(57)【要約】【課題】  排気系での振動発生の抑制、組付け作業の容易性、および、左右のフロント排気管路の間の排気圧損差の改善を図ることを可能とする排気管構造を提供する。【解決手段】  車両の中心軸線Ｌ１を交差して入力される左フロント排気管路１００ｂのフロント交流側左パイプ１０５は、メインマフラ１０３の重心Ｇを通る車両の前後方向の軸線上（Ｌ２）においてメインマフラ１０３に接続されている。また、内燃機関側左パイプ１０２とフロント交流側左パイプ１０５との間の連結において、内燃機関側左パイプ１０２の一端をフロント交流側左パイプ１０５の内部に差し込むようにして連結される。さらに、全長が長い左フロント排気管路１００ｂにおいて、内燃機関側左パイプ１０２およびフロント交流側左パイプ１０５のそれぞれの管径を、右フロント排気管路１００ａの管径よりも太くしている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に連結され車両の前後方向の中心軸線を挟んで配置される、第１排気管路および第２排気管路を、前記中心軸線から左右方向にずれて配置される交流部を介在して１つの第３排気管路に統合する排気管構造であって、
前記第２排気管路は、前記車両の中心軸線を交差し、前記交流部の重心を通る車両の前後方向の軸線上において前記交流部に接続される、排気管構造。
【請求項２】
内燃機関に連結され車両の前後方向の中心軸線を挟んで配置される、第１排気管路および第２排気管路を、前記中心軸線から左右方向にずれて配置される交流部を介在して１つの第３排気管路に統合する排気管構造であって、
前記第１排気管路は、内燃機関に接続される内燃機関側右パイプと、前記交流部に接続されるフロント交流側右パイプと有し、
前記第２排気管路は、内燃機関に接続される内燃機関側左パイプと、前記交流部に接続されるフロント交流側左パイプと有し、
前記第３排気管路は、前記交流部に接続されるリア交流側パイプと後方側に配置されるテールパイプと有し、
前記内燃機関側右パイプと前記フロント交流側右パイプとの連結、前記内燃機関側左パイプと前記フロント交流側左パイプとの連結、および、前記リア交流側パイプと前記テールパイプとの連結の、少なくともいずれかの連結においては、いずれか一方のパイプを他方のパイプに差し込む連結構造が採用される、排気管構造。
【請求項３】
前記第２排気管路の管内径は、前記第２排気管路の管内径よりも大径である、請求項１または２に記載の排気管構造。
【請求項４】
前記交流部はマフラである、請求項１から３のいずれかに記載の排気管構造。
【請求項５】
前記車両は、フロントエンジン・リアドライブ方式である、請求項１から４のいずれかに記載の排気管構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載される内燃機関に採用される排気管構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、Ｖ型エンジンに採用される排気管構造によれば、Ｖ型エンジンの左右に連結される左右のエキゾーストマニホールドにそれぞれ独立のフロントパイプが接続され、これらのフロントパイプの後端で、たとえば交流部としてのメインマフラを介して１つのセンターパイプに統合させる構造が採用される。図６は、フロントエンジン・リアドライブ（ＦＲ）方式の車両に採用される排気管構造２００を平面的に見た場合の概略模式図である。
【０００３】
ＦＲ方式の車両の場合には、エンジン１から後輪側に向けて、車両の中心軸線（Ｌ１）に沿ってプロペラシャフト（図示省略）が配設されるため、メインマフラ１０３は、車両中心軸線Ｌ１から左右方向にずれた位置に配設されることになる。この排気管構造２００を詳細に説明すると、エンジン１に連結され中心軸線Ｌ１を挟んで配置される、右フロント排気管路１００ａおよび左フロント排気管路１００ｂを有し、右フロント排気管路１００ａおよび左フロント排気管路１００ｂは、中心軸線から右方向にずれて配置されたメインマフラ１０３に接続されている。また、メインマフラ１０３からは、リア側に向かうリア排気管路１００ｃに接続されている。これにより、２本のフロント排気管路１００ａ，１００ｂが、メインマフラ１０３を介して１本の排気管路１００ｃに統合される。
【０００４】
右フロント排気管路１００ａは、途中領域に触媒１０１ａが設けられた内燃機関側右パイプ１０１と、メインマフラ１０３に接続されるフロント交流側右パイプ１０４とを有し、内燃機関側右パイプ１０１とフロント交流側右パイプ１０４との連結には、それぞれのパイプに設けられたフランジ部をボルト締めするフランジ連結構造２２０が採用されている。左フロント排気管路１００ｂも、途中領域に触媒１０２ａが設けられた内燃機関側左パイプ１０２と、メインマフラ１０３に接続されるフロント交流側左パイプ１０５とを有し、内燃機関側左パイプ１０２とフロント交流側左パイプ１０５との連結には、それぞれのパイプに設けられたフランジ部をボルト締めするフランジ連結構造２２１が採用されている。
【０００５】
排気管路１００ｃは、メインマフラ１０３に接続されるリア交流側パイプ１０６と、後方側に配置されサブマフラ１０８を有するテールパイプ１０７と有し、リア交流側パイプ１０６とテールパイプ１０７との連結には、上記左右フロント排気管路１００ａ，１００ｂと同様に、それぞれのパイプに設けられたフランジ部をボルト締めするフランジ連結構造２２２が採用されている。
【０００６】
また、上記排気管構造２００において、メインマフラ１０３、内燃機関側左パイプ１０２、および、サブマフラ１０８は、車両の底面フレーム（図示省略）に、サポート部材１０９，１１１，１１２により取り付け固定されている。
【０００７】
上記構成からなる排気管構造２００によれば、メインマフラ１０３が、車両中心軸線Ｌ１から左右方向にずれた位置に配設されていることから、以下に示す問題が挙げられる。第１に、図６に示すように、メインマフラ１０３へのフロント交流側右パイプ１０４およびフロント交流側左パイプ１０５の接続位置は、メインマフラ１０３の重心を通る車両の前後方向の軸線Ｌ２を挟んで対称となる位置に設けられている。
【０００８】
しかし、メインマフラ１０３は、車両中心軸線Ｌ１から右方向にずれた位置に配設されていることから、左フロント排気管路１００ｂの内燃機関側左パイプ１０２が、車両中心軸線Ｌ１を交差するように屈曲した状態でメインマフラ１０３に連結される。このため、エンジンローリングに対して内燃機関側左パイプ１０２がクランクし、また、メインマフラ１０３の重心位置からずれた位置にフロント交流側左パイプ１０５が入力されているため、メインマフラ１０３へのねじりモーメントが大きくなり、メインマフラ１０３での振動振幅が大きくなる。その結果、排気系に起因する振動（サポート部材から車両本体への伝達振動）を低減するために、サポート部材に対してダイナミックダンパ、フレキシブルパイプ、球面継手等の振動低減要素を採用する必要が生じている。
【０００９】
また、第２の問題としては、メインマフラ１０３に入力されるフロント交流側右パイプ１０４、フロント交流側左パイプ１０５、および、リア交流側パイプ１０６のそれぞれに対する、内燃機関側右パイプ１０１、内燃機関側左パイプ１０２、および、テールパイプ１０７の連結には、３箇所のフランジ連結構造２２０，２２１，２２２が採用されているが、最後（３箇所目）に締付けるフランジ連結構造においては、各パイプの軸方向周りの回転方向でのバラツキ（交差）により、相互のボルト孔が大きくずれる場合があり、組付け作業の困難性、作業効率の低下を招いている。
【００１０】
また、第３の問題としては、内燃機関側左パイプ１０２が、車両中心軸線Ｌ１を交差するように屈曲した状態でメインマフラ１０３に連結されていることから、左右フロント排気管路１００ａ，１００ｂの相互の長さを比較した場合、右フロント排気管路１００ａよりも左フロント排気管路１００ｂの方が長くなる。そのため、左右のフロント排気管路１００ａ，１００ｂの間に排気圧損の差が生じる結果、エンジンの左右の気筒内での充填率に差が生じ、エンジン振動や排気脈動差に起因して排気音が悪化していた。この排気音の悪化を解消するために、メインマフラの容量を増加する等の対策が施されている。
【００１１】
なお、下記特許文献１には、Ｖ型エンジンの排気系における排気管交流部構造に関する発明が開示されているが、左右のフロント排気管路は、車両中心軸線を挟んで左右対称に設けられており、上記問題に関する記載は開示されていない。
【特許文献１】特開２００４−１９０６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この発明が解決しようとする課題は、一方のフロント排気管路が、車両中心軸線を交差するように屈曲した状態で交流部に連結されていることに起因して発生する排気系での振動発生、３箇所のフランジ連結構造の組付け作業の困難性、作業効率の低下、および、左右のフロント排気管路の間に排気圧損の差が生じることによる排気音の悪化である。したがって、この発明の目的は、排気系での振動発生の抑制、組付け作業の容易性、および、左右のフロント排気管路の間の排気圧損差の改善を図ることを可能とする排気管構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明に基づいた排気管構造の１つの局面においては、内燃機関に連結され車両の前後方向の中心軸線を挟んで配置される、第１排気管路および第２排気管路を、上記中心軸線から左右方向にずれて配置される交流部を介在して１つの第３排気管路に統合する排気管構造であって、上記第２排気管路は、上記車両の中心軸線を交差し、上記交流部の重心を通る車両の前後方向の軸線上において上記交流部に接続されている。
【００１４】
また、この発明に基づいた排気管構造の他の局面においては、内燃機関に連結され車両の前後方向の中心軸線を挟んで配置される、第１排気管路および第２排気管路を、前記中心軸線から左右方向にずれて配置される交流部を介在して１つの第３排気管路に統合する排気管構造であって、前記第１排気管路は、内燃機関に接続される内燃機関側右パイプと、前記交流部に接続されるフロント交流側右パイプと有し、前記第２排気管路は、内燃機関に接続される内燃機関側左パイプと、前記交流部に接続されるフロント交流側左パイプと有し、前記第３排気管路は、前記交流部に接続されるリア交流側パイプと後方側に配置されるテールパイプと有し、前記内燃機関側右パイプと前記フロント交流側右パイプとの連結、前記内燃機関側パイプ左と前記フロント交流側左パイプとの連結、および、前記リア交流側パイプと前記テールパイプとの連結の、少なくともいずれかの連結においては、いずれか一方のパイプを他方のパイプに差し込む連結構造が採用されている。
【００１５】
また、上記各排気管構造に係る発明においては、上記第２排気管路の管内径は、上記第２排気管路の管内径よりも大径となるように設けられている。
【発明の効果】
【００１６】
この発明に基づいた排気管構造の１つの局面によれば、車両の中心軸線を交差する第２排気管路は、交流部の重心を通る車両の前後方向の軸線上において交流部に接続することで、内燃機関のローリングに起因する第２排気管路の交流部に対するねじりモーメントを小さくすることが可能となる。その結果、従来内燃機関のローリングに起因する第２排気管路のねじりモーメントによる交流部に置いて発生していた振動を抑制することが可能となる。これにより、排気系の車両本体への固定部であるサポート部材に対して採用していた振動低減要素の採用が削減され、コスト上昇を低減させることが可能となる。
【００１７】
また、この発明に基づいた排気管構造の他の局面によれば、パイプ同士の連結に、いずれか一方のパイプを他方のパイプに差し込む連結構造を採用することで、パイプに軸方向周りの回転方向でのバラツキ（交差）が発生した場合であっても、回転方向でのバラツキ（交差）であれば一方のパイプを他方のパイプに差し込むことができため、組付け作業の容易化を図ることが可能となる。さらに、差し込み連結構造であれば、連結後にパイプに軸方向周りの回転振動が発生した場合でも、連結部分においてこの回転振動を吸収することができ、振動抑制を実現させることも可能となる。
【００１８】
また、上記排気管構造において第２排気管路の管内径を、第１排気管路の管内径よりも大径となるように設けることで、第１排気管路よりも管路長さが長い第２排気管路における排気圧損を下げ、第１排気管路と第２排気管路との相互の排気圧損を等しくすることを可能とする。これにより、左右のフロント排気管路の間の排気圧損の差に起因する排気音の悪化を低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明に基づいた実施の形態における排気管構造について、図１から図５を参照しながら説明する。なお、図６において説明した排気管構造２００と同一または相当部分については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さないこととする。また、本実施の形態における排気管構造が適用される車両の例示として、図６において説明した排気管構造２００の場合と同様に、Ｖ型エンジン、フロントエンジン・リアドライブ（ＦＲ）方式とする。
【００２０】
まず、図１を参照して、本実施の形態における排気管構造１００の構造的特徴は、図６に示す排気管構造２００と比較した場合、（１）メインマフラ１０３周りの構造、（２）パイプ間連結構造、および、（３）左右のフロント排気管路の構造を挙げることができる。以下、本実施の形態における排気管構造１００の各構造の特徴について説明する。
【００２１】
（メインマフラ１０３周りの構造）
まず、図１および図２を参照して、本実施の形態における排気管構造１００のメインマフラ１０３周りの構造について説明する。なお、図１は、排気管構造１００を示す平面概略構成図であり、図２は、この排気管構造１００に採用されるメインマフラ周りの部分拡大平面図である。この排気管構造１００は、中心軸線から右方向にずれて配置される交流部としてのメインマフラ１０３に対して第１および第２排気管路としての左右フロント排気管路１００ａ，１００ｂ接続されている。左右フロント排気管路１００ａ，１００ｂの内、車両の中心軸線Ｌ１を交差して入力される左フロント排気管路１００ｂのフロント交流側左パイプ１０５は、メインマフラ１０３の重心Ｇを通る車両の前後方向の軸線上（Ｌ２）においてメインマフラ１０３に接続されている。
【００２２】
この構成により、左フロント排気管路１００ｂを、メインマフラ１０３の重心Ｇを通る車両の前後方向の軸線上Ｌ２においてメインマフラ１０３に接続することで、エンジン１のローリングに起因する左フロント排気管路１００ｂのメインマフラ１０３に対するねじりモーメントを小さくすることができる。その結果、従来エンジン１のローリングに起因する左フロント排気管路１００ｂのねじりモーメントによるメインマフラ１０３において発生していた振動を抑制することが可能となる。
【００２３】
（パイプ間連結構造）
次に、図１、図３および図４を参照して、本実施の形態におけるパイプ間連結構造について説明する。なお、図３は、この排気管構造１００に採用されるパイプ間連結構造を示す部分拡大断面図であり、図４は、この排気管構造１００に採用されるパイプ間連結構造を示す部分拡大斜視図である。この排気管構造１００においては、左フロント排気管路１００ｂにおける内燃機関側左パイプ１０２とフロント交流側左パイプ１０５との間の連結、および、排気管路１００ｃのリア交流側パイプ１０６とテールパイプ１０７との間の連結に、本実施の形態におけるパイプ間連結構造が採用されている。
【００２４】
具体的な連結構造は、図３および図４に示すように、内燃機関側左パイプ１０２の一端をフロント交流側左パイプ１０５の内部に差し込むようにして連結される。なお、内燃機関側左パイプ１０２に設けられた凸部１０２ｂの外面壁と、フロント交流側左パイプ１０５に設けられた凸部１０５ａの内面壁との間には、ガスケット１５１が配設されている。さらに、内燃機関側左パイプ１０２とフロント交流側左パイプ１０５との差込状態を確実に維持させるために、凸部１０２ｂと凸部１０５ａとを全周にわたって覆う、リング状止め具１５２を用いている。なお、図においては、代表例として、内燃機関側左パイプ１０２とフロント交流側左パイプ１０５との間の連結構造を図示したが、リア交流側パイプ１０６とテールパイプ１０７との間の連結構造も同様である。
【００２５】
このように、内燃機関側左パイプ１０２とフロント交流側左パイプ１０５、および、リア交流側パイプ１０６とテールパイプ１０７におけるパイプ同士の連結に、一方のパイプを他方のパイプに差し込む連結構造を採用することで、それぞれのパイプに軸方向周りの回転方向でのバラツキ（交差）が発生した場合であっても、回転方向でのバラツキ（交差）であれば一方のパイプを他方のパイプに差し込むことができため、組付け作業の容易化を図ることができる。また、このような差し込み連結構造であれば、連結後に各パイプに軸方向周りの回転振動が発生した場合でも、連結部分においてこの回転振動を吸収することができる。
【００２６】
なお、上記実施の形態においては、内燃機関側左パイプ１０２とフロント交流側左パイプ１０５との間の連結構造、および、リア交流側パイプ１０６とテールパイプ１０７との間の連結構造に、本実施の形態における差し込み連結構造を採用した場合について説明したが、内燃機関側右パイプ１０１とフロント交流側右パイプ１０４との間の連結構造にも、本実施の形態における差し込み連結構造を採用しても構わない。また、少なくともいずれか一箇所の連結構造に、本実施の形態における差し込み連結構造を採用しても構わない。
【００２７】
（左右のフロント排気管路の構造）
次に、図１および図５を参照して、本実施の形態における左右のフロント排気管路の構造について説明する。なお、図５は、この排気管構造１００に採用される左右のフロント排気管路の構造を示す部分拡大平面図である。右フロント排気管路１００ａは、内燃機関側右パイプ１０１とフロント交流側右パイプ１０４により構成され、左フロント排気管路１００ｂは、内燃機関側左パイプ１０２とフロント交流側左パイプ１０５により構成されている。
【００２８】
左フロント排気管路１００ｂの内燃機関側左パイプ１０２は、車両中心軸線Ｌ１を交差するように屈曲した状態でメインマフラ１０３に連結されていることから、右フロント排気管路１００ａよりも左フロント排気管路１００ｂの方が長くなり、両方のパイプの管径が同じであれば、左右のフロント排気管路１００ａ，１００ｂの間に排気圧損の差が生じる。そこで、左右のフロント排気管路１００ａ，１００ｂの間に排気圧損を等しくするために、本実施の形態においては、全長が長い左フロント排気管路１００ｂにおいて、内燃機関側左パイプ１０２およびフロント交流側左パイプ１０５のそれぞれの管径（Ｗ２）を、右フロント排気管路１００ａの内燃機関側右パイプ１０１およびフロント交流側右パイプ１０４の管径（Ｗ１）よりも太くしている（Ｗ１＜Ｗ２）。
【００２９】
これにより、右フロント排気管路１００ａよりも管路長さが長い左フロント排気管路１００ｂにおける排気圧損を下げ、右フロント排気管路１００ａと左フロント排気管路１００ｂとの相互の排気圧損が等しくなる。これにより、エンジンの左右の気筒の充填効率が等しくなり、爆発エネルギが均等に得られる。その結果、エンジン振動を均一にすることができる。また、右フロント排気管路１００ａと左フロント排気管路１００ｂとの相互の排気圧損が等しいことから、左右の気筒の排気音を均一にすることができる。
【００３０】
なお、上記実施の形態では、一例としてＶ型エンジンおよびフロントエンジン・リアドライブ（ＦＲ）方式の車両に、本発明に基づく排気管構造を適用した場合について説明したが、Ｖ型エンジンに限られず、左右から排気管を引き出す形式のエンジンを採用する車両であれば本発明に基づく排気管構造を適用することが可能である。また、ＦＲ方式の車両に限らず、少なくとも２系統の排気管路のうち一方の排気管路が車両の中心軸線を交差する構造を採用する車両であれば本発明に基づく排気管構造を適用することが可能である。また、本実施の形態においては、交流部としてメインマフラを兼用している場合について説明しているが、交流部とメインマフラとをそれぞれ別構造とすることも可能である。
【００３１】
したがって、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明に基づいた実施の形態における排気管構造を示す平面概略構成図である。
【図２】この発明に基づいた実施の形態における排気管構造に採用されるメインマフラ周りの部分拡大平面図である。
【図３】この発明に基づいた実施の形態における排気管構造に採用されるパイプ間連結構造を示す部分拡大断面図である。
【図４】この発明に基づいた実施の形態における排気管構造に採用されるパイプ間連結構造を示す部分拡大斜視図である。
【図５】この発明に基づいた実施の形態における排気管構造に採用される左右のフロント排気管路の構造を示す部分拡大平面図である。
【図６】背景技術における排気管構造を示す平面概略構成図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  エンジン、１００ａ  右フロント排気管路、１００ｂ  左フロント排気管路、１００ｃ  リア排気管路、１０１  内燃機関側右パイプ、１０１ａ  触媒、１０２  内燃機関側左パイプ、１０２ａ  触媒、１０２ｂ  凸部、１０３  メインマフラ、１０４  フロント交流側右パイプ、１０５  フロント交流側左パイプ、１０５ａ  凸部、１０６  リア交流側パイプ、１０７  テールパイプ、１０８  サブマフラ、１０９，１１１，１１２  サポート部材、１５１  ガスケット、１５２  リング状止め具、Ｇ  重心、Ｌ１  車両中心軸線、Ｌ２  軸線。
【図１】
2006152828.tif 000003
【図２】
2006152828.tif 000004
【図３】
2006152828.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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