JP5980139B2 - 車両用消音器 - Google Patents

Description

本発明は、車両の吸気管等に設けられる車両用消音器に関する。

過給器とインタークーラーを備えた過給エンジンにおいて、過給時に生じる過給音（気流音）を低減するために、過給器とインタークーラーを接続する吸気管にサイドブランチ（消音器）を設けることが知られている。
過給音は、２〜３ｋＨｚの広い高周波数のため、サイドブランチの内部空間を仕切り板で仕切り、消音できる周波数帯を広げる提案が従来なされている（たとえば、特許文献１，２）。

従来の車両用消音器にはつぎの問題点がある。
狙いの消音周波数に変更があった場合、サイドブランチ長（Ｌ）を変更する、あるいは、サイドブランチが吸気通路と連通する開口の面積を変更する必要がある。そのため、多大な修正が必要となる。

特開２０１２−６７６７３号公報 実開昭５６−１３８１０８号公報

本発明の目的は、狙いの消音周波数が変更になっても、従来に比べて僅かな形状変更のみで対応可能な車両用消音器を提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） 管の半径方向外側で該管の周方向に延びており内部空間が前記管の内部通路と連通するサイドブランチを、前記管の同一周上に複数有し、
前記複数のサイドブランチの各サイドブランチを構成する壁の一部が、前記管を構成する壁と共有している、車両用消音器であって、
前記複数のサイドブランチの各サイドブランチの内部空間の下端部に、該各サイドブランチの内部空間と前記管の内部通路とを連通する開口が設けられている、車両用消音器。

上記（１）の車両用消音器によれば、サイドブランチ構成壁の一部が管構成壁と共有しているため、サイドブランチ構成壁と管構成壁との共有壁の長さを変更するだけで消音周波数を変更できる。そのため、狙いの消音周波数が変更になっても、従来に比べて僅かな形状変更のみで対応可能である。

また、管が過給エンジンにおける過給器とインタークーラーとを接続する吸気管である場合であっても、上記（１）で得られる効果を得ることができる。

また、サイドブランチの内部空間の下端部にサイドブランチの内部空間と管の内部通路とが連通する開口が設けられているため、管内にオイルや水などの液体が存在する場合であっても、サイドブランチ内にオイルや水が溜まってしまうことを抑制できる。

本発明実施例の車両用消音器における管が、過給機とインタークーラーを備えた過給エンジンにおける過給器とインタークーラーとを接続する吸気管である場合の、エンジンの模式系統図である。 本発明実施例の車両用消音器の、２部品構成である場合の、斜視図である。 本発明実施例の車両用消音器の、２部品構成である場合の、正面図である。 図３のＣ−Ｃ線拡大断面図である。 本発明実施例の車両用消音器の、２部品構成である場合の、分解斜視図である。 本発明実施例の車両用消音器の、２部品構成である場合の、分解正面図である。 図６における第１の構成品のＡ視図である。 図６における第１の構成品のＢ視図である。 図６における第２の構成品のＡ視図である。 図６における第２の構成品のＢ視図である。 本発明実施例の車両用消音器の、３部品構成である場合の、分解斜視図である。

以下に、本発明実施例の車両用消音器を、図面を参照して説明する。なお、図中、ＵＰは上方を示す。
本発明実施例の車両用消音器は、図１に示すように、管１０内の気流音を消音するサイドブランチ２０を有する。

管１０は、たとえば、図１に示すように、過給機とインタークーラー３２を備えた過給エンジンにおける、過給器のコンプレッサ３１とインタークーラー３２とを接続する吸気管である。ただし、管１０は、図示はしないが、燃料電池車における排気系（燃料電池によって生成された水が存在している）の管であってもよい。

なお、図１において、３３はエアクリーナ、３４はスロットルバルブ、３５はピストン、３６はシリンダ、３７は過給器のタービン、３８はアクチュエータ、３９はバルブである。また、４０は、ブロバーガス還流管である。ブローバイガス還流管４０は、いわゆるＰＣＶ（ポジティブクランクケースベンチレーション）システムにより、エンジンの稼動時にピストンリング３５ａとシリンダ３６壁との隙間からクランクケース（図示略）に漏出するブローバイガスを、エンジン吸気系に還流させるために設けられる管である。ブローバイガス還流管４０は、たとえば、エアクリーナ３３の下流側でコンプレッサ３１の上流側のエンジン吸気系に接続される。

ブローバイガス還流管４０を流れてきたブローバイガス中には、図示略のオイルセパレータによって回収しきれなかったオイル（オイルミスト）が含まれている。また、過給器にもオイルが用いられている。そのため、エンジンの吸気系において、過給器のコンプレッサ３１とインタークーラー３２とを接続する管１０内には、オイルが存在している。

管１０は、管１０の軸方向の少なくとも一部に、上下方向と直交する方向に延びる部分を有し、この部分にサイドブランチ２０が設けられる。

サイドブランチ２０は、樹脂製である。サイドブランチ２０は、管１０内の気流音を低減させるために設けられる。サイドブランチ２０は、図４に示すように、管１０の半径方向外側で管１０の周方向に延びて設けられている。すなわち、サイドブランチ２０は、管１０の半径方向外側で管１０の外表面の周方向に沿って（管１０に巻き付くようにして）設けられている。サイドブランチ２０は、管１０の同一周上に（管１０の軸方向の同位置で管１０の周方向に）複数設けられている。サイドブランチ２０が複数設けられているため、複数の周波数音を消音することができる。管１０の同一周上に設けられるサイドブランチ２０の数は、２個であってもよく、３個であってもよく、４個であってもよく、５個以上であってもよい。なお、本発明図示例では、４個である場合を示している。

各サイドブランチ２０は、内部空間２１と開口２２を備えている。各サイドブランチ２０の内部空間２１は、開口２２にて管１０の内部通路１１と連通している。各サイドブランチ２０の内部空間２１の下端部に、該内部空間２１と管１０の内部通路１１とを連通する開口２２が設けられている。各サイドブランチ２０の内部空間２１は、開口２２位置を含んで開口２２から上方のみに延びて設けられている。

各サイドブランチ２０を構成する壁（サイドブランチ構成壁）の一部は、管１０を構成する壁（管構成壁）と共有している。以下、この共有する壁を共有壁２３という。この共有壁２３の管１０周方向の一端は、サイドブランチ２０の開口２２の縁を構成している。
また、管１０の周方向で互いに隣り合う位置に設けられるサイドブランチ２０同士は、管１０の鉛直下端となる位置を除いて、管１０の軸直交方向（半径方向）に延びる単一の隔壁２４にて互いに隔てられている。単一の隔壁２４は、管１０の周方向で互いに隣り合う位置に設けられる両サイドブランチ２０の奥壁（底壁）を共有している。

サイドブランチ２０は管１０と別体に形成されて管１０に接着、溶着等にて固定されていてもよいが、コスト低減のため、管１０と一体に型成形されることがのぞましい。たとえば、図５、図６に示すように、管１０とサイドブランチ２０を、サイドブランチ２０部位にて管１０軸方向に第１、第２の構成品５０，５１に２分割構造とすることにより、図示略の製造型の型抜きが可能になり、サイドブランチ２０を管１０と一体成形することが可能になる。

第１の構成品５１は、管１０の軸方向一部である第１の管要素１０ａと、第１の管要素１０ａの軸方向一端部から管半径方向外側に鉛直下方を除いて平板状に延びるフランジ状の第１のサイドブランチ要素２０ａと、を備える。

第２の構成品５２は、管１０の第１の管要素１０ａ以外の部分である第２の管要素１０ｂと、第２の管要素１０ｂの軸方向一端部の鉛直下方を除く半径方向外側部位に設けられる第２のサイドブランチ要素２０ｂと、を備える。図５、図９に示すように、第２の構成品５２に、共有壁２３と隔壁２４が設けられている。また、第２のサイドブランチ要素２０ｂには、図５、図６に示すように、第２の管要素１０ｂから鉛直下方を除いて管１０半径方向外側に延びる平板フランジ状であり共有壁２３および隔壁２４の管１０軸方向一端と接続する半径方向延び部２０ｂ１と、半径方向延び部２０ｂ１の半径方向外側端から管１０軸方向に第１の構成品５１側に向かって共有壁２３および隔壁２４と同量だけ延びる軸方向延び部２０ｂ２と、が設けられている。

第２の構成品５２の、共有壁２３、隔壁２４および軸方向延び部２０ｂ２を、第１の構成品５１に同時に接着や溶着等により接合することにより、第１の構成品５０と第２の構成品５１とは互いに固定される。

つぎに、本発明実施例の作用、効果を説明する。
（Ａ）サイドブランチ２０を構成する壁の一部が管１０を構成する壁と共有しているため、共有壁２３の管１０周方向長さを変更するだけで、サイドブランチ２０の長さを変更でき、サイドブランチ２０にて消音できる消音周波数を変更可能である。そのため、狙いの消音周波数が変更になっても、従来に比べて僅かな形状変更のみで対応可能である。

（Ｂ）管１０が過給エンジンにおける過給器のコンプレッサ３１とインタークーラー３２とを接続する吸気管１０である場合であっても、上記（Ａ）で得られる作用・効果を得ることができる。

（Ｃ）サイドブランチ２０の内部空間２１の下端部にサイドブランチ２０の内部空間２１と管１０の内部通路１１とが連通する開口２２が設けられているため、管１０内にオイルや水などの液体が存在する場合であっても、サイドブランチ２０内にオイルや水が溜まってしまうことを抑制できる。

（Ｄ）サイドブランチ２０が管１０の半径方向外側に設けられているため、サイドブランチ２０が管１０内に入り込んで設けられている場合に比べて、サイドブランチ２０が管１０の内部通路１１を狭めてしまうことを抑制できる。

（Ｅ）サイドブランチ２０が管１０の周方向に延びて設けられているため、サイドブランチ２０が管１０の半径方向外側に存在するにもかかわらずサイドブランチ２０を比較的コンパクトに設定でき、限られた車両搭載スペース上で有利である。

（Ｆ）複数のサイドブランチ２０が管１０の同一周上に設けられているため、複数のサイドブランチ２０が管１０の同一周上に設けられていない場合に比べて、複数個のサイドブランチ２０を設けるにもかかわらず、限られた車両搭載スペース上で有利である。

（Ｇ）単一の隔壁２４が、管１０の周方向で互いに隣り合う位置に設けられる両サイドブランチ２０の奥壁（底壁）を共有しているため、複数のサイドブランチ２０が管１０の同一周上に設けられる場合であっても、各サイドブランチ２０の長さを比較的容易に確保することができる。

（Ｈ）図１１に示すように、第１、第２の構成品５１，５２の管１０軸方向間に、サイドブランチ型消音器を設置した第３の構成品５３を追加すれば、さらに消音できる周波数帯を広げることが可能となる。なお、第３の構成品５３にはサイドブランチ型消音器ではなく拡張型または共鳴型の消音器が設置されていてもよい。

１０ 管
１０ａ 第１の管要素
１０ｂ 第２の管要素
１１ 管の内部通路
２０ サイドブランチ
２０ａ 第１のサイドブランチ要素
２０ｂ 第２のサイドブランチ要素
２１ サイドブランチの内部空間
２２ サイドブランチの開口
２３ 共有壁
２４ 隔壁
３１ 過給器のコンプレッサ
３２ インタークーラー
３３ エアクリーナ
３４ スロットルバルブ
３５ ピストン
３５ａ ピストンリング
３６ シリンダ
３７ 過給器のタービン
３８ アクチュエータ
３９ バルブ
４０ ブロバーガス還流管
５１ 第１の構成品
５２ 第２の構成品
５３ 第３の構成品

Claims (1)

1. 管の半径方向外側で該管の周方向に延びており内部空間が前記管の内部通路と連通するサイドブランチを、前記管の同一周上に複数有し、
   前記複数のサイドブランチの各サイドブランチを構成する壁の一部が、前記管を構成する壁と共有している、車両用消音器であって、
   前記複数のサイドブランチの各サイドブランチの内部空間の下端部に、該各サイドブランチの内部空間と前記管の内部通路とを連通する開口が設けられている、車両用消音器。
   

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