JP2009092032A - Muffler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの排気系に接続される消音器に関し、特に生産性を向上させた消音器に関する。 The present invention relates to a silencer connected to an exhaust system of an engine, and more particularly to a silencer with improved productivity.
従来、前記消音器においは、その外殻を形成するシェル内を、複数の消音室に仕切る仕切板を設け、その仕切板に、排気ガスの流れるアウトレットパイプなどの排気パイプを嵌合支持し、この排気パイプの少なくとも一端に拡開部を設け、排気パイプ内に排気ガスを流入し易くしたり、排気パイプ内を流れる排気ガスを排出し易くしたものが知られている(たとえば、後記特許文献1、2参照)。
ところが、前記消音器では、アウトレットパイプなどの排気パイプは仕切板に嵌合支持してから排気パイプのパイプ端部を拡開加工することになり、この場合、排気パイプの周囲には、仕切板などの排気パイプ以外の部品が存在することから、拡開加工の作業性が悪く、これを解消しようとすれば、仕切板間隔を、本来必要とする所定間隔以上に広げるなど消音器の設計に制約を生じるとい問題がある。 However, in the silencer, the exhaust pipe such as an outlet pipe is fitted and supported on the partition plate, and then the pipe end of the exhaust pipe is expanded, and in this case, the partition plate is disposed around the exhaust pipe. Since there are parts other than the exhaust pipe, etc., the workability of the expansion process is poor, and if this is to be solved, the silencer can be designed such that the partition plate spacing is increased beyond the originally required spacing. There is a problem with creating constraints.
そこで、かかる問題を解消すべく、特開2006−9609号公報に開示されるように、別体に形成した拡開開口部を有するフレアパイプを排気パイプの開口端に接続し、仕切板、排気パイプおよびフレアパイプの三者を同時溶接して、排気パイプとフレアパイプとを仕切板に支持させることで、仕切板を伴った状態での排気パイプへの拡開加工を不要とするものが提案されている。 In order to solve this problem, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-9609, a flare pipe having an enlarged opening formed separately is connected to the opening end of the exhaust pipe, and a partition plate, an exhaust Proposal is made to eliminate the need to expand the exhaust pipe with the partition plate by simultaneously welding the pipe and flare pipe to support the exhaust pipe and the flare pipe on the partition plate. Has been.
しかしながら、特開2006−9609号公報に開示されるものは、フレアパイプを別体に形成するため、部品点数が増加するばかりでなく溶接作業が面倒になるという別の問題がある。 However, the one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-9609 has another problem that not only the number of parts increases but also the welding work becomes troublesome because the flare pipe is formed separately.
本発明は、排気パイプを仕切板に嵌合支持した後の拡開加工が不要になり、またフレアパイプを別体に形成する必要もなく、部品点数の削減と生産性を向上を図り、前記問題をすべて解消した新規な消音器を提供することを目的とする。 The present invention eliminates the need for the expansion process after fitting and supporting the exhaust pipe to the partition plate, and does not require the flare pipe to be formed separately, thereby reducing the number of parts and improving the productivity. The purpose is to provide a new silencer that solves all the problems.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、シェル内を複数の消音室に仕切る仕切板に、両端に拡開部を備える直管の排気パイプを嵌合支持する消音器であって、
排気パイプの両端の拡開部間に、少なくとも一方の拡開部と同等以上の径を有する膨張部を形成し、この膨張部で、排気パイプを仕切板に嵌合支持したことを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of
An expansion portion having a diameter equal to or larger than that of at least one expansion portion is formed between the expansion portions at both ends of the exhaust pipe, and the exhaust pipe is fitted and supported on the partition plate by the expansion portion. .
また、上記目的を達成するために、請求項2の発明は、シェル内を複数の消音室に仕切る仕切板に、排気パイプを嵌合支持する消音器であって、
排気パイプは一端に拡開部を備える直管パイプと、この直管パイプに連なる屈曲パイプとからなり、直管パイプの中間部に前記拡開部と同等以上の径を有する膨張部を形成し、この膨張部で、排気パイプを仕切板に嵌合支持したことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention according to
The exhaust pipe is composed of a straight pipe having an expanded portion at one end and a bent pipe connected to the straight pipe, and an expansion portion having a diameter equal to or larger than that of the expanded portion is formed in an intermediate portion of the straight pipe. In this expansion part, the exhaust pipe is fitted and supported by the partition plate.
本請求項各項記載の発明によれば、膨張部と、その膨張部と同等以上の径を有する拡開部とを形成した排気パイプにおいて、その拡開部側から排気パイプを仕切板の嵌合孔に挿入して、排気パイプを膨張部で仕切板に嵌合支持するので、排気パイプを仕切板に支持した後の拡開加工が不要となり、また、フレアパイプを別体に形成する必要もないので、部品点数が増加することもない。よって、製造コストを低減と生産性の向上を図ることができる。 さらに、膨張部が消音室を形成するので、排気音の一層の低減を図ることができる。 According to the invention described in each claim, in the exhaust pipe formed with the expansion portion and the expansion portion having a diameter equal to or larger than the expansion portion, the exhaust pipe is fitted to the partition plate from the expansion portion side. Since the exhaust pipe is inserted into the hole and fitted to the partition plate at the expansion part, expansion processing after the exhaust pipe is supported by the partition plate becomes unnecessary, and the flare pipe needs to be formed separately. As a result, the number of parts does not increase. Therefore, the manufacturing cost can be reduced and the productivity can be improved. Furthermore, since the expansion part forms a sound deadening chamber, exhaust noise can be further reduced.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
本実施例は、本発明消音器を、自動車用エンジンの排気系に実施した場合であって、図1〜7は本発明の第1実施例を示すものであり、図1は、本発明消音器を備えたエンジンの排気系の概略側面図、図2は、図1の2矢視の消音器の斜視図、図3は、図2の3−3線に沿う断面図、図4は、図3の4−4線に沿う断面図、図5は、図4の5−5線に沿う断面図、図6は、図5の6−6線に沿う断面図、図7は、消音器の組み立て方を示す図である。
In this embodiment, the silencer of the present invention is applied to an exhaust system of an automobile engine. FIGS. 1 to 7 show the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic side view of an exhaust system of an engine equipped with a device, FIG. 2 is a perspective view of a silencer as viewed in the direction of
図1において、全体を符号Eで示す自動車用のエンジンには、その運転により排出される排気ガスを大気に排出するための排気系Exが接続されており、この排気系Exは、エンジンEの排気ポートに接続される排気ガス排出パイプ1に、その上流側から下流側に触媒CおよびプリチャンバPが接続され、排気ガス排出パイプ1の下流側に消音器Mの入口に接続される排気ガス導入パイプ1EがジョイントJを介して連結される。
In FIG. 1, an exhaust system Ex for exhausting exhaust gas exhausted by its operation to the atmosphere is connected to an automobile engine generally indicated by E, and this exhaust system Ex is connected to the engine E. The exhaust
前記排気系ExがエンジンEに接続されるとき、消音器Mのシェル2は水平面に対して傾斜角θをもって前傾姿勢に配置される。
When the exhaust system Ex is connected to the engine E, the
そして、エンジンEの運転により、そこから排出された排気ガスは、触媒CによりHC、NOxなどの有害成分が浄化され、プリチャンバPにより一次消音され、さらに消音器Mにより二次消音されて大気に排出される。 The exhaust gas exhausted from the engine E is purified from harmful components such as HC and NOx by the catalyst C, is primarily silenced by the pre-chamber P, and is secondarily silenced by the silencer M to be released into the atmosphere. Discharged.
つぎに、本発明にかかる消音器Mの構造を、図2〜6を参照して詳細に説明する。 Next, the structure of the silencer M according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
消音器Mの外殻を構成するシェル2は、ステンレス製の板材を筒状に巻曲し、その両端縁同志を一体に接合して構成されるシェル本体2aと、その左右開口端に、気密にかしめ固定される前、後部端板2b,2cとにより密閉状に形成されている。図2,3に示すように、前記密閉状シェル2の縦断面形状は、その下半部が下側に向けてなだらかな凸の湾曲面に、またその上半部が上側に向けて下半部よりも急峻な凸の湾曲面に形成されて概略楕円形状をなしており、シェル2は、その短径側を上下方向に向けて排気ガス排出パイプ1の下流部に接続される。そして、このシェル2の前部端板2bには、排気ガス排出パイプ1に接続される排気ガス導入パイプ1Eおよび大気に開口されるテールパイプ30が共に気密に接続され、テールパイプ30は、シェル2の一側を迂回してその後方へと延長されている。
The
図4,6に示すように、前記シェル2内に画成される消音室は、仕切板3により第1、第2消音室4,5に仕切られている。前記仕切板3は、後に詳述するように、シェル2のシェル本体2aの内周に、気密に圧入固定(溶接しない)され、この仕切板3と前部端板2bとの間に第1消音室4が、また仕切板3と後部端板2cとの間に第2消音室5が形成されている。仕切板3には、後述するインレットパイプ10およびアウトレットパイプ20の嵌合支持部およびその外周部を除いてパンチング孔よりなる多数の連通孔6が穿設されており、これらの連通孔6は、第1、第2消音室4,5内を相互に連通する。また仕切板3には、その一部に第2消音室4側に向けて若干膨出する膨出面3Aが形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 6, the noise reduction chamber defined in the
図4〜6に示すように、仕切板3の外周には、その径方向から略直角に屈曲するフランジ状の圧入部3Bが形成され、また仕切板3の外周部には、圧入治具F(図5参照)の突起pが係合し得る複数の凹部7が形成されている。仕切板3外周の圧入部3Bは、シェル本体2aの内周に圧入治具Fをもって圧入固定(溶接しない)され、その際、圧入治具Fの複数の突起pが前記凹部7に係合される。
As shown in FIGS. 4 to 6, the outer periphery of the
図2〜4に示すように、排気ガス導入パイプ1Eの後端(下流端)には、シェル2内に配設されるインレットパイプ10の前端(上流端)が連通接続され、前部端板2aと排気ガス導入パイプ1Eの後端およびインレットパイプ10の前端は、気密に同時溶接される。インレットパイプ10は、その全長にわたり直状をなしてシェル2内の第1消音室4内を長手方向に延びており、その後端(下流端)は、仕切板3に膨出形成したガイド部8に嵌合支持されてそこに溶接されている。インレットパイプ10の外周面には、多数の排出孔12が穿設されており、これらの排出孔12を通してインレットパイプ10内は第1消音室4内にも連通されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the front end (upstream end) of the
図4に示すように、排気ガス導入パイプ1Eからインレットパイプ10に流入した排気ガスは、その大部分が後端の開口から第2消音室5に流入し、その一部が前記多数の排出孔12を通して第1消音室4に流入し、そこから仕切板3に穿設した多数の連通孔6を通して第2消音室5に流入する。この過程で排気ガスの膨張により排気音の減衰がなされ、排気音の消音が行われる。そして、第2消音室5に流入した排気ガスは後述するアウトレットパイプ20内に流入する。
As shown in FIG. 4, most of the exhaust gas flowing into the
図4〜6に示すように、前記シェル2内の底部には、前記インレットパイプ10に並列してアウトレットパイプ20が配設されている。このアウトレットパイプ20は、直状に形成されてシェル2内を前後方向に、前記第1、第2消音室4,5とに跨がって延びており、後に詳しく述べるように、その中間部の膨張部20Cが前記仕切板3の底部に形成した嵌合孔9に嵌合支持され、またその前端(下流端)が前部端板2bに嵌合支持される。アウトレットパイプ20の後端(上流端)は、末広状の拡開部20Bに形成されて第2消音室5内に開口されており、第2消音室5内の排気ガスが流入し易いようにされている。また、アウトレットパイプ20の前端(下流端)も略等径に拡開される他の拡開部20Aに形成されており、前部端板2bを通して前記テールパイプ30に連通接続されており、アウトレットパイプ20の前端(下流端)およびテールパイプ30は共に前部端板2bに気密に同時溶接されている。アウトレットパイプ20の両端の拡開部20A,20B間、すなわちアウトレットパイプ20の中間部には、径方向に膨張する膨張部20Cが形成され、この膨張部20の前後はテーパ面に形成されてアウトレットパイプ20に滑らかに接続される。図5、6に示すように、アウトレットパイプ20を嵌合支持する嵌合孔9の下方において、仕切板3の下部には、複数の流通孔11が形成されており、これらの流通孔11は、シェル2内に残留する残留水を自由に流通させるためのものであり、消音器Mが前傾姿勢に配置(図1参照)されることにより、シェル2内の残留水は、それらの流通孔11を通ってその前方へと集められて、アウトレットパイプ20の入口などからそのアウトレットパイプ20内に引き込まれて、排気ガスと共に外部に排出するようにされている。
As shown in FIGS. 4 to 6, an
図6に示すように、アウトレットパイプ20の前端の拡開部20Aの最大直径をφA、その後端の拡開部20Bの最大直径をφB、膨張部20Cの最大直径をφCとすれば、それらの寸法関係は、
φC≧φAもしくはφC≧φB、またはφC≧φAおよびφC≧φBとされている。
As shown in FIG. 6, if the maximum diameter of the expanded
φC ≧ φA or φC ≧ φB, or φC ≧ φA and φC ≧ φB.
これにより、アウトレットパイプ20の前端および後端に、それぞれ拡開部20A,20Bを拡開加工したのちに仕切板3の嵌合孔9に挿入してアウトレットパイプ20の膨張部20Cを仕切板3の嵌合孔9に嵌合支持させることが可能になる。
As a result, the
第2消音室5に流入した排気ガスは、アウトレットパイプ20の拡開した後端(上流端)よりアウトレットパイプ20内に流入する。このとき、この後端が拡開さされていることにより、排気ガスがアウトレットパイプ20内に流入し易くしている。アウトレットパイプ20内に流入した排気ガスは、テールパイプ30へと流れて大気に排出される。アウトレットパイプ20には第1消音室4に連通する長孔よりなる水抜き孔兼干渉孔21が穿設されており、この水抜き孔兼干渉孔21は、シェル2内に溜まった残留水をアウトレットパイプ20内に吸い込むと共にアウトレットパイプ20内を流れる排気ガスの排気音の共鳴を防止する。
The exhaust gas flowing into the second silencing
アウトレットパイプ20は、その前、後両端部にあらかじめ拡開部20A,20Bを拡開加工したのち、仕切板3に穿設した嵌合孔9に挿通して、その膨張部20Cをその嵌合孔9に嵌合させ、その膨張部20Cの外周を嵌合孔9に溶接すれば、アウトレットパイプ20を、仕切板3に嵌合支持してそこに固定することができる。
The
つぎに、消音器の組み立て方について説明するに、
(1) 図7(A)に示すように、インレットパイプ10およびアウトレットパイプ20を、仕切板3の嵌合孔9にそれぞれ嵌合してそれらを溶接固定して、インレットパイプ10、アウトレットパイプ20および仕切板3の三者が一体となった中間組立体をつくる。
Next, to explain how to assemble the silencer,
(1) As shown in FIG. 7A, the
(2) 図7(B)に示すように、仕切板3をシェル2のシェル本体2aに前述のように圧入固定する(このとき仕切板は、シェル本体2aに溶接しない)。これにより、中間組立体をシェル2に固定する。
(2) As shown in FIG. 7B, the
(3) 図7(C)に示すように、前、後端板2b,2cを、シェル本体2aの前後端にそれぞれかしめ固定する。
(3) As shown in FIG. 7C, the front and
(4) 図7(D)に示すように、排気ガス導入パイプ1Eをインレットパイプ10の前端(上流端)に、テールパイプ30をアウトレットパイプ20の前端(下流端)にそれぞれ嵌合させ、排気ガス導入パイプ1E、インレットパイプ10および前部端板2bの三者およびテールパイプ30、アウトレットパイプ20および前部端板2bの三者をそれぞれ同時に溶接する。
(4) As shown in FIG. 7D, the exhaust
つぎに、この実施例の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
いま、エンジンEが運転され、そこから排出した排気ガスは、排気系Exへと導かれる。そして排気系Exを流れる排気ガスは、消音器M内に入り、ここで排気音の主たる消音が行われる。 Now, the engine E is operated, and the exhaust gas discharged therefrom is guided to the exhaust system Ex. The exhaust gas flowing through the exhaust system Ex enters the silencer M, where main exhaust noise is silenced.
図4に矢印aで示すように、排気ガス導入パイプ1Eからインレットパイプ10に流入した排気ガスは、同図矢印bで示すように、その大部分が後端の開口から第2消音室5に流入し、その一部が同図矢印cに示すように前記複数の排出孔12を通して第1消音室4に流入し、そこから仕切板3に穿設した多数の連通孔6を通して第2消音室5に流入する。この過程で排気ガスの膨張により排気音の減衰がなされ、排気音の消音が行われる。
As shown by the arrow a in FIG. 4, most of the exhaust gas flowing into the
第2消音室5に流入した排気ガスは、図4矢印dに示すように、アウトレットパイプ20の拡開した後端(上流端)よりアウトレットパイプ20内に流入する。このとき、このアウトレットパイプ20の後端(上流端)に拡開部20Bが形成拡開されていることにより、排気ガスがアウトレットパイプ20内に流入し易くしている。アウトレットパイプ20内に流入した排気ガスは、同図矢印eに示すように、テールパイプ30を通って大気に排出される。このとき、膨張部20Cは膨張室となるため、若干の排気音の低減作用が得られる。また、アウトレットパイプ20に形成した長孔よりなる水抜き孔兼干渉孔21は、シェル2内に溜まった残留水をアウトレットパイプ20内に吸い込むと共にアウトレットパイプ20内を流れる排気ガスの排気音の共鳴を防止する。
The exhaust gas that has flowed into the second silencing
しかして、本発明に従うこの実施例によれば、アウトレットパイプ20の両端の拡開部20A,20B間に、それらの拡開部20A,20Bの少なくとも一方と同等以上の径を有する膨張部20Cを形成し、この膨張部20Cと同等以下の径を有する拡開部側からアウトレットパイプ20を仕切板3の嵌合孔9に挿入して、その膨張部20Cでアウトレットパイプ20を仕切板3に嵌合支持したので、アウトレットパイプ20を仕切板3に嵌合支持した後のアウトレットパイプ20の拡開加工が不要となる。また、前記特開200−9609号公報に提案されるもののように、フレアパイプを別体に形成する必要もないため、部品点数が削減され、生産性の向上を図ることができる。またアウトレットパイプ20に形成される膨張部20Cは膨張室を形成して、アウトレットパイプ20内の排気音の低減に寄与することができる。
Thus, according to this embodiment according to the present invention, between the expanded
つぎに、図8を参照して本発明の第2実施例について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図8は、消音器のアウトレットパイプの嵌合支持部の断面図(前記第1実施例の図6対応図)であり、前記第1実施例と同じものには同じ符号が付される。 FIG. 8 is a sectional view of the fitting support portion of the outlet pipe of the silencer (corresponding to FIG. 6 of the first embodiment), and the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
この第2実施例は、アウトレットパイプ20の構造が前記第1実施例と相違しており、アウトレットパイプ20は、直管パイプ201と、この直管パイプ201に連なりU字状に屈曲される屈曲パイプ202とより構成されており、直管パイプ201の一端(下流端)には拡開部201Aが形成され、また、屈曲パイプ202の一端(上流端)には末広状の他の拡開部202Bが形成され、直管パイプ201の中間部には膨張部203Cが形成されている。そして、膨張部203Cの最大直径φCは、直管パイプ201の一端の拡開部201Aの最大直径φAと同等以上で、すなわちφC≧φAとされている。
In this second embodiment, the structure of the
前記アウトレットパイプ20は、その直管パイプ201側から仕切板3の嵌合孔9に嵌合支持されてそこに溶接され、直管パイプ201の一端(下流端)は、前記第1実施例と同じくテールパイプ30と共にシェル2の前部端板2bに同時溶接される。また屈曲パイプ202の一端の拡開部202Bは、第2消音室5内に開口される。
The
第2消音室5に流入した排気ガスは、屈曲パイプ202の拡開した後端(上流端)よりアウトレットパイプ20内に流入する。このとき、このアウトレットパイプ20の後端(上流端)に拡開部202Bが形成されていることにより、排気ガスがアウトレットパイプ20内に流入し易い。アウトレットパイプ20内に流入した排気ガスは、テールパイプ30を通って大気に排出される。
The exhaust gas flowing into the second silencing
しかして この第2実施例も前記第1実施例と同じ作用効果を奏する。 Therefore, the second embodiment also has the same effects as the first embodiment.
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。たとえば、前記第1、第2実施例では、1つの仕切板に支持されるアウトレットパイプに本発明を実施した場合を説明したが、複数の仕切板に嵌合支持される排気パイプに本発明を実施できることは勿論である。 As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to the Example, A various Example is possible within the scope of the present invention. For example, in the first and second embodiments, the case where the present invention is applied to an outlet pipe supported by one partition plate has been described, but the present invention is applied to an exhaust pipe fitted and supported by a plurality of partition plates. Of course, it can be implemented.
2・・・・・・・・・・シェル
3・・・・・・・・・・仕切板
4・・・・・・・・・・消音室(第1消音室)
5・・・・・・・・・・消音室(第2消音室)
20・・・・・・・・・排気パイプ(アウトレットパイプ)
20A・・・・・・・・拡開部
20B・・・・・・・・拡開部
20C・・・・・・・・膨張部
201・・・・・・・・直管パイプ
201A・・・・・・・拡開部
202・・・・・・・・屈曲パイプ
202B・・・・・・・拡開部
203C・・・・・・・膨張部
2 ...
5 .... Silencer room (second silencer room)
20 ... Exhaust pipe (outlet pipe)
20A .....
Claims (2)
排気パイプ(20)の両端の拡開部(20A,20B)間に、少なくとも一方の拡開部と同等以上の径を有する膨張部(20C)を形成し、この膨張部(20C)で、排気パイプ(20)を仕切板(3)に嵌合支持したことを特徴とする、消音器。 Silencer that fits and supports a straight pipe exhaust pipe (20) having expanded portions (20A, 20B) at both ends to a partition plate (3) that partitions the inside of the shell (2) into a plurality of silencer chambers (4, 5). A vessel,
Between the expanded portions (20A, 20B) at both ends of the exhaust pipe (20), an expanded portion (20C) having a diameter equal to or larger than at least one of the expanded portions is formed, and the expanded portion (20C) A silencer characterized in that the pipe (20) is fitted and supported on the partition plate (3).
排気パイプ(20)は一端に拡開部(201A)を備える直管パイプ(201)と、この直管パイプ(201)に連なる屈曲パイプ(202)とからなり、直管パイプ(201)の中間部に前記拡開部(201A)と同等以上の径を有する膨張部(203C)を形成し、この膨張部(203C)で、排気パイプ(20)を仕切板(3)に嵌合支持したことを特徴とする、消音器。 A silencer for fitting and supporting an exhaust pipe (20) to a partition plate (3) that partitions the inside of the shell (2) into a plurality of silencer chambers (4, 5),
The exhaust pipe (20) includes a straight pipe (201) having an expanded portion (201A) at one end and a bent pipe (202) connected to the straight pipe (201), and is located between the straight pipe (201). An expansion part (203C) having a diameter equal to or larger than that of the expansion part (201A) is formed in the part, and the exhaust pipe (20) is fitted and supported on the partition plate (3) by the expansion part (203C). A silencer characterized by.
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