JP2005201179A - 排気管共振抑止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 排気系の振動に基づく車室内のこもり音の発生およびハンドルの共振を抑止すると共に、両排気管の車体への組み付け作業の効率化を図ること。
【解決手段】 両各フロントチューブ１２ａ、１２ｂの外周をそれぞれ包囲する状態で取付可能な一部切欠環状部２１ａと一部切欠環状部２１ａの両切欠端部から外向きに略平行に延長形成された両端締結部２１ｂ、２１ｂとで構成される一対のクランプ２１、２１を備え、両各クランプ２１、２１における両端締結部２１ｂ、２１ｂには両端締結部２１ｂ、２１ｂを共締めするための締結用孔２１ｃ、２１ｃがそれぞれ形成され、両クランプ２１、２１の両端締結部２１ａ、２１ａ，２１ａ、２１ａを互いに重ね合わせた状態で締結用孔２１ａ、２１ａ，２１ａ、２１ａに挿通したボルト２２とナット２３で共締めすることにより両フロントチューブ１２ａ、１２ｂ同士を互いに拘束させるようにした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、エンジンに接続された２系統の排気管同士を互いに拘束して共振を抑止するための排気管共振抑止装置に関する。

通常、エンジンに対向配置された２系統の排気管は、それぞれ途中にフレキシブルチューブが介装されると共に、両フレキシブルチューブの下流側において１系統の排気管に集合されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平６−１０８８４１号公報 （明細書（３）頁、図２）

しかしながら、上述のようにフレキシブルチューブの介装により、該フレキシブルチューブより下流側は排気管の振動が吸収されるが、フレキシブルチューブの上流側は、ブラケットを介して排気ガスの熱が放出されるのを防止するために車体側への固定が行われていないため、以下に述べるような問題点があった。

即ち、特に、エキゾーストマニホールドが車両前後方向に対向配置されたＶ型エンジンにあっては、剛性の異なる前後両エキゾーストマニホールドと重量および長さの異なる前後両マニホールドコンバータが用いられていたために、図４（エンジン回転速度（ｒｐｍ）に対する振動加速度振幅レベル（ｄＢ）を示す実験データ）の実線で示すように、大きな共振現象がフレキシブルチューブの上流側で２個所（Ａ部とＢ部）にわたって発生し、この共振がエキゾーストマニホールドを伝ってエンジンを振動させ、この振動がエンジンマウントを介して車体振動を発生させ、この影響が車室内にこもり音を発生させる原因となっていた（Ｃ部参照）。

また、その他にも、マニホールドコンバータの共振がエキゾーストマニホールドを伝ってエンジンを振動させ、この振動がトランスミッションからドライブシャフトを介してステアリング（ハンドル）を共振させる。
なお、以上のような問題点は、エキゾーストマニホールドが車幅方向に対向配置されたＶ型エンジンにおいても生じ得る。

本発明の解決しようとする課題は、排気系の振動に基づく車室内のこもり音の発生およびハンドルの共振を抑止することができると共に、両排気管の車体への組み付け作業の効率化を図ることができる排気管共振抑止装置を提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１記載の排気管共振抑止装置は、エンジンに接続された２系統の排気管同士を互いに拘束して共振を抑止するための排気管共振抑止装置であって、前記両各排気管の外周をそれぞれ包囲する状態で取付可能な一部切欠環状部と該一部切欠環状部の両切欠端部から外向きに略平行に延長形成された両端締結部とで構成される一対のクランプを備え、該両各クランプにおける両端締結部には両クランプにおける両端締結部を共締めするための締結用孔がそれぞれ形成され、前記両排気管相互間において前記両クランプの両端締結部を互いに重ね合わせた状態で締結用孔に挿通したボルトとナットで共締めすることにより前記両排気管同士を互いに拘束させるようにしたことを特徴とする手段とした。

請求項２記載の排気管共振抑止装置は、請求項１に記載の排気管共振抑止装置において、前記両クランプにおける両端締結部に形成される締結用孔のうち、少なくともいずれか一方の締結用孔が両端締結部の延長方向に長い長孔に形成されている手段とした。

請求項３記載の排気管共振抑止装置は、請求項１または２に記載の排気管共振抑止装置において、前記２系統の両排気管が前記エンジンにおける車両の前後方向に対向配置された両エキゾーストマニホールドに接続されていることを特徴とする手段とした。

請求項１記載の排気管共振抑止装置は、上述のように、エンジンに接続された２系統の排気管同士を互いに拘束するものであり、このように、２系統の排気管同士を互いに拘束することにより、個々の剛性が向上して振動が抑止され、これにより、今まで発生していた大きな共振現象の振動加速度振幅レベルが抑えられると共に、低回転領域の共振が高回転領域に移動してエンジンの異常振動が大幅に低減される。
従って、排気系の振動に基づく車室内のこもり音の発生およびハンドルの共振を抑止することができるようになるという効果が得られる。

また、請求項１記載の排気管共振抑止装置では、上述のように構成されるため、２系統の排気管同士を互いに拘束するが、排気系の車体への組み付け前の段階（納入段階、搬送段階）においては、両クランプの両端締結部を互いに重ね合わせた状態で締結用孔に挿通したボルトにナットを緩やかに螺合して仮止めすることにより、両排気管に対し両クランプを予め仮止め状態としておくことができる。
従って２系統の両排気管の車体への組み付け前の納入段階および搬送段階においては、両クランプおよび両排気管を互いに仮止めした状態で一体に管理することができるため、部品の紛失や納入もれの発生を防止することができるようになる。

そして、２系統の両排気管の車体への組み付けを行った後に、ボルトに対しナットを正規のトルクで締め付けて両クランプの両端締結部を共締めすることにより、両各クランプの一部切欠環状部で両各排気管をそれぞれ巻き締め固定するもので、これにより、互いに締結された両クランプを介して両排気管同士を互いに拘束した状態とすることができる。

以上のように、両排気管同士を両クランプで予め仮止めした状態で車体への組み付け作業を行なうことができるため、組み付けが簡略化され、これにより、両排気管の車体への組み付け作業の効率化が図れるようになるという効果が得られる。

請求項２記載の排気管共振抑止装置では、上述のように、前記両クランプにおける両端締結部に形成される締結用孔のうち、少なくともいずれか一方の締結用孔が両端締結部の延長方向に長い長孔に形成されることにより、車体への組み付けの際に、両排気管相互の間隔を微調整することができるようになる。

請求項３記載の排気管共振抑止装置では、上述のように、前記エンジンにおける車両の前後方向に対向配置された両エキゾーストマニホールドに接続される２系統の両排気管同士を拘束するもので、このように、両エキゾーストマニホールドが車両の前後方向に対向配置された形式のエンジンにおいては、排気系の長さおよび重量が大きく異なるため、フレキシブルチューブの上流側２個所において発生する共振現象が特に大きくなるが、２系統の排気管同士を互いに拘束することにより、個々の剛性が向上して振動が抑止されるため、今まで発生していた大きな共振現象の振動加速度振幅レベルが抑えられると共に、低回転領域の共振が高回転領域に移動してエンジンの異常振動が大幅に低減され、従って、排気系の振動に基づく車室内のこもり音の発生およびハンドルの共振を抑止することができるようになる。

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例の排気管共振抑止装置は、請求項１、２に記載の発明に対応する
即ち、この実施例では、エキゾーストマニホールドが車両前後方向に対向配置されたＶ型エンジンの排気系に適用された場合について説明する。

まず、この実施例の排気管共振抑止装置を図面に基づいて説明する。
図１はこの実施例の排気管共振抑止装置が適用されたエンジンの排気系を示す全体図であり、この図において、１はＶ型エンジン、１０ａはフロント側エキゾーストマニホールド、１０ｂはリヤ側エキゾーストマニホールド、１１ａはフロント側マニホールドコンバータ、１１ｂはリヤ側マニホールドコンバータ、１２ａはフロントバンク側フロントチューブ（排気管）、１２ｂはリヤバンク側フロントチューブ（排気管）、１３ａはフロントバンク側フレキシブルチューブ、１３ｂはリヤバンク側フレキシブルチューブ、１４は床下コンバータ、１５はリヤチューブ、１６はプリマフラ、１７ａ、１７ｂは分岐チューブ、１８ａ、１８ｂはリヤマフラ、１９は排気系懸架装置、Ａは排気管共振抑止装置を示す。

前記排気管共振抑止装置Ａは、前記フロントバンク側フロントチューブ１２ａとリヤバンク側フロントチューブ１２ｂ同士を両フレキシブルチューブ１３ａ、１３ｂよりは上流側において互いに拘束することにより両フロントチューブ１２ａ、１２ｂの共振を抑止する役目をなすもので、図２（分解斜視図）、および図３（両フロントチューブに対する組み付け状態を示す断面図）に示すように、一対のクランプ２１、２１と、ボルト２２と、ナット２３とで構成されている。

なお、前記排気管共振抑止装置Ａは、両フレキシブルチューブ１３ａ、１３ｂよりは上流側において両フロントチューブ１２ａ、１２ｂを互いに拘束するものであるが、両フレキシブルチューブ１３ａ、１３ｂ自体を拘束する目的で設けられるものではない。

さらに詳述すると、前記両各クランプ２１、２１は、帯状の金属板材をプレス成形により一体に形成されたもので、両各フロントチューブ１２ａ、１２ｂの外周をそれぞれ包囲する状態で取付可能な一部切欠環状部２１ａと、該一部切欠環状部２１ａの両切欠端部から外向きに略平行に延長形成された両端締結部２１ｂ、２１ｂとで構成されている。

また、前記両端締結部２１ｂ、２１ｂには両クランプ２１、２１の両端締結部２１ｂ、２１ｂ，２１ｂ、２１ｂを互いに重ね合わせた状態で共締めするための締結用孔２１ｃがそれぞれ形成されている。そして、この締結用孔２１ｃは、両端締結部２１ｂ、２１ｂの延長方向に長い長孔に形成されている（図２参照）。

前記ボルト２２およびナット２３は、両クランプ２１、２１の両端締結部２１ｂ、２１ｂ，２１ｂ、２１ｂを互いに重ね合わせた状態で共締めするための締結具であり、締結用孔２１ｃ、２１ｃ，２１ｃ、２１ｃに挿通したボルト２２をナット２３に螺合して共締めすることにより両フロントチューブ１２ａ、１２ｂ同士を互いに拘束させる（図３参照）。

次に、この実施例の作用・効果を説明する。
この実施例の排気管共振抑止装置Ａでは、図１に示すように、Ｖ型エンジン１に接続された２系統の排気系同士を互いに拘束するが、排気系の車体への組み付け前の段階（納入段階、搬送段階）においては、図３に示すように、各クランプ２１、２１の一部切欠環状部２１ａ、２１ａをそれぞれ各フロントチューブ１２ａ、１２ｂの外周をそれぞれ包囲する状態に装着し、両クランプ２１、２１の両端締結部２１ｂ、２１ｂ，２１ｂ、２１ｂを互いに重ね合わせた状態で、締結用孔２１ｃ、２１ｃ，２１ｃ、２１ｃに挿通したボルト２２をナット２３に緩やかに螺合することにより、両フロントチューブ１２ａ、１２ｂに対し両クランプ２１、２１を予め仮止め状態としておくことができると共に、両フロントチューブ１２ａ、１２ｂを仮止めした状態で納入および搬送することができる。

従って２系統の両フロントチューブ１２ａ、１２ｂの車体への組み付け前の納入段階および搬送段階においては、両クランプ２１、２１および両フロントチューブ１２ａ、１２ｂを互いに仮止めした状態で一体に管理することができるため、部品の紛失や納入もれの発生を防止することができるようになる。

そして、２系統の両フロントチューブ１２ａ、１２ｂの車体への組み付けを行った後に、ボルト２２に対しナット２３を正規のトルクで締め付けて両クランプ２１、２１の両端締結部２１ｂ、２１ｂ，２１ｂ、２１ｂを共締めすることにより、両各クランプ２１、２１の一部切欠環状部２１ａ、２１ａで両各フロントチューブ１２ａ、１２ｂをそれぞれ巻き締め固定するもので、これにより、互いに締結された両クランプ２１、２１を介して両フロントチューブ１２ａ、１２ｂ同士を互いに拘束した状態とすることができる。

このように、Ｖ型エンジン１に接続された２系統のフロントチューブ１２ａ、１２ｂ同士を互いに拘束するものであり、このように、２系統のフロントチューブ１２ａ、１２ｂ同士を互いに拘束することにより、個々の剛性が向上して振動が抑止され、これにより、今まで発生していた大きな共振現象の振動加速度振幅レベルが抑えられると共に、低回転領域の共振が高回転領域に移動してエンジンの異常振動が大幅に低減される。

図４は、エンジン回転速度（ｒｐｍ）に対する振動加速度振幅レベル（ｄＢ）を示す実験データであり、この実験データの点線で示すように、フロントバンク側フレキシブルチューブ１３ａの前位置の上下振動特性であるＡの共振がＡ１に移動し、リヤバンク側フレキシブルチューブ１３ｂの前位置の上下振動特性であるＢの共振がＢ１に移動しており、その影響で、前席騒音レベルＣがｍａｘ５ｄＢまで低下している。
従って、排気系の振動に基づく車室内のこもり音の発生およびハンドルの共振を抑止することができるようになるという効果が得られる。

また、両フロントチューブ１２ａ、１２ｂ同士を両クランプ２１、２１で予め仮止めした状態で車体への組み付け作業を行なうことができるため、組み付けが簡略化され、これにより、両フロントチューブ１２ａ、１２ｂの車体への組み付け作業の効率化が図れるようになるという効果が得られる。

また、前記両クランプ２１、２１における両端締結部２１ｂ、２１ｂに形成される締結用孔２１ｃ、２１ｃが両端締結部２１ｂ、２１ｂの延長方向に長い長孔に形成されることにより、車体への組み付けの際に、両フロントチューブ１２ａ、１２ｂ相互の間隔を微調整することができるようになる。

また、Ｖ型エンジン１における車両の前後方向に対向配置された両エキゾーストマニホールド１０ａ、１０ｂに接続される２系統の両フロントチューブ１２ａ、１２ｂ同士を拘束するもので、このように、両エキゾーストマニホールド１０ａ、１０ｂが車両の前後方向に対向配置された形式のＶ型エンジン１においては、排気系の長さおよび重量が大きく異なるため、両フレキシブルチューブ１３ａ、１３ｂの上流側２個所において発生する共振現象が特に大きくなるが、２系統の両フロントチューブ１２ａ、１２ｂ同士を互いに拘束することにより、個々の剛性が向上して振動が抑止されるため、今まで発生していた大きな共振現象の振動加速度振幅レベルが抑えられると共に、低回転領域の共振が高回転領域に移動してエンジンの異常振動が大幅に低減され、従って、排気系の振動に基づく車室内のこもり音の発生およびハンドルの共振を抑止することができるようになる。

以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、エキゾーストマニホールド１０ａ、１０ｂが車両前後方向に対向配置されたＶ型エンジン１の排気系に本発明を適用した場合について説明したが、エキゾーストマニホールドが車両の車幅方向に対向配置されたＶ型エンジンにも適用することができる。

また、実施例では、両端締結部２１ｂ、２１ｂに形成される締結用孔２１ｃ、２１ｃを長孔に形成したが、単なる円形孔であってもよい。また、ボルト２２より大径に形成するようにしてもよい。

実施例の排気管共振抑止装置が適用されたエンジン排気系を示す全体図である。 実施例の排気管共振抑止装置を示す分解斜視図である。 実施例の排気管共振抑止装置を示す両フロントチューブに対する組み付け状態を示す断面図である。 実施例の排気管共振抑止装置が適用された車両におけるエンジン回転速度に対する振動加速度振幅レベルを示す実験データである。

符号の説明

Ａ 排気管共振抑止装置
１ Ｖ型エンジン
２１ クランプ
２１ａ 一部切欠環状部
２１ｂ 両端締結部
２１ｃ 締結用孔
２２ ボルト
２３ ナット
１０ａ フロント側エキゾーストマニホールド
１０ｂ リヤ側エキゾーストマニホールド
１１ａ フロント側マニホールド
１１ｂ リヤ側マニホールド
１２ａ フロントバンク側フロントチューブ（排気管）
１２ｂ リヤバンク側フロントチューブ（排気管）
１３ａ フロントバンク側フレキシブルチューブ
１３ｂ リヤバンク側フレキシブルチューブ
１４ 床下コンバータ
１５ リヤチューブ
１６ プリマフラー
１７ａ 分岐チューブ
１７ｂ 分岐チューブ
１８ａ リヤマフラ
１８ｂ リヤマフラ
１９ 排気系懸架装置

Claims (3)

1. エンジンに接続された２系統の排気管同士を互いに拘束して共振を抑止するための排気管共振抑止装置であって、
   前記両各排気管の外周をそれぞれ包囲する状態で取付可能な一部切欠環状部と該一部切欠環状部の両切欠端部から外向きに略平行に延長形成された両端締結部とで構成される一対のクランプを備え、
   該両各クランプにおける両端締結部には両クランプにおける両端締結部を共締めするための締結用孔がそれぞれ形成され、
   前記両排気管相互間において前記両クランプの両端締結部を互いに重ね合わせた状態で締結用孔に挿通したボルトとナットで共締めすることにより前記両排気管同士を互いに拘束させるようにしたことを特徴とする排気管共振抑止装置。
2. 請求項１に記載の排気管共振抑止装置において、前記両クランプにおける両端締結部に形成される締結用孔のうち、少なくともいずれか一方の締結用孔が両端締結部の延長方向に長い長孔に形成されていることを特徴とする排気管共振抑止装置。
3. 請求項１また２に記載の排気管共振抑止装置において、前記２系統の両排気管が前記エンジンにおける車両の前後方向に対向配置された両エキゾーストマニホールドに接続されていることを特徴とする排気管共振抑止装置。

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