JP2011117439A - 車両用マフラー - Google Patents

Abstract

【課題】車両の加速音色チューニングに効果的であり、スポーティーでダイナミックなサウンドを実現して車両の商品性を向上させる車両用マフラーを提供する。
【解決手段】本発明の車両用マフラーは、マフラーハウジングの内部に、マフラーハウジングに流入した排気ガスの圧力を受けて加振され、サウンドを発生させるスピーカー室が形成されている。好ましくは、スピーカー室は、マフラーハウジングの内部に付着された仕切りによって形成され、仕切りには、排気ガスの圧力を受けてスピーカー室への流路を開閉する開閉バルブが設けられ、開閉バルブは、その一側において弾性体によって弾力的に支持される。スピーカー室には、排気ガスの圧力を受けて加振される薄板スピーカーが設けられ、薄板スピーカーは、その両端において弾性体によって弾力的に支持される。
【選択図】図３

Description

本発明は車両のマフラーに係り、より詳しくは、車両の加速時にスポーティーでダイナミックなサウンドを実現できる車両用マフラーに関する。

従来の車両のマフラーは、所定容積を有した密閉されたマフラーハウジングの内部に一つ以上のバッフルを設けて複数のチャンバーを形成し、マフラーハウジングの内部に排気ガスを流入させる排気流入パイプとマフラーハウジングの外部に排気ガスを流出させる排気流出パイプなどを設け、排気流入パイプを通してマフラーハウジングの内部に流入された排気ガスがマフラーハウジングの内部に設定された排気経路に沿って流動し、その圧力と騒音が低減された状態で排気流出パイプを通してマフラーの外部に流出される構造になっている。

図１には従来技術による排気経路可変型マフラーの一例を示す。すなわち、ボックス形状をなすマフラーハウジング１の内部には２個のバッフル２がマフラーハウジングの長さ方向に沿って所定間隔をおいて設けられ、エンジンから排出される排気ガスを流入させる排気流入パイプ３がマフラーハウジング１の前面と２個のバッフルを順次貫通して取り付けられ、マフラーハウジング１の内部に流入された排気ガスをマフラーハウジングの外部に流出させる排気流出パイプ４は２個のバッフル２を順次貫通した後にマフラーハウジング１の後面を貫通して外部に延びるように設けられている。マフラーバッフルの前面側の前方バッフルにはマフラーハウジング内部の排気ガスの流路を可変させる開閉バルブ５が設けられている。

これにより、エンジンが低速で運転される場合には、排気流入パイプ３を通してマフラーハウジング１の内部に流入される排気ガスの圧力が低いため、開閉バルブ５はそれを支持する弾性体によって閉じられた状態を維持し、これにより、背圧が増大し、共鳴室を通した排気ガスの排出騒音が低減される。
一方、エンジンが高速で運転される場合には、図２に示すように、排気流入パイプ３を通してマフラーハウジング１の内部に流入される排気ガスの圧力が高いため、開閉バルブ５は排気ガスの圧力によって開放され、これにより、背圧が減少し、車両の出力が増大する。

他のマフラーの一例としては、エンジンの駆動速度に応じてマフラーの内部に流入される排気ガスの排気経路を異に設定する可変流路マフラーなども提案されている（特許文献１、２参照）。
しかし、前記のような従来のマフラーでは、排気ガス流路の単なる拡張と縮小によって背圧を可変させて騒音を低減するか、エンジンの出力を増大する機能だけが可能であり、所望の周波数帯域にチューニングをしたスポーティーでダイナミックなサウンドを実現しにくいという欠点があった。

特表２００１−５２３７８８号公報 特開２００４−２７８５１９号公報

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、車両の加速音色チューニングに効果的であり、スポーティーでダイナミックなサウンドを実現して車両の商品性を向上させる車両用マフラーを提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の車両用マフラーは、マフラーハウジングの内部に、マフラーハウジングに流入した排気ガスの圧力を受けて加振され、サウンドを発生させるスピーカー室が形成されていることを特徴とする。
スピーカー室は、マフラーハウジングの内部に付着された仕切りによって形成されることが好ましい。

仕切りには、排気ガスの圧力を受けてスピーカー室への流路を開閉する開閉バルブが設けられることが好ましい。
開閉バルブは、その一側において弾性体によって弾力的に支持される。

スピーカー室には、排気ガスの圧力を受けて加振される薄板スピーカーが設けられることが好ましい。
薄板スピーカーは、その両端において弾性体によって弾力的に支持される。

本発明に係る車両用マフラーによれば、マフラーハウジングの内壁の一部と前方バッフルによってマフラーハウジングの内部に形成された前方チャンバーには排気ガス圧力によって開閉される開閉バルブを設けると共に、前方チャンバーの一部壁が弾性体によって支持された薄板で構成されてスピーカー機能をするようにし、車両の加速時に開閉バルブが開放され、薄板スピーカーが排気ガス圧力によって加振され、スポーティーでダイナミックなサウンドを発生させることから、車両の加速感を向上させることができる。
また、排気ガスの背圧を増大させることがないため、エンジンの最高出力状態で排気騒音を効果的にチューニングすることができ、エンジンの特定運転速度以上の領域でパワー感を感じられるサウンドを実現することができる。一方、車両を定速あるいは緩やかに加速運転する時にはエンジン騒音を抑えた静かな車内環境を提供できるなどの効果がある。

従来技術によるマフラーの断面図である。 従来技術によるマフラーがエンジンの高速運転時に作動する状態を示す断面図である。 本発明による車両用マフラーがエンジンの定速あるいは緩やかな加速運転時に作動する状態を示す断面図である。 本発明による車両用マフラーがエンジンの急加速運転時に作動する状態を示す断面図である。

以下、本発明を添付した図面に基づいてより詳細に説明する。なお、説明文中の前後の表現は本発明の車両用マフラーを車両に装着したときの車体の前後を示す。
図３には本発明によるマフラーの構造の断面図を示す。すなわち、およそ四角いボックス形状をなすマフラーハウジング１の内部には前方バッフル２ａと後方バッフル２ｂとの２個のバッフルがマフラーハウジング１の長さ方向に沿って所定間隔をおいて設けられる。エンジンから排出される排気ガスを流入させる排気流入パイプ３がマフラーハウジング１の前面と２個のバッフル２ａ、２ｂを順次貫通して嵌め込まれ取り付けられる。
マフラーハウジング１の内部に流入された排気ガスをマフラーハウジングの外部に流出させる排気流出パイプ４は２個のバッフル２ａ、２ｂを順次貫通した後にマフラーハウジング１の後面を貫通して外部に延びるように設けられる。

排気流入パイプの２個のバッフル２ａ、２ｂの間に位置する部位には複数の孔３ａが形成され、排気ガスは孔３ａを通して中間チャンバー６ａ内に流入する。２個のバッフルとマフラーハウジング１の内壁の一部が形成する中間チャンバー６ａに流入した排気ガスを前方バッフル２ａとマフラーハウジング１の内壁の一部で形成する前方チャンバー６ｂに誘導するように、前方バッフル２ａには排気ガス誘導パイプ７が前方チャンバー６ｂと中間チャンバー６ａを連通させるように設けられる。
また、前方チャンバー６ｂの前方には仕切り８が設けられ、仕切り８とマフラーハウジング１の前面内壁の一部との間にスピーカー室９が形成される。仕切り８には貫通孔が形成され、貫通孔を開閉してスピーカー室９を開閉する開閉バルブ８ａがその一側においてスプリング様の弾性体８ｂを介して弾力的に支持されて設けられる。スピーカー室９の前面はマフラーハウジングの内壁の一部であり、その壁の一部が弾性体によって支持された薄板で構成されており、スピーカー機能を有する。この薄板スピーカー９ａは弾性体９ｂを介して両端において弾力的に支持されるように設けられる。

これにより、車両を緩やかに加速運転するか定速運転する場合には、排気流入パイプ３を通してマフラーハウジング１の内部に流入した排気ガスの一部は、矢印で示すように、孔３ａを通して中間チャンバー６ａに流入した後、排気ガス誘導パイプ７を通って前方チャンバー６ｂに流入し、引続き排気流出パイプ４に流入し、排気流出パイプ４を通ってマフラーハウジング１の外部に排出される。
この場合、前方チャンバー６ｂに流入した排気ガスは仕切り８の開閉バルブ８ａにも作用するが、その圧力が開閉バルブ８ａを支持するスプリング様の弾性体８ｂの弾性力より小さいため、開閉バルブ８ａはスピーカー室９を密閉した状態で維持する。
前記のような排気ガスの流動過程においては、排気ガスは排気流入パイプ３とチャンバー６ａ、６ｂを通って排気流出パイプ４から円滑に排出されるため、背圧が増加する心配がない。このため、エンジンの出力が向上または維持される。

一方、車両が急加速する場合には、図４に示すように、前方チャンバー６ｂに流入した排気ガスの排気圧力が高くなって仕切り８の開閉バルブ８ａが排気ガスの圧力によって開放され、このように開放された流路を通して排気ガスがスピーカー室９に流入する。この時、排気ガスには脈動圧が存在しているため薄板スピーカー９ａを加振し、薄板スピーカー９ａは排気ガスの圧力変化に応じた力学的な振動をする。このため、本願の車両用マフラーはダイナミックでスポーティーなサウンドを発生させるようになる。
上記のような車両が急加速する場合にも排気ガスは排気流入パイプ３とチャンバー６ａ、６ｂを通って排気流出パイプ４に円滑に流動することができるので、排気ガスによる背圧が上昇することがなく、エンジンの出力が増大する。

薄板スピーカー９ａの材質と厚さおよび大きさなどを調節することにより、マフラーが発するサウンドの周波数帯域をチューニングすることが可能であり、容易に実現できる、それにより、ユーザーが所望するサウンドを簡単にチューニングして実現することができる。
さらに、車両を定速あるいは緩やかに加速運転する場合には、仕切り８の開閉バルブ８ａが閉じられた状態を維持するため、排気ガスによる騒音が低減され、静かな車内環境下で運転ができるようになる。

１ マフラーハウジング
２ バッフル
２ａ 前方バッフル
２ｂ 後方バッフル
３ 排気流入パイプ
３ａ 孔
４ 排気流出パイプ
５ 開閉バルブ
６ａ 中間チャンバー
６ｂ 前方チャンバー
７ 排気ガス誘導パイプ
８ 仕切り
８ａ 開閉バルブ
８ｂ スプリング様の弾性体
９ スピーカー室
９ａ 薄板スピーカー
９ｂ 弾性体

Claims (6)

1. マフラーハウジングの内部に、前記マフラーハウジングに流入した排気ガスの圧力を受けて加振され、サウンドを発生させるスピーカー室が形成されていることを特徴とする車両用マフラー。
2. 前記スピーカー室は、前記マフラーハウジングの内部に付着された仕切りによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用マフラー。
3. 前記仕切りには、排気ガスの圧力を受けて前記スピーカー室への流路を開閉する開閉バルブが設けられることを特徴とする請求項２に記載の車両用マフラー。
4. 前記開閉バルブは、その一側において弾性体によって弾力的に支持されることを特徴とする請求項３に記載の車両用マフラー。
5. 前記スピーカー室には、排気ガスの圧力を受けて加振される薄板スピーカーが設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両用マフラー。
6. 前記薄板スピーカーは、その両端において弾性体によって弾力的に支持されることを特徴とする請求項５に記載の車両用マフラー。

Images