特許 5979493 エンジンの排気マフラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5979493

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月24日

(54)【発明の名称】エンジンの排気マフラ

(51)【国際特許分類】

   F01N 1/08 20060101AFI20160817BHJP

   F01N 13/18 20100101ALI20160817BHJP

【ＦＩ】

   F01N1/08 G

   F01N1/08 L

   F01N13/18

   F01N1/08 K

   F01N1/08 H

   F01N1/08 J

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-273209(P2012-273209)

(22)【出願日】2012年12月14日

(65)【公開番号】特開2014-118851(P2014-118851A)

(43)【公開日】2014年6月30日

【審査請求日】2015年3月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000138521

【氏名又は名称】株式会社ユタカ技研

(74)【代理人】

【識別番号】100071870

【弁理士】

【氏名又は名称】落合 健

(74)【代理人】

【識別番号】100097618

【弁理士】

【氏名又は名称】仁木 一明

(74)【代理人】

【識別番号】100152227

【弁理士】

【氏名又は名称】▲ぬで▼島 愼二

(72)【発明者】

【氏名】立石 博康

(72)【発明者】

【氏名】倉田 佳明

【審査官】 山本 健晴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０３１８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２０７４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−３０９２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０３８８５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ １／００−１／２４

Ｆ０１Ｎ ５／００−５／０４

Ｆ０１Ｎ １３／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状の胴体（２），及びこの胴体（２）の軸方向両端面を閉塞する第１及び第２端壁（３，４）よりなるマフラ本体（１）と，このマフラ本体（１）の内部を複数の消音室（１５，１６）に仕切る隔壁（１８）と，この隔壁（１８）に，それを貫通して支持される消音管（２３）と，前記胴体（２）の側壁に，それを貫通して支持されて前記消音管（２３）に連通する入口管（８）を備える，エンジンの排気マフラにおいて，
前記胴体（２）を，その軸方向に分割された第１及び第２胴部（２ａ，２ｂ）の対向端部を相互に嵌合し溶接して構成し，その第２胴部（２ｂ）に前記隔壁（１８）を設ける一方，第１胴部（２ａ）は前記第１端壁（３）と一体の有底円筒状であり，その側壁に前記入口管（８）を設け，前記入口管（８）と前記消音管（２３）とをＬ字管（２７）を介して相互に連通し，前記Ｌ字管（２７）の一端部は，前記入口管（８）または前記消音管（２３）の一方と溶接され，その他端部は，前記入口管（８）または前記消音管（２３）の他方と嵌合され，前記隔壁（１８）及び前記第１端壁（３）により出口管（２４）の両端部を支持し，前記入口管（８）と前記出口管（２４）とは略直角に位置するようにしたことを特徴とする，エンジンの排気マフラ。

【請求項2】

請求項１記載のエンジンの排気マフラにおいて，
前記第１胴部（２ａ）を，その長さ（Ｌ１）が前記第２胴部（２ｂ）の長さ（Ｌ２）より短くなるように形成し，この第１胴部（２ａ）と，それに対応する前記第１端壁（３）とを，絞り成形した単一のカップ体（５）で構成したことを特徴とする，エンジンの排気マフラ。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のエンジンの排気マフラにおいて，
前記第１胴部（２ａ）に，前記入口管（８）又は出口管（２４）を支持する，バーリング加工された支持ボス（６）を形成したことを特徴とする，エンジンの排気マフラ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は，筒状の胴体，及びこの胴体の軸方向両端面を閉塞する第１及び第２端壁よりなるマフラ本体と，このマフラ本体の内部を複数の消音室に仕切る隔壁と，この隔壁に，それを貫通して支持される消音管と，前記胴体の側壁に，それを貫通して支持されて前記消音管の一端部に連通する入口管又は出口管とを備える，エンジンの排気マフラの改良に関する。

【背景技術】

【0002】

かゝるエンジンの排気マフラは，特許文献１に開示されるように，既に知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−３１８８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されるようなエンジンの排気マフラでは，マフラ本体を，鋼板を丸めて一体に形成した単一の胴体と，この胴体の両端部に溶接される端壁とで構成し，胴体に固定される隔壁に支持される消音管に，その軸線と直交する方向に屈曲するＬ字管を接続し，このＬ字管と，胴体の側壁にそれを貫通するように支持される入口管とを嵌合して溶接している。

【0005】

こうした排気マフラの構造では，Ｌ字管は，胴体に固定される隔壁に消音管を介して支持されることになるから，胴体に直接支持される入口管との嵌合位置を整合させることに高い加工精度が要求され，これが製作コストをアップさせることになる。

【0006】

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，Ｌ字管を消音管に接続した場合には，Ｌ字管と，胴体に支持される入口管又は出口管との嵌合位置合わせが容易であり，あるいはＬ字管を胴体に支持される入口管又は出口管に接続した場合には，Ｌ字管と，隔壁に支持される消音管との嵌合位置合わせが容易であり，高精度を要することなく容易に組立て得るようにした，エンジンの排気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】

【0007】

上記目的を達成するために，本発明は，筒状の胴体，及びこの胴体の軸方向両端面を閉塞する第１及び第２端壁よりなるマフラ本体と，このマフラ本体の内部を複数の消音室に仕切る隔壁と，この隔壁に，それを貫通して支持される消音管と，前記胴体の側壁に，それを貫通して支持されて前記消音管に連通する入口管を備える，エンジンの排気マフラにおいて，前記胴体を，その軸方向に分割された第１及び第２胴部の対向端部を相互に嵌合し溶接して構成し，その第２胴部に前記隔壁を設ける一方，第１胴部は前記第１端壁と一体の有底円筒状であり，その側壁に前記入口管を設け，前記入口管と前記消音管とをＬ字管を介して相互に連通し，前記Ｌ字管の一端部は，前記入口管または前記消音管の一方と溶接され，その他端部は，前記入口管または前記消音管の他方と嵌合され，前記隔壁及び前記第１端壁により出口管の両端部を支持し，前記入口管と前記出口管とは略直角に位置するようにしたことを第１の特徴とする。尚，前記出口管は，後述する本発明の実施形態中の第２消音管２４に対応し，また前記隔壁は，同実施形態中の第１隔壁１８に対応する。

【0008】

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記第１胴部を，その長さが前記第２胴部の長さより短くなるように形成し，この第１胴部と，それに対応する前記第１端壁とを，絞り成形した単一のカップ体で構成したことを第２の特徴とする。

【0009】

さらに本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，前記第２胴部に，前記入口管又は出口管を支持する，バーリング加工された支持ボスを形成したことを第３の特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の第１の特徴によれば，胴体を，その軸方向に分割された第１及び第２胴部の対向端部を相互に嵌合し溶接して構成し，その第２胴部に隔壁を設ける一方，第１胴部に入口管又は出口管を設け，この入口管又は出口管と消音管とをＬ字管を介して相互に連通し，Ｌ字管の一端部は，入口管又は出口管と消音管との一方と溶接され，その他端部は，入口管又は出口管と消音管との他方と嵌合されるので，排気マフラの組立時，入口管とＬ字管，又はＬ字管と消音管の嵌合位置合わせを，第１及び第２胴部の嵌合部相互を僅かにずらす微調整により容易に達成することができ，したがって排気マフラを高精度を要することなく容易に組立てることが可能となり，製作コストの低減に寄与し得る。

【0011】

また，第１胴部にＬ字管を介して消音管に連通する入口管を設け，隔壁及び第１端壁により出口管の両端部を支持したので，入口管及び出口管が第１胴部及び第１端壁に集中することになり，第１胴部及び第１端壁の強度を高め得る他，排ガスがマフラ本体の全体を巡ることになり，消音効果を高めることができる。

【0012】

本発明の第２の特徴によれば，第１胴部を，その長さが第２胴部の長さより短くなるように形成し，この第１胴部と，それに対応する第１端壁とを，一体に絞り成形したカップ体で構成したので，カップ体は比較的浅いものとなり，これを容易に絞り成形することができる。しかもカップ体は高剛性を有するので，その第１胴部に入口管を支持させる際，その両者間に補強部材を設ける必要がなくなり，部品点数の削減により，軽量化を図ると共にコストの一層の低減を図ることができる。

【0013】

本発明の第３の特徴によれば，第１胴部に，入口管又は出口管を支持する，バーリング加工された支持ボスを形成したので，支持ボスを第１胴部に高精度に形成することが可能となり，この支持ボスに支持される入口管又は出口管とＬ字管との嵌合位置合わせを正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係るエンジンの排気マフラの縦断平面図（図２の１−１線断面図）。

【図2】図１の２−２線断面図。

【図3】図１の３−３線断面図。

【図4】図１の４−４線断面図。

【図5】排気マフラの組立要領説明図。

【図6】排気マフラの別の組立要領説明図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

【0016】

先ず，図１及び図２において，Ｍは自動車用エンジンの排気マフラであって筒状をなしており，その軸方向を車幅方向に合わせて車体の床下に配置される。この排気マフラＭのマフラ本体１は，断面楕円形の筒状の胴体２と，胴体２の軸方向両端面を閉塞する第１及び第２端壁３，４とで構成される。また胴体２は，その軸方向に分割された第１及び第２胴部２ａ，２ｂよりなっており，第１胴部２ａは，その長さＬ１が第２胴部２ｂの長さＬ２よりも短くなるように形成され，この第１胴部２ａと，それに対応する前記第１端壁３とは，鋼板を絞り成形した単一のカップ体５で構成される。第２胴部２ｂは，鋼板を丸めて対向した両端縁を相互に溶接した構成され，これに第２端壁４が嵌合して溶接される。そして上記第１及び第２胴部２ａ，２ｂの対向端部は，相互に嵌合して溶接される。

【0017】

第１胴部２ａの側壁には，その外側方に突出する第１支持ボス６がバーリング加工により形成され，この第１支持ボス６に，それを貫通するように嵌合した入口管８が溶接される。この入口管８の外端には第１連結フランジ９が溶接されており，この第１連結フランジ９に，図示しないエンジンから延出した排気管１１の下流端の第２連結フランジ１０がボルト１２で結合される。

【0018】

一方，第２胴部２ｂには，マフラ本体１内を，第１端壁３側から第１，第２，第３消音室１５〜１７に仕切る第１及び第２隔壁１８，１９が相互に間隔を置いて溶接され，第１隔壁１８には，第１及び第２消音室１５，１６間を連通する多数の消音孔２０，２０…（図３参照）が，また第２隔壁１９には，第２及び第３消音室１６，１７間を連通する少数の通孔２１，２１…（図４参照）がそれぞれ穿設されている。

【0019】

また第１及び第２隔壁１８，１９には，これらを貫通する第１消音管２３が溶接され，この第１消音管２３には，第２消音室１６に開口する多数の消音孔２５，２５…が穿設されている。この第１消音管２３の，第１消音室１５側の一端部には，前記第１支持ボス６に向かって屈曲するＬ字管２７の内端部が嵌合して溶接され，第１消音管２３の他端部は第３消音室１７に開口する。

【0020】

上記Ｌ字管２７の外端部には，第１支持ボス６に支持される前記入口管８の内端部が嵌合される。Ｌ字管２７は，鋼板にＬ字状に屈曲した半円筒部２８と，その両側縁より張り出すフランジ２９，２９とを形成してなる一対のＬ字管半体２７ａ，２７ａよりなるもので，これらＬ字管半体２７ａ，２７ａは，両方の半円筒部２８，２８の開放面を対向させるように重ねられ，両方のフランジ２９，２９を相互に溶接して結合される。

【0021】

而して，このＬ字管２７の内端部内周面に前記第１消音管２３が嵌合して溶接され，その外端部内周面に前記入口管８が嵌合されるが，溶接は行われない。

【0022】

また第１隔壁１８には，これを貫通する第２消音管２４が溶接され，この第２消音管２４の外端部は，前記第１端壁３にバーリング加工により形成されて外向きに突出する第２支持ボス７の内周面に嵌合して溶接される。この第２消音管２４の外周には，吸音材３４を充填した外筒３３が嵌装されており，その吸音材３４に向かって開口する多数の消音孔３５，３５…が第２消音管２４に穿設されている。

【0023】

次に，この実施形態の作用について説明する。

【0024】

エンジンより排気管１１を通して排出される排ガスは，入口管８及びＬ字管２７を経て第１消音管２３に導入され，その排ガスの音波は，第１消音管２３の多数の消音孔２５，２５…から第２消音室１６に分散することで減衰，消音される。また第１消音管２３を通過した排ガスは，第３消音室１７に排出されることで膨張し，こゝでも音波は減衰，消音される。

【0025】

第３消音室１７に移った排ガスは，第２隔壁１９の少数の通孔２１，２１…で絞られながら第２消音室１６に移り，再び膨張し，ここでも音波の減衰，消音が行われる。また第２消音室１６の音波は，第１隔壁１８の多数の消音孔２０，２０…を通過して第１消音室１５に分散するので，さらに消音される。

【0026】

第２消音室１６に移った排ガスは，第２消音管２４に入り，これを通過する間に，その音波が，多数の消音孔３５，３５…を経てその外周の吸音材３４に吸収，消音される。こうして消音された排ガスは第２消音管２４から大気に放出される。

【0027】

このような排気マフラＭの組立てに当たっては，図５に示すように，先ず，第１及び第２隔壁１８，１９に第１消音管２３を嵌挿して溶接し，また第１隔壁１８に第２消音管２４を嵌挿して溶接し，そして上記第１及び第２隔壁１８，１９を第２胴部２ｂの内周面の定位置まで嵌装して，レーザにより第２胴部２ｂに溶接する。次いで，第１消音管２３の外端部にＬ字管２７を嵌合して溶接するのであるが，その際，Ｌ字管２７は，その外端部が，次工程で組み付けられる第１胴部２ａの第１支持ボス６と同軸に並ぶように配置される。

【0028】

次いで，第１胴部２ａを第２胴部２ｂに嵌合して，前記Ｌ字管２７の外端部に第１支持ボス６の位置を合わせると共に，第２消音管２４の外端部に第２支持ボス７を嵌合する。

【0029】

次いで，入口管８を第１支持ボス６に挿入して，その内端部を前記Ｌ字管２７の外端部に嵌入する。その際，入口管８とＬ字管２７との嵌合位置が多少ずれていても，第１及び第２胴部２ａ，２ｂの嵌合部を相互に僅かにずらす微調整によって，その嵌合位置を容易に合わせることができる。入口管８とＬ字管２７との嵌合状態を得た後，第１及び第２胴部２ａ，２ｂの嵌合部を溶接し，また入口管８を第１支持ボス６に，第２消音管２４を第２支持ボス７にそれぞれ溶接して，排気マフラＭの組立ては完了する。かくして，排気マフラＭを高精度を要することなく容易に組立てることが可能となり，製作コストの低減に寄与し得る。

【0030】

図６は排気マフラＭの別の組立要領を示す。この場合は，先ず，第１胴部２ａの第１支持ボス６に入口管８を嵌挿して溶接し，この入口管８の内端部にＬ字管２７を嵌合して溶接する。その際，Ｌ字管２７は，その内端部が第１消音管２３の外端部と同軸に並ぶように配置される。一方，第２胴部２ｂには，第１及び第２消音管２３，２４を溶接した第１及び第２隔壁１８，１９を嵌装して溶接する。次いで第１及び第２胴部２ａ，２ｂを互いに嵌合して，第１消音管２３の外端部にＬ字管２７の内端部を嵌合すると共に，第２消音管２４の外端部を第２支持ボス７に嵌合する。その際，第１消音管２３とＬ字管２７との嵌合位置が多少ずれていても，第１及び第２胴部２ａ，２ｂの嵌合部を相互に僅かにずらす微調整によって，その嵌合位置を容易に合わせることができる。その後，第１及び第２胴部２ａ，２ｂの嵌合部を溶接し，また第２消音管２４を第２支持ボス７に溶接して，排気マフラＭの組立ては完了する。この場合も，排気マフラＭを高精度を要することなく容易に組立てることが可能となり，製作コストの低減に寄与し得る。

【0031】

このような排気マフラＭにおいて，第１胴部２ａを，その長さＬ１が第２胴部２ｂの長さＬ２より短くなるように形成し，この第１胴部２ａと，それに対応する第１端壁３とを，一体に絞り成形したカップ体５で構成したので，カップ体５は比較的浅いものとなり，これを容易に絞り成形することができる。しかもカップ体５は高剛性を有するので，その第１胴部２ａに入口管８を支持させる際，その両者間に補強部材を設ける必要がなくなり，部品点数の削減により，軽量化を図ると共にコストの一層の低減を図ることができる。

【0032】

また第１胴部２ａには，入口管８を支持する，バーリング加工された第１支持ボス６を形成したので，第１支持ボス６を第１胴部２ａに高精度に形成することが可能となり，この第１支持ボス６に支持される入口管８とＬ字管２７との嵌合位置合わせを正確に行うことができる。

【0033】

さらに第１胴部２ａには，Ｌ字管２７を介して第１消音管２３に連通する入口管８を設け，第１隔壁１８及び第１端壁３により第２消音管２４（出口管）の両端部を支持したので，入口管８及び第２消音管２４が第１胴部２ａ及び第１端壁３に集中することになり，第１胴部２ａ及び第１端壁３の強度を高め得る他，排ガスがマフラ本体１の全体を巡ることになり，消音効果を高めることができる。

【0034】

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，第２消音管２４（出口管）を入口管に，入口管８を出口管に置き換えることもできる。

【符号の説明】

【0035】

Ｍ・・・・・・排気マフラ
１・・・・・・マフラ本体
２・・・・・・胴体
２ａ・・・・・第１胴部
２ｂ・・・・・第２胴部
３・・・・・・第１端壁
４・・・・・・第２端壁
５・・・・・・カップ体
６・・・・・・支持ボス（第１支持ボス）
８・・・・・・入口管
１５，１６・・・消音室（第１，第２消音室）
１８・・・・・隔壁（第１隔壁）
２３・・・・・消音管（第１消音管）
２４・・・・・出口管（第２消音管）
２７・・・・・Ｌ字管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】