JP2007278285A - マフラー - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、気体及び空中伝播音を運ぶライン用の、特に内燃機関の排気システム用の、マフラーに関し、内側プレートへのパイプの結合を簡単化することを課題とする。
【解決手段】前記マフラーはハウジング１４を有し、そこには前記ハウジング１４の中で気体を輸送するために少なくとも１本の内側パイプ５と、前記ハウジング１４を補強するための少なくとも１枚の内側プレート１が設けられている。前記内側パイプ５は前記内側プレート１を開口部３のところで通り抜ける。発明の本質となるところであるが、前記開口部３の少なくとも１個の第１周縁部分４は前記内側パイプ５に対し半径方向に遊びを有する。加えて、前記内側プレート１は前記内側パイプ５の領域に少なくとも１個のばね弾性舌片６を有し、当該ばね弾性舌片６は、その自由端８に前記開口部３の第２周縁部分７を形成し、そこで前記内側パイプ５に固着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、気体及び空中伝播音を運ぶラインで、特に、好ましくは動力車両の内燃機関用の排気システムで用いられるマフラーに関する。

気体輸送ライン、例えば気体の流れが空中伝播音をも運ぶ動力車両の排気ラインによる騒音放出を低減するため、このラインに上記のようなタイプのマフラーを搭載することが知られている。マフラーは、好ましくは、その中に前記ラインによって輸送される気体を流すものである。気体と同時に、気体に随伴する空中伝播音もマフラーに入り、例えば反射、共鳴、音響吸収物質などによって減衰せしめられる。空中伝播音の減衰は、他の気体輸送ライン、例えば内燃機関の吸気ライン、に関しても大いに利益のあることなので、本発明は基本的に内燃機関での使用に限定されるべきものではない。

マフラーを配置したラインに高温気体が流されると、例えば内燃機関の排気ラインでは、必然的に熱応力が生じ、それは適切な対策を施すことにより補償されねばならない。公知の対策の一つがスライド座を設けることである。スライド座は、その領域で、一方が他方に挿入された２本のパイプが平衡維持のため軸方向に動くことを許容する。加えて、このようなマフラーのハウジングを少なくとも１個の内側プレートで補強することが慣習化しているが、その場合、マフラー内部における気体案内経路の設定に従って、内側パイプが前記内側プレートを通り案内されねばならない。内側プレートはハウジング内にパイプを固定する役割も果たす。１本のパイプを第１の内側プレートのスライド座の近くに装着し、他のパイプを第１の内側プレートから離れた第２の内側プレートまたはハウジング壁に装着することが従来から行われている。しかしながら、このようなスライド座を設計し、ハウジングの内側プレートに結合することは、構造が複雑化し、高価でもある。

特許文献１に記載されているマフラーには、同一の内側プレートに２本の内側パイプが装着され、また、かかる目的のため、この内側プレートには、１本の内側パイプに組み合わせられる少なくとも１個の第１ばね弾性舌片と、他の内側パイプに組み合わせられる少なくとも１個の第２ばね弾性舌片が設けられ、それらはばね弾性により、少なくとも１個の第１舌片と独立に動き得る。この設計により、ばね弾性舌片は熱で各内側パイプにばらばらに生じる長さの変化に順応し、内側プレート内に許容範囲を超える高い応力をもたらさない。

独国特許出願公開第10 2004 054 441号明細書

本発明は、上記タイプのマフラーの改良形態であって、特に、内側プレートへのパイプの結合を簡単化したことを特徴とするものを提供するという課題に関わるものである。

本発明によれば、かかる課題は、本発明の独立請求項の主題によって解決される。有利な実施形態は従属請求項の主題となっている。

本発明が立脚するのは、内側プレートの貫通開口部領域にばね弾性舌片を設けるという基本的アイデアである。貫通開口部の第１周縁部分には、開口部を通り抜ける内側パイプに対し半径方向に遊びがあり、一方、ばね弾性舌片の自由端は開口部の第２周縁部分を構成し、内側パイプに固着されている。ばね弾性舌片は熱膨張及び／または内側パイプと内側プレートの間の熱による移動を許容し、同時に、ばね弾性舌片の自由端を固着することにより、内側パイプは内側プレートに対し適切に固定されることになる。ここで内側パイプは、単独部材として貫通開口部に案内されるものであり、スライド座を有しない。かくして、本発明によるアプローチを実施した簡単な設計で、二つの問題が解決される。第１に、内側パイプをばね弾性舌片に固着することにより、内側パイプの内側プレートに対する固定が達成される。第２に、ばね弾性舌片は熱膨張の補償を許容し、熱負荷を軽減する。

発明的アプローチの有利な実施形態では、舌片は内側プレートからの切り出しまたは打ち抜きで形成されるように設計される。この手法によれば、少なくとも１個の舌片を特に簡単に、また安価に製造でき、しかもそれは、内側プレートに一体化されているため、一体部品を構成する。一体化設計は、例えば別成形の舌片を例えば内側プレートに取り付けるといった付加的な設置費用が不要という利点を有する。

発明的アプローチの他の有利な実施形態では、舌片の側壁及び／またはそれに接近した内側プレートの壁は内側プレート自身から所定距離に配置された平面内で延びる。かかる設計により、内側プレートとそれに一体化された舌片との間のギャップの熱膨張が低減され、マフラーを稼働したときにこのギャップの幅が大きく減少する。このことは、内側プレートが自由流動吸収物質で満たされた吸収室から膨張室を分離しているとき、特に有利である。ばね弾性舌片と内側プレートとの間のギャップ幅が縮むことにより、自由流動吸収物質が漏れてマフラーの減衰効果にマイナスの影響をもたらすことを防止できる。

舌片と内側プレートの間のスロットの末端はノッチ形状が生じないように設計される。これは、例えばスロット末端を丸めることにより達成でき、これにより、スロット末端にひびが入る危険が軽減される。もちろん、スロット末端から内側プレートの中へとひびが入ることを防止あるいは少なくとも軽減するためには、スロット末端を丸めることに加え、他の適した形状も案出可能である。

本発明の他の重要な特徴及び利点は、従属請求項、図面、及び図面に基づく個々の形象の説明より明らかとなる。

前述の、あるいは後述する特徴は、ここに示された特定の組み合わせでのみ用いられるのではなく、本発明の範囲を逸脱することなく、他の組み合わせで、あるいは単独で、用いられることは自明である。

本発明によると、内側プレートへのパイプの結合を簡単化したことを特徴とするマフラーを提供することができる。

本発明の好ましい実施形態は、図面に描かれ、以下の記述で一層詳細に説明される。同一の、または同等の、または機能的に等しい部品には同一の符号が用いられる。

図面は以下の図を示す。

図１は本発明に係る内側プレートの正面図であり、貫通開口部にばね弾性舌片が設けられている。

図２は内側プレートの斜視図である。

図３は内側パイプが内側プレートを通り抜けている状況を示す図である。

図４は内側プレートに形成されたばね弾性舌片の壁の拡大図である。

図１には、通常、マフラー（図示せず）の内部に補強用に配置される内側プレート１が示されている。内側プレート１は、好ましくは動力車両用内燃機関の排気システム内に配置され、破線で示すハウジング１４に周縁２で結合されている。また図１に示すように、内側プレート１は、マフラー設置時（図３参照）に気体及び空中伝播音を輸送するラインが通る貫通開口部３、３′、３″を有する。本発明によれば、開口部３及び／または３″の少なくとも第１周縁部分４には内側パイプ５（図３参照）に対し半径方向に遊びがある。加えて、内側パイプ５の領域に、内側プレート１は少なくとも１個のばね弾性舌片６を有する。ばね弾性舌片６はその自由端８で開口部３、３″に第２周縁部分７を形成し、内側パイプ５に固着されている。図１から図３までの図では、内側プレート１は貫通開口部３の領域にはただ１個のばね弾性舌片６を有するのみであるが、貫通開口部３″の領域には２個のばね弾性舌片６ａ″、６ｂ″を有している。

前述のばね弾性舌片６及び／または６ａ″、６ｂ″は、例えば、内側プレート１の自由切断または自由打ち抜きで形成され、従って簡単に、また安価に製造される。さらに、本実施形態ではそれらは内側プレート１と一体化した部品となっており、例えば別成形の舌片の組立作業は不要となる。ばね弾性舌片６は、その不動端、すなわち内側プレート１への結合領域において、内側プレート１と基本的に平行に延び、そのため舌片６のばね作用は主として内側プレート１と直角な方向に生じ得る。

ここに示される舌片６、６ａ″、６ｂ″はその自由端８に第２平面９を有する。第２平面９は所定角度をなすように設けられており（図２参照）、これを用いてばね弾性舌片６、６ａ″、６ｂ″は各内側パイプ５に固着される。舌片６の自由端８及び／またはそこに設けられた第２平面９は内側パイプ５と例えば溶接、接着、ろう付けなどで結合される。第２平面９は内側プレート１が延びる第１平面に対し角度をなす。

内側プレート１は、例えば、二つの部屋の間の仕切りとして設計される。これらの部屋の一方を吸収室として設計し、他方を膨張室として設計することが考えられる。ばね弾性舌片６と内側プレート１の間には、図１から図４に示すように、スロット１０が設けられ、これにより舌片６の自由端８が弾性的に動くことが可能になる。同時にスロット１０は、内側プレート１が吸収室と膨張室の間の仕切りとして設計されたとき、吸収室からの吸収物質の噴き出しが、防止されるか少なくとも低減されるような寸法とされる。内側プレート１の中で舌片６及び／またはスロット１０に近い箇所の側壁１１は、内側プレート１から所定距離に配置された平面内で延びる。このように内側プレート１から所定距離にある壁１１の平面は、例えば図４に示される。もちろん、舌片６の側壁１１′も内側プレート１から所定距離に配置された平面内で延びる。このように配置された壁１１及び／または１１′は、舌片６と内側プレート１の間のスロット１０が、好ましくも接近し、または、マフラー稼働中に熱膨張で少なくとも狭窄するという効果をもたらす。

また図１から図４にも見られるように、舌片６と内側プレート１の間のスロット末端１２はノッチ形状が生じないように設計される。このようなノッチなし形状は、例えばスロット末端１２を丸めることにより達成される。加えて、少なくともノッチ形成を防止する他の実施形態も案出可能である。

図１から図３に示すように、貫通開口部３、３′、３″は円形である必要はない。その中を通り抜ける内側パイプ５に適合した内径を備えていればよい。同様に、１個の開口３にばね弾性舌片６を１個設けてもよく、複数個設けてもよい。加えて、弾性を有するよう設計された舌片６により吸収可能な熱膨張のコントロールは、各内側パイプ５に対する舌片６の曲げ角度の選択によっても影響される。これは例えば図３に図解されていて、そこでは舌片６ａ″は舌片６より曲げ角度が大きく、従って熱膨張応力を、符号１３の方向だけでなく符号１３′の方向にも吸収可能である。

内側プレート１と少なくとも１本の内側パイプ５を本発明方式で結合することにより、一方では内側パイプ５を、内側プレート１の舌片６の自由端８でしっかりと固定し、そして、熱効果で生じる膨張を、ある種の環境下では内側プレート１及び／または内側パイプ５にダメージを与える危機的な応力状態を生じさせるに至ることなく、問題なく吸収可能である。通り抜ける内側パイプ５は単独部材として設計されており、ばね弾性舌片６のおかげでスライド座やそれに類するものを必要としない。本発明はもちろん、マフラー及び／またはマフラーの内側プレート１と内側パイプ５に限定されるものではなく、壁及び／または床にパイプ及び／またはラインを通す貫通開口部であって、この様式で設計された全てのものを含む。

は、本発明に係る内側プレートの正面図であり、貫通開口部にばね弾性舌片が設けられている。 は、内側プレートの斜視図である。 は、内側パイプが内側プレートを通り抜けている状況を示す図である。 は、内側プレートに形成されたばね弾性舌片の壁の拡大図である。

符号の説明

１ 内側プレート
２ 周縁
３、３′、３″ 開口部
４ 第１周縁部分
５ 内側パイプ
６、６ａ″、６ｂ″ 舌片
７ 第２周縁部分
８ 自由端
９ 第２平面
１０ スロット
１１、１１′ 側壁
１２ スロット末端
１３、１３′ 方向
１４ ハウジング

Claims (12)

1. 特に内燃機関の排気システム、好ましくは動力車両に搭載される内燃機関の排気システム用の、気体及び空中伝播音を運ぶライン用のマフラーであって、
   ハウジング（１４）を有し、その中には、前記ハウジング（１４）の中で気体を輸送するために少なくとも１本の内側パイプ（５）が配置され、また前記ハウジング（１４）を補強するための少なくとも１枚の内側プレート（１）を含み、
   少なくとも１本の前記内側パイプ（５）が、少なくとも１枚の前記内側プレート（１）を、開口部（３）のところで突き抜けるものにおいて、
   前記開口部（３）の少なくとも１個の第１周縁部分（４）は、前記内側パイプ（５）に対し半径方向に遊びを有し、
   前記内側プレート（１）は、前記内側パイプ（５）の領域に少なくとも１個のばね弾性舌片（６）を有し、前記ばね弾性舌片（６）は、その自由端（８）に前記開口部（３）の第２周縁部分（７）を形成し、そこで前記内側パイプ（５）に固着されている、
   ことを特徴とするマフラー。
2. 請求項１に記載のマフラーであって、以下を特徴とするもの：
   前記舌片（６）は、前記内側プレートに自由切断または自由打ち抜きで形成されている。
3. 請求項１または２に記載のマフラーであって、以下を特徴とするもの：
   前記舌片（６）は、その不動端では、前記内側プレート（１）と基本的に平行に延びる。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のマフラーであって、以下を特徴とするもの：
   少なくとも１個の前記舌片（６）がその自由端（８）で、前記内側プレート（１）が延びる平面に対し角度をなす及び／または距離を有する第２平面（９）において、前記内側パイプ（５）に取り付けられている。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のマフラーであって、以下を特徴とするもの：
   前記内側プレート（１）はマフラーの少なくとも二つの部屋を互いに分離するものであり、及び／または
   前記内側プレート（１）は少なくとも一つの吸収室と一つの膨張室を互いに分離する。
6. 請求項１から５のいずれかに記載のマフラーであって、以下を特徴とするもの：
   前記舌片（６）の側壁（１１′）及び／またはそれに接近した前記内側プレート（１）の壁（１１）は、前記内側プレート（１）から所定距離に配置された平面内で延びる。
7. 請求項１から６のいずれかに記載のマフラーであって、以下を特徴とするもの：
   前記舌片（６）と前記内側プレート（１）の間のスロット（１０）は、前記吸収室からの吸収物質の漏れが少なくとも低減される寸法であり、並びに／または
   前記舌片（６）、前記内側プレート（１）、及び前記内側パイプ（５）は、前記舌片（６）と前記内側プレート（１）の間に形成されたスロット（１０）が、マフラー稼働中の熱膨張によって少なくとも先細りになるように配置され、設計される。
8. 請求項１から７のいずれかに記載のマフラーであって、以下を特徴とするもの：
   前記舌片（６）と前記内側プレート（１）の間のスロット末端（１２）は、ノッチ形状が生じないように設計される。
9. 請求項１から８のいずれかに記載のマフラーであって、以下を特徴とするもの：
   前記舌片（６）の自由端（８）が前記内側パイプ（５）に溶接されている。
10. 請求項１から９のいずれかに記載のマフラーであって、以下を特徴とするもの：
    前記舌片（６）と前記内側プレート（１）の間の曲げ角度は、熱応力を吸収する主たる方向に基づいて選択される。
11. １枚のプレートと少なくとも１本のパイプの間の結合であって、
    少なくとも１本の前記パイプが前記プレートを通り抜け、
    前記プレートは、前記パイプの領域に、前記パイプに固着される少なくとも１個のばね弾性舌片を有する、
    もの。
12. 請求項１１に記載の結合であって、請求項２から１０の少なくともいずれかの特徴を備えるもの。

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