JP2007040145A - 車両用マフラ - Google Patents

Abstract

【課題】 導風板を用いることなく車両床下の風をスムーズに車両後方へ導くことができる車両用マフラの提供。
【解決手段】 金属製板材を筒状に多重に巻回してシェル（インナシェル７とアウタシェル８に相当）を形成すると共に、該シェルの両端開口縁部にそれぞれエンドプレート（インナエンドプレート3a,3b及びアウタエンドプレート4a,4bに相当）を一体化させることによりマフラ本体１を形成し、マフラ本体１の長手方向を車幅方向に向けて配置した車両用マフラにおいて、マフラ本体１の外形を車両前方側に向けて先鋭となるように形成した。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用マフラに関し、特に、マフラ本体の長手方向を車幅方向に向けて配置した車両用マフラに関する。

従来、金属製板材を筒状に巻回してシェルを形成すると共に、該シェルの両端開口縁部にそれぞれエンドプレートを一体化させることによりマフラ本体を形成した車両用マフラの技術が公知になっている（特許文献１参照）。
また、図８に示すように、エンジン０１５に接続されるエキゾーストマニホールド０１６と、触媒コンバータ０１７と、サブマフラ０１８と、メインマフラ０１９から構成される排気系において、例えばマインマフラ０１９のマフラ本体の長手方向を車幅方向に向けて配置する所謂横置きの車両用マフラが採用される場合もある（特許文献２参照）。
特開２００５−２０１１５２号公報 特開２００１−８２１４２号公報

しかしながら、従来の車両用マフラにおいて、横置きの車両用マフラは、車両床下を通過する風の抵抗を大きく受けるため、車両のｃｄ値（空気抵抗係数）が増大して燃費の悪化を招く虞がある。

そこで、図８に示すように、マフラ本体の車両前方側に車幅方向に亘って略三角柱形状の導風板０２０を設けることにより、風（図中波線矢印で図示）の抵抗を小さくすることが考えられるが、この場合、導風板とマフラ本体をブラケット等を用いて固定する必要がある上、導風板の設置スペースが完全に無駄になってしまうという問題点があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、導風板を用いることなく車両床下の風をスムーズに車両後方へ導くことができる車両用マフラを提供することである。

本発明の請求項１記載の発明では、金属製板材を筒状に多重に巻回してシェルを形成すると共に、該シェルの両端開口縁部にそれぞれエンドプレートを一体化させることによりマフラ本体を形成し、前記マフラ本体の長手方向を車幅方向に向けて配置した車両用マフラにおいて、前記マフラ本体の外形を車両前方側に向けて先鋭となるように形成したことを特徴とする。

本発明の請求項１記載の発明にあっては、金属製板材を筒状に多重に巻回してシェルを形成すると共に、該シェルの両端開口縁部にそれぞれエンドプレートを一体化させることによりマフラ本体を形成し、前記マフラ本体の長手方向を車幅方向に向けて配置した車両用マフラにおいて、前記マフラ本体の外形を車両前方側に向けて先鋭となるように形成したため、導風板を用いることなく車両床下の風をスムーズに車両後方へ導くことができる。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

以下、実施例１を説明する。
図１は本実施例１の車両用マフラの斜視図、図２は同分解図、図３は図２のＳ３−Ｓ３線における断面図、図４は本実施例１の車両用マフラの内部構造を説明する図（インナシェルとアウタシェルはそれぞれ二重巻きであるが一重巻きで図示）、図５は本発明の実施例１の車両用マフラの排気系を示す全体図である。

先ず、全体構成を説明する。
図１、２に示すように、本実施例１の車両用マフラでは、マフラ本体１が、シェル本体２と、インナエンドプレート3a,3bと、アウタエンドプレート4a,4bと、インレットパイプ５と、テールパイプ６が備えられている。

図３に示すように、前記シェル本体２は、１枚の金属製板材を二重に巻回したインナシェル７と、このインナシェル７をさらに同一板材で連続して二重に巻回したアウタシェル８で構成され、両シェル7,8の周方向両端部同士は、シェル本体２の長手方向の数カ所でスポット溶接Ｓされることにより固定されている。
なお、インナシェル７とアウタシェル８は一重であっても良いし、また、アウタシェル８のみ二重にしても放射音の発生は低減できる。

また、インナシェル７の外形は略楕円形となるように形成され、アウタシェル８の外形は、車両前方側へ向けて先鋭となるように形成され、これによって、アウタシェル８の車両前方側には先鋭部９が形成されると共に、この先鋭部９とインナシェル７との間には空間Ｏが形成されている。

図４に示すように、インナシェル７の両端開口縁部には、それぞれ対応する皿状のインナエンドプレート3a,3bが内嵌された状態でその全周に亘って溶接Ｘ１で固定され、アウタシェル８の両端開口縁部にはそれぞれ対応する皿状のアウタエンドプレート4a,4bが外嵌された状態でその全周に亘って溶接Ｘ２で固定され、これによって、アウタシェル８とアウタエンドプレート4a,4bで囲まれた第１消音室１０と、インナシェル７とインナエンドプレート3a,3bで囲まれた第２消音室１１が形成されている。
なお、インナシェル７とインナエンドプレート3a,3bとの固定や、アウタシェル８とアウタエンドプレート4a,4bとの固定は溶接X1,X2に限らずロックシーム加工により加締め固定しても良い。

インレットパイプ５は、アウタシェル８のアウタエンドプレート４ａに貫通した状態でその全周に亘って溶接Ｘ３で固定される他、その一端部は第１消音室１０に連通され、且つ、他端部は後述する中間パイプ１２に接続するためのフランジＦが設けられている。

テールパイプ６は、インナエンドプレート３ａとアウタエンドプレート４ａに貫通した状態でその全周に亘って溶接Ｘ４で固定される他、その一端部は第２消音室１１に連通され、且つ、他端部は外部に連通されている。
なお、インレットパイプ５とテールパイプ６は溶接X3,X4以外の加締め加工にて固定しても良い。

その他、インナシェル７には、第１消音室１０と第２消音室１１を連通状態にする開口部１３が形成されている。なお、開口部１３はインナシェル７を巻回する前の金属製板材の際に予め開口部１３となる部分に開口を設けておけば容易に形成することができる。

次に、作用を説明する。
このように構成された車両用マフラは、図５に示すように、エンジン１５のシリンダヘッドに接続されるエキゾーストマニホールド１６と、触媒コンバータ１７と、サブマフラ１８と、メインマフラ１９から構成される排気系のうち、メインマフラ１９として採用され、この際、マフラ本体１の長手方向を車幅方向に向けた状態で、且つ、先鋭部９を車両前方側に向けた状態で配置される。
また、インレットパイプ５のフランジＦがサブマフラ１８の後方に接続された中間パイプ１２に連結される。

そして、図４に示すように、エンジン側からインレットパイプ５を介してマフラ本体１に流入した排気ガス（波線矢印で図示）と共に流入した音波は、先ず、第１消音室１０に流入することにより拡張作用を得て消音される。
次に、開口部から第２消音室１１に流入することにより拡縮作用を得て消音された後、テールパイプ６を介して外部へ排出される。

従って、本実施例１では、先鋭部９の内側に形成された第１消音室１０を拡張室として機能させることができる。

また、図５に示すように、車両床下を通過する風（波線矢印で図示）を、アウタシェル８の先鋭部９によって整流でき、これにより、風の抵抗を大きくすることなくスムーズに車両後方側へ流すことができ、車両性能が向上する。

ここで、従来の発明にあっては、横置きの車両用マフラは、車両床下を通過する風の抵抗を大きく受けるため、この対応としてマフラ本体の車両前方側に車幅方向に亘って略三角柱形状の導風板を設けると、導風板とマフラ本体をブラケット等を用いて固定する必要がある上、導風板の設置スペースが完全に無駄になってしまうという問題点があった

これに対し、本実施例１では、マフラ本体１の外形が車両前方側に向けて先鋭となる形状に形成されているため、車両床下を通過する風をアウタシェル８の先鋭部９によって整流した後、スムーズに車両後方側へ流すことができる。
従って、マフラ本体１の風の抵抗を小さくでき、換言すると、車両のｃｄ値（空気抵抗係数）を小さくして燃費の向上を実現できる。

また、導風板やブラケットを設けた場合に比べて、部品点数、組み付け工数、重量を削減できる。

また、アウタシェル８の先鋭部９の内側を第１消音室１０として有効利用できる。

さらに、本実施例１では、１枚の金属製板材を多重に巻回してインナシェル７とアウタシェル８を一体的に形成すると同時に、インナシェル７とアウタシェル８との間で第１消音室１０を形成したため、インナシェル７とアウタシェル８を別体で構成した場合に比べて部品点数及び組み付け工数を大幅に削減できる。

次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１の車両用マフラにあっては、金属製板材を筒状に多重に巻回してシェル（インナシェル７とアウタシェル８に相当）を形成すると共に、該シェルの両端開口縁部にそれぞれエンドプレート（インナエンドプレート3a,3b及びアウタエンドプレート4a,4bに相当）を一体化させることによりマフラ本体１を形成し、マフラ本体１の長手方向を車幅方向に向けて配置した車両用マフラにおいて、マフラ本体１の外形を車両前方側に向けて先鋭となるように形成したため、導風板を用いることなく車両床下の風をスムーズに車両後方へ導くことができる。

以下、実施例２を説明する。
なお、本実施例２において前記実施例１と同様の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
図６は本実施例２の車両用マフラの内部構造を説明する図である（インナシェルとアウタシェルはそれぞれ二重巻きであるが一重巻きで図示）。

本実施例２の車両用マフラは、前記実施例１の車両用マフラに比べてその内部構造が異なる。
具体的には、インレットパイプ５は、インナエンドプレート３ａとアウタエンドプレート４ａに貫通した状態でその全周に亘って溶接Ｘ５で固定される他、その一端部は第２消音室１１に連通され、その他端部は中間パイプ１２に接続するためのフランジＦが設けられている。

その他、マフラ本体１の左右両側にそれぞれテールパイプ6a,6bが設けられる他、第１消音室１０と第２消音室１１を連通状態にする開口部１３には連通パイプ２０が挿通された状態でその全周に亘って溶接Ｘ６で固定されている。

従って、図６に示すように、エンジン側からインレットパイプ５を介してマフラ本体１に流入した排気ガス（波線矢印で図示）と共に流入した音波は、先ず、第２消音室１１に流入することにより拡張作用を得て消音される。
次に、排気ガスはテールパイプ6a,6bから外部へ排出されると同時に、一部の排気ガスと共に音波は、連通パイプ２０を介して第１消音室１０に流入することにより共鳴作用を得て車室内のこもり音等を防止できる。

従って、本実施例２では先鋭部９の内側に形成された第１消音室１０を共鳴室として機能させることができる。

また、前記実施例１と同様に、車両床下を通過する風をアウタシェル８の先鋭部９で整流してスムーズに車両後方側へ流すことができる。

また、実施例１の発明に比べてテールパイプ6a,6bを設けたことによってマフラ本体１内の排気抵抗を軽減することができる。

以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、マフラ本体１の内部構造については適宜設定できる。例えば、消音室1,2をバッフルプレートで複数の部屋に仕切ったり、適宜の部位にバルブを設けることは当然考えられる。

また、本実施例１では、インナシェル７に開口部１３を形成して第１消音室１０と第２消音室１１を連通状態にしたが、図７に示すように、開口部１３を省略してインナエンドプレート３ａに連通パイプ３０を設けても良い。

また、本実施例１では先鋭部９の先端はＲ形状に限らず、鋭角な角部にしても良く、詳細な部位の形状変更については本発明の範疇となる。
さらに、インナシェル７とアウタシェル８を材料の異なる別体で構成しても良いし、その際、インナシェル７の周方向外側端部とアウタシェル８の周方向内側端部を複数箇所に亘ってスポット溶接することにより両者を一体化しても良い。

本実施例１の車両用マフラの斜視図である。 本実施例１の車両用マフラの分解図である。 図２のＳ３−Ｓ３線における断面図である。 本実施例１の車両用マフラの内部構造を説明する図である（インナシェルとアウタシェルはそれぞれ二重巻きであるが一重巻きで図示）。 本発明の実施例１の車両用マフラの排気系を示す全体図である。 本実施例２の車両用マフラの内部構造を説明する図（インナシェルとアウタシェルはそれぞれ二重巻きであるが一重巻きで図示）である。 その他の実施例の車両用マフラの内部構造を説明する図（インナシェルとアウタシェルはそれぞれ二重巻きであるが一重巻きで図示）である。 従来の車両用マフラを説明する図である。

符号の説明

Ｆ フランジ
Ｏ 空間
Ｓ スポット溶接
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６ 溶接
１ マフラ本体
２ シェル本体
３ インナエンドプレート
４ａ、４ｂ アウタエンドプレート
５ インレットパイプ
６、６ａ、６ｂ テールパイプ
７ インナシェル
８ アウタシェル
９ 先鋭部
１０ 第１消音室
１１ 第２消音室
１２ 中間パイプ
１３ 開口部
１５ エンジン
１６ エキゾーストマニホールド
１７ 触媒コンバータ
１８ サブマフラ
１９ メインマフラ
２０、３０ 連通パイプ

Claims (1)

1. 金属製板材を筒状に多重に巻回してシェルを形成すると共に、該シェルの両端開口縁部にそれぞれエンドプレートを一体化させることによりマフラ本体を形成し、
   前記マフラ本体の長手方向を車幅方向に向けて配置した車両用マフラにおいて、
   前記マフラ本体の外形を車両前方側に向けて先鋭となるように形成したことを特徴とする車両用マフラ。

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