(57)【要約】【課題】小型の触媒内蔵型マフラを提供する。【解決手段】触媒内蔵型マフラ１であって、第一と第二の仕切板３，４と触媒ユニット５とインナパイプ６とアウトレットパイプ７を備える。触媒ユニット５は、マフラ本体２と第一の仕切板３によって支持され、マフラ本体２の外側に開口する入口５ｂ１と、第二の部屋１ｂに開口する出口５ｃ１を有する。第一の仕切板３には、複数の貫通孔３ａが形成される。インナパイプ６は、第一の仕切板３と第二の仕切板４に支持され、第一の部屋１ａに開口する入口６ａと、第三の部屋１ｃに開口する出口６ｂを有する。アウトレットパイプ７は、側面に第三の部屋１ｃに開口する貫通孔７ａを有し、第二の仕切板４とマフラ本体２に支持され、マフラ本体２の外側に開口する出口７ｃを有する。【選択図】図１
2009257201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスを浄化する触媒ユニットを内蔵する触媒内蔵型マフラであって、
マフラ本体の内部空間を第一〜第三の部屋に仕切る第一と第二の仕切板と、前記触媒ユニットと、インナパイプと、アウトレットパイプを備え、
前記触媒ユニットは、前記第一の部屋を跨いで前記マフラ本体に一端部が支持され、他端部が前記第一の仕切板によって支持され、前記一端部に前記マフラ本体の外側に開口する入口を有し、前記他端部に前記第二の部屋に開口する出口を有し、
前記第一の仕切板には、複数の貫通孔が形成され、
前記インナパイプは、前記第二の部屋を跨いで前記第一の仕切板によって一端部が支持され、他端部が前記第二の仕切板に支持され、前記一端部に前記第一の部屋に開口する入口を有し、前記他端部に前記第三の部屋に開口する出口を有し、
前記アウトレットパイプは、前記第三の部屋を跨いで延出しかつ側面に前記第三の部屋に開口する貫通孔を有し、一端部が前記第二の仕切板によって支持され、他端部が前記マフラ本体に支持され、前記一端部にその先端を塞ぐキャップが設けられ、前記他端部に前記マフラ本体の外側に開口する出口を有することを特徴とする触媒内蔵型マフラ。
【請求項２】
請求項１に記載の触媒内蔵型マフラであって、
マフラ本体は、触媒ユニットの長手方向に長く、
第一〜第三の部屋が前記マフラ本体の長手方向に並設され、
前記触媒ユニットを収納する第一の部屋が、前記第二と第三の部屋よりも大きく、
前記触媒ユニットの入口が前記マフラ本体の長手方向の一端部側に開口し、
アウトレットパイプの出口が前記マフラ本体の長手方向の他端部側に開口していることを特徴とする触媒内蔵型マフラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガスを浄化する触媒ユニットを内蔵する触媒内蔵型マフラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の触媒内蔵型マフラは、例えばマフラ本体の内部空間を仕切る仕切板と、内部空間に内蔵される触媒ユニットと、複数のパイプを有している（特許文献１、２参照）。そしてこれら部材の組み合わせによってマフラの小型化を図りつつ、消音効果の向上と、背圧上昇によるエンジン性能低下の防止を図っている。しかしこれら性能をさらに向上させたいという要望が従来ある。
【特許文献１】特開２００２−２１５３１号公報
【特許文献２】特開２００１−２７１６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで本発明は、従来のものよりも小型で、かつ消音効果が高く、かつエンジン性能低下の防止を図り得る触媒内蔵型マフラ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】
【０００４】
前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える触媒内蔵型マフラであることを特徴とする。請求項１に記載の発明によると、マフラ本体の内部空間を第一〜第三の部屋に仕切る第一と第二の仕切板と、触媒ユニットと、インナパイプと、アウトレットパイプを備えている。触媒ユニットは、第一の部屋を跨いでマフラ本体に一端部が支持され、他端部が第一の仕切板によって支持され、一端部にマフラ本体の外側に開口する入口を有し、他端部に第二の部屋に開口する出口を有している。第一の仕切板には、複数の貫通孔が形成されている。インナパイプは、第二の部屋を跨いで第一の仕切板によって一端部が支持され、他端部が第二の仕切板に支持され、一端部に第一の部屋に開口する入口を有し、他端部に第三の部屋に開口する出口を有している。アウトレットパイプは、第三の部屋を跨いで延出しかつ側面に第三の部屋に開口する貫通孔を有し、一端部が第二の仕切板によって支持され、他端部がマフラ本体に支持され、一端部にその先端を塞ぐキャップが設けられ、他端部にマフラ本体の外側に開口する出口を有している。
【０００５】
したがって第一〜第三の部屋をすべて消音効果として有効に利用することができる。すなわち排ガスは、先ず、触媒ユニットを通って第二の部屋に拡散される。次に、第一の仕切板の貫通孔を介して第一の部屋に拡散される。続いて、インナパイプを介して第三の部屋に拡散される。したがって各部屋において排ガスが拡散（膨張）されて、各部屋において消音効果を得られる。かくしてマフラの小型化が図られ得る。
【０００６】
また触媒ユニットとインナパイプとアウトレットパイプは、いずれもそれら両端部がマフラ本体または仕切板によって支持される。そのためマフラの強度が向上され得る。また第一の仕切板は、貫通孔を有している。そのためパイプの数を少なくし、これによってマフラの小型化が図られ得る。またアウトレットパイプは、一端部がキャップによって塞がれ、側面に貫通孔を有している。したがって貫通孔の径または数を調整することで、アウトレットパイプから排出される音色（周波数）が調整され得る。
【０００７】
請求項２に記載の発明によると、マフラ本体は、触媒ユニットの長手方向に長く、第一〜第三の部屋がマフラ本体の長手方向に並設される。触媒ユニットを収納する第一の部屋が、第二と第三の部屋よりも大きい。そして触媒ユニットの入口がマフラ本体の長手方向の一端部側に開口し、アウトレットパイプの出口がマフラ本体の長手方向の他端部側に開口している。
【０００８】
したがってマフラ本体は、触媒ユニットに対応する形状を有しており、かつ触媒ユニットに関係しない第二と第三の部屋が小さい構造になっている。かくしてマフラの小型化が図られている。またマフラへの入口と出口が反対側に位置しているために、汎用性が高い構成になっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態）
本発明の実施の形態を図１，２にしたがって説明する。マフラ１は、車両用エンジンなどの内燃機関のエギゾーストパイプに接続されて、内燃機関からの排ガスを浄化しかつ消音する装置である。図１，２に示すようにマフラ１は、マフラ本体２と、マフラ本体２に内蔵される触媒ユニット５と、インナパイプ６と、アウトレットパイプ７を有している。
【００１０】
マフラ本体２は、図１，２に示すように円筒状で軸方向に長い筒体部２ａと、筒体部２ａの端部を覆う第一と第二の蓋部２ｂ，２ｃと、これらによって区画される内部空間２ｄを有している。内部空間２ｄには、円盤状の仕切板３，４が取付けられる。仕切板３，４は、外周部が筒体部２ａに固着されて、内部空間２ｄを第一〜第三の部屋１ａ〜１ｃに仕切る。
【００１１】
第一の仕切板３には、複数（例えば２０〜４０個）の貫通孔（パンチ孔）３ａが形成されている。第一〜第三の部屋１ａ〜１ｃは、マフラ本体２の長手方向に並設されており、第一の部屋１ａが第二と第三の部屋１ｂ，１ｃよりも大きく設定されている。例えば第二と第三の部屋１ｂ，１ｃの２〜５倍に設定されている。
【００１２】
触媒ユニット５は、排ガスを浄化するユニットであって、図１，２に示すように略円柱状の本体部５ａと入口部５ｂと出口部５ｃを一体に有している。本体部５ａは、内部に排ガスを浄化する浄化体、例えば触媒を担持したメタル触媒担体、多孔質の触媒モノリスなどを有している。入口部５ｂは、本体部５ａから延出して蓋部２ｂを貫通し、蓋部２ｂに固着されて支持される。入口部５ｂの径は、本体部５ａよりも細くなっている。入口部５ｂの先端には、マフラ本体２の外側に開口する入口５ｂ１が形成されている。入口部５ｂの端部には、取付フランジ８が設けられる。そして取付フランジ８に図示省略のエギゾーストパイプが接続される。
【００１３】
出口部５ｃは、本体部５ａの一端部から延出して第一の仕切板４を貫通し、第一の仕切板４に固着されて支持される。出口部５ｃは、本体部５ａから除々に縮径する形状であって、その先端には、第二の部屋１ｂに開口する出口５ｃ１が形成されている。出口５ｃ１の径は、入口５ｂ１の径よりも大きく設定されており、例えば１．２〜２倍に設定されている。これにより背圧が上がってエンジン性能の低下が防止されている。
【００１４】
インナパイプ６は、図１，２に示すように円筒状であって、第二の部屋１ｂを軸方向に跨ぐ。インナパイプ６の一端部は、第一の仕切板３を貫通し、第一の仕切板３に固着されて支持される。一端部の先端には、第一の部屋１ａに開口する入口６ａが形成されている。インナパイプ６の他端部は、第二の仕切板４を貫通し、第二の仕切板４に固着されて支持される。他端部の先端には、第三の部屋１ｃに開口する出口６ｂが形成されている。
【００１５】
アウトレットパイプ７は、円筒状であって、第三の部屋１ｃを軸方向に跨いでいる。アウトレットパイプ７の一端部は、第二の仕切板４を貫通し、第二の仕切板４に固着されて支持される。一端部の先端には、先端を塞ぐキャップ９が設けられている。そしてアウトレットパイプ７は、キャップ９によって第二の部屋１ｂに開口していない。アウトレットパイプ７の他端部は、蓋部２ｃを貫通し、蓋部２ｃに固着されて支持される。他端部の先端には、マフラ本体２の外側に開口する出口７ｃが形成されている。アウトレットパイプ７の側面には、第三の部屋１ｃに開口する複数の貫通孔（パンチ孔）７ａが設けられている。なおアウトレットパイプ７は、触媒ユニット５と略同軸上に配設されることが好ましい。これによって汎用性が向上され得る。
【００１６】
したがって排ガスは、エキゾーストパイプに接続された入口５ｂ１から触媒ユニット５に入って、触媒ユニット５によって浄化された状態で第二の部屋１ｂに排出される。次に、第一の仕切板３の貫通孔３ａを通って第一の部屋１ａに排出される。続いて、インナパイプ６を通って第三の部屋１ｃに排出され、アウトレットパイプ７を通ってマフラ本体２の外方に排出される。
【００１７】
以上のように、マフラ１は、マフラ本体２の内部空間２ｄを第一〜第三の部屋１ａ〜１ｃに仕切る第一と第二の仕切板３，４と、触媒ユニット５と、インナパイプ６と、アウトレットパイプ７を備えている。したがって第一〜第三の部屋１ａ〜１ｃをすべて消音効果として効果的に利用することができる。すなわち排ガスは、先ず、触媒ユニット５を通って第二の部屋１ｂに拡散される。次に、第一の仕切板３の貫通孔３ａを介して第一の部屋１ａに拡散される。続いて、インナパイプ６を介して第三の部屋１ｃに拡散される。したがって各部屋１ａ〜１ｃにおいて排ガスが拡散（膨張）されて、各部屋１ａ〜１ｃにおいて消音効果を得られる。かくしてマフラ１の小型化が図られ得る。
【００１８】
また触媒ユニット５とインナパイプ６とアウトレットパイプ７は、いずれもそれら両端部がマフラ本体２または仕切板３，４によって支持される。そのためマフラ１の強度が向上され得る。また第一の仕切板３は、貫通孔３ａを有している。そのためパイプの数を少なくし、これによってマフラ１の小型化が図られ得る。またアウトレットパイプ７は、一端部がキャップ９によって塞がれ、側面に貫通孔７ａを有している。したがって貫通孔７ａの径または数を調整することで、アウトレットパイプ７から排出される音色（周波数）が調整され得る。
【００１９】
またマフラ本体２は、触媒ユニット５の長手方向に長く、第一〜第三の部屋１ａ〜１ｃがマフラ本体２の長手方向に並設される。触媒ユニット５を収納する第一の部屋１ａが、第二と第三の部屋１ｂ，１ｃよりも大きい。そして触媒ユニット５の入口５ｂ１がマフラ本体２の長手方向の一端部側において開口し、アウトレットパイプ７の出口７ｃがマフラ本体２の長手方向の他端部側において開口している。
【００２０】
したがってマフラ本体２は、触媒ユニット５に対応する形状を有しており、かつ触媒ユニット５に関係しない第二と第三の部屋１ｂ，１ｃが小さい構造になっている。かくしてマフラ１の小型化が図られている。またマフラ１の入口と出口が反対側に位置しているために、汎用性が高い構成になっている。
【００２１】
（実施の形態の変形１）
実施の形態の変形１を図３にしたがって説明する。図３に示すマフラ１１は、図１に示すマフラ１と似た構造を有している。以下、相違点を中心に図３に示すマフラ１１について説明する。
【００２２】
マフラ１１は、図３に示すようにマフラ本体１２と触媒ユニット１５とパイプ１６を有している。マフラ本体１２は、筒体部１２ａと、第一と第二の蓋部１２ｂ，１２ｃを有している。マフラ本体１２の内部空間１２ｄには、内部空間１２ｄを第一と第二の部屋１１ａ，１１ｂに仕切る仕切板１３が設けられている。第一の部屋１１ａの容積は、第二の部屋１１ｂよりも大きい。仕切板１３には、複数の貫通孔１３ａが形成されている。
【００２３】
触媒ユニット１５は、図３に示すように本体部１５ａと入口部１５ｂと出口部１５ｃを有している。入口部１５ｂは、蓋部１２ｂを貫通して蓋部１２ｂに支持される。出口部１５ｃは、仕切板１３を貫通して仕切板１３に支持される。入口部１５ｂの先端には、マフラ本体１２の外側に開口する入口１５ｂ１が形成されている。出口部１５ｃの先端には、第二の部屋１１ｂに開口する出口１５ｃ１が形成されている。入口部１５ｂの端部には、取付フランジ１８が設けられている。
【００２４】
パイプ１６は、図３に示すように第一の部屋１１ａを跨いで延出しており、一端部が仕切板１３を貫通して仕切板１３に支持される。パイプ１６の他端部は、蓋部１２ｂを貫通して蓋部１２ｂに支持される。パイプ１６の一端部には、先端を塞ぐキャップ１７設けられている。パイプ１６の他端部には、マフラ本体１２の外側に開口する出口１６ｃが形成されている。パイプ１６の一端部の側面には、第二の部屋１１ｂに開口する調整孔１６ｄが設けられている。したがって調整孔１６ｄとキャップ１７によってパイプ１６から排出される音色（周波数）が調整され得る。
【００２５】
そして排ガスは、入口１５ｂ１から触媒ユニット１５に入って、触媒ユニット１５によって浄化された状態で第二の部屋１１ｂに排出されて拡散される。次に、仕切板１３の貫通孔１３ａを通って第一の部屋１１ａに排出されて拡散される。続いて、パイプ１６を通ってマフラ本体１２の外方に排出される。
【００２６】
（実施の形態の変形２）
実施の形態の変形２を図４にしたがって説明する。図４に示すマフラ２１は、図１に示すマフラ１と似た構造を有している。以下、相違点を中心に図４に示すマフラ２１について説明する。
【００２７】
マフラ２１は、図４に示すようにマフラ本体２２と触媒ユニット２５とパイプ２６を有している。マフラ本体２２は、筒体部２２ａと、第一と第二の蓋部２２ｂ，２２ｃを有している。マフラ本体２２の内部空間２２ｄには、内部空間２２ｄを第一と第二の部屋２１ａ，２１ｂに仕切る仕切板２３が設けられている。第一の部屋２１ａの容積は、第二の部屋２１ｂよりも大きい。
【００２８】
触媒ユニット２５は、図４に示すように本体部２５ａと入口部２５ｂと出口部２５ｃを有している。入口部２５ｂは、蓋部２２ｂを貫通して蓋部２２ｂに支持される。出口部２５ｃは、仕切板２３を貫通して仕切板２３に支持される。入口部２５ｂの先端には、マフラ本体２２の外側に開口する入口２５ｂ１が形成されている。出口部２５ｃの先端には、第二の部屋２１ｂに開口する出口２５ｃ１が形成されている。入口部２５ｂの端部には、取付フランジ２８が設けられている。
【００２９】
パイプ２６は、図４に示すように第一の部屋２１ａを跨いで延出しており、一端部が仕切板２３を貫通して仕切板２３に支持される。パイプ２６の他端部は、蓋部２２ｂを貫通して蓋部２２ｂに支持される。パイプ２６は、軸孔を有しており、軸孔内には、軸孔を長さ方向略中央にて二分する壁部材２７が設けられている。パイプ２６の側面には、壁部材２７よりも仕切板２３側にて第一の部屋２１ａに開口する複数の貫通孔２６ｃと、壁部材２７よりも蓋部２２ｂ側にて第一の部屋２１ａに開口する複数の貫通孔２６ｄが設けられている。パイプ２６の一端部の先端には、第二の部屋２１ｂに開口する入口２６ａが形成されている。他端部の先端には、マフラ本体２２の外側に開口する出口２６ｂが形成されている。
【００３０】
したがって排ガスは、入口２５ｂ１から触媒ユニット２５に入って、触媒ユニット２５によって浄化された状態で第二の部屋２１ｂに排出されて拡散される。次に、パイプ２６の入口２６ａから貫通孔２６ｃを通って第一の部屋２１ａに排出されて拡散される。続いてパイプ２６の貫通孔２６ｄから出口２６ｂを通ってマフラ本体２２の外方に排出される。
【００３１】
（他の実施の形態）
本発明は、上記実施の形態に限定されず、以下の形態等であっても良い。
（１）例えば上記実施の形態のアウトレットパイプ７は、図１，２に示すように端部にキャップ９が取付けられ、第二の部屋１ｂに開口する孔を有していない形態であった。しかしアウトレットパイプ７の側面に第二の部屋１ｂに開口する貫通孔を設け、その貫通孔によってアウトレットパイプ７から排出される音色（周波数）を調整する形態であっても良い。
（２）実施の形態に実施の形態の変形１，２の一部を組み合わせた構造であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】マフラ本体の一部を切除した状態におけるマフラの斜視図である。
【図２】マフラの断面図である。
【図３】図１に相当する実施の形態の変形１にかかるマフラの斜視図である。
【図４】図１に相当する実施の形態の変形２にかかるマフラの斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１，１１，２１…マフラ
１ａ，１１ａ，２１ａ…第一の部屋
１ｂ，１１ｂ，２１ｂ…第二の部屋
１ｃ…第三の部屋
２，１２，２２…マフラ本体
２ｄ，１２ｄ，２２ｄ…内部空間
３…第一の仕切板
３ａ，７ａ，１３ａ，２６ｃ，２６ｄ…貫通孔
４…第二の仕切板
５，１５，２５…触媒ユニット
５ｂ１，６ａ，１５ｂ１，２５ｂ１，２６ａ…入口
５ｃ１，６ｂ，７ｃ，１５ｃ１，１６ｃ，２５ｃ１，２６ｂ…出口
６…インナパイプ
７…アウトレットパイプ
８，１８，２８…取付フランジ
９，１７…キャップ
１３，２３…仕切板
１６，２６…パイプ
【図１】
2009257201.tif 000003
【図２】
2009257201.tif 000004
【図３】
2009257201.tif 000005
【図４】
2009257201.tif 000006