(57)【要約】【課題】  簡単な構成で排気管の弾性振動の共振周波数を任意にチューニングして車体側の共振と一致することによって発生する車内音を抑制することができるエンジンの排気装置を提供する。【解決手段】  主管２１から分岐した直後の所定区間（すなわち、三方継手２２との接続部直下流の所定区間）において、一対の枝管２３ｌ，２３ｒの管部２３ｌａ，２３ｒａを互いに平行に当接された状態で配管させる。これら管部２３ｌａ，２３ｒａに金属ベルト３５を巻架し、この金属ベルト３５により管部２３ｌａ，２３ｒａ間相互を拘束することによって、リヤエキゾーストパイプ２０の各枝管２３ｌ，２３ｒの弾性振動の共振周波数をチューニングする。具体的には、リヤエキゾーストパイプ２０は、各枝管２３ｌ，２３ｒの各弾性モードの共振周波数が、車体側の共振周波数と異なるよう設定されている。【選択図】  図１
2006183473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の主管に一対の枝管が連通する二股構造の排気管を備えたエンジンの排気装置において、
上記両枝管に巻架してこれらを相互に拘束するバンド部材を有し、当該バンド部材による上記両枝管の拘束によって上記各枝管の各弾性モードの共振周波数を車体側の共振周波数と異なる値に設定したことを特徴とするエンジンの排気装置。
【請求項２】
単一の主管に一対の枝管が連通する二股構造の排気管を備えたエンジンの排気装置において、
上記両枝管に巻架してこれらを相互に拘束するバンド部材を有し、当該バンド部材による上記両枝管の拘束によって上記各枝管の各弾性モードの周波数ピーク値を車体側の弾性モードの周波数ピーク値と異なる値に設定したことを特徴とするエンジンの排気装置。
【請求項３】
上記両枝管は、少なくとも一の上記バンド部材の巻架位置よりも上記主管側を起点として、互いに離間している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。  
【請求項４】
上記両枝管の離間によって形成される隙間部に、上記両枝管を互いに弾性接続する弾性部材を設け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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単一の主管に一対の枝管が連通する二股構造の排気管を備えたエンジンの排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの排気装置の振動に起因する騒音を低減するための技術として、様々な提案がなされている。例えば、特許文献１には、エンジンの各気筒の爆発に同期して排気管の表面で発生する６ＫＨｚ以上の高周波な表面振動を低減するため、金属塊を帯状に連結した拘束バンド体をエキゾーストマニホルドの曲がり部に取付ける技術が開示されている。
【０００３】
ところで、この種の排気装置では、一般に、上述の表面振動の他にも、排気管等の各部に、それぞれ固有のヤング率に応じた比較的低周波な弾性振動が発生する。特に、この弾性振動は、排気管の下流端部に重量部材であるマフラが連結する排気装置の後部において顕著となる。そして、このような排気管の弾性共振モードの周波数が車体側共振と一致すると、大きな車内音となる場合がある。
【特許文献１】特開平９−３２９０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これに対処し、排気管に対して補剛や重量バランスの変更等を行うことで、排気管の弾性振動の共振周波数を車体側のものと異ならせることも考えられるが、このようなチューニングは排気装置の構造の複雑化や重量の増加等を招く虞がある。特に、近年では、排気管の中途を二股に分岐し、分岐した各枝管の下流端部にそれぞれ個別のマフラを連結する分岐形の排気装置が多く採用されているが、このような分岐形の排気装置においては、各枝管に対して個別のチューニングを行う必要があり、更なる構造の複雑化等を招く虞がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で排気管の弾性振動の周波数特性を任意にチューニングして、車体側の共振と一致することによる車内音の発生を抑制することができるエンジンの排気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、単一の主管に一対の枝管が連通する二股構造の排気管を備えたエンジンの排気装置において、上記両枝管に巻架してこれらを相互に拘束するバンド部材を有し、当該バンド部材による上記両枝管の拘束によって上記各枝管の各弾性モードの共振周波数を車体側の共振周波数と異なる値に設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のエンジンの排気装置によれば、簡単な構成で排気管の弾性振動の共振周波数を任意にチューニングして車体側の共振と一致することによる車内音の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図面は本発明の第１の実施形態に係わり、図１はエンジンの排気装置の概略構成図、図２はリヤエキゾーストパイプの分岐部の拘束例を示す平面図、図３は枝管の弾性振動のシミュレーション結果を示す周波数特性図である。
【０００９】
図１において、符号１０は車体１の前部に搭載されるエンジンを示し、本実施形態においては水平対向６気筒エンジンを示す。このエンジン１０の左右バンクを構成するシリンダブロック１１ｌ，１１ｒにはシリンダヘッド１２ｌ，１２ｒが固設し、シリンダヘッド１２ｌ，１２ｒに開口する各気筒の排気ポート１３ｌ，１３ｒには、フロントエキゾーストパイプ１４ｌ，１４ｒがそれぞれ連通されている。各フロントエキゾーストパイプ１４ｌ，１４ｒの中途にはフロント触媒１５ｌ，１５ｒが介装されており、さらに、両フロントエキゾーストパイプ１４ｌ，１４ｒの集合部には、リヤ触媒１６が連通されている。
【００１０】
リヤ触媒１６の下流側には、排気管としてのリヤエキゾーストパイプ２０が連通されている。リヤエキゾーストパイプ２０は、上流端がリヤ触媒１６に連通する単一の主管２１と、この主管２１の下流端に三方継手２２を介してそれぞれ連通する左右一対の枝管２３ｌ，２３ｒとを備えた二股構造の排気管で構成されている。そして、このリヤエキゾーストパイプ２０において、主管２１の中途にはチャンバ２５が介装され、各枝管２３ｌ，２３ｒの下流端部にはそれぞれマフラ２６ｌ，２６ｒが連結されている。
【００１１】
また、リヤエキゾーストパイプ２０上の要所にはフック状のブラケット２７が固設されており、これら各ブラケット２７は、例えばクロスメンバ等の車体部材に固設するブラケット２８に、連結部材２９を介して連結されている。ここで、連結部材２９はゴム等の弾性部材で構成されており、この連結部材２９を通じたブラケット２７，２８の連結によって、リヤエキゾーストパイプ２０は、車体に弾性的に吊下されている。
【００１２】
このようなエンジン１０の排気装置において、リヤエキゾーストパイプ２０を構成する一対の枝管２３ｌ，２３ｒは、主管２１から分岐した直後の所定区間（すなわち、三方継手２２との接続部直下流の所定区間）の管部２３ｌａ，２３ｒａが、互いに平行に当接された状態で配管されている。そして、これら管部２３ｌａ，２３ｒａには、ベルト部材としての金属ベルト３５が巻架され、この金属ベルト３５により管部２３ｌａ，２３ｒａ間相互が拘束されることによって、リヤエキゾーストパイプ２０は、各枝管２３ｌ，２３ｒの弾性振動の共振周波数がチューニングされている。具体的には、リヤエキゾーストパイプ２０は、各枝管２３ｌ，２３ｒの各弾性共振モードの共振周波数が、車体側の共振周波数と異なるよう設定されている。
【００１３】
すなわち、管部２３ｌａ，２３ｒａ間を金属ベルト３５で相互に拘束することにより、各枝管２３ｌ，２３ｒが弾性振動を行う際の支点が下流側にシフトされ、これにより、各枝管２３ｌ，２３ｒの弾性振動の共振周波数がチューニングされる。具体的には、本実施形態において、枝管２３ｌ，２３ｒは、例えば図１に示すように、一対の金属ベルト３５によって、管部２３ｌａ，２３ｒａの上流端部と下流端部とが拘束されており、これらの拘束によって、図３（ａ）に示すように、枝管２３ｌの弾性モードの各共振周波数が、非拘束時（図３（ａ）中の一点鎖線参照）に比べ、全体的に高周波数側にシフトされている。勿論、図示しないが、管部２３ｌａ，２３ｒａ間の拘束によって、枝管２３ｒの各弾性モードの共振周波数も高周波数側にシフトされる。そして、これら各枝管２３ｌ，２３ｒの各弾性振動の共振周波数を高周波数側へとチューニングして各弾性モードの共振周波数を車体１側の各弾性モードの共振周波数と異なる値に設定することにより、排気装置の中で最も大きな弾性振動が発生しやすい部材の一つである各枝管２３ｌ，２３ｒと車体１との間で大きな車内音が発生することが的確に防止される。
【００１４】
ここで、各枝管２３ｌ，２３ｒの各弾性振動の共振周波数は、各管部２３ｌａ，２３ｒａの拘束状態を変化させることにより適宜変更することが可能である。例えば、図１に示した拘束状態に対して金属ベルト３５を追加して管部２３ｌａ，２３ｒａ間の拘束を強化すれば（図２（ａ）参照）、枝管２３ｌ，２３ｒの各弾性モードの共振周波数を、より高周波数側にシフトさせることができる（例えば、枝管２３ｌについて図３（ｂ）参照）。その一方で、図１に示した拘束状態に対し、管部２３ｌａ，２３ｒａの下流端部を拘束する金属ベルト３５を上流側に移動させると（図２（ｂ）参照）、枝管２３ｌ，２３ｒの各弾性モードの共振周波数を低周波数側にシフトさせることができる（例えば、枝管２３ｌについて図３（ｃ） 参照）。
【００１５】
このような実施形態によれば、各枝管２３ｌ，２３ｒの管部２３ｌａ，２３ｒａ間を金属ベルト３５で相互に拘束するだけの簡単な構成により、各枝管２３ｌ，２３ｒの弾性振動の共振周波数を任意にチューニングすることができ、車体１側との共振周波数一致による車内音の発生を効果的に抑制することができる。
【００１６】
次に、図４，５は本発明の第２の実施形態に係わり、図４はリヤエキゾーストパイプの分岐部を示す平面図、図５は枝管の弾性振動のシミュレーション結果を示す周波数特性図である。なお、本実施形態において、上述の第１の実施形態と同様の構成については、同符号を付して説明を省略する。
【００１７】
図４（ａ）に示すように、本実施形態において、枝管２３ｌ，２３ｒの管部２３ｌａ，２３ｒａは、少なくとも下流側の金属ベルト３５による拘束位置よりも上流側（すなわち、主管２１側）を起点として互いに離間されている。
【００１８】
そして、管部２３ｌａ，２３ｒａの一部を所定に離間させてこれらの間に隙間部３６を形成することにより、各弾性モードの共振周波数は２つに分割する。すなわち、管部２３ｌａ，２３ｒａ間に隙間部３６を形成することにより、各枝管２３ｌ，２３ｒは、互いに離間する方向に弾性振動する際には主として下流側の金属ベルト３５を支点として振動し、互いに接近する方向に弾性振動する際には主として隙間部３６の起点を支点として振動する。そして、このように各枝管２３ｌ，２３ｒが振動方向に応じて異なる支点で弾性振動することにより、各弾性モードは２つに分割され、分割された各周波数ピークのゲインもそれぞれ低く抑えられる（例えば、枝管２３ｌについて図５（ａ）参照）。
【００１９】
従って、各管部２３ｌａ，２３ｒａに対する金属ベルト３５の拘束位置、及び隙間部３６の起点をそれぞれ適切に設定することにより、各枝管２３ｌ，２３ｒの共振と車体１側の共振が一致することによって発生する車内音をより効果的に抑制することができる。
【００２０】
ここで、図４（ｂ）に示すように、本実施形態においては、両管部２３ｌａ，２３ｒａの離間によって形成される隙間部３６に、両枝管２３ｌ，２３ｒの管部２３ｌａ，２３ｒａを互いに弾性接続する弾性部材３７を設けてもよい。この弾性部材３７としては、例えば、板バネ、皿バネ、耐熱ゴム、或いは耐熱樹脂等を好適に用いることができる。そして、隙間部３６に弾性部材３７を介装することによって、枝管２３ｌ，２３ｒの弾性振動を抑制することができ、各共振周波数のゲインをより低く抑制することが可能となる。
【００２１】
なお、上述の各実施形態においては、排気装置の下流方向に向けて主管２１が二股の枝管２３ｌ，２３ｒに分岐するリヤエキゾーストパイプ２０に対して金属ベルト３５を巻架した一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、リヤ触媒１６側を主管、フロントエキゾーストパイプ１４ｌ，１４ｒを枝管とし、フロントエキゾーストパイプ１４ｌ，１４ｒ間を金属ベルト３５で拘束してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わり、エンジンの排気装置の概略構成図
【図２】同上、リヤエキゾーストパイプの分岐部の拘束例を示す平面図
【図３】同上、枝管の弾性振動のシミュレーション結果を示す周波数特性図
【図４】本発明の第２の実施形態に係わり、リヤエキゾーストパイプの分岐部を示す平面図
【図５】同上、枝管の弾性振動のシミュレーション結果を示す周波数特性図
【符号の説明】
【００２３】
１  …  車体
１０  …  エンジン
２０  …  リヤエキゾーストパイプ（排気管）
２１  …  主管
２３ｌ，２３ｒ  …  枝管
３５  …  金属ベルト（バンド部材）
３６  …  隙間部
３７  …  弾性部材
代理人    弁理士      伊    藤      進
【図１】
2006183473.tif 000003
【図２】
2006183473.tif 000004
【図３】
2006183473.tif 000005
【図４】
2006183473.tif 000006
【図５】
2006183473.tif 000007