JP2020084776A

JP2020084776A - 排気構造

Info

Publication number: JP2020084776A
Application number: JP2018215081A
Authority: JP
Inventors: 誠小宮; Makoto Komiya; 榊原　健二; Kenji Sakakibara; 健二榊原
Original assignee: Sango Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Sango Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2020-06-04

Abstract

【課題】排気管の出口付近におけるノイズ発生を抑制する。【解決手段】上部品と、下部品とを溶接することで形成される排気管２０と、前記上部品と前記下部品の溶接部を内側から覆うように下流側から排気管に挿入される内筒（マフラカッタ挿入管）３２と、を含み、前記内筒３２は継ぎ目のない円筒パイプ状であり、上流側端部の内面側が面取りされている。【選択図】図３

Description

本発明は、車両のエンジン排ガスの排気出口についての排気構造に関する。

従来、エンジンからの排気は、フロア下に配置した排気管を通り、車両後方に排出される。排気は、高温高圧であり、そのまま排出すると、大きな排気音を発する。このため、消音装置としてマフラーが設けられる。

特許文献１には、フロア下に排気管を配置した構成が示されている。

特開２０１０−２６４８８３号公報

ここで、排気出口をスポーティに見せるために、排気出口の手前で排気管を２つの分流管に分岐させ、排気出口を２つにすることがある。このような排気管は、押出成形などで一体的に製作することが困難であり、２分割した部品を溶接などで接合して形成することになる。しかし、排気管において、溶接部分があると、その内面には凸凹が生じ、ここを通過する排気が乱れ、ノイズが発生するおそれがある。

本発明に係る排気構造は、上部品と、下部品とを溶接することで形成される排気管と、前記上部品と前記下部品の溶接部を内側から覆うように下流側から排気管に挿入されるマフラカッタ挿入管と、を含み、前記マフラカッタ挿入管は継ぎ目のない円筒パイプ状であり、上流側端部の内面側が面取りされている。

また、前記マフラカッタ挿入管の前記上流側端部の外面側は、前記排気管の内面に接触しているとよい。

また、前記排気管は、下流側が分岐部において２つの分流管に分かれており、各分流管に前記マフラカッタ挿入管がそれぞれ挿入されるとよい。

本発明によれば、マフラカッタ挿入管の先端を面取りすることで、排気管の出口付近におけるノイズ発生を抑制することができる。

車両の排気構造の概略図である。排気出口部分の平面図である。図２における、Ｂ−Ｂ断面図である。図２における、Ａ−Ａ断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。

「排気構造」
図１は、車両の排気構造の概略図であり、エンジンからの排気はまず触媒浄化装置１０に導入される。触媒浄化装置１０は、三元触媒などの触媒を利用して炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）などの有害成分を酸化・還元によって浄化する。触媒浄化装置１０の下流側には、サブマフラ１２が設けられ、ここで排気について１段目の圧力と温度の低下が図られる。

サブマフラ１２の下流には、メインマフラ１４が設けられ、２段階目の圧力、温度の低下が図られる。そして、メインマフラ１４の下流側に排気出口１６が設けられ、ここから排ガスが外部に排出される。

サブマフラ１２までは、車両の前方側に位置しておりここまでの排気管がフロントパイプと呼ばれ、その後方の排気管がテールパイプと呼ばれる。これらフロントパイプ、テールパイプは、車両の床を形成するフロアパネルの下方に配置される。

「排気構造（排気出口）」
図２に、排気出口１６についての平面図を示す。このように、メインマフラ１４からの排気管２０は二股分岐部２２において、２つの分流管２４，２４に分岐する。２つの分流管２４，２４は、その長さが若干異なっているが、基本的に同様の配管である。

分流管２４，２４の下流端は、垂直方向の面で切られている。そして、この下流端にマフラカッタ３０，３０が接続されている。各マフラカッタ３０は、内筒３２とこれを覆う外筒３４を含む。なお、本出願において、内筒３２をマフラカッタ挿入管という。

ここで、図３に、図２における、二股分岐部２２の下流側を車両前後方向に伸びる鉛直面で切った断面図（Ｂ−Ｂ断面図）を示す。

分流管２４には、マフラカッタ３０の内筒３２の基部（前方端部）が下流側から挿入されている。内筒３２は、基部側が同一径の円筒パイプ状で、分流管２４から後方に出た後で、後方に向けて径が大きくなっている。そして、後方端は、下側が短くなっており、斜めに切られた楕円形の端部になっている。

また、内筒３２を取り囲んで、外筒３４が配置されている。外筒３４は、前方が分流管２４の周辺に位置し、後方が内筒３２より後方に伸びて終端している。外筒３４も、内筒３２と同様に、その後方端は下側が短く端面は斜めになっている。また、内筒３２の上部の一部が上方に突出しており、この突出部の外周部が外筒３４の内周面に接合されている。

外筒３４は、全体として円筒パイプ状であるが、その後端（排気口）は、板状の先端が内側に丸く巻き込んだ形状になっている。従って、後端の排気口が、板の切断面ではなく、丸く巻き込んだ外面になっている。このため、意匠的にきれいな印象を与えることができる。特に、２つの排気口を備え、外筒３４に光沢のあるものなどを採用することで、スポーティであって高級感のある排気口にすることができる。なお、外筒３４は、ボルトなどで分流管２４に固定するとよい。

図４は、図２における、二股分岐部２２の少し下流側を車幅方向に伸びる鉛直面で切った断面図（Ａ−Ａ断面図）を示す図である。

このように、分流管２４，２４は、断面半円状の上部品２４ａおよび下部品２４ｂを合わせて断面円形のパイプ状になっている。そして、上部品２４ａと下部品２４ｂは、側部において重なり合う。この例では、下部品２４ｂの上端部が少し外側に広がりその後上方に伸びる。そこで、上部品２４ａの下端が下部品２４ｂの内側に入り両者が重なる。この重なった部分について、溶接で接続しており、ここが溶接部２６を構成する。この例では、被覆材を用いて溶接して、両者間をシールしている。

このように、上部品２４ａの下端が下部品２４ｂを接合しているため、その接合部分（溶接部２６）には、段差（車両前後方向に伸びる溝）２８が生まれる。二股分岐部２２において、管内の排ガスが分岐するため、この部分において流れが乱れる。その部分の配管の内面に段差があると、ノイズが発生しやすい。

なお、２つの管状部分の間には、板状の接続部分があり、上部品２４ａおよび下部品２４ｂのそれぞれについて板状の接続部分があり、両者は接している。この接続部分については必ずしもシールの必要はなく、スポット溶接や、他の手段の接合でもよく、必ずしも結合する必要はない。

＜ノイズ防止の構成＞
図３に示すように、内筒３２は、つなぎ目のないパイプ状の部材であり、これが分流管２４の内面を覆う。これによって、分流管２４の継ぎ目（溶接部）に起因するノイズの発生を抑制することができる。

そして、内筒３２の外径は分流管２４の内径とほぼ同一になっており、分流管２４の内周面と内筒３２の外周面は隙間なく接触している。そして、内筒３２の前方端部（上流側端部）は、内周側が面取りされている。従って、分流管２４の内面から内筒３２の内面に向けて滑らかな斜面が形成される。そこで、この部分における流れの乱れを小さくして、内筒３２を挿入したことによるノイズの発生を抑制することができる。すなわち、面取りしなかった場合には、内筒３２の厚み分だけ分流管２４の内壁に対し、垂直の面が生じ、ガスの流れが乱される。面取りした先端部の角度は、４５度程度か、それ以下が好ましく、例えば１５度〜４０度程度が好ましい。また、内筒３２の押出成形時などに、面取りを行ってもよいが、成形後に内側を削って面取りしてもよい。

１０触媒浄化装置、１２サブマフラ、１４メインマフラ、１６排気出口、２０排気管、２２二股分岐部、２４分流管、２４ａ上部品、２４ｂ下部品、３０マフラカッタ、３２内筒（マフラカッタ挿入管）、３４外筒。

Claims

上部品と、下部品とを溶接することで形成される排気管と、
前記上部品と前記下部品の溶接部を内側から覆うように下流側から排気管に挿入されるマフラカッタ挿入管と、
を含み、
前記マフラカッタ挿入管は継ぎ目のない円筒パイプ状であり、上流側端部の内面側が面取りされている、
排気構造。