JP2010249095A - 内燃機関用マフラー - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数を減少させることと、製造工程の簡素化を図ることを可能にした新規な内燃機関用マフラーの構造を提案することを技術課題としたものである。
【解決手段】 本発明の内燃機関用マフラー１は、マフラー胴部１０内を仕切り板１１により複数の消音室１２に仕切るとともに、各消音室１２を連通させ、排気ガスＧを順次複数の消音室１２を通過させながら排気音圧を減衰させるようにした内燃機関に用いられるマフラー１の構造において、マフラー胴部１０が密着したマフラー外筒１０Ａとマフラー内筒１０Ｂとにより形成され、このうちいずれか一方の一部を長手方向に連続するようにリブ状に変形させて打ち出し部１４を形成し、他の筒体との密着を解除してその部位を消音室１２の連通路１５としたことを特徴として成るものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関用のマフラーの構造に関するものである。

自動二輪車に搭載されている内燃機関を用いたエンジンの排気系部品のマフラーにあっても、充分な消音機能、排気ガス浄化機能が厳しく求められており、触媒の組み込みをはじめとする内部構造の複雑化とともに重量増加が避けられない。しかしながら、特に自動二輪車の場合、軽量化を図ることが常に求められており、構成部品の一つであるマフラーにあっても上記性能上の要求に応えながら軽量化するための構造上の改良がなされている。
まず現状のマフラー１０１の一例は、図９に示すようにマフラー胴部１１０内を、仕切り板１１１により複数の消音室１１２に仕切るとともに、各消音室は仕切り板１１１を貫くように溶接取り付けされた連通管Ｐにより連通させた構造を採り、エンジンからの排気ガスＧを、順次複数の消音室を通過させながら音圧の減衰を図っている。
しかしながらこの構造にあっては、各消音室を連通させるために、別体の連通管Ｐを用意し、且つこれら連通管Ｐはそれぞれ消音室を仕切るための仕切り板１１１に対し溶接固定する必要があり、その構造及びその製造作業の上でも、マフラー製作工程を簡略化するにあたっての一定の障害となっていた。

特開２００６−３７８４０号公報

本発明は、これらの種々の背景を考慮してなされたものであって、部品点数を減少させることと、製造工程の簡素化を図ることを可能にした新規な内燃機関用マフラーの構造を提案することを技術課題としたものである。

上記課題を解決するために特許請求の範囲に記載した構成を採るものである。

請求項１記載の内燃機関用マフラーは、マフラー胴部内を仕切り板により複数の消音室に仕切るとともに、各消音室を連通させ、排気ガスを順次複数の消音室を通過させながら排気音圧を減衰させるようにした内燃機関に用いられるマフラーの構造において、
マフラー胴部が密着したマフラー外筒とマフラー内筒とにより形成され、このうちいずれか一方の一部を長手方向に連続するようにリブ状に変形させて打ち出し部を形成し、他の筒体との密着を解除してその部位を消音室の連通路としたことを特徴として成るものである。

請求項２記載の内燃機関用マフラーは、前記要件に加え、前記消音室の連通路を形成するための打ち出し部については、マフラー内筒を内側に凹陥状に形成して構成されていることを特徴として成るものである。

請求項３記載の内燃機関用マフラーは、前記要件に加え、前記連通路の筒状位置のおける形成位置については、マフラー下方位置であることを特徴として成るものである。

まず請求項１記載の発明によれば、マフラー胴部を構成している二層の筒体を利用して連通路を形成するものであることから、従来必要としていた連通管を不要として、これに伴う溶接作業も発生せず、部品点数の減少と、製造工程の簡素化を図った内燃機関用マフラーが得られる。

また請求項２記載の発明によれば、連通路を形成するにあたって、その打ち出し部は、マフラー内筒を内側に凹ませて成るものであり、外観上は、従来のものと同様に構成することができる。

また請求項３記載の発明によれば、連通路が形成される部位においてマフラー胴部は、マフラー外筒に直接排気ガスが案内される結果、その部位が局部的に高温になることも予想されるが、そのような場合であっても、その部位が下方に配置されることにより使用にあたって支障となることがない。

本発明の内燃機関用マフラーの使用状態を併せ示す縦断側面図である。 本発明の内燃機関用マフラーを一部分離して示す透視斜視図である。 図１中、ａ−ａ線、ｂ−ｂ線における矢視図である。 本発明の他の実施例を示す縦断側面図並びにＩ−Ｉ〜IV−IV線における各矢視図である。 本発明の更に他の実施例を示す透視斜視図である。 本発明の更に他の実施例を示す透視斜視図である。 本発明の更に他の実施例を示す縦断側面図である。 本発明の更に他の実施例を示すものであり、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は斜視図である。 従来構造の一例を示す縦断側面図である。

本発明を実施するための形態は、以下述べる実施例をその一つとするものであるとともに、この技術思想に基づく種々の改良した実施例も含むものである。

以下、本発明を図示の実施例に基づいて具体的に説明する。
まず本発明の内燃機関用マフラー１は、例えば自動二輪車ＭＣに対し適用されるものであり、エンジンＥの排気を導くエキゾーストパイプ２と実質的に一体として構成されているものである。もちろん、エキゾーストパイプ２とマフラー１とが別体に分離することができるような構成をとってもよい。
この実施例では、車体中央に配したエンジンＥから後輪側方に位置するようにマフラー１とエキゾーストパイプ２とが延長形成されて配設されている。
本発明は、このマフラー１の内部構造の特徴を内容とするものであって、以下のこの構造について説明する。なおマフラー１を図示するにあたっては、自動二輪車ＭＣの車体中心側からマフラーを見て描いているため、図１における自動二輪車ＭＣに取り付けた状態のマフラー１とは前後の位置は逆向きに描かれている。

マフラー１は、内部に適宜の空間を有するマフラー胴部１０を有し、その長手方向の一定範囲にわたって、マフラー外筒１０Ａとマフラー内筒１０Ｂとの二つの筒体が密着した状態に二層に形成されている。そしてマフラー胴部１０は、仕切り板１１によって複数の消音室１２に区画される。なお消音室１２については、図１、図２に示す実施例は実質的に２室形成されているものであり、エキゾーストパイプ２側から順に第一消音室１２Ａ、第二消音室１２Ｂとする。もちろんこの消音室１２については、３室、４室など適宜設けられるものである。

このような消音室１２に対する排気ガスＧの流路について説明する。
まずエキゾーストパイプ２の延長上に導入管１３が設けられ、その先端は、第一消音室１２Ａ内に伸びる。そしてこの導入管１３の出口側に仕切り板１１が配設され、第一消音室１２Ａと第二消音室１２Ｂとに区画されているが、これらの間を連通させるための構成が本発明の主要構成である。即ち、マフラー内筒１０Ｂを内側に変形させて打ち出し部１４を形成し、マフラー外筒１０Ａとの間に連通路１５を形成する。この連絡路１５により、これら第一消音室１２Ａと第二消音室１２Ｂとが連通するように構成される。
この打ち出し部１４（連通路１５）は、マフラー１の径断面方向に見て、下方あるいは、車体中心側に寄った位置に形成することが好ましい。

更に第二消音室１２Ｂには、外部に排気ガスＧを排出するために排気孔１６を具える。なおこの排気孔１６には、別途短寸のテールパイプを溶接してもよいし、マフラー胴部１０の部材をプレス加工によりパイプ状に形成させて別体のテールパイプを排除した形態としてもよい。
なお符号１７は、前記導入管１３をマフラー胴部１０に対して支持するためのステーであり、断面図においては、あたかも隔壁状に表現されるが、図２、図３（ｂ）に示すように側部位置は連通しており、ステー１７を挟んだ前後の消音室１２は充分一体と認識される連通状態を保っているものである。もちろん仕切りとして別途連通構造を採り、消音室１２を３室形成するような形態とすることももとより可能である。

このような構成を採るときには、エンジンＥからの排気ガスＧは、エキゾーストパイプ２から導入管１３に至り、まず第一消音室１２Ａの空間に導かれ、更にその排気ガスＧは連通路１５を通り第二消音室１２Ｂに至り、更に排気孔１６から外部に排出される。
このように第一消音室１２Ａ、第二消音室１２Ｂを順次通過しながら音圧が減衰・消音されながら排気される。なお導入管１３には、必要に応じて触媒装置等を設置することが可能である。

〔他の実施の形態〕
本発明の内燃機関用マフラーは、以上述べた実施の形態を一つの基本的な技術思想とするものであるが、更に次のような改変が考えられる。
まず図４に示すものは、消音室１２が例えば４室形成されている場合において、それらを全て本発明の連通路１５で連通させる手法である。
すなわち、順次エキゾーストパイプ２側からマフラー筒体１０の間を第一消音室１２Ａ、第二消音室１２Ｂ、第三消音室１２Ｃ、第四消音室１２Ｄとしたときに、まず第一消音室１２Ａにエキゾーストパイプ２側からの排気ガスＧを導き、例えば第一連通路１５Ａを経て、第三消音室１２Ｃとの間を連通させ、更に第三消音室１２Ｃから第二消音室１２Ｂに排気ガスＧを戻すように第二連通路１５Ｂを形成し、更に第二消音室１２Ｂと第四消音室１２Ｄとを第三連通路１５Ｃで結ぶようにしたものである。この実施例では、マフラー内筒１０Ｂに対し、例えば断面方向において１２０°ごとに第一連通路１５Ａ、第二連通路１５Ｂ、第三連通路１５Ｃを配設する形態を採ることができる。

また更に他の実施例としてそれぞれの連通路１５については、消音室１２を連通するにあたり、必ずしも１条のみに限定されるものではない。図５に示すように同じ連通範囲であっても３条ずつ等の複数条設けることも可能である。

更に連通路１５がマフラー胴部１０を構成する筒体を利用して設けられることに因み、例えばプレス形成で凹陥変形させる場合に、金型の選択によって図６に示すように、直線以外に曲線状に配置し、排気ガスＧの案内態様において一定のスワール（渦流）が生じるような形態とすることもできる。
もちろんこのようなスワールの発生を積極的に求めるにあたっては、先に述べた図６（ｂ）に示すような複数本の連通路１５が設けられている場合、全て同じような捻じり状態として構成すれば効率的にスワールを発生させることができる。

更に図７に示す実施例は、連通路１５の断面形状をすべて同一とせずに長手方向において変化するように例えばテーパー状に形成するものである。これにより、案内される排気ガスＧの流速を調整することができるものである。もちろん排気ガスＧの流れ方向の上流側、下流側のいずれを絞り状態としてもよい。

また図８に示す実施例は、筒体を変形させるにあたりマフラー内筒１０Ｂのみでなく、マフラー外筒１０Ａを変形させる実施例である。この実施例は、外観的にはマフラー外筒１０Ａの一部が外側に膨出した部分が生じ、設計上は一定の制約を受けるものであるが、このような手法により連通路１５を形成することも可能である。もちろんこの際マフラー内筒１０Ｂ側には、連通ポート１５Ｐを開口させ、各消音室１２Ａ、１２Ｂを連通させる必要がある。
この膨出加工についても適宜内側のマンドレルを外側に張り出すように移動させるような金型により構成し得るし、あるいは外側に成形金型を置き、バルジ加工等により内側から押し出す膨出加工が可能である。なお、マフラー外筒１０Ａに対して連通路１５を構成する場合にあっても、先にマフラー内筒１０Ｂに形成する場合で述べたような複数本の打ち出し部１４、あるいはスワールを発生させるための捻じり状態の配設、あるいはテーパー状の形態等が同様に採り得るものである。

ＭＣ 自動二輪車
Ｅ エンジン
Ｇ 排気ガス
１ マフラー
２ エキゾーストパイプ
１０ マフラー胴部
１０Ａ マフラー外筒
１０Ｂ マフラー内筒
１１ 仕切り板
１２ 消音室
１２Ａ 第一消音室
１２Ｂ 第二消音室
１２Ｃ 第三消音室
１２Ｄ 第四消音室
１３ 導入管
１４ 打ち出し部
１５ 連通路
１５Ａ 第一連通路
１５Ｂ 第二連通路
１５Ｃ 第三連通路
１５Ｐ 連通ポート
１６ 排気孔
１７ ステー

Claims (3)

1. マフラー胴部内を仕切り板により複数の消音室に仕切るとともに、各消音室を連通させ、排気ガスを順次複数の消音室を通過させながら排気音圧を減衰させるようにした内燃機関に用いられるマフラーの構造において、マフラー胴部が密着したマフラー外筒とマフラー内筒とにより形成され、このうちいずれか一方の一部を長手方向に連続するようにリブ状に変形させて打ち出し部を形成し、他の筒体との密着を解除してその部位を消音室の連通路としたことを特徴とする内燃機関用マフラー。
   
2. 前記消音室の連通路を形成するための打ち出し部は、マフラー内筒を内側に凹陥状に形成して構成されていることを特徴とする前記請求項１記載の内燃機関用マフラー。
   
3. 前記連通路の筒状位置のおける形成位置は、マフラー下方位置であることを特徴とする前記請求項１または２記載の内燃機関用マフラー。

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