JP2015148218A - 排気用消音装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】排気用消音装置から流出した排気が、当該排気用消音装置に隣接した部品に直接当たることを抑えることのできる排気用消音装置を提供する。
【解決手段】排気用消音装置は、消音室を形成する外筒10と、外筒10を覆う第1被覆部材20A及び第2被覆部材20Bと、を備えている。また、排気用消音装置は、外筒10を貫通しており、且つ開口が閉塞された端部となっている閉塞部33が外筒10から突出しているインレットパイプ30と、第1被覆部材20A及び第2被覆部材20Bで構成されて閉塞部33を覆う突部25とを備えている。この突部25において、第1被覆部材20Aの端部26は、第2被覆部材20Bの端部27よりも外筒10の外側に張り出した形状を有する。
【選択図】図3

Description

本発明は、排気用消音装置に関する。

内燃機関の排気系には、消音室を形成する外筒を備えた排気用消音装置が設けられている。
こうした排気用消音装置において、外筒からの放射音等を抑えるために、当該外筒を覆う被覆部材を設けることがある。

例えば特許文献1に記載の排気用消音装置では、そうした被覆部材を、外筒の上下方向において分割された一対の分割体にて構成するようにしている。

特開2008−69729号公報

ところで、一方の端部を閉塞したパイプが外筒を貫通している排気用消音装置の場合、閉塞されたパイプの端部が外筒から突出するため、この突出した部分を覆うように被覆部材には突部を設ける必要がある。

ここで、そうした突部が一対の分割体にて構成されていると、各分割体の合わせ部、つまり各分割体の端部の間には隙間が生じやすくなる。また、合わせ部での摺動音を抑えるために、意図的に各分割体の合わせ部に隙間を設けることもある。

こうした隙間が上記突部に存在すると、次のような不都合の発生が懸念される。すなわち、腐食や外力の作用による破損等に起因して、閉塞されたパイプの端部や、パイプ及び外筒の接合部等から排気が漏れ出た場合、その漏れ出た排気は上記突部の隙間から外部へと流出する。そして、この流出した排気が、排気用消音装置に隣接している他の部品に直接当たるおそれがある。

本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気用消音装置から流出した排気が、当該排気用消音装置に隣接した部品に直接当たることを抑えることのできる排気用消音装置を提供することにある。

上記課題を解決する排気用消音装置は、消音室を形成する外筒と、外筒を覆う第1被覆部材及び第2被覆部材とを備えている。また、この排気用消音装置は、外筒を貫通しており、開口が閉塞された端部が外筒から突出しているパイプと、第1被覆部材及び第2被覆部材で構成されて上記閉塞された端部を覆う突部とを備えている。そして、この突部において、第1被覆部材の端部は、第2被覆部材の端部よりも外筒の外側に張り出している。

同構成によれば、上記突部が、第1被覆部材及び第2被覆部材にて構成される分割体で覆われている。そして、第1被覆部材及び第2被覆部材の合わせ部となる各部材の端部について、第1被覆部材の端部は、第2被覆部材の端部よりも外筒の外側に張り出しており、第1被覆部材の端部が第2被覆部材の端部に覆いかぶさるようにしている。そのため、上記突部において、第1被覆部材の端部と第2被覆部材の端部との間に隙間が存在しており、その隙間から排気が流出する場合、その流出する排気は第1被覆部材の端部に沿って流れ出るようになる。従って、この第1被覆部材の端部の延設方向を変えることにより、突部から流出する排気の流出方向をコントロールすることが可能になるため、その延設方向を最適化することにより、突部から流出した排気が、排気用消音装置に隣接している他の部品に直接当たることを抑えることができる。

なお、例えば排気用消音装置が車両に取り付けた状態を想定した場合において、排気用消音装置の車両下方向に他の部品が配設されていない場合には、車両の下側に向かって第1被覆部材の端部を延設することが好ましい。

また、上記第1被覆部材の端部の形状としては、ひさし形状を採用することができる。
また、上記第1被覆部材及び上記第2被覆部材において上述した突部以外の部位には、第1被覆部材と第2被覆部材とを接合するフランジを設けることが好ましい。

こうしたフランジを第1被覆部材と第2被覆部材とにそれぞれ設けて、互いのフランジを接合することにより、第1被覆部材と第2被覆部材との合わせ部における密閉性が高まるようになるため、上記突部以外からの排気の流出を好適に抑えることができる。

一実施形態における排気用消音装置の外観図。 図1のA−A線に沿った断面図。 図1のB−B線に沿った断面図。 図3のC部を拡大した図であり、排気の流出態様を示す部分拡大図。 第1被覆部材の端部形状に関する変形例を示す部分拡大図。 第1被覆部材の端部形状に関する変形例を示す部分拡大図。 第1被覆部材の端部形状に関する変形例を示す部分拡大図。

以下、内燃機関の排気系に設けられる排気用消音装置の一実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。
図1に示すように、この排気用消音装置(以下、マフラという)1は、円筒形状の外筒10を備えている。この外筒10の内部には、消音室を区画するための複数の区画壁60や、インナーパイプ40が設けられている。

また、外筒10の長手方向における一方の側面には、外筒10の内部空間に連通するアウトレットパイプ50の開口部が配設されている。このアウトレットパイプ50の開口部には、外筒10の内部に流入した排気ガスEGが排出される第2排気通路EX2が接続される。

外筒10の径方向には、同外筒10を貫通するインレットパイプ30が設けられており、同インレットパイプ30の両端は、外筒10の外周面から突出している。これによりインレットパイプ30は、外筒10の外周面に固定された状態で支持されている。

インレットパイプ30の外周には、複数の孔32が形成されている。
また、インレットパイプ30の一方の端部は開口部になっており、他方の端部はキャップ31によって開口が閉塞された閉塞部33になっている。インレットパイプ30の開口部には、外筒10の内部に排気ガスEGを流入させるための第1排気通路EX1が接続される。

こうしたマフラ1では、インレットパイプ30の開口部から排気ガスEGが流れ込み、この流れ込んだ排気ガスEGは、インレットパイプ30に設けられた複数の孔32から外筒10の内部空間に流れ込む。外筒10の内部空間に流れ込んだ排気ガスEGは、区画壁60で区画された各消音室、インナーパイプ40、アウトレットパイプ50を通過し、その通過過程において消音される。

外筒10の径方向における外周面は、被覆部材20で覆われており、この被覆部材20には、インレットパイプ30の閉塞部33を覆う突部25が設けられている。
図2に示すように、被覆部材20は、外筒10の径方向において2分割された分割体で構成されている。この分割体のうちの一方の分割体である第1被覆部材20Aと、他方の分割体である第2被覆部材20Bには、互いを接合するためのフランジがそれぞれ設けられている。

第1被覆部材20Aに設けられた第1フランジ21Aは、第1被覆部材20Aの径方向両側に設けられている。また、第2被覆部材20Bに設けられた第2フランジ21Bも、第2被覆部材20Bの径方向両側に設けられている。そして、互いに対向する第1フランジ21A及び第2フランジ21Bは、溶接などによる適宜の固定方法によって接合されており、さらに接合された第1フランジ21A及び第2フランジ21Bが第2被覆部材20Bの方向に向かって折り曲がるように曲げ加工が施されている。

先の図1に示すように、第1フランジ21Aは、上記突部25やインレットパイプ30の配設部位を避けるように、第1被覆部材20Aにおいて上記突部25やインレットパイプ30の配設部位以外の部位に設けられており、外筒10の長手方向に延びている。図示はしないが、同様に、第2フランジ21Bも、上記突部25やインレットパイプ30の配設部位を避けるように、第2被覆部材20Bにおいて上記突部25やインレットパイプ30の配設部位以外の部位に設けられており、外筒10の長手方向に延びている。

先の図2に示すように、第1被覆部材20A及び第2被覆部材20Bにて構成される被覆部材20と外筒10との間には、例えばグラスウールなどの消音部材90が挟まれており、これにより外筒10からの放射音等が抑制される。

図3に示すように、インレットパイプ30の開口部側の外周面は、外筒10に設けられたフランジ状の第1接合部11に対して全周溶接されている。この第1接合部11の外周面には、プレート11aが設けられている。

また、インレットパイプ30の閉塞部33側の外周面は、外筒10に設けられたフランジ状の第2接合部12に対して全周溶接されている。この第2接合部12の外周面には、プレート12aが設けられている。

また、上述したように、閉塞部33は、キャップ31によって塞がれている。従って、基本的には、インレットパイプ30内に流入した排気が、インレットパイプ30と第1接合部11との間や、インレットパイプ30と第2接合部12との間、あるいは閉塞部33等から外筒10の外部に漏れ出ることはない。

閉塞部33を覆う突部25は、第1被覆部材20Aに設けられた第1突部25Aと第2被覆部材20Bに設けられた第2突部25Bとで形成されている。
こうした突部25において、第1被覆部材20Aの端部になる第1突部25Aの端部26と、第2被覆部材20Bの端部になる第2突部25Bの端部27との間には、ある程度の隙間Sが設けられている。こうした隙間Sを設けることにより、第1突部25Aと第2突部25Bとの合わせ部における異音の発生、つまり第1突部25Aの端部26と第2突部25Bの端部27とが摺動することによる異音の発生が抑えられる。

また、第1突部25Aの端部26は、第2突部25Bの端部27を覆うひさし形状をなしている。より詳細には、端部26は、第1突部25Aの壁面から外筒10の外側に向かって垂直に延びた後、屈曲されている。このように端部26は、突部25Bの端部27よりも外筒10の外側に張り出した形状をなしている。また、先の図1に示すように、ひさし形状をなす端部26について、外筒10の長手方向における長さは、閉塞部33の径方向における長さ(=インレットパイプ30の直径)よりも長くされている。

次に、上述した被覆部材20による作用を説明する。
図4において、一点鎖線M1で囲むように、インレットパイプ30と外筒10との接合部である第2接合部12において腐食や破損等に起因した隙間が発生すると、その隙間から外筒内部の排気ガスEGが漏れ出す。この漏れ出た排気ガスEGは、消音部材90を通過して突部25の隙間Sから外部へと流出する。

また、同図4において、一点鎖線M2で囲むように、インレットパイプ30の閉塞部33において腐食や破損等に起因した隙間が発生すると、その隙間からインレットパイプ30内の排気ガスEGが漏れ出す。この漏れ出た排気ガスEGも、消音部材90を通過して突部25の隙間Sから外部へと流出する。

ここで、第1被覆部材20A及び第2被覆部材20Bの合わせ部となる各部材の端部26、27について、第1被覆部材20Aの端部26は、第2被覆部材20Bの端部27よりも外筒10の外側に張り出した形状を有しており、第1被覆部材20Aの端部26が、第2被覆部材20Bの端部27に覆いかぶさるようになる。そのため、突部25において、第1被覆部材20Aの端部26と第2被覆部材20Bの端部27との間に隙間Sが存在しており、その隙間Sから排気ガスEGが流出する場合、その流出する排気ガスEGは第1被覆部材20Aの端部26に沿って流れ出るようになる。従って、この第1被覆部材20Aの端部26の延設方向を変えることにより、突部25から流出する排気ガスEGの流出方向をコントロールすることが可能になるため、その延設方向を最適化することにより、突部25の隙間Sから流出した排気ガスEGが、マフラ1に隣接している他の部品に直接当たることを抑えることができる。

ちなみに、マフラ1を車両に取り付けた状態で、そのマフラ1の車両下方向に他の部品が配設されていない場合には、端部26の延設方向として、車両の下側に向かって端部26を延設することが望ましい。

また、第1被覆部材20Aにおいて突部25(第1突部25A)以外の部位には、第1フランジ21Aを設けている。同様に、第2被覆部材20Bにおいて突部25(第2突部25B)以外の部位には第2フランジ21Bを設けている。そして、それら第1フランジ21Aと第2フランジ21Bとを接合することにより、第1被覆部材20Aと第2被覆部材20Bとが固定されている。このようにフランジを第1被覆部材20Aと第2被覆部材20Bとにそれぞれ設けて互いのフランジを接合しているため、第1被覆部材20Aと第2被覆部材20Bとの合わせ部であって突部25以外の部位における密閉性が高まるようになる。そのため、突部25以外からの排気ガスEGの流出が抑えられる。さらに、接合されたフランジが折り曲げ加工されているため、第1被覆部材20Aと第2被覆部材20Bとの合わせ部であって突部25以外の部位における密閉性は更に高くなる。

以上説明したように、本実施形態によれば、次の効果を得ることができる。
(1)被覆部材20の突部25において、第1被覆部材20Aの端部26は、第2被覆部材20Bの端部27よりも外筒10の外側に張り出している。従って、この第1被覆部材20Aの端部26の延設方向を変えることにより、突部25の隙間Sから流出する排気ガスEGの流出方向をコントロールすることが可能になる。そのため、端部26の延設方向を最適化することにより、突部25の隙間Sから流出する排気ガスEGが、マフラ1に隣接している他の部品に直接当たることを抑えることができる。

(2)第1被覆部材20A及び第2被覆部材20Bにおいて上述した突部25以外の部位には、第1被覆部材20Aと第2被覆部材20Bとを接合するフランジ(第1フランジ21A、第2フランジ21B)を設けている。そのため、突部25以外からの排気ガスEGの流出を好適に抑えることができる。

(3)また、第1被覆部材20Aと第2被覆部材20Bとを接合する上記フランジ(第1フランジ21A、第2フランジ21B)を折り曲げるようにしているため、第1被覆部材20Aと第2被覆部材20Bとの合わせ部であって突部25以外の部位における密閉性を更に高めることができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・第1突部25Aにおける第1被覆部材20Aの端部26の形状は、適宜変更することができる。そうした変形例の一例を図5〜図7に示す。

図5に示すように、第1突部25Aにおける第1被覆部材20Aの端部126は、第2突部25Bの方向に傾きつつ、第1突部25Aの壁面から外筒10の外側に向かって傾斜した状態で延設された形状としてもよい。

また、図6に示すように、第1突部25Aにおける第1被覆部材20Aの端部226は、第2突部25Bの方向に傾きつつ、第1突部25Aの壁面から外筒10の外側に向かって傾斜した状態で延設されており、その先端部は適宜の角度で屈曲されていてもよい。

また、図7に示すように、第1突部25Aにおける第1被覆部材20Aの端部326は、第1突部25Aの壁面から外筒10の外側に向かって延びる円弧形状でもよい。
・第1被覆部材20A及び第2被覆部材20Bを接合するフランジを折り曲げ加工するようにしたが、そうした折り曲げ加工を省略してもよい。この場合でも、上記(3)以外の効果を得ることができる。

・第1被覆部材20A及び第2被覆部材20Bをフランジにて接合するようにしたが、他の態様で互いを固定するようにしてもよい。
・第1突部25Aの端部26と第2突部25Bの端部27との間には、意図的に隙間Sを設けるようにした。この他、端部26と端部27とが接触するように設計されている場合でも、製造誤差等により端部26と端部27との間には隙間が生じることがある。従って、このように端部26と端部27とが接触するように設計されているマフラであっても、第1突部25Aの端部26を上述した形状にすることにより、仮に端部26と端部27との間に隙間が生じた場合でも、その隙間から流出する排気の流出方向をコントロールすることが可能になる。そのため、上記実施形態に準じた作用効果を得ることができる。

1…排気用消音装置(マフラ)、10…外筒、11…第1接合部、11a…プレート、12…第2接合部、12a…プレート、20…被覆部材、20A…第1被覆部材、20B…第2被覆部材、21A…第1フランジ、21B…第2フランジ、25…突部、25A…第1突部、25B…第2突部、26…端部、27…端部、30…インレットパイプ、31…キャップ、32…孔、33…閉塞部、40…インナーパイプ、50…アウトレットパイプ、60…区画壁、90…消音部材、126…端部、226…端部、326…端部、EX1…第1排気通路、EX2…第2排気通路、S…隙間、EG…排気。

Claims (3)

  1. 消音室を形成する外筒と、前記外筒を覆う第1被覆部材及び第2被覆部材と、を備える排気用消音装置であって、
    前記外筒を貫通しており、開口が閉塞された端部が前記外筒から突出しているパイプと、
    前記第1被覆部材及び前記第2被覆部材で構成されて前記閉塞された端部を覆う突部とを備えており、
    前記突部において、前記第1被覆部材の端部は、前記第2被覆部材の端部よりも前記外筒の外側に張り出している
    ことを特徴とする排気用消音装置。
  2. 前記突部での前記第1被覆部材の端部は、ひさし形状である
    請求項1に記載の排気用消音装置。
  3. 前記第1被覆部材及び前記第2被覆部材において前記突部以外の部位には、前記第1被覆部材と前記第2被覆部材とを接合するフランジが設けられている
    請求項1または2に記載の排気用消音装置。
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