JPH086577B2 - 消音器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は消音器に関する。

〔従来技術〕

内燃機関に用いられる消音器として、従来第９図に示
すように、外殻１内を区画壁2,3によって複数個の室、
Ａ室4,B室5,C室６に区画し、インレットパイプ７の内端
をＣ室６に開口し、アウトレットパイプ８の内端をＡ室
に開口し、Ａ室４とＢ室５をインナパイプ９で連通し、
Ｂ室５とＣ室６をインナパイプ10で連通したものがあ
る。

また、第10図に示すように、消音器11に２本のアウト
レットパイプ12,13を設け、一方のアウトレットパイプ1
2に、これを開閉するバルブ14を備え、該バルブ14をエ
ンジンの作動状態によってアクチュエータ15により開閉
作動するようにしたものがある（例えば実開昭62−4771
8号公報）。

〔本発明が解決しようとする課題〕

ところで、一般に、車両の低速走行時あるいは軽負荷
時には背圧効果が低くても消音効果が重視され、高速走
行時あるいは高負荷時には消音効果が低くても背圧効果
が重視される。

しかし、前記第９図に示す従来構造の消音器において
は、消音効果を高めるためには、インナパイプ9,10をイ
ンレットパイプ７及びアウトレットパイプ８の内径より
小さい内径のパイプにし、排気ガスの各室4,5,6での拡
張、収縮作用を高める必要があり、また、逆に背圧効果
を高めるためには、インナパイプ9,10を大径にして排気
ガス流通抵抗を小さくする必要がある。そのため、消音
効果を高めれば必然的に背圧が高くなり、逆に背圧効果
を高めれば必然的に消音効果が低くなり、双方の効果を
両立させることは困難である。

また、第10図に示す従来構造の消音器においては、そ
の開閉バルブ14の全開、全閉により消音器の特性を変化
させるにすぎず、排気抵抗を単に減少させるのみで、背
圧効果と消音効果を両立させることは困難である。

そこで本発明は、消音器内での排気ガス流通経路を、
消音効果を高める必要のある低速走行時あるいは軽負荷
時に増大し、背圧効果を高める必要のある高速走行時あ
るいは高負荷時には減少させ、かつ、高速と低速の中間
域においてもその流通経路を変化できるようにして、エ
ンジンの運転状況に見合った背圧効果及び消音効果を発
揮させる消音器を提案することを目的とするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記の課題を解決するために、区画された複
数の室に貫通して固定された固定管と、該固定管内に回
転可能に連通した回転管と、前記固定管に、前記複数の
室に位置して開口した固定孔と、前記回転管に、前記固
定孔と連通するように対応して開口した回転孔と、前記
回転管を回転駆動する駆動手段とよりなり、前記回転管
の回転により前記固定孔と前記回転孔の周方向の位置関
係を、任意に選択可能としたことを特徴とするものであ
る。

〔作用〕

低速走行時あるいは低負荷時には、回転管の回転角
を、いずれの回転孔と固定孔とも合致しないように設定
すれば、回転管の途中が消音器内の室と連通されること
なく排気ガスは通常の流れとなる。中速走行時あるいは
中負荷時には回転管を小量回転して、１室に位置する回
転孔と固定孔とを合致させることにより、回転管の途中
が１室に連通し、排気ガスが前記流通経路に対してショ
ートパスされてその流通抵抗が低減する。更に高速走行
時あるいは高負荷時には、回転管を更に回転して、更に
他の室に位置する回転孔と固定孔とを合致させることに
より、前記ショートパスした流通経路に対して更にショ
ートパスさせ、排気ガスの流通抵抗を更に低減させる。

〔実施例〕

次に第１図乃至第４図に示す本発明の第１実施例につ
いて説明する。

第１図において、16は消音器の外殻で、区画壁17,18
によりＡ室19,B室20,C室21の３室に区画されている。22
はインレットパイプで、その内端は前記Ｃ室21に開口し
ている。23はインレットパイプ22内に回転可能に挿入設
置された回転管で、その前後端は開口している。該回転
管23における前記Ａ室19及びＢ室20に位置する部分には
排気導入用の回転孔24及び25が夫々形成されている。ま
た、前記インレットパイプ22には、前記回転孔24及び25
の形成位置と同一周方向上に位置して排気導入用の固定
孔26及び27が形成されているとともに、該固定孔26と27
は相互に周方向に対して所定角度だけずらして形成され
ている。図面の実施例においては、第４図に示すよう
に、回転孔24,25の中心0₁と固定孔26の中心0₂とが相互
に40゜の位相をもって形成され、回転孔25の中心0₁と固
定孔27の中心0₃が相互に20゜の位相をもって形成され、
しかも各孔の直径は回転管23の軸心を中心として約10゜
の幅で形成されている。回転管23の外端には駆動レバー
28が固設され、これを例えばアクチュエータ等を介して
エンジンの吸気負圧の変化により作動させ、回転管23を
エンジンの低速運転時には図示の位置に中速走行時には
回転管23を固定孔の方向に20゜（図示において0₃の位
置）回転させ、高速運転時には回転管23を更に10゜（図
面において0₄の位置）まで回転させるようになってい
る。29は前記回転管23に接続されたエンジンよりの排気
管で、両管23,29はブラケット30、ボルト及びナット31
によって消音器の外殻16に保持されている。第１図にお
いて、32はＣ室21とＢ室20を連通する第１インナパイ
プ、33はＢ室20とＡ室19を連通する第２インナパイプで
ある。34はアウトレットパイプで、その内端はＡ室19に
開口され、外端は器外に開口されている。

次に本実施例の作用を説明する。

低速走行時あるいは軽負荷には、回転管23が図示の状
態にあり、回転孔24,25は共に固定孔26,27と合致してい
ない。この状態で排気管29を通じて回転管23内に流入し
た排気ガスの全ては、インレットパイプ22の内端よりＣ
室21内に流入し、第１インナパイプ32,B室20,第２イン
ナパイプ33,A室19を通ってアウトレットパイプ34より器
外へ流出する。そのため、インレットパイプ22及び回転
管23とアウトレットパイプ34の内径に比べて十分に細い
両インナパイプ32,33を排気ガスが流通することによ
り、大きな消音量が確保され、かつ、排気ガスの流量も
少ないため、両インナパイプ32,33が細くてもエンジン
出力を阻害することがない。

次に前記の状態から中速走行あるいは中負荷域に変化
すると、回転管23が固定孔方向に20゜回転し、その一方
の回転孔25を一方の固定孔27に合致させる。これによ
り、回転管23内に流入した排気ガスの一部は合致した回
転孔25と固定孔27を通じてＢ室20内に流入し、第２イン
ナパイプ33,A室19を流通してアウトレットパイプ34より
流出する。この回転孔25と固定孔27より流入した排気ガ
スは、Ｃ室21及び第１インナパイプ32を流通することな
くショートパスされるので、その分だけ排気ガスの流通
抵抗が前記の状態より減少する。そのため、前記低速走
行時に比べて、消音効果は低くなるが、背圧効果は高く
なる。

次に前記中速走行状態から高速走行あるいは高負荷域
に変化すると、回転管23が更に10゜回転し、他方の回転
孔24を他方の固定孔26に半分だけ合致させる。これによ
り前記一方の回転孔25も一方の固定孔27に半分だけ合致
し、両孔は半量だけ夫々開口する。そのため、一方の回
転孔25と固定孔27より流出した排気ガスは前記と同様に
流通する。また他方の回転孔24と固定孔26より流出した
排気ガスは、Ａ室19より直接アウトレットパイプ34内に
流入して器外に流出し、Ｃ室21,第１インナパイプ32,B
室20及び第２インナパイプ33を流通することなくショー
トパスする。そのため、排気ガスの流通抵抗は、前記中
速走行時に比べて、更に減少し、消音効果は低くなるが
背圧効果は高まる。

尚、前記回転孔24,25と固定孔26,27は、その一方を周
方向の長孔に形成してもよく、また、各孔の個数は図示
のように３個に限らず所望の数だけ設ける。

第５図及び第６図は本発明の第２の実施例を示すもの
で、前記実施例における回転管を中導管に設置したもの
である。すなわち、内端をＣ室21に開口したインレット
パイプ22と、内端をＡ室19に開口したアウトレットパイ
プ34とは別に一端が蓋板40で閉塞され、他端がＣ室21に
開口した中導管35を設け、該中導管35内に回転管36を回
転可能に設置し、更に、Ｃ室21とＢ室20を第１インナパ
イプ32で連通し、Ｂ室20とＡ室19を第２インナパイプ33
で連通したものである。また、本実施例における回転管
36は、前記第１実施例における回転管23と同様の回転孔
24,25が形成されていると共に作動レバー28が設けられ
ている。また、中導管35は前記第１実施例のインレット
パイプ22の固定孔と同様の固定孔26,27が形成され、こ
れら回転孔24,25と固定孔26,27との関係は前記第１実施
例と同様に設定されている。

本実施例において、低速走行時あるいは軽負荷時にお
いては、回転管36が図示の状態にあり、インレットパイ
プ22よりの排気ガスは、Ｃ室21,第１インナパイプ32,B
室20,第２インナパイプ33,A室19を連通してアウトレッ
トパイプ34より器外へ流出する。

次で、中速走行時或いは中負荷時には、回転管36が前
記実施例と同様に回転して回転孔25と固定孔27とが合致
し、更に高速走行時或いは高負荷時には、回転管36が更
に回転して前記実施例と同様に、回転孔25と固定孔27及
び回転孔24と固定孔26が夫々半量ずつ合致して夫々の孔
より排気ガスが流出する。したがって中速走行時には、
インレットパイプ22よりの排気ガスは、その一部がＣ室
21,第１インナパイプ32,B室20,第２インナパイプ33,A室
19を通り、アウトレットパイプ34より流出し、また、他
の排気ガスが中導管35を通って回転孔25と固定孔27より
Ｂ室20内に流入し第２インナパイプ33,A室19を通り、ア
ウトレットパイプ34より流出する。そのため、排気ガス
の流通抵抗は前記低速走行時より低減され、背圧効果が
高くなる。また高速走行時には、排気ガスが前記中速走
行時と同様の流れの外に、中導管35より回転孔24と回転
孔26を流通してＡ室19にショートパスされる。そのた
め、排気ガスの流通抵抗は前記中速走行時より更に低減
され、背圧効果が更に高くなる。

第７図及び第８図は本発明の第３実施例を示すもので
前記回転管をアウトレットパイプに設置したものであ
る。この回転管37も前記実施例と同様な回転孔24,25が
形成されていると共に前記実施例と同様に回転され、ま
たアウトレットパイプ34には前記実施例と同様な固定孔
26,27が夫々形成されている。

本実施例において、低速走行時あるいは低負荷時に
は、図示の状態にあり、インレットパイプ22よりの排気
ガスは、Ｃ室21,第１インナパイプ32,B室20,第２インナ
パイプ33,A室19を流通して回転管37及びアウトレットパ
イプ34より器外へ流出する。また、中速走行時には、回
転孔25が固定孔27に合致し、排気ガスの一部はＢ室20よ
り回転管37内に流入し、また、高速走行時には回転孔25
と固定孔27及び回転孔24と固定孔26が半量ずつ開口し、
Ｃ室21内の排気ガスも回転管37にショートパスする。し
たがって前記実施例と同様に中速走行時は低速走行時よ
りも、また高速走行時は中速走行時よりも夫々排気ガス
の流通抵抗が減少し、夫々背圧効果が高くなる。

尚、前記各孔は、中速走行時には回転孔25と固定孔27
が合致し、高速走行時においては回転孔25と固定孔27と
が連通せずに回転孔24と固定孔26のみが合致するように
設定してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、低速走行状態において
は重視される消音効果を高めることができ、高速走行状
態では重視される背圧効果を高めることができ、更に、
中速走行状態においては消音効果及び背圧効果を前記の
中間におくことができ、走行状態に見合った最適条件で
消音できる特長がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す消音器の略側断面
図、第２図は同要部の拡大側断面図、第３図は同消音器
の背面図、第４図は固定孔と回転孔との位置関係を示す
一部拡大断面図である。第５図は本発明の第２実施例を
示す消音器の略側断面図、第６図は同要部の拡大側断面
図である。第７図は本発明の第３実施例を示す消音器の
略側断面図、第８図は同要部の拡大断面図である。第９
図及び第10図は従来構造の２例を示す略断面図と側面図
である。 19〜21……室、22……インナパイプ（固定管）、23……
回転管、24,25……回転孔、26,27……固定孔、28……駆
動レバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】区画された複数の室に貫通して固定された
   固定管と、該固定管内に回転可能に挿通した回転管と、
   前記固定管に、前記複数の室に位置して開口した固定孔
   と、前記回転管に、前記固定孔と連通するように対応し
   て開口した回転孔と、前記回転管を回転駆動する駆動手
   段とよりなり、前記回転管の回転により前記固定孔と前
   記回転孔の周方向の位置関係を、任意に選択可能とした
   ことを特徴とする消音器。