JP2007239465A - 車両用マフラ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】放射音を抑制することができる車両用マフラ構造を得る。
【解決手段】車両用マフラ構造が適用されたマフラ１０は、シェル１２内が隔壁としての横仕切壁１２、２０によって複数の隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に区画されている。横仕切板１８を挟んで隣り合う隔室Ｒ１、Ｒ２は、長さＬ１、Ｌ２が異なることでそれぞれの共振周波数が１００Ｈｚ以上異なっており、横仕切板２０を挟んで隣り合う隔室Ｒ２、Ｒ３は、長さＬ２、Ｌ３が異なることでそれぞれの共振周波数は１００Ｈｚ以上異なっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に取り付けられる車両用マフラ構造に関する。

シェル内を複数の室に区画するインナプレートにリブを設けて該インナプレートの剛性を上げ、インナプレートを貫通するインレットパイプ及びアウトレットパイプの軸方向共振周波数を高周波側にシフトさせる自動車用消音器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
実開平６−２２５１１号公報 特開平７−２５９５３１号公報

しかしながら、上記の如き従来の自動車用消音器では、シェルが扁平形状であるため、剛性の低い扁平面の共振によって放射音が大きくなることが懸念される。

本発明は、上記事実を考慮して、放射音を抑制することができる車両用マフラ構造を得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る車両用マフラ構造は、シェル内が隔壁によって複数の室に区画されており、前記隔壁を挟んで隣り合う室の共振周波数を所定値以上異ならせる剛性差付与構造を備えた。

請求項１記載の車両用マフラ構造では、剛性差付与構造を設けることで隔壁を挟んで隣り合う室（を構成するシェル壁）の共振周波数が所定値以上異ならされているので、一方の室の共振によって他方の室が同期して振動する（振動が増幅される）ことが抑制され、各室の連成振動（共振）の振幅が抑えられる。これにより、シェル表面の振動に起因する放射音が抑制される。

このように、請求項１記載の車両用マフラ構造では、放射音を抑制することができる。

請求項２記載の発明に係る車両用マフラ構造は、請求項１記載の車両用マフラ構造において、前記剛性差付与構造は、前記隔壁を挟んで隣り合う室における前記シェルの長手方向又は周方向に沿った長さを異ならせて構成されている。

請求項２記載の車両用マフラ構造では、隔壁によるシェルの区画位置によって剛性差付与構造が構成されるので、補強部材に頼ることなく隔壁を挟んで隣り合う室の共振周波数を所定値以上異ならせることができる。

請求項３記載の発明に係る車両用マフラ構造は、請求項１又は請求項２記載の車両用マフラ構造において、前記隔壁は、該隔壁を挟んで隣り合う室間の振動伝達を抑制する振動遮断構造を有する。

請求項３記載の車両用マフラ構造では、隔壁に振動遮断構造が設けられているため、該隔壁を挟んで隣り合う室間で振動が伝達され難くなり、該隣り合う室の連成振動が効果的に抑制される。

請求項４記載の発明に係る車両用マフラ構造は、請求項３記載の車両用マフラ構造において、前記振動遮断構造は、前記隔壁の前記シェルとを該隔壁の厚み方向両側に張り出した接合部にて接合することで構成されている。

請求項４記載の車両用マフラ構造では、隔壁とシェルとを隔壁の厚み方向の両側に張り出した接合部において接合するため、すなわち隔壁とシェルとが広い接合面積で該隔壁の厚み方向両側の倒れが規制されるように接合されるため、該隔壁とシェルとの結合剛性が向上する。このため、この相対的に高剛性とされた結合部を挟んで隣り合う室間で振動が伝達され難くなる。これにより、簡単な構造で、隔壁を挟んで隣り合う室の共振周波数を、確実に所定値以上異ならせることができる。特に、シェルが扁平形状であり、隔壁が扁平面間を連結する構成においては、隔壁における高剛性とされた接合部間の長さが短く該隔壁自体の剛性が高いので、振動伝達遮断効果が大きい。

請求項５記載の発明に係る車両用マフラ構造は、請求項３又は請求項４記載の車両用マフラ構造において、前記振動遮断構造は、前記隔壁の少なくとも一部と二重板構造を成す補強板部を設けることで構成されている。

請求項５記載の車両用マフラ構造では、隔壁の少なくとも一部と二重板構造を成す補強板部によって隔壁自体の剛性が向上するので、該隔壁によって隣り合う室間の振動伝達を効果的に抑制することができる。これにより、簡単な構造で、隔壁を挟んで隣り合う室の共振周波数を、確実に所定値以上異ならせることができる。

請求項６記載の発明に係る車両用マフラ構造は、請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の車両用マフラ構造において、前記シェルは、扁平形状とされており、前記シェル内で該シェルの長手方向に沿って設けられ、該シェルの扁平面間を連結する縦仕切部材を備え、前記縦仕切部材と前記シェルとの連結部は、該シェルにおける周方向振動の振幅の節位置に設定されている。

請求項６記載の車両用マフラ構造では、シェルの周方向振動の振幅が縦仕切部材に伝達されないので、縦仕切部材はシェル周方向振動の影響を受けることなく、該シェルを長手方向に沿って補強することができる。これにより、シェルの長手方向膜振動による放射音を抑制することができる。特に、シェルが扁平形状であり、隔壁が扁平面間を連結する構成においては、扁平面の振動に伴う放射音が効果的に抑制される。

上記目的を達成するために請求項７記載の発明に係る車両用マフラ構造は、扁平形状のシェルと、前記シェル内を該シェルの長手方向又は周方向の長さが異なる複数の室に区画する隔壁部と、前記隔壁部材の端部から該隔壁部材の厚み方向の両側に張り出し、前記シェルに接合される接合部と、を備えている。

請求項７記載の車両用マフラ構造では、接合部を介して広い接合面積でシェルに強固に接合された隔壁によって区画された複数の室（を構成するシェル壁）は、シェル長手方向又は周方向の長さが異なるので、それぞれの共振周波数が異なると共に、振動が伝達され難い。このため、一方の室の共振によって他方の室が励振されることが抑制され、すなわち各室の連成振動（共振）の振幅が抑えられる。これにより、シェル表面の振動に起因する放射音が抑制される。

このように、請求項７記載の車両用マフラ構造では、放射音を抑制することができる。特に、各室の共振周波数が連成振動の音圧（振幅）を所定値以下に抑えるように異ならされている構成とすれば、一層効果的に放射音を抑制することが可能である。

上記目的を達成するために請求項８記載の発明に係る車両用マフラ構造は、扁平形状のシェルと、前記シェル内を該シェルの長手方向又は周方向の長さが異なる複数の室に区画する隔壁部材と、前記隔壁部材の少なくとも一部と二重板構造を成して該隔壁部材を補強する隔壁補強部材と、を備えている。

請求項８記載の車両用マフラ構造では、隔壁補強部材にて補強された隔壁によって区画された複数の室（を構成するシェル壁）は、シェル長手方向又は周方向の長さが異なるので、それぞれの共振周波数が異なると共に、振動が伝達され難い。このため、一方の室の共振によって他方の室が励振されることが抑制され、すなわち各室の連成振動（共振）の振幅が抑えられる。これにより、シェル表面の振動に起因する放射音が抑制される。

このように、請求項８記載の車両用マフラ構造では、放射音を抑制することができる。特に、各室の共振周波数が連成振動の音圧（振幅）を所定値以下に抑えるように異ならされている構成とすれば、一層効果的に放射音を抑制することが可能である。

以上説明したように本発明に係る車両用マフラ構造は、放射音を抑制することができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係る車両用マフラ構造が適用された車両用マフラ１０について、図１乃至図５に基づいて説明する。なお、以下の説明では、説明の便宜上、各図に適宜矢印ＦＲにて示す方向を車両用マフラ１０の前方向、矢印ＲＥにて示す方向を後方向、矢印ＵＰにて示す方向を上方向、矢印Ｗにて示す方向を幅方向ということとする。

図１（Ａ）には、車両用マフラ１０の全体構成が一部切り欠いた平面図にて示されており、図１（Ｂ）には、図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ線に沿った断面図が示されている。これらの図に示される如く、車両用マフラ１０は、それぞれマフラ前後方向に長手とされると共に、上下方向に扁平した扁平マフラとされている。

具体的には、車両用マフラ１０は、前後方向に開口する扁平筒状のシェル１２と、シェル１２の前後の開口端を閉止するアウタプレート１４、１６とで、その外郭が構成されている。図１（Ｂ）に示される如く、シェル１２は、幅（長径）Ｗに対し高さ（短径）Ｈが小さい略楕円形状断面を有して上記した扁平筒状を成している。また、シェル１２は、その長手方向の全長Ｌが幅Ｗに対し十分に長い（Ｌ＞＞Ｗ）平面しく形状を成している。前後のアウタプレート１４、１６は、それぞれシェル１２のとの間にガスＵターン用の空間１４Ａ、１６Ａを形成するように、シェル１２の開口端に接合される周縁部に対し中央部が膨出した形状を成している。

この車両用マフラ１０の外郭を成すシェル１２の内部は、隔壁としての横仕切板１８、２０によって前後方向に複数（この実施形態では３つ）の隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に仕切られている。横仕切板１８、２０は、上下方向及び幅方向に延在する平板状とされており、それぞれの周縁部から前後方向に延設された接合フランジ１８Ａ、２０Ａがシェル１２の内周面に溶接等によって接合されている。

図１（Ａ）に示される如く、シェル１２の長手方向における各隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、それぞれ異なる長さ（この実施形態では、Ｌ３＞Ｌ１＞Ｌ２）とされている。これにより、車両用マフラ１０は、各隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３がそれぞれ異なる設定とされている。各隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の共振周波数は、それぞれの長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３に反比例することから、この実施形態では、ｆ３＜ｆ１＜ｆ２となっている。図２（Ａ）は、シェル１２の長手方向における振動モードを想像線にて示しており、各隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の一次振動（共振）の波長が長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３に略一致すること、すなわち各隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の共振周波数がｆ３＜ｆ１＜ｆ２の関係となることがわかる。なお、図２の実線は、非振動時の車両用マフラ１０の構造を模式的に示している。

そして、この実施形態では、横仕切板１８を挟んで隣り合う隔室Ｒ１の共振周波数ｆ１と隔室Ｒ２の共振周波数ｆ２とは１００Ｈｚ以上異なり（離間し）、横仕切板２０を挟んで隣り合う隔室Ｒ２の共振周波数ｆ２と隔室Ｒ３の共振周波数ｆ２とは１００Ｈｚ以上異なる設定とされている。したがって、各隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３を異ならせる横仕切板１８、２０の配置が本発明の剛性差付与構造に相当する。

また、各隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を区画する横仕切板１８、２０は、単体での共振周波数ｆｐが両側に位置する隔室の高い方の共振周波数よりも高く設定されており、それぞれを挟んで隣り合う隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３間の振動伝達（連成）を遮断（抑制）するようになっている。すなわち、車両用マフラ１０は、横仕切板１８、２０の剛性設定による振動遮断構造を有し、上記した隣り合う隔室１、Ｒ２、Ｒ３間の共振周波数差が確保される構成である。

特に、共振周波数差が比較的小さい隔室Ｒ１、Ｒ２を区画する横仕切板１８は、共振周波数ｆｐをより高く設定して隔室Ｒ１、Ｒ２間の振動伝達を遮断するように、補強板部としての補強プレート２２にて補強（補剛）されている。補強プレート２２は、横仕切板１８と重ね合わされて二重板構造を成しており、周縁部から延設された接合フランジ２２Ａがシェル１２の内周面に溶接等によって接合されている。接合フランジ２２Ａは、横仕切板１８の接合フランジ１８Ａとは前後方向の反対側に延設されている。これにより、重ね合わされた横仕切板１８、横仕切板２０は、接合フランジ１８Ａ、２２Ａによって厚み方向の両側でシェル１２に接合されており、二重板構造による隔壁単体（振動膜）としての剛性向上の他に、シェル１２への結合剛性の向上が図られている。

さらに、この実施形態では、シェル１２の内部すなわち各隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、縦仕切板２４にて略全長に亘って幅方向に区画されている。具体的には、縦仕切板２４は、上下端に形成された接合フランジ２４Ａにおいて、シェル１２における上側の扁平面１２Ａ及び下側の扁平面１２Ｂにそれぞれ接合されており、上下の扁平面１２Ａ、１２Ｂを連結している。そして、縦仕切板２４（接合フランジ２４Ａ）と上下の扁平面１２Ａ、１２Ｂとの接合部位は、シェル１２の周方向振動（一次共振）の振幅の節位置とされている。なお、図２（Ｂ）は、シェル１２の周方向振動モードを想像線にて示しており、縦仕切板２４がシェル１２における周方向振動の振幅の腹位置に接合されていることがわかる。

また、車両用マフラ１０は、内部に排気ガスを導入するためのインレットパイプ２６と、排気ガスを外部に排出するためのアウトレットパイプ２８とを備えている。アウトレットパイプ２８は、前端がアウタプレート１４において前向きに開口しており、中間部が横仕切板１８、補強プレート２２、及び横仕切板２０を貫通して、後端が隔室Ｒ３内で開口している。アウトレットパイプ２８は、縦仕切板２４を挟んでインレットパイプ２６とは幅方向の反対側に配置されている。このインレットパイプ２６は、前端が隔室Ｒ１にて開口しており、中間部が横仕切板１８、補強プレート２２、及び横仕切板２０を貫通して、後端がアウタプレート１６において後向きに開口している。

以上により、車両用マフラ１０では、図１（Ａ）に矢印にて示される如く、インレットパイプ２６、隔室Ｒ３における縦仕切板２４のインレットパイプ２６側、アウタプレート１６内のガスＵターン用の空間１６Ａ、縦仕切板２４に対するアウトレットパイプ２８側の隔室Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１、アウトレットパイプ２８の順で排気ガスを流通させる排気ガス経路が形成されている。したがって、横仕切板１８、２０、補強プレート２２には、少なくとも縦仕切板２４に対するアウトレットパイプ２８側で、隣り合う隔室間の排気ガスの流通を許容するための図示しない複数の透孔（パンチ孔）が形成されている。

次に、第１の実施形態の作用を説明する。

上記構成の車両用マフラ１０では、上記した排気ガス経路に沿って排気ガスを流通させることで、排気ガスの音響エネルギを吸収して排気音を消音する。

ここで、車両用マフラ１０では、シェル１２における横仕切板１８、横仕切板２０によって区画された隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３がそれぞれ１００Ｈｚ以上異なるため、一つの隔室の共振によって他の隔室が同期して振動する（振動が増幅される）ことが抑制され、すなわち各隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の連成振動（共振）の振幅が抑えられる。これより、シェル１２の表面振動に起因する放射音が抑制される。以下、より具体的に説明する。

図３（Ａ）には、車両用マフラ１０の長手方向における各隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を構成するシェル１２表面の振動特性が模式的に示されている。この図に示される如く隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれの共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３における振幅目標（上限）ラインＴＬを下回っており、独立した共振では、機能上問題のない（車内音・車外音共に殆ど問題のない）振動レベルが実現されている。ここで、振幅目標ラインＴＬは、車種毎に異なり、振幅目標ラインＴＬすなわち周波数毎の目標振幅［ｍ］は、目標音圧［ｄＢ］に応じて定まる。目標音圧Ｍ［ｄＢ］は、振動加速度の実効値をａ、基準振動加速度をａ０とすると、Ｍ＝２０×ｌｏｇ（ａ／ａ０）であるから、この式から振動加速度の実効値ａの上限値を得ることができる。

例えば目標音圧が１００［ｄＢ］の場合、振動加速度の実効値ａは、既知の基準振動加速度ａ０（＝１０^−５［ｍ／ｓ^２］）を用いてａ_１００＝１［ｍ／ｓ^２］となり、目標音圧が８０［ｄＢ］の場合、振動加速度の実効値ａは、ａ_８０＝０．１［ｍ／ｓ^２］となる。そして、振幅（片振幅）をＹｍ［ｍ］、周波数をｆ［Ｈｚ］とすると、加速度に対する周波数と振幅との関係式は、ａ＝（２πｆ）^２×Ｙｍであるから、目標音圧に応じて周波数毎の目標振幅を得ることができ、これを結ぶと上記振幅目標ラインＴＬを描くことができる。例えば、目標音圧１００［ｄＢ］の場合、目標振幅Ｙｍは、１００［Ｈｚ］で２．５［μｍ］、１［ＫＨｚ］で０．０２５［μｍ］となる。また例えば、目標音圧８０［ｄＢ］の場合、目標振幅Ｙｍは、１００［Ｈｚ］で０．２５［μｍ］、１［ＫＨｚ］で０．００２５［μｍ］となり、１００［Ｈｚ］の場合と比較して１桁厳しくなる。

上記した通り、車両用マフラ１０では、隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれの共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３における振幅目標（上限）ラインＴＬを下回っており、隣り合う隔室の連成振動の影響が問題となるが、シェル１２における横仕切板１８、横仕切板２０によって区画された隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３がそれぞれ１００Ｈｚ以上異なるため、連成振動の振幅Ｙｍを振幅目標ラインＴＬを下回る。

具体的には、図３（Ｂ）に示される如く、隔室Ｒ１と隔室Ｒ２との連成振動Ｖ_１２は、これら隔室Ｒ１及び隔室Ｒ２の共振周波数ｆ１、ｆ２が十分に（１００Ｈｚ以上）離間しているため、隔室Ｒ１、Ｒ２を構成するシェル１２表面の振幅が小さい周波数で生じる。このため、この連成振動Ｖ_１２の振幅のピークは抑制され、上記した振幅目標ラインＴＬを下回る。同様に、図３（Ｃ）に示される如く、隔室Ｒ２と隔室Ｒ３との連成振動Ｖ_２３は、これら隔室Ｒ２及び隔室Ｒ３の共振周波数ｆ２、ｆ３が十分に（１００Ｈｚ以上）離間しているため、隔室Ｒ１、Ｒ２を構成するシェル１２表面の振幅が小さい周波数で生じる。共振周波数ｆ２、ｆ３の周波数差Δｆ_２３は、共振周波数ｆ１、ｆ２の周波数差Δｆ_１２よりも大きいので、連成振動Ｖ_２３の振幅のピークは一層抑制されやすい。このため、この連成振動Ｖ_２３の振幅のピークは抑制され、上記した振幅目標ラインＴＬを下回る。

以上により、第１の実施形態に係る車両用マフラ１０では、シェル１２の表面振動に伴って生じる放射音を効果的に抑制することができる。

また、隣り合う隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３間の共振周波数差を１００Ｈｚ以上とする根拠について補足する。図４は、本発明に含まれる試験用マフラ２００の模式図である。試験用マフラ２００は、シェル１２内が縦仕切板２４にて左右に区画され、縦仕切板２４に対してアウトレットパイプ２８側の空間が２枚のセパレータ２０２によって３分割されている。この試験用マフラ２００のシェル１２における図４中に「●」で示す部分が振動特性の実測点である。図５は、各実測点での実測結果を示し、上段に周波数と位相との関係を、下段に周波数と音圧との関係を示している。実測点との対応関係は、図５（Ａ）が実測点５Ａでの実測結果を、図５（Ｂ）が実測点５Ｂでの実測結果を、図５（Ｃ）が実測点５Ｃでの実測結果を、図５（Ｄ）が実測点５Ｄでの実測結果を、図５（Ｅ）が実測点５Ｅでの実測結果を、図５（Ｆ）が実測点５Ｆでの実測結果をそれぞれ示している。

これらの図から、各実測点での音圧は、ピークを生じる周波数の前後略３０Ｈｚ〜５０Ｈｚの範囲で振幅の立ち上がり（増加）が認められる。したがって、隣り合う隔室間の周波数差は、それぞれの共振周波数から各５０Ｈｚ以上ずつ、計１００Ｈｚ以上離間していれば、隣り合う隔室の連成振動のピークを確実に低く抑えて放射音を効果的に抑制することができる。

このように、第１の実施形態に係る車両用マフラ１０では、放射音を抑制することができ、特に５００Ｈｚから１．２ＫＨｚ帯域の車内音、車外音として問題になり易い帯域の放射音をも効果的に抑制することができる。

そして、車両用マフラ１０では、各隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３を異ならせる簡単な構造で、各隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の共振周波数を異ならせる構成が実現された。また、車両用マフラ１０では、横仕切板１８を補強プレート２２にて補強したため、横仕切板１８の隔壁単体（振動伝達体）としての剛性が向上されると共に、横仕切板１８のシェル１２に対する結合剛性が向上された。特に、結合剛性の向上は、横仕切板１８、横仕切板２０の面方向の変形をも抑制するため、隔壁単体としての剛性向上にも寄与する。これらにより、周波数差が比較的小さい隔室Ｒ１、隔室Ｒ２間での振動伝達が効果的に抑制されるので、扁平面１２Ａ、扁平面１２Ｂで放射音を生じ易い扁平マフラである車両用マフラ１０において、隔室Ｒ１、隔室Ｒ２の連成振動による放射音が効果的に抑制される構成が実現された。

しかも、各隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のそれぞれで共振周波数が１００Ｈｚ以上離間しているため、車両用マフラ１０が特定の周波数で全体として振動してしまうことが効果的に抑制され、各周波数での放射音（振動エネルギ）の絶対値を低く抑えることができるので、車両用マフラ１０の放射音による車室騒音、車外騒音を共に小さく抑えることができる。

さらに、車両用マフラ１０では、シェル１２を幅方向に区画する縦仕切板２４が該シェル１２の周方向振動の振幅の節位置に接合されているため、縦仕切板２４は周方向振動による変位の影響を受けることなく、略全長に亘って扁平面１２Ａ、１２Ｂを補強する。これにより、縦仕切板２４がシェル１２における低剛性部分である扁平面１２Ａ、１２Ｂの表面振動を抑制し、シェル１２の表面振動に起因する放射音の発生がより一層効果的に抑制される。

なお、上記した第１の実施形態では、横仕切板１８に補強プレート２２を設けて補強した例を示したが、本発明はこれに限定されず、横仕切板１８が隔室Ｒ１、Ｒ２巻の振動伝達を抑制する（１００Ｈｚ以上の周波数差を確保する）十分な剛性を有する構造であれば、補強プレート２２を設けない構成としても良いことは言うまでもない。例えば、横仕切板１８は、縦仕切板２４、インレットパイプ２６、アウトレットパイプ２８等との結合によっても補強されるので、これらの補強効果や確保すべき周波数差を考慮して補強プレート２２等の別部材による補強の要否を判断すれば良い。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品・部分については上記第１の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付してその説明を省略し、また図示を省略する場合がある。

［第２の実施形態］ 図６（Ａ）には、本発明の第２の実施形態に係る車両用マフラ３０が一部切り欠いた平面図にて示されており、図６（Ｂ）には、図６（Ａ）の６Ｂ−６Ｂ線に沿った断面図が示されている。この図に示される如く、車両用マフラ３０は、剛性差付与構造として、各隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の長さに加えて、シェル補強部材であるリングプレート（リングセパレータ）３２を備えている点で、第１の実施形態に係る車両用マフラ１０とは異なる。

具体的には、車両用マフラ３０は、隔室Ｒ１、Ｒ２が拡張室としての機能上、長さＬ１、Ｌ２の差が小さく、この差ΔＬだけでは１００Ｈｚ以上の共振周波数差を設定することができない。このため、隔室Ｒ２内にリングプレート３２を設けて該隔室Ｒ２の剛性を向上することで、該隔室Ｒ２の共振周波数を高周波側にシフトしている。

図７に示される如く、リングプレート３２は、シェル１２（隔室Ｒ２）の内周面に対応した略楕円形状の環状体として形成されており、溶接等の接合方法にて全周に亘って連続的又は断続的にシェル１２の内面に固着されている。このリングプレート３２のリング本体部３２Ａには、周方向の一部を隔室Ｒ２の内方に向けて突出（***）させた複数の強め部３２Ｂが形成されている。複数の強め部３２Ｂは、プレス等にてリング本体部３２Ａに一体に形成されており、周方向に等間隔で配置されている。以上により、車両用マフラ３０では、車両用マフラ１０と同様に、各隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の共振周波数がそれぞれ１００Ｈｚ以上離間した構成とされている。

また、この実施形態では、シェル１２を幅方向に区画する縦仕切板２４を有しない構成とされている。このため、シェル１２の前後の開口端を閉止するアウタプレート１４、１６は、平板状に形成されている。これにより、車両用マフラ３０では、インレットパイプ２６、Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１、アウトレットパイプ２８の順で排気ガスが流通する排気ガス経路が形成される。車両用マフラ３０の他の構成は、車両用マフラ１０の対応する構成と同じである。

したがって、第２の実施形態に係る車両用マフラ３０によっても、第１の実施形態に係る車両用マフラ１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両用マフラ３０では、剛性差付与構造としてリングプレート３２を用いたので、隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の長さの差のみにより共振周波数を設定する構成と比較して、設計自由度が高くなる。このため、各隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の拡張室や共鳴室としての設計（排気脈動音等の低減）に対する制約が少なくなる。

なお、上記第２の実施形態では、隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の長さとリングプレート３２とを併用して剛性差付与構造を構成した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、リングプレート３２を複数設けて各室の共振周波数を１００Ｈｚ以上離間させる剛性差付与構造を構成しても良い。

次に、リングプレートの変形例について説明する。

図８には、第１変形例に係るリングプレート３４の要部が断面図にて示されている。この図に示される如く、リングプレート３４は、シェル１２の内周面に接合されるリング本体部３４Ａが折り返しによって二重板とされている点で、単板構造のリング本体部３２Ａを有するリングプレート３２とは異なる。これにより、リングプレート３４は、リングプレート３２と比較してリング本体部３４Ａの板厚が増しており、シェル１２の剛性を一層向上することができる。

図９（Ａ）には、第２変形例に係るリングプレート３５が斜視図にて示されている。この図に示される如く、リングプレート３５は、シェル１２（隔室Ｒ２）の内周面に対応した略楕円形状の環状体として形成されたリング本体部３６と、それぞれ上下方向に長手とされ、リング本体部３６の扁平面３６Ａ、３６Ｂ間を連結する複数の柱部３８とを有している。

図９（Ｂ）には、想像線にて示すシェル１２の周方向の振動モードがリングプレート３５の模式的な正面図に重ね合わせて示されている。この図に示される如く、複数の柱部３８のうち１つおきに位置する３つの柱部３８は、シェル１２の周方向振動の振幅の腹位置に位置する振動抑制用柱部３８Ａとされており、３つの振動抑制用柱部３８Ａ間に位置する２つの柱部３８は、シェル１２の周方向振動の振幅の節位置に位置する剛性確保用柱部３８Ｂとされている。

これにより、リングプレート３５は、２つの剛性確保用柱部３８Ｂによって主に自らの剛性を確保し、３つの振動抑制用柱部３８Ａによってシェル１２の振動を抑制する構成とされている。このリングプレート３５は、シェル１２の周方向の振動を抑制して剛性を向上するようになっている。また、リングプレート３５は、複数の柱部３８が上下方向及び前後方向に延在する板状を成すので、その前後でシェル１２の振動が伝達されることを抑制する振動遮断部としても機能する構成である。特に、シェル１２の周方向振動による変位が生じ難い剛性確保用柱部３８Ｂは、その前後の振動遮断効果が高く、また縦仕切板２４と同様に扁平面１２Ａ、１２Ｂのシェル１２の長手方向の振動抑制効果を果たすようになっている。すなわち、剛性確保用柱部３８Ｂは、本発明における縦仕切板に相当する。さらに、リングプレート３５は、各柱部３８を前後方向に延在させることで、上記した各機能を備えながら排気ガスの流動を妨げることがない。

このようなリングプレート３５を用いることで、車両用マフラ３０の設計自由度が一層向上し、また拡張室や共鳴室としての設計に対する各種制約（例えば、長手方向の振動遮断のためにセパレータを用いなければならないといった制約）を少なくすることができる。

なお、上記した第２の実施形態及び各変形例では、リングプレート３２、３４、３５によりシェル１２を補強する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、シェル１２にレーザ溶接やスポット溶接を施し（溶接ビードを形成し）て隔室Ｒ２等の剛性を向上するようにしても良い。

［第３の実施形態］ 図１０（Ａ）には、本発明の第３の実施形態に係る車両用マフラ４０が一部切り欠いた平面図にて示されており、図１０（Ｂ）には、図１０（Ａ）の１０Ｂ−１０Ｂ線に沿った断面図が示されている。これらの図に示される如く、車両用マフラ４０は、シェル１２内の空間が周方向においても不均等に区画されている点で、第１の実施形態に係る１０とは異なる。

具体的には、車両用マフラ４０では、シェル１２内の空間は、横仕切板１８（及び補強プレート２２）によって前後方向に２つの隔室Ｒ１、Ｒ２に区画されると共に、各隔室Ｒ１、Ｒ２がそれぞれ縦仕切板４２、４４によって周方向に３つの隔室Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ、Ｒ１Ｃ、Ｒ２Ａ、Ｒ２Ｂ、Ｒ２Ｃに区画されている。

図１０（Ｂ）に示される如く、縦仕切板４２は、インレットパイプ２６とアウトレットパイプ２８と間で扁平面１２Ａと扁平面１２Ｂとを連結することで、隔室Ｒ１Ａと他の隔室Ｒ１Ｂ、Ｒ１Ｃとを仕切る（区画する）と共に、隔室Ｒ２Ａと他の隔室Ｒ２Ｂ、Ｒ２Ｃとを仕切っている。この実施形態では、縦仕切板４２は、扁平面１２Ａに接合されるフランジ４２Ａが扁平面１２Ｂに接合されるフランジ４２Ｂに対し幅方向中央側に位置するように、上下方向中央部が屈曲している。

また、縦仕切板４４は、インレットパイプ２６とアウトレットパイプ２８と間で縦仕切板４２とシェル１２とを連結することで、隔室Ｒ１Ｂと隔室Ｒ１Ｃとを仕切ると共に、隔室Ｒ２Ｂと隔室Ｒ２Ｃとを仕切っている。この実施形態では、縦仕切板４４は、上端側のフランジ４４Ａが縦仕切板４２の上下方向中央部に接合されると共に下端側のフランジ４４Ｂが扁平面１２Ｂに接合されることで、アウトレットパイプ２８が他の隔室Ｒ１Ｃ、Ｒ２Ｃに位置するように、隔室Ｒ１Ｂと隔室Ｒ１Ｃ、隔室Ｒ２Ｂと隔室Ｒ２Ｃとをそれぞれ仕切っている。

そして、図１０（Ｂ）に示される如く、車両用マフラ４０では、シェル１２における隔室Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａの外郭を形成する部分の周長Ｌａ、隔室Ｒ１Ｂ、Ｒ２Ｂを形成する部分の周長Ｌｂ、隔室Ｒ１Ｃ、Ｒ２Ｃを形成する部分の周長Ｌｃがそれぞれ異なっており、周方向に隣り合う各隔室Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ、Ｒ１Ｃの共振周波数ｆ１Ａ、ｆ１Ｂ、ｆ１Ｃがそれぞれ１００Ｈｚ以上異ならされると共に、周方向に隣り合う各隔室Ｒ２Ａ、Ｒ２Ｂ、Ｒ２Ｃの共振周波数ｆ２Ａ、ｆ２Ｂ、ｆ２Ｃがそれぞれ１００Ｈｚ以上異ならされている。この実施形態では、周長Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃの関係は、Ｌｂ＜Ｌａ＜Ｌｃとされており、これにより、共振周波数ｆ１Ａ、ｆ１Ｂ、ｆ１Ｃの関係はｆ１Ｃ＜ｆ１Ａ＜ｆ１とされ、また共振周波数ｆ２Ａ、ｆ２Ｂ、ｆ２Ｃの関係はｆ２Ｃ＜ｆ２Ａ＜ｆ２とされている。

なお、車両用マフラ４０では、シェル１２を周方向に３分割するための縦仕切板４２と縦仕切板４４とが互いに接合されて立体構造（同一平面を構成しない構造）を形成するため、換言すれば、縦仕切板４２、縦仕切板４４が互いに補強されてこれら縦仕切板４２、縦仕切板４４の剛性が高い振動遮断構造が構成されるので、周方向に隣り合う隔室１、Ｒ２、Ｒ３間の共振周波数差が確保される構成である。

また、車両用マフラ４０では、横仕切板１８の配置によって隔室Ｒ１、隔室Ｒ２の前後方向の長さＬ１、Ｌ２が異なっており、第１の実施形態と同様に、該隔室Ｒ１（隔室Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ、Ｒ１Ｃ）と隔室Ｒ２（隔室Ｒ２Ａ、Ｒ２Ｂ、Ｒ２Ｃ）とで、共振周波数が１００Ｈｚ以上異ならされている。したがって、車両用マフラ４０では、横仕切板１８、縦仕切板４２、４４にて区画された６つの隔室Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ、Ｒ１Ｃ、Ｒ２Ａ、Ｒ２Ｂ、Ｒ２Ｃの共振周波数がそれぞれ１００Ｈｚ以上離間している。この実施形態では、Ｌ１＜Ｌ２とされており、隔室（隔室Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ、Ｒ１Ｃ）の共振周波数がＲ２（Ｒ２Ａ、Ｒ２Ｂ、Ｒ２Ｃ）における前後方向に隣り合う部分の共振周波数よりも１００Ｈｚ以上高く設定されている。

以上説明した車両用マフラ４０では、図１０（Ａ）に示される如く、縦仕切板４２における隔室Ｒ１Ａと隔室Ｒ１Ｂとを仕切る部分に連通孔４６が形成されると共に、縦仕切板４４における他の隔室Ｒ２Ｂと隔室Ｒ２Ｃとを仕切る部分に連通孔４８が形成されている。また、横仕切板１８、補強プレート２２には、前後方向に隣り合う隔室Ｒ１、Ｒ２の各部を連通する多数のパンチ孔が形成されている。これにより、車両用マフラ４０では、図１０（Ａ）に矢印にて示される如く、インレットパイプ２６、隔室Ｒ２Ａ、隔室Ｒ１Ａ、連通孔４６、隔室Ｒ１Ｂ、隔室Ｒ２Ｂ、連通孔４８、隔室Ｒ２Ｃ、隔室Ｒ１Ｃ、アウトレットパイプ２８の順で排気ガスを流通させる排気ガス経路が形成されている。

車両用マフラ４０における他の構成は、車両用マフラ１０の対応する構成と同じである。したがって、第３の実施形態に係る車両用マフラ４０によっても、第１の実施形態と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、剛性差付与構造として、シェル１２を周方向に不均等に区画する構造を付加したため、車両用マフラ４０が特定の周波数で全体として振動してしまうことが一層効果的に抑制される。このように、シェル１２を周方向にも区画し得るので、拡張室や共鳴室としての設計（排気脈動音等の低減）に対する制約が一層少なくなる。

なお、第３の実施形態では、前後の隔室Ｒ１、Ｒ２がそれぞれ共通の縦仕切板４２、縦仕切板４４によって周方向に区画された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、隔室Ｒ１、隔室Ｒ２の何れか一方のみを周方向に区画する構成としても良く、隔室Ｒ１と隔室Ｒ２とで周方向の区画の仕方を異ならせても良い。また、周方向、前後方向の各区画数が上記例に限定されないことは言うまでもない。

［第４の実施形態］ 図１１（Ａ）には、本発明の第４の実施形態に係る車両用マフラ５０が一部切り欠いた平面図にて示されており、図１１（Ｂ）には、図１１（Ａ）の１１Ｂ−１１Ｂ線に沿った断面図が示されている。図１１（Ａ）に示される如く、車両用マフラ５０は、シェル１２を幅方向に２分割する縦仕切構造５２を備え、縦仕切構造５２を挟む両側が非対称に形成されている点で、第１の実施形態に係る１０とは異なる。

図１１（Ｂ）にも示される如く、縦仕切構造５２は、上下方向に沿って設けられ、シェル１２内を幅方向に対称な隔室Ｒａ、Ｒｂに２等分している。縦仕切構造５２は、一対の板材５２Ａを重ね合わせた二重板構造とされており、板材５２Ａの上下端から幅方向外向きに延設された上下のフランジ５２Ｂ、５２Ｃがそれぞれ扁平面１２Ａ、１２Ｂに接合されている。すなわち、縦仕切構造５２は、隔壁としての一対の板材５２Ａに対し厚み方向に張り出した接合部としてのフランジ５２Ｂ、５２Ｃがシェル１２に接合させて振動遮断構造を構成している。この実施形態では、一方の板材５２Ａが本発明における隔壁に相当し、他方の板材５２Ａが隔壁とで二重板構造を成す補強板部に相当する。また、上下のフランジ５２Ｂ、５２Ｃが本発明における接合部に相当する。

一対の板材５２Ａの重ね合わせによって高剛性とされると共に、厚み方向両側に張り出したフランジ５２Ｂ、５２Ｃにおいて広面積に亘って（板材５２Ａの厚み方向両側への倒れが規制されるように）シェル１２接合されて結合剛性が高められた縦仕切構造５２により、シェル１２における隔室Ｒａ、Ｒｂを構成する部分の表面は、独立したシェル共振を生じ得る構成とされている。そして、車両用マフラ５０では、隔室Ｒａと隔室Ｒｂとが上記した通り非対称となるように互いに独立してさらに区画されている。

具体的には、縦仕切構造５２に対しインレットパイプ２６側の隔室Ｒａは、横仕切板５４によって前後の隔室Ｒａ１、Ｒａ２に区画されている。隔室Ｒａ１の長さＬａ１は、隔室Ｒａ２の長さＬａ２に対し十分に短い設定とされている（Ｌａ１＜Ｌａ２）。一方、縦仕切構造５２に対しアウトレットパイプ２８側の隔室Ｒｂは、横仕切板５６、５８によって前後方向に沿って配置された隔室Ｒｂ１、Ｒｂ２、Ｒｂ３に３分割されている。隔室Ｒｂ１、Ｒｂ３の長さＬｂ１、Ｌｂ２は略同等とされると共に、隔室Ｒｂ２の長さＬｂ２に対し長く設定されている。また、隔室Ｒｂ１、Ｒｂ３の長さＬｂ１、Ｌｂ２は、隔室Ｒａ１の長さＬａ１よりも長く、かつ隔室Ｒａ２の長さＬａ２よりも短く設定されている。

さらに、隔室Ｒｂ３には、リングプレート（リングセパレータ）６０によって補強されている。詳細な説明は省略するが、リングプレート６０は、シェル１２の幅方向半分の内面、及び縦仕切構造５２に接合される環状に形成されており、補強構造としては、例えばリングプレート３２、３４、３５等の補強構造と同様の構造を採ることできる。このリングプレート６０が設けられた隔室Ｒｂ３は、同等の長さを有するＲｂ１よりも高剛性とされている。

以上により、車両用マフラ５０では、各隔室Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒｂ１、Ｒｂ２、Ｒｂ３の各共振周波数ｆａ１、ｆａ２、ｆｂ１、ｆｂ２、ｆｂ３の関係は、ｆａ２＜ｆｂ１＜ｆｂ３＜ｆａ１＜ｆｂ２とされ、各共振周波数の差が１００Ｈｚ以上とされている。

また、各横仕切板５４、５６、５８には、パンチ孔が形成されている。これにより、車両用マフラ５０では、図１１（Ａ）に矢印にて示される如く、インレットパイプ２６、隔室Ｒａ２、隔室Ｒａ１、隔室Ｒｂ１、アウトレットパイプ２８の順で排気ガスを流通させる第１の排気ガス経路と、インレットパイプ２６、隔室Ｒａ２、アウタプレート１６内のガスＵターン用の空間１６Ａ、隔室Ｒｂ３、隔室Ｒｂ２、隔室Ｒｂ１、アウトレットパイプ２８の順で排気ガスを流通させる第２の排気ガス経路とが形成されている。

車両用マフラ５０における他の構成は、車両用マフラ１０の対応する構成と同じである。したがって、第４の実施形態に係る車両用マフラ５０によっても、第１の実施形態と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、前後方向の区画構造が異なる（非対称に区画された）Ｒａ、Ｒｂが振動遮断構造を有する縦仕切構造５２にて仕切られているため、隔室Ｒａ、Ｒｂ間、すなわち各隔室Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒｂ１、Ｒｂ２、Ｒｂ３間の振動伝達が確実に遮断され、車両用マフラ５０が特定の周波数で全体として振動してしまうことが一層効果的に抑制される。このように、非対称にも区画し得るので、拡張室や共鳴室としての設計（排気脈動音等の低減）に対する制約が一層少なくなる。また、リングプレート６０を用いることによる作用効果は、第２の実施形態に係る車両用マフラ３０の対応する作用効果と同じである。

次に、縦仕切構造の変形例について説明する。

図１２（Ａ）には、第１変形例に係る縦仕切構造６２が平面図にて示されており、図１２（Ｂ）には、図１２（Ａ）の１２Ａ−１２Ａ線に沿った断面図が示されている。これらの図に示される如く、縦仕切構造６２は、仕切板６２Ａと、仕切板６２Ａの上下端から厚み方向の両側に張り出した接合部としてのフランジ６２Ｂ、６２Ｃと、該フランジ６２Ｂ、６２Ｃとの間にシェル１２の扁平面１２Ａ、１２Ｂを挟み込む当て板６２Ｄ、６２Ｅとを有する。この縦仕切構造６２は、フランジ６２Ｂと当て板６２Ｄとに扁平面１２Ａを挟み込んだ状態で、該フランジ６２Ｂ、扁平面１２Ａ、当て板６２Ｄがスポット溶接等にてシェル１２の略全長に亘って断続的に接合されている。同様に、フランジ６２Ｃと当て板６２Ｅとに扁平面１２Ｂを挟み込んだ状態で、該フランジ６２Ｃ、扁平面１２Ｂ、当て板６２Ｅがスポット溶接等にてシェル１２の略全長に亘って断続的に接合されている。

なお、図１２（Ａ）の記号「×」はスポット溶接の打点を示す。

以上により、縦仕切構造６２では、シェル１２における縦仕切構造６２との接合部は当て板６２Ｄ、６２Ｅによる補強によって剛性が向上すると共に、シェル１２と縦仕切構造６２との接合強度が向上するので、シェル１２に対する結合剛性が向上する。したがって、第１変形例に係る縦仕切構造６２によっても振動遮断構造が得られ、各隔室の共振周波数差を確保することができる。なお、この第１変形例では、仕切板６２Ａが単板構造である例を示したが、縦仕切構造５２と同様に二重板構造としても良い。

図１３（Ａ）には、第２変形例に係る縦仕切構造６４が斜視図にて示されており、図１３（Ｂ）には縦仕切構造６４が断面図にて示されている。これらの図に示される如く、縦仕切構造６４は、仕切板６５が上下一対の仕切板リインフォースメント６６を介して１２に接合されている。各仕切板リインフォースメント６６は、シェル１２（扁平面１２Ａ、又は扁平面１２Ｂ）の内面に向けて開口する略Ｖ字状のリインフォース本体６６Ａと、リインフォース本体６６Ａの開口端から幅方向外向きに延設された一対のフランジ６６Ｂとをそれぞれ有する。

上側の仕切板リインフォースメント６６は、フランジ６６Ｂにおいてシェル１２における扁平面１２Ａに接合されると共に、リインフォース本体６６Ａには仕切板６５の上側のフランジ６５Ａが接合されている。同様に、下側の仕切板リインフォースメント６６は、フランジ６６Ｂにおいてシェル１２における扁平面１２Ｂに接合されると共に、リインフォース本体６６Ａには仕切板６５の下側のフランジ６５Ａが接合されている。図示は省略するが、一対のフランジ６６Ｂとシェル１２、リインフォース本体６６Ａと仕切板６５とは、それぞれ１２の略全長に亘ってスポット溶接にて断続的に接合されている。したがって、リインフォース本体６６Ａは、仕切板６５の一部と二重板構造を成す本発明における補強板部に相当する。また、仕切板６５に対し厚み方向の両側に張り出してシェル１２に接合された一対のフランジ６６Ｂは、本発明における接合部に相当する。

縦仕切構造６４では、仕切板リインフォースメント６６とシェル１２とで正面視略三角形状の平断面構造を形成するため、仕切板６５の接合部位の剛性が高く、一対のフランジ６６Ｂは仕切板６５の厚み方向両側でシェル１２に接合されるので結合剛性が高い。したがって、第２変形例に係る縦仕切構造６４によっても振動遮断構造が得られ、各隔室の共振周波数差を確保することができる。

図１４には、第３変形例に係る縦仕切構造６８が正面断面図にて示されている。この図に示される如く、縦仕切構造６８は、上下一対の仕切板リインフォースメント６６と、上下端に形成されたフランジ７０Ａにおいて対応する仕切板リインフォースメント６６のリインフォース本体６６Ａに接合された仕切板７０とを含む。上下の仕切板リインフォースメント６６は幅方向にオフセットしており、仕切板７０は上下方向に対し傾斜している。

また、縦仕切構造６８は、シェル１２の長手方向における特定箇所（剛性を向上させたい箇所）でシェル１２を補強するブレース７２を有する。ブレース７２は、上端に形成されたフランジ７２Ａが上側の仕切板リインフォースメント６６のリインフォース本体６６Ａに接合されると共に、下端に形成されたフランジ７２Ａがベース部材７４を介して扁平面１２Ｂに接合されている。ベース部材７４は、シェル１２の長手方向に部分的に設けられる以外は、下側の仕切板リインフォースメント６６と同様に構成されており、該下側の仕切板リインフォースメント６６に対し幅方向に離間して位置している。

第３変形例に係る縦仕切構造６８では、第２変形例に係る縦仕切構造６４と同様の振動遮断構造が得られ、各隔室の共振周波数差を確保することができる。また、縦仕切構造６８では、任意の位置にフランジ７２Ａ、ベース部材７４を設けてシェル１２（扁平面１２Ａ、１２Ｂ）を補強することができるので、設計上の制約一層少なくなる。換言すれば、シェル１２の特定部位の剛性調整のための選択肢が増え、設計の自由度が向上する。なお、仕切板７０は、仕切板６５、仕切板６２Ａ、板材５２Ａと同様に、上下方向に沿って延在する構成であっても良い。

図１５（Ａ）には、第４変形例に係る縦仕切構造７６が斜視図にて示されており、図１５（Ｂ）には縦仕切構造７６が断面図にて示されている。これらの図に示される如く、縦仕切構造７６は、単独で閉断面（ボックス）構造を成す中空縦仕切壁７８を主要構成要素としている。中空縦仕切壁７８は、前後方向及び上下方向に延在しシェル１２内を隔室Ｒａと隔室Ｒｂに仕切る一対の立壁７８Ａと、一対の立壁７８Ａの上端間及び下端間をそれぞれ連結する接合壁７８Ｂと、一対の立壁７８Ａの前端間及び後端間をそれぞれ連結する閉壁７８Ｃとを有する。一対の立壁７８Ａには、肉抜き用、排気ガス流通用の抜き孔７８Ｄが形成されている。

これにより、中空縦仕切壁７８は、各方向から見た断面が閉断面となる略直方体状に形成されている。この中空縦仕切壁７８は、接合壁７８Ｂにおいて扁平面１２Ａ、１２Ｂに連続的又は断続的に略全長に亘って接合されている。この実施形態では、一方の立壁７８Ａが本発明における隔壁に相当し、他方の立壁７８Ａが隔壁とで二重板構造を成す補強板部に相当する。

第４変形例に係る縦仕切構造７６では、中空縦仕切壁７８がそれ自体で高剛性構造体であり、広い接合面積の接合壁７８Ｂを有するためシェル１２に対する結合剛性も高い。したがって、縦仕切構造７６によっても、各隔室の共振周波数差を確保することができる。

なお、第４の実施形態及び各変形例では、シェル１２との接合部位の剛性や仕切板全体としての剛性を高める例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図１６に示される縦仕切構造５２（仕切板６２Ａ、６５、７０等）の振動（想像線参照）の腹位置と、シェル１２とを図示しない補強部材にて連結するようにしても良い。これによっても、隔室間の振動伝達遮断するための隔壁の剛性を得ることができる。なお、抑えるべき振動は、放射音が問題となる周波数帯域で縦仕切構造５２に生じる次数の振動であり、図１６では２次振動の場合の腹位置を示している。

また、第４の実施形態及び各変形例では、振動遮断構造として、縦仕切構造５２、縦仕切構造６２、６８、７６、７８の剛性を高める例を示したが、本発明はこれに限定されず、縦仕切板の振動モードの調整によって、放射音が問題となる特定周波数帯域において隣り合う隔室間に振動を伝達し難い構造を採ることも可能である。例えば図１７に示される例では、平板状の縦仕切構造５２に代えて、板厚を徐変させた縦仕切板８９が設けられている。縦仕切板８９は、縦仕切構造５２では振幅の節となる中央部８９Ａの板厚を増すことで、縦仕切構造５２の腹に相当する相対的に薄肉の部分が剛性変化点８９Ｂとされている。このため、縦仕切板８９は、縦仕切構造５２の共振モードＭ５２（想像線参照）と同様の振動モード（２次振動）を生じることが自らの形状によって抑制され、より低周波で実線にて示す共振モードＭ８９を生じる。これにより、縦仕切板８９の共振周波数は、放射音が問題となる周波数帯域から大きく離間した低周波側にシフトされており、縦仕切板８９を挟む隔室間で振動伝達が遮断される構成が実現される。

なお、上記した各縦仕切構造６２、６４、６８、７６や縦仕切板８９の構造は、横仕切板１８、５４等に適用することも可能である。

［第５の実施形態］ 図１８（Ａ）には、本発明の第５の実施形態に係る車両用マフラ８０が平面図にて示されており、図１８（Ｂ）には、図１８（Ａ）の１８Ｂ−１８Ｂ線に沿った断面図が示されている。これらの図に示される如く、車両用マフラ８０は、シェル１２に代えて、長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３が同等の隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が形成されるように区画され、その周壁の形状で各Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の共振周波数を異ならせるシェル８２を備える点で、第１の実施形態に係る車両用マフラ１０とは異なる。

具体的には、シェル８２の内部は、横仕切板１８、横仕切板２０によって前後方向に略３等分されている。シェル８２における隔室Ｒ１を形成する前部８２Ａには、前後方向に沿って長手とされた複数のビード８４が周方向に並列して（略等間隔に）形成されている。また、シェル８２における隔室Ｒ２を形成する中間部８２Ｂには、周方向に沿って長手とされた複数のビード８６が前後方向に並列して形成されている。この実施形態では、複数のビード８６は、周方向には４分割されている。さらに、シェル８２における隔室Ｒ３を形成する後部８２Ｃには、前後方向及び周方向に対し傾斜した方向に長手とされた複数のビード８８が該傾斜方向に沿って並列されている。

以上により、シェル８２では、前部８２Ａが複数のビード８４によって主に前後方向に補強（補剛）され、中間部８２Ｂが複数のビード８６によって主に周方向に補強され、後部８２Ｃが複数のビード８８によって前後方向及び周方向に補強されている。これにより、車両用マフラ８０では、隔室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を構成する前部８２Ａ、中間部８２Ｂ、後部８２Ｃの共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３がそれぞれ異なり、かつ１００Ｈｚ以上異なる構成が実現されている。また、車両用マフラ８０では、上記した各部のビード方向の相違によって、前部８２Ａ、中間部８２Ｂ、後部８２Ｃの振動モードが異なる構成とされている。

車両用マフラ８０における他の構成は、車両用マフラ１０の対応する構成と同じである。したがって、第５の実施形態に係る車両用マフラ８０によっても、第１の実施形態と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、剛性差付与構造として、シェル８２の形状（ビード８４、８６、８８の方向）を異ならせる構造を採用したため、各隔室毎の周波数差を、拡張室や共鳴室としての設計（排気脈動音等の低減）に影響を与えることなく付与することができる。すなわち、マフラとしての設計上の制約を一層少なくすることができる。

［第６の実施形態］ 図１９には、本発明の第６の実施形態に係る車両用マフラ９０が平面図にて示されている。これらの図に示される如く、車両用マフラ９０は、ビード構造によって各部の剛性を異ならせたシェル８２に代えて、蛇腹構造の変更によって各部の剛性を異ならせたシェル９２を備える点で、第５の実施形態に係る車両用マフラ８０とは異なる。

具体的には、シェル９２内の空間は、横仕切板１８によって長さＬ１、Ｌ２が同等である前後の隔室Ｒ１、Ｒ２に区画されている。シェル９２における隔室Ｒ１を形成する前部９２Ａ、及び隔室Ｒ２を形成する後部９２Ｂは、それぞれ蛇腹構造とされている。前部９２Ａの蛇腹ピッチＰ１は、後部９２Ｂの蛇腹ピッチＰ２よりも小とされており、前部９２Ａの蛇腹の山高さＹ１は、後部９２Ｂの蛇腹の山高さＹ２よりも小とされている。これにより、シェル９２は、その板状の壁部の微小振動に対する剛性ではなく、筒状体（閉断面体）としての剛性（ばね定数）が前部９２Ａと後部９２Ｂとで異なる構成とされている。そして、車両用マフラ９０では、シェル９２の前部９２Ａと後部９２Ｂとで、共振周波数が１００Ｈｚ以上異なるように、蛇腹ピッチＰ１、Ｐ２、蛇腹の山高さＹ１、Ｙ２が設定されている。

この構造によっても、特定の周波数に対し車両用マフラ９０が全体として振動してしまうことが効果的に抑制され、各周波数での放射音、振動エネルギの絶対値を低く抑えることができるので、車両用マフラ１０の放射音による車室騒音、車外騒音を共に小さく抑えることができる。この構成は、比較的低周波数帯域の放射音を抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係る車両用マフラを示す図であって、（Ａ）は一部切り欠いた平面図、（Ｂ）は図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用マフラの振動モードを示す図であって、（Ａ）は前後方向に沿った振動モードを示す平面図、（Ｂ）は周方向の振動モードを示す正面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用マフラの振動特性を示す図であって、（Ａ）は各部の振動特性を示す線図、（Ｂ）は隔室Ｒ１、Ｒ２の連成振動を示す線図、（Ｃ）は隔室Ｒ２、Ｒ３の連成振動を示す線図である。 シェル扁平面の各部の振動特性を実測した実測点を示す試験用マフラの模式的な平面図である。 （Ａ）〜（Ｆ）のそれぞれは、図４に５Ａ〜５Ｆで示す実測部位における振動特性の実測結果を示す線図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両用マフラを示す図であって、（Ａ）は一部切り欠いた平面図、（Ｂ）は図６（Ａ）の６Ｂ−６Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両用マフラを構成するリングプレートを示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両用マフラを構成するリングプレートの第１変形例を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両用マフラを構成するリングプレートの第２変形例を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図である。 本発明の第３の実施形態に係る車両用マフラを示す図であって、（Ａ）は一部切り欠いた平面図、（Ｂ）は図１０（Ａ）の１０Ｂ−１０Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用マフラを示す図であって、（Ａ）は一部切り欠いた平面図、（Ｂ）は図１１（Ａ）の１１Ｂ−１１Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用マフラを構成する縦仕切構造の第１変形例を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図１２（Ａ）の１２Ｂ−１２Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用マフラを構成する縦仕切構造の第２変形例を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用マフラを構成する縦仕切構造の第３変形例を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用マフラを構成する縦仕切構造の第４変形例を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用マフラを構成する縦仕切構造の他の変形例を説明するため模式図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用マフラを構成する縦仕切構造のさらに他の変形例を説明するため模式図である。 本発明の第５の実施形態に係る車両用マフラを示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図１８（Ａ）の１８Ｂ−１８Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の第６の実施形態に係る車両用マフラを示す平面図である。

符号の説明

１０ 車両用マフラ（車両用マフラ構造）
１２ シェル
１２Ａ・１２Ｂ 扁平面
１８・２０ 横仕切板（隔壁、剛性差付与構造）
１８Ａ・２２Ａ 接合フランジ（接合部、振動遮断手段）
２２ 補強プレート（補強板部）
２４ 縦仕切板
３０・４０・５０・８０・９０ 車両用マフラ
３２・３４・３５ リングプレート（剛性差付与構造）
３８Ｂ 剛性確保用柱部（縦仕切板）
４２・４４ 縦仕切板（隔壁、剛性差付与構造）
５２ 縦仕切構造（隔壁、剛性差付与構造）
５２Ｂ・５２Ｃ フランジ（接合部、振動遮断手段）
５４・５６・５８ 横仕切板（隔壁、剛性差付与構造）
６０ リングプレート（剛性差付与構造）
６２・６４・６８・７６ 縦仕切構造（隔壁、剛性差付与構造）
６２Ｂ・６２Ｃ フランジ（接合部、振動遮断手段）
６５ 縦仕切板（隔壁）
６６ 仕切板リインフォースメント（補強板部、振動遮断手段）
６６Ｂ フランジ（接合部）
７８ 中空縦仕切壁（隔壁、補強板部、振動遮断手段）
８２ シェル
８４・８６・８８ ビード（剛性差付与構造）
９０ 車両用マフラ
９２ シェル

Claims (8)

1. シェル内が隔壁によって複数の室に区画されており、前記隔壁を挟んで隣り合う室の共振周波数を所定値以上異ならせる剛性差付与構造を備えた車両用マフラ構造。
2. 前記剛性差付与構造は、前記隔壁を挟んで隣り合う室における前記シェルの長手方向又は周方向に沿った長さを異ならせて構成されている請求項１記載の車両用マフラ構造。
3. 前記隔壁は、該隔壁を挟んで隣り合う室間の振動伝達を抑制する振動遮断構造を有する請求項１又は請求項２記載の車両用マフラ構造。
4. 前記振動遮断構造は、前記隔壁の前記シェルとを該隔壁の厚み方向両側に張り出した接合部にて接合することで構成されている請求項３記載の車両用マフラ構造。
5. 前記振動遮断構造は、前記隔壁の少なくとも一部と二重板構造を成す補強板部を設けることで構成されている請求項３又は請求項４記載の車両用マフラ構造。
6. 前記シェルは、扁平形状とされており、
   前記シェル内で該シェルの長手方向に沿って設けられ、該シェルの扁平面間を連結する縦仕切部材を備え、
   前記縦仕切部材と前記シェルとの連結部は、該シェルにおける周方向振動の振幅の節位置に設定されている請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の車両用マフラ構造。
7. 扁平形状のシェルと、
   前記シェル内を該シェルの長手方向又は周方向の長さが異なる複数の室に区画する隔壁部と、
   前記隔壁部材の端部から該隔壁部材の厚み方向の両側に張り出し、前記シェルに接合される接合部と、
   を備えた車両用マフラ構造。
8. 扁平形状のシェルと、
   前記シェル内を該シェルの長手方向又は周方向の長さが異なる複数の室に区画する隔壁部材と、
   前記隔壁部材の少なくとも一部と二重板構造を成して該隔壁部材を補強する隔壁補強部材と、
   を備えた車両用マフラ構造。

Images