JPWO2014141778A1 - 排気管 - Google Patents

排気管 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2014141778A1
JPWO2014141778A1 JP2015505320A JP2015505320A JPWO2014141778A1 JP WO2014141778 A1 JPWO2014141778 A1 JP WO2014141778A1 JP 2015505320 A JP2015505320 A JP 2015505320A JP 2015505320 A JP2015505320 A JP 2015505320A JP WO2014141778 A1 JPWO2014141778 A1 JP WO2014141778A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
path member
exhaust pipe
exhaust
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015505320A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6228185B2 (ja
Inventor
智大 古屋
智大 古屋
利夫 横田
利夫 横田
貝沼 克彦
克彦 貝沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Futaba Industrial Co Ltd
Original Assignee
Futaba Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Futaba Industrial Co Ltd filed Critical Futaba Industrial Co Ltd
Publication of JPWO2014141778A1 publication Critical patent/JPWO2014141778A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6228185B2 publication Critical patent/JP6228185B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/007Apparatus used as intake or exhaust silencer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/14Silencing apparatus characterised by method of silencing by adding air to exhaust gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/14Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having thermal insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1838Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly characterised by the type of connection between parts of exhaust or silencing apparatus, e.g. between housing and tubes, between tubes and baffles
    • F01N13/1844Mechanical joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L21/00Joints with sleeve or socket
    • F16L21/02Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/14Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for modifying or adapting flow area or back-pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/16Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for reducing exhaust flow pulsations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/26Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for preventing enter of dirt into the device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2310/00Selection of sound absorbing or insulating material
    • F01N2310/14Wire mesh fabric, woven glass cloth or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/285Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration specially adapted for fibrous supports, e.g. held in place by screens

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

排気流路を形成する排気管であって、前記排気流路の一部を形成する第1の流路部材と、前記第1の流路部材と直列に接続され、前記排気流路の一部を形成する第2の流路部材と、を備え、前記第1の流路部材における下流側の端部は、前記第2の流路部材における上流側の端部へ挿入され、前記第1の流路部材における挿入部の外面と前記第2の流路部材における被挿入部の内面との間には、当該排気管の内側及び外側を連通する連通路が形成され、前記被挿入部が水平方向よりも上方を向くように配置される。

Description

関連出願の相互参照
本国際出願は、2013年3月11日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第2013−48073号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2013−48073号の全内容を本国際出願に援用する。
本発明は、排気流路を形成する排気管に関する。
自動車用の排気システムにおいて、比較的実長の長いテールパイプで発生する低周波の気柱共鳴音は排気こもり音を悪化させる要因となることから、メインマフラと直列にサブマフラを設けることで気柱共鳴音を低減するといった対策が講じられている。
一方、特許文献1には、内燃機関から排ガスを搬送するための導管内の共振を減衰するため、導管の外端部から距離を置いた位置に穿孔を設けた構成について記載されている。
特許第4159032号公報
前述した特許文献1に記載の構成によれば、排気管(導管)の内側及び外側を連通する連通孔(穿孔)が形成されているという極めて簡素な構成により気柱共鳴音を抑制することが可能となる。しかしながら、排気管内で発生した凝縮水が排気管の途中である連通孔から排水されると、見た目から生じる違和感によって故障と誤解され得るという問題がある。
本発明の一側面においては、気柱共鳴音が発生した際の管内音圧を減圧して定在波を抑制することができ、排気管の内側及び外側を連通しつつ凝縮水が排水されにくくすることが望ましい。
本発明の一側面の排気管は、排気流路を形成する排気管であって、前記排気流路の一部を形成する第1の流路部材と、前記第1の流路部材と直列に接続され、前記排気流路の一部を形成する第2の流路部材と、を備え、前記第1の流路部材における下流側の端部は、前記第2の流路部材における上流側の端部へ挿入され、前記第1の流路部材における挿入部の外面と前記第2の流路部材における被挿入部の内面との間には、当該排気管の内側及び外側を連通する連通路が形成され、前記被挿入部が水平方向よりも上方を向くように配置される。
このような構成によれば、排気管の内側及び外側を連通する連通路が形成されているため、気柱共鳴音が発生した際の管内音圧を減圧して定在波を抑制することが可能となる。しかも、被挿入部が水平方向よりも上方を向くように配置されるため、排気管内で発生した凝縮水が排気管の途中で排水されてしまうことを生じにくくすることができる。
また、上記構成において、前記連通路に設けられたメッシュ部材を更に備え、当該排気管の内側及び外側が前記メッシュ部材を介して連通されていてもよい。このような構成によれば、外部への排ガスの噴出を抑制することができ、噴出による周辺部品への熱害や異音を生じにくくすることができる。
また、上記構成において、前記連通路の開口部が露出しないように外側から覆うカバーを更に備えてもよい。このような構成によれば、泥や水などが連通路を介して排気流路へ侵入しにくくすることができる。
また、上記構成において、前記第1の流路部材及び前記カバーが単一の部品で形成されていてもよい。このような構成によれば、部品点数を削減することで低コスト化を図ることができる。
また、上記構成において、前記連通路は、前記第2の流路部材に形成された貫通孔を介して、当該排気管の内側及び外側を連通してもよい。このような構成によれば、泥や水などが連通路を介して排気流路へ侵入しにくい構造を簡易的に実現することができる。
また、上記構成において、前記排気流路は、前記第1の流路部材と前記第2の流路部材との接続部よりも上流側に形成された開口部である上流側開口部から、前記第1の流路部材と前記第2の流路部材との接続部よりも下流側に形成された開口部である下流側開口部までの流路であり、前記上流側開口部から前記下流側開口部までの流路長さをLとした場合、前記第1の流路部材における前記挿入部の先端位置は、前記上流側開口部及び前記下流側開口部のそれぞれからL/6以上離れていてもよい。このような構成によれば、1次モードから3次モードまでの気柱共鳴音を抑制することができる。
なお、本発明の一側面は、前述した排気管の他、当該排気管を構成要素とする排気システム、排気音抑制方法など、種々の形態で実現することができる。
第1実施形態の排気システムの平面図である。 マフラの内部構造を示す模式図である。 図1の矢印IIIで示す部分の部分構造を示す斜視図である。 図4Aは図1のIVA−IVA断面図、図4Bは図4AのIVB−IVB断面図である。 図3に対応する第1実施形態の変形例の部分構造を示す斜視図である。 図4Bに対応する第1実施形態の変形例の部分構造を示す断面図である。 図3に対応する第2実施形態の部分構造を示す斜視図である。 図4Bに対応する第2実施形態の部分構造を示す断面図である。 図4Bに対応する第2実施形態の第1変形例の部分構造を示す断面図である。 図4Bに対応する第2実施形態の第2変形例の部分構造を示す断面図である。 図3に対応する第3実施形態の部分構造を示す斜視図である。 図4Bに対応する第3実施形態の部分構造を示す断面図である。 図4Bに対応する第3実施形態の変形例の部分構造を示す断面図である。 図3に対応する第4実施形態の部分構造を示す斜視図である。 図4Bに対応する第4実施形態の部分構造を示す断面図である。
1…排気システム、2…フロントパイプ、3…マフラ、4…テールパイプ、4A…上流側開口部、4B…下流側開口部、11,11A,21,21A,21B,31,31A,41…第1の流路部材、12,22,32,32A,42…第2の流路部材、13,24,33,43…メッシュ部材、23…カバー部材、111,111A,211,311…挿入部、121,221,321,321A,421…被挿入部。
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
[第1実施形態]
図1に示す排気システム1は、自動車の床下に設置され、内燃機関から排出された排ガスの流路となる排気流路を形成するものであり、フロントパイプ2と、マフラ3と、テールパイプ4と、を備える。
フロントパイプ2は、マフラ3よりも排気方向(矢印Fで示す方向)上流側からマフラ3内部への排気流路(上流側排気流路)を形成する排気管である。また、テールパイプ4は、マフラ3内部からマフラ3よりも排気方向下流側(具体的には排ガスの出口となる下流側開口部4B)への比較的実長の長い排気流路(下流側排気流路)を形成する排気管である。
図2に示すように、マフラ3は、筒状のシェル部材131の両端開口部が後蓋部材132と前蓋部材133とにより閉塞された筐体134を備えている。筐体134の内部は、第1セパレータ135と第2セパレータ136とにより、第1室141、第2室142及び第3室143の3室に区画されている。
第1室141は、後蓋部材132と第1セパレータ135との間に形成されている。第2室142は、第1セパレータ135と第2セパレータ136との間に形成されている。第3室143は、第2セパレータ136と前蓋部材133との間に形成されている。なお、第1セパレータ135には、第1室141と第2室142とを連通する連通孔が形成されている。また、第2セパレータ136には、第2室142と第3室143とを連通する連通孔が形成されている。
また、マフラ3には、内燃機関からの排ガスが導入されるインレットパイプ151が、前蓋部材133、第2セパレータ136及び第1セパレータ135を貫通し、その下流側先端を第1室141に開口させて設けられている。インレットパイプ151は、フロントパイプ2の一部である。具体的には、フロントパイプ2における下流側の部分が、インレットパイプ151として機能する。なお、第2室142におけるインレットパイプ151の外周面には、インレットパイプ151の内部空間と第2室142とを連通する複数の貫通孔152が形成されている。
また、マフラ3には、排ガスを排出するアウトレットパイプ153が、後蓋部材132、第1セパレータ135及び第2セパレータ136を貫通し、その上流側先端を第3室143に開口させて設けられている。アウトレットパイプ153は、テールパイプ4の一部である。具体的には、テールパイプ4における上流側の部分が、アウトレットパイプ153として機能する。つまり、テールパイプ4により形成される下流側排気流路は、テールパイプ4(アウトレットパイプ153)の上流側開口部(上流側先端)4Aから下流側開口部(下流側先端)4Bまでの流路である。
図1に示すように、テールパイプ4は、下流側排気流路の一部を形成する第1の流路部材11と、第1の流路部材11と直列に接続され、下流側排気流路の一部を形成する第2の流路部材12と、を備える。
図3、図4A及び図4Bに示すように、第1の流路部材11における下流側の端部は、第2の流路部材12における上流側の端部へ挿入されている。以下の説明では、第1の流路部材11における第2の流路部材12に挿入された部分(第2の流路部材12と軸方向においてオーバーラップする部分)を「挿入部111」という。また、第2の流路部材12における第1の流路部材11が挿入された部分(第1の流路部材11と軸方向においてオーバーラップする部分)を「被挿入部121」という。
第1の流路部材11における下流側の端部(挿入部111を含む部分)は、外径が一定の円管状に形成されている。
一方、第2の流路部材12における上流側の端部(被挿入部121を含む部分)は、第1の流路部材11の外径よりも大きい内径に拡径されている。以下の説明では、この拡径された部分を「拡径部122」という。挿入部111は、拡径部122における先端側に挿入される。つまり、拡径部122の一部(先端側)が被挿入部121として機能する。
拡径部122は、挿入部111の外面(外周面)と被挿入部121の内面(内周面)との間に、一定間隔の隙間が形成される内径に設計されている。ただし、被挿入部121の周方向における一部は、挿入部111との間に隙間がほとんど生じない内径に縮径(例えばプレス加工)されている。以下の説明では、この縮径された部分を「縮径部123」という。本実施形態では、周方向に沿って等間隔に2つの縮径部123が形成されている(図4A参照)。第1の流路部材11と第2の流路部材12とは、縮径部123で接合(例えば溶接)される。
挿入部111の外周面と被挿入部121の内周面との間に形成された隙間は、テールパイプ4の内側(排気流路)と外側(大気)とを連通する連通路として機能する。そして、この連通路には、金属製(例えばステンレス製)の緩衝部材であるメッシュ部材(ワイヤメッシュ)13が設けられている。メッシュ部材13は、幅及び厚みが一定の帯状であって、挿入部111の外周面に沿って円弧状に湾曲しており、連通路を埋める形で設けられている。ただし、メッシュ部材13自体が通気性を有するため、連通路の連通状態は確保される。つまり、テールパイプ4の内側及び外側がメッシュ部材13を介して連通された状態となっている。
このように連通路が形成された構造により、第1の流路部材11と第2の流路部材12との接続部分は、消音器として機能する。消音効果を高めるため、排気流路から見た連通路の開口部の位置、換言すれば第1の流路部材11の下流側先端位置が、気柱共鳴音の最大音圧部に配置されるように設計されている。本実施形態では、テールパイプ4の上流側開口部4Aから下流側開口部4Bまでの流路長さをLとした場合、挿入部111の先端位置が、下流側開口部からL/6の位置(3次モードの最大音圧の位置)とされている(図2参照)。なお、アウトレットパイプ153に1つ以上の貫通孔が形成されている場合には、最も下流側の貫通孔を上流側開口部として流路長さLが決定される。
テールパイプ4の内側(排気流路)は、排ガスの流れにより、外側(大気)よりも負圧になるため、連通路からの排ガスの漏れは生じにくい。ただし、排気管内で発生した凝縮水が連通路から排水されてしまうことが考えられる。そこで、テールパイプ4は、自動車が水平面H(重力の方向と直交する面)上に存在する状態において、被挿入部121が水平方向(重力の方向と直角な方向)よりも上方を向くように配置されている。具体的には、テールパイプ4は、被挿入部121の中心軸線Cが、水平面Hに対して角度θ(0°<θ≦90°)の傾きを持つように配置されている。
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果が得られる。
[1A]テールパイプ4の内側及び外側を連通する連通路が形成されているため、気柱共鳴音が発生した際の管内音圧を減圧して定在波を抑制することが可能となる。しかも、被挿入部121が水平方向よりも上方を向くように配置されているため、テールパイプ4内で発生した凝縮水がテールパイプ4の途中で排水されてしまうことを生じにくくすることができる。
[1B]連通路にはメッシュ部材13が設けられ、テールパイプ4の内側及び外側がメッシュ部材13を介して連通されている。したがって、連通路の流路面積を小さくすることができ、外部への排ガスの噴出を抑制することができる。加えて、メッシュ部材13による排ガスの熱の吸収作用や、メッシュ部材13による高周波成分の吸音作用によって、排ガスの噴出による周辺部品への熱害や異音を生じにくくすることができる。
[1C]第1の流路部材11における挿入部111の先端位置が、下流側開口部からL/6の位置にあるため、3次モードの気柱共鳴音を効果的に抑制することができる。
[1D]第1の流路部材11と第2の流路部材12との接続部において流路面積が狭まらないため、排ガスの流れが阻害されにくくすることができ、排気抵抗を抑制することができる。
なお、第1実施形態では、第1の流路部材11における下流側の端部が、外径が一定の円管状に形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、図5及び図6に示すように、第1実施形態の第1の流路部材11よりも外径の大きい円管材料で第1の流路部材11Aが形成され、当該第1の流路部材11Aにおける下流側の端部(挿入部111Aを含む部分)が、第2の流路部材12における上流側先端(被挿入部121)の内径よりも小さい外径に縮径された形状であってもよい。このような構造によれば、縮径された形状により排ガスの流速が上昇することで、連通路付近がより負圧となるため、外部への排ガスの噴出を抑制する効果が向上し、熱害や異音を一層低減することができる。
[第2実施形態]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるが、前述した第1の流路部材11及び第2の流路部材12(図3、図4A及び図4B)に代えて、図7及び図8に示す第1の流路部材21及び第2の流路部材22が採用されている点、及び、カバー部材23を更に備えている点で相違する。このため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
図7及び図8に示すように、第1の流路部材21における下流側の端部は、第1実施形態と同様、第2の流路部材22における上流側の端部へ挿入されている。以下の説明では、第1の流路部材21における第2の流路部材22に挿入された部分を「挿入部211」といい、第2の流路部材22における第1の流路部材21が挿入された部分を「被挿入部221」という。
第1の流路部材21における下流側の端部(挿入部211を含む部分)は、外径が一定の円管状に形成されている。
一方、第2の流路部材22における上流側の端部(被挿入部221を含む部分)は、第1実施形態と同様、挿入部211の外径よりも大きい内径に拡径されている。以下の説明では、この拡径された部分を「拡径部222」という。挿入部211は、拡径部222における先端側に挿入される。つまり、拡径部222の一部(先端側)が被挿入部221として機能する。
拡径部222は、第1実施形態と同様、挿入部211の外周面と被挿入部221の内周面との間に、一定間隔の隙間が形成される内径に設計され、被挿入部221の周方向における一部は、挿入部211との間に隙間がほとんど生じない内径に縮径されている。以下の説明では、この縮径された部分を「縮径部223」という。第1実施形態と同様、周方向に沿って等間隔に2つの縮径部223が形成され、第1の流路部材21と第2の流路部材22とは、縮径部223で接合(例えば溶接)される。
カバー部材23は、連通路の大気側における開口部が露出しないように外側から覆うためのものであり、第1の流路部材21の外周面に接合(例えば溶接)される円管状の固定部231と、固定部231よりも外径の大きい円管状のカバー部232と、を備える。カバー部232は、拡径部222の外径よりも大きい内径に形成されており、拡径部222の先端側(被挿入部221)と軸方向においてオーバーラップするように配置されている。つまり、カバー部232により、連通路を塞がない形で連通路の開口部が覆われる。
また、第1実施形態と同様、挿入部211の外周面と被挿入部221の内周面との間に形成された隙間(連通路)には、メッシュ部材24が設けられている。なお、第1実施形態と同様、テールパイプ4は、自動車において被挿入部221が水平方向よりも上方を向くように配置されている。
以上詳述した第2実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。
[2A]連通路の開口部が露出しないように外側から覆うカバー部材23を備えているため、泥や水などが連通路を介して排気流路へ侵入しにくくすることができる。
なお、第2実施形態では、第1の流路部材21における下流側の端部が、外径が一定の円管状に形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、図9に示すように、第1の流路部材21Aにおける挿入部211の上流側に、第1の流路部材21Aの軸方向における一部を全周にわたって径方向内側へ凹ませた形状のくびれ部212が形成されていてもよい。このような構造によれば、くびれ部212により排ガスの流速が上昇することで、連通路付近がより負圧となるため、外部への排ガスの噴出を抑制する効果が向上し、熱害や異音を一層低減することができる。
また、例えば図10に示すように、第1の流路部材21Bにおける挿入部211の上流側に、第1の流路部材21Bの軸方向における一部を全周にわたって径方向外側へ突出させた形状の膨張部213が形成されていてもよい。このような構造によれば、カバー部材23を備えていなくても、膨張部213により、泥や水などが連通路を介して排気流路へ侵入しにくくすることができる。
[第3実施形態]
第3実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるが、前述した第1の流路部材11及び第2の流路部材12(図3、図4A及び図4B)に代えて、図11及び図12に示す第1の流路部材31及び第2の流路部材32が採用されている点で相違する。このため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
図11及び図12に示すように、第1の流路部材31における下流側の端部は、第1実施形態と同様、第2の流路部材32における上流側の端部へ挿入されている。以下の説明では、第1の流路部材31における第2の流路部材32に挿入された部分を「挿入部311」といい、第2の流路部材32における第1の流路部材31が挿入された部分を「被挿入部321」という。
第1の流路部材31における下流側の端部(挿入部311を含む部分)は、外径が一定の円管状に形成されている。
一方、第2の流路部材32における上流側の端部(被挿入部321を含む部分)は、第1実施形態と同様、挿入部311の外径よりも大きい内径に拡径されている。以下の説明では、この拡径された部分を「拡径部322」という。挿入部311は、拡径部322における先端側に挿入される。つまり、拡径部322の一部(先端側)が被挿入部321として機能する。
拡径部322は、第1実施形態と同様、挿入部311の外周面と被挿入部321の内周面との間に、一定間隔の隙間が形成される内径に設計されている。ただし、第3実施形態では、被挿入部321における先端部323が、挿入部311との間に隙間がほとんど生じない内径に縮径されており、第1の流路部材31と第2の流路部材32とは、先端部323の全周で接合(例えば溶接)される。このため、被挿入部321には、テールパイプ4の内側と外側とを連通するための貫通孔324が形成されている。そして、挿入部311の外周面と被挿入部321の内周面との間に形成された隙間(連通路)には、全周にわたってメッシュ部材33が設けられており、テールパイプ4の内側及び外側がメッシュ部材33を介して連通された状態となっている。なお、第1実施形態と同様、テールパイプ4は、自動車において被挿入部321が水平方向よりも上方を向くように配置されている。
以上詳述した第3実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。
[3A]連通路の開口部が第2の流路部材32により外側から覆われ、第2の流路部材32に形成された貫通孔を介して、テールパイプ4の内側及び外側が連通する。したがって、泥や水などが連通路を介して排気流路へ侵入しにくい構造を簡易的に実現することができる。
[3B]連通路の開口部を外側から覆うためのカバーと第2の流路部材32とが単一の部品で形成されているため、カバーを別部品で構成する場合と比較して、部品点数を削減することで低コスト化を図ることができる。
なお、第3実施形態では、第1の流路部材31における下流側の端部(挿入部311)が、外径が一定の円管状に形成され、第2の流路部材32における上流側の先端部323が縮径されているが、これに限定されるものではない。例えば、図13に示すように、第1の流路部材31Aにおける下流側の端部であって先端部312よりも上流側に拡径部313が形成され、先端部312から拡径部313の一部までが、第2の流路部材32Aにおける上流側の端部(被挿入部321A)へ挿入された構造としてもよい。拡径部313は、被挿入部321Aとの間に隙間がほとんど生じない外径に拡径されており、第1の流路部材31Aと第2の流路部材32Aとは、拡径部313の全周で接合(溶接)される。このような構造によれば、第2の流路部材32Aにおける上流側の先端部を縮径する必要がない。
また例えば、図13に示すように、第1の流路部材31Aの先端部312が縮径されていてもよい。このような構造によれば、第1の流路部材31Aから第2の流路部材32Aへ流れる排ガスの流速が上昇し、連通路(第1の流路部材31Aと第2の流路部材32Aとの間に形成された隙間)付近がより負圧となるため、外部への排ガスの噴出を抑制する効果が向上し、熱害や異音を一層低減することができる。
また例えば、図13に示すように、第2の流路部材32Aにおける被挿入部321Aの下流側に、第2の流路部材32Aの軸方向における一部を全周にわたって径方向内側へ凹ませた形状のくびれ部325が形成されていてもよい。くびれ部325における最も小さい内径部は、第1の流路部材31Aの先端部312の内径よりも小さく形成されている。このような構造によれば、低背圧時の脈動の際などに排ガスが逆流しても、逆流した排ガスが連通路に入り込みにくくすることができる。
なお、図13では図示されていないが、第3実施形態と同様、被挿入部321Aに形成された貫通孔324Aへ至る連通路に、メッシュ部材が設けられていてもよい。
[第4実施形態]
第4実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるが、前述した第1の流路部材11及び第2の流路部材12(図3、図4A及び図4B)に代えて、図14及び図15に示す第1の流路部材41及び第2の流路部材42が採用されている点で相違する。このため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
図14及び図15に示すように、第1の流路部材41における下流側の端部は、第1実施形態と同様、第2の流路部材42における上流側の端部へ挿入されている。
第1の流路部材41における下流側の端部には、拡径部411と、拡径部411の先端から内側へ折り返された折返部412と、折返部412から内側へ折り返された細管部413と、が形成されている。
一方、第2の流路部材42における上流側の端部は、外径が一定の円管状に形成されている。ただし、第2の流路部材42における第1の流路部材41が挿入された部分である被挿入部421には、凹部422が形成されており、第1の流路部材41と第2の流路部材42とは、凹部422で接合(例えば溶接)される。
細管部413は、被挿入部421の内径よりも小さい外径に形成されており、細管部(挿入部)413の外周面と被挿入部421の内周面との間に、一定間隔の隙間(連通路)が形成されている。この隙間には、全周にわたってメッシュ部材43が設けられており、テールパイプ4の内側及び外側がメッシュ部材43を介して連通された状態となっている。
一方、折返部412は、被挿入部421の外径よりも大きい内径に形成されており、被挿入部421の先端側と軸方向においてオーバーラップするように配置され、連通路の開口部が露出しないように外側から覆うカバーとしての機能を有する。なお、第1実施形態と同様、テールパイプ4は、自動車において被挿入部421が水平方向よりも上方を向くように配置されている。
以上詳述した第4実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果[1A]〜[1C]に加え、以下の効果が得られる。
[4A]連通路の開口部を外側から覆うためのカバーと第1の流路部材41とが単一の部品で形成されているため、カバーを別部品で構成する場合と比較して、部品点数を削減することで低コスト化を図ることができる。
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
[5A]上記実施形態では、排気流路から見た連通路の開口部が、下流側開口部4BからL/6の位置となるようにしているが、これに限定されるものではなく、気柱共鳴音の最大音圧部に設定すればよい。例えば、3次モードの最大音圧となる他の位置、すなわち下流側開口部4Bから6分の3(2分の1)の位置又は6分の5の位置(上流側開口部4Aから6分の1の位置)としてもよい。また、2次モードの最大音圧となる位置、すなわち下流側開口部4Bから4分の1の位置又は4分の3の位置としてもよい。また、1次モードの最大音圧となる位置、すなわち下流側開口部4Bから2分の1の位置としてもよい。つまり、上流側開口部4A及び下流側開口部4BのそれぞれからL/6以上離れた配置により、少なくとも1次モードから3次モードまでの気柱共鳴音(消音の要請が高いモード)を抑制することができる。
[5B]メッシュ部材の形状、配置、数などは特に限定されない。また、連通路にメッシュ部材を設けない構成としてもよい。
[5C]本発明の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。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、置換等してもよい。

Claims (6)

  1. 排気流路を形成する排気管であって、
    前記排気流路の一部を形成する第1の流路部材と、
    前記第1の流路部材と直列に接続され、前記排気流路の一部を形成する第2の流路部材と、
    を備え、
    前記第1の流路部材における下流側の端部は、前記第2の流路部材における上流側の端部へ挿入され、
    前記第1の流路部材における挿入部の外面と前記第2の流路部材における被挿入部の内面との間には、当該排気管の内側及び外側を連通する連通路が形成され、
    前記被挿入部が水平方向よりも上方を向くように配置される
    ことを特徴とする排気管。
  2. 請求項1に記載の排気管であって、
    前記連通路に設けられたメッシュ部材を更に備え、当該排気管の内側及び外側が前記メッシュ部材を介して連通されている
    ことを特徴とする排気管。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の排気管であって、
    前記連通路の開口部が露出しないように外側から覆うカバーを更に備える
    ことを特徴とする排気管。
  4. 請求項3に記載の排気管であって、
    前記第1の流路部材及び前記カバーが単一の部品で形成されている
    ことを特徴とする排気管。
  5. 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の排気管であって、
    前記連通路は、前記第2の流路部材に形成された貫通孔を介して、当該排気管の内側及び外側を連通する
    ことを特徴とする排気管。
  6. 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の排気管であって、
    前記排気流路は、前記第1の流路部材と前記第2の流路部材との接続部よりも上流側に形成された開口部である上流側開口部から、前記第1の流路部材と前記第2の流路部材との接続部よりも下流側に形成された開口部である下流側開口部までの流路であり、
    前記上流側開口部から前記下流側開口部までの流路長さをLとした場合、前記第1の流路部材における前記挿入部の先端位置は、前記上流側開口部及び前記下流側開口部のそれぞれからL/6以上離れている
    ことを特徴とする排気管。
JP2015505320A 2013-03-11 2014-02-05 排気管 Active JP6228185B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013048073 2013-03-11
JP2013048073 2013-03-11
PCT/JP2014/052656 WO2014141778A1 (ja) 2013-03-11 2014-02-05 排気管

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2014141778A1 true JPWO2014141778A1 (ja) 2017-02-16
JP6228185B2 JP6228185B2 (ja) 2017-11-08

Family

ID=51536454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015505320A Active JP6228185B2 (ja) 2013-03-11 2014-02-05 排気管

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9523304B2 (ja)
JP (1) JP6228185B2 (ja)
CN (1) CN205135751U (ja)
WO (1) WO2014141778A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107218105A (zh) * 2017-07-28 2017-09-29 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种消声器管路结构及消声器
CN108049953A (zh) * 2018-01-31 2018-05-18 安徽泗州拖拉机制造有限公司 一种拖拉机的排气管道及拖拉机
JP6936262B2 (ja) * 2019-01-28 2021-09-15 フタバ産業株式会社 消音器
CN110067625A (zh) * 2019-05-30 2019-07-30 广西玉柴机器股份有限公司 一种快速检测天然气发动机nox排放的装置
US11608762B2 (en) * 2019-06-17 2023-03-21 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Vehicle exhaust system
JP7128174B2 (ja) * 2019-12-26 2022-08-30 フタバ産業株式会社 消音器の製造方法
US11603781B2 (en) * 2020-02-03 2023-03-14 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Exhaust system component

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57144214U (ja) * 1981-03-06 1982-09-10
JPS6178224U (ja) * 1984-10-29 1986-05-26
JPS63166615U (ja) * 1987-04-21 1988-10-31
JPH09291816A (ja) * 1996-04-26 1997-11-11 Honda Motor Co Ltd マフラ構造
DE19629368A1 (de) * 1996-07-20 1998-01-22 Gillet Heinrich Gmbh Vorrichtung zum Unterdrücken des Entstehens von harmonischen Tönen in perforierten Rohren
JP2002364330A (ja) * 2001-06-05 2002-12-18 Isuzu Motors Ltd 内燃機関の排気系吐出管
JP4159032B2 (ja) * 2001-02-21 2008-10-01 ボルボ ラストバグナー アーベー 導管内の共振を減衰する装置
WO2011080793A1 (ja) * 2009-12-28 2011-07-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気装置
US20120073275A1 (en) * 2010-09-28 2012-03-29 Hyundai Motor Company Tail trim assembly for exhaust pipe in vehicle

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3361227A (en) * 1963-10-24 1968-01-02 Mekes Oy Mufflers and exhaust systems
US3515242A (en) * 1969-09-05 1970-06-02 Alexander Tagg Ind Inc Exhaust silencer for internal combustion engines
US3651888A (en) * 1970-07-24 1972-03-28 Tenneco Inc Multi-pass muffler
US4143739A (en) * 1977-05-09 1979-03-13 Nelson Industries, Inc. Concentric pass-type muffler construction
US4487289A (en) * 1982-03-01 1984-12-11 Nelson Industries, Inc. Exhaust muffler with protective shield
JPS60122525U (ja) * 1984-01-27 1985-08-19 カルソニックカンセイ株式会社 尾管端消音器
JPS60128929U (ja) * 1984-02-08 1985-08-29 日産自動車株式会社 エンジン排気系の端部構造
JPH0216019Y2 (ja) * 1984-12-17 1990-05-01
US4924966A (en) * 1986-08-20 1990-05-15 Chiyoda Chemical Engineering & Construction Company Limited Muffler
JPH0269019U (ja) * 1988-11-11 1990-05-25
JP2533715B2 (ja) * 1992-06-19 1996-09-11 株式会社三五 消音器
US5466900A (en) * 1994-03-04 1995-11-14 Knapp; William Tail pipe adapter
US5633482A (en) * 1995-10-10 1997-05-27 Two Brothers Racing, Inc. Motorcycle exhaust system
US5934959A (en) * 1997-11-10 1999-08-10 Inman Marine Corporation Marine muffler
DE19914426C2 (de) * 1999-03-30 2003-04-17 Daimler Chrysler Ag Doppelwandiges Endrohr für ein Abgasrohr einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeuges
JP2002327613A (ja) * 2001-04-27 2002-11-15 Zegu Speed Corporation:Kk マフラー用テール
US6467570B1 (en) * 2001-05-15 2002-10-22 Arvin Technologies, Inc. Spark arrester with spark filter
JP2005147013A (ja) * 2003-11-17 2005-06-09 Denyo Co Ltd エンジン駆動作業機の排気端末処理装置
JP4464854B2 (ja) * 2005-03-24 2010-05-19 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用消音器
DE102005036676A1 (de) * 2005-08-04 2007-02-15 Faurecia Abgastechnik Gmbh Schalldämpfer für die Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57144214U (ja) * 1981-03-06 1982-09-10
JPS6178224U (ja) * 1984-10-29 1986-05-26
JPS63166615U (ja) * 1987-04-21 1988-10-31
JPH09291816A (ja) * 1996-04-26 1997-11-11 Honda Motor Co Ltd マフラ構造
DE19629368A1 (de) * 1996-07-20 1998-01-22 Gillet Heinrich Gmbh Vorrichtung zum Unterdrücken des Entstehens von harmonischen Tönen in perforierten Rohren
JP4159032B2 (ja) * 2001-02-21 2008-10-01 ボルボ ラストバグナー アーベー 導管内の共振を減衰する装置
JP2002364330A (ja) * 2001-06-05 2002-12-18 Isuzu Motors Ltd 内燃機関の排気系吐出管
WO2011080793A1 (ja) * 2009-12-28 2011-07-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気装置
US20120073275A1 (en) * 2010-09-28 2012-03-29 Hyundai Motor Company Tail trim assembly for exhaust pipe in vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP6228185B2 (ja) 2017-11-08
CN205135751U (zh) 2016-04-06
US9523304B2 (en) 2016-12-20
US20160017787A1 (en) 2016-01-21
WO2014141778A1 (ja) 2014-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6228185B2 (ja) 排気管
JP6676662B2 (ja) 消音器
US9453452B2 (en) Muffler
KR20140080644A (ko) 듀얼 머플러
JP2011169323A (ja) 消音器
JP2014134180A (ja) 消音器
JP2009062922A (ja) 共鳴装置および内燃機関の排気装置
JP4459218B2 (ja) 車両の排気消音装置
JP6276032B2 (ja) 排気消音装置
JP4508951B2 (ja) 車両用消音器における排気管の固定構造
US20160281558A1 (en) Muffler
JP6106123B2 (ja) 内燃機関用マフラー
CN216043947U (zh) 用于车辆排气系统的消声器
JP2009197627A (ja) 車両用消音器
JP2007040145A (ja) 車両用マフラ
JP4573862B2 (ja) 消音器
JP6491889B2 (ja) 内燃機関の消音器に用いる水排出装置
JP6757943B2 (ja) エンジンの排気消音装置
JP2009197629A (ja) 車両用消音器
JP2009236040A (ja) 排気消音装置
JP2008274767A (ja) 車両用消音器
JP2008115799A (ja) 車両用マフラ
JP2023037431A (ja) 消音装置
JP2006152829A (ja) 排気管構造
JP6013769B2 (ja) 排気処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A529 Written submission of copy of amendment under article 34 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A5211

Effective date: 20150804

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170627

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170825

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170825

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170919

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171012

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6228185

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250