JPH01208507A

JPH01208507A - 内燃機関用消音装置

Info

Publication number: JPH01208507A
Application number: JP3110988A
Authority: JP
Inventors: Shigemasa Hasegawa; 長谷川　滋昌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-02-13
Filing date: 1988-02-13
Publication date: 1989-08-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は内燃機関の排気音を消失させるための消音装置
に関する。

（従来の技術）従来に於いては内燃機関の排気音は消音器により消失さ
せるようにしている。

しかして消音器は排気ガス通路の内壁に音を吸収する物
質、例えばグラスウール等を被着された構成と成された
り、又は排気ガス通路が曲折構造に形成された構成と成
されたり、又は排気ガス通路に共鳴器の設けられた構成
と成されたりする。

（発明が解決しようとする課Ｂ）斯かる従来装置では、一応の消音効果は得られるものの
排気ガス通路が機関側から大気側まで連通状になってい
るため排気ガスが機関から大気に直接的に排出されるこ
とになるのであり、このために消音効果の改善に一定の
限界が生じてしまい、充分な消音効果が期待できなかっ
たのである。

また、充分な消音効果の得られるものとすれば排気ガス
通路の流体抵抗が増大して機関性能が低下する等の弊害
を招来していたのである。

本発明は所有る問題点を解消させるために成されたもの
で、充分な消音効果の得られるものとした内燃機関用消
音器を提供する他、排気ガス圧力の上昇に基づく機関性
能の低下を伴うことなく充分な消音効果の得られる内燃
機関用消音器を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明の内燃機関用消音器は
内燃機関から排出される排気ガスを順次に囲閉室内に封
じ込めては大気に解放する囲閉手段を形成すると共に前
記囲閉室は音波を遮断する壁体で包囲された構成に成さ
しめである。

前記囲閉手段は強制駆動されるベーンポンプ、ギアーポ
ンプ或いはネジポンプであっても差し支えない。

さらに前記囲閉手段の別の実施態様としては筒体の内方
を壁体で放射状に区分して複数の区画を形成すると共に
、これら区画の各側端面に形成された開口を筒体の中心
軸廻りに連動して回転駆動される一対の蓋体で覆った構
成となし、しかも該蓋体の一方には排気供給用透孔を、
また他方には排気排出用透孔を一定相対配置に形成し、
且つ前記排気ガス供給用透孔の形成された蓋体の周囲を
排気導入カバーで、また前記排気ガス排出用透孔の形成
された蓋体の周囲を排気導出カバーで包囲した構成に成
さしめてもよいし、或いは、断面繭形或いは十字形の回転摺接子を円筒案内
室内に回転駆動自在に装設すると共に、円筒案内室の半
径方向に沿って案内され且つ先端が回転摺接子の周面に
摺接するスライド壁を設け、且つ前記円筒案内室の外周
壁で該スライド壁の前後位置に排気導入用透孔と排気排
出用透孔とを形成した構成に成さしめてもよいものであ
る。

（作用）内燃機関から排出された排気ガスは囲閉手段により先づ
は囲閉室内に封じ込められ、ここでその音波エネルギー
は外部に漏れ出ない状態下で囲閉室を包囲形成する壁体
に何回も反射されて減衰されるのであり、か（して消音
された排気ガスが順次に大気に解放され放出されるので
ある。

即ち、音波エネルギーは従来の如く大気に連通した排気
ガス通路を通じて直接的に大気に解放されるものとなら
ないのであり、そのために顕著な消音効果が得られるの
である。

また囲閉手段が強制駆動されるベーンポンプ等である場
合にはその吸引作用によって内燃機関の排気出口付近の
排気ガス圧力を低下させ得るため内燃機関の性能が向上
するのである。

（実施例）以下、本発明の具体的な実施例を図面により詳述する。

第１図は本発明装置の第一実施例を示す正面視断面図で
ある。

図中、１は円筒形の案内壁で各端面は側壁２・・で閉鎖
されている。３はローターであって放射状に複数の案内
溝４の形成されたベーン保持体５と前記案内溝４内に嵌
挿され且つ外方へ向けて付勢されているベーン６とを備
えると共に、その回転中心位置には前記側壁２・・に支
承される駆動軸７を固定されて成る。該駆動軸７は前記
案内壁１の断面に対し偏芯させた状態に配設してあり、
且つ図示しない原動機で強制的に回転駆動される構成と
成さしめである。

そして前記案内壁ｌ、ベーン保持体５及びベーン６は音
波エネルギーを遮断できる材料であって音波エネルギー
を吸収し易いものと成すのである。即ち、例えばベーン
６を多孔質セラミックで形成したり、ベーン保持体５の
外周面や案内壁１及び側壁２・・の各内面に多孔質セラ
ミックを焼付すること等が考えられる。

また前記原動機はモーター等の如く独立的に動力を発生
し得るものに成してもよいが、そのようなものとしない
で、本発明装置が装着される内燃機関自身を原動機とし
て使用したり、或いはその排気ガスのエネルギーにより
出力を発生する原動機と成してもよい。

なお８は排気導入管、９は排気導出管である。

上記を要するに本実施例に係る間開手段Ｍ１は排気ガス
を移送流体とする一種のベーンポンプということができ
る。

しかしてこのベーンポンプは内燃機関の排気ガス放出経
路途中に装着されるのであって、内燃機関の運転中には
原動機によりローター３が矢印ｆ１の方向に回転される
。

そして内燃機関のシリンダから排気ガスが放出されると
、この排気ガスは排気導入管８を通じてベーンポンプの
吸引作用に基づいて順次に案内壁１の内面とローター３
の外周面と二つのベーン６・・とで閉囲された囲閉室ｓ
１内に封じ込まれる。この囲閉室Ｓ１内に封じ込まれた
排気ガスは上流の排気ガスから音波エネルギーを遮断さ
れた状態になると共に狭い囲閉室ｓ１内に於いて音波が
多数回に及んで間開室ｓ１の壁体（即ち、案内壁１、ベ
ーン保持体５及びベーン６）に衝突することになる。こ
のため排気ガスはその衝突の度に音波エネルギーを確実
に減衰されるものとなって極短時間のうちに音としての
性質を失ってしまう。

か（して消音された排気ガスはローター３の回転に伴っ
て順次に間開室ｓ１から解放され排気導出管９を通じて
大気に放出されるのである。

またベーンポンプの作動中に於いては排気導入管８内の
排気ガスは該ポンプの吸引作用によって強制的に汲み出
されるため、内燃機関のシリンダ出口に於ける排気ガス
圧力は従来よりも低減するものとなる。このことによっ
て内燃機関の熱効率が向上することになって、燃料消費
率が低減すると共に出力が増大するのである。

第２図は本発明装置の第二実施例を示す正面視断面図で
ある。

図中、１０はポンプ・ケーシングであり、１１及び１２
は相互に噛合する一対のギアである。これら各ギア１１
．１２は図示のない原動機により軸１３．１４廻りに矢
印ｆ２、ｆ３の方向へ強制的に回転駆動される構成と成
されている。１５は排気導入管、１６は排気導出管であ
る。

前記ギア１１．１２は中空構造に成さしめて軽量化する
ことは自由であって、例えば一定形状に成した板部材を
溶接により組み立て機械仕上げを施す等して得られる。

またポンプ・ケーシング１０やギア１１．１２はセラミ
ック等で形成するのがよく、さらに好ましくはポンプ・
ケーシング１０の内面やギア１１．１２の外面にシリコ
ン・ゴムを焼付した構成とする。

上記を要するに本実施例に係る間開手段Ｍ２は排気ガス
を移送流体とする一種のギアポンプということができる
。

これによれば間開室Ｓ２がポンプ・ケーシング１０とギ
ア１１．１２の隣接する二つの歯とで形成されるのが特
徴であり、消音作用は前述に準じて行われる。

第３図は本発明装置の第三実施例を示す斜視説明図であ
る。

図中、１７はポンプ・ケーシングであり、これの内方に
は図示しない原動機で回転軸１８．１９廻りに矢印ｆ４
、ｆ５の方向へ回転駆動される一対のネジ２０．２１が
配設される。２２は排気導入管、２３は排気導出管であ
る。

前記ネジ２０．２１は中空構造と成さしめて軽量化する
ことは自由である。

また第二実施例の場合に準じてポンプ・ケーシング１７
やネジ２０．２１をセラミック等で形成したり、或いは
ポンプ・ケーシング１７の内面やネジ２０．２１の外面
にシリコンゴムを焼付した構成と成したりする。

上記を要するに本実施例に係る囲閉手段Ｍ３は排気ガス
を移送流体とする一種のネジポンプということができる
。

この場合には囲閉室Ｓ３はポンプ・ケーシング１７とネ
ジ２０．２１とネジ２０．２１の噛合とにより形成され
る点が特徴である。なお消音作用は第一実施例のものに
準じて行われる。

第４図及び第５図は本発明装置の第四実施例を示す正面
図と底面視断面図である。

本実施例の囲閉手段Ｍ４は以下の如き構成と成される。

即ち、２４は円筒案内室で外周壁２５とこれの両端を覆
う側壁２６・・とで区画されている。そして該円筒案内
室２４内に断面繭形の回転子２７を配すると共にこれに
固定された駆動軸２８を介して該回転子２７を図示しな
い原動機により矢印ｆ６の方向へ回転駆動する構成と成
しである。２９は先端が回転子２７の周面に摺接するス
ライド仕切壁体で外周壁２５に突出状に形成されたポケ
ット３０に収容されてあって該ポケット３０により円筒
案内室２４の半径方向に沿って案内されている。一方、
３１及び３１は円筒案内室２４０両側に位置して前記駆
動軸２８に固定された一対からなる繭形のカムである。

しかして該カム３１に当接変位させられるカムローラー
３２の変位を前記スライド仕切壁体２９の前記半径方向
の変位に転換するための連動機構３３を形成する。

即ち該連動機構３３は鉤状揺動レバー３４を支持アーム
３５の先端に枢着し、且つ該揺動レバー３４の一端に前
記カムローラー３２を装着すると共にその他端はこれに
形成した長孔３４ａを介することにより、スライド仕切
壁体２９の各側面に植立されていてボケッ１−３０に開
口された長孔３０ａから伸出したビン３６に係合させた
構成としである。また前記外周壁２５にはスライド仕切
壁体２９の前後に位置せしめて排気導入用透孔３７と排
気排出用透孔３８とが形成しである。なお２８Ａは軸受
である。

斯かる構成に於いて回転子２７が回転駆動されると、円
筒案内室２４と回転子２７とで包囲された囲閉室Ｓ４が
形成される。該囲閉室Ｓ４は回転子２７の回転に伴って
その位置が周回変位するため、スライド仕切壁体２９の
一側Ｓ４ａでは次第にその容積を狭められ、またその他
側Ｓ４ｂでは次第に容積を拡大されることになる。した
がって回転子２７が連続的に回転すると排気導入用透孔
３７からは内燃機関の排気ガスが吸引され、排気排出用
透孔３８からは排気ガスが大気に放出されることになる
。

即ち、排気ガスは必ず囲閉室Ｓ４内に一旦封じ込められ
た後に大気に放出されるのであり、消音作用は第一実施
例に準じて行われるものとなる。

第６図は本発明装置の第五実施例を示す正面視断面図で
ある。

この場合の囲閉手段Ｍ５は第四実施例のものに較べて次
の点で相違する。即ち、回転子３９が断面十字形と成さ
れてあり、且つスライド仕切壁体４０がカムにより駆動
されるものではなくてバネ４１の付勢力で常時、円筒案
内室４２０半径方向に押圧されていてその先端が回転子
３９の周面に当接されていることである。なおｆ７は回
転子３９の回転駆動される方向である。

図中、先の実施例と同一箇所には同一符号を付して説明
省略しである。

これによれば、囲閉室が第４図実施例のものと較べて多
数形成されることになり、したがって囲閉手段全体の排
気ガス排出容量が同一であれば１つづつの囲閉室Ｓ５の
容積が小さくなり、消音効果が向上するのである。

第７図は本発明装置の第六実施例を示す正面図、第８図
は第７図のＡ−Ａ部切断断面図である。

本実施例の囲閉手段Ｍ６は次の如き構成と成される。即
ち、筒体４３の内方を縦壁体４４で放射状に区分して複
数の区画４５・・・を形成する。

そしてこれら区画４５の各側端面に形成された開口４６
を、図示しない原動機により筒体４３の中心に配した回
転中心軸４７と一体的に連動して矢印ｒ８の方向へ回転
駆動されることになる一対の蓋体４８．４９で覆った構
成と成す。該蓋体４８の一方には排気ガス供給用透孔４
８ａを、また他方の蓋体４９には排気ガス排出用透孔４
９ａを一定相対配置に形成する。即ちこの一定相対配置
は、ここでは区画４５・・・が４つあることから各透孔
４８ａ、４９ａの回転位相を９０度相違させた配Ｍ態様
としである。そして前記排気ガス供給用透孔４８ａの形
成された蓋体４８の周囲を排気ガス導入カバー５０で包
囲する一方、排気ガス排出用透孔４９ａの形成された蓋
体４９の周囲を排気ガス導出カバー５１で包囲した構成
としである。なお５２は排気導入口、５３は排気導出口
である。

斯かる構成に於いてその使用のさいは内燃機関の運転中
に蓋体４８．４９を回転駆動させるように成す。

しかして、内燃機関の排気ガスが排気導入口５２を通じ
て排気ガス導入カバー５０内に導入されると、排気ガス
供給用透孔４８ａの位置している区画４５内に排気ガス
が導入される一方、排気ガス排出用透孔４９ａが位置し
ている区画４５内に封じこまれていた排気ガスは排気ガ
ス排出用透孔４９ａを通じて排気ガス導出カバー５１内
に解放され排気導出口５３を通じて大気に放出される。

そして蓋体４８．４９の回転が進み、各透孔４８ａ、４
９ａが同体的に連動変位して次なる区画４５．４５に位
置すると、各々の透孔４８ａ、４９ａの位置に関連して
前述同様の排気導入作用又は排気排出作用が行われる。

したがって、蓋体４８．４９が連続的に回転すると、そ
れぞれの区画４５は排気ガスを導入された後、−時的に
囲閉室Ｓ６の状態となっては一定時間の後にその中の排
気ガスを大気に解放するように機能するものとなり、第
一実施例に準じた消音作用が行われるものとなるのであ
る。

本実施例に係る囲閉手段Ｍ６は先の実施例に係る囲閉手
段Ｍ１〜Ｍ５が有しているポンプとしての吸引作用を有
していないこと並びにその全体的構成からして、高圧・
高速の排気ガスに使用して好適なものと言い得る。

上記した第４〜第６実施例の説明に於いては言及しなか
ったことであるが、囲閉室Ｓ４〜Ｓ６の壁体を形成する
ことになる各部材はセラミック等で形成するのがよく、
また囲閉室Ｓ４〜Ｓ６内に面する壁体の表面には多孔質
セラミック又はシリコンゴム等を焼付するのがよいこと
は勿論である（発明の効果）以上に述べた本発明によれば内燃機関からの排気ガスを
囲閉室３４〜Ｓ６内で消音した後に大気に解放するよう
に成さしめたことから、消音効果の顕著なるものであり
、また吸引作用を奏する囲閉手段Ｍ１〜Ｍ６と成せば前
述の優れた消音効果を奏しめる上に内燃機関の背圧を低
下させ得て機関性能を向上せしめるものとなるのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明装置に係り、第１図は第一実施
例装置の正面視断面図、第２図は第二実施例装置の正面
視断面図、第３図は第三実施例の斜視説明図、第４図及
び第５図は第四実施例装置の正面視断面図と底面視断面
図、第６図は第五実施例装置の正面視断面図、第７図は
第六実施例装置の正面視断面図、第８図は第７図のＡ−
Ａ部切断断面図である。Ｍ１〜Ｍ６・・・・囲閉手段Ｓ１〜Ｓ６・・・・囲閉室２４・・・・円筒案内室２７．３９・・・・回転子２９・・・・スライド仕切壁体３７・・・・排気導入用透孔３８・・・・排気排出用透孔４３・・・・筒体４４・・・・壁体４５・・・・区画４６・・・・開口４７・・・・軸４８．４９・・・・蓋体４８ａ・・・・排気供給用透孔４９ａ・・・・排気排出用透孔５０・・・・排気ガス導入カバー５１・・・・排気ガス導出カバー特　許　出願人　長谷用　滋　昌 △４し９イ６：曲間手段　　ｓ１〜ｓ６：囲閉室　　２
４：山間案内室　　２７．３９：回転ｒ−２９ニスライ
ド仕切り体　　３−Ｆ：排気導入用透孔　　３日：排気
排出用透孔　　４３：同体４４：蒐体　　４５：区画　
　４６：開口　　４７：袖　　４８．４９：１体４ｓａ
：ｒＪＦ気供給用透孔　　４９ａ：＃ｎ気気排出透孔　
　５０：排気ガス導入カバー５１＝排気ガン第３図？？Ｍ４・

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内燃機関から排出される排気ガスを順次に囲閉室
内に封じ込めては大気に解放する囲閉手段を形成すると
共に前記囲閉室は音波を遮断する壁体で包囲された構成
に成さしめたことを特徴とする内燃機関用消音装置。
（２）囲閉手段がベーンポンプであることを特徴とする
請求項１記載の内燃機関用消音装置。
（３）囲閉手段がギアーポンプであることを特徴とする
請求項１記載の内燃機関用消音装置。
（４）囲閉手段がネジポンプであることを特徴とする請
求項１記載の内燃機関用消音装置。
（５）筒体の内方を壁体で放射状に区分して複数の区画
を形成すると共に、これら区画の各側端面に形成された
開口を筒体の中心軸廻りに連動して回転駆動される一対
の蓋体で覆った構成となし、しかも該蓋体の一方には排
気ガス供給用透孔を、また他方には排気ガス排出用透孔
を一定相対配置に形成し、且つ前記排気ガス供給用透孔
の形成された蓋体の周囲を排気導入カバーで、また前記
排気ガス排出用透孔の形成された蓋体の周囲を排気導出
カバーで包囲した構成に成さしめた囲閉手段であること
を特徴とする請求項１記載の内燃機関用消音装置。
（６）断面繭形或いは十字形の回転子を円筒案内室内に
回転自在に設けると共に、円筒案内室の半径方向に沿っ
て案内されていて先端が回転子の周面に摺接するスライ
ド仕切壁体を設け、且つ前記円筒案内室の外周壁には該
スライド仕切壁体の前後に位置せしめて排気導入用透孔
と排気排出用透孔とを形成した構成に成さしめた囲閉手
段であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用消
音装置。