JP7134538B1 - Tail pipe for vehicle muffler - Google Patents
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Abstract
【課題】 簡易構造でありながら、車両走行時における風力をより有効活用してインペラーの高効率回転を実現できる車両マフラー用テール管の提供。【解決手段】 本発明に係る車両マフラー用テール管1は、車両マフラーと連結して後端部に排気口P1を設ける本体管2と、該排気口P1の後側に、車両走行時の風力で回転し上記排気口P1からの燃料ガスの排気を促すインペラー3を備えた車両用テール管であって、上記インペラー3を回転可能に支持する回転軸7の外周面7aにエア噴出口8を設け、該エア噴出口8に通ずるガイド空間9を同軸7の内部に設け、該ガイド空間9と接続するエア配送管10を設けると共に、該エア配送管10の自由端部10aに車両走行方向前向きにエア取入口11を設ける構成を有する。【選択図】 図5[PROBLEMS] To provide a tail pipe for a muffler of a vehicle, which has a simple structure and can realize highly efficient rotation of an impeller by effectively utilizing the wind force when the vehicle is running. SOLUTION: A tail pipe 1 for a vehicle muffler according to the present invention includes a body pipe 2 connected to a vehicle muffler and provided with an exhaust port P1 at the rear end thereof, and a wind force at the rear side of the exhaust port P1, which is used when the vehicle is running. and an impeller 3 for promoting the exhaust of fuel gas from the exhaust port P1, wherein an air ejection port 8 is formed on an outer peripheral surface 7a of a rotary shaft 7 that rotatably supports the impeller 3. A guide space 9 communicating with the air ejection port 8 is provided inside the coaxial shaft 7, an air distribution pipe 10 connected to the guide space 9 is provided, and a free end portion 10a of the air distribution pipe 10 is directed forward in the vehicle running direction. It has a configuration in which an air intake port 11 is provided in the . [Selection drawing] Fig. 5
Description
本発明は自動車やバイク等の車両のマフラーに連結して使用するテール管に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tail pipe used by being connected to a muffler of a vehicle such as an automobile or a motorcycle.
従来、エンジン駆動の車両において、燃焼ガスの排気を効率良く行うことが燃料の効率の良い燃焼に貢献することが良く知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an engine-driven vehicle, it is well known that efficient exhaustion of combustion gas contributes to efficient fuel combustion.
そこで、本願発明者は、既に下記特許文献1に示すように、インペラーによって燃焼ガスの排気をアシストし、高効率の排気を実現することができる車両マフラー用テール管を開発している。
Therefore, the inventor of the present application has already developed a tail pipe for a vehicle muffler that can assist the exhaust of combustion gas with an impeller and achieve highly efficient exhaust, as shown in
上記特許文献1の車両マフラー用テール管によれば、インペラーの回転によって燃焼ガスの排気を効率良く行うことができ、燃費向上を図ることができるのは勿論のこと、インペラーを車両走行時の風圧で回転させることができるので、インペラーの駆動源を設ける必要がなく、省エネルギーである。
According to the vehicle muffler tail pipe of
このようなインペラーの回転に基づく排気促進をさらに効果的にするには、インペラーを如何に効率良く回転させることができるかが重要となる。本発明は、簡易構造でありながら、車両走行時における風力をより有効活用してインペラーの高効率回転を実現できる車両マフラー用テール管を提供する。 How efficiently the impeller can be rotated is important in order to make the exhaust promotion based on the rotation of the impeller more effective. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a tail pipe for a vehicle muffler, which has a simple structure and is capable of realizing highly efficient rotation of an impeller by effectively utilizing wind power during vehicle travel.
要述すると、本発明に係る車両マフラー用テール管は、車両マフラーと連結して後端部に排気口を設ける本体管と、該排気口の後側に、車両走行時の風力で回転し上記排気口からの燃料ガスの排気を促すインペラーを備えた車両用テール管であって、上記インペラーを回転可能に支持する回転軸の外周面にエア噴出口を設け、該エア噴出口に通ずるガイド空間を同軸の内部に設け、該ガイド空間と接続するエア配送管を設けると共に、該エア配送管の自由端部に車両走行方向前向きにエア取入口を設ける構成を有することにより、該エア取入口から取り入れたエアを上記エア配送管、上記ガイド空間を経て上記エア噴出口から噴出させて、上記インペラーの軸受孔の内周面と上記回転軸の外周面間に圧縮エア層を形成して、上記インペラーを高効率で回転させることができる。 Briefly, the tail pipe for a vehicle muffler according to the present invention includes a main pipe connected to a vehicle muffler and provided with an exhaust port at the rear end thereof, and a main pipe, which rotates by the wind force when the vehicle is running, on the rear side of the exhaust port. A vehicular tail pipe provided with an impeller that facilitates exhaustion of fuel gas from an exhaust port, wherein an air ejection port is provided on the outer peripheral surface of a rotating shaft that rotatably supports the impeller, and a guide space communicates with the air ejection port. is coaxially provided inside the guide space, an air distribution pipe is provided to connect with the guide space, and an air intake is provided at the free end of the air distribution pipe so as to face forward in the vehicle running direction. The air taken in is ejected from the air ejection port through the air delivery pipe and the guide space to form a compressed air layer between the inner peripheral surface of the bearing hole of the impeller and the outer peripheral surface of the rotating shaft. The impeller can be rotated with high efficiency.
好ましくは、上記エア噴出口は上記回転軸の周方向に沿って等間隔を置いて複数設け、さらに好ましくは、上記回転軸の軸方向に沿って複数設けることにより、上記回転軸と上記軸受孔間に均密な圧縮エア層を形成し、上記インペラーの高効率回転を実現することができる。 Preferably, a plurality of the air ejection ports are provided at equal intervals along the circumferential direction of the rotating shaft, and more preferably, a plurality of air ejection ports are provided along the axial direction of the rotating shaft so that the rotating shaft and the bearing hole are provided. A uniform compressed air layer is formed between them, and highly efficient rotation of the impeller can be realized.
また、上記本体管より大径の被覆管を設け、該被覆管は、その内周面と上記本体管の外周面間を繋ぐリブ壁で固定されると共に、上記インペラーをその回転方向に沿って覆い、上記本体管の排気口の外周を覆うと共に、前端部に吸気口を設けることにより、車両走行時の風力を適切にインペラーに伝達することができる。 A cladding tube having a diameter larger than that of the main tube is provided, and the cladding tube is fixed by a rib wall connecting the inner peripheral surface of the cladding tube and the outer peripheral surface of the main tube, and rotates the impeller along its rotational direction. By covering the outer circumference of the exhaust port of the main pipe and providing the intake port at the front end, the wind force can be appropriately transmitted to the impeller when the vehicle is running.
上記エア配送管の自由端部が漏斗状を呈することにより、上記エア取入口を大きく開口させることができ、可及的に多くのエアを取り込むことができる。 Since the free end of the air delivery pipe is funnel-shaped, the air intake port can be opened wide to take in as much air as possible.
本発明に係る車両マフラー用テール管によれば、簡易構造ながらも、車両走行時における風力をより有効活用してインペラーの高効率回転を実現できる。そのため、車両の燃費向上に大きく貢献することができる。 According to the tail pipe for a vehicle muffler according to the present invention, although it has a simple structure, it is possible to effectively utilize the wind force when the vehicle is running and to realize highly efficient rotation of the impeller. Therefore, it can greatly contribute to the improvement of the fuel efficiency of the vehicle.
しかも、インペラー用の駆動源を設ける必要がなく、駆動のためのコストが不要である。 Moreover, there is no need to provide a drive source for the impeller, and no drive cost is required.
以下、本発明に係る車両マフラー用テール管の最良な実施例を図1乃至図9に基づき説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A preferred embodiment of a vehicle muffler tail pipe according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 9. FIG.
<基本構成>
本発明に係る車両マフラー用テール管1は、図9に示すように、車両VのマフラーMに連結して使用するものであり、インペラー3の回転によって燃焼ガスの排気促進を図り、ひいては燃費向上に貢献することができる。なお、車両Vとしては、図示の如く、自動車の他、バイク等、エンジン(内燃機関)を備え、燃焼ガスを排気するためのマフラーを有している車両であれば、本発明に係る車両マフラー用テール管1を適用することができる。
<Basic configuration>
The vehicle
図1乃至図3,図5,図6に示すように、前端部2aを車両マフラーと連結し、後端部2bにおける開口を排気口P1として設ける本体管2と、該排気口P1の後側に、車両走行時の風力で回転し該排気口P1からの燃料ガスの排気を促すインペラー3を備える基本構成を有している。
As shown in FIGS. 1 to 3, 5, and 6, a
よって、本体管2によって車両マフラーを延長して排気口P1を後方にずらして設け、該排気口P1と適度な間隔Lを置いてインペラー3を配する構成を有しており、該インペラー3により排気口P1から排出される燃焼ガスを効率良く後方へ流すことができる。排気口P1とインペラー3間の間隔Lは、インペラーの外径φ1や本体管2の後端部2bの内径(排気口P1の径)φ2等に基づき適宜調整することができる。
Therefore, the vehicle muffler is extended by the
また、本体管2は、前端部2a側は連結対象の車両用マフラーとほぼ同径にする一方、後端部2b側はできるだけ大径にして、排気口P1を形成する。効率の良い排気のためである。本発明にあって、本体管2の後端部2b側を前端部2a側よりも大径にするには、図5に示すように、二種類の径の管を段差部2dを介して繋げる他、図6に示すように、二種類の径の管をテーパー管部2eでつなげるようにすることもできる。
Further, the
本体管2を図5に示すような段差部2dを設ける構成とした場合、図1,図2に示すように、段差部2dにエア取入小窓2fを設けることができる。インペラー3の回転促進と燃焼ガスの排気促進のためである。好ましくは、図2に示すように、エア取入小窓2fを弧状に延びる長孔形状とし、該長孔形状のエア取入小窓2f内を移動し所望位置で固定することができる摘み部2gを設け、該摘み部2gによって取り入れるエアの向きを調整できるようにする。なお、摘み部2gは既知のボルト及びナットで構成することができる。
When the
また、図1,図2,図5,図6中の2hはマフラーと連結した本体管2の拡径を防止し固定するための一対の固定片であり、ボルトB及びナットNの螺合状態により各固定片2hを接近させたり離間させたりすることができる。ただし、本発明において、車両マフラーとの連結方法は固定片を用いた方法に限らない。
1, 2, 5, and 6, 2h is a pair of fixing pieces for preventing expansion of the diameter of the
なお、本体管2は、金属製とし、高温となる燃焼ガスを適切に流動させることができる素材から成ることが好ましい。より好ましくは、対候性を有する金属である、ステンレスで構成する。
The
≪被覆管4の構成≫
本発明にあっては、好ましくは、図1乃至図3,図5に示すように、本体管2より大径の被覆管4を設け、該被覆管4は、その内周面4cと本体管2の後端部2bの外周面2c間を繋ぐリブ壁5で固定されると共に、後端部4b側でインペラー3をその回転方向に沿って覆い、本体管2の排気口P1の外周を覆うと共に、前端部4aの開口を吸気口P2として設ける。
<<Structure of
In the present invention, preferably, as shown in FIGS. 1 to 3 and 5, a
すなわち、被覆管4は、インペラー3及び本体管2の排気口P1を覆って保護するのみならず、吸気口P2を設けて、車両走行時に発生する風を効果的に取り入れると共に、リブ壁5によって風の流れを整流しつつインペラー3の各ブレード3aに効果的な向きで供給することができる。したがって、車両走行時の風力を適切にインペラー3の各ブレード3aに伝達し、インペラー3を効率良く回転させることができる。
That is, the
被覆管4の内径φ3は、当然にインペラー3の外径φ1よりも大径に設定するが、吸気口P2の所望の面積に基づき適宜調整することができる。
The inner diameter φ3 of the
≪インペラーの構成≫
インペラー3は、上述のように、本体管2の排気口P1の後側に配され、被覆管4で覆われると共に吸気口P2から取り入れられる風力によって回転し、排気口P1からの燃焼ガスの排気を促進する。よって、図5,図6における左右方向左向きに燃焼ガスを引っ張って排気を促すこととなるように、ブレード3aの形状や傾きを調整することとなる。インペラー3のブレード3aは、金属製とし、高温となる燃焼ガスを適切に流動させることができる素材から成ることが好ましい。より好ましくは、対候性を有する金属である、ステンレスで構成する。また、軸受孔6を有する軸受部3bは軽量化と耐熱化を図るためにカーボン製又はセラミックス製とするのが望ましい。
≪Impeller configuration≫
As described above, the
図5,図6に示すように、インペラー3は軸受部3bが備える軸受孔6と、本体管2に固定された回転軸7によって回転可能に支持されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
当該回転軸7は、図4にも示すように、本体管2の後端部2bに設けた回転軸支持部13によって支持されている。回転軸支持部13は、好ましくは図示の如く、十文字状として、回転軸7を強固に支持する。また、回転軸支持部13によって回転軸7と同様に受け皿状のインペラー支持部14を支持し、該インペラー支持部14が後述する抜け止め部材15と共に、インペラー3の軸受部3bを回転可能に且つ軸方向にガタつかないように固定する。
The
本発明にあっては、図4乃至図7に示すように、回転軸7の外周面7aにエア噴出口8を設け、該エア噴出口8に通ずるガイド空間9を同回転軸7の内部に設ける構成を有している。該エア噴出口8は、後述する如く、軸受孔6の内周面6aと回転軸7の外周面7a間にエアを噴出して圧縮エア層を形成し、エアベアリング機構を構築する。
In the present invention, as shown in FIGS. 4 to 7, an
エア噴出口8は、回転軸7の外周面7aの周方向に沿って等間隔を置いて複数設けることが望ましい。均密な圧縮エア層を形成するためである。さらには、回転軸7の外周面7aの軸方向に沿って複数設ければ、より確実に軸受孔6の内周面6aと回転軸7の外周面7a間の全域に均密に圧縮エア層を形成することができる。たとえば、図4乃至図6に示すように、回転軸7の外周面7aの周方向に沿って90度ずつズレる四つのエア噴出口8を設け、当該四つのエア噴出口8のセットを軸方向に沿って三セット設けることができる。
It is desirable that a plurality of
また、回転軸7の内部のガイド空間9と接続するエア配送管10を設けると共に、該エア配送管10の自由端部10aに車両走行方向前向きにエア取入口11を設ける構成を有する。好ましくは、エア配送管10の自由端部10aを漏斗状に形成して、エア取入口11を大きく開口し、可及的に多くのエアを取り入れることができるようにする。
Further, an
エア配送管10は、図示の如く、複数本設けることができる。複数本設ける場合には、隣接するエア配送管の間隔は一定とし、スムーズにエアを取り込めるようにすると共に、集積空間12aを有する集積部12を設け、全てのエア配送管10からのエアを集積し、ガイド空間9に送り込むようにして、スムーズに大量のエアを送り込むことができる。
A plurality of
上述のような構成を備えた本発明の車両マフラー用テール管1にあっては、エア取入口11から取り入れたエアをエア配送管10、ガイド空間9を経てエア噴出口8から噴出させて、インペラー3の軸受孔6の内周面6aと回転軸7の外周面7a間に圧縮エア層を形成して、インペラー3を高効率で回転させることができる。
In the
なお、回転軸7の先端部にネジ軸部7bを設け、該ネジ軸部7bに抜け止め部材15を螺合することによりインペラー3を抜け止めする。抜け止め部材15としては、既知のナット部材を使用することができるが、好ましくは、図6に示すように、ダブルナットとして、より確実なる抜け止めを図るようにする。または、後記する図8に示すように、ハードロックナットとして、確実な抜け止めを図ることもできる。
A threaded
また、本発明にあっては、図8に示すように、インペラー3の後端部側にもインペラー支持部16を設け、該インペラー支持部16と軸受部3b間にシール部材17にて密閉されたエアスラスト室18を画成することができる。このエアスラスト室18に通ずるエア噴出口8を回転軸7に設けることにより、エアスラスト室18内にエアが満たされ、車両走行時の風圧によりインペラー3が後方に押圧されるのを適切に押し返すことが可能となり、ひいてはインペラー3の軸方向のガタつきを抑えることができる。なお、シール部材17としては、図示の如く、Oリングの他、既知のオイルシールを用いることができる。
In the present invention, as shown in FIG. 8, an
上記説明した本発明に係る車両マフラー用テール管1は、図8に示すように、車両VのマフラーMに連結して走行すれば、特別動力を付与せずとも、車両走行時にインペラー3が効率良く回転し、該インペラー3の回転により排気口P1からの燃焼ガスの排気を促進させることができ、もって車両エンジンの燃費効率の向上、カーボン付着等による出力低下防止を図ることができる。
As shown in FIG. 8, when the vehicle
1…車両マフラー用テール管、
2…本体管、2a…前端部、2b…後端部、2c…外周面、2d…段差部、2e…テーパー管部、2f…エア取入小窓、2g…摘み部、2h…固定片
3…インペラー、3a…ブレード、3b…軸受部、
4…被覆管、4a…前端部、4b…後端部、4c…内周面、
5…リブ壁、
6…軸受孔、6a…内周面、
7…回転軸、7a…外周面、7b…ネジ軸部、
8…エア噴出口、
9…ガイド空間、
10…エア配送管、10a…自由端部、
11…エア取入口、
12…集積部、12a…集積空間、
13…回転軸支持部、
14…インペラー支持部、
15…抜け止め部材、
16…インペラー支持部、
17…シール部材、18…エアスラスト室、
P1…排気口、P2…吸気口、
L…排気口とインペラー間の間隔、
φ1…インペラーの外径、φ2…本体管の内径、φ3…被覆管の内径、
V…車両、M…マフラー、
B…ボルト、N…ナット。
1... Tail pipe for vehicle muffler,
2
4 ... cladding tube, 4a ... front end, 4b ... rear end, 4c ... inner peripheral surface,
5... rib wall,
6... bearing hole, 6a... inner peripheral surface,
7... Rotating shaft, 7a... Peripheral surface, 7b... Screw shaft part,
8... Air ejection port,
9... guide space,
10... Air delivery pipe, 10a... Free end,
11... Air intake,
12... Stacking section, 12a... Stacking space,
13 ... rotating shaft support part,
14 ... impeller support,
15... retaining member,
16... impeller support,
17... Seal member, 18... Air thrust chamber,
P1... exhaust port, P2... intake port,
L: Distance between the exhaust port and the impeller,
φ1: outer diameter of impeller, φ2: inner diameter of main tube, φ3: inner diameter of cladding tube,
V...vehicle, M...muffler,
B... bolt, N... nut.
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