JP2007205348A

JP2007205348A - マフラー及びマフラーを備えた車両

Info

Publication number: JP2007205348A
Application number: JP2006174462A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Shimomura; 和彦下村; Hiroyori Suzuki; 博順鈴木
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2006-01-06
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2007-08-16
Also published as: ATE487856T1; EP1806485A3; EP1806485B1; DE602006018104D1; US7866442B2; US20070158136A1; EP1806485A2

Abstract

【課題】エンジンの性能が低下することを抑えつつ排気音量を低減できるマフラー及び当該マフラーを備えた車両を提供する。
【解決手段】隔壁を介して上流側及び下流側にそれぞれ設けられた前室及び膨張室と、前記膨張室を貫通する導管と、を含むマフラーであって、前記導管は、前記隔壁を貫通して前記前室内に開口する上流端と、その中途部分に設けられた仕切と、前記仕切より上流側に設けられ、その側面に前記上流端の開口から流入した排気ガスを前記膨張室に流出させるための流出孔が形成された流出部と、前記仕切より下流側に設けられ、その側面に前記膨張室から前記排気ガスを流入させるための流入孔が形成された流入部と、を含む、マフラー及び当該マフラーを備えた車両とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、マフラー及びマフラーを備えた車両に関し、特にエンジンの性能低下の抑制と排気音量の低減とに関する。

従来、例えば、触媒が設けられた前室と、膨張室と、当該膨張室を貫通する管と、を有するマフラーであって、当該管の当該前室内に延び出した上流端部分の側面には孔が形成されており、エンジンの排気ガスは、当該延び出した部分の孔から当該管内に流入し、その下流側で当該管内から膨張室に流出した後、さらに下流側で当該管内に流入して、最終的に当該管の下流端から外気中に排出されるマフラーがあった（例えば、特許文献１）。

このようなマフラーを備えた自動二輪車においては、不快なノイズの発生を抑えつつ、小気味よい排気音を発生させることができるため、当該自動二輪車のライダーは、そのエンジン音のみならず、当該マフラーからの排気音をも楽しむことができる。
特開２００５−９０２３７号公報（図３参照）

しかしながら、上記従来技術においては、排気音の小気味よさを実現することが主な目的であったため、排気音量の低減については十分に考慮されていなかった。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、エンジンの性能が低下することを抑えつつ排気音量を低減できるマフラー及び当該マフラーを備えた車両を提供することをその目的の一つとする。

上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係るマフラーは、隔壁を介して上流側及び下流側にそれぞれ設けられた前室及び膨張室と、前記膨張室を貫通する導管と、を含むマフラーであって、前記導管は、前記隔壁を貫通して前記前室内に開口する上流端と、その中途部分に設けられた仕切と、前記仕切より上流側に設けられ、その側面に前記上流端の開口から流入した排気ガスを前記膨張室に流出させるための流出孔が形成された流出部と、前記仕切より下流側に設けられ、その側面に前記膨張室から前記排気ガスを流入させるための流入孔が形成された流入部と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、エンジンの性能が低下することを抑えつつ排気音量を低減できるマフラーを提供することができる。すなわち、例えば、排気ガスは導管の上流端に形成された開口から当該導管に流入するため、当該導管を前室内に長く延び出す必要がなく、当該前室を排気ガスの膨張に有効に利用することができる。したがって、このマフラーを備えた車両においては、不快なノイズの発生を抑えつつ、適度に低減された音量の小気味よい排気音を発生させることができる。

また、本発明の一態様では、前記前室内には、排気ガスを改質するための触媒部が設けられていることとしてもよい。こうすれば、触媒部により排気ガスを効率よく改質することもできる。すなわち、例えば、導管は前室内に長く延び出す必要がないため、当該導管の上流端と触媒部の下流端との距離を十分に確保することができ、この結果、当該触媒部内を通過する排気ガスの流れに偏りが生じることを効果的に回避し、当該触媒部内の触媒を有効に利用した排気ガスの改質を行うことができる。

また、本発明の一態様では、前記導管の前記流出部より上流側部分の長さは、前記上流側部分の内径の１．５倍以上であることとしてもよい。こうすれば、排気音量をより効果的に低減することができる。

また、本発明の一態様では、前記流入孔の開口面積は、前記導管の前記流入部より下流側部分の管内断面積より小さいこととしてもよい。また、この場合、前記流入孔の開口面積は、前記導管の前記流入部より下流側部分の管内断面積の０．６倍以下であることとしてもよい。こうすれば、排気音のうち、高周波数領域をより効果的に低減することができるため、音量を適度に低減しつつ、低音の効いた迫力のある排気音を実現することができる。

また、本発明の一態様では、前記流出孔の開口面積は、前記導管の前記流出部より上流側部分の管内断面積より大きいこととしてもよい。また、この場合、前記流出孔の開口面積は、前記導管の前記流出部より上流側部分の管内断面積より大きく、且つ１．５倍以下であることとしてもよい。こうすれば、導管から膨張室への排気ガスの流出をより円滑に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る車両は、前記マフラーを備えたことを特徴とする。本発明によれば、エンジンの性能が低下することを抑えつつ排気音量を低減できるマフラーを備えた車両を提供することができる。すなわち、この車両においては、不快なノイズの発生を抑えつつ、適度に低減された音量の小気味よい排気音を発生させることができるため、当該車両のライダーは、エンジン音に加えて、当該排気音をも楽しむことができる。なお、本発明に係る車両は、エンジンの動力によって走行するものであれば特に限られず、自動二輪車（原動機付自転車（スクータ）を含む）、四輪バギー（全地形型車両）、スノーモービル等を含む。

以下に、本発明の実施形態に係るマフラー及び当該マフラーを備えた車両について、図面を参照しつつ説明する。下記の各実施形態においては、本発明に係る車両を自動二輪車として実現した場合を例として説明する。

[実施形態１]
図１は、第一の実施形態に係る自動二輪車１の側面図である。この自動二輪車１は、車体に回転可能に軸支された前輪２及び後輪３、ライダーが着座するシート４、燃料を収容する燃料タンク５、後輪３を駆動するための動力を発生させるエンジン６、を有する。エンジン６は、いわゆるＶ型２気筒の４サイクルエンジンであり、クランクケース６ａから車両前方（図１に示す矢印Ｆの指す方向）及び車両後方にそれぞれ傾斜しつつ車両上方に延びる前シリンダヘッド部６ｂ及び後シリンダヘッド部６ｃを有している。前シリンダヘッド部６ｂ及び後シリンダヘッド部６ｃの吸気ポート（図示せず）には、エンジン６に燃料タンク５内の燃料及び当該燃料と混合する空気をそれぞれ供給するためのインジェクタ（図示せず）及びスロットルバルブ（図示せず）が連結されている。エンジン６は、この燃料を燃焼させることにより動力を発生させる。

また、この自動二輪車１は、エンジン６からの排気ガスを排出するとともに、排気音の調整を行うマフラー１０を備えている。このマフラー１０は、上流端が前シリンダヘッド部６ｂ及び後シリンダヘッド部６ｃの排気ポート（図示せず）にそれぞれ連結されて、当該連結部分から車両後方に延びる前排気管１１ａ及び後排気管１１ｂ、及び当該前排気管１１ａの下流部と後排気管１１ｂの下流部とが合流した排気管下流端部１１ｃを含む排気管１１と、当該排気管１１の下流端、すなわち排気管下流端部１１ｃの下流端に連なって車両後方に延びるマフラー本体１２と、を有している。

この自動二輪車１において、エンジン６の排気ガスは、前シリンダヘッド部６ｂ内の燃焼室及び後シリンダヘッド部６ｃ内の燃焼室からそれぞれ前排気管１１ａ及び後排気管１１ｂを通って排気管下流端部１１ｃ内で合流する。そして、この排気ガスは、さらに排気管下流端部１１ｃからマフラー本体１２に導入されて、最終的に当該マフラー本体１２の下流端から外気中に排出される。

図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩ線で切断したマフラー本体１２の断面図である。図２に示すように、このマフラー本体１２は、内部に前室２１及び膨張室２６が１つずつ設けられた胴部２０と、当該胴部２０のうち当該膨張部２６を、その長手方向に貫通するよう設けられる１つの導管３０と、を有している。

胴部２０は、その上流端部分であって排気管下流端部１１ｃに連結され、当該連結部分から下流側に向けて内径が増加するテーパ形状のテーパ部２８と、当該テーパ部２８の下流側に連なる円筒形状の延設部２９と、を有している。また、この延設部２９の下流側には、円筒形状の外筒部２２が延びている。さらに、この外筒部２２の径方向内側には、当該外筒部２２の内径より小さな外径を有する円筒形状の内筒部２３が設けられている。このため、延設部２９の下流側には、外筒部２２と内筒部２３とにより構成される二重管が連なることとなる。そして、この外筒部２２と内筒部２３との間には、グラスウール等からなる吸音材が充填された吸音材層２４が設けられている。すなわち、膨張室２６は、その長手方向の一部において、その径方向外側を吸音材層２４によって囲まれている。なお、内筒部２３の側面には複数の孔（図示せず）が形成されており、吸音材層２４は当該孔から膨張室２６内に露出している。また、胴部２０の下流端、すなわち外筒部２２及び内筒部２３の下流端には、膨張室２６の下流端を塞ぐように、円板形状の蓋部２５が溶接により取り付けられている。

この胴部２０の長手方向の中途部分には、当該胴部２０内の当該長手方向における排気ガスの流れを遮る円板形状の隔壁２７が設けられている。そして、胴部２０内の隔壁２７より下流部分には、上流端及び下流端をそれぞれ当該隔壁２７及び蓋部２５によって塞がれる膨張室２６が設けられている。また、胴部２０内の隔壁２７より上流部分には、上流端及び下流端をそれぞれテーパ部２８及び当該隔壁２７によって塞がれる前室２１が設けられている。このように、胴部２０には、その上流側と下流側とに隔壁２７を介して前室２１と膨張室２６とがそれぞれ１つずつ設けられている。

前室２１内には、排気ガスを改質（浄化）するための触媒部４０が、その長手方向の中途部分において、テーパ部２８と延設部２９とに跨るように設けられている。この触媒部４０は、排気ガスが当該触媒部４０内の触媒に係る反応処理を受けつつ、当該触媒部４０内を上流側から下流側に向けて通過できるようになっている。

したがって、このマフラー本体１２において、排気ガスは、排気管下流端部１１ｃから、まず、前室２１のうち、触媒部４０より上流側の部分に流入する。この排気ガスは、触媒部４０を下流側に通過しつつ、当該触媒部４０内の触媒に係る反応によって改質された後、前室２１のうち、当該触媒部４０より下流側の部分に流出する。この改質後の排気ガスは、隔壁２７に開口している導管３０の上流端から当該導管３０内に流入する。そして、後述するように、この排気ガスは、導管３０の流出孔３２ａからいったん膨張室２６に流出した後、当該導管３０の流入孔３３ａから再び当該導管３０内に流入する。そして、排気ガスは最終的に導管３０の尾部３４の下流端に形成された開口から外気中に排出される。

導管３０は、胴部２０のうち、隔壁２７から蓋部２５まで、膨張室２６内で、その長手方向に直線的に延びて、当該膨張室２６を貫通している。すなわち、この導管３０の上流端は、隔壁２７を貫通して、当該隔壁２７を介して膨張室２６に隣接する前室２１内に開口するとともに、当該導管３０の下流端は、蓋部２５を貫通して外気中に開口している。このように、導管３０は、胴部２０のうち膨張室２６を貫通するのみで、前室２１を貫通しておらず、当該胴部２０全体を貫通してはいない。

また、導管３０のうち、膨張室２６内に配置される長手方向の中途部分には、当該導管３０内の長手方向における排気ガスの流れを遮る仕切３５が設けられている。この仕切３５は、導管３０とは別体に成形された円板形状であって、溶接により当該導管３０に取り付けられている。

導管３０の仕切３５より上流側の部分である上流部３６のうち、当該仕切３５に隣接する部分は、排気管下流端部１１ｃから触媒部４０を介して当該上流部３６内に導入された排気ガスを膨張室２６に流出させるための流出孔３２ａがその側面に複数形成された流出部３２となっている。

また、導管３０の仕切３５より下流側の部分である下流部３７のうち、当該仕切３５に隣接する部分は、いったん流出孔３２ａを通って上流部３６から膨張室２６に流出した排気ガスを、当該下流部３７内に流入させるための流入孔３３ａがその側面に複数形成された流入部３３となっている。

すなわち、仕切３５は、導管３０のうち、膨張室２６内において流出部３２と流入部３３との間に位置するよう設けられている。複数の流出孔３２ａ及び流入孔３３ａは、互いに径が等しい円形状であって、それぞれ流出部３２及び流入部３３の側面において、導管３０の長手方向及び円周方向に所定の間隔をあけて規則正しく配置されている。また、流入部３３に形成されている流入孔３３ａの総数は、流出部３２に形成されている流出孔３２ａの総数よりも少なくなっている。

また、下流部３７のうち流入部３３より下流側の部分である尾部３４は、膨張室２６から流入孔３３ａを介して下流部３７に流入した排気ガスを、外気中に導く部分である。この尾部３４の側面には、流出孔３２ａ又は流入孔３３ａのような膨張室２６との間で排気ガスを流入出させるための孔は形成されていない。尾部３４の下流端は、導管３０の下流端でもあって、胴部２０の蓋部２５からマフラー本体１２の下流側に突出している。この尾部３４の下流端には開口が形成されており、当該開口から排気ガスは外気中に排出される。

また、上流部３６のうち流出部３２より上流側の部分である頭部３１は、前室２１から排気ガスを受け入れて、その下流側の流出部３２まで導く部分である。この頭部３１の側面には、流出孔３２ａ又は流入孔３３ａのような膨張室との間で排気ガスを流入出させるための孔は形成されていない。頭部３１の上流端部分は隔壁２７に連結されており、その上流端面（すなわち、導管３０の上流端面）は当該隔壁２７から前室２１内にわずかに突出し、当該隔壁２７の近傍で当該前室２１内に開口している。このため、前室２１の体積は、導管３０の上流端部分の存在によって大きく低減されることがなく、排気ガスを膨張させるために当該前室２１を有効に利用することができる。また、前室２１内において、導管３０の上流端と触媒部４０の下流端との距離を比較的長く確保することができるため、当該触媒部４０内における排気ガスの偏流の発生を効果的に回避することができ、排気ガスを効率よく改質することができる。また、この触媒部４０内における排気ガスの流れを良好に維持しつつ、導管３０と触媒部４０との距離を低減することにより、マフラー本体１２の長手方向長さの低減によるマフラー１０の軽量化を図ることもできる。

また、導管３０は、頭部３１、側面に流出孔３２ａが形成された流出部３２、側面に流入孔３３ａが形成された流入部３３、及び尾部３４を有する１つの管状部材により構成されている。すなわち、この導管３０は、その仕切３５より上流側の上流部３６と、当該仕切３５より下流側の下流部３７と、が一体的に成形されている。

導管３０の内径は、上流部３６から下流部３７まで、その長手方向の全体で一定となっている。すなわち、頭部３１の内径ＵＤ１、流出部３２の内径ＵＤ２、流入部３３の内径ＤＤ１、及び尾部３４の内径ＤＤ２は、互いに等しくなっている。このように、導管３０のうち、流出部３２の内径ＵＤ２を頭部３１の内径ＵＤ１に比して低減させないため、当該流出部３２の側面に形成された流出孔３２ａから膨張室２６への排気ガスの流れが損なわれず、エンジン６（図１参照）の性能は低下しない。

また、導管３０のうち、流出部３２より上流側部分である頭部３１の長さＵＬ１は、当該頭部３１の内径ＵＤ１の１．５倍以上となっている。ここで、図３及び図４に、頭部３１の内径ＵＤ１に対する当該頭部３１の長さＵＬ１の比（以下、「Ｌ／Ｄ比」という）と、マフラー１０で発生する排気音の減衰量と、の関係を示す。図３において、横軸は排気音の周波数［Ｈｚ］を、縦軸は排気音の減衰量［ｄＢ］を、それぞれ示し、破線はＬ／Ｄ比を０．５とした場合、細い実線はＬ／Ｄ比を１．０とした場合、太い実線はＬ／Ｄ比を１．５とした場合、の各周波数における排気音の減衰量をそれぞれ示している。図４において、横軸はＬ／Ｄ比を、縦軸は排気音の減衰量［ｄＢ］を、それぞれ示している。図３及び図４に示すように、Ｌ／Ｄ比を増加させることによって、排気音の減衰量を高めることができる。このＬ／Ｄ比の増加は、マフラー１０の大型化や重量の増加をもたらし得るが、Ｌ／Ｄ比が１．５付近より小さい範囲では、Ｌ／Ｄ比の増加に対する排気音の減衰量の増加率が比較的高いので、Ｌ／Ｄ比を１．５以上確保することにより、小型であって、且つ排気音の低減効果が高いマフラー１０とすることができる。

また、導管３０の長手方向において、尾部３４の長さＤＬ２は、流出部３２の長さＵＬ２と流入部３３の長さＤＬ１とを合計した長さより大きくなっている。また、この尾部３４の長さＤＬ２は、頭部３１の長さＵＬ１よりも大きくなっている。また、流入部３３の長さＤＬ１は、流出部３２の長さＵＬ２よりも小さくなっている。

また、流入孔３３ａの開口面積は、導管３０の流入部３３より下流側部分である尾部３４の管内断面積より小さくなっている。すなわち、流入部３３の側面に形成されている複数の流入孔３３ａの総開口面積（各流入孔３３ａの円形開口面積の総和）は、尾部３４の内腔の断面積（尾部３４の内径ＤＤ２を有する円の面積）より小さくなっている。ここで、図５に、尾部３４の管内断面積に対する流入孔３３ａの開口面積の比（以下、「開口面積／断面積比」という）と、マフラー１０で発生する排気音の音圧レベルと、の関係を示す。図５において、横軸は排気音の中心周波数［Ｈｚ］を、縦軸は１／３オクターブ分析における排気音の音圧レベル（ＳｏｕｎｄＰｒｅｓｓｕｒｅＬｅｖｅｌ：ＳＰＬ）［ｄＢ（Ａ）］を、それぞれ示し、丸印は開口面積／断面積比を１．０とした場合、三角印は開口面積／断面積比を０．８とした場合、四角印は開口面積／断面積比を０．６とした場合、の各周波数帯における音圧レベルをそれぞれ示している。図５に示すように、特に、開口面積／断面積比が０．６の場合には、開口面積／断面積比が１．０の場合及び０．８の場合に比べて、低周波数帯における音圧レベルと高周波数帯における音圧レベルとの差が大きくなり、周波数が比較的高い領域において音圧レベルを効果的に低減することができる。すなわち、流入孔３３ａの開口面積を尾部３４の管内断面積より小さくすることにより、排気音のうち、高周波数領域を、低周波数領域に比べて、より効果的に低減し、当該低周波数領域を際立たせることによって、低音が強調された迫力ある排気音を実現することができる。

また、流出孔３２ａの開口面積は、導管３０のうち、流出部３２より上流側部分である頭部３１の管内断面積より大きくなっている。すなわち、流出部３２の側面に形成されている複数の流出孔３２ａの総開口面積（各流出孔３２ａの円形開口面積の総和）は、頭部３１の内腔の断面積（頭部３１の内径ＵＤ１を有する円の面積）より大きくなっている。また、頭部３１の管内断面積に対する流出孔３２ａの開口面積の比は、１．５倍以下の範囲内であることが好ましい。これによって、導管３０から膨張室２６への排気ガスの流出に伴う流体抵抗を効果的に低減することができる。

[実施形態２]
図６は、第二の実施形態に係るマフラー本体１３の断面図である。なお、このマフラー本体１３を備えた自動二輪車のうち、当該マフラー本体１３以外の部分は、第一の実施形態に係る自動二輪車１（図１参照）と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、マフラー本体１３のうち、第一の実施形態に係るマフラー本体１２（図２参照）と同様の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

このマフラー本体１３は、内部に前室２１及び膨張室２６が１つずつ設けられた胴部２０と、当該胴部２０のうち当該膨張部２６を、その長手方向に貫通するよう設けられる１つの導管５０と、を有している。前室２１には触媒部４０が設けられている。

そして、このマフラー本体１３において、排気ガスは、排気管下流端部１１ｃから、まず、前室２１のうち、触媒部４０より上流側の部分に流入する。この排気ガスは、触媒部４０を下流側に通過しつつ、当該触媒部４０内の触媒に係る反応によって改質された後、前室２１のうち、当該触媒部４０より下流側の部分に流出する。この改質後の排気ガスは、隔壁２７に開口している導管５０の上流端から当該導管５０内に流入する。この排気ガスは、導管５０の流出孔５２ａからいったん膨張室２６に流出した後、当該導管５０の流入孔５３ａから再び当該導管５０内に流入する。そして、排気ガスは最終的に導管５０の尾部５４の下流端に形成された開口から外気中に排出される。

このマフラー本体１３の導管５０は、胴部２０のうち、隔壁２７から蓋部２５まで、膨張室２６内で、その長手方向に直線的に延びて、当該膨張室２６を貫通している。すなわち、導管５０の上流端は、隔壁２７を貫通して、当該隔壁２７を介して膨張室２６に隣接する前室２１内に開口するとともに、当該導管５０の下流端は、蓋部２５を貫通して外気中に開口している。このように、導管５０は、胴部２０のうち膨張室２６を貫通するのみで、前室２１を貫通しておらず、当該胴部２０全体を貫通してはいない。

また、導管５０のうち、膨張室２６内に配置される長手方向の中途部分には、当該導管５０内の長手方向における排気ガスの流れを遮る仕切５５が設けられている。導管５０の仕切５５より上流側の部分である上流部５６のうち、当該仕切５５に隣接する部分は、排気管下流端部１１ｃから触媒部４０を介して当該上流部５６内に導入された排気ガスを膨張室２６に流出させるための流出孔５２ａがその側面に複数形成された流出部５２となっている。また、導管５０の仕切５５より下流側の部分である下流部５７のうち、当該仕切５５に隣接する部分は、いったん流出孔５２ａを通って上流部５６から膨張室２６に流出した排気ガスを、当該下流部５７内に流入させるための流入孔５３ａがその側面に複数形成された流入部５３となっている。すなわち、仕切５５は、導管５０のうち、膨張室２６内において流出部５２と流入部５３との間に位置するよう設けられている。複数の流出孔５２ａ及び流入孔５３ａは、互いに径が等しい円形状であって、それぞれ流出部５２及び流入部５３の側面において、導管５０の長手方向及び円周方向に所定の間隔をあけて規則正しく配置されている。

下流部５７のうち流入部５３より下流側の部分である尾部５４の側面には、流出孔５２ａ又は流入孔５３ａのような膨張室２６との間で排気ガスを流入出させるための孔は形成されていない。尾部５４の下流端は、導管５０の下流端でもあって、胴部２０の蓋部２５からマフラー本体１３の下流側に突出している。この尾部５４の下流端には開口が形成されており、当該開口から排気ガスは外気中に排出される。

上流部５６のうち流出部５２より上流側の部分である頭部５１の側面には、流出孔５２ａ又は流入孔５３ａのような膨張室との間で排気ガスを流入出させるための孔は形成されていない。頭部５１の上流端部分は隔壁２７に連結されており、その上流端面（すなわち、導管５０の上流端面）は当該隔壁２７から前室２１内にわずかに突出し、当該隔壁２７の近傍で当該前室２１内に開口している。

また、導管５０は、頭部５１、及び側面に流出孔５２ａが形成された流出部５２を有する上流管５０ａと、側面に流入孔５３ａが形成された流入部５３、及び尾部５４を有する下流管５０ｂと、さらに当該上流管５０ａ及び当該下流管５０ｂとは別体に成形された、仕切５５となる底部を有する円筒形状の中継部５０ｃと、の３つの部材を互いに連結することにより構成されている。すなわち、この導管５０のうち、仕切５５より上流側の上流部５６と、当該仕切５５より下流側の下流部５７と、当該仕切５５と、は互いに別体に成形されている。上流管５０ａの下流端及び下流管５０ｂの上流端はそれぞれ開口しており、当該下流管５０ｂの上流端の外径は、当該上流管５０ａの開口の内径より小さくなっている。中継部５０ｃは、その上流端が仕切５５によって塞がれ、その下流端は開口しており、その内径及び外径は長手方向において一定となっている。また、この中継部５０ｃの上流端の外径は、上流管５０ａの下流端の開口の内径に略等しく、当該中継部５０ｃの下流端の内径は、下流管５０ｂの上流端の外径に略等しくなっている。そして、導管５０は、上流管５０ａの下流端の開口に、中継部５０ｃの上流端を挿入して、当該上流管５０ａの下流端と当該中継部５０ｃの仕切５５とを溶接にて取り付けるとともに、さらに当該中継部５０ｃの下流端の開口に、下流管５０ｂの上流端を挿入して、当該中継部５０ｃの下流端と当該下流管５０ｂの上流端とを溶接にて連結することにより成形される。

この導管５０の上流管５０ａの内径は、その長手方向において一定となっている。すなわち、頭部５１の内径ＵＤ３と流出部５２の内径ＵＤ４とは等しくなっている。このように、導管５０のうち、流出部５２の内径ＵＤ４を頭部５１の内径ＵＤ３に比して低減させないため、当該流出部５２の側面に形成された流出孔５２ａから膨張室２６への排気ガスの流れが損なわれず、エンジン６（図１参照）の性能は低下しない。

また、下流管５０ｂのうち、流入部５３の内径ＤＤ３は、上流管５０ａの内径、すなわち、頭部５１の内径ＵＤ３及び流出部５２の内径ＵＤ４より小さくなっている。また、下流管５０ｂのうち、流入部５３より下流側の部分である尾部５４の内径ＤＤ４は、流入部５３の内径ＤＤ３よりさらに小さくなっている。すなわち、尾部５４の内径ＤＤ４は、頭部５１の内径ＵＤ３及び流出部５２の内径ＵＤ４より小さくなっている。このように、導管５０は、その流出部５２より下流側に、当該流出部５２の内径より小さな内径をもった部分を有することにより、マフラー１０において発生する排気音量をより効果的に低減させることができる。

また、導管５０の長手方向において、尾部５４の長さＤＬ４は、流出部５２の長さＵＬ４と流入部５３の長さＤＬ３とを合計した長さより大きくなっている。また、この尾部５４の長さＤＬ４は、頭部５１の長さＵＬ３より大きくなっている。また、流入部５３の長さＤＬ３は、流出部５２の長さＵＬ４と等しくなっている。

このように、導管５０においては、頭部５１から流出部５２まで、上流部５６の内径を低減させることなく維持するとともに、下流部５７の流入部５３の内径ＤＤ３及び尾部５４の内径ＤＤ４を、当該流出部５２を含め当該上流部５６の内径に比して低減させている。さらに、この導管５０においては、流出部５２の内径ＵＤ４より流入部５３の内径ＤＤ３を低減させ、さらに当該流入部５３の内径ＤＤ３より尾部５４の内径ＤＤ４を低減させることにより、下流部５７の内径を下流側に向けて段階的に低減させている。

なお、本発明に係るマフラー及び車両は、上述した例に限られない。すなわち、例えば、マフラー本体は膨張室を１つだけ有するものに限られず、複数の膨張室を有するものであってもよい。この場合、１つの膨張室を１つの導管が貫通するよう設けられる。また、導管の側面に形成される流出孔及び流入孔の形状、数、配置等は上述のものに限られず、任意に設計することができる。また、例えば、流出孔及び流入孔の形状、数、配置等は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、例えば、導管の長手方向において、尾部の長さは、流出部の長さと流入部の長さとを合計した長さと等しくてもよい。

本発明の実施形態に係る自動二輪車の側面図である。本発明の第一の実施形態に係るマフラーの断面図である。マフラーの流出部より上流側部分に係る長さ／内径比と、当該マフラーにおける排気音の減衰量と、の関係を示す第一の説明図である。マフラーの流出部より上流側部分に係る長さ／内径比と、当該マフラーにおける排気音の減衰量と、の関係を示す第二の説明図である。マフラーの流入孔面積／導管断面積比と、当該マフラーにおける排気音の音圧レベルと、の関係を示す説明図である。本発明の第二の実施形態に係るマフラーの断面図である。

符号の説明

１自動二輪車、２前輪、３後輪、４シート、５燃料タンク、６エンジン、６ａクランクケース、６ｂ前シリンダヘッド部、６ｃ後シリンダヘッド部、１０マフラー、１１排気管、１１ａ前排気管、１１ｂ後排気管、１１ｃ排気管下流端部、１２，１３マフラー本体、２０胴部、２１前室、２２外筒部、２３内筒部、２４吸音材層、２５蓋部、２６膨張室、２７隔壁、２８テーパ部、２９延設部、３０，５０導管、３１，５１頭部、３２，５２流出部、３２ａ，５２ａ流出孔、３３，５３流入部、３３ａ，５３ａ流入孔、３４，５４尾部、３５，５５仕切、３６，５６上流部、３７，５７下流部、４０触媒部、５０ａ上流管、５０ｂ下流管、５０ｃ中継部、ＵＤ１，ＵＤ３頭部の内径、ＵＤ２，ＵＤ４流出部の内径、ＤＤ１，ＤＤ３流入部の内径、ＤＤ２，ＤＤ４尾部の内径、ＵＬ１，ＵＬ３頭部の長さ、ＵＬ２，ＵＬ４流出部の長さ、ＤＬ１，ＤＬ３流入部の長さ、ＤＬ２，ＤＬ４尾部の長さ。

Claims

隔壁を介して上流側及び下流側にそれぞれ設けられた前室及び膨張室と、前記膨張室を貫通する導管と、を含むマフラーであって、
前記導管は、
前記隔壁を貫通して前記前室内に開口する上流端と、
その中途部分に設けられた仕切と、
前記仕切より上流側に設けられ、その側面に前記上流端の開口から流入した排気ガスを前記膨張室に流出させるための流出孔が形成された流出部と、
前記仕切より下流側に設けられ、その側面に前記膨張室から前記排気ガスを流入させるための流入孔が形成された流入部と、
を含む
ことを特徴とするマフラー。
請求項１に記載のマフラーにおいて、
前記前室内には、排気ガスを改質するための触媒部が設けられている
ことを特徴とするマフラー。
請求項１に記載のマフラーにおいて、
前記導管の前記流出部より上流側部分の長さは、前記上流側部分の内径の１．５倍以上である
ことを特徴とするマフラー。
請求項１に記載のマフラーにおいて、
前記流入孔の開口面積は、前記導管の前記流入部より下流側部分の管内断面積より小さい
ことを特徴とするマフラー。
請求項４に記載のマフラーにおいて、
前記流入孔の開口面積は、前記導管の前記流入部より下流側部分の管内断面積の０．６倍以下である
ことを特徴とするマフラー。
請求項１に記載のマフラーにおいて、
前記流出孔の開口面積は、前記導管の前記流出部より上流側部分の管内断面積より大きい
ことを特徴するマフラー。
請求項６に記載のマフラーにおいて、
前記流出孔の開口面積は、前記導管の前記流出部より上流側部分の管内断面積より大きく、且つ１．５倍以下である
ことを特徴とするマフラー。
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のマフラーを備えた
ことを特徴とする車両。