JP2020051340A

JP2020051340A - 車両用マフラ

Info

Publication number: JP2020051340A
Application number: JP2018181719A
Authority: JP
Inventors: 將嗣浅野; Masashi Asano
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2020-04-02
Anticipated expiration: 2038-09-27
Also published as: CN110953039A; US11371413B2; US20200102876A1; JP7056490B2; CN110953039B

Abstract

【課題】車両用マフラにおいて拡張室の容積を大きくせずに減音量を大きくする。【解決手段】インレットパイプ４０から流入した排ガスを拡張する第１拡張室１３と、インレットパイプ４０の吹出口４１と対向するように第１拡張室１３の内面に配置され、インレットパイプ４０の側に向かって突出する山形のブラケット６０と、を備える車両用マフラ１００において、ブラケット６０は、インレットパイプ４０の吹出口４１に対向する頂面６１と、頂面６１から第１拡張室１３の隅１５ａ，１５ｂに向かって傾斜する傾斜面６２，６３とを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用マフラの構造に関する。

インレットパイプから流入したエンジンからの排ガスを拡張することによって減音を行う車両用マフラが用いられている。このような車両用マフラでは、拡張室に導入された排ガスが拡張室の内面に当たった際に拡張室を構成する板部材を振動させて放射音が発生する場合がある。このため、拡張室の内面に凹凸のある板部材を取り付けて拡張室を構成する板部材の剛性を高くして放射音の発生を抑制する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−２１７１５２号公報

ところで、近年、車両の騒音をより低減することが求められている。排ガスを拡張することによって減音を行う車両用マフラの減音量を大きくするには拡張室の容積を大きくすることが考えられる。しかし、車両の搭載スペースの関係から拡張室の容積を大きくすることは難しい。そこで、本発明は、車両用マフラにおいて、拡張室の容積を大きくせずに減音量を大きくすることを目的とする。

本発明の車両用マフラは、インレットパイプから流入した排ガスを拡張する拡張室と、前記インレットパイプの前記拡張室の内部への吹出口と対向するように前記拡張室の内面に配置され、前記インレットパイプの側に向かって突出する山形のブラケットと、を備える車両用マフラであって、前記ブラケットは、前記インレットパイプの前記吹出口に対向する頂面と、前記頂面から前記拡張室の隅に向かって傾斜する傾斜面と、を含むこと、を特徴とする。

この構成によりインレットパイプから拡張室に流入した排ガスをブラケットの傾斜面に沿って拡張室の隅に導入できるので、排ガスを拡張室の全領域に拡散させて車両用マフラの減音量を大きくすることができる。このため、拡張室の容積を大きくせずに減音量を大きくすることができる。また、インレットパイプからの排ガスをエンドプレートに対して傾斜して当てることができ、排ガスの動圧によりエンドプレートが振動して放射音を発生することを抑制できる。

本発明の車両用マフラにおいて、前記拡張室は、筒部と、前記筒部の両端に取り付けられるエンドプレートとで構成され、前記インレットパイプは一方のエンドプレートに接続され、前記ブラケットは、山形の板状部材であり、裾部が他方のエンドプレートの内面に取り付けられて、他方のエンドプレートと共に閉断面構造を構成すること、としてもよい。

このように、ブラケットとエンドプレートとで閉断面構造を構成することにより、エンドプレートの剛性を高くしてエンドプレートの振動を抑制して放射音を低減することができる。

本発明の車両用マフラにおいて、前記インレットパイプは、一方のエンドプレートの中央から外周側にオフセットした位置に接続されており、前記ブラケットの前記頂面は、前記インレットパイプの前記吹出口に対向するように他方のエンドプレートの中央から外周側にオフセットした位置に配置され、前記ブラケットの前記傾斜面の一部は、前記頂面から他方のエンドプレートの内面上の左右方向の中央を通る仮想線、または、上下方向の中央を通る仮想線を越えて前記拡張室の隅に向かって延びていること、としてもよい。

この構成により、インレットパイプがエンドプレートの中央から外周側にオフセットした位置に接続された場合でも、排ガスを拡張室の全領域に拡散させて車両用マフラの減音量を大きくすることができると共に、エンドプレートからの放射音の発生を抑制することができる。

本発明は、車両用マフラにおいて拡張室の容積を大きくせずに減音量を大きくすることができる。

実施形態の車両用マフラの斜視図である。図１に示す車両用マフラのインレットパイプの中心を通る平断面図であり、図１のＡ−Ａ断面である。図１に示す車両用マフラのインレットパイプの中心を通る側断面図であり、図１のＢ−Ｂ断面である。図１に示す車両用マフラを車両前方側から後方側に向かって見た立面図であり、図１に示すＣ視である。

以下、図面を参照しながら実施形態の車両用マフラ１００について説明する。なお、各図に示す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＲＨは、車両の前方向（進行方向）、上方向、右方向をそれぞれ示している。また、各矢印ＦＲ、ＵＰ、ＲＨの反対方向は、車両後方向、下方向、左方向を示す。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

図１に示すように、車両用マフラ１００は、筒状の本体１０と、本体１０の車両前方に取り付けられる前蓋２０と、本体１０の車両後方に取り付けられる後蓋３０と、インレットパイプ４０と、アウトレットパイプ５０とを含んでいる。

図２、３に示すように、本体１０は、筒状の部材で、内部には複数の孔１２を有する仕切り板１１が取り付けられている。前蓋２０は、底板２１と底板２１の周縁から立ち上がる側板２２とを含む有底筒形状の部材である。後蓋３０は、前蓋２０と同様、底板３１と底板３１の周縁から立ち上がる側板３２とを含む有底筒形状の部材である。前蓋２０の側板２２は本体１０の前方の開口の内周側に嵌り込んで本体１０に接続されており、後蓋３０の側板３２は本体１０に後方の開口の内周側に嵌り込んで本体１０に接続されている。仕切り板１１の後方側の空間は第１拡張室１３を構成し、前側の空間は第２拡張室１４を構成する。

本体１０と前蓋２０の側板２２と後蓋３０の側板３２とで構成される部分は筒部１６を構成し、各底板２１，３１は筒部１６の両端に取り付けられている。また、前蓋２０の底板２１と後蓋３０の底板３１とは、それぞれ請求項に記載の一方のエンドプレート、他方のエンドプレートに対応する。

前蓋２０の中央２９から左上側にオフセットした位置には、インレットパイプ４０が取り付け部材２３を介して取り付けられている。インレットパイプ４０の先端の吹出口４１は、仕切り板１１を貫通して第１拡張室１３の内部に延びている。また、後蓋３０の中央３９から右下側にオフセットした位置には、アウトレットパイプ５０が取り付け部材３３を介して取り付けられている。アウトレットパイプ５０の先端の流入口５１は、仕切り板１１を貫通して第２拡張室１４の内部に延びている。このように、インレットパイプ４０、アウトレットパイプ５０は、各蓋２０，３０の各中央２９，３９から外周側にオフセットした位置に取り付けられている。なお、図２、３において一点鎖線１７は、各中央２９，３９を通る仮想線である。

後蓋３０の底板３１の内面には、ブラケット６０が取り付けられている。ブラケット６０は、山形に成形された板状部材で、頂面６１と、頂面６１に接続される傾斜面６２〜６５を含んでいる。傾斜面６２〜６５の裾部には底板３１の内面に沿って延びるフランジ６６が設けられている。図４に示すように、ブラケット６０は、頂面６１がインレットパイプ４０の吹出口４１と対向するように取り付けられている。また、図２、３に示すようにブラケット６０は、頂面６１が吹出口４１に向かって突出するように底板３１の内面に取り付けられている。従って、ブラケット６０の頂面６１は、インレットパイプ４０と同様、後蓋３０の中央３９から左上側にオフセットした位置に配置されている。なお、図４において、一点鎖線１８，１９は中央３９を通る一点鎖線１７に直交する線であり、それぞれ、後蓋３０の内面上の左右方向の中央を通る仮想線、上下方向の中央を通る仮想線である。

また、ブラケット６０のフランジ６６は底板３１の内面にスポット溶接で取り付けられており、図２，３に示すように、ブラケット６０は底板３１の内面に取り付けられると底板３１と共に閉断面構造を構成する。

図４に示すように、右側の傾斜面６２は、頂面６１から後蓋３０の内面上の左右方向の中央を通る仮想線である一点鎖線１８を越えて第１拡張室１３の右下側の隅１５ａに向かって延びている。また、左側の傾斜面６３は、頂面６１から第１拡張室１３の左側の隅１５ｂに向かって延びている。更に、下側の傾斜面６４は頂面６１から後蓋３０の内面上の上下方向の中央を通る仮想線である一点鎖線１９を越えて第１拡張室１３の左下側の隅１５ｃに向かって延び、上側の傾斜面６５は、頂面６１から上側の隅１５ｄに向かって延びている。本実施形態の車両用マフラ１００では、傾斜面６２，６４の傾斜角度は、４５度よりも小さく、２０から３０度程度となっている。また、傾斜面６２，６４は頂面６１の周縁と隅１５ａ、１５ｃとの中間付近まで延びている。

図２、３の矢印に示すように、インレットパイプ４０に流入したエンジンからの排ガスは、インレットパイプ４０を通って吹出口４１から第１拡張室１３に流入する。第１拡張室１３に流入した排ガスは吹出口４１に対向するブラケット６０の頂面６１に当たり、傾斜面６２〜６５に沿って第１拡張室１３の隅１５ａ〜１５ｄに向かって拡散して流れていく。これにより、排ガスは第１拡張室１３の隅１５ａ〜１５ｄを含む全領域に拡散する。

そして、第１拡張室１３に拡散した排ガスは、仕切り板１１に設けられた孔１２を通って第２拡張室１４に流入し、第２拡張室１４の中に拡散し、更に減音されて流入口５１からアウトレットパイプ５０に中に流入し、外部に排気される。

このように、実施形態の車両用マフラ１００は、ブラケット６０の傾斜面６２〜６５によって排ガスを第１拡張室１３の隅１５ａ〜１５ｄを含む全領域に拡散させることができるので、第１拡張室１３の容積を大きくしなくても、車両用マフラ１００の減音量を大きくすることができる。

また、傾斜面６２，６４は後蓋３０の底板３１に対して４５度以下の傾斜となっているので、底板３１に直交方向に向かう排ガスの動圧成分が減少し、底板３１が振動して放射音を発生することを抑制できる。また、排ガスの底板３１の直交方向に向かう動圧は、傾斜角度が大きく、底板３１に直交する方向の剛性が高い傾斜面６３，６５に接続する頂面６１で受け止めることができるので、底板３１の振動を抑制して放射音の発生を低減することができる。

更に、ブラケット６０と底板３１とが閉断面構造を構成することにより、底板３１の剛性が高くなり、底板３１の振動を抑制して放射音を低減することができる。

このように、実施形態の車両用マフラ１００は、第１拡張室１３の容積を大きくしなくても車両用マフラ１００の減音量を大きくすることができることに加え、底板３１からの放射音を低減することができるので、第１拡張室１３の容積を大きくしなくても、車両の騒音をより低減することができる。

以上説明した実施形態の車両用マフラ１００では、傾斜面６２，６４の傾斜角度は２０から３０度程度として説明したがこれに限らず、傾斜面６２、６４の傾斜角度は４５度よりも小さければ、１０度から２０度程度でもよいし、３０度から４０度程度であっても良い。また、傾斜面６２，６４は頂面６１の周縁と隅１５ａ、１５ｃとの中間付近まで延びていることとして説明したがこれに限らず、傾斜面６２、６４は隅１５ａ、１５ｃの近傍まで延ばしてもよい。また、傾斜面６２，６４は、後蓋３０の内面上の左右方向の中央を通る仮想線である一点鎖線１８、上下方向の中央を通る仮想線である一点鎖線１９を越えて隅１５ａ，１５ｃに向かって延びていれば、一点鎖線１８，１９のすぐ先まで延びる形状としてもよい。

また、インレットパイプ４０は、前蓋２０の中央２９から外周側にオフセットした位置に取り付けられていることとして説明したが、これに限らず、前蓋２０の中央２９に配置されていても良い。この場合、頂面６１は後蓋３０の中央３９に配置され、各傾斜面６２〜６５は後蓋３０の中央３９から各隅１５ａ〜１５ｄに向かって同一の傾斜角度を持つ面となる。

また、実施形態では、本体１０は仕切り板１１で第１拡張室１３と第２拡張室１４とに仕切られていることとして説明したが仕切り板１１を有さず、拡張室を一つとしてもよい。

１０本体、１１仕切り板、１２孔、１３第１拡張室、１４第２拡張室、１５ａ〜１５ｄ隅、１６筒部、１７〜１９一点鎖線、２０前蓋、２１，３１底板、２２，３２側板、２３，３３取り付け部材、２９，３９中央、３０後蓋、４０インレットパイプ、４１吹出口、５０アウトレットパイプ、５１流入口、６０ブラケット、６１頂面、６２〜６５傾斜面、６６フランジ、１００車両用マフラ。

Claims

インレットパイプから流入した排ガスを拡張する拡張室と、
前記インレットパイプの前記拡張室の内部への吹出口と対向するように前記拡張室の内面に配置され、前記インレットパイプの側に向かって突出する山形のブラケットと、を備える車両用マフラであって、
前記ブラケットは、前記インレットパイプの前記吹出口に対向する頂面と、前記頂面から前記拡張室の隅に向かって傾斜する傾斜面と、を含むこと、
を特徴とする車両用マフラ。
請求項１に記載の車両用マフラであって、
前記拡張室は、筒部と、前記筒部の両端に取り付けられるエンドプレートとで構成され、
前記インレットパイプは一方のエンドプレートに接続され、
前記ブラケットは、山形の板状部材であり、裾部が他方のエンドプレートの内面に取り付けられて、他方のエンドプレートと共に閉断面構造を構成すること、
を特徴とする車両用マフラ。
請求項２に記載の車両用マフラであって、
前記インレットパイプは、一方のエンドプレートの中央から外周側にオフセットした位置に接続されており、
前記ブラケットの前記頂面は、前記インレットパイプの前記吹出口に対向するように他方のエンドプレートの中央から外周側にオフセットした位置に配置され、
前記ブラケットの前記傾斜面の一部は、前記頂面から他方のエンドプレートの内面上の左右方向の中央を通る仮想線、または、上下方向の中央を通る仮想線を越えて前記拡張室の隅に向かって延びていること、
を特徴とする車両用マフラ。