JP4144149B2 - 自動車用排気消音装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インレットチューブからマフラ本体内部の第１容積室に導びかれたエンジンからの排気ガスが流入する第１テールチューブと、前記第１容積室の排気ガスがパスチューブを介して接続された他の容積室のうちで最も下流位置の容積室から流入する第２テールチューブとを前記マフラ本体内部に具える自動車用排気消音装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車用排気消音装置としては、例えば、特願平１０−１２２２３４号公報に開示されるものがある。この装置は、低回転時における排気騒音の低減および、エンジン高回転時における排気騒音の低減並びに排気損失の低減の両立を目的として、排気ガスの圧力に応じてマフラ本体内に設けた複数の流路を使用して排気する装置である。
【０００３】
図１８は、上記従来技術の一例を示す断面図である。
【０００４】
図１８に示す如く、マフラ本体１０は、インレットチューブ２０から第１容積室１３に導かれたエンジン（図示せず）からの排気ガスが流入する第１テールチューブ２３と、第１容積室１３の排気ガスがパスチューブ２１，２２とを介して接続された他の容積室１４，１５のうちで最も下流位置の第３容積室１５から流入する第２テールチューブ２４とを内部に具え、第１テールチューブ２３の内径は、第２テールチューブ２４の内径よりも大きく、第２テールチューブ２４は第１テールチューブ２３の内部で同軸上に配置されている。
【０００５】
なお、パスチューブ２１は、第１容積室１３と第２容積室１４とを連通し、また、パスチューブ２２は、第２容積室１４と第３容積室１５とを連通し、パスチューブ２２内の圧力に応じて第３容積室１５側を開閉するための開閉バルブ２２Ｖを有する。
【０００６】
また上記引例には、車両走行時に発生する振動に対する耐久性を向上させる技術として、図１９，２０に示す如くのものが開示されている。
【０００７】
図１９に示す従来技術（以下、従来例１という）には、多数の孔の開いたバッフル１６が追加されており、第２テールチューブ２４は、バッフル１１以外に、バッフル１６によっても支持されている。図２０に示す従来技術（以下、従来例２という）には、マフラ本体１０の外部にある第１テールチューブ２３の外側から第２テールチューブ２４を支持する部材２５が追加されており、第２テールチューブ２４は、バッフル１１以外に、支持部材２５によっても支持されている。
【０００８】
ところで、内径の大きな第１テールチューブ２３の内部に、内径の小さな第２テールチューブ２４を同軸上に配置する場合、第１テールチューブ２３と第２テールチューブ２４とを事前に一体に組み立ててからマフラ本体１０に組み付ける方が組み立て作業がしやすい。
【０００９】
しかしながら、上記従来例１にあっては、第１テールチューブ２３と第２テールチューブ２４との間に支持部材がないため、第１テールチューブ２３と第２テールチューブ２４とを一体に組み立てることができない。また、上記従来例２にあっては、第１テールチューブ２３と第２テールチューブ２４との間を支持部材２５の１点だけで支持するため、第１テールチューブ２３と第２テールチューブ２４とを同軸上に配置したまま、マフラ本体１０の内部に組み付けることが困難である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の事実に鑑みてなされたものであって、内径の大きな大径テールチューブと内径の小さな小径テールチューブとを同軸上に組み立ててからマフラ本体に組み付けることによって組み立て作業性を向上させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、請求項１に係る第１発明である自動車用排気消音装置は、インレットチューブからマフラ本体内部の第１容積室に導びかれたエンジンからの排気ガスが流入する第１テールチューブと、前記第１容積室の排気ガスがパスチューブを介して接続された他の容積室のうちで最も下流位置の容積室から流入する第２テールチューブとを前記マフラ本体内部に具える自動車用排気消音装置において、前記第１テールチューブおよび前記第２テールチューブを、内径の大きな大径テールチューブと内径の小さな小径テールチューブとで構成し、チューブ軸方向に沿った少なくとも２箇所に、前記大径テールチューブの内部に前記小径テールチューブを同軸上に支持するための支持部を設け、チューブ軸方向に沿った少なくとも１箇所は、前記支持部を、薄板を折り曲げて、前記大径テールチューブの内周面に接する凸形の部位と、この凸形の部位に繋がり当該部位の両側で前記小径テールチューブの外周面に接する２つの凹形の部位と、この凹形の部位に繋がり前記凸形の部位と共に前記大径テールチューブの内周面に接する他の凸形の部位とを有する凹凸形状とし、２つの当該支持部で小径テールチューブを両側から、互いの、他の凸径の部位が向かい合せになるように挟み込んで、前記大径テールチューブの内部に前記小径テールチューブを同軸上に支持することで、前記大径テールチューブと前記小径テールチューブとの間に形成されたクリアランスが排気ガスの流通する流路となる構造を有することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２に係る第２発明である自動車用排気消音装置は、第１発明において、前記支持部の少なくとも１箇所は、前記大径テールチューブの内径から内向きに突出して形成された突起を具えることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に係る第３発明である自動車用排気消音装置は、第１又は第２発明のいずれか一発明において、前記支持部は、前記小径テールチューブの排気ガス流れ下流側端部につぶし加工による楕円形状部を具えることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４に係る第４発明である自動車用排気消音装置は、第１発明乃至第３発明のいずれか一発明において、前記大径テールチューブの排気ガス流れ上流側端部における開口部を絞りによって封鎖し、前記大径テールチューブの側面には容積室に連通する連通部を形成したことを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の効果】
第１発明による自動車用排気消音装置は、第１テールチューブと第２テールチューブとを、内径の大きな大径テールチューブと内径の小さな小径テールチューブとで構成し、前記大径テールチューブの内部に前記小径テールチューブをチューブ軸方向に沿った少なくとも２箇所の支持部で同軸上に配置するから、前記大径テールチューブと前記小径テールチューブとを一体に組み立てた後、この一体もののテールチューブをマフラ本体に組み付けることができる。この場合、前記支持部は、前記大径テールチューブと前記小径テールチューブとの間に形成されたクリアランスが排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００１７】
従って、第１発明によれば、前記第１テールチューブと前記第２テールチューブとを事前に一体に組み立てることができるから、この組み立てに際して第１，第２テールチューブそれぞれを固定するための治具が不要となり、組み立て工程が大幅に減少して組み立て作業性が向上する。さらに、チューブ軸方向に沿った少なくとも２箇所に支持部を有するから、前記第１テールチューブと前記第２テールチューブとを確実に支持できるため、前記第２テールチューブは前記第１テールチューブに対して振動しにくく、異音の発生を防止できる。
【００１８】
また、第１発明による自動車用排気消音装置は、チューブ軸方向に沿った少なくとも１箇所は、前記支持部を、薄板を折り曲げて、前記大径テールチューブの内周面に接する凸形の部位と、この凸形の部位に繋がり当該部位の両側で前記小径テールチューブの外周面に接する２つの凹形の部位と、この凹形の部位に繋がり前記凸形の部位と共に前記大径テールチューブの内周面に接する他の凸形の部位とを有する凹凸形状とし、
２つの当該支持部で小径テールチューブを両側から、互いの、他の凸径の部位が向かい合せになるように挟み込んで、前記大径テールチューブの内部に前記小径テールチューブを同軸上に支持するから、上記の作用効果に加えて、さらに組み立て作業性が向上すると共に、前記大径テールチューブと前記小径テールチューブとの間に形成されたクリアランスの間に排気ガスを効率的に流通させることができる。
【００１９】
第２発明による自動車用排気消音装置は、第１発明において、前記支持部の少なくとも１箇所は、前記大径テールチューブの内径から内向きに突出するように形成された突起を具えるから、支持部として別部材を必要としないため、第１および第２発明の作用効果に加えて、部品点数を削減することができる。
【００２０】
第３発明による自動車用排気消音装置は、第１又は２発明のいずれか一発明において、前記小径テールチューブの排気ガス流れ下流側端部につぶし加工による楕円形状部を具えるから、前記第１テールチューブと前記第２テールチューブとを支持するための支持材による流路面積の減少がないため、第１〜第３発明の作用効果に加えて、支持材による気流音の発生を抑えることができる。
【００２１】
第４発明による自動車用排気消音装置は、第１乃至第３発明のいずれか一発明において、前記大径テールチューブの排気ガス流れ上流側端部における開口部を絞りによって封鎖し、前記大径テールチューブの側面には容積室に連通する連通部を形成したから、第１テールチューブと第２テールチューブとの間を支持するための支持材が減少するため、マフラ本体の組み立て作業性が大幅に向上すると共に、部品点数の削減に有効である。
【００２２】
【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き詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明である自動車用排気消音装置の第１実施形態を示した断面図である。
【００２４】
マフラ本体１００は、その内部に、２つのバッフル１０１，１０２で区画された第１容積室１０３、第２容積室１０４、第３容積室１０５を有する。マフラ本体１００の入力側に位置する第１容積室１０３は、第３容積室１０５を貫通するパスチューブ２１０を介して出力側に位置する第２容積室１０４に接続され、この第２容積室１０４は、パスチューブ２２０を介してマフラ本体１００の中央に位置する第３容積室１０５に接続される。パスチューブ２２０の第３容積室１０５側端部には、ばね（図示せず）等の付勢力によって第３容積室１０５側を閉鎖する開閉バルブ２２１が設けられ、この開閉バルブ２２１は、パスチューブ２２０内の排気ガスが所定圧を越えると、図１に示す如く、上記付勢力に抗して第３容積室１０５側を開放する。
【００２５】
また、マフラ本体１００は、内径の小さな小径テールチューブ、つまり、第１テールチューブ２３０と、内径の大きな大径テールチューブ、つまり、第２テールチューブ２４０とを内部に具える。第１テールチューブ２３０は、第１容積室１０３からマフラ本体１００の内部を貫通して、インレットチューブ２００から第１容積室１０３に導かれたエンジン（図示せず）からの排気ガスが流入する。また、第２テールチューブ２４０は、第３容積室１０５からマフラ本体１００の内部を貫通して、第１容積室１０３の排気ガスがパスチューブ２１０，２２０を介して接続された第２容積室１０４、第３容積室１０５のうちで最も下流位置の第３容積室１０５から流入する。
【００２６】
第２テールチューブ２４０は、その内部にチューブ軸方向に沿った２箇所の支持部に設けた支持材２５０で第１テールチューブ２３０を同軸上に配置して支持する。このとき、支持材２５０は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間に同心円状のクリアランスＣが形成され、このクリアランスＣは、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００２７】
支持材２５０には、例えば、図２に示す如くのものがある。図２（ａ）は、チューブ断面図であり、図２（ｂ）は、支持材２５０を示す斜視図である。支持材２５０は、薄板を折り曲げて凹凸形状に形成したものである。この場合、支持材２５０は薄板で形成されているから、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間に形成されたクリアランスＣを通過する排気ガスの流れを妨げないため、排気ガスを効率的に流通させることができる。なお、図２に示す支持材２５０は、上下（または左右）に２分割されており、第２テールチューブ２４０に対して、例えば、溶接などにより固定される。
【００２８】
ここで、第１実施形態の作用を詳細に説明する。
【００２９】
エンジンなどの内燃機関からの排出ガスは、インレットチューブ２００から第１容積室１０３に導かれる。第１容積室１０３の排気ガスは始め、第１容積室１０３に連通する第１テールチューブ２３０から流入し、第１テールチューブ２３０から第２テールチューブ２４０を経てマフラ本体１００の外部、つまり、大気に排出される。この場合、第１容積室１０３に対する第１テールチューブ２３０の拡張比が確保されるため、排気ガス流量が少ないエンジン低回転域での主成分である低周波数域の排気音を十分に消音することができる。
【００３０】
また、排気ガスの圧力が高まると、パスチューブ２１０から第２容積室１０４に流入した排気ガスの圧力がパスチューブ２２０に設けた開閉バルブ２２１の付勢力に抗して第３容積室１０５側を開放し、排気ガスは第１テールチューブ２３０に加えて、第３容積室１０５に対して開口している第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間に形成されたクリアランスＣに流入し、このクリアランスＣを経て第２テールチューブ２４０からもマフラ本体１００の外部、つまり、大気に排出される。この場合、排気ガス流量が多いエンジン中・高回転域での排気損失並びに気流騒音を大幅に低減することができる。
【００３１】
本実施形態の組み立て作業に際し、支持材２５０は、第２テールチューブ２４０に対して溶接によって固定されているから、第２テールチューブ２４０に第１テールチューブ２３０を挿入することによって、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０とを事前に同軸上に組み立てることができる。
【００３２】
従って、事前に第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０とを同軸上に一体に組み立てられない従来技術では、その組み立ての際に、第１テールチューブ２３０および第２テールチューブ２４０のそれぞれを固定するための治具などが必要であったが、本実施形態では、事前に第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０とを一体に組み立てることができるため、この組み立てに際して第１および第２テールチューブ２３０，２４０それぞれを固定するための治具や、この治具の配置などが不要になり、組み立て工程が大幅に減少して組み立て作業性が向上する。
【００３３】
さらに、本実施形態では、チューブ軸方向に沿った２箇所に支持材２５０を有するから、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０とを確実に支持できるため、車両走行時に第２テールチューブ２４０が第１テールチューブ２３０に対して相対移動しない。従って、本実施形態によれば、第２テールチューブ２４０は、第１テールチューブ２３０に対して振動しにくいため、異音の発生を防止できる。
【００３４】
図３は、本発明の第２実施形態を示した断面図である。基本的な装置の配置や排気ガスの流れは、第１実施形態と同様であるため、図１，２と同一部分は同一符号をもって説明を省略する。
【００３５】
本実施形態は、第２テールチューブ２４０における第１容積室１０３側の開口部２４１を絞りによって閉鎖し、第２テールチューブ２４０の側面には、第３容積室１０５に連通する連通部２４２を形成する。連通部２４２は、例えば、多数の孔で構成された多孔部であることが好ましい。この場合、孔数を調整することにより消音特性を容易に調整することができる。
【００３６】
また、絞り加工が施された開口部２４１が第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間を支持するための支持材として作用するから、必要とする支持材２５０の個数が減少するため、第１実施形態の作用効果に加えて、部品点数の削減に有効である。
【００３７】
なお、第２テールチューブ２４０の開口部２４１は絞りによって閉鎖されているため、図３のように第１容積室１０３内にあっても何等問題ない。従って、第２テールチューブ２４０の開口部２４１が、図１と同様に、第３容積室１０５内にあっても問題ないことは明らかである。
【００３８】
図４は、本発明の第３実施形態を示した断面図である。なお、図１〜３と同一部分は同一符号をもって説明を省略する。
【００３９】
マフラ本体１００は、その内部に、２つのバッフル１０１，１０２で区画された第１容積室１０３、第２容積室１０４、第３容積室１０５を有するが、第１，第２実施形態に対して、第１容積室１０３と第３容積室１０５とを逆に配置したものである。マフラ本体１００の中心に位置する第１容積室１０３は、パスチューブ２１０を介して第２容積室１０４に接続され、この第２容積室１０４は、パスチューブ２２０を介して第３容積室１０５に接続される。パスチューブ２２０の第３容積室１０５側端部には、ばね（図示せず）等の付勢力によって第３容積室１０５側を閉鎖する開閉バルブ２２１が設けられ、この開閉バルブ２２１は、パスチューブ２２０内の排気ガスが所定圧を越えると、図４に示す如く、上記付勢力に抗して第３容積室１０５側を開放する。
【００４０】
また、マフラ本体１００は、内径の大きな大径テールチューブ、つまり、第１テールチューブ２３０と、内径の小さな小径テールチューブ、つまり、第２テールチューブ２４０とを内部に具える。第１テールチューブ２３０は、第１容積室１０３からマフラ本体１００の内部を貫通して、インレットチューブ２００から第１容積室１０３に導かれたエンジン（図示せず）からの排気ガスが流入する。また、第２テールチューブ２４０は、第３容積室１０５からマフラ本体１００の内部を貫通して、第１容積室１０３の排気ガスがパスチューブ２１０，２２０を介して接続された第２容積室１０４、第３容積室１０５のうちで最も下流位置の第３容積室１０５から流入する。
【００４１】
第１テールチューブ２３０は、その内部にチューブ軸方向に沿った２箇所の支持部に設けた支持材２５０で第２テールチューブ２４０を同軸上に配置して支持する。このとき、支持材２５０は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間に同心円状のクリアランスＣを形成し、このクリアランスＣは、図２で説明の如く、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００４２】
エンジンなどの内燃機関からの排出ガスは、インレットチューブ２００から第１容積室１０３に導かれる。第１容積室１０３の排気ガスは始め、第１容積室１０３に連通する第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間に形成されたクリアランスＣから流入し、このクリアランスＣからマフラ１００の外部、つまり、大気に排出される。この場合、第１容積室１０３に対する第１テールチューブ２３０の拡張比が確保されるため、排気ガス流量が少ないエンジン低回転域での主成分である低周波数域の排気音を十分に消音することができる。
【００４３】
また、排気ガスの圧力が高まると、パスチューブ２１０から第２容積室１０４に流入した排気ガスの圧力がパスチューブ２２０に設けた開閉バルブ２２１の付勢力に抗して第３容積室１０５側を開放し、排気ガスはクリアランスＣに加えて、第３容積室１０５に対して開口している第２テールチューブ２４０に流入し、この第２テールチューブ２４０からも第１テールチューブ２３０を経てマフラ本体１００の外部、つまり、大気に排出される。この場合、排気ガス流量が多いエンジン中・高回転域での排気損失並びに気流騒音を大幅に低減することができる。
【００４４】
本実施形態の場合、第１実施形態と同様の作用効果が得られることに加えて、パスチューブ２２０と第２テールチューブ２４０とは、チューブ軸方向の寸法を長くすることができるため、開閉バルブ２２１を開放した際に生じる排気騒音を一層低減することができる。
【００４５】
図５は、本発明の第４実施形態を示した断面図である。基本的な装置の配置や排気ガスの流れは、第３実施形態と同様であるため、図１〜４と同一部分は同一符号をもって説明を省略する。
【００４６】
本実施形態は、第３実施形態に対して、第１テールチューブ２３０における第１容積室１０３側の開口部２３１を絞りによって閉鎖し、第１テールチューブ２３０の側面には、第１容積室１０３に連通する連通部２３２を形成する。連通部２３２は、例えば、多数の孔で構成された多孔部であることが好ましい。この場合、第３実施形態と同様の作用効果が得られることに加えて、孔数を調整することにより消音特性を容易に調整することができる。
【００４７】
図６は、本発明を説明するための第１の参考技術を示した断面図であって、本参考技術は、支持部に支持材２５０が具わる第１実施形態に対して、第２テールチューブ２４０の内部に形成した支持突起を具えるものである。図に示すように、第２テールチューブ２４０は、チューブ軸方向に沿った２箇所の位置で、その内径から内向きに突出して形成された突起２４３を具え、これら２箇所の支持部に設けた突起２４３で第１テールチューブ２３０を同軸上に配置して支持する。このとき、突起２４３は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間に同心円状のクリアランスＣを形成し、このクリアランスＣは、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００４８】
突起２４３には、例えば、図７に示す如くのものがある。図７（ａ）は、チューブ断面図であり、図７（ｂ）は、突起２４３を示す斜視図である。この図に示す如く、第２テールチューブ２４０の内部には複数の突起２４３が打ち抜き加工などによって一体に形成されている。この場合、支持部として別部材を必要としないため、第１実施形態の作用効果に加えて、部品点数を削減することができる。
【００４９】
図８は、本発明を説明するための第２の参考技術を示した断面図である。基本的な装置の配置や排気ガスの流れは、第１の参考技術と同様であるため、図１〜７と同一部分は同一符号をもって説明を省略する。
【００５０】
本参考技術は、第２テールチューブ２４０における第１容積室１０３側の開口部２４１を絞りによって閉鎖し、第２テールチューブ２４０の側面には、第１容積室１０５に連通する連通部２４２を形成する。連通部２４２は、例えば、多数の孔で構成された多孔部であることが好ましい。この場合、第５実施形態と同様の作用効果が得られることに加えて、孔数を調整することにより消音特性を容易に調整することができる。
【００５１】
なお、第２テールチューブ２４０の開口部２４１は絞りによって閉鎖されているため、図８のように第１容積室１０３内にあっても何等問題ない。従って、第２テールチューブ２４０の開口部２４１が図６と同様に、第３容積室１０５内にあっても問題ないことは明らかである。
【００５２】
図９は、本発明を説明するための第３の参考技術を示した断面図であって、第３実施形態と同様、第１の参考技術に関し、マフラ本体１００内の第１容積室１０３と第３容積室１０５とを逆に配置したものである。基本的な装置の配置や排気ガスの流れは、第３実施形態と同様であるため、同一部分は同一符号をもって説明を省略する。
【００５３】
本参考技術は、内径の大きな大径テールチューブ、つまり、第１テールチューブ２３０の内部に、内径の小さな小径テールチューブ、つまり、第２テールチューブ２４０を同軸上に配置したものである。
【００５４】
本参考技術の場合も、第３実施形態と同様、第１の参考技術と同様の作用効果が得られることに加えて、パスチューブ２２０と第２テールチューブ２４０とは、チューブ軸方向の寸法を長くすることができるため、開閉バルブ２２１を開放した際に生じる排気騒音を一層低減することができる。
【００５５】
図１０は、本発明を説明するための第４の参考技術を示した断面図であって、第３の参考技術に関し、第１テールチューブ２３０における第１容積室１０３側の開口部２３１を絞りによって閉鎖し、第１テールチューブ２３０の側面には、第１容積室１０３に連通する連通部２３２を形成したものである。連通部２３２は、例えば、多数の孔で構成された多孔部であることが好ましい。この場合、第３の参考技術と同様の作用効果が得られることに加えて、孔数を調整することにより消音特性を容易に調整することができる。
【００５６】
なお、基本的な装置の配置や排気ガスの流れは、第３の参考技術と同様であるため、同一部分は同一符号をもって説明を省略する。
【００５７】
図１１は、本発明の第５実施形態を示した断面図であって、内径の大きな大径テールチューブである第２テールチューブ２４０の内部に、内径の小さな小径テールチューブである第１テールチューブ２３０を同軸上に配置し、２箇所の支持部に支持材２５０が具わる第１実施形態に対して、２箇所の支持部のうち、少なくとも第１テールチューブ２３０の排気ガス流れ下流側端部をつぶし加工によって楕円化させて支持したものである。このとき、楕円形状部２３４および支持材２５０は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間にクリアランスＣを形成し、このクリアランスＣは、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００５８】
楕円形状部２３４の形状には、例えば、図１２に示す如くのものがある。図１２（ａ）は、チューブ断面図であり、図１２（ｂ）は、楕円形状部２３４を示す斜視図、図１２（ｃ）は、図１２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１２に示す如く、第１テールチューブ２３０の排気ガス流れ下流側端部はつぶし加工によって楕円化され、第２テールチューブ２４０の内壁に接している。この場合、２箇所の支持部のうちの一方は、支持材として別部材を必要としないため、第１実施形態に比べて部品点数を削減して低コスト化を図ることができる。さらに、楕円形状部２３４はつぶし加工による流線形であるから、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間での流路面積の減少がないため、第１および第５実施形態の作用効果に加えて、気流音の発生を抑えることができる。
【００５９】
図１３は、本発明を説明するための第５の参考技術を示した断面図であって、第５実施形態に対して、排気ガス流れ上流側端部に具わる支持材２５０に代って、第２テールチューブ２４０の内部に形成した支持突起を具えるものである。図に示すように、第２テールチューブ２４０は、チューブ軸方向に沿った排気ガス流れ上流側端部付近の位置で、その内径から内向きに突出して形成された突起２４３を具え、この内向き突起２４３および第１テールチューブ２３０の楕円形状部２３４で第２テールチューブ２４０の内部に第１テールチューブ２３０を同軸上に配置して支持する。このとき、第２テールチューブ２４０の内向き突起２４３および第１テールチューブ２３０の楕円形状部２３４は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間にクリアランスＣを形成し、このクリアランスＣは、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００６０】
本参考技術によれば、支持材として別部材を必要としないため、第９実施形態に比べて部品点数を削減して低コスト化を図ることができる。
【００６１】
図１４は、本発明を説明するための第６の参考技術を示した断面図であって、基本的に排気ガスの流れは、第９実施形態と同様であるため、同一部分は同一符号をもって説明を省略する。
【００６２】
本参考技術は、第５実施形態に対して、排気ガス流れ上流側端部付近に具わる支持材２５０に代って、第２テールチューブ２４０における第１容積室１０３側の開口部２４１を絞りによって閉鎖し、第２テールチューブ２４０の側面には、第３容積室１０５に連通する連通部２４２を形成するものである。図に示すように、第２テールチューブ２４０は、チューブ軸方向に沿った排気ガス流れ上流側端部付近の位置で、絞り部２４１を具え、この絞り部２４１および第１テールチューブ２３０の楕円形状部２３４で第２テールチューブ２４０の内部に第１テールチューブ２３０を同軸上に配置して支持する。このとき、第２テールチューブ２４０の絞り部２４１および第１テールチューブ２３０の楕円形状部２３４は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間にクリアランスＣを形成し、このクリアランスＣは、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００６３】
本参考技術において、連通部２４２は、例えば、多数の孔で構成された多孔部であることが好ましい。この場合、本参考技術と同様の作用効果が得られることに加えて、孔数を調整することにより消音特性を容易に調整することができる。
【００６４】
なお、第２テールチューブ２４０の開口部２４１は絞りによって閉鎖されているため、第１容積室１０３内にあっても何等問題ない。従って、第２テールチューブ２４０の開口部２４１が図１１と同様に、第３容積室１０５内にあっても問題ないことは明らかである。
【００６５】
図１５は、本発明の第６実施形態を示した断面図であって、第５実施形態に関して、マフラ本体１００内の第１容積室１０３と第３容積室１０５とを逆に配置したものである。なお、基本的な装置の配置や排気ガスの流れは、第３実施形態と同様であるため、同一部分は同一符号をもって説明を省略する。
【００６６】
内径の大きな大径テールチューブである第１テールチューブ２３０の内部に、内径の小さな小径テールチューブである第２テールチューブ２４０を同軸上に配置し、第２テールチューブ２４０の排気ガス流れ上流側端部付近の支持部に支持材２５０を具えると共に、第２テールチューブ２４０の排気ガス流れ下流側端部２４１をつぶし加工によって楕円化させて第１テールチューブ２３０を支持したものである。
【００６７】
本実施形態では、第１テールチューブ２４０の排気ガス流れ下流側端部につぶし加工によって楕円形状部２４４を形成し、第１テールチューブ２３０の内壁に接している。このとき、第２テールチューブ２４０の楕円形状部２４４および支持材２５０は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間にクリアランスＣを形成し、このクリアランスＣは、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００６８】
本実施形態の場合も、マフラ本体１００内の第１容積室１０３と第３容積室１０５とを逆に配置したから、パスチューブ２２０と第２テールチューブ２４０とは、チューブ軸方向の寸法を長くすることができるため、第５実施形態の作用効果に加えて、開閉バルブ２２１を開放した際に生じる排気騒音を一層低減することができる。
【００６９】
図１６は、本発明を説明するための第７の参考技術を示した断面図であって、第６実施形態に対して、排気ガス流れ上流側端部に具わる支持材２５０に代って、第１テールチューブ２３０の内部に形成した支持突起を具えるものである。図に示すように、第１テールチューブ２３０は、チューブ軸方向に沿った排気ガス流れ上流側端部付近の位置で、その内径から内向きに突出して形成された突起２３３を具え、この内向き突起２３３および第２テールチューブ２４０の楕円形状部２４４で第１テールチューブ２３０の内部に第２テールチューブ２４０を同軸上に配置して支持する。このとき、内向き突起２３３および楕円形状部２４４は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間にクリアランスＣを形成し、このクリアランスＣは、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００７０】
また、本参考技術の場合も、マフラ本体１００内の第１容積室１０３と第３容積室１０５とを逆に配置したから、パスチューブ２２０と第２テールチューブ２４０とは、チューブ軸方向の寸法を長くすることができるため、第５実施形態の作用効果に加えて、開閉バルブ２２１を開放した際に生じる排気騒音を一層低減することができる。
【００７１】
図１７は、本発明を説明するための第８の参考技術を示した断面図であって、第６実施形態に対して、排気ガス流れ上流側端部に具わる支持材２５０に代って、第１テールチューブ２３０における第１容積室１０３側の開口部２３１を絞りによって閉鎖し、第１テールチューブ２３０の側面には、第１容積室１０３に連通する連通部２３２を形成するものである。図に示すように、第１テールチューブ２３０は、チューブ軸方向に沿った排気ガス流れ上流側端部の位置で、絞り部２３１を具え、この絞り部２３１および第２テールチューブ２４０の楕円形状部２４４で第１テールチューブ２３０の内部に第２テールチューブ２４０を同軸上に配置して支持する。このとき、第１テールチューブ２３０の絞り部２３１および第２テールチューブ２４０の楕円形状部２４４は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間にクリアランスＣを形成し、このクリアランスＣは、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００７２】
また、本参考技術の場合も、マフラ本体１００内の第１容積室１０３と第３容積室１０５とを逆に配置したから、パスチューブ２２０と第２テールチューブ２４０とは、チューブ軸方向の寸法を長くすることができるため、第５実施形態の作用効果に加えて、開閉バルブ２２１を開放した際に生じる排気騒音を一層低減することができる。
【００７３】
従って、本発明によれば、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０とを事前に一体に組み立てることができるから、この組み立てに際して第１，第２テールチューブ２３０，２４０それぞれを固定するための治具が不要となり、組み立て工程が大幅に減少して組み立て作業性が向上する。さらに、チューブ軸方向に沿った少なくとも２箇所に支持部を有するから、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０とを確実に支持できるため、第２テールチューブ２４０は第１テールチューブ２３０に対して振動しにくく、異音の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明である自動車用排気消音装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】 （ａ），（ｂ）はそれぞれ、別体に設けた支持材の一例を示すチューブ断面図および斜視図である。
【図３】 本発明の第２実施形態を示す断面図である。
【図４】 本発明の第３実施形態を示す断面図である。
【図５】 本発明の第４実施形態を示す断面図である。
【図６】 本発明を説明するための第１の参考技術を示す断面図である。
【図７】 （ａ），（ｂ）はそれぞれ、第１または第２テールチューブに具わる内向き突起を示すチューブ断面図および斜視図である。
【図８】 本発明を説明するための第２の参考技術を示す断面図である。
【図９】 本発明を説明するための第３の参考技術を示す断面図である。
【図１０】 本発明を説明するための第４の参考技術を示す断面図である。
【図１１】 本発明の第５実施形態を示す断面図である。
【図１２】 （ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、第１または第２テールチューブに具わる楕円形状部を示すチューブ断面図および斜視図と、図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】 本発明を説明するための第５の参考技術を示す断面図である。
【図１４】 本発明を説明するための第６の参考技術を示す断面図である。
【図１５】 本発明を説明するための第６の参考技術を示す断面図である。
【図１６】 本発明を説明するための第７の参考技術を示す断面図である。
【図１７】 本発明を説明するための第８の参考技術を示す断面図である。
【図１８】 従来の自動車用排気消音装置を示す断面図である。
【図１９】 従来の自動車用排気消音装置に具わる支持構造を示す断面図である。
【図２０】 従来の自動車用排気消音装置に具わる他の支持構造を示す断面図である。
【符号の説明】
100 マフラ本体
101，102 バッフル
103 第１容積室
104 第２容積室
105 第３容積室
200 インレットチューブ
210，220 パスチューブ
221 開閉バルブ
230 第１テールチューブ
231 第１テールチューブの絞り部
232 第１テールチューブの連通部
233 第１テールチューブの内向き突起
240 第２テールチューブ
241 第２テールチューブの絞り部
242 第２テールチューブの連通部
243 第２テールチューブの内向き突起
250 薄板支持材
Ｃ クリアランス
【発明の属する技術分野】
本発明は、インレットチューブからマフラ本体内部の第１容積室に導びかれたエンジンからの排気ガスが流入する第１テールチューブと、前記第１容積室の排気ガスがパスチューブを介して接続された他の容積室のうちで最も下流位置の容積室から流入する第２テールチューブとを前記マフラ本体内部に具える自動車用排気消音装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車用排気消音装置としては、例えば、特願平１０−１２２２３４号公報に開示されるものがある。この装置は、低回転時における排気騒音の低減および、エンジン高回転時における排気騒音の低減並びに排気損失の低減の両立を目的として、排気ガスの圧力に応じてマフラ本体内に設けた複数の流路を使用して排気する装置である。
【０００３】
図１８は、上記従来技術の一例を示す断面図である。
【０００４】
図１８に示す如く、マフラ本体１０は、インレットチューブ２０から第１容積室１３に導かれたエンジン（図示せず）からの排気ガスが流入する第１テールチューブ２３と、第１容積室１３の排気ガスがパスチューブ２１，２２とを介して接続された他の容積室１４，１５のうちで最も下流位置の第３容積室１５から流入する第２テールチューブ２４とを内部に具え、第１テールチューブ２３の内径は、第２テールチューブ２４の内径よりも大きく、第２テールチューブ２４は第１テールチューブ２３の内部で同軸上に配置されている。
【０００５】
なお、パスチューブ２１は、第１容積室１３と第２容積室１４とを連通し、また、パスチューブ２２は、第２容積室１４と第３容積室１５とを連通し、パスチューブ２２内の圧力に応じて第３容積室１５側を開閉するための開閉バルブ２２Ｖを有する。
【０００６】
また上記引例には、車両走行時に発生する振動に対する耐久性を向上させる技術として、図１９，２０に示す如くのものが開示されている。
【０００７】
図１９に示す従来技術（以下、従来例１という）には、多数の孔の開いたバッフル１６が追加されており、第２テールチューブ２４は、バッフル１１以外に、バッフル１６によっても支持されている。図２０に示す従来技術（以下、従来例２という）には、マフラ本体１０の外部にある第１テールチューブ２３の外側から第２テールチューブ２４を支持する部材２５が追加されており、第２テールチューブ２４は、バッフル１１以外に、支持部材２５によっても支持されている。
【０００８】
ところで、内径の大きな第１テールチューブ２３の内部に、内径の小さな第２テールチューブ２４を同軸上に配置する場合、第１テールチューブ２３と第２テールチューブ２４とを事前に一体に組み立ててからマフラ本体１０に組み付ける方が組み立て作業がしやすい。
【０００９】
しかしながら、上記従来例１にあっては、第１テールチューブ２３と第２テールチューブ２４との間に支持部材がないため、第１テールチューブ２３と第２テールチューブ２４とを一体に組み立てることができない。また、上記従来例２にあっては、第１テールチューブ２３と第２テールチューブ２４との間を支持部材２５の１点だけで支持するため、第１テールチューブ２３と第２テールチューブ２４とを同軸上に配置したまま、マフラ本体１０の内部に組み付けることが困難である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の事実に鑑みてなされたものであって、内径の大きな大径テールチューブと内径の小さな小径テールチューブとを同軸上に組み立ててからマフラ本体に組み付けることによって組み立て作業性を向上させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、請求項１に係る第１発明である自動車用排気消音装置は、インレットチューブからマフラ本体内部の第１容積室に導びかれたエンジンからの排気ガスが流入する第１テールチューブと、前記第１容積室の排気ガスがパスチューブを介して接続された他の容積室のうちで最も下流位置の容積室から流入する第２テールチューブとを前記マフラ本体内部に具える自動車用排気消音装置において、前記第１テールチューブおよび前記第２テールチューブを、内径の大きな大径テールチューブと内径の小さな小径テールチューブとで構成し、チューブ軸方向に沿った少なくとも２箇所に、前記大径テールチューブの内部に前記小径テールチューブを同軸上に支持するための支持部を設け、チューブ軸方向に沿った少なくとも１箇所は、前記支持部を、薄板を折り曲げて、前記大径テールチューブの内周面に接する凸形の部位と、この凸形の部位に繋がり当該部位の両側で前記小径テールチューブの外周面に接する２つの凹形の部位と、この凹形の部位に繋がり前記凸形の部位と共に前記大径テールチューブの内周面に接する他の凸形の部位とを有する凹凸形状とし、２つの当該支持部で小径テールチューブを両側から、互いの、他の凸径の部位が向かい合せになるように挟み込んで、前記大径テールチューブの内部に前記小径テールチューブを同軸上に支持することで、前記大径テールチューブと前記小径テールチューブとの間に形成されたクリアランスが排気ガスの流通する流路となる構造を有することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２に係る第２発明である自動車用排気消音装置は、第１発明において、前記支持部の少なくとも１箇所は、前記大径テールチューブの内径から内向きに突出して形成された突起を具えることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に係る第３発明である自動車用排気消音装置は、第１又は第２発明のいずれか一発明において、前記支持部は、前記小径テールチューブの排気ガス流れ下流側端部につぶし加工による楕円形状部を具えることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４に係る第４発明である自動車用排気消音装置は、第１発明乃至第３発明のいずれか一発明において、前記大径テールチューブの排気ガス流れ上流側端部における開口部を絞りによって封鎖し、前記大径テールチューブの側面には容積室に連通する連通部を形成したことを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の効果】
第１発明による自動車用排気消音装置は、第１テールチューブと第２テールチューブとを、内径の大きな大径テールチューブと内径の小さな小径テールチューブとで構成し、前記大径テールチューブの内部に前記小径テールチューブをチューブ軸方向に沿った少なくとも２箇所の支持部で同軸上に配置するから、前記大径テールチューブと前記小径テールチューブとを一体に組み立てた後、この一体もののテールチューブをマフラ本体に組み付けることができる。この場合、前記支持部は、前記大径テールチューブと前記小径テールチューブとの間に形成されたクリアランスが排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００１７】
従って、第１発明によれば、前記第１テールチューブと前記第２テールチューブとを事前に一体に組み立てることができるから、この組み立てに際して第１，第２テールチューブそれぞれを固定するための治具が不要となり、組み立て工程が大幅に減少して組み立て作業性が向上する。さらに、チューブ軸方向に沿った少なくとも２箇所に支持部を有するから、前記第１テールチューブと前記第２テールチューブとを確実に支持できるため、前記第２テールチューブは前記第１テールチューブに対して振動しにくく、異音の発生を防止できる。
【００１８】
また、第１発明による自動車用排気消音装置は、チューブ軸方向に沿った少なくとも１箇所は、前記支持部を、薄板を折り曲げて、前記大径テールチューブの内周面に接する凸形の部位と、この凸形の部位に繋がり当該部位の両側で前記小径テールチューブの外周面に接する２つの凹形の部位と、この凹形の部位に繋がり前記凸形の部位と共に前記大径テールチューブの内周面に接する他の凸形の部位とを有する凹凸形状とし、
２つの当該支持部で小径テールチューブを両側から、互いの、他の凸径の部位が向かい合せになるように挟み込んで、前記大径テールチューブの内部に前記小径テールチューブを同軸上に支持するから、上記の作用効果に加えて、さらに組み立て作業性が向上すると共に、前記大径テールチューブと前記小径テールチューブとの間に形成されたクリアランスの間に排気ガスを効率的に流通させることができる。
【００１９】
第２発明による自動車用排気消音装置は、第１発明において、前記支持部の少なくとも１箇所は、前記大径テールチューブの内径から内向きに突出するように形成された突起を具えるから、支持部として別部材を必要としないため、第１および第２発明の作用効果に加えて、部品点数を削減することができる。
【００２０】
第３発明による自動車用排気消音装置は、第１又は２発明のいずれか一発明において、前記小径テールチューブの排気ガス流れ下流側端部につぶし加工による楕円形状部を具えるから、前記第１テールチューブと前記第２テールチューブとを支持するための支持材による流路面積の減少がないため、第１〜第３発明の作用効果に加えて、支持材による気流音の発生を抑えることができる。
【００２１】
第４発明による自動車用排気消音装置は、第１乃至第３発明のいずれか一発明において、前記大径テールチューブの排気ガス流れ上流側端部における開口部を絞りによって封鎖し、前記大径テールチューブの側面には容積室に連通する連通部を形成したから、第１テールチューブと第２テールチューブとの間を支持するための支持材が減少するため、マフラ本体の組み立て作業性が大幅に向上すると共に、部品点数の削減に有効である。
【００２２】
【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き詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明である自動車用排気消音装置の第１実施形態を示した断面図である。
【００２４】
マフラ本体１００は、その内部に、２つのバッフル１０１，１０２で区画された第１容積室１０３、第２容積室１０４、第３容積室１０５を有する。マフラ本体１００の入力側に位置する第１容積室１０３は、第３容積室１０５を貫通するパスチューブ２１０を介して出力側に位置する第２容積室１０４に接続され、この第２容積室１０４は、パスチューブ２２０を介してマフラ本体１００の中央に位置する第３容積室１０５に接続される。パスチューブ２２０の第３容積室１０５側端部には、ばね（図示せず）等の付勢力によって第３容積室１０５側を閉鎖する開閉バルブ２２１が設けられ、この開閉バルブ２２１は、パスチューブ２２０内の排気ガスが所定圧を越えると、図１に示す如く、上記付勢力に抗して第３容積室１０５側を開放する。
【００２５】
また、マフラ本体１００は、内径の小さな小径テールチューブ、つまり、第１テールチューブ２３０と、内径の大きな大径テールチューブ、つまり、第２テールチューブ２４０とを内部に具える。第１テールチューブ２３０は、第１容積室１０３からマフラ本体１００の内部を貫通して、インレットチューブ２００から第１容積室１０３に導かれたエンジン（図示せず）からの排気ガスが流入する。また、第２テールチューブ２４０は、第３容積室１０５からマフラ本体１００の内部を貫通して、第１容積室１０３の排気ガスがパスチューブ２１０，２２０を介して接続された第２容積室１０４、第３容積室１０５のうちで最も下流位置の第３容積室１０５から流入する。
【００２６】
第２テールチューブ２４０は、その内部にチューブ軸方向に沿った２箇所の支持部に設けた支持材２５０で第１テールチューブ２３０を同軸上に配置して支持する。このとき、支持材２５０は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間に同心円状のクリアランスＣが形成され、このクリアランスＣは、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００２７】
支持材２５０には、例えば、図２に示す如くのものがある。図２（ａ）は、チューブ断面図であり、図２（ｂ）は、支持材２５０を示す斜視図である。支持材２５０は、薄板を折り曲げて凹凸形状に形成したものである。この場合、支持材２５０は薄板で形成されているから、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間に形成されたクリアランスＣを通過する排気ガスの流れを妨げないため、排気ガスを効率的に流通させることができる。なお、図２に示す支持材２５０は、上下（または左右）に２分割されており、第２テールチューブ２４０に対して、例えば、溶接などにより固定される。
【００２８】
ここで、第１実施形態の作用を詳細に説明する。
【００２９】
エンジンなどの内燃機関からの排出ガスは、インレットチューブ２００から第１容積室１０３に導かれる。第１容積室１０３の排気ガスは始め、第１容積室１０３に連通する第１テールチューブ２３０から流入し、第１テールチューブ２３０から第２テールチューブ２４０を経てマフラ本体１００の外部、つまり、大気に排出される。この場合、第１容積室１０３に対する第１テールチューブ２３０の拡張比が確保されるため、排気ガス流量が少ないエンジン低回転域での主成分である低周波数域の排気音を十分に消音することができる。
【００３０】
また、排気ガスの圧力が高まると、パスチューブ２１０から第２容積室１０４に流入した排気ガスの圧力がパスチューブ２２０に設けた開閉バルブ２２１の付勢力に抗して第３容積室１０５側を開放し、排気ガスは第１テールチューブ２３０に加えて、第３容積室１０５に対して開口している第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間に形成されたクリアランスＣに流入し、このクリアランスＣを経て第２テールチューブ２４０からもマフラ本体１００の外部、つまり、大気に排出される。この場合、排気ガス流量が多いエンジン中・高回転域での排気損失並びに気流騒音を大幅に低減することができる。
【００３１】
本実施形態の組み立て作業に際し、支持材２５０は、第２テールチューブ２４０に対して溶接によって固定されているから、第２テールチューブ２４０に第１テールチューブ２３０を挿入することによって、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０とを事前に同軸上に組み立てることができる。
【００３２】
従って、事前に第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０とを同軸上に一体に組み立てられない従来技術では、その組み立ての際に、第１テールチューブ２３０および第２テールチューブ２４０のそれぞれを固定するための治具などが必要であったが、本実施形態では、事前に第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０とを一体に組み立てることができるため、この組み立てに際して第１および第２テールチューブ２３０，２４０それぞれを固定するための治具や、この治具の配置などが不要になり、組み立て工程が大幅に減少して組み立て作業性が向上する。
【００３３】
さらに、本実施形態では、チューブ軸方向に沿った２箇所に支持材２５０を有するから、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０とを確実に支持できるため、車両走行時に第２テールチューブ２４０が第１テールチューブ２３０に対して相対移動しない。従って、本実施形態によれば、第２テールチューブ２４０は、第１テールチューブ２３０に対して振動しにくいため、異音の発生を防止できる。
【００３４】
図３は、本発明の第２実施形態を示した断面図である。基本的な装置の配置や排気ガスの流れは、第１実施形態と同様であるため、図１，２と同一部分は同一符号をもって説明を省略する。
【００３５】
本実施形態は、第２テールチューブ２４０における第１容積室１０３側の開口部２４１を絞りによって閉鎖し、第２テールチューブ２４０の側面には、第３容積室１０５に連通する連通部２４２を形成する。連通部２４２は、例えば、多数の孔で構成された多孔部であることが好ましい。この場合、孔数を調整することにより消音特性を容易に調整することができる。
【００３６】
また、絞り加工が施された開口部２４１が第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間を支持するための支持材として作用するから、必要とする支持材２５０の個数が減少するため、第１実施形態の作用効果に加えて、部品点数の削減に有効である。
【００３７】
なお、第２テールチューブ２４０の開口部２４１は絞りによって閉鎖されているため、図３のように第１容積室１０３内にあっても何等問題ない。従って、第２テールチューブ２４０の開口部２４１が、図１と同様に、第３容積室１０５内にあっても問題ないことは明らかである。
【００３８】
図４は、本発明の第３実施形態を示した断面図である。なお、図１〜３と同一部分は同一符号をもって説明を省略する。
【００３９】
マフラ本体１００は、その内部に、２つのバッフル１０１，１０２で区画された第１容積室１０３、第２容積室１０４、第３容積室１０５を有するが、第１，第２実施形態に対して、第１容積室１０３と第３容積室１０５とを逆に配置したものである。マフラ本体１００の中心に位置する第１容積室１０３は、パスチューブ２１０を介して第２容積室１０４に接続され、この第２容積室１０４は、パスチューブ２２０を介して第３容積室１０５に接続される。パスチューブ２２０の第３容積室１０５側端部には、ばね（図示せず）等の付勢力によって第３容積室１０５側を閉鎖する開閉バルブ２２１が設けられ、この開閉バルブ２２１は、パスチューブ２２０内の排気ガスが所定圧を越えると、図４に示す如く、上記付勢力に抗して第３容積室１０５側を開放する。
【００４０】
また、マフラ本体１００は、内径の大きな大径テールチューブ、つまり、第１テールチューブ２３０と、内径の小さな小径テールチューブ、つまり、第２テールチューブ２４０とを内部に具える。第１テールチューブ２３０は、第１容積室１０３からマフラ本体１００の内部を貫通して、インレットチューブ２００から第１容積室１０３に導かれたエンジン（図示せず）からの排気ガスが流入する。また、第２テールチューブ２４０は、第３容積室１０５からマフラ本体１００の内部を貫通して、第１容積室１０３の排気ガスがパスチューブ２１０，２２０を介して接続された第２容積室１０４、第３容積室１０５のうちで最も下流位置の第３容積室１０５から流入する。
【００４１】
第１テールチューブ２３０は、その内部にチューブ軸方向に沿った２箇所の支持部に設けた支持材２５０で第２テールチューブ２４０を同軸上に配置して支持する。このとき、支持材２５０は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間に同心円状のクリアランスＣを形成し、このクリアランスＣは、図２で説明の如く、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００４２】
エンジンなどの内燃機関からの排出ガスは、インレットチューブ２００から第１容積室１０３に導かれる。第１容積室１０３の排気ガスは始め、第１容積室１０３に連通する第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間に形成されたクリアランスＣから流入し、このクリアランスＣからマフラ１００の外部、つまり、大気に排出される。この場合、第１容積室１０３に対する第１テールチューブ２３０の拡張比が確保されるため、排気ガス流量が少ないエンジン低回転域での主成分である低周波数域の排気音を十分に消音することができる。
【００４３】
また、排気ガスの圧力が高まると、パスチューブ２１０から第２容積室１０４に流入した排気ガスの圧力がパスチューブ２２０に設けた開閉バルブ２２１の付勢力に抗して第３容積室１０５側を開放し、排気ガスはクリアランスＣに加えて、第３容積室１０５に対して開口している第２テールチューブ２４０に流入し、この第２テールチューブ２４０からも第１テールチューブ２３０を経てマフラ本体１００の外部、つまり、大気に排出される。この場合、排気ガス流量が多いエンジン中・高回転域での排気損失並びに気流騒音を大幅に低減することができる。
【００４４】
本実施形態の場合、第１実施形態と同様の作用効果が得られることに加えて、パスチューブ２２０と第２テールチューブ２４０とは、チューブ軸方向の寸法を長くすることができるため、開閉バルブ２２１を開放した際に生じる排気騒音を一層低減することができる。
【００４５】
図５は、本発明の第４実施形態を示した断面図である。基本的な装置の配置や排気ガスの流れは、第３実施形態と同様であるため、図１〜４と同一部分は同一符号をもって説明を省略する。
【００４６】
本実施形態は、第３実施形態に対して、第１テールチューブ２３０における第１容積室１０３側の開口部２３１を絞りによって閉鎖し、第１テールチューブ２３０の側面には、第１容積室１０３に連通する連通部２３２を形成する。連通部２３２は、例えば、多数の孔で構成された多孔部であることが好ましい。この場合、第３実施形態と同様の作用効果が得られることに加えて、孔数を調整することにより消音特性を容易に調整することができる。
【００４７】
図６は、本発明を説明するための第１の参考技術を示した断面図であって、本参考技術は、支持部に支持材２５０が具わる第１実施形態に対して、第２テールチューブ２４０の内部に形成した支持突起を具えるものである。図に示すように、第２テールチューブ２４０は、チューブ軸方向に沿った２箇所の位置で、その内径から内向きに突出して形成された突起２４３を具え、これら２箇所の支持部に設けた突起２４３で第１テールチューブ２３０を同軸上に配置して支持する。このとき、突起２４３は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間に同心円状のクリアランスＣを形成し、このクリアランスＣは、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００４８】
突起２４３には、例えば、図７に示す如くのものがある。図７（ａ）は、チューブ断面図であり、図７（ｂ）は、突起２４３を示す斜視図である。この図に示す如く、第２テールチューブ２４０の内部には複数の突起２４３が打ち抜き加工などによって一体に形成されている。この場合、支持部として別部材を必要としないため、第１実施形態の作用効果に加えて、部品点数を削減することができる。
【００４９】
図８は、本発明を説明するための第２の参考技術を示した断面図である。基本的な装置の配置や排気ガスの流れは、第１の参考技術と同様であるため、図１〜７と同一部分は同一符号をもって説明を省略する。
【００５０】
本参考技術は、第２テールチューブ２４０における第１容積室１０３側の開口部２４１を絞りによって閉鎖し、第２テールチューブ２４０の側面には、第１容積室１０５に連通する連通部２４２を形成する。連通部２４２は、例えば、多数の孔で構成された多孔部であることが好ましい。この場合、第５実施形態と同様の作用効果が得られることに加えて、孔数を調整することにより消音特性を容易に調整することができる。
【００５１】
なお、第２テールチューブ２４０の開口部２４１は絞りによって閉鎖されているため、図８のように第１容積室１０３内にあっても何等問題ない。従って、第２テールチューブ２４０の開口部２４１が図６と同様に、第３容積室１０５内にあっても問題ないことは明らかである。
【００５２】
図９は、本発明を説明するための第３の参考技術を示した断面図であって、第３実施形態と同様、第１の参考技術に関し、マフラ本体１００内の第１容積室１０３と第３容積室１０５とを逆に配置したものである。基本的な装置の配置や排気ガスの流れは、第３実施形態と同様であるため、同一部分は同一符号をもって説明を省略する。
【００５３】
本参考技術は、内径の大きな大径テールチューブ、つまり、第１テールチューブ２３０の内部に、内径の小さな小径テールチューブ、つまり、第２テールチューブ２４０を同軸上に配置したものである。
【００５４】
本参考技術の場合も、第３実施形態と同様、第１の参考技術と同様の作用効果が得られることに加えて、パスチューブ２２０と第２テールチューブ２４０とは、チューブ軸方向の寸法を長くすることができるため、開閉バルブ２２１を開放した際に生じる排気騒音を一層低減することができる。
【００５５】
図１０は、本発明を説明するための第４の参考技術を示した断面図であって、第３の参考技術に関し、第１テールチューブ２３０における第１容積室１０３側の開口部２３１を絞りによって閉鎖し、第１テールチューブ２３０の側面には、第１容積室１０３に連通する連通部２３２を形成したものである。連通部２３２は、例えば、多数の孔で構成された多孔部であることが好ましい。この場合、第３の参考技術と同様の作用効果が得られることに加えて、孔数を調整することにより消音特性を容易に調整することができる。
【００５６】
なお、基本的な装置の配置や排気ガスの流れは、第３の参考技術と同様であるため、同一部分は同一符号をもって説明を省略する。
【００５７】
図１１は、本発明の第５実施形態を示した断面図であって、内径の大きな大径テールチューブである第２テールチューブ２４０の内部に、内径の小さな小径テールチューブである第１テールチューブ２３０を同軸上に配置し、２箇所の支持部に支持材２５０が具わる第１実施形態に対して、２箇所の支持部のうち、少なくとも第１テールチューブ２３０の排気ガス流れ下流側端部をつぶし加工によって楕円化させて支持したものである。このとき、楕円形状部２３４および支持材２５０は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間にクリアランスＣを形成し、このクリアランスＣは、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００５８】
楕円形状部２３４の形状には、例えば、図１２に示す如くのものがある。図１２（ａ）は、チューブ断面図であり、図１２（ｂ）は、楕円形状部２３４を示す斜視図、図１２（ｃ）は、図１２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１２に示す如く、第１テールチューブ２３０の排気ガス流れ下流側端部はつぶし加工によって楕円化され、第２テールチューブ２４０の内壁に接している。この場合、２箇所の支持部のうちの一方は、支持材として別部材を必要としないため、第１実施形態に比べて部品点数を削減して低コスト化を図ることができる。さらに、楕円形状部２３４はつぶし加工による流線形であるから、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間での流路面積の減少がないため、第１および第５実施形態の作用効果に加えて、気流音の発生を抑えることができる。
【００５９】
図１３は、本発明を説明するための第５の参考技術を示した断面図であって、第５実施形態に対して、排気ガス流れ上流側端部に具わる支持材２５０に代って、第２テールチューブ２４０の内部に形成した支持突起を具えるものである。図に示すように、第２テールチューブ２４０は、チューブ軸方向に沿った排気ガス流れ上流側端部付近の位置で、その内径から内向きに突出して形成された突起２４３を具え、この内向き突起２４３および第１テールチューブ２３０の楕円形状部２３４で第２テールチューブ２４０の内部に第１テールチューブ２３０を同軸上に配置して支持する。このとき、第２テールチューブ２４０の内向き突起２４３および第１テールチューブ２３０の楕円形状部２３４は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間にクリアランスＣを形成し、このクリアランスＣは、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００６０】
本参考技術によれば、支持材として別部材を必要としないため、第９実施形態に比べて部品点数を削減して低コスト化を図ることができる。
【００６１】
図１４は、本発明を説明するための第６の参考技術を示した断面図であって、基本的に排気ガスの流れは、第９実施形態と同様であるため、同一部分は同一符号をもって説明を省略する。
【００６２】
本参考技術は、第５実施形態に対して、排気ガス流れ上流側端部付近に具わる支持材２５０に代って、第２テールチューブ２４０における第１容積室１０３側の開口部２４１を絞りによって閉鎖し、第２テールチューブ２４０の側面には、第３容積室１０５に連通する連通部２４２を形成するものである。図に示すように、第２テールチューブ２４０は、チューブ軸方向に沿った排気ガス流れ上流側端部付近の位置で、絞り部２４１を具え、この絞り部２４１および第１テールチューブ２３０の楕円形状部２３４で第２テールチューブ２４０の内部に第１テールチューブ２３０を同軸上に配置して支持する。このとき、第２テールチューブ２４０の絞り部２４１および第１テールチューブ２３０の楕円形状部２３４は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間にクリアランスＣを形成し、このクリアランスＣは、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００６３】
本参考技術において、連通部２４２は、例えば、多数の孔で構成された多孔部であることが好ましい。この場合、本参考技術と同様の作用効果が得られることに加えて、孔数を調整することにより消音特性を容易に調整することができる。
【００６４】
なお、第２テールチューブ２４０の開口部２４１は絞りによって閉鎖されているため、第１容積室１０３内にあっても何等問題ない。従って、第２テールチューブ２４０の開口部２４１が図１１と同様に、第３容積室１０５内にあっても問題ないことは明らかである。
【００６５】
図１５は、本発明の第６実施形態を示した断面図であって、第５実施形態に関して、マフラ本体１００内の第１容積室１０３と第３容積室１０５とを逆に配置したものである。なお、基本的な装置の配置や排気ガスの流れは、第３実施形態と同様であるため、同一部分は同一符号をもって説明を省略する。
【００６６】
内径の大きな大径テールチューブである第１テールチューブ２３０の内部に、内径の小さな小径テールチューブである第２テールチューブ２４０を同軸上に配置し、第２テールチューブ２４０の排気ガス流れ上流側端部付近の支持部に支持材２５０を具えると共に、第２テールチューブ２４０の排気ガス流れ下流側端部２４１をつぶし加工によって楕円化させて第１テールチューブ２３０を支持したものである。
【００６７】
本実施形態では、第１テールチューブ２４０の排気ガス流れ下流側端部につぶし加工によって楕円形状部２４４を形成し、第１テールチューブ２３０の内壁に接している。このとき、第２テールチューブ２４０の楕円形状部２４４および支持材２５０は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間にクリアランスＣを形成し、このクリアランスＣは、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００６８】
本実施形態の場合も、マフラ本体１００内の第１容積室１０３と第３容積室１０５とを逆に配置したから、パスチューブ２２０と第２テールチューブ２４０とは、チューブ軸方向の寸法を長くすることができるため、第５実施形態の作用効果に加えて、開閉バルブ２２１を開放した際に生じる排気騒音を一層低減することができる。
【００６９】
図１６は、本発明を説明するための第７の参考技術を示した断面図であって、第６実施形態に対して、排気ガス流れ上流側端部に具わる支持材２５０に代って、第１テールチューブ２３０の内部に形成した支持突起を具えるものである。図に示すように、第１テールチューブ２３０は、チューブ軸方向に沿った排気ガス流れ上流側端部付近の位置で、その内径から内向きに突出して形成された突起２３３を具え、この内向き突起２３３および第２テールチューブ２４０の楕円形状部２４４で第１テールチューブ２３０の内部に第２テールチューブ２４０を同軸上に配置して支持する。このとき、内向き突起２３３および楕円形状部２４４は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間にクリアランスＣを形成し、このクリアランスＣは、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００７０】
また、本参考技術の場合も、マフラ本体１００内の第１容積室１０３と第３容積室１０５とを逆に配置したから、パスチューブ２２０と第２テールチューブ２４０とは、チューブ軸方向の寸法を長くすることができるため、第５実施形態の作用効果に加えて、開閉バルブ２２１を開放した際に生じる排気騒音を一層低減することができる。
【００７１】
図１７は、本発明を説明するための第８の参考技術を示した断面図であって、第６実施形態に対して、排気ガス流れ上流側端部に具わる支持材２５０に代って、第１テールチューブ２３０における第１容積室１０３側の開口部２３１を絞りによって閉鎖し、第１テールチューブ２３０の側面には、第１容積室１０３に連通する連通部２３２を形成するものである。図に示すように、第１テールチューブ２３０は、チューブ軸方向に沿った排気ガス流れ上流側端部の位置で、絞り部２３１を具え、この絞り部２３１および第２テールチューブ２４０の楕円形状部２４４で第１テールチューブ２３０の内部に第２テールチューブ２４０を同軸上に配置して支持する。このとき、第１テールチューブ２３０の絞り部２３１および第２テールチューブ２４０の楕円形状部２４４は、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０との間にクリアランスＣを形成し、このクリアランスＣは、排気ガスを流通する流路となる構造を有する。
【００７２】
また、本参考技術の場合も、マフラ本体１００内の第１容積室１０３と第３容積室１０５とを逆に配置したから、パスチューブ２２０と第２テールチューブ２４０とは、チューブ軸方向の寸法を長くすることができるため、第５実施形態の作用効果に加えて、開閉バルブ２２１を開放した際に生じる排気騒音を一層低減することができる。
【００７３】
従って、本発明によれば、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０とを事前に一体に組み立てることができるから、この組み立てに際して第１，第２テールチューブ２３０，２４０それぞれを固定するための治具が不要となり、組み立て工程が大幅に減少して組み立て作業性が向上する。さらに、チューブ軸方向に沿った少なくとも２箇所に支持部を有するから、第１テールチューブ２３０と第２テールチューブ２４０とを確実に支持できるため、第２テールチューブ２４０は第１テールチューブ２３０に対して振動しにくく、異音の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明である自動車用排気消音装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】 （ａ），（ｂ）はそれぞれ、別体に設けた支持材の一例を示すチューブ断面図および斜視図である。
【図３】 本発明の第２実施形態を示す断面図である。
【図４】 本発明の第３実施形態を示す断面図である。
【図５】 本発明の第４実施形態を示す断面図である。
【図６】 本発明を説明するための第１の参考技術を示す断面図である。
【図７】 （ａ），（ｂ）はそれぞれ、第１または第２テールチューブに具わる内向き突起を示すチューブ断面図および斜視図である。
【図８】 本発明を説明するための第２の参考技術を示す断面図である。
【図９】 本発明を説明するための第３の参考技術を示す断面図である。
【図１０】 本発明を説明するための第４の参考技術を示す断面図である。
【図１１】 本発明の第５実施形態を示す断面図である。
【図１２】 （ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、第１または第２テールチューブに具わる楕円形状部を示すチューブ断面図および斜視図と、図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】 本発明を説明するための第５の参考技術を示す断面図である。
【図１４】 本発明を説明するための第６の参考技術を示す断面図である。
【図１５】 本発明を説明するための第６の参考技術を示す断面図である。
【図１６】 本発明を説明するための第７の参考技術を示す断面図である。
【図１７】 本発明を説明するための第８の参考技術を示す断面図である。
【図１８】 従来の自動車用排気消音装置を示す断面図である。
【図１９】 従来の自動車用排気消音装置に具わる支持構造を示す断面図である。
【図２０】 従来の自動車用排気消音装置に具わる他の支持構造を示す断面図である。
【符号の説明】
100 マフラ本体
101，102 バッフル
103 第１容積室
104 第２容積室
105 第３容積室
200 インレットチューブ
210，220 パスチューブ
221 開閉バルブ
230 第１テールチューブ
231 第１テールチューブの絞り部
232 第１テールチューブの連通部
233 第１テールチューブの内向き突起
240 第２テールチューブ
241 第２テールチューブの絞り部
242 第２テールチューブの連通部
243 第２テールチューブの内向き突起
250 薄板支持材
Ｃ クリアランス
Claims (4)
- インレットチューブからマフラ本体内部の第１容積室に導びかれたエンジンからの排気ガスが流入する第１テールチューブと、前記第１容積室の排気ガスがパスチューブを介して接続された他の容積室のうちで最も下流位置の容積室から流入する第２テールチューブとを前記マフラ本体内部に具える自動車用排気消音装置において、
前記第１テールチューブおよび前記第２テールチューブを、内径の大きな大径テールチューブと内径の小さな小径テールチューブとで構成し、チューブ軸方向に沿った少なくとも２箇所に、前記大径テールチューブの内部に前記小径テールチューブを同軸上に支持するための支持部を設け、
チューブ軸方向に沿った少なくとも１箇所は、前記支持部を、薄板を折り曲げて、前記大径テールチューブの内周面に接する凸形の部位と、この凸形の部位に繋がり当該部位の両側で前記小径テールチューブの外周面に接する２つの凹形の部位と、この凹形の部位に繋がり前記凸形の部位と共に前記大径テールチューブの内周面に接する他の凸形の部位とを有する凹凸形状とし、
２つの当該支持部で小径テールチューブを両側から、互いの、他の凸径の部位が向かい合せになるように挟み込んで、前記大径テールチューブの内部に前記小径テールチューブを同軸上に支持することで、
前記大径テールチューブと前記小径テールチューブとの間に形成されたクリアランスが排気ガスの流通する流路となる構造を有することを特徴とする自動車用排気消音装置。 - 請求項１において、前記支持部の少なくとも１箇所は、前記大径テールチューブの内径から内向きに突出して形成された突起を具えることを特徴とする自動車用排気消音装置。
- 請求項１又は２において、前記支持部は、前記小径テールチューブの排気ガス流れ下流側端部につぶし加工による楕円形状部を具えることを特徴とする自動車用排気消音装置。
- 請求項１乃至３のいずれか一項において、前記大径テールチューブの排気ガス流れ上流側端部における開口部を絞りによって封鎖し、前記大径テールチューブの側面には容積室に連通する連通部を形成したことを特徴とする自動車用排気消音装置。
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