(57)【要約】  【解決手段】  開口チャンバー排気マフラーおよび関連する製造よび使用方法が開示されている。排気マフラーの１つの実施形態において、チャンバー本体と、少なくとも音を減衰させる吸収材と、前記吸収材を前記チャンバー本体の内面に対して保持し且つ前記チャンバー本体の開口内部チャンバーを前記吸収材に曝す保持器とを有する。前記チャンバー本体は、エンジンから排気を受け取る吸気口と、前記排気マフラーから排気ガスを放出する排気口とを有する。前記チャンバー本体、前記吸収材、および前記保持器により、前記開口内部チャンバーが定義され、前記開口内部チャンバーは、前記吸気口から前記排気口への排気ガスの無制限の流れのため、前記吸気口および前記排気口の少なくとも１つのガス流通面積より大きい排気ガス流通面積を提供する。前記チャンバー本体のエンドカバーは、幾つかの実施形態において着脱式である。  【選択図】      図１
2012503130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気マフラーであって、
エンジンから排気を受け取る吸気口と、前記排気マフラーから排気ガスを放出する排気口とを有するチャンバー本体と、
少なくとも音を減衰させる吸収材と、
前記吸収材を前記チャンバー本体の内面に対して保持し且つ前記チャンバー本体の開口内部チャンバーを前記吸収材に曝す保持器と
を有し、
前記チャンバー本体、前記吸収材、および前記保持器により前記開口内部チャンバーが定義され、前記開口内部チャンバーは、前記吸気口から前記排気口への排気ガスの無制限の流れのため、前記吸気口および前記排気口の少なくとも１つのガス流通面積より大きい排気ガス流通面積を提供するものである
排気マフラー。
【請求項２】
請求項１記載の排気マフラーにおいて、前記開口内部チャンバーは、前記吸気口のガス流通面積より大きく且つ前記排気口のガス流通面積よりも大きい排気ガス流通面積を提供するものである。
【請求項３】
請求項１記載の排気マフラーにおいて、前記チャンバー本体は、前記吸気口を有する第１のエンドカバーと、前記吸気口を有する第２のエンドカバーと、前記第１のエンドカバーと前記第２のエンドカバーの間に延長する側壁とを有し、前記保持器は、前記吸収材を前記側壁の内面に対して、および前記第１の端壁および前記第２の端壁の少なくとも１つの内面に対して保持するものである。
【請求項４】
請求項１記載の排気マフラーにおいて、前記保持器はメッシュを有するものである。
【請求項５】
請求項４記載の排気マフラーにおいて、前記メッシュは、非平面表面形状を有するものである。
【請求項６】
請求項１記載の排気マフラーにおいて、前記保持器は、前記吸収材を圧縮状態で前記チャンバー本体の内面に対して保持するものである。
【請求項７】
請求項１記載の排気マフラーにおいて、前記チャンバー本体は、前記吸気口を有する第１のエンドカバーと、前記排気口を有する第２のエンドカバーと、前記第１のエンドカバーおよび前記第２のエンドカバーの間に延長する側壁とを有し、前記第１のエンドカバーおよび前記第２のエンドカバーの少なくとも１つは、前記側壁に着脱自在に固定されるものである。
【請求項８】
請求項１記載の排気マフラーにおいて、前記チャンバー本体は、前記吸気口を有する第１のエンドカバーと、前記排気口を有する第２のエンドカバーと、前記第１のエンドカバーおよび前記第２のエンドカバーの間に延長する側壁とを有し、前記第１のエンドカバーおよび前記第２のエンドカバーの少なくとも１つは、截頭円錐形状を有するものである。
【請求項９】
請求項１記載の排気マフラーにおいて、前記チャンバー本体は、第１の本体部材と、当該第１の本体部材に取り付けられた第２の本体部材とを有するものである。
【請求項１０】
方法であって、
排気マフラーチャンバー本体の側壁の中に、少なくとも音を減衰させる吸収材と、前記吸収材を前記側壁の内面に対して保持し且つ前記排気マフラーの開口内部チャンバーを前記吸収材に曝す保持器とを挿入する工程と、
エンジンから排気を受け取る吸気口を有する第１のエンドカバーと、前記排気マフラーから排気ガスを放出する排気口を有する第２のエンドカバーとを取り付ける工程と
を有し、
前記第１のエンドカバー、前記第２のエンドカバー、前記吸収材、および前記保持器により前記開口内部チャンバーが定義されるものであり、前記開口内部チャンバーは、前記吸気口から前記排気口へのガスの無制限の流れのため、前記吸気口および前記排気口の少なくとも１つのガス流通面積より大きい排気ガス流通面積を提供するものである
方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法において、前記開口内部チャンバーは、前記吸気口のガス流通面積より大きく且つ前記排気口のガス流通面積より大きい排気ガス流通面積を提供するものである。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法において、前記保持器は、前記第１のエンドカバーおよび前記第２のエンドカバーの少なくとも１つの内面に対して前記吸収材をさらに保持するものである。
【請求項１３】
請求項１０記載の方法において、前記保持器はメッシュである。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法において、前記メッシュは非平面表面形状を有するものである。
【請求項１５】
請求項１０記載の方法において、前記挿入する工程は、前記保持器と前記側壁の内面との間で前記吸収材を圧縮する工程を有するものである。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法において、この方法は、さらに、
前記側壁を開口側壁として提供する工程を有し、
前記挿入する工程が、前記吸収材および前記保持器を前記開口側壁に挿入する工程を有し、
前記圧縮する工程が、前記開口側壁を閉じて、前記吸収材を圧縮するものである閉じる工程を有するものである。
【請求項１７】
請求項１０記載の方法において、前記挿入する工程は、前記第１のエンドカバーおよび第２のエンドカバーの少なくとも１つを前記側壁に着脱自在に固定する工程を有するものである。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法において、この方法は、さらに、
前記第１のエンドカバーおよび第２のエンドカバーの少なくとも１つを取り外す工程と、
前記吸収材を洗浄する工程および取り換える工程のうちの少なくとも１つの工程と、
前記第１のエンドカバーおよび第２のエンドカバーの少なくとも１つを固定する工程と有するものである。
【請求項１９】
請求項１０記載の方法において、前記第１のエンドカバーおよび第２のエンドカバーの少なくとも１つは、截頭円錐形状を有するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００８年９月２２日に出願された「開放チャンバー排気マフラーおよび関連する製造および使用方法（ＯＰＥＮ  ＣＨＡＭＢＥＲ  ＥＸＨＡＵＳＴ  ＭＵＦＦＬＥＲＳ  ＡＮＤ  ＲＥＬＡＴＥＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＥ  ＡＮＤ  ＵＳＥ）」と題する米国仮特許出願第６１／０９８，９３７号の利益を主張するものであり、この参照により、その全体の内容が本明細書に組み込まれるものである。
【０００２】
本発明は内燃機関のマフラーに関するものであり、具体的には、そのような機関の排気マフラーに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
排気マフラーの１つのタイプでは、排気ガスはマフラーチャンバー内部に配置された一連の流管およびバッフルを通って流れる。これら構成要素は協働して音量を低減するとともに、これらはまたマフラーを通る排気ガスの流れを制限して、例えば、このようなマフラーが取り付けられているエンジンに背圧をかけることができる。前記複数の構成要素の各々はまた、潜在的破損点を表している。
【０００４】
実質的にストレート型の管マフラーは、排気ガスが単一の管を通過する代替設計を表している。マフラー管の穴部は、マフラー管とマフラーの外側ケーシングの間に置かれる減衰材料（ｄａｍｐｅｎｉｎｇ  ｍａｔｅｒｉａｌ）および／または他の材料を前記管の内部に曝す。これらの設計では、前記マフラー管を流れる排気ガス流への抵抗は、前記マフラー管が接続されている排気管の抵抗と略同一か若しくはそれ以上であり、前記マフラー材料の曝される量は、前記材料が前記マフラー管の穴部を通して前記マフラーから外へ吹き出でるのを防ぐため制限されやすい。これらのマフラーは、前記マフラー材料の露出が限定されるため、許容できる音量レベル制限を満たせないことが多い。音量を低減させるために前記マフラー材料の露出量を増加させると、多くの場合、前記マフラー材料の破損を引き起こす。
【０００５】
従来のマフラーはまた、一般に消費部材とみなされ、摩損または破損した場合は全体が取り換えられる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このように、改善された排気マフラーが必要とされている。
【０００７】
本発明の１つの観点において、排気マフラーが提供されており、この排気マフラーは、エンジンから排気を受け取る吸気口と、前記排気マフラーから排気ガスを放出する排気口とを有するチャンバー本体と、少なくとも音を減衰させる吸収材と、前記吸収材を前記チャンバー本体の内面に対して保持し且つ前記チャンバー本体の開口内部チャンバーを前記吸収材に曝す保持器とを有し、前記チャンバー本体、前記吸収材、および前記保持器により前記開口内部チャンバーが定義され、前記開口内部チャンバーは、前記吸気口から前記排気口への排気ガスの無制限の流れのため、前記吸気口および前記排気口の少なくとも１つのガス流通面積より大きい排気ガス流通面積を提供するものである。
【０００８】
幾つかの実施形態において、前記開口内部チャンバーは、前記吸気口のガス流通面積より大きく且つ前記排気口のガス流通面積よりも大きい排気ガス流通面積を提供する。
【０００９】
幾つかの実施形態において、前記チャンバー本体は、前記吸気口を有する第１のエンドカバーと、前記吸気口を有する第２のエンドカバーと、前記第１のエンドカバーと前記第２のエンドカバーの間に延長する側壁とを有し、前記保持器は、前記吸収材を前記側壁の内面に対して、および前記第１の端壁および前記第２の端壁の少なくとも１つの内面に対して保持する。
【００１０】
幾つかの実施形態において、前記保持器はメッシュを有する。
【００１１】
幾つかの実施形態において、前記メッシュは、非平面表面形状を有する。
【００１２】
幾つかの実施形態において、前記保持器は、前記吸収材を圧縮状態で前記チャンバー本体の内面に対して保持する。
【００１３】
幾つかの実施形態において、前記チャンバー本体は、前記吸気口を有する第１のエンドカバーと、前記排気口を有する第２のエンドカバーと、前記第１のエンドカバーおよび前記第２のエンドカバーの間に延長する側壁とを有し、前記第１のエンドカバーおよび前記第２のエンドカバーの少なくとも１つは、前記側壁に着脱自在に固定されている。
【００１４】
幾つかの実施形態において、前記チャンバー本体は、前記吸気口を有する第１のエンドカバーと、前記排気口を有する第２のエンドカバーと、前記第１のエンドカバーおよび前記第２のエンドカバーの間に延長する側壁とを有し、前記第１のエンドカバーおよび前記第２のエンドカバーの少なくとも１つは、截頭円錐形状を有する。
【００１５】
幾つかの実施形態において、前記チャンバー本体は、第１の本体部材と、当該第１の本体部材に取り付けられた第２の本体部材とを有する。
【００１６】
関連する方法がさらに提供され、この方法は、排気マフラーチャンバー本体の側壁の中に、少なくとも音を減衰させる吸収材と、前記吸収材を前記側壁の内面に対して保持し且つ前記排気マフラーの開口内部チャンバーを前記吸収材に曝す保持器とを挿入する工程と、エンジンから排気を受け取る吸気口を有する第１のエンドカバーと、前記排気マフラーから排気ガスを放出する排気口を有する第２のエンドカバーとを取り付ける工程とを有する。前記第１のエンドカバー、前記第２のエンドカバー、前記吸収材、および前記保持器により前記開口内部チャンバーが定義されるものであり、前記開口内部チャンバーは、前記吸気口から前記排気口へのガスの無制限の流れのため、前記吸気口および前記排気口の少なくとも１つのガス流通面積より大きい排気ガス流通面積を提供する。
【００１７】
幾つかの実施形態において、前記開口内部チャンバーは、前記吸気口のガス流通面積より大きく且つ前記排気口のガス流通面積より大きい排気ガス流通面積を提供する。
【００１８】
幾つかの実施形態において、前記保持器は、前記第１のエンドカバーおよび前記第２のエンドカバーの少なくとも１つの内面に対して前記吸収材をさらに保持する。
【００１９】
幾つかの実施形態において、前記保持器はメッシュである。
【００２０】
幾つかの実施形態において、前記メッシュは非平面表面形状を有する。
【００２１】
幾つかの実施形態において、前記挿入する工程は、前記保持器と前記側壁の内面との間において前記吸収材を圧縮する工程を有する。
【００２２】
幾つかの実施形態において、この方法は、さらに、前記側壁を開口側壁として提供する工程を有する。そして、前記挿入する工程は、前記吸収材および前記保持器を前記開口側壁に挿入する工程を有することができ、前記圧縮する工程は、前記開口側壁を閉じて、前記吸収材を圧縮するものである閉じる工程を有することができる。
【００２３】
幾つかの実施形態において、前記挿入する工程は、前記第１のエンドカバーおよび第２のエンドカバーの少なくとも１つを前記側壁に着脱自在に固定する工程を有する。
【００２４】
幾つかの実施形態において、この方法は、さらに、前記第１のエンドカバーおよび第２のエンドカバーの少なくとも１つを取り外す工程と、前記吸収材を洗浄する工程および取り換える工程のうちの少なくとも１つの工程と、前記第１のエンドカバーおよび第２のエンドカバーの少なくとも１つを固定する工程とを有する。
【００２５】
幾つかの実施形態において、前記第１のエンドカバーおよび第２のエンドカバーの少なくとも１つは、截頭円錐形状を有する。
【００２６】
本発明の他の観点および実施形態の特徴は、以下に記載の説明により当業者にとって明らかになるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明の実施形態の実施例が、添付の図面を参照しながらより詳細に説明されている。
【図１】図１は、本発明の実施形態に従った排気マフラーの等角図である。
【図２】図２は、図１で示した例示的な排気マフラーの側面図である。
【図３】図３Ａおよび３Ｂは、図１の例示的な排気マフラーの端面図である。
【図４】図４は、図２で示した例示的な排気マフラーの線４−−４に沿った断面図である。
【図５】図５は、図２で示した例示的な排気マフラーの線５−−５に沿った断面図である。
【図６】図６は、図４で示した例示的な排気マフラーの一部分の詳細図である。
【図７】図７は、本発明の別の実施形態に従った排気マフラーの等角図である。
【図８】図８は、本発明の更なる実施形態に従った排気マフラーの側面図である。
【図９】図９は、本発明の更に別の実施形態に従った排気マフラーの側面図である。
【図１０】図１０は、本発明のより更なる実施形態に従った排気マフラーの側面図である。
【図１１】図１１は、エンドカバー７４が外された、図１０に示された例示的な排気マフラーの端面図である。
【図１２】図１２は、関連する方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、本発明の実施形態に従った排気マフラー１０の等角図であり、図２、３Ａ、および３Ｂは、これの側面図および端面図である。例示的な排気マフラー１０は円筒形状であるが、他の形状もまた考慮される。概して、図１の例示的なマフラー１０は、他の図面の内容と同様に、例示目的のみを意図したものであり、本発明は、明確に図示されたおよび本明細書に記載れた特定の例示的な実施形態に全く限定されるものでないことは理解されるべきである。例えば、排気マフラーのサイズ、形状、および構成は、用途および／または製造の制約によって変化する。例えば、異なる車両用に開発された排気マフラーは、異なるサイズおよび形状を有するであろう。
【００２９】
一般に、サイズ、長さ、および形状は、付属部品の適用および適用する音源によって決定される。望ましい音量低減の量は、排気マフラー自体が１つの吸音技術であるため、当該排気マフラーのサイズに比例する。例えば、「大きい」音響源には、十分な吸音面積を提供する大きな排気マフラーが使用される。
【００３０】
示される実施例では、チャンバー本体が円筒側壁１５および対向する端壁１２、１４により形成されている。前記端壁１２、１４は、エンジンから排気を受け取る吸気口を有する吸気口１６と、前記排気マフラー１０から排気ガスを放出する排気口１８とを含む。１つの実施形態において、前記チャンバー本体は、３０４型１６ゲージステンレス鋼から製造される。他の材料を代わりに使用することもできる。
【００３１】
前記チャンバー本体は、任意の様々な方法で製造することができる。例えば、前記円筒側壁１５および前記端壁１２、１４は溶接されるか、或いは一緒に固定または取り付けられる別々の部品であってもよい。前記端壁１２、１４は、例えば、前記円筒側壁１５に溶接されるエンドカバーとして提供することもできる。溶接は、１つの可能な固定する技術である。チャンバー本体および／または他の構成要素は、代わりに例えば一緒に圧着またはボルトで締めることができる。
【００３２】
本発明の実施形態は、図２に示した例示的な排気マフラー１０の線４−−４および５−−５に沿った断面図である図４および５によって、恐らく最もよく図示されている。これらの図面は、少なくとも音を減衰させる吸収材２２と、前記吸収材をチャンバー本体の内面に対して保持し且つ前記チャンバー本体の開口内部チャンバーを前記吸収材に曝す保持器２０とを示す。１つの実施形態において、前記吸収材２２は、耐熱性、耐火性、圧力波抵抗性、および乱流波動抵抗性がある繊維性材料である。前記吸収材２２は、幾つかの実施形態において、音を減衰させるだけでなく、さらに排気ガス内の粒子状物質のような汚染物質を捕捉する。前記保持器２０は、前記チャンバー本体と同様に、他の材料を代わりに使用してもよいが、１つの実施形態ではステンレス鋼から製造されている。
【００３３】
図４および５では、前記チャンバー本体、前記吸収材２２、および前記保持器２０が前記開口内部チャンバーを定義し、当該開口内部チャンバーは、前記吸気口１６から前記排気口１８への排気ガスの無制限の流れのために大きな排気ガス流通面積を提供することが明らかに示されている。前記開口内部チャンバーによって提供される前記ガス流通面積は、前記例示的な排気マフラー１０にあるように、前記吸気口１６および前記排気口１８の少なくとも１つのガス流通面積よりも大きいものであり、更に双方のガス流通面積より大きくてもよい。
【００３４】
幾つかの実施形態において、前記保持器２０は、前記端壁１２、１４のいずれか、若しくは双方の内面に対して前記吸収材を保持するための追加部分２４、２６を含む。本明細書で参照する保持器は、前記チャンバー本体の異なる部分に対して吸収材を保持するための１若しくは複数の部分を有する単一保持器を（吸収材を保持するための複数個の保持器も同様に）含むことを目的としている。前記例示的なマフラー１０の保持器２０は、前記円筒側壁１５の内部の周囲および内部に沿って拡張し、前記端壁１２、１４で終了するメッシュバスケットと、前記端壁１２、１４の内面に対して前記吸収材２２を保持する追加のメッシュ部分２４、２６とを有する。前記追加メッシュ部分２４、２６は別々の部分としてまたはメッシュバスケットに一体化されたもとして提供される。
【００３５】
前記端部１４、１６は、前記チャンバー本体に溶接されるかまたは取り付けられるとともに、前記メッシュバスケットは、前記円筒側壁に対して摩擦嵌合するサイズ、および／または前記端壁１２、１４の間に捉えられ保持されるサイズである。他のアレンジメントもまた可能である。
【００３６】
前記保持器２０は、幾つかの実施形態において、前記吸収材２２を圧縮状態で前記チャンバー本体の内面に対して保持する。例えば、前記吸収材は、１つの実施形態において、それの通常の厚みの約５０％に圧縮される。前記吸収材は、他の寸法においても圧縮することが可能である。例えば、前記保持器２０および前記吸収材２２は、双方とも製造の過程でエンドカバーによって軸方向に圧縮することができる。１つの実施形態において、軸方向の２０％の圧縮が達成される。前記吸収材２２の圧縮は、前記例示的な排気マフラー１０の使用中に前記吸収材が吹き飛ぶのを防ぐ。
【００３７】
動作中、前記吸気口1６に入る排気ガスは、上述したように大きなガス流通面積を提供する前記開口内部チャンバーの中で拡張することができる。これにより、前記排気ガスの圧力は減少する。前記内部ガス流経路は内部要素によって妨害されないので、前記吸気口１６から前記排気口１８までの前記排気ガスの流れが制限されない。示される実施例において前記内部チャンバーより小さい前記排気口１８において、前記排気ガスは圧縮され、速度が早くなって前記排気個１８から放出される。この圧縮おｓよび速度の増加が排気ガスを前記排気口１８に向かって効果的に引っ張ることにより、さらに排気流を増加させる。
【００３８】
前記例示的な排気マフラー１０において、前記開口内部チャンバーによって提供される流通面積は、前記吸気口１６および前記排気口１８の双方の流通面積より大きい。ただし、幾つかの実施形態において、前記開口内部チャンバーまたは前記チャンバー本体の断面積は、前記吸気口または前記排気口のいずれかの断面積と実質的に同じである。これは１つの実現可能な構造ではあるが、示されているように、前記吸気口１６および前記排気口１８の両方の流通面積より大きい前記開口内部チャンバーの流通断面を提供することにより、前段落で言及した全ての利益を導き出せる。
【００３９】
前記内部チャンバーへの入口でガスの乱流が流れ抵抗を発生させる前記吸気口１６から離れた排気ガスは、前記吸気口から前記排気口１８への流れで比較的小さな抵抗を受ける。前記排気ガスは、前記排気口１８で圧縮されるが、これはまた当該圧縮により発生する流れ抵抗に反対に作用して、速度を上げる。
【００４０】
空気流動抵抗は、前記開口内部チャンバー内でさらに減少させることができる。例えば、メッシュ加工の保持器２０は、図６で基準線（レファレンスライン）３０と比較して示すように非平面表面形状を有する。このような表面形状は、前記メッシュの表面に沿って排気ガス乱流または渦流を発生させる。この結果、前記開口内部チャンバーのガスに逆らうガス流が発生し、これは低い流動抵抗をもたらす。メッシュ形状の保持器２０は、前記開口内部チャンバーに前記吸収材２２の効果的な露出を提供するとともに、前記吸収材が吹き飛ばないように当該吸収材を保持している。１つの実施形態において、前記メッシュの開口部は１／４インチ  ｘ  ５／１６インチ（１／４"ｂｙ  ５／１６"）である。前記吸収材２２の圧縮はまた、吹き飛ぶのを防止するのを助ける。
【００４１】
改善された気流により、エンジンへの背圧が少なくなり、エンジン燃料効率およびパフォーマンスを向上させる。改善された気流はまた、エンジンからその排気システムへの熱伝達を改善するため、さらにエンジンのパフォーマンスを向上させる。
【００４２】
前記吸収材２２は、上述したように少なくとも音を減衰させる。音波は前記吸収材によって（反射される代わりに）吸収され、前記排気口１８で残存する音量を低下させる。メッシュまたは他の実質的に開いた保持器の構造は、前記開口内部チャンバーに曝される吸収材の量を増加させることにより音の減衰を向上させる。例えば、穴あき管設計のマフラーでは、露出はメッシュのものよりかなり少なくなる。例えば図６に示すような、線３０から明らかであろうような平らでないメッシュ保持器は、より音を捉えるため縁が隆起している。
【００４３】
前記開口チャンバーの大きいサイズはそれ自体で、排気システムで音波に曝される吸収材２２の量をさらに増加させる。前記例示的な排気マフラー１０の寸法はまた、より長い波長の音波を捉えるように変化することが可能であり、これによりさらに音の減衰を向上させる。１つの実施形態において、図１〜６に示すタイプの排気マフラーは、長さが４８インチで、直径は１１インチを有するが、もちろん他のサイズも考慮される。一般に、排気マフラーの容積、幅、および長さは、特定の用途およびエンジン音の特徴に従って決定される。
【００４４】
音波が吸収材２２の露出の増加によって少なくとも減衰されるのに対して、前記開口内部チャンバーは圧力波を妨がないので、圧力波が通り抜けるのを許容する。これにより、圧力波および音波は効果的に分けられる。
【００４５】
図１〜６で示した上述の特定の例示的な排気マフラーは、図示することのみを目的としたものである。他の実施形態は、追加のまたは異なる特徴を含むことが可能である。
【００４６】
図７は、例えば、本発明の別の実施形態に従った排気マフラー４０の等角図であり、２つの可能なバリエーションを図示している。前記例示的な排気マフラー４０において、前記チャンバー本体は、側壁４５と、端壁４２、４４とによって形成される、実質的に矩形の形状を有する。図７で示す別のバリエーションでは、複数の吸気口および／または排気口が提供される。前記例示的な排気マフラー４０は、２つの吸気口４６ａ、４６ｂと１つの排気口４８とを有し、或いは１つの吸気口４８と複数の排気口４６ａ、４６ｂとを有する。吸気口および排気口の他の形状および／または構造も可能である。前記吸気口および／または排気口は、前記端面の代わりに、例えば排気マフラーの側面に付けることも可能である。
【００４７】
図８は、本発明の更なる実施形態に従った排気マフラー５０の側面図である。前記例示的な排気マフラー５０において、前記チャンバー本体は、吸気口５６を有する第１のエンドカバー５２と、排気口５８を有する第２のエンドカバー５４と、当該エンドカバーの間に延長する円筒側壁５５とを含む。前記エンドカバーの双方は、例示的に示しているように截頭円錐形状を有する。
【００４８】
前記エンドカバー５２、５４の形状は、前記吸気口５６と前記例示的な排気マフラー５０の開口内部チャンバーとの間の移行、および前記開口内部チャンバーと前記排気口５６との間の移行を効果的に容易にする。前記吸気口エンドカバー５２は、前記吸気口５６での乱流を減少させ、前記排気口エンドカバー５４は、前記排気口５８を通って放出される排気の圧縮を容易にする。前記チャンバー本体の双方の端部は、図８のような截頭円錐エンドカバー５２、５４を有するが、他の実施形態において、例えばこのようなエンドカバーを１つの端部にのみ含めることもできる。
【００４９】
本明細書におけるチャンバー本体の参照は、チャンバー本体が提供され得る任意の様々な異なる形状を含むことを目的としている。例えば、図９に示す排気マフラー６０は、チャンバー本体が互いに付着される２つの本体部材６２、６４を含む実施形態を図示する。前記本体部材は、吸気口および排気口として使用される開口部６６、６８を有する。このタイプの構造は、２つのエンドカバーの間に延長する側壁のない、２つのエンドカバーから構成されるチャンバー本体形状とみなされる。
【００５０】
本発明の別の観点によれば、チャンバー本体の１若しくは双方のエンドカバーは着脱自在である。図１０は、本発明のこのような実施形態を図示する排気マフラー７０の側面図であり、図１１は、エンドカバー７４が取り外された図１０の例示的な排気マフラーの端面図である。前記例示的な排気マフラー７０において、前記チャンバー本体は、吸気口７６を有するエンドカバー７２と、排気口７８を有するエンドカバー７４と、前記エンドカバーの間に延長する円筒側壁７５とを含む。前記エンドカバー７４は、実施例に示すようなフランジ装置によって取り外し可能に前記側壁７５に固定される。
【００５１】
フランジ８０は、例証的に溶接によって前記円筒側壁７５に取り付けられており、フランジ８２は、ボルト８４、８６，８８を使用して前記フランジ８０に固定される。前記フランジ８４はまた、１つの実施形態において溶接によって前記エンドカバー７４に取り付けられており、これにより、前記エンドカバーは前記円筒側壁７５に取り外し可能に固定される。例えば密閉（シール）またはガスケットなどの他の構成要素も、流体密封シールを提供するため、前記フランジ８０、８２の間に部分的にまたは全体に嵌められる。
【００５２】
図１１から明らかになるように、この実施例の前記フランジ８０は、ボルト８４、８６、８８および図１０に表示されていない追加のボルトを受け入れる４つの孔部９０、９２、９４、９６を有する。これらの孔部はねじ切りされており、これにより、前記エンドカバー７４の取り外しには、前記ボルト８４、８６、８８、および対応するナットの両方を取り外す必要がない。ただし、エンドカバーを取り外し可能に固定する正確な方法は、異なる用途および実施形態によって変わる。
【００５３】
前記例示的な排気マフラー７０の開口内部チャンバーは、図１１で示す実施例にあるように前記ボルト８４，８６、８８および追加のボルトを取り外すことによってアクセス可能である。そして、前記エンドカバー７４および前記フランジ８２は、取り外すことができる。
【００５４】
前記例示的な排気マフラー７０の開口内部チャンバーに取り付けた後のアクセスには、幾つかの利点がある。前記開口内部チャンバーに提供される吸収材は、他の機能も提供する。幾つかの実施形態において、前記吸収材はまた、排気ガスの微粒子を捉えることができる。しかしながら、このような材料の微粒子捕捉能力は限られている。一旦前記材料が微粒子を捉える限度容積に達すると、排気ガスの前記微粒子は、前記排気マフラーを実質的に素通りする。このような微粒子飽和はまた、音減衰性能に影響を与える。伝統的に、マフラーはその劣化した性能にもかかわらず使用し続けるか、または完全に交換されるかのいずれかである。
【００５５】
前記例示的な排気マフラー７０の開口内部空間へのアクセスにより、前記吸収材および他の可能な構成要素の清浄および取換えのオプションが提供される。前記吸収材は、例えば掃除機で清浄することができる。保持器にも同様にアクセスして、修理および／または取換えをすることができる。両端部の着脱自在なエンドカバーにより、前記側壁７５の全体、およびその吸収材および保持器を交換することができる。
【００５６】
前述の記載は、主に排気マフラーに関するものである。図１２は、関連する方法の流れ図である。
【００５７】
この方法は、側壁を提供する工程１０２を含む。これは、例えばピンチ圧延シートを略円筒形状にすることを伴う。下記でさらに詳細に説明する１つの実施形態において、前記側壁は、排気マフラーのアセンブリの間開かれている。
【００５８】
１０４において、少なくとも音を減衰させる吸収材と、当該吸収材を側壁の内面に対して保持し且つ前記排気マフラーの開口内部チャンバーを前記吸収材に曝す保持器とが前記側壁の中に挿入される。これは、前記保持器と前記側壁の内面との間に前記吸収材を圧縮する工程を含めることができる。開いた側壁に関して、前記挿入する工程の動作には、前記吸収材および前記保持器を前記開口側壁の中に挿入する工程と、前記開口側壁を閉じて、前記吸収材を圧縮するものである閉じる工程とを含めることもできる。次に１０６において、前記側壁は例証的に溶接によって閉じられる。円筒側壁の場合、例えば前記側壁はその長手方向に沿って開いており、次に、前記吸収材を圧縮して前記吸収材および前記保持器を内部に保持するため、前記側壁は閉じられ溶接される。
【００５９】
幾つかの実施形態において、チャンバー本体は側壁と、エンドカバーの形状の対向する端壁とを含む。１０８において、これらのエンドカバーが取り付けられる。この段階で、前記エンドカバー、前記吸収材、および前記保持器により、前記開口内部チャンバーが定義される。上述したように、前記開口内部チャンバーは、前記吸気口から前記排気口の無制限のガス流のため、吸気口および排気口の少なくとも１つのガス流通面積より大きい排気ガス流通面積を提供する。
【００６０】
１若しくは双方のエンドカバーは、１０８において前記側壁に取り外し可能に固定される。この場合、１１２に示すように前記吸収材を清浄および／または取り換えるため、１１０において前記エンドカバーの少なくとも１つが取り外される。前記保持器および／または、前記吸収材および前記保持器を含む前記全体の側壁アセンブリは、同様に取り換え、修理、または清浄することができる。前記取り外されたエンドカバーは、次に１１４において再取り付けされる。１１６に示すように、工程１１０、１１２、１１４は、一定時間毎および／または走行距離毎に繰り返される。
【００６１】
記載されたものは、単に本発明の実施形態の原理の適用を説明するためのものである。他のアレンジメント及び方法が、本発明の範囲から逸脱することなしに当業者によって実施できる。
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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