JPH06129249A - 内燃機関の排気管継手構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加速時において排気管内の排気ガスをスムー
ズに流通させて、内燃機関の内部抵抗を低減し、加速性
能を向上させる。 【構成】 エンジンに排気フロントパイプ３を連結す
る。排気フロントパイプ３には可動継手４を介して排気
リアパイプ５を連結する。エンジンの振動や車両の走行
時における車体の振動等に基づくエンジン１の変位に伴
って、排気フロントパイプ３と排気リアパイプ５とが相
対的に屈折移動するような場合には、可動継手４により
その屈折移動を許容する。エンジンが変位していない通
常状態で、排気フロントパイプ３の可動継手４側端部の
軸心Ｓf を、排気リアパイプ５の可動継手４側端部の軸
心Ｓr に対して、減速時のエンジンのローリングに起因
する排気フロントパイプ３の可動継手４側端部の移動方
向ｒ2 へ偏心させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に搭載された内燃
機関の排気系を構成する排気管の継手構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、内燃機関の排気系を構成する排
気管は、内燃機関側に連結された排気管と、車体側に支
持された排気管との２つに分割され、両者は可動継手を
介して相互に連結されている。そして、内燃機関の振動
や車両の走行時における振動等の変位に伴って、両排気
管の間に相対的な屈折移動が生じる場合には、可動継手
によりその屈折移動が許容されるようになっている。

【０００３】従来、このような排気管継手構造として
は、例えば実開昭５８−１３４６１７号公報に開示され
たようなものが知られている。この従来の継手構造は、
図８に示すように、図示しない内燃機関側に接続された
排気管３１の一端外周にスプリング受け３２及びシール
リング３３が固着され、シールリング３３の外周面には
凸状の球面３３ａが形成されている。一方、図示しない
車体側に支持された排気管３４の一端にはフランジ部３
５が形成され、そのフランジ部３５の内周側には前記シ
ールリング３３の球面３３ａと摺接可能な凹状の球面座
３５ａが形成されている。

【０００４】前記フランジ部３５の外周側には、シール
リング３３及びこのシールリング３３を固着した排気管
３１の一端を包み込むように、スプリングシート３６が
固定されている。そして、このスプリングシート３６と
前記スプリング受け３２との間にコイルスプリング３７
を介装することにより、フランジ部３５の球面座３５ａ
にシールリング３３の球面３３ａが圧接されて、両排気
管３１，３４が気密に接続される。

【０００５】そして、内燃機関の振動等に伴って、例え
ば排気管３１が図８に鎖線で示すように移動して、両排
気管３１，３４に軸心のずれが生じるような場合には、
シールリング３３が球面座３５ａに沿って摺動する。従
って、その摺動により、両排気管３１，３４の間の気密
が確実に保持された状態で、両排気管３１，３４の相対
移動が許容される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術において、内燃機関の通常状態、即ち内燃機関が振動
等により変位していない状態では、内燃機関側の排気管
３１と車体側の排気管３４とが同一軸心上に配置されて
いる。即ち、内燃機関の通常状態で、内燃機関側の排気
管３１の一端開口と車体側の排気管３４の一端開口とが
合致した状態となって、内燃機関側の排気管３１から車
体側の排気管３４への排気ガスの流通がスムーズに行わ
れる。

【０００７】しかし、車両の加速時に内燃機関がローリ
ングを起こして、図８に鎖線で示すように、両排気管３
１，３４に軸心のずれが生じた場合には、両排気管３
１，３４の開口の対向関係がずれて、排気ガスがスムー
ズに流通されなくなる。即ち、内燃機関側の排気管３１
の開口の一部が、フランジ部３５の球面座３５ａに対向
配置されるため、排気管３１からの排気ガス流の一部が
球面座３５ａに当たって、排気ガスが車体側の排気管３
４へスムーズに流れなくなる。従って、この従来技術に
おいては、車両の加速時において、内燃機関の内部抵抗
が増大し、加速性能が悪化するという問題があった。

【０００８】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであって、その目的は、加速時において排気管
内の排気ガスをスムーズに流通させることにより、内燃
機関の内部抵抗を低減することができて、加速性能を向
上させることができ、しかも構成が簡単な内燃機関の排
気管継手構造を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明においては、車両の内燃機関側に連結さ
れた第１の排気管と、車体側に支持された第２の排気管
とを可動継手を介して連結し、内燃機関の変位に基づく
両排気管の相対的な屈折移動を前記可動継手により許容
するようにした内燃機関の排気管継手構造において、前
記内燃機関が変位していない通常状態で、第１の排気管
の可動継手側端部の軸心を、第２の排気管の可動継手側
端部の軸心に対して、減速時の内燃機関のローリングに
起因する第１の排気管の可動継手側端部の移動方向へ偏
心させたことを特徴としている。

【００１０】

【作用】従って、本発明によれば、内燃機関の振動や車
両の走行時における振動等に伴って内燃機関が変位し、
両排気管が相対的に屈折移動するような場合には、可動
継手によりその屈折移動が許容される。

【００１１】又、内燃機関が変位していない通常状態
で、第１の排気管の可動継手側端部の軸心が、第２の排
気管の可動継手側端部の軸心に対して、減速時の内燃機
関のローリングに起因する第１の排気管の可動継手側端
部の移動方向へ偏心されている。そのため、車両の加速
時に内燃機関がローリングするような場合には、第１の
排気管の可動継手側端部が前記偏心方向とは逆方向へ移
動され、その軸心と第２の排気管の可動継手側端部の軸
心とが交差する。従って、加速時には、両排気管の開口
が対向して通路断面積が大きくなり、第１の排気管から
第２の排気管への排気ガスの流通がスムーズに行われ、
内燃機関の内部抵抗が低減されて、加速性能が向上す
る。

【００１２】一方、車両の減速時に内燃機関がローリン
グするような場合には、第１の排気管の可動継手側端部
が前記偏心方向へ更に移動され、その軸心と第２の排気
管の可動継手側端部の軸心との間のずれ量が更に大きく
なる。従って、減速時には、通路断面積が小さくなっ
て、排気ガスが第１の排気管から第２の排気管へスムー
ズに流れなくなるので、排気騒音が低減されるととも
に、内燃機関の内部抵抗が増大する。従って、エンジン
ブレーキが有効にかかり、車両が効率的に減速される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図４に基づいて詳細に説明する。図４に示すように、図
示しない車両のエンジンルームに搭載された内燃機関と
してのエンジン１には、排気マニホールド２を介して、
第１の排気管としての排気フロントパイプ３の一端が連
結されている。又、排気フロントパイプ３の他端には、
可動継手４を介して、第２の排気管としての排気リアパ
イプ５の一端が連結されている。この排気リアパイプ５
は吊下部材６を介して車体７の下部に吊下支持されてい
る。そして、エンジン１から排出された排気ガスは、排
気マニホールド２、排気フロントパイプ３、可動継手
４、及び排気リアパイプ５を通って、図示しないマフラ
を介して外部へ放出される。

【００１４】ここで、前記可動継手４について詳細に説
明する。図１に示すように、前記排気フロントパイプ３
の他端（可動継手４側）外周には同フロントパイプ３を
包囲するように中間パイプ８が外嵌固定され、その中間
パイプ８の外周にはほぼリング状の金属板が固定される
ことによりフランジ部９が形成されている。更に、中間
パイプ８の外周には、フランジ部９に当接するようにシ
ールリング１０が嵌着固定され、そのシールリング１０
の外周面には凸状の球面１０ａが形成されている。

【００１５】一方、前記排気リアパイプ５の一端（可動
継手４側）には、ほぼ漏斗形状をなすシール受け体１１
がその筒状部１２をもって挿入固定されている。このシ
ール受け体１１には、前記シールリング１０の球面１０
ａと摺接可能な凹状の球面座１３が形成されている。
又、シール受け体１１の外周側には、前記排気フロント
パイプ３側のフランジ部９と対向するようにフランジ部
１４が一体形成されている。

【００１６】図４に示すように、排気フロントパイプ３
側のフランジ部９には透孔９ａが形成され、その透孔９
ａに段付きボルト１５を余裕をもって遊嵌した状態で、
同ボルト１５をシール受け体１１のフランジ部１４に螺
着することにより、排気フロントパイプ３と排気リアパ
イプ５とが相互に連結される。又、段付きボルト１５の
頭部とフランジ部９との間にはコイルスプリング１６が
介装され、同スプリング１６の付勢力により、シール受
け体１１の球面座１３にシールリング１０の球面１０ａ
が圧接されて、両パイプ３，５が気密に接続されるよう
になっている。尚、図４では、段付きボルト１５を１本
のみ示しているが、実際には両フランジ部９，１４の外
周に沿って複数の段付きボルト１５が等間隔に設けられ
ている。

【００１７】又、本実施例では、エンジン１の前後方向
が図１の左右方向となっている。そして、図４に鎖線で
示すように、車両の加速時及び減速時にエンジン１がＲ
1 方向及びＲ2 方向へローリングすると、そのエンジン
１のローリングに伴って、排気フロントパイプ３も移動
される。つまり、車両の加速時にはエンジン１がＲ1方
向へローリングし、図２に示すように、排気フロントパ
イプ３の可動継手４側端部がｒ1 方向へ屈折移動して、
シールリング１０がシール受け体１１の球面座１３に沿
ってｒ1 方向へ摺動される。一方、車両の減速時にはエ
ンジン１がＲ2方向へローリングし、図３に示すよう
に、排気フロントパイプ３の可動継手４側端部がｒ2 方
向へ屈折移動して、シールリング１０が球面座１３に沿
ってｒ2 方向へ摺動される。

【００１８】そして、図１に示すように、本実施例で
は、エンジン１が振動やローリング等により変位してい
ない通常状態で、排気フロントパイプ３の可動継手４側
端部の軸心Ｓf が、排気リアパイプ５の可動継手４側端
部の軸心Ｓr に対して、ｒ2 方向へ所定量オフセットさ
れている。即ち、本実施例では、エンジン１の通常状態
で、排気フロントパイプ３と排気リアパイプ５とが同一
軸心上に配置されておらず、両者の軸心Ｓf,Ｓr が偏心
されている。

【００１９】尚、このオフセット量は、エンジン１の通
常状態で、排気フロントパイプ３から排気リアパイプ５
への排気ガスの流通が、車両の通常走行に支障を生じな
い程度に許容されるように設定されている。

【００２０】次に、前記のように構成された内燃機関の
排気管継手構造の作用を説明する。さて、エンジン１の
振動や車両の走行時における車体７の振動等に伴って、
排気フロントパイプ３と排気リアパイプ５とが相対的に
屈折移動するような場合には、シールリング１０の球面
１０ａとシール受け体１１の球面座１３とが互いに摺動
される。このとき、段付きボルト１５がフランジ部９の
透孔９ａに遊嵌されていることにより、両パイプ３，５
の相対的な屈折移動が容易に許容されるとともに、その
相対移動に伴ってコイルスプリング１６が伸縮すること
により、シールリング１０と球面座１３との密着状態が
確実に保持される。従って、両パイプ３，５が相対移動
されても、両パイプ３，５の間の気密は確実に保持さ
れ、可動継手４部分から排気ガスが漏れるおそれはな
い。

【００２１】又、図４に鎖線で示すように、車両の加速
時にエンジン１がＲ1 方向へローリングすると、図２に
示すように、シールリング１０が球面座１３に沿ってｒ
1 方向へ摺動され、排気フロントパイプ３の可動継手４
側端部のｒ1 方向への屈折移動が許容される。即ち、排
気フロントパイプ３の可動継手４側端部は、前記オフセ
ット方向ｒ2 とは逆方向へ移動され、その軸心Ｓf と排
気リアパイプ５の可動継手４側端部の軸心Ｓr とが交差
する。

【００２２】そのため、加速時には、排気フロントパイ
プ３の端部開口が排気リアパイプ５の端部開口に対向
し、通路断面積が拡大する。従って、排気ガスの流通抵
抗が小さくなって、排気フロントパイプ３から排気リア
パイプ５への排気ガスの流通がスムーズに行われる。こ
のため、加速時においてエンジン１の内部抵抗を低減す
ることができ、加速性能を向上させることができる。

【００２３】一方、図４に鎖線で示すように、車両の減
速時にエンジン１がＲ2 方向へローリングすると、図３
に示すように、シールリング１０が球面座１３に沿って
ｒ2方向へ摺動され、排気フロントパイプ３の可動継手
４側端部のｒ2 方向への屈折移動が許容される。即ち、
排気フロントパイプ３の可動継手４側端部は、前記オフ
セット方向ｒ2 へ更に移動され、その軸心Ｓf と排気リ
アパイプ５の可動継手４側端部の軸心Ｓr との間のずれ
量が更に大きくなる。

【００２４】そのため、減速時には、通路断面積が縮小
されて、排気フロントパイプ３からの排気ガスが排気リ
アパイプ５へスムーズに流れなくなる。即ち、排気フロ
ントパイプ３の開口の一部が、球面座１３に対向配置さ
れるため、排気フロントパイプ３からの排気ガス流の一
部が球面座１３に当たって、排気ガスが排気リアパイプ
５側へスムーズに流れなくなる。従って、減速時におい
ては、圧力損失が大きくなるとともに、排気騒音の指向
方向が屈曲されて同騒音を低減することができ、しか
も、エンジン１の内部抵抗が増大するので、エンジンブ
レーキを有効にかけることができ、車両を効率的に減速
させることができる。

【００２５】又、本実施例では、排気フロントパイプ３
と排気リアパイプ５との軸心Ｓf,Ｓr を偏心させただけ
の簡単な構成で、加速性能の向上、減速時における排気
騒音の低減及びエンジンブレーキ性能の向上を図ること
ができる。即ち、従来において、排気管内に開閉弁を設
けて、その開閉弁の開閉制御により、排気管内の排気ガ
スの流通断面積を変更調節するようにしたものがある。
しかし、この場合には、開閉弁及び開閉弁を開閉制御す
るための電気的機構等が必要となるため、構成が複雑に
なって、製作コストが上昇するものである。ところが、
本実施例においては、排気ガスの流通抵抗の制御を非常
に簡単な構成で好適に行うことができる。

【００２６】尚、この発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の一
部を適宜変更して次のように実施することもできる。 （１）図５に示すように、排気フロントパイプ３の可動
継手４側端部を屈曲させて、同パイプ３の可動継手４側
端部のみをパイプ３の他の部分よりｒ2 方向へオフセッ
トさせることにより、排気フロントパイプ３の可動継手
４側端部の軸心Ｓf と、排気リアパイプ５の可動継手４
側端部の軸心Ｓr とを偏心させること。 （２）図６に示すように、排気フロントパイプ３の可動
継手４側端部をｒ2 方向へ湾曲または屈曲させることに
より、排気フロントパイプ３の可動継手４側端部の軸心
Ｓf と、排気リアパイプ５の可動継手４側端部の軸心Ｓ
r とを偏心させること。 （３）前記実施例では可動継手４として球面継手を使用
したが、図７に示すように、可動継手として中間部に蛇
腹状の可撓部１７ａを有するベローズ管１７を使用し
て、そのベローズ管１７を介して両パイプ３，５を相対
移動可能に連結すること。この図７の場合は、中間パイ
プ８が不要である。 （４）球面座１３を排気フロントパイプ３側に設けると
ともに、シールリング１０を排気リアパイプ５側に設け
ること。 （５）図１〜図６の実施例及び前記（４）項の実施例に
おいて、中間パイプ８を省略し、フランジ部９及びシー
ルリング１０を排気フロントパイプ３上に直接設けるこ
と。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、内
燃機関の通常状態で、第１の排気管の可動継手側端部の
軸心を、第２の排気管の可動継手側端部の軸心に対し
て、減速時の内燃機関のローリングに起因する第１の排
気管の可動継手側端部の移動方向へ偏心させている。そ
のため、車両の加速時に内燃機関がローリングするよう
な場合には、両排気管の開口が合致して、排気ガスが第
１の排気管から第２の排気管へスムーズに流れる。従っ
て、加速時における内燃機関の内部抵抗を低減すること
ができ、加速性能を向上させることができるという優れ
た効果を発揮する。

【００２８】又、車両の減速時に内燃機関がローリング
するような場合には、第２の排気管に対する第１の排気
管のずれ量が大きくなり、排気ガスが第１の排気管から
第２の排気管へスムーズに流れなくなる。従って、減速
時において、排気騒音を低減することができるととも
に、内燃機関の内部抵抗が増大するので、エンジンブレ
ーキを有効にかけることができ、車両を効率的に減速さ
せることができるという優れた効果を発揮する。

【００２９】更に、第１の排気管と第２の排気管との軸
心を偏心させただけの簡単な構成で、排気ガスの流通抵
抗の制御を好適に行うことができ、排気ガスの流通抵抗
を制御するための機構を安価に提供することができると
いう優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した内燃機関の排気管継手構造
の一実施例を示す部分断面図である。

【図２】加速時にエンジンがローリングしたときの排気
管継手構造の作用を示す部分断面図である。

【図３】減速時にエンジンがローリングしたときの排気
管継手構造の作用を示す部分断面図である。

【図４】エンジン及びそのエンジンに連結された排気系
を示す概略側面図である。

【図５】本発明の別例を示す部分断面図である。

【図６】本発明の別例を示す部分断面図である。

【図７】本発明の別例を示す部分断面図である。

【図８】従来の排気管継手構造を示す部分断面図であ
る。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、３…第１の排気管とし
ての排気フロントパイプ、４…可動継手、５…第２の排
気管としての排気リアパイプ、７…車体、１７…可動継
手としてのベローズ管、Ｒ1 …加速時のエンジンのロー
リング方向、Ｒ2 …減速時のエンジンのローリング方
向、ｒ1,ｒ2 …排気フロントパイプの可動継手側端部の
移動方向、Ｓf …排気フロントパイプの可動継手側端部
の軸心、Ｓr …排気リアパイプの可動継手側端部の軸
心。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の内燃機関側に連結された第１の排
   気管と、車体側に支持された第２の排気管とを可動継手
   を介して連結し、内燃機関の変位に基づく両排気管の相
   対的な屈折移動を前記可動継手により許容するようにし
   た内燃機関の排気管継手構造において、 前記内燃機関が変位していない通常状態で、第１の排気
   管の可動継手側端部の軸心を、第２の排気管の可動継手
   側端部の軸心に対して、減速時の内燃機関のローリング
   に起因する第１の排気管の可動継手側端部の移動方向へ
   偏心させたことを特徴とする内燃機関の排気管継手構
   造。