JP3812369B2 - Engine exhaust system for vehicles - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気系の途中に振動吸収のための球面継手を設置した車両用エンジン排気装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車の排気系において、エンジンから伝達される振動や路面から伝達される振動を低減するため、排気系の途中にフレキシブルチューブを設置したものが知られている。このフレキシブルチューブは、排気系に伝達される振動方向が上下方向であるか左右方向であるか軸方向であるかにかかわらず、チューブ自体の変形許容範囲の相対変位であれば吸収できるという長所を持つが、大きな変形量でも隣接部材と干渉しないように設置しなければならず、設置スペースが大きくなるし、また、高コストにもなるという欠点を有する。
【0003】
そこで、フレキシブルチューブに代えて球面継手が採用されている。排気系に球面継手を設置した車両用エンジン排気装置としては、例えば、特開平8−218863号公報に記載のものが知られている。
【0004】
この公報には、エンジンから排気管に伝わる上下方向振動成分と前後方向振動成分の両方を吸収し、排気管に発生する無理な応力を抑えて強度や耐久性を高めることを目的とし、横置きエンジンからの排気管のうち、車両前後方向に略直線的に延びる部分と、車両左右方向に略直線的に延びる部分とにそれぞれ、上流側排気管と下流側排気管を気密に連結し、且つ、連結した両排気管の延長方向と直交する方向に該両排気管の相対回動を許容する球面継手を挿入した排気装置が記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車両用エンジン排気装置にあっては、排気管の上下振動を第1の球面継手3Aで、前後振動を第2の球面継手3Bで、それぞれ吸収する構成となっていたため、複数の球面継手3A,3Bが必要になるというという問題がある。
【0006】
さらに、公報の図2に示されるように、第2の球面継手3Bの圧接連結機構26は、車両上下方向に対となっており、第2の球面継手3Bは車両上下方向には相対移動を吸収できない構造となっている(前後方向は相対移動可能)。このため、アイドル振動によって発生するリアマフラー(マフラー32)の上下振動や、路面入力に伴う排気系の上下振動を吸収することができない。
【0007】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、エンジンのロール振動、排気系の軸方向振動、排気系の上下振動を共に吸収することができ、加えて、同一車両で前方排気システムと後方排気システムとが併設されている場合も容易に対応できる車両用エンジン排気装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明では、車両前部に搭載された横置きエンジンの車両前方側に配置された排気マニホールドに連結され、排気マニホールドと横置きエンジンの下方を延在して車両後部へ向かう排気管と、該排気管の途中位置に設けられたマフラと、これら排気系部材を車体に支持するインシュレータと、を有する車両用エンジン排気装置において、前記排気管は、前記エンジンの車両後方側にて、エンジンの下方位置から上方側へ立ち上がるキックアップ部と、その管軸線がエンジンのロールセンタ方向を向いた傾斜部と、を有し、前記傾斜部の途中には、車両上下方向の変位を許容する第1球面継手が設けられ、前記傾斜部は、前記第1球面継手よりもエンジン側の位置で、前記インシュレータにより車体に弾性支持されていることを特徴とする。
【0009】
請求項2に係る発明では、請求項1に記載の車両用エンジン排気装置において、前記インシュレータは、車体側部材と排気管側部材とが弾性体を介して車両上下方向へ相対変位可能に連結されていることを特徴とする。
【0010】
請求項3に係る発明では、請求項1または請求項2に記載の車両用エンジン排気装置において、前記横置きエンジンの車両前方側にて、その管軸線がほぼ上下方向を向いた排気管の位置に、車両前後方向の変位を許容する第2球面継手を設けたことを特徴とする。
【0012】
【発明の作用および効果】
請求項1に係る発明にあっては、車両前部に搭載された横置きエンジンの車両前方側に配置された排気マニホールドに連結され、排気マニホールドと横置きエンジンの下方を延在して車両後部へ向かう排気管のうち、横置きエンジンの車両後方側にて、その管軸線がエンジンのロールセンタ方向を向いた傾斜部の途中に、車両上下方向の変位を許容する第1球面継手が設けられている。
【0013】
よって、エンジンのロール振動に対しては、傾斜部第1球面継手より上流側の傾斜部のみが第1球面継手を支点としロール振動に呼応して車両上下方向に変位し、第1球面継手より下流側の傾斜部はほぼ静止状態に保たれるというように、第1球面継手の変位許容方向である上下方向とエンジンロール方向とがほぼ一致することで、エンジンのロール振動を整然と吸収することができる。
【0014】
また、排気系の軸方向振動に対しては、軸方向振動力の車両上下方向分力に従って、傾斜部における第1球面継手上流側と下流側とが第1球面継手を関節として車両上下方向に変位することで、排気系の軸方向振動を吸収することができる。すなわち、第1球面継手が設けられる位置は、管軸線がエンジンのロールセンタ方向を向いている位置、言い換えると、管軸線が水平から上向きに立ち上がる傾斜角を持った位置となるため、軸方向振動入力の一部が傾斜角により車両上下方向分力になる。
【0015】
さらに、排気系の上下振動に対しては、上下振動入力に従って、傾斜部における第1球面継手上流側と下流側とが第1球面継手を関節として車両上下方向に変位することで、排気系の上下振動を吸収することができる。
【0017】
また、請求項に係る発明にあっては、車両前部に搭載された横置きエンジンの車両前方側に配置された排気マニホールドに連結され、排気マニホールドと横置きエンジンの下方を延在して車両後部へ向かう排気管を有し、排気管、エンジンの前記エンジンの車両後方側にて、エンジンの下方位置から上方側へ立ち上がるキックアップ部と、その管軸線がエンジンのロールセンタ方向を向いた傾斜部とを有している。
【0018】
よって、車両前部に搭載された横置きエンジンの車両前方側に配置された排気マニホールドに連結され、排気マニホールドと横置きエンジンの下方を延在して車両後部へ向かう排気管を有する前方排気システムの車両に、エンジンのロール振動、排気系の軸方向振動、排気系の上下振動を共に吸収する第1球面継手を適用することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における車両用エンジン排気装置を実現する実施の形態を、請求項1〜請求項3に対応する第1実施例に基づいて説明する。
【0024】
(第1実施例)
まず、構成を説明する。
図1は第1実施例の車両用エンジン排気装置を示す側面図、図2は第1実施例の車両用エンジン排気装置を示す平面図であり、図中1は横置きエンジン、2は排気マニホールド、3はマニホールド触媒コンバータ、4は第2球面継手、5はフロントチューブ、6は遮熱板、7は第1球面継手、8は第1センターチューブ、9はセンターマフラ、10は第2センターチューブ、11は管継手、12はリアチューブ、13はリアマフラ、14はテールチューブ、15は第1インシュレータ、16は第2インシュレータ、17は第3インシュレータ、18は第4インシュレータである。
【0025】
横置きエンジン1の車両前方側に配置された排気マニホールド2に連結され、排気マニホールド2と横置きエンジン1の下方を延在して車両後部へ向かう前方排気システムであると共に、フロントチューブ5と、センターマフラ9を有する第1,第2センターチューブ8,10と、リアマフラ13を有するリアチューブ12との3分割構造の排気システムが採用されている。
【0026】
前記横置きエンジン1は、車両前部にクランク軸を車幅方向とする横置き配置で搭載され、車体支持点H,Iを結ぶロール軸Jと、ロール軸J上のロールセンタKとを有する。
【0027】
前記第2球面継手4は、マニホールド触媒コンバータ3の下流側開口端とフロントチューブ5の上流側開口端とを連結する継手で、横置きエンジン1の車両前方側にて、その管軸線がほぼ上下方向を向いたフロントチューブ5の上流側開口端の位置に配置され、車両前後方向の変位を許容する。
すなわち、図3に示すように、マニホールド触媒コンバータ3の下流側開口端外周部に形成されたフランジ4aと、フロントチューブ5の上流側開口端外周部に固定されたフランジ4bと、前記フランジ4a側に設けられた球面座4cと、前記フランジ4bに形成された球面受け4dと、両フランジ4a,4bをスプリング4e,4fを介して連結するボルト4g,4hとを有して構成され、ボルト4g,4hの取付位置を車幅方向(車両左右方向)の両端位置とすることで、球面座4cと球面受け4dとの相対変位により車両前後方向の大きな変位を許容する構成としている。
【0028】
前記フロントチューブ5は、上流側から下流側に向かって順に、屈曲部5a、エンジン下方延在部5b、キックアップ部5c、傾斜部5dを有して構成され、フロントチューブ5の外周は、前置きエンジン1からの熱を遮断する遮熱板6により覆われている。また、フロントチューブ5の傾斜部5dは、第1インシュレータ15(図6)により車体に弾性支持されている。
【0029】
前記第1球面継手7は、フロントチューブ5の下流側開口端と第1センターチューブ8の上流側開口端とを連結する継手で、横置きエンジンの車両後方側にて、その管軸線が横置きエンジン1のロールセンタKの方向を向いたフロントチューブ5と第1センターチューブ8の傾斜部5d,8aの位置に配置され、車両上下方向の変位を許容する。
すなわち、図4に示すように、フロントチューブ5の下流側開口端外周部に固定されたフランジ7aと、センターチューブ8の上流側開口端外周部に固定されたフランジ7bと、前記フランジ7a側に設けられた球面座7cと、前記フランジ7bに形成された球面受け7dと、両フランジ7a,7bをスプリング7e,7fを介して連結するボルト7g,7hとを有して構成され、ボルト7g,7hの取付位置を車幅方向(車両左右方向)の両端位置とすることで、球面座7cと球面受け7dとの相対変位により車両上下方向の大きな変位を許容する構成としている。
【0030】
前記第1センターチューブ8は、上流側から下流側に向かって順に、傾斜部8a、水平部8bを有して構成され、前記第2センターチューブ10は、上流側から下流側に向かって順に、水平部10a、傾斜部10bを有して構成され、第2インシュレータ16(図7)により車体に弾性支持されている。そして、第1センターチューブ8の下流側開口端と前記第2センターチューブ10の上流側開口端との間にセンターマフラ9が設けられている。
【0031】
前記リアチューブ12は、上流側から下流側に向かって順に、傾斜部12a、水平部12bを有して構成され、前記第2センターチューブ10の下流側開口端とリアチューブ12の上流側開口端とを連結する管継手11が設けられている。この管継手11は、図5に示すように、第2センターチューブ10の下流側開口端外周部に固定されたフランジ11aと、リアチューブ12の上流側開口端外周部に固定されたフランジ11bと、両フランジ11a,11bを締結固定するボルト・ナット11cにより構成されている。
【0032】
前記リアマフラ13は、第3インシュレータ17(図8)及び第4インシュレータ18(図9)により車体に弾性支持されている。
【0033】
次に、作用を説明する。
【0034】
[球面継手による振動吸収作用]
車両前部に搭載された横置きエンジン1から車両後部へ向かって延設された排気管のうち、横置きエンジン1の車両後方側にて、その管軸線がエンジン1のロールセンタKの方向を向いたフロントチューブ5と第1センターチューブ8の傾斜部5d,8aの位置に、車両上下方向の変位を許容する第1球面継手7が設けられている。
【0035】
よって、横置きエンジン1のロール振動に対しては、第1球面継手7に連結される排気管のうち、エンジン側であるフロントチューブ5のみが第1球面継手7を支点としロール振動に呼応して車両上下方向に変位し、第1球面継手7より下流側の第1,第2センターチューブ8,10等はほぼ静止状態に保たれるというように、第1球面継手7の変位許容方向である上下方向とエンジンロール方向とがほぼ一致することで、横置きエンジン1のロール振動を整然と吸収することができる。
【0036】
また、排気系の軸方向振動に対しては、軸方向振動力の車両上下方向分力に従って、第1球面継手7に連結されるフロントチューブ5と第1センターチューブ8とが第1球面継手7を関節として車両上下方向に変位することで、排気系の軸方向振動を吸収することができる。すなわち、第1球面継手7が設けられる位置は、図1に示すように、管軸線が横置きエンジン1のロールセンタKの方向を向いている位置、言い換えると、管軸線が水平から上向きに立ち上がる傾斜角θを持った位置となるため、軸方向振動入力の一部が傾斜角θにより車両上下方向分力になる。
【0037】
さらに、排気系の上下振動に対しては、上下振動入力に従って、第1球面継手7に連結されるフロントチューブ5と第1センターチューブ8とが第1球面継手7を関節として車両上下方向に変位することで、排気系の上下振動を吸収することができる。
【0038】
一方、車両前部に搭載された横置きエンジン1から車両後部へ向かって延設された排気管のうち、横置きエンジン1の車両前方側にて、その管軸線がほぼ上下方向を向いたフロントチューブ5の上流側開口端の位置に、車両前後方向の変位を許容する第2球面継手4が設けられている。
【0039】
よって、排気系の前後振動に対しては、前後振動入力に従って、第2球面継手4に連結されるマニホールド触媒コンバータ3とフロントチューブ5とが第2球面継手4を関節として車両前後方向に変位することで、排気系の前後振動を吸収することができる。
【0040】
次に、効果を説明する。
【0041】
(1) 横置きエンジン1の車両後方側にて、その管軸線が横置きエンジン1のロールセンタKの方向を向いたフロントチューブ5と第1センターチューブ8の傾斜部5d,8aの位置に、車両上下方向の変位を許容する第1球面継手7を設けたため、横置きエンジン1のロール振動、排気系の軸方向振動、排気系の上下振動を共に吸収することができる。
加えて、同一車両で図1に示すような前方排気システムと図11に示すような後方排気システムとが併設されている場合も容易に対応することができる。
【0042】
(2) 横置きエンジン1の車両前方側に配置された排気マニホールド2連結され、排気マニホールド2と横置きエンジン1の下方を延在して車両後部へ向かう前方排気システムとしたため、前方排気システムの車両に、横置きエンジン1のロール振動、排気系の軸方向振動、排気系の上下振動を共に吸収する第1球面継手7を適用することができる。
【0043】
(3) 横置きエンジン1の車両前方側にて、その管軸線がほぼ上下方向を向いたフロントチューブ5の上流側開口端の位置に、車両前後方向の変位を許容する第2球面継手4を設けたため、前方排気システムの車両に第1球面継手7と第2球面継手4を採用することで、横置きエンジン1のロール振動、排気系の軸方向振動、排気系の上下振動に加え、排気系の前後振動を吸収することができる。
【0044】
(他の実施例)
以上、本発明の車両用エンジン排気装置を第1実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、第1実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【0045】
例えば、第1実施例では、前方排気システムにおいて、第1球面継手7と第2球面継手4を設けた例を示したが、図10に示すように、前方排気システムにおいて、横置きエンジン1の車両後方側にて、その管軸線が横置きエンジン1のロールセンタKの方向を向いたフロントチューブ5と第1センターチューブ8の傾斜部位置に、車両上下方向の変位を許容する第1球面継手7のみを設けるようにしても良い(請求項1及び請求項2に係る発明に相当)。なお、図10において、19は第1実施例の第2球面継手4の位置に設けられた管継手、20はセンターマフラ9の上流位置に設けられた床下触媒コンバータである。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の車両用エンジン排気装置を示す側面図である。
【図2】第1実施例の車両用エンジン排気装置を示す平面図である。
【図3】第1実施例の車両用エンジン排気装置の第2球面継手を示す図1のA部詳細図である。
【図4】第1実施例の車両用エンジン排気装置の第1球面継手を示す図1のB部詳細図である。
【図5】第1実施例の車両用エンジン排気装置の管継手を示す図1のC部詳細図である。
【図6】第1実施例の車両用エンジン排気装置の第1インシュレータを示す図2のD方向矢視図である。
【図7】第1実施例の車両用エンジン排気装置の第2インシュレータを示す図2のE方向矢視図である。
【図8】第1実施例の車両用エンジン排気装置の第3インシュレータを示す図2のF方向矢視図である。
【図9】第1実施例の車両用エンジン排気装置の第4インシュレータを示す図2のG方向矢視図である。
【図10】前方排気システムによる車両用エンジン排気装置の他例を示す側面図である
符号の説明】
1 横置きエンジン
2 排気マニホールド
3 マニホールド触媒コンバータ
4 第2球面継手
5 フロントチューブ
6 遮熱板
7 第1球面継手
8 第1センターチューブ
9 センターマフラ
10 第2センターチューブ
11 管継手
12 リアチューブ
13 リアマフラ
14 テールチューブ
15 第1インシュレータ
16 第2インシュレータ
17 第3インシュレータ
18 第4インシュレータ
K 横置きエンジン1のロールセンタ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a vehicle engine exhaust system in which a spherical joint for absorbing vibration is installed in the middle of an exhaust system.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an automobile exhaust system, a flexible tube is installed in the middle of the exhaust system in order to reduce vibration transmitted from an engine or vibration transmitted from a road surface. This flexible tube has the advantage that it can absorb any relative displacement within the allowable deformation range of the tube itself, regardless of whether the vibration direction transmitted to the exhaust system is vertical, horizontal, or axial. However, it has to be installed so as not to interfere with adjacent members even with a large amount of deformation, resulting in a disadvantage that the installation space becomes large and the cost is high.
[0003]
Therefore, a spherical joint is employed instead of the flexible tube. As a vehicle engine exhaust system in which a spherical joint is installed in the exhaust system, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-218863 is known.
[0004]
This publication aims to absorb both vertical vibration components and longitudinal vibration components transmitted from the engine to the exhaust pipe, suppress excessive stress generated in the exhaust pipe, and improve strength and durability. Of the exhaust pipe from the engine, the upstream side exhaust pipe and the downstream side exhaust pipe are hermetically connected to a portion extending substantially linearly in the vehicle longitudinal direction and a portion extending substantially linearly in the vehicle left-right direction, and An exhaust device is described in which a spherical joint that allows relative rotation of both exhaust pipes is inserted in a direction orthogonal to the extending direction of both connected exhaust pipes.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional vehicle engine exhaust system, the vertical vibration of the exhaust pipe is absorbed by the first spherical joint 3A and the longitudinal vibration is absorbed by the second spherical joint 3B. There is a problem that spherical joints 3A and 3B are required.
[0006]
Further, as shown in FIG. 2 of the publication, the pressure connection mechanism 26 of the second spherical joint 3B is paired in the vehicle vertical direction, and the second spherical joint 3B moves relative to the vehicle vertical direction. The structure cannot absorb (relative movement is possible in the front-rear direction). For this reason, it is impossible to absorb the vertical vibration of the rear muffler (muffler 32) generated by idle vibration and the vertical vibration of the exhaust system accompanying road surface input.
[0007]
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and its object is to absorb both engine roll vibration, exhaust system axial vibration, and exhaust system vertical vibration. Another object of the present invention is to provide a vehicle engine exhaust device that can easily cope with a case where a front exhaust system and a rear exhaust system are provided in the same vehicle.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an exhaust manifold is connected to an exhaust manifold disposed on the vehicle front side of a horizontally mounted engine mounted on the front of the vehicle, and extends below the exhaust manifold and the horizontally mounted engine. In the vehicle engine exhaust system, the exhaust pipe has an exhaust pipe directed toward the rear of the vehicle, a muffler provided in the middle of the exhaust pipe, and an insulator that supports the exhaust system member on the vehicle body. On the vehicle rear side of the engine, it has a kick-up portion that rises upward from the lower position of the engine, and an inclined portion whose tube axis line faces the roll center direction of the engine, and in the middle of the inclined portion, the first spherical joint is provided to allow the vehicle vertical displacement, the inclined portion is the position of the engine side of the first spherical joint, bullet to the vehicle body by the insulator And characterized in that it is supported.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle engine exhaust apparatus according to the first aspect, the insulator includes a vehicle body side member and an exhaust pipe side member connected via an elastic body so as to be relatively displaceable in the vehicle vertical direction. It is characterized by.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the vehicle engine exhaust device according to the first or second aspect, the position of the exhaust pipe whose tube axis is substantially directed in the vertical direction on the vehicle front side of the horizontally mounted engine. Further, a second spherical joint that allows displacement in the longitudinal direction of the vehicle is provided.
[0012]
Operation and effect of the invention
In the invention according to claim 1, the vehicle is connected to an exhaust manifold disposed on the vehicle front side of a horizontally mounted engine mounted on the front portion of the vehicle, and extends below the exhaust manifold and the horizontally mounted engine so as to be rear of the vehicle. A first spherical joint that allows displacement in the vertical direction of the vehicle is provided in the middle of the inclined portion of the exhaust pipe toward the rear side of the horizontally mounted engine, the pipe axis of which faces the roll center direction of the engine. ing.
[0013]
Therefore, for the rolling vibration of the engine, only the inclined portion on the upstream side of the first spherical joint of the inclined portion in response to the roll vibration as a fulcrum of the first spherical joint displaced in the vertical direction of the vehicle, the first spherical joint The up and down direction, which is the displacement allowable direction of the first spherical joint, and the engine roll direction substantially coincide with each other so that the inclined portion on the downstream side is kept in a substantially stationary state, so that engine roll vibration is absorbed in an orderly manner. be able to.
[0014]
Further, with respect to the axial vibration of the exhaust system, the upstream side and the downstream side of the first spherical joint in the inclined portion use the first spherical joint as a joint according to the vehicle vertical direction component of the axial vibration force. By displacing in the axial direction, it is possible to absorb the axial vibration of the exhaust system. That is, the position where the first spherical joint is provided is a position where the pipe axis is directed toward the roll center of the engine, in other words, a position having an inclination angle where the pipe axis rises upward from the horizontal. A part of the input becomes a vehicle vertical component due to the inclination angle.
[0015]
Further, with respect to the vertical vibration of the exhaust system, according to the vertical vibration input, the upstream side and the downstream side of the first spherical joint in the inclined portion are displaced in the vertical direction of the vehicle with the first spherical joint as a joint. Can absorb vertical vibrations.
[0017]
In the invention according to claim 1 , it is connected to an exhaust manifold disposed on the vehicle front side of a horizontal engine mounted on the front of the vehicle, and extends below the exhaust manifold and the horizontal engine. There is an exhaust pipe directed to the rear of the vehicle. The exhaust pipe is a kick-up section that rises from the lower position of the engine to the upper side on the vehicle rear side of the engine, and the pipe axis thereof faces the roll center direction of the engine. And an inclined portion .
[0018]
Therefore, a front exhaust system that is connected to an exhaust manifold disposed on the front side of a horizontally mounted engine mounted on the front of the vehicle and has an exhaust manifold and an exhaust pipe that extends below the horizontally mounted engine and extends toward the rear of the vehicle. The first spherical joint that absorbs both engine roll vibration, exhaust system axial vibration, and exhaust system vertical vibration can be applied to the vehicle.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment for realizing a vehicle engine exhaust apparatus according to the present invention will be described based on a first example corresponding to claims 1 to 3.
[0024]
(First embodiment)
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a side view showing a vehicle engine exhaust system according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view showing the vehicle engine exhaust system according to the first embodiment. In FIG. 3 is a manifold catalytic converter, 4 is a second spherical joint, 5 is a front tube, 6 is a heat shield, 7 is a first spherical joint, 8 is a first center tube, 9 is a center muffler, and 10 is a second center tube. , 11 is a pipe joint, 12 is a rear tube, 13 is a rear muffler, 14 is a tail tube, 15 is a first insulator, 16 is a second insulator, 17 is a third insulator, and 18 is a fourth insulator.
[0025]
A front exhaust system that is connected to an exhaust manifold 2 disposed on the front side of the horizontal engine 1 and extends below the exhaust manifold 2 and the horizontal engine 1 toward the rear of the vehicle; An exhaust system having a three-part structure of first and second center tubes 8 and 10 having a center muffler 9 and a rear tube 12 having a rear muffler 13 is employed.
[0026]
The horizontal engine 1 is mounted in a horizontal position with the crankshaft in the vehicle width direction at the front of the vehicle, and has a roll axis J connecting the vehicle body support points H and I, and a roll center K on the roll axis J. .
[0027]
The second spherical joint 4 is a joint that connects the downstream opening end of the manifold catalytic converter 3 and the upstream opening end of the front tube 5. It is arranged at the position of the upstream opening end of the front tube 5 facing the direction, and allows displacement in the vehicle longitudinal direction.
That is, as shown in FIG. 3, the flange 4a formed on the downstream opening end outer periphery of the manifold catalytic converter 3, the flange 4b fixed to the upstream opening end outer periphery of the front tube 5, and the flange 4a side A spherical seat 4c provided on the flange 4b, a spherical receiver 4d formed on the flange 4b, and bolts 4g and 4h for connecting the flanges 4a and 4b via springs 4e and 4f. , 4h are set as both end positions in the vehicle width direction (the vehicle left-right direction), thereby allowing a large displacement in the vehicle front-rear direction due to the relative displacement between the spherical seat 4c and the spherical receiver 4d.
[0028]
The front tube 5 includes a bent portion 5a, an engine downward extending portion 5b, a kick-up portion 5c, and an inclined portion 5d in order from the upstream side to the downstream side. It is covered by a heat shield plate 6 that blocks heat from the engine 1. The inclined portion 5d of the front tube 5 is elastically supported on the vehicle body by the first insulator 15 (FIG. 6).
[0029]
The first spherical joint 7 is a joint that connects the downstream opening end of the front tube 5 and the upstream opening end of the first center tube 8, and the tube axis of the first spherical joint 7 is placed horizontally on the vehicle rear side of the horizontally installed engine. The engine 1 is disposed at the positions of the front tube 5 facing the direction of the roll center K of the engine 1 and the inclined portions 5d, 8a of the first center tube 8, and allows displacement in the vehicle vertical direction.
That is, as shown in FIG. 4, the flange 7a fixed to the outer peripheral portion of the downstream opening end of the front tube 5, the flange 7b fixed to the outer peripheral portion of the upstream opening end of the center tube 8, and the flange 7a side. A spherical seat 7c provided, a spherical receiver 7d formed on the flange 7b, and bolts 7g and 7h for connecting both flanges 7a and 7b via springs 7e and 7f. By setting the mounting positions of 7h as both end positions in the vehicle width direction (vehicle left-right direction), a large displacement in the vehicle vertical direction is allowed by relative displacement between the spherical seat 7c and the spherical receiver 7d.
[0030]
The first center tube 8 includes an inclined portion 8a and a horizontal portion 8b in order from the upstream side toward the downstream side, and the second center tube 10 is sequentially formed from the upstream side toward the downstream side. It has a horizontal portion 10a and an inclined portion 10b, and is elastically supported by the vehicle body by a second insulator 16 (FIG. 7). A center muffler 9 is provided between the downstream opening end of the first center tube 8 and the upstream opening end of the second center tube 10.
[0031]
The rear tube 12 includes an inclined portion 12a and a horizontal portion 12b in order from the upstream side toward the downstream side, and includes a downstream opening end of the second center tube 10 and an upstream opening end of the rear tube 12. Are connected to each other. As shown in FIG. 5, the pipe joint 11 includes a flange 11 a fixed to the outer peripheral portion of the downstream opening end of the second center tube 10, and a flange 11 b fixed to the outer peripheral portion of the upstream opening end of the rear tube 12. The bolts and nuts 11c fasten and fix the flanges 11a and 11b.
[0032]
The rear muffler 13 is elastically supported on the vehicle body by a third insulator 17 (FIG. 8) and a fourth insulator 18 (FIG. 9).
[0033]
Next, the operation will be described.
[0034]
[Vibration absorption by spherical joint]
Of the exhaust pipes extending from the laterally mounted engine 1 mounted on the front of the vehicle toward the rear of the vehicle, the pipe axis extends in the direction of the roll center K of the engine 1 on the vehicle rear side of the laterally mounted engine 1. A first spherical joint 7 that allows displacement in the vehicle vertical direction is provided at the positions of the inclined front portions 5d and 8a of the front tube 5 and the first center tube 8 that face each other.
[0035]
Therefore, only the front tube 5 on the engine side of the exhaust pipe connected to the first spherical joint 7 responds to the roll vibration with the first spherical joint 7 as a fulcrum for the roll vibration of the horizontally mounted engine 1. The first spherical joint 7 is allowed to move in the displacement allowable direction so that the first and second center tubes 8, 10 and the like on the downstream side of the first spherical joint 7 are kept stationary. When the certain vertical direction and the engine roll direction substantially coincide with each other, the roll vibration of the horizontally placed engine 1 can be absorbed systematically.
[0036]
For the axial vibration of the exhaust system, the front tube 5 and the first center tube 8 connected to the first spherical joint 7 are connected to the first spherical joint 7 according to the vehicle vertical component of the axial vibration force. Displacement in the vertical direction of the vehicle with the joint as a joint makes it possible to absorb the axial vibration of the exhaust system. That is, as shown in FIG. 1, the position where the first spherical joint 7 is provided is a position where the pipe axis faces the direction of the roll center K of the horizontally placed engine 1, in other words, the pipe axis rises upward from the horizontal. Since the position has an inclination angle θ, a part of the axial vibration input becomes a vehicle vertical component due to the inclination angle θ.
[0037]
Further, with respect to the vertical vibration of the exhaust system, according to the vertical vibration input, the front tube 5 and the first center tube 8 connected to the first spherical joint 7 are displaced in the vehicle vertical direction with the first spherical joint 7 as a joint. By doing so, the vertical vibration of the exhaust system can be absorbed.
[0038]
On the other hand, among the exhaust pipes extending from the horizontally mounted engine 1 mounted on the front of the vehicle toward the rear of the vehicle, the front of which the axis of the tube is directed substantially in the vertical direction on the vehicle front side of the horizontally mounted engine 1. A second spherical joint 4 that allows displacement in the vehicle front-rear direction is provided at the position of the upstream opening end of the tube 5.
[0039]
Therefore, with respect to the longitudinal vibration of the exhaust system, the manifold catalytic converter 3 and the front tube 5 connected to the second spherical joint 4 are displaced in the vehicle longitudinal direction with the second spherical joint 4 as a joint in accordance with the longitudinal vibration input. Thus, the longitudinal vibration of the exhaust system can be absorbed.
[0040]
Next, the effect will be described.
[0041]
(1) On the vehicle rear side of the horizontally mounted engine 1, at the positions of the inclined portions 5d and 8a of the front tube 5 and the first center tube 8 whose tube axis faces the direction of the roll center K of the horizontally mounted engine 1. Since the first spherical joint 7 that allows displacement in the vertical direction of the vehicle is provided, it is possible to absorb both the roll vibration of the horizontally mounted engine 1, the axial vibration of the exhaust system, and the vertical vibration of the exhaust system.
In addition, it is possible to easily cope with a case where a front exhaust system as shown in FIG. 1 and a rear exhaust system as shown in FIG.
[0042]
(2) Since the exhaust manifold 2 disposed on the vehicle front side of the horizontally mounted engine 1 is connected and the exhaust manifold 2 extends below the horizontally mounted engine 1 and is directed to the rear of the vehicle, the front exhaust system is formed. The first spherical joint 7 that absorbs both the roll vibration of the horizontal engine 1, the axial vibration of the exhaust system, and the vertical vibration of the exhaust system can be applied to the vehicle.
[0043]
(3) On the vehicle front side of the horizontally mounted engine 1, a second spherical joint 4 that allows displacement in the vehicle front-rear direction is provided at the position of the upstream opening end of the front tube 5 whose tube axis is substantially directed in the vertical direction. Therefore, by adopting the first spherical joint 7 and the second spherical joint 4 in the vehicle of the front exhaust system, in addition to the roll vibration of the horizontal engine 1, the axial vibration of the exhaust system, the vertical vibration of the exhaust system, the exhaust It can absorb the longitudinal vibration of the system.
[0044]
(Other examples)
As mentioned above, although the vehicle engine exhaust apparatus of this invention has been demonstrated based on 1st Example, it is not restricted to 1st Example about a concrete structure, It concerns on each claim of a claim Design changes and additions are allowed without departing from the scope of the invention.
[0045]
For example, in the first embodiment, an example in which the first spherical joint 7 and the second spherical joint 4 are provided in the front exhaust system is shown. However, in the front exhaust system, as shown in FIG. On the vehicle rear side, a first spherical joint that allows displacement in the vehicle vertical direction at the inclined positions of the front tube 5 and the first center tube 8 whose tube axis faces the direction of the roll center K of the horizontally mounted engine 1. 7 may be provided (corresponding to the inventions according to claims 1 and 2). In FIG. 10, 19 is a pipe joint provided at the position of the second spherical joint 4 of the first embodiment, and 20 is an underfloor catalytic converter provided at an upstream position of the center muffler 9.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a vehicle engine exhaust apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a plan view showing the vehicle engine exhaust device of the first embodiment.
FIG. 3 is a detailed view of a part A in FIG. 1 showing a second spherical joint of the vehicle engine exhaust device of the first embodiment.
FIG. 4 is a detailed view of part B of FIG. 1 showing a first spherical joint of the vehicle engine exhaust system of the first embodiment.
FIG. 5 is a detailed view of a portion C in FIG. 1 showing a pipe joint of the vehicle engine exhaust system of the first embodiment.
6 is a view in the direction of arrow D in FIG. 2 showing the first insulator of the vehicle engine exhaust system of the first embodiment.
7 is a view in the direction of arrow E in FIG. 2 showing a second insulator of the vehicle engine exhaust system of the first embodiment.
8 is a view in the direction of arrow F in FIG. 2 showing a third insulator of the vehicle engine exhaust system of the first embodiment.
FIG. 9 is a view in the direction of the arrow G in FIG. 2 showing a fourth insulator of the vehicle engine exhaust system of the first embodiment.
FIG. 10 is a side view showing another example of a vehicle engine exhaust device using a front exhaust system .
[ Explanation of symbols]
1 Horizontal engine 2 Exhaust manifold 3 Manifold catalytic converter 4 Second spherical joint 5 Front tube 6 Heat shield 7 First spherical joint 8 First center tube 9 Center muffler 10 Second center tube 11 Pipe joint 12 Rear tube 13 Rear muffler 14 Tail tube 15 1st insulator 16 2nd insulator 17 3rd insulator 18 4th insulator K Roll center of horizontal engine 1

Claims (3)

車両前部に搭載された横置きエンジンの車両前方側に配置された排気マニホールドに連結され、排気マニホールドと横置きエンジンの下方を延在して車両後部へ向かう排気管と、
該排気管の途中位置に設けられたマフラと、
これら排気系部材を車体に支持するインシュレータと、
を有する車両用エンジン排気装置において、
前記排気管は、前記エンジンの車両後方側にて、エンジンの下方位置から上方側へ立ち上がるキックアップ部と、その管軸線がエンジンのロールセンタ方向を向いた傾斜部と、を有し、
前記傾斜部の途中には、車両上下方向の変位を許容する第1球面継手が設けられ、
前記傾斜部は、前記第1球面継手よりもエンジン側の位置で、前記インシュレータにより車体に弾性支持されていることを特徴とする車両用エンジン排気装置。
An exhaust manifold connected to an exhaust manifold disposed on the vehicle front side of a horizontally mounted engine mounted on a front portion of the vehicle, and extending under the exhaust manifold and the horizontally mounted engine toward the rear of the vehicle ;
A muffler provided in the middle of the exhaust pipe;
An insulator for supporting these exhaust system members on the vehicle body;
In a vehicle engine exhaust system having
The exhaust pipe has a kick-up portion that rises upward from the lower position of the engine on the vehicle rear side of the engine, and an inclined portion whose pipe axis faces the roll center direction of the engine ,
In the middle of the inclined portion, a first spherical joint that allows displacement in the vehicle vertical direction is provided,
The vehicle engine exhaust apparatus according to claim 1, wherein the inclined portion is elastically supported by the vehicle body by the insulator at a position closer to the engine than the first spherical joint .
請求項1に記載の車両用エンジン排気装置において、
前記インシュレータは、車体側部材と排気管側部材とが弾性体を介して車両上下方向へ相対変位可能に連結されていることを特徴とする車両用エンジン排気装置。
The vehicle engine exhaust device according to claim 1,
In the insulator, a vehicle engine exhaust device is characterized in that a vehicle body side member and an exhaust pipe side member are connected via an elastic body so as to be relatively displaceable in the vehicle vertical direction .
請求項1または請求項2に記載の車両用エンジン排気装置において、
前記横置きエンジンの車両前方側にて、その管軸線がほぼ上下方向を向いた排気管の位置に、車両前後方向の変位を許容する第2球面継手を設けたことを特徴とする車両用エンジン排気装置。
The vehicle engine exhaust device according to claim 1 or 2,
A vehicular engine characterized in that a second spherical joint that allows displacement in the vehicle longitudinal direction is provided at the position of the exhaust pipe whose tube axis is substantially directed in the vertical direction on the vehicle front side of the horizontal engine. Exhaust system.
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