JPH0687617U - 消音器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、消音器に関し、排気ガス流路を開
閉するバルブの開閉動作によって１つの共鳴室で複数の
消音中心周波数の設定が可能であり、然も、従来の如く
バルブの電子的な開閉制御を不要とした構造の簡単な消
音器を提供することを目的とする。 【構成】 両端開口をエンドプレート３，５で閉塞した
外筒内１を、共鳴管２１を挿着した仕切板９で仕切って
共鳴室を設けた消音器に於て、上記共鳴管２１を、その
軸方向に延在する仕切部材で仕切って複数の管路を区画
形成すると共に、１つの管路を除くその他の管路に、エ
ンジンのシリンダから噴出する脈動圧力でその流路を開
閉するバルブを装着したことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両排気系に装着される消音器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車の商品性の一つである快適性の向上を図る上で、車室内騒音の低減が要 求されており、年々車室内の静粛性を高めるために排気消音系に対する吐出音低 減の要求が強くなっている。

【０００３】 車室内騒音の静粛性を高める上で問題となるのは「こもり音」である。 「こもり音」とは、走行中ある車速域に限って、比較的低周波数の騒音が車室 内のフロント・リアガラス間の反射で定在波を形成し共鳴することにより発生す る騒音のことで、レベルが大きくなると搭乗者に圧迫感を与えてしまう。

【０００４】 そこで、車両走行時の排気騒音を低減するため、従来では、実開昭５９−１０ ０９１２号公報に開示されるような消音器を車両排気系に装着して、比較的低い 周波数成分の排気騒音を共鳴室での共鳴減衰作用によって低減している。

【０００５】 又、昨今では、実開昭６２−２４００７号公報に開示される制御型消音器のよ うに、消音器に２本のテールチューブを挿着し、そして、エンジンの中・高回転 時に排気ガス流路を開放する制御バルブをテールチューブの一方に装着して、エ ンジンの低回転時に於ける脈動騒音の低減と、中・高回転時に於ける気流騒音の 低減の向上を図った消音器が多くの車両に装着されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

然し乍ら、上述した従来の消音器にあっては、共鳴室の容量や共鳴管の長さ， 管径に応じて消音中心周波数が限定されてしまうため、エンジンの低回転領域か ら中・高回転領域に亘る広範囲の低周波数成分を効率的に低減できないという不 具合があった。

【０００７】 又、実開昭６２−２４００７号公報に開示されるような従来の制御型消音器で は、エンジン情報を制御手段に入力して電子的な制御により制御バルブの開閉を コントロールしているため、構造が極めて複雑となりコストも非常に高くなって しまう欠点があった。

【０００８】 本考案は斯かる実情に鑑み案出されたもので、排気ガス流路を開閉するバルブ の開閉動作によって１つの共鳴室で複数の消音中心周波数の設定が可能であり、 然も、従来の如くバルブの電子的な開閉制御を不要とした構造の簡単な消音器を 提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

斯かる目的を達成するため、請求項１に係る消音器は、両端開口をエンドプレ ートで閉塞した外筒内を、共鳴管を挿着した仕切板で仕切って共鳴室を設けた消 音器に於て、上記共鳴管を、その軸方向に延在する仕切部材で仕切って複数の管 路を区画形成すると共に、１つの管路を除くその他の管路に、エンジンのシリン ダから噴出する脈動圧力でその流路を開閉するバルブを装着したものである。

【００１０】 そして、請求項２に係る消音器は、共鳴管内を仕切部材によって３つ以上の管 路に区画すると共に、バルブが脈動圧力に応じて順次開閉するように、その重量 を変えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】

各請求項に係る考案によれば、エンジンの駆動でシリンダから噴出した脈動圧 力が消音器内に伝播されるが、エンジン低回転時の如く脈動圧力がバルブを開放 させるだけの勢いがないとき、バルブはその流路を閉鎖するので、初期の消音中 心周波数は、共鳴管内を仕切る仕切部材の取付位置によって予めチューニングさ れた、即ち、バルブが装着されていない管路の径とその長さ、及び共鳴室の容量 等で決まる特定の低周波数成分の排気騒音が消音される。

【００１２】 そして、エンジンが中・高回転領域に移行して脈動圧力が高まると、その圧力 でバルブが開いて流路が開放され、又、請求項２に係る考案によれば、バルブが 順次開放するので、消音中心周波数がずれて流路の開放している管路の径とその 長さ、及び共鳴室の容量等で決まる特定の低周波数成分の排気騒音が消音される こととなる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づき詳細に説明する。 図１は本考案の第一実施例に係る消音器の断面図を示し、図中、１は両端開口 をエンドプレート３，５で閉塞した外筒で、当該外筒１の内部は、２枚の仕切板 ７，９によって、上流側のエンドプレート３側から第１室１１，第２室１３，第 ３室１５の３つの室が区画形成されている。

【００１４】 そして、上流側のエンドプレート３には、仕切板７を貫通して排気導入管１７ が挿着されており、排気導入管１７はその挿入側端部が第２室１３に開口してい る。又、下流側のエンドプレート５には、両仕切板７，９を貫通して排気導出管 １９が挿着されており、排気導出管１９はその挿入側端部が第１室１１に開口し ている。

【００１５】 更に、仕切板９には第２室１３と第３室１５とを連通する共鳴管２１が挿着さ れ、又、両仕切板７，９には１本の連通管２３が挿着されている。そして、第２ 室１３に位置する当該連通管２３の周壁には複数の小孔２５が穿設されて、第１ 室１１と第２室１３が拡張室として機能し、又、第３室１５に位置する当該連通 管２３の管端はプラグ２７で閉塞されて、第３室１５が共鳴室として機能するよ うになっている。

【００１６】 而して、図２に示すように、上記共鳴管２１はその軸方向に延在する１枚の仕 切部材２９によって２つの管路３１，３３が区画形成されており、一方の管路３ ３の下流側端部には、エンジンのシリンダから噴出する脈動圧力でその流路を開 閉するバルブ３５が装着されている。

【００１７】 図３に示すように上記バルブ３５は共鳴管２１の内周と同一の円弧を有する半 円形状のプレートで、共鳴管２１の直径方向を貫通する一本のスピンドル３７に 取り付けられている。そして、当該バルブ３５は、エンジンのシリンダから噴出 する脈動圧力の弱いエンジン低回転時には図３の如く管路３３を閉じ、そして、 エンジンが中・高回転領域に移行して脈動圧力が高まると、図２及び図４に示す ようにその圧力でバルブ３５が開いて管路３５の流路を開放するようになってい る。

【００１８】 尚、図２に示すように、連通管２３の外周に突出するスピンドル３７の一端に はストッパ３９が取り付けられている。そして、当該ストッパ３９は、バルブ３ ５の開閉に伴いスピンドル３７を回転中心として矢印方向に回動するが、連通管 ２３の管端側外周には当該ストッパ３９の軌跡上に２つのストッパ受け４１，４ ３が所定の間隔を開けて設けられており、脈動圧力でバルブ３５が図２の如く仕 切部材２９と略平行な位置まで移動すると、ストッパ３９がストッパ受け４１に 当接してバルブの移動を規制し、又、ストッパ３９が図４の如く管路３３を閉鎖 すると、同様にストッパ３９がストッパ受け４３に当接してバルブの移動を規制 するようになっている。

【００１９】 その他、図中、４５はスピンドル３７のブッシュケースである。 本実施例に係る消音器はこのように構成されているから、エンジンの駆動によ って、シリンダから噴出した脈動圧力が排気導入管１７を介して消音器内に伝播 されるが、エンジン低回転時の脈動圧力はバルブ３５を開放させるだけの勢いが ないため、バルブ３５は図３の如く共鳴管２１の管路３３を閉鎖し続けることと なる。

【００２０】 従って、エンジン低回転時に於ける初期の消音中心周波数は、共鳴管２１内を 仕切る仕切部材２９の取付位置によって予めチューニングされた、即ち、管路３ １の径とその長さ、そして、第３室１５の容量等で決まる特定の低周波数成分の 排気騒音が消音されることとなる。

【００２１】 そして、エンジンが中・高回転領域に移行して脈動圧力が高まると、図２及び 図４に示すようにその圧力でバルブ３５が開いて管路３３の流路が開放されるの で、消音中心周波数がずれて、共鳴管２１の両管路３１，３３の径の合計とその 長さ、そして、第３室１５の容量等で決まる特定の低周波数成分の排気騒音が消 音されることとなる。

【００２２】 このように、本実施例によれば、脈動圧力によるバルブ３５の開閉によって、 エンジンの低回転領域から中・高回転領域に亘る２つの消音中心周波数の設定が 可能となり、排気騒音の低周波成分を低減して車室内騒音（「こもり音」）の低 減が可能となる。

【００２３】 図５は従来の消音器と本実施例に係る消音器との消音効果の差異を示すもので 、横軸にエンジン回転数、縦軸に吐出音をとったものである。 而して、斯かるグラフから明らかなように、本実施例に係る消音器によれば、 低回転領域から中・高回転領域に亘って２つの消音中心周波数の設定が可能であ る。

【００２４】 然も、本実施例によれば、上述したようにバルブ３５の開閉を脈動圧力によっ て行うため、既述した従来の制御型消音器のようにエンジン情報を制御手段に入 力して電子的な制御により制御バルブの開閉を行う必要がないため、コストの削 減が可能である。

【００２５】 図６は本考案の第二実施例の消音器に用いる共鳴管の下流側管端の斜視図を示 し、考案部分を除く構成については上記第一実施例と同様の構成とされているた め、ここではそれらについての説明は省略し、専ら考案部分について説明する。 そして、第一実施例と同一のものは同一符号を以って表示する。

【００２６】 図６中、４７は仕切板９に挿着された共鳴管で、本実施例に於ける共鳴管４７ は、その軸方向に延在する断面略Ｙ字状の仕切部材４９によって３つに分割され 、これにより、中心角が１２０°の断面扇状の３つの管路５１，５３，５５が形 成されている。

【００２７】 そして、図示するように、２つの管路５３，５５の下流側端部には、エンジン のシリンダから噴出する脈動圧力でその流路を開閉するバルブ５７，５９が、夫 々、蝶番６１を介して取り付けられている。

【００２８】 両バルブ５７，５９は、各管路５３，５５の断面形状と同じ扇状のプレートで 、脈動圧力の上昇によって先ずバルブ５７が、次いでバルブ５９が開閉するよう に板厚や比重等を調整して、重量の異なるものとされている。

【００２９】 又、図７に示すように蝶番６１の表面には、夫々、バックスプリング６３が配 置されており、脈動圧力が低くなると各バルブ５７，５９はバックスプリング６ ３の復元力で戻って、夫々の管路５３，５５を閉鎖するようになっている。

【００３０】 第二実施例に係る消音器はこのように構成された共鳴管４７を備えているから 、エンジンの駆動によって、シリンダから噴出した脈動圧力が排気導入管１７を 介して消音器内に伝播されるが、エンジン低回転時の脈動圧力は各バルブ５７， ５９を開放させるだけの勢いがないため、両バルブ５７，５９は夫々の管路５３ ，５５を閉鎖し続ける。

【００３１】 従って、エンジン低回転時に於ける初期の消音中心周波数は、管路５１の径と その長さ、そして、第３室１５の容量等で決まる特定の低周波数成分の排気騒音 が消音されることとなる。

【００３２】 そして、エンジンが中・高回転領域に移行して次第に脈動圧力が高まると、先 ず、バルブ５７が開いて管路５３の流路が開放されるので、消音中心周波数がず れて、管路５１，５３の径の合計とその長さ、及び第３室１５の容量等で決まる 特定の低周波数成分の排気騒音が消音されることとなる。そして、更に脈動圧力 が高まると、バルブ５９が開いて管路５５の流路も開放されるので、消音中心周 波数がずれて、管路５１，５３，５５の径の合計と共鳴管４７の長さ、及び第３ 室１５の容量で決まる特定の低周波数成分の排気騒音が消音されることとなる。

【００３３】 このように、本実施例によれば、脈動圧力によるバルブ５７，５９の開閉によ って、図５の如くエンジンの低回転領域から中・高回転領域に亘って３つの消音 中心周波数の設定が可能となるので、排気騒音の低周波成分を低減して車室内騒 音の軽減が可能となる。

【００３４】 然も、本実施例によっても、従来の制御型消音器の如く電子的な制御で制御バ ルブの開閉を行う必要がないため、コストの削減が可能である。 尚、上記第一実施例は仕切部材２９によって共鳴管２１内を２つの管路３１， ３３に区画し、又、第二実施例は仕切部材４９によって共鳴管４７内を３つの管 路５１，５３，５５に区画したが、共鳴管を更に細分割して、一つの管路を除く その他の管路にバルブを装着してこれらを脈動圧力に応じて順次流路を開放する ようにすれば、１つの共鳴室で複数の消音中心周波数の設定が可能である。

【００３５】

【考案の効果】

以上述べたように、各請求項に記載の考案によれば、バルブの開閉と共鳴管内 の分割によって、１つの共鳴室で複数の消音中心周波数の設定が可能となるので 、エンジンの低回転領域から中・高回転領域に亘る排気騒音の低周波成分を低減 することができ、車室内騒音の低減が可能となる。

【００３６】 然も、各請求項に記載の考案によれば、従来の制御型消音器のように電子的な 制御によって制御バルブの開閉を行う必要がないため、コストの削減が可能であ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例に係る消音器の断面図であ
る。

【図２】共鳴管の一部切欠き断面図である。

【図３】バルブが閉じた状態に於ける共鳴管の下流側管
端の正面図である。

【図４】バルブが開いた状態に於ける共鳴管の下流側管
端の正面図である。

【図５】従来の消音器と本考案の第一，第二実施例に係
る消音器との消音効果の差異を比較するグラフである。

【図６】本考案の第二実施例に於ける共鳴管の下流側管
端の斜視図である。

【図７】図６に示す共鳴管の要部断面図である。

【符号の説明】

１ 外筒 ３，５ エンドプレート ７，９ 仕切板 １１ 第１室 １３ 第２室 １５ 第３室 １７ 排気導入管 １９ 排気導出管 ２１，４７ 共鳴管 ２３ 連通管 ２９，４９ 仕切部材 ３１，３３，５１，５３，５５ 管路 ３５，５７，５９ バルブ ３７ スピンドル ３９ ストッパ ４１，４３ ストッパ受け ６１ 蝶番

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端開口をエンドプレート（３，５）で
   閉塞した外筒（１）内を、共鳴管（２１，４７）を挿着
   した仕切板（９）で仕切って共鳴室を設けた消音器に於
   て、上記共鳴管（２１）を、その軸方向に延在する仕切
   部材（２９）で仕切って複数の管路（３１，３３）を区
   画形成すると共に、１つの管路（３１）を除くその他の
   管路（３３）に、エンジンのシリンダから噴出する脈動
   圧力でその流路を開閉するバルブ（３５）を装着したこ
   とを特徴とする消音器。
2. 【請求項２】 共鳴管（４７）内は仕切部材（４９）に
   よって３つ以上の管路（５１，５３，５５）が区画され
   ると共に、バルブ（５７，５９）は脈動圧力に応じて順
   次開閉するように重量が異なることを特徴とする請求項
   １記載の消音器。