JP6483469B2 - マフラ - Google Patents
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Description
消音空間に吸音材を配置する場合があるが、吸音材に水が溜まると消音性能が低下してしまう。これに対し、上記構成によれば、吸音材に水が溜まるのを抑えることができ、その結果、消音性能の低下を抑制することができる。
このような構成によれば、排気経路の側壁と仕切り部とにより消音空間が形成されるため、より一層、部品点数の低減や組み立て手順の簡略化が可能となる。
このような構成を有する場合であっても、組み立て手順の簡略化が可能となる。
また、上記構成において、排気経路は、出口に繋がっていると共に、排気経路の側壁における出口に隣接する部分には、該部分を構成する複数の排気経路用板状部材の外縁の隙間として形成された開口部が設けられていても良い。
また、マフラを流れる排気ガスの気流により笛吹き音等の異音が発生する場合があるが、開口部の形状を調整することで、排気ガスの気流を変化させ、異音の発生を回避することができる。
[構成の説明]
第1実施形態のマフラは、自動車の内燃機関からの排気ガス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。以後、自車両の前側,後側を前,後とすると共に、自車両の前方に向かって右側,左側を右,左とする。
アウタープレート13,14は、横長の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、上下方向の中央における左端寄りの位置に排気ガスの入口13aが形成されていると共に、アウタープレート13の外縁や、入口13aの周縁は、その断面がL字状になっている。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右端寄りの位置に排気ガスの出口14aが形成されていると共に、アウタープレート14の外縁や出口14aの周縁は、その断面がL字状になっている。
また、セパレータ20には、断面がU字状であり、下方に突出する溝部28が形成されている。溝部28は、G字状の経路を構成しており、セパレータ20の中央孔部27に隣接する位置から、セパレータ20の後側の縁部における右端の位置にかけて延びている。
また、排気経路2の終点の部分(排気経路2における出口14aに隣接する部分)の側壁には、カバーパイプ50とセパレータ20のつなぎ目に排気経路開口部3が形成されている(図3(B))。排気経路開口部3は、該側壁を構成するセパレータ20の外縁とカバーパイプ50の外縁との間の隙間(セパレータ20とカバーパイプ50のつなぎ目の隙間)として形成されている。排気経路開口部3は、セパレータ20の外縁と、カバーパイプ50の外縁と、出口14aの周縁等により取り囲まれている。
第1実施形態のマフラ1は、次のような工程で製造される。
(1)各部品を作成する工程
所定形状に加工された板状のステンレスをプレス成形することで、外殻部材10を構成するマフラシェル11,12,アウタープレート13,14と、セパレータ20,仕切り部30,カバーパイプ50等を作成する。なお、セパレータ20及びカバーパイプ50は、排気経路2の終点の部分に排気経路開口部3が形成される形状に加工されている。また、吸音材40を作成する。
仕切り部30と、G字状に形成された扁平な吸音材40と、カバーパイプ50とを上下方向に積層する。より詳しくは、仕切り部30の外側を覆うように吸音材40を積層すると共に、さらにその上にカバーパイプ50を積層し、仕切り部30とカバーパイプ50とを溶接により接合する(図4(A))。
工程(2)にて積層された仕切り部30,吸音材40,カバーパイプ50と、セパレータ20とを上下方向に積層する。より詳しくは、セパレータ20の溝部28の内側と、仕切り部30の内側とが対面した状態でこれらを積層する。そして、カバーパイプ50とセパレータ20とを溶接により接合する(図4(B))。
工程(3)にて積層されたセパレータ20,仕切り部30,吸音材40,カバーパイプ50と、外殻部材10のマフラシェル11,12とを上下方向に積層する。より詳しくは、マフラシェル11の内側と、セパレータ20のカバーパイプ50等が積層された側とが対面すると共に、マフラシェル12の内側と、セパレータ20のカバーパイプ50等が積層されていない側とが対面した状態で、これらを積層する(図5)。これにより、マフラシェル11,12は、筒状に配される。
工程(4)にて積層されたセパレータ20,外殻部材10のマフラシェル11,12等に対し、溶接線60に沿って溶接を行うことで、マフラシェル11,12の左右の縁部11a,12aを接合すると共に、これらと、セパレータ20の左縁部23,右縁部25を接合する(図6(A))。なお、溶接以外の方法(例えばかしめ等)で、これらを接合しても良い。
筒状に配された外殻部材10のマフラシェル11,12の両端をなす各開口部に、前側のアウタープレート13と、後側のアウタープレート14を配置し、これらの開口部が塞がれた状態にする(図6(B))。
溶接線61に沿って溶接を行うことで、工程(6)にて配置されたアウタープレート13,14と、マフラシェル11,12を接合する(図7)。なお、溶接以外の方法で、これらを接合しても良い。
第2実施形態のマフラ100は、第1実施形態と同様、略楕円形の底面を有する柱体状に形成されており、外殻部材110と、吸音材140と、板状部材であるセパレータ120,仕切り部130,カバーパイプ150等から構成される(図8,9)。これらは、第1実施形態と同様の材料から構成されている。また、外殻部材110を構成する板状のマフラシェル111,112,アウタープレート113,114や、セパレータ120,仕切り部130,カバーパイプ150等は、第1実施形態と同様、板状部材をプレス成形することで形成される。
また、排気経路101の終点の部分(排気経路101における出口114aに隣接する部分)の側壁には、第1実施形態と同様にして、カバーパイプ150とセパレータ120のつなぎ目に排気経路開口部が形成されている。
[第3実施形態]
第3実施形態のマフラ200は、第1実施形態と同様、外殻部材210と、吸音材240と、板状部材であるセパレータ220,仕切り部230,カバーパイプ250等から構成される(図10,11)。これらは、第1実施形態と同様の材料から構成されている。また、外殻部材210を構成する板状のマフラシェル211,212,アウタープレート213,214や、セパレータ220,仕切り部230,カバーパイプ250等は、第1実施形態と同様、板状部材をプレス成形することで形成される。
また、排気経路の終点の部分(排気経路における出口214aに隣接する部分)の側壁には、第1実施形態と同様にして、カバーパイプ250とセパレータ220のつなぎ目に排気経路開口部が形成されている。
[第4実施形態]
第4実施形態のマフラ300は、第3実施形態と同様、外殻部材310と、吸音材340と、板状部材であるセパレータ320,仕切り部330,カバーパイプ350等から構成される(図12,13)。これらは、第3実施形態と同様の材料から構成されている。また、外殻部材310を構成する板状のマフラシェル311,312,アウタープレート313,314や、セパレータ320,仕切り部330,カバーパイプ350等は、第3実施形態と同様、板状部材をプレス成形することで形成される。
また、排気経路の終点の部分(排気経路における出口314aに隣接する部分)の側壁には、第1実施形態と同様にして、カバーパイプ350とセパレータ320のつなぎ目に排気経路開口部が形成されている。
[第5実施形態]
第5実施形態のマフラ400は、第4実施形態と同様、外殻部材410と、吸音材440と、板状部材であるセパレータ420,仕切り部430,カバーパイプ450等から構成される(図14,15)。これらは、第4実施形態と同様の材料から構成されている。また、外殻部材410を構成する板状のマフラシェル411,412,アウタープレート413,414や、セパレータ420,仕切り部430,カバーパイプ450等は、第4実施形態と同様、板状部材をプレス成形することで形成される。
カバーパイプ450は、断面が半円状であり、後側上方に突出する溝状部材として形成されている。カバーパイプ450は、セパレータ420の溝部421や仕切り部430と同様、直線状の経路を構成しており、その一端は、アウタープレート414の出口414bに繋がっている。
また、排気経路401の終点の部分(排気経路401における出口414bに隣接する部分)の側壁には、第1実施形態と同様にして、カバーパイプ450とセパレータ420のつなぎ目に排気経路開口部が形成されている。
[第6実施形態]
第6実施形態のマフラ500は、第1実施形態と同様、略楕円形の底面を有する柱体状に形成されており、第1実施形態と同様の外殻部材,排気経路520や、入口部530等から構成されている(図16)。外殻部材は、2つのアウタープレートと、1つのマフラシェル510とから構成されている。
入口からマフラ500に進入した排気ガスは、入口部530を通過し、第1,第2空間に流入する。その後、入口部530の正面に位置する始点から排気経路520に流入すると共に、排気経路520を通過し、出口から外殻部材の外部に排出される。また、排気経路520を流れる排気ガスは、仕切り部の孔部を通過して吸音室に進入し、吸音室に配された吸音材に接触する。これにより、排気音が抑制される。
第7実施形態のマフラ600は、第6実施形態と同様、略楕円形の底面を有する柱体状に形成されており、外殻部材や、外殻部材の内部に配された排気経路601や入口部602を有している(図17)。しかしながら、これらの部位は、第6実施形態とは異なる構成を有している。以下では、該相違点を中心に、第7実施形態のマフラ600について説明する。
具体的には、第1セパレータ630には、G字状の排気経路溝部631が形成されていると共に、直線状の入口溝部632が形成されている。また、第2セパレータ640には、排気経路溝部631と同様のG字状の排気経路溝部641が形成されていると共に、入口溝部632と同様の直線状の入口溝部642が形成されている。以後、第1,第2セパレータ630,640における溝部の開口が形成された面を表面とし、その反対側の面を裏面とする。
第8実施形態のマフラ700は、第2実施形態と同様、略楕円形の底面を有する柱体状に形成されていると共に、U字状の排気経路701を有している(図18,19)。しかしながら、排気経路701等の向きや、吸音室の構成等において第2実施形態と相違しており、以下では、該相違点を中心に、第8実施形態のマフラ700について説明する。
そして、セパレータ720の溝部721とカバーパイプ750との隙間は、U字状の排気経路701となる。排気経路701は、外殻部材710の内部空間の上側における後側のアウタープレート714の正面であって、左右方向の中央の位置を始点とし、アウタープレート714の出口714aを終点とする経路となっている。また、排気経路701の左右方向の中央には、第1,第2仕切り部730,760により挟持されている吸音材740が配された状態となる。
[効果]
第1〜第8実施形態のマフラによれば、プレス成形された板状部材を一定の方向に積層することで、排気経路や吸音室が形成されるため、部品点数の低減や組み立て手順の簡略化が可能となる。また、排気経路における吸音室の配置区間を自由に定めることができ、内部構造の自由度が向上する。また、第1〜第6,第8実施形態のマフラでは、プレス成形された板状の仕切り部材により吸音室を形成しているため、吸音室と排気ガスが流下する空間とが接する部分の面積を広げることができ、これにより、消音性能が向上し、排気音を十分に抑制できる。
(1)第1〜第5実施形態のマフラを構成するセパレータ,カバーパイプ,吸音材,仕切り部は、1つの板状部材として構成されている。しかしながら、これに限らず、プレス成形された複数の板状部材を積層方向に直交するよう並べて配置することで、1つのセパレータを構成しても良い。また、プレス成形された複数のカバーパイプや仕切り部をセパレータの溝部に沿って配置することで、排気経路や吸音室を構成しても良いし、複数の扁平な吸音材を吸音室に配置するようにしても良い。
(2)また、第1〜第8実施形態のマフラでは、排気経路を構成するセパレータは、矩形に形成されていると共に、外殻部材の内部空間を分割するように(内部空間の断面を全て覆うように)配されている。しかしながら、これに限らず、セパレータは、矩形以外の形状に形成されていても良いし、内部空間の断面の一部を覆った状態で、内部空間を横切るように配されていても良い。
(3)また、第1〜第8実施形態のマフラでは、排気経路は出口に繋がっているが、出口に繋がっていない構成としても良い。このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。
上記実施形態の説明で用いた用語と、特許請求の範囲の記載に用いた用語との対応を示す。
Claims (7)
- 排気ガスが進入する入口と、前記排気ガスを排出する出口が形成されている外殻部材と、
前記外殻部材の内部で予め定められた積層方向に積層された複数の排気経路用板状部材の隙間として形成され、前記入口から進入した前記排気ガスを前記出口に誘導する排気経路と、
消音を行うために前記排気経路の内部に設けられた消音空間と、
前記複数の排気経路用板状部材の間に配された板状部材であり、前記排気経路の内部で前記消音空間と他の空間を仕切った状態となるよう、前記排気経路用板状部材と共に前記積層方向に積層され、前記排気経路を流れる前記排気ガスを前記消音空間に誘導する複数の孔部が形成されている仕切り部と、
を備えることを特徴とするマフラであって、
前記複数の排気経路用板状部材は、前記仕切り部に対面する部分が、前記外殻部材から離れた状態で配置されていること、
を特徴とするマフラ。 - 排気ガスが進入する入口と、前記排気ガスを排出する出口が形成されている外殻部材と、
前記外殻部材の内部で予め定められた積層方向に積層されており、プレス成形により予め定められた形状に形成されている複数の排気経路用板状部材により形成され、前記入口から進入した前記排気ガスを前記出口に誘導する排気経路と、
消音を行うために前記排気経路の内部に設けられた消音空間と、
プレス成形により予め定められた形状に形成された板状部材であり、前記排気経路の内部で前記消音空間と他の空間を仕切った状態となるよう、前記排気経路用板状部材と共に前記積層方向に積層され、前記排気経路を流れる前記排気ガスを前記消音空間に誘導する複数の孔部が形成されている仕切り部と、
を備えることを特徴とするマフラであって、
前記複数の排気経路用板状部材のうちのいずれかは、前記外殻部材の内部空間を分割した状態で配されており、その外縁が、前記外殻部材に繋がっているセパレータであり、
前記セパレータは、その外縁の一部と前記外殻部材との間に間隙を有した状態で配されること、
を特徴とするマフラ。 - 排気ガスが進入する入口と、前記排気ガスを排出する出口が形成されている外殻部材と、
前記外殻部材の内部で予め定められた積層方向に積層されており、プレス成形により予め定められた形状に形成されている複数の排気経路用板状部材により形成され、前記入口から進入した前記排気ガスを前記出口に誘導する排気経路と、
消音を行うために前記排気経路の内部に設けられた消音空間と、
プレス成形により予め定められた形状に形成された板状部材であり、前記排気経路の内部で前記消音空間と他の空間を仕切った状態となるよう、前記排気経路用板状部材と共に前記積層方向に積層され、前記排気経路を流れる前記排気ガスを前記消音空間に誘導する複数の孔部が形成されている仕切り部と、
を備えることを特徴とするマフラであって、
前記排気経路は、前記出口に繋がっていると共に、前記排気経路の側壁における前記出口に隣接する部分には、該部分に含まれるいずれかの前記排気経路用板状部材の外縁と、該部分に含まれる他の前記排気経路用板状部材の外縁との隙間として形成された開口部が設けられていること、
を特徴とするマフラ。 - 請求項1又は請求項3に記載のマフラにおいて、
いずれかの前記排気経路用板状部材は、前記外殻部材の内部空間を分割した状態で配されており、該排気経路用板状部材の外縁が、前記外殻部材に繋がっていること、
を特徴とするマフラ。 - 請求項1から請求項4のうちのいずれか1項に記載のマフラにおいて、
前記消音空間は、前記排気経路の上側の側壁に沿って設けられており、内部に吸音材が配された吸音室として構成されていること、
を特徴とするマフラ。 - 請求項1から請求項5のうちのいずれか1項に記載のマフラにおいて、
前記消音空間は、前記排気経路用板状部材における前記排気経路の側壁をなす部分と、前記仕切り部の隙間として構成されていること、
を特徴とするマフラ。 - 請求項1から請求項5のうちのいずれか1項に記載のマフラにおいて、
前記消音空間は、前記排気経路用板状部材と共に前記積層方向に積層された複数の前記仕切り部の隙間として構成されていること、
を特徴とするマフラ。
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