JP2003269130A - 内燃機関用のマフラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消音特性を良好とすること。 【解決手段】 排気流体の導入口２４と導出口２６との
間に、複数の小孔を有する多孔管２５を設け、該多孔管
を収納し該小孔に通じる室内空間を有する室２１を設け
る。多孔管２５の内部に所定長から成る内管部２７を挿
入し、導入口から多孔管部に導入された排気流体を、多
孔管と内管部との間に形成される隙間空間Ｓに導くよう
開口部２７ａを設ける。好ましくは、隙間空間Ｓが、そ
の入口部分が相対的に広く、これに対してその出口部分
が相対的に狭い若しくは絞られたあるいは閉じられた状
態となるようにする。開口部より隙間空間に排気流体が
導かれ、小孔を通しての排気流体の振動波の拡散、干渉
作用が促進され、消音効果が向上する。、隙間空間が出
口で絞られることで、隙間空間での排気流体の圧縮を促
進し、消音効果を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車エンジンその
他の内燃機関用のマフラーに関し、特に、消音性能を高
めることができるようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

【特許文献１】 実公昭４６−３６６７０号

【特許文献２】 特開昭４７−６８０４号

【特許文献３】 特開昭４７−１４１６９号

【特許文献４】 実公昭１４−１１４４６号

【特許文献５】 実公昭４４−３１５２６号従来の自動
車用マフラーの一例としては、図１３及び図１４に示す
ようなものが知られている。図１３に示されたマフラー
１においては、仕切られた４つの室２，３，４，５を有
しており、エンジン（図示せず）から排出される排気
は、導入管６を介して室４に流入し、室４から多数の小
孔を設けた連通管７を通って室２内に流入し、更に、室
２から導出管８に流入し、排出されるようになってい
る。また、室４は管９を介して室５に連通している。こ
の構成により、音波の拡張、共鳴、干渉、抵抗等の作用
が生じ、排気音を所定の周波数帯域で消音することがで
きる。

【０００３】図１４に示されたマフラー１０は、導入管
１１と導出管１２を１直線状に連通した多孔管１３を具
備し、この多孔管１３の周囲をフィルタ１４で蔽い、そ
の周囲の室内にグラスウール等の吸音材１５を充填して
なる構成からなる。この場合、吸音材１５の吸音特性に
よって所定周波数帯域の消音を行なう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１３に示されたマフ
ラー１においては、排気の経路を複雑かつ長くすること
によって音圧レベルの低減を図るものである。従って、
消音特性は良好であるが、その反面、排圧の損失と抵抗
が高まり、高回転、高負荷時には著しい悪影響が生じ
る。これに対して、図１４に示されたマフラー１０にお
いては、直線状に排気できるため排圧低損失型となって
いるが、吸音材の持つ特定周波数帯域の消音しか行なえ
ず、特に低周波帯域の消音はできなかった。特に、車室
内空洞共振の加振周波数である７０Ｈｚ〜９０Ｈｚの帯
域の消音は全くできなかった。また、吸音材が湿気を吸
収し易いことにより、管路やマフラー本体の金属を腐食
させ易く、耐久性に乏しい、という問題があった。

【０００５】この発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、消音特性の良好な内燃機関用のマフラーを提供しよ
うとするものである。更に、耐久性を向上させることの
できるマフラーを提供しようとするものである。更に、
排圧低損失特性と消音特性の向上を両立させることので
きるマフラーを提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
用のマフラーは、排気流体を導入するための導入口と、
内部に設けられた室と、前記排気流体を外部に導出する
ための導出口とを有するマフラー本体と、前記マフラー
本体の内部に収納されていてその管内を前記排気流体が
通るようになっており、かつ前記室に通じる複数の小孔
を有する多孔管部分を含む、第１の管部と、前記多孔管
部分に対応する箇所で前記第１の管部の内に挿入された
所与の長さの内管部分を有し、該内管部分の外周面と前
記多孔管部分の内周面との間において隙間空間を形成す
る第２の管部とを具え、前記第２の管部における前記内
管部分の前記所与の長さは前記多孔管部分において複数
の前記小孔が存在する長さ範囲に対応しており、かつ、
前記内管部分の排気上流寄りの端部は前記第１の管部の
内部空間に開口していて前記導入口から導出口の間に延
びた前記第１の管部内を排気流体が流れるときに該内管
部分の中を排気流体がスムーズに通ることができるよう
にしてなり、更に、前記内管部分の外周面と前記多孔管
部分の内周面との間に形成された前記隙間空間は少なく
とも排気上流寄りにおいて前記第１の管部の内部空間に
通じていて排気音波が該隙間空間内に侵入しうるように
してなり、かつ、前記第１の管部は少なくとも前記導入
口から前記内管部分の排気上流寄りの端部に至る経路に
おいては切れ目なく連続的に延びていることを特徴とす
る。

【０００７】一例として、排気の下流寄りの前記内管部
分の所定箇所において該内管部分が前記多孔管部分に密
着していることを特徴とする。一例として、排気の下流
寄りの所定箇所において前記隙間が閉じていることを特
徴とする。一例として、前記隙間が、排気の上流寄りか
ら下流寄りにいくにつれて、次第に狭くなるように、前
記内管部分の外径と前記多孔管部分の内径との相対的関
係が変化するように設定されていることを特徴とする。

【０００８】一例として、前記室の中に吸音部材を収納
してなる。一例として、前記マフラー本体において前記
導入口と導出口はほぼ一直線上に配置されており、その
間にほぼ一直線状の排気流路をなすように前記第１の管
部が配置されている。

【０００９】本発明によれば、第１の管部における多孔
管部分の多数の小孔がマフラー本体の室の内部空間に通
じている構成により、第１の管部を通る排気流体の排気
音波が該小孔を通じて該室内の空間に拡散し、排気音波
の拡散、干渉等の作用が生じ、これにより、所定の周波
数帯域（例えば中高周波数帯域）の消音に寄与する。特
に、前記多孔管部分に対応する箇所で前記第１の管部の
内に挿入された所与の長さの内管部分を有する第２の管
部を具備し、第１の管部の多孔管部分とその内部に配置
された第２の管部の内管部分とにより二重管構造となっ
ているので、内管部分の外周面と多孔管部分の内周面と
の間において隙間空間が形成され、この隙間空間で排気
音波が圧縮されることにより、多孔管の小孔を通じた排
気音波の拡散、干渉等が促進されることになり、従っ
て、消音効果をより一層促進することができる、という
優れた効果を奏する。

【００１０】特に、前記内管部分の外周面と前記多孔管
部分の内周面との間に形成された前記隙間空間は少なく
とも排気上流寄りにおいて前記第１の管部の内部空間に
通じていて排気音波が該隙間空間内に侵入しうるように
なっている構成により、排気音波の拡散、干渉等を確実
に促進させることができるという利点を奏する。また、
前記内管部分の排気上流寄りの端部は比較的大きな径で
前記第１の管部の内部空間に開口していて前記導入口か
ら導出口の間に延びた前記第１の管部内を排気流体が流
れるときに該内管部分の中を排気流体がスムーズに通る
ことができるようにしてなる構成により、排気流体の排
出をスムーズに行い、エンジン排気圧を軽減し、エンジ
ン効率を落すことがないという利点を有する。

【００１１】一例として、前記隙間空間の好ましい態様
は種々の態様で提供することができる。例えば、排気の
下流寄りの前記内管部の所定箇所において前記隙間空間
が最小となるように、該箇所で前記内管部分が前記多孔
管部分に近接させるようにしてよい。あるいは、排気の
下流寄りの前記内管部分の所定箇所において該内管部が
前記多孔管部分に密着し、隙間空間を閉じるようにして
もよい。あるいは、隙間空間が、排気の下流寄りにおい
て絞られる、若しくは排気の下流寄りにおいて閉じられ
る構造であればよい。あるいは、排気の上流寄りの隙間
空間の方が排気の下流寄りよりも広くなるようにすれば
よい。あるいは、隙間空間が、排気の上流寄りから下流
寄りにいくにつれて、次第に狭くなるように、前記内管
部分の外径と前記多孔管部分の内径との相対的関係が変
化するように設定してよい。この隙間空間の変化は段階
的であってもよい。あるいは、隙間空間が、排気の上流
寄りから所定の範囲で略一定であり、終端部で絞られる
ように、前記内管部分の外径と前記多孔管部分の内径と
の相対的関係が設定されていてもよい。あるいは、内管
部分の外径と前記多孔管部分の内径の少なくとも一方が
変化することにより、前記隙間空間が変化するようにし
てもよい。その他様々なバリエーションが可能である。

【００１２】総合して、多孔管分とその内側の内管部分
との間に形成される隙間空間の好ましい態様について考
察してみると、導入口寄り（排気上流寄り）の内管部分
の端部と多孔管内壁との間の空間（仮にこれを隙間空間
入口という）の断面積又は部分的容積が、導出口寄り
（排気下流寄り）の内管部分の端部と多孔管内壁との間
の空間（仮にこれを隙間空間出口という）の断面積又は
部分的容積よりも大きいものとなっていることが特徴で
ある。すなわち、隙間空間入口の方が隙間空間出口より
も広い−換言すれば隙間空間出口が相対的に絞られてい
る又は閉じている−ことにより、この多孔管と内管部分
の二重管構造の隙間空間に入り込む排気音波は、出口が
絞られていることによって、圧縮されることになり、多
孔管の小孔を通じた排気音波の拡散、干渉等がより一層
促進されることになる。従って、このような隙間空間の
好ましい態様は、消音効果をより一層促進することがで
きるものである。

【００１３】二重管構造を構成する内管部分及び多孔管
部分の具体的実施態様は、種々に設計してよい。例え
ば、排気上流寄りから排気下流寄りまでの所定範囲で、
徐々に径が変化してゆくようなテーパ管構造を含んでい
てもよい。あるいは、排気の上流寄りから下流寄りまで
の所定範囲で、径が段階的に変化するようになっていて
もよい。あるいは、隙間空間のほぼ全域にわたる範囲で
両方の管部の径がほぼ一定であり、隙間空間の終端部で
該隙間空間を絞る又は閉じるように両者が接近又は密接
するようになっていてもよい。内管部分と多孔管部分の
両者の径を変化することにより望みの隙間空間変化の態
様を実現するようにしてもよいし、どちらか一方の径を
変化させることにより望みの隙間空間変化の態様を実現
するようにしてもよい。また、管の断面形状は、必ずし
も円形に限らず、楕円や多角形など、どのような形状で
もよい。従って、この発明において言う管径の大小と
は、その横断面積の大小と同義である。

【００１４】本発明に係るマフラーは、上述したような
二重管構造を少なくとも一部において具備していればよ
いものであり、その他に如何なる構造を付加してもよい
ものである。好ましい一つの態様は、マフラー本体内に
おける排気導入口と導出口の並びがほぼ一直線状の排気
経路と上述したような二重管構造とを組み合わせること
である。これにより、排圧に及ぼす抵抗や損失を格段に
抑制することができる構成（排圧低損失型）とすること
ができ、省燃費と動力性能の向上に大きく寄与すること
ができる。その場合に、二重管構造による上述したよう
な消音性能の向上によって、従来のストレート管構造マ
フラーが要求していたような吸音材を設けなかったとし
ても、必要な消音性能を得ることができる。従って、多
量の吸音材を設けないようにすることにより、吸音材に
よる吸湿に起因する金属の腐食と、それによる耐久性の
低下、という問題を解決することができる。

【００１５】勿論、消音性能をより一層高めるために、
上述したような二重管構造と吸音材を組み合わせて使用
してもよい。例えば、吸音用室内に吸音材を充填しても
よい。そうすると、吸音材特有の吸音特性によって所定
周波数帯域の消音をきれいに行なうことができるように
なり、より一層の消音効果を上げることができる。ま
た、吸音用室内の壁面の少なくとも一部に沿って消音材
を設けることは、消音材の使用量を少なくし、しかも、
二重管構造と組み合わせた場合に、二重管構造では取り
きれない特定の周波数帯域の排気音振動波を除去するこ
とに寄与するので、有利である。本発明の実施にあたっ
ては、上述した及び以下述べる種々の実施態様を部分的
に種々に組み合わせてもよい。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面を参照してこの発明の実施例
を詳細に説明しよう。図１に示されたこの発明の一実施
例に係るマフラー２０は、そのマフラー本体において、
隔壁２３によって仕切られた２つの室すなわち第１の室
２１と第２の室２２を有している。図示しないエンジン
からの排気は、導入管２４（導入口に相当）を経由して
マフラー本体に導入され、導出管２６（導出口に相当）
を介して該マフラー本体から排出される。側面に多数の
小孔３３を有する多孔管２５がこの導入管２４に直線状
につながっており、この多孔管２５は導出管２６に直線
状に通じている。従って、排気ガスはマフラー２０内を
直線状に通過するので、極めて効率的な排圧低損失構造
となっている。

【００１７】多孔管２５は第１の室２１に対応して設け
られており、該多孔管２５の内部空間は前述の通り導入
管２４及び導出管２６に通じているのみならず、その側
面に設けられた多数の小孔３３を介して第１の室２１に
通じている。これにより、多数の小孔３３を経由して室
２１内において、排気音振動波の拡散（拡張）、干渉等
が生じ、多孔共鳴型消音作用により所定の中高域（例え
ば気流音）の消音を行なうことができる。

【００１８】多孔管２５の内部には、所定の長さの管か
ら成る内管部２７が固定的に設けられており、二重管構
造となっている。この内管部２７は、その管径が、排気
流体の導入口寄りの管端部２７ａの径よりも導出口寄り
の管端部２７ｂの径の方が大きくなっていることを特徴
としている。このことを示すために、図１におけるＡ−
Ａ線に沿う拡大断面図を図２（ａ）に示し、Ｂ−Ｂ線に
沿う拡大断面図を図２（ｂ）に示す。多孔管２５と内管
部２７との間の隙間空間Ｓが、排気流体の流れの上流に
おいて図２（ａ）に示すように相対的に大、下流におい
て図２（ｂ）に示すように相対的に小（若しくは閉じて
いる）ことが判る。

【００１９】内管部２７の具体的構造は、種々に設計し
てよい。例えば、図示のように、導出口寄りの管端部２
７ｂの径が大きく、他はそれよりも小さなほぼ同径から
なるものであってもよい。若しくは、これに限らず、導
入口寄りの管端部２７ａから導出口寄りの管端部２７ｂ
まで、徐々に径が増してゆくようなテーパ管構造であっ
てもよい。あるいは、導入口寄りの管端部２７ａから導
出口寄りの管端部２７ｂまで、数段階で段階的に径が増
してゆくような構造であってもよい。また、内管部２７
における導出口寄りの管端部２７ｂは、その全周が多孔
管２５の内壁に密着して二重管構造の隙間空間の出口を
完全に閉じるようになっていてもよいし、又は、適宜の
空間を空けて前記隙間空間出口を完全に閉じることのな
いようにしてもよいものである。要するに、二重管構造
の隙間空間の出口を絞るような構造であればよい。

【００２０】上記のような二重管構造の故に、多孔管２
５と内管部２７との間に形成される隙間空間Ｓの断面積
は、内管部の導入口寄りの管端部２７ａと多孔管２５内
壁との間の空間（仮に隙間空間入口という）の断面積
が、内管部の導出口寄りの管端部２７ｂと多孔管２５内
壁との間の空間（仮に隙間空間出口という）の断面積よ
りも広いものとなる。すなわち、隙間空間入口の方が隙
間空間出口よりも広いことにより、この多孔管２５と内
管部２７の二重管構造の隙間空間に入り込む排気流体
は、出口が絞られていることによって、圧縮されること
になり、多孔管２５の小孔を通じた排気流体の振動波の
拡散、干渉等が促進されることになる。従って、所定の
中高帯域についての消音効果をより一層促進することが
できるものである。

【００２１】更に、図１の実施例では、第１の室２１か
ら第２の室２２に通じる連通管２８が設けられている。
これによって、ヘルムホルツのレゾネータ（第１のレゾ
ネータ）を構成し、所定の低周波帯域の消音に寄与す
る。また、別の位置に第１の室２１から第２の室２２に
通じる第２の連通管２９が設けられている。これによっ
ても、ヘルムホルツのレゾネータ（第２のレゾネータ）
を構成し、所定の低周波帯域の消音に寄与する。こうし
て、この２種類のレゾネータにより、２種類の異なる低
周波帯域の消音に寄与することができる。

【００２２】内管部２７の管長及び／又は管径を適切に
設定し、また、多孔管２５の管長や小孔のサイズ及び数
等を適切に設定し、また、レゾネータを構成する連通管
２８，２９の管数、管長、管径を適切に設定する等によ
って、いわゆるこもり音といわれる車室内空洞共振の加
振周波数である７０Ｈｚ〜９０Ｈｚの帯域の消音もさる
ことながら、それより上の所定の低周波数帯域（例えば
２００Ｈｚ〜３００Ｈｚ）の消音も達成することがで
き、前記多孔管の小孔を通じた中高域の消音と相まっ
て、低域から中高域に至る広範囲の帯域の消音を簡単な
２室構造によって達成することができる。

【００２３】図３は、この発明の別の実施例を示す図で
ある。この実施例において、マフラー１０Ａは、図１４
に示されたマフラー１０と同様に、排気流体の導入管１
１（導入口に相当）と導出管１２（導出口に相当）を１
直線状に連通した多孔管１３を具備し、この多孔管１３
の周囲をフィルタ１４で蔽い、その周囲の室内にグラス
ウール等の吸音材１５を充填してなる構成からなってい
る。この多孔管１３の内部に、図１と同様の構成から成
る内管部２７が設けられている。この場合、内管部２７
によって促進された多孔管１３による消音作用に加え
て、吸音材１５の吸音特性によって所定周波数帯域の消
音を行なう。

【００２４】図４は、この発明の更に別の実施例を示す
図である。この実施例において、マフラー２０Ａは、図
１に示されたマフラー２０と同様に、第１の室２１と第
２の室２２からなる２室構造となっており、第１の室２
１に対応する多孔管２５の内部に、図１と同様の構成か
ら成る内管部２７が設けられている。第２の室２２に対
応する管３０は、多数の小孔を有する多孔管となってい
る。また、第２の室２２の内部は、図３と同様に、多孔
管からなる管３０の周囲をフィルタ３１で蔽い、その周
囲の室内にグラスウール等の吸音材３２を充填してなる
構成からなっている。この場合、第１の室２１と第２の
室２２を通じる連通管は設けられていない。この場合
も、内管部２７によって促進された多孔管２５による第
１の室２１における消音作用に加えて、吸音材３２の吸
音特性による第２の室２２における消音作用を得ること
ができる。この場合、第１の室２１と第２の室２２を分
離してもよい。また、吸音材３２を備えた第２の室２２
が第１の室２１の前に配置されてもよい。

【００２５】図５は、この発明の更に別の実施例を示す
図である。この実施例において、第１のマフラー部２０
は、図１に示されたマフラー部２０と同一の構成であ
る。第１のマフラー部２０の前段階に第２のマフラー部
１０が設けられている。この第２のマフラー部１０は、
図１４のマフラー１０と同一の構成である。従って、こ
の場合も、内管部２７によって促進された多孔管２５に
よる第１のマフラー部２０における消音作用に加えて、
吸音材１５の吸音特性による第２のマフラー部１０にお
ける消音作用を得ることができ、図１の実施例のみでは
取りきれなかった帯域のノイズをきれいに取ることがで
きる。図６は、図５の実施例に従う消音特性の一例を示
すものであり、実線が第１のマフラー部２０による消音
特性例を示し、破線は、第２のマフラー部１０による消
音特性例を示す。

【００２６】なお、上記実施例では、内管部２７の外周
面とその外側の多孔管２５又は１３の内周面との間に形
成される隙間空間Ｓが、排気の下流寄りの部分において
絞られるようにするために、内管部２７の外径を変化
し、多孔管２５，１３の内径は変化していないが、それ
とは逆に、内管部２７の外径を一定とし、その外側の多
孔管２５，１３の内径を適宜変化するようにしてもよ
い。あるいは、内管部２７の外径とその外側の多孔管２
５，１３の内径の両者を変化するようにしてもよい。要
するに、多孔管２５，１３とその内側に設けられた内管
部２７との間の隙間空間Ｓが、排気の出口寄りに向かっ
て徐々に又は段階的に狭くなっているか、あるいては少
なくとも排気の出口寄りにおいて該空間が狭くなる又は
絞られる若しくは閉鎖されるようになっていればよい。

【００２７】また、マフラー本体内の消音用室の構造
は、図１，３，４に示すような２室構造又は１室構造に
限らず、様々な変更が可能である。更に、図７に示すよ
うに、内管部２７においても複数の小孔３４を設けるよ
うにしてもよい。これにより、排気音の振動波が内管部
２７の複数の小孔３４を介して拡散することになり、内
管部２７とその外側の多孔管２５との間ででも、排気音
波の拡散や干渉等が促進され、より広域の低周波帯域に
至るまでの排気音振動波の消音に寄与する。

【００２８】図８に示された本発明の別の実施例に従う
マフラー２０Ｂは、内管部３７の径を一定とする一方
で、その外側の多孔管３５の径を変化させるようにした
ものである。側面に多数の小孔３３が設けられている多
孔管３５は、排気導入口２４に接続されており、その内
部に一定の径を持つ内管部３７が挿入されている。外側
の多孔管３５は中間部が膨らんだ形状をしており、排気
上流側（導入口寄り）の内管部３７の端部３７ａに対応
する部分では該多孔管３５の径が比較的大きく、内管部
３７との間で比較的大きな隙間空間Ｓを形成することが
できるようになっている。排気下流側（導出口寄り）の
部分３５ｂにおいて多孔管３５の径は徐々に小さくな
り、最終的に内管部３７に接して隙間空間Ｓを閉鎖して
いる。これにより、前述と同様に、隙間空間Ｓの入口の
方が出口よりも広いことにより、外側多孔管３５と内管
部３７の二重管構造の隙間空間Ｓに入り込む排気音波
は、出口が絞られていることによって、圧縮されること
になり、多孔管３５の小孔３３を通じた排気音波の拡
散、干渉等が促進されることになり、所定の周波数帯域
についての消音効果をより一層促進することができるも
のである。

【００２９】また、図８の例においては、図７と同様
に、内管部３７においても複数の小孔３４が設けられて
いる。これによって、前述と同様に、更に広い周波数帯
域で消音効果を上げることができる。反対に、図１と同
様に、内管部３７において複数の小孔３４を省略しても
よいことは勿論である。また、図８の例においては、第
１の室２１が多数の小孔を有する仕切壁３６によって仕
切られており、サブ室（又は第３の室）２１Ｂが形成さ
れている。また、室２１とサブ室２１Ｂとの間を連通す
る連通管２８Ｂも設けられている。これにより、仕切壁
３６の多数の小孔及び連通管２８Ｂを介した第１の室２
１（すなわちメイン室）からサブ室２１Ｂへの排気音波
の拡散及び／又は干渉によっても、消音効果を出すこと
ができる。

【００３０】また、図８の例では、排気下流寄りにおい
て多孔管（すなわち外管）３５及び内管部３７がサブ室
２１Ｂ内に開口して終端しており、該サブ室２１Ｂを介
して導出管２６に通じている。この開口を介してサブ室
２１Ｂから第１の室２１へ通じる排気音波の拡散及び／
又は干渉によっても、消音効果を出すことができる。こ
のように、排気導入口２４から導出口２６に至る管路が
一部取り除かれて、その部分がサブ室によって代替され
ていてもストレートな排気経路を確保することができる
ので、排圧低損失特性の排気を達成することができるこ
とには変わりない。また、複数の小孔が形成された仕切
壁３６によってメイン室２１とサブ室２１Ｂとが圧力的
に連通していることにより、排気流体が導出管２６に吸
引されるように増速するので、消音効果のみならず、排
気効率を上げることができるという効果を奏する。

【００３１】図９に示された本発明の別の実施例に従う
マフラー２０Ｃは、図８のように内管部３７の径を一定
とする一方でその外側の多孔管３５の径を変化させるよ
うにした実施例の変形例である。この例では、外側の多
孔管３５は、導入管２４に直接接続されていず、その排
気上流寄りの端部３５ａが開口している。導入管２４に
は短い多孔管３８が接続され、この多孔管３８の排気下
流寄り端部３８ｂが多孔管３５の端部３５ａに比較的短
い間隔をおいてほぼ同軸的に対面している。このよう
に、外側の多孔管３５，３８の一部が取り除かれて、室
２１に開口している場合でも、ストレートな排気経路を
確保することができるので、排圧低損失特性の排気を達
成することができることには変わりない。加えて、排気
圧が瞬間的に高くなったとき、多孔管３８，３５の開口
を介して室２１内に瞬時に排気圧を逃すことができるの
で、圧力分布を安定にし、消音性能の安定化に寄与する
ことができる。勿論、このように外側多孔管の排気上流
寄りを一部取り除いて消音室内に開口する変形例は、図
１に示されたような一定径の多孔管２５を持つマフラー
２０に関しても応用可能である。

【００３２】図１０に示された本発明の別の実施例に従
うマフラー２０Ｄは、図９の変形例であり、排気導入管
２４に接続された多孔管３８の径が多孔管３５の径より
も大きく、該多孔管３８の一端部３８ｂに多孔管３５の
一端部３５ａが入り込んでおり、全体として三重管構造
となっている。この場合も、ストレートな排気経路を確
保することができるので、排圧低損失特性の排気を達成
することができることには変わりなく、加えて、前述と
同様に、排気圧が瞬間的に高くなったとき、多孔管３８
の開口を介して室２１内に瞬時に排気圧を逃すことがで
きるので、圧力分布を安定にし、消音性能の安定化に寄
与することができるものである。勿論、このような三重
管構造の実施例は、図１に示されたような一定径の多孔
管２５を持つマフラー２０に関しても応用可能である。

【００３３】また、図９及び図１０のように分離された
２つの多孔管３５，３８を具備する実施例において、導
入口寄りの多孔管３８の長さを相対的に長くし、この多
孔管３８の内部に内管部を設け、多孔管３５の側の内管
部３７は省略してもよい。また、多孔管３８と３５の両
方に内管部をそれぞれ設け、それぞれの内管部における
外側の多孔管３８，３５との間の隙間空間がそれぞれ排
気下流寄りで絞られるようにすることにより、２か所で
本発明に従う消音促進効果が得られるようにしてもよ
い。

【００３４】更に、図１１に示された本発明の別の実施
例に従うマフラー２０Ｅは、図１の変形例であり、第１
の室２１の壁面に吸音材４０，４１を設けたものであ
る。この吸音材４０，４１による吸音作用によって所定
帯域（例えば高周波数帯域）を消音することができ、多
孔管２５と内管部２７の二重管構造による所定帯域（例
えば中高帯域）の消音と相俟って、全体として更に広帯
域でも消音を達成することができる。

【００３５】更に、図１２に示された本発明の別の実施
例に従うマフラー２０Ｆは、排気導入口２４と導出口２
６が一直線になっていないものであり、このような非ス
トレート構造においても本発明に係る二重管構造を適用
することができる。すなわち、導入管２４に接続された
第１の多孔管２５Ａはその排気下流寄りの端部２５Ａｂ
が開口していて室２１に通じており、かつ、その側面に
多数の小孔３３を有していて、その内部に第１の内管部
２７Ａが設けられている。第２の多孔管２５Ｂは、排気
上流寄りの端部２５Ｂａが開口となっていて室２１に通
じており、その他端が導出口２６に接続されている。そ
して、上記と同様に、外多孔管２５Ｂの側面に多数の小
孔３３を有していて、その内部に第２の内管部２７Ｂが
設けられている。内管部２７Ａ及び２７Ｂは、図１の内
管部２７と同様に、その管径が、排気流体の導入口寄り
の管端部の径よりも導出口寄りの管端部の径の方が大き
くなっており、それぞれの内管部２７Ａ，２７Ｂにおけ
る外側の多孔管２５Ａ，２５Ｂとの間の隙間空間がそれ
ぞれ排気下流寄りで絞られるようにすることにより、２
か所で本発明に従う消音促進効果が得られるようになっ
ている。この実施例においても、図８のように、内管部
と多孔管との間の径の相対的変化の関係を逆にして、内
管部２７Ａ，２７Ｂを一定径とし、多孔管２５Ａ，２５
Ｂの径を変化させるようにしてもよいのは勿論である。

【００３６】上記各実施例における部分的構造を組み合
わせて、更に、種々の変形を施してもよいのは勿論であ
る。例えば、図９〜図１２における各内管部３７，２
７，２７Ａ，２７Ｂにおいて、図７のように複数の小孔
３４を設けてもよい。また、各実施例において、消音用
の室の数を適宜増減する変形を施すことができるのは勿
論である。更に、公知のマフラー構造の排気管路の一部
分において本発明の最大特徴である二重管構造（外側の
多孔管部とその内部の内管部とからなる構造）を部分的
に適用してもよいものであり、そのような部分的実施も
本発明の範囲に含まれるのは勿論である。

【００３７】

【発明の効果】以上の通り、この発明によれば、第１の
管部における多孔管部分の内部に内管部分を設けた二重
管構造としたことにより、該内管部分の外周面と該多孔
管部分の内周面との間において隙間空間が形成され、こ
の隙間空間で排気音波が圧縮されることにより、多孔管
の小孔を通じた消音室内への排気音波の拡散、干渉等が
促進されることになり、消音効果をより一層促進するこ
とができるという優れた効果を奏する。また、隙間空間
入口の方が隙間空間出口よりも広い−換言すれば隙間空
間出口が相対的に絞られている又は閉じている−ことに
より、隙間空間に入り込む排気音波が圧縮されて、多孔
管の小孔を通じた消音室内への排気音波の拡散、干渉等
がより一層促進され、消音効果をより一層促進すること
ができる。

【００３８】特に、内管部分の外周面と多孔管部分の内
周面との間に形成された隙間空間は少なくとも排気上流
寄りにおいて前記第１の管部の内部空間に通じていて排
気音波が該隙間空間内に侵入しうるようになっている構
成により、排気音波の拡散、干渉等を確実に促進させる
ことができるという利点を奏する。また、内管部分の排
気上流寄りの端部は比較的大きな径で第１の管部の内部
空間に開口していて導入口から導出口の間に延びた前記
第１の管部内を排気流体が流れるときに該内管部分の中
を排気流体がスムーズに通ることができるようにしてな
る構成により、排気流体の排出をスムーズに行い、エン
ジン排気圧を軽減し、エンジン効率を落すことがないと
いう利点を有する。

【００３９】また、このように排圧低損失型とすること
で、省燃費と動力性能の向上に大きく寄与することがで
きる。また、消音室内に吸音材を設けないとしても、二
重管構造によって上述のように消音性能を向上させるこ
とができるので、多量の吸音材を設けないようにするこ
とにより、該吸音材による吸湿に起因する金属の腐食
と、それによる耐久性の低下、という問題を解決するこ
とができ、耐久性を向上させることができる。更に、二
重管構造と組み合わせて、吸音用室内に消音材を設ける
ことにより、二重管構造では取りきれない特定の周波数
帯域の排気音振動波を除去することに寄与するという効
果を奏する。また、二重管構造と組み合わせて、消音用
の室を複数設けてヘルムホルツのレゾネータを構成する
ことによっても、二重管構造では取りきれない特定の周
波数帯域の排気音振動波を除去することに寄与する、と
いう効果を奏する。

【００４０】更に、実施態様による効果として、例えば
次のようなものがある。内管部においても複数の小孔を
設けるようにすることにより、内管部の小孔を通じての
排気音波の拡散、干渉が生じ、これによっても消音効果
を高めることができる、という効果を奏する。また、多
孔管部の一部において前記室内に開かれている比較的大
きな開口を形成する、若しくは多孔管部を２つに分割し
て、その分割箇所において前記室内に開かれた比較的大
きなスペースを形成するようにすることにより、排気圧
力の瞬間的な上昇をこの開口又はスペースによって室内
に逃し、圧力分布を即座に安定化することができるの
で、消音性能の安定化に寄与する、という優れた効果を
奏する。

【００４１】更に、第１及び第２の多孔管と内管部とを
含む三重管構造とすることによっても、消音効果を更に
高めることができる。この場合、最も外側の多孔管の端
部が消音室内に開口している構成とすれば、上記と同様
に、排気圧力の瞬間的な上昇をこの開口によって室内に
逃し、圧力分布を即座に安定化することができるので、
消音性能の安定化に寄与する、という優れた効果を奏す
る。

【００４２】更に、消音室を複数の小孔が形成された仕
切壁によって仕切つてメイン室とサブ室とに分割形成
し、多孔管部の端部がサブ室に開口し、かつ、導出口に
つながる導出管の始端がサブ室に開口するようにしたこ
とにより、複数の小孔が形成された仕切壁によってメイ
ン室とサブ室とが圧力的に連通し、排気流体が導出管に
吸引されるように増速するので、消音効果のみならず、
排気効率を上げることができるという効果も奏すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係るマフラーの一実施例を示す断
面略図。

【図２】 （ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図
１のＢ−Ｂ線断面図。

【図３】 この発明に係るマフラーの別の実施例を示す
断面略図。

【図４】 この発明に係るマフラーの更に別の実施例を
示す断面略図。

【図５】 この発明に係るマフラーの更に別の実施例を
示す断面略図。

【図６】 図５の実施例の消音特性の一例を示す図。

【図７】 この発明に係るマフラーにおける内管部の変
形例を示す拡大側面図。

【図８】 この発明に係るマフラーの別の実施例を示す
断面略図。

【図９】 この発明に係るマフラーの更に別の実施例を
示す断面略図。

【図１０】 この発明に係るマフラーの更に別の実施例
を示す断面略図。

【図１１】 この発明に係るマフラーの更に別の実施例
を示す断面略図。

【図１２】 この発明に係るマフラーの更に別の実施例
を示す断面略図。

【図１３】 従来のマフラーの一例を示す断面略図。

【図１４】 従来のマフラーの別の例を示す断面略図。

【符号の説明】

１，１０，２０，１０Ａ，２０Ａ マフラー ２１，２２ 消音用の室 ２３ 隔壁 ２４ 導入管（導入口） ２５，３５，２５Ａ，２５Ｂ，３８ 多孔管 ２６ 導出管（導出口） ２７，３７，２７Ａ，２７Ｂ 内管部 ２７ａ 内管部の導入口寄りの管端部 ２７ｂ 内管部の導出口寄りの管端部 Ｓ 隙間空間 ２８，２９ 連通管 １５，３２ 吸音材 ３３，３４ 複数の小孔 ３６ 複数の小孔が設けられた仕切壁 ２１Ｂ サブ室

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気流体を導入するための導入口と、内
   部に設けられた室と、前記排気流体を外部に導出するた
   めの導出口とを有するマフラー本体と、 前記マフラー本体の内部に収納されていてその管内を前
   記排気流体が通るようになっており、かつ前記室に通じ
   る複数の小孔を有する多孔管部分を含む、第１の管部
   と、 前記多孔管部分に対応する箇所で前記第１の管部の内に
   挿入された所与の長さの内管部分を有し、該内管部分の
   外周面と前記多孔管部分の内周面との間において隙間空
   間を形成する第２の管部とを具え、前記第２の管部にお
   ける前記内管部分の前記所与の長さは前記多孔管部分に
   おいて複数の前記小孔が存在する長さ範囲に対応してお
   り、かつ、前記内管部分の排気上流寄りの端部は前記第
   １の管部の内部空間に開口していて前記導入口から導出
   口の間に延びた前記第１の管部内を排気流体が流れると
   きに該内管部分の中を排気流体がスムーズに通ることが
   できるようにしてなり、更に、前記内管部分の外周面と
   前記多孔管部分の内周面との間に形成された前記隙間空
   間は少なくとも排気上流寄りにおいて前記第１の管部の
   内部空間に通じていて排気音波が該隙間空間内に侵入し
   うるようにしてなり、かつ、前記第１の管部は少なくと
   も前記導入口から前記内管部分の排気上流寄りの端部に
   至る経路においては切れ目なく連続的に延びていること
   を特徴とする内燃機関用のマフラー。
2. 【請求項２】 排気の下流寄りの前記内管部分の所定箇
   所において該内管部分が前記多孔管部分に密着している
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用のマフラ
   ー。
3. 【請求項３】 排気の下流寄りの所定箇所において前記
   隙間が閉じていることを特徴とする請求項１に記載の内
   燃機関用のマフラー。
4. 【請求項４】 前記隙間が、排気の上流寄りから下流寄
   りにいくにつれて、次第に狭くなるように、前記内管部
   分の外径と前記多孔管部分の内径との相対的関係が変化
   するように設定されていることを特徴とする請求項１に
   記載の内燃機関用のマフラー。
5. 【請求項５】 前記室の中に吸音部材を収納してなる請
   求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関用のマフラ
   ー。
6. 【請求項６】 前記マフラー本体において前記導入口と
   導出口はほぼ一直線上に配置されており、その間にほぼ
   一直線状の排気流路をなすように前記第１の管部が配置
   されている請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関
   用のマフラー。