JP3657456B2 - 排気マフラー - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、角筒形ケーシングの排気マフラーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
エンジンの排気音を消音する挿入管式拡張型排気マフラーには、バッフルプレートにより区画された複数の拡張室を有する円筒形ケーシングの排気マフラーと角筒形ケーシングの排気マフラーとがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記角筒形ケーシングの排気マフラーは円筒形ケーシングの排気マフラーに比べて拡張室が扁平となって容積を拡大し、円筒形ケーシングーと同じ容積であっても長手方向の長さが短縮し、外形の角筒形状により車両への設置条件が有利な点がある。しかしながら、立方体の角筒形ケーシングの排気マフラーは容積の割りに消音力が小さい。この対策として、挿入管の有効長が1/4波長の奇数倍になる周波数で減衰が大きくなるという消音理論に基づいて、各拡張室間を連通するインナパイプを多数設け消音用容量を十分使うようにしている。このため、インナパイプの使用個数が増加し、これに伴いバッフルプレートへインナパイプの取り付け工数、重量、コスト等が増加していた。
【0004】
本発明の目的は、限られた直方体(立方体を含む/以下も同じ)の容積で消音用容量を増大し少数のインナパイプにより消音効果を向上した排気マフラーを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明は、角筒形のケーシングの両端に端板を固着してなるマフラー本体内を複数のバッフルプレートによって複数の拡張室が区画され、前記拡張 室の隣接間を連通したインナパイプと、前記拡張室に連通した入口パイプ及び出口パイプとを備えた挿入管式拡張型排気マフラーにおいて、前記端板の板面に外側に向けた膨出部を形成すると共に、この端板の内側面に前記端板の膨出部と対面する内側に向けた膨出部を形成してこの膨出部に通孔を開設した裏板を固設して前記端板と裏板との間で前記膨出部を隙間通路として形成し、この隙間通路に連通したインナパイプを設けたことを特徴とするものである。
【0006】
前記隙間通路に連通したインナパイプは、両側の端板と裏板との間に形成されている隙間通路に連通して成るものである。
【0007】
前記隙間通路に連通したインナパイプは、片側の端板と裏板との間に形成されている隙間通路に連通して成るものである。
【0008】
記拡張室内に隣接拡張室間を連通する触媒を配置して成るものである。
【0009】
前記裏板に開設した通孔はパンチングによる多数の小孔としたことを特徴とするるものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図面は本発明の基本的な構成を示すものであり図1乃至図6は本発明の第1実施形態を示すもので図1は図2の左側から見た端面図、図2は図1のA−A線矢視断面図、図3は図1のB−B線矢視断面図、図4は図1のC−C線矢視断面図、図5は図2のD−D線矢視断面図、図6は図2のE−E線矢視断面図である。また、図7乃至図10は本発明の第2実施形態を示すもので図7は図8の左側から見た端面図、図8は図7のF−F線矢視断面図、図9は図8のH−H線矢視断面図、図10は図7のG−G線矢視断面図、図11はその他の実施形態を示す要部断面図、図12は図11のJ矢視図である。
【0011】
[第1実施形態の構成]
図1乃至図6で示すように、マフラー本体1は角筒形のケーシング1であり、このケーシング1の両端に端板3a,3bが固着されている。前記端板3a,3bの板面には、外側に向けた膨出部4a,4b(ビード)が形成されており、マフラー本体1内は2枚のバッフルプレート5,6によって第1拡張室7a,第2拡張室7b,第3拡張室7cの3つの拡張室が区画され、第1拡張室7aと第2拡張室7b間を2つの第1インナパイプ10で連通している。
【0012】
前記一方の端板3a側から第1拡張室7aと第2拡張室7bに連通する入口パイプ8と、第1拡張室7aと第2拡張室7bを貫通して第3拡張室7cに連通した出口パイプ9を備えている。
【0013】
前記端板3a,3bの内側面には通孔12a,12b,12c,12dを開設した裏板11a,11bが固設され、前記端板3a,3bと裏板11a,11bとの間で前記膨出部4a,4bを隙間通路13a,13bとして形成し、一方の端板3aの膨出部4aの隙間通路13aは前記通孔12a,12bを介して第1拡張室7aと連通しており、他方の端板3bの膨出部4bの隙間通路13bは前記通孔12c,12dを介して第3拡張室7cと連通してしている。尚、前記通孔12a,12b,12c,12dはパンチングによる多数の小孔である。
【0014】
前記端板3a,3bと裏板11a,11bとの間で形成されている前記膨出部4a,4bの隙間通路13a,13b間に第1拡張室7a,第2拡張室7b,第3拡張室7cを貫通して第2インナパイプ14が配置され、この第2インナパイプ14の一端は端板3a側の隙間通路13aに開口して連通され、第2インナパイプ14の他端は端板3b側の隙間通路13bに開口して連通している。
【0015】
[第1実施形態の作用]
排気は入口パイプ8から第1拡張室7aと第2拡張室7bに導入され、第2拡張室7bに入った排気は第1インナパイプ10を介して第1拡張室7aに導入する。この第1拡張室7aに第2拡張室7bから導入された排気と入口パイプ8から導入された排気とが一方の端板3a側の裏板11aに開設されている通孔12a,12bより膨出部4aの隙間通路13aに入り、この隙間通路13aを通って第2インナパイプ14の一端に導入し、この第2インナパイプ14を通って他方の端板4b側の膨出部4bの隙間通路13bに入り、この隙間通路13bを通って端板3b側の裏板11bに開設されている通孔12c,12dより第3拡張室7c内に導入され、この第3拡張室7c内に導入された排気は出口パイプ9を経由して排出される。
【0016】
このように、入口パイプ8から導入される排気は第1拡張室7a及び第2拡張室7bで背圧を低減し、さらに、一方の端板3a側の膨出部4aの隙間通路13aと、第1インナパイプ10よりも長い第2インナパイプ14と、他方の端板3b側の膨出部4bの隙間通路13bと、第3拡張室7cとによって背圧が低減され、数少ないインナパイプ構成により消音性能を向上する。
【0017】
これは、第1拡張室7a,第2拡張室7b,第3拡張室7cの消音用容量の他に端板3a,3bの膨出部4a,4bの隙間通路13a,13bと、この隙間通路13a,13b間とに渡って連通した長い第2インナパイプ14とによって消音用容量が増大され、これに加えて裏板11a,11bの通孔12a,12b,12c,12dがパンチングの小孔であるため、ここを出入りする排気は圧力波と流れに不均一の遅れができるので、数少ないインナパイプ構成であつても消音性能を向上するのである。
【0018】
また、一般の端板3a,3bは圧力波の影響によってドラミング現象を起こしやすいが、膨出部4a,4bのビードに加えて裏板11a,11bの取り付けにより剛性が上がり、ドラミングを減少する。
【0019】
[第2実施形態の構成]
本発明の第2実施形態は基本的には第1実施形態と同様である。すなわち、マフラー本体1は角筒形のケーシング1であり、このケーシング1の両端に端板3a,3bが固着されている。前記他方の端板3bの板面には、外側に向けた膨出部4bが形成されており、マフラー本体1内は後述する触媒15a,15bによって第1拡張室7a,第2拡張室7b,第3拡張室7cの3つの拡張室が区画されている。
【0020】
前記一方の端板3a側から第1拡張室7aと第2拡張室7bに連通する入口パイプ8と、第1拡張室7a、第2拡張室7b及び第2拡張室7cを貫通して第2拡張室7b、第3拡張室7cに連通した出口パイプ9を備えている。また、バッフルプレート5には第1拡張室7aと第2拡張室7bに連通する通孔16a,16b(パンチングによる多数の小孔)が開設されている。
【0021】
前記他方の端板3bの内側面には通孔12c,12dを開設した裏板11bが固設され、前記端板3bと裏板11bとの間で前記膨出部4bを隙間通路13bとして形成されており、この隙間通路13bは前記通孔12c,12dを介して第3拡張室7cと連通している。また、前記隙間通路13bには第2インナパイプ14a,14bの一端が連通されており、この第2インナパイプ14a,14bの他端は第2拡張室7bに連通している。
【0022】
さらに、前記第2拡張室7b内に第1拡張室7aと第3拡張室7cとに連通した触媒15a,15bを配置したものである。
【0023】
[第2実施形態の作用]
排気は入口パイプ8から第1拡張室7aと第2拡張室7bに導入され、第1拡張室7aに導入された排気はバッフルプレート5に開設されている通孔16a,16bから第2拡張室7bに入って第2拡張室7b内で合流し、触媒15a,15bを通過して第3拡張室7cに導入する。この第1拡張室7cに導入した排気の一部は他方の端板3b側の裏板11bに開設されている通孔12c,12dより膨出部4bの隙間通路13bに入り、この隙間通路13bを通って第2インナパイプ14a,14bの一端に導入し、この第2インナパイプ14a,14bを通って第2拡張室7b内に入り、この第2拡張室7bと第3拡張室7cとから出口パイプ9を経由して排出される。
【0024】
このように、入口パイプ8から導入される排気は第1拡張室7a、第2拡張室7b及び第3拡張室7cで背圧を低減し、さらに、他方の端板3b側の膨出部4bの隙間通路13bと、第2インナパイプ14a,14bとによって背圧が低減され、数少ないインナパイプ構成により消音性能を向上する。
【0025】
これは、第1拡張室7a,第2拡張室7b,第3拡張室7cの消音用容量の他に端板3bの膨出部4bの隙間通路13bと、この隙間通路13bに連通している第2インナパイプ14a,14bとによって消音用容量が増大され、これに加えて裏板11bの通孔12c,12dがパンチングの小孔であるため、ここを出入りする排気は圧力波と流れに不均一の遅れができるので、数少ないインナパイプ構成であつても消音性能を向上するのである。
【0026】
さらに、排気ガスを浄化する触媒15a,15bは第2拡張室7b内に設置されているため、別途に触媒装置をマフラー本体1の外の排気経路に設置する必要がなくなり、コンパクトなマフラー本体1の形態で排気ガスを触媒にて浄化することができる。
【0027】
[本発明の実施形態]
上記の第1及び第2実施形態では、隙間通路13a,13bを形成する膨出部4a,4bを端板3a,3bの両方または何れか一方に形成した構成であるが、本発明は上記の基本的な実施形態における構成において、図11(イ)の端板3b側で代表して示すように、端板3a,3bの板面に外側に向けた膨出部4a,4bを形成すると共に、この端板3a,3bの内側面に前記端板3a,3bの膨出部4a,4bと対面する内側に向けた膨出部40を形成してこの膨出部40に通孔12a,12cを開設した裏板11a,11bを固設して端板3a,3bと裏板11a,11bとの間で隙間通路13a,13bを形成したものである。
【0028】
また、図11(ロ)の端板3b側で代表して示すように、端板3a,3bを平面とし、この端板3a,3bの内側面に内側に向けた膨出部40を形成してこの膨出部40に通孔12a,12cを開設した裏板11a,11bを固設して端板3a,3bと裏板11a,11bとの間で隙間通路13a,13bを形成してもよい。
【0029】
尚、上記の実施形態では3つの拡張室7a,7b,7cを形成した例で示したが、2枚以上のバッフルプレートで3つ以上の拡張室を形成したものでも本発明を適用することができる。
【0030】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によると、限られた直方体の容積で、端板と裏板との間に形成した隙間通路と、この隙間通路に連通したインナパイプとにより数少ないインナパイプ構成で消音用容積の増加と、前記隙間通路への排気の出入り通孔による圧力波と流れの不均一の遅れとによって消音性能を向上すると共に、前記端板の剛性向上によりドラミング現象を低減することができる。また、インナパイプの本数の低減により部品点数の削減並びに組付工数の低減で軽量化及びコスト低減が得られる。また、マフラー本体内に触媒を配置することによりコンパクトな形態で排気ガスを触媒にて浄化を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図2の左端面図
【図2】 図1のA−A線矢視断面図
【図3】 図1のB−B線矢視断面図
【図4】 図1のC−C線矢視断面図
【図5】 図2のD−D線矢視断面図
【図6】 図2のE−E線矢視断面図
【図7】 他の実施形態を示す図8の左端面図
【図8】 図7のF−F線矢視断面図
【図9】 図8のH−H線矢視断面図
【図10】 図7のF−F線矢視断面図
【図11】 本発明の実施形態を示す要部の断面図
【図12】 図11のJ矢視図
【符号の説明】
1 マフラー本体
2 ケーシング
3a,3b 端板
4a,4b 膨出部
5 バッフルプレート
6 バッフルプレート
7a 第1拡張室
7b 第2拡張室
7c 第3拡張室
8 入口パイプ
9 出口パイプ
10 第1インナパイプ
11a,11b 裏板
12a〜12d 通孔
13a,13b 隙間通路
14,14a,14b 第2インナパイプ
15a,15b 触媒
16a,16b 通孔
Claims (5)
- 角筒形のケーシングの両端に端板を固着してなるマフラー本体内を複数のバッフルプレートによって複数の拡張室が区画され、前記拡張室の隣接間を連通したインナパイプと、前記拡張室に連通した入口パイプ及び出口パイプとを備えた挿入管式拡張型排気マフラーにおいて、前記端板の板面に外側に向けた膨出部を形成すると共に、この端板の内側面に前記端板の膨出部と対面する内側に向けた膨出部を形成してこの膨出部に通孔を開設した裏板を固設して前記端板と裏板との間で前記膨出部を隙間通路として形成し、この隙間通路に連通したインナパイプを設けたことを特徴とする排気マフラー。
- 前記隙間通路に連通したインナパイプは、両側の端板と裏板との間に形成されている隙間通路に連通して成る請求項1に記載の排気マフラー。
- 前記隙間通路に連通したインナパイプは、片側の端板と裏板との間に形成されている隙間通路に連通して成る請求項1に記載の排気マフラー。
- 前記拡張室内に隣接拡張室間を連通する触媒を配置して成る請求項1に記載の排気マフラー。
- 前記裏板に開設した通孔はパンチングによる多数の小孔としたことを特徴とする請求項1に記載の排気マフラー。
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