JP6126022B2 - 排気用消音装置 - Google Patents

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。