(57)【要約】【課題】リアマフラがセンターマフラより小径小容量の車両用排気装置において、排気制御弁組み込みによる効果を十分に高めることができる車両用排気装置の提供。【解決手段】排気系の途中に大径大容量のセンターマフラ２と該センターマフラ２よりは小径小容量のリアマフラ３とが組み込まれた車両用排気装置において、リアマフラ３内には少なくとも排気抵抗の小さいメイン流路と該メイン流路よりは排気抵抗の大きいサブ流路とが並列に設けられ、メイン流路を構成するインレットパイプ３２の流出口３２ａに所定の排気圧で開弁することによりメイン流路を開く排圧感応式の排気制御弁３６が組み込まれている。【選択図】      図２
2005009452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系の途中に大径大容量のセンターマフラと該センターマフラよりは小径小容量のリアマフラとが組み込まれた車両用排気装置において、
前記リアマフラ内には少なくとも排気抵抗の小さいメイン流路と該メイン流路よりは排気抵抗の大きいサブ流路とが並列に設けられ、
前記メイン流路の途中には所定の排気圧で開弁することによりメイン流路を開く排圧感応式の排気制御弁が組み込まれていることを特徴とする車両用排気装置。
【請求項２】
前記リアマフラ内に設けられるインレットパイプとアウトレットパイプとが排気ガスの流れ方向と直交する方向において互いに重ならない状態に配置され、
前記メイン流路がインレットパイプの流出口を経由する流路で構成され、該流出口に前記排気制御弁が設けられ、
前記サブ流路がインレットパイプの周壁に形成された連通孔を経由する流路で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用排気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用排気装置に関し、特に、排気系の途中に大径大容量のセンターマフラと該センターマフラよりは小径小容量のリアマフラとが組み込まれた車両用排気装置におけるマフラー性能面での改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジン排気系の途中にセンターマフラとリアマフラとが組み込まれる車両用排気装置としては、図５に示すように、リアマフラ１０２をセンターマフラ１０１より大径大容量に形成することにより、このリアマフラ１０２内に所定の排気圧で開弁することにより排気抵抗の小さいメイン流路を開く排圧感応式の排気制御弁が組み込まれるのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
これは、マフラ容量の吐出音への感度は上流側のセンターマフラ１０１側より下流側に位置するリアマフラ１０２側の方が大きいため、排気制御弁もセンターマフラ１０１内よりリアマフラ１０２内に組み込まれる方が、排気制御弁組み込みによる効果（エンジンの高速回転時に必要とされる低背圧化によるエンジン出力向上効果とエンジンの低速回転時に必要とされる低騒音化効果）を高めることができるからである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３７１８４１号公報  （明細書（３）頁、図１、２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ミニバンやワンボックスタイプの車両においては、特に車両後部における床下組み付けスペースとの関係でリアマフラ側を大径大容量にすることが困難であるため、図１に示すように、床下スペースの制約の少ない車両中間部に配置されるセンターマフラ２側を大径大容量に形成し、このセンターマフラ２内に排気制御弁を組み込むことによりメインマフラを構成させ、リアマフラ３側は小径小容量のサブマフラとし、図６、７に示すように、吸音室１０３や共鳴室１０４としてのみ機能させていた。
このため、排気制御弁組み込みによる効果を十分に高めることができないという問題点があった。
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は、リアマフラがセンターマフラより小径小容量の車両用排気装置において、排気制御弁組み込みによる効果を十分に高めることができる車両用排気装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１記載の車両用排気装置は、排気系の途中に大径大容量のセンターマフラと該センターマフラよりは小径小容量のリアマフラとが組み込まれた車両用排気装置において、前記リアマフラ内には少なくとも排気抵抗の小さいメイン流路と該メイン流路よりは排気抵抗の大きいサブ流路とが並列に設けられ、前記メイン流路の途中には所定の排気圧で開弁することによりメイン流路を開く排圧感応式の排気制御弁が組み込まれていることを特徴とする手段とした。
【０００７】
請求項２記載の車両用排気装置は、請求項１記載の車両用排気装置において、前記リアマフラ内に設けられるインレットパイプとアウトレットパイプとが排気ガスの流れ方向と直交する方向において互いに重ならない状態に配置され、前記メイン流路がインレットパイプの流出口を経由する流路で構成され、該流出口に前記排気制御弁が設けられ、前記サブ流路がインレットパイプの周壁に形成された連通孔を経由する流路で構成されていることを特徴とする手段とした。
【０００８】
【作用および効果】
請求項１記載の車両用排気装置では、上述のように、センターマフラよりは下流側であるリアマフラ内に排気制御弁を組み込むようにすることにより、リアマフラはセンターマフラ内よりは下流側であるため排気ガス温度が低く、かつ背圧が小さくなっているため、排気制御弁が組み込まれるメイン流路の口径が小さくても排気抵抗の低下効果が十分に得られるものであり、このため、排気制御弁自体も小型化が可能で、小径小容量のリアマフラ内への排気制御弁の組み込みが可能であることが判明した。
その結果、リアマフラがセンターマフラより小径小容量の車両用排気装置において、排気制御弁組み込みによる効果を十分に高めることができるようになるという効果が得られる。
【０００９】
請求項２記載の車両用排気装置では、上述のように、インレットパイプの流出口（メイン流路）に排気制御弁を設けると共に、インレットパイプとアウトレットパイプとが排気ガスの流れ方向と直交する方向（径方向）において互いに重ならない状態に配置させることにより、排気制御弁が設けられるインレットパイプの流出口部分の径方向における内部スペースに余裕ができるため、リアマフラが小径であっても、無理なく排気制御弁を組み込むことが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（発明の実施の形態１）
この発明の実施の形態１の車両用排気装置は、請求項１、２に記載の発明に対応する。
まず、この発明の実施の形態１の車両用排気装置の構成を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施の形態１の車両用排気装置を示す平面図であり、図において、１は触媒コンバータ、２はセンターマフラ、３はサブマフラを示す。
【００１１】
前記触媒コンバータ１は、排気管４を介してエンジン（図示せず）に接続され、排気管５を介してセンタマフラ２に接続されている。また、センタマフラ２は排気管６、７を介してリアマフラ３に接続され、リアマフラ３の排出側は排気管８に接続されている。なお、前記触媒コンバータ１と排気管５はフランジ１ａ、５ａで接続され、排気管６と７はフランジ６ａ、７ａで接続されるようになっている。
【００１２】
前記センターマフラ２は大径大容量に形成されるのに対し、リアマフラ３は小径小容量に形成されている。これは、前述したように、ミニバンやワンボックスタイプの車両においては、特に車両後部における床下組み付けスペースとの関係でリアマフラ３側を大径大容量にすることが困難であるため、床下スペースの制約の少ない車両中間部に配置されるセンターマフラ２側を大径大容量に形成している。
【００１３】
次に、前記リアマフラ３の構造を図２の拡大断面図に基づいて説明する。
このリアマフラ３は、横向き小径小容量のマフラ本体３１と、インレットパイプ３２と、アウトレットパイプ３３と、２枚のインナープレート３４、３５と、排気制御弁３６とで構成されている。
【００１４】
前記マフラ本体３１は、２枚のインナープレート３４、３５により、長手方向所定間隔のもとに３つの室３１ａ、３１ｂ、３１ｃに仕切られており、前記排気管７と連通するインレットパイプ３２は、上流側のインナープレート３４を貫通して中央の室３１ｂにその流出口３２ａ側が連通され、この流出口３２ａに対し前記排気制御弁３６が中間の室３１ｂ側から所定の付勢力をもって閉じる状態で設けられている。また、前記排気管８と連通するアウトレットパイプ３３は、その上流側開口縁部３３ａを下流側のインナープレート３４に溶接固定した状態で最後部の室３１ｃ内に配置されている。
【００１５】
前記インレットパイプ３２の周壁には、最前部の室３１ａに連通する複数の小孔（連通孔）３２ｂが形成され、また、前記アウトレットパイプ３３の周壁には、最後部の室３１ｃに連通する多数の小孔３３ｂが形成されている。
【００１６】
また、前記上流側のインナープレート３４には最前部の室３１ａと中間の室３１ｂとの間を連通する複数の小孔３４ａが形成され、また、前記下流側のインナープレート３５には中間の室３１ｂと最後部の室３１ｃとの間を連通する多数の小孔３５ａが形成されている。
【００１７】
即ち、この発明の実施の形態１のリアマフラ３では、インレットパイプ３２、中間の室３１ｂ、下流側のインナープレート３５に形成された多数の小孔３５ａ、最後部の室３１ｃ、アウトレットパイプ３３の周壁に形成された多数の小孔３３ａ、およびアウトレットパイプ３３内を経由する流路が、排気抵抗の小さいメイン流路を構成し、また、インレットパイプ３２の周壁に形成された複数の小孔３２ｂ、最前部の室３１ａ、上流側のインナープレート３４に形成された複数の小孔３４ａ、中間の室３１ｂ、下流側のインナープレート３５に形成された多数の小孔３５ａ、最後部の室３１ｃ、アウトレットパイプ３３の周壁に形成された多数の小孔３３ａ、およびアウトレットパイプ３３内を経由する流路が、排気抵抗の大きいサブ流路を構成している。
【００１８】
また、最前部の室３１ａと中間の室３１ｂと最後部の室３１ｃは全て拡張室として機能するようになっている。
【００１９】
次に、本発明の実施の形態の作用・効果を説明する。
１．エンジンの低速回転時
アイドリング時や低速走行時等のようにエンジンの回転数が所定の低速回転数域においては、マフラ本体３１内を流れる排気圧力が小さいため、図２（イ）に示すように、所定の閉弁付勢力の方が上回って排気制御弁３６が閉じた状態に維持される。
【００２０】
このように、排気制御弁３６が閉じた状態においては、エンジンからの排気は、インレットパイプ３２の周壁に形成された複数の小孔３２ｂ、最前部の室（拡張室）３１ａ、上流側のインナープレート３４に形成された複数の小孔３４ａ、中間の室（拡張室）３１ｂ、下流側のインナープレート３５に形成された多数の小孔３５ａ、最後部の室（拡張室）３１ｃ、アウトレットパイプ３３の周壁に形成された多数の小孔３３ａ、およびアウトレットパイプ３３内を通るサブ流路を経由して車外に排出される。
【００２１】
従って、メイン流路では経由しないインレットパイプ３２の周壁に形成された複数の小孔３２ｂ、最前部の室（拡張室）３１ａ、および上流側のインナープレート３４に形成された複数の小孔３４ａを経由させることで、エンジンの低速回転時に必要とされる低騒音化要求を満足させることができる。
【００２２】
２．エンジンの高速回転時
次に、エンジン回転数が所定の低速回転域を越え、排気圧力が所定の閉弁付勢力に勝ると、図２（ロ）に示すように、排気制御弁３６が中間の室３１ｂ側に向けて押し開かれた開弁状態となる。
【００２３】
このように、排気制御弁３６が開かれた状態においては、エンジンからの排気は、その大部分が最前部の室３１ａを迂回し、インレットパイプ３２の流出口３２ａから直接中間の室３１ｂに流入し、下流側のインナープレート３５に形成された多数の小孔３５ａ、最後部の室（拡張室）３１ｃ、アウトレットパイプ３３の周壁に形成された多数の小孔３３ａ、およびアウトレットパイプ３３内を通るメイン流路を経由して車外に排出される。
【００２４】
従って、最前部の室３１ａを迂回することにより、エンジンの高速回転時に必要とされる低背圧化要求を満足させることができる。
【００２５】
また、この発明の実施の形態１の車両用排気装置では、上述のように、センターマフラ２よりは下流側であるリアマフラ３内に排気制御弁３６を組み込むようにすることにより、リアマフラ３はセンターマフラ２内よりは下流側であるため排気ガス温度が低く、かつ背圧が小さくなっているため、排気制御弁３６が組み込まれるメイン流路を構成するインレットパイプ３４の口径が小さくても排気抵抗の低下効果が十分に得られるものであり、このため、排気制御弁３６自体も小型化が可能で、小径小容量のリアマフラ３内への排気制御弁３６の組み込みが可能であることが判明した。
その結果、リアマフラ３がセンターマフラ２より小径小容量の車両用排気装置において、排気制御弁３６の組み込みによる効果を十分に高めることができるようになるという効果が得られる。
【００２６】
また、インレットパイプ３２の流出口（メイン流路）３２ａに排気制御弁３６を設けると共に、インレットパイプ３２とアウトレットパイプ３３とが排気ガスの流れ方向と直交する方向（径方向）において互いに重ならない状態に配置させることにより、排気制御弁３６が設けられるインレットパイプ３２の流出口３２ａ部分の径方向における内部スペースに余裕ができるため、リアマフラ３が小径であっても、無理なく排気制御弁３６を組み込むことが可能となる。
【００２７】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。なお、この他の発明の実施の形態の説明にあたっては、前記発明の実施の形態と同様の構成部分はその図示および説明を省略し、もしくは同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
（発明の実施の形態２）
この発明の実施の形態２の車両用排気装置におけるリアマフラ３は、図３の拡大断面図に示すように、それぞれ複数の小孔３４ａが形成された上流側のインナープレートが前後２段（３４−１、３４−２）に形成されることにより、前後両インナープレート３４−１、３４−２相互間に新たに拡張室３１ｄを形成した点が、前記発明の実施の形態１とは相違したものである。
【００２９】
即ち、排気制御弁３６が閉じた状態においては、図３（イ）に示すように、エンジンからの排気は、インレットパイプ３２の周壁に形成された複数の小孔３２ｂ、最前部の室（拡張室）３１ａ、前側のインナープレート３４−１に形成された複数の小孔３４ａ、拡張室３１ｄ、後側のインナープレート３４−２に形成された複数の小孔３４ａ、中間の室（拡張室）３１ｂ、下流側のインナープレート３５に形成された多数の小孔３５ａ、最後部の室（拡張室）３１ｃ、アウトレットパイプ３３の周壁に形成された多数の小孔３３ａ、およびアウトレットパイプ３３内を通るサブ流路を経由して車外に排出される。
【００３０】
従って、前記発明の実施の形態１では経由しない拡張室３１ｄおよび後側のインナープレート３４−２に形成された複数の小孔３４ａをさらに経由させることで、エンジンの低速回転時に必要とされる低騒音化要求をさらに満足させることができるようになる。
【００３１】
（発明の実施の形態３）
この発明の実施の形態３の車両用排気装置におけるリアマフラ３は、図３の拡大断面図に示すように、インレットパイプ３２における小孔３２ｂよりは上流側の位置に新たなインナープレート３７を設けることにより最前部の室３１ａの上流側にさらに室３１ｅを区画形成し、この室３１ｅに連通する多数の小孔３２ｃをインレットパイプ３２の周壁に形成することにより、室３１ｅを吸音室として新たに追加した点が、前記発明の実施の形態１とは相違したものである。
【００３２】
従って、この発明の実施の形態３では、新たに設けた室３１ｅが吸音室としてのみ機能するため、排気抵抗を高めることなしに、消音効果をさらに高めることができるようになる。
【００３３】
以上本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明は上述の発明の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、発明の実施の形態では、インレットパイプ３２の流出口３２ａ排気制御弁を設けたが、インナーパネルに設けるようにしてもよい。
【００３４】
また、発明の実施の形態では、センターマフラ２の構造についての説明を省略したが、任意の構造にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態１の車両用排気装置を示す平面図である。
【図２】発明の実施の形態１の車両用排気装置におけるリアマフラの構造を示す拡大断面図（（イ）は排気制御弁の閉弁状態、（ロ）は排気制御弁の開弁状態）である。
【図３】発明の実施の形態２の車両用排気装置におけるリアマフラの構造を示す拡大断面図（（イ）は排気制御弁の閉弁状態、（ロ）は排気制御弁の開弁状態）である。
【図４】発明の実施の形態３の車両用排気装置におけるリアマフラの構造を示す拡大断面図（（イ）は排気制御弁の閉弁状態、（ロ）は排気制御弁の開弁状態）である。
【図５】従来例の車両用排気装置を示す平面図である。
【図６】従来例の車両用排気装置におけるリアマフラの構造を示す拡大断面図である。
【図７】従来例の車両用排気装置におけるリアマフラの構造を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１  触媒コンバータ
１ａ  フランジ
２  センターマフラ
３  リアマフラ
４  排気管
５  排気管
５ａ  フランジ
６  排気管
６ａ  フランジ
７  排気管
７ａ  フランジ
３１  マフラ本体
３１ａ  最前部の室
３１ｂ  中間の室
３１ｃ  最後部の室
３１ｄ  拡張室
３１ｅ  室（吸音室）
３２  インレットパイプ
３２ａ  流出口
３２ｂ  小孔（連通孔）
３２ｃ  小孔
３３  アウトレットパイプ
３３ａ  上流側開口縁部
３３ｂ  小孔
３４  インナープレート
３４−１  インナープレート
３４−２  インナープレート
３４ａ  小孔
３５  インナープレート
３５ａ  小孔
３６  排気制御弁
３７  インナープレート
【図１】
2005009452.tif 000003
【図２】
2005009452.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005009452.tif 000006
【図５】
2005009452.tif 000007
【図６】
2005009452.tif 000008
【図７】
2005009452.tif 000009