JP5695599B2 - エンジン用排気マフラ - Google Patents

Description

本発明は、シェル胴部、並びにこのシェル胴部の両端に接続される第１及び第２シェル端板よりなるシェルと、このシェル内を複数の膨張室に仕切る隔壁と、この隔壁を貫通して、エンジンの排ガスを所定の膨張室に誘導する第１消音パイプと、この第１消音パイプから流出した排ガスを、別の所定の膨張室から外部に排出する第２消音パイプとを備え、前記第１消音パイプは、Ｕ字状の屈曲部を前記第２シェル端板側へ向けたＵ字状パイプで構成され、また前記第２消音パイプは、Ｕ字状の屈曲部を前記第１シェル端板側へ向けたＵ字状パイプで構成される、エンジン用排気マフラの改良に関する。

かゝるエンジン用排気マフラは、特許文献１に開示されるように、既に知られている。

特開平１１−２００８３５号公報

かゝるエンジン用排気マフラでは、エンジンの排ガスを所定の膨張室に誘導すべく、Ｕ字状の屈曲部を第２シェル端板側へ向けた第１消音パイプが中周波数域で消音効果を発揮し、また第１消音パイプから流出した排ガスを、別の所定の膨張室から外部に排出すべく、Ｕ字状の屈曲部を第１シェル端板側へ向けたＵ字状の第２消音パイプが低周波数域で消音効果を発揮するので、比較的広い周波数域で排気騒音を低減することができる。

しかしながら、従来のものでは、第１及び第２消音パイプを、互いに挟み合うようにして一平面上に配置しているので、それらを収容する筒状のシェルが前記一平面方向で大型化することになる。

本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、Ｕ字状の第１及び第２消音パイプを備えながら、筒状のシェルの小型化を可能にする前記エンジン用排気マフラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、シェル胴部、並びにこのシェル胴部の両端に接続される第１及び第２シェル端板よりなるシェルと、このシェル内を複数の膨張室に仕切る隔壁と、この隔壁を貫通して、エンジンの排ガスを所定の膨張室に誘導する第１消音パイプと、この第１消音パイプから流出した排ガスを、別の所定の膨張室から外部に排出する第２消音パイプとを備え、前記第１消音パイプは、Ｕ字状の屈曲部を前記第２シェル端板側へ向けたＵ字状パイプで構成され、また前記第２消音パイプは、Ｕ字状の屈曲部を前記第１シェル端板側へ向けたＵ字状パイプで構成される、エンジン用排気マフラにおいて、 前記隔壁を、前記シェルを第１シェル端板側から第１，第２及び第３膨張室に仕切る第１及び第２隔壁で構成して、前記第１，第２膨張室間を仕切る第１隔壁を無孔に形成すると共に、前記第２，第３膨張室間を仕切る第２隔壁にこれら２室間を連通する多数の孔を設け、前記第１消音パイプの上流端を前記第１膨張室に開口させると共に、その下流端を前記第２膨張室に開口させ、また前記第１消音パイプより流路長の長い前記第２消音パイプの上流端を前記第３膨張室に開口させると共に、その下流端を前記第２シェル端板外に開放し、エンジンの排気管に接続されてそれの下流端が前記第１隔壁で閉鎖されるインレットパイプを前記第１膨張室に配置して、このインレットパイプに前記第１膨張室に開口する多数の孔を穿設し、前記第１及び第２消音パイプを、これらが前記シェルの軸方向と直交する投影面上で交差するように配置したことを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴に加えて、前記第１及び第２端板の少なくとも一方には、それに対向する前記第１消音パイプ又は第２消音パイプのＵ字状の屈曲部を収容する外方膨出部を形成したことを第２の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、エンジンＥから排出された排ガスは、インレットパイプの多数の孔から第１膨張室に広く分散されることで、高周波の騒音を吸収することができる。また、第１膨張室に分散した排ガスは、第１消音パイプに流入して第２膨張室へと流出するが、この第１消音パイプは、Ｕ字状の屈曲部を第２シェル端板側へ向けたＵ字状パイプで構成されて、その流路長はシェルの軸方向長さより充分に長いので、中周波数の騒音に対して消音効果を発揮することができる。また、第１消音パイプから第２膨張室に出た排ガスは、第２隔壁の多数の孔を通過することで第３膨張室に広く分散し、これにより残余の高周波騒音を吸収することができる。また更に、第３膨張室に分散した排ガスは、Ｕ字状の屈曲部を第１シェル端板側へ向けたＵ字状パイプで構成された第２消音パイプに流入した後、大気中へ排出されるが、第２消音パイプの流路長は第１消音パイプよりも長いので、低周波数の騒音に対して消音効果を発揮することができて、高周波数から低周波数までの広い周波数域において消音効果を発揮することができる。

また、中周波数の騒音に対して消音効果を発揮するＵ字状の第１消音パイプと、低周波数の騒音に対して消音効果を発揮するＵ字状の第２消音パイプとを、これらがシェルの軸方向と直交する投影面上で交差するように配置したことで、有効長さの長い第１及び第２消音パイプをシェル内にコンパクトに収容することができ、これによって排気マフラのシェルの小型化を図ることができる。

本発明の第２の特徴によれば、第１及び第２端板の少なくとも一方には、それに対向する第１消音パイプ又は第２消音パイプのＵ字状の屈曲部を収容する外方膨出部を形成したことで、端板の剛性の強化と、シェルのコンパクト化を図りながら消音パイプの有効長さを充分に得ることができて、その消音機能を高めることができる。

本発明の実施形態に係る排気マフラを備えた自動車用エンジンの排気系の平面図。 上記排気マフラの縦断平面図。 図２の３−３線断面図。 図２の４−４線断面図。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

先ず、図１において、エンジンＥのシリンダヘッドに接続される排気管１の下流端に本発明の排気マフラＭの一端部が接続される。

図２〜図４において、上記排気マフラＭのシェル２は、筒状のシェル胴部３と、このシェル胴部３の両端にかしめ又は溶接により結合される第１及び第２シェル端板４，５とで構成される。また各端板４，５は、その中心部を外方へ向けた球状の外方膨出部４ａ，５ａを有し、この外方膨出部４ａ，５ａにより各端板４，５の剛性が強化される。

上記シェル胴部３の内周壁には、シェル２の内部を第１シェル端板４側から第１，第２及び第３膨張室６〜８に仕切る第１及び第２隔壁９，１０が溶接され、第１隔壁９は無孔であるが、第２隔壁１０には、第２及び第３膨張室７、８間を連通する多数の孔１２，１２…が設けられる。

またシェル２内には、インレットパイプ１３と、それぞれＵ字状パイプよりなる第１及び第２消音パイプ１４，１５とが配設される。インレットパイプ１３は、第１シェル端板４を貫通して第１膨張室６に配置される。このインレットパイプ１３は第１シェル端板４と第１隔壁９とに溶接して固着されると共に、その下流端は第１隔壁９により閉鎖され、その上流端に前記排気管１の下流端が接続される。このインレットパイプ１３には、第１膨張室６に開口する多数の孔１６，１６…が穿設されている。

第１消音パイプ１４は、上流端を第１膨張室６に開口させる上流側直線部１４ａと、下流端を第２膨張室７に開口させる下流側直線部１４ｂと、これら上流側直線部１４ａ及び下流側直線部１４ｂ間を第３膨張室８において接続するＵ字状の屈曲部１４ｃとで構成され、上流側直線部１４ａは、第１及び第２隔壁９，１０を貫通すると共に、それらに溶接して固着され、下流側直線部１４ｂは、第２隔壁１０を貫通すると共に、それに溶接して固着される。

第２消音パイプは、上流端を第３膨張室８に開口させる上流側直線部１５ａと、下流端を第２シェル端板５外に開放する下流側直線部１５ｂと、これら上流側直線部１５ａ及び下流側直線部１５ｂ間を第１膨張室６において接続するＵ字状の屈曲部１５ｃとで構成され、上流側直線部１４ａは、第２隔壁９，１０を貫通すると共に、それに溶接して固着され、下流側直線部１５ｂは、第１及び第２隔壁９，１０を貫通すると共に、それらに溶接して固着され、Ｕ字状の屈曲部１５ｃは、第１シェル端板４の外方膨出部４ａ内に臨むように配置される。第２消音パイプ１５の下流端には、第２シェル端板５の外方へ突出するテールパイプ１７が接続される。

而して、上記第１及び第２消音パイプ１４，１５は、シェル２の軸方向と直交する投影面上で交差するように配置される。そして、これら第１及び第２消音パイプ１４，１５を効率良く収容すべく、シェル２は、断面楕円形に形成される。

次に、この実施形態の作用について説明する。

エンジンＥの運転中、それから排気管１へ排出された排ガスは、排気管１を通過した後、インレットパイプ１３に流入し、そのインレットパイプ１３の多数の孔１６，１６…から第１膨張室６に広く分散されることで、高周波の騒音を吸収することができる。

第１膨張室６に分散した排ガスは、第１消音パイプ１４に流入して、第２膨張室７へと流出する。この第１消音パイプ１４は、第１及び第２隔壁９，１０を貫通し、第３膨張室８でＵターンして再び第２隔壁１０を貫通するようにＵ字状に形成され、第１及び第２膨張室６，７間を連通するので、その流路長は、シェル２の軸方向長さより充分に長い。したがって、この第１消音パイプ１４は、中周波数の騒音に対して消音効果を発揮することができる。

第１消音パイプ１４から第２膨張室７に出た排ガスは、第２隔壁１０の多数の孔１２，１２…を通過することで、第３膨張室８に広く分散し、これにより残余の高周波騒音を吸収することができる。

第３膨張室８に分散した排ガスは、第２消音パイプ１５に流入して、それを通過した後、テールパイプ１７を介して大気中へ排出される。上記第２消音パイプ１５は、第１及び第２隔壁９，１０を貫通し、第１膨張室６でＵターンして再び第１及び第２隔壁１０を、更に第２シェル端板５を貫通するようにＵ字状に形成され、第３膨張室８を大気に開放するので、その流路長は、第１消音パイプ１４よりも長い。したがって、この第２消音パイプ１５は、低周波数の騒音に対して消音効果を発揮することができる。

かくして、排気マフラＭは、高周波数から低周波数までの広い周波数域において、消音効果を発揮することができる。

しかも、第１及び第２消音パイプ１４，１５は、シェル２の軸方向と直交する投影面上で交差するように配置されるので、シェル２内にコンパクトに収容することができ、これによってシェル２、即ち排気マフラＭの小型化を図ることができる。

また前記第１シェル端板４には、それに対向する第２消音パイプ１５のＵ字状の屈曲部１５ｃを収容する外方膨出部４ａが形成されるので、第１シェル端板４の剛性を強化と、シェル２のコンパクト化を図りながら第２消音パイプ１５の有効長さを充分に得ることができて、その消音機能を高めることができる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、第１消音パイプ１４を、そのＵ字状の屈曲部１４ｃを第２シェル端板５の外方膨出部５ａ内に配置するように形成することもできる。

Ｅ・・・・・・エンジン
Ｍ・・・・・・排気マフラ
１・・・・・・排気管
２・・・・・・シェル
３・・・・・・シェル胴部
４・・・・・・第１シェル端板
５・・・・・・第２シェル端板
６・・・・・・第１膨張室
７・・・・・・第２膨張室
８・・・・・・第３膨張室
９・・・・・・第１隔壁
１０・・・・・第２隔壁
１２・・・・・第２隔壁の多数の孔
１３・・・・・インレットパイプ
１４・・・・・第１消音パイプ
１５・・・・・第２消音パイプ
１６・・・・・インレットパイプの多数の孔

Claims (2)

1. シェル胴部（３）、並びにこのシェル胴部（３）の両端に接続される第１及び第２シェル端板（４，５）よりなるシェル（２）と、このシェル（２）内を複数の膨張室（６〜８）に仕切る隔壁（９，１０）と、この隔壁（９，１０）を貫通して、エンジン（Ｅ）の排ガスを所定の膨張室（７）に誘導する第１消音パイプ（１４）と、この第１消音パイプ（１４）から流出した排ガスを、別の所定の膨張室（８）から外部に排出する第２消音パイプ（１５）とを備え、前記第１消音パイプ（１４）は、Ｕ字状の屈曲部（１４ｃ）を前記第２シェル端板（５）側へ向けたＵ字状パイプで構成され、また前記第２消音パイプ（１５）は、Ｕ字状の屈曲部（１５ｃ）を前記第１シェル端板（４）側へ向けたＵ字状パイプで構成される、エンジン用排気マフラにおいて、
   前記隔壁を、前記シェル（２）を第１シェル端板（４）側から第１，第２及び第３膨張室（６〜８）に仕切る第１及び第２隔壁（９，１０）で構成して、前記第１，第２膨張室（６，７）間を仕切る第１隔壁（９）を無孔に形成すると共に、前記第２，第３膨張室（７，８）間を仕切る第２隔壁（１０）にこれら２室間を連通する多数の孔（１２）を設け、
   前記第１消音パイプ（１４）の上流端を前記第１膨張室（６）に開口させると共に、その下流端を前記第２膨張室（７）に開口させ、また前記第１消音パイプ（１４）より流路長の長い前記第２消音パイプ（１５）の上流端を前記第３膨張室（８）に開口させると共に、その下流端を前記第２シェル端板（５）外に開放し、
   エンジン（Ｅ）の排気管（１）に接続されてそれの下流端が前記第１隔壁（９）で閉鎖されるインレットパイプ（１３）を前記第１膨張室（６）に配置して、このインレットパイプ（１３）に前記第１膨張室（６）に開口する多数の孔（１６）を穿設し、
   前記第１及び第２消音パイプ（１４，１５）を、これらが前記シェル（２）の軸方向と直交する投影面上で交差するように配置したことを特徴とする、エンジン用排気マフラ。
2. 請求項１に記載のエンジン用排気マフラにおいて、
   前記第１及び第２端板（４，５）の少なくとも一方には、それに対向する前記第１消音パイプ（１４）又は第２消音パイプ（１５）のＵ字状の屈曲部（１５ｃ）を収容する外方膨出部（４ａ）を形成したことを特徴とする、エンジン用排気マフラ。

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