JP2011052614A - Fuel consumption improving device for vehicle exhaust pipes - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車両の排気管乃至マフラーの排気口に装着して使用される車両排気管用燃費向上装置に関する。 The present invention relates to a fuel efficiency improving device for a vehicle exhaust pipe that is used by being mounted on an exhaust pipe of a vehicle such as an automobile or an exhaust port of a muffler.
従来、自動車の排気管に装着して所定の機能を発揮する装置として、例えば、特許文献１に記載の技術がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a device that exhibits a predetermined function when mounted on an exhaust pipe of an automobile, for example, there is a technique described in Patent Document 1.
特許文献１には、エキゾーストパイプの排気口が記載されている。このエキゾーストパイプの排気口は、高速走行時において、車の後方に発生する乱気流が、排気ガスの放出に影響しないようにするためのものである。 Patent Document 1 describes an exhaust port of an exhaust pipe. The exhaust port of the exhaust pipe is for preventing turbulence generated behind the vehicle from affecting the emission of exhaust gas when traveling at high speed.
詳細には、特許文献１に記載のエキゾーストパイプの排気口は、エキゾーストパイプの排気口際にステーで支持することにより外筒を取り付けてその部分を二重筒構造としている。また、同排気口は、エキゾーストパイプの下手開口を拡開部とすると共に、外筒の下手開口を拡開部とし、外筒の後端開口面をエキゾーストパイプの後端開口面に一致させている一方、エキゾーストパイプの上手側をマフラの断面より大きく拡開した流入口としている。また、エキゾーストパイプと外筒との間には、途中に絞りを有する空気流路を形成している。これにより、エキゾーストパイプ上手側の流入口より流入した外気がこの空気流路を通過し、エキゾーストパイプから排出される排気ガスの周囲にバリヤを作るようエキゾーストパイプ下手側の拡開部から放出される。このように、この排気口では、高速走行時、空気流入手段から導入した走行風を円錐台筒状に放出することにより、その放出した外気の層がバリヤとなって排気ガスが乱気流の影響を受けることなく排出されるため、エンジン出力の低下や、燃料消費量の増大といったエンジン性能への影響はなくなるとされている。 Specifically, the exhaust pipe exhaust port described in Patent Document 1 is supported by a stay at the exhaust pipe exhaust port end so that an outer cylinder is attached to form a double cylinder structure. In addition, the exhaust port has the lower opening of the exhaust pipe as an expanded portion, the lower opening of the outer tube as an expanded portion, and the rear end opening surface of the outer cylinder matches the rear end opening surface of the exhaust pipe. On the other hand, the upper side of the exhaust pipe is an inlet that is larger than the cross section of the muffler. Further, an air flow path having a throttle in the middle is formed between the exhaust pipe and the outer cylinder. As a result, the outside air flowing in from the inlet on the upper side of the exhaust pipe passes through this air flow path and is discharged from the expanded portion on the lower side of the exhaust pipe so as to create a barrier around the exhaust gas discharged from the exhaust pipe. . In this way, at this exhaust port, when traveling at high speed, the traveling wind introduced from the air inflow means is discharged into a truncated cone shape, so that the released outside air layer becomes a barrier and the exhaust gas is affected by turbulence. Since it is discharged without receiving it, it is said that there is no influence on engine performance such as a decrease in engine output and an increase in fuel consumption.
ここで、特許文献１に記載の技術は、エキゾーストパイプの排気口際に外筒を装着してエキゾーストパイプと外筒との間の空気流を形成する構成において、外筒とエキゾーストパイプの下手側を共に拡開部とし、かつ、その後端開口面と外筒の後端開口面を一致させるよう装着することが、上記エンジン出力低下や燃料消費量増大への影響をなくすという発明の課題を達成するための必須の構成とされている（同文献の請求項１、段落０００６及び０００８）。 Here, the technique described in Patent Document 1 is a configuration in which an outer cylinder is attached to the exhaust pipe at the exhaust port to form an air flow between the exhaust pipe and the outer cylinder, and the lower side of the outer cylinder and the exhaust pipe. To achieve both the above-mentioned widened portion and the rear end opening surface and the rear end opening surface of the outer cylinder coincide with each other to eliminate the influence on the engine output reduction and the fuel consumption increase. This is an indispensable configuration for this purpose (claim 1, paragraphs 0006 and 0008 of the same document).
しかし、外筒は着脱自在の構造として後付け可能とすることもできるとされ（段落００１１）、その製造時に下手側に予め拡開部を形成することは容易であるものの、外筒を装着する既存のエキゾーストパイプの排気口部分が拡開部を有しないタイプ（ストレートタイプ）である場合、そのストレート（直線管）部分を外筒の拡開部に合わせて拡開するという後工程の現場作業が必要となる。即ち、特許文献１に記載の発明は、既存のエキゾーストパイプを構成要件としているものの、後付けされる部材としては外筒（及びその取付部分としてのステー等）であるため、その課題を達成するためには、既存の自動車部品であるエキゾーストパイプの後加工が必要となる。しかし、一般に、自動車部品の後加工は面倒であり、また、違法改造として法令違反となる可能性も否定できない。したがって、特許文献１に記載の発明は、既存のエキゾーストパイプのいずれにでも簡単に適用できるものではない。 However, it is said that the outer cylinder can be retrofitted as a detachable structure (paragraph 0011). Although it is easy to form an expanded portion in advance on the lower side at the time of manufacturing, the existing cylinder to which the outer cylinder is attached If the exhaust pipe of the exhaust pipe is of a type that does not have an expanded portion (straight type), a post-site work is required to expand the straight (straight tube) portion to match the expanded portion of the outer cylinder. It becomes. That is, although the invention described in Patent Document 1 uses an existing exhaust pipe as a constituent element, the member to be retrofitted is an outer cylinder (and a stay or the like as a mounting portion thereof), and therefore, the object is achieved. Requires post-processing of an exhaust pipe, which is an existing automobile part. However, in general, the post-processing of automobile parts is troublesome, and the possibility of illegal modification is a violation of laws and regulations. Therefore, the invention described in Patent Document 1 is not easily applicable to any existing exhaust pipe.
そこで、本発明は、あらゆるタイプの既存のエキゾーストパイプ乃至排気管に対して容易に着脱自在に装着することができ、かつ、排気管の外側の外気を導入する空気流路を排気管との間に形成して、同流路に流入する外気により自動車等の車両の排気管からの排気効率を向上することにより、燃料消費量を低減することができる車両排気管用燃費向上装置の提供を課題とする。 Therefore, the present invention can be easily detachably attached to all types of existing exhaust pipes or exhaust pipes, and an air passage for introducing outside air outside the exhaust pipe is provided between the exhaust pipe and the exhaust pipe. It is an object of the present invention to provide a vehicle exhaust pipe fuel efficiency improvement device that can reduce fuel consumption by improving the exhaust efficiency from the exhaust pipe of a vehicle such as an automobile by the outside air flowing into the flow path To do.
請求項１に係る車両排気管用燃費向上装置は、車両の排気管の排気口部分に着脱自在に装着される装着部と、前記装着部を介して前記排気管の排気口部分の外側に固定的に配置される外筒部とを備える。前記外筒部は、軸方向の一端側の部分をその上流側の基端に向かってホーン状に拡径して当該基端（上流側の基端面）を開口した上流側拡径部とすると共に、他端側の部分をその下流側の先端に向かってホーン状に拡径して当該先端（下流側の先端面）を開口した下流側拡径部とし、前記上流側拡径部と下流側拡径部との間に最も小さい径となる縮径部を形成した筒状（軸方向両端部をホーン状とした変形円筒状）をなす。そして、前記排気管の排気口の端面位置を前記縮径部に配置するよう前記装着部を介して前記外筒部を前記排気管の排気口部分に装着して、前記排気管の排気口部分の外周面と前記外筒部の上流側拡径部の内周面との間に、前記外筒部の上流側拡径部の開口から縮径部に向かって縮径する第１の空気流路を形成すると共に、前記排気管の排気口の端面より下流側には、前記外筒部の縮径部から下流側拡径部の開口に向かって拡径する第２の空気流路を形成する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle exhaust pipe fuel efficiency improvement device that is detachably mounted on an exhaust port portion of a vehicle exhaust pipe, and is fixed to the outside of the exhaust port portion of the exhaust pipe via the mounting portion. The outer cylinder part arrange | positioned in this. The outer cylinder portion is an upstream-side diameter-expanded portion in which a portion on one end side in the axial direction is enlarged in a horn shape toward the upstream-side base end and the base end (upstream-side base end surface) is opened. In addition, the diameter of the other end is expanded toward the downstream tip in a horn shape to form a downstream enlarged portion having an opening at the tip (downstream tip surface), and the upstream enlarged portion and the downstream A cylindrical shape (a deformed cylindrical shape in which both end portions in the axial direction are horn-shaped) in which a diameter-reduced portion having the smallest diameter is formed between the side diameter-increased portion is formed. Then, the outer cylinder portion is attached to the exhaust port portion of the exhaust pipe via the mounting portion so that the end face position of the exhaust port of the exhaust pipe is arranged in the reduced diameter portion, and the exhaust port portion of the exhaust pipe The first air flow that is reduced in diameter from the opening of the upstream enlarged portion of the outer cylinder portion toward the reduced diameter portion between the outer peripheral surface of the outer cylinder portion and the inner peripheral surface of the upstream enlarged portion of the outer cylinder portion In addition to forming a path, a second air flow path is formed on the downstream side of the end face of the exhaust port of the exhaust pipe. The second air flow path expands from the reduced diameter portion of the outer cylindrical portion toward the opening of the downstream enlarged portion. To do.
請求項２に係る車両排気管用燃費向上装置は、請求項１の構成において、前記装着部が前記排気管の排気口部分の外周面に密嵌される円筒状をなし、その下流側の先端（軸方向における下流側端面の位置）を前記外筒部の縮径部に配置した状態で前記外筒部の内部に一体的に固定される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle exhaust pipe fuel efficiency improvement device having the configuration of the first aspect, wherein the mounting portion has a cylindrical shape that is tightly fitted to the outer peripheral surface of the exhaust port portion of the exhaust pipe. The position of the downstream end face in the axial direction) is integrally fixed to the inside of the outer cylinder part in a state where it is arranged in the reduced diameter part of the outer cylinder part.
請求項３に係る車両排気管用燃費向上装置は、請求項２の構成において、更に、前記外筒部の内部において前記縮径部より下流側の位置に、前記装着部の下流側の先端に対向するよう、かつ、前記装着部と同軸上となるよう、前記装着部より小径の円筒状をなす整流部を一体的に固定した。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a vehicle exhaust pipe fuel efficiency improving apparatus, wherein the fuel exhaust pipe fuel consumption improving apparatus further comprises a position downstream of the reduced-diameter portion inside the outer cylinder portion and a tip of the mounting portion on the downstream side. And the rectification | straightening part which makes a small diameter cylindrical shape from the said mounting part was integrally fixed so that it might become coaxial with the said mounting part.
請求項４に係る車両排気管用燃費向上装置は、請求項３の構成において、前記整流部が、その上流側の基端を前記装着部の下流側の先端に近接して配置すると共に、その下流側の先端を前記外筒部の下流側の先端より突出して配置し、かつ、その突出して配置される先端部（突出部）を（前記外筒部の下流側拡径部に対応して）先端に向かって拡径する拡径部とした。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a vehicle exhaust pipe fuel efficiency improvement device, wherein the rectifying portion has a base end on the upstream side thereof disposed close to a tip on the downstream side of the mounting portion, and a downstream side thereof. The tip on the side protrudes from the tip on the downstream side of the outer cylinder part, and the tip part (protrusion part) arranged to protrude (corresponding to the downstream diameter-enlarged part of the outer cylinder part) It was set as the enlarged diameter part expanded toward a front-end | tip.
請求項１に係る車両排気管用燃費向上装置は、ベンチュリー効果及びベルヌーイの定理により、縮径部より下流側の空気流路では空気の流速が増大して負圧が発生するため、排気管の排気口から排出される排気ガスを強制的に誘引してその排出速度を増大し、排出効率を向上して、結果的に、燃料消費量を低減（燃費を向上）することができる。 In the vehicle exhaust pipe fuel efficiency improvement device according to claim 1, due to the Venturi effect and Bernoulli's theorem, the air flow rate on the downstream side of the reduced diameter portion increases the air flow rate and generates negative pressure. It is possible to forcibly attract the exhaust gas discharged from the mouth to increase the discharge speed, improve the discharge efficiency, and consequently reduce the fuel consumption (improve the fuel consumption).
請求項２に係る車両排気管用燃費向上装置は、請求項１の効果に加え、排気管の排気口部分を装着部に挿入し、排気口の先端面を装着部の下流側端面（先端面）に一致するよう配置するだけで、排気口の端面を外筒部の縮径部に自動的に配置することができ、装着作業を簡単かつ安定的に行えるようにして、最大の燃費効率を発揮することができる。 In addition to the effect of the first aspect, the vehicle exhaust pipe fuel efficiency improvement device according to claim 2 inserts the exhaust port portion of the exhaust pipe into the mounting portion, and the front end surface of the exhaust port is the downstream end surface (front end surface) of the mounting portion. The exhaust port end face can be automatically placed on the reduced diameter part of the outer cylinder by simply placing it so that it conforms to can do.
請求項３に係る車両排気管用燃費向上装置は、請求項２の効果に加え、整流部により排気ガスを整流して排出効率を更に向上し、一層燃料消費量を低減（燃費を向上）することができる。 In addition to the effect of the second aspect, the vehicle exhaust pipe fuel efficiency improvement device according to claim 3 further improves exhaust efficiency by rectifying the exhaust gas by the rectification unit, and further reduces fuel consumption (improves fuel consumption). Can do.
請求項４に係る車両排気管用燃費向上装置は、請求項３の効果に加え、整流部の拡径部によって整流部の内部をある程度の負圧状態とし、整流部内を整流状態で流動する排気ガスの排出効率を更に向上し、一層燃料消費量を低減（燃費を向上）することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a vehicle exhaust pipe fuel efficiency improvement device that, in addition to the effect of the third aspect, causes the inside of the rectifying unit to be in a certain negative pressure state by the enlarged diameter portion of the rectifying unit, It is possible to further improve the discharge efficiency and further reduce the fuel consumption (improve fuel consumption).
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態という）を説明する。なお、各実施の形態を通じ、同一の部材、要素または部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described. Throughout each embodiment, the same members, elements, or parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
実施の形態１
本発明の実施の形態１に係る車両排気管用燃費向上装置は、自動車等の車両の排気管（マフラー）の排気口に装着して使用される。具体的には、図１及び図５に示すように、車両排気管用燃費向上装置は、装着部１０及び外筒部２０を備えている。装着部１０は、車両の排気管の排気口部分に着脱自在に装着されるものであり、全体として円筒状をなし、円形の基端開口１１及び円形の先端開口１２を有している。また、装着部１０は、円周方向の一部を軸心に沿って直線状に切除することにより、切欠部１３を有し、これにより、半径方向への可撓性乃至弾性的伸縮性を付与されている。一方、外筒部２０は、装着部１０を介して前記排気管の排気口部分の外側に固定的に配置されるものであり、上流側拡径部２１、下流側拡径部２２及び縮径部２３からなる（軸方向両端部をホーン状とした）変形円筒状乃至ベンチュリー管状に一体形成されている。外筒部２０は、全体として（いずれの部分も）装着部１０より大径である。詳細には、上流側拡径部２１は、外筒部２０の軸方向の一端側（上流側となる基端側）の所定長さ部分を、その上流側の基端に向かってホーン状に拡径して当該基端（上流側の基端面）を開口した形状となっている。また、下流側拡径部２２は、外筒部２０の軸方向の他端側（下流側となる先端側）の所定長さ部分を、その下流側の先端に向かってホーン状に拡径して当該先端（下流側の先端面）を開口した形状となっている。更に、縮径部２３は、上流側拡径部２１と下流側拡径部２２との間に最も小さい径となるよう形成された（上流側拡径部２１の最小径部分と下流側拡径部２２の最小径部分とを接続する）略短円筒状をなす。ここで、上流側拡径部２１の端面（外筒部２０の基端面）の円形の開口は、（上流側拡径部２１の最大径部分となる）外気導入口２４を構成し、下流側拡径部２２の端面（外筒部２０の先端面）の円形の開口は、（下流側拡径部２２の最大径部分となる）誘引排気口２５を構成する。また、外気導入口２４は、後述する使用時において十分な量の外気を導入できるよう、その直径を誘引排気口２５の直径より大径とすることが好ましい。なお、下流側拡径部２２は、上流側拡径部２１より大きい軸長とし、好ましくは、上流側拡径部２１の２〜１０倍程度、より好ましくは、３〜５倍程度の長さとする。
Embodiment 1
The vehicle exhaust pipe fuel consumption improvement apparatus according to Embodiment 1 of the present invention is used by being mounted on an exhaust port of an exhaust pipe (muffler) of a vehicle such as an automobile. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 5, the vehicle exhaust pipe fuel efficiency improvement device includes a mounting
図２〜図４に示すように、外筒部２０は、装着部１０の先端側の所定長部分（全長の１／２〜１／３程度の部分）を外気導入口２４から内部に挿入した状態で、装着部１０と同軸上となるよう装着部１０の外側に一体的に連結固定されている。詳細には、装着部１０の先端の端面位置（先端開口１２の位置）が外筒部２０の縮径部２３の範囲内にくるよう、好ましくは、縮径部２０の（最も小径となる）軸方向中央位置にくるよう、一対の連結片３１が装着部１０と外筒部２０とを連結している。具体的には、装着部１０の切欠部１３から時計回り方向及び反時計回り方向にそれぞれ約９０度隔てた２つの角度位置に、一対の平板状の連結片３１が、装着部１０と外筒部２０との間をそれらの放射方向に延びて掛け渡している。なお、連結片３１は、装着部１０の挿入部分の全長にわたって設けても良く、その一部の長さのみ設けても良く、或いは、装着部１０の挿入部分の長さ方向に間隔を置いて複数（分割した）連結片を設けても良い。これにより、装着部１０の外周面と外筒部２０の対向部分（主に上流側拡径部２１）の内周面との間には、上流側拡径部２１の外気導入口２４から縮径部２３に向かって徐々に縮径する空気通路（空気流路）が形成される。また、外筒部２０の内部空間において装着部１０の先端よりも下流側には、装着部１０が存在しない（下流側拡径部２２の内周面による）空間が形成されている。そして、装着部１０の先端である先端開口１２と外筒部２０の縮径部２３との間には、外筒部２０の内部空間の中で（特に、上流側拡径部２１と装着部１０との間の空間の中で）、最も小さな空間となるリング状の狭小空間ＮＰが形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
上記のように構成した実施の形態１の車両排気管用燃費向上装置の使用方法及び動作について説明する。
図６に示すように、車両排気管用燃費向上装置は、車両の排気管（典型的には、自動車のマフラー）１の排気口２に装着部１０を着脱自在に装着して固定される。即ち、車両排気管用燃費向上装置では、装着部１０が排気管１の排気口２部分の外周面に密嵌される円筒状をなし、その下流側の先端開口（軸方向における下流側の端面１２ａの位置）を外筒部２０の縮径部２３に配置した状態で、外筒部２０の（主に上流側拡径部２１の）内部に一体的に固定されている。そして、例えば、装着部１０の通常の内径（外力を加えないときの内径）を取付対象の排気管１の外径より若干小さく設定し、切欠部１３を若干開いて装着部１０を若干拡径した状態で排気管１の排気口２の先端から外嵌する。すると、装着部１０は、自らの弾性復帰力によって切欠部１３を通常の幅に閉じると共に半径方向に押圧され、排気口２部分に密嵌固定される。なお、このとき、例えば、装着部１０の基端部の外周面に金属製等の円環帯状の締結部材乃至締付具（ステンレスバンドやステンレスクランプ等）を着脱自在に装着したり、装着部１０の切欠部１３部分の一対の端縁から放射方向に延びるよう板状の突部を一体形成してその突部をネジ止めしたりすることにより、フランジ状の締結部材の締結力乃至締め付け力により装着部１０を排気管１に対してより強固に取り付けても良い。このとき、排気管１の排気口２の端面２ａの位置を外筒部２０の縮径部２３の範囲内に配置するよう、装着部１０を介して外筒部２０を排気管１の排気口２部分に装着するが、本実施の形態では、装着部１０の先端位置（先端開口１２の端面１２ａの位置）が外筒部２０の縮径部２３の範囲内（好ましくはその中央の最小径位置）に位置するよう、挿着部１０に対して外筒部２０が固定されているため、排気管１の排気口２の端面２ａを装着部１０の端面１２ａと合致させるだけで、自動的に、排気管１の排気口２の端面２ａの位置を外筒部２０の縮径部２３の範囲内に配置することができる。
The usage method and operation of the vehicle exhaust pipe fuel efficiency improving apparatus of the first embodiment configured as described above will be described.
As shown in FIG. 6, the fuel efficiency improving device for a vehicle exhaust pipe is fixed by detachably mounting a mounting
これにより、排気管１の排気口２部分の外周面と外筒部２０の上流側拡径部２１の内周面との間に、外筒部２０の上流側拡径部２１の外気導入口２４から縮径部２３に向かって徐々に縮径する変形リング状の第１の空気流路が形成される。また、排気管１の排気口２の端面２ａより下流側には、外筒部２０の縮径部２３から下流側拡径部２２の誘引排気口２５に向かって徐々に拡径する円錐台状の第２の空気流路が形成され、その大部分（中央部分）が排気管１の排気口２に対向する。一方、排気管１の排気口２の端面２ａ部分と縮径部２３との間には、最小径となるリング状の前記狭小空間ＮＰが、前記第１の空気流路と第２の空気流路（特に、その外周部分）とを連通するよう形成される。したがって、この装着状態では、図６中の白抜き矢印で示すように、車両の走行に伴って、車両の排気管１の周囲の外気が、外筒部２０の上流側拡径部２１の外気導入口２４から内部の第１の空気流路に案内及び導入され、前記狭小路ＮＰを経て、第２の空気流路へと流動する。このとき、まず、外気導入口２４から縮径部２３に至る第１の空気流路では、その径が徐々に縮小するため、導入された外気の流速が徐々に増加し（ベンチュリー効果）、狭小路ＮＰで最高流速となって、縮径部２３から誘引排気口２５に至る第２の空気流路に放出される。このため、最高流速の外気が、狭小路ＮＰの直下乃至直後（下流側）に位置する排気管１の排気口２の端面２ａから下流側拡径部２２の内周面に沿って軸方向に流動し、排気管１の排気口２の端面２ａの直下乃至直後の第２の空気流路の気圧が最大負圧となる（ベルヌーイの定理）。これにより、排気管１の排気口２から排出される排気ガスは、負圧となった第２の空気流路内に強制的に誘引され、通常の排出速度よりも高い速度で第２の空気流路内を流動して、誘引排気口２５から排出される。その結果、排気管１からの排気効率を格段に向上することができ、燃料消費量を低減して燃費を向上することができる。また、装着部１０は、自動車等の排気管１の排気口２部分の外周面の形状に合わせるよう撓ませて自らの弾性により、或いは、締付具等により排気管１に圧接されて着脱自在に装着されるため、従来技術（特許文献１の技術）のように専用のエキゾーストパイプを新たに製作する必要はなく、いかなる型の車両の排気管１であっても既存の排気管１に着脱自在に装着して使用することができる。
As a result, the outside air introduction port of the upstream side enlarged
実施の形態２
本発明の実施の形態２に係る車両排気管用燃費向上装置は、図７、図１０、図１１に示すように、実施の形態１の車両排気管用燃費向上装置の外筒部２０の内部において縮径部２３より下流側の位置に、整流部４０を一体的に固定したものである。その他の構成は、基本的に、実施の形態１の車両排気管用燃費向上装置と同様である。詳細には、整流部４０は、装着部１０より小径の円筒状をなし、装着部１０の下流側の先端に対向するよう、かつ、装着部１０と同軸上となるよう、外筒部２０の下流側拡径部２２内に配置固定される。また、整流部４０は、上流側の基端開口を導入口４１とすると共に、下流側の先端開口を導出口４２としている。更に、整流部４０は、その上流側の基端の導入口４１を装着部の下流側の先端に近接して対向配置すると共に、その下流側の先端の導出口を外筒部２０の下流側拡径部２２の先端の誘引排気口２５より所定距離突出して配置している。また、整流部４０は、下流側拡径部２２の誘引排気口２５より突出して配置される先端部（突出部）を、外筒部２０の下流側拡径部２２の拡径状態に対応して先端に向かって拡径する拡径部４３とし、当該拡径部４３の先端開口を前記導出口４２としている。一方、整流部４０は、図８及び図９に示すように、拡径部４３を除く主要部分である同一径部分乃至純粋円筒部分（全長の４／５〜９／１０程度の部分）を誘引排気口２５から内部に挿入し、その基端の導入口４１が微小間隔ｄを隔てて装着部１０の先端開口１２と対向するよう、かつ、装着部１０と同軸上となるよう、下流側拡径部２２の内側に一体的に連結固定されている。具体的には、前記連結片３１と９０度隔てた位置に、一対の平板状の連結片３２が、整流部４０と外筒部２０との間をそれらの放射方向に延びて掛け渡している。前記微小間隔ｄは、装着対象の排気管１の種類や径にもよるが、通常、約１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内、好ましくは、約１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内とする。なお、連結片３２は、連結片３１と同様、整流部４０の挿入部分の全長にわたって設けても良く、その一部の長さのみ設けても良く、或いは、整流部４０の挿入部分の長さ方向に間隔を置いて複数（分割した）連結片を設けても良い。これにより、整流部４０の外周面と外筒部２０の対向部分（下流側拡径部２２）の内周面との間には、下流側拡径部２２の基端から先端の誘引排気口２５に向かって徐々に拡径する空気通路（空気流路）が形成される。また、整流部４０の内部には、装着部１０よりも小径の円柱状の空間が形成されている。
Embodiment 2
As shown in FIGS. 7, 10, and 11, the vehicle exhaust pipe fuel consumption improvement apparatus according to Embodiment 2 of the present invention is contracted inside the
上記のように構成した実施の形態２の車両排気管用燃費向上装置は、図１２に示すように、実施の形態１の車両排気管用燃費向上装置と同様にして、排気管１の排気口２に装着され、同様の作用効果を発揮する。特に、実施の形態２の車両排気管用燃費向上装置は、排気管１への装着時に、（装着部１０に対向する）整流部４０が排気管１の排気口２に微小隙間ｄを置いて対向して配置される。したがって、図１２中の白抜き矢印で示すように、車両の走行に伴って、車両の排気管１の周囲の外気が、外筒部２０の上流側拡径部２１の外気導入口２４から内部の第１の空気流路に案内及び導入され、狭小路ＮＰを経て第２の空気流路へと流動し、狭小路ＮＰで最高流速となって、縮径部２３から誘引排気口２５に至る第２の空気流路に放出される。このとき、排気管１の排気口２から排出される排気ガスは、特にその外周部分の排気ガスが、負圧となった第２の空気流路内に強制的に誘引され、通常の排出速度よりも高い速度で第２の空気流路内を流動して、誘引排気口２５から排出される。また、排気口２の軸心部分から排出される排気ガスは、整流部４０内に進入して流動するが、やはり、このとき、装着部１０と整流部４０との間の微小隙間ｄの間隙を介して、第２の空気流路の負圧によって軸方向の下流側に誘引され、通常の排出速度よりも高い速度で整流部４０内を流動して、導出口４２から排出される。同時に、整流部４０の内部空間は、拡径部４３によるベンチュリー効果によりその先端部分が負圧となるため、整流部４０内の排気ガスは、先端の拡径部４３内の負圧部分でもある程度誘引されて、より高い速度で導出口４２から排出される。更に、このとき、排気ガスは、排気管１と同軸状となった整流部４０によって整流され、排気効率を一層向上した状態で導出口４２から排出される。その結果、実施の形態２の車両排気管用燃費向上装置は、排気管１からの排気効率を一層向上することができ、燃料消費量を更に低減して燃費をより向上することができる。なお、整流部４０の先端部の拡径部４３は省略したり、整流部４０の先端部を他の部分と同一径として単純円筒状としたりしても良く、この場合でも、発明の作用効果を大きく損なうことはない。
The vehicle exhaust pipe fuel consumption improvement apparatus of the second embodiment configured as described above is provided at the exhaust port 2 of the exhaust pipe 1 in the same manner as the vehicle exhaust pipe fuel consumption improvement apparatus of the first embodiment, as shown in FIG. It is installed and exhibits the same effects. In particular, in the fuel efficiency improving device for a vehicle exhaust pipe according to the second embodiment, when the exhaust pipe 1 is mounted, the rectifying section 40 (opposite the mounting section 10) faces the exhaust port 2 of the exhaust pipe 1 with a minute gap d. Arranged. Therefore, as shown by the white arrow in FIG. 12, as the vehicle travels, the outside air around the exhaust pipe 1 of the vehicle is transferred from the
実施の形態３
本発明の実施の形態３に係る車両排気管用燃費向上装置は、図１３に示すように、実施の形態２の車両排気管用燃費向上装置において、外筒部２０の内部に装着部１０をそれぞれ連結固定するための追加の一対の連結片３３を設けている。その他の構成は、基本的に、実施の形態２の車両排気管用燃費向上装置と同様である。詳細には、前記連結片３１から切欠部１３に向かって約９０度隔てた一方の角度位置と、連結片３１から切欠部１３と反対側に約９０度隔てた他方の角度位置との２つの位置に、それぞれ、上流側拡径部２１と装着部１０とを連結する一方の連結片３３及び他方の連結片３３が、同一の半径方向に延びるよう設けられている。即ち、連結片３１，３３は、全て、切欠部１３と重ならないよう、切欠部１３とは異なる角度位置で全体として十字状となるよう合計４個設けられている。また、前記連結片３２は、これら連結片３３と同一角度位置に設けられている。
Embodiment 3
As shown in FIG. 13, the vehicle exhaust pipe fuel consumption improvement apparatus according to Embodiment 3 of the present invention is the same as that of the vehicle exhaust pipe fuel consumption improvement apparatus of Embodiment 2, the mounting
上記のように構成した実施の形態３の車両排気管用燃費向上装置は、実施の形態２の車両排気管用燃費向上装置と同様にして、排気管１の排気口２に装着され、同様の作用効果を発揮する。特に、実施の形態３の車両排気管用燃費向上装置は、外筒部２０及び装着部１０の相互の連結のために、連結片３１及び連結片３３が、周方向に合計４箇所の角度位置で（等角度間隔で十字状となるよう）設けられるため、外筒部２０及び装着部１０の相互の連結をより強固かつ安定的に行うことができ、特に、ディーゼルエンジン車等の排気管１の振動の大きいものに装着した場合に、その装着安定性を向上し、予期しない離脱等の不具合を効果的に防止することができる。なお、追加の連結片３３は、連結片３１と９０度隔てた位置に配置することが好ましいが、その他の角度位置に設けることも可能である。
The vehicle exhaust pipe fuel consumption improvement apparatus of the third embodiment configured as described above is mounted on the exhaust port 2 of the exhaust pipe 1 in the same manner as the vehicle exhaust pipe fuel consumption improvement apparatus of the second embodiment, and has the same effect. Demonstrate. In particular, in the fuel efficiency improving device for a vehicle exhaust pipe according to the third embodiment, the connecting
実施の形態４
本発明の実施の形態４に係る車両排気管用燃費向上装置は、図１４〜図１６に示すように、実施の形態２の車両排気管用燃費向上装置において、外筒部２０と基本的に同様の構成の外筒部５０の上流側拡径部２１の基端に連続して、更に、補助拡径部５１を設けている。その他の構成は、基本的に、実施の形態２の車両排気管用燃費向上装置と同様である。詳細には、外筒部５０の補助拡径部５１は、上流側拡径部２１の基端の外気導入口２４から更に上流側に同軸状に延び、かつ、上流側拡径部２１の縮径度合（テーパー角度）より若干小さい縮径度合（テーパー角度）の円錐台筒状をなしている。なお、補助拡径部５１は、外筒部５０の全周にわたって設けられる。これにより、補助拡径部５１の基端の開口は、外気導入口２４より大径の円形の拡大導入口５２となっている。
Embodiment 4
The vehicle exhaust pipe fuel consumption improvement apparatus according to Embodiment 4 of the present invention is basically the same as the
上記のように構成した実施の形態４の車両排気管用燃費向上装置は、実施の形態２の車両排気管用燃費向上装置と同様にして、排気管１の排気口２に装着され、同様の作用効果を発揮する。特に、実施の形態４の車両排気管用燃費向上装置は、外筒部５０の外気導入側となる基端側に補助拡径部５１を設けたため、より大径の補助拡径部５１により第１の空気流路内への外気の導入量を飛躍的に増大して、第２の空気流路の負圧を一層大きく（減圧）することができ、排気管１からの排気ガスの排気効率を一層向上してすることができ、燃料消費量を更に低減して燃費をより向上することができる。
The vehicle exhaust pipe fuel consumption improvement apparatus of the fourth embodiment configured as described above is mounted on the exhaust port 2 of the exhaust pipe 1 in the same manner as the vehicle exhaust pipe fuel consumption improvement apparatus of the second embodiment, and has the same functions and effects. Demonstrate. In particular, in the fuel efficiency improving device for a vehicle exhaust pipe of the fourth embodiment, since the auxiliary
実施の形態５
本発明の実施の形態５に係る車両排気管用燃費向上装置は、図１７に示すように、実施の形態４の車両排気管用燃費向上装置において、外筒部５０の補助拡径部５１を円周方向に２分割して下側補助拡径部５１Ａ及び上側補助拡径部５１Ｂとしたものである。その他の構成は、基本的に、実施の形態４の車両排気管用燃費向上装置と同様である。詳細には、外筒部５０の下側補助拡径部５１Ａは、上流側拡径部２１の外気導入口２４の下側（切欠部１３と反対側の１８０度の範囲）に一体形成される一方、上側補助拡径部５１Ｂは、上流側拡径部２１の外気導入口２４の上側（切欠部１３側の１８０度の範囲）に着脱自在に取り付けられる。
Embodiment 5
As shown in FIG. 17, the vehicle exhaust pipe fuel consumption improvement apparatus according to Embodiment 5 of the present invention is the same as the vehicle exhaust pipe fuel consumption improvement apparatus of Embodiment 4 except that the auxiliary
上記のように構成した実施の形態５の車両排気管用燃費向上装置は、実施の形態２の車両排気管用燃費向上装置と同様にして、排気管１の排気口２に装着され、同様の作用効果を発揮する。特に、実施の形態５の車両排気管用燃費向上装置は、外筒部５０に２分割した下側補助拡径部５１Ａ及び上側補助拡径部５１Ｂを設けたため、車両の型によっては排気管１と車両の外部床面との間の隙間が狭小となる場合でも、上側補助拡径部５１Ｂを外筒部５０から取り外すことにより、排気管１に円滑かつ確実に装着することができ、同時に、下側補助拡径部５１Ａにより第１の空気流路内への外気の導入量を飛躍的に増大して、第２の空気流路の負圧を一層大きく（減圧）することができ、排気管１からの排気ガスの排気効率を一層向上してすることができ、燃料消費量を更に低減して燃費をより向上することができる。このため、排気管１と車両の外部床面との間の隙間が狭小となる車両の排気管１に装着する場合には、実施の形態５の車両排気管用燃費向上装置は、切欠部１３が上側（車両の床面と対向する位置）にくるよう、装着部１０を介して排気管１に装着する。なお、下側補助拡径部５１Ａと上側補助拡径部５１Ｂは、それぞれ１８０度の角度範囲に設ける（その延設範囲を１８０度とする）以外にも、排気管１への装着が可能な限りにおいて、一方の角度範囲を他方の角度範囲より大きくしたり小さくしたりする（例えば、上側補助拡径部５１Ｂを１００度程度とし、下側補助拡径部５１Ａを２６０度程度とする）ことも可能である。下側補助拡径部５１Ａの角度範囲を大きくすれば、それだけ内部への外気導入量を増大することができる。
The vehicle exhaust pipe fuel consumption improvement apparatus of the fifth embodiment configured as described above is mounted on the exhaust port 2 of the exhaust pipe 1 in the same manner as the vehicle exhaust pipe fuel consumption improvement apparatus of the second embodiment. Demonstrate. In particular, the fuel efficiency improving device for a vehicle exhaust pipe according to the fifth embodiment is provided with the lower auxiliary
ところで、本発明の車両排気管用燃費向上装置は、排気管１の温度上昇に対する耐熱性や排気ガス等による腐食防止等の観点からは、ステンレス鋼等の耐腐食板材乃至金属板材を曲げ加工、溶接加工等して形成することが好ましいが、上記のような構成とする限りにおいて、通常の鉄鋼材や樹脂材料等、任意の材料により形成することができる。また、装着部１０による排気管１への取付方法も、排気管１に安定して取付可能な限りにおいて、上記以外の任意の方法を採用することができる。
By the way, the fuel efficiency improving device for a vehicle exhaust pipe according to the present invention bends and welds a corrosion-resistant plate material or a metal plate material such as stainless steel from the viewpoint of heat resistance against temperature rise of the exhaust pipe 1 and corrosion prevention by exhaust gas or the like. Although it is preferable to form by processing etc., as long as it is set as the above structures, it can form with arbitrary materials, such as a normal steel material and a resin material. Moreover, as long as the
１０：装着部、２０，５０：外筒部、２１：上流側拡径部、２２：下流側拡径部
２３：縮径部、４０：整流部
10: mounting part, 20, 50: outer cylinder part, 21: upstream side enlarged part, 22: downstream side enlarged part 23: reduced part, 40: rectifying part
Claims (4)
前記装着部を介して前記排気管の排気口部分の外側に固定的に配置される外筒部とを備え、
前記外筒部は、軸方向の一端側の部分をその上流側の基端に向かってホーン状に拡径して当該基端を開口した上流側拡径部とすると共に、他端側の部分をその下流側の先端に向かってホーン状に拡径して当該先端を開口した下流側拡径部とし、前記上流側拡径部と下流側拡径部との間に最も小さい径となる縮径部を形成した筒状をなし、
前記排気管の排気口の端面位置を前記縮径部に配置するよう前記装着部を介して前記外筒部を前記排気管の排気口部分に装着して、前記排気管の排気口部分の外周面と前記外筒部の上流側拡径部の内周面との間に、前記外筒部の上流側拡径部の開口から縮径部に向かって縮径する第１の空気流路を形成すると共に、前記排気管の排気口の端面より下流側には、前記外筒部の縮径部から下流側拡径部の開口に向かって拡径する第２の空気流路を形成することを特徴とする車両排気管用燃費向上装置。 A mounting portion that is detachably mounted to an exhaust port portion of a vehicle exhaust pipe;
An outer cylinder portion fixedly disposed outside the exhaust port portion of the exhaust pipe through the mounting portion;
The outer cylindrical portion has a portion on one end side in the axial direction that is expanded in a horn shape toward a base end on the upstream side thereof to be an upstream diameter expanding portion that opens the base end, and a portion on the other end side The diameter is expanded in the shape of a horn toward the tip on the downstream side to form a downstream side enlarged portion having an opening at the tip, and the contraction is the smallest diameter between the upstream side enlarged portion and the downstream side enlarged portion. It has a cylindrical shape with a diameter part,
The outer cylinder portion is attached to the exhaust port portion of the exhaust pipe through the mounting portion so that the end face position of the exhaust port of the exhaust pipe is disposed in the reduced diameter portion, and the outer periphery of the exhaust port portion of the exhaust pipe A first air flow path that is reduced in diameter from the opening of the upstream enlarged portion of the outer cylinder portion toward the reduced diameter portion between the surface and the inner peripheral surface of the upstream enlarged portion of the outer cylinder portion. And forming a second air flow path that expands from the diameter-reduced portion of the outer tube portion toward the opening of the downstream-side enlarged portion at the downstream side of the end face of the exhaust port of the exhaust pipe. A fuel efficiency improvement device for a vehicle exhaust pipe.
前記外筒部の内部において前記縮径部より下流側の位置に、前記装着部の下流側の先端に対向するよう、かつ、前記装着部と同軸上となるよう、前記装着部より小径の円筒状をなす整流部を一体的に固定したことを特徴とする請求項２記載の車両排気管用燃費向上装置。 Furthermore,
A cylinder having a smaller diameter than the mounting portion at a position downstream of the reduced-diameter portion inside the outer cylindrical portion so as to face the distal end on the downstream side of the mounting portion and to be coaxial with the mounting portion. The vehicle exhaust pipe fuel consumption improvement device according to claim 2, wherein the rectifying portion having a shape is integrally fixed.
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-
2009
- 2009-09-02 JP JP2009202872A patent/JP5513814B2/en not_active Expired - Fee Related
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