JP2009191618A

JP2009191618A - 消音器

Info

Publication number: JP2009191618A
Application number: JP2008029939A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Suzuki; 一之鈴木; Naonori Nakajima; 直徳中嶋
Original assignee: Sankei Giken Kogyo Co Ltd
Current assignee: Sankei Giken Kogyo Co Ltd
Priority date: 2008-02-12
Filing date: 2008-02-12
Publication date: 2009-08-27

Abstract

【課題】部品点数を削減することが可能であり、構造の簡略化とコスト低減を図ることができる消音器を提供する。
【解決手段】膨張室１１と、膨張室１１のガス導入側の隔壁５とガス導出側の隔壁６とに連通する一連のパイプ７とを備え、パイプ７の膨張室１１内の配置部分に閉塞部を構成する折曲部７４、７５を設け、前記閉塞部に対するガス導入側のパイプ周壁７１にガスの導入口７２を開口し、前記閉塞部に対するガス導出側のパイプ周壁７１にガスの導出口７３を開口する消音器。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車のエンジンの排気系等に設けられる消音器に関する。

自動車のエンジンの排気系に設けられる消音器として、エンジンの排気マニホールド側に接続されるインレットパイプを膨張室に連通させ、大気に開放されるアウトレットパイプを膨張室に連通させ、膨張室にインレットパイプで排気ガスを導入して圧力変動を減衰するものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００２−２１５４９号公報

ところで、上記消音器は、膨張室に排気ガスを導入するインレットパイプとは別に、膨張室から排気ガスを導出するアウトレットパイプを設けるものであるため、部品点数が増加し、構造が複雑化すると共に高コストになるという問題がある。

本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、部品点数を削減することが可能であり、構造の簡略化とコスト低減を図ることができる消音器及びその消音器を備える自動車を提供することを目的とする。

本発明の消音器は、膨張室と、該膨張室のガス導入側の隔壁と該膨張室のガス導出側の隔壁とに連通する一連のパイプとを備え、該パイプの該膨張室内の配置部分に閉塞部を設け、該閉塞部に対するガス導入側の該パイプ周壁にガスの導入口を開口し、該閉塞部に対するガス導出側の該パイプ周壁にガスの導出口を開口することを特徴とする。

また、本発明の消音器は、前記閉塞部と前記閉塞部が連なる前記パイプ周壁との傾斜角度θを１４０°≦θ≦１６０°とし、前記ガスが前記閉塞部に略沿うように流通する構成とすることを特徴とする。

また、本発明の消音器は、前記パイプ周壁の前記導入口に対応する領域を前記パイプ内に折り込むと共に、前記パイプ周壁の前記導出口に対応する領域を前記パイプ内に折り込むことにより、前記閉塞部を設けることを特徴とする。

また、本発明の自動車或いは内燃機関の排気構造は、本発明の消音器を備えることを特徴とする。前記自動車には、自動四輪車以外に、自動二輪車等も含まれる。

尚、本明細書開示の発明には、各発明や各実施形態の構成の他に、これらの部分的な構成を本明細書開示の他の構成に変更して特定したもの、或いはこれらの構成に本明細書開示の他の構成を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な構成を部分的な作用効果が得られる限度で削除して特定した上位概念化したものも含まれる。

本発明は、一連のパイプに閉塞部を設け、そのガス導入側に導入口、ガス導出側に導出口を開口するので、前記一連のパイプがインレットパイプとアウトレットパイプの双方の機能を奏し、インレットパイプとアウトレットパイプを別体で設ける必要が無い。従って、部品点数を削減することができ、構造の簡略化と製造コストの低減を図ることができる。また、別体ではなく一連のパイプを設けることにより、消音器の軽量化を図ることができ、ひいては消音器を備える車体等の軽量化を図ることができる。

また、閉塞部或いは導入口や導出口の傾斜壁の傾斜角度θを１４０°≦θ≦１６０°とすることにより、ガスの乱流化・渦硫化の抑制、ガスの流通抵抗の低減を図ることが可能となり、パイプから膨張室へのガスの導入及び膨張室からパイプへのガスの導出を滑らかにすることができる。従って、ガスを効率良く流通させ、消音性能を高めることができ、例えばエンジンの動力性能のロスを防止することも可能となる。

また、パイプ周壁の導入口と導出口に対応する領域をそれぞれパイプ内に折り込んで閉塞部を設けることにより、導入口と導出口の形成と閉塞部の形成を同時に行うことができ、製造工程の効率化を図ることができる。更に、別部材を用いずに閉塞部を設けることができ、構造の簡略化と製造コストの低減を一層促進することができる。

本発明の消音器の実施形態について図１〜図５に基づき説明する。

本実施形態の消音器１は、例えば自動四輪車のエンジンの排気系に設けられるものであり、図１に示すように、楕円筒形のアウタシェル２の前端開口にエンドプレート３が気密に固定され、アウタシェル２の後端開口にエンドプレート４が気密に固定されている。エンドプレート３、４には一連の円筒形のパイプ７が貫通され、パイプ７はエンドプレート３、４で支持される。エンドプレート３から僅かに外方に突出するパイプ７はエンジンの排気系の上流側（ガスの導入側）のパイプに接続され、エンドプレート４から僅かに外方に突出するパイプ７はエンジンの排気系の下流側（ガスの導出側）のパイプに接続される。

アウタシェル２の内部には、図２〜図４に示すように、隔壁５、６がエンドプレート３、４と略平行に設けられている。エンドプレート３と隔壁５、隔壁５と隔壁６、隔壁６とエンドプレート４はそれぞれ所定間隔を開けて配置され、パイプ７はエンドプレート３、隔壁５、６、エンドプレート４に一連で連通されている。エンドプレート３と隔壁５とアウタシェル２で囲まれる部分は共鳴室１２、隔壁５と隔壁６とアウタシェル２で囲まれる部分は膨張室１１、隔壁６とエンドプレート４とアウタシェル２で囲まれる部分は共鳴室１３になっている。パイプ７の共鳴室１２、１３内に配置される部分のパイプ７の周壁７１には連通孔７６が形成されている。

パイプ７の膨張室１１内に配置される部分の周壁７１には、図２、図４、図５に示すように、パイプ７の長手方向に沿う中央部分が凹んだ凹曲面の傾斜した形状である折曲部７４、７５が形成されており、折曲部７４、７５はパイプ７の閉塞部を構成する。折曲部７４は、パイプ７の周壁７１の上流側にパイプ径の半周程度に亘って切り込みを形成して、前記切込箇所から外周縁が略放物線形状になるようにパイプ７の内側に折り込んで形成されており、その先端縁７４１は対向するパイプ周壁７１の内周面に固着されている。折曲部７５は、パイプ周壁７１の折曲部７４と反対側の面に於いて折曲部７４と点対称となる位置に同形状で設けられ、パイプ７の周壁７１の下流側に半周程度に亘って切り込みを形成して、前記切込箇所から外周縁が略放物線形状になるようにパイプ７の内側に折り込んで形成されており、その先端縁７５１は対向するパイプ周壁７１の内周面に固着されている。

膨張室１１内に於いて、折曲部７４に対する上流側のパイプ周壁７１は折曲部７４の折り込みによって開口され、排気ガスの導入口７２となる。また、折曲部７５に対する下流側のパイプ周壁７１は折曲部７５の折り込みによって開口され、排気ガスの導出口７３となる。換言すれば、折曲部７４は導入口７２に対応する領域をパイプ７内に折り込んで形成され、折曲部７５は導出口７３に対応する領域をパイプ７内に折り込んで形成されている。

上記消音器１で排気ガスを消音する際には、排気系の上流側（エンドプレート３側）からパイプ７に排気ガスが流入し、前記流入ガスの大部分は折曲部７４に向かって流れ、更に、図５の太線矢印Ｆ１の如く、パイプ周壁７１及び折曲部７４の略く字形に沿うように流れて滑らかに誘導され、導入口７２から膨張室１１内に流入する。前記流入した排気ガスは膨張室１１内で急激に膨張して圧力変動を減衰される。その後、図５の太線矢印Ｆ２の如く、折曲部７５及びパイプ周壁７１の略く字形に沿うように流れて滑らかに誘導され、導出口７３により膨張室１１からパイプ７の下流側へ流出する。

上記実施形態の消音器１は、一連のパイプ７がインレットパイプとアウトレットパイプの双方の機能を奏するので、部品点数を削減することができ、構造の簡略化、重量の軽量化、製造コストの低減を図ることができる。また、パイプ周壁７１の導入口７２と導出口７３に対応する領域をそれぞれパイプ７内に折り込んで、パイプ７の上流側と下流側を閉塞する折曲部７４、７５を設けることにより、導入口７２と導出口７３の形成と閉塞部の形成を同時に行うことができ、製造工程の効率化を図ることができる。

尚、折曲部７４、７５と折曲部７４、７５が連なるパイプ周壁７１との傾斜角度θは、９０°≦θ≦１８０°の範囲で適宜設定可能であるが（図５参照）、１４０°≦θ≦１６０°など１５０°前後とすると好適であり、前記傾斜角度θとする構成により、ガス流路を滑らかに徐変させ、流通抵抗の低減、渦流・乱流の抑制を図りつつガスを誘導することができ、パイプ７から膨張室１１へのガスの流入や膨張室１１からパイプ７へのガスの流出をより滑らかに効率良く行うことができる。また、上記実施形態の折曲部７４、７５の背面の中央部分は互いに当接しているが（図５参照）、折曲部７４、７５の背面が離間して近接する構成或いは折曲部７４、７５の背面がある程度離れた所定距離離間する構成にしてもよい。

また、上記実施形態の消音器１では、折曲部７４、７５がそれぞれ周壁７１と縦断面視略く字形となる構成としたが、図６に示すように、折曲部７４ａ、７５ａが周壁７１から導入口７２に向かって弧状の経路を構成するように、折曲部７４ａ、７５ａを縦断綿糸略弧状に形成してもよい。前記折曲部７４ａ、７５ａにより、パイプ７から膨張室１１へのガスの流入及び膨張室１１からパイプ７へのガスの流出をよりスムーズにすることができる。

また、本発明の閉塞部は、上記実施形態の折曲部７４、７５で構成すると好適ではあるが、一連のパイプ７のガス上流側と下流側とを膨張室１１内で略閉塞可能な適宜の構成とすることが可能であり、例えば膨張室１１内に於いてパイプ周壁７１に導入口と導出口を形成し、前記導入口と前記導出口との間に仕切板を溶接等で固着して閉塞する構成等とすることが可能である。前記仕切板は単数とする以外に、折曲部７４、７５に対応する２枚の仕切板とすることも可能であり、又、前記仕切板は折曲部７４、７５と同形状とする以外に平板状としてもよい。また、上記実施形態の折曲部７４、７５の先端縁７４１、７５１は対向する内周面に固着する構成としたが、単に折り込んで固着しない構成とすることも可能である。

また、上記実施形態の消音器１は、膨張室１１を一つ有するものとしたが、本発明の消音器に於ける膨張室の個数は一つ以上であれば適宜であり、複数設けてもよい。前記膨張室を複数設ける場合、閉塞部と導入口及び導出口を設ける膨張室の個数は一つ、或いは全体の膨張室に対する任意の複数個、或いは全膨張室とすることが可能である。

また、上記実施形態ではエンジンの排気系に消音器１を設ける場合について説明したが、本発明の消音器は消音を必要とする適宜のガス流路に設けることが可能であり、例えばエンジンの吸気系、或いはエンジンの排気再循環（ＥＧＲ）の経路に設けてもよい。更に、本発明の消音器を備えるエンジンの排気系或いは吸気系等は、自動四輪車、自動二輪車など適宜の自動車に設置することが可能である。

本発明は、例えば自動車のエンジンの排気系に設ける消音器として利用することができる。

実施形態の消音器の斜視図。実施形態の消音器のアウタシェルを取り外した状態を示す一部切断斜視図。実施形態の消音器のアウタシェルを取り外した状態を示す平面図。実施形態の消音器のアウタシェルを取り外した状態を示す正面図。図４のＡ−Ａ線矢視断面図。変形例の消音器に於ける図４のＡ−Ａ線矢視に対応する断面図。

符号の説明

１…消音器１１…膨張室１２、１３…共鳴室２…アウタシェル３、４…エンドプレート５、６…隔壁７…パイプ７１…周壁７２…導入口７３…導出口７４、７５、７４ａ、７５ａ…折曲部７６…連通孔

Claims

膨張室と、
該膨張室のガス導入側の隔壁と該膨張室のガス導出側の隔壁とに連通する一連のパイプとを備え、
該パイプの該膨張室内の配置部分に閉塞部を設け、
該閉塞部に対するガス導入側の該パイプ周壁にガスの導入口を開口し、
該閉塞部に対するガス導出側の該パイプ周壁にガスの導出口を開口することを特徴とする消音器。
前記閉塞部と前記閉塞部が連なる前記パイプ周壁との傾斜角度θを１４０°≦θ≦１６０°とし、
前記ガスが前記閉塞部に略沿うように流通する構成とすることを特徴とする請求項１記載の消音器。
前記パイプ周壁の前記導入口に対応する領域を前記パイプ内に折り込むと共に、
前記パイプ周壁の前記導出口に対応する領域を前記パイプ内に折り込むことにより、前記閉塞部を設けることを特徴とする請求項１又は２記載の消音器。
請求項１〜３の何れかに記載の消音器を備えることを特徴とする自動車。