WO2014208300A1

WO2014208300A1 - 排気消音器

Info

Publication number: WO2014208300A1
Application number: PCT/JP2014/064816
Authority: WO
Inventors: 浩二三池; 和宏津田; 直樹奥原; 金子　靖
Original assignee: 株式会社ユタカ技研
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2014-06-04
Publication date: 2014-12-31
Also published as: BR112015031095A2; CN105339623A; CN105339623B; JP2015007382A

Abstract

シェル内に、インレットパイプの下流端部が開口される膨張室を含む複数の膨張室が排気ガスを順次流通させるようにして形成され、複数の膨張室のうち排気ガスの流通順で最後の膨張室に上流端部を開口させるとともに下流端部を大気に開口させたアウトレットパイプが、略Ｕ字状の屈曲部を少なくとも１箇所に有するようにして前シェル内で屈曲して形成される排気消音器において、排気ガスの流通順で最後の膨張室（１７）に隣接してシェル（１２）内に形成される吸音室（２３）に吸音材（２４）が充填され、アウトレットパイプ（１９）の吸音室（２３）に臨む部分に複数のパンチング孔（２５）が設けられる。これにより耐久性および吸音性能の向上を図りつつコンパクトに構成することを可能とする。

Description

排気消音器

　本発明は、シェル内に、インレットパイプの下流端部が開口される膨張室を含む複数の膨張室が排気ガスを順次流通させるようにして形成され、複数の前記膨張室のうち前記排気ガスの流通順で最後の膨張室に上流端部を開口させるとともに下流端部を大気に開口させたアウトレットパイプが、略Ｕ字状の屈曲部を少なくとも１箇所に有するようにして前記シェル内で屈曲して形成される排気消音器に関する。

　２箇所に略Ｕ字状の屈曲部を有して屈曲するように形成されるとともに３つの膨張室にわたるアウトレットパイプの中間部の膨張室に臨む部分に、複数のパンチング孔が設けられるようにした排気消音器が特許文献１で知られている。また屈曲成形されたアウトレットパイプの下流寄りの部分に複数のパンチング孔が設けられ、そのパンチング孔が設けられた部分でアウトレットパイプに吸音材が巻き付けられ、その吸音材が金属筒で覆われるようにした排気消音器が特許文献２で知られている。

日本特開２００２－０９７９２２号公報日本特開２００４－１２４７０８号公報

　ところが、上記特許文献１で開示されたものでは、パンチング孔がアウトレットパイプの中間部に設けられており、パンチング孔が設けられる部分では排気ガスが比較的低温となるのに起因して凝縮水がアウトレットパイプ内に生じ、その凝縮水がパンチング孔から膨張室内に排出されるのを防止するために、パンチング孔の配設部分がアウトレットパイプの上部域に限定されてしまい、吸音効果の向上に妨げとなる。

　また上記特許文献２で開示されるものでは、吸音材の搭載量に限界があり、吸音性能が低いものとなってしまうので吸音材の量を多くすると、膨張室の容量低下を招いてしまう。また吸音材に加えて金属筒が必要であり、部位品点数の増加および重量の増加を招いてしまう。さらにアウトレットパイプの下流寄りの部分に設けられるパンチング孔から排出された凝縮水が吸音材に含まれてしまい、これによっても吸音性能が低下するとともに耐久性が低下してしまう。

　本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、耐久性の向上および吸音性能の向上を図りつつコンパクトに構成することを可能とした排気消音器を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明は、シェル内に、インレットパイプの下流端部が開口される膨張室を含む複数の膨張室が排気ガスを順次流通させるようにして形成され、複数の前記膨張室のうち前記排気ガスの流通順で最後の膨張室に上流端部を開口させるとともに下流端部を大気に開口させたアウトレットパイプが、略Ｕ字状の屈曲部を少なくとも１箇所に有するようにして前記シェル内で屈曲して形成される排気消音器において、前記最後の膨張室に隣接して前記シェル内に形成される吸音室に吸音材が充填され、前記アウトレットパイプの前記吸音室に臨む部分に複数のパンチング孔が設けられることを第１の特徴とする。

　また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記シェル内に、前記インレットパイプの下流端部が開口される第１の膨張室と、前記最後の膨張室である第２の膨張室と、第１および第２の膨張室間に挟まれる前記吸音室とが形成されることを第２の特徴とする。

　さらに本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、少なくとも１つの前記膨張室に配置される前記屈曲部の下部に排水孔が設けられることを第３の特徴とする。

　本発明の第１の特徴によれば、排気ガスの流通順で最後の膨張室にアウトレットパイプの上流端部が開口され、最後の膨張室に隣接してシェル内に形成される吸音室に吸音材が充填され、アウトレットパイプの最も上流側の部分にパンチング孔が設けられるので、前記パンチング孔が設けられる部分ではアウトレットパイプ内を流通する排気ガスの温度は比較的高温のままであり、したがってアウトレットパイプ内の凝縮水がパンチング孔から排出されることを抑制することができ、アウトレットパイプの周方向でパンチング孔の配設部分が限定されてしまうことはないので、多数のパンチング孔から吸音材に高周波の音を吸収することで吸音性能の向上を図ることができる。しかも吸音室内に吸音材を充填することで膨張室の容量減少を回避しつつ吸音材の量を多くすることができ、排気消音器をコンパクトに構成しつつ吸音性能の向上を図ることができる。さらに吸音材が凝縮水を含むことはないので、これによっても吸音性能の向上を図りつつ耐久性を高めることができる。

　また本発明の第２の特徴によれば、インレットパイプの下流端部が開口される第１の膨張室と、排気ガスの流通順で最後の膨張室である第２の膨張室との間に吸音室が挟まれるので、充分な量の吸音材を吸音室に充填することができ、部品点数および重量の増加を回避しつつ充分な消音効果を得ることができるようにして排気消音器をコンパクトに構成することができる。

　さらに本発明の第３の特徴によれば、膨張室に配置される屈曲部の下部に排水孔が設けられるので、排気消音器内の比較的低い位置に排水孔を配置させ易く、この排水孔から排出される凝縮水が吸音材に触れることもなく、消音性能および耐久性能に凝縮水が及ぼす影響を排除することができる。

図１は第１の実施の形態の排気消音器の側面図である。（第１の実施の形態）図２は図１の２－２線断面図である。（第１の実施の形態）図３は図２で示す部分を斜め上方から見た斜視図である。（第１の実施の形態）図４は第２の実施の形態の図２に対応した断面図である。（第２の実施の形態）図５は第３の実施の形態の図２に対応した断面図である。（第３の実施の形態）図６は第４の実施の形態の排気消音器の側面図である。（第４の実施の形態）図７は図６の７－７線断面図である。（第４の実施の形態）

１２，３２，５２・・・シェル
１６，１７，３６，３７・・・膨張室
１８，３８・・・インレットパイプ
１９，３９，４７・・・アウトレットパイプ
１９ｂ，１９ｄ；３９ｂ；４７ｂ，４７ｄ・・・屈曲部
２３，４３・・・吸音室
２４・・・吸音材
２５，４５，４８・・・パンチング孔
２６，４６，４９・・・排水孔

　以下、本発明の実施の形態を、添付の図面を参照しながら説明する。

第１の実施の形態

　本発明の第１の実施の形態について図１～図３を参照しながら説明すると、たとえば四輪車両に用いられる排気消音器のシェル１２内に、インレットパイプ１８の下流端部が開口される第１の膨張室１６と、第２の膨張室１７とが排気ガスを順次流通させるようにして形成され、第１および第２の膨張室１６，１７のうち前記排気ガスの流通順で最後の膨張室である第２の膨張室１７に上流端部を開口させるとともに下流端部を大気に開口させたアウトレットパイプ１９が前記シェル１２内で屈曲して形成される。

　前記シェル１２は、横断面形状を矩形としたシェル本体１３の一端部に皿状の蓋板１４が溶接、結合されるとともに前記シェル本体１３の他端部に皿状の蓋板１５が溶接、結合されて成るものであり、第１の膨張室１６は、前記シェル１２の一端側の前記蓋板１４と、前記シェル本体１３の内周に外周が溶接、結合される仕切り板２０との間で前記シェル１２内に形成される。また第２の膨張室１７は、前記シェル１２の他端側の前記蓋板１５と、前記仕切り板２０から前記シェル１２の他端側に間隔をあけた位置で前記シェル本体１３の内周に外周が溶接、結合される仕切り板２１との間で前記シェル１２内に形成される。また両仕切り板２０，２１間で前記シェル１２内には吸音室２３が形成される。

　前記インレットパイプ１８は、前記シェル１２の他端側で前記蓋板１５を気密に貫通して第２の膨張室１７に突入するとともに、第２の膨張室１７側から前記仕切り板２１，２０を順番にかつ気密に貫通するようにして配設され、第１の膨張室１６に前記インレットパイプ１８の下流端部が開口される。また第１および第２の膨張室１６，１７を相互に連結させる連通管２２が両仕切り板２０，２１を気密に貫通するように配設される。

　前記アウトレットパイプ１９は、略Ｕ字状の屈曲部を少なくとも１箇所に有するようにして前記シェル１２内で屈曲して形成されるものであり、この第１の実施の形態では、第２の膨張室１７に一端部を開口させて前記仕切り板２１，２０をこの順で気密に貫通する第１の直管部１９ａと、第１の膨張室１６内で略Ｕ字状に屈曲するとともに第１の直管部１９ａの他端部に一端部が連設される第１の屈曲部１９ｂと、第１の屈曲部１９ｂの他端部に一端部が連設されて前記仕切り板２０，２１をこの順で気密に貫通する第２の直管部１９ｃと、第２の膨張室１７内で第２の直管部１９ｃの他端部に一端部が連設される第２の屈曲部１９ｄと、第２の屈曲部１９ｄの他端部に一端部が連設されて前記仕切り板２１，２０および前記シェル１２の一端側の蓋板１４を気密に貫通する第３の直管部１９ｅとを一体に有するように形成され、第２の屈曲部１９ｄは、平面視で略Ｕ字状に屈曲するとともに前記インレットパイプ１８の下方を通るようにして前記インレットパイプ１８の下方側に屈曲して形成され、第３の直管部１９ｅの他端部が大気に開口する。

　第１および第２の膨張室１６，１７のうち前記排気ガスの流通順で最後の膨張室である第２の膨張室１７に隣接する吸音室２３は、前記仕切り板２０，２１間で前記シェル１２内に形成されており、この吸音室２３にグラスウール等の吸音材２４が充填される。

　前記アウトレットパイプ１９の前記吸音室２３に臨む部分、すなわち第１の直管部１９ａの中間部には、複数のパンチング孔２５がその全周にわたって設けられる。

　また前記アウトレットパイプ１９は、第１の膨張室１６に配置される第１の屈曲部１９ｂと、第２の膨張室１７に配置される第２の屈曲部１９ｄとを有するが、１つの膨張室、この実施の形態では、第２の膨張室１７に配置される第２の屈曲部１９ｄの下部に排水孔２６が設けられる。

　次にこの第１の実施の形態の作用について説明すると、排気ガスの流通順で最後の膨張室である第２の膨張室１７に上流端部を開口させるとともに下流端部を大気に開口させたアウトレットパイプ１９が、少なくとも１箇所、この実施の形態では２箇所に略Ｕ字状である第１および第２の屈曲部１９ｂ，１９ｄを有するようにしてシェル１２内で屈曲して形成され、第２の膨張室１７に隣接して前記シェル１２内に形成される吸音室２３に吸音材２４が充填され、前記アウトレットパイプ１９の前記吸音室２３に臨む部分に複数のパンチング孔２５が設けられる。したがって前記パンチング孔２５が設けられる部分ではアウトレットパイプ１９内を流通する排気ガスの温度は比較的高温のままであり、したがってアウトレットパイプ１９内の凝縮水がパンチング孔２５から排出されることを抑制することができ、アウトレットパイプ１９の周方向でパンチング孔２５の配設部分が限定されてしまうことはないので、多数のパンチング孔２５からの高周波の音を吸音材２４で吸収することで吸音性能の向上を図ることができる。しかも吸音室２３内に吸音材２４を充填することで第１および第２の膨張室１６，１７の容量減少を回避しつつ吸音材２４の量を多くすることができ、排気消音器をコンパクトに構成しつつ吸音性能の向上を図ることができる。さらに吸音材２４が凝縮水を含むことはないので、これによっても吸音性能の向上を図りつつ耐久性を高めることができる。

　また前記シェル１２内に、前記インレットパイプ１８の下流端部が開口される第１の膨張室１６と、第２の膨張室１７との間に挟まれるようにして前記吸音室２３が形成されるので、充分な量の吸音材２４を吸音室２３に充填することができ、部品点数および重量の増加を回避しつつ充分な消音効果を得ることができるようにして排気消音器をコンパクトに構成することができる。

　さらに少なくとも１つの膨張室である第２の膨張室１７に配置される第２の屈曲部１９ｄの下部に排水孔２６が設けられるので、排気消音器内の比較的低い位置に排水孔２６を配置させ易く、この排水孔２６から排出される凝縮水が吸音材２４に触れることもなく、消音性能および耐久性能に凝縮水が及ぼす影響を排除することができる。

第２の実施の形態

　本発明の第２の実施の形態について図４を参照しながら説明すると、この排気消音器のシェル３２内には、インレットパイプ３８の下流端部が開口される第１の膨張室３６と、第２の膨張室３７とが排気ガスを順次流通させるようにして形成され、第１および第２の膨張室３６，３７のうち前記排気ガスの流通順で最後の膨張室である第２の膨張室３７に上流端部を開口させるとともに下流端部を大気に開口させたアウトレットパイプ３９が前記シェル３２内で屈曲して形成される。

　前記シェル３２は、横断面形状を矩形としたシェル本体３３の一端部に皿状の蓋板３４が溶接、結合されるとともに前記シェル本体３３の他端部に皿状の蓋板３５が溶接、結合されて成るものであり、第１の膨張室３６は、前記シェル３２の他端側の前記蓋板３５と、前記シェル本体３３の内周に外周が溶接、結合される仕切り板４０との間で前記シェル３２内に形成される。また第２の膨張室３７は、前記シェル３２の一端側の前記蓋板３４と、前記仕切り板４０から前記シェル３２の一端側に間隔をあけた位置で前記シェル本体３３の内周に外周が溶接、結合される仕切り板４１との間で前記シェル３２内に形成される。また両仕切り板４０，４１間で前記シェル３２内には吸音室４３が形成される。

　前記インレットパイプ３８は、前記シェル３２の他端側で前記蓋板３５を気密に貫通するようにして配設され、第１の膨張室３６に前記インレットパイプ３８の下流端部が開口される。また第１および第２の膨張室３６，３７を相互に連結させる連通管４２が両仕切り板４０，４１を気密に貫通するように配設される。

　前記アウトレットパイプ３９は、略Ｕ字状の屈曲部を少なくとも１箇所に有するようにして前記シェル３２内で屈曲して形成されるものであり、第２の膨張室３７に一端部を開口させて前記仕切り板４１，４０をこの順で気密に貫通する第１の直管部３９ａと、第１の膨張室３６内で略Ｕ字状に屈曲するとともに第１の直管部３９ａの他端部に一端部が連設される屈曲部３９ｂと、その屈曲部３９ｂの他端部に一端部が連設されて前記仕切り板４０，４１および前記シェル３２の一端側の蓋板３４を気密に貫通する第２の直管部３９ｃとを一体に有するように形成され、第１の膨張室３６内で前記屈曲部３９ｂは前記インレットパイプ３８の下方を通るように配置され、第２の直管部３９ｃの他端が大気開口する。

　第１および第２の膨張室３６，３７のうち前記排気ガスの流通順で最後の膨張室である第２の膨張室３７に隣接する吸音室４３は、前記両仕切り板４０，４１間で前記シェル３２内に形成されており、この吸音室４３にグラスウール等の吸音材２４が充填される。

　前記アウトレットパイプ３９の前記吸音室４３に臨む部分、すなわち第１の直管部３９ａの中間部には、複数のパンチング孔４５がその全周にわたって設けられる。

　また前記アウトレットパイプ３９において第１の膨張室３６に配置される前記屈曲部３９ｂの下部に排水孔４６が設けられる。

　この第２の実施の形態によっても上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

第３の実施の形態

　本発明の第３の実施の形態について図５を参照しながら説明すると、この排気消音器のシェル３２は、上記第２の実施の形態と同様に構成されており、シェル３２の蓋板３５を気密に貫通するインレットパイプ３８の下流端部が第１の膨張室３６に開口され、第１および第２の膨張室３６，３７を相互に連結させる連通管４２が両仕切り板４０，４１を気密に貫通するように配設される。

　第１および第２の膨張室３６，３７のうち前記排気ガスの流通順で最後の膨張室である第２の膨張室３７に上流端部を開口させるとともに下流端部を大気に開口させたアウトレットパイプ４７が前記シェル３２内で屈曲して形成される。

　前記アウトレットパイプ４７は、略Ｕ字状の屈曲部を少なくとも１箇所に有するようにして前記シェル３２内で屈曲して形成されるものであり、第２の膨張室３７に一端部を開口させて前記仕切り板４１，４０をこの順で気密に貫通する第１の直管部４７ａと、第１の膨張室３６内で略Ｕ字状に屈曲するとともに第１の直管部４７ａの他端部に一端部が連設される第１の屈曲部４７ｂと、第１の屈曲部４７ｂの他端部に一端部が連設されて前記仕切り板４０，４１を気密に貫通する第２の直管部４７ｃと、第２の膨張室３７内で略Ｕ字状に屈曲するとともに第２の直管部４７ｃの他端部に一端部が連設される第２の屈曲部４７ｄと、第２の屈曲部４７ｄの他端部に一端部が連設されて前記仕切り板４１，４０および蓋板３５を気密に貫通する第３の直管部４７ｅとを一体に有して略Ｓ字状に形成され、第３の直管部４７ｅの他端が大気に開口される。

　前記アウトレットパイプ４７の前記吸音室４３に臨む部分、すなわち第１の直管部４７ａの中間部には、複数のパンチング孔４８がその全周にわたって設けられる。

　また前記アウトレットパイプ４７において第２の膨張室３７に配置される第２の屈曲部４７ｄの下部に排水孔４９が設けられる。

　この第３の実施の形態によっても上記第１および第２の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

第４の実施の形態

　本発明の第４の実施の形態について図６および図７を参照しながら説明すると、この排気消音器のシェル５２は、上端を開放した矩形の箱状のシェル本体５３と、そのシェル本体５３の上端開口部を閉じるようにしてシェル本体５３の上端部に結合されるカバー部材５４とから成る。

　このシェル５２内の構造は、図１～図３で示した第１の実施の形態と基本的に同一に構成されるものであり、インレットパイプ１８の下流端部が開口される第１の膨張室１６と、第２の膨張室１７と、グラスウール等の吸音材２４が充填される吸音室２３とが、シェル５２内に仕切り板２０，２１で仕切ることで形成され、両仕切り板２０，２１を気密に貫通する連通管２２で第１および第２の膨張室１６，１７が相互に連通される。

　第２の膨張室１７に上流端部が開口されるアウトレットパイプ１９は、第１の実施の形態と同様にして、第２の膨張室１７に一端部を開口させるとともに吸音室２３に臨む部分の中間部に複数のパンチング孔２５が設けられる第１の直管部１９ａと、第１の膨張室１６内で略Ｕ字状に屈曲して第１の直管部１９ａの他端部に一端部が連設される第１の屈曲部１９ｂと、第１の屈曲部１９ｂの他端部に一端部が連設される第２の直管部１９ｃと、第２の膨張室１７内で略Ｕ字状に屈曲して第２の直管部１９ｃの他端部に一端部が連設されるとともに排水孔２６が下部に設けられる第２の屈曲部１９ｄと、第２の屈曲部１９ｄの他端部に一端部が連設される第３の直管部１９ｅとを一体に有するように形成され、第３の直管部１９ｅの他端部が大気に開口する。

　この第４の実施の形態によっても上記第１～第３の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

Claims

　シェル（１２，３２，５２）内に、インレットパイプ（１８，３８）の下流端部が開口される膨張室（１６，３６）を含む複数の膨張室（１６，３６；１７，３７）が排気ガスを順次流通させるようにして形成され、複数の前記膨張室（１６，３６；１７，３７）のうち前記排気ガスの流通順で最後の膨張室（１７，３７）に上流端部を開口させるとともに下流端部を大気に開口させたアウトレットパイプ（１９，３９，４７）が、略Ｕ字状の屈曲部（１９ｂ，１９ｄ；３９ｂ；４７ｂ，４７ｄ）を少なくとも１箇所に有するようにして前記シェル（１２，３２，５２）内で屈曲して形成される排気消音器において、前記最後の膨張室（１７，３７）に隣接して前記シェル（１２，３２，５２）内に形成される吸音室（２３，４３）に吸音材（２４）が充填され、前記アウトレットパイプ（１９，３９，４７）の前記吸音室（２３，４３）に臨む部分に複数のパンチング孔（２５，４５，４８）が設けられることを特徴とする排気消音器。
　前記シェル（１２，３２，５２）内に、前記インレットパイプ（１８，３８）の下流端部が開口される第１の膨張室（１６，３６）と、前記最後の膨張室である第２の膨張室（１７，３７）と、第１および第２の膨張室（１６，３６；１７，３７）間に挟まれる前記吸音室（２３，４３）とが形成されることを特徴とする請求項１記載の排気消音器。
　少なくとも１つの前記膨張室（１７，３６，３７）に配置される前記屈曲部（１９ｄ，３９ｂ，４７ｄ）の下部に排水孔（２６，４６，４９）が設けられることを特徴とする請求項１または２記載の排気消音器。