(57)【要約】【課題】  消音器のシェル内に溜まった残留水の排出能率を向上させ、シェルの面剛性を高めてその変形を防止し、振動音の低減を図る。【解決手段】      消音器Ｍ内の消音空間を第１、第２、第３の消音室５，６，７に仕切る第１、第２の仕切板３，４の外周全部をシェル２の内周に接触させると共に仕切板３，４の嵌合孔１２ｄ，１６ｄのシェル底部側周囲の第１、第２の仕切板３，４に、シェル底部に貯留する残留水Ｗが流通する流通孔１７，１８を設けた。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェル本体（２ａ）と、このシェル本体（２ａ）の両端面を塞ぐ前、後部端板（２ｂ，２ｃｂ）よりなるシェル（２）と、
シェル（２）内に形成される消音空間に、エンジン（Ｅ）から排出される排気ガスを導入するインレットパイプ（２０）と、
シェル（２）内のシェル底部に近接して配置され、消音空間に導入された排気ガスを大気に排出するアウトレットパイプ（３０）と、
消音空間を複数の消音室（５，６，７）に仕切ると共に、アウトレットパイプ（３０）を嵌合支持する嵌合孔（１２ｄ，１６ｄ）が形成された仕切板（３，４）と、
を備える消音器において、
仕切板（３，４）の外周全部をシェル（２）の内周に接触させると共に嵌合孔（１２ｄ，１６ｄ）のシェル底部側周囲の仕切板（３，４）に、シェル底部に貯留する残留水（Ｗ）が流通する流通孔（１７，１８）を設け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、エンジンの排気系に接続される消音器に関し、特に、剛性が高く、振動音を低減できるようにした新規な消音器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用エンジンの排気系に接続される消音器においは、排気ガス中に含まれる水分が消音器の底部に残留水として貯留することがあるため、アウトレットパイプを消音器の底部近くに配置し、アウトレットパイプの入口からアウトレットパイプ内に残留水を引き込み排気ガスと共に大気に排出するもの（後記特許文献１参照）やアウトレットパイプに形成した水抜孔からアウトレットパイプ内に残留水を引き込み、排気ガスと共に大気に排出するもの（後記特許文献２、３参照）が知られている。
【特許文献１】特開２００５−３３０８２９号公報
【特許文献２】特開２００６−２６１２号公報
【特許文献３】特開２００５−１４０１０１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、消音器は、車両の走行中の消音器後部の接地を防止するため、後方を持ち上げた前傾姿勢で車体に取り付けられている。
【０００４】
そこで、かかる消音器では、その内部を複数の消音室に仕切る仕切板の最下面に凹み部を形成し、この凹み部により仕切板の下面と消音器の外殻を構成するシェル底部との間に、わずかな隙間を形成し、残留水がこの隙間を通って消音器の前部に集まるようにすると共に、アウトレットパイプ入口や水抜孔も消音器の前方寄りに配置して、アウトレットパイプを介しての残留水の排出が効率良くなされるようにしている。
【０００５】
ところが、仕切板の凹み部が形成される箇所では、シェルに対する仕切板の押し付けが無いことから下記(1) (2) の問題を生じることがあった。
【０００６】
(1) 多層薄板からなるシェルの、シェル薄板間に隙間（浮き）が発生。
【０００７】
(2) シェルの面剛性低下によるシェルの変形や、放射音の増加（シェル膜面振動の振幅増加による振動音の増加）。
【０００８】
また、生産上の観点からは、スチールプレートなどのブランク材から凹み部が無い状態の仕切板をプレス成形した後に、仕切板の最下面に側方から凹み部を形成する追加加工が必要となり、生産工程が増えるという問題もあった。
【０００９】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、前記問題をすべて解消した、新規な消音器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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、シェル本体と、このシェル本体の両端面を塞ぐ前、後部端板よりなるシェルと、シェル内に形成される消音空間に、エンジンから排出される排気ガスを導入するインレットパイプと、シェル内のシェル底部に近接して配置され、消音空間に導入された排気ガスを大気に排出するアウトレットパイプと、消音空間を複数の消音室に仕切ると共に、アウトレットパイプを嵌合支持する嵌合孔が形成された仕切板とを備える消音器において、
仕切板の外周全部をシェルの内周に接触させると共に嵌合孔のシェル底部側周囲の仕切板に、シェル底部に貯留する残留水が流通する流通孔を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本請求項１の発明によれば、仕切板にシェル底部に貯留する残留水が流通する流通孔を設けたので、シェル底部に貯留する残留水は流通孔を通って移動でき、残留水を消音器の前部に集めてアウトレットパイプ内に残留水を引き込み、残留水を効率良く排出することができる。また、仕切板の外周全部をシェルの内周に接触させたので、仕切板の押し付けが部分的に無くなることによる生じる前記(1) (2) の問題が解決される。
【００１２】
さらに、仕切板を成形するときに流通孔を同時に成形することができるため、仕切板に凹み部を追加加工しないですみ、生産工程が増えることもなく、生産上の問題も解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。
【００１４】
本実施例は、本発明消音器を自動車用エンジンの排気系に実施した場合であって、図１は、本発明消音器を備えたエンジンの排気系の概略側面、図２は、図１の２矢視の消音器の斜視図、図３は、図２の３−３線に沿う断面図、図４は、図３の４−４線に沿う断面図、図５は、図４の５−５線に沿う断面図、図６は、図５の６−６線に沿う断面図、図７は、図５の７−７線に沿う断面図、図８は、図４の８−８線に沿う断面図、図９は、図４の９−９線に沿う断面図、図１０は、図７の１０−１０線に沿う断面図、図１１は、図７の１１−１１線に沿う断面図である。
【００１５】
図１において、全体を符号Ｅで示す自動車用のエンジンには、その運転により排出される排気ガスを大気に排出するための排気系Ｅｘが接続されており、この排気系Ｅｘは、エンジンＥの排気ポートに接続される排気ガス排出パイプ１に、その上流側から下流側に触媒Ｃ、プリチャンバＰが接続され、排気ガス排出パイプ１の下流側に消音器Ｍの入口に接続される排気ガス導入パイプ１Ｅがジョイントを介して連結される。。
【００１６】
前記排気系Ｅｘがエンジンに接続されるとき、消音器Ｍのシェル２は水平面に対して傾斜角θをもって前傾姿勢に配置される。
【００１７】
そして、エンジンＥの運転により、そこから排出された排気ガスは、触媒ＣによりＨＣ、ＮＯｘなどの有害成分が浄化され、プリチャンバＰにより一次消音され、さらに消音器Ｍにより二次消音されて大気に排出される。
【００１８】
つぎに、本発明にかかる消音器Ｍの構造を、図２〜１１を参照して詳細に説明する。
【００１９】
消音器Ｍの外殻を構成するシェル２は、ステンレス製の板材を筒状に巻曲し、その両端縁同志を一体に接合して構成されるシェル本体２ａと、その左右開口端に、気密にかしめ固定される前、後部端板２ｂ，２ｃとにより密閉状に形成されている。図３，５，６に示すように、前記密閉状シェル２の縦断面形状は、その下半部が下側に向けてなだらかな凸の湾曲面に、またその上半部が上側に向けて下半部よりも急峻な凸の湾曲面に形成されて概略楕円形状をなしており、シェル２は、その短径側を上下方向に向けて排気ガス導入パイプ１Ｅの下流部に接続される。そして、このシェル２の前部端板２ｂには、排気ガス排出パイプ１に接続される排気ガス導入パイプ１Ｅおよび大気に開口されるテールパイプ４０が共にの気密に接続され、テールパイプ４０はシェル２の一側を迂回してその後方へと延長されている。
【００２０】
図４，７に示すように、前記シェル２内の消音室は、第１、第２の仕切板３，４により３つの消音室、すなわち第１、第２および第３の消音室５，６および７とに仕切られている。具体的には、シェル２の内周には、その長手方向に間隔をあけて第１の仕切板３および第２の仕切板４の外周全部が接触して、シェル２の内周に前、後部端板２ｂ，２ｃと略平行に圧入固定（溶接しない）されている。この場合、第１の仕切板３および第２の仕切板４の外周全部がシェル２の内周に接触してそこに圧入固定されることにより、シェル２の内周と第１の仕切板３および第２の仕切板４の外周間に隙間が形成されることがない。シェル２の長手方向の前部には、前部端板２ｂと第１の仕切板３とによって第１の消音室５が区画され、また、第１の消音室５の後側には、第１の仕切板３と第２の仕切板４とにより第２の消音室６が区画され、さらに、前記第２の消音室６の後側には、第２の仕切板４と後部端板２ｃとにより第３の消音室７が区画される。
【００２１】
図４，５に示すように、第１の仕切板３には、複数（４つ）の連通孔８，９，１０，１１が形成されており、これらの連通孔８，９，１０，１１を通して第１、第２の消音室５，６が相互に連通されている。また、図４，６に示すように、第２の仕切板４にも、複数（３つ）の連通孔１３，１４，１５が形成されており、これらの連通孔１３，１４，１５を通して第２、第３の消音室６，７が相互に連通されている。
【００２２】
図３，４に示すように、排気ガス導入パイプ１Ｅの後端（下流端）には、シェル２内に配設されるインレットパイプ２０の前端（上流端）が連通して接続される。このインレットパイプ２０は、その全長にわたり直状をなし、シェル２の一側において、前記前部端板２ｂおよび第１の仕切板３に嵌合支持されて、シェル２内を長手方向に延びており、その後端（下流端）は、拡開されて第２の消音室６に開口されている。図４，８，９に示すように、インレットパイプ１０の、第１の消音室５に対応する部分には、複数の小孔よりなる、排出孔２２が形成され、これらの排出孔２２を通してインレットパイプ１０内は、第１の消音室５内に連通される。
【００２３】
したがって、排気ガス導入パイプ１Ｅからインレットパイプ１０に流入した排気ガスは、その大部分がその下流端より第２の消音室６に流入し、またその一部が、排出孔２２を通って第１の消音室５に流入し、排気ガスの膨張、干渉作用により排気音の減衰がなされ、排気音の消音が行われる。そして、第１，２消音室５，６内の排気ガスは、第２の仕切板４の連通孔１３，１４，１５を通って第３の消音室７内にも流入したのち、第１の仕切板３の複数の連通孔８，９、１０，１１を通って第１の消音室５に合流し、そこから後述するアウトレットパイプ３０に流入する。
【００２４】
前記シェル２内には、前記インレットパイプ２０に並列してアウトレットパイプ３０が配設されている。このアウトレットパイプ３０は、図４，７に示すように、シェル２内を前後方向にＵ字状に屈曲して長く形成されていて、直状の排気ガス進入パイプ部３１と、同じく直状の排気ガス排出パイプ部３３と、それら両パイプ部３１，３３を１本に連結する円弧状の方向変換パイプ部３２とで構成されている。
【００２５】
前記排気ガス進入パイプ部３１は、シェル２の上部に配置されて、シェル２内を前後方向に延びて、第１、第２の消音室５，６とに跨がって設けられており、第１、第２の仕切板３，４に形成した嵌合孔１２ｕ，１６ｕに嵌合支持されてそこに溶接されている。そして、排気ガス進入パイプ部３１の前端（上流端）は、末広状に拡開され第１の消音室５に開口されており、排気ガスの排気ガス進入１パイプ部３１内への流入量を増やすようにされている。また、排気ガス進入１パイプ部３１の途中には排気干渉孔３５が開口されている。
【００２６】
一方、前記排気ガス排出パイプ部３３は、前記排気ガス進入パイプ部３１よりも下方の、シェル２の下部に配置されていて、そのシェル２の軸線と略平行に延びており、第１、第２の仕切板３，４に形成した嵌合孔１２ｄ，１６ｄに嵌合支持されてそこに溶接されており、さらに排気ガス排出パイプ部３３の後端（下流端）は前部端板２ｂに嵌合支持されている。そして、その前端（上流端）は前記第３の消音室７内の方向変換パイプ部３２に接続され、またその後端（下流端）は、大気に開口されるテールパイプ４０に接続されている。排気ガス排出パイプ部３３の後端、テールパイプ４０の前端および前部端板２ｂは同時溶接される。図７，１０，１１に示すように、排気ガス排出パイプ部３３の、第１の消音室５に対応する部分には、排気干渉孔３５の外に、その下部に、水抜孔３６が開口されており、さらにその第２消音室６に対応する部分にも排気干渉孔３５が開口されている。
【００２７】
図４，７に示すように、シェル２内の上方に位置する、前記排気ガス進入パイプ部３１の下流端と、シェル２内の下方に位置する、前記排気ガス排出パイプ部３３の上流端は、シェル２の後部に位置する第３の消音室７に配置される前記方向変換パイプ部３２により連通接続される。この方向変換パイプ部３２は、排気ガス進入パイプ部３１を流れる排気ガスを下向きに方向変換させながら排気ガス排出パイプ部３３へと導く。また、この方向変換パイプ部３２の途中には、排気干渉孔３５が開口されている。
【００２８】
図５，６，７に示すように、アウトレットパイプ３０の排気ガス排出パイプ部３３を嵌合支持する嵌合孔１２ｄ，１６ｄのシェル底部側周囲の、第１および第２の仕切板３，４の底部には、複数（４つ）の流通孔１７，１８がそれぞれがシェル２の横方向に間隔をあけて形成されており、これらの流通孔１７，１８は、シェル２の底部に貯留する残留水Ｗ（図７参照）が自由に流通するようにされている。シェル２は、前傾姿勢に傾斜されていることから、シェル２内に残留する残留水Ｗは、前記流通孔１７，１８を通ってシェル２内の前部に集められる。
【００２９】
つぎに、この実施例の作用について説明する。
【００３０】
いま、エンジンＥが運転され、そこから排出した排気ガスは、排気系Ｅｘへと導かれる。そして排気系Ｅｘを流れる排気ガスは、消音器Ｍ内に入り、ここで排気音の主たる消音が行われる。
【００３１】
図４に矢印Ａで示すように、排気ガス導入パイプ１Ｅよりインレットパイプ１０に流入した排気ガスは、その大部分が第２の消音室５へ流れ、またその一部が複数の排出孔２２を通って第１の消音室５へと流れ、第１，２の消音室５，６に流入した排気ガスは第１の仕切板３の連通孔８〜１１および第２の仕切板の連通孔１３〜１５を通って第３の消音室７に流れたのち、第１の消音室５に合流する。そして、その間に排気ガスの膨張、干渉の複合作用により、排気音の効果的な減衰が行われ、排気音の消音がなされる。
【００３２】
この後排気ガスは、第１の消音室５より、図４矢印Ｂで示すように、排気ガス進入パイプ部３１の開口端よりアウトレットパイプ３０内に流入する。このとき、アウトレットパイプ３０の上流端（流入端）は、末広状に拡開されていることにより、排気ガスのアウトレットパイプ３０への流入量が増加する。また、アウトレットパイプ３０は、前述したように、Ｕ字状に屈曲させて長く延長したことにより、アウトレットパイプ３０内の排気ガスは、該パイプ３０内を流れる間に、排気音がさらに減衰されて、その消音が効果的に行われる。そして充分に消音された排気ガスは、排気ガス排出パイプ部３３の後端より、図４に矢印Ｃで示すように、テールパイプ４０を通って大気に排出される。
【００３３】
前記排気ガスの消音過程において、消音器Ｍ内には、高温の排気ガスがシェル２内で冷却されて、そこに含まれる水分が露化し凝縮した水や、洗車時にアウトレットパイプ３０からシェル２内に進入した水が残留する。
【００３４】
ところで、シェル２内に残留した残留水Ｗは、シェル２が水平面に対して前傾姿勢に傾斜（図１，７参照）されていることにより、第１、第２仕切板３，４を通ってシェル２内を前方に移動して、シェル２の前部に集められる。そして、その残留水Ｗは、アウトレットパイプ３０に形成した水抜孔３６（図１０，１１参照）からアウトレットパイプ３０内に引き込まれて、アウトレットパイプ３０内を流れる排気ガスと共にテールパイプ４０を通って外部に効率良く排出することができる。
【００３５】
ところで、本発明に従うこの実施例では、第１、第２の仕切板３，４は、その全周全部がシェル２の内周に接触していることにより、このシェル２は、それらの仕切板３，４の押し付けが部分的に無くなることがなく、その全周にわたり均等な面剛性が確保されるので、前記(1) (2) の問題を解決することできる。また、スチールプレートなどのブランク材から第１、第２の仕切板３，４をプレス成形するときに前記流通孔１７，１８も同時に形成できるため、プレス成形後の第１、第２の仕切板３，４の追加加工が不要となり．生産性の向上を図ることができる。
【００３６】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。たとえば、前記実施例では、シェル内の消音空間を第１、第２すなわち２枚の仕切板で仕切る消音器に本発明を実施した場合を説明したが、本発明を前記消音空間を１枚あるいは３枚以上の仕切板で仕切る消音器に本発明を実施できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明消音器を備えた内燃機関の排気系の概略側面図
【図２】図１の２矢視の消音器の斜視図
【図３】図２の３−３線に沿う断面図
【図４】図３の４−４線に沿う断面図
【図５】図４の５−５線に沿う断面図
【図６】図４の６−６線に沿う断面図
【図７】図５の７−７線に沿う断面図
【図８】図４の８−８線に沿う断面図
【図９】図４の９−９線に沿う断面図
【図１０】図７の１０−１０線に沿う断面図
【図１１】図７の１１−１１線に沿う断面図
【符号の説明】
【００３８】
２・・・・・・・・・・シェル
２ａ・・・・・・・・・シェル本体
２ｂ・・・・・・・・・前部端板
２ｃ・・・・・・・・・後部端板
３・・・・・・・・・・仕切板（第１の仕切板）
４・・・・・・・・・・仕切板（第２の仕切板）
５・・・・・・・・・・消音室（第１の消音室）
６・・・・・・・・・・消音室（第２の消音室）
７・・・・・・・・・・消音室（第３の消音室）
１２ｄ，１６ｄ・・・・嵌合孔
１７，１８・・・・・・流通孔
２０・・・・・・・・・インレットパイプ
３０・・・・・・・・・アウトレットパイプ
Ｅ・・・・・・・・・・内燃機関
Ｗ・・・・・・・・・・残留水
【図１】
2009092033.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】
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【図７】
2009092033.tif 000009
【図８】
2009092033.tif 000010
【図９】
2009092033.tif 000011
【図１０】
2009092033.tif 000012
【図１１】
2009092033.tif 000013