(57)【要約】【課題】エンジンに連なる排気管からの排ガスを順次流通させる複数の膨張室が、筒部を有するケーシング内に形成される排気マフラーにおいて、流通抵抗を低く抑えることを可能とするとともに、部品点数の増大を抑制して設計自由度および組付け性を高めつつ簡易な構造とする。【解決手段】径を異ならせた円形もしくは円弧状の横断面形状を有して同心に配置される複数の隔壁１８，１９，２０，２１が、それらの隔壁１８〜２１を相互間に介在させて筒部１３の半径方向で隣り合う複数の膨張室６〜１０をケーシング１２内に形成するようにしてケーシング１２内に固定配置され、複数の隔壁１８〜２１に、それらの隔壁１８〜２１の内側および外側間を連通させる連通孔２３，２４，２５，２６がそれぞれ設けられる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（Ｅ）に連なる排気管（５）からの排ガスを順次流通させる複数の膨張室（６，７，８，９，１０）が、筒部（１３）を有するケーシング（１２）内に形成される排気マフラーにおいて、径を異ならせた円形もしくは円弧状の横断面形状を有して同心に配置される複数の隔壁（１８，１９，２０，２１）が、それらの隔壁（１８〜２１）を相互間に介在させて前記筒部（１３）の半径方向で隣り合う複数の前記膨張室（６〜１０）を前記ケーシング（１２）内に形成するようにして前記ケーシング（１２）内に固定配置され、複数の前記隔壁（１８〜２１）に、それらの隔壁（１８〜２１）の内側および外側間を連通させる連通孔（２３，２４，２５，２６）がそれぞれ設けられることを特徴とする排気マフラー。
【請求項２】
前記連通孔（２４〜２６）が、前記筒部（１３）の軸線方向に沿って延びるスリットとして形成されることを特徴とする請求項１記載の排気マフラー。
【請求項３】
前記筒部（１３）の半径方向で隣り合う前記隔壁（１８〜２１）の前記連通孔（２３〜２６）が周方向にオフセットした位置に配置されることを特徴とする請求項１または２記載の排気マフラー。
【請求項４】
複数の前記隔壁（２３〜２６）の一部であって前記筒部（１３）の半径方向で隣り合う少なくとも一対の隔壁（１９，２０）に、前記連通孔（２４，２５）が周方向で同一位置となるように設けられることを特徴とする請求項１または２記載の排気マフラー。
【請求項５】
複数の前記隔壁（２３〜２６）のうち前記筒部（１３）の半径方向に沿う最内方の隔壁（１８）の長手方向一端部に前記排気管（５）が接続され、当該排気管（５）との接続部よりも排ガス流通方向下流側で前記最内方の隔壁（１８）内に触媒（２２）が収容配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の排気マフラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに連なる排気管からの排ガスを順次流通させる複数の膨張室が、筒部を有するケーシング内に形成される排気マフラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーシング内をその長手方向に間隔をあけて配置される複数の隔壁で複数の膨張室に区画し、それらの膨張室を区画する隔壁のうち少なくとも２つの隔壁間にわたる連通管で膨張室間を連通するようにした排気マフラーが、特許文献１等で知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２８２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記特許文献１で開示されるような排気マフラーでは、排ガス流はケーシング内の複雑な内表面形状の影響を受けて乱流となり、流通抵抗が増大してしまう。また膨張室の個数の増減調整を行うと構造がより複雑となるとともに部品点数が増大し、設計自由度および組付け性に制約が生じていた。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、流通抵抗を低く抑えることを可能とするとともに、部品点数の増大を抑制して設計自由度および組付け性を高めつつ簡易な構造とした排気マフラーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、エンジンに連なる排気管からの排ガスを順次流通させる複数の膨張室が、筒部を有するケーシング内に形成される排気マフラーにおいて、径を異ならせた円形もしくは円弧状の横断面形状を有して同心に配置される複数の隔壁が、それらの隔壁を相互間に介在させて前記筒部の半径方向で隣り合う複数の前記膨張室を前記ケーシング内に形成するようにして前記ケーシング内に固定配置され、複数の前記隔壁に、それらの隔壁の内側および外側間を連通させる連通孔がそれぞれ設けられることを第１の特徴とする。
【０００７】
また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記連通孔が、前記筒部の軸線方向に沿って延びるスリットとして形成されることを第２の特徴とする。
【０００８】
本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、前記筒部の半径方向で隣り合う前記隔壁の前記連通孔が周方向にオフセットした位置に配置されることを第３の特徴とする。
【０００９】
本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、複数の前記隔壁の一部であって前記筒部の半径方向で隣り合う少なくとも一対の隔壁に、前記連通孔が周方向で同一位置となるように設けられることを第４の特徴とする。
【００１０】
さらに本発明は、第１〜第４の特徴の構成のいずれかに加えて、複数の前記隔壁のうち前記筒部の半径方向に沿う最内方の隔壁の長手方向一端部に前記排気管が接続され、当該排気管との接続部よりも排ガス流通方向下流側で前記最内方の隔壁内に触媒が収容配置されることを第５の特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の特徴によれば、ケーシングの筒部の半径方向で隣り合う複数の膨張室が、径を異ならせた円形もしくは円弧状の横断面形状を有して同心に配置される複数の隔壁をケーシング内に固定配置することで形成されるので、複数の膨張室を簡易な構造で形成することができ、また隔壁の個数を増減することで膨張室の個数の増減調整を容易に行うことができ、部品点数の増大を抑制して設計自由度および組付け性を高めつことが可能となる。しかもケーシングの長手方向に膨張室が並ぶ従来の排気マフラーと比べて排ガスの流通経路が単純であり、流通抵抗を低く抑えることができる。すなわち上記従来の排気マフラーでは、排ガスが膨張、拡散、収縮する際に、その流通路の形状変化で流れが乱れることによって圧力損失の増加を招いてしまうが、複数の膨張室が筒部の半径方向で隣り合うようにした本発明の上記構成では、ケーシングの半径方向内方側の膨張室から連通孔を経て半径方向外方側の膨張室に排ガスが抜ける際に、排ガスは半径方向外方側の膨張室の外周を規定する隔壁にあたって周方向に流れ、次の連通孔からさらに半径方向外方側の膨張室に流れることを繰り返して流通することになり、排ガスの流れが各膨張室内では一定の方向であるので圧力損失を低減することができ、排ガスの抜けを良くすることができる。
【００１２】
また本発明の第２の特徴によれば、隔壁に設けられる連通孔が筒部の軸線方向に沿って延びるスリットであるので、連通孔の形成が容易であり、スリットの幅を調整することで排ガスの流れを容易にコントロールすることができる。
【００１３】
本発明の第３の特徴によれば、筒部の半径方向で隣り合う隔壁の連通孔が周方向にオフセットしているので、オフセット量を変化させることで排ガスの流れでの圧力損失を容易にコントロールすることができる。
【００１４】
本発明の第４の特徴によれば、筒部の半径方向で隣り合う少なくとも一対の隔壁に周方向で同一位置となるように連通孔が設けられるので、それらの隔壁間の膨張室をレゾネータとして使うことができる。
【００１５】
さらに本発明の第５の特徴によれば、筒部の半径方向に沿う最内方の隔壁内には、その隔壁の長手方向一端部に接続される排気管との接続部よりも排ガス流通方向下流側に位置するようにして触媒が収容配置されるので、排気マフラーの中心に排ガスを導入することで高温を保ち易い場所に触媒を配置して触媒の早期活性化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態の排気マフラーの縦断面図であって図３の１−１線に沿う断面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】第２の実施の形態の排気マフラーの図３に対応した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら説明する。
【００１８】
本発明の第１の実施の形態について図１〜図３を参照しながら説明すると、先ず図１において、たとえば自動二輪車に搭載されるエンジンＥからの排ガスを導く排気管５が本発明に従う排気マフラーに接続されており、この排気マフラーは、前記排気管５からの排ガスを順次流通させる複数たとえば６つである第１〜第６膨張室６，７，８，９，１０，１１が、筒部１３を有するケーシング１２内に形成されて成るものである。
【００１９】
図２および図３を併せて参照して、前記ケーシング１２は、円筒状である筒部１３と、該筒部１３の一端部外周に固着される第１短筒部１４ａを外周に一体に有する第１端壁１４と、前記筒部１３の他端部内周に固着される第２短筒部１５ａを一体に有する第２端壁１５と、前記筒部１３の他端部を第２短筒部１５ａとの間に挟んで前記筒部１３の他端部外周に固着される第３短筒部１６ａを大径端に有してテーパ状に形成されるとともに小径端には排出管１６ｂが同軸にかつ一体に設けられるテーパ壁１６とで構成される。
【００２０】
第１〜第６膨張室６〜１１のうち第１〜第５膨張室６〜１０は、第１および第２端壁１４，１５間で前記ケーシング１２内に形成され、第６膨張室１１は、排出管１６ｂに通じるようにしてケーシング１２の第２端壁１５およびテーパ壁１６間に形成される。而して第１〜第５膨張室６〜１０は、ケーシング１２の第１および第２端壁１４，１５に固着される複数たとえば４つである第１〜第４隔壁１８〜２１を相互間に介在させてケーシング１２の筒部１３の半径方向で隣り合うように配置される。
【００２１】
第１〜第４隔壁１８〜２１は、径を異ならせた円形もしくは円弧状の横断面形状を有して同心に配置されるものであり、第１隔壁１８は、円形の横断面形状を有して段付きの円筒状に形成され、第２隔壁１９は第１隔壁１８よりも大径である円弧状の横断面形状を有し、第３隔壁２０は第２隔壁１９よりも大径である円弧状の横断面形状を有し、第４隔壁２１はケーシング１２の筒部１３よりも小径かつ第３隔壁２０よりも大径である円弧状の横断面形状を有する。
【００２２】
第１隔壁１８は、第１端壁１４に長手方向の一端部が固着される大径筒部１８ａと、大径筒部１８ａの他端部に一端部を同軸にかつ一体に連ならせるとともに他端部が第２端壁１５に固着される小径筒部１８ｂとを有して段付き円筒状に形成される。
【００２３】
第１〜第４隔壁１８〜２１のうちケーシング１２の筒部１３の半径方向に沿う最内方の隔壁である第１隔壁１８の長手方向一端部には排気管５の下流端部が接続されるものであり、この実施の形態では、第１端壁１４の中央部に設けられた支持筒部１４ｂを気密に貫通して第１端壁１４に固着される排気管５の下流端部に設けられる接続管部５ａに第１隔壁１８の一端部が嵌合、固着されることで、第１隔壁１８の長手方向一端部すなわち大径筒部１８ａの一端部に排気管５の下流端部が接続される。
【００２４】
しかも前記排気管５との接続部よりも下流側の第１隔壁１８内、この実施の形態では第１隔壁１８の大径筒部１８ａ内に触媒２２が収容配置される。
【００２５】
第１膨張室６は第１隔壁１８の小径筒部１８ｂ内に形成され、環状の第２膨張室７は第１および第２隔壁１８，１９間に形成され、環状の第３膨張室８は第２および第３隔壁１９，２０間に形成され、環状の第４膨張室９は第３および第４隔壁２０，２１間に形成され、環状の第５膨張室１０は第４隔壁２１およびケーシング１２の筒部１３間に形成される。
【００２６】
第１〜第４隔壁１８〜２１には、それらの隔壁１８〜２１の内側および外側間を連通させる連通孔２３，２４，２５，２６がそれぞれ設けられるものであり、第１隔壁１８の小径筒部１８ｂには第１隔壁１８の長手方向に長く延びる長孔状の連通孔２３が設けられる。また円弧状の横断面形状を有する第２〜第４隔壁１９，２０，２１の連通孔２４，２５，２６は、筒部１３の軸線方向に沿って延びて第２〜第４隔壁１９〜２１の長手方向全長にわたるスリットである。
【００２７】
しかも前記ケーシング１２における筒部１３の半径方向で隣り合う隔壁の連通孔は周方向にオフセットした位置に配置されるものであり、この第１の実施の形態では、第１隔壁１８の連通孔２３および第２隔壁１９の連通孔２４、第２隔壁１９の連通孔２４および第３隔壁２０の連通孔２５、第３隔壁２０の連通孔２５および第４隔壁２１の連通孔２６が、前記筒部１３の周方向でたとえば１８０度オフセットした位置に配置される。
【００２８】
また第２端壁１５には第５膨張室１０を第６膨張室１１に連通させるための連通孔２７，２７が周方向に間隔をあけた複数箇所たとえば２箇所に設けられる。
【００２９】
次にこの第１の実施の形態の作用について説明すると、円形の横断面形状を有する第１隔壁１８と、円弧状の横断面形状を有する第２〜第４隔壁１９，２０，２１とが相互に径を異ならせてケーシング１２の筒部１３内に同心に固定配置されており、第１〜第４隔壁１８〜２１を相互間に介在させて前記筒部１３の半径方向で隣り合う第１〜第５膨張室６〜１０が前記ケーシング１２内に形成され、第１〜第４隔壁１８〜２１には、それらの隔壁１８〜２１の内側および外側間を連通させる連通孔２３〜２６がそれぞれ設けられるので、第１〜第５膨張室６〜１０を簡易な構造で形成することができ、また隔壁の個数を増減することで膨張室の個数の増減調整を容易に行うことができ、部品点数の増大を抑制して設計自由度および組付け性を高めつことが可能となる。しかもケーシング１２の長手方向に膨張室が並ぶ従来の排気マフラーと比べて排ガスの流通経路が単純であり、流通抵抗を低く抑えることができる。すなわち上記従来の排気マフラーでは、排ガスが膨張、拡散、収縮する際に、その流通路の形状変化で流れが乱れることによって圧力損失の増加を招いてしまうが、第１〜第５膨張室６〜１０が筒部１３の半径方向で隣り合うようにした本発明の上記構成では、ケーシング１２の半径方向内方側である第１膨張室６から連通孔２３を経て半径方向外方側である第２膨張室７に排ガスが抜ける際に、排ガスは第２膨張室８の外周を規定する隔壁１９にあたって周方向に流れ、次の連通孔２４からさらに半径方向外方側の第３膨張室８に流れることを繰り返して、第１〜第５膨張室６〜１０を順次流通することになり、排ガスの流れが各膨張室６〜１０内では一定の方向であるので圧力損失を低減することができ、排ガスの抜けを良くすることができる。
【００３０】
また第２〜第４隔壁１９〜２１に設けられる連通孔２４〜２６が筒部１３の軸線方向に沿って延びて第２〜第４隔壁１９〜２１の長手方向全長にわたるスリットであるので、それらの連通孔２４〜２６の形成は容易であり、スリットの幅を調整することで排ガスの流れを容易にコントロールすることができる。
【００３１】
また前記ケーシング１２における筒部１３の半径方向で隣り合う第１隔壁１８の連通孔２３および第２隔壁１９の連通孔２４、第２隔壁１９の連通孔２４および第３隔壁２０の連通孔２５、第３隔壁２０の連通孔２５および第４隔壁２１の連通孔２６が、前記筒部１３の周方向でオフセットした位置に配置されるので、オフセット量を変化させることで排ガスの流れでの圧力損失を容易にコントロールすることができる。
【００３２】
さらに第１〜第４隔壁１８〜２１のうちケーシング１２の筒部１３の半径方向に沿う最内方の隔壁である第１隔壁１８の長手方向一端部には排気管５の下流端部が接続され、前記排気管５との接続部よりも下流側の第１隔壁１８内に触媒２２が収容配置されるので、排気マフラーの中心に排ガスを導入することで高温を保ち易い場所に触媒２２を配置して触媒２２の早期活性化を図ることができる。
【００３３】
本発明の第２の実施の形態について図４を参照しながら説明するが、上記第１の実施の形態に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明は省略する。
【００３４】
円形の横断面形状を有する第１隔壁１８と、円弧状の横断面形状を有する第２〜第４隔壁１９〜２１とが相互に径を異ならせてケーシング１２の筒部１３内に同心に固定配置されており、第１〜第４隔壁１８〜２１を相互間に介在させて前記筒部１３の半径方向で隣り合う第１〜第５膨張室６〜１０が前記ケーシング１２内に形成され、第１〜第４隔壁１８〜２１には、それらの隔壁１８〜２１の内側および外側間を連通させる連通孔２３〜２６がそれぞれ設けられるのであるが、第１〜第４隔壁１８〜２１の一部であって前記筒部１３の半径方向で隣り合う少なくとも一対の隔壁、たとえば第２および第３隔壁１９，２０の連通孔２４，２５は、周方向で同一位置となるように配置される。
【００３５】
この第２の実施の形態によれば、第２および第３隔壁１９，２０間に形成されている第３膨張室８をレゾネータとして使うことができる。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３７】
たとえば上記第１および第２の実施の形態では、第１隔壁１８に設けられる連通孔２３を長孔状としたが、筒状のケースに触媒２２が充填されたものを第１隔壁１８内に収容し、触媒２２に対応する部分では前記ケースで連通孔２３を塞ぐようにして連通孔２３をスリットとすることもできる。
【符号の説明】
【００３８】
Ｅ・・・エンジン
５・・・排気管
６，７，８，９，１０・・・膨張室
１２・・・ケーシング
１３・・・筒部
１８，１９，２０，２１・・・隔壁
２２・・・触媒
２３，２４，２５，２６・・・連通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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