JP6137683B2 - エンジン用排気マフラ - Google Patents

Description

本発明は、筒状の胴体と、この胴体の軸方向両端面を閉塞する第１及び第２端壁とでマフラ本体を構成し、このマフラ本体内に、互いに連通する入口管及び出口管を配設し、これら入口管及び出口管に複数の消音孔を設けると共に、これら消音孔が設けられる入口管及び出口管の周囲に吸音材を配設してな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２００３−２２７３２６号公報

特許文献１に開示されるエンジン用排気マフラでは、マフラ本体の内部を軸方向に並ぶ二枚の隔壁により第１、第２及び第３消音室に仕切り、第１消音室に入口管を配設して、その下流端を第２消音室に開口し、また第３消音室に出口管を配設して、その上流端を第２消音室に開口し、入口管に第１消音室に開口する複数の第１消音孔を設け、また出口管に第３消音室に開口する第２消音孔を設け、第１及び第３消音室に吸音材をそれぞれ充填している。こうしたものでは、第１及び第３消音室に入口管及び出口管を個別に配設するので、マフラ本体が軸方向に長くなり、その短縮化が困難であり、また第１及び第３消音室に吸音材をそれぞれ充填する必要があるため、吸音材の使用量が多い上、吸音材の充填作業を二回行わなければならず、製作コストが高くつくことになる。

本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、マフラ本体の軸方向の短縮が可能であり、また吸音材の使用量が少なく、しかも吸音材の充填作業が一回で済むようにした安価な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、筒状の胴体と、この胴体の軸方向両端面を閉塞する第１及び第２端壁とでマフラ本体を構成し、このマフラ本体の内部を隔壁により、前記第１端壁が臨む第１消音室と、この第１消音室に隣接する第２消音室とに仕切り、前記第２消音室で相互に連通する入口管及び出口管を相互に離間させて前記第１消音室に配設し、前記入口管には、前記第１消音室に開口する複数の第１消音孔を、また前記出口管には、前記第１消音室に開口する複数の第２消音孔をそれぞれ設け、前記第１消音室には、前記入口管と前記出口管とを、それぞれ埋設するようにして吸音材を充填したことを第１の特徴とする。尚、前記隔壁は、後述する本発明の実施形態中の第１隔壁８に対応する。

また本発明は、第１の特徴に加えて、前記入口管及び出口管を互いに平行に配置したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は、第１又は第２の特徴に加えて、前記第１消音孔の総合開口面積を前記第２消音孔の総合開口面積よりも小さく設定したことを第３の特徴とする。

さらにまた本発明は、第３の特徴に加えて、前記入口管及び出口管を上下方向に並設し、その出口管の軸方向に沿う継ぎ目を上方又は下方に向けたことを第４の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、第１消音室が入口管及び出口管を収容する共通の消音室となり、マフラ本体の軸方向長さの短縮化を可能にする。しかも第１消音室のみに充填される吸音材により、入口管の第１消音孔及び出口管の第２消音孔から出る排気音を同時に吸音することができ、極力少ない吸音材をもって吸音効果を上げることができる。また吸音材の充填が一回で済むことで組立工数が削減され、製作コストの低減を図ることができる。

本発明の第２の特徴によれば、入口管及び出口管を互いに平行に配置したことで、第１消音室のコンパクト化、延いてはマフラ本体のコンパクト化を図ることができる。

本発明の第３の特徴によれば、第１消音孔の総合開口面積を第２消音孔の総合開口面積よりも小さく設定したことで、吸音材が、第１消音孔から受ける熱・圧力負荷と、第２消音孔から受ける熱・圧力負荷とをバランスさせることができて、吸音材の耐久性を高めることができる。

本発明の第４の特徴によれば、出口管の第２吸音孔の分布が、継ぎ目の周辺部で粗、他の部分で密となっているのに対応して、吸音材の厚みは、出口管の継ぎ目の周辺部で薄く、他の部分で厚くなり、その結果、吸音材の厚い部分の吸音機能を有効に発揮させることができる。

本発明の実施形態に係るエンジン用排気マフラの平面図。 図１の２−２線拡大断面図。 図２の３−３線断面図。 入口管の平面図。 出口管の平面図。 排気マフラの分解側面図。

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及び図２において、Ｍは自動車用エンジンの排気マフラであって筒状をなしており、その軸方向を車幅方向に合わせて車体の床下に配置され、その一方の端部に、エンジン（図示せず）に連なる上流排気管Ｅ１と、大気に開放される下流排気管Ｅ２とが接続される。

図２及び図３において、この排気マフラＭのマフラ本体１は、長径を水平方向に向けた楕円形断面の筒状の胴体２と、胴体２の軸方向両端面を閉塞する第１及び第２端壁３、４とで構成される。

胴部２ｂには、マフラ本体１内を、第１端壁３側から第１、第２、第３消音室５〜７に仕切る第１及び第２隔壁８、９が軸方向に間隔を置いて圧入される。第１端壁３、第１及び第２隔壁８、９には、これらを貫通する入口管１０が溶接して支持され、また第１端壁３及び第１隔壁８には、これらを貫通する出口管１１が溶接して支持され、これら入口管１０及び出口管１１は、互いに平行に且つ上下に配置される。そして入口管１０の上流端に前記上流排気管Ｅ１が接続され、出口管１１の下流端に前記下流排気管Ｅ２が接続される。

図４及び図５に示すように、これら入口管１０及び出口管１１は、それぞれ鋼板を丸めて突き合わせ部１５、１６を相互に溶接して構成され、それぞれの突き合わせ部、即ち継ぎ目１５、１６が上方又は下方を向くように入口管１０及び出口管１１は配置される。

図２〜図５に示すように、入口管１０には、第１消音室５に開口する多数の第１消音孔１２と、第２消音室６に開口する、第１消音孔１２の個数より多い通孔１４が設けられ、入口管１０の下流端１０ａは第３消音室７に開口する。また出口管１１には、第１消音室５に開口する多数の第２消音孔１３が設けられ、出口管１１の上流端１１ａは、ファンネル状をなして第２消音室６に開口する。第１消音孔１２の分布密度は粗く、それに比して第２消音孔１３の分布密度は密となっている。したがって、第２消音孔１３の総合開口面積は、第１消音孔１２の総合開口面積よりも大となっている。

第１消音室５には、入口管１０及び出口管１１を埋設するように、グラスウール等よりなる吸音材１７が充填される。

次に、この実施形態の作用について説明する。

排気マフラＭの製作に際しては、図６に示すように、先ず、第１端壁３、第１隔壁８、第２隔壁９、入口管１０及び出口管１１の組立体２０を製作し、この組立体２０をマフラ本体１の胴体２内に収めながら、第１及び第２隔壁８、９を胴体２に圧入して固定する。一方、吸音材１７は、第１消音室５の空間に対応した形状に成形され、この吸音材１７を第１消音室５に充填する。次いで、胴体２の両端部に第１及び第２端壁３、４を嵌合し、溶接して固定し、また第１端壁３から外方に突出した入口管１０及び出口管１１を第１端壁３に溶接して固定する。尚、吸音材１７は、これを未成形の状態で第１消音室５の空間に充填することもできる。

エンジンより上流排気管Ｅ１を通して排出される排気は、入口管１０及びその多数の通孔１４を経て第２消音室６に流入し、膨張減圧により消音された後、出口管１１を通して下流排気管Ｅ２へと流出していく。

また入口管１０内の排気音の一部は、多数の第１消音孔１２から第１消音室５に分散して、吸音材１７により消音され、さらに入口管１０の下流端１０ａを出た排気音は、第３消音室７で共鳴消音される。

また出口管１１内の排気音は、多数の第２消音孔１３から第１消音室５に分散して、吸音材１７により吸音される。

ところで、上記のように、第２消音室６で相互に連通する入口管１０及び出口管１１を第１消音室５に配設し、入口管１０には、第１消音室５に開口する多数の第１消音孔１２を、また出口管１１には、同じく第１消音室５に開口する多数の第２消音孔１３をそれぞれ設け、第１消音室５に、入口管１０及び出口管１１を埋設する吸音材１７を充填したので、第１消音室５が入口管１０及び出口管１１を収容する共通の消音室となり、マフラ本体１の軸方向長さの短縮化を可能にする。しかも第１消音室５のみに充填される吸音材１７により、入口管１０の第１消音孔１２及び出口管１１の第２消音孔１３から出る排気音を同時に吸音することができ、極力少ない吸音材１７をもって吸音効果を上げることができる。その上、吸音材１７の充填が一回で済むことで組立工数が削減され、製作コストの低減を図ることができる。

さらに入口管１０及び出口管１１を互いに平行に配置したことで、第１消音室５のコンパクト化、延いてはマフラ本体１のコンパクト化を図ることができる。

また入口管１０内の排気は、出口管１１内の排気に比して高温、高圧であるが、入口管１０の第１消音孔１２の総合開口面積を出口管１１の第２消音孔１３の総合開口面積よりも小さく設定したので、吸音材１７が、第１消音孔１２から受ける熱・圧力負荷と、第２消音孔１３から受ける熱・圧力負荷とがバランスすることになり、吸音材１７の耐久性を高めることができる。

また入口管１０及び出口管１１を上下方向に並設し、特にその出口管１１の軸方向に沿う継ぎ目１６を上方又は下方に向けたので、出口管１１の第２消音孔１３の分布が、継ぎ目１６の周辺部で粗、他の部分で密となっているのに対応して、吸音材１７の厚みは、出口管１１の継ぎ目１６の周辺部で薄く、他の部分で厚くなる。その結果、吸音材１７の厚い部分の吸音機能を有効に発揮させることができる。

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３消音室７を省略することができる。その場合、入口管１０の下流端は、第２消音室６に開放することになる。

Ｍ・・・・・・排気マフラ
１・・・・・・マフラ本体
２・・・・・・胴体
３・・・・・・第１端壁
４・・・・・・第２端壁
５・・・・・・第１消音室
６・・・・・・第２消音室
８・・・・・・第１隔壁
１０・・・・・入口管
１１・・・・・出口管
１２・・・・・第１消音孔
１３・・・・・第２消音孔
１６・・・・・出口管の継ぎ目
１７・・・・・吸音材

Claims (4)

1. 筒状の胴体（２）と、この胴体（２）の軸方向両端面を閉塞する第１及び第２端壁（３、４）とでマフラ本体（１）を構成し、このマフラ本体（１）の内部を隔壁（８）により、前記第１端壁（３）が臨む第１消音室（５）と、この第１消音室（５）に隣接する第２消音室（６）とに仕切り、前記第２消音室（６）で相互に連通する入口管（１０）及び出口管（１１）を相互に離間させて前記第１消音室（５）に配設し、前記入口管（１０）には、前記第１消音室（５）に開口する複数の第１消音孔（１２）を、また前記出口管（１１）には、前記第１消音室（５）に開口する複数の第２消音孔（１３）をそれぞれ設け、前記第１消音室（５）には、前記入口管（１０）と前記出口管（１１）とを、それぞれ埋設するようにして吸音材（１７）を充填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記載のエンジン用排気マフラにおいて、
   前記入口管（１０）及び出口管（１１）を互いに平行に配置したことを特徴とする、エンジン用排気マフラ。
3. 請求項１又は２記載のエンジン用排気マフラにおいて、
   前記第１消音孔（１２）の総合開口面積を前記第２消音孔（１３）の総合開口面積よりも小さく設定したことを特徴とする、エンジン用排気マフラ。
4. 請求項３記載のエンジン用排気マフラにおいて、
   前記入口管（１０）及び出口管（１１）を上下方向に並設し、その出口管（１１）の軸方向に沿う継ぎ目（１６）を上方又は下方に向けたことを特徴とする、エンジン用排気マフラ。
   

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