JPH0777025A - 消音器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 消音器に関し、排気脈動によるシェルからの
輻射音の発生を軽減し、併せて気流音の低減を図った消
音器を提供する。 【構成】 消音器は、両端開口をエンドプレート３，５
で閉塞したシェル１内を複数のバッフルプレート７，９
で仕切って、排気導入管１７の挿入側端部１７ａが開口
する室１３を拡張室とした消音器に於て、上記排気導入
管１７の挿入側端部１７ａを、排気導入管１７よりも大
径に成形され、且つ多数の連続気孔体からなる発泡金属
パイプ２５で覆ったことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両排気系に装着され
る消音器に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両走行時の排気騒音を低減するため、
従来、車両排気系には実開平２−２４０２４号公報又は
図１３に示すような消音器が装着されており、斯かる消
音器の拡張室に於ける拡張減衰作用や共鳴室での共鳴減
衰作用によって排気騒音を消音している。

【０００３】図１３中、１は両端開口をエンドプレート
３，５で閉塞したシェルで、シェル１の内部は、図１４
に示すような２枚のバッフルプレート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１
３，第３室１５の３つの室が区画形成されている。

【０００４】そして、上流側のエンドプレート３にはバ
ッフルプレート７を貫通して排気導入管１７が挿着され
ており、その挿入側端部は第２室１３に開口している。
又、下流側のエンドプレート５にはバッフルプレート
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。

【０００５】更に、バッフルプレート９には、第２室１
３と第３室１５とを連通する共鳴管２１が排気導入管１
７と同軸上に挿着され、又、バッフルプレート７には第
１室１１と第２室１３とを連通する１本の連通管２３が
挿着されており、斯かる構成によって第１室１１と第２
室１３が拡張室として機能し、第３室１５が共鳴室とし
て機能するようになっている。

【０００６】

【発明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、排気導入管１７を介して消音器
に導入された排気ガスが第２室１３へ流入する際に、排
気導入管１７の挿入側端部のエッジ部分から２次発生音
（気流音）が生じてしまう欠点があり、又、排気ガスの
流入に伴う排気脈動でシェル１が共振し、シェル１から
輻射音が発生してしまう欠点もあった。

【０００７】そして、昨今、消音器の軽量化を図る目的
でシェル１の薄肉化が図られているが、シェル１の薄肉
化に伴い排気脈動による輻射音の発生が著しく、この点
が消音器の軽量化を図るうえで解決すべき課題として残
されていた。

【０００８】本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもの
で、排気脈動によるシェルからの輻射音の発生を軽減
し、併せて気流音の低減を図った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に係る発明は、両端開口をエンドプレート
で閉塞したシェル内を複数のバッフルプレートで仕切っ
て、排気導入管の挿入側端部が開口する室を拡張室とし
た消音器に於て、上記排気導入管の挿入側端部を、排気
導入管よりも大径に成形され、且つ多数の連続気孔体か
らなる発泡金属パイプで覆ったことを特徴とする。

【００１０】そして、請求項２に係る発明は、請求項１
記載の消音器に於て、発泡金属パイプは、拡張室を区画
形成する２つのバッフルプレート間に架設され、両バッ
フルプレートには、複数の切欠きが同一円周上に対向し
て設けられると共に、発泡金属パイプの両端部には、当
該各切欠きに係合可能な複数の突片が形成されているこ
とを特徴とする。

【００１１】又、請求項３に係る発明は、請求項１記載
の消音器に於て、発泡金属パイプは、拡張室を区画形成
する２つのバッフルプレート又はバッフルプレートとエ
ンドプレート間に架設され、両バッフルプレート又はバ
ッフルプレートとエンドプレートには、発泡金属パイプ
の両端部を支持する突出部が、拡張室側へ同一円周上に
対向して突設されていることを特徴とする。

【００１２】そして、請求項４に係る発明は、両端開口
をエンドプレートで閉塞したシェル内を複数のバッフル
プレートで仕切って、排気導入管の挿入側端部が開口す
る室を拡張室とした消音器に於て、上記排気導入管の挿
入側端部を、排気導入管よりも大径に成形され、且つ周
壁に多数の小孔を有する開口率１００％以上の多孔パイ
プで覆ったものである。

【００１３】

【作用】各請求項に記載の発明によれば、エンジンが駆
動すると、排気ガスが排気導入管を介して消音器内に流
入し、これに伴い排気脈動が消音器内に伝播されるが、
排気導入管を介して消音器内に伝播された排気脈動は、
排気導入管の挿入側端部を覆う発泡金属パイプの連続気
孔や多孔パイプの小孔を通過する際に減衰されることと
なる。

【００１４】一方、排気導入管を介して消音器に流入し
た排気ガスは、発泡金属パイプの連続気孔や多孔パイプ
の小孔を通過する際に整流されて拡張室に拡散する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。尚、図１３に示す従来例と同一のものは同一
符号を付してそれらの構造説明は省略する。

【００１６】図１乃至図５は請求項１及び請求項２に係
る消音器の第一実施例を示し、図１に於て、２５は排気
導入管１７の挿入側端部１７ａと共鳴管２１の一端部２
１ａを覆ってバッフルプレート７，９間に架設された発
泡金属パイプ、２７は同じく連通管２３の一端部２３ａ
を覆ってバッフルプレート７，９間に架設された発泡金
属パイプで、両発泡金属パイプ２５，２７は、夫々、金
属に無数の連続気孔を発生させた発泡（海綿）状の無機
材料（例えば、多孔性アルミニウム材，多孔性ニッケル
材）を筒状に成形した連続気孔体からなるパイプ部材
で、排気導入管１７，共鳴管２１及び連通管２３よりも
大径に成形されている。

【００１７】尚、この発泡金属は発泡度により種々の種
類があるが、一般に発泡金属と称するものは多孔率が８
０〜９０％であり、これらの範囲であれば、どのような
種類でも本発明に利用できる。

【００１８】そして、図２及び図３に示すように各発泡
金属パイプ２５，２７の両端部には、夫々、８個の突片
２５ａ，２７ａが等間隔に一体成形されている。一方、
第１室１１と第２室１３を仕切るバッフルプレート７に
は、図４の如く排気導入管挿着孔２９及び連通管挿着孔
３１の周囲に、夫々、上記各突片２５ａ，２７ａに対応
して切欠き７ａが同一円周上に設けられている。

【００１９】又、図５に示すように第２室１３と第３室
１５を仕切るバッフルプレート９にも、同様にバッフル
プレート７に設けた切欠き７ａに対向して切欠き９ａが
同一円周上に設けられており、発泡金属パイプ２５，２
７の各突片２５ａ，２７ａが各切欠き７ａ，９ａに係合
して、排気導入管１７の挿入側端部１７ａと共鳴管２１
の一端部２１ａを覆って発泡金属パイプ２５がバッフル
プレート７，９間に架設され、そして、連通管２３の一
端部２３ａを覆ってバッフルプレート７，９間に発泡金
属パイプ２７が架設されている。

【００２０】而して、本実施例に係る消音器は、上述し
たように各突片２５ａ，２７ａを切欠き７ａ，９ａに係
合してバッフルプレート７，９間に発泡金属パイプ２
５，２７を架設し、次いでバッフルプレート７，９に排
気導入管１７，排気導出管１９，共鳴管２１及び連通管
２３を夫々挿着した後、これらをシェル１内に収納して
その両端開口部をエンドプレート３，５で閉塞すること
によって形成される。

【００２１】そして、図１３に示す消音器と同様、バッ
フルプレート７，９で区画形成される第２室１３が拡張
室として機能し、又、当該第２室１３と共鳴管２１を介
して連通する第３室１５が共鳴室として機能し、更に第
２室１３と連通管２３を介して連通する第１室１１に排
気導出管１９が開口して、第１室１１が拡張室として機
能するようになっている。

【００２２】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、エンジンが駆動すると、排気ガスが排気
導入管１７を介して消音器内に流入し、又、これに伴い
排気脈動が消音器内に伝播されるが、排気導入管１７を
介して消音器内に伝播された排気脈動は、排気導入管１
７の挿入側端部１７ａと共鳴管２１の一端部２１ａを覆
う発泡金属パイプ２５の無数の連続気孔を通過する際に
減衰される。

【００２３】そして、斯様に減衰された排気脈動は従来
の排気脈動に比しレベルが著しく低減したものとなるの
で、排気脈動によるシェル１の共振が軽減し、因って、
シェル１からの輻射音の発生が防止できると共に、消音
器の耐圧性能の悪化影響を軽減できることとなる。

【００２４】又、排気導入管１７を介して消音器内に流
入した排気ガスは、発泡金属パイプ２５の無数の連続気
孔を通過して第２室１３に拡散した後、発泡金属パイプ
２７の無数の連続気孔を通過して連通管２３に流入する
が、排気ガスは発泡金属パイプ２５，２７の無数の連続
気孔を通過する際に整流される。

【００２５】従って、本実施例によれば、排気脈動によ
るシェル１の共振で輻射音が発生してしまうといった従
来の欠点が解消でき、消音器の耐圧性能の悪化影響を軽
減できると共に、排気ガスが直接シェル１に当たらない
ためシェル１への熱伝達が軽減してシェル１の熱変形が
軽減され、更に又、バッフルプレート７，９間に架設し
た発泡金属パイプ２５，２７が補強材として機能し消音
器の剛性を高めることも相俟って、シェル１の薄肉化が
図れ、消音器の軽量化に寄与することとなる。

【００２６】又、上述したように本実施例によれば、排
気ガスが発泡金属パイプ２５，２７の無数の連続気孔を
通過する際に整流されるので、従来に比し気流音の発生
を軽減できる効果を有する。

【００２７】尚、上記第一実施例は、排気導入管１７と
同軸上に共鳴管２１を配置した消音器に請求項１及び請
求項２に係る発明を適用したものであるが、図６に示す
第二実施例のように共鳴管２１が排気導入管１７と同軸
上に配置されていない消音器では、バッフルプレート
７，９に夫々切欠き７ａ，９ａを同一円周上に対向して
設け、そして、各切欠き７ａ，９ａに突片２５ａを係合
させて発泡金属パイプ２５をバッフルプレート７，９間
に架設し、当該発泡金属パイプ２５で排気導入管１７の
挿入側端部１７ａを覆えばよい。

【００２８】而して、斯かる第二実施例によっても、上
記第一実施例と同様、排気脈動によるシェル１の共振で
輻射音が発生してしまうといった従来の欠点が解消で
き、消音器の耐圧性能の悪化影響を軽減できると共に、
排気ガスが直接シェル１に当たらないためシェル１への
熱伝達が軽減してシェル１の熱変形が軽減され、更に
又、バッフルプレート７，９間に架設した発泡金属パイ
プ２５が補強材として機能し消音器の剛性を高めること
も相俟って、シェル１の薄肉化が図れ、消音器の軽量化
に寄与することとなる。

【００２９】図７は請求項１及び請求項３に係る消音器
の第一実施例の要部拡大断面図、そして、図８は図７の
VIII−VIII線断面図を示し、図７中、３３は排気導入管
１７の挿入側端部１７ａと共鳴管２１の一端部２１ａを
覆ってバッフルプレート７，９間に架設された発泡金属
パイプで、当該発泡金属パイプ３３は、上記発泡金属パ
イプ２５と同一の材料によってバッフルプレート７，９
間の間隔と同一寸法に成形され、そして、排気導入管１
７や共鳴管２１よりも大径に成形されている。

【００３０】又、３５，３７は第２室１３側へ突出する
ようにバッフルプレート７に突設されたビード形状の突
出部で、両突出部３５，３７は、図８に示すように上記
発泡金属パイプ３３の肉厚分の間隔を開けて排気導入管
挿着孔２９の周囲に、夫々、同一円周上に突設されてお
り、両突出部３５，３７間で発泡金属パイプ３３の一端
を支持できるようになっている。

【００３１】一方、バッフルプレート９にも、上記各突
出部３５，３７と同一形状の突出部３９，４１が、当該
突出部３５，３７に対応して第２室１３側へ突設されて
おり、上述したように突出部３５，３７間で発泡金属パ
イプ３３の一端を支持し、且つ当該突出部３９，４１間
で発泡金属パイプ３３の他端側を支持することによっ
て、バッフルプレート７，９間に発泡金属パイプ３３が
架設されている。

【００３２】而して、本実施例に係る消音器も、上述し
たようにバッフルプレート７，９間に発泡金属パイプ３
３を架設した後、バッフルプレート７，９に排気導入管
１７，排気導出管１９，共鳴管２１及び連通管２３を挿
着し、これらをシェル１内に収納してその両端開口部を
エンドプレート３，５で閉塞することによって形成され
る。

【００３３】本実施例に係る消音器はこのように構成さ
れており、エンジンが駆動すると、排気ガスが排気導入
管１７を介して消音器内に流入し、又、これに伴い排気
脈動が消音器内に伝播されるが、本実施例によっても、
排気導入管１７を介して消音器内に伝播された排気脈動
は、排気導入管１７の挿入側端部１７ａと共鳴管２１の
一端部２１ａを覆う発泡金属パイプ３３の無数の連続気
孔を通過する際に減衰されることとなる。

【００３４】そして、斯様に減衰された排気脈動は従来
の排気脈動に比しレベルが著しく低減したものとなるの
で、排気脈動によるシェル１の共振が軽減し、因って、
シェル１からの輻射音の発生が防止できると共に、消音
器の耐圧性能の悪化影響を軽減できることとなる。

【００３５】又、排気導入管１７を介して消音器内に流
入した排気ガスは、発泡金属パイプ３３の無数の連続気
孔を通過して第２室１３に拡散した後、連通管２３に流
入するが、排気ガスは発泡金属パイプ３３の無数の連続
気孔を通過する際に整流される。

【００３６】従って、本実施例によっても、図１に示す
実施例と同様、排気脈動によるシェル１の共振で輻射音
が発生してしまうといった従来の欠点が解消でき、又、
消音器の耐圧性能の悪化影響を軽減できると共に、排気
ガスが直接シェル１に当たらないためシェル１への熱伝
達が軽減してシェル１の熱変形が軽減され、更に又、バ
ッフルプレート７，９間に架設した発泡金属パイプ３３
が補強材として機能し消音器の剛性を高めることも相俟
って、シェル１の薄肉化が図れ、消音器の軽量化に寄与
することが可能となる。

【００３７】又、上述したように、排気ガスは発泡金属
パイプ３３の無数の連続気孔を通過する際に気流が整流
されるので、従来に比し気流音の発生を軽減できる利点
を有する。

【００３８】尚、上記実施例では、図７及び図８に示す
ように発泡金属パイプ３３の肉厚分の間隔を開けてバッ
フルプレート７，９に、夫々、突出部３５，３７，３
９，４１を同一円周上に突設したが、斯かる構造に代
え、例えば図９に示す実施例のように、発泡金属パイプ
３３の外周端部に当接して当該発泡金属パイプ３３を支
持する突出部３７，４１をバッフルプレート７，９に設
けてもよいし、又、図１０に示す実施例のように、発泡
金属パイプ３３の内周端部に当接して当該発泡金属パイ
プ３３を支持する突出部３５，３９をバッフルプレート
７，９に設けてもよく、更に又、図１１に示す実施例の
如く突出部３５，３７，３９，４１を発泡金属パイプ３
３の内外周に交互に設けて発泡金属パイプ３３を支持さ
せてもよく、これらの各実施例によっても、発泡金属パ
イプ３３をバッフルプレート７，９間に架設することが
できるので、当該発泡金属パイプ３３で排気導入管１７
の挿入側端部１７ａを覆うことにより、上記各実施例と
同様、所期の目的を達成することが可能である。

【００３９】又、図７及び図８に示す実施例では、突出
部３５，３７，３９，４１をバッフルプレート７，９に
設けたが、排気導入管１７が開口する拡張室がバッフル
プレートとエンドプレートで区画形成される消音器に於
ては、当該バッフルプレートとエンドプレートに、夫
々、突出部３５，３７，３９，４１を形成すればよい。

【００４０】図１２は請求項４に係る消音器の一実施例
の要部拡大断面図を示し、図中、４３は排気導入管１７
の挿入側端部１７ａと、当該排気導入管１７と同軸上に
配置された共鳴管２１の一端部２１ａを覆ってバッフル
プレート７の多孔パイプ挿着孔４５に挿着された多孔パ
イプで、その一端はバッフルプレート９に溶着されてい
る。

【００４１】而して、上記多孔パイプ４３は、周壁に多
数の小孔４７が形成された開口率１３０％のパイプ部材
で、排気導入管１７及び共鳴管２１及び連通管２３より
も大径に成形されている。

【００４２】尚、本実施例に於ては、開口率が１００％
未満のパイプ部材は背圧が高くなって好ましくないた
め、開口率１００％以上の適当な開口率の各種パイプ部
材が多孔パイプ４３として選択される。

【００４３】本実施例に係る消音器はこのように構成さ
れており、上記各実施例と同様、エンジンが駆動する
と、排気ガスが排気導入管１７を介して消音器内に流入
し、又、これに伴い排気脈動が消音器内に伝播される
が、排気導入管１７を介して消音器内に伝播された排気
脈動の多くは、排気導入管１７の挿入側端部１７ａと共
鳴管２１の一端部２１ａを覆う多孔パイプ４３の多数の
小孔４７を通過し乍ら減衰されることとなる。

【００４４】そして、斯様に減衰された排気脈動は従来
の排気脈動に比しレベルが著しく低減したものとなるの
で、排気脈動によるシェル１の共振が軽減し、因って、
シェル１からの輻射音の発生が防止できると共に、消音
器の耐圧性能の悪化影響を軽減できることとなる。

【００４５】又、排気導入管１７を介して消音器内に流
入した排気ガスの多くが、多孔パイプ４３の多数の小孔
４７を通過して第２室１３に拡散するが、排気ガスは多
数の小孔４７を通過する際に整流される。

【００４６】従って、本実施例によっても、上記各実施
例と同様、排気脈動によるシェル１の共振で輻射音が発
生してしまうといった従来の欠点が解消でき、消音器の
耐圧性能の悪化影響を軽減できると共に、排気ガスが直
接シェル１に当たらないためシェル１への熱伝達が軽減
してシェル１の熱変形が軽減され、更に又、バッフルプ
レート７，９間に架設した多孔パイプ４３が補強材とし
て機能し消音器の剛性を高めることも相俟って、シェル
１の薄肉化が図れ、消音器の軽量化に寄与することとな
る。

【００４７】然も、上述したように本実施例によって
も、消音器内に流入した排気ガスの多くが多孔パイプ４
３の小孔４７を通過する際に整流されるので、従来に比
し気流音の発生を軽減できる効果を有する。

【００４８】尚、上記実施例では、多孔パイプ４３をバ
ッフルプレート７側に挿着したが、バッフルプレート９
側に多孔パイプ４３を挿着してもよいことは勿論であ
る。

【００４９】

【発明の効果】以上述べたように、各請求項に記載の消
音器によれば、排気脈動によるシェルの共振で輻射音が
発生してしまうことがなくなり、又、消音器の耐圧性能
の悪化影響を軽減できると共に、排気ガスが直接シェル
に当たらないためシェルへの熱伝達が軽減してシェルの
熱変形が軽減されるので、シェルの薄肉化が図れ、消音
器の軽量化に寄与することが可能となる。

【００５０】そして、請求項２及び請求項３に係る消音
器にあっては、バッフルプレート間に架設した発泡金属
パイプが補強材として消音器の剛性を高めるので、シェ
ルの薄肉化がより確実に図れ、消音器の軽量化が更に可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１及び請求項２に係る消音器の第一実施
例の断面図である。

【図２】発泡金属パイプの側面図である。

【図３】図２のＡ方向矢視図である。

【図４】図１のIV−IV線断面図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】請求項１及び請求項２に係る消音器の第二実施
例の要部拡大断面図である。

【図７】請求項１及び請求項３に係る消音器の第一実施
例の要部拡大断面図である。

【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。

【図９】請求項１及び請求項３に係る消音器の第二実施
例の要部断面図である。

【図１０】請求項１及び請求項３に係る消音器の第三実
施例の要部断面図である。

【図１１】請求項１及び請求項３に係る消音器の第四実
施例の要部断面図である。

【図１２】請求項４に係る消音器の一実施例の要部拡大
断面図である。

【図１３】従来の消音器の断面図である。

【図１４】従来の消音器の内部構造の斜視図である。

【符号の説明】

１ シェル ３，５ エンドプレート ７，９ バッフルプレート ７ａ，９ａ 切欠き 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 共鳴管 ２３ 連通管 ２５，２７，３３ 発泡金属パイプ ２５ａ，２７ａ 突片 ３５，３７，３９，４１ 突出部 ４３ 多孔パイプ ４７ 小孔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端開口をエンドプレート（３，５）で
   閉塞したシェル（１）内を複数のバッフルプレート
   （７，９）で仕切って、排気導入管（１７）の挿入側端
   部（１７ａ）が開口する室（１３）を拡張室とした消音
   器に於て、上記排気導入管（１７）の挿入側端部（１７
   ａ）を、排気導入管（１７）よりも大径に成形され、且
   つ多数の連続気孔体からなる発泡金属パイプ（２５，３
   ３）で覆ったことを特徴とする消音器。
2. 【請求項２】 発泡金属パイプ（２５）は、拡張室を区
   画形成する２つのバッフルプレート（７，９）間に架設
   され、両バッフルプレート（７，９）には、複数の切欠
   き（７ａ，９ａ）が同一円周上に対向して設けられると
   共に、発泡金属パイプ（２５）の両端部には、当該各切
   欠き（７ａ，９ａ）に係合可能な複数の突片（２５ａ）
   が形成されていることを特徴とする請求項１記載の消音
   器。
3. 【請求項３】 発泡金属パイプ（３３）は、拡張室を区
   画形成する２つのバッフルプレート（７，９）又はバッ
   フルプレート（７，９）とエンドプレート（３，５）間
   に架設され、両バッフルプレート（７，９）又はバッフ
   ルプレート（７，９）とエンドプレート（３，５）に
   は、発泡金属パイプ（３３）の両端部を支持する突出部
   （３５，３７，４１，４３）が、拡張室側へ同一円周上
   に対向して突設されていることを特徴とする請求項１記
   載の消音器。
4. 【請求項４】 両端開口をエンドプレート（３，５）で
   閉塞したシェル（１）内を複数のバッフルプレート
   （７，９）で仕切って、排気導入管（１７）の挿入側端
   部（１７ａ）が開口する室（１３）を拡張室とした消音
   器に於て、上記排気導入管（１７）の挿入側端部（１７
   ａ）を、排気導入管（１７）よりも大径に成形され、且
   つ周壁に多数の小孔を有する開口率１００％以上の多孔
   パイプ（４３）で覆ったことを特徴とする消音器。