(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【発明の詳細な説明】
【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、傾斜部の第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球面継手の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球面継手の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を有し、排気管は、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
【図１】
0003812369.tif 000002
【図２】
0003812369.tif 000003
【図３】
0003812369.tif 000004
【図４】
0003812369.tif 000005
【図５】
0003812369.tif 000006
【図６】
0003812369.tif 000007
【図７】
0003812369.tif 000008
【図８】
0003812369.tif 000009
【図９】
0003812369.tif 000010
【図１０】
0003812369.tif 000011