JPS6337467Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （技術分野） この考案はエンジンの排気中に含まれる騒音を
減衰させる消音器の改良に関する。

（背景技術） 自動車用エンジンの排気騒音を減少させるため
に、エンジンからの排気を大気中に排出するため
の排気管の途中に消音器を接続することが行なわ
れている。このような消音器は、主消音器の他
に、前置消音器と後置消音器とが通常用いられ、
排気管の途中に直列に接続されるが、いずれも排
気管に比べて相当に大きな断面積を有するため、
狭隘な自動車の床下に装着する場合に装着場所に
制限を受けた。ところが、消音器はその装着場所
によつて騒音の低周波成分を減衰する性能が変化
するため、従来は十分に消音器本来の性能を発揮
することができなかつた。また、消音器の構造自
体も内部で渦流によつて高周波の二次騒音を発生
し易いものであり、この二次騒音のため高周波の
消音性能が不満足となり勝であつた。

このような不都合を解消するための消音器とし
て、従来実開昭57−139620号、同57−139624号に
係る消音器が知られている。これらの消音器は、
排気管の途中を互いに平行な２本の管に分岐し、
一方の管の途中に絞り管と塞ぎ板とのうち少なく
とも一方を内嵌したものである。更に、これらの
消音器を改良した消音器として、実願昭57−
49888号に係る消音器がある。この消音器は、例
えば第１図に示すように構成されるもので、エン
ジンからの排気が矢印のように左方から送られて
来る入口管部１は、第一分岐部２により、互いに
並列な第一管部３と第二管部４とに分岐してい
る。この第一、第二管部３，４の後端部（エンジ
ンから遠い側の端部、図面右端部）はそれぞれ断
面積の小さい第一絞り合流部５に通じている。更
に、この第一絞り合流部５は、第二分岐部６によ
り、互いに並列な第三管部７と第四管部８とに分
岐している。更に、この第三、第四管部７，８の
後端部は、それぞれ第二絞り合流部９に通じてい
る。この第二絞り合流部９は、更に第三分岐部１
０により互いに並列な２本の管１１，１２に分岐
している。この管１１，１２の後端は開放される
とともに、その周囲には多数の小孔１３，１３が
穿設されており、この小孔１３，１３を覆つて各
管１１，１２の周囲にはそれぞれ覆管１４が装着
されている。この覆管１４の内周面と各管１１，
１２の外周面との間の円筒状の空間には、吸音材
１５が充填されている。更に、第二管部４と第三
管部７とには、それぞれ塞板１６が途中に固定さ
れて第二、第三管部４，７の断面を塞いでいる。
このため、第二管部４と第三管部７とは塞板１６
により、それぞれ左右の室４Ｌ，４Ｒ，７Ｌ，７
Ｒに分割されている。この各室４Ｌ，４Ｒ，７
Ｌ，７Ｒには、排気は流通せず、各室は音波を減
衰させるための分岐管として作用する。排気流路
の側方に端部を塞いだ長さlxの分岐管を設ける
と、この分岐管により減衰させられる騒音の周波
数xは、 x＝ｃ／4lx（ｃ：音速） となるため、塞板１６を設ける位置により、各室
４Ｌ，４Ｒ，７Ｌ，７Ｒの長さを適当に異ならせ
れば、種々の周波数の騒音の減衰を行なわせるこ
とができる。即ち、第２図は、第１図の消音器と
同様の働きをする構造を示したもので、第１図の
部分と同等部分には該当する符号にａを付して示
しているが、この第２図を参照しながら、第１図
の消音器の作用について説明すると、入口管部
１，１ａに進入した排気は、第一分岐部２，２ａ
を通つて第一管部３，３ａに向けて流れるが、こ
の際、l₁の長さを有し、分岐管としての作用を有
する室４Ｌ，４Laのため、周波数₁（＝ｃ／4l₁）
の騒音が減衰される。第一管部３，３ａを流れた
排気は、次いで第一絞り合流部５，５ａに流れ、
次いで第二分岐部６，６ａに流入するが、この際
流路の収縮と拡張とにより騒音が減衰される。ま
た、第一絞り合流部５，５ａの後側には、長さl₂
の室７Ｌ，７Laが、前側にはl₃の室４Ｒ，４Ra
がそれぞれ分岐しているため、排気中の周波数₂
（＝ｃ／4l₂）、₃（＝ｃ／4l₃）の騒音が減衰され
る。第二分岐部６，６ａから排気は更に第四管部
８，８ａに流入し、更に第二絞り合流部９，９ａ
を通つて第三分岐部１０，１０ａに流入する。こ
の間に排気は収縮と拡張とを繰り返して騒音を減
衰される。。また、第二絞り合流部９，９ａの前
側には、長さl₄の室７Ｒ，７Raが分岐している
ため、この第二絞り合流部９，９ａを通過する前
に、排気中の周波数₄（＝ｃ／4l₄）の騒音が減衰
される。排気は更に、第三分岐部１０，１０ａか
ら管１１，１１ａ，１２，１２ａに流入し、両管
の後端開口から大気中に放散されるが、両管１
１，１１ａ，１２，１２ａの途中の多数の小孔１
３，１３ａを穿設した部分を通る際に、排気中の
騒音成分のうち特に高周波成分が、周囲に設けた
吸音材１５，１５ａにより減衰される。このた
め、両管１１，１１ａ，１２，１２ａの後端開口
から大気中に放散される際には、排気中の騒音は
全周波数に亘つて良好に消音された状態となり、
周囲に排気騒音をまき散らすことがなくなる。特
に、エンジンは排気量、常用回転数等により、特
定の周波数域の騒音を発生する場合が多いが、前
述のように枝管となる各室４Ｌ，４La，４Ｒ，
４Ra，７Ｌ，７La，７Ｒ，７Raの長さを変える
ことにより減衰する騒音の周波数を容易に変えら
れるため、エンジンに合せて最良の消音器を得る
ことが容易になる。また、各室の長さl₁〜l₄を段
階的に異ならせれば、第３図に示すように、異な
る周波数₁〜₄の騒音の減衰を行なうことができ
る。

ところが、以上に述べたように構成され作用す
る先考案に係る消音器に於いても、依然として次
に述べるような問題を生じる。即ち、このような
消音器により騒音の低周波成分のうち特に低い部
分を減衰させるには、いずれかの室４Ｌ，４Ｒ，
７Ｌ，７Ｒを十分に長く形成しなければならない
が、自動車の床下等限られた空間に装着する消音
器の場合、各管部４，７の長さにも限度があるた
め、第１図に示すような塞板１６により管部４，
７の途中を仕切る場合、例えば管部４に設ける一
方の室４Ｌを十分に長くすると、他方の室４Ｒが
極端に短くなつて、騒音中の低周波成分で少し高
目の部分を減衰できなくなつてしまう。

（本考案の目的） 本考案は上述のような不都合を解消するため、
塞板により管部の両端に設けられる１対の室の長
さの合計を、上記管部の長さよりも長くすること
ができ、騒音の低周波成分を広い周波数域に亘つ
て有効に減衰することができる消音器を提供する
ことを目的としている。

（本考案の構成） 本考案の消音器は、エンジンの排気を導く管
を、互いに並列で前後両端部で互いに連通した１
対の管部に分岐し、一方の管部の途中を長さ方向
に亘つて、互いに食い込ませた状態で仕切ること
により、上記一方の管部に奥部が塞がれた１対の
室を形成している。

このように構成すると、各室は食い込み部分も
含めて入口から奥面までの長さを有する分岐管と
して作用し、両室の長さの合計が上記食い込み部
分の長さ分だけ長くなる。

（本考案の実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ本考案を更に
詳しく説明する。

第４図は本考案の消音器の実施例を示してい
る。前述した先考案に係る消音器と同等部分には
同一符号を付して重複する説明を省略し、以下本
考案の特徴部分について説明する。消音器を構成
する第二管部４と第三管部７とには、それぞれ途
中に塞ぎプラグ１７が内嵌されている。この塞ぎ
プラグ１７は、第５図に示すように、各管部４，
７の内径よりも十分に小径で一端を塞いだ有底円
筒部１８の開口側端部に外向きフランジ１９を設
け、この外向きフランジ１９の外周縁に、上記各
管部４，７に密に内嵌できる短円筒部２０を形成
したものである。このような塞ぎプラグ１７は、
第４図に示すように、短円筒部２０の外周面を管
部４又は７の内周面に密接させ、有底円筒部１８
の中心と管部４，７の中心とを一致させて各管部
４，７の内側に固定する。このように各管部４，
７の途中に塞ぎプラグ１７を固定することによ
り、各管部４，７は左右の室４Ｌ，４Ｒ，７Ｌ，
７Ｒに分割され、各室は分岐室として作用する。
各室により減衰される周波数について、第二管部
４の室４Ｌ，４Ｒを例に採つて説明すると、左側
の室４Ｌの長さは室４Ｌの入口から塞ぎプラグ１
７の外向きフランジ１９までの長さl₁となり、右
側の室４Ｒの長さは室４Ｒの入口から塞ぎプラグ
１７の有底円筒部１８の奥までの長さl₃となる。
各室４Ｌ，４Ｒは途中で断面積が変化するため、
各室４Ｌ，４Ｒで減衰される周波数xは、正確
にｃ／4lxとはならないが、上記断面積変化の比
率が極端に大きくない場合はx≒ｃ／4lxで近似
される。従つて、塞ぎプラグ１７の有底円筒部１
８の断面積を各管部４，７の断面積の1/2程度と
すれば、上記断面積変化の比率をいずれの室の側
に於いても小さく抑えることができ、例えば室４
Ｌに於いて周波数₁≒ｃ／4l₁の騒音成分を、室
４Ｒに於いて周波数₃≒Ｃ／4l₃の騒音成分をそ
れぞれ減衰させることができる。室４Ｌの長さl₁
と室４Ｒの長さl₃との和（l₁＋l₃）は第二管部４
の長さよりも、両室４Ｌ，４Ｒの食い込み部分の
長さ分（短円筒部１８の長さ分）だけ長いため、
第二管部４の長さが限られても両室４Ｌ，４Ｒの
長さを十分に大きくすることができ、排気中の騒
音成分のうち相当に低周波の部分についても有効
に減衰できるようになる。この事は、第三管部７
に設けた室７Ｌ，７Ｒについても同様である。

次に、第６〜７図は本考案の第二実施例を示し
ている。本実施例は、第７図に示すように、第二
管部４（第三管部７も同様）の内径と一致する幅
を有する平板部２１ａの両端部に半円形の折立て
壁２１ｂ，２１ｂを互いに反対方向に向けて直角
に曲げ起して成る仕切板２１を、第６図Ａ，Ｂに
示すように、第二管部４の途中に固定することに
より、この第二管部４を左右の室４Ｌ，４Ｒに仕
切るとともに、両室４Ｌ，４Ｒの一部を長さ方向
に互いに食い込ませている。この第二実施例の場
合も、両室４Ｌ，４Ｒの長さの合計は、第二管部
４の長さに比べて食い込み部分の長さ（仕切板２
１の長さ）分だけ長くなる。

なお、上述の第一、第二実施例に於いては、第
二管部４自体の太さは途中で変化しないように構
成していたが、第８図に示した第三実施例のよう
に、第二管部４を小径管２２ａと大径管２２ｂと
を接続することにより構成し、両管の端部をそれ
ぞれ閉塞するとともに、接続部分に食い込み部分
を設けても良い。

又、第９図に示した第四実施例のように、各室
４Ｌ，４Ｒの奥部に、グラスウール、スチールウ
ール、ロツクウール等の吸音材２３を充填しても
良い。吸音材２３の表面は、パンチングメタル、
フオーミングメタル等の多孔質の抑え板２４で抑
えておく。このように室４Ｌ，４Ｒの奥に吸音材
２３を充填すると、各室４Ｌ，４Ｒの長さは吸音
材２３の厚さ分だけ短くなり、減衰される騒音の
周波数が少し高くなるが、吸音材２３の働きによ
り騒音の減衰量が全体として向上し、良好な消音
性能を得られるようになる。即ち、吸音材２３を
設けない場合、各室４Ｌ，４Ｒに於いては第１０
図に実線で示すような消音効果を得られるが、各
室４Ｌ，４Ｒの奥部に吸音材２３を充填した場
合、同図に鎖線で示すような消音効果を得られる
ようになる。吸音材２３を充填することにより、
減衰周波数が高周波側に移動し、最大減衰量は低
下するが、広い周波数域に亘つて比較的大きな減
衰量を得られるようになり、全体としての消音性
能は向上する。

なお、本考案の消音器は、互いに並列な管部が
少なくとも１対あれば良く、図示の例のように２
対存在する必要はない。又、１対の並列な管部以
外の部分の構造、例えば後端の管１１，１２等も
このような構造に限定されることはない。

（本考案の効果） 本考案の消音器は、以上に述べた通り構成され
作用するため、断面積を特に大きくすることなく
構成でき、自動車の床下に装着する際に自由度が
大きくなる。また、床下の全長に亘つて長い消音
器を構成できるため、従来困難とされていた低周
波騒音の減衰を効果的に行なうことができ、又構
造上内部で渦流による高周波の二次騒音が発生し
難いと言つた先考案と同様の効果に加えて、消音
器の全長を長くすることなく、より低周波の騒音
成分まで有効に減衰させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は先考案に係る消音器を示す略断面図、
第２図は第１図の消音器と等価の消音器を示す略
断面図、第３図は第１〜２図の消音器の枝管部分
での騒音の減衰状態を示す線図、第４図は本考案
の消音器の第一実施例を示す略断面図、第５図は
塞ぎプラグの斜視図、第６〜７図は本考案の第二
実施例を示しており、第６図Ａは管部の部分略断
面図、同図Ｂは同図ＡのＸ−Ｘ断面図、第７図は
仕切板の斜視図、第８図は第三実施例を示す第６
図Ａと同様の断面図、第９図は第四実施例を示す
第８図同様の断面図、第１０図は第９図の構造に
より得られる騒音の減衰効果を示す線図である。 １：入口管部、２：第一分岐部、３：第一管
部、４：第二管部、４Ｌ，４Ｒ：室、５：第一絞
り合流部、６：第二分岐部、７：第三管部、７
Ｌ，７Ｒ：室、８：第四管部、９：第二絞り合流
部、１０：第三分岐部、１１，１２：管、１３：
小孔、１４：覆管、１５：吸音材、１６：塞板、
１７：塞ぎプラグ、１８：有底円筒部、１９：外
向フランジ、２０：短円筒部、２１：仕切板、２
１ａ：平板部、２１ｂ：折立て壁、２２ａ：小径
管、２２ｂ：大径管、２３：吸音材、２４：抑え
板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンの排気を導く管を、互いに並列で前後
   両端部で互いに連通する１対の管部に分岐し、一
   方の管部の途中を長さ方向に互いに食い込ませて
   仕切り、この管部に奥部が塞がれた１対の室を設
   けて成る消音器。