JPH0219532Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ａ 考案の目的 （産業上の利用分野） この考案に係る自動車用消音器は、自動車の走
行駆動用のエンジンから排出される排気中の騒音
成分を減衰させるのに利用する。

（従来の技術） 自動車の走行駆動用エンジンから排出される排
気を大気中に放散するための排気管の途中には、
排気中に含まれる騒音成分を減衰させるための消
音器が設けられている。このような消音器は、ケ
ーシングの内側に、断面積が変化しかつ屈曲する
流路を設けたもので、排気はこの消音器内を通過
する間に拡張、収縮、共鳴或は干渉による消音作
用を受ける。

ところが、自動車用消音器の場合、エンジンの
回転数が700〜800rpmから6000〜7000rpmと大き
く変化し、それに伴つて消音器内に送り込まれる
排気の量が大きく変化するため、次に述べるよう
な不都合を生じる。即ち、十分な騒音減衰効果を
得るためには、流路面積を排気流量に対して適正
な値としなければならず、流路面積をあまり大き
くしても、反対にあまり小さくしてもいけない。
このため、エンジンが低速回転している場合に効
果的な消音を行なえる消音器の場合、エンジンが
高速回転する場合に於ける性能が劣化し、反対に
高速回転時に効果的な消音を行なえる消音器の場
合、低回転時に於ける性能が不十分となる。

例えば、第１０図に示すように、１本の入口管
１からケーシング２内に送り込まれた排気を大気
中に放散する出口管３ａ，３ｂを２本設けた消音
器の場合、一方の出口管３ｂを塞いで１本の出口
管３ａからのみ排気を送り出すようにすると、第
１１図に実線ａで示すように、低回転時には大気
中に放散される排気中の騒音は小さいが、高回転
時には大きくなり消音性能としては不満足なもの
となつてしまう。反対に、２本の出口管３ａ，３
ｂのいずれにも排気が流通するようにした場合、
同図に破線ｂで示すように、高回転時に於ける消
音性能が向上する代りに低回転時に於ける性能が
悪化してしまう。

このような問題に対処するため、実開昭57−
167216号公報には、第１２図に示すように、互い
に並列な２本の出口管３ａ，３ｂのうちの一方の
出口管３ａの入口開口部に、アクチユエータ４に
より上記開口部を開閉する板５を設けた消音器が
示されている。この消音器は、エンジンの回転数
が低く、消音器内に送り込まれる排気の量が少な
い場合には、アクチユエータに負圧が導入され
ず、圧縮ばねに押された板５が一方の出口管３ａ
の入口開口を塞いで排気を他方の出口管３ｂから
のみ排出し、エンジンの回転数が高く排気の量が
多くなると、アクチユエータ４に負圧が導入され
ることで上記板５が圧縮ばね１２の弾力に抗して
移動し出口管３ａの入口開口が開かれ、排気が２
本の出口管３ａ，３ｂを通つて排出されるように
作用する。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、上述のように構成され作用する従来
の消音器の場合、互いに並列な流路を２本の出口
管３ａ，３ｂにより独立して設けるため、消音器
の組立が面倒となり、又消音器が大型化して自動
車の床下への組付けが行ない難くなる。

更に、エンジンが低速で回転する時に発生する
低周波の騒音を減衰させるためには、共鳴室が有
効であるが、このような共鳴室はエンジンの高回
転時に発生する高周波騒音の減衰にはあまり役に
立たない。

従つて消音器内部にエンジンの低回転時にのみ
共鳴室が構成されて低周波騒音の減衰を行ない、
エンジンの高回転時にはこの共鳴室空間を排気流
路として排気流路面積を増大させ、噴流騒音の発
生を防止するようにすれば、小型で全周波数域に
亘り安定した性能を発揮する消音器が得られる。

本考案はこのような自動車用消音器を提供する
ことを目的としている。

ｂ 考案の構成 （問題を解決するための手段） 本考案の自動車用消音器は、１本の排気導管の
内側を断面で２分割することにより、互いに並列
な２本の流路を設け、排気導管の途中にこの２本
の流路のうちの一方の流路にのみ通じる通孔を設
け、上記１本の排気導管の排気流入側の端部開口
を開閉する弁体を設けている。この弁体は、上記
排気導管の排気流入側の端部開口に対向してこれ
を塞ぐことのできる弁板の片面に弁杆を設けたも
ので、この弁杆はケーシングに固定の案内筒に対
して摺動自在に係合しており、弁杆を囲んで設け
た耐熱材製の蛇腹の一端をこの案内筒の外周面
に、他端の弁体の外周面にそれぞれ気密に接合し
ている。この蛇腹の内側は案内筒に設けた通気路
を介して負圧源に通じさせている。更に、蛇腹の
内側には、この蛇腹の長さを伸ばそうとする圧縮
ばねを設けている。

（作用） 本考案の自動車用消音器は以上に述べた通り構
成されるが、エンジンの回転数が低く、消音器内
に送り込まれる排気の量が少ない場合には、蛇腹
の内側を負圧源に通じさせないか、或は負圧源の
負圧力を小さくしておくことで、弁板が圧縮ばね
の弾力に押されて排気導管の排気導入側の開口を
塞ぐ。このため、排気は排気導管の途中に設けた
通孔から一方の流路に入り、排出される。通孔か
ら排気導入管端部までの空間は共鳴室として作用
し、低周波騒音の減衰に寄与する。

次に、エンジンの回転数が高く、消音器内に送
り込まれる排気の量が多くなると、蛇腹の内側を
十分な負圧力を有する負圧源に通じさせる。これ
により、蛇腹が排気圧に押されて縮み、弁板が圧
縮ばねの弾力に抗して排気導管の排気流入側開口
端から離れる。このため、排気はエンジンの低回
転時に共鳴室空間だつた部分を含め、互いに並列
な２本の流路を通つて排出される。

（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ本考案を更に
詳しく説明する。

第１図は本考案の消音器の全体構成を示してい
る。ケーシング２内に互いに反対方向から挿入さ
れた入口管１と出口管３とのうち、出口管３の内
側は、断面を２分割する形で仕切られており、こ
の出口管３の内側に互いに並列な２本の流路１
８，１９を設け、更にこの出口管３の入口側端部
開口をエンジンの回転数に応じて開閉できるよう
にし、出口管３の側面に上記２本の流路１８，１
９のうちの一方の流路１８にのみ通じる通孔を穿
設している。

出口管３の内側を断面を２分割する形で仕切
り、互いに並列な２本の流路１８，１９を設ける
ために構造は種々考えられるが、例えば第２図に
示すように、一部側面に多数の通孔２０，２０を
穿設した外管２１と無孔の内管２２とをステー２
３を介して同心に結合したり、或は同様の外管２
１に第３図に示すように断面がまゆ玉状の内管２
２や、第４図に示すように断面が略三角形の内管
２２を挿入することができる。更に、第５図に示
すように、出口管３の内側を平板状の仕切板２４
により２分割することにより互いに並列な流路１
８，１９とし、出口管３の片側面に一方の流路１
８にのみ通じる通孔２０，２０を穿設しても良
い。

又、このような出口管３の流入側端部開口を開
閉する弁機構は、第６〜９図に示すように構成さ
れている。

まず、第６〜７図に示した第一実施例の場合か
ら順番に説明すると、消音器のケーシング２の端
板６を貫通してこの端板６に固定した案内筒７に
は、ケーシング２内にのみ開口したシリンダ部８
が形成されており、このシリンダ部８内に茸状の
弁体９の弁杆１０が摺動自在に挿入されている。
弁杆１０の端部には上記出口管３の入口側端部開
口と対向してこの開口を塞ぐことのできる弁板１
１が形成されており、この弁板１１と上記案内筒
７の端面との間に圧縮ばね１２を設け、この弁板
１１に出口管３の端部開口に向く弾力を付与して
いる。更に、この圧縮ばね１２の周囲を蛇腹１３
により囲んでいる。この蛇腹１３はステンレス鋼
板等の耐熱性を有する材料により造られており、
その一端は、案内筒７の外周面に、他端は弁体９
の外周面にそれぞれ気密に接合している。このよ
うに蛇腹１３の一端を気密に接合した案内筒７の
シリンダ部８から外れた部分には、この蛇腹１３
内を負圧源に通じさせるための通気路１４，１４
を設けており、更に案内筒７のケーシング外側端
部に気密に接合したホース１５をインテークマニ
ホールド等の負圧源に直接又は電磁弁を介して通
じさせている。

このように構成される本考案の自動車用消音器
に於いては、エンジンの回転数が低く、消音器に
送り込まれる排気の量が少ない場合には、ホース
１５の途中の電磁弁が閉じられて蛇腹１３内に負
圧が導入されないか、或は圧縮ばね１２の弾力に
比較して弱い負圧しか導入されないため、蛇腹１
３が大気圧により長さを縮められることはなく、
弁体９の弁板１１は圧縮ばね１２の弾力により出
口管３の端部開口を閉じた状態となる。このた
め、入口管１から消音器のケーシング２内に送り
込まれた排気は、上記出口管３の側面に穿設した
通孔２０，２０を通つて一方の流路１８内にのみ
流入し、この流路１８のみを通つて排出される。
このため、消音器通過後の排気中の音圧は、エン
ジンの回転数の変化につれて第１１図に実線ａで
示すように変化する。又、この際、流路１８のう
ちの通孔２０よりも排気上流側にある空間２５は
共鳴室として作用し、騒音の低周波成分を有効に
減衰させる。

次に、エンジンの回転数が高く、消音器に送り
込まれる排気の量が多くなると、ホース１５の途
中の電磁弁が開けられ、或は負圧源の負圧力が大
きくなつて蛇腹１３内に十分に大きな負圧力が導
入され、この蛇腹１３が大気圧に押されて第７図
に示すように縮む。このため、弁体９の弁板１１
が出口管３の端部開口から離れ、排気が一方の流
路１８の他、他方の流路１９も通つて排出される
ようになる。このため、消音器通過後の排気中の
音圧は、エンジン回転数の変化につれて第１１図
に破線ｂで示すように変化する。

従つて、排気が一方の流路１８のみを通じて排
出される場合と両方の流路１８，１９を通じて排
出される場合との消音性能が同じとなるようなエ
ンジンの回転数ｘ（第１１図）を求め、この回転
数ｘよりも低速運転時には弁体９により出口管３
の端部開口を塞ぎ、高速運転時には弁体９を開く
ようにすれば、エンジンの運転状況に応じた最適
の消音性能を得ることができる。このようにｘ回
転の前後で弁体９を開閉するのは、ホース１５の
途中に設けた電磁弁をエンジンの回転数に応じて
開閉することで容易に行なえる他、負圧源として
インテークマニホールドを使用すれば、負圧源の
負圧により、弁体９を出口管３の端部開口に押し
付ける圧縮ばね１２の弾力を適当に定めること
で、ｘ回転前後に於いて弁体９が出口管３の端部
開口を開閉するようにできる。弁体９が開くため
に必要な負圧力は、蛇腹１３の径を変えたり、或
は圧縮ばね１２の弾力を変えることで容易に調節
できる。

次に、第８図は弁体の構造の第二実施例を示し
ている。本実施例は、弁杆１０を挿入したシリン
ダ部８を負圧導入路の一部として利用しているも
ので、通気路１４からシリンダ部８内に導入され
た負圧力は、更に弁杆１０に形成された通気路１
６を通じて蛇腹１３内に導入されるようにしてい
る。その他の構成及び作用は上述した第一実施例
の場合と同様である。

又、弁体９を出口管３の開口端に押し付けるた
めの圧縮ばねは、第９図に示すように蛇腹１３の
内周面に接触する程度にまで大径としても良い。

ｃ 考案の効果 本考案の自動車用消音器は以上に述べた通り構
成され作用するので、エンジンの回転数に応じて
最適の消音性能を得ることができる。又、開閉の
ための弁構造の可動部分や圧縮ばねは蛇腹により
覆われているため、可動部に排気中に混入するす
す等が詰つたり、或は圧縮ばねが高温の排気に直
接曝されることがない。更に、出口管が１本であ
るため、消音器の組立てが容易で、設置場所も特
に広くする必要がない。

なお、以上の説明に於いては、出口管の内側を
２分割して２本の流路を造り、出口管の端部開口
を開閉するようにしたが、内側を２分割する排気
導管は出口管に限定されず、例えば第一拡張室と
第二拡張室とを連通する管を２分割してこの管の
排気上流端開口を開閉制御しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の消音器の全体構成を示す略断
面図、第２〜５図は排気導管の構造の４例を示す
第１図の拡大Ａ−Ａ断面図、第６〜７図は弁機構
の第一実施例を示す第１図のＢ部に相当する断面
図で、第６図はエンジンの低回転時の状態、第７
図は同じく高回転時の状態をそれぞれ示してい
る。第８図は第二実施例を示す第６図同様の図、
第９図は第三実施例を示す一部を省略して示す第
６〜８図同様の図、第１０図は従来の消音器の第
１例を示す略断面図、第１１図は出口管の本数が
消音性能に与える影響を示す線図、第１２図は従
来の消音器の第２例を示す断面図である。 １：入口管、２：ケーシング、３，３ａ，３
ｂ：出口管、４：アクチユエータ、５：板、６：
端板、７：案内筒、８：シリンダ部、９：弁体、
１０：弁杆、１１：弁板、１２：圧縮ばね、１
３：蛇腹、１４：通気路、１５：ホース、１６：
通気路、１８，１９：流路、２０：通孔、２１：
外管、２２：内管、２３：ステー、２４：仕切
板、２５：空間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 自動車用エンジンの排気を大気中に放散する排
   気管の途中に設けた消音器の排気導管の内側を断
   面を分割する形で仕切ることにより、互いに並列
   な２本の流路を形成するとともに、上記排気導管
   の側面に一方の流路にのみ通じる通孔を設け、上
   記排気導管の排気上流側の端部開口を開閉する弁
   体を設けた消音器であつて、上記弁体は上記一方
   の流路の端部開口に対向してこれを塞ぐことので
   きる弁板の片面に弁杆を設け、この弁杆はケーシ
   ングに対して固定の案内筒に摺動自在に係合さ
   せ、弁杆を囲んで一端を案内筒に他端を弁杆に対
   してそれぞれ気密に接合した耐熱材製の蛇腹の内
   側にこの蛇腹を伸長させる圧縮ばねを設け、蛇腹
   の内側は負圧源に連通自在としたものである自動
   車用消音器。