JPH0949415A

JPH0949415A - 消音器

Info

Publication number: JPH0949415A
Application number: JP20192995A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Nogaki; 武裕野垣
Original assignee: Sango Co Ltd
Current assignee: Sango Co Ltd
Priority date: 1995-08-08
Filing date: 1995-08-08
Publication date: 1997-02-18
Anticipated expiration: 2015-08-08
Also published as: JP2744896B2

Abstract

(57)【要約】【目的】熱で劣化して排気脈動で飛散するステンレス
ウールやグラスウール等の吸音材を使用しないで、吸音
材を用いたものとほぼ同程度の消音効果を達成する。下
流のメインマフラからの、衝撃波による放射音を、吸音
材を用いないで低減する。【構成】排気管４と外筒１の間の空間を、多数の小孔
３３を明けた複数の隔壁８〜１９で区画する。上流から
の圧力波は排気管の小孔５から第１室２６内へ開放され
る。このとき小孔５の通過抵抗で減衰する。第１室２０
の室内で共鳴して減衰する。隔壁８の小孔３３を通過し
て第２室２１へ入り位相のずれた圧力波と干渉して減衰
する。隔壁８の小孔３３の通過抵抗でも減衰する。順に
第１３室３２までこれをくり返す。小孔５は排気管５の
ほぼ全範囲に多数明けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は乗用車の排気系に好
適な消音器に関する。

【０００２】

【従来の技術】乗用車におけるエンジンの排気系は、排
気マニホルド、前部排気管、フレキシブルパイプ、触
媒、サブマフラ、後部排気管、メインマフラ、テールパ
イプの順に接続して構成されている。

【０００３】排気弁からブローダウンされた排気ガスは
爆発１次成分に高周波が重畳した圧力脈動であるが、排
気管内を進行中に立上りの鋭い衝撃波に成長する。衝撃
波はメインマフラに至る排気管の途中に設けられたサブ
マフラを通過するとかなり減衰するが、メインマフラに
入るまでにより先鋭化した衝撃波に再生長する。この立
上りが急な圧力波がメインマフラ内部をパルス状に加振
するため、メインマフラ壁面からの放射音や吐出音に不
快な高周波成分が多く含まれる。

【０００４】従って、メインマフラからの不快な放射音
や吐出音を小さくするにはサブマフラの減衰量を大きく
することが対応策の一つであり、従来図３（ａ）（ｂ）
の構造のものが広く用いられている。

【０００５】図３（ａ）（ｂ）において、１は円筒形に
巻いた外筒、２、３は外筒１の両端に取付けた端板、４
は端板２、３を貫通して外筒１と同軸に設けた排気管で
その周面には略全域にわたって多数の小孔５が明けてあ
る。なお図面では、小孔５は２個しか示していないが、
実際には周方向に１９個、長手（軸）方向に４０列がち
どりに明けてあって全部で７６０個明けてある。

【０００６】６は排気管４の外周を囲むように設けたス
テンレスウール、７はステンレスウール６と外筒１及び
端板２、３に囲まれた空間に充てんしたグラスウール
で、両ウール６、７は吸音材として使われている。

【０００７】別の従来技術として、前記図３で説明した
従来技術と異なり、吸音材としてのステンレスウール６
とグラスウール７を用いないで、多数の小孔５を明けた
排気管４と外筒１及び端板２、３だけとからなる図４の
構造のサブマフラも周知である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術のう
ち、前者は、吸音材としてのステンレスウールとグラス
ウールを用いているので、消音効果が良く、高周波の吸
収や衝撃波の減衰のためには有効であるが、これらのウ
ールが熱や排気脈動によって劣化し、消音効果が経年的
に減少するという問題点があった。

【０００９】また、前記従来技術のうちの後者は、ステ
ンレスウールやグラスウール等の吸音材を用いないの
で、消音効果の経年的な減少はないものの、前者の従来
技術と比較して最初から消音効果が小さく、サブマフラ
の下流に配置されたメインマフラからの衝撃波に伴う放
射音や吐出音が大きいという問題点があった。

【００１０】因みに、図３に示す前者のサブマフラと、
図４に示す後者のサブマフラを排気系に装着した乗用車
で、サブマフラの下流に接続されたメインマフラからの
放射音の音圧レベルを測定したところ、図２のようにな
り、図３のサブマフラを装着したときのメインマフラか
らの放射音の音圧レベル（イ）に比べて、図４のサブマ
フラを装着したときのメインマフラからの放射音の音圧
レベル（ロ）が、エンジン回転数の殆どの範囲で大幅に
上まわった。

【００１１】そこで、本発明はステンレスウールやグラ
スウール等の吸音材を用いないで、吸音材を用いた図３
のサブマフラの場合と同様に下流のメインマフラからの
放射音を低減できる新規なサブマフラを提供することを
特徴とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段とその作用】前記目的を達
成するために、請求項１の発明は、外筒（１）の両端に
端板（２）（３）を取付けるとともに、端板（２）
（３）を貫通して外筒（１）と略同軸に設けられかつそ
の周面の略全域にわたって多数の小孔（５）を明けた排
気管（４）を設けた消音器において、多数の小孔（３
３）を明けた複数の隔壁（８、９、…、１９）を排気管
（４）の軸方向に間隔をおいて配列して、外筒（１）と
排気管（４）との間の空間を隔壁（８、９、…、１９）
で複数の室（２０〜３２）に区画したことを特徴とする
消音器である。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の消音器にお
いて、隔壁（８、９、…、１９）はその全表面にわたっ
て小孔が明けられ、隔壁（８、９、…、１９）同士の間
隔（Ｄ）は排気管（４）の直径以下であることを特徴と
するものである。

【００１４】

【作用】排気管上流から伝播してきた圧力波は、排気管
（４）の小孔（５）からまず区画された第１室（２０）
内へ開放されるが、このとき小孔（５）の通過抵抗で減
衰される。また、第１室（２０）の空間における共鳴で
も減衰される。更に隔壁（８）の小孔（３３）を通過し
て第２室（２１）に入り、第２室（２１）内へ排気管
（４）から小孔（５）を通って直接流入した位相のずれ
た圧力波と干渉して減衰するとともに、隔壁（８）の小
孔（３３）を通過する抵抗でも減衰する。

【００１５】このような過程が各室毎にくり返されて最
終室（３２）まで順次行なわれ、排気圧力波は効果的に
減衰されて、圧力波が先鋭的な衝撃波に成長していくの
を抑止する。その結果、下流側消音器（メインマフラ）
において、衝撃波による放射音の増大を防止できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１（ａ）（ｂ）（ｃ）の実施例
において、１は円筒形に巻いた外筒、２、３は外筒１の
両端に取付けた端板、４は端板２、３を貫通して外筒１
と同軸に設けた円筒形の排気管でその周面には略全域に
わたって多数の小孔５が明けてある。

【００１７】同図（ａ）では、小孔５は排気管４の軸線
方向に距離Ｅだけ離れて２個だけしか示してないが、実
際には周方向に等間隔で１９個ずつ、長手（図示左左）
方向に４０列の小孔がピッチ６．５mmの間隔で距離Ｅの
範囲にわたって合計１９×４０＝７６０個明けてある。
従って、距離Ｅは６．５×３９＝２５３．５mmになって
いる。

【００１８】排気管４の外径はφ５１．６、小孔５の直
径はφ４、外筒１の内径はφ９７．６である。そして、
上述の各寸法は前記図３、図４の従来技術の場合と同じ
である。

【００１９】８〜１９は排気管４の軸線方向に等間隔に
配列した合計１２枚の隔壁で、外筒１と排気管４との間
の円筒状の空間、厳密には外筒１と排気管４と端板２、
３で囲まれた円筒状の空間を第１室２０〜第１３室３２
の１３の室に区画している。

【００２０】各隔壁同士の間隔Ｄは２０mmで、排気管４
の直径φ５１．６の約３９％に定めてある。また、図示
左端の小孔５と左端の隔壁８の右側面との距離Ｆと、図
示右端の小孔５と右端の隔壁１９の左側面との距離Ｆは
１６．７５mmである。

【００２１】各隔壁８〜１９は、端板２、３を取付ける
前に、それぞれ排気管４に圧入嵌合させるとともに、外
筒１の内面にスポット溶接して固定する。なお、これら
の隔壁８〜１９は、φ２の小孔３３を多数明けたパンチ
ングメタルを用いており、小孔３３のパンチングの詳細
を同図（ｃ）に示す。図示左右方向のピッチＧは３．５
mm、上下方向のピッチＨは２mmで、ちどりに配列されて
いる。

【００２２】図の実施例の消音器をサブマフラとして前
記図３、図４の従来技術の場合と同様に乗用車の排気系
に装着して、サブマフラの下流に接続したメインマフラ
からの放射音の音圧レベルを測定したところ、図２の
（ハ）のようになり、図３の従来技術の特性と近い値に
なって、本発明の効果が確認できた。尚、本発明の消音
器は、いわゆるサブマフラとして用いてもよく、またい
わゆるメインマフラとして用いてもよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明の消音器は上述のように構成され
ていて、吸音材としてのステンレスウールやグラスウー
ルを用いていないので、これらウールの劣化による消音
効果の経年変化（減少）が避けられる。

【００２４】そして、吸音材としてのウールを使用せず
に、図３の従来技術に比べて大きな消音効果が得られ、
吸音材を用いた図２の従来技術にほぼ近い消音効果が得
られる。また本発明の消音器をサブマフラとして使用し
た場合には、メインマフラからの放射音の低減ができ
る。

【００２５】また、吸音材としてのウールを使用してい
ないのに、消音器の寸法は、吸音材を用いた図３の従来
技術と同じ大きさでほぼ同じ程度の消音効果がある。更
にまた、排気管（４）内を排気ガスが真っすぐに流れる
ため、前記従来技術と同様に流路抵抗を小さく維持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の消音器の実施例で、（ａ）は縦断面図
で同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）は横断面図で同図
（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は隔壁のパンチングの詳
細拡大図である。

【図２】エンジン回転数とメインマフラからの放射音の
音圧レベルとの関係を示す線図である。

【図３】従来技術の図で、（ａ）は縦断面図で同図
（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）は横断面図で同図（ａ）
のＡ−Ａ断面図である。

【図４】別の従来技術の図で、（ａ）は縦断面図で同図
（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）は横断面図で同図（ａ）
のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１外筒２、３端板４排気管５小孔８、９、…、１９隔壁２０〜３２第１室〜第１３室３３小孔Ｄ間隔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外筒（１）の両端に端板（２）（３）を
取付けるとともに、端板（２）（３）を貫通して外筒
（１）と略同軸に設けられかつその周面の略全域にわた
って多数の小孔（５）を明けた排気管（４）を設けた消
音器において、多数の小孔（３３）を明けた複数の隔壁（８、９、…、
１９）を排気管（４）の軸方向に間隔をおいて配列し
て、外筒（１）と排気管（４）との間の空間を隔壁
（８、９、…、１９）で複数の室（２０〜３２）に区画
したことを特徴とする消音器。
【請求項２】隔壁（８、９、…、１９）はその全表面
にわたって小孔が明けられ、隔壁（８、９、…、１９）
同士の間隔（Ｄ）は排気管（４）の直径以下であること
を特徴とする請求項１記載の消音器。