータ３７よりも前側の第１膨張室３８に流入する。排気ガスは外筒３４の前部へ流れると、上流端４２ａから出口側排気導管４２内に入り込む。そして、排気ガスは出口側排気導管４２内を通ることで、再び向きを変えて（反転して）後方へ流れる。排気ガスは出口側排気導管４２によって外筒３４の後部へ導かれた後、下流側排気管３３へ導出される。このように、排気ガスが入口側排気導管４１から第２膨張室３９に流入する際や、セパレータ３７から第２膨張室３９へ移る際に、排気通路の断面積が拡大する。この拡大に伴う排気ガスの膨張により排気ガスの圧力が低下し、圧力波である音全体の圧力が低下し、排気音の音量が減衰される。
【００８６】
また、入口側排気導管４１から出た排気ガスが出口側排気導管４２に流入する際、その排気ガスは第１膨張室３８内を流れる。この際、排気ガスが収容室３５の壁に接触し、排気ガスの熱がこの壁等を通じて触媒コンバータ３６に伝わる。この熱伝達により触媒コンバータ３６が暖められて、触媒温度の低下が抑制される。
【００８７】
排気ガスがメインマフラ２９を通過する過程で、図５に示すように、その排気ガスの熱の一部が外筒３４から燃料タンク１８へ向けて放出される。この際、クロスメンバ１６がいわゆる遮熱板としても機能する。その結果、メインマフラ２９と燃料タンク１８との間に位置しているクロスメンバ１６によって熱の伝播が遮断される。
【００８８】
同様に、図３に示すように、排気ガスがメインマフラ２９を通過する過程で、その排気ガスの熱の一部が外筒３４からトンネル部２３の側方へ向けて放出される。この際、補強部材２５がいわゆる遮熱部材としても機能する。その結果、メインマフラ２９からトンネル部２３の側方に配置された部品への熱の伝播が補強部材２５によって遮断される。
【００８９】
ここで、排気管３１〜３３の断面は、触媒コンバータ３６やメインマフラ２９の断面に比べて小さい。このため、仮に触媒コンバータ３６及びメインマフラ２９の連結に排気管を用いた場合には、断面の小さな箇所がそれら触媒コンバータ３６及びメインマフラ２９間に存在することとなり、剛性が低くなる。この点、第１実施形態では、触媒コンバータ３６がメインマフラ２９に一体に設けられていることから、排気管を用いた場合のような断面の小さな箇所が存在しなくなる。このため、触媒コンバータ３６及びメインマフラ２９を排気管によって連結する場合に比べ剛性が高くなる。
【００９０】
ところで、エンジン２６の運転に伴い発生する振動に起因して、メインマフラ２９、スタートキャタリスト２８等の重量物を節とし、排気管３１〜３３を腹とした振動モードで振動が発生する場合がある。ここで、排気管３１〜３３と前記重量物との連結部分で断面形状が急激に変化している場合には、前記の振動によりこの連結部分に応力が集中しやすい。しかし、第１実施形態では、従来のサブマフラに相当するものが用いられておらず、その分、排気管の重量物との連結部分が少なく、断面形状の急激に変化する箇所が少ない。すなわち、振動に伴い応力が集中する箇所が少ない。
【００９１】
また、メインマフラ２９から下流側排気管３３へ伝達される振動、又はその逆方向に伝達される振動は、図７のボールジョイント機構４５が変形することにより吸収又は低減される。すなわち、ボールジョイント機構４５では、シールリング４７とシール座４８の凹面４８ａとが摺動することで、メインマフラ２９と下流側排気管３３とが凹面４８ａの球心Ｏを中心として相対回動する。そして、この相対回動により、メインマフラ２９及び下流側排気管３３間で伝達される振動が吸収される。
【００９２】
ここで、仮にボールジョイント機構４５が、下流側排気管３３の中間部分に配置された場合、すなわち、排気管と排気管との間に配置された場合には、振動を吸収する性能が十分に発揮されないおそれがある。これは、ボールジョイント機構４５よりも上流側部分（排気管）と下流側部分（排気管）との重量差が小さいため、一方に振動が伝わると、両者が一体となって動いてしまうからである。この点、第１実施形態では、ボールジョイント機構４５よりも上流側部分が重量の重いメインマフラ２９によって構成され、下流側部分が重量の軽い下流側排気管３３によって構成されていることから、両者の重量差が大きい。このため、下流から上流に向けて振動が伝わって下流側排気管３３が動いても、メインマフラ２９はほとんど又はさほど動かない。
【００９３】
また、車両１１に対し側方から衝撃が加わった場合、その衝撃に伴う荷重は、図３に示すように、トンネル部２３内に配置されたメインマフラ２９によって受け止められる。また、トンネル部２３の剛性は、そのトンネル部２３の側方近傍において、トンネル部２３に沿って設けられた補強部材２５によって高められる。このため、車両１１に対し側方から衝撃が加わった場合には、その衝撃に伴う荷重が補強部材２５及びメインマフラ２９によって受け止められる。
【００９４】
また、車両１１に対し後方から衝撃が加わった場合、その衝撃は図５及び図７に示すように、ボールジョイント機構４５の前方に位置するクロスメンバ１６によって受け止められる。すなわち、車両１１に後方から衝撃が加わって、排気管構造２７に対し前方へ向かう荷重が加わった場合、ボールジョイント機構４５がクロスメンバ１６に当ることで、前記荷重が受け止められる。これに伴い荷重がメインマフラ２９に伝わることが抑制される。
【００９５】
以上詳述した第１実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）図６に示すように、外筒３４における円形断面の直径Ｄを１００ｍｍ〜１５０ｍｍに設定し、長さＬを８００ｍｍ〜１２００ｍｍに設定することにより、その外筒３４を細長い形状にしている。このため、サブマフラを用いなくても、所定の消音性能を発揮するために要求されるマフラ容量を確保すること、メインマフラ２９が径方向に過剰に大きくなるのを防ぐこと、フロア１２への搭載が困難になるのを防ぐことができる。
【００９６】
従って、地面との間の空隙が小さい低床型の車両１１であっても、マフラの設置場所が車両１１の後部の下方に限定されず、図１に示すようにメインマフラ２９を、前輪２１及び後輪２２間に配置することが可能となる。低床型のセダン車では、マフラ設置のためにラゲージスペースが犠牲とならず、高さ方向に十分に大きなラゲージスペースを車両１１の後部に確保することができる。また、３列目の座席を有する低床型のミニバン車では、高さ方向に十分に大きな座席取付けスペースを車両１１の後部に確保することができる。
【００９７】
（２）メインマフラ２９が細長い形状をなしていることから、図３に示すように、このメインマフラ２９に合わせてトンネル部２３を径の小さなものにすることができる。トンネル部２３の小径化によりフロア１２におけるトンネル部２３の上方への出っ張りが小さくなる。その結果、例えば２列目の座席について、乗員の足下のスペースを大きくすることが可能となる。
【００９８】
特に、メインマフラ２９の前端部をトンネル部２３の前部に配置している。従って、仮にメインマフラ２９の後端部が同じ位置にあるとすると、前端部をトンネル部２３内の中間部分に位置させた場合よりもメインマフラ２９が長くなる。必要なマフラ容量を確保するうえでは、メインマフラ２９が長くなる分、径が小さくてすむ。このことは、上述したトンネル部２３の小径化を図るうえで有効である。
【００９９】
（３）メインマフラ及びサブマフラによってマフラを構成する従来技術とは異なり、メインマフラ２９のみによってマフラを構成することで、排気管３１〜３３の重量物との連結箇所を少なくして、断面形状の急激に変化する箇所を少なくしている。このため、エンジン２６の運転に伴い発生する振動に起因して、メインマフラ２９を節とし排気管を腹とする振動モードの振動が１５０〜２００Ｈｚ付近で発生するが、その振動に伴う応力の発生箇所を少なくでき、その少なくなった分の強度を高めるための対策を講じなくてもすむ。
【０１００】
（４）一般に、拡張型のマフラでは、吸音型、共鳴型等といったストレート型のマフラよりも高い消音性能を発揮する。この点、メインマフラ２９として拡張型のマフラを採用している第１実施形態では、排気音を効率よく減衰することができる。なお、共鳴型は、膨張室内で音が共鳴し合う際に逆位相の音波により相殺して音量を低下させるタイプである。吸音型は、綿状のガラス繊維等の表面積の大きなものに排気ガスを通して摩擦を発生させ、圧力波である音波の運動エネルギーを熱エネルギーに変換して減衰し、音量を低下させるタイプである。
【０１０１】
（５）前後方向に延びるトンネル部２３内にメインマフラ２９を配置している。このため、車両１１に対し側方から衝撃が加わった場合、その衝撃に伴う荷重をメインマフラ２９によって受け止め、トンネル部２３の内方への変形を抑制することができる。
【０１０２】
（６）フロア１２の下面において、トンネル部２３の側方近傍に補強部材２５を配置している。このため、車両１１に対し側方から衝撃が加わった場合、その衝撃に伴う荷重を、上記（５）のメインマフラ２９に加えて補強部材２５によって受け止めて、荷重によるトンネル部２３の変形を一層確実に抑制することができる。
【０１０３】
（７）排気ガスがメインマフラ２９を通過する際、その排気ガスの熱の一部がメインマフラ２９から放出される。特に、拡張型マフラは、ストレート型のマフラ（吸音型、共鳴型等）に比べて熱が伝わりやすく、外筒３４から放熱がされやすい。
【０１０４】
この点、第１実施形態では、図５に示すように、メインマフラ２９と燃料タンク１８との間にクロスメンバ１６を配置し、これを遮熱部材としても機能させている。そのため、メインマフラ２９の外筒３４から放出される熱が燃料タンク１８に伝わって、燃料タンク１８がその熱の影響（熱害）を受ける不具合を抑制することができる。また、遮熱のための部品を別途設けなくてもすむため、部品点数の削減を図ることができる。
【０１０５】
なお、前述したように、拡張型のメインマフラ２９では吸音型や共鳴型に比べて放熱しやすいことから、その分、メインマフラ２９よりも下流側の部品（下流側排気管３３）からの放熱量が少なくなる。そのため、下流側排気管３３からの放熱による他部材（燃料タンク１８、フロア、リヤサスペンション部品等）への影響については問題とならず、この影響を少なくするための対策、例えば熱害抑制用遮熱板の付加等を講じなくてもすむ。
【０１０６】
（８）上記（７）に関連するが、第１実施形態では、図３に示すようにフロア１２下面におけるトンネル部２３の側方近傍に、そのトンネル部２３に沿って補強部材２５を設けている。この補強部材２５によって、メインマフラ２９からトンネル部２３の側方に配置された部品、例えばパーキングブレーキケーブル２４への熱伝達を遮断することができる。その結果、メインマフラ２９からの熱が、トンネル部２３の側方に配置された部品に悪影響（熱害）を及ぼすのを抑制することができる。また、遮熱のための部品を別途設けなくてもすむため、部品点数の削減を図るうえでも有効である。
【０１０７】
（９）図５に示すように、メインマフラ２９及び継手により挟まれる箇所にクロスメンバ１６を配置している。このため、車両１１に対し後方から衝撃が加わって継手が前方へ変位した場合、その継手をクロスメンバ１６で受け止めることで、衝撃に伴う荷重がメインマフラ２９に伝わる不具合を抑制することができる。従って、衝撃による変形を継手よりも下流側部分（下流側排気管３３）に止め、メインマフラ２９の変形を抑制することができる。
【０１０８】
（１０）継手として、図７に示すように、メインマフラ２９と下流側排気管３３との間に振動吸収機構（ボールジョイント機構４５）を介在させ、振動吸収機構よりも上流側部分を重量の重いメインマフラ２９によって構成し、下流側部分を重量の軽い下流側排気管３３によって構成し、両者の重量差を大きくしている。このため、下流から上流に向けて振動が伝わって下流側排気管３３が動いても、メインマフラ２９が動くのを抑制することができる。従って、振動吸収機構を変形しやすくし、振動吸収性能の向上を図ることができる。
【０１０９】
（１１）図４及び図５に示すように、メインマフラ２９の後端部の少なくとも一部がクロスメンバ１６と同一高さとなるように、そのメインマフラ２９の高さ方向における位置を設定することで、メインマフラ２９の後端部の少なくとも一部を高さ方向についてクロスメンバ１６と重ならせている。そのため、車両１１に前方から衝撃が加わって排気管構造２７に対し後方へ向かう力が加わった場合、クロスメンバ１６とメインマフラ２９との接触により、前記の荷重をクロスメンバ１６によって受け止めることができる。その結果、排気ガスの通過により高温になったメインマフラ２９が燃料タンク１８に直接接触して、燃料タンク１８に悪影響（熱害）を及ぼす不具合を抑制することができる。
【０１１０】
（１２）排気管を介さずに触媒コンバータ３６をメインマフラ２９に一体に設けている。このため、排気管を用いて触媒コンバータ３６及びメインマフラ２９を連結した場合のような断面の小さな箇所が存在しなくなり、剛性が高くなる。その結果、触媒コンバータ３６及びメインマフラ２９を曲げ、ねじれ等に対して強くし、変形しにくくすることができる。また、外筒３４内の収容室３５に触媒コンバータ３６を収容していることから、触媒コンバータ３６及びメインマフラ２９の一体化を簡単な構成で実現することができる。
【０１１１】
（１３）図６に示すように、メインマフラ２９に関し、入口側排気導管４１の上流端４１ａを収容室３５に接続し、下流端４１ｂを外筒３４の後部で開口させている。また、出口側排気導管４２の上流端４２ａを収容室３５の近傍で開口させ、下流端４２ｂを外筒３４の後部に接続している。このため、排気ガスが入口側排気導管４１から第２膨張室３９に移る際に排気通路の断面積を拡大させて、排気ガスを膨張させ、排気音を減衰することができる。
【０１１２】
また、メインマフラ２９では、収容室３５の一部を形成する外筒３４が外気に触れていることから、触媒コンバータ３６の温度上昇が遅くなる傾向にある。しかし、入口側排気導管４１から第１膨張室３８内へ出た排気ガスが出口側排気導管４２に流入する際、排気ガスの熱を収容室３５の壁等を通じて触媒コンバータ３６に伝達することができる。この熱伝達により触媒コンバータ３６を暖めて触媒温度の低下を抑制し、もって浄化性能低下を抑制することができる。又は触媒温度を早期に上昇させることができ、その結果、早期に触媒の浄化性能を高めることができる。
【０１１３】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態について、図９に従って説明する。第２実施形態では、外筒３４内に１本の排気導管５６が配置されている。この排気導管５６は、外筒３４内の収容室３５を除く部分（両膨張室３８，３９）の２倍程度の長さを有しており、その中間部分で曲げられることにより略Ｕ字状をなしている。排気導管５６の上流端５６ａは収容室３５に連通状態で接続され、下流端５６ｂは第１膨張室３８内の収容室３５の近傍で開口されている。排気導管５６の中間部分は第２膨張室３９の後部に位置している。この排気導管５６は、第１実施形態での入口側排気導管４１の下流端４１ｂと出口側排気導管４２の下流端４２ｂとを、Ｕ字状の管で連結したような形状をなしている。前述した事項以外の構成は第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態と同様の部材については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【０１１４】
前記構成の排気管構造２７によると、触媒コンバータ３６を通過することにより浄化された排気ガスは、収容室３５から出ると排気導管５６内を通る。そして、排気ガスは排気導管５６によって一旦外筒３４の後部へ導かれた後、その後部で向きを変えられて外筒３４の前方へ導かれる。排気ガスは、排気導管５６の下流端５６ｂから出てセパレータ３７よりも前側の第１膨張室３８に入った後、孔を通じてセパレータ３７よりも後ろ側の第２膨張室３９に移る。この際、排気ガスは再び向きを変える。排気ガスは第２膨張室３９内を後方へ流れた後、下流側排気管３３へ導出される。このように、排気ガスが排気導管５６から第１膨張室３８へ移る際や、セパレータ３７から第２膨張室３９へ移る際に排気通路の断面積が拡大する。この拡大に伴う排気ガスの膨張及び収縮により排気音が減衰される。
【０１１５】
また、排気導管５６の下流端５６ｂが収容室３５の近傍で開口していることから、その下流端５６ｂから前方へ出た排気ガスが収容室３５の後壁に接触し、排気ガスの熱がその後壁等を通じて触媒コンバータ３６に伝わる。この熱伝達により触媒コンバータ３６が暖められて、触媒温度の低下が抑制される。
【０１１６】
従って、第２実施形態によれば、前述した（１）〜（１２）に加え、次の効果が得られる。
（１４）外筒３４内に配置された排気導管５６の上流端５６ａを収容室３５の後壁に接続し、下流端５６ｂを収容室３５の近傍で開口している。このため、排気ガスが排気導管５６から出る際等に排気通路の断面積を変化させて、排気ガスを膨張させ、排気音を減衰することができる。加えて、排気導管５６から出た排気ガスの熱を収容室３５の後壁等を通じて触媒コンバータ３６に伝達して、その触媒コンバータ３６を暖め、触媒温度の低下を抑制することができる。その結果、第１実施形態とは構成が若干異なるものの、第１実施形態と同様にして触媒温度の低下に伴う浄化性能低下を抑制することができる。又は触媒温度を早期に上昇させて、早期に触媒の浄化性能を高めることができる。
【０１１７】
（第３実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態について、図１０に従って説明する。第３実施形態では、中空の環状体からなるセパレータ６１が外筒３４の内壁面３４ａに沿って設けられている。このセパレータ６１は溶接等の手段によって内壁面３４ａに固定されている。外筒３４内の空間は、このセパレータ６１によって、それよりも前側の収容室３５と、後ろ側の膨張室６５とに仕切られている。収容室３５内には第１実施形態と同様に触媒コンバータ３６が収容されている。さらに、セパレータ６１の上流側の壁面６２は、下流側ほど外筒３４の中心に近づくよう傾く傾斜面となっている。ここでは、上流側の壁面６２は、下流側ほど縮径するテーパ状をなしている。第３実施形態では、セパレータ６１の下流側の壁面６３についても、下流側ほど拡径するようにテーパ状に形成されている。収容室３５及び膨張室６５は、セパレータ６１の中心部分の孔（以下、中心孔部という）６４を通じて相互に連通している。前述した事項以外の構成は第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態と同様の部材については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【０１１８】
上記構成の排気管構造２７によれば、触媒コンバータ３６を通過することにより浄化された排気ガスは収容室３５から出る際、セパレータ６１を通過する。排気ガスはこの通過の過程でテーパ状をなす上流側の壁面６２によって中心孔部６４に集められる。排気ガスは中心孔部６４を通過した後、膨張室６５に流入する。排気ガスは外筒３４内を後方へ向けて流れた後、メインマフラ２９の管部２９ａから下流側排気管３３へ導出される。排気ガスが中心孔部６４から膨張室６５へ移る際、排気通路の断面積が拡大し、排気ガスの膨張により排気音が減衰される。このように、セパレータ６１は排気通路の断面積を変化させて排気ガスの音を低減するという本来の消音効果を発揮するほか、排気ガスを上流側の壁面６２に沿って外筒３４の中心部分に集めてスムーズに流れさせるという整流効果も発揮する。
【０１１９】
従って、第３実施形態によれば、前述した（１）〜（１２）に加え、次の効果が得られる。
（１５）中空の環状体からなるセパレータ６１を外筒３４の内壁面３４ａに沿って設けている。このように中空状の環状体を採用することでセパレータ自身の剛性を高め、メインマフラ２９の強度を高くして耐震性の向上を図ることができる。
【０１２０】
（１６）セパレータ６１の少なくとも上流側の壁面６２を下流側ほど縮径するようテーパ状に形成することにより、セパレータ６１本来の消音効果に加え、整流効果も発揮させるようにしている。このように、セパレータ６１という単一の部品でありながら排気ガスの整流及び消音を行うことができる。このため、これらの整流及び消音の各機能を別々の部材によって行うようにした場合に比べて部品点数が少なくてすむ。
【０１２１】
（第４実施形態）
次に、本発明を具体化した第４実施形態について、図１１に従って説明する。第４実施形態では、排気ガスに接触してその排気ガスに関する情報を検知するセンサ６６がメインマフラ２９に設けられている。このセンサ６６としては、排気ガス中の酸素の濃度を検出する酸素センサ、排気ガスの温度を検出する排気温センサ、排気ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを検出するＮＯｘ等が挙げられる。センサ６６は、その軸線６７を外筒３４の中心線６８に直交させた状態で配置され、セパレータ６１の少なくとも内周壁６９を貫通している。そして、センサ６６の大部分はセパレータ６１の内部空間に位置し、センサ６６の先端の検出部６６ａは中心孔部６４に突出している。センサ６６はセパレータ６１に対し、少なくとも内周壁６９において固定されている。なお、図１１に示すように長いセンサ６６の場合には、そのセンサ６６をセパレータ６１の内周壁６９だけでなく外筒３４に貫通させてもよい。これに対し、短いセンサ（図示略）の場合には、内周壁６９のみを貫通させる構成としてもよい。前述した事項以外の構成は第３実施形態と同様である。従って、第３実施形態と同様の部材については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【０１２２】
上記構成の排気管構造２７によれば、テーパ状をなす上流側の壁面６２に沿ってセパレータ６１の中心孔部６４に集められた排気ガスは、その中心孔部６４を通過する際に、センサ６６の検出部６６ａに接触する。この際、排気ガスの特性、例えば酸素センサの場合には排気ガス中の酸素の濃度、排気温センサの場合には排気温度、ＮＯｘセンサの場合には排気ガス中の窒素酸化物ＮＯｘが検出される。
【０１２３】
従って、第４実施形態によれば、前述した（１）〜（１２），（１５），（１６）に加え、次の効果が得られる。
（１７）検出部６６ａをセパレータ６１の中心孔部６４に突出させた状態で、センサ６６をセパレータ６１に取付けている。従って、濃度、排気温度等の排気ガスの特性が外筒３４の径方向（図１１の上下方向）について大きくばらついていても、前記のように排気ガスをセパレータ６１の中心孔部６４に集めることで、その特性を略均一にすることができる。そして、この中心孔部６４に検出部６６ａを配置することで、目的とする特性を、ばらつきの少ない状態で精度よく検出することが可能となる。
【０１２４】
（１８）仮にセパレータ６１を利用せず、センサ６６を外筒３４にのみ固定する構造とした場合、検出部６６ａを外筒３４の中心部分に位置させるために、センサ６６には外筒３４の半径以上の長さが要求される。この点、第４実施形態では、センサ６６をセパレータ６１の少なくとも内周壁６９に固定するようにしている。このことからセンサ６６は、必ずしも外筒３４の半径以上の長さを有していなくてもよい。このため、検出部６６ａを外筒３４の中心部分に位置させるために、特別に大きな（長い）センサを用いなくてもよい。従来の長さのセンサであっても、検出部６６ａを中心孔部６４に位置させた状態で取付けることができる。
【０１２５】
（第５実施形態）
次に、本発明を具体化した第５実施形態について、図１２に従って説明する。第５実施形態では、外筒３４のセパレータ６１に対応する箇所にブラケット４４が設けられている。ブラケット４４の構成は、第１実施形態で説明したものと同様である。前述した事項以外の構成は第３実施形態と同様である。従って、第３実施形態と同様の部材については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【０１２６】
上記構成の排気管構造２７によれば、メインマフラ２９はブラケット４４、連結部材５４、車体側ブラケット５３等を介して、フロア１２に吊下げられた状態で弾性支持される（図５参照）。車体、エンジン２６等で発生した振動による取付け位置の変位や、排気ガスによる熱変形は、連結部材５４の弾性変形によって吸収される。
【０１２７】
ここで、中空状をなすセパレータ６１の内部の気体が断熱効果を発揮することから、排気ガスの熱はセパレータ６１を通じては外筒３４の外部へ伝達されにくい。第５実施形態では、外筒３４のセパレータ６１に対応する箇所にブラケット４４が設けられているため、排気ガスの熱はブラケット４４や連結部材５４に伝わりにくい。
【０１２８】
従って、第５実施形態によれば、前述した（１）〜（１２），（１５），（１６）に加え、次の効果が得られる。
（１９）セパレータ６１が中空状をなしていて、その内部の気体が断熱効果を発揮することに着目し、外筒３４のセパレータ６１に対応する箇所にブラケット４４を設けている。このため、排気ガスの輻射熱及び伝熱によるブラケット４４及び連結部材５４の温度上昇を抑制することができる。連結部材５４の耐熱性を確保しつつ、連結部材５４を外筒３４に近づけることが可能となり、ブラケット４４の小型化を図ることができる。
【０１２９】
（第６実施形態）
次に、本発明を具体化した第６実施形態について、図１３に従って説明する。第６実施形態では、メインマフラ２９の管部２９ａ及び下流側排気管３３が、予めそれらの中心軸７６，７７を互いに交差させた状態で組付けられている。これは、仮にメインマフラ２９と下流側排気管３３とが同一線上に配置されているとすると、すなわち両中心軸７６，７７が交差していないとすると、軸方向の荷重が加わった場合、メインマフラ２９と下流側排気管３３とが凹面４８ａの球心Ｏを中心として相対回転しないおそれがある。この場合には、ボールジョイント機構４５が振動吸収性能を十分に発揮しないからである。前述した事項以外の構成は第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態と同様の部材については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【０１３０】
従って、第６実施形態によれば、前述した（１）〜（１３）に加え、次の効果が得られる。
（２０）中心軸７６，７７を互いに交差させた状態でメインマフラ２９と下流側排気管３３とを配置することで、凹面４８ａの球心Ｏを中心とした相対回動を容易にしている。従って、軸方向の荷重が加わった場合に、ボールジョイント機構４５が変形しやすくなって振動吸収性能が向上する。
【０１３１】
（第７実施形態）
次に、本発明を具体化した第７実施形態について、図１４に従って説明する。第７実施形態では、外筒３４内を長さ方向に仕切るセパレータ３７（又は６１）が、メインマフラ２９に交差するクロスメンバの軸線８１上又はその近傍に位置している。このクロスメンバは、図１４に示すように既存のもの（クロスメンバ１５）であってもよいし、新たに設けたものであってもよい。前述した事項以外の構成は第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態と同様の部材については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【０１３２】
上記構成の排気管構造２７によると、車両１１に対し側方から衝撃が加わった場合、その衝撃の一部はクロスメンバ１５を通じてメインマフラ２９に伝わる。しかし、メインマフラ２９においてクロスメンバ１５に対応する箇所にはセパレータ３７（又は６１）が設けられていて、この部分の剛性がセパレータ３７（又は６１）によって高められている。このため、前記の衝撃はセパレータ３７（又は６１）によって受け止められる。
【０１３３】
従って、第７実施形態によれば、前述した（１）〜（１３）に加え、次の効果が得られる。
（２１）外筒３４内においてクロスメンバ１５の軸線８１上又はその近傍にセパレータ３７（又は６１）を設けることにより、外筒３４においてクロスメンバ１５に対応する箇所の剛性を高めている。このため、車両１１に対し側方から衝撃が加わって、その衝撃がクロスメンバ１５を通じて外筒３４に伝わったとしても、その衝撃をセパレータ３７（又は６１）によって受け止めることができ、耐震性の向上を図ることができる。
【０１３４】
（第８実施形態）
次に、本発明を具体化した第８実施形態について、図１５及び図１６に従って説明する。第８実施形態では、クロスメンバ１６が、メインマフラ２９及び下流側排気管３３を繋ぐ継手８６よりも後ろ側、より詳しくは、継手８６と燃料タンク１８との間に配置されている。また、下流側排気管３３がクロスメンバ１６に設けられた切欠き１６ａ内に配置されている。この配置により、クロスメンバ１６の少なくとも一部が継手８６と同一高さとなっている。継手８６としては、第１実施形態での振動吸収機構（ボールジョイント機構４５）と同様のものを用いてもよい。なお、図１６ではフロア１２の図示が省略されている。前述した事項以外の構成は第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態と同様の部材については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【０１３５】
上記構成の排気管構造２７によると、継手８６がクロスメンバ１６の前方に位置している。しかも、クロスメンバ１６の少なくとも一部が継手８６と同一高さとなっていて、高さについて重なっている。このため、車両１１に前方から衝撃が加わって、排気管構造２７に対し後方へ向かう荷重が加わっても、その荷重は継手８６がクロスメンバ１６に当ることで受け止められる。
【０１３６】
従って、第８実施形態によれば、前述した（１）〜（８），（１０），（１２），（１３）に加え、次の効果が得られる。
（２２）クロスメンバ１６を、継手８６と燃料タンク１８との間に配置し、しかもそのクロスメンバ１６の少なくとも一部を継手８６と同一高さにしている。このため、車両１１に前方から衝撃が加わっても、継手８６がクロスメンバ１６に当ることで、衝撃に伴う荷重を受け止め、高温のメインマフラ２９が燃料タンク１８に接触する不具合を抑制することができる。
【０１３７】
（第９実施形態）
次に、本発明を具体化した第９実施形態について、図１７に従って説明する。第９実施形態では、排気通路のメインマフラ２９よりも下流側、例えば後輪２２の内側近傍にサブマフラ９１が配置されている。サブマフラ９１は、メインマフラ２９よりも少ないマフラ容量を有している。サブマフラ９１としては、例えば吸音型、共鳴型等といったストレート型のマフラを用いることができる。前述した事項以外の構成は第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態と同様の部材については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【０１３８】
上記構成の排気管構造２７によると、エンジン２６の運転に伴い発生した排気ガスは、排気通路を通過する過程でメインマフラ２９、下流側排気管３３及びサブマフラ９１を順に通る。この際、メインマフラ２９に加えサブマフラ９１でも排気音が減衰される。
【０１３９】
従って、第９実施形態によれば、前述した（１），（２），（４）〜（１３）に加え、次の効果が得られる。
（２３）排気通路においてメインマフラ２９よりも下流側にサブマフラ９１を配置し、排気音の減衰に関しサブマフラ９１によってメインマフラ２９を補助するようにしている。排気音の一定の減衰効果を得るには、サブマフラ９１の補助の分、メインマフラ２９のマフラ容量が少なくてすむ。このため、メインマフラ２９の小型化を図ることができる。
【０１４０】
なお、サブマフラ９１のマフラ容量は従来のメインマフラよりも少ないため、このサブマフラ９１の追加がリヤフロアの低床化に及ぼす影響は少ない。
（第１０実施形態）
次に、本発明を具体化した第１０実施形態について、図１８に従って説明する。第１０実施形態では、メインマフラ２９が触媒コンバータ３６を内蔵しておらず、触媒コンバータとしてアンダーフロア触媒９６がメインマフラ２９とは別に設けられている。アンダーフロア触媒９６はトンネル部２３の前部に配置され、メインマフラ２９は、その前端部がアンダーフロア触媒９６の直後に位置するようにトンネル部２３内に配置されている。なお、アンダーフロア触媒９６とメインマフラ２９との連結には排気管を用いられないことが望ましく、例えば、アンダーフロア触媒９６のケースの後部にメインマフラ２９を溶接等により直接接合してもよい。また、前記ケースの後部に後ろ側ほど縮径するテーパ部分を設け、このテーパ部分の大径部分にメインマフラ２９を溶接等により直接接合してもよい。前述した事項以外の構成は第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態と同様の部材については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【０１４１】
上記構成の排気管構造２７によれば、排気ガスはアンダーフロア触媒９６を通過する際に浄化される。アンダーフロア触媒９６を通過した浄化後の排気ガスは、その通過直後にメインマフラ２９内に流入する。排気ガスの音はメインマフラ２９を通過する過程で減衰される。
【０１４２】
従って、第１０実施形態によれば、前述した（１）〜（１１），（１３）に加え、次の効果が得られる。
（２４）トンネル部２３内に配置されたメインマフラ２９の前端部が、そのトンネル部２３前部のアンダーフロア触媒９６の直後に位置している。従って、メインマフラ２９の後端部が所定の位置にあるとすると、前端部をトンネル部２３内の中間部分に位置させた場合よりもメインマフラ２９が長くなる。必要なマフラ容量を確保するうえでは、メインマフラ２９が長くなる分、径が小さくてすむ。そのため、トンネル部２３の小径化を図るうえで有効である。
【０１４３】
さらに、アンダーフロア触媒９６の直後にメインマフラ２９を取付けることにより剛性が高くなり、両者９６，２９の連結部分の耐震性を高めることができる。
【０１４４】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・前記各実施形態においては、メインマフラ２９の外筒３４として円形の断面形状を有するものを用いたが、これに代えて、円形と略同一の断面積を有する断面形状の外筒を用いてもよい。このような断面形状としては、例えば楕円形、多角形等が挙げられる。
【０１４５】
・ボールジョイント機構４５について、シールリング４７を下流側排気管３３に装着し、シール座４８をメインマフラ２９の管部２９ａに取付ける構成に変更してもよい。
【０１４６】
・振動吸収機構として、前述したボールジョイント機構４５に代えて、図１９に示すフレキシブルジョイント機構１０１を採用してもよい。同機構１０１では、メインマフラ２９の後ろ側の管部２９ａと下流側排気管３３とが弾性材からなる連結管１０３によって連結される。さらに、この連結管１０３が蛇腹状のベローズ１０４によって覆われる。このようにして、メインマフラ２９及び下流側排気管３３が可動連結されるとともに、メインマフラ２９及び下流側排気管３３間を伝達する振動がベローズ１０４の弾性力によって吸収される。
【０１４７】
・第１実施形態において、メインマフラ２９は、その後端部の少なくとも一部がクロスメンバ１６と同一高さになっていればよい。従って、メインマフラ２９はトンネル部２３に対し必ずしも平行に配置されなくてもよく、例えば、上下方向に多少傾いた状態で配置されてもよい。
【０１４８】
・第３〜第５実施形態のセパレータ６１について、上流側の壁面６２は、下流側ほど外筒３４の中心に近づくよう傾いていればよい。従って、この上流側の壁面６２は必ずしもテーパ状をなしていなくてもよく、例えば、四角錐等の多角錐の側面、すなわち平面の集まったものでもよい。
【０１４９】
・本発明の排気管構造の適用対象となる車両は、セダン、ワゴン、ハッチバック、ミニバン等の車両のうち低床型の車両である。
・第１実施形態での必須の構成要件は、前記直径Ｄ及び長さＬを有する細長いメインマフラ２９のみをマフラとして用いることである。従って、それ以外の構成要件については適宜省略が可能である。この場合、第１実施形態の一部を変更した第２実施形態以降の実施形態についても、第１実施形態と同様の構成要件の省略が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した第１実施形態において、車両の下部構造を示す底面図。
【図２】排気管構造の部分斜視図。
【図３】図１のＸ−Ｘ線拡大断面図。
【図４】図１のＹ−Ｙ線拡大断面図。
【図５】メインマフラ、クロスメンバ、継手、燃料タンク等の位置関係を示す側面図。
【図６】メインマフラの内部構造を示す部分断面図。
【図７】ボールジョイント機構の一部を破断して示す側面図。
【図８】ブラケットの斜視図。
【図９】第２実施形態におけるメインマフラの内部構造を示す部分断面図。
【図１０】第３実施形態におけるメインマフラの内部構造を示す部分断面図。
【図１１】第４実施形態におけるメインマフラの内部構造を示す部分断面図。
【図１２】第５実施形態におけるメインマフラの内部構造を示す部分断面図。
【図１３】第６実施形態におけるボールジョイント機構の側面図。
【図１４】第７実施形態における車両の下部構造を示す部分底面図。
【図１５】第８実施形態における車両の下部構造を示す部分底面図。
【図１６】図１５のＺ−Ｚ線拡大断面図。
【図１７】第９実施形態における車両の下部構造を示す部分底面図。
【図１８】第１０実施形態における車両の下部構造を示す部分底面図。
【図１９】振動吸収機構の別の実施形態であるフレキシブルジョイント機構の一部を破断して示す側面図。
【符号の説明】
１１…車両、１２…フロア、１５，１６…クロスメンバ、１８…燃料タンク、２１…前輪、２２…後輪、２３…トンネル部、２５…補強部材、２６…エンジン、２７…排気管構造、２９…メインマフラ、３３…下流側排気管、３４…外筒、３４ａ…内壁面、３５…収容室、３６…触媒コンバータ、３７，６１…セパレータ、４１…入口側排気導管、４１ａ，４２ａ，５６ａ…上流端、４１ｂ，４２ｂ，５６ｂ…下流端、４２…出口側排気導管、４４…ブラケット、４５…ボールジョイント機構（継手、振動吸収機構）、４７…シールリング、４８…シール座、４８ａ…凹面、５４…連結部材、５６…排気導管、６２…上流側の壁面、６４…中心孔部、６６…センサ、６６ａ…検出部、７６，７７…中心軸，８６…継手、９１…サブマフラ、９６…アンダーフロア触媒（触媒コンバータ）、１０１…フレキシブルジョイント機構（継手、振動吸収機構）、Ｄ…直径、Ｌ…長さ。

Claims (22)

1. 車載エンジンから排出される排気ガスの排気通路を車両のフロア下方に有し、その排気通路の途中にマフラを少なくとも１つ備える排気管構造において、
   前記マフラのうちマフラ容量の最も多いものをメインマフラとし、このメインマフラの外殻部分を構成する外筒の断面形状を、円形又はその円形と略同一の断面積を有する形状とするとともに、前記円形の直径を１００ｍｍ〜１５０ｍｍに設定し、前記外筒の長さを８００ｍｍ〜１２００ｍｍに設定することを特徴とする排気管構造。
2. 前記排気通路には前記メインマフラのみがマフラとして配置されている請求項１に記載の排気管構造。
3. 前記排気通路の前記マフラよりも下流側には、前記マフラよりもマフラ容量の少ないサブマフラが配置されている請求項１に記載の排気管構造。
4. 前記フロアにおける前輪及び後輪間には、前後方向に延びるトンネル部が設けられており、前記メインマフラは前記トンネル部内に配置されている請求項１〜３のいずれかに記載の排気管構造。
5. 前記メインマフラは、その前端部が前記トンネル部の前部に位置するように同トンネル部内に配置されている請求項４に記載の排気管構造。
6. 前記トンネル部の前部には排気ガスを浄化するための触媒コンバータが配置され、さらに前記メインマフラは、その前端部が前記触媒コンバータの直後に位置するように前記トンネル部内に配置されている請求項４に記載の排気管構造。
7. 前記フロアの前記トンネル部よりも後方には燃料タンクが配置されており、前記メインマフラと前記燃料タンクとの間には、前記車両のフレームの一部をなし、かつ前記車両の幅方向に延びるクロスメンバが配置されている請求項４〜６のいずれかに記載の排気管構造。
8. 前記車両のフレームの一部は、同車両の幅方向に延びて前記メインマフラに交差するクロスメンバにより構成されており、前記外筒内を長さ方向に仕切るセパレータが前記クロスメンバの軸線上又はその近傍に位置している請求項１〜７のいずれかに記載の排気管構造。
9. 前記メインマフラと、その下流側に位置する下流側排気管とが継手により接続されるとともに、前記車両のフレームの一部をなし、かつ前記車両の幅方向に延びるクロスメンバが、前記メインマフラ及び前記継手により挟まれる箇所に配置されている請求項１〜７のいずれかに記載の排気管構造。
10. 前記メインマフラは、その後端部の少なくとも一部が前記クロスメンバと同一高さとなるように配置されている請求項７又は９に記載の排気管構造。
11. 前記メインマフラと、その下流側に位置する下流側排気管とが継手により接続されるとともに、前記車両のフレームの一部をなし、かつ前記車両の幅方向に延びるクロスメンバが、前記継手と前記燃料タンクとの間に位置し、かつそのクロスメンバの少なくとも一部が前記継手と同一高さとなるように配置されている請求項７又は１０に記載の排気管構造。
12. 前記継手は、前記メインマフラと前記下流側排気管との間に介在され、それらメインマフラ及び下流側排気管間を伝達する振動を該継手の変形により吸収する振動吸収機構により構成されている請求項９又は１１に記載の排気管構造。
13. 前記振動吸収機構は、前記メインマフラの後端部及び前記下流側排気管の一方に設けられたシールリングと、他方に設けられ、かつ前記シールリングに摺動可能に当接する球面状の凹面を有するシール座とを備えており、
    前記メインマフラ及び前記下流側排気管は、それらの中心軸を互いに交差させた状態で配置されている請求項１２に記載の排気管構造。
14. 前記フロア下面における前記トンネル部の側方近傍にはそのトンネル部に沿って補強部材が設けられている請求項４〜１２のいずれかに記載の排気管構造。
15. 前記メインマフラは拡張型マフラにより構成されている請求項１〜１４のいずれかに記載の排気管構造。
16. 前記車両のフロア下方には排気ガスを浄化するための触媒コンバータが配置されており、この触媒コンバータは排気管を介さずに前記メインマフラに一体に設けられている請求項１〜１５のいずれかに記載の排気管構造。
17. 前記触媒コンバータは、前記メインマフラの前端部に形成された収容室内に収容されている請求項１６に記載の排気管構造。
18. 前記メインマフラは、前記外筒内に配置され、かつ上流端が前記収容室に連通した状態で接続されるとともに、下流端が前記外筒の後部で開口された入口側排気導管と、上流端が前記外筒内における前記収容室の近傍で開口され、かつ下流端が前記外筒の後部に接続された出口側排気導管とを備える請求項１７に記載の排気管構造。
19. 前記メインマフラは、上流端が前記収容室に連通した状態で接続されるとともに、下流端が前記外筒内における前記収容室の近傍で開口された排気導管を備えている請求項１７に記載の排気管構造。
20. 前記外筒の内部には、中空の環状体からなるセパレータが前記外筒の内壁面に沿って設けられ、そのセパレータの上流側の壁面は下流側ほど前記外筒の中心に近づくよう傾いている請求項１５〜１９のいずれかに記載の排気管構造。
21. 前記セパレータには、検出部をそのセパレータの中心孔部に突出させた状態でセンサが取付けられている請求項２０に記載の排気管構造。
22. 前記外筒の前記セパレータに対応する箇所には、弾性を有する連結部材を介して前記外筒を前記車両のフロアに弾性支持するためのブラケットが設けられている請求項２０又は２１に記載の排気管構造。

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