KR101097241B1 - 차량용 머플러구조 - Google Patents

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도모키 마부치
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Abstract

본 발명은 방사음을 억제할 수 있는 차량용 머플러구조를 얻을 수 있다.
차량용 머플러(10)의 머플러 쉘(16)에는, 복수의 쉘 구성부인 상측 쉘(18)과 하측 쉘(20)이 서로 둘레 접합 플랜지(18C, 20C)에서 접합된 둘레 접합부(16A)와, 둘레 접합부(16A)의 안쪽에 위치하는 공간을 각각 가스 흐름방향을 따라 병렬된 복수의 격실(12, 14)로 구획하도록 상측 쉘(18)과 하측 쉘(20)이 격실간 접합 플랜지(18D, 20D)에서 접합된 격실간 접합부(16B)가 형성되어 있다.

Description

차량용 머플러구조{MUFFLER STRUCTURE FOR VEHICLE}
본 발명은, 차량에 설치되는 차량용 머플러구조에 관한 것이다.
자동차의 배기계에 적용되는 머플러로서, 차체 상하방향의 치수가 차폭방향의 치수보다 작은 편평 머플러가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1]
일본국 특개2004-245052호 공보
[특허문헌 2]
일본국 특개2002-201926호 공보
그러나, 상기와 같은 종래의 편평 머플러에서는, 편평 단면의 길이방향을 따르는 상하의 편평면의 강성이 상대적으로 낮기 때문에, 편평면에서 생기는 방사음이 커지는 것이 염려된다.
본 발명은, 상기 사실을 고려하여 방사음을 억제할 수 있는 차량용 머플러구조를 얻는 것이 목적이다.
청구항 1에 기재된 발명에 관한 차량용 머플러구조는, 각각 차체 상하방향의 하향으로 개구하도록 형성됨과 동시에 가스 흐름방향으로 길이가 긴 복수의 외벽을 가지는 상측 쉘(shell)과, 각각 차체 상하방향의 상향으로 개구하도록 형성됨과 동시에 가스 흐름방향으로 길이가 긴 복수의 외벽을 가지는 하측 쉘을 구비하고, 상기 상측 쉘과 하측 쉘이 서로의 둘레 가장자리부 및 상기 외벽 사이에서 직접적으로 접합됨으로써, 가스 흐름방향과의 교차방향으로 병렬된 복수의 격실(chambers)이 형성되어 있다.
청구항 1에 기재된 차량용 머플러구조에서는, 상측 쉘 및 하측 쉘은, 각각 가스 흐름방향으로 길이가 길게 이루어진 복수의 외벽이 팽출되어 있고, 서로의 개구단을 맞대어 둘레 가장자리부 및 복수의 외벽 사이의 부분이 접합됨으로써, 둘레 가장자리의 접합부분(둘레 접합부)의 안쪽에 외벽 사이의 접합부분(격벽간 접합부)으로 구획된 복수의 격실을 형성하고 있다. 복수의 격실은, 각각 가스 흐름방향을 따라 길게 되어 그 길이방향과의 교차방향으로 병렬되어 있다. 이에 의하여 본 머플러구조에서는, 전체로서 각 격실의 병렬방향의 치수에 대하여 차체 상하방향의 치수가 작은 편평형상을 이루면서, 격실의 병렬방향(편평 단면의 길이방향) 중간부가 격실간 접합부에 의하여 보강되기 때문에, 바꾸어 말하면 편평율이 작은 단면형상의 각 격실(폐단면)을 병렬하여 전체로서 편평형상으로 형성되어 있기 때문에, 상하의 쉘의 면 강성이 확보된다.
이와 같이, 청구항 1에 기재된 차량용 머플러구조에서는, 방사음을 억제할 수 있다. 또, 상측 쉘과 하측 쉘의 접합하는 구조이기 때문에, 예를 들면 스로틀 깊이를 억제한 프레스가공으로 형성한 상측 쉘과 하측 쉘을 사용하여 방사음이 억제되는 차량용 머플러구조를 얻을 수 있다. 또한 상측 쉘과 하측 쉘을 둘레 접합부 및 격벽간 접합에서 직접적으로 접합하는 구조이기 때문에, 예를 들면 둘레 접합부와 격실간 접합부를 동일한 공정으로 구성(접합)하는 것도 가능하다.
청구항 2에 기재된 발명에 관한 차량용 머플러구조는, 가스 흐름방향으로 길이가 길게 됨과 동시에 차체 상하방향의 하향으로 개구하도록 형성된 외벽을 가지는 상측 쉘과, 가스 흐름방향으로 길이가 길게 됨과 동시에 차체 상하방향의 상향으로 개구하도록 형성된 외벽을 가지고, 둘레 가장자리부가 상기 상측 쉘의 둘레 가장자리에 접합되어 그 접합부의 안쪽에 폐쇄 공간을 형성하는 하측 쉘과, 가스 흐름방향으로 길이가 길게 되고, 상기 상측 쉘의 외벽 및 상기 하측 쉘의 외벽에 각각 접합되어, 상기 폐쇄 공간을 가스 흐름방향과의 교차방향으로 병렬하는 복수의 격실로 구획하는 파이프부재를 구비하고 있다.
청구항 2에 기재된 차량용 머플러구조에서는, 상측 쉘 및 하측 쉘은, 각각 가스 흐름방향으로 길이가 길게 된 단일 또는 복수의 외벽이 팽출되어 있고, 서로의 개구단을 맞대어 둘레 가장자리부가 접합됨과 동시에 서로의 외벽이 파이프부재에 각각 접합됨으로써, 둘레 가장자리의 접합부분(둘레 접합부)의 안쪽에 파이프부재로 구획된 복수의 격실을 형성하고 있다. 복수의 격실은, 각각 가스 흐름방향을 따라 길이가 길게 되어, 그 길이방향과의 교차방향으로 병렬되어 있다. 이에 의하여 본 머플러구조에서는, 전체로서 각 격실의 병렬방향의 치수에 대하여 차체 상하방향의 치수가 작은 편평형상을 이루면서, 격실의 병렬방향(편평 단면의 길이방향) 중간부가 외벽과 파이프부재와의 접합부위(격실간 접합부)에 의하여 보강되기 때문에, 바꾸어 말하면, 편평율이 작은 단면형상의 각 격실(폐단면)을 병렬하여 전체로서 편평형상으로 형성되어 있기 때문에, 상하의 쉘의 면 강성이 확보된다.
이와 같이, 청구항 2에 기재된 차량용 머플러구조에서는, 방사음을 억제할 수 있다. 또, 본 차량용 머플러구조에서는, 상하의 쉘의 외벽을 각각 중공의 파이프부재에 접합하여 복수의 격실이 형성되기 때문에, 바꾸어 말하면, 파이프부재(격실)를 사이에 두는 양측에 상하의 쉘과 파이프부재로 둘러싸인 격실이 각각 형성되기 때문에, 방사음 억제용의 보강부로서 기능하는 격실간 접합부를 가지는 구성에 있어서, 전체의 두께를 늘리지 않고 머플러 용량을 확대할 수 있다. 또한 상측 쉘과 하측 쉘의 접합하는 구조이기 때문에, 예를 들면 스로틀 깊이를 억제한 프레스가공으로 형성한 상측 쉘과 하측 쉘을 사용하여 방사음이 억제되는 차량용 머플러구조를 얻을 수 있다.
청구항 3에 기재된 발명에 관한 차량용 머플러구조는, 청구항 2에 기재된 차량용 머플러구조에 있어서, 상기 파이프부재의 바깥쪽에 형성된 격실을 가스 흐름방향으로 구획하는 판형상의 세퍼레이터의 일부를, 상기 파이프부재 내의 격실로 돌출시켰다.
청구항 3에 기재된 차량용 머플러구조에서는, 파이프부재가 구성하는 격실과는 다른 격실을 가스 흐름방향으로 구획하는 세퍼레이터의 일부를 파이프부재 내의 격실에 돌출시켰기 때문에, 이 돌출부분(의 치수형상 등)을 배기음(주로 맥동음)을 저감하기 위한 튜닝요소로서 사용할 수 있다. 즉, 본 차량용 머플러구조에서는, 배기음을 저감하기 위한 튜닝요소가 증가하고, 배기음 저감을 위한 튜닝의 폭이 넓어지기 때문에, 강성향상에 의한 방사음의 억제와 아울러, 배기음을 전체로서 저감하는 것이 가능하게 된다(배기음을 저감하기 위하여 요구되는 차량용 머플러구조 전체로서의 치수형상 등에 대한 제약을 적게 할 수 있다). 또한 부품점수를 늘리지 않고 튜닝 폭을 넓힐 수 있다. 따라서, 예를 들면 저주파대역의 배기음을 효과적으로 저감하는 튜닝이 가능해진다.
청구항 4에 기재된 발명에 관한 차량용 머플러구조는, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 차량용 머플러구조에 있어서, 상기 격실은, 원주형상 공간으로 되어 있다.
청구항 4에 기재된 차량용 머플러구조에서는, 상하의 외벽이, 또는 상하의 외벽과 파이프부재가 대략 원통형상을 이루어 원주형상의 격실을 구성하기 때문에, 격실의 용량에 대한 단면 둘레 길이(원주)가 작아지고, 면 강성이 한층 높아진다. 이에 따라, 방사음이 효과적으로 억제된다.
청구항 5에 기재된 발명에 관한 차량용 머플러구조는, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 차량용 머플러구조에 있어서, 상기 복수의 격실 사이를 연통하는 연통수단을 가진다.
청구항 5에 기재된 차량용 머플러구조에서는, 연통수단이 복수의 격실을 연통하기 때문에, 예를 들면 이들 복수의 격실을 연속적인 가스 유통경로로서 사용하거나, 일부의 격실을 공명실로서 사용하거나 하는 것이 가능하게 된다. 또, 연통수단의 치수, 형상, 배치 등을, 배기음(주로 맥동음)을 저감하거나, 바람직한 음질을 얻기 위한 튜닝요소로 하는 것이 가능해진다. 이 튜닝에 의하여 방사음을 포함하는 배기음 전체의 저감이 가능해진다.
청구항 6에 기재된 발명에 관한 차량용 머플러구조는, 청구항 5에 기재된 차량용 머플러구조에 있어서, 상기 연통수단은, 병렬방향으로 인접한 상기 격실의 길이방향 단부 사이를 연통하고 있다.
청구항 6에 기재된 차량용 머플러구조에서는, 연통수단이 격실의 길이방향의 단부 사이를 연통하기 때문에, 가스가 복수의 격실을 되짚으면서 흐르는 직렬형상 경로를 포함하는 가스경로를 구성할 수 있다.
청구항 7에 기재된 발명에 관한 차량용 머플러구조는, 청구항 5 또는 청구항 6에 기재된 차량용 머플러구조에 있어서, 상기 연통수단은, 상기 복수의 격실을 구획하는 접합부위, 또는 상기 파이프부재에 설치되어 있다.
청구항 7에 기재된 차량용 머플러구조에서는, 상하의 쉘이 직접적으로 접합되어 격실간 접합부가 구성되는 구조(청구항 1의 구성)에서는 상기 격실간 접합부에 연통수단이 설치되고, 상하의 쉘이 파이프부재에 접합되어 격실간 접합부가 구성되는 구조(청구항 2의 구성)에서는 파이프부재에 연통수단이 설치되어 있다. 이에 의하여 머플러구조 전체의 두께를 늘리지 않고 간단한 구조로 연통수단을 설치할 수 있다.
또, 전자의 구성에 있어서, 연통수단을 격실간 접합부(판 맞댐부)의 강성향상수단으로서 이용하는 것도 가능하다. 특히, 연통수단을 가스 흐름방향으로 복수 설치한 구성에서는, 강성향상 효과가 높아진다. 이들의 경우, 방사음의 더 한층의 억제가 가능하게 된다. 또한 상기 전자 및 후자의 어느 구성에서도, 연통수단을 복수 설치하고, 그 복수의 연통수단을 배기음(주로 맥동음)을 억제하기 위한 튜닝요소로서 이용하는 것이 가능하다.
청구항 8에 기재된 발명에 관한 차량용 머플러구조는, 청구항 1 내지 청구항 7의 어느 한 항에 기재된 차량용 머플러구조에 있어서, 상기 격실 내에 가스 흐름방향을 따라 인너 파이프를 설치하였다.
청구항 8에 기재된 차량용 머플러구조에서는, 적어도 하나의 격실 내에 가스 흐름방향을 따라 인너 파이프를 배치하였기 때문에, 격실 내에서의 인너 파이프의 내외를 각각의 가스유로(격실)로서 사용할 수 있다.
청구항 9에 기재된 발명에 관한 차량용 머플러구조는, 청구항 8에 기재된 차량용 머플러구조에 있어서, 상기 인너 파이프는, 지지수단에 의하여 상기 상측 쉘 및 하측 쉘의 각각에 지지되어 있다.
청구항 9에 기재된 차량용 머플러구조에서는, 인너 파이프가 지지수단을 거쳐 복수의 상하의 쉘에 각각 지지되기 때문에, 복수의 쉘 구조부의 강성을 높일 수 있고, 또 인너 파이프의 지지강성이 확보된다.
청구항 10에 기재된 발명에 관한 차량용 머플러구조는, 청구항 1 내지 청구항 9의 어느 한 항에 기재된 차량용 머플러구조에 있어서, 상기 상측 쉘에서의 다른 상기 격실을 구성하는 외벽 사이를 상기 격실의 병렬방향으로 놓는 가교수단을 구비하고, 상기 가교수단에 차체에 연결되는 머플러 지지부를 구성하였다.
청구항 10에 기재된 차량용 머플러구조에서는, 상측 쉘에서의 복수의 격실을 구성하는 외벽을 놓는 가교수단을 설치하였기 때문에, 격실간 접합부의 변형에 대하는 강성이 향상하고, 각 격실이 병렬방향(편평 단면의 길이가 짧은 방향)으로 상대변위하는 것이 억제된다. 그리고, 이 머플러구조에서의 고강성부분에 머플러 지지부가 구성되어 있기 때문에, 머플러 지지부에 의한 차체에 대한 지지에 기인하는 머플러 진동을 억제할 수 있다.
청구항 11에 기재된 발명에 관한 차량용 머플러구조는, 청구항 10에 기재된 차량용 머플러구조에 있어서, 상기 가교수단은, 상기 복수의 격실을 구획하는 접합부위에 접합되어 있다.
청구항 11에 기재된 차량용 머플러구조에서는, 각 격실의 외벽 및 격실간 접합부의 3점을 포함하는 부분에서 가교수단이 접합되어 있기 때문에, 머플러 지지부에 의한 지지에 대한 강성이 한층 높아지고, 상기 머플러 지지부에 의한 차체에 대한 지지에 기인하는 머플러 진동을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.
청구항 12에 기재된 발명에 관한 차량용 머플러구조는, 청구항 10 또는 청구항 11에 기재된 차량용 머플러구조에 있어서, 상기 머플러 지지부를 구성하는 가교수단은, 평면으로 보았을 때의 머플러의 중심위치에 배치되어 있다.
청구항 12에 기재된 차량용 머플러구조에서는, 평면으로 보았을 때의 머플러의 중심 근방에 가교수단, 즉 머플러 지지부가 설치되어 있기 때문에, 머플러 지지부에 머플러의 질량(하중)이 대략 균등하게 가해져, 머플러 지지부에 대한 부하 하중의 치우침을 억제할 수 있다. 이에 의하여 머플러 지지부에 의한 차체에 대한 지지에 기인하는 머플러 진동을 더 한층 효과적으로 억제할 수 있다.
청구항 13에 기재된 발명에 관한 차량용 머플러구조는, 청구항 1 내지 청구항 9의 어느 한 항에 기재된 차량용 머플러구조에 있어서, 차체에 연결되는 머플러 지지부를, 상기 복수의 격실을 구획하는 접합부위에 설치하였다.
청구항 13에 기재된 차량용 머플러구조에서는, 격실 사이에 위치하는 격실간 접합부를 거쳐 차체에 지지된다. 격실간 접합부는, 고강성부이기 때문에, 양호하게 지지할 수 있다. 예를 들면, 머플러 유지구조에 기인하는 차체에 대한 진동전달을 억제할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 차량용 머플러구조는, 방사음을 억제할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 차량용 머플러의 사시도,
도 2는 도 1의 2-2선에 따른 단면도,
도 3A는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 차량용 머플러의 지지구조를 나타내는 사시도,
도 3B는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 차량용 머플러의 지지구조를 나타내는 주요부 확대단면도,
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 차량용 머플러를 포함하는 배기계의 지지상태를 나타내는 평면도,
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 차량용 머플러의 사시도,
도 6은 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 차량용 머플러의 사시도,
도 7은 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 차량용 머플러를 나타내는 도 2에 대응하는 단면도,
도 8은 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 차량용 머플러의 사시도,
도 9A는 도 8의 9A-9A 선을 따른 단면도,
도 9B는 도 8의 9B-9B 선을 따른 단면도,
도 10A는 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 차량용 머플러의 배기음 저감효과를 제 1 실시형태와 비교한 도면으로서, 배기음 전체를 비교한 선도,
도 10B는 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 차량용 머플러의 배기음 저감효과를 제 1 실시형태와 비교한 도면으로서, 엔진 폭발의 1차 성분을 비교한 선도,
도 11A는 본 발명의 제 6 실시형태에 관한 차량용 머플러를 나타내는 도 9A에 대응하는 단면도,
도 11B는 본 발명의 제 6 실시형태에 관한 차량용 머플러를 나타내는 도 9B에 대응하는 단면도,
도 12는 본 발명의 제 7 실시형태에 관한 차량용 머플러의 사시도,
도 13A는 도 12의 13A-13A 선을 따른 단면도,
도 13B는 도 12의 13B-13B 선을 따른 단면도,
도 14는 본 발명의 제 7 실시형태에 관한 차량용 머플러를 구성하는 인너 파이프의 끝부형상을 나타내는 사시도,
도 15는 본 발명의 제 8 실시형태에 관한 차량용 머플러의 사시도,
도 16은 본 발명의 제 8 실시형태에 관한 차량용 머플러의 평면 단면도,
도 17A는 도 16의 17A-17A 선을 따른 단면도,
도 17B는 도 16의 17B-17B 선을 따른 단면도,
도 18은 본 발명의 제 9 실시형태에 관한 차량용 머플러를 나타내는 도 17B에 대응하는 단면도,
도 19는 본 발명의 제 10 실시형태에 관한 차량용 머플러를 나타내는 도 17B에 대응하는 단면도,
도 20A는 본 발명의 실시형태와의 비교예에 관한 차량용 머플러를 나타내는 정면단면도,
도 20B는 본 발명의 실시형태와의 비교예에 관한 차량용 머플러를 나타내는 측단면도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 차량용 머플러 12, 14: 격실
16 : 머플러 쉘(차량용 머플러) 18 : 어퍼 쉘(상측 쉘)
18A : 제 1 외벽(외벽) 18B : 제 2 외벽(외벽)
20 : 로어 쉘(하측 쉘) 20A : 제 1 외벽(외벽)
20B : 제 2 외벽(외벽) 26 : 연통로(연통수단)
30 : 인너 파이프 32 : 세퍼레이터(지지수단)
42 : 머플러 서포트(머플러 지지부) 46 : 기초부(가교수단)
50, 55, 60, 70, 80, 90, 120, 160, 170 : 차량용 머플러
52 : 머플러 서포트(머플러 지지부)
62 : 인너 파이프 72 : 연통로(연통수단)
82 : 연통로(연통수단) 92, 128 : 인너 파이프(파이프부재)
94,122 : 머플러 쉘(차량용 머플러)
96,124 : 어퍼 쉘(상측 쉘) 96A, 124A : 제 1 외벽(외벽)
96B, 124B : 제 2 외벽(외벽) 98,126 : 로어 쉘(하측 쉘)
98A, 126A : 제 1 외벽(외벽) 98B,126B : 제 2 외벽(외벽)
100, 102, 104, 130, 132, 134 : 격실
148 : 인너 파이프 162,172 : 세퍼레이터
164A, 174A : 세퍼레이터의 일부
본 발명의 실시형태에 관한 차량용 머플러구조가 적용된 차량용 머플러(10)에 대하여, 도 1 내지 도 4에 의거하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 각 도면에 적절하게 화살표(L)로 나타내는 방향을 차량용 머플러(10)의 머플러 전후방향으로 하고, 설명의 편의상, 화살표(L)방향의 Lf로 나타내는 쪽을 앞쪽, Lr로 나타내는 방향을 뒤쪽이라 하기로 한다. 또, 화살표(UP)로 나타내는 방향을 상방향, 화살표(Wm)로 나타내는 방향을 머플러 폭방향이라 하기로 한다. 또한 차량용 머플러(10)의 차량 탑재상태를 나타내는 도 4에서 화살표(FR)로 나타내는 방향을 차체 앞쪽방향(전진방향), 화살표(Wb)로 나타내는 방향을 차폭방향이라 하기로 한다.
도 1에는, 차량용 머플러(10)의 전체 구성이 사시도로 나타나 있다. 또, 도 2에는 도 1의 2-2선을 따른 단면도가 나타나 있다. 이들 도면에 나타내는 바와 같이, 차량용 머플러(10)는, 각각 머플러 전후방향에 길이가 길게 됨과 동시에 머플러 폭방향으로 병렬한 한 쌍의 격실(12, 14)을 가지고 구성되어 있고, 전체로서 도 2에 나타내는 바와 같이 머플러 폭방향의 치수(W)에 대하여 상하방향의 치수(H)가 작은 편평형상으로 되어 있다.
구체적으로는, 차량용 머플러(10)의 외곽을 이루고, 내부에 한 쌍의 격실(12, 14)이 형성되는 머플러 본체로서의 머플러 쉘(16)은, 상측 쉘(18)과 하측 쉘(20)의 접합에 의하여 구성되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 상측 쉘(18)은, 길이방향으로 직교하는 단면으로 보아, 각각 하향으로 개구하는 대략 반원통 형상으로 형성됨과 동시에 머플러 폭방향으로 병렬하여 배치된 제 1 외벽(18A) 및 제 2 외벽(18B)과, 제 1 외벽(18A) 및 제 2 외벽(18B)의 주위를 둘러싸도록 형성된 둘레 접합 플랜지(18C)와, 머플러 폭방향에서의 제 1 외벽(18A)과 제 2 외벽(18B)과의 사이에 형성된 격실간 접합 플랜지(18D)를 가지고 구성되어 있다. 둘레 접합 플랜지(18C)와 격실간 접합 플랜지(18D)는, 제 1 외벽(18A), 제 2 외벽(18B)의 하향 개구단을 따라 동일 평면을 이루도록 형성되어 있다.
하측 쉘(20)은, 상측 쉘(18)과 대략 상하 대칭으로 형성되어 있고, 각각 상향으로 개구하는 대략 반원통 형상으로 형성됨과 동시에 머플러 폭방향으로 병렬하여 배치된 제 1 외벽(20A) 및 제 2 외벽(20B)과, 제 1 외벽(20A) 및 제 2 외벽(20B)의 주위를 둘러싸도록 형성된 둘레 접합 플랜지(20C)와, 머플러 폭방향에서의 제 1 외벽(20A)과 제 2 외벽(20B)과의 사이에 형성된 격실간 접합 플랜지(20D)를 가지고 구성되어 있다.
머플러 쉘(16)은, 상측 쉘(18)의 둘레 접합 플랜지(18C)와 하측 쉘(20)의 둘레 접합 플랜지(20C)를 접합하여 둘레 접합부(16A)를 형성함과 동시에, 상측 쉘(18)의 격실간 접합 플랜지(18D)와 하측 쉘(20)의 격실간 접합 플랜지(20D)를 접합하여 격실간 접합부(16B)를 형성함으로써 둘레 접합부(16A)의 안쪽에 격실간 접합부(16B)에 의하여 머플러 폭방향으로 구획된 한 쌍의 격실(12, 14)이 구성되어 있다. 이 실시형태에서는 각각 반원통 형상의 18A, 20A 내의 공간인 격실(12), 각각 반원통 형상의 18B, 20B 내의 공간인 격실(14)은, 각각 대략 원주형상의(원형 단면을 가진다) 공간으로서 형성되어 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 머플러 쉘(16)에는 배기가스가 도입되는 가스 도입구(22), 배기가스를 배출하는 가스 배출구(24)가 형성되어 있다. 가스 도입구(22)는, 머플러 전후방향의 앞쪽방향으로 개구하고, 격실(12)의 전단과 머플러 쉘(16)의 외부를 연통하고 있다. 가스 배출구(24)는, 머플러 전후방향의 뒤쪽방향으로 개구하고, 격실(14)의 후단과 머플러 쉘(16)의 외부를 연통하고 있다.
가스 도입구(22)는, 상측 쉘(18)의 둘레 접합 플랜지(18C)에서의 제 1 외벽(18A)의 앞쪽에 위치하는 부분을 길이방향을 따라 하향으로 개구하는 반원통 형상으로 형성된 가스 도입구 형성부(18E)로 하고, 하측 쉘(20)의 둘레 접합 플랜지(20C)에서의 제 1 외벽(20A)의 앞쪽에 위치하는 부분을 길이방향을 따라 상향으로 개구하는 반원통 형상으로 형성된 가스 도입구 형성부(20E)로 하고, 이들 가스 도입구 형성부(18E, 20E)가 비접합부가 되어 형성되어 있다.
마찬가지로, 가스 배출구(24)는, 상측 쉘(18)의 둘레 접합 플랜지(18C)에서의 제 2 외벽(18B)의 뒤쪽에 위치하는 부분을 길이방향을 따라 하향으로 개구하는 반원통 형상으로 형성된 가스 배출구 형성부(18F)로 하고, 하측 쉘(20)의 둘레 접 합 플랜지(20C)에서의 제 2 외벽(20B)의 뒤쪽에 위치하는 부분을 길이방향을 따라 상향으로 개구하는 반원통 형상으로 형성된 가스 배출구 형성부(20F)로 하고, 이들 가스 배출구 형성부(18F, 20F)가 비접합부가 되어 형성되어 있다.
또한, 머플러 쉘(16)에는, 한 쌍의 격실(12, 14)을 연통하는 연통수단으로서의 연통로(26)가 형성되어 있다. 연통로(26)는, 상측 쉘(18)에서의 격실간 접합 플랜지(18D)의 일부를 융기시켜 격실간 접합 플랜지(20D)에 접합되지 않은 터널부(18G)로 함으로써 상기 터널부(18G)와 격실간 접합 플랜지(20D)와의 사이에 형성되어 있다. 또, 하측 쉘(20)측에도 터널부(18G)와 대략 대칭을 이루는 터널부를 설치하여도 된다. 이 실시형태에서는 연통로(26)는, 한 쌍의 격실(12, 14)의 후단부 근방 사이를 연통하고 있다.
이상 설명한 상측 쉘(18), 하측 쉘(20)은, 각각 금속 박판재의 프레스가공으로 각 부가 일체로 형성되어 있다. 또, 상측 쉘(18)과 하측 쉘(20)은, 둘레 접합 플랜지(18C), 둘레 접합 플랜지(20C)에서의 머플러 길이방향을 따르는 부분을 공통(일체로)화하여 그 공통부분을 되접는 구조로 하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 상측 쉘(18)과 하측 쉘(20)을 일체로(동시) 형성할 수 있다. 또한, 상측 쉘(18)은 본 발명에서의 상측 쉘 또는 커버체에 상당하고, 하측 쉘(20)은 본 발명에서의 하측 쉘 또는 커버체에 상당한다.
또, 머플러 쉘(16)의 격실(12) 내에는, 상기 격실(12)을 전후로 구획하는 세퍼레이터(28)가 설치되어 있다. 세퍼레이터(28)는, 격실(12)을 전후로 칸막이하는 원판형상의 칸막이판부(28A)와, 칸막이판부(28A)에 둘레 가장자리로부터 연장하여 설치된 링형상의 끼워맞춤부(28B)를 가지고 구성되어 있고, 칸막이판부(28A)에는, 배기가스의 통과를 허용하는 복수의 투과구멍(28C)이 형성되어 있다. 세퍼레이터(28)는, 격실(12)의 안 둘레[제 1 외벽(18A, 20A)]에 끼워 맞춘 끼워맞춤부(28B)가 용접 등에 의하여 상기 격실(12)의 안 둘레에 고정됨으로써, 머플러 쉘(16)에 대하여 유지되어 있다.
이 세퍼레이터(28)는, 복수의 투과구멍(28C)을 통과하는 가스흐름에 축류, 확장을 일으키게 하고, 소음(消音)효과(주로 맥동음의 저감효과)가 얻어지도록 구성[투과구멍(28C)의 크기, 수, 배치 등이 설정]되어 있다. 이 실시형태에서는, 투과구멍(28C)은 격실(12)과 동심이 되는 가상 원주 상에 등간격으로 배치되어 있다. 이하, 격실(12)에서의 세퍼레이터(28)보다 앞쪽의 공간을 제 1 확장실(12A), 세퍼레이터(28)보다 뒤쪽의 공간을 제 2 확장실(12B)이라 한다.
또한, 머플러 쉘(16)의 격실(14) 내에는, 인너 파이프(30)가 설치되어 있다. 인너 파이프(30)는, 머플러 전후방향을 따라 길이가 길게 되어 격실(14)의 축심부에 배치되어 있다. 이 인너 파이프(30)는, 그 후단부(30A)가 가스 배출구(24)에 끼워 맞춰짐과 동시에, 그 전단부(30B)가 격실(14)의 전단 근방에서 지지수단으로서의 세퍼레이터(32)에 끼워 맞춰짐으로써 머플러 쉘(16)에 유지되어 있다. 세퍼레이터(32)는, 인너 파이프(30)의 바깥 둘레면과 격실(14)의 안 둘레면을 연결하는 둥근 고리형상의 지지판부(32A)와, 지지판부(32A)에 둘레 가장자리로부터 연장하여 설치된 링형상의 끼워맞춤부(32B)를 가지고 구성되어 있고, 지지판부(32A)에는, 배기가스의 통과를 허용하는 복수의 투과구멍(32C)이 형성되어 있다.
투과구멍(32C)은, 격실(14)과 동심이 되는 가상 원주 상에 등간격으로 배치되어 있고, 배기가스의 일부가 뒤에서 설명하는 다수의 가스구멍(30D)을 통과하기 위한 압력 밸런스를 일으키도록 크기, 수, 배치 등이 설정되어 있다. 이 세퍼레이터(32)는, 격실(14)의 안 둘레[제 2 외벽(18B, 20B)]에 끼워 맞춘 끼워맞춤부(32B)가 용접 등에 의하여 상기 격실(14)의 안 둘레에 고정됨으로써, 머플러 쉘(16)에 대하여 유지되어 있다.
그리고, 인너 파이프(30)는, 지지판부(32A)의 축심부에 형성된 관통구멍(32D)을 관통하여, 그 전단부(30B)측의 개구부(30C)가 지지판부(32A)보다 앞쪽에서 개구되어 있다. 또한 인너 파이프(30)에서의 후단부(30A)와 전단부(30B)와 중간부에는, 파이프벽을 관통하는 다수의 가스구멍(30D)이 형성되어 있다. 다수의 가스구멍(30D)은, 통과하는 배기가스의 음향 에너지(배기 맥동)를 흡수(감쇠)하도록 크기, 수, 배치 등이 설정되어 있다. 이하, 격실(14)에서의 인너 파이프(30)의 바깥쪽의 공간을 제 3 확장실(14A)이라 한다.
이상 설명한 차량용 머플러(10)에서는, 도 1에 화살표(G)로 나타내는 바와 같이, 가스 도입구(22)로부터 격실(12)에 도입한 배기가스는, 제 1 확장실(12A)에서 세퍼레이터(28)의 각 투과구멍(28C)을 통과하여 제 2 확장실(12B)에 도달하고, 또한 연통로(26)를 통과하여 제 3 확장실(14A)에 도입되도록 되어 있다. 또, 격실(14)에 도입된 배기가스는, 일부가 다수의 가스구멍(30D)을 통과하여 직접적으로 인너 파이프(30) 내에 도입되고, 나머지 일부는 세퍼레이터(32)의 투과구멍(32C)을 통과하여 개구부(30C)에서 인너 파이프(30)에 도입되고, 상기 인너 파이프(30)를 통과하여 가스 배출구(24)[후단부(30A)]로부터 외부(배기관)로 배출되도록 되어 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 이 실시형태에서는 차량용 머플러(10)는, 평면으로 보아 그 길이방향(전후방향)이 차체 전후방향에 대하여 경사져 배치되어 있다. 가스 도입구(22)에는, 전단(배기가스 상류단)이 도시 생략한 내연기관 엔진의 배기 매니폴드에 접속된 배기관으로서의 인렛 파이프(34)의 후단이 접속되어 있다. 인렛 파이프(34)의 중간부에는 촉매 컨버터(36)가 설치되어 있다. 한편, 가스 배출구(24)[인너 파이프(30)의 후단부(30A)]에는, 후단(배기가스 하류단)이 대기 개방된 배기관으로서의 아울렛 파이프(38)의 전단이 접속되어 있다.
이 실시형태에서는, 차량용 머플러(10)와, 촉매 컨버터(36)를 포함하는 인렛 파이프(34)와, 아울렛 파이프(38)는, 일체로 하여 차체에 지지되는(조립도 일체로서 행하여진다) 배기계(40)를 구성하고 있다. 이 배기계(40)는, 차량용 머플러(10)에 설치된 머플러 서포트(42)와, 아울렛 파이프(38)에 설치된 도시 생략한 서포트 로드가, 각각 서포트 고무(44)를 거쳐 차체측의 서포트 로드에 접속됨으로써, 차체에 지지되어 있다. 이 2부분의 지지점을 연결하는 가상 직선(Ls) 상에는, 평면으로 보았을 때 배기계(40)의 중심(Ge)이 위치하고 있다. 이에 의하여 배기계(40)는, 차체에 매달아 지지되어 기설정된 자세를 유지하도록 되어 있다.
도 3(A)에 나타내는 바와 같이, 머플러 서포트(42)는, 차량용 머플러(10)에 서의 격실간 접합부(16B)의 전단 근방에 설치되어 있다. 구체적으로는, 머플러 서포트(42)는, 격실간 접합부(16B)에 고착된 기초부(46)와, 기초부(46)로부터 연장하 여 설치된 로드부(48)를 포함하여 구성되어 있다. 도 3(B)에 나타내는 바와 같이, 기초부(46)는, 제 1 외벽(18A)[격실(12)]과 제 2 외벽(18B)[격실(14)]을 놓도록 그 머플러 폭방향 끝부의 상측 양 모서리부(46A, 46B)가, 각각 제 1 외벽(18A), 제 2 외벽(18B)에 아크용접(필릿용접)으로 고착되어 있다. 또, 기초부(46)는, 그 바닥부(46C)가 격실간 접합부(16B)[격실간 접합 플랜지(18D, 20D)]에 레이저용접으로 접합되어 있다. 따라서, 기초부(46)는 본 발명에서의 가교수단에 상당한다.
로드부(48)는, 기초부(46)로부터 머플러 앞쪽으로 연장하여 설치되고, 차량용 머플러(10)[머플러 쉘(16)]의 전단보다 앞쪽으로 돌출되어 있다. 로드부(48)는, 상기한 가상 직선(Ls) 상에 배기계(40)의 중심(Ge)이 위치하도록 적절하게 굴곡 또는 만곡되어 있다.
다음에 제 1 실시형태의 작용을 설명한다.
상기 구성의 차량용 머플러(10)에서는, 인렛 파이프(34)로부터 도입된 배기가스는, 제 1 확장실(12A)에서 확장되고, 세퍼레이터(28)의 투과구멍(28C)을 통과할 때에 축류를 일으키고, 제 2 확장실(12B)에서 다시 확장된다. 또한, 이 배기가스는 연통로(26)에서 축류를 일으켜 제 3 확장실(14A)에서 확장되고, 그 일부가 인너 파이프(30)의 다수의 가스구멍(30D)을 통과함으로써 음향 에너지를 흡수하면서 인너 파이프(30)에 도입되고, 나머지 일부가 세퍼레이터(32)의 세퍼레이터(32)를 경유하여 개구부(30C)에서 인너 파이프(30)에 도입된다. 그리고 인너 파이프(30)에 도입된 배기가스는, 인너 파이프(30)의 후단부(30A), 즉 가스 배출구(24)를 경유하여 아울렛 파이프(38)로 배출되고, 상기 아울렛 파이프(38)로부터 대기 개방된 다.
여기서, 차량용 머플러(10)에서는, 격실간 접합부(16B)에 의하여 가로막힌 2개의 격실(12, 14)을 머플러 폭방향으로 병렬함으로써, 전체로서 머플러 폭방향의 치수(W)에 대하여 상하방향의 치수(H)가 작은 편평형상이면서, 강성이 낮은 편평면이 형성되는 일이 없기 때문에, 바꾸어 말하면, 머플러 쉘(16)의 길이방향의 대략 전체 길이에 걸쳐 단속적 또는 연속적으로 접합된 격실간 접합부(16B)가 머플러 쉘(16)을 보강하기 때문에 머플러 쉘(16)은 각 부[격실(12),격실(14)]를 구성하는 제 1 외벽(18A, 20A), 제 2 외벽(18B, 20B)의 면 강성이 확보된다. 이에 의하여 차량용 머플러(10)에서는, 배기가스의 통과에 따라 생기는 방사음이 억제된다.
특히, 차량용 머플러(10)에서는, 격실(12, 14)이 대략 원주형상으로 형성되어 있기 때문에, 길이방향으로 직교하는 단면으로 보았을 때 격실(12, 14)의 체적(머플러용량)당의 둘레 길이가 짧다. 이에 의하여 격실(12, 14)을 구성하는 제 1 외벽(18A, 20A), 제 2 외벽(18B, 20B)의 각 부의 강성이 대략 균등해지고, 바꾸어 말하면 부분적인 저강성부가 형성되지 않기 때문에, 방사음이 효과적으로 억제된다.
이 방사음 억제효과에 대하여, 도 20(A), 도 20(B)에 나타내는 비교예 머플러(200)와의 비교에서 설명한다. 비교예 머플러(200)는, 상하방향으로 편평하게 된 롤 머플러이고, 내부를 길이방향으로 칸막이하는 2매의 격벽(202)에 의하여 3개의 확장실(204, 206, 208)이 형성되어 있다. 이와 같은 비교예 머플러(200)에서는, 상하의 머플러 폭방향으로 넓은 편평면(210, 212)의 강성이 낮기 때문에, 이들 편평면(210, 212)에 배기가스흐름이 닿으면 방사음을 일으키기 쉽다.
또, 차량용 머플러(10)에서는, 각각 프레스가공품인 상측 쉘(18)과 하측 쉘(20)과의 접합에 의하여 머플러 쉘(16)이 구성되기 때문에, 간단한 구조로, 편평 하고 또한 경량이면서 방사음을 억제하는 것이 실현되었다. 또한 상측 쉘(18), 하측 쉘(20)은, 모두 제 1 외벽(18A, 20A), 제 2 외벽(18B, 20B)을 가지기 때문에, 각각의 제 1 외벽(18A, 20A), 제 2 외벽(18B, 20B)의 프레스 성형에 의한 스로틀 깊이를 얕게 할 수 있어, 성형성이 양호하다. 또한 상측 쉘(18)과 하측 쉘(20)은, 둘레 접합 플랜지(18C, 20C)와 격실간 접합 플랜지(18D, 20D)가 동일 평면으로 형성되어 있기 때문에, 둘레 접합부(16A)의 접합과 격실간 접합부(16B)의 접합을 동일한 공정으로 할 수 있다.
또한, 차량용 머플러(10)에서는, 격실(12)과 격실(14)을 연통하는 연통로(26)가 머플러 쉘(16)에 설치되어 있기 때문에, 이들 격실(12)과 격실(14)을 가스 흐름방향으로 연속되는 별개의 확장실로서 사용하는 것이 실현되었다. 이에 의하여 차량용 머플러(10)의 소음성능을 확보할 수 있다. 또, 이 연통로(26)가 격실간 접합부(16B), 즉 격실간 접합 플랜지(18D)와 격실간 접합 플랜지(20D)와의 접합부에 설치되어 있기 때문에, 바꾸어 말하면, 제 1 외벽(18A)과 제 2 외벽(18B) 사이의 골부에 연통로(26)를 배치하였기 때문에, 머플러 쉘(16)의 높이 치수(H)(머플러 전체의 두께)를 늘리지 않고 간단한 구조로 연통수단을 설치할 수 있었다.
또 여기서, 차량용 머플러(10)에서는, 격실(14) 내에 인너 파이프(30)를 설치하였기 때문에, 상기 격실(14) 내의 공간을 인너 파이프(30)의 바깥쪽인 제 3 확 장실(14A)과, 인너 파이프(30)의 안쪽의 배기로로 분할할 수 있었다. 이에 의하여 이 실시형태에서는, 제 3 확장실(14A)과 인너 파이프(30)와 퇴피하는 흐름방향을 반전시켜 머플러 쉘(16)의 외곽 내의 한정된 공간에서 배기가스의 소음에 필요한 유로(행정길이)를 확보하는 것이 실현되었다. 또, 이 인너 파이프(30)가 세퍼레이터(32)를 거쳐 격실(14)에 유지되어 있기 때문에, 제 2 외벽(18B, 20B)의 강성이 한층 향상됨과 동시에, 또 인너 파이프(30)의 지지 강성이 확보된다.
또한 여기서, 차량용 머플러(10)에서는, 격실(12)을 구성하는 제 1 외벽(18A)과 격실(14)을 구성하는 제 2 외벽(18B)이 머플러 서포트(42)의 기초부(46)에서 머플러 폭방향으로 놓여져 있기 때문에, 머플러 쉘(16)의 격실(12)과 격실(14)을 접속 이탈하는 방향의 강성이 향상되고, 각 격실(12, 14)이 병렬방향으로 상대 변위하는 것[격실간 접합부(16B)의 구부림 변형]이 억제된다. 그리고 이 기초부(46)에 로드부(48)가 설치되어 있기 때문에, 머플러 서포트(42)에 의한 차체에 대한 지지에 기인하는 머플러 진동을 억제할 수 있다.
특히, 기초부(46)는, 격실간 접합부(16B), 즉 격실간 접합 플랜지(18D)와 격실간 접합 플랜지(20D)와의 겹침부에 접합되어 있기 때문에, 바꾸어 말하면, 각 격실(12, 14)의 외벽(18A, 18B) 및 격실간 접합부(16B)의 3점을 포함하는 부분에서 가교수단이 접합되어 있기 때문에, 머플러 쉘(16)의 각 부의 강성이 한층 향상하고, 이 고강성부분에 설치된 머플러 서포트(42)에 의한 차체에 대한 지지에 기인하는 머플러 진동을 한층 효과적으로 억제할 수 있다.
다음에, 본 발명의 다른 실시형태를 설명한다. 또한, 상기 제 1 실시형태 또는 상기한 구성과 기본적으로 동일한 부품,부분에 대해서는 상기 제 1 실시형태 또는 상기한 구성과 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략하고, 또 도시를 생략하는 경우가 있다.
(제 2 실시형태)
도 5에는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 차량용 머플러(50)가 사시도로 나타나 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 차량용 머플러(50)는, 머플러 서포트(42) 대신에 머플러 서포트(52)에 의해 차체에 지지되는 점에서, 제 1 실시형태에 관한 차량용 머플러(10)와는 다르다.
머플러 서포트(52)는, 기초부(46)를 가지고, 기초부(46)는, 머플러 쉘(16)에 서의 평면으로 보았을 때 차량용 머플러(50)의 중심이 되는 위치(의 근방)에 고정되어 있다. 이 고정구조는, 차량용 머플러(10)에서의 기초부(46)의 고정구조와 동일하다. 이 기초부(46)에서는, 서포트 고무(44)를 거쳐 차체에 지지되는 로드부(54)가 연장하여 설치되어 있다. 차량용 머플러(50)의 다른 구성은, 차량용 머플러(10)의 대응하는 구성과 동일하다.
따라서, 제 2 실시형태에 관한 차량용 머플러(50)에 의해서도 제 1 실시형태에 관한 차량용 머플러(10)와 동일한 작용에 의하여 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 차량용 머플러(50)에서는, 그 중심위치에서 머플러 서포트(52)를 거쳐 차체에 매달아 지지되기 때문에, 차량용 머플러(50)의 머플러의 질량(하중)이 머플러 서포트(52)에 대략 균등하게 작용하여, 머플러 서포트(52)에 대한 부하 하중의 치우침을 억제할 수 있다. 이것에 의하여 차체에 대한 차량용 머플러(50)의 움직임을 효 율적으로 억제할 수 있고, 머플러 서포트(52)에 의한 차체에 대한 지지에 기인하는 머플러 진동을 더 한층 효과적으로 억제할 수 있다.
여기서, 상기와 같이 금속 박판재의 프레스가공품인 상측 쉘(18), 하측 쉘(20)을 접합하여 구성되는 차량용 머플러(50)는, 경량이기 때문에 머플러 서포트(52)에 의한 일점 매달음 지지가 가능하게 되어 있다.
또한, 제 2 실시형태에서는, 그 근방을 머플러 서포트(52)에 의하여 일점 지지되는 예를 나타내었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 머플러 서포트(42) 또는 머플러 서포트(52)와, 둘레 접합부(16A)의 후단측 양 모서리부에 각각 설치된 머플러 서포트로, 차량용 머플러(50)의 중심을 3점 지지하여도 된다.
(제 3 실시형태)
도 6에는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 차량용 머플러(55)가 사시도로 나타나 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 차량용 머플러(55)는, 머플러 서포트(42) 대신 머플러 서포트(56)에 의해 차체에 지지되는 점에서, 제 1 실시형태에 관한 차량용 머플러(10)와는 다르다.
머플러 서포트(56)는, 제 1 외벽(18A)과 제 2 외벽(18B)을 놓는 기초부(46)를 구비하지 않고, 그 후단(56A)이 격실간 접합부(16B)[격실간 접합 플랜지(18D)]에만 접합되어 있다. 이 맞댐 평판형상의 격실간 접합부(16B)는, 격실(12), 격실(14)[을 구성하는 제 1 외벽(18A, 20A), 제 2 외벽(18B, 20B)]과는 진동 특성, 즉 공진점이 다르기 때문에, 상기 격실간 접합부(16B)에 머플러 서포트(42)를 설치함으로써, 서포트 고무(44)에 의한 방진으로, 2중의 방진구조를 채용한 것이 된다. 이것에 의하여 차량용 머플러(10)의 진동 차단성이 향상된다.
또, 격실간 접합부(16B)는, 그 판 두께가 상측 쉘(18) 단체(單體)의 판 두께의 2배이기 때문에, 차량용 머플러(10)의 차체에 대한 지지 강성을 확보할 수 있다. 즉, 머플러 서포트(53)에 의한 차체에 대한 지지에 기인하는 머플러 진동을 더 한층 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 이와 같이 가교수단을 가지지 않은 머플러 서포트(56)를, 차량용 머플러(55)의 중심위치(Ge)에 설치하여도 되는 것은 물론이다.
(제 4 실시형태)
도 7에는, 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 차량용 머플러(60)가 도 2에 대응하는 단면도로 나타나 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 차량용 머플러(60)는, 격실(12)에 도입된 인너 파이프(62)를 구비하는 점에서, 제 1 실시형태에 관한 차량용 머플러(10)와는 다르다.
인너 파이프(62)는, 이 실시형태에서는 가스 도입구(22)에 끼워 맞추어 제 1 확장실(12A)에 도입된 인렛 관으로 되어 있다. 차량용 머플러(60)의 다른 구성은, 차량용 머플러(10)의 대응하는 구성과 동일하다.
따라서, 제 4 실시형태에 관한 차량용 머플러(60)에 의해서도, 제 1 실시형태에 관한 차량용 머플러(10)와 동일한 작용에 의하여 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 인너 파이프(62)가 제 1 확장실(12A)에 도입되어 있기 때문에, 음향 에너지의 감쇠효과가 향상된다.
(제 5 실시형태)
도 8에는, 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 차량용 머플러(70)가 사시도로 나타나 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 차량용 머플러(70)는, 연통로(26) 대신에 각각 연통수단으로서의 복수의 연통로(72)를 가지는 점에서, 제 1 실시형태에 관한 차량용 머플러(10)와는 다르다.
복수의 연통로(72)는, 각각 머플러 쉘(16)의 격실간 접합부(16B)에 머플러 전후방향으로 서로 이간하여 설치되어 있고, 각각의 유로 단면적은 연통로(26)의 유로 단면적보다 작게 되어 있다. 도 9(A) 및 도 9(B)에 나타내는 바와 같이, 각 연통로(72)는, 각각 격실간 접합 플랜지(18D)에 형성된 터널부(74)와, 격실간 접합 플랜지(20D)에 형성된 터널부(76)와의 개구단을 맞대어 구성되고, 상기 격실간 접합 플랜지(18D, 20D)가 터널부(74), 터널부(76)의 전후에서 접합됨으로써 구성되어 있다. 이 때문에, 이 실시형태에서는 상측 쉘(18), 하측 쉘(20)과 동일한 금형으로 형성하도록 하는 것도 가능하다.
그리고, 복수의 연통로(72)는, 통과하는 배기가스의 음향 에너지를 흡수(감쇠)하도록 각각의 크기, 수, 배치 등이 설정되어 있다. 즉, 복수의 연통로(72)는, 단지 격실(12)과 격실(14)을 연통할 뿐만 아니라, 통과하는 배기가스의 음향 에너지를 감쇠시킴으로써 맥동음을 주성분으로 하는 배기음의 저감기능 또는 튜닝기능을 하도록(튜닝요소로서) 구성되어 있다. 즉, 차량용 머플러(70)에서는, 차량용 머플러(10)에 대하여, 세퍼레이터(28)의 투과구멍(28C) 등에 더하여, 복수의 연통로(72)가 배기음 저감을 위한 튜닝요소로서 부가되어 있다. 차량용 머플러(70)의 다른 구성은, 차량용 머플러(10)의 대응하는 구성과 동일하다.
따라서, 제 5 실시형태에 관한 차량용 머플러(70)에 의해서도, 제 1 실시형태에 관한 차량용 머플러(10)와 동일한 작용에 의하여 동일한 효과[방사음 저감효과, 머플러 서포트(42)에 의한 진동방지 등]를 얻을 수 있다. 그리고, 차량용 머플러(70)에서는, 연통로(26)보다 유로 단면적이 작은 복수의 연통로(72)를 설치하였기 때문에, 음향 에너지의 감쇠효과에 의한 맥동음의 저감작용(소음효과)이 얻어진다. 특히, 복수의 연통로(72)의 크기, 수, 배치 등에 의하여 맥동음을 저감하기 위한 튜닝 폭이 넓어 효과적인 배기음 저감이 가능하고, 이 튜닝을 위한 후가공(구멍뚫기 등)도 불필요하다. 또, 복수의 연통로(72)의 유로면적이 작기 때문에, 가스통과에 따르는 기류음의 발생도 억제된다.
또한, 차량용 머플러(70)에서는, 격실간 접합부(16B)에 머플러 전후방향을 따라 복수의 연통로(72), 즉 폐단면 구조가 형성되기 때문에, 격실간 접합부(16B)가 단순한 맞댐 평판형상인 구성과 비교하여, 격실(12, 14) 사이의 강성이 현저하게 향상된다. 이에 의하여 편평 머플러이면서, 진동소음 성능이 현저하게 향상된다.
이상에 의하여 차량용 머플러(70)에서는, 차량용 머플러(10)와 비교하여도 배기음(방사음, 맥동음, 기류음을 포함하는 배기음 전체)의 저감효과가 높다. 구체적으로는 도 10(A)에 나타내는 바와 같이, 차량용 머플러(70)에서는, 가속시 및 감속시 모두 전체(O. A)로서의 배기음이 차량용 머플러(10)에 대하여 저감되어 있는 것을 알 수 있다. 특히, 도 10(B)에 나타내는 바와 같이, 엔진 폭발의 1차 성분의 음압에 대해서는, 단일의 연통로(26) 대신에 복수의 연통로(72)를 설치함으로 써, 저회전시(특히 가속시)에서의 저감효과가 큰 것을 알 수 있다. 즉, 차량용 머플러(70)에서는, 복수의 연통로(72)를 배기음 저감의 튜닝요소로 함으로써(튜닝요소를 부가한다), 차량용 머플러(10)와 비교하여 배기음 전체의 저감이 도모되었다. 또, 단지 격실간 접합 플랜지(18D), 격실간 접합 플랜지(20D)를 접합함으로써 복수의 연통로(72)가 형성되기 때문에, 상기 배기음의 저감효과를 얻기 위하여 구멍뚫기 등의 후가공을 행할 필요가 없다.
(제 6 실시형태)
도 11(A) 및 도 11(B)에는, 본 발명의 제 6 실시형태에 관한 차량용 머플러(80)가 도 9(A) 및 도 9(B)에 대응하는 단면도로 나타나 있다. 이들 도면에 나타내는 바와 같이, 차량용 머플러(80)는, 복수의 연통로(82)를 구비하는 점에서 제 5 실시형태에 관한 차량용 머플러(70)와 공통하고, 복수의 연통로(82)의 구조에서 차량용 머플러(70)와 상위하다.
복수의 연통로(82)는, 각각 격실간 접합 플랜지(18D)에 형성된 터널부(84)와, 격실간 접합 플랜지(20D)에 형성된 터널부(86)와의 개구단을 전체 길이에 걸쳐 오프셋하여(교대로 배치되도록), 각각의 개구단이 상대방의 격실간 접합 플랜지의 평판부분에서 폐지되어 구성되어 있다. 격실간 접합 플랜지(18D, 20D)의 접합부위는, 전후에 인접하는 터널부(84, 86)의 개구 가장자리부이다.
그리고, 복수의 연통로(82)는, 통과하는 배기가스의 음향 에너지를 흡수(감쇠)하도록 각각의 크기, 수, 배치 등이 설정되어 있다. 즉, 복수의 연통로(82)는, 단지 격실(12)과 격실(14)을 연통할 뿐만 아니라, 배기음의 저감기능 또는 튜닝기 능을 하도록 구성되어 있다. 차량용 머플러(80)의 다른 구성은, 차량용 머플러(10)의 대응하는 구성과 동일하다.
따라서, 제 6 실시형태에 관한 차량용 머플러(80)에 의해서도, 제 1 실시형태에 관한 차량용 머플러(10)와 동일한 작용에 의하여 동일한 효과를 얻을 수 있고, 또, 제 5 실시형태에 관한 차량용 머플러(70)와 동일한 작용에 의하여 동일한 효과[배기음 저감, 튜닝, 및 격실(12, 14) 사이의 강성 향상]를 얻을 수 있다. 특히, 차량용 머플러(80)에서는, 각 복수의 연통로(82)의 단면적을 연통로(72)의 단면적보다 작게 설정하기 쉽고, 아주 미세한 배기음 저감, 튜닝을 행하는 것이 가능하다.
(제 7 실시형태)
도 12에는, 본 발명의 제 7 실시형태에 관한 차량용 머플러(90)가 사시도로 나타나 있다. 또, 도 13(A)에는 도 12의 13A-13A 선을 따른 단면도가, 도 13(B)에는 도 12의 13B-13B 선을 따른 단면도가 각각 나타나 있다. 이들 도면에 나타내는 바와 같이, 차량용 머플러(90)는, 상측 쉘(18)의 격실간 접합 플랜지(18D)와 하측 쉘(20)의 격실간 접합 플랜지(20D)가 직접적으로 접합되어 격실간 접합부(16B)가 구성된 머플러 쉘(16) 대신에, 내장한 파이프부재로서의 인너 파이프(92)와의 접합부가 격실간 접합부(94B)가 된 머플러 쉘(94)을 구비하는 점에서, 제 1 실시형태에 관한 차량용 머플러(10)와는 다르다. 이하, 구체적으로 설명한다.
머플러 쉘(94)은, 상측 쉘(96)과 하측 쉘(98)의 접합에 의하여 구성되어 있다. 도 13(A) 및 도 13(B)에 나타내는 바와 같이, 상측 쉘(96)은, 길이방향으로 직교하는 단면으로 보았을 때 각각 하향으로 개구하는 대략 반원통 형상으로 형성됨과 동시에 머플러 폭방향으로 병렬하여 배치된 제 1 외벽(96A) 및 제 2 외벽(96B)과, 제 1 외벽(96A) 및 제 2 외벽(96B)의 주위를 둘러싸도록 형성된 둘레 접합 플랜지(96C)와, 제 1 외벽(96A) 및 제 2 외벽(96B)의 머플러 폭방향 안쪽의 개구 가장자리를 연결하는 연결벽부(96D)를 가지고 구성되어 있다. 연결벽부(96D)는, 둘레 접합 플랜지(96C)보다 상측에 위치하고 있고, 이들을 연결하는 개구면에 대한 제 1 외벽(96A, 96B) 내의 공간의 깊이는, 상측 쉘(18)에서의 대응하는 깊이보다 얕게 되어 있다.
하측 쉘(98)은, 길이방향으로 직교하는 단면으로 보았을 때 각각 상향으로 개구하는 대략 반원통 형상으로 형성됨과 동시에 머플러 폭방향으로 병렬하여 배치된 제 1 외벽(98A) 및 제 2 외벽(98B)과, 제 1 외벽(98A) 및 제 2 외벽(98B)의 주위를 둘러싸도록 형성된 둘레 접합 플랜지(98C)와, 제 1 외벽(98A) 및 제 2 외벽(98B)의 머플러 폭방향 안쪽의 개구 가장자리를 연결하는 연결벽부(98D)를 가지고 구성되어 있다. 연결벽부(98D)는, 둘레 접합 플랜지(98C)보다 하측에 위치하고 있고, 이들을 연결하는 개구면에 대한 제 1 외벽(98A, 98B) 내의 공간의 깊이는, 하측 쉘(20)에서의 대응하는 깊이보다 얕게 되어 있다.
머플러 쉘(94)은, 상측 쉘(96)의 둘레 접합 플랜지(96C)와 하측 쉘(98)의 둘레 접합 플랜지(98C)를 접합하여 둘레 접합부(94A)가 형성되어 있고, 머플러 폭방향 중앙부에서는 연결벽부(96D)와 연결벽부(98D)가 상하방향으로 이간되어 있다. 이 머플러 쉘(94)에서는, 둘레 접합부(94A)의 안쪽에 형성된 공간이, 머플러 전후방향을 따라 설치된 인너 파이프(92)에 의하여 각각 머플러 전후방향으로 길이가 길게 됨과 동시에 머플러 폭방향으로 병렬한 격실(100, 102, 104)로 구획되어 있다. 여기서, 격실(100)은, 인너 파이프(92)의 내부공간이고, 격실(102, 104)은, 격실(100)에 대하여 머플러 폭방향의 양측에 위치하고 있다.
그리고, 도 13(A) 및 도 13(B)에 나타내는 바와 같이, 머플러 쉘(94)에서는, 인너 파이프(92)는 머플러 폭방향 중앙부에서 격실(104)측으로 오프셋하여 배치되어 있다. 구체적으로는, 인너 파이프(92)는, 상측 쉘(96)에서의 제 2 외벽(96B)의 연결벽부(96D) 근방부분 및 하측 쉘(98)에서의 제 2 외벽(98B)의 연결벽부(98D) 근방부분에, 각각 레이저용접 등에 의하여 접합되어 격실간 접합부(94B)가 구성되어 있다. 이 격실간 접합부(94B)는, 상측 쉘(96), 하측 쉘(98)과 인너 파이프(92)가 머플러 전후방향을 따라 연속적 또는 단속적으로 접합되어 구성되어 있다.
또, 도 12에 나타내는 바와 같이, 머플러 쉘(94)에는, 배기가스가 도입되는 가스 도입구(106), 배기가스를 배출하는 가스 배출구(108)가 형성되어 있다. 가스 도입구(106)는, 머플러 전후방향의 앞쪽방향으로 개구하고, 격실(102)의 전단과 머플러 쉘(94)의 외부를 연통하고 있다. 가스 배출구(108)는, 머플러 전후방향의 뒤쪽방향으로 개구하고, 격실(100)의 후단과 머플러 쉘(94)의 외부를 연통하고 있다. 도시는 생략하나, 가스 도입구(106)에는 인렛 파이프의 후단이 접속되고, 가스 배출구(108)에는 아울렛 파이프(38)의 전단이 접속되어 있다.
가스 도입구(106)는, 상측 쉘(96)의 둘레 접합 플랜지(96C)에서의 제 1 외벽(96A)의 앞쪽에 위치하는 부분을 길이방향을 따라 하향으로 개구하는 반원통 형 상으로 형성된 가스 도입구 형성부(96E)로 하고, 하측 쉘(98)의 둘레 접합 플랜지(98C)에서의 제 1 외벽(98A)의 앞쪽에 위치하는 부분을 길이방향을 따라 상향으로 개구하는 반원통 형상으로 형성된 가스 도입구 형성부(98E)로 하고, 이들 가스 도입구 형성부(96E, 98E)를 비접합부로 함으로써 형성되어 있다.
마찬가지로, 가스 배출구(108)는, 상측 쉘(96)의 둘레 접합 플랜지(96C)에서의 제 1 외벽(96B)[의 연결벽부(96D)측 부분]의 뒤쪽에 위치하는 부분을 길이방향을 따라 하향으로 개구하는 반원통 형상으로 형성된 가스 배출구 형성부(96F)로 하고, 하측 쉘(98)의 둘레 접합 플랜지(98C)에서의 제 2 외벽(98B)[의 연결벽부(98D)측 부분]의 뒤쪽에 위치하는 부분을 길이방향을 따라 상향으로 개구하는 반원통 형상으로 형성된 가스 배출구 형성부(98F)로 하고, 이들 가스 배출구 형성부(96F, 98F)를 비접합부로 함으로써 형성되어 있다. 가스 배출구(108)에는, 인너 파이프(92)의 후단부(92A)가 끼워 맞춰져 있다.
한편, 인너 파이프(92)의 전단에는, 머플러 쉘(94) 내에서의 인너 파이프(92)의 외경보다 작은 치수로 상하로 스로틀된 부분에 위치하고, 격실(102)과 격실(104)을 칸막이하는 칸막이편(92B)이 형성되어 있다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 칸막이편(92B)은, 가공 전의 파이프[인너 파이프(92)]의 끝부로부터 상상선(想像線)으로 나타내는 부분을 잘라냄으로써 잘라내고 남겨진 부분으로서 구성되어 있다. 이 칸막이편(92B)이 인너 파이프(92)에서의 격실(102)측에 형성됨으로써, 상기 인너 파이프(92)의 앞쪽 개구부(92C)는, 격실(104)측으로 개구되어 있다.
또한, 머플러 쉘(94)에는, 한 쌍의 격실(102, 104)을 연통하는 연통수단으로 서의 연통로(110)가 형성되어 있다. 도 12 및 도 13(B)에 나타내는 바와 같이, 연통로(110)는, 상측 쉘(96)에서의 제 1 외벽(96A), 제 2 외벽(96B)을 놓는 터널부(96G)의 내부 공간으로서 구성되고, 인너 파이프(92)[격실(100)]를 타서 넘어 격실(102)과 격실(104)의 뒷부분 사이를 연통하고 있다. 또한, 하측 쉘(98)측에도 터널부(96G)와 대략 대칭을 이루는 터널부를 설치하여도 된다.
이상 설명한 상측 쉘(96), 하측 쉘(98)은, 각각 금속 박판재의 프레스가공으로 각 부가 일체로 형성되어 있다. 또, 상측 쉘(96)과 하측 쉘(98)은, 둘레 접합 플랜지(96C), 둘레 접합 플랜지(98C)에서의 길이방향을 따르는 부분을 공통(일체로)화하여, 그 공통부분을 되접는 구조로 하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 상측 쉘(96)과 하측 쉘(98)을 일체로(동시) 형성할 수 있다. 또한, 상측 쉘(96)은 본 발명에서의 상측 쉘 또는 커버체에 상당하고, 하측 쉘(98)은 본 발명에서의 하측 쉘 또는 커버체에 상당한다.
또, 머플러 쉘(94)의 격실(102) 내에는, 상기 격실(102)을 전후로 구획하는 세퍼레이터(112)가 설치되어 있다. 세퍼레이터(112)는, 격실(102)을 전후로 칸막이하는 원판형상의 칸막이판부(112A)와, 칸막이판부(112A)에 둘레 가장자리로부터 연장하여 설치된 링형상의 끼워맞춤부(112B)를 가지고 구성되어 있다. 세퍼레이터(112)는, 격실(102)의 안 둘레[제 1 외벽(96A, 98A)]에 끼워 맞춰진 끼워맞춤부(112B)가 용접 등에 의하여 상기 격실(102)의 안 둘레에 고정됨으로써, 머플러 쉘(94)에 대하여 유지되어 있다.
격실(102)에서의 세퍼레이터(112)의 앞쪽 공간인 제 1 확장실(102A)은, 도 13(A)에 나타내는 바와 같이 세퍼레이터(112)와 인너 파이프(92)와의 사이에 형성된 축류부(114)에 의하여 격실(102)에서의 세퍼레이터(112)의 뒤쪽 공간인 제 2 확장실(102B)에 연통되어 있다. 축류부(114)[연결벽부(96D, 98D)]는, 통과하는 가스흐름에 축류, 확장을 일으켜 소음효과가 얻어지도록 구성되어 있다.
이상 설명한 차량용 머플러(90)에서는, 도 12에 화살표(G)로 나타내는 바와 같이, 가스 도입구(106)로부터 격실(102)에 도입한 배기가스는, 제 1 확장실(102A)에서 축류로(114)를 통과하여 제 2 확장실(102B)에 도달하고, 또한 연통로(110)를 통과하여 제 3 확장실로서 기능하는 격실(104)에 도입되도록 되어 있다. 또, 격실(104)에 도입된 배기가스는, 상기 인너 파이프(92)의 앞쪽 개구부(92C)에서 인너 파이프(92)에 도입되고, 상기 인너 파이프(92)를 통과하여 가스 배출구(108)[후단부(92A)]로부터 아울렛 파이프(38)에 배출되도록 되어 있다. 또한, 인너 파이프(92)에는 전체적으로 또는 부분적으로 가스구멍(30D)을 설치하여, 음향 에너지의 흡수효과를 얻도록 하여도 된다.
이상 설명한 차량용 머플러(90)는, 도시는 생략하나, 격실(102)을 구성하는 제 1 외벽(96A)과 격실(104)을 구성하는 제 1 외벽(96B)이, 제 1 내지 제 3 실시형태의 어느 하나와 동일한 구조에 의하여 차체에 대하여 지지되도록 되어 있다.
다음에, 제 7 실시형태의 작용을 설명한다.
상기 구성의 차량용 머플러(90)에서는, 인렛 파이프(34)[가스 도입구(106)]로부터 도입된 배기가스는, 제 1 확장실(102A)에서 확장되고, 축류로(114)를 통과할 때에 축류를 일으키고, 제 2 확장실(102B)에서 다시 확장된다. 또한 이 배기가 스는, 연통로(110)에서 축류를 일으켜 제 3 확장실인 격실(104)에서 확장되고, 개구부(92C)에서 인너 파이프(92)에 도입된다. 그리고, 인너 파이프(92)에 도입된 배기가스는, 인너 파이프(92)의 후단부(92A), 즉 가스 배출구(24)를 경유하여 아울렛 파이프(38)에 배출되고, 상기 아울렛 파이프(38)로부터 대기 개방된다.
여기서, 차량용 머플러(90)에서는, 격실간 접합부(94B)에 의하여 가로막힌 3개의 격실(100, 102, 104)을 머플러 폭방향으로 병렬함으로써, 전체로서 머플러 폭방향의 치수(W)에 대하여 상하방향의 치수(H)가 작은 편평형상이면서, 강성이 낮은 편평면이 형성되는 일이 없기 때문에, 바꿔말하면, 머플러 쉘(94)의 길이방향의 대략 전체 길이에 걸쳐 단속적 또는 연속적으로 접합된 격실간 접합부(94B)가 머플러 쉘(94)을 보강하기 때문에, 머플러 쉘(94)은 각 부[격실(102), 격실(104)을 구성하는 제 1 외벽(18A, 20A), 제 2 외벽(18B, 20B)]의 면 강성이 확보된다. 이에 의하여 차량용 머플러(90)에서는, 배기가스의 통과에 따라 생기는 방사음이 억제된다.
특히, 차량용 머플러(90)에서는, 격실(102, 104)[격실(100)을 포함하는 공간]이 대략 원주형상으로 형성되어 있기 때문에, 길이방향으로 직교하는 단면으로 보았을 때, 격실(102, 104)의 체적(머플러 용량)당의 둘레 길이가 짧다. 이에 의하여 격실(102, 104)을 구성하는 제 1 외벽(96A, 98A), 제 2 외벽(96B, 98B)의 각 부의 강성이 대략 균등해지고, 바꿔말하면 부분적인 저강성부가 형성되지 않기 때문에, 방사음이 효과적으로 억제된다.
또 특히, 차량용 머플러(90)에서는, 상측 쉘(96), 하측 쉘(98)을 인너 파이프(92)에 접합하여 격실간 접합부(94B)가 형성되어 있기 때문에, 바꾸어 말하면, 병렬 배치된 격실(102, 104)의 연결부가 폐단면 구조로 되어 있기 때문에, 각 격실(100, 102, 104)의 강성뿐만 아니라, 머플러 쉘(94) 전체로서의 강성이 높다. 이에 의하여 예를 들면 제 1 외벽(96A)과 제 1 외벽(96B)을 연결하는 기초부(46)에 의지하지 않고 머플러 서포트에 의한 차체에 대한 지지에 기인하는 머플러 진동을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 상기한 격실(102, 104)을 연결하는 폐단면 구조의 연결부를 머플러 용량으로서 사용할 수 있기 때문에, 높이치수(H)를 크게 하지 않고 필요한 용량을 확보할 수 있다. 이에 의하여 차량용 머플러(90)는, 예를 들면 차량용 머플러(10)와 비교하여 전체 길이를 짧게 하는 것이 가능하다. 또한 차량용 머플러(90)에서는, 제 1 확장실(102A)과 제 2 확장실(102B)을 연통하는 축류로(114)가 가스유로의 끝부에 한쪽으로 치우쳐 설치되어 있기 때문에, 통상은 가스 흐름방향(화살표 L 방향)으로 직교하는 단면형상으로 결정되는 확장비가, 머플러 길이방향의 단면에 의거하여 설정된다. 이에 의하여 폭방향으로 병렬한 대략 원주형상 공간인 격실(102), 격실(104)을 가지기 때문에 유로 단면적에 제약이 있는 본 구조에서, 확장비를 크게 설정하여 소음효율을 향상할 수 있다. 이에 의하여 원하는 소음성능을 얻기 위한 제약이 적어져, 머플러 설계의 자유도가 향상된다.
또, 차량용 머플러(90)에서는, 각각 프레스가공품인 상측 쉘(96)과 하측 쉘(98)의 접합에 의하여 머플러 쉘(94)이 구성되기 때문에, 간단한 구조로, 편평하고 또한 경량이면서 방사음을 억제하는 것이 실현되었다. 또한 상측 쉘(96), 하측 쉘(98)은, 모두 제 1 외벽(96A, 98A), 제 2 외벽(96B, 98B)을 가지기 때문에, 각각의 제 1 외벽(96A, 98A), 제 2 외벽(96B, 98B)의 프레스 성형에 의한 스로틀 깊이를 얕게 할 수 있고, 성형성이 양호하다. 또한 상측 쉘(96)과 하측 쉘(98)과의 사이에 인너 파이프(92)를 개재시켜 격실간 접합부(94B)를 형성하기 때문에, 제 1 외벽(96A, 98A), 제 2 외벽(96B, 98B)의 프레스가공에 의한 스로틀 깊이를, 상측 쉘(18), 하측 쉘(20)보다 얕게 할 수 있고, 프레스가공에 의한 상측 쉘(96), 하측 쉘(98)의 성형성이 한층 향상된다.
또한 차량용 머플러(90)에서는, 격실(102)과 격실(104)을 연통하는 연통로(110)가 머플러 쉘(94)에 설치되어 있기 때문에, 격실(102)과 격실(104)을 가스 흐름방향으로 연속되는 별개의 확장실로서 사용하는 것이 실현되었다. 이것에 의하여 차량용 머플러(90)의 소음성능을 확보할 수 있다. 또, 이 연통로(110)가 격실간 접합부(94B), 즉 연결벽부(96D)와 연결벽부(98D)와의 접합부에 설치되어 있기 때문에, 바꾸어 말하면, 제 1 외벽(96A)과 제 2 외벽(96B) 사이의 골부에 연통로(110)를 배치하였기 때문에, 머플러 쉘(94)의 높이치수(H)(머플러 전체의 두께)를 늘리지 않고 간단한 구조로 연통수단을 설치할 수 있었다.
또한, 머플러 서포트에 의한 차체에 대한 지지에 대해서는, 제 1 내지 제 3의 어느 하나의 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(제 8 실시형태)
도 15에는, 본 발명의 제 8 실시형태에 관한 차량용 머플러(120)가 사시도로나타나 있다. 또, 도 16에는 차량용 머플러(120)가 평면 단면도로 나타나 있고, 도 17(A), 도 17(B)에는 각각 도 16의 17A-17A 선에 따른 단면도, 17B-17B 선에 따 른 단면도가 각각 나타나 있다. 이들 도면에 나타내는 바와 같이, 차량용 머플러(120)는, 머플러 쉘(122)을 구성하는 상측 쉘(124)과 하측 쉘(126)이, 이들 사이에 내장한 파이프부재로서의 인너 파이프(128)와 접합됨으로써, 격실간 접합부(122B)가 형성되는 점에서, 제 7 실시형태에 관한 차량용 머플러(90)와 유사하나, 인너 파이프(128)의 배치 및 기능이 차량용 머플러(90)에서의 인너 파이프(92)와는 다르다. 이하, 구체적으로 설명한다.
상기한 바와 같이 머플러 쉘(122)은, 상측 쉘(124)과 하측 쉘(126)의 접합에 의하여 구성되어 있다. 도 17(A) 및 도 17(B)에 나타내는 바와 같이, 상측 쉘(124)은, 길이방향으로 직교하는 단면으로 보았을 때, 각각 하향으로 개구하는 대략 반원통 형상으로 형성됨과 동시에 머플러 폭방향으로 병렬하여 배치된 제 1 외벽(124A) 및 제 2 외벽(124B)과, 제 1 외벽(124A) 및 제 2 외벽(124B)의 주위를 둘러싸도록 형성된 둘레 접합 플랜지(124C)와, 제 1 외벽(124A) 및 제 2 외벽(124B)의 머플러 폭방향 안쪽의 개구 가장자리를 연결하는 연결벽부(124D)를 가지고 구성되어 있다.
연결벽부(124D)는, 둘레 접합 플랜지(124C)보다 상측에 위치하고 있고, 이들을 연결하는 개구면에 대한 제 1 외벽(124A, 124B) 내의 공간의 깊이는, 상측 쉘(18)에서의 대응하는 깊이보다 얕게 되어 있다. 또, 연결벽부(124D)는, 하측[제 1 외벽(124A), 제 2 외벽(124B)의 개구측]으로 오목해지는 원호형상으로 형성되어 있고, 그 곡율은 인너 파이프(128)의 곡율에 대응하고 있다.
하측 쉘(126)은, 길이방향으로 직교하는 단면으로 보았을 때, 각각 상향으로 개구되는 대략 반원통 형상으로 형성됨과 동시에 머플러 폭방향으로 병렬하여 배치된 제 1 외벽(126A) 및 제 2 외벽(126B)과, 제 1 외벽(126A) 및 제 2 외벽(126B)의 주위를 둘러싸도록 형성된 둘레 접합 플랜지(126C)와, 제 1 외벽(126A) 및 제 2 외벽(126B)의 머플러 폭방향 안쪽의 개구 가장자리를 연결하는 연결벽부(126D)를 가지고 구성되어 있다.
연결벽부(126D)는, 둘레 접합 플랜지(126C)보다 하측에 위치하고 있고, 이들을 연결하는 개구면에 대한 제 1 외벽(126A, 126B) 내의 공간의 깊이는, 하측 쉘(20)에서의 대응하는 깊이보다 얕게 되어 있다. 또, 연결벽부(126D)는, 상측[제 1 외벽(126A), 제 2 외벽(126B)의 개구측]으로 오목해지는 원호형상으로 형성되어 있고, 그 곡율은 인너 파이프(128)의 곡율에 대응하고 있다.
머플러 쉘(122)은, 상측 쉘(124)의 둘레 접합 플랜지(124C)와 하측 쉘(126)의 둘레 접합 플랜지(126C)를 접합하여 둘레 접합부(122A)가 형성되어 있고, 머플러 폭방향 중앙부에서는 연결벽부(124D)와 연결벽부(126D)가 상하방향으로 이간되어 있다. 이 머플러 쉘(122)에서는, 둘레 접합부(122A)의 안쪽에 형성된 공간이, 머플러 전후방향을 따라 설치된 인너 파이프(128)에 의하여 각각 머플러 전후방향으로 길이가 길게 됨과 동시에 머플러 폭방향으로 병렬한 격실(130, 132, 134)로 구획되어 있다. 여기서, 격실(130)은, 인너 파이프(128)의 내부 공간이고, 격실(132, 134)은, 격실(130)에 대하여 머플러 폭방향의 양측에 위치하고 있다.
그리고, 도 17(A) 및 도 17(B)에 나타내는 바와 같이, 머플러 쉘(122)에서는, 인너 파이프(128)는 머플러 폭방향 중앙부에 배치되어 있다. 구체적으로는, 인너 파이프(128)는, 상측 쉘(124)의 연결벽부(124D)와 하측 쉘(126)의 연결벽부(126D)에, 각각 면 접촉상태에서 상하에 끼워져 있고, 상기 상하의 접촉부분이 각각 레이저용접 등에 의하여 접합되어 격실간 접합부(122B)가 구성되어 있다. 이 격실간 접합부(122B)는, 상측 쉘(124), 하측 쉘(126)과 인너 파이프(128)가 머플러 전후방향을 따라 연속적 또는 단속적으로 접합되어 구성되어 있다.
도 15 및 도 16에 나타내는 바와 같이, 인너 파이프(128)의 전후의 개구단(128A, 128B)은, 연결벽부(124D, 126D)의 전후단이 124C, 126C(122A)에 연속되도록 상하로 스로틀됨으로써 대략 밀봉되어 있다. 또한, 인너 파이프(128)의 후단 근방에는, 격실(132)[뒤에서 설명하는 제 2 확장실(132B)]에 연통하는 복수의 도기공(導氣孔)(136)과, 격실(134)에 연통하는 복수의 배기구멍(138)이 설치되어 있다. 한편, 인너 파이프(128)의 전단 근방에는, 격실(134)에 연통하는 복수의 배기구멍(140)이 설치되어 있다. 이들 복수의 도기공(136), 배기구멍(138, 140)은, 본 발명에서의 연통수단에 상당한다.
또, 도 15에 나타내는 바와 같이, 머플러 쉘(122)에는, 배기가스가 도입되는 가스 도입구(142), 배기가스를 배출하는 가스 배출구(144)가 형성되어 있다. 가스 도입구(142)는, 머플러 전후방향의 앞쪽방향으로 개구하고, 격실(132)의 전단과 머플러 쉘(122)의 외부를 연통하고 있다. 가스 배출구(144)는, 머플러 전후방향의 뒤쪽방향으로 개구하고, 격실(130)의 후단과 머플러 쉘(122)의 외부를 연통하고 있다.
가스 도입구(142)는, 상측 쉘(124)의 둘레 접합 플랜지(124C)에서의 제 1 외 벽(124A)의 앞쪽에 위치하는 부분을 길이방향을 따라 하향으로 개구하는 반원통 형상으로 형성된 가스 도입구 형성부(124E)로 하고, 하측 쉘(126)의 둘레 접합 플랜지(126C)에서의 제 1 외벽(126A)의 앞쪽에 위치하는 부분을 길이방향을 따라 상향으로 개구하는 반원통 형상으로 형성된 가스 도입구 형성부(126E)로 하고, 이들 가스 도입구 형성부(124E, 126E)를 비접합부로 함으로써 형성되어 있다. 가스 도입구(142)에는 인서트관(146)이 격실(132)과 동축이 되도록 삽입(끼워맞춰)되어 고정되어 있다. 인서트관(146)은, 그 전단이 인렛 파이프(34)에 접속되어 있고(도시생략), 그 후단은, 격실(132)(뒤에서 설명하는 제 1 확장실(132A)] 내에 도입되어 있다.
마찬가지로, 가스 배출구(144)는, 상측 쉘(124)의 둘레 접합 플랜지(124C)에서의 제 2 외벽(124B)의 뒤쪽에 위치하는 부분을 길이방향을 따라 하향으로 개구하는 반원통 형상으로 형성된 가스 배출구 형성부(124F)로 하고, 하측 쉘(126)의 둘레 접합 플랜지(126C)에서의 제 2 외벽(126B)의 뒤쪽에 위치하는 부분을 길이방향을 따라 상향으로 개구하는 반원통 형상으로 형성된 가스 배출구 형성부(126F)로 하고, 이들 가스 배출구 형성부(124F, 126F)를 비접합부로 함으로써 형성되어 있다. 가스 배출구(144)에는, 아울렛 파이프(38)의 전단에 접속된(도시생략) 인너 파이프(148)의 후단부(148A)가 끼워 맞춰져 있다.
인너 파이프(148)는, 머플러 쉘(122)의 길이방향을 따라 격실(134)의 축심부에 설치되어 있고, 그 전단부(148B)는, 격실(134)의 전단 근방에 도달하고 있다. 더욱 구체적으로는, 인너 파이프(148)의 앞쪽 개구부(148C)는, 격실(134) 내에서의 인너 파이프(128)에 형성된 배기구멍(140)의 약간 뒤쪽에서 개구되어 있다. 이 인너 파이프(148)의 후단부(148A)의 근방에는, 인너 파이프(128)에 형성된 복수의 배기구멍(138)에 인접(머플러 폭방향으로 인접)하여 복수의 도기공(150)이 형성되어 있다.
이상 설명한 상측 쉘(124), 하측 쉘(126)은, 각각 금속 박판재의 프레스가공으로 각 부가 일체로 형성되어 있다. 이들 상측 쉘(124)과 하측 쉘(126)은, 동일한 금형으로 형성하는 것이 가능하다. 또, 상측 쉘(124)과 하측 쉘(126)은, 둘레 접합 플랜지(124C), 둘레 접합 플랜지(126C)에서의 길이방향을 따르는 부분을 공통(일체로)화하여 상기 공통부분을 되접는 구조로 하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 상측 쉘(124)과 하측 쉘(126)을 일체로(동시) 형성할 수 있다. 또한, 상측 쉘(124)은 본 발명에서의 상측 쉘 또는 커버체에 상당하고, 하측 쉘(126)은 본 발명에서의 하측 쉘 또는 커버체에 상당한다.
또, 머플러 쉘(122)의 격실(132) 내에는, 상기 격실(132)을 전후로 구획하는 세퍼레이터(152)가 설치되어 있다. 세퍼레이터(152)는, 격실(132)을 전후로 칸막이하는 평판형상의 칸막이판부(152A)와, 칸막이판부(152A)에 둘레 가장자리로부터 연장하여 설치된 링형상의 끼워맞춤부(152B)를 가지고 구성되어 있다. 세퍼레이터(152)는, 격실(132)의 안 둘레[제 1 외벽(124A, 126A)]에 끼워 맞춰진 끼워맞춤부(152B)가 용접 등에 의하여 상기 격실(132)의 안 둘레에 고정됨으로써, 머플러 쉘(122)에 대하여 유지되어 있다.
격실(132)에서의 세퍼레이터(152)의 앞쪽 공간인 제 1 확장실(132A)은, 도 15 및 도 17(B)에 나타내는 바와 같이 세퍼레이터(152)에 형성된 노치부(152C)에 의하여 격실(132)에서의 세퍼레이터(152)의 뒤쪽 공간인 제 2 확장실(132B)에 연통하고 있다. 세퍼레이터(152)의 노치부(152C)는, 통과하는 가스흐름에 축류, 확장을 일으키게 하여, 소음효과(주로 맥동음의 저감효과)가 얻어지도록 구성되어 있다.
이상 설명한 차량용 머플러(120)에서는, 도 16에 화살표(G)로 나타내는 바와 같이, 인서트관(146)[가스 도입구(142)]으로부터 격실(132)에 도입한 배기가스는, 제 1 확장실(132A)에서 세퍼레이터(152)의 노치부(152C)를 통과하여 제 2 확장실(132B)에 도달하고, 또한 복수의 도기공(136)을 통과하여 제 3 확장실로 하여 격실(130)에 도입되도록 되어 있다. 격실(130)에 도입된 배기가스는, 일부가 복수의 배기구멍(138)으로부터 배출되어 복수의 도기공(150)으로부터 인너 파이프(148)에 배출되도록 되어 있고, 나머지 일부는 인너 파이프(128) 내의 격실(130)을 유통하여 배기구멍(140), 앞쪽 개구부(148C)를 거쳐 인너 파이프(148)에 도입되고, 상기 인너 파이프(148)를 통과하여 가스 배출구(144)로부터 아울렛 파이프(38)에 배출되도록 되어 있다.
이상 설명한 차량용 머플러(120)는, 도시는 생략하나, 격실(132)을 구성하는 제 1 외벽(124A)과 격실(134)을 구성하는 제 2 외벽(124B)이, 제 1 내지 제 3 실시형태의 어느 하나와 동일한 구조에 의하여 차체에 대하여 지지되도록 되어 있다.
다음에, 제 8 실시형태의 작용을 설명한다.
상기 구성의 차량용 머플러(120)에서는, 인렛 파이프(34)[가스 도입구(142)] 로부터 도입된 배기가스는, 제 1 확장실(132A)에서 확장되고, 세퍼레이터(152)의 노치부(152C)를 통과할 때에 축류를 일으키고, 제 2 확장실(132B)에서 다시 확장된다. 또한 이 배기가스는, 복수의 도기공(136)의 통과에 따라 축류를 일으키고, 제 3 확장실인 격실(130)에서 확장되어, 일부는 복수의 배기구멍(138)으로부터 배출되고, 나머지 일부는 배기구멍(140)으로부터 배출된다. 복수의 배기구멍(138)으로부터 배출된 배기가스는, 주로 복수의 도기공(150)으로부터 인너 파이프(148)에 도입되고, 배기구멍(140)으로부터 배출된 배기가스는, 주로 인너 파이프(148)의 앞쪽 개구부(148C)에서 인너 파이프(148)에 도입된다. 그리고, 인너 파이프(148)에 도입된 배기가스는, 아울렛 파이프(38)에 배출되어, 상기 아울렛 파이프(38)로부터 대기 개방된다.
여기서, 차량용 머플러(120)에서는, 격실간 접합부(122B)에 의하여 가로막힌 3개의 격실(130, 132, 134)을 머플러 폭방향으로 병렬함으로써 전체로서 머플러 폭방향의 치수(W)에 대하여 상하방향의 치수(H)가 작은 편평형상이면서, 강성이 낮은 편평면이 형성되지 않기 때문에, 바꿔 말하면 머플러 쉘(122)의 길이방향의 대략 전체 길이에 걸쳐 단속적 또는 연속적으로 접합된 격실간 접합부(122B)가 머플러 쉘(122)을 보강하기 때문에, 머플러 쉘(122)은 각 부[격실(132), 격실(134)을 구성하는 제 1 외벽(18A, 20A), 제 2 외벽(18B, 20B)]의 면 강성이 확보된다. 이에 의하여, 차량용 머플러(120)에서는, 배기가스의 통과에 따라 생기는 방사음이 억제된다.
특히, 차량용 머플러(120)에서는, 격실(130, 132, 134)이 각각 대략 원주형 상으로 형성되어 있기 때문에, 길이방향으로 직교하는 단면으로 보았을 때, 격실(132, 134)의 체적(머플러 용량)당의 둘레 길이가 짧다. 이에 의하여 격실(132, 134)을 구성하는 제 1 외벽(124A, 126A), 제 2 외벽(124B, 126B)의 각 부의 강성이 대략 균등해지고, 바꾸어 말하면, 부분적인 저강성부가 형성되지 않기 때문에, 방사음이 효과적으로 억제된다.
또 특히 차량용 머플러(120)에서는, 상측 쉘(124), 하측 쉘(126)을 인너 파이프(128)에 접합하여 격실간 접합부(122B)가 형성되어 있기 때문에, 바꿔 말하면, 병렬 배치된 격실(132, 134)의 연결부가 폐단면 구조[인너 파이프(128)]로 되어 있기 때문에, 각 격실(130, 132, 134)의 강성뿐만 아니라, 머플러 쉘(122) 전체로서의 강성이 높다. 이에 의하여 예를 들면 제 1 외벽(124A)과 제 1 외벽(124B)을 연결하는 기초부(46)에 의지하지 않고, 머플러 서포트에 의한 차체에 대한 지지에 기인하는 머플러 진동을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 상기한 격실(132, 134)을 연결하는 폐단면 구조의 연결부를 머플러 용량으로서 사용할 수 있기 때문에, 높이 치수(H)를 크게 하지 않고 필요한 용량을 확보할 수 있다. 이에 의하여 차량용 머플러(120)는, 예를 들면 차량용 머플러(10)와 비교하여 전체 길이를 짧게 하는 것이 가능하다. 또한 차량용 머플러(120)에서는, 제 1 확장실(132A)과 제 2 확장실(132B)을 연통하는 세퍼레이터(152)의 노치부(152C)가 가스유로의 끝부에 한쪽으로 치우쳐 설치되어 있기 때문에, 통상은 가스 흐름방향(화살표 L 방향)으로 직교하는 단면형상으로 결정되는 확장비가, 머플러 길이방향의 단면에 의거하여 설정된다. 이에 의하여 폭방향으로 병렬된 대략 원주형상 공간인 격실(132), 격실(134)을 가지기 때문에 유로 단면적에 제약이 있는 본 구조에서, 확장비를 크게 설정하여 소음 효율을 향상할 수 있다. 이에 의하여 원하는 소음성능을 얻기 위한 제약이 적어져, 머플러 설계의 자유도가 향상된다.
또, 차량용 머플러(120)에서는, 각각 금속 박판재의 프레스가공품인 상측 쉘(124)과 하측 쉘(126)의 접합에 의하여 머플러 쉘(122)이 구성되기 때문에, 간단한 구조이고, 편평하고 또한 경량이면서 방사음을 억제하는 것이 실현되었다. 또한 상측 쉘(124), 하측 쉘(126)은, 모두 제 1 외벽(124A, 126A), 제 2 외벽(124B, 126B)을 가지기 때문에, 각각의 제 1 외벽(124A, 126A), 제 2 외벽(124B, 126B)의 프레스 성형에 의한 스로틀 깊이를 얕게 할 수 있고, 성형성이 양호하다. 또한 상측 쉘(124)과 하측 쉘(126)과의 사이에 인너 파이프(128)를 개재시켜 격실간 접합부(122B)를 형성하기 때문에 제 1 외벽(124A, 126A), 제 2 외벽(124B, 126B)의 프레스가공에 의한 스로틀 깊이, 상측 쉘(18), 하측 쉘(20)보다 얕게 할 수 있고, 프레스가공에 의한 상측 쉘(124), 하측 쉘(126)의 성형성이 한층 향상된다.
또한, 차량용 머플러(120)에서는, 격실(132)과 격실(134)을 연통하기 위한 복수의 도기공(136), 배기구멍(138), 배기구멍(140)이 인너 파이프(128)에 설치되어 있기 때문에, 이것들의 크기, 수, 배치에 의하여 소음성능을 조정할 수 있다. 이 실시형태에서는, 인너 파이프(128) 내의 격실(130)을 제 3 확장실로서 사용함으로써 차량용 머플러(120)의 소음성능을 확보할 수 있었다. 또, 인너 파이프(128)에 의하여 격실(132)과 격실(134)이 연통되기 때문에, 머플러 쉘(122)의 높이 치 수(H)(머플러 전체의 두께)를 늘리지 않고 간단한 구조로 연통수단을 설치할 수 있었다. 도시는 생략하나, 차량용 머플러(120)에서는, 제 5 실시형태에 관한 차량용 머플러(70)와 동등 이상의 배기음 저감효과(도 10 참조)를 얻을 수 있다.
또한, 머플러 서포트에 의한 차체에 대한 지지에 대해서는, 제 1 내지 제 3 의 어느 하나의 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(제 9 실시형태)
도 18에는, 본 발명의 제 9 실시형태에 관한 차량용 머플러(160)가 도 17(B)에 대응하는 단면도로 나타나 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 차량용 머플러(160)는, 세퍼레이터(152) 대신에, 일부가 격실(130) 내로 돌출하는 세퍼레이터(162)를 구비하는 점에서, 제 8 실시형태에 관한 차량용 머플러(120)와는 다르다.
세퍼레이터(162)는, 격실(132)을 제 1 확장실(132A)과 제 2 확장실(132B)로 칸막이하는 원판형상의 칸막이판부(164)를 가진다. 원판형상의 칸막이판부(164)는, 그 일부가 인너 파이프(128)의 관벽에 형성된 슬릿(166)을 관통하여 격실(130) 내로 돌출한 둑부(164A)로 되어 있다. 둑부(164A)는, 도기공(136), 배기구멍(138, 140) 등의 치수, 형상, 배치 등의 설정과 아울러, 격실(130)을 통과하는 가스흐름에 축류, 확장을 일으키게 하여 통과하는 배기가스의 음향 에너지의 감쇠에 의한 맥동음의 저감효과가 얻어지도록 설정되어 있다. 따라서 둑부(164A)의 형상은, 원판형상의 칸막이판부(164)의 다른 부분과 연속적으로 원형을 이루는 것에 한정되지 않고, 저감(소음)해야 할 맥동음의 주파수 대역 등에 따라 각종 형상으로 할 수 있 다.
세퍼레이터(162)는, 칸막이판부(164)에서의 인너 파이프(128)에 간섭하지 않는 둘레 가장자리부분으로부터 연장하여 설치된 링형상의 끼워맞춤부(168)를 가지고 구성되어 있고, 격실(132)의 안 둘레[제 1 외벽(124A, 126A)]에 끼워 맞춘 끼워맞춤부(168)가 용접 등에 의하여 상기 격실(132)의 안 둘레에 고정됨으로써, 머플러 쉘(122)에 대하고 유지되어 있다. 또, 칸막이판부(164)에서의 격실(132)을 칸막이하는 부분에는, 제 1 확장실(132A)과 제 2 확장실(132B)을 연통하는 복수의 투과구멍(164B)이 형성되어 있다. 복수의 투과구멍(164B)은, 상기한 둑부(164A), 도기공(136), 배기구멍(138, 140)과 함께 맥동음의 튜닝요소로 되어 있다.
차량용 머플러(160)의 다른 구성은, 차량용 머플러(120)의 대응하는 구성과 동일하다.
따라서, 제 9 실시형태에 관한 차량용 머플러(160)에 의해서도, 제 8 실시형태에 관한 차량용 머플러(120)와 동일한 작용에 의하여 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 차량용 머플러(160)에서는, 격실(130)을 통과하는 배기가스에 축류, 확장을 일으키게 하는 둑부(164A)를 배기음의 튜닝요소로서 사용할 수 있다. 즉, 차량용 머플러(160)에서는, 도기공(136) 등에 의한 음향 에너지의 감쇠에 의한 맥동음 저감을 위한 튜닝요소에 더하여, 격실(130)을 통과하는 배기가스에 축류, 확장을 맥동음 저감을 위한 튜닝요소로서 사용할 수 있기 때문에, 배기음의 튜닝폭이 넓고, 원하는 주파수 대역의 배기음을 효과적으로 저감할 수 있다. 이에 의하여 차량용 머플러(160)에서는, 맥동음을 포함하는 배기음의 저감효과를 높게 할 수 있 고, 제 5 실시형태에 관한 차량용 머플러(70)와 동등 이상의 배기음 저감효과(도 10 참조)를 얻을 수 있다. 또, 단지 세퍼레이터(162)를 조립함으로써 둑부(164A)가 격실(130) 내에 설치되기 때문에, 구멍뚫기 등의 후가공을 행하는 일 없이, 배기음의 저감효과를 얻을 수 있다. 또한 이 배기음 저감효과를 부품점수의 증가를 수반하지 않고 실현할 수 있다.
(제 10 실시형태)
도 19에는, 본 발명의 제 10 실시형태에 관한 차량용 머플러(170)가 도 17(B)에 대응하는 단면도로 나타나 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 차량용 머플러(170)는, 세퍼레이터(162)에 더하여 격실(134) 내에 설치된 세퍼레이터(172)를 구비하는 점에서, 제 9 실시형태에 관한 차량용 머플러(160)와는 다르다.
세퍼레이터(172)는, 인너 파이프(148)의 바깥 둘레면과 격실(134)의 안 둘레면을 연결하는 둥근 고리형상의 지지판부(174)를 가진다. 둥근 고리형상의 지지판부(174)는, 그 일부가 인너 파이프(128)의 관벽에 형성된 슬릿(176)을 관통하여 격실(130) 내로 돌출한 둑부(174A)로 되어 있다. 둑부(174A)는, 둑부(164A)와 함께 격실(130)을 통과하는 가스흐름에 축류, 확장을 일으키게 하고, 제 9 실시형태의 경우와 마찬가지로 배기음(주로 맥동음)에 대하여 양호한 소음효과가 얻어지도록 설정되어 있다. 따라서 둑부(174A)의 형상은, 원판형상의 지지판부(174)의 다른 부분과 연속적으로 원형을 이루는 것에 한정되지 않고, 원하는 소음효과에 따라 각종 형상으로 할 수 있다. 또, 둑부(174A)는, 둘레 접합부(16A)와 배기가스 흐름방향의 위치가 일치하여도 되고, 오프셋하여도 된다.
또, 세퍼레이터(172)는, 지지판부(174)에서의 인너 파이프(128)에 간섭하지 않는 둘레 가장자리부분부터 연장하여 설치된 링형상의 끼워맞춤부(178)를 가지고 구성되어 있고, 격실(134)의 안 둘레[제 1 외벽(124A, 126A)]에 끼워 맞춘 끼워맞춤부(178)가 용접 등에 의하여 상기 격실(132)의 안 둘레에 고정됨으로써, 머플러 쉘(122)에 대하여 유지되어 인너 파이프(148)를 지지하고 있다. 또, 지지판부(174)에서의 격실(132)을 칸막이하는 부분에는, 배기가스의 통과를 허용하는 복수의 투과구멍(174B)이 형성되어 있다. 복수의 투과구멍(174B)은, 상기한 둑부(164A, 174A), 복수의 투과구멍(164B), 도기공(136), 배기구멍(138, 140)과 함께 맥동음의 튜닝요소로 되어 있다.
차량용 머플러(170)의 다른 구성은, 차량용 머플러(160)의 대응하는 구성과 동일하다.
따라서, 제 10 실시형태에 관한 차량용 머플러(170)에 의해서도 제 9 실시형태에 관한 차량용 머플러(160)와 동일한 작용에 의하여 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 차량용 머플러(170)에서는, 2매의 세퍼레이터(164, 174)에 각각 배기음의 튜닝요소가 되는 둑부(164A, 174A)가 설치되어 있기 때문에, 배기음의 튜닝폭을 한층 넓힐 수 있다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 격실(12, 14, 100, 102, 104, 130, 132, 134)이 대략 원주형상 공간인 예를 나타내었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 격실의 일부 또는 전부를 타원기둥 형상 공간이나 직사각형 기둥형상 공간으로서 하여도 된다.
또, 상기 각 실시형태에서는, 격실이 2개 또는 3개인 예를 나타내었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 상측 쉘(18, 96, 124), 하측 쉘(20, 98, 126) 등에 각각 3개 이상의 외벽[제 1 외벽(18A) 등]을 설치하여 다수의 격실을 형성하도록 하여도 된다.

Claims (48)

  1. 각각 차체 상하방향의 하향으로 개구하도록 형성됨과 동시에 가스 흐름방향으로 길이가 긴 복수의 외벽을 가지는 상측 쉘(shell)과,
    각각 차체 상하방향의 상향으로 개구하도록 형성됨과 동시에 가스 흐름방향으로 길이가 긴 복수의 외벽을 가지는 하측 쉘을 구비하고,
    상기 상측 쉘과 하측 쉘이 서로의 둘레 가장자리부 및 상기 외벽 사이에서 직접적으로 접합됨으로써, 가스 흐름방향과의 교차방향으로 병렬된 복수의 격실(chambers)이 형성되어 있고,
    상기 복수의 격실 사이를 연통하는 연통수단을 가지며,
    상기 연통수단은, 상기 복수의 격실을 구획하는 접합부위에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  2. 가스 흐름방향으로 길이가 길게 됨과 동시에 차체 상하방향의 하향으로 개구하도록 형성된 외벽을 가지는 상측 쉘과,
    가스 흐름방향으로 길이가 길게 됨과 동시에 차체 상하방향의 상향으로 개구하도록 형성된 외벽을 가지고, 둘레 가장자리부가 상기 상측 쉘의 둘레 가장자리에 접합되어 그 접합부의 안쪽에 폐쇄 공간을 형성하는 하측 쉘과,
    가스 흐름방향으로 길이가 길게 되고, 상기 상측 쉘의 외벽 및 상기 하측 쉘의 외벽에 각각 접합되고, 상기 폐쇄 공간을 가스 흐름방향과의 교차방향으로 병렬하는 복수의 격실로 구획하는 파이프부재를 구비하고,
    상기 복수의 격실 사이를 연통하는 연통수단을 가지며,
    상기 연통수단은, 상기 파이프부재에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 파이프부재의 바깥쪽에 형성된 격실을 가스 흐름방향으로 구획하는 판형상의 세퍼레이터의 일부를, 상기 파이프부재 내의 격실에 돌출시킨 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 격실은, 원주형상 공간으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연통수단은, 병렬방향으로 인접한 상기 격실의 길이방향 끝부 사이를 연통하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 연통수단은, 병렬방향으로 인접한 상기 격실의 길이방향 끝부 사이를 연통하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 격실 내에 가스 흐름방향을 따라 인너 파이프를 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 격실 내에 가스 흐름방향을 따라 인너 파이프를 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  9. 제 3항에 있어서,
    상기 격실 내에 가스 흐름방향을 따라 인너 파이프를 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  10. 제 4항에 있어서,
    상기 격실 내에 가스 흐름방향을 따라 인너 파이프를 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  11. 제 5항에 있어서,
    상기 격실 내에 가스 흐름방향을 따라 인너 파이프를 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  12. 제 6항에 있어서,
    상기 격실 내에 가스 흐름방향을 따라 인너 파이프를 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  13. 제 7항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인너 파이프는, 지지수단에 의하여 상기 상측 쉘 및 하측 쉘의 각각에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 인너 파이프는, 지지수단에 의하여 상기 상측 쉘 및 하측 쉘의 각각에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 인너 파이프는, 지지수단에 의하여 상기 상측 쉘 및 하측 쉘의 각각에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 인너 파이프는, 지지수단에 의하여 상기 상측 쉘 및 하측 쉘의 각각에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  17. 제 1항 내지 제 3항 및 제 7항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상측 쉘에서의 다른 상기 격실을 구성하는 외벽 사이를 상기 격실의 병렬방향으로 놓는 가교수단을 구비하고, 상기 가교수단에 차체에 연결되는 머플러 지지부를 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  18. 제 4항에 있어서,
    상기 상측 쉘에서의 다른 상기 격실을 구성하는 외벽 사이를 상기 격실의 병렬방향으로 놓는 가교수단을 구비하고, 상기 가교수단에 차체에 연결되는 머플러 지지부를 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  19. 제 5항에 있어서,
    상기 상측 쉘에서의 다른 상기 격실을 구성하는 외벽 사이를 상기 격실의 병렬방향으로 놓는 가교수단을 구비하고, 상기 가교수단에 차체에 연결되는 머플러 지지부를 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  20. 제 6항에 있어서,
    상기 상측 쉘에서의 다른 상기 격실을 구성하는 외벽 사이를 상기 격실의 병렬방향으로 놓는 가교수단을 구비하고, 상기 가교수단에 차체에 연결되는 머플러 지지부를 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  21. 제 10항에 있어서,
    상기 상측 쉘에서의 다른 상기 격실을 구성하는 외벽 사이를 상기 격실의 병렬방향으로 놓는 가교수단을 구비하고, 상기 가교수단에 차체에 연결되는 머플러 지지부를 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  22. 제 11항에 있어서,
    상기 상측 쉘에서의 다른 상기 격실을 구성하는 외벽 사이를 상기 격실의 병렬방향으로 놓는 가교수단을 구비하고, 상기 가교수단에 차체에 연결되는 머플러 지지부를 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  23. 제 12항에 있어서,
    상기 상측 쉘에서의 다른 상기 격실을 구성하는 외벽 사이를 상기 격실의 병렬방향으로 놓는 가교수단을 구비하고, 상기 가교수단에 차체에 연결되는 머플러 지지부를 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  24. 제 17항에 있어서,
    상기 가교수단은, 상기 복수의 격실을 구획하는 접합부위에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  25. 제 18항에 있어서,
    상기 가교수단은, 상기 복수의 격실을 구획하는 접합부위에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  26. 제 19항에 있어서,
    상기 가교수단은, 상기 복수의 격실을 구획하는 접합부위에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  27. 제 20항에 있어서,
    상기 가교수단은, 상기 복수의 격실을 구획하는 접합부위에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  28. 제 21항에 있어서,
    상기 가교수단은, 상기 복수의 격실을 구획하는 접합부위에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  29. 제 22항에 있어서,
    상기 가교수단은, 상기 복수의 격실을 구획하는 접합부위에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  30. 제 23항에 있어서,
    상기 가교수단은, 상기 복수의 격실을 구획하는 접합부위에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  31. 제 17항에 있어서,
    상기 머플러 지지부를 구성하는 가교수단은, 평면으로 보았을 때의 머플러의 중심위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  32. 제 18항에 있어서,
    상기 머플러 지지부를 구성하는 가교수단은, 평면으로 보았을 때의 머플러의 중심위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  33. 제 19항에 있어서,
    상기 머플러 지지부를 구성하는 가교수단은, 평면으로 보았을 때의 머플러의 중심위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  34. 제 20항에 있어서,
    상기 머플러 지지부를 구성하는 가교수단은, 평면으로 보았을 때의 머플러의 중심위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  35. 제 21항에 있어서,
    상기 머플러 지지부를 구성하는 가교수단은, 평면으로 보았을 때의 머플러의 중심위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  36. 제 22항에 있어서,
    상기 머플러 지지부를 구성하는 가교수단은, 평면으로 보았을 때의 머플러의 중심위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  37. 제 23항에 있어서,
    상기 머플러 지지부를 구성하는 가교수단은, 평면으로 보았을 때의 머플러의 중심위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  38. 제 24항에 있어서,
    상기 머플러 지지부를 구성하는 가교수단은, 평면으로 보았을 때의 머플러의 중심위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  39. 제 25항에 있어서,
    상기 머플러 지지부를 구성하는 가교수단은, 평면으로 보았을 때의 머플러의 중심위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  40. 제 26항에 있어서,
    상기 머플러 지지부를 구성하는 가교수단은, 평면으로 보았을 때의 머플러의 중심위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  41. 제 27항에 있어서,
    상기 머플러 지지부를 구성하는 가교수단은, 평면으로 보았을 때의 머플러의 중심위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  42. 제 28항에 있어서,
    상기 머플러 지지부를 구성하는 가교수단은, 평면으로 보았을 때의 머플러의 중심위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  43. 제 29항에 있어서,
    상기 머플러 지지부를 구성하는 가교수단은, 평면으로 보았을 때의 머플러의 중심위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  44. 제 30항에 있어서,
    상기 머플러 지지부를 구성하는 가교수단은, 평면으로 보았을 때의 머플러의 중심위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  45. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    차체에 연결되는 머플러 지지부를, 상기 복수의 격실을 구획하는 접합부위에 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  46. 제 4항에 있어서,
    차체에 연결되는 머플러 지지부를, 상기 복수의 격실을 구획하는 접합부위에 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  47. 제 5항에 있어서,
    차체에 연결되는 머플러 지지부를, 상기 복수의 격실을 구획하는 접합부위에 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
  48. 제 6항에 있어서,
    차체에 연결되는 머플러 지지부를, 상기 복수의 격실을 구획하는 접합부위에 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 머플러구조.
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