JPH1077822A

JPH1077822A - 消音特性を可変な消音器

Info

Publication number: JPH1077822A
Application number: JP9192770A
Authority: JP
Inventors: Bernd Fuhrmann; フーアマンベルント
Original assignee: Heinrich Gillet GmbH
Current assignee: Tenneco GmbH
Priority date: 1996-07-20
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 1998-03-24
Also published as: DE19729666C2; DE19729666A1; US5917161A

Abstract

(57)【要約】【課題】。構成が簡潔で作動が安定しており、最適な音
響特性を備えた、消音特性可変な消音器を提供する。【解決手段】波形管（１０）の内部は、減圧された圧力
源に連通している。弁体（５）は、静止状態で、ガス供
給管（１）またはガス供給管（１）に連通するように組
み込まれている管の一つ（３．１）を閉鎖している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、消音特性を可変な
脈動ガス用消音器であって、ケーシングと、ケーシング
内に開口するガス供給管と、ケーシング内に組み込まれ
た管と、これら管の少なくとも一つを開閉させるための
少なくとも一つの弁体と、ケーシング内に設けられる波
形管としての少なくとも一つの操作機構と、ケーシング
から突出しているガス排出管とを有し、波形管の固定端
がケーシングに固定され、波形管の可動端が弁体を移動
させるように構成された前記消音器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ドイツ実用新案登録第８９０８２４４号
から、１本以上の出口管を備えた排ガス消音器が知られ
ている。出口管の１本は、弁により開閉させることがで
きる。波形管は、消音器ケーシングの内部に設けられて
いる。波形管は、圧力管を介して消音器の入口管と連通
している。エンジンの回転数が増大して消音器の入口管
の圧力が上昇すると、波形管はより長くなる。波形管が
より長くなることにより弁を開口させることができるよ
うにするためには比較的複雑な機構が必要である。さら
に、消音器の入口管と消音器ケーシングの内部との差圧
が比較的小さくなり、大きな横断面を持った波形管を使
用しなければ、必要な力を生じさせることができない。

【０００３】別の欠点は、前記ドイツ実用新案登録第８
９０８２４４号に開示されているような端末管を閉鎖さ
せると、閉鎖されていない端末管の中でガスの速度が増
大することにより、高振動数の騒音が発生することであ
る。このような構成は到底当業者に受け入れられるもの
ではない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、構成
が簡潔で作動が安定しており、最適な音響特性を備え
た、冒頭で述べた種類の消音特性可変な消音器を提供す
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、波形管の内部が、減圧された圧力源に連通
していること、弁体が、静止状態で、ガス供給管または
ガス供給管に連通するように組み込まれている管の一つ
を閉鎖していることを特徴とするものである。

【０００６】本発明の主な利点は、可動部品の数量が最
小になっている点である。ケーシングと大気との圧力差
が完全に活用されるので、操作力は最大である。また、
ケーシング内部の圧力が増大すると波形管が短くなるの
で、複雑な転向経路を設ける必要がない。

【０００７】波形管は市販のものでよく、所望のサイズ
のもので、必要とするどんな質のものでもよい。波形管
は、排ガス消音器内で発生する温度に難なく耐えうる。
操作力が大きいので、横断面の小さな波形管で十分であ
る。

【０００８】減圧された圧力源が大気であるのが有利で
ある。大気は常に使用可能だからである。或いは、大気
圧以下の圧力にあるエンジンの吸気路を圧力源として用
いてもよい。

【０００９】波形管の固定端がケーシングの開口部に挿
着されているのが有利である。このようにすれば、大気
に連通する特別な圧力管を設ける必要がなくなる。本発
明の有利な構成によれば、内側にある支持管が波形管を
支持している。

【００１０】或いは、外側にある支持管を用いて波形管
を支持、保護してもよい。両実施形態とも支持管が設け
られているため、長い及び（または）柔軟な波形管を使
用して、大きな弁行程を実現させることができる。

【００１１】弁体の形状は広範囲に変えることができ
る。例えば、ガス流動を特定の軌道に誘導することがで
きる。一方、行程と隙間横断面の間の依存性を制御する
こともできる。

【００１２】本発明の有利な構成によれば、波形管と弁
体との間に案内管が設けられ、支持管と案内管との間に
はスライド支持部材として用いられるワイヤークッショ
ンが設けられている。この構成も機械的強度の向上に用
いられる。

【００１３】鉢状の底部が波形管の固定端を閉鎖させる
のが有利である。この場合底部は開口部を有し、この開
口部を介して波形管の内部が大気に連通せしめられる。
すでに述べたように、大きな弁行程を実現するために
は、長い及び（または）柔軟な波形管が適している。そ
の際、波形管の弾性定数を増大させる必要がある場合に
は、付加的なばねを使用できる。所望の弾性特性に応じ
ては筒状のコイルばね、円錐ばね等を使用してもよい。

【００１４】内側にある支持管と弁体との間にばねが設
けられているのが有利である。或いは、波形管の固定端
と可動端の間にもばねを設けてよい。最後に、１本の波
形管を用いて１本以上の弁体を移動させるか、複数本の
波形管を使用してもよい。複数本の波形管は応答特性が
異なっているのが有利であり、このようにすると、音響
特性を多段階に変化させることができる。

【００１５】

【発明の実施形態】次に、本発明の実施形態を添付の図
面を用いて説明する。図１は、内燃機関用排ガス消音器
の簡略縦断面図である。排ガス供給管１は、消音器ケー
シング２に開口している。消音器ケーシング２内には例
えば三つの消音器管３．１，３．２，３．３が組み込ま
れている。排ガス排出管７は、排ガスをケーシング２か
ら排出する。

【００１６】排ガス供給管１と連通している消音器管
３．１の端部は、弁体５により閉鎖可能である。弁体５
の操作は波形管１０を用いて行う。波形管１０の可動端
は気密に閉鎖されており、弁体５を担持している。波形
管１０の固定端は、消音器ケーシング２の開口部に挿着
されており、その結果波形管１０の内部は開口部２６を
介して直接大気に連通している。従って、波形管１０か
ら大気へ連通する特別の圧力管を設けなくて済む。

【００１７】消音器ケーシング２の内部は、二つの中間
壁２２，２４により三つのチャンバー２１，２３，２５
に分割されている。図では両中間壁２２，２４を破線で
示した。三つのチャンバー２１，２３，２５はすべて大
きさに関し膨張室として形成されている。横断面を減縮
された一つの排ガス管３．２は、弁体５により閉鎖可能
な排ガス管３．１に平行に中間壁２２，２４を貫通して
いる。

【００１８】図１に示すように、消音器ケーシング２と
大気との圧力差が小さいために排ガス管３．１が弁体５
によって閉鎖されている場合には、排ガスは穿孔部３．
５を通って膨張室２１内へ流入し、次に排ガス管３．３
の中へ侵入し、端末管７を介して消音器ケーシング２を
離れる。

【００１９】図２に示すように、消音器ケーシング２と
大気との圧力差が大きいために排ガスが排ガス管３．１
を介して第３のチャンバー２５に、排ガス管３．２を通
って第１のチャンバー２１に侵入し、そして排ガス管
３．３と端末管７とを介して消音器ケーシング２を離れ
る。

【００２０】図３は、第１実施形態の縦断面図である。
波形管１０は、消音器ケーシング２の開口部に挿着され
ている。波形管１０の固定端は、鉢状の底部３１．１を
備えた内側の支持管３２．１に気密に溶接されている。
底部３１．１には、大気に連通する開口部２６が設けら
れている。

【００２１】外側の支持管３３は、波形管１０を損傷か
ら保護する。波形管１０の可動端には、案内管２９．１
が取り付けられている。閉鎖カバー５．１は、案内管２
９．１の自由端を気密に閉鎖させている。

【００２２】内側にある案内管３２．１の端部には、ワ
イヤークッション３０または同様の作用をする要素が案
内管２９．１のためのスライド支持部材として取り付け
られている。内側にある案内管３２．１と閉鎖カバー
５．１の間には、波形管１０の弾性定数を変化させるこ
とができるように円錐ばね２８．１が設けられている。

【００２３】図４は第２実施形態を示す。この実施形態
では、外側にある支持管３２．２が設けられている。こ
の支持管は保護管の機能をも果たす。ワイヤークッショ
ン３０は波形管１０または案内管２９．２と結合されて
いる。案内管２９．２の自由端は、平坦なカバー５．２
によって閉鎖されている。

【００２４】波形管１０の弾性定数を変化させるための
筒状のコイルばね２８．２は、鉢状の底部３１．２とワ
イヤークッション３０または波形管１０の可動端の間に
位置決めされている。

【００２５】図５は第３実施形態を示す。この実施形態
はほぼ図４の実施形態に対応しているが、案内管２９．
３の自由端は容器状のカバー５．３によって閉鎖されて
いる。

【００２６】図３，図４，図５に図示した各実施形態に
おけるカバー５．１，５．２，５．３は、弁体５として
使用してもよい。他の弁体５を使用してもよい。以上説
明したことから明らかなように、消音器ケーシング内で
ただ一つの消音器管を弁体及び波形管を用いて開閉でき
るばかりでなく、複数の弁体及び波形管を用いて複数の
消音器管を開閉させることができる。この場合、音響的
な多段型適合を達成するため、波形管を異なる応答特性
を持つように構成するのが望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】質量流が少ない状態での排ガス消音器の簡略縦
断面図である。

【図２】質量流が多い状態での図１の消音器を示す図で
ある。

【図３】波形管の第１実施形態の縦断面図である。

【図４】波形管の第２実施形態の縦断面図である。

【図５】波形管の第３実施形態の縦断面図である。

【符号の説明】

１排ガス供給管２消音器ケーシング３．１，３．２，３．３消音器管５弁体７排ガス排出管１０
波形管２８．１円錐ばね２８．２コイルばね２９．１，２９．２案内管３１．１，３１．２鉢状の底部３２．１内側の支持管３２．２外側の支持
管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】消音特性を可変な脈動ガス用消音器であっ
て、ケーシング（２）と、ケーシング（２）内に開口し
ているガス供給管（１）と、ケーシング（２）内に組み
込まれた管（３．１，３．２，３．３）と、これら管の
少なくとも一つを開閉させるための少なくとも一つの弁
体（５）と、ケーシング（２）内に設けられる波形管
（１０）としての少なくとも一つの操作機構と、ケーシ
ング（２）から突出しているガス排出管（７）とを有
し、波形管（１０）の固定端がケーシング（２）に固定
され、波形管（１０）の可動端が弁体（５）を移動させ
るように構成された前記消音器において、波形管（１０）の内部が、減圧された圧力源に連通して
いること、弁体（５）が、静止状態で、ガス供給管（１）またはガ
ス供給管（１）に連通するように組み込まれている管の
一つ（３．１）を閉鎖していること、を特徴とする消音
器。
【請求項２】減圧された圧力源が大気であることを特徴
とする、請求項１に記載の消音器。
【請求項３】波形管（１０）の固定端が、直接ケーシン
グ（２）の開口部に挿着されていることを特徴とする、
請求項１または２に記載の消音器。
【請求項４】内側にある支持管（３２．１）が波形管
（１０）を支持していることを特徴とする、請求項１か
ら３までのいずれか一つに記載の消音器。
【請求項５】外側にある支持管（３２．２）が波形管
（１０）を支持し保護していることを特徴とする、請求
項１から３までのいずれか一つに記載の消音器。
【請求項６】弁体（５）が、流動誘導要素として成形さ
れていることを特徴とする、請求項１から５までのいず
れか一つに記載の消音器。
【請求項７】波形管（１０）と弁体（５）の間に案内管
（２９．１，２９．２，２９．３）が設けられているこ
と、支持管（３２．１，３２．２）と案内管（２９．
１，２９．２，２９．３）の間にワイヤークッション
（３０）がスライド支持部材として設けられていること
を特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記
載の消音器。
【請求項８】鉢状の底部（３１．１，３１．２）が波形
管（１０）の固定端を閉鎖し、且つ開口部（２６）を有
していることを特徴とする、請求項１から７までのいず
れか一つに記載の消音器。
【請求項９】波形管（１０）の弾性定数を増大させるた
めのばね（２８．１，２８．２）が設けられていること
を特徴とする、請求項１から８までのいずれか一つに記
載の消音器。
【請求項１０】ばね（２８．１）が、内側にある支持管
（３２．１）と弁体（５．１）の間に位置決めされてい
ることを特徴とする、請求項９に記載の消音器。
【請求項１１】ばね（２８．２）が、波形管（１０）の
固定端と可動端の間に位置決めされていることを特徴と
する、請求項９に記載の消音器。
【請求項１２】弁体（５）と波形管（１０）が複数設け
られていること、個々の波形管（１０）が異なる応答特
性を有していること、弁体（５）が異なる管（３．１，
３．２，３．３）を閉鎖することを特徴とする、請求項
１から１１までのいずれか一つに記載の消音器。