JP2000328935A - 車両の排気消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、マフラに滞留した凝縮水のインレ
ットパイプからの逆流を確実に防止し得るとともに、ア
ウトレットパイプの上流側端部を常時凝縮水に浸し、排
水性を良好し得て、気温の低い条件下におけるアウトレ
ットパイプ内での凝縮水の凍結を回避でき、排気系が閉
塞される惧れのない車両の排気消音装置を実現すること
を目的としている。 【構成】 このため、車両の排気系途中にマフラを配設
し、マフラ内にインレットパイプとアウトレットパイプ
とを連絡させて設けた車両の排気消音装置において、マ
フラにおけるインレットパイプの取付高さ位置をアウト
レットパイプの取付高さ位置よりも大に設け、アウトレ
ットパイプの上流側端部の高さ位置を小とするとともに
その近傍を水平状態まで接近させるべく緩傾斜させて設
けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は車両の排気消音装
置に係り、特にマフラにおけるインレットパイプの取付
高さ位置をアウトレットパイプの取付高さ位置よりも大
として、マフラに滞留した凝縮水のインレットパイプか
らの逆流を確実に防止し得るとともに、アウトレットパ
イプの上流側端部の高さ位置を小とするとともにその近
傍を水平状態まで接近させるべく緩傾斜させて設ける構
成によって、アウトレットパイプの上流側端部を常時凝
縮水に浸し、排水性を良好し得て、気温の低い条件下に
おけるアウトレットパイプ内での凝縮水の凍結を回避で
き、排気系が閉塞される惧れのない車両の排気消音装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンは、一般的に車両の前部に搭載
されており、このエンジンから排出される排気ガスは、
車両の後部に指向する排気系を介して放出される。

【０００３】このとき、排気系の途中には、排気ガス中
の有害成分を減少させる触媒コンバータや消音機能を有
するマフラが配設されている。

【０００４】前記車両の排気消音装置としては、特開平
７−２５９５５０号公報に開示されるものがある。この
公報に開示される自動車の排気系構造は、消音室が傾斜
して設けられる自動車の排気系において、消音室内のア
ウトレットパイプの排気ガス流入口の近傍に位置するイ
ンレットパイプの部分に、凝縮水の逆流穴を設け、排気
ガスが冷却により凝縮水が消音室に滞留し、アウトレッ
トパイプのガス流入口をふさぐことを防止している。

【０００５】また、特開平９−３１０６３０号公報に開
示されるものがある。この公報に開示されるウォータビ
ークルの排気ガス検知器配置構造は、バスタブ状のハル
と蓋状のデッキとを略水密に結合してなる船体のデッキ
上に鞍乗型シートを搭載し、シートの左、右側部に足乗
部を形成し、船体内のシート下方に４サイクルエンジン
を搭載し、排気マニホールドの周囲を水冷するととも
に、冷却水を排気マニホールド下流にて排気ガス中に混
流させ、外部の水が排気マニホールド側に侵入するのを
防止するウォータロックを排気系に備え、エンジンによ
り推進ユニットを回転駆動することにより水上を走行す
るようにしたウォータビークルの排気ガス検知器配置構
造において、排気系の混流部及びウォータロックより上
流側で、且つ足乗部から作業可能位置に形成されたメン
テナンス開口の下方近傍に、排気ガスを採取し、排気ガ
ス性状を検知する排気ガス検知器装着孔を形成し、排気
ガスの検出精度の向上を図りつつ、採取作業を容易とし
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の車
両、特に軽自動車においては、大半のものがリジッド・
アクスルを用いた懸架方式を採用しており、アクスルと
リアバンパとの距離が小となっている。

【０００７】このため、排気系途中にマフラを配設する
際には、スペースを考慮して、マフラをアクスル前方に
配設する方策が多く採用されている。

【０００８】すなわち、車両１０２の後部において、図
１２に示す如く、車両１０２の前部に搭載される図示し
ないエンジンに連絡し且つ車両の後部に指向する排気管
１０８が配設されており、この排気管１０８にインレッ
トパイプを介してマフラ１１２を接続して設けるととも
に、マフラ１１２にはテールパイプであるアウトレット
パイプ１１６を接続して設け、マフラ１１２をアクスル
１１３よりも前方位置に配設している。

【０００９】このとき、前記マフラ１１２に接続される
アウトレットパイプ１１６は、アクスル１１３の上方を
迂回して車両１０２の後部のバンパ（図示せず）近傍に
至る構造となっている。

【００１０】そして、前記マフラ１１２に凝縮水が溜ま
ると、アウトレットパイプ１１６の一部がマフラ１１２
の配設位置よりも高い位置に存在することによって、排
気圧力の低いアイドル時においては、マフラ１１２内の
凝縮水がアウトレットパイプ１１６を通過することがで
きず、凝縮水が排出され難いという不都合がある。

【００１１】また、このような状態が気温の低い条件下
で発生すると、マフラ１１２内あるいはアウトレットパ
イプ１１６内に溜まった凝縮水が凍結し、排気系が閉塞
される惧れがあり、実用上不利となるものである。

【００１２】ここで、凝縮水が排出され易い構造を考え
てみると、図１３に示す如く、インレットパイプ２１４
の取付高さ位置がアウトレットパイプ２１６の取付高さ
位置よりも小、つまり低い場合には、マフラ２１２内に
溜まった凝縮水が、エンジン停止後にインレットパイプ
２１４を介して排気管側に逆流することとなり、気温の
低い条件下では排気管が凍結して排気系が閉塞されると
いう不都合がある。

【００１３】また、凝縮水の逆流を防止するために、図
１４に示す如く、インレットパイプ３１４の取付高さ位
置をアウトレットパイプ３１６の取付高さ位置よりも
大、つまり高くすると、凝縮水の逆流は防止できるが、
図１５に示す如く、凝縮水がアウトレットパイプ３１６
内で凍結することとなり、凝縮水は凍結時に膨張し、ア
ウトレットパイプ３１６内を閉塞するという不都合があ
る。

【００１４】このときの凝縮水の水面位置は、図１６に
示す如く、アウトレットパイプ３１６の端部位置に大き
く影響されることが確認されている。つまり、圧力と流
速との関係によってパイプ断面に対する排出性が決定さ
れるためである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、車両の排気系途中にマフラ
を配設し、このマフラ内にインレットパイプとアウトレ
ットパイプとを連絡させて設けた車両の排気消音装置に
おいて、前記マフラにおけるインレットパイプの取付高
さ位置をアウトレットパイプの取付高さ位置よりも大に
設け、前記アウトレットパイプの上流側端部の高さ位置
を小とするとともにその近傍を水平状態まで接近させる
べく緩傾斜させて設けたことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】上述の如く発明したことにより、
前記マフラにおけるインレットパイプの取付高さ位置を
アウトレットパイプの取付高さ位置よりも大として、マ
フラに滞留した凝縮水のインレットパイプからの逆流を
防止し、前記アウトレットパイプの上流側端部の高さ位
置を小とするとともにその近傍を水平状態まで接近させ
るべく緩傾斜させて設ける構成として、前記アウトレッ
トパイプの上流側端部を常時凝縮水に浸し、排水性を良
好とし、気温の低い条件下におけるアウトレットパイプ
内での凝縮水の凍結を回避して排気系が閉塞される惧れ
をなくしている。

【００１７】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１８】図１〜図５はこの発明の実施例を示すもの
である。図５において、２は例えば軽自動車からなる車
両である。

【００１９】この車両２は、図５に示す如く、前部にエ
ンジン４を搭載し、このエンジン４に連絡するととも
に、車両２の後方に指向する排気系を有している。

【００２０】排気系は、エンジン４に配設される排気マ
ニホルド６と、この排気マニホルド６に接続される排気
管８と、排気管８の途中に配設される触媒コンバータ１
０と、排気管８の下流側に配設されるマフラ１２とを有
している。

【００２１】そして、前記マフラ１２に、排気管８の下
流側端部に連絡するインレットパイプ１４を接続して設
けるとともに、テールパイプであるアウトレットパイプ
１６を接続して設ける。

【００２２】このとき、前記マフラ１２におけるインレ
ットパイプ１４の取付高さ位置をアウトレットパイプ１
６の取付高さ位置よりも大に設け、前記アウトレットパ
イプ１６の上流側端部の高さ位置を小とするとともにそ
の近傍を水平状態まで接近させるべく緩傾斜させて設け
る構成とする。

【００２３】詳述すれば、前記アウトレットパイプ１６
を、図１〜図３に示す如く、マフラ１２の車両前方側
（図１及び図３において左側、図２において下側）に位
置させ且つ水平面に対して略平行となる状態まで緩傾斜
させた傾斜パイプ部１８と、この傾斜パイプ部１８から
車両後方側に延びる連絡パイプ部２０と、連絡パイプ部
２０に連絡する図示しないテールパイプ部とからなる。

【００２４】つまり、前記アウトレットパイプ１６にお
いて、凝縮水の入口側となる傾斜パイプ部１８の上流側
端部の高さ位置を、凝縮水の出口側となる連結パイプ部
２０の高さ位置よりも低く設定する。

【００２５】そして、前記アウトレットパイプ１６の傾
斜パイプ部１８が車両幅方向に延びるべく略Ｌ字状に湾
曲形成するものである。

【００２６】前記アウトレットパイプ１６の上流側端部
の下端を、図１に示す如く、マフラ１２の底面に近接さ
せつつ、同じく上端の高さ位置を連絡パイプ部２０の底
部の高さ位置よりも大とする。

【００２７】前記アウトレットパイプ１６の傾斜パイプ
部１８の傾斜状態について記載すると、図４に示す如
く、水平面Ｆと傾斜パイプ部１８とのなす角、つまり傾
斜パイプ部１８の傾斜角をαとした際に、傾斜角αを大
きくすると、凝縮水の吸い上げが困難となって排水性が
悪化することが理解できる。

【００２８】このため、前記傾斜パイプ部１８の車両幅
方向へのパイプ長さをできるだけ長く設定し、傾斜角α
を小とすることが最良の方策である。

【００２９】なお符号２２は前記インレットパイプ１４
の下流側外周部位に形成される複数個の開口部、２４は
前記マフラ１２内をインレット側とアウトレット側とに
仕切る仕切り板、２６はマフラ１２内のインレット側と
アウトレット側とを連通する連通パイプである。

【００３０】次に作用を説明する。

【００３１】前記エンジン４から排出される排気ガス
は、排気マニホルド６を経て、排気管８によって触媒コ
ンバータ１０を通過し、マフラ１２に至る。

【００３２】このマフラ１２に至った排気ガスは、イン
レットパイプ１４によってマフラ１２のインレット側に
入り込む。

【００３３】そして、マフラ１２のインレット側に流入
した排気ガスは、連通パイプ２６を介してアウトレット
側に入り込み、このアウトレット側に開口する前記アウ
トレットパイプ１６の傾斜パイプ部１８を経て、外部に
放出される。

【００３４】このとき、前記マフラ１２のアウトレット
側に凝縮水が溜まる状態が生ずると、図１に示す如く、
前記アウトレットパイプ１６の下方向に傾斜させた傾斜
パイプ部１８の上流側端部が凝縮水内に浸ることとな
り、凝縮水の排水性が良好となる。

【００３５】また、車両２においては、車両前方側が車
両後方側よりも低くなっている場合が多く、慣性によっ
て凝縮水がマフラ１２の車両前方側に移動することとな
り、マフラ１２の車両前方側に傾斜パイプ部１８を上流
側端部を位置させ、凝縮水を効果的に排水している。

【００３６】これにより、前記マフラ１２におけるイン
レットパイプ１４の取付高さ位置をアウトレットパイプ
１６の取付高さ位置よりも大として、マフラ１２に滞留
した凝縮水のインレットパイプ１４からの逆流を確実に
防止し得る。

【００３７】また、前記アウトレットパイプ１６の上流
側端部の高さ位置を小とするとともにその近傍を水平状
態まで接近させるべく緩傾斜させて設ける構成としたこ
とにより、前記アウトレットパイプ１６の傾斜パイプ部
１８の上流側端部が常時凝縮水に浸ることとなり、排水
性を良好し得るとともに、気温の低い条件下におけるア
ウトレットパイプ１６内での凝縮水の凍結を回避でき、
排気系が閉塞される惧れがなく、実用上有利である。

【００３８】更に、前記アウトレットパイプ１６の傾斜
パイプ部１８の上流側端部を緩傾斜させるのみの構成で
対処できることにより、構成が複雑化する惧れが全くな
く、コストを低廉に維持し得て、経済的にも有利であ
る。

【００３９】更にまた、前記マフラ１２の車両前方側
（図１及び図３において左側、図２において下側）に傾
斜パイプ部１８を位置させたことにより、車両２の車両
前方側が車両後方側よりも低くなっている場合が多いと
いう現状を鑑み、慣性によってマフラ１２の車両前方側
に移動した凝縮水を効果的に排水することができ、使い
勝手を向上し得る。

【００４０】また、前記アウトレットパイプ１６を形成
する際に、傾斜パイプ部１８が車両幅方向に延びるべく
略Ｌ字状に湾曲形成したことにより、前記傾斜パイプ部
１８の車両幅方向へのパイプ長さをできるだけ長く設定
することができ、傾斜角αを小とし得て、凝縮水の排水
性を良好とすることができる。

【００４１】なお、この発明は上述実施例に限定される
ものではなく、種々の応用改変が可能である。

【００４２】例えば、この発明の実施例において、前記
アウトレットパイプ１６の傾斜パイプ部１８を直線状に
形成したが、蛇行する傾斜パイプ部３２をアウトレット
パイプ１６に形成する特別構成とすることも可能であ
る。

【００４３】さすれば、車両幅方向の限られたマフラ１
２において、図６に示す如く、傾斜パイプ部３２の全長
を長く設定することができ、傾斜パイプ部３２の傾斜状
態を緩和させることができ、より水平面に接近させるこ
とができ、排水性を向上し得る。

【００４４】また、この発明の実施例においては、アウ
トレットパイプ１６の入口部位を１箇所形成したが、図
７に示す如く、アウトレットパイプ１６に２箇所の第
１、第２入口部４２−１、４２−２を形成する特別構成
とすることも可能である。

【００４５】すなわち、図７に示す如く、アウトレット
パイプ１６の傾斜パイプ部４４を２股、つまり車両幅方
向の両側に指向すべく分岐させて第１、第２傾斜パイプ
部４４−１、４４−２を形成し、これらの第１、第２傾
斜パイプ部４４−１、４４−２内に前記第１、第２入口
部４２−１、４２−２を形成するものである。

【００４６】さすれば、車両走行時に、道路事情によっ
て車体が傾斜しても、いずれか一方の傾斜パイプ部４４
から凝縮水を排出させることができ、排水性の向上に寄
与し得る。

【００４７】なお、車両が大きく傾斜する際には、一方
の傾斜パイプ部が凝縮水上に開口して排水を行うことが
できない状態となる惧れがあるが、このような不具合に
対処するために、各傾斜パイプ部途中に開閉弁を設ける
ことも可能である。このとき、開閉弁は、排気ガス圧の
大なる場合には閉鎖し、且つ排気ガス圧の小なる場合に
は開放する機能を有していればよいものである。

【００４８】更に、アウトレットパイプ１６の断面形状
を変形する特別構成とすることもできる。

【００４９】つまり、アウトレットパイプ５２の長手方
向における断面形状を、図８に示す如く、断面円弧状を
有する螺旋形状に形成し、凝縮水を段階的に排出させる
作用効果を得ることもできる。

【００５０】また、アウトレットパイプ６２の長手方向
における断面形状を、図９に示す如く、断面波形状を有
する螺旋形状に形成し、凝縮水を段階的且つ滑らかに排
出させる作用効果を得ることもできる。

【００５１】更に、アウトレットパイプ７２の長手方向
における断面形状において、図１０に示す如く、侵入側
７４−１の傾斜を小、つまり滑らかに形成するととも
に、逆流側７４−２の傾斜を大とする。

【００５２】さすれば、滑らかな侵入側７４−１と急な
逆流側７４−２とを有する前記アウトレットパイプ７２
の長手方向における断面形状によって、凝縮水を効果的
に排出させることができるとともに、凝縮水の逆流を極
力防止し得て、実用上有利である。

【００５３】更にまた、この発明の実施例においては、
断面円形状にアウトレットパイプを形成したが、アウト
レットパイプ８２の断面形状を変形させる特別構成とす
ることもできる。

【００５４】すなわち、アウトレットパイプ８２の、特
に傾斜パイプ部８４の断面形状を、図１１に示す如く、
三角形状に形成し、傾斜パイプ部８４の底部の平坦な通
路面積を大とするものである。

【００５５】さすれば、傾斜パイプ部８４における凝縮
水との接触面積を大とすることができ、凝縮水の排水性
をより一層向上させることができ、実用上有利である。

【００５６】

【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの本発明によ
れば、車両の排気系途中にマフラを配設し、マフラ内に
インレットパイプとアウトレットパイプとを連絡させて
設けた車両の排気消音装置において、マフラにおけるイ
ンレットパイプの取付高さ位置をアウトレットパイプの
取付高さ位置よりも大に設け、アウトレットパイプの上
流側端部の高さ位置を小とするとともにその近傍を水平
状態まで接近させるべく緩傾斜させて設けたので、前記
マフラにおけるインレットパイプの取付高さ位置をアウ
トレットパイプの取付高さ位置よりも大として、マフラ
に滞留した凝縮水のインレットパイプからの逆流を確実
に防止し得るとともに、前記アウトレットパイプの上流
側端部の高さ位置を小とするとともにその近傍を水平状
態まで接近させるべく緩傾斜させて設ける構成によっ
て、前記アウトレットパイプの上流側端部が常時凝縮水
に浸ることとなり、排水性を良好し得て、気温の低い条
件下におけるアウトレットパイプ内での凝縮水の凍結を
回避でき、排気系が閉塞される惧れがなく、実用上有利
である。また、前記アウトレットパイプの上流側端部を
緩傾斜させるのみの構成で対処できることにより、構成
が複雑化する惧れが全くなく、コストを低廉に維持し得
て、経済的にも有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すマフラのインレットパ
イプとアウトレットパイプとの配設状態の概略断面図で
ある。

【図２】図１の矢視２による概略図である。

【図３】マフラの概略正面図である。

【図４】マフラにインレットパイプとアウトレットパイ
プとを配設した際のアウトレットパイプの端部部位の傾
斜状態を説明する図である。

【図５】車両の概略右側面図である。

【図６】この発明の他の第１の実施例を示すマフラの概
略平面図である。

【図７】この発明の他の第２の実施例を示すアウトレッ
トパイプの概略斜視図である。

【図８】この発明の他の第３の実施例を示すアウトレッ
トパイプの傾斜パイプ部の拡大断面図である。

【図９】この発明の他の第４の実施例を示すアウトレッ
トパイプの傾斜パイプ部の拡大断面図である。

【図１０】この発明の他の第５の実施例を示すアウトレ
ットパイプの傾斜パイプ部の要部拡大断面図である。

【図１１】この発明の他の第６の実施例を示すアウトレ
ットパイプの傾斜パイプ部の断面形状の拡大断面図であ
る。

【図１２】この発明の従来技術を示す車両後部の概略右
側面図である。

【図１３】インレットパイプとアウトレットパイプとを
配設した第１従来例のマフラの概略正面図である。

【図１４】インレットパイプとアウトレットパイプとを
配設した第２従来例のマフラの概略正面図である。

【図１５】第２従来例における凝縮水内のアウトレット
パイプを示すマフラの概略拡大図である。

【図１６】図１５の１６−１６線による概略断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 車両 ４ エンジン ６ 排気マニホルド ８ 排気管 １０ 触媒コンバータ １２ マフラ １４ インレットパイプ １６ アウトレットパイプ １８ 傾斜パイプ部 ２０ 連絡パイプ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の排気系途中にマフラを配設し、こ
   のマフラ内にインレットパイプとアウトレットパイプと
   を連絡させて設けた車両の排気消音装置において、前記
   マフラにおけるインレットパイプの取付高さ位置をアウ
   トレットパイプの取付高さ位置よりも大に設け、前記ア
   ウトレットパイプの上流側端部の高さ位置を小とすると
   ともにその近傍を水平状態まで接近させるべく緩傾斜さ
   せて設けたことを特徴とする車両の排気消音装置。
2. 【請求項２】 前記アウトレットパイプは、マフラの車
   両前方側に位置し且つ水平面に対して略平行となる状態
   まで緩傾斜させた傾斜パイプ部と、この傾斜パイプ部か
   ら車両後方側に延びる連絡パイプ部とを有し、前記上流
   側端部の下端をマフラ底面に近接させつつ同じく上端の
   高さ位置を連絡パイプ部の底部の高さ位置よりも大と
   し、前記傾斜パイプ部が車両幅方向に延びるべく略Ｌ字
   状に湾曲形成した請求項１に記載の車両の排気消音装
   置。