(57)【要約】  排気管及び消音器を有する燃焼機関と組み合わせて使用される排気装置であって、ほぼ均一の断面を有する外側ケーシング（２）と、多数の室（４）及び通路（６）を有して燃焼機関の騒音減少部として機能する内部装置とで構成されている排気装置。
2005509792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管及び消音器を有する燃焼機関と組み合わせて使用される排気装置であって、
ほぼ均一の断面を有する外側ケーシング（２）と、
多数の室（４）及び通路（６）を有して前記燃焼機関の騒音減少部として機能する内部装置と
で構成されていることを特徴とする排気装置。
【請求項２】
前記室を形成することができる内壁を備えた押し出し成形管部材で構成された多数の個別部材からなることを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項３】
前記内壁は、押し出し成形後、部分的に除去され、部分的に穿孔され、かつ／または部分的に変形されており、それにより、前記室及び通路が形成されることを特徴とする請求項２に記載の排気装置。
【請求項４】
少なくとも１つのバッフルが、前記外側ケーシング内に取り付けられており、それにより、前記室が形成されることを特徴とする請求項２または３に記載の排気装置。
【請求項５】
前記外側ケーシングは、マルチポート押し出し成形管部材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の排気装置。
【請求項６】
前記外側ケーシングは、２つの隣接室を形成する少なくとも１つのバッフルを備えており、管状中空部材が、前記隣接室間に前記通路を形成しており、前記管状部材は、少なくとも前記室の一方に突入していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の排気装置。
【請求項７】
実質的にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の排気装置。
【請求項８】
前記外側ケーシング（２）は、適切な形状を有する少なくとも２つの部分を備え、それらが互いに接続されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の排気装置。
【請求項９】
少なくとも外側ケーシングを押し出し成形することと、
燃焼機関の騒音減少部として機能する室及び通路を形成するように、内壁装置を設けることと
を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の排気装置を製造する方法。
【請求項１０】
マルチポート管を押し出し成形することと、
前記内壁を部分的に除去し、部分的に穿孔し、かつ／または部分的に変形して、前記室及び通路を形成することと
を特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つのバッフルを前記外側ケーシング内に取り付けることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記外側ケーシングは、車両の下部キャリッジに装着される形状を有することを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気管及び消音器を有する燃焼機関と組み合わせて使用される排気装置に関する。
【０００２】
そのような排気装置は、一般的に知られている。
【０００３】
燃焼エンジンによって動力が供給される形式の自動車は、機関から放出される騒音を減少させるために、排気装置を備えている。従来の排気装置は、消音器として機能する１つまたは複数の大型ポットまたは室をパイプで相互接続して構成されている。それらは通常、自動車の下側に設置され、そこで相当な量のスペースを占める。使用可能なスペースを最大限に活用するために、スペースの使用が最適化されている最近の構造では、省スペース化が強く求められる。また、従来の排気装置の寸法及び形状は、自動車の空力特性に負の影響を与えるが、これは別の重要な側面である。燃料消費量を最小限に抑えるために、またこれに伴って汚染物質も最小限に抑えるために、空力特性を最適化しなければならないからである。従来の排気装置のさらなる負の側面は、構造に鋼を使用するために、重量が一般的に大きいことである。鋼は、高温では腐食に対する耐性が非常に弱く、それにより、予想耐用寿命（腐食が壁厚を貫通するまで）を延ばすために、ポット及びパイプの壁厚を増加させることになる。壁厚の増加によって重量が増加し、それによって燃料消費量も増加する。腐食を遅らせるために、鋼製の排気装置にアルミニウム被膜を付着させる場合が多く、これは、少なくともある程度は機能するが、基礎材料の混合により、使用済み排気装置のリサイクルが困難になる。また、ステンレス鋼製の排気装置も提案されているが、これらは、材料が高価であるために高コストであると共に、標準鋼よりも機械加工及びはんだ付けが難しいので、製造が困難である。
【０００４】
本発明の１つの目的は、改良型空力特性を備えた排気装置を提供することである。別の目的は、省スペース化された排気装置を提供することである。さらなる目的は、軽量化した排気装置を提供することである。さらなる目的は、予想耐用寿命を改善した排気装置を提供することである。
【０００５】
本発明によれば、これらの目的は、排気装置を、ほぼ均一の断面を有する外側ケーシングと、多数の室及び通路を有して燃焼機関の騒音減少部(noise reduction)として機能する内部装置(internal system)とで構成することによって達成される。ほぼ均一の断面を有する外側ケーシングを備えた排気装置は、従来形式の装置のような寸法の変化及び多数の鋭い縁部を伴わず、それにより、空力特性が大幅に向上する。ほぼ均一の断面を有する外側ケーシング、及び多数の室及び通路を有する内部装置によって、省スペース化かつ軽量化された排気装置を構成することができる。排気装置は、アルミニウムなどの軽量金属で形成することができ、それにより、予想耐用寿命を任意の選択時間まで増加させると共に、同時に全体重量を減少させることができる。
【０００６】
本発明はさらに、上記排気装置を製造する方法に関する。
【０００７】
排気装置を製造する方法は、少なくとも外側ケーシングを押し出し成形することと、燃焼機関の騒音減少部として機能する室及び通路を形成するように、内壁装置(a system of internal walls)を設けることとを備える。
【０００８】
これにより、ケーシングの断面の複雑な構造でも、コストに大した影響を与えることなく可能になるので、排気装置を低コストで製造することができるようになる。これは、ある程度は、それの製造に押し出し成形処理を使用することによる。
【０００９】
本方法は、室の少なくとも一部を押し出し成形することを備えることができ、これにより、外側ケーシングの場合と同じ利点を得ることができる。
【００１０】
本方法は、放出される騒音の減少を最適化するのに適した構造にするために、室の少なくとも一部を形成する塑性変形を備えることができる。
【００１１】
本方法は、通路を形成することを備え、これにより、正確かつ／または、大型ばかりでなく小型の通路を任意の形状及び形式で形成することができる。
【００１２】
本方法は、設計自由度をさらに高めるために、遮断体(blockings)を挿入することを備えることができる。
【００１３】
本方法は、入口及び／または出口を形成することを備え、これにより、これらを構造に組み込むことができる。変更例として、これらは、たとえば溶接によって、後に取り付けてもよい。
【００１４】
次に、本発明の実施形態の例を示す図面を参照しながら、本発明を説明する。
【００１５】
図１は、第１側面を有し、別の側面を内部に配置した外側ケーシング２を示しており、他の側面は、多数の壁３を有する。外側ケーシング２は、良好な空力特性を有する形状になっている。内側側面の壁３は、さらなる処理後に排気装置の内部に内部区画室を構成するのに適している。
【００１６】
図２、図３及び図４は、内壁３を含む単一部材片として押し出し成形された外側ケーシング２の異なった構造を示している。
【００１７】
図５は、外側ケーシング２及び内壁３を有する図４のＡ−Ａ断面を示す。
【００１８】
図６は、図４及び図５の側面を有する排気装置を示している。排気装置は、内壁３を有する外側ケーシング２を備えている。壁３’は、一方の側で塑性変形されて、通路６が機械加工、たとえば、パンチングまたはドリル加工などがなされている。他方の側では、ケーシング２’及び内壁３”が塑性変形されて、入口１４を形成している。また、通路６が室４と共に形成されている。これは、図７でより明らかになっている。
【００１９】
図７は、ほぼ図６のＢ−Ｂ断面を示す。しかし、端部を閉鎖すると共に、室４をさらに分離するために、遮蔽体またはバッフル１２が追加されている。外側ケーシング２及び壁３は、端部で変形されて、入口１４及び出口１６が形成されている。たとえば、マンドレルを使用して、さらなる室４が形成されている。室４間をガスが流れることができるように、適当な場所に通路６が形成されている。通路６は、任意の寸法、形状及び形式にすることができる。通路６と共に室４の寸法、形状及び形式は設計パラメータであって、これらは、ガスの流量、速度、所望の騒音減少などに対応する、当該技術分野の専門家の知識である既知の技術公式(technical formulas)を使用して計算される。
【００２０】
図８は、実質的に図７と同一である。入口１４から室４を経て通路６を通って隣室４に流入するガスの流れを表す矢印が追加されているだけである。
【００２１】
本発明によれば、排気装置の構造は、自動車の種類、それの用途、エンジンの種類などに応じて、さまざまな形状、寸法及び形式をとることができる。
【００２２】
都合がよければ、他の構成要素に接続しやすくするために、入口１４及び出口１６にパイプを装備してもよい。特に、エンジンの特定音を消音するように設計されたパイプ片を出口１６に装着してもよい。入口１４は、直接的に燃焼室に、マニホルドに、または、たとえば、触媒ユニット及び／または微小粒子フィルタに接続することができる。
【００２３】
図９は、本発明に従った排気装置の基本側面として使用される別の管２０を示している。車両の下側に取り付けるようになっている限り、この側面の正確な断面は重要ではない。これを考慮して、管２０は平坦部分２１及び湾曲部分２２、２３を有する。湾曲部分２２、２３間の接合部分に半円形部分２４が設けられて、１８０°Ｃを相当に超えて延在しており、それにより、円形断面である適当な直径を有する管をこの部分２４内に固定することができる。
【００２４】
図１０に示されているような排気装置を製造するために、開放したままである円形部分２４を除いて、図９の管２０の断面に対応する断面を有するバッフル２５が一端部から挿入されて、その端部から所定距離を置いて配置される。これは、たとえば、ＥＰ−Ａ−０  ８９１  ５２８号またはＥＰ−Ａ−０  ２１４  ６７０号に開示されているようなマニホルド内にバッフルを配置する方法と同様にして行うことができる。このように、管２０は、バッフルで分割されるが半円形部分２４で相互連結された多数の空間に分割される。これらの空間の体積は、消音器として機能するための排気装置の必要条件に適応させることができる。
【００２５】
円形管端部２６を半円形部分２４に挿入し、これらの管端部２６を、いずれか一方の端部がバッフルと同一平面上に位置するか、あるいは、各管端部が、バッフル２５によって分割された２つの隣接空間の一方の内部に延出するように配置することによって、改良を加えることができる。このように、消音を最適化することができる。
【００２６】
バッフル２５及び管端部２６は、当該技術分野で一般的に使用される溶接処理によって、管２０の内側に固定することができる。
【００２７】
図１１には、本発明に従って製造することができ、車両の底部分に直接的に付設することができる排気装置の最終形状が示されている。管の断面が大きくなっているため、排気管は、十分な強度と同時に、騒音減少に十分な体積を有する。この後者の必要条件を考慮して、十分な長さを、したがって、騒音減少に十分な体積を有すると共に、車両の底部に装着するために、押し出し成形側面の屈曲が重要である。この屈曲は、駆動車軸など、車両の底部に装着される他の構造部材を考慮しても、重要である。
【００２８】
消音器は、鋼／鋼合金を使用して製造してもよいが、チタン、アルミニウム、マグネシウムなどの軽量金属合金を使用して製造するのが好ましい。消音器は、セラミック材料製の部品を有することもできる。強化材を有するかまたは有さないプラスチック、任意であるが耐熱性を改善するための内部シールドを有したプラスチックを、一部または全体に使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】排気装置の側面の断面の実施形態を示す図である。
【図２】排気装置の側面の断面の別の実施形態を示す図である。
【図３】排気装置の側面の断面の別の実施形態を示す図である。
【図４】排気装置の側面の断面の別の実施形態を示す図である。
【図５】図４の側面のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図６】排気装置の端面図である。
【図７】図６に従ったＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図８】排気装置を通るガスの流れを表す矢印を付けて、図６に従ったＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図９】排気装置の別の側面の断面図である。
【図１０】図９による側面を用いた排気装置の概略図である。
【図１１】車両に装着することができる状態の完成排気装置を示す図である。
【図１】
2005509792.tif 000003
【図２】
2005509792.tif 000004
【図３】
2005509792.tif 000005
【図４】
2005509792.tif 000006
【図５】
2005509792.tif 000007
【図６】
2005509792.tif 000008
【図７】
2005509792.tif 000009
【図８】
2005509792.tif 000010
【図９】
2005509792.tif 000011
【図１０】
2005509792.tif 000012
【図１１】
2005509792.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成15年8月12日(2003.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管及び消音器を有する燃焼機関と組み合わせて使用される排気装置において、
ほぼ均一の断面を有する外側ケーシング（２）と、
多数の室（４）及び通路（６）を有して前記燃焼機関の騒音減少部として機能する内側構造部と
で構成されている排気装置であって、
内壁を備えた押し出し成形管部材として形成され、
前記壁は、押し出し成形後、部分的に除去され、部分的に穿孔され、かつ／または部分的に変形されており、これにより、前記室及び通路が形成されることを特徴とする排気装置。
【請求項２】
前記室を形成するために、少なくとも１つのバッフルが、前記外側ケーシング内に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項３】
前記外側ケーシングは、マルチポート押し出し成形管部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の排気装置。
【請求項４】
前記外側ケーシングは、２つの隣接室を形成する少なくとも１つのバッフルを備えており、
管状中空部材が、前記隣接室間に前記通路を形成しており、
前記管状部材は、少なくとも前記室の一方に突入していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気装置。
【請求項５】
実質的にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の排気装置。
【請求項６】
前記外側ケーシング（２）は、適切な形状を有する少なくとも２つの部分を備え、それらが互いに接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の排気装置。
【請求項７】
少なくとも外側ケーシングを押し出し成形することと、
燃焼機関の騒音減少部として機能する室及び通路を形成するように、内壁装置を設けることと
を備え、
マルチポート管を押し出し成形することと、
前記室及び通路を形成するために、前記内壁を部分的に除去し、部分的に穿孔し、かつ／または部分的に変形することと
を特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の排気装置を製造する方法。
【請求項８】
少なくとも１つのバッフルを前記外側ケーシング内に取り付けることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記外側ケーシングは、車両の下部キャリッジに装着される形状を有することを特徴とする請求項７または８に記載の方法。
【国際調査報告】
2005509792.tif 000014
2005509792.tif 000015
2005509792.tif 000016