JPS636407Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関の排気口から外部に放射さ
れる騒音を減音するために用いられるマフラー
（消音器）に関するものである。

内燃機関の排気騒音は、各シリンダ内での燃
料爆発に起因した基本周波数、または低次の低周
波音（500Hz以下）、各シリンダ内での火花ノッ
クや表面着火などの異常燃焼に起因した高次の高
周波音（2000Hz以上）、前記燃料爆発に起因し
た高次の中周波音（500〜2000Hz）、排気ガスの
流れによつて生ずる高周波の気流騒音（2000Hz以
上）、排気バルブでの間欠開放瞬間におけるシ
リンダ内と排気管内の圧力差により発生する中周
波の脈動騒音を主な騒音成分としており、内燃機
関用マフラーでは、異常音を発生させずに、機関
回転数や負荷の変化に対応して周波数が変動する
排気騒音をほぼ一定の減衰率で減衰できることが
要求されてきた。

一般に、内燃機関用マフラーとして、膨張型，
挿入管膨張型，分岐管型，干渉型，共鳴型，吸音
型等の各種形状の消音器が存在し、膨張型消音器
では、比較的低周波の騒音に対する減衰性能が良
く、挿入管膨張型消音器、または分岐管型消音器
では、挿入管，または分岐管の長さに対応した特
定の周波数の騒音に対する減衰性能が良く、干渉
型，共鳴型消音器では、特定の周波数の騒音に対
する減衰性能が特に優れている反面、高速気流に
対しては減衰性能が劣化し、かつ別な特定周波数
の騒音に対しては、逆に増幅することがあり、吸
音型消音器では、比較的高周波の騒音に対する減
衰性能が優れていた。

したがつて、従来の内燃機関用マフラーでは、
干渉型，共鳴型消音器は少なく、膨張型，挿入管
膨張型，分岐管型および吸音型のいずれか二つ、
または全てを組合わせた形式の消音器が多かつ
た。

従来の内燃機関用マフラーの一例として、第１
図，第２図に図示のマフラーでは、エキゾースト
パイプ０１の末端に多孔内筒０２が嵌着され、同
多孔内筒０２の外周に吸音材としての機能を有す
るグラスウール０３が巻装され、その外方にグラ
スウール装着ケース０４が巻装され、同グラスウ
ール装着ケース０４を所要の間隔をなして密閉す
るようにマフラー外板０５がエキゾーストパイプ
０１に嵌着され、同マフラー外板０５内は、隔板
０６で前後に仕切られ、同隔板０６で仕切られた
隔室０７，０８は連通管０９で相互に連通され、
前方隔室０７の内周面にはグラスウール０３およ
びグラスウール押え多孔板０１０が順次装着さ
れ、後方隔室０８の後端に排気パイプ０１１が貫
通して嵌着されていた。

第１図，第２図のマフラーにおいては、多孔内
筒０２で分岐管型消音機能を有し、グラスウール
０３で吸音型消音機能を有し、隔板０６で仕切ら
れた隔室０７，０８および連通管０９で挿入管膨
張型消音機能を有し、これらの全消音機能により
低周波から高周波に亘る広い帯域の騒音がむらな
く減衰されるようになつていたが、前方隔室０７
は前後に長いため、マフラー外板０５の剛性が不
足して、燃料爆発に起因した基本周波数、または
低次の低周波音によりマフラー外板０５が振動を
起し易く、またパイプ０１と多孔内筒０２との嵌
合部分、多孔内筒０２とケース０４との嵌合部
分、およびパイプ０１とマフラー外板０５との嵌
合部分と三個所の嵌合部分があつて組立工数が多
く、製作経費増要因になつていた。

これを改良したものとして、第３図，第４図に
図示すように、エキゾーストパイプ０１を前方隔
室０７に深く挿入する代りに、グラスウール装着
ケース０４をマフラー外板０５に嵌着し、エキゾ
ーストパイプ０１の延長方向に対向した部分の隔
板０６にグラスウール０３およびグラスウール押
え多孔板０１２を装着したマフラーがあつたが、
隔板０６に装着されたグラスウール０３で隔板０
６に生ずる振動を或る程度吸収できるものの、マ
フラー外板０５の剛性は然程変らず、前記した欠
点を十分に解消することができなかつた。

また、第５図に図示すように、エキゾーストパ
イプ０１がマフラー外板０５に対して一方へ偏す
るように、グラスウール装着ケース０４をマフラ
ー外板０５に嵌着し、前方隔室０７内でその上下
中央に位置し左右水平方向へ指向した外板制振板
０１３の左右両端をマフラー外板０５に固着した
従来のマフラーでは、外板制振板０１３によりマ
フラー外板０５の剛性が向上し、低周波減衰性能
が改善されるものの、構造が複雑で製作コストが
高かつた。

本考案は、このような欠点を解消した内燃機関
用マフラーの改良に係り、その目的とする処は、
広い周波数帯域に亘つて排気騒音を減衰すること
ができる製作経費の廉価な内燃機関用マフラーを
提供する点にある。

以下、第６図，第７図に示された本考案の一実
施例について説明する。

１は、図示されない内燃機関の排気ポートにそ
の先端が接続されたエキゾーストパイプで、同エ
キゾーストパイプ１の後端にマフラー外板２の前
端下部が一体に嵌着されている。そして、マフラ
ー外板２は、第７図に図示されるように左右分割
型に形成されて、その外周リブ３が溶接等で相互
に一体に接合されている。

また、マフラー外板２によつて画成される消音
室は、エキゾーストパイプ１の排出口の直上位置
で、その内部を横断して前後方向に十分長く伸び
る水平壁４ａと、同水平壁４ａの後端から上下方
向に伸びる起立壁４ｂとで形成される隔板４で仕
切られ、同隔板４で仕切られた隔室５，６は連通
管７で相互に連通されており、隔室６は隔板４お
よびマフラー外板２に貫通嵌着された尾管（テー
ルパイプ）１４をもつて外気に連通されている。

さらに、隔室５を画成するマフラー外板２の内
面には、グラスウール８，１２、およびグラスウ
ール押え多孔板９，１３が順次添着され、かつ隔
板４の水平壁４ａの下面にもグラスウール１０、
およびグラスウール押え多孔板１１が添着されて
いる。

第６図，第７図に図示の実施例は、前記したよ
うに構成されているため、エキゾーストパイプ１
の後端から排出された排気ガスは、グラスウール
押え多孔板１１，９で画成される空間Ａを流れた
後、多孔板９，１３で画成される広い空間Ｂへ至
り、さらに連通管７を通して隔室６へ流れ、尾管
１４を経て外気へ放出される。

ところで、排気ガスの排出に伴なう比較的高い
周波数の排気音を効果的に吸収させるには、エキ
ゾーストパイプに連通する空間を狭くし、その内
壁に吸音材を装着するのが良い。

その理由は、排気ガスのガス圧（音圧）は、ガ
ス流路の横断面積に逆比例して変化するため、横
断面積が小さく、ガス圧（音圧）が高い場所に吸
音材を装着すれば、吸音率が高いが、横断面積が
大きく、ガス圧（音圧）が低い場所に吸音材を装
着しても、吸音率は低いからである。

しかして、本考案のマフラーにおいては、エキ
ゾーストパイプ１から排出された排気ガスの放出
音のうち、比較的高い周波数成分の騒音は、隔板
４の水平壁４ａに添着されたグラスウール押え多
孔板１１と、これに対向したグラスウール押え多
孔板９とで区画される狭い空間Ａ内で、グラスウ
ール押え多孔板１１，９で保持されるグラスウー
ル１０，８に高率で吸収されるとともに空間Ｂ内
でもグラスウール８，１２に吸収され、中程度お
よび比較的低い周波数の騒音は、隔室５，６およ
び連通管７で構成される膨張型構造ないし連通管
膨張型消音器により減衰される。また、マフラー
外板２、および隔板４の振動音は、グラスウール
８，１２、およびグラスウール１０によつて吸収
される。

斯くして、低い周波数から高い周波数に亘り、
ほぼ平均した減衰率で騒音が減音される。

また、エキゾーストパイプ１の後端に多孔内筒
０２、グラスウール０３、およびグラスウール装
着ケース０４が装着されておらず、しかもグラス
ウール８，１０，１３は、排気音の吸収と、マフ
ラー外板２および隔板４の振動音の吸収とに兼用
されるため、構造が簡単で組立工数が削減され、
コストダウンが可能である。

以上の説明から明らかな様に、外板によつて画
成される消音室の排気導入口近傍から消音室を横
断してその前後方向に伸びる水平壁と、該水平壁
の後端から消音室の上下方向に伸びる起立壁とよ
り成る隔板によつて、前記消音室を大きな第一隔
室と小さな第二隔室に区画し、該両隔室を起立壁
に設けた連通部にて連通させ、第二隔室内の排気
ガスを外気へ放出する尾管を、隔板および外板を
貫通させて設け、かつ排気ガス流路に沿う第一隔
室の内面に多孔板を介して吸音材を添設して成る
内燃機関用マフラーが提案された。

斯かる構成では、排気導入口から第一隔室内に
進入した排気ガスは、その周囲に吸音材が添設さ
れた狭い空間を流れ、その間に比較的高い周波数
の騒音が高率で吸音材に吸収され、該狭い空間で
吸収されなかつた高周波騒音は、同じ第一隔室の
広い空間で吸音材に吸収される。

また、中程度，および比較的低い周波数の騒音
は、排気導入口→第一隔室、および第一隔室→第
二隔室なる膨張型消音構造で効果的に減衰され
る。

斯様に、本考案においては、外板によつて画成
される消音室の内部（特に吸音材が添設された第
一隔室内）を満遍無く排気ガスが流れ、滞留が生
じ難く、その流れの間に広い周波数範囲に亘る騒
音をむらなく効果的に消音することができる。

しかも、本考案では、排気導入口近傍の狭い空
間部分に配設された吸音材を、排気音吸収用と、
マフラー外板および仕切板の振動音の吸収用とに
兼用させているため、従来の内燃機関用マフラー
に比して構造が簡略化され、コストダウンが可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知に係る内燃機関用マフラーの縦断
面図、第２図は第１図の−線に沿つて截断し
た断面図、第３図は他の公知に係る内燃機関用マ
フラーの断面図、第４図は第３図の−線に沿
つて截断した断面図、第５図はさらに他の公知に
係る内燃機関用マフラーの断面図、第６図は本考
案の一実施例に係る内燃機関用マフラーの断面
図、第７図は第６図の−線に沿つて截断した
断面図である。 １……エキゾーストパイプ、２……マフラー外
板、３……外周リブ、４……隔板、５，６……隔
室、７……挿入管、８……グラスウール、９……
グラスウール押え多孔板、１０……グラスウー
ル、１１……グラスウール押え多孔板、１２……
グラスウール、１３……グラスウール押え多孔
板、１４……尾管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外板によつて画成される消音室の排気導入口近
   傍から消音室を横断してその前後方向に伸びる水
   平壁と、該水平壁の後端から消音室の上下方向に
   伸びる起立壁とより成る隔板によつて、前記消音
   室を大きな第一隔室と小さな第二隔室に区画し、
   該両隔室を起立壁に設けた連通部にて連通させ、
   第二隔室内の排気ガスを外気へ放出する尾管を、
   隔板および外板を貫通させて設け、かつ排気ガス
   流路に沿う第一隔室の内面に多孔板を介して吸音
   材を添設して成る内燃機関用マフラー。