WO2014171380A1 - マフラーカッター - Google Patents

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WO2014171380A1
WO2014171380A1 PCT/JP2014/060314 JP2014060314W WO2014171380A1 WO 2014171380 A1 WO2014171380 A1 WO 2014171380A1 JP 2014060314 W JP2014060314 W JP 2014060314W WO 2014171380 A1 WO2014171380 A1 WO 2014171380A1
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WO
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exhaust pipe
sound
heat shield
muffler cutter
insulating material
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PCT/JP2014/060314
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English (en)
French (fr)
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聡直 平岡
阿部　勇美
佳史 藤田
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ニチアス株式会社
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    • F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/02—Tubes being perforated

Definitions

  • the present invention relates to a muffler cutter.
  • Combustion gas (exhaust gas) discharged from the car engine is finally connected to the engine through exhaust manifold, exhaust manifold direct catalytic converter, front tube, underfloor catalytic converter, center muffler, main muffler, etc. It is discharged to the outside from the end (tail end) of the tail pipe (see, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-190371)).
  • a muffler cutter is generally attached to the end of the tail pipe, and the aesthetics and luxury of the vehicle are improved by this muffler cutter.
  • the exhaust noise is likely to increase, and the load on the main muffler etc. is likely to increase. Therefore, the exhaust noise that cannot be absorbed by the main muffler, etc. is reduced, and the noise caused by the exhaust noise is reduced. Obtaining muffler cutters are becoming desirable.
  • an object of the present invention is to provide a muffler cutter that is excellent in heat insulating properties and sound deadening properties and can improve the sound quality of exhaust sound.
  • the present inventors conducted further diligent studies, a muffler cutter attached to a tail pipe of a vehicle exhaust system, and an exhaust pipe provided with a plurality of through holes on a side wall; A cylindrical heat shield provided coaxially with the exhaust pipe on the outside of the exhaust pipe, and a sound-absorbing heat insulating material filled between the exhaust pipe and the cylindrical heat shield.
  • the sound-absorbing heat insulating material is curvedly filled only in a portion between the exhaust pipe and the cylindrical heat shield plate, and the exhaust pipe and the cylindrical heat shield plate A curved closed space is formed in the other part of the space, and the muffler cutter in which the distance between the exhaust pipe forming the closed space and the cylindrical heat shield plate is 1 to 50 mm.
  • the present invention (1) A muffler cutter attached to a tail pipe of a vehicle exhaust system, An exhaust pipe having a plurality of through holes in the side wall; a cylindrical heat shield plate provided coaxially with the exhaust pipe on the outside of the exhaust pipe; and the exhaust pipe and the cylindrical shield. A sound-absorbing heat insulating material filled between the heat plate and The sound-absorbing heat insulating material is filled in a curved shape only in a part between the exhaust pipe and the cylindrical heat shield plate, and other than between the exhaust pipe and the cylindrical heat shield plate.
  • a curved closed space is formed in this part, A muffler cutter, wherein a distance between the exhaust pipe forming the closed space and the cylindrical heat shield is 1 to 50 mm; (2) The muffler cutter according to (1), wherein the through-hole is provided in at least a portion of the side surface of the exhaust pipe facing the sound-absorbing heat insulating material. (3) The muffler cutter according to the above (1), wherein the sound-absorbing heat insulating material is filled in a curved shape between the exhaust pipe located on the vehicle main body side and a cylindrical heat shield when disposed.
  • a part between the exhaust pipe and the cylindrical heat shield is a curved closed space, and the distance between the exhaust pipe and the cylindrical heat shield forming the closed space is set.
  • FIG.1 (a) is a vertical sectional view of a perpendicular direction with respect to the muffler cutter 1 longitudinal direction
  • FIG.1 (b) is the longitudinal direction of a muffler cutter
  • FIG. 1 (b) is the longitudinal direction of a muffler cutter
  • FIG. 1 (b) is the longitudinal direction of a muffler cutter
  • FIG. 1 (b) is the longitudinal direction of a muffler cutter
  • FIG. It is sectional drawing explaining the usage pattern of the muffler cutter which concerns on this invention.
  • It is a figure explaining the manufacture example of the muffler cutter which concerns on this invention.
  • it is a schematic diagram of a high-temperature reflectance / transmittance measuring device used for measuring emissivity.
  • FIG. 10A is an explanatory diagram of a muffler cutter obtained in a reference example of the present invention.
  • FIG. 10A is a front view (left view) of the exhaust pipe 2 and a vertical sectional view taken along the line dd ′ of the front view (right view).
  • FIG. 10 (b) shows a front view (left view) of the tubular heat shield 3 and a vertical sectional view (right view) taken along the line ee ′ of the front view.
  • Fig. 10 (c) is a front view of the muffler cutter in which the tubular heat shield plate 3 shown in Fig. 10 (b) is coaxially fixed to the exhaust pipe 2 shown in Fig. 10 (a) (left figure).
  • FIG. 10 (d) shows a vertical sectional view along the longitudinal direction of the muffler cutter shown in FIG. 10 (c). It is.
  • FIG. 12 shows the exhaust pipe 2 in which a circular through hole is provided in the entire side wall on the downstream side (exhaust gas outflow side). It is a figure which shows the change of the sound pressure level of the tail pipe obtained by the reference example and comparative example of this invention.
  • the muffler cutter of the present invention is a muffler cutter attached to a tail pipe of an exhaust system for a vehicle, the exhaust pipe having a plurality of through holes in a side wall, and the exhaust pipe outside the exhaust pipe. And a cylindrical heat insulating plate provided coaxially, and a sound absorbing heat insulating material filled between the exhaust pipe and the cylindrical heat insulating plate, the sound absorbing heat insulating material, Only a part between the exhaust pipe and the cylindrical heat shield is filled in a curved shape, and the other part between the exhaust pipe and the cylindrical heat shield is a curved closure. A space is formed, and the distance between the exhaust pipe forming the closed space and the cylindrical heat shield is 1 to 50 mm.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a muffler cutter 1 according to the present invention
  • FIG. 1 (a) is a vertical cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the muffler cutter 1
  • FIG. ) Is a vertical cross-sectional view along the longitudinal direction of the muffler cutter 1.
  • a muffler cutter 1 has an exhaust pipe 2.
  • the exhaust pipe means a tubular material through which exhaust gas (combustion gas) flows, and the exhaust pipe is made of a material corresponding to the temperature of the exhaust gas flowing through the inside, It is preferable to select appropriately from those that can exhibit the desired temperature characteristics and sound absorption characteristics.
  • the exhaust pipe those having heat resistance are suitable, and specific examples include a metal pipe and a resin pipe made of a heat-resistant resin, and a metal pipe is preferable.
  • a stainless steel tube As the metal tube, a stainless steel tube (SUS tube) is mainly used from the viewpoint of heat resistance and corrosion resistance, but an aluminum tube (aluminum tube) may be used.
  • the average thickness of the exhaust pipe is suitably 0.5 to 2.0 mm, more preferably 0.6 to 1.8 mm, and 0.6 to 1.5 mm. It is more appropriate.
  • exhaustion means the arithmetic mean value when the thickness of three places is measured with a caliper.
  • the outer diameter of the exhaust pipe is suitably 20 to 250 mm, more suitably 20 to 200 mm, even more suitably 25 to 150 mm, and 30 to 100 mm. It is more appropriate.
  • the outer diameter of exhaust piping shall mean the value which measured the vertical cross section of exhaust piping with calipers.
  • the outer diameter of the exhaust pipe is the maximum length when the vertical cross section of the exhaust pipe is measured with calipers. Shall mean.
  • the temperature inside and outside the exhaust pipe can be easily controlled within a suitable range.
  • the cross-sectional shape of the exhaust pipe is not particularly limited, and may be circular as shown in the cross-sectional view of FIG.
  • the exhaust pipe is provided with a plurality of through holes in the side wall.
  • Examples of the shape of the through hole include a circular shape, a square shape, and a slit shape.
  • the exhaust pipe provided with the through hole may be formed by appropriately perforating a metal pipe, or may be a commercial product such as a punching metal.
  • the exhaust pipe Since the exhaust pipe is provided with a plurality of holes in the side wall in the longitudinal direction, the exhaust pipe has entered a closed space provided between the exhaust pipe and a cylindrical heat shield plate described later. As a result of interference occurring while the exhaust sound reciprocates in the enclosed space, the sound pressure of high-frequency sound is reduced while improving the sound pressure of low-frequency sound (volume of low-frequency sound). It is thought to improve).
  • the exhaust pipe is provided with through holes in 1 to 95% when the total outer surface area of the side wall portion where the through holes are to be provided is 100%. More preferably, 20 to 70% are provided with through holes, and more preferably 25 to 50% are provided with through holes.
  • the exhaust pipe cannot exhibit sufficient strength, and the exhaust pipe
  • the area of the through hole provided in the exhaust pipe is less than 1% of the total outer surface area of the exhaust pipe side wall where the through hole is to be provided, it is difficult to exhibit the effect of improving the volume of low frequency sound and the effect of improving the sound absorption of high frequency sound.
  • the “total outer surface area of the side wall portion where the through-hole is to be provided” of the exhaust pipe refers to when the through-hole provided in the outermost peripheral portion is connected among the through-holes provided in the side wall of the exhaust pipe. Means the area of the inner part specified in.
  • the through hole provided in the exhaust pipe is preferably provided in the side wall on the downstream side (exhaust gas exhaust side) of the exhaust pipe, and the longitudinal center of the exhaust pipe More preferably, it is provided on the side wall on the downstream side (the side from which the combustion gas is discharged).
  • the through hole is provided on the side wall on the upstream side of the exhaust pipe (exhaust gas inflow side)
  • the closed hole is provided in a closed space provided between the exhaust pipe and a cylindrical heat shield plate described later.
  • the muffler cutter of this invention WHEREIN: It is preferable that the said through-hole is provided in the part facing the sound-absorbing heat insulating material mentioned later at least among the side surfaces of exhaust piping.
  • the through hole provided in the side surface of the exhaust pipe is preferably provided so that 50 to 100% of the through hole faces a sound-absorbing heat insulating material described later, and 80 to 100% thereof. Is more preferably provided so as to face a sound-absorbing heat insulating material to be described later, more preferably 90 to 100% is provided so as to face a sound-absorbing heat insulating material described later, 100%) is more preferably provided so as to face a sound-absorbing heat insulating material to be described later.
  • the through-hole provided in the side surface of the exhaust pipe is located on the vehicle body side when disposed, for example, when the entire outer surface of the exhaust pipe is divided into two semi-cylindrical parts. More preferably, the semi-cylindrical portion is formed.
  • the sound absorption improvement effect of the high frequency sound by the sound absorption heat insulating material can be effectively exhibited, and the higher the ratio of the through holes provided in the part facing the sound absorption heat insulating material, the sound absorption The effect of improving the sound absorption of high frequency sound by the heat insulating material can be more effectively exhibited.
  • a muffler cutter 1 As shown in FIG. 1, a muffler cutter 1 according to the present invention has a cylindrical heat shield plate 3 provided coaxially with the exhaust pipe 2 on the outer periphery of the exhaust pipe 2.
  • the muffler cutter of the present invention employs a coaxial double circular tubular structure having an exhaust pipe and a cylindrical heat shield plate provided coaxially with the exhaust pipe on the outside of the exhaust pipe. Because the sound diffused to the outside from the side wall of the inner pipe (exhaust pipe) can be reflected and collected by the outer pipe (cylindrical heat shield), a wide range from the low frequency sound range to the high frequency sound range Further, as described above, the exhaust pipe is provided with a plurality of holes on the side wall in the longitudinal direction, thereby causing interference of sound waves, particularly low frequency sound. It is considered that the sound pressure of high-frequency sound can be reduced (the sound-absorbing property of high-frequency sound can be improved) while improving the sound pressure (volume of low-frequency sound).
  • the heat shield means that which can suppress the heat radiated from the exhaust gas flowing through the exhaust pipe to the vehicle body side, and is radiated to the vehicle body side. It is preferable to appropriately select from materials made of a material that has heat resistance corresponding to the heat generated and does not deteriorate.
  • the cylindrical heat shielding plate those having heat resistance and aesthetics are suitable, and specifically, a metallic one can be mentioned.
  • stainless steel As the metal constituting the cylindrical heat shield, stainless steel (SUS) is mainly used from the viewpoints of heat resistance, corrosion resistance, aesthetics and the like, and aluminum may be used. Stainless steel is preferred because of its high properties.
  • the cylindrical heat shield plate preferably has an emissivity of 0.1 to 50% at a wavelength of 2 to 15 ⁇ m, more preferably 0.1 to 40%. More preferably, it is 1 to 30%.
  • the emissivity of the cylindrical heat shield when the emissivity of the cylindrical heat shield is within the above range, the heat release from the exhaust gas to the vehicle main body side is more effectively suppressed, and the heat deterioration of the vehicle main body is suppressed. It can be easily suppressed.
  • emissivity (%) means a value calculated by the following formula.
  • Emissivity (%) 100-reflectance (%)-transmittance (%)
  • the reflectance (%) and transmittance (%) are electromagnetic waves having a wavelength of 2 to 15 ⁇ m with respect to a measurement sample (heat shield plate) under a temperature condition of 25 ° C. using a high-temperature reflectance / transmittance measuring device.
  • Reflectance (%) (reflected light intensity / incident light intensity) ⁇
  • Transmittance (%) (transmitted light intensity / incident light intensity) ⁇ 100
  • a high-temperature reflectance / transmittance measuring apparatus As a high-temperature reflectance / transmittance measuring apparatus, the one shown schematically in FIG. In the high-temperature reflectivity / transmittance measuring apparatus X shown in FIG. 4, incident light 71 having a wavelength of 2 to 15 ⁇ m irradiated from a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR6100 type manufactured by JASCO Corporation) 6 is reflected. Reflected by the mirror 8 and guided into the sample chamber, the sample 10 attached to the center of the turntable 9 is irradiated. The sample 10 is heated by a halogen heater (UL-SH-V500 manufactured by Ushio Electric Co., Ltd.) 11 while being attached to a holder h provided at the center of the turntable 9. The intensity of the reflected light or transmitted light 72 from the sample 10 is detected by a detector 12 that is separately provided on the arm of the turntable 9 having the mounting portion as a rotation axis and circulates around the sample 10.
  • FIG. 5 A structural example of the heating part of the high-temperature reflectance / transmittance measuring apparatus X is shown in a sectional view in FIG.
  • halogen heaters 11 are installed on the front and back portions of the sample 10, and when the detector 12 captures reflected light or transmitted light from the sample 10, the halogen heater 11 blocks the optical path. It is installed at an angle on the top of the sample 10 so that there is no. When the reflected light or transmitted light is measured, the halogen heater 11 is also rotated together with the sample 10 so that the surface temperature of the sample 10 can always be kept constant. Cooling water 13 is introduced from the outside to the bottom of the turntable 9 on which the sample 10 is installed and the halogen heater 11 to circulate and cool.
  • the average thickness of the cylindrical heat shield is suitably 0.5 to 2.0 mm, more suitably 0.6 to 1.8 mm, and 0.6 to 1.5 mm. It is even more appropriate to be.
  • the average thickness of a cylindrical heat-shielding board means the arithmetic mean value when measuring the thickness of three places with a caliper.
  • the outer diameter of the cylindrical heat shield is suitably 70 to 300 mm, more suitably 120 to 300 mm, even more suitably 125 to 250 mm, 130 to It is more suitable that it is 200 mm.
  • the outer diameter of a cylindrical heat shield plate shall mean the value which measured the vertical cross section of the cylindrical heat shield plate with the caliper.
  • the outer diameter of the cylindrical heat shield is measured with a caliper. It shall mean the maximum length when the vertical cross section of the cylindrical heat shield is a shape other than a circle. It shall mean the maximum length when
  • the temperature inside and outside the heat shield can be easily controlled within a suitable range.
  • the cross-sectional shape of the heat shield plate is not particularly limited, and may be substantially circular as shown in FIG.
  • the cylindrical heat shield plate 3 includes an upper heat shield plate 3a in which the cylindrical object is halved, and a lower portion in which the cylindrical object is also halved. It is preferable to consist of the heat shield plate 3b. Since the heat shield plate 3 is composed of a half-shaped upper heat shield plate 3a and a half-shaped lower heat shield plate 3b, the muffler cutter of the present invention can be easily manufactured as described later. it can.
  • the muffler cutter 1 of the present invention is sound-absorbing only at a part between an exhaust pipe 2 and a cylindrical heat shield 3 provided coaxially with the exhaust pipe 2.
  • the heat insulating material 4 is filled in a curved shape (substantially C-shaped), and the other portion between the exhaust pipe 2 and the tubular heat shield plate 3 is curved (substantially C-shaped). ) A closed space S is formed.
  • the sound-absorbing heat insulating material means a heat insulating material capable of reducing a sound pressure level at 800 to 20000 Hz at a 1/3 octave band frequency that is annoying for humans among vehicle exhaust sounds.
  • glass wool mat glass mat
  • silica fiber mat basalt fiber mat
  • alumina siliceous fiber mat mullite fiber mat
  • alumina fiber mat and other fibrous heat insulation Materials
  • the thermal conductivity of the sound-absorbing heat insulating material is preferably 0.01 to 0.1 W / (m ⁇ K) under a temperature condition of 400 ° C., and is preferably 0.001 to 0.00. It is more preferably 08 W / (m ⁇ K), and further preferably 0.001 to 0.06 W / (m ⁇ K).
  • the thermal conductivity of the sound-absorbing heat insulating material at room temperature (25 ° C.) is preferably 0.01 to 0.1 W / (m ⁇ K), and 0.001 to 0.08 W. / (M ⁇ K) is more preferable, and 0.001 to 0.06 W / (m ⁇ K) is further more preferable.
  • the thermal conductivity means a value measured by a heat flow meter method.
  • the sound-absorbing heat insulating material 4 is curved between the exhaust pipe 2 located on the vehicle body 5 side and the tubular heat shield plate 3 when installed. Is preferably filled.
  • the heat-absorbing heat insulating material 4 is disposed on the vehicle main body 5 side, whereby thermal deterioration of the vehicle main body 5 due to exhaust heat of the exhaust gas can be more effectively suppressed.
  • the thickness of the sound-absorbing heat insulating material is preferably 1 to 50 mm, more preferably 1 to 30 mm, still more preferably 4 to 20 mm, and 4 to 12 mm. More preferably.
  • the thickness of a sound-absorbing heat insulating material means an arithmetic average value when thickness is measured at five points using a Peacock dial thickness gauge.
  • the sound absorbing property of high frequency sound can be easily improved when filled between the exhaust pipe and the heat shield plate. At the same time, it is possible to more effectively improve the heat insulation by the heat insulating material or the cylindrical heat shield.
  • the upper limit of the thickness is filled with the sound absorbing heat insulating material. It is defined by the distance between the exhaust pipe and the cylindrical heat shield.
  • the bulk density of the sound-absorbing heat insulating material is preferably 50 to 400 kg / m 3 , more preferably 80 to 350 kg / m 3 , and 100 to 300 kg / m 3. Is more preferable.
  • the thickness and bulk density of the sound-absorbing heat insulating material are within the above ranges, so that it is easy to improve the sound-absorbing property of high-frequency sound, and thermal deterioration of the member on the vehicle body side facing the muffler cutter Is easily suppressed, and the temperature inside the exhaust pipe is easily controlled within a certain range.
  • the sound-absorbing heat insulating material is filled in a curved shape between the exhaust pipe and the tubular heat shield, but the sound-absorbing heat insulating material is 20% of the total outer surface area of the exhaust pipe. It is preferably set at ⁇ 80%, more preferably set at 30-70%, and further preferably set at 40-60%.
  • the installation position of the sound-absorbing heat insulating material and the installation area with respect to the entire outer surface of the exhaust pipe are the shape of the opposing vehicle body side member, the sound-absorbing or heat insulating material to be imparted to the sound-absorbing heat insulating material. What is necessary is just to determine suitably according to sex etc.
  • the sound-absorbing heat insulating material for example, when the entire outer surface of the exhaust pipe is divided into two semi-cylindrical parts, It is preferably formed on the entire outer surface. Specifically, as shown by a cross-sectional shape in FIG. 2, when the entire outer surface of the exhaust pipe 2 is divided into two semi-cylindrical parts, the sound-absorbing heat insulating material 4 is located on the vehicle body 5 side. It is preferably formed on substantially the entire outer surface of the cylindrical portion.
  • the sound absorbing heat insulating material 4 together with the heat shield plate 3 as described above, when the muffler cutter is attached to the tail pipe of the exhaust system for a vehicle, the exhaust sound that cannot be absorbed by the main muffler or the like is reduced. Heat radiation to the vehicle body 5 side can be effectively suppressed, and thermal deterioration of the components on the vehicle body 5 side can be suitably suppressed.
  • a curved closed space S is formed in a part between the exhaust pipe 2 and the cylindrical heat shield plate 3.
  • the closed space S is formed in a curved shape between the exhaust pipe 2 and the tubular heat shield plate 3.
  • the contact area with the exhaust pipe 2 on the outer surface of the exhaust pipe 2 is 80 to 20% of the total outer surface area of the exhaust pipe 2 (the installation area of the sound absorbing heat insulating material 4 is the total outer surface area of the exhaust pipe 2) Preferably 20 to 80%), preferably 70 to 30% (the installation area of the sound-absorbing heat insulating material 4 is 30 to 70% of the total outer surface area of the exhaust pipe). Is more preferable, and it is more preferable that the sound-absorbing heat insulating material 4 is provided so that the installation area of the sound-absorbing heat insulating material 4 is 40 to 60% of the total outer surface area of the exhaust pipe.
  • the closed space means a space defined by the exhaust pipe, the tubular heat insulating material, and the sound absorbing heat insulating material.
  • the closed space S is normally hollow (hollow) by the exhaust pipe 2, the tubular heat insulating material 3, and the sound-absorbing heat insulating material 4.
  • both ends in the longitudinal direction of the closed space S are usually partitioned from the outside by wall portions.
  • the boundary surface formed between the sound-absorbing heat insulating material 4 and the closed space S is not provided with a normal wall portion (partition), and the exhaust gases can move relative to each other.
  • the muffler cutter of the present invention employs a substantially coaxial double circular tubular structure having an exhaust pipe and a cylindrical heat shield plate provided coaxially with the exhaust pipe on the outside of the exhaust pipe. Therefore, the sound diffused to the outside from the side wall of the inner pipe (exhaust pipe) can be reflected and collected by the outer pipe (cylindrical heat shield), so that a wide range from the low frequency sound range to the high frequency sound range can be obtained.
  • the sound pressure can be increased in a range, and as described above, the exhaust pipe is provided with a plurality of holes in the side wall in the longitudinal direction. It is considered that the sound pressure of the high frequency sound can be lowered (the sound absorption of the high frequency sound can be improved) while improving the sound pressure of the wave sound (volume of the low frequency sound).
  • the atmosphere in the enclosed space is preferably an air atmosphere, an inert atmosphere such as nitrogen, or a vacuum, and more preferably an air atmosphere.
  • the closed space S may be appropriately filled with a backup material such as glass wool, steel wool, and aluminum wool as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the closed space is hollow, and is formed in a curved shape between the exhaust pipe located on the opposite side to the vehicle main body side and the cylindrical heat shield plate when installed. It is preferable that it is made.
  • the closed space is formed on the entire outer surface of the semi-cylindrical portion that is located on the side opposite to the vehicle body side when the exhaust pipe is divided into two semi-cylindrical portions. It is preferable that it is formed. Specifically, as shown in a cross-sectional shape in FIG. 2, when the entire outer surface of the exhaust pipe 2 is divided into two semi-cylindrical parts, the closed space S is positioned on the side opposite to the vehicle body 5 side.
  • the volume of the low frequency sound can be easily improved when the muffler cutter is attached to the tail pipe of the exhaust system for a vehicle, and the side opposite to the vehicle main body side can be improved. Heat dissipation from the exhaust gas can be easily promoted.
  • the distance between the exhaust pipe forming the closed space and the cylindrical heat shield is 1 to 50 mm, preferably 1 to 30 mm, and preferably 4 to 20 mm. More preferably, it is 4 to 12 mm.
  • the volume of the low frequency sound can be effectively improved because the distance between the exhaust pipe forming the closed space and the tubular heat shield is within the above range.
  • a half-shaped curved sound-absorbing heat-insulating material 4 is prepared, and the sound-absorbing heat-insulating material 4 is divided into half-shaped tubular materials.
  • a heat shield plate 3a having a sound absorbing heat insulating material bonded to the inner surface, and a lower heat shield plate 3b having a cylindrical shape halved are arranged so as to wrap around the exhaust pipe 2 and the end portions 3c of the upper heat shield plate 3a and the lower heat shield plate 3b are butted together, and the two are welded and joined by butt welding or the like.
  • An example is a method in which a flange or the like is separately provided on 3c and connected by a connecting member (not shown) such as a bolt.
  • a connecting member such as a bolt.
  • the constituent material of the sound-absorbing heat insulating material is arranged between the exhaust pipe and the tubular heat shield in a state in which the tubular heat shield plate is disposed on the outer periphery of the exhaust pipe. Examples of the method include making a press-fitting at a desired position between the plates and filling and forming a sound-absorbing heat insulating material.
  • the distance from the vehicle body side member is 0 to 50 mm, preferably 1 to 50 mm. It is more preferable to dispose in the range of 1 to 40 mm, still more preferable to dispose in the range of 1 to 35 mm.
  • Specific examples of the member on the vehicle body side include a bumper. Since the muffler cutter of the present invention can suppress heat radiation to the vehicle main body side and has excellent heat insulation properties, the distance from the vehicle main body side member can be reduced.
  • Specific examples of vehicles to which the muffler cutter of the present invention is attached include automobiles and motorcycles.
  • a high-frequency sound that is annoying to humans is selectively reduced by filling a part between the exhaust pipe and the tubular heat shield with the sound-absorbing heat insulating material.
  • the other part between the exhaust pipe and the cylindrical heat shield plate is a curved closed space, and the distance between the exhaust pipe and the cylindrical heat shield plate forming the closed space is set to a predetermined distance.
  • the present invention by providing a cylindrical heat shield plate coaxially with the exhaust pipe on the outside of the exhaust pipe, even when a high-temperature fluid circulates inside the exhaust pipe, Radiation heat transfer to the outside can be suitably suppressed, and the sound absorbing heat insulating material is filled by filling a part between the exhaust pipe and the tubular heat shield plate with the sound absorbing heat insulating material.
  • a radiant heat transfer difference from the closed space side can be generated, and the heat can be selectively dissipated from the closed space side.
  • the muffler cutter of the present invention can be suitably used as a constituent member of a tail pipe.
  • the tail pipe having the muffler cutter of the present invention preferably has a total length excluding the length of the muffler cutter part of 50 to 500 mm, more preferably 50 to 300 mm, and still more preferably 50 to 200 mm. .
  • the total length excluding the length of the muffler cutter portion is an exhaust system for a vehicle in which the muffler cutter 1 is attached to the end of the tail pipe body as shown in FIG.
  • the length L of the tail pipe T excluding the muffler cutter 1 portion is meant.
  • the muffler cutter of the present invention when the total length excluding the length of the muffler cutter is within the above range, the muffler cutter of the present invention and the sound quality improvement effect of the exhaust sound are appropriately exhibited. be able to.
  • the attachment of the muffler cutter to the tail pipe can be performed by welding or the like as appropriate.
  • the attachment may be performed at the time of assembly of the vehicle in the factory, or at any time after the vehicle is shipped from the factory. Good.
  • the present invention it is possible to selectively reduce only high-frequency sound that is annoying to humans, and in particular, to selectively improve the volume of low-frequency sound that occurs during idling, thereby providing excellent heat insulation and noise reduction and exhaust sound. It is possible to provide a muffler cutter that can improve the sound quality.
  • the exhaust pipe 2 is a punched metal SUS pipe (inner diameter 52 mm, outer diameter 54 mm, thermal conductivity 27 W / () with a plurality of openings provided in the entire side wall in the longitudinal direction. m ⁇ K) (400 ° C.)), and a SUS pipe (inner diameter 66 mm) comprising an upper heat shield 3a and a lower heat shield 3b in which a cylindrical object is halved as a heat shield 3 on the cylinder. And an outer diameter of 68 mm, a thermal conductivity of 27 W / (m ⁇ K) (400 ° C.), and an emissivity of 0.3 at a wavelength of 2 to 15 ⁇ m.
  • the upper heat shield 3a and the upper heat shield 3a In a state where the end portions 3c and 3c of the lower heat shield plate 3b are butted together, the sound-absorbing heat insulating material 4 is formed into a tubular shape with the exhaust pipe 2 as shown in FIG.
  • the heat insulation plate 3 (3a) is filled in a curved shape, and a part between the exhaust pipe 2 and the tubular heat insulation plate 3 (3b) is filled with a sound absorbing heat insulating material.
  • a muffler cutter 1 having a closed space S that is a curved hollow portion and a distance between the exhaust pipe 2 forming the closed space S and the tubular heat shield 3 (3b) being 6 mm is manufactured. did.
  • an SUS tube (inner diameter 66 mm, outer diameter 68 mm, thermal conductivity 27 W / (m ⁇ K) (400 ° C.), emissivity 0.3 at a wavelength of 2 to 15 ⁇ m) is prepared as a tail pipe body, and FIG.
  • the muffler cutter 1 was welded to the end of the tail pipe body so as to be coaxial with the tail pipe body.
  • the total length L of the tail pipe T excluding the muffler cutter 1 portion was 160 mm.
  • the exhaust pipe 2 is a punched metal SUS pipe (inner diameter 52 mm, outer diameter 54 mm, thermal conductivity 27 W / () with a plurality of openings provided in the entire side wall in the longitudinal direction. m ⁇ K) (400 ° C.)), and as the heat shield 3 on the cylinder, a SUS tube (inner diameter 86 mm) comprising an upper heat shield 3a and a lower heat shield 3b in which a cylindrical object is halved. And an outer diameter of 88 mm, a thermal conductivity of 27 W / (m ⁇ K) (400 ° C.), and an emissivity of 0.3 at a wavelength of 2 to 15 ⁇ m.
  • the upper heat shield 3a and the upper heat shield 3a In a state where the end portions 3c and 3c of the lower heat shield plate 3b are butted together, the sound-absorbing heat insulating material 4 is formed into a tubular shape with the exhaust pipe 2 as shown in FIG.
  • the heat insulation plate 3 (3a) is filled in a curved shape, and a part between the exhaust pipe 2 and the tubular heat insulation plate 3 (3b) is filled with a sound absorbing heat insulating material.
  • a muffler cutter 1 having a closed space S that is a curved hollow portion and a distance between the exhaust pipe 2 forming the closed space S and the cylindrical heat shield 3 (3b) being 16 mm is manufactured. did.
  • a SUS tube (inner diameter 52 mm, outer diameter 54 mm, thermal conductivity 27 W / (m ⁇ K) (400 ° C.), emissivity 0.3 at a wavelength of 2 to 15 ⁇ m) is prepared as a tail pipe body, and FIG.
  • the muffler cutter 1 was welded to the end of the tail pipe body so as to be coaxial with the tail pipe body.
  • the total length L of the tail pipe T excluding the muffler cutter 1 portion was 160 mm.
  • the sound pressure change was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 and FIG.
  • Example 1 (Comparative Example 1) In Example 1, instead of the muffler cutter 1, a single tube (inner diameter: 52 mm, outer diameter: 54 mm, thermal conductivity: 27 W / (m ⁇ K) (400 ° C.)) was used in the same manner as in Example 1. A tail pipe T was produced. In the obtained tail pipe T, the sound pressure change was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 and FIG.
  • the tail pipe obtained in Example 1 and Example 2 has a coaxial double pipe structure of an exhaust pipe 2 provided with a through hole and a cylindrical heat shield plate 3, and the exhaust pipe is exhausted.
  • a comparative example is obtained by partially filling the sound absorbing heat insulating material 4 in a curved shape between the pipe 2 and the tubular heat shield plate 3.
  • the sound pressure level can be reduced as compared with the single pipe used in 2 and only the high-frequency sound that is annoying to humans is selectively reduced, and the exhaust pipe 2 provided with a through hole and the cylindrical heat shield plate
  • the other part between the three and the third is a curved closed space S, and the distance between the exhaust pipe forming the closed space S and the cylindrical heat shield is controlled to a predetermined distance.
  • the sound pressure level in the low frequency region of 100 to 200 Hz from the single tube used Can be above, it can be seen that the volume of low-frequency noise generated at the time of high user preference idling can be selectively emphasized.
  • Example 1 A muffler cutter was produced in the same manner as in Example 1 except that the sound-absorbing heat insulating material 4 was not used in Example 1, and then a tail pipe was produced in the same manner as in Example 1. In the obtained tail pipe, the change in sound pressure was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 and FIG. In Table 2 and FIG. 9, the results of Comparative Example 1 are also shown for comparison.
  • Example 2 In Example 1, the sound absorbing heat insulating material 4 is not used, and the plurality of openings provided in the entire side wall in the longitudinal direction of the SUS pipe used as the exhaust pipe 2 are made of aluminum tape (heat-resistant aluminum tape manufactured by Sliontec). A muffler cutter was produced in the same manner as in Example 1 except that the tail pipe was closed, and then a tail pipe was produced in the same manner as in Example 1. In the obtained tail pipe, the change in sound pressure was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 and FIG.
  • the tail pipe obtained in Reference Example 1 is an exhaust pipe having a punching hole as a muffler cutter.
  • the sound pressure level tends to increase, particularly in the low frequency region of 100 to 200 Hz. I understand that. *
  • FIG. 10 is an explanatory view of the muffler cutter produced in this reference example.
  • FIG. 10 (a) is a front view of the exhaust pipe 2 (left figure) and a vertical sectional view taken along the line dd ′ of the front view (FIG. 10).
  • FIG. 10 (b) shows a front view (left view) of the tubular heat shield 3 and a vertical sectional view (right view) taken along the line ee ′ of the front view.
  • FIG. 10C is a front view of the muffler cutter in which the tubular heat shield plate 3 shown in FIG. 10B is coaxially fixed to the exhaust pipe 2 shown in FIG. ) And a front sectional view taken along line ff ′ (right diagram), FIG.
  • FIG. 10 (d) shows a vertical sectional view along the longitudinal direction of the muffler cutter shown in FIG. 10 (c).
  • a SUS single tube outer diameter 54 mm, plate thickness 0.4 mm, length 340 mm, thermal conductivity 27 W / (m ⁇ K) (400 ° C.)
  • a punching metal-like exhaust pipe 2 is formed at one end of the single pipe by providing 576 circular through holes (diameter 3 mm) at intervals of 5 mm on the entire side wall in the longitudinal direction. did.
  • FIG. 10 (a) shows a SUS single tube (outer diameter 54 mm, plate thickness 0.4 mm, length 340 mm, thermal conductivity 27 W / (m ⁇ K) (400 ° C.)
  • an SUS tube (outer diameter 72 mm, plate thickness 1.0 mm, thermal conductivity 27 W / (m ⁇ K) having a fastening fixing ear M. ) (400 ° C.) emissivity 0.3 at a wavelength of 2 to 15 ⁇ m) and two aluminum ring spacers (outer diameter 70 mm, inner diameter 54 mm, thickness 10 mm) were prepared.
  • a tubular heat shield plate 3 is arranged on the outer surface of the exhaust pipe 2 via a ring-shaped spacer s, and then provided on the heat shield plate 3.
  • the exhaust pipe 2 and the tubular heat shield plate 3 are connected to the end of the tail pipe T at a distance of 16 mm by tightening and fixing the bolts in the bolt holes provided in the ear M provided in the hot plate 3.
  • a muffler cutter 1 fixed while being separated was produced.
  • the sound pressure change was evaluated in the same manner as in Reference Example 3. The results are shown in Table 3 and FIG.
  • the exhaust pipe 2 and the cylindrical heat shield plate 3 are connected to the end of the tail pipe T at a distance of 45 mm by tightening and fixing the bolts in the bolt holes provided in the ears M provided in the hot plate 3.
  • a muffler cutter 1 fixed while being separated was produced.
  • the sound pressure change was evaluated in the same manner as in Reference Example 3. The results are shown in Table 3 and FIG.
  • the tail pipes obtained in Reference Example 3 to Reference Example 5 have a coaxial double pipe structure of an exhaust pipe 2 provided with a through hole and a cylindrical heat shield plate 3.
  • the sound pressure level can be reduced as compared with the single tube used in Comparative Example 2, and only the high frequency sound that is annoying to humans is selectively reduced, and the exhaust pipe 2 and Comparative Example 2 by providing a curved closed space between the tubular heat shield plate 3 and controlling the distance between the exhaust pipe forming the closed space and the tubular heat shield plate to a predetermined distance. It can be seen that the sound pressure level can be improved in the low frequency region of 200 Hz as compared with the single tube used in the above, and the volume of the low frequency sound generated during idling with high user preference can be selectively emphasized.
  • Reference Example 6 In Reference Example 5, except that a SUS single tube (outer diameter 54 mm, plate thickness 1.0 mm, length 340 mm, thermal conductivity 27 W / (m ⁇ K) (400 ° C.)) was not provided with a circular through hole.
  • a muffler cutter 1 in which the exhaust pipe 2 and the tubular heat shield 3 were fixed to the end of the tail pipe T while being separated by a distance of 45 mm was produced.
  • the sound pressure change was evaluated in the same manner as in Reference Example 3. The results are shown in Table 4 and FIG. In Table 4 and FIG. 13, the results of Reference Example 5 and Comparative Example 2 are also shown for comparison.
  • FIG. 7 In Reference Example 5, at one end of a SUS single tube (outer diameter 54 mm, plate thickness 1.0 mm, length 340 mm, thermal conductivity 27 W / (m ⁇ K) (400 ° C.)), FIG. As shown in Fig. 5, the reference example is used except that 288 circular through holes (diameter 3 mm) are provided at intervals of 5 mm on the entire side wall on the upstream side (exhaust gas inflow side) of the exhaust pipe 2. 5, a muffler cutter 1 in which the exhaust pipe 2 and the cylindrical heat shield 3 were fixed to the end of the tail pipe T while being separated by a distance of 45 mm was produced. In the obtained tail pipe T, the sound pressure change was evaluated in the same manner as in Reference Example 3. The results are shown in Table 4 and FIG.
  • FIG. 5 In Reference Example 5, at one end of a SUS single tube (outer diameter 54 mm, plate thickness 1.0 mm, length 340 mm, thermal conductivity 27 W / (m ⁇ K) (400 ° C.)), FIG. As shown in FIG. 5, the reference example is used except that 288 circular through holes (diameter 3 mm) are provided at intervals of 5 mm on the entire downstream side wall of the exhaust pipe 2 (exhaust gas outflow side). 5, a muffler cutter 1 in which the exhaust pipe 2 and the cylindrical heat shield 3 were fixed to the end of the tail pipe T while being separated by a distance of 45 mm was produced. In the obtained tail pipe T, the sound pressure change was evaluated in the same manner as in Reference Example 3. The results are shown in Table 4 and FIG.
  • the tail pipe obtained in Reference Example 6 has a coaxial double pipe structure of the exhaust pipe 2 having no through hole and the cylindrical heat shield plate 3. It can be seen that the sound pressure level can be improved over the entire measurement frequency than the single tube used in Comparative Example 2.
  • the tail pipes obtained in Reference Example 5, Reference Example 7 and Reference Example 8 are exhaust pipes having a coaxial double pipe structure of an exhaust pipe 2 having a through hole and a cylindrical heat shield. Comparative Example 2 and Reference Example in the high frequency region of 800 Hz by controlling the distance between the exhaust pipe formed between the tube 2 and the tubular heat shield plate 3 and the tubular heat shield plate to a predetermined distance.
  • the sound pressure level can be reduced more than 6 and only high-frequency sound that is harsh to human beings can be selectively reduced, and the sound pressure level can be improved in the low frequency region of 200 Hz than Comparative Example 2 and Reference Example 6. It can be seen that the volume of low frequency sound generated during idling with high user preference can be selectively emphasized. Furthermore, when comparing the tail pipe obtained in Reference Example 7 and the tail pipe obtained in Reference Example 8, the tail pipe obtained in Reference Example 7 is compared with the tail pipe obtained in Reference Example 8, It can be seen that the sound pressure level is lowered overall.
  • the muffler cutter 1 obtained in Example 1 can sufficiently reduce the temperature rise of the bumper surface as compared with a hollow double tube not filled with a sound absorbing heat insulating material. . Moreover, from Table 5, the muffler cutter 1 obtained in Example 1 is formed by filling a sound-absorbing heat insulating material only in a part between the exhaust pipe and the tubular heat shield. Regardless, the heat radiation to the bumper side is suppressed to the same level or more as a muffler cutter (full-filled double pipe) in which the entire space formed between the exhaust pipe and the cylindrical heat shield is filled with sound-absorbing heat insulating material. And it turns out that the temperature rise of a bumper surface can be reduced.
  • the present invention it is possible to provide a muffler cutter that is excellent in heat insulation and noise reduction and can improve the sound quality of exhaust sound. Moreover, according to this invention, the tail pipe formed by mounting

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Abstract

断熱性および消音性に優れるとともに排気音の音質を向上し得るマフラーカッターを提供する。車輌用排気系のテールパイプに装着されるマフラーカッター（１）であって、側壁に複数の貫通孔が設けられた排気用配管（２）と、該排気用配管の外側に該排気用配管と同軸状に設けられた筒状の遮熱板（３）と、前記排気用配管と筒状の遮熱板との間に充填された吸音性断熱材（４）とを有し、前記吸音性断熱材は、前記排気用配管と筒状の遮熱板との間の一部にのみ湾曲状に充填されるとともに、前記排気用配管と筒状の遮熱板との間の他の部分には湾曲状の閉鎖空間（Ｓ）が形成されてなり、前記閉鎖空間を形成する排気用配管と筒状の遮熱板との距離が１～５０ｍｍであることを特徴とするマフラーカッターである。

Description

マフラーカッター
　本発明は、マフラーカッターに関する。
　自動車エンジンから排出される燃焼ガス（排気ガス）は、エンジンに対して順次接続された、エキゾーストマニフォールド、エキマニ直下型触媒コンバータ、フロントチューブ、床下触媒コンバータ、センターマフラー、メインマフラー等を経て、最終的にテールパイプの端部（テールエンド）から外部に放出される（例えば、特許文献１（特開２００８－１９０３７１号公報）参照）。
　上記自動車に配設されるメインマフラー等の排気系配管の大部分は、車輌底部に配置されることから通常ユーザーに視認されることはないが、排気系配管の末端に位置するテールパイプは、車輌後部のバンパー下部から端部（テールエンド）が露出するために、ユーザーに視認され易く車輌の美観に与える影響が大きい。
　このため、一般にテールパイプの端部にさらにマフラーカッターを装着することが行われており、このマフラーカッターによって、車輌の美観や高級感を向上させることが行われている。
　ところで、高排気量の車輌等においては排気音が大きくなり易く、メインマフラー等に対する負荷が大きくなり易いことから、メインマフラー等で吸収しきれない排気音を低減し、排気音による騒音を緩和し得るマフラーカッターが望まれるようになっている。
　一方、単に車輌の排気音を低減するだけでは、アイドリング音等の排気音を嗜好するユーザーを満足させることができないことから、マフラーカッターとしては、消音性に優れるとともに排気音の音質を向上し得る、二律背反した目的を達成し得るものが求められるようになっている。
特開２００８－１９０３７１号公報
　従って、本発明は、断熱性および消音性に優れるとともに排気音の音質を向上し得るマフラーカッターを提供することを目的とするものである。
　上記技術課題を解決するために、本発明者等が鋭意検討を行った結果、車輌排気音のうち、人間にとって耳障りな高周波音のみを選択的に低減するとともに、逆にユーザーの嗜好性の高いアイドリング時に発生する低周波音については選択的に強調させ得るマフラーカッターによって上記目的を達成し得ることを着想した。
　上記着想に基づいて本発明者等がさらに鋭意検討を行ったところ、車輌用排気系のテールパイプに装着されるマフラーカッターであって、側壁に複数の貫通孔が設けられた排気用配管と、該排気用配管の外側に該排気用配管と同軸状に設けられた筒状の遮熱板と、前記排気用配管と筒状の遮熱板との間に充填された吸音性断熱材とを有し、前記吸音性断熱材は、前記排気用配管と筒状の遮熱板との間の一部にのみ湾曲状に充填されるとともに、前記排気用配管と筒状の遮熱板との間の他の部分には湾曲状の閉鎖空間が形成されてなり、前記閉鎖空間を形成する排気用配管と筒状の遮熱板との距離が１～５０ｍｍであるマフラーカッターにより、上記技術課題を解決し得ることを見出し、本知見に基づいて本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は、
（１）車輌用排気系のテールパイプに装着されるマフラーカッターであって、
　側壁に複数の貫通孔が設けられた排気用配管と、該排気用配管の外側に該排気用配管と同軸状に設けられた筒状の遮熱板と、前記排気用配管と筒状の遮熱板との間に充填された吸音性断熱材とを有し、
　前記吸音性断熱材は、前記排気用配管と筒状の遮熱板との間の一部にのみ湾曲状に充填されるとともに、前記排気用配管と筒状の遮熱板との間の他の部分には湾曲状の閉鎖空間が形成されてなり、
　前記閉鎖空間を形成する排気用配管と筒状の遮熱板との距離が１～５０ｍｍである
ことを特徴とするマフラーカッター、
（２）前記貫通孔が、前記排気用配管の側面のうち少なくとも前記吸音性断熱材に対向する部分に設けられている上記（１）に記載のマフラーカッター、
（３）前記吸音性断熱材が、配設時に車輌本体側に位置する前記排気用配管と筒状の遮熱板との間に湾曲状に充填される上記（１）に記載のマフラーカッター、
（４）前記吸音性断熱材が、配設時に車輌本体側に位置する前記排気用配管と筒状の遮熱板との間に湾曲状に充填される上記（２）に記載のマフラーカッター、
（５）前記閉鎖空間が、中空状になっており、配設時に車輌本体側とは反対側に位置する前記排気用配管と筒状の遮熱板との間に湾曲状に形成されてなる上記（３）に記載のマフラーカッター、
（６）前記閉鎖空間が、中空状になっており、配設時に車輌本体側とは反対側に位置する前記排気用配管と筒状の遮熱板との間に湾曲状に形成されてなる上記（４）に記載のマフラーカッター、および
（７）前記吸音性断熱材の４００℃の温度条件下における熱伝導率が０．０１～０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）である上記（１）～（６）のいずれかに記載のマフラーカッター
を提供するものである。
　本発明によれば、排気用配管と筒状の遮熱板との間の一部を湾曲状の閉鎖空間とし、該閉鎖空間を形成する排気用配管と筒状の遮熱板との距離を所定距離に制御することによってユーザーの嗜好性の高いアイドリング時に発生する低周波音の音量を選択的に強調させ、人間にとって耳障りな高周波音のみを選択的に低減するとともに、排気用配管と筒状の遮熱板との間の他の部分に吸音性断熱材が充填されてなるものであることによって上記高周波音をさらに低減することができ、このために、断熱性および消音性に優れるとともに排気音の音質を向上し得るマフラーカッターを提供することができる。
本発明に係るマフラーカッター形態例を説明する断面図であり、図１（ａ）はマフラーカッター１長手方向に対して直角方向の垂直断面図であり、図１（ｂ）はマフラーカッターの長手方向に沿った垂直断面図である。 本発明に係るマフラーカッターの使用形態を説明する断面図である。 本発明に係るマフラーカッターの製造例を説明する図である。 本発明において、放射率の測定に使用される高温反射率・透過率測定装置の概略図である。 本発明において、放射率の測定に使用される高温反射率・透過率測定装置の加熱部の断面図である。 テールパイプの全長を説明する図である。 音圧レベルの測定方法を説明する図である。 本発明の実施例および比較例で得られたテールパイプの音圧レベルの変化を示す図である。 本発明の参考例および比較例で得られたテールパイプの音圧レベルの変化を示す図である。 本発明の参考例で得られたマフラーカッターの説明図であり、図１０（ａ）は、排気用配管２の正面図（左図）および該正面図のｄ－ｄ'線垂直断面図（右図）を示すものであり、図１０（ｂ）は、筒状の遮熱板３の正面図（左図）および該正面図のｅ－ｅ'線垂直断面図（右図）を示すものであり、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）に示す排気用配管２に図１０（ｂ）に示す筒状の遮熱板３を同軸状に固定したマフラーカッターの正面図（左図）および該正面図のｆ－ｆ’線垂直断面図（右図）を示すものであり、図１０（ｄ）は、図１０（ｃ）に示すマフラーカッターの長手方向に沿う垂直断面図を示すものである。 本発明の参考例および比較例で得られたテールパイプの音圧レベルの変化を示す図である。 本発明の参考例で得られたマフラーカッターを構成する排気用配管の説明図であり、図１２（ａ）は、上流側（排気ガスが流入する側）の側壁全体に円形貫通孔を設けた排気用配管２を示すものであり、図１２（ｂ）は、下流側（排気ガスが流出する側）の側壁全体に円形貫通孔を設けた排気用配管２を示すものである。 本発明の参考例および比較例で得られたテールパイプの音圧レベルの変化を示す図である。
　本発明のマフラーカッターは、車輌用排気系のテールパイプに装着されるマフラーカッターであって、側壁に複数の貫通孔が設けられた排気用配管と、該排気用配管の外側に該排気用配管と同軸状に設けられた筒状の遮熱板と、前記排気用配管と筒状の遮熱板との間に充填された吸音性断熱材とを有し、前記吸音性断熱材は、前記排気用配管と筒状の遮熱板との間の一部にのみ湾曲状に充填されるとともに、前記排気用配管と筒状の遮熱板との間の他の部分には湾曲状の閉鎖空間が形成されてなり、前記閉鎖空間を形成する排気用配管と筒状の遮熱板との距離が１～５０ｍｍであることを特徴とするものである。
　以下、本発明のマフラーカッターについて、適宜図面を参照しつつ説明するものとする。
　図１は、本発明に係るマフラーカッター１の実施態様例を示す断面図であり、図１（ａ）はマフラーカッター１の長手方向に対して直角方向の垂直断面図であり、図１（ｂ）はマフラーカッター１の長手方向に沿った垂直断面図である。
　図１に示すように、本発明に係るマフラーカッター１は、排気用配管２を有している。
　本出願書類において、排気用配管とは、内部を排気ガス（燃焼ガス）が流通する管状物を意味し、排気用配管としては、内部を流通する排気ガスの温度等に対応した材質からなり、目的とする温度特性や吸音特性を発揮し得るものから適宜選択することが好ましい。
　上記排気用配管としては耐熱性を有するものが好適であり、具体的には、金属管や耐熱性樹脂からなる樹脂管を挙げることができ、金属管であることが好ましい。
　金属管としては、耐熱性や耐食性の観点からステンレス鋼製のもの（ＳＵＳ管）が主に使用されるが、アルミニウム製のもの（アルミ管）であってもよい。
　排気用配管の平均厚みは、０．５～２．０ｍｍであることが適当であり、０．６～１．８ｍｍであることがより適当であり、０．６～１．５ｍｍであることがさらに適当である。
　なお、本出願書類において、排気用配管の平均厚みは、ノギスにより３箇所の厚みを測定したときの算術平均値を意味する。
　また、排気用配管の外径は、２０～２５０ｍｍであることが適当であり、２０～２００ｍｍであることがより適当であり、２５～１５０ｍｍであることがさらに適当であり、３０～１００ｍｍであることが一層適当である。
　なお、本出願書類において、排気用配管の外径は、排気用配管の垂直断面をノギスにより測定した値を意味するものとする。また、本出願書類において、排気用配管の垂直断面が円形以外の形状である場合には、排気用配管の外径とは、排気用配管の垂直断面をノギスにより測定したときの最大長さを意味するものとする。　
　排気用配管の平均厚みや外径が上記範囲内にあることにより、排気用配管の内部および外部の温度を好適な範囲に制御し易くなる。
　排気用配管の断面形状としても特に制限されず、図１（ａ）に断面図で示すように円形であってもよいし、楕円形等であってもよい。
　本発明のマフラーカッターにおいて、排気用配管は、側壁に複数の貫通孔が設けられてなるものである。
　貫通孔の形状としては、円形状、四角形状、スリット状等の形状を挙げることができる。
　上記貫通孔を設けた排気用配管としては、金属管に適宜穿孔してなるものであってもよいし、パンチングメタル等の市販品であってもよい。
　排気用配管が、その長手方向の側壁に複数の孔が設けられてなるものであることにより、上記排気用配管と後述する筒状の遮熱板との間に設けられる閉鎖空間内に侵入した排気音が閉鎖空間内を往復する間に干渉を生じる結果、特に低周波音の音圧（低周波音の音量）を向上させつつ、高周波音の音圧を低下させる（高周波音の吸音性を向上させる）と考えられる。
　本発明のマフラーカッターにおいて、排気用配管は、貫通孔を設けようとする側壁部分の全外表面積を１００％とした場合、その１～９５％に貫通孔が設けられてなるものが適当であり、２０～７０％に貫通孔が設けられてなるものがより適当であり、２５～５０％に貫通孔が設けられてなるものがさらに適当である。
　排気用配管に設けられる貫通孔の面積が貫通孔を設けようとする排気用配管側壁の全外表面積の９５％超である場合、排気用配管が十分な強度を発揮し難くなり、排気用配管に設けられる貫通孔の面積が貫通孔を設けようとする排気用配管側壁の全外表面積の１％未満である場合、低周波音の音量向上効果や高周波音の吸音性向上効果を発揮し難くなる。
　なお、上記排気用配管の「貫通孔を設けようとする側壁部分の全外表面積」とは、排気用配管の側壁に設けられる貫通孔のうち、最外周部に設けられる貫通孔を結んだときに規定される内側部分の面積を意味するものとする。
　本発明のマフラーカッターにおいて、排気用配管に設けられる貫通孔は、排気用配管の下流側（排気ガスが排出される側）の側壁に設けられることが好ましく、排気用配管の長手方向の中央部より下流側（燃焼ガスが排出される側）の側壁に設けられることがより好ましい。
　上記貫通孔が、排気用配管の上流側（排気ガスが流入する側）の側壁に設けられた場合、上記排気用配管と後述する筒状の遮熱板との間に設けられる閉鎖空間内に侵入した排気音は閉鎖空間内を長手方向に沿って長距離往復することになるためにより干渉を生じ易くなり、低周波音の音圧を低下させ易くなるとともに、高周波音の音圧も低下させ易くなる。これに対し、上記貫通孔が排気用配管の下流側（排気ガスが排出される側）に設けられた場合、上記排気用配管と後述する筒状の遮熱板との間に設けられる閉鎖空間内に侵入した排気音は閉鎖空間内の長手方向に垂直な方向を短距離往復することになるために、適度な干渉を生じて、特に低周波音の音圧（低周波音の音量）を容易に向上させつつ、高周波音の音圧を容易に低下させる（高周波音の吸音性を向上させる）ことができる。
　また、本発明のマフラーカッターにおいて、上記貫通孔は、排気用配管の側面のうち少なくとも後述する吸音性断熱材に対向する部分に設けられていることが好ましい。
　本発明のマフラーカッターにおいて、上記排気用配管の側面に設けられる貫通孔は、その５０～１００％が後述する吸音性断熱材に対向するように設けられていることが好ましく、その８０～１００％が後述する吸音性断熱材に対向するように設けられていることがより好ましく、その９０～１００％が後述する吸音性断熱材に対向するように設けられていることがさらに好ましく、その全て（１００％）が後述する吸音性断熱材に対向するように設けられていることが一層好ましい。
　本発明のマフラーカッターにおいて、排気用配管の側面に設けられる貫通孔は、例えば、排気用配管の全外表面を二つの半筒状部に区分した場合に、配設時に車輌本体側に位置する上記半筒状部に形成することが一層好ましい。
　上記貫通孔が、排気用配管の側面のうち、吸音性断熱材に対向する部分に設けられていることにより、すなわち、排気ガスが貫通孔から吸音性断熱材を経由し、吸音性断熱材から閉鎖空間内に入ることにより、吸音性断熱材による高周波音の吸音性向上効果を効果的に発揮することができ、吸音性断熱材に対向する部分に設けられる貫通孔の割合が高い程、吸音性断熱材による高周波音の吸音性向上効果をより効果的に発揮することができる。
　図１に示すように、本発明に係るマフラーカッター１は、排気用配管２の外周に当該排気用配管２と同軸状に設けられた筒状の遮熱板３を有している。
　本発明のマフラーカッターは、排気用配管と、該排気用配管の外側に該排気用配管と同軸状に設けられた筒状の遮熱板とを有する同軸二重円管状構造を採用することにより、内管（排気用配管）の側壁から外部に拡散される音を、外管（筒状の遮熱板）で反射して集音し得ることから、低周波音域から高周波音域に亘る広い範囲で音圧を上昇させることができ、さらに、上述したように、排気用配管が長手方向の側壁に複数の孔が設けられてなるものであることにより、音波の干渉を生じ、特に低周波音の音圧（低周波音の音量）を向上させつつ、高周波音の音圧を低下させ得る（高周波音の吸音性を向上させ得る）と考えられる。
　本出願書類において、遮熱板とは、排気用配管の内部を流通する排気ガスから放射される熱が車輌本体側に放射されることを抑制し得るものを意味し、車輌本体側に放射される熱に対応した耐熱性を有し、劣化等を生じない材質からなるものから適宜選択することが好ましい。
　上記筒状の遮熱板としては耐熱性および美観を有するものが好適であり、具体的には、金属製のものを挙げることができる。
　筒状の遮熱板を構成する金属としては、耐熱性、耐食性、美観性等の観点からステンレス鋼（ＳＵＳ）が主に使用され、また、アルミニウムであってもよいが、放射率が低く美観性も高いことからステンレス鋼が好ましい。
　本発明のマフラーカッターにおいて、筒状の遮熱板は、波長２～１５μｍにおける放射率が０．１～５０％であるものが好ましく、０．１～４０％であるものがより好ましく、０．１～３０％であるものがさらに好ましい。
　本発明のマフラーカッターにおいて、筒状の遮熱板の放射率が上記範囲内にあることにより、排気ガスから車輌本体側への熱の放出をより効果的に抑制して車輌本体の熱劣化を容易に抑制することができる。
　本出願書類において、放射率（％）は、下記式により算出した値を意味する。　　　　
　　放射率（％）＝１００－反射率（％）－透過率（％）
　ここで、反射率（％）および透過率（％）は、高温反射率・透過率測定装置を用いて２５℃の温度条件下、測定サンプル（遮熱板）に対して波長２～１５μｍの電磁波を照射したときに測定される、入射光強度、反射光強度および透過光強度から、下記式により算出した値を意味する。
　　　　　反射率（％）＝（反射光強度／入射光強度）×１００
　　　　　透過率（％）＝（透過光強度／入射光強度）×１００
　高温反射率・透過率測定装置としては、図４に概略図で示すものが挙げられる。
　図４に示す高温反射率・透過率測定装置Ｘにおいて、フーリエ変換赤外分光光度計（日本分光（株）製ＦＴ－ＩＲ６１００型）６から照射された波長２～１５μｍの入射光７１は、反射鏡８により反射されてサンプル室内に導かれ、回転台９の中心部に取り付けたサンプル１０に照射される。上記サンプル１０は回転台９の中心部に設けたホルダーｈに取り付けられた状態で、ハロゲンヒータ（ウシオ電機（株）製ＵＬ－ＳＨ－Ｖ５００）１１によって加熱される構造になっており、サンプル１０の取り付け部を回転軸とする回転台９の腕部に別途設けられサンプル１０の周囲を周回する検出器１２によって、サンプル１０からの反射光または透過光７２の強度が検出される。
　上記高温反射率・透過率測定装置Ｘの加熱部の構造例を図５に断面図で示す。
　図５に示すように、サンプル１０の前面部と背面部には、ハロゲンヒータ１１が設置され、サンプル１０からの反射光または透過光を検出器１２が捉える際に、ハロゲンヒータ１１が光路を遮らないようにサンプル１０の上部に角度をつけて設置される。反射光または透過光の測定時においては、ハロゲンヒータ１１もサンプル１０と共に回転させることで、常にサンプル１０の表面温度を一定に保つことができる構造となっている。サンプル１０が設置される回転台９の底部及びハロゲンヒータ１１には、外部から冷却水１３が導入され、循環、冷却される。
　筒状の遮熱板の平均厚みは、０．５～２．０ｍｍであることが適当であり、０．６～１．８ｍｍであることがより適当であり、０．６～１．５ｍｍであることがさらに適当である。
　なお、本出願書類において、筒状の遮熱板の平均厚みは、ノギスにより３箇所の厚みを測定したときの算術平均値を意味する。
　また、筒状の遮熱板の外径は、７０～３００ｍｍであることが適当であり、１２０～３００ｍｍであることがより適当であり、１２５～２５０ｍｍであることがさらに適当であり、１３０～２００ｍｍであることが一層適当である。
　なお、本出願書類において、筒状の遮熱板の外径は、筒状の遮熱板の垂直断面をノギスにより測定した値を意味するものとする。また、本出願書類において、筒状の遮熱板の垂直断面が円形以外の形状である場合、筒状の遮熱板の外径とは、筒状の遮熱板の垂直断面をノギスで測定したときの最大長さを意味するものとする。
　筒状の遮熱板の平均厚みや外径が上記範囲内にあることにより、遮熱板の内部および外部の温度を好適な範囲に制御し易くなる。
　遮熱板の断面形状としても特に制限されず、図１（ａ）に示すように概略円形であってもよいし、楕円形等であってもよい。
　図１に示すように、本発明のマフラーカッターにおいて、筒状の遮熱板３は、筒状物を半割状にした上部遮熱板３ａと、同じく筒状物を半割状にした下部遮熱板３ｂとからなるものであることが好ましい。
　遮熱板３が半割状の上部遮熱板３ａと半割状の下部遮熱板３ｂとからなるものであることにより、後述するように、本発明のマフラーカッターを容易に作製することができる。
　図１に示すように、本発明のマフラーカッター１は、排気用配管２と、該排気用配管２と同軸状に設けられた筒状の遮熱板３との間の一部にのみ吸音性断熱材４が湾曲状に（略Ｃ字状に）充填されてなるとともに、排気用配管２と筒状の遮熱板３との間の他の部分には湾曲状の（略Ｃ字状の）閉鎖空間Ｓが形成されてなるものである。
　本発明のマフラーカッターにおいて、吸音性断熱材とは、車輌排気音のうち、人間にとって耳障りな１／３オクターブバンド周波数で８００～２００００Ｈｚにおける音圧レベルを低減し得る断熱材を意味する。
　本発明のマフラーカッターにおいて、吸音性断熱材としては、ガラスウールマット（ガラスマット）、シリカ繊維マット、バサルト繊維マット、アルミナシリカ質繊維マット、ムライト繊維マット、アルミナ繊維マット等の繊維質系の断熱材を挙げることができる。
　本発明のマフラーカッターにおいて、吸音性断熱材の熱伝導率は、４００℃の温度条件下において、０．０１～０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）であることが好ましく、０．００１～０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）であることがより好ましく、０．００１～０．０６Ｗ／（ｍ・Ｋ）であることがさらに好ましい。
　本発明のマフラーカッターにおいて、室温（２５℃）下における吸音性断熱材の熱伝導率は、０．０１～０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）であることが好ましく、０．００１～０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）であることがより好ましく、０．００１～０．０６Ｗ／（ｍ・Ｋ）であることがさらに好ましい。
　本発明のマフラーカッターにおいて、熱伝導率は熱流計法により測定した値を意味する。
　図２に示すように、本発明のマフラーカッター１において、吸音性断熱材４は、配設時に車輌本体５側に位置する排気用配管２と筒状の遮熱板３との間に湾曲状に充填されることが好ましい。
　本発明のマフラーカッター１において、吸音性断熱材４が車輌本体５側に配設されることにより、排気ガスの排熱による車輌本体５の熱劣化をより効果的に抑制することができる。
　本発明のマフラーカッターにおいて、吸音性断熱材の厚みは、１～５０ｍｍであることが好ましく、１～３０ｍｍであることがより好ましく、４～２０ｍｍであることがさらに好まし、４～１２ｍｍであることが一層好ましい。
　なお、本出願書類において、吸音性断熱材の厚みは、ピーコック社製ダイヤルシックネスゲージにより厚みを５点測定したときの算術平均値を意味する。
　本発明のマフラーカッターにおいて、吸音性断熱材の厚みが上記範囲内にあることにより、排気用配管と遮熱板との間に充填されたときに、高周波音の吸音性を容易に向上させ得るとともに、断熱材や筒状の遮熱板による断熱性をより効果的に向上させることができる。
　なお、本発明のマフラーカッターにおいて、吸音性断熱材は、排気用配管と筒状の遮熱板との間に充填されるものであることから、その厚みの上限は、吸音性断熱材が充填される排気用配管と筒状の遮熱板との距離によって規定される。
　本発明のマフラーカッターにおいて、吸音性断熱材の嵩密度は、５０～４００ｋｇ／ｍ３であることが好ましく、８０～３５０ｋｇ／ｍ３であることがより好ましく、１００～３００ｋｇ／ｍ３であることがさらに好ましい。
　本発明のマフラーカッターにおいて、吸音性断熱材の厚みや嵩密度が上記範囲内にあることにより、高周波音の吸音性を向上させ易くなるとともに、マフラーカッターに対向する車輌本体側の部材の熱劣化を容易に抑制して、排気用配管内部の温度を一定範囲に制御し易くなる。
　本発明のマフラーカッターにおいて、吸音性断熱材は、排気用配管と筒状の遮熱板との間に湾曲状に充填されるが、吸音性断熱材は、排気用配管の全外表面積の２０～８０％に設置されることが好ましく、３０～７０％に設置されることがより好ましく、４０～６０％に設置されることがさらに好ましい。
　本発明のマフラーカッターにおいて、吸音性断熱材の設置位置および排気用配管の全外表面に対する設置面積は、対向する車輌本体側の部材の形状、吸音性断熱材に付与しようとする吸音性ないし断熱性等に応じて適宜決定すればよい。
　本発明のマフラーカッターにおいて、吸音性断熱材は、例えば、排気用配管の全外表面を二つの半筒状部に区分した場合に、配設時に車輌本体側に位置する上記半筒状部の全外表面に形成することが好ましい。
　具体的には、図２に断面形状で示すように、排気用配管２の全外表面を二つの半筒状部に区分した場合において、吸音性断熱材４が車輌本体５側に位置する半筒状部の略全外表面に形成されていることが好ましい。
　遮熱板３とともに吸音性断熱材４を上記のとおり設けることにより、マフラーカッターを車輌用排気系のテールパイプに装着したときに、メインマフラー等で吸音しきれなかった排気音を低減しつつ、車輌本体５側への放熱を効果的に抑制して、車輌本体５側の構成部材等の熱劣化を好適に抑制することができる。
　図１に示すように、本発明のマフラーカッター１においては、排気用配管２と筒状の遮熱板３との間の一部には湾曲状の閉鎖空間Ｓが形成されてなる。
　図１に示すように、本発明のマフラーカッター１において、閉鎖空間Ｓは、排気用配管２と筒状の遮熱板３との間に湾曲状に形成されるが、閉鎖空間Ｓは、排気用配管２の外表面において、排気用配管２との接触面積が、排気用配管２の全外表面積の８０～２０％となる（吸音性断熱材４の設置面積が排気用配管の全外表面積の２０～８０％となる）ように設けることが好ましく、７０～３０％となる（吸音性断熱材４の設置面積が排気用配管の全外表面積の３０～７０％となる）ように設けることがより好ましく、６０～４０％となる（吸音性断熱材４の設置面積が排気用配管の全外表面積の４０～６０％となる）ように設けることがさらに好ましい。
　本発明のマフラーカッターにおいて、閉鎖空間は、排気用配管と、筒状の断熱材と、吸音性断熱材によって規定される空間を意味する。
　図１（ａ）および図１（ｂ）に例示するように、閉鎖空間Ｓは、排気用配管２と、筒状の断熱材３と、吸音性断熱材４によって通常空洞状（中空状）に形成され、図１（ｂ）に示すように、閉鎖空間Ｓの長手方向の両端部は通常壁部により外部と仕切られている。
　一方、本発明のマフラーカッター１において、吸音性断熱材４と閉鎖空間Ｓとの間に形成される境界面には、通常壁部（間仕切り）が設けられず、排気ガスが相互に移動可能な状態になっている（すなわち、吸音性断熱材４と閉鎖空間Ｓとが連通している）。吸音性断熱材４と閉鎖空間Ｓとの間に壁部が設けられないことにより、例えば、排気ガスが、排気用配管２に設けられた貫通孔から吸音性断熱材４を経由し、吸音性断熱材４から閉鎖空間Ｓ内に入ることにより、吸音性断熱材４による高周波音の吸音性向上効果をより効果的に発揮させることができる。
　本発明のマフラーカッターは、排気用配管と、該排気用配管の外側に該排気用配管と同軸状に設けられた筒状の遮熱板とを有する略同軸二重円管状構造を採用することにより、内管（排気用配管）の側壁から外部に拡散される音を、外管（筒状の遮熱板）で反射して集音し得ることから、低周波音域から高周波音域に亘る広い範囲で音圧を上昇させることができ、さらに、上述したように、排気用配管が長手方向の側壁に複数の孔が設けられてなるものであることにより、音波の干渉を生じ、特に低周波音の音圧（低周波音の音量）を向上させつつ、高周波音の音圧を低下させ得る（高周波音の吸音性を向上させ得る）と考えられる。
　閉鎖空間内の雰囲気は、空気雰囲気、窒素等の不活性雰囲気または真空状であることが好ましく、空気雰囲気であることがより好ましい。
　また、閉鎖空間Ｓには、本発明の効果を阻害しない程度において、適宜グラスウール、スチールウール、アルミウール等のバックアップ材が充填されていてもよい。
　本発明のマフラーカッターにおいて、閉鎖空間としては、中空状になっており、配設時に車輌本体側とは反対側に位置する排気用配管と筒状の遮熱板との間に湾曲状に形成されてなるものであることが好ましい。
　例えば、上記閉鎖空間は、排気用配管の全外表面を二つの半筒状部に区分した場合に、配設時に車輌本体側とは反対側に位置する半筒状部の全外表面上に形成されてなるものであることが好ましい。
　具体的には、図２に断面形状で示すように、排気用配管２の全外表面を二つの半筒状部に区分した場合において、閉鎖空間Ｓが車輌本体５側とは反対側に位置する半筒状部の略全外表面上に形成されていることが好ましい。
　閉鎖空間を上記のとおり設けることにより、マフラーカッターを車輌用排気系のテールパイプに装着したときに、低周波音の音量を容易に向上させることができるとともに、車輌本体側とは反対側への排気ガスからの放熱を容易に促進することができる。
　本発明のマフラーカッターにおいて、上記閉鎖空間を形成する排気用配管と筒状の遮熱板との距離は、１～５０ｍｍであり、１～３０ｍｍであることが好ましく、４～２０ｍｍであることがより好ましく、４～１２ｍｍであることがさらに好ましい。
　本発明のマフラーカッターにおいて、上記閉鎖空間を形成する排気用配管と筒状の遮熱板との距離が上記範囲内にあることにより、低周波音の音量を効果的に向上させることができる。
　本発明のマフラーカッターを作製する方法としては、例えば、図３に示すように、半割状の湾曲した吸音性断熱材４を用意し、この吸音性断熱材４を、筒状物を半割状にした上部遮熱板３ａ内面に接着剤を用いて接着した後、この内面に吸音性断熱材を接着した遮熱板３ａと、筒状物を半割状にした下部遮熱板３ｂとを、排気用配管２を包み込むように配置し、上部遮熱板３ａおよび下部遮熱板３ｂの端部３ｃを突き合わせた状態で、両者を突合せ溶接等により溶接して接合するか、あるいは端部３ｃに別途フランジ等を設けた上でボルト等の連結部材（図示せず）により連結することにより作製する方法を挙げることができる。
　また、本発明のマフラーカッターを作製する方法としては、排気用配管の外周に筒状の遮熱板を配設した状態で、吸音性断熱材の構成材料を排気用配管と筒状の遮熱板の間の所望位置に圧入して、吸音性断熱材を充填、形成することにより作製する方法を挙げることもできる。
　本発明のマフラーカッターをテールパイプ端部に装着する場合、車輌本体側の部材（被熱部材）との距離が、０～５０ｍｍになるように配設することが好ましく、１～５０ｍｍになるように配設することがより好ましく、１～４０ｍｍになるように配設することがさらに好ましく、１～３５ｍｍになるように配設することが一層好ましい。
　上記車輌本体側の部材として、具体的には、バンパー等を挙げることができる。
　本発明のマフラーカッターは、車輌本体側への放熱を抑制することができ、断熱性に優れるものであるので、車輌本体側の部材との距離を低減することができる。
　本発明のマフラーカッターを装着する車輌として、具体的には、自動車、自動二輪車等を挙げることができる。
　本発明によれば、排気用配管と筒状の遮熱板との間の一部に吸音性断熱材が充填されてなるものであることによって人間にとって耳障りな高周波音のみを選択的に低減するとともに、排気用配管と筒状の遮熱板との間の他の部分を湾曲状の閉鎖空間とし、該閉鎖空間を形成する排気用配管と筒状の遮熱板との距離を所定距離に制御することによってアイドリング時に発生する低周波音の音量を選択的に向上させることにより、消音性に優れるとともに排気音の音質を向上し得るマフラーカッターを提供することができる。
　なお、本出願書類において、高周波音とは、１／３オクターブバンド周波数で８００～２００００Ｈｚにおける音を意味し、低周波音とは、１／３オクターブバンド周波数で２０～２００Ｈｚにおける音を意味する。
　また、本発明によれば、排気用配管の外側に排気用配管と同軸状に筒状の遮熱板を設けることにより、排気用配管の内部を高温の流体が流通した場合であっても、外部への輻射伝熱を好適に抑制することができ、上記排気用配管と筒状の遮熱板との間の一部に吸音性断熱材を充填することにより、吸音性断熱材を充填した側から外部への輻射伝熱をさらに抑制するとともに、閉鎖空間側との輻射伝熱差を生じて、閉鎖空間側から選択的に放熱することができ、このために、車輌本体側（吸音性断熱材を充填した側）への放熱を抑制するとともに、車輌本体とは反対側（閉鎖空間側）に効率的に放熱して内部温度を低減した、断熱性に優れたマフラーカッターを提供することができる。
　次に、本発明のマフラーカッターの使用形態について説明する。
　本発明のマフラーカッターは、テールパイプの構成部材として好適に使用することができる。
　本発明のマフラーカッターを有するテールパイプは、マフラーカッター部分の長さを除いた全長が５０～５００ｍｍであるものが好ましく、５０～３００ｍｍであるものがより好ましく、５０～２００ｍｍであるものがさらに好ましい。
　本発明のマフラーカッターを有するテールパイプにおいて、マフラーカッター部分の長さを除いた全長とは、図６に示すように、テールパイプ本体の端部にマフラーカッター１を装着してなる車輌用排気系のテールパイプＴにおいて、マフラーカッター１部分を除いたテールパイプＴの長さＬを意味する。
　本発明のマフラーカッターを有するテールパイプにおいて、マフラーカッター部分の長さを除いた全長が上記範囲内にあることにより、本発明のマフラーカッターによる消音効果や排気音の音質向上効果を適切に発揮することができる。
　マフラーカッターのテールパイプへの装着は、適宜溶接等により行うことができ、該装着は、工場における車輌の組み立て時に行ってもよいし、工場から車輌を出荷した後の任意の時期に行ってもよい。
　本発明のマフラーカッターを有するテールパイプを装着する車輌として、具体的には、自動車、二輪車等を挙げることができる。
　本発明によれば、人間にとって耳障りな高周波音のみを選択的に低減するとともに、特にアイドリング時に発生する低周波音の音量を選択的に向上させることにより、断熱性および消音性に優れるとともに排気音の音質を向上し得るマフラーカッターを提供することができる。
　以下、本発明を実施例等によりさらに詳細に説明するが、本発明は以下の例により何ら限定されるものではない。
（実施例１）
　図３に示すように、排気用配管２として、長手方向の側壁全体に複数の開口部が設けられたパンチングメタル状になっているＳＵＳ管（内径５２ｍｍ、外径５４ｍｍ、熱伝導率２７Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃））を用意するとともに、筒上の遮熱板３として、筒状物を半割状にした上部遮熱板３ａおよび下部遮熱板３ｂからなるＳＵＳ管（内径６６ｍｍ、外径６８ｍｍ、熱伝導率２７Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃）、２～１５μｍの波長における放射率０．３）を用意した。
　上記排気用配管２と筒状の遮熱板３とを同軸状に配置したとき、両者間には幅６ｍｍの隙間が形成される。また、図３に示すように、吸音性断熱材４として、ガラスウール（厚さ６ｍｍ、密度１００ｋｇ／ｍ３、熱伝導率０．０９Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃））製環状物の半割状物を用意した。
　上記吸音性断熱材４を、上部遮熱板３ａの内面に接着剤を用いて接着した後、図３に示すように、排気用配管２を包み込むように配置しつつ、上部遮熱板３ａおよび下部遮熱板３ｂの端部３ｃ、３ｃとを突き合わせた状態で、両者を突合せ溶接して接合することにより、図１に示すように、吸音性断熱材４が、排気用配管２と筒状の遮熱板３（３ａ）との間に湾曲状に充填されるとともに、排気用配管２と筒状の遮熱板３（３ｂ）との間の一部には吸音性断熱材が充填されずに湾曲状の空洞部である閉鎖空間Ｓを成し、該閉鎖空間Ｓを形成する排気用配管２と筒状の遮熱板３（３ｂ）との距離が６ｍｍであるマフラーカッター１を作製した。
　次いで、テールパイプ本体として、ＳＵＳ管（内径６６ｍｍ、外径６８ｍｍ、熱伝導率２７Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃）、２～１５μｍの波長における放射率０．３）を用意し、図６に示すように、このテールパイプ本体の端部にテールパイプ本体と同軸状に上記マフラーカッター１を溶接した。このとき、マフラーカッター１部分を除くテールパイプＴの全長Ｌは１６０ｍｍであった。
（音圧変化評価）
　図７に示すように、スピーカーＳのスピーカーコーン上に、テールパイプ本体が下部マフラーカッター１が上部に位置するようにテールパイプＴを直立配置した状態で、１／３オクターブバンド周波数で３１．５Ｈｚ～５ｋＨｚの音を生じさせ、マフラーカッターから５００ｍｍ離れた位置に配置したマイクＭにより音圧レベル（ｄＢ）の変化を測定した。結果を表１および図８に示す。
（実施例２）
　図３に示すように、排気用配管２として、長手方向の側壁全体に複数の開口部が設けられたパンチングメタル状になっているＳＵＳ管（内径５２ｍｍ、外径５４ｍｍ、熱伝導率２７Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃））を用意するとともに、筒上の遮熱板３として、筒状物を半割状にした上部遮熱板３ａおよび下部遮熱板３ｂからなるＳＵＳ管（内径８６ｍｍ、外径８８ｍｍ、熱伝導率２７Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃）、２～１５μｍの波長における放射率０．３）を用意した。
　上記排気用配管２と筒状の遮熱板３とを同軸状に配置したとき、両者間には幅１６ｍｍの隙間が形成される。
　また、図３に示すように、吸音性断熱材４として、ガラスウール（厚さ１６ｍｍ、密度１００ｋｇ／ｍ３、熱伝導率０．０９Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃））製環状物の半割状物を用意した。
　上記吸音性断熱材４を、上部遮熱板３ａの内面に接着剤を用いて接着した後、図３に示すように、排気用配管２を包み込むように配置しつつ、上部遮熱板３ａおよび下部遮熱板３ｂの端部３ｃ、３ｃとを突き合わせた状態で、両者を突合せ溶接して接合することにより、図１に示すように、吸音性断熱材４が、排気用配管２と筒状の遮熱板３（３ａ）との間に湾曲状に充填されるとともに、排気用配管２と筒状の遮熱板３（３ｂ）との間の一部には吸音性断熱材が充填されずに湾曲状の空洞部である閉鎖空間Ｓを成し、該閉鎖空間Ｓを形成する排気用配管２と筒状の遮熱板３（３ｂ）との距離が１６ｍｍであるマフラーカッター１を作製した。
　次いで、テールパイプ本体として、ＳＵＳ管（内径５２ｍｍ、外径５４ｍｍ、熱伝導率２７Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃）、２～１５μｍの波長における放射率０．３）を用意し、図６に示すように、このテールパイプ本体の端部にテールパイプ本体と同軸状に上記マフラーカッター１を溶接した。このとき、マフラーカッター１部分を除くテールパイプＴの全長Ｌは１６０ｍｍであった。
　得られたテールパイプＴにおいて、実施例１と同様にして音圧変化を評価した。結果を表１および図８に示す。
（比較例１）
　実施例１において、マフラーカッター１に代えて、単管（内径５２ｍｍ、外径５４ｍｍ、熱伝導率２７Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃））を用いた以外は、実施例１と同様にしてテールパイプＴを作製した。得られたテールパイプＴにおいて、実施例１と同様にして音圧変化を評価した。結果を表１および図８に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 （表１において、「ｋ」は×１０００を意味する。）
　表１および図８より、実施例１および実施例２で得られたテールパイプは、貫通孔が設けられた排気用配管２と筒状の遮熱板３との同軸二重管構造とし、排気用配管２と筒状の遮熱板３との間の一部に吸音性断熱材４が湾曲状に充填されてなるものであることによって、８００～５０００Ｈｚの高周波数側の領域において、比較例２で用いた単管よりも音圧レベルを低減することができ、人間にとって耳障りな高周波音のみを選択的に低減するとともに、貫通孔が設けられた排気用配管２と筒状の遮熱板３との間の他の部分を湾曲状の閉鎖空間Ｓとし、該閉鎖空間Ｓを形成する排気用配管と筒状の遮熱板との距離を所定距離に制御することによって、比較例２で用いた単管よりも１００～２００Ｈｚの低周波側の領域において音圧レベルを向上させることができ、ユーザーの嗜好性の高いアイドリング時に発生する低周波音の音量を選択的に強調させることができることが分かる。
（参考例１）
　実施例１において、吸音性断熱材４を用いなかったことを除けば、実施例１と同様にしてマフラーカッターを作製し、次いで実施例１と同様にしてテールパイプを作製した。
　得られたテールパイプにおいて、実施例１と同様にして音圧変化を評価した。結果を表２および図９に示す。
　なお、表２および図９においては、比較のために、比較例１の結果も併記した。
（参考例２）
　実施例１において、吸音性断熱材４を用いず、さらに排気用配管２として用いたＳＵＳ管の、長手方向の側壁全体に設けられた複数の開口部をアルミニウムテープ（スリオンテック社製　耐熱アルミテープ）で塞いだことを除けば、実施例１と同様にしてマフラーカッターを作製し、次いで実施例１と同様にしてテールパイプを作製した。
　得られたテールパイプにおいて、実施例１と同様にして音圧変化を評価した。結果を表２および図９に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 （表２において、「ｋ」は×１０００を意味する。）
　表２および図９の結果より、参考例１で得られたテールパイプは、マフラーカッターとしてパンチング穴を有する排気用配管を用いてなるものであることから、パンチング穴が塞がれた排気用配管を用いたマフラーカッターを有する参考例２のテールパイプや、単管からなる比較例１のテールパイプと比較して、特に１００～２００Ｈｚの低周波数側の領域において、音圧レベルが上昇傾向にあることが分かる。　
（参考例３）
　図１０は、本参考例で作製したマフラーカッターの説明図であり、図１０（ａ）は、排気用配管２の正面図（左図）および該正面図のｄ－ｄ'線垂直断面図（右図）を示すものであり、図１０（ｂ）は、筒状の遮熱板３の正面図（左図）および該正面図のｅ－ｅ'線垂直断面図（右図）を示すものであり、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）に示す排気用配管２に図１０（ｂ）に示す筒状の遮熱板３を同軸状に固定したマフラーカッターの正面図（左図）および該正面図のｆ－ｆ’線垂直断面図（右図）を示すものであり、図１０（ｄ）は、図１０（ｃ）に示すマフラーカッターの長手方向に沿う垂直断面図を示すものである。
　本参考例においては、図１０（ａ）に示すように、ＳＵＳ製単管（外径５４ｍｍ、板厚０．４ｍｍ、長さ３４０ｍｍ、熱伝導率２７Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃））の片側端部において、長手方向の側壁全体に複数の円形貫通孔（直径３ｍｍ）を５ｍｍ間隔で５７６個設けることにより、上記単管の片側端部に、パンチングメタル状の排気用配管２を形成した。
　図１０（ｂ）に示すように、筒上の遮熱板３として、締付け固定用の耳部Ｍを有するＳＵＳ管（外径７２ｍｍ、板厚１．０ｍｍ、熱伝導率２７Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃）、２～１５μｍの波長における放射率０．３）を用意すると共に、アルミニウム製のリング状スペーサー（外径７０ｍｍ、内径５４ｍｍ、厚さ１０ｍｍ）を２個用意して、図１０（ｃ）および図１０（ｄ）に示すように、排気用配管２の外表面にリング状のスペーサーｓを介して筒状の遮熱板３を配置した上で、遮熱板３に設けられた耳部Ｍに設けられたボルト穴にボルトを通して締付け固定することにより、テールパイプＴの端部に排気用配管２と筒状の遮熱板３とを８ｍｍの距離で離間させつつ固定したマフラーカッター１を作製した。
（音圧変化評価）
　図７に示すように、スピーカーＳのスピーカーコーン上に、テールパイプ本体が下部マフラーカッター１が上部に位置するようにテールパイプＴを直立配置した状態で、１／３オクターブバンド周波数でホワイトノイズを生じさせ、マフラーカッターから５００ｍｍ離れた位置に配置したマイクＭにより音圧レベル（ｄＢ）の変化を測定した。結果を表３および図１１に示す。
（参考例４）
　参考例３において、筒状の遮熱板３として、外径７２ｍｍの遮熱板に代えて、締付け固定用の耳部Ｍを有するＳＵＳ管（外径８８ｍｍ、板厚１．０ｍｍ、熱伝導率２７Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃）、２～１５μｍの波長における放射率０．３）を用意すると共に、アルミニウム製のリング状スペーサー（外径８６ｍｍ、内径５４ｍｍ、厚さ１０ｍｍ）を２個用意して、図１０（ｃ）および図１０（ｄ）に示すように、排気用配管２の外表面にリング状のスペーサーｓを介して筒状の遮熱板３を配置した上で、遮熱板３に設けられた耳部Ｍに設けられたボルト穴にボルトを通して締付け固定することにより、テールパイプＴの端部に排気用配管２と筒状の遮熱板３とを１６ｍｍの距離で離間させつつ固定したマフラーカッター１を作製した。
　得られたテールパイプＴにおいて、参考例３と同様にして音圧変化を評価した。結果を表３および図１１に示す。
（参考例５）
　参考例１において、筒状の遮熱板３として、外径７２ｍｍの遮熱板に代えて、締付け固定用の耳部Ｍを有するＳＵＳ管（外径１４６ｍｍ、板厚１．０ｍｍ、熱伝導率２７Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃）、２～１５μｍの波長における放射率０．３）を用意すると共に、アルミニウム製のリング状スペーサー（外径１４４ｍｍ、内径５４ｍｍ、厚さ１０ｍｍ）を２個用意して、図１０（ｃ）および図１０（ｄ）に示すように、排気用配管２の外表面にリング状のスペーサーｓを介して筒状の遮熱板３を配置した上で、遮熱板３に設けられた耳部Ｍに設けられたボルト穴にボルトを通して締付け固定することにより、テールパイプＴの端部に排気用配管２と筒状の遮熱板３とを４５ｍｍの距離で離間させつつ固定したマフラーカッター１を作製した。
　得られたテールパイプＴにおいて、参考例３と同様にして音圧変化を評価した。結果を表３および図１１に示す。
（比較例２）
　テールパイプＴに代えてＳＵＳ製単管（外径５４ｍｍ、板厚０．４ｍｍ、長さ３４０ｍｍ、熱伝導率２７Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃））を用いた以外は、参考例１と同様にして音圧変化を評価した。結果を表３および図１１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３および図１１より、参考例３～参考例５で得られたテールパイプは、貫通孔を設けた排気用配管２と筒状の遮熱板３との同軸二重管構造としてなるものであることによって、８００Ｈｚの高周波領域において、比較例２で用いた単管よりも音圧レベルを低減することができ、人間にとって耳障りな高周波音のみを選択的に低減するとともに、排気用配管２と筒状の遮熱板３との間に湾曲状の閉鎖空間を設け、該閉鎖空間を形成する排気用配管と筒状の遮熱板との距離を所定距離に制御することによって、比較例２で用いた単管よりも２００Ｈｚの低周波領域において音圧レベルを向上させることができ、ユーザーの嗜好性の高いアイドリング時に発生する低周波音の音量を選択的に強調させることができることが分かる。
（参考例６）
　参考例５において、ＳＵＳ製単管（外径５４ｍｍ、板厚１．０ｍｍ、長さ３４０ｍｍ、熱伝導率２７Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃））に円形貫通孔を設けなかったことを除けば、参考例５と同様にして、テールパイプＴの端部に排気用配管２と筒状の遮熱板３とを４５ｍｍの距離で離間させつつ固定したマフラーカッター１を作製した。
　得られたテールパイプＴにおいて、参考例３と同様にして音圧変化を評価した。結果を表４および図１３に示す。
　なお、表４および図１３においては、比較のために、参考例５および比較例２の結果も併記した。
（参考例７）
　参考例５において、ＳＵＳ製単管（外径５４ｍｍ、板厚１．０ｍｍ、長さ３４０ｍｍ、熱伝導率２７Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃））の片側端部において、図１２（ａ）に示すように、排気用配管２の上流側（排気ガスが流入する側）の側壁全体に円形貫通孔（直径３ｍｍ）を５ｍｍ間隔で２８８個設けたものを用いたことを除けば、参考例５と同様にして、テールパイプＴの端部に排気用配管２と筒状の遮熱板３とを４５ｍｍの距離で離間させつつ固定したマフラーカッター１を作製した。
　得られたテールパイプＴにおいて、参考例３と同様にして音圧変化を評価した。結果を表４および図１３に示す。
（参考例８）
　参考例５において、ＳＵＳ製単管（外径５４ｍｍ、板厚１．０ｍｍ、長さ３４０ｍｍ、熱伝導率２７Ｗ／（ｍ・Ｋ）（４００℃））の片側端部において、図１２（ｂ）に示すように、排気用配管２の下流側（排気ガスが流出する側）の側壁全体に円形貫通孔（直径３ｍｍ）を５ｍｍ間隔で２８８個設けたものを用いたことを除けば、参考例５と同様にして、テールパイプＴの端部に排気用配管２と筒状の遮熱板３とを４５ｍｍの距離で離間させつつ固定したマフラーカッター１を作製した。
　得られたテールパイプＴにおいて、参考例３と同様にして音圧変化を評価した。結果を表４および図１３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４および図１１より、参考例６で得られたテールパイプは、貫通孔を有さない排気用配管２と筒状の遮熱板３との同軸二重管構造としてなるものであることによって、比較例２で使用した単管よりも測定周波数全域において音圧レベルを向上させることができることが分かる。
　また、参考例５、参考例７および参考例８で得られたテールパイプは、貫通孔を設けた排気用配管２と筒状の遮熱板との同軸二重管構造としつつ、排気用配管２と筒状の遮熱板３との間に形成された排気用配管と筒状の遮熱板との距離を所定距離に制御することによって、８００Ｈｚの高周波領域において、比較例２や参考例６よりも音圧レベルを低減することができ、人間にとって耳障りな高周波音のみを選択的に低減するとともに、比較例２や参考例６よりも２００Ｈｚの低周波領域において音圧レベルを向上させることができ、ユーザーの嗜好性の高いアイドリング時に発生する低周波音の音量を選択的に強調させることができることが分かる。
　さらに、参考例７で得られたテールパイプと参考例８で得られたテールパイプとを比較すると、参考例７で得られたテールパイプは参考例８で得られたテールパイプに比較して、全体的に音圧レベルが低下していることが分かる。これは、参考例７で得られたテールパイプにおいては、貫通孔が設けられた位置が排気用配管２の上流側（排気ガスが流入する側）であることから、排気用配管２の下流側に貫通孔が設けられた参考例８で得られたテールパイプに比較して、排気音の干渉が生じ易い為であると考えられる。
（断熱性試験）
　実施例１で得られたマフラーカッター１の内部にヒータを設置して出力４４０Ｗで９０分間放熱したときに、吸音性断熱材４を充填した側（上部遮熱板３ａ側）の外部にポリイミド製バンパーを設置し、マフラーカッター１とバンパーとの距離を１２ｍｍ～２９ｍｍに変更した場合のバンパーの表面温度を測定した。結果を表５に示す。
　また、吸音性断熱材４を充填しなかった以外は実施例１と同様にして作製したマフラーカッター（以下、「中空二重管」と称する）と、吸音性断熱材４を排気用配管２と筒状の遮熱板との間に形成される空間全体に充填したマフラーカッター（以下、「フル充填二重管」と称する）についても、上記と同様の方法でバンパーの表面温度を測定した。結果を表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表５より、実施例１で得られたマフラーカッター１は、吸音性断熱材が充填されていない中空二重管に比較してバンパー表面の温度上昇を十分に低減し得るものであることが分かる。
　また、表５より、実施例１で得られたマフラーカッター１は、排気用配管と筒状の遮熱板との間の一部にのみ吸音性断熱材を充填してなるものであるにも拘わらず、排気用配管と筒状の遮熱板との間に形成される空間全体に吸音性断熱材を充填したマフラーカッター（フル充填二重管）と同等以上にバンパー側への放熱を抑制し、バンパー表面の温度上昇を低減し得るものであることが分かる。
　本発明によれば、断熱性および消音性に優れるとともに排気音の音質を向上し得るマフラーカッターを提供することができる。また、本発明によれば、上記マフラーカッターを端部に装着してなるテールパイプを提供することができる。
１　　マフラーカッター
２　　排気用配管
３　　筒状の遮熱板
３ａ　上部遮熱板
３ｂ　下部遮熱板
３ｃ　端部
４　　吸音性断熱材
５　　車輌本体
６　　フーリエ変換赤外分光光度計
７１　入射光
７２　反射光または透過光
８　　反射鏡
９　　回転台
１０　サンプル
１１　ハロゲンヒータ
１２　検出器
１３　冷却水
Ｘ　　高温反射率・透過率測定装置
ｈ　　ホルダー
Ｓ　　閉鎖空間
Ｔ　　テールランプ
Ｓ　　スピーカー
Ｍ　　マイク

Claims (7)

  1. 　車輌用排気系のテールパイプに装着されるマフラーカッターであって、
    　側壁に複数の貫通孔が設けられた排気用配管と、該排気用配管の外側に該排気用配管と同軸状に設けられた筒状の遮熱板と、前記排気用配管と筒状の遮熱板との間に充填された吸音性断熱材とを有し、
    　前記吸音性断熱材は、前記排気用配管と筒状の遮熱板との間の一部にのみ湾曲状に充填されるとともに、前記排気用配管と筒状の遮熱板との間の他の部分には湾曲状の閉鎖空間が形成されてなり、
    　前記閉鎖空間を形成する排気用配管と筒状の遮熱板との距離が１～５０ｍｍである
    ことを特徴とするマフラーカッター。
  2. 　前記貫通孔が、前記排気用配管の側面のうち少なくとも前記吸音性断熱材に対向する部分に設けられている請求項１に記載のマフラーカッター。
  3. 　前記吸音性断熱材が、配設時に車輌本体側に位置する前記排気用配管と筒状の遮熱板との間に湾曲状に充填される請求項１に記載のマフラーカッター。
  4. 　前記吸音性断熱材が、配設時に車輌本体側に位置する前記排気用配管と筒状の遮熱板との間に湾曲状に充填される請求項２に記載のマフラーカッター。
  5. 　前記閉鎖空間が、中空状になっており、配設時に車輌本体側とは反対側に位置する前記排気用配管と筒状の遮熱板との間に湾曲状に形成されてなる請求項３に記載のマフラーカッター。
  6. 　前記閉鎖空間が、中空状になっており、配設時に車輌本体側とは反対側に位置する前記排気用配管と筒状の遮熱板との間に湾曲状に形成されてなる請求項４に記載のマフラーカッター。
  7. 　前記吸音性断熱材の４００℃の温度条件下における熱伝導率が０．０１～０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）である請求項１～請求項６のいずれかに記載のマフラーカッター。
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