JP2980898B1

JP2980898B1 - 触媒付き排気マフラー

Info

Publication number: JP2980898B1
Application number: JP10250928A
Authority: JP
Inventors: 久豊有馬
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1998-09-04
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 1999-11-22
Anticipated expiration: 2018-09-04
Also published as: JP2000080917A

Abstract

【要約】【課題】パイプ形触媒部を用いて排気ガスを浄化する
排気マフラーにおいて、エンジンの性能低下がなく、排
気ガスの浄化率が良好で、構造が簡単で、軽量化が図れ
る触媒付き排気マフラーを提供する。【解決手段】排気マフラー１’内に配設され、エンジ
ンからの排気管に直接に接続する第１の連通管２１’の
少なくとも一部を、連通管２１^，と同一口径のパイプ形
触媒部で形成し、このパイプ形触媒部を、多数のパンチ
孔２１ｃを有するパンチングプレート製パイプに白金お
よびロジウムなどの触媒素材を担持した有孔内筒２１Ａ
と、この有孔内筒２１Ａの周囲を取り囲むように被装し
た無孔外筒２１Ｂと、この無孔外筒２１Ｂと有孔内筒２
１Ａとの間に介在する密閉環状空間部２１Ｄとから構成
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、主として自動二
輪車や四輪自動車に使用する排気マフラーに関するもの
で、詳しくはパイプ形の触媒部を備えた触媒付き排気マ
フラーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、触媒付き排気マフラーとして、マ
フラー内にメイン触媒部を配置し、これとは別に排気マ
フラーよりも上流側の排気管内に、該排気管と同心の予
加熱用のパイプ形触媒部を環状の取付金具を介して配置
し、排気管の内周面とパイプ形触媒部の外周面管の環状
通路およびパイプ形触媒部内を、エンジンからの排気ガ
スが通過して排気マフラー内に流入するようにした構造
のものが知られている（たとえば特開平１０−１０３０
４６号公報参照）。なお、この排気マフラーは、複数の
排気管を最終的に集合させて共通の排気管とし、排気マ
フラーの前端面に設けた開口内に排気管の共通部を嵌挿
した構造からなる。

【０００３】その他、触媒は備えていないが、排気マフ
ラー内に仕切壁部材を貫通して設けられる連通管の長さ
を変えた２本の連通管を設け、エンジンの排気口に一端
を接続した排気管を途中で２本に分離し、分離した各排
気管を排気マフラー内の長さの異なる２本の排気管に接
続した構造の排気マフラーが提案されている（たとえば
実開昭５９−２４９３８号公報参照）。この排気マフラ
ーにおいても、２本の排気管はそれぞれ排気マフラーの
前端面に設けた開口からマフラー内に嵌挿されている。

【０００４】なお、図６および図７は先行技術に係る排
気マフラーを示すもので、図６の排気マフラー４１は触
媒を備えていないタイプで、図７の排気マフラー５１は
上記特開平１０−１０３０４６号公報に記載のものと同
一構造のパイプ形触媒部を備えたタイプである。まず、
排気マフラー４１は、図６のようにエンジンからの排気
管の延長管４２が前端面の開口より排気マフラー４１内
の前部消音室１Ａに嵌挿され、パイプ４３、後部消音室
１Ｃ、パイプ４４、中間消音室１Ｂ、テールパイプ４５
を順に経由して排気ガスが排出される。排気マフラー５
１では、図７のようにエンジンからの排気管の延長管５
２が前端面の開口より排気マフラー５１内に嵌挿され、
後部消音室１Ｃに連通されているが、延長管５２内には
この延長管５２と同心で小径のパイプ形触媒部５３が環
状取付金具５４・５５を前後に介設して配置されてい
る。なお、符号５６・５７は中間パイプ、符号５８はテ
ールパイプで、後部消音室１Ｃ内に流入した排気ガスは
前部消音室１Ａ、中間部消音室１Ｂを経由して、テール
パイプ５８により排出される。また、パイプ形触媒部５
３は多数のパンチ（ング）孔を有するパイプに、白金な
どの触媒素材をディッピングなどの方法で担持させたも
のである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の公報に記載の従
来の排気マフラーでは、次のような点で改良すべき余地
がある。すなわち、上記した従来の触媒付き排気マフラーは、排気管内
にパイプ形触媒部を配置する構造からなるので、パイプ
形触媒部によって排気管内の排気ガス流通路が内側と外
側の環状部分の二重構造になり、内側の開口面積が狭く
なり、全体としてガス流通抵抗が大きくなる。このた
め、実質的に排気管の口径が縮小された状態になり、エ
ンジンの性能に影響を及ぼすおそれがある。一方、パイ
プ形触媒部の影響をなくすために排気管の口径を大きく
すると、排気管の製作が困難になるうえに、排気管の一
部だけが外径が変わるので、外観上から体裁が悪い。

【０００６】上記触媒付き排気マフラーは、排気マ
フラー内にメインの触媒部を備えており、パイプ形触媒
部を予加熱用に使用しているので、２種類の触媒装置を
ここに配置する必要があり、構造が複雑になって製造に
手間がかかるうえに、製造コストが高くなる。

【０００７】取付スペース等の関係から、たとえば
排気マフラーの側周面の前部に排気管を接続する必要が
ある場合に、排気マフラーより上流側の排気管にパイプ
形触媒部を配置すると、触媒部通過後の排気ガスの温度
が上昇するので、排気マフラーの入口（接続部）付近の
排気管に断熱手段を施す必要があり、構造が益々複雑に
なる。

【０００８】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、パイプ形触媒部を用いて排気ガスを浄化す
る排気マフラーにおいて、排気ガスの流路抵抗が増大す
るという問題を解決してエンジンの性能低下を阻止する
こと、さらにエンジンの性能低下を阻止したうえで、排
気ガスの浄化率を向上すること、排気マフラー内にパイ
プ形触媒部を設けることにより、排気マフラーに接続さ
れる排気管の断熱対策を不要にすること、取付スペース
上から排気マフラーの前部側面から排気管を接続する必
要がある場合でも、確実にかつ美観を損なうことなく接
続することを可能にし、出力の向上を図れる自動二輪車
等に用いられる触媒付き排気マフラーを提供することを
目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１に係る発明は、a)内部を長手方向に間隔を
あけて仕切壁部材により複数の消音室に区画し、該消音
室間を前記仕切壁部材を貫通する連通管で接続した触媒
付き排気マフラーにおいて、b)前記排気マフラーの側周
面の前部に前記排気管の先端部を挿入するための開口を
設けるとともに、該開口の口径を前記排気管の外径より
もやや大きく形成したうえ、前記排気管先端部の前記開
口対応位置の周囲には外向きのフランジを溶接し、c)前
記開口を設けた消音室内に位置する前記第１連通管の端
部を、その一端開口が前記排気マフラー側周面の前記開
口に相対向するように屈曲させ、前記排気管の先端部を
直管状に形成し、前記連通管屈曲部の一端開口部内に軽
圧入したのち、d)前記フランジの外周部を前記排気マフ
ラーの側周面の開口の周囲に溶接し、前記開口と排気管
先端部との隙間を前記フランジで覆っている。

【００１０】上記の構成を有する請求項１に係る発明に
よれば、エンジンからの排気管長さの調整（延長）や取
付スペース等の関係で排気マフラーの前面に排気管を接
続できず、マフラー側周面の前部に接続しなければなら
ない場合に、開口からマフラー内に挿入した排気管の直
管状先端部を、あらかじめマフラー内（の仕切壁部材）
に固定された連通管の屈曲部の一端開口部内に、ほぼ直
交するように軽圧入させられるので、堅固に接続できる
とともに、治具などを用いて両者の位置の調整を行って
連通管屈曲部の一端開口がマフラー本体の開口に対し真
っ正面を向くようにし、この状態で排気管の直管状先端
部を開口よりマフラー本体内に挿入し、軽圧入させるこ
とができる。このため、排気管と連通管の位置合わせが
正確に行えるとともに、排気管の直管状先端部を連通管
屈曲部の一端開口にほぼ真っすぐに軽圧入して接続でき
る。また開口と排気管の先端部との間に設けられた隙間
は、フランジで覆うことにより閉塞することができると
ともに、上記のようにして接続される排気マフラーに対
する排気管の状態は、排気マフラーに対し排気管が堅固
に接続され、しかも開口がフランジで覆われ、排気マフ
ラーと排気管との接続箇所が最小限に抑えられる。この
ため、排気管の接続箇所を排気マフラーの裏面に配置す
るだけで簡単に隠せる。

【００１１】請求項２に記載のように、e)前記排気マフ
ラー内に配設され、エンジンからの排気管に直接に接続
する第１の連通管の少なくとも一部を、該連通管とほぼ
同一口径のパイプ形触媒部で形成することが望ましい。

【００１２】請求項２に係る発明によれば、パイプ形触
媒部が排気マフラー内に配置されているために、排気ガ
スが流通してパイプ形触媒部（たとえば酸化触媒の場
合）が加熱されても、排気マフラーの周壁には通常、グ
ラスウールなどの断熱吸音材が介装されるなどあらかじ
め断熱対策が施されているため、排気マフラーに特別に
断熱手段を施す必要がない。また、エンジンの排気ポー
トからの排気管の終端側が、排気マフラー内の第１の
（入口に最も近い）連通管に直接に接続されるが、排気
管および連通管の口径（内径）の大きさの変化は排気慣
性や排気ガスの流通抵抗などに影響を与えるため、エン
ジンの性能に関連してくる。そこで、本発明では、排気
管に直接に接続される連通管の口径を排気管とほぼ同一
径にするのはもとより、パイプ形触媒部のパイプの口径
も連通管、いいかえれば排気管とほぼ同一径にしてパイ
プ形触媒部で排気ガスの流通抵抗（排気抵抗）が変化
（増加）するのを回避している。この結果、上記した従
来の排気管内にパイプ形触媒部を配置した排気マフラー
と違ってエンジンの性能の低下が生じず、しかも排気ガ
スの触媒による浄化率も同等もしくはそれ以上に優れた
ものになる。

【００１３】請求項３記載のように、前記パイプ形触媒
部を、f)多数のパンチ孔を有するパンチングプレート製
パイプに白金およびロジウムなどの触媒素材を担持した
有孔内筒と、この有孔内筒の周囲を取り囲むように被装
した無孔外筒と、この無孔外筒と前記有孔内筒との間に
介装するステンレスウールなどの耐熱性吸音材とから構
成することができる。

【００１４】請求項３記載の発明によれば、排気マフラ
ー内の連通管（パイプ）あるいはその一部がパイプ形触
媒部をなすから、排気ガスが連通管を通過する際にパイ
プ形触媒部で排気ガスの流通抵抗が変化し排気抵抗が増
加することがなく、スムーズに通過するので、エンジン
の性能の低下が起こらない。また、排気ガスは有孔内筒
（パンチングプレート製パイプ）内を通過する際に、白
金やロジウムなどの酸化触媒の場合には接触して加熱さ
れ、主に未燃焼成分などが酸化されるので、排気ガスが
浄化される。しかも、有孔内筒の外側のステンレスウー
ルなどの耐熱性吸音材が高周波ノイズを吸収して外部へ
の伝播を抑制するから、消音効果も高く、また耐熱性吸
音材により有孔内筒からの熱が仕切壁部材を介して排気
マフラーの周壁へ伝わるのが防止される。

【００１５】請求項４記載のように、前記パイプ形触媒
部を、g)多数のパンチ孔を有するパンチングプレート製
パイプに白金およびロジウムなどの触媒素材を担持した
有孔内筒と、この有孔内筒の周囲を取り囲むように被装
した無孔外筒と、この無孔外筒と前記有孔内筒との間に
介在する密閉環状空間部とから構成することが好まし
い。なお、請求項３の触媒素材も含めて、触媒素材とは
白金やロジウムのほか、パナジウム、銅、マンガンなど
の種々の金属や金属酸化物をいい、本発明における触媒
とは酸化触媒や還元触媒、三次元触媒などを含む。

【００１６】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の発明と同様に排気ガスがパイプ形触媒部を通過する
際の流路抵抗が連通管や排気管の通過時とほとんど変わ
らないから、エンジンの性能が低下しない。また、排気
ガスは有孔内筒内を通過する際にその表面（内周面）の
白金やロジウムなどと接触すると同時に、多数のパンチ
孔を通って外側の環状空間部と有孔内筒内とも行き来す
るので、排気ガスは有孔内筒の内周面だけでなく外周面
に担持されている白金やロジウムなどとも接触して浄化
されるために、請求項３の排気マフラーに比べて排気ガ
スの浄化率が大幅に向上する。一方、請求項３の場合と
違って環状空間部に耐熱性吸音材が介装されていない
が、触媒が酸化触媒の場合に排気ガスと接触して発熱す
るのは有孔内筒だけで、密閉された環状空間部を挟んで
無孔外筒（パイプ）で取り囲まれているので、仕切壁部
材を介して排気マフラーの側周面に伝達されにくい。ま
た排気マフラーの側周面にはグラスウールなどの断熱性
吸音材を介装して、断熱作用が発揮されるようにしてい
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る排気マフラー
の実施の形態を図面に基づいて説明する。

【００１８】図１は本発明の実施例に係る自動二輪車の
排気マフラーを示す平面視断面図、図２は図１のII−II
線断面図である。

【００１９】図１に示すように、排気マフラー１は前端
から後端にかけて外径を漸次増大した略円筒形で、アウ
ターボディ２とインナーボディ３と両ボディ２・３間に
介装される断熱吸音材としてのグラスウール４とからな
る。アウターボディ２は前端が開口し、この開口１３に
かなり口径の大きいダミーの排気管１３Ａが接続されて
おり、アウターボディ２は本例ではダミーの排気管１３
Ａとともに表面にクロームメッキを施した鉄製（SPCC）
の略円筒体からなる。インナーボディ３は前端が二重の
前端壁１４で閉塞されたパンチングメタル（鉄材）製の
略円筒体からなり、内部は仕切り壁部材（バッフルプレ
ートともいう）５・６により、一応は前部消音室（膨張
室）１Ａ（図６参照）、中間消音室（膨張室）１Ｂ（図
６参照）、後部消音室（膨張室）１Ｃ（図６参照）の３
室に区画されているが、仕切壁部材５には連通口（図示
せず）を設け、前部消音室１Ａと中間消音室１Ｂとは連
通させて共通の消音室（膨張室）１Ａ’に形成してあ
る。各仕切り壁部材５・６は薄い円板の外周縁部５ａ・
６ａを後方へ屈折させて形成され、インナーボディ３の
内周壁にスポット溶接等により固着されている。

【００２０】仕切り壁部材６には、図２のように、貫通
孔６ｂのほか、貫通孔６ｃ・６ｄがそれぞれ穿設され、
貫通孔６ｃには別のパイプ８が貫通して溶接等により固
着され、第１室の後部消音室１Ｃと第２室の中間消音室
１Ｂが接続されている。また図１に示すように貫通孔６
ｄには、長尺のテールパイプ９の前部９ａが貫通して溶
接等により固着されたのちに、テールパイプ９の後部９
ｃを後端壁１０の中央貫通孔１０ｂより後方へ突出させ
た状態で、後端壁１０の外周縁部１０ａを前方へ屈折
し、インナーボディ３の後端開口部内に嵌挿される。テ
ールパイプ９の後端部は位置決めされたあと、後端壁１
０の中央貫通孔１０ｂに溶接により固着される。テール
パイプ９は、傾斜した中間パイプ９ｂを挟んで排気マフ
ラー１の中心軸と平行な前部パイプ９ａと後部パイプ９
ｃとをそれぞれ平行に一体に接続した構造で、中間パイ
プ９ｂの中間部分はパンチ孔９ｅが多数穿設され、その
周囲にグラスウール１２が巻装され、グラスウール１２
の周囲に無孔のパイプ１１が被装されている。

【００２１】アウターボディ２の側周壁の前部とインナ
ーボディ３の側周壁の前部には、それぞれ一連に連通す
る開口２ａ・３ａがあらかじめ穿設されている。本例で
は４サイクルのＶ型２気筒エンジン（図示せず）の排気
ポートに一端が接続され、排気マフラー１に接続される
排気管（図示せず）の接続管１５の先端部１６は直管状
に形成し、先端部１６の外径をそれらの開口２ａ・３ａ
の口径よりやや外径を小さく設定してある。この先端部
１６の基端部付近の外周には、中央部を開口した円板状
のフランジ１７が溶接により一体的に固着されている。
接続管１５の中間部を構成する継手１５Ａは略直角に屈
曲され、内側のパイプ１５ａには多数のパンチ孔１５ｅ
が穿設されており、その周囲を取り囲むように無孔の略
直角に屈曲されたパイプカバー１５ｂが被装されてい
る。接続管１５の基部１５Ｂは切込み１５ｃを設けた拡
径部１５ｄを備え、この拡径部１５ｄの基端は開口され
ており、エンジンからの排気管を嵌挿することにより容
易に接続できるようになっている。

【００２２】接続管１５の先端部１６を接続する連通管
２１は長尺でかつ口径が接続管１５とほぼ同一で、排気
マフラー１内の前部消音室１Ａ’から後部消音室１Ｃに
跨がって２つの仕切り壁部材５・６を貫通して設けら
れ、後部消音室１Ｃを第１室としている。また排気マフ
ラー１内で接続管１５の先端部１６をパイプ２１に接続
する必要があるため、上記したとおり先端部１６を直管
状に形成し、パイプ２１に略直角に屈曲した継手２２を
一体に接続し、直管状の先端部１６が継手２２の接続口
２２Ａに直交するように設計している。この構成に加え
てさらに、接続口２２Ａの口径は先端部１６の外径より
僅かに大きくし、開口端を全周にわたりわずかに外向き
に広げ、先端部１６が容易に軽圧入できるようにしてい
る。また、先端部１６と継手２２の材質も異ならせて、
つまり継手２２のとくに接続口部２２Ｂは鉄材（SPCC）
で形成し、先端部１６は鉄材に比べて熱膨張率の大きい
オーステナイト系ステンレス材（ＳＵＳ３０４）で形成
している。

【００２３】なお、継手２２は接続管１５の継手１５Ａ
と共通の構造からなり、内側のパイプ２２ａには多数の
パンチ孔２２ｅが穿設されており、その周囲を取り囲む
ように無孔の略直角に屈曲されたパイプカバー２２ｂが
被装されている。なお、継手２２のうちパイプカバー２
２ｂだけは鉄材に比べて熱膨張率の大きいオーステナイ
ト系ステンレス材（ＳＵＳ３０４）で形成している。ま
た、接続口２２Ａを形成する接続口部２２Ｂは他の部分
に比べてやや拡径されている。

【００２４】連通管２１は本発明の特徴部分をなすもの
で、前端部と後端部を除きパイプ形触媒部からなる。す
なわち、連通管２１は前後端部２１ａ・２１ｂを除き、
多数のパンチ（パンチング）孔２１ｃを有するパンチン
グプレートからなるステンレス（ＳＵＳ）製パイプに白
金およびロジウムを担持した有孔内筒２１Ａと、この有
孔内筒２１Ａの周囲を取り囲むように被装されるステン
レス（ＳＵＳ）製の無孔外筒２１Ｂと、この無孔外筒２
１Ｂと有孔内筒２１Ａの間に介装する耐熱性吸音材とし
てのステンレスウール２１Ｃとから構成されている。有
孔内筒２１Ａの前端部２１ａは図１のように、継手２２
の後端開口に応じてわずかに口径を漸次拡大した形状か
らなり、無孔外筒２１Ｂの前端が継手２２の後端開口ま
で延び、有孔内筒２１Ａの前端部２１ａの周囲を覆って
いる。一方、有孔内筒２１Ａの後端部２１ｂは無孔外筒
２１Ｂの後端から後方へ露出している。なお、本例の場
合、白金およびロジウムなどの溶解された溶液中に、パ
ンチングプレートをディッピングすることにより触媒素
材を担持している。

【００２５】さらに、本例ではＶ型２気筒４サイクルエ
ンジンの前後の排気ポート（排気口）に排気管がそれぞ
れ接続され、それらの２本の排気管が集合されて共通の
排気管として排気マフラー１に接続されているが、排気
管の集合部から有孔内筒２１Ａの先端まで含めた排気管
の連続部分の長さを延長することによって、排気慣性等
の改善によるエンジンの出力向上が図られている。いい
かえれば、排気マフラー１内の後部消音室１Ｃを第１室
にし、排気マフラー１内の連通管２１を排気管の延長管
として利用したことで、図５に一点鎖線で示すように排
気管延長前の状態でトルクカーブｔの途中に生じていた
トルク谷Ｂが消え、右上がりの滑らかなトルクカーブ
ｔ’になった。

【００２６】また、接続管１５の先端部１６と排気マフ
ラー１内の連通管２１の継手２２の接続口２２Ａとの接
続は、接続管先端部１６を開口２ａ・３ａよりマフラー
１の中心軸線に対しほぼ直交する角度で真っすぐに挿入
することにより、簡単にかつ正確に位置合わせされ、遂
行された。なお、継手２２の接続口２２Ａについて微妙
な位置の調節や向きの調節は、アウターボディ２内でイ
ンナーボディ３を前後方向に摺動したり回転したりする
ことにより行えるとともに、開口２ａ・３ａの口径を排
気管先端部１６の外径よりもわずかに大きく形成してい
ることにより、排気管先端部１６の向きも自由に調節で
きることから、正確にかつ確実に位置合わせされる。そ
して、最終的に、円板形のフランジ１７の外周縁部をア
ウターボディ２の外周面に溶接することによりエンジン
からの排気管の接続作業が終了する。

【００２７】上記のように構成された本実施例の排気マ
フラー１によれば、エンジンの前後の各排気ポートから
排気管を通って集合され、共通の排気管を通って排出さ
れる排気ガスは、接続管１５の先端部１６から連通管２
１を通って第１消音室としての後部消音室１Ｃに導入さ
れたのち、パイプ８を通って中間消音室１Ｂ（図６）お
よび前部消音室１Ａ（図６）からなる第２消音室１Ａ’
内に入り、後端のテールパイプ９から外部へ排出され
る。この間に、排気ガス中の未燃焼成分などは有孔内筒
２１Ａに担持された白金およびロジウムと接触し酸化さ
れるなどして浄化され、またパイプ８を通って第２消音
室１Ａ’内に入りテールパイプ９から外部へ排出される
間に排気ガスが膨張・収縮して消音されるとともに、排
気ガス温度も低下する。

【００２８】次に、本発明の排気マフラーの第２実施例
について図面に基づいて説明する。

【００２９】図３は排気マフラーの第２実施例を示す平
面視断面図、図４は図３のパイプ形触媒部を拡大して示
す一部を切り欠いた斜視図である。

【００３０】本例の排気マフラー１’が上記実施例と相
違するところは、パイプ形触媒部の構造である。図３・
図４に示すように、本例の連通管２１’においては、多
数のパンチ孔２１ｃを有するパンチングプレートからな
るステンレス製パイプに白金およびロジウムを担持した
有孔内筒２１Ａの周囲を取り囲むように、ステンレス製
の無孔外筒（孔無しパイプ）２１Ｂを被装し、内筒２１
Ａと外筒２１Ｂの間に密閉された環状空間部２１Ｄを設
けている。その他の構成については、上記実施例と共通
するので共通の部材については図３中に同一符号を用い
て示し、説明を省略する。なお、上記実施例と同様に、
内筒２１Ａは接続管１５の先端部１６とほぼ同一の口径
で、他のパイプ８・９に比べて大きく形成されている。
このため、エンジンの出力に関係の深い排気慣性等が有
効に生じ、エンジンの性能が低下するなどの現象が生じ
ない。

【００３１】一方、内筒２１Ａ内に流入した排気ガス
は、内筒２１Ａの内周面に担持された白金やロジウムな
どに接触して浄化されるだけでなく、内筒２１Ａの穿設
された多数のパンチ孔２１ｃを通って環状空間部２１Ｄ
内に流入し、内筒２１Ａの外周面およびパンチ孔２１ｃ
の開口面に担持されている白金やロジウムなどとも接触
して浄化されたのち、環状空間部２１Ｄからふたたびパ
ンチ孔２１ｃを通って内筒２１Ａ内に流入し、後部消音
室１Ｃに排出される。ここで、排気ガスはいったん膨張
し、パイプ８を通って圧縮され、第２消音室１Ａ’（図
６・図７の前部消音室１Ａおよび中間部消音室１Ｂから
なる）に流入して膨張し、テールパイプ９を通って圧縮
され、外部へ放出されて膨張する。

【００３２】上記したように本例の排気マフラー１’に
よれば、排気ガスが内筒２１Ａの内外両面に担持された
白金およびロジウムに接触して浄化されるから、浄化率
が大幅に向上する。

【００３３】ところで、上記２つの実施例では、取付ス
ペース等の関係で、排気マフラー１・１’の前部側面に
エンジンからの排気管を接続したが、従来と同様に排気
マフラー１・１’の前端面に排気管を接続しても同様に
実施でき、本発明の効果を有効に発揮し得ることはいう
までもない。また、自動二輪車用の排気マフラーに限ら
ず、四輪自動車用の排気マフラーとしても適用できる。

【００３４】また、上記実施例では、エンジンの性能向
上を図るために排気管に直接に接続される連通管２１・
２１’の長さをかなり長くしているが、連通管２１・２
１’の長さを実施例ほど長くしない場合にも、同様に適
用できる。この場合には、たとえば排気マフラー内に配
置される連通管の全長あるいは大部分をパイプ形触媒部
に構成するのが浄化率を向上するうえで望ましい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の排気マフラーは、次のような優れた効果を奏す
る。

【００３６】(1) 請求項１の発明では、排気管の長さ調
整や取付スペースの関係などから排気マフラーに対し前
部側面から排気管を接続しなければならない場合に、排
気管を排気マフラーと容易に接続することができ、しか
も排気管との接続箇所を最小限に抑えられるので、排気
マフラーの裏面に配置するだけで簡単に排気管の接続箇
所を隠すことができる。また、排気マフラーの開口と排
気管先端部の周囲にわずかに隙間ができるようにしたの
で、排気管の先端部を任意の方向に向けたり、排気管先
端部のマフラーの開口に対する傾斜角度を調節したりし
てマフラーに対する排気管の位置決めを正確に行い得
る。さらに、マフラーの開口と排気管の先端部との間に
設けられた隙間は、フランジで覆うことにより閉塞する
ことができる。

【００３７】(2) 請求項２の発明では、従来の排気管内
にパイプ形触媒部を取付金具を介して配置した排気マフ
ラーと違って排気抵抗が増大しないためにエンジンの性
能の低下が生じず、しかも排気ガスの触媒による浄化率
も同等もしくはそれ以上に優れている。また排気マフラ
ー内の連通管自体がパイプ形触媒部を構成するので、た
とえば従来のように連通管（パイプ）内にパイプ形触媒
部を挿入した構造に比べて、構造が簡単になり、重量も
軽減され、製造も容易になる。

【００３８】(3) 請求項３の発明では、排気ガスが排気
マフラー内の連通管を通過する際にパイプ形触媒部で排
気抵抗の増加が生じることなく、スムーズに通過するか
ら、エンジンの性能の低下が生じない。また、排気ガス
は有孔内筒（パンチングプレート製パイプ）内を通過す
る際に、酸化触媒の場合は白金やロジウムなどと接触し
て燃焼成分などが酸化（酸化触媒の場合）され浄化され
るので、排気ガスの浄化率も従来と変わらず良好であ
る。しかも、有孔内筒の外側のステンレスウールなどの
耐熱性吸音材が高周波ノイズを吸収して外部への伝播を
抑制するから、消音効果も高く、また耐熱性吸音材によ
り有孔内筒からの熱が排気マフラーの周壁へ伝わりにく
い。

【００３９】(4) 請求項４の発明では、請求項３記載の
発明と同様に排気ガスがパイプ形触媒部を通過する際の
流路抵抗が連通管や排気管の通過時とほとんど変わらな
いから、エンジンの性能が低下しない。また、排気ガス
は有孔内筒内を通過する際にその内周面の白金やロジウ
ムなどと接触すると同時に、多数のパンチ孔を通って外
側の環状空間部と有孔内筒内とも行き来するので、排気
ガスは有孔内筒の内周面だけでなく外周面に担持されて
いる白金やロジウムなどとも接触して浄化されるので、
請求項３の排気マフラーに比べて排気ガスの浄化率が大
幅に向上する。

【００４０】一方、請求項３の場合と違って環状空間部
に耐熱性吸音材が介装されていないが、酸化触媒の場合
に排気ガスと接触し酸化され発熱するのは有孔内筒だけ
で、密閉された環状空間部を挟んで無孔外筒（パイプ）
で取り囲まれているので、有孔内筒の熱が仕切壁部材を
介して排気マフラーの側周面に伝達されにくく、また排
気マフラーの側周面にはグラスウールなどの断熱性吸音
材が介装されて、断熱効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る自動二輪車の排気マフラ
ーを示す平面視断面図である。

【図２】図１のＩＩ−II線断面図である。

【図３】本発明の別の実施例に係る自動二輪車の排気マ
フラーを示す平面視断面図である。

【図４】図３のパイプ形触媒部を拡大して示す一部を切
り欠いた斜視図である。

【図５】排気管長さの延長前と延長後のエンジンのトル
クカーブの比較を示す線図である。

【図６】従来の一般的な排気マフラーを示す平面視断面
図で、同排気マフラーは触媒を備えていない。

【図７】先行技術としての触媒付き排気マフラーを示す
平面視断面図であるが、同排気マフラーは実施されてい
ない。

【符号の説明】

１・１’ 排気マフラー１Ａ前部消音室（膨張室）１Ａ’第２消音室（前部消音室１Ａおよび中間消音室１
Ｂ）１Ｂ中間消音室（膨張室）１Ｃ後部消音室（膨張室）２アウターボディ３インナーボディ２ａ・３ａ開口４グラスウール（断熱吸音材）５・６仕切り壁部材（バッフルプレート）８連通管（パイプ）９テールパイプ１０後端壁１１パイプ１２グラスウール（断熱吸音材）１５接続管（排気管）１５Ａ継手１６先端部１７フランジ２１・２１’ 連通管（パイプ形触媒部）２１ｃパンチ孔（パンチング孔）２１Ａ有孔内筒（触媒担持パンチングプレートパイ
プ）２１Ｂ無孔外筒（パイプ）２１Ｃステンレスウール（耐熱性吸音材）２１Ｄ密閉環状空間部２２継手２２Ａ接続口

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０１Ｎ 3/28 ＺＡＢＢ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＣ (56)参考文献特開平10−103046（ＪＰ，Ａ) 特開平９−317452（ＪＰ，Ａ) 特開平10−205324（ＪＰ，Ａ) 特開平２−238116（ＪＰ，Ａ) 実開平２−87922（ＪＰ，Ｕ) 実開平８−504（ＪＰ，Ｕ) 特許2849987（ＪＰ，Ｂ２) 特許2837382（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F01N 1/00 - 9/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内部を長手方向に間隔をあけて仕切壁部
材により複数の消音室に区画し、該消音室間を前記仕切
壁部材を貫通する連通管で接続した触媒付き排気マフラ
ーにおいて、前記排気マフラーの側周面の前部に前記排気管の先端部
を挿入するための開口を設けるとともに、該開口の口径
を前記排気管の外径よりもやや大きく形成したうえ、前
記排気管先端部の前記開口対応位置の周囲には外向きの
フランジを溶接し、前記開口を設けた消音室内に位置す
る前記第１連通管の端部を、その一端開口が前記排気マ
フラー側周面の前記開口に相対向するように屈曲させ、
前記排気管の先端部を直管状に形成し、前記連通管屈曲
部の一端開口部内に軽圧入したのち、前記フランジの外
周部を前記排気マフラーの側周面の開口の周囲に溶接
し、前記開口と排気管先端部との隙間を前記フランジで
覆ったことを特徴とする触媒付き排気マフラー。
【請求項２】前記排気マフラー内に配設され、エンジ
ンからの排気管に直接に接続する第１の連通管の少なく
とも一部を、該連通管とほぼ同一口径のパイプ形触媒部
で形成した請求項１記載の触媒付き排気マフラー。
【請求項３】前記パイプ形触媒部を、多数のパンチ孔を有するパンチングプレート製パイプに
白金およびロジウムなどの触媒素材を担持した有孔内筒
と、この有孔内筒の周囲を取り囲むように被装した無孔
外筒と、この無孔外筒と前記有孔内筒との間に介装する
ステンレスウールなどの耐熱性吸音材とから構成した請
求項２記載の触媒付き排気マフラー。
【請求項４】前記パイプ形触媒部を、多数のパンチ孔を有するパンチングプレート製パイプに
白金およびロジウムなどの触媒素材を担持した有孔内筒
と、この有孔内筒の周囲を取り囲むように被装した無孔
外筒と、この無孔外筒と前記有孔内筒との間に介在する
密閉環状空間部とから構成した請求項２記載の触媒付き
排気マフラー。