JP6450049B2 - マフラ - Google Patents

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Description

本開示は、排気音を低減するによう構成されたマフラに関する。
下記の引用文献1には、マフラを傾斜させて配置することによってマフラ内に溜まる水を排出しやすくするという技術が開示されている。
特開2009−092033号公報
マフラを傾斜させて配置するにはマフラを配置するためのスペースが大きくなるという問題があった。
本開示の一側面では、マフラにおいて、マフラを傾斜させて配置することなく、良好に排水できるようにすることが望ましい。
本開示の一側面のマフラは、筐体と、セパレータと、排気導入部と、排気排出部と、誘導部と、を備える。筐体は、内部に空間を有するように構成される。セパレータは、筐体の内部の空間を、少なくとも上側空間、および上側空間よりも下側に位置する下側空間、に仕切るとともに、上側空間および下側空間を連通するように構成された連通部を有する。排気導入部は、上側空間に排気を導入するように構成される。
排気排出部は、管状に構成され、下側空間を含む領域から排気を排出するように構成される。誘導部は、セパレータ上に存在する水を排気排出部内に誘導するように構成される。
このようなマフラによれば、セパレータ上の水は誘導部によって排気排出部に誘導されるので、マフラ内から排出されやすくすることができる。
また、マフラは、誘導部として、セパレータにおいて、排気排出部の内部、または排気排出部において開口した排気入口部の近傍にセパレータ上に存在する水を落下させるように構成された排水孔を備えてもよい。
このようなマフラによれば、排水孔によってセパレータ上に存在する水を良好に排気排出部に誘導することができる。
また、マフラにおいて、排水孔は、排気入口部の近傍に位置するように構成されてもよい。
このようなマフラによれば、排気管における排気の出口から排水孔まで距離をより長くすることができるので、マフラにおける消音効果を向上させることができる。
また、マフラは、誘導部として、排気入口部から水平方向に延びるように構成された延長部、をさらに備え、排水孔は、延長部の真上に位置するように構成されてもよい。
このようなマフラによれば、セパレータ上に存在する水を延長部に落とすことができ、延長部を介してマフラの底部に水を落下させにくく排気排出部に誘導することができる。
また、マフラにおいて、延長部は、排気排出部を構成する部材と一体であるように構成されてもよい。
このようなマフラによれば、排気排出部を構成する部材と一体に延長部を構成するので、延長部を別部材とする場合と比較して、マフラを製造する際の工程数を削減することができる。
また、マフラにおいて、排気排出部の少なくとも一部は、セパレータと一体であるように構成されてもよい。
このようなマフラによれば、排気排出部の少なくとも一部をセパレータと一体とするので、誘導部と排気排出部との位置関係に狂いが生じることを抑制することができる。
また、マフラにおいて、セパレータは、連通部として、通気用の孔である通気孔、をさらに備え、セパレータは、通気孔の周囲に、セパレータ上に存在する水が当該通気孔に流入することを抑制するように構成された流入抑制部をさらに備えてもよい。
このようなマフラによれば、セパレータに複数の孔が形成されている場合であっても、排水孔から排水されやすくすることができるので、マフラの底部に水を落下させにくく良好に排水することができる。
また、マフラにおいて、セパレータは、該セパレータの縁部にセパレータ上に存在する水が縁部から落下することを抑制するように構成された落下抑制部をさらに備えてもよい。
このようなマフラによれば、セパレータの縁部から水が落下しにくくすることができるので、誘導部を用いて良好に排水することができる。
また、マフラは、誘導部として、セパレータ上に存在する水を落下させるように構成された排水孔に向かって傾斜するように構成された傾斜部、をさらに備えてもよい。
このようなマフラによれば、排水孔にセパレータ上の水を集めつつ排水することができる。
また、マフラは、誘導部として、傾斜部に沿う溝部、をさらに備えてもよい。
このようなマフラによれば、溝部に沿って排水孔まで水を誘導することができる。
実施形態におけるマフラの透視図である。 実施形態におけるマフラの分解斜視図である。 実施形態におけるセパレータの平面図である。 実施形態におけるマフラのIV−IV断面図である。 実施形態におけるセパレータのV−V断面図である。 他の実施形態におけるセパレータの断面図である。
1…マフラ、2…排気経路、10…筐体、10A…上側空間、10B…下側空間、10C…隙間部、11,12…マフラシェル、12A…密着部、13,14…アウタープレート、13A…入口、14A…出口、20…セパレータ、21…排気入口部、21A…切欠部、22…排水孔、23…左縁部、24…前縁部、25…右縁部、26…後縁部、27…通気孔、27A…バーリング、27B…リブ、28…凹部、28A…延長部、29…溝部、29A…傾斜部、30…アッパプレート、31…孔部、40…吸音材、50…カバーパイプ。
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態の一例を説明する。
[1.実施形態]
[1−1.構成]
実施形態のマフラは、自動車の内燃機関からの排気を自車両の外部に排出するものであり、排気音を低減する装置として構成されている。なお、自車両とは、本開示のマフラが搭載された車両を示す。以後、マフラが自車両に装着された状態を表す車両装着状態において、自車両の前側、後側をそれぞれ前、後とすると共に、自車両の後方に向かって右側、左側をそれぞれ右、左と称する。また、上下方向についても、マフラが自車両に装着された状態での方向を示す。
マフラ1は、図1、図2に示すように、略楕円形の側面を有する柱体状に形成されており、内部には、排気経路2が形成されている。排気経路2は、排気の経路がJ字状に延びる管として形成されたものである。
マフラ1は、マフラ1の外側を覆う筐体10、筐体10の内部空間に配されたセパレータ20、アッパプレート30、吸音材40、カバーパイプ50等を備えて構成される。吸音材40を除くこれらの部品は、一例としてステンレスにより構成されているが、これに限定されること無く、耐熱性を有する他の材料により構成されていてもよい。
筐体10は、マフラシェル11,12、アウタープレート13,14等を備えて構成されており、これらは、プレス成形により形成されている。
アウタープレート13,14は、横長の略楕円形状の板状部材であり、前後方向に対面した状態で配される。前側のアウタープレート13は、上下方向の中央よりもやや上方における左寄りの位置に排気を導入するための入口13Aが形成されている。また、アウタープレート13の外縁は、その断面がL字状に形成されている。
入口13Aからは、後述する上側空間10Aに排気が導入される。また、後側のアウタープレート14は、上下方向の中央における左寄りの位置に排気の出口14Aが形成されている。また、アウタープレート14の外縁は、その断面がL字状に形成されている。
また、マフラシェル11,12は、横長のU字状に湾曲した矩形の板状部材であり、上下方向に対面した状態で配される。無論、マフラシェル11,12の形状はこれに限定されることはなく、様々な形状としてもよい。
セパレータ20、アッパプレート30、カバーパイプ50もまた、プレス成形により成形された板状部材である。マフラシェル11,12、セパレータ20、アッパプレート30、吸音材40、およびカバーパイプ50は、上下方向に積層された状態で配される。
セパレータ20は、図3に示すように、切欠部21Aと、排水孔22と、左縁部23と、前縁部24、右縁部25と、後縁部26と、通気孔27と、凹部28と、溝部29と、傾斜部29Aと、を備える。
セパレータ20は、図1に示すように、筐体10の内部空間を、上下に2分割するように配される。換言すれば、セパレータ20は、概ね内部空間の断面全体を覆うように配される。以後、内部空間におけるセパレータ20の上側を上側空間10Aとし、下側を下側空間10Bとする。
ここで、内燃機関の排気には多くの水分を含み、この水分が結露することによって多くの水滴が発生する。セパレータ20を有するマフラ1では、セパレータ20上に多くの水滴が存在する可能性があるため、このような水滴を排気経路2から排出しやすくするための工夫を施している。本実施形態では、セパレータ20上の水がマフラ1の底面に落下しにくく構成している。
左縁部23、前縁部24、後縁部26は、セパレータ20の外縁を上方に向けてL字状に屈曲させることで形成された部位である。これらの部位では、セパレータ20の外縁から水が落下することを抑制される。
右縁部25は、セパレータ20の外縁を下方に向けてL字状に屈曲させることで形成された部位である。左縁部23は、マフラシェル11,12に接合されることで密着部12Aを構成する。また、右縁部25は、マフラシェル11,12に接合されることで密着部12Bを構成する。
密着部12Aは、左縁部23とマフラシェル11,12とが密着された状態とされた部位を示し、密着部12Bは、右縁部25とマフラシェル11,12とが密着された状態とされた部位を示す。密着部12A,12Bにおいては、マフラシェル11,12と密着させることで、セパレータ20の縁部から水が漏れにくくしている。
なお、前縁部24とアウタープレート13との間は、密着しないことによる隙間である隙間部10Cを構成し、後縁部26とアウタープレート14との間は、密着しないことによる隙間である隙間部10Dを構成する。ただし、前縁部24、後縁部26においては、セパレータ20の外縁が上方に向けて屈曲されているので、セパレータ20の縁部から水が落下しにくく構成される。
凹部28は、セパレータ20の一部を変形させることによって、断面がU字状であり、下方に突出する形状に形成された部位である。凹部28は、J字状の経路を構成しており、セパレータ20の右側やや後方の位置である始点から、前側中央を経て、セパレータ20の左側後方の縁部にかけて延びている。
切欠部21Aは、凹部28の始点付近を略長方形に刳り抜くことで形成されている。切欠部21Aと凹部28との境界が、排気入口部21となる。排気入口部21は、筐体10内の空間から排気経路2への排気の入口となる部位である。
排水孔22、延長部28A、溝部29は、セパレータ20上に存在する水を排気経路2内に誘導するための構成である。
排水孔22は、セパレータ20に形成された孔であり、水を良好に落下させることができる程度の大きさに設定される。
延長部28Aは、図3および図4に示すように、凹部28と一体に構成されており、排気入口部21から後方に向けて、水平方向に延びるように構成される。なお、ここでいう水平方向は、完全に水平である必要はなく、排気入口部21から延長部28A上の水を吸い込める程度の略水平方向を含む。
本実施形態のマフラ1のように、延長部28Aを有する場合には、排水孔22は、延長部28Aの真上に位置するように形成されるとよい。排水孔22を通過した水は、延長部28A上に落下し、排気の流れによって延長部28A上を排気入口部21に誘導されることになる。
溝部29は、図3に示すように、セパレータ20の上面において、周囲よりも低くなるように溝状に形成された部位である。溝部29には、傾斜部29Aが形成される。傾斜部29Aは、溝部29が排水孔22に近づくにつれて徐々に低くなるような傾斜が形成された部位であり、図3では水が流れる方向を破線矢印で表記している。溝部29および傾斜部29Aは、セパレータ20上に存在する水を集め、集めた水を排水孔22に向かって移動しやすくするための構成である。
なお、図4に示すように、カバーパイプ50の上面においても排水孔22に近づくにつれてより低くなるような傾斜部とされている。この構成も、集めた水を排水孔22に向かって移動しやすくするための構成である。
通気孔27および前述の隙間部10Cは、上側空間10Aと下側空間10Bとを連通するように構成される。
通気孔27は、排水孔22を除く通気用の孔であり、セパレータ20において多数形成される。また、セパレータ20は、通気孔27の周囲に、バーリング27Aを備える。バーリング27Aは、図5に示すように、セパレータ20における通気孔27の周囲の部位を上方に曲げることで形成される。バーリング27Aは、通気孔27の周囲をより高い壁で囲う構成とすることで、セパレータ20上に存在する水が通気孔27に流入することを抑制する。すなわち、セパレータ20上に存在する水がマフラ1の底部に落下することを抑制する。
アッパプレート30は、図2に示すように、断面がハット型、換言すれば逆U字状であり、外面が上方に突出する内面溝状の部材として形成されている。アッパプレート30は、セパレータ20の凹部28と同様のJ字状の経路を構成しており、凹部28に対面した状態で配される。アッパプレート30には、多数の小径の孔部31が形成されている。
カバーパイプ50は、断面がアッパプレート30の断面と同様のハット型であり、外面が上方に突出する内面溝状の部材として形成されている。カバーパイプ50は、セパレータ20の凹部28やアッパプレート30と同様のJ字状の経路を構成している。カバーパイプ50は、アッパプレート30との間に隙間が形成された状態で、アッパプレート30を上側から覆うように配される。すなわち、カバーパイプ50は、アッパプレート30の下方に位置するセパレータ20の凹部28に対面した状態で配される。また、カバーパイプ50とアッパプレート30との間の隙間には、例えば、グラスウールとして構成された吸音材40が配される。なお、吸音材40は、例えば、ステンレス等の金属繊維として構成されていてもよい。吸音材40は、カバーパイプ50とアッパプレート30とにより挟まれた状態で配される。
また、セパレータ20の凹部28とカバーパイプ50との隙間は、排気経路2となる。排気経路2は、セパレータ20に形成された排気入口部21を始点、後側のアウタープレート14の出口14Aを終点とするJ字状の経路となっている。
つまり、出口14A、排気入口部21、凹部28、カバーパイプ50は、管状の排気経路2を構成する。このような構成では、入口13Aからマフラ1に進入した排気は、上側空間10Aに流入し、その後、セパレータ20に設けられた通気孔27や隙間部10Cから下側空間10Bに移動する。そして、排気は、セパレータ20の排気入口部21から排気経路2に進入すると共に、排気経路2を通過し、出口14Aから筐体10の外部に排出される。なお、排気経路2は、下側空間10Bを含む領域から排気を侵入させるように構成されていればよく、上側空間10Aからも排気を進入させてもよい。
排気経路2を流れる排気は、アッパプレート30の孔部31を通過して吸音材40に接触する。これにより、排気音が抑制される。
[1−2.効果]
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1a)本開示のマフラ1は、筐体10と、セパレータ20と、カバーパイプ50と、を備える。筐体10は、入口13Aと、出口14Aと、を備える。セパレータ20は、排気入口部21と、排水孔22と、凹部28と、延長部28Aと、溝部29と、を備える。筐体10は、内部に空間を有するように構成される。セパレータ20は、筐体10の内部の空間を、少なくとも上側空間10A、および上側空間10Aよりも下側に位置する下側空間10B、に仕切るとともに、上側空間10Aと下側空間10Bとを連通するように構成された隙間部10C、通気孔27を有する。入口13Aは、上側空間10Aに排気を導入するように構成される。排気経路2は、出口14A、排気入口部21、凹部28、カバーパイプ50等によって管状に構成され、下側空間10Bを含む領域から排気を排出するように構成される。排水孔22、延長部28A、溝部29は、セパレータ20上に存在する水を排気経路2内に誘導するように構成される。
このようなマフラ1によれば、セパレータ20上の水は排気経路2に誘導されるので、セパレータ20上の水がマフラ1内から排出されやすくすることができる。
(1b)本開示のマフラ1において、排水孔22は、排気入口部21の近傍に位置するように構成される。
このようなマフラ1によれば、排気管における排気の出口から排水孔22まで距離をより長くすることができるので、マフラ1における消音効果を向上させることができる。
(1c)本開示のマフラ1は、排気入口部21から水平方向に延びるように構成された延長部28A、をさらに備え、排水孔22は、延長部28Aの真上に位置するように構成される。
このようなマフラ1によれば、セパレータ20上に存在する水を延長部28Aに落とすことができ、延長部28Aを介してマフラ1の底部に水を落下させにくくしつつ、セパレータ20上に存在する水を排気経路2に誘導することができる。
(1d)本開示のマフラ1において、延長部28Aは、排気経路2を構成する部材の一部であるセパレータ20と一体であるように構成される。
このようなマフラ1によれば、延長部28Aをセパレータ20と一体に構成するので、延長部28Aを別部材とする場合と比較して、マフラ1を製造する際の工程数を削減することができる。また、このようなマフラ1によれば、排気経路2の一部をセパレータ20と一体とするので、排水孔22、延長部28A、溝部29と、排気経路2との位置関係に狂いが生じることを抑制することができる。
(1e)本開示のマフラ1において、セパレータ20は、隙間部10C、通気孔27として、排水孔22を除く通気用の孔である通気孔27、をさらに備え、セパレータ20は、通気孔27の周囲に、セパレータ20上に存在する水が通気孔27に流入することを抑制するように構成されたバーリング27A、リブ27Bをさらに備える。
このようなマフラ1によれば、セパレータ20に複数の孔が形成されている場合であっても、排水孔22から排水されやすくすることができるので、マフラ1の底部に水を落下させにくく良好に排水することができる。
(1f)本開示のマフラ1において、セパレータ20は、該セパレータ20の縁部にセパレータ20上に存在する水が縁部から落下することを抑制するように構成された前縁部24、後縁部26、密着部12Aをさらに備える。
このようなマフラ1によれば、セパレータ20の縁部から水が落下しにくくすることができるので、排水孔22、延長部28A、溝部29を用いて良好に排水することができる。
(1g)本開示のマフラ1は、セパレータ20上に存在する水を落下させるように構成された排水孔22に向かって傾斜するように構成された傾斜部29Aをさらに備える。
このようなマフラ1によれば、排水孔22にセパレータ20上の水を集めつつ排水することができる。
(1h)本開示のマフラ1は、傾斜部29Aに沿う溝部29をさらに備える。
このようなマフラ1によれば、溝部29に沿って排水孔22まで水を誘導することができる。
[2.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(2a)上記実施形態では、セパレータ20上に存在する水が通気孔27に流入することを抑制する構成としてバーリング27Aを備えたが、これに限定されるものではない。例えば、バーリング27Aに換えて、図6に示すように、リブ27Bとしてもよい。リブ27Bは、通気孔27の周囲に段差を設けることで通気孔27が周囲の部位よりも高くなるよう形成されたものである。
このように構成しても上記(1a)と同様の効果が得られる。
(2b)また、上記実施形態では、延長部28Aを設け、延長部28Aの真上に排水孔22を形成したが、排水孔22の位置は、セパレータ20において、排気経路2において開口した排気入口部21の近傍に設けられていてもよい。この場合、延長部28Aを備える必要はない。
なお、排気入口部21の近傍とは、排気の流れによってマフラ1の底部、つまり、マフラシェル12に水が落下することなく、セパレータ20上に存在する水が排気経路2の内部に吸い込まれる程度の位置関係を示す。具体的には、排水孔22の位置は、排気経路2の内部に直接水を落とすことができる位置、排気入口部21の近傍に水を落とすことができる位置等であってもよい。
このようなマフラであっても、排水孔22によってセパレータ20上に存在する水を良好に排気経路2に誘導することができる。
(2c)上記実施形態においては、本開示の排気導入部を筐体10に設けられた入口13Aとして構成したが、筐体10に排気を誘導するものであれば何でもよい。例えば、インレットパイプ等の筒状部材を排気導入部として適用してもよい。また、同様に、排気排出部としては、アウトレットパイプ等の筒状部材を適用してもよい。
(2d)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。
また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
(2e)上述したマフラ1の他、当該マフラ1を構成要素とするシステムなど、種々の形態で本開示を実現することもできる。
[3.実施形態の構成と本開示の構成との対応関係]
上記実施形態において隙間部10C、通気孔27は本開示でいう連通部の一例に相当し、上記実施形態において入口13Aは本開示でいう排気導入部の一例に相当する。また、上記実施形態において出口14A、排気入口部21、凹部28、カバーパイプ50は本開示でいう排気排出部の一例に相当し、上記実施形態において排水孔22、延長部28A、溝部29は本開示でいう誘導部の一例に相当する。
また、上記実施形態において前縁部24、後縁部26、密着部12Aは本開示でいう落下抑制部の一例に相当し、上記実施形態においてバーリング27A、リブ27Bは本開示でいう流入抑制部の一例に相当する。

Claims (10)

  1. 内部に空間を有するように構成された筐体と、
    前記筐体の内部の空間を少なくとも上側空間、および前記上側空間よりも下側に位置する下側空間、に仕切るとともに、前記上側空間および前記下側空間を連通するように構成された連通部を有するセパレータと、
    前記上側空間に排気を導入するように構成された排気導入部と、
    管状に構成され、前記下側空間を含む領域から排気を排出するように構成された排気排出部と、
    前記セパレータ上に存在する水を前記排気排出部内に誘導するように構成された誘導部と、
    を備え
    前記誘導部として、
    前記セパレータにおいて、前記排気排出部の内部、または前記排気排出部において開口した排気入口部の近傍に前記セパレータ上に存在する水を落下させるように構成された排水孔と、
    前記排気入口部から水平方向に延びるように構成された延長部と、
    をさらに備え、
    前記排水孔は、前記延長部の真上に位置する
    ように構成されたマフラ。
  2. 請求項に記載のマフラであって、
    前記排水孔は、前記排気入口部の近傍に位置する
    ように構成されたマフラ。
  3. 請求項1または請求項2に記載のマフラであって、
    前記延長部は、前記排気排出部を構成する部材と一体である
    ように構成されたマフラ。
  4. 請求項1〜請求項の何れか1項に記載のマフラであって、
    前記排気排出部の少なくとも一部は、前記セパレータと一体である
    ように構成されたマフラ。
  5. 請求項1〜請求項の何れか1項に記載のマフラであって、
    前記セパレータは、前記連通部として、通気用の孔である通気孔、
    をさらに備え、
    前記セパレータは、
    前記通気孔の周囲に、前記セパレータ上に存在する水が当該通気孔に流入することを抑制するように構成された流入抑制部、
    をさらに備えるマフラ。
  6. 内部に空間を有するように構成された筐体と、
    前記筐体の内部の空間を少なくとも上側空間、および前記上側空間よりも下側に位置する下側空間、に仕切るとともに、前記上側空間および前記下側空間を連通するように構成された連通部を有するセパレータと、
    前記上側空間に排気を導入するように構成された排気導入部と、
    管状に構成され、前記下側空間を含む領域から排気を排出するように構成された排気排出部と、
    前記セパレータ上に存在する水を前記排気排出部内に誘導するように構成された誘導部と、
    を備え
    前記セパレータは、前記連通部として、通気用の孔である通気孔、
    をさらに備え、
    前記セパレータは、
    前記通気孔の周囲に、前記セパレータ上に存在する水が当該通気孔に流入することを抑制するように構成された流入抑制部、
    をさらに備えるマフラ。
  7. 請求項1〜請求項の何れか1項に記載のマフラであって、
    前記セパレータは、該セパレータの縁部に前記セパレータ上に存在する水が縁部から落下することを抑制するように構成された落下抑制部、
    をさらに備えるマフラ。
  8. 請求項1〜請求項の何れか1項に記載のマフラであって、
    前記誘導部として、前記セパレータ上に存在する水を落下させるように構成された排水孔に向かって傾斜するように構成された傾斜部、
    をさらに備えるマフラ。
  9. 請求項に記載のマフラであって、
    前記誘導部として、前記傾斜部に沿う溝部、
    をさらに備えるマフラ。
  10. 内部に空間を有するように構成された筐体と、
    前記筐体の内部の空間を少なくとも上側空間、および前記上側空間よりも下側に位置する下側空間、に仕切るとともに、前記上側空間および前記下側空間を連通するように構成された連通部を有するセパレータと、
    前記上側空間に排気を導入するように構成された排気導入部と、
    管状に構成され、前記下側空間を含む領域から排気を排出するように構成された排気排出部と、
    前記セパレータ上に存在する水を前記排気排出部内に誘導するように構成された誘導部と、
    を備え
    前記セパレータは、該セパレータの縁部が上方に向けて屈曲されることで前記セパレータ上に存在する水が縁部から落下することを抑制するように構成された落下抑制部、
    をさらに備えるマフラ。
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