JP2005249170A

JP2005249170A - 流路構成用パイプの曲がり部構造

Info

Publication number: JP2005249170A
Application number: JP2004064558A
Authority: JP
Inventors: Junpei Koyama; 順平小山; Hitoshi Yamada; 仁山田
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2004-03-08
Filing date: 2004-03-08
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】流路を構成するパイプの曲がり部における圧力損失を低減させることができる流路構成用パイプの曲がり部構造の提供。
【解決手段】テールパイプ１５を消音器内において延長するアウトレットパイプ１３が、直管状第２パイプ部１３ｃと直管状第１パイプ１３ａとの間に円弧状曲がりパイプ部１３ｂが設けられたＵ字状に形成され、円弧状曲がりパイプ部１３ｂにおける断面形状が曲げ外周面側を内方へ押し潰して略平面状部ａを形成することにより断面略Ｄ字状に形成され、略平面状部ａの幅方向両側縁部と略平面状部ａ以外の側壁部分ｂ，ｂの間がそれぞれ円弧部ｃ，ｃを介して接続される。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の排気系等に用いられる流路構成用パイプの曲がり部構造に関し、特に、パイプ曲がり部における流体の圧力損失低減技術に関する。

従来、自動車の車体下面は様々な制約を受けているため、排気システム組み込みにおける消音器本体の位置設定の自由度は小さく、テールパイプ長さを最適に設定できてこもり音の発生がなくなる、というような最適位置に消音器本体を配置できない場合がある。

このような場合、排気システムにおける共鳴特性をこもり音領域から逃がすため、例えば図３に示すように、消音器本体１０１内においてアウトレットパイプ１０２に円弧状流路部１０２ａを配置してＵ字状の折り返し部を設けて延長することにより、消音器本体を擬似的に移動させ、つまり、テールパイプを最適長さとするようなチューニングを行っている（例えば、特許文献１、２参照。）。

実開昭５５−５９１１９号公報（明細書（１）頁、図４）特開平１１−２００８３５号公報（明細書（１）頁、図２〜９）

しかしながら、従来例では、チューニングに際し、インレットパイプ１０３やアウトレットパイプ１０２と同様の丸パイプをＲ曲げし、円弧状の流路を設けて折り返し部を形成していたため、図５（図４のＶ−Ｖ線における拡大断面図）に示すように、該曲がり部内の内周側で発生する渦流により、無駄なエネルギーロスが発生し、これにより、曲げ外周側を流れる主流Ｈが渦流による影響を受け、圧力損失により排気抵抗を増加させる要因になっているという問題があった。

本発明の解決しようとする課題は、流路を構成するパイプの曲がり部における圧力損失を低減させることができる流路構成用パイプの曲がり部構造を提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１記載の流路構成用パイプの曲がり部構造は、流路を構成する丸パイプの途中に形成される円弧状曲がり部における断面形状が曲げ外周面側を内方へ押し潰して略平面状部を形成することにより断面略Ｄ字状に形成されていることを特徴とする手段とした。

請求項２に記載の流路構成用パイプの曲がり部構造は、請求項１に記載の流路構成用パイプの曲がり部構造において、前記略平面状部の幅方向両側縁部と略平面状部以外の側壁部分との間が円弧部を介して接続されていることを特徴とする手段とした。

請求項１記載の流路構成用パイプの曲がり部構造では、上述のように、流路を構成する丸パイプの途中に形成される円弧状曲がり部における断面形状が曲げ外周面側を内方へ押し潰して略平面状部を形成することにより断面略Ｄ字状に形成されることにより、曲がり部における断面積が円形断面に比べて渦流が発生してエネルギーロスの大きい曲げ内周側より主流が通る曲げ外周側が広くなるため、渦流による影響を少なくすることができ、これにより、流路を構成するパイプの曲がり部における圧力損失を低減させることができるようになるという効果が得られる。

請求項２記載の流路構成用パイプの曲がり部構造では、上述のように、前記略平面状部の幅方向両側縁部と略平面状部以外の側壁部分との間が円弧部を介して接続されている構成とすることにより、両コーナー部における流路抵抗を極力低減させることができ、これより、圧力損失低減効果を高めることができるようになる。

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例の流路構成用パイプの曲がり部構造は、請求項１および２に記載の発明に対応する。
まず、この実施例の流路構成用パイプの曲がり部構造を図面に基づいて説明する。

図１はこの実施例の流路構成用パイプの曲がり部構造が適用された消音器を示す断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図２の III−III 線における拡大断面図である。
この実施例の流路構成用パイプの曲がり部構造が適用された消音器は、アウターシェル１と、アウタープレート２，３と、インナープレート４，５，６と、インレットパイプ１１と、アウトレットパイプ１３と、インナーパイプ１４と、テールパイプ１５とを主な構成として備えている。

さらに詳述すると、前記消音器は、横向きのアウターシェル１の前後両端部をアウタープレート２，３で密閉することにより消音器室が形成され、さらに消音器室内を３枚のインナープレート４，５，６前後方向に仕切ることにより、４つの区画室７，８，９，１０が形成されている。

前記インレットパイプ１１は４つの区画室７，８，９，１０に対し、アウタープレート２と全インナープレート４，５，６を貫通し、最後方の区画室１０内に後端部が配置開口され、さらに途中の区画室８配置部分には排気小孔１２を多数開設している。

また、前記アウトレットパイプ１３は、テールパイプ１５をコンパクトな消音器室内で延長するために、アウタープレート３と最前方の区画室７まで貫通した直管状第１パイプ１３ａと、該直管状第１パイプ１３ａを該直管状第１パイプ１３ａの先端を最前方の区画室７内において半円弧状に折返した円弧状曲がりパイプ部（円弧状曲がり部）１３ｂと、該円弧状曲がりパイプ部１３ｂをさらにインナープレート４，５を貫通して区画室９内まで後方へ向けて延長する直管状第２パイプ部１３ｃとからなる略Ｕ字状に形成されている。

前記インナーパイプ１４は、インナープレート４，５を貫通する状態に設けられることにより、区画室７と９がインナーパイプ１４を介して互いに連通された状態となっている。
そして、前記インナープレート４には複数の小孔４ａが形成されることにより、区画室７と８が連通された状態となっている。

前記円弧状曲がりパイプ部１３ｂは、図２、３に示すように、その曲げ外周面側を内方へ押し潰して略平面状部ａを形成することにより断面略Ｄ字状に形成されている。
また、この実施例では、前記略平面状部ａの幅方向両側縁部と略平面状部ａ以外の側壁部分ｂ，ｂの間がそれぞれ円弧部ｃ，ｃを介して接続されている。

次に、この実施例の作用・効果を説明する。
この実施例では上述のように構成されるため、排気ガスは、インレットパイプ１１、排気小孔１２、区画室８、小孔４ａ、区画室７、インナーパイプ１４、区画室９、アウトレットパイプ１３（直管状第２パイプ部１３ｃ、円弧状曲がりパイプ部１３ｂ、直管状第１パイプ１３ａ）を順次経由して消音器外部に排出される。

そして、前記排気小孔１２から区画室８内への流入時、小孔４ａから区画室７内への流入時、およびインナーパイプ１４から区画室９内への流入時に拡張による消音作用がえられ、また、ンレットパイプ１１の先端が開口する最後方の密閉された区画室１０において共鳴による消音効果が得られる。

また、前記テールパイプ１５がアウトレットパイプ１３に連通されることによりテールパイプ１５をコンパクトな消音器室内で延長されることにより、こもり音領域の騒音を低減させることができる。

そして、このアウトレットパイプ１３は直管状第２パイプ部１３ｃと直管状第１パイプ１３ａとの間に円弧状曲がりパイプ部１３ｂが存在することから、該円弧状曲がりパイプ部１３ｂの内周側で発生する渦流によって、無駄なエネルギーロスが発生し、これにより、圧力損失により排気抵抗を増加させる要因になっていたが、この実施例では、図３に示すように、その曲げ外周面側を内方へ押し潰して略平面状部ａが形成されることにより断面略Ｄ字状に形成されているため、円弧状曲がりパイプ部１３ｂにおける断面積が円形断面に比べて渦流が発生してエネルギーロスの大きい曲げ内周側より主流Ｈが通る曲げ外周側が広くなるため、渦流による影響を少なくすることができ、これにより、円弧状曲がりパイプ部１３ｂにおける圧力損失を低減させることができるようになるという効果が得られる。

また、この実施例では、前記略平面状部ａの幅方向両側縁部と略平面状部ａ以外の側壁部分ｂ，ｂの間がそれぞれ円弧部ｃ，ｃを介して接続されている構成としたことにより、両コーナー部における流路抵抗を極力低減させることができ、これより、圧力損失低減効果を高めることができるようになる。

以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例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、実施例では、消音器におけるアウトレットパイプに適用した例を示したが、その他すべての流体流通パイプに適用することができる。

実施例の流路構成用パイプの曲がり部構造が適用された消音器を示す断面図である。図１の要部拡大図である。図２の III−III 線における拡大断面図である。従来例の流路構成用パイプの曲がり部構造を示す模式図である。図４のＶ−Ｖ線における拡大断面図である。

符号の説明

１アウターシェル
２アウタープレート
３アウタープレート
４インナープレート
４ａ小孔
５インナープレート
６インナープレート
７区画室
８区画室
９区画室
１０区画室
１１インレットパイプ
１２排気小孔
１３アウトレットパイプ
１３ａ直管状第１パイプ部
１３ｂ円弧状曲がりパイプ部
１３ｃ直管状第２パイプ部
１４インナーパイプ
１５テールパイプ
ａ略平面状部
ｂ側壁部分
ｃ円弧部

Claims

流路を構成する丸パイプの途中に形成される円弧状曲がり部における断面形状が曲げ外周面側を内方へ押し潰して略平面状部を形成することにより断面略Ｄ字状に形成されていることを特徴とする流路構成用パイプの曲がり部構造。
請求項１に記載の流路構成用パイプの曲がり部構造において、前記略平面状部の幅方向両側縁部と略平面状部以外の側壁部分との間が円弧部を介して接続されていることを特徴とする流路構成用パイプの曲がり部構造。