(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
0003657456.tif 000002
【図２】
0003657456.tif 000003
【図３】
0003657456.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003657456.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003657456.tif 000011
【図１１】
0003657456.tif 000012
【図１２】
0003657456.tif 000013