(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部シェルと下部シェルの周囲に形成されたフランジで蛇行通路が形成された上部板体と下部板体を挟み込んでかしめて構成された汎用内燃機関の消音器であって、
前記上部板体には予め設定された幅と深さ及び長さを有し且つ長さ方向の端部で略直角方向に屈折した枝溝を有する複数の溝が該溝の幅よりも大きい間隔を持って形成されると共に前記溝及び枝溝の形成部分以外の部位は平坦な面として構成されており、且つ前記下部板体には前記上部板体に於ける溝の間に対応する位置に予め設定された幅と深さ及び長さを有し且つ長さ方向の端部で略直角方向に屈折した枝溝を有する複数の溝が該溝の幅よりも大きい間隔を持って形成されると共に前記溝及び枝溝の形成部分以外の部位は平坦な面として構成されており、
前記上部板体に形成された溝と前記下部板体に形成された溝を対向させると共に、下部板体に形成された溝が上部板体に形成された隣接する溝の間に位置するように交互に配置し、且つ上部板体に形成された枝溝を下部板体に形成された溝に連通させると共に、下部板体に形成された枝溝を上部板体に形成された溝に連通させるように重ね合わせて上部シェルと下部シェルのフランジに挟んでかしめたことを特徴とする消音器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は消音器に関し、特に、上部シェルと下部シェルとによって構成された内部空間を大きくすることなく、排気ガスの流路を長くすることができる汎用内燃機関の消音器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
汎用内燃機関の消音器として、例えば特許文献１に開示されたものがある。この消音器は、消音器内空間を蛇行通路付きセパレータで２分割されており、セパレータで分割された第１、第２チャンバーと内燃機関の排気ポート及び外気とを連通する入口開口、出口開口が夫々設けられている。また、蛇行通路付セパレータは、中央部を蛇行状に膨出させた２枚の薄板を背中合わせに重合して構成されている。そして、セパレータの一方の薄板に蛇行通路の一端と連通する連通口が設けられると共に、他方の薄板に蛇行通路の他端と連通する連通口が設けられ、更に、この蛇行通路に排気ガス浄化触媒が介装されている。
【０００３】
上記消音器では、排気ガスが第１チャンバーから蛇行通路を経て第２チャンバーを通過する間に、段階的な膨張と、蛇行通路に介装された排気ガス浄化触媒による吸収が行われ、排気騒音を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−１９５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された消音器は、セパレータに構成された蛇行通路の長さ及び消音器容量を含む条件を設定することで低周波騒音を低減することができる。このセパレータに構成された蛇行通路は、半円状の膨出部が形成された２枚の薄板を、互いの膨出部を対向させて重合することで構成されており、折り返し部分は平面視が略半円状に構成されている。このため、蛇行通路の中心は同一平面内に存在し、且つ折り返し部分の通路の長さは隣接する膨出部のピッチに応じて設定されることとなる。このような消音器では、蛇行通路の長さを大きくするには限界があり、限られた消音器内空間で十分な低周波騒音を低減させる構造とすることは困難になる虞がある。
【０００６】
汎用内燃機関では全体構成を小型化して運搬性や機動性を高めることが求められており、消音器も排気騒音の軽減をはかりつつ可及的に小型化することが要求されている。このような要求を満たすために、消音器の容積を大きくすることなく、如何にしてガス通路の長さを大きくすることができるかが課題となっている。
【０００７】
本発明の目的は、消音器の容積を大きくすることなく、蛇行通路の長さを大きくして低周波騒音を低減することができる消音器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明に係る消音器は、上部シェルと下部シェルの周囲に形成されたフランジで蛇行通路が形成された上部板体と下部板体を挟み込んでかしめて構成された汎用内燃機関の消音器であって、前記上部板体には予め設定された幅と深さ及び長さを有し且つ長さ方向の端部で略直角方向に屈折した枝溝を有する複数の溝が該溝の幅よりも大きい間隔を持って形成されると共に前記溝及び枝溝の形成部分以外の部位は平坦な面として構成されており、且つ前記下部板体には前記上部板体に於ける溝の間に対応する位置に予め設定された幅と深さ及び長さを有し且つ長さ方向の端部で略直角方向に屈折した枝溝を有する複数の溝が該溝の幅よりも大きい間隔を持って形成されると共に前記溝及び枝溝の形成部分以外の部位は平坦な面として構成されており、前記上部板体に形成された溝と前記下部板体に形成された溝を対向させると共に、下部板体に形成された溝が上部板体に形成された隣接する溝の間に位置するように交互に配置し、且つ上部板体に形成された枝溝を下部板体に形成された溝に連通させると共に、下部板体に形成された枝溝を上部板体に形成された溝に連通させるように重ね合わせて上部シェルと下部シェルのフランジに挟んでかしめたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る消音器では、上部板体には予め設定された幅と深さ及び長さを有し且つ長さ方向の端部で略直角方向に屈折した枝溝を有する複数の溝が該溝の幅よりも大きい間隔を持って形成されている。同様に下部板体には上部板体に於ける溝の間に対応する位置に予め設定された幅と深さ及び長さを有し且つ長さ方向の端部で略直角方向に屈折した枝溝を有する複数の溝が該溝の幅よりも大きい間隔を持って形成されている。
【００１０】
このため、上部板体と下部板体を重ね合わせて上部シェルと下部シェルのフランジに挟んでかしめたとき、上部板体側と下部板体側に交互に形成された溝は、互いに枝溝によって連通されることとなる。特に、枝溝を介して上部板体に形成された溝と下部板体に形成された溝が接続されて折り返し部分を構成することから、この折り返し部分は、枝溝が一方の板体、例えば上部板体に形成された溝と同一平面に存在し、他方の板体、例えば下部板体に形成された溝に接続される部分で該溝に対し垂直平面に存在する。
【００１１】
即ち、折り返し部分は枝溝と両板体に形成された溝が三次元的に交差して構成されることになる。このため、折り返し部分の通路の長さは、同一平面内で半円状に形成された折り返し部分の長さよりも大きくなり、蛇行通路の長さを延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】消音器の構成を説明する模式断面図である。
【図２】消音器の構成を説明する展開図である。
【図３】蛇行通路の構成を説明する平面図である。
【図４】蛇行通路の折り返し部分の構成を説明する模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る消音器の好ましい実施例について図を用いて説明する。図に示すように、消音器Ａは、上に向かって凸に形成された上部シェル１と、上に向かって凹に形成された下部シェル２を有し、これらのシェル１、２の外縁部の周囲に形成されたフランジ１ａ、２ａに、蛇行通路１０が形成された上部板体３と下部板体４を挟んでかしめることで構成されている。
【００１４】
消音器Ａの内部は、上部板体３、下部板体４によって上部チャンバー５と下部チャンバー６に分割されている。そして、上部シェル１の所定位置には、エンジンから発生した排気ガスが導入される導入管７が接続されており、エンジンからの排気ガスが上部チャンバー５に導入される。上部チャンバー５に導入された排気ガスは上部板体３、下部板体４に形成された通孔９を通って下部チャンバー６に流通する。更に、排気ガスは、下部チャンバー６から蛇行通路１０を経て、該蛇行通路１０に接続され且つ下部シェル２の所定位置に設けた排気管８を通って外部に排気される。
【００１５】
蛇行通路１０は、上部板体３に上に向かって凸に形成された複数（本実施例では３本）の溝１１と、下部板体４に上に向かって凹に形成された複数（本実施例では２本）の溝１２と、夫々の溝１１、１２に連続して形成された枝溝１３、１４によって構成されている。溝１１、１２は、流通する排気ガスの流量に応じた幅寸法と深さ寸法を有しており、各板体３、４の寸法に対応した長さを有している。溝１１、１２の断面形状は特に限定するものではなく、成形性を考慮して最も適した形状であることが好ましい。
【００１６】
各溝１１、１２に於いて、隣接する溝１１どうしのピッチ、及び隣接する溝１２どうしのピッチは、夫々溝１１、１２の幅寸法よりも僅かに大きい寸法に設定されている。即ち、溝１１どうしのピッチと溝１２どうしのピッチは等しい寸法に設定されている。また、溝１１と溝１２は互いに１／２ピッチずれた位置に形成されており、上部板体３と下部板体４を重ね合わせたとき、溝１１と溝１２が同じ位置で対向することがないように構成されている。即ち、下部板体４に形成された溝１２は、上部板体３に於ける隣接する溝１１の間に対応する位置に形成されている。
【００１７】
溝１１の長手方向の一方の端部１１ａ（図３に於ける上側の端部）には、折り返し部分を構成する略直角方向（図３に於ける左方向）に屈折した枝溝１３が形成されている。また、溝１２の長手方向の他方の端部１２ａ（図３に於ける下側の端部）には、折り返し部分を構成する略直角方向（図３に於ける左方向）に屈折した枝溝１４が形成されている。
【００１８】
枝溝１３、１４は、幅及び深さが夫々溝１１、１２と同じ寸法を有しており、断面形状も溝１１、１２と同じ形状を有している。また、枝溝１３、１４の長さは、隣接する溝１１、１２との間に所定の間隔を保持し、且つ上部板体３と下部板体４を重ね合わせたとき、対向する板体に形成された溝の端部に接続し得るような寸法に設定されている。即ち、図３に示すように、上部板体３と下部板体４を重ね合わせたとき、溝１１の枝溝１３は溝１２の端部１２ｂに接続し得るように構成されており、溝１２の枝溝１４は溝１１の端部１１ｂに接続し得るように構成されている。
【００１９】
上部板体３に於ける溝１１及び枝溝１３の形成部分以外の部位は平坦な面として構成されており、下部板体４に於ける溝１２及び枝溝１４の形成部分以外の部位も平坦な面として構成されている。
【００２０】
従って、溝１１の開放部分と溝１２の開放部分が対向するように配置して上部板体３と下部板体４を重ね合わせたとき、夫々の板体３、４に形成された溝１１、１２は開放部分が対向する板体３、４によって閉鎖されることとなり、溝１１、１２による独立した通路が構成される。そして、夫々の溝１１、１２は折り返し部分を構成する枝溝１３、１４を介して接続され、これにより蛇行通路１０が構成される。
【００２１】
また、蛇行通路１０の上流側の所定位置には排気ガスが導入される導入孔１５が設けられ、下流側の所定位置には排気ガスを排出する排出孔１６が設けられている。導入孔１５は、下部板体４に於ける上部板体３に形成された最も上流側の溝１１の上流側に対向する位置に形成されている。また、排出孔１６は、下部板体４に於ける上部板体３に形成された最も下流側の枝溝１３の下流側に対向する位置に形成されている。更に、上部板体３と下部板体４に於ける溝１１、１２及び枝溝１３、１４が形成されることのない平坦な部分であって同じ位置に通孔９が形成されており、この通孔９によって上部チャンバー５と下部チャンバー６が連通している。
【００２２】
従って、エンジンから排出された排気ガスは、上部シェル１に設けた導入管７から上部チャンバー５に導入され、通孔９を通って下部チャンバー６に導入される。そして、導入孔１５から蛇行通路１０に導入され、蛇行通路１０を経て排出孔１６から下部シェル２に設けた排気管８を通過して外部に排出される。
【００２３】
上記の如く構成された蛇行通路１０では、溝１１から枝溝１３を介して溝１２に接続する折り返し部分が、図３、４に示すように、上部板体３の平面内で溝１１から略直角に枝溝１３に屈折し、枝溝１３か下部板体４の溝１２方向に、両板体３、４に対し垂直面内で略直角に屈折して構成されている。従って、折り返し部分に於ける排気ガスの通路は三次元的に屈折することとなる。
【００２４】
即ち、上部板体３に形成された溝１１から枝溝１３を経て下部板体４に形成された溝１２に至る折り返し部分では、図４に示す溝１１の中心を示す点１７から、枝溝１３に於ける溝１２の中心を示す点１９と対向する点１８に至り、該点１８から方向を直角に変更して点１９に至る経路が構成される。従って、溝１１から溝１２に至る折り返し部分の長さは、溝１１のピッチの約半分の寸法と、溝１１の深さの約半分の寸法と、溝１２の深さの約半分の寸法を加えた寸法となる。
【００２５】
これに対し、従来技術で形成された蛇行通路に於ける折り返し部分の構造は同一平面内で屈折しているため、この部分に於ける長さは、隣接する通路のピッチ（本実施例に於ける溝１１のピッチの半分）の寸法となる。従って、本実施例に於ける折り返し部分と比較すると、本実施例の方が溝１１の深さの約半分の寸法と、溝１２の深さの約半分の寸法を加えた寸法長くなる。
【００２６】
このため、本実施例の蛇行通路１０は、従来の同一平面内に形成された蛇行通路に比較して通路長を大きくすることが可能となる。この結果、低周波騒音をより低減することが可能となる。
【００２７】
特に、本実施例では、各板体３、４に形成された溝１１、１２どうしの間には、該溝１１、１２の幅よりも僅かに広い平坦な面が形成される。このため、上下方向に交互に隣接する溝１１と溝１２との間隔を、従来技術に於ける同一平面内で形成された蛇行通路に於ける隣接する直線部分の間隔よりも小さくすることが可能となる。即ち、蛇行通路１０に於ける溝１１と溝１２を平面視でより接近させることが可能となり、各板体３、４の面積を活用してより多くの溝１１、１２を形成することが可能となる。
【００２８】
また、蛇行通路１０の溝１１、１２が重ね合わせた両板体３、４を中心としてこれらの板体３、４の両側に構成されるため、下部板体４には図３に二点鎖線で囲んだ領域２０に直線状の溝（１２）のみ（枝管１４を有しない）を形成することが可能となる。従って、この溝（１２）の端部を上部板体３に形成した溝１１の枝溝１３の端部（図３に於ける符号１６の位置）に接続し、他方の端部側に排出孔を形成しておくことで、蛇行通路１０を構成することが可能となる。
【００２９】
上記の如く構成された蛇行通路１０では、確実に溝（１２）の直線部分に相当する長さ分延長することが可能となり、低周波騒音をより効果的に低減することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係る消音器Ａでは、上部シェル１と下部シェル２とによって構成された内部空間を有効に活用して低周波騒音を低減することが可能である。このため、汎用内燃機関の消音器として利用することが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ                  消音器
１                  上部シェル
１ａ、２ａ          フランジ
２                  下部シェル
３                  上部板体
４                  下部板体
５                  上部チャンバー
６                  下部チャンバー
７                  導入管
８                  排気管
９                  通孔
１０                蛇行通路
１１、１２          溝
１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ
端部
１３、１４          枝溝
１５                導入孔
１６                排出孔
１７〜１９          点
２０                領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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