JP2006207460A - エンジンの排気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両後部に横置搭載するサイレンサーの一端側エンドプレートの側方にサスペンション装置と干渉しない配置で無理なく排気通路を取り回し、且つ、エンドプレート側方の狭いスペースでサイレンサーと排気管との間に無理なくフレキシブルジョイントを配設してサイレンサーの振動による排気管の応力負荷を低減できるようにする。
【解決手段】 車両後部にサイレンサー８を横置搭載し、その一端側エンドプレート８ａに車体後方側にオフセットして排気導入管１２を固定し、サスクロス６と車体フロア７との間隙を通して配置したリヤ排気管１を、エンドプレート８ａの側方において車体側面視にて前側のマウントラバー９Ｂと後側のマウントラバー９Ｃの間に配置したフレキシブルジョイント１４を介し排気導入管１２と接続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、サイレンサーを車両後部に横置搭載したエンジンの排気装置に関する。

エンジンの排気装置においてサイレンサーを車両後部に横置搭載することは従来から行われている（例えば、特許文献１等参照。）。サイレンサーは一般に略筒状に形成され、両端が車両前後方向に向き前後方向に長くなる所謂縦置きの状態で車両後部に搭載し、車体に弾性支持するのが普通である（例えば、特許文献２参照。）。しかし、近年、車内騒音の問題があって排気音の一層の低減が要求されることからサイレンサーが大きくなる傾向にあり、そのようにサイレンサーが大きくなると、縦置搭載ではサスペンションクロスメンバー等との干渉の問題が生じて車両後部にサイレンサー搭載のスペースを確保できなくなる。そのため、サイレンサーを横置きとし、車幅方向にぎりぎり一杯まで広げることで大型化を図っている。

ところが、このようにサイレンサーを横置搭載して大型化すると、サイレンサーがかなりの重量物となり、その重量物であるサイレンサーが排気管に接続された状態で振動することにより排気管の応力負荷が増大する。

エンジンは通常、車両前部に搭載され、そのエンジンの排気マニホールドに接続された排気管が車両後部まで延設されてサイレンサーに接続される。そして、その配管途中にフレキシブルジョイントやフレキシブルパイプが介設され、排気管およびサイレンサーがそれぞれ弾性支持され、それにより、車体に伝達されるエンジン並びに変速機の振動が低減され、また、排気系の熱膨張が吸収される。しかし、従来の排気装置は、上記のような横置搭載としてサイレンサーの大型化を図る際の排気管の応力負荷増大の問題を考慮したものではなく、そうした応力負荷の増大を抑制することができなかった。

サイレンサー縦置搭載の場合は、フレキシブルジョイントを排気マニホールドに近い前側の接続部に加えてサイレンサーに近い後側の接続部にも配設した構造のものが従来から有り（特許文献２参照。）、そうしたものでは、サイレンサーと排気管との間の振動の伝達が後側のフレキシブルジョイントによって吸収されることが考えられる。しかし、それはあくまでサイレンサー縦置搭載の場合であって、横置搭載として縦置きでは難しいサイレンサーの大型化を図る場合の、重量物であるサイレンサーの振動による排気管の応力負荷増大を想定したものではない。

また、車両後部にサイレンサーを横置搭載する場合、サイレンサーは一端側のエンドプレートにエンジンの排気通路を接続するのが普通であるが、サイレンサーを大きくするために車幅方向にぎりぎり一杯まで広げると、サイレンサー近傍においてサスペンション装置等と干渉しないよう排気通路を取り回してエンドプレートに接続すること自体が構造的、スペース的に厳しく、その上、サイレンサー近傍にフレキシブルジョイントを配設することは従来の技術では困難であった。

特開２００２−７０５４８号公報 特開２０００−６４８３５号公報

上記のように、サイレンサーを車両後部に横置搭載して大型化を図る場合に、従来の技術では、重量物であるサイレンサーの振動により排気管の応力負荷が増大するという問題があり、また、サスペンション装置と干渉しないよう排気通路を取り回し、且つ、排気管の応力負荷増大を防止するようサイレンサー近傍にフレキシブルジョイントを配設することが構造的、スペース的に困難であるという問題があった。

本発明はこうした問題に鑑みてなされたもので、車両後部に横置搭載するサイレンサーの一端側エンドプレートの側方にサスペンション装置と干渉しない配置で無理なく排気通路を取り回し、且つ、エンドプレート側方の狭いスペースでサイレンサーと排気管との間に無理なくフレキシブルジョイントを配設してサイレンサーの振動による排気管の応力負荷を低減できるようにすることを目的とする。

請求項１に係る発明は、両端が略車幅方向に向き車幅方向に長い横置きの状態で車両後部に搭載した略筒状のサイレンサーを車体側に弾性支持し、該サイレンサーの一端側エンドプレートに車両前部に搭載したエンジンの排気通路を接続してなるエンジンの排気装置において、前記サイレンサーの一端側エンドプレートに車体後方側にオフセットさせて排気導入管を固定接続し、該排気導入管とその上流側の排気通路を形成するリヤ排気管とを、前記サイレンサーの一端側エンドプレートの車幅方向側方にてフレキシブルジョイントを介して接続したことを特徴とする。

この場合、排気通路はサイレンサーに近い部分がリヤ排気管と排気導入管とで構成され、サイレンサーの一端側エンドプレートに車体後方側にオフセットして接続されることにより、オフセットした分だけサイレンサーとの接続部分が後方側に移動して、サスペンション装置を跨ぐ排気通路の取り回しが容易となるとともに、エンドプレートの車幅方向側方にフレキシブルジョイントを配設可能なスペースが稼げる。そして、そのスペースを利用して配設したフレキシブルジョイントを介して導入管とリヤ排気管とを接続することにより、弾性支持されたサイレンサーの重心に近い位置でサイレンサーの振動を吸収して排気管への伝達を低減することができる。

こうして、サイレンサーをしっかりと弾性支持しつつ、無理なく排気通路を取り回し、且つ、エンドプレート側方の狭いスペースでサイレンサーと排気管との間に無理なくフレキシブルジョイントを配設してサイレンサーの振動による排気管の応力負荷を低減することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明のエンジンの排気装置において、前記サイレンサーを両端前後で弾性マウントを介して車体に支持し、前記フレキシブルジョイントを車体側面視にて一端側の前側弾性マウントと後側弾性マウントとの間に配置したことを特徴とする。

この構成により、サイレンサーをしっかりと弾性支持できるとともに、排気通路の取り回しおよびフレキシブルジョイントの配設が容易となり、且つ、サイレンサーの振動による排気管の応力負荷を効果的に低減できる。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明のエンジンの排気装置において、前記リヤ排気管を、車幅方向に延びるサスペンションクロスメンバーの上方の車体フロアとの間の間隙を通して配設し、且つ車体側に弾性支持したことを特徴とする。

サイレンサーの振動のリヤ排気管への伝達がフレキシブルジョイントの介設により低減されてリヤ排気管の振動が抑制され、且つリヤ排気管が車体側に弾性支持されることにより、湾曲したリヤ排気管でもこのようにサスペンションクロスメンバーの上方の車体フロアとの間の狭い間隙を通してサスペンションクロスメンバーや車体フロアと干渉することなく配設できる。

請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明のエンジンの排気装置において、前記一端側の前側弾性マウントと後側弾性マウントとを、車体側面視にて後側弾性マウントが上方で前側弾性マウントが下方となるように上下オフセット配置し、前記リヤ排気管と前記排気導入管とを接続部近傍にて後方が下がるように傾斜させて前側弾性マウントと後側弾性マウントとの間に配設したことを特徴とする。

この場合、サスペンションクロスメンバーと車体フロアとの間隙を通して配設したリヤ排気管を狭いスペースにおいて過度に屈曲させることなく弾性マウントと干渉しない配置で排気導入管に接続することができる。

請求項５に係る発明は、請求項２、３または４に係る発明のエンジンの排気装置において、排気導出管を前記サイレンサーの排気導入管を固定接続した側と同じ前記一端側エンドプレートに車体前方側にオフセットした位置にて固定接続したことを特徴とする。

こうして導入部（排気導入管）と導出部（排気導出管）を一方のエンドプレートに集中させることで、排気導入および導出のためのパイプ設置のスペースをコンパクトにでき、その分、サイレンサーを大きくすることができる。

請求項６に係る発明は、請求項２、３、４または５に係る発明のエンジンの排気装置において、前記サイレンサーの両端前後に弾性マウントに懸架する支持部材を固定し、それら支持部材に前記サイレンサーの各弾性マウントに対する車幅方向の変移を規制するプレート部材を固設したことを特徴とする。

この構成により、弾性マウントやフレキシブルジョイントにより吸収可能なサイレンサーの前後（車両前後方向）および上下の変移を許容しつつ左右（車幅方向）の変移を規制することができる。

以上の説明から明らかなように、請求項１に係る発明によれば、サイレンサーをしっかりと弾性支持しつつ、無理なく排気通路を取り回し、且つ、エンドプレート側方の狭いスペースでサイレンサーと排気管との間に無理なくフレキシブルジョイントを配設してサイレンサーの振動による排気管の応力負荷を低減することができる。

また、特に請求項２に係る発明によれば、サイレンサーをしっかりと弾性支持できるとともに、排気通路の取り回しおよびフレキシブルジョイントの配設が容易となり、且つ、サイレンサーの振動による排気管の応力負荷を効果的に低減できる。

また、特に請求項３に係る発明によれば、湾曲したリヤ排気管でもこのようにサスペンションクロスメンバーの上方の車体フロアとの間の狭い間隙を通してサスペンションクロスメンバーや車体フロアと干渉することなく配設できる。

また、特に請求項４に係る発明によれば、サスペンションクロスメンバーと車体フロアとの間隙を通して配設したリヤ排気管を狭いスペースにおいて過度に屈曲させることなく弾性マウントと干渉しない配置で排気導入管に接続することができる。

また、特に請求項５に係る発明によれば、排気導入および導出のためのパイプ設置のスペースをコンパクトにでき、その分、サイレンサーを大きくすることができる。

また、特に請求項６に係る発明によれば、サイレンサーの前後および上下の変移を許容しつつ左右の変移を規制することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜４は、本発明の実施の形態の一例を示している。図１は本発明の実施の形態の一例に係るエンジンの排気装置を備えた自動車の車両後部を床下から見た図、図２はサイレンサーの平面図、図３はサイレンサーの背面図、図４はサイレンサーの右側面図である。

この実施の形態は本発明を四輪駆動車のエンジンの排気装置に適用したもので、車両前部に搭載されたエンジン（図示せず）の後部排気通路を形成するリヤ排気管１が、図１に示すように、車体後部にてリヤデフ（リアディファレンシャル）２を車両前側（図１の右側）から見て右側（図１の上側）に迂回しつつ、同右側のサイドレール３Ａ寄りの位置で立ち上がって、同サイドレール３Ａの内側でクロスメンバー４、リヤアスクルシャフト５およびサスクロス（サスペンションクロスメンバー）６を跨ぎ、サスクロス６上方の車体フロア７との間の間隙を通して後方へ延設されている。

そして、車両後部にはサスクロス６の後方で平面視にて左右のサイドレール３Ａ，３Ｂの間に、略筒状で大型のサイレンサー８が、両端のエンドプレート８ａ，８ｂを略車幅方向に向けた車幅方向に長い横置きの状態で搭載され、両端前後でマウントラバー（弾性マウント）９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄを介して車体側（サイドレール３Ａ，３Ｂ）に弾性支持されている。

サイレンサー８には両端前後にマウントラバー９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄに懸架する支持棒（支持部材）１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが設けられている。これら支持棒１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、図２〜４に示すようにサイレンサー８の両端のエンドプレート８ａ，８ｂに溶接等で固定されたもので、車両前側（図１の左側）から見て右側（図１の上側）となる一端側の前側のマウントラバー９Ｂと後側のマウントラバー９Ｃとが、車体側面視にて後側のマウントラバー９Ｃが上方で前側のマウントラバー９Ｂが下方となる上下にオフセットした配置となり、左側（図１の下側）となる他端側も同様に、前側のマウントラバー９Ａと後側のマウントラバー９Ｄとが、車体側面視にて後側のマウントラバー９Ｄが上方で前側のマウントラバー９Ａが下方となる上下にオフセットした配置となるよう構成されている。そして、それら支持棒１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄには、サイレンサー８のマウントラバー９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄに対する車幅方向の変移を規制するよう、各マウントラバー９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄのサイレンサー８側にそれぞれプレート部材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄが固設されている。

そして、サイレンサー８には、車両前側（図１の左側）から見て右側（図１の上側）となる一端側のエンドプレート８ａに、排気導入管１２と排気導出管１３が固定接続されている。

排気導入管１２は、当該一端側のエンドプレート８ａの重心より車体後方側にオフセットした位置に固定接続され、湾曲して前側のマウントラバー９Ｂと後側のマウントラバー９Ｃの間（前側の支持棒１０Ｂと後側の支持棒１０Ｃと間）を前方斜め上に延びるよう構成され、側面視（図４参照）にてエンドプレート８ａの重心より車体前方側斜め上方にオフセットした位置に接続フランジ１２ａを備えている。

そして、サスクロス６上方の車体フロア７との間の間隙を通して後方へ延設されたリヤ排気管１の後端部が、後方斜め下に湾曲して、サイレンサー８の当該一端側のエンドプレート８ａの車幅方向側方において、車体側面視にて前側のマウントラバー９Ｂと後側のマウントラバー９Ｃの間に配置された球面状摺接面を有するフレキシブルジョイント１４を介し排気導入管１２と接続されている。リヤ排気管１と排気導入管１２とは接続部近傍にて後方が下がるように傾斜して接続され、その傾斜した部分が前側のマウントラバー９Ｂと後側のマウントラバー９Ｃの間に位置している。リヤ排気管１はクロスメンバー４を跨ぐ位置でマウントラバー（弾性マウント）９Ｅを介して車体側（クロスメンバー４）に弾性支持されている。

また、排気導出管１３は、エンドプレート８ａの重心より車体前方側下方にオフセットした位置に固定接続され、湾曲して後方に延び、テールパイプ１５に接続されるよう構成されている。

本発明の実施の形態の一例に係るエンジンの排気装置を備えた自動車の車両後部を床下から見た図である。 図１の実施の形態におけるサイレンサーの平面図である。 同サイレンサーの背面図である。 同サイレンサーの右側面図である。

符号の説明

１ リヤ排気管
６ サスクロス（サスペンションクロスメンバー）
７ 車体フロア
８ サイレンサー
８ａ，８ｂ エンドプレート
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ、９Ｅ マウントラバー（弾性マウント）
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 支持棒（支持部材）
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ プレート部材
１３ 排気導出管
１４ フレキシブルジョイント

Claims (6)

1. 両端が略車幅方向に向き車幅方向に長い横置きの状態で車両後部に搭載した略筒状のサイレンサーを車体側に弾性支持し、該サイレンサーの一端側エンドプレートに車両前部に搭載したエンジンの排気通路を接続してなるエンジンの排気装置において、
   前記サイレンサーの一端側エンドプレートに車体後方側にオフセットさせて排気導入管を固定接続し、該排気導入管とその上流側の排気通路を形成するリヤ排気管とを、前記サイレンサーの一端側エンドプレートの車幅方向側方にてフレキシブルジョイントを介して接続したことを特徴とするエンジンの排気装置。
2. 前記サイレンサーを両端前後で弾性マウントを介して車体に支持し、前記フレキシブルジョイントを車体側面視にて一端側の前側弾性マウントと後側弾性マウントとの間に配置したことを特徴とする請求項１記載のエンジンの排気装置。
3. 前記リヤ排気管を、車幅方向に延びるサスペンションクロスメンバーの上方の車体フロアとの間の間隙を通して配設し、且つ車体側に弾性支持したことを特徴とする請求項１または２記載のエンジンの排気装置。
4. 前記一端側の前側弾性マウントと後側弾性マウントとを、車体側面視にて後側弾性マウントが上方で前側弾性マウントが下方となるように上下オフセット配置し、前記リヤ排気管と前記排気導入管とを接続部近傍にて後方が下がるように傾斜させて前側弾性マウントと後側弾性マウントとの間に配設したことを特徴とする請求項３記載のエンジンの排気装置。
5. 排気導出管を前記サイレンサーの排気導入管を固定接続した側と同じ前記一端側エンドプレートに車体前方側にオフセットした位置にて固定接続したことを特徴とする請求項２、３または４記載のエンジンの排気装置。
6. 前記サイレンサーの両端前後に弾性マウントに懸架する支持部材を固定し、それら支持部材に前記サイレンサーの各弾性マウントに対する車幅方向の変移を規制するプレート部材を固設したことを特徴とする請求項２、３、４または５記載のエンジンの排気装置。

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