(57)【要約】【課題】  排気ガス流路の負圧と自動車の走行風による吸気圧で連通管の弁を開放させて自動車の走行風を排気ガス流路に導くことにより排気ガスを冷却できる排気ガス冷却装置の提供。【解決手段】  一端側が外気に連通され、他端側が排気ガス流路に連通された連通管４と、前記連通管４内に設けられ、且つ、外気の排気ガス流路への流入のみを許容する弁（リード弁４ｂ）を備えた排気冷却装置において、前記連通管４の一端側を自動車の走行風を積極的に取り入れ可能な状態で設け、前記排気ガス流路（膨張室５）の負圧と、自動車の走行風９による吸気圧で弁（リード弁）を開放させて自動車の走行風９を排気ガス流路（膨張室５）に導くことにより排気ガス８を冷却することとした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側が外気に連通され、他端側が排気ガス流路に連通された連通管と、
前記連通管内に設けられ、且つ、外気の排気ガス流路への流入のみを許容する弁を備えた排気ガス冷却装置において、
前記連通管の一端側を自動車の走行風を積極的に取り入れ可能な状態で設け、
前記排気ガス流路の負圧と、自動車の走行風による吸気圧で弁を開放させて自動車の走行風を排気ガス流路に導くことにより排気ガスを冷却することを特徴とする排気ガス冷却装置。
【請求項２】
請求項１記載の排気ガス冷却装置において、
前記連通管の他端側を消音器本体内に形成された膨張室に直接接続したことを特徴とする排気ガス冷却装置。
【請求項３】
請求項１記載の排気ガス冷却装置において、
前記連通管の他端側を排気管に直接接続したことを特徴とする排気ガス冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス冷却装置に関し、特に自動車の走行風を排気ガス流路に取り入れて排気ガスを冷却できる排気ガス冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排気ガス冷却装置は、一端側が外気に連通され、他端側が排気ガス流路に連通された連通管と、前記連通管内に設けられ、且つ、外気の排気ガス流路への流入のみを許容する弁を備え、前記連通管内に設けられた弁を開閉させて外気を排気ガス流路に導くことにより、排気ガス流路の下流側に設けられた触媒の浄化作用の促進を図っている（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平９−３２９０１８公報
【特許文献２】特開平１１−１８２２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１、２記載の発明にあっては、外気を触媒担体に曝して触媒作用を促進させることが目的であり、排気ガスの脈動による負圧のみを利用して弁の開閉を行っているため、自動車の運転状況によってはリード弁が開放しない虞があるという問題点があった。
なお、このような問題は、例えば、自動車の高速走行時にアクセルを閉じた状態を維持した場合や自動車の減速時に、排気ガスの量が減って排気ガス流路内に弁を開放させるだけの負圧が得られない場合などに生じる虞がある。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、排気ガス流路の負圧と、自動車の走行風による吸気圧で連通管の弁を確実に開放させて自動車の走行風を排気ガス流路に導くことにより、排気ガスを冷却できる排気ガス冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１記載の発明では、一端側が外気に連通され、他端側が排気ガス流路に連通された連通管と、前記連通管内に設けられ、且つ、外気の排気ガス流路への流入のみを許容する弁を備えた排気ガス冷却装置において、前記連通管の一端側を自動車の走行風を積極的に取り入れ可能な状態で設け、前記排気ガス流路の負圧と、自動車の走行風による吸気圧で弁を開放させて自動車の走行風を排気ガス流路に導くことにより排気ガスを冷却することを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の排気ガス冷却装置において、前記連通管の他端側を消音器本体内に形成された膨張室に直接接続したことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明では、請求項１記載の排気ガス冷却装置において、前記連通管の他端側を排気管に直接接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の発明にあっては、連通管の一端側を自動車の走行風を積極的に取り入れ可能な状態で設け、排気ガス流路の負圧と、自動車の走行風による吸気圧で弁を開放させて自動車の走行風を排気ガス流路に導くことにより排気ガスを冷却することとしたため、排気ガス流路に所望の負圧が得られない場合でも自動車の走行風による吸気圧で弁を確実に開放させて自動車の走行風を排気ガス流路に取り入れることができ、これにより排気ガスを冷却して吐出音を低減したり、共鳴周波数のチューニングなどを行うことができる。
【０００９】
請求項２記載の発明にあっては、連通管の他端側を消音器本体内に形成された膨張室に直接接続したため、自動車の走行風を連通管を介して直接膨張室に取り入れることができ、従来の発明に比べてより低温の自動車の走行風を膨張室に取り入れて排気ガスを冷却でき、これにより排気ガスを冷却して吐出音を低減したり、共鳴周波数のチューニングなどを行うことができる。
【００１０】
請求項３記載の発明にあっては、前記連通管の他端側を排気管に直接接続したため、排気管内の排気ガス流路に所望の負圧が得られない場合でも自動車の走行風による吸気圧で弁を確実に開放させて自動車の走行風を排気管内に導くことができ、これにより排気ガスを冷却して吐出音を低減したり、共鳴周波数のチューニングなどを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
以下、本発明の実施例１について説明する。
図１は本発明の実施例の排気ガス冷却装置を示す側端面図、図２はリード弁の作動を説明する図、図３は本実施例１の排気ガス冷却装置の作用・効果を説明する側端面図、図４は膨張室の圧力状態を説明する図である。
【００１３】
先ず、本実施例１の排気ガス冷却装置の構成を説明する。
【００１４】
図１に示すように、本発明の排気ガス冷却装置が採用されるサブマフラ１は、排気ガスの下流側に設けられる図外のメインマフラの消音量を補足して吐出音を低減したり、排気系全体の共鳴特性を改善するために装着されるものであって、消音器本体２と、排気管３と、連通管４を主要な構成としている。
【００１５】
前記排気管４の排気ガス上流側（車両前方側に相当）は、図外の触媒コンバータに接続され、排気ガス下流側は図外のメインマフラに接続されている。
また、前記排気管４は、消音器本体２を貫通した状態で設けられ、その中途部には消音器本体２の膨張室５に連通する排気ガス流通孔６が複数形成されている。
【００１６】
また、前記消音器本体の車両前方側側壁７には、前記排気管４に近接して車両前方側に突出した連通管４が設けられている。
前記連通管４の一端側は、拡径されたテーパ部４ａを有して車両前方側に開口されており、後述する自動車の走行風９を積極的に取り入れ可能な状態になっている。
一方、前記連通管４の他端側は、前記膨張室５に直接接続されている。
【００１７】
さらに、前記連通管４内にはリード弁４ｂが設けられている。
図２（ａ）に示すように、前記リード弁４ｂには一対の弁体４ｃが設けられ、各々の弁体４ｃは連通管４の内壁に固定された漏斗状の隔壁４ｄの開口部４ｅを膨張室５側から塞ぐように付勢されており、図２（ｂ）に示すように、後述する膨張室５の負圧と自動車の走行風による吸気圧によって開放されると、自動車の走行風（破線矢印で図示）の膨張室５への流入を許容する構造になっている。
【００１８】
次に、本実施例１の排気ガス冷却装置の作用・効果を説明する。
このように構成された排気ガス冷却装置にあっては、図３に示すように、排気ガス８が上流側から下流側に向かって排気管３を流通する際、その一部が排気ガス流通孔６を介して膨張室５に流入する排気ガス流路が形成される。
【００１９】
これにより、前記排気ガス８の一部が排気ガス流通孔６を通過する際に拡縮作用を受け、メインマフラの消音量を補足して吐出音を低減したり、排気系全体の共鳴特性をチューニングできる。
【００２０】
ここで、図４に膨張室５のＡ〜Ｃ点（図１参照）の位置において排気ガス８の脈動による膨張室５の圧力について測定した結果を示す。
【００２１】
測定条件としては、自動車のエンジン回転数を１５００回転（図４（ａ）〜（ｃ）参照）と３０００回転（図４（ｄ）〜（ｆ）参照）に一定にしてそれぞれ測定したところ、排気管３内のＣ点では常に負圧であるが、Ａ点及びＢ点においては負圧と正圧を繰り返すため、膨張室５は常に負圧とはいえない。
【００２２】
即ち、自動車の運転状況によっては、例えば、従来の構造では自動車の高速走行時にアクセルを閉じた状態を維持した場合や自動車の減速時等に、排気ガスの量が減ってリード弁を開放させるだけの負圧が得られない虞がある。
なお、リード弁の弁体の付勢力を弱く設定すると排気ガスが外部に漏れてしまう可能性がある。
【００２３】
これに対し本実施例の排気ガス冷却装置では、膨張室５の負圧に加え、自動車の走行風９による吸気圧でリード弁４ｂを確実に開放して外気に比べてより低温の自動車の走行風９を膨張室５に取り入れることができる。
【００２４】
従って、排気ガス８を効率良く冷却して前記吐出音の低減に貢献できると同時に、排気系全体の共鳴特性をチューニングする際の調整幅が広がる。
【００２５】
また、前記連通管３は、消音器本体２の車両前方側側壁７に設けられる上、テーパ部４ａを備えるため、自動車の走行風９を積極的に取り入れることができる。
【００２６】
また、本実施例１では連通管４を排気管３に近接して設けたため、排気管３から離間した位置に比べてより大きな負圧を得ることができる。
【実施例２】
【００２７】
以下、本発明の実施例２について説明する。
図５は本発明の実施例２の排気ガス冷却装置を示す側端面図、図６は本実施例２の排気ガス冷却装置の作用・効果を説明する側端面図である。
本実施例２の排気ガス冷却装置では、連通管の一端側を変更し、他端側を膨張室で排気管に接続したこと以外は前記実施例１と同様であるため、同一の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略し、相違点のみについて詳述する。
【００２８】
図５に示すように、本実施例２の排気ガス冷却装置では、連通管２０の一端側が車幅方向に向かって開口される他、車両前方側に比べて車両後方側が車幅方向に長いテーパ状に形成されることにより、後述する自動車の走行風を積極的に取り入れ可能な状態になっている。
【００２９】
また、前記連通管２０の内部には前記実施例１で説明したリード弁４ｂが設けられている。
このように構成された排気ガス冷却装置にあっては、図６に示すように、排気ガス８が上流側から下流側に向かって排気管３を流通する際、その一部が排気ガス流通孔６を介して膨張室５に流入する排気ガス流路が形成される。
【００３０】
これにより、前記排気ガス８の一部が排気ガス流通孔６を通過する際に拡縮作用を受け、メインマフラの消音量を補足して吐出音を低減したり、排気系全体の共鳴特性をチューニングできる。
【００３１】
また、排気管３内の負圧に加え、自動車の走行風９による吸気圧でリード弁４ｂを確実に開放して外気に比べてより低温の自動車の走行風を膨張室５に取り入れることができる。
【００３２】
従って、排気ガス８を効率良く冷却して前記吐出音の低減に貢献できると同時に、排気系全体の共鳴特性をチューニングする際の調整幅が広がる。
【００３３】
また、前記連通管３の一端側をテーパ状に形成したため、自動車の走行風９を積極的に取り入れることができる。
【００３４】
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、本実施例では、消音器本体の長手方向が車両前後方向に搭載された場合について記載したが、短手方向が車両前後方向に搭載された場合は、その走行風を利用する方向に連通管を設けることは当然である。
【００３５】
また、リード弁４ｂは一般的なチャック弁で代用することができ、その構造については適宜設定できる。
また、図７に示すように、排気管２１に連通管２２を直接接続しても良い。
【００３６】
この場合、連通管２２の一端側を車両前方側に屈曲させたり、図８に示すように、排気管２１を縮径させた縮径部２３を形成して排気ガス８の流速を増加させたり、あるいは連通管２２をベンチュリー形状にして自動車の走行風９を積極的に取り入れ可能な構造にしても良い。
【００３７】
さらに、排気系の途中に前述した連通管を複数設置したり、その位置を適宜設定することによって排気系全体の共鳴周波数のチューニングを行うことも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例の排気ガス冷却装置を示す側端面図である。
【図２】リード弁の作動を説明する図である。
【図３】本実施例１の排気ガス冷却装置の作用・効果を説明する側端面図である。
【図４】膨張室の圧力状態を説明する図である。
【図５】本発明の実施例２の排気ガス冷却装置を示す側端面図である。
【図６】本実施例２の排気ガス冷却装置の作用・効果を説明する側端面図である。
【図７】その他の実施例の排気ガス冷却装置を示す図である。
【図８】その他の実施例の排気ガス冷却装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  サブマフラ
２  消音器本体
３  排気管
４、２０  連通管
４ａ  テーパ部
４ｂ  リード弁
４ｄ  隔壁
４ｅ  開口部
５  膨張室
６  排気ガス流通路
７  車両前方側側壁
８  排気ガス
９  自動車の走行風
【図１】
2006009599.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006009599.tif 000008
【図７】
2006009599.tif 000009
【図８】
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