JP2000145428A - 排気消音器 - Google Patents
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】単室膨張型排気消音器の利点を維持して強度や
剛性を向上させる。 【解決手段】シェル１の内部に該シェル１の内周形状と
等しい外周形状を有し且つインレットパイプ２の断面積
の1.5 倍以上の面積を持った貫通孔４を形成した支持部
材５を配置して両端部を端板１ａ，１ｂで閉塞する。排
気ガスの流通方向上流側のインレットパイプ２の一端を
端板１ａに他端を支持部材５に固定すると共にＵ字型に
形成した下流側のアウトレットパイプ３の一端を支持部
材５に他端を端板１ｂに支持する。端板１ｂの内側にグ
ラスウール６を配置してパンチングシート１ｄで固着す
る。支持部材５に形成した貫通孔４の面積をインレット
パイプの1.5 倍以上とすることで、シェル１の内部を一
室として機能させることで出来、低周波数領域に至る広
い周波数の消音をはかることが出来る。
剛性を向上させる。 【解決手段】シェル１の内部に該シェル１の内周形状と
等しい外周形状を有し且つインレットパイプ２の断面積
の1.5 倍以上の面積を持った貫通孔４を形成した支持部
材５を配置して両端部を端板１ａ，１ｂで閉塞する。排
気ガスの流通方向上流側のインレットパイプ２の一端を
端板１ａに他端を支持部材５に固定すると共にＵ字型に
形成した下流側のアウトレットパイプ３の一端を支持部
材５に他端を端板１ｂに支持する。端板１ｂの内側にグ
ラスウール６を配置してパンチングシート１ｄで固着す
る。支持部材５に形成した貫通孔４の面積をインレット
パイプの1.5 倍以上とすることで、シェル１の内部を一
室として機能させることで出来、低周波数領域に至る広
い周波数の消音をはかることが出来る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単室膨張型の排気
消音器に関し、特に、排気消音器を構成するシェルの剛
性を高めると共に該シェルに接続されたパイプを合理的
に支持することを実現した排気消音器に関するものであ
る。
消音器に関し、特に、排気消音器を構成するシェルの剛
性を高めると共に該シェルに接続されたパイプを合理的
に支持することを実現した排気消音器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの排気音を消音する排気消音器
は、図11に示すように、消音器一室当たりの容量Ｖと、
インレットパイプの長さＬ１及びアウトレットパイプの
長さＬ２と、インレットパイプの断面積Ｓ１及びアウト
レットパイプの断面積Ｓ２を適宜設定することによって
有効消音限界周波数を設定している。従って、消音器一
室当たりの容量Ｖを大きくすることによってアウトレッ
トパイプの長さＬも大きくすることが可能となり、低周
波数域の排気音を効果的に消音することが出来る。
は、図11に示すように、消音器一室当たりの容量Ｖと、
インレットパイプの長さＬ１及びアウトレットパイプの
長さＬ２と、インレットパイプの断面積Ｓ１及びアウト
レットパイプの断面積Ｓ２を適宜設定することによって
有効消音限界周波数を設定している。従って、消音器一
室当たりの容量Ｖを大きくすることによってアウトレッ
トパイプの長さＬも大きくすることが可能となり、低周
波数域の排気音を効果的に消音することが出来る。
【０００３】図12に模式的に示す単室膨張型の排気消音
器50は、筒型のシェル51とエンジン側に配置されたイン
レットパイプ52と、大気側に配置されたアウトレットパ
イプ53を有して構成されており、各パイプ52，53はシェ
ル51の端部を閉塞する端板51ａを貫通して該端板51ａに
溶接等の手段で固定されている。この排気消音器50で
は、一室からなるシェル51の容量Ｖを大きくとることが
出来、低周波数領域を含む排気音を効果的に消音するこ
とが出来る。またインレットパイプ52からシェル51に導
入された排気ガスは該シェル51で膨張してアウトレット
パイプ53から排出されるため、排気ガスの流路抵抗が小
さくなり、エンジンの背圧を小さくして出力を向上させ
ることが出来る。
器50は、筒型のシェル51とエンジン側に配置されたイン
レットパイプ52と、大気側に配置されたアウトレットパ
イプ53を有して構成されており、各パイプ52，53はシェ
ル51の端部を閉塞する端板51ａを貫通して該端板51ａに
溶接等の手段で固定されている。この排気消音器50で
は、一室からなるシェル51の容量Ｖを大きくとることが
出来、低周波数領域を含む排気音を効果的に消音するこ
とが出来る。またインレットパイプ52からシェル51に導
入された排気ガスは該シェル51で膨張してアウトレット
パイプ53から排出されるため、排気ガスの流路抵抗が小
さくなり、エンジンの背圧を小さくして出力を向上させ
ることが出来る。
【０００４】上記排気消音器50では広い周波数領域での
消音特性を有しているという利点を有する反面、各パイ
プ52，53がシェル51の端板51ａに対し１か所でのみ固定
されるため取付強度及び剛性が小さく耐久性に劣るとい
う問題や、シェル51が一室を構成するため該シェル51を
構成する筒体の剛性が小さくなって共振し易く、且つ内
部側の部材の熱変形が大きいという問題がある。
消音特性を有しているという利点を有する反面、各パイ
プ52，53がシェル51の端板51ａに対し１か所でのみ固定
されるため取付強度及び剛性が小さく耐久性に劣るとい
う問題や、シェル51が一室を構成するため該シェル51を
構成する筒体の剛性が小さくなって共振し易く、且つ内
部側の部材の熱変形が大きいという問題がある。
【０００５】図13に模式的に示す多段膨張型の排気消音
器60は、筒型のシェル61とエンジン側に配置されたイン
レットパイプ62と大気側に配置されたアウトレットパイ
プ63とシェル61の内部を複数の室に分割するセパレータ
64，65と各室を連通するパイプ66とを有して構成されて
おり、各パイプ62，63，66はシェル61の端板61ａ及びセ
パレータ64，65に溶接等の手段で固定されている。この
排気消音器60では、各パイプ62，63，66が端板61ａ及び
セパレータ64，65の２か所に固定されるため取付強度及
び剛性が高くなって耐久性が向上し、且つシェル61がセ
パレータ64，65によって補強されて共振することがな
く、更に内部側の部材の熱変形も小さくなる。
器60は、筒型のシェル61とエンジン側に配置されたイン
レットパイプ62と大気側に配置されたアウトレットパイ
プ63とシェル61の内部を複数の室に分割するセパレータ
64，65と各室を連通するパイプ66とを有して構成されて
おり、各パイプ62，63，66はシェル61の端板61ａ及びセ
パレータ64，65に溶接等の手段で固定されている。この
排気消音器60では、各パイプ62，63，66が端板61ａ及び
セパレータ64，65の２か所に固定されるため取付強度及
び剛性が高くなって耐久性が向上し、且つシェル61がセ
パレータ64，65によって補強されて共振することがな
く、更に内部側の部材の熱変形も小さくなる。
【０００６】上記排気消音器60では強度が高く耐久性が
高いという利点を有するものの、一室当たりの容量は単
室膨張型の排気消音器50と比較して小さくなり、低周波
数領域の消音特性が悪化するという問題がある。特に、
低周波数領域での消音特性を向上させる場合、膨張室の
容量を大きくすることが必要となり、この結果、消音器
の大型化を招くという問題が派生する。
高いという利点を有するものの、一室当たりの容量は単
室膨張型の排気消音器50と比較して小さくなり、低周波
数領域の消音特性が悪化するという問題がある。特に、
低周波数領域での消音特性を向上させる場合、膨張室の
容量を大きくすることが必要となり、この結果、消音器
の大型化を招くという問題が派生する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く、単室膨張
型の排気消音器は排気音を消音する上で好ましい周波数
特性を有するものの、強度や剛性の面で好ましくないと
いう問題があり、多段膨張型の排気消音器では強度や剛
性が好ましい性能を発揮するものの、低周波数領域の消
音特性が悪化するという問題がある。
型の排気消音器は排気音を消音する上で好ましい周波数
特性を有するものの、強度や剛性の面で好ましくないと
いう問題があり、多段膨張型の排気消音器では強度や剛
性が好ましい性能を発揮するものの、低周波数領域の消
音特性が悪化するという問題がある。
【０００８】本発明の目的は、低周波数領域に於ける消
音特性を維持して強度や剛性を向上させた単室膨張型の
排気消音器を提供することにある。
音特性を維持して強度や剛性を向上させた単室膨張型の
排気消音器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本件発明者等は、上記課
題を解決するために種々の実験を重ねた結果、単室膨張
型の排気消音器に於けるインレットパイプとアウトレッ
トパイプのシェルに対する取付強度と剛性を向上させる
ためには、これらのパイプを端板と、該端板以外の部位
の２点で固定するのが好ましい、またシェルの剛性を向
上させるためには、該シェルを構成する筒体そのものの
材料の厚さを増加させて剛性を向上させるか、シェルに
当接する部材を配置すること、同様にシェルの内部部材
の過大な熱膨張や熱変形を阻止するためには、シェルの
内部部材を拘束して熱膨張や熱変形を阻止し得る部材を
配置することが必要であるとの知見を得た。
題を解決するために種々の実験を重ねた結果、単室膨張
型の排気消音器に於けるインレットパイプとアウトレッ
トパイプのシェルに対する取付強度と剛性を向上させる
ためには、これらのパイプを端板と、該端板以外の部位
の２点で固定するのが好ましい、またシェルの剛性を向
上させるためには、該シェルを構成する筒体そのものの
材料の厚さを増加させて剛性を向上させるか、シェルに
当接する部材を配置すること、同様にシェルの内部部材
の過大な熱膨張や熱変形を阻止するためには、シェルの
内部部材を拘束して熱膨張や熱変形を阻止し得る部材を
配置することが必要であるとの知見を得た。
【００１０】更に、シェルに当接する部材としては、該
シェルの外周面に当接する部材と内周面に当接する部材
が想定し得るが、各パイプの支持固定、及びシェルの内
部部材の熱膨張の阻止等を考慮したとき、前記部材とし
てはシェルの断面形状と略等しい形状を有し、且つ各パ
イプの自由端側を支持し得る支持部材であることが好ま
しい。
シェルの外周面に当接する部材と内周面に当接する部材
が想定し得るが、各パイプの支持固定、及びシェルの内
部部材の熱膨張の阻止等を考慮したとき、前記部材とし
てはシェルの断面形状と略等しい形状を有し、且つ各パ
イプの自由端側を支持し得る支持部材であることが好ま
しい。
【００１１】しかし、シェルの内部に上記支持部材を配
置した場合、シェルや各パイプの剛性や強度を向上させ
ることが出来るものの、単室膨張型の排気消音器として
の機能を失う虞がある。このため、前記支持部材に排気
ガスを流通させる貫通孔を形成することで、シェルの内
部を一室として機能させることが出来るか否かについて
の実験を試みた。
置した場合、シェルや各パイプの剛性や強度を向上させ
ることが出来るものの、単室膨張型の排気消音器として
の機能を失う虞がある。このため、前記支持部材に排気
ガスを流通させる貫通孔を形成することで、シェルの内
部を一室として機能させることが出来るか否かについて
の実験を試みた。
【００１２】図９は上記実験の装置を説明する模式図で
あり、図10は実験結果としの消音レベルを計測した図で
ある。実験は、排気消音器Ａを構成するシェル１の内部
にインレットパイプ２，アウトレットパイプ３を配置す
ると共に、インレットパイプ２の断面積に対し0.5 倍〜
3.0 倍の面積を持った貫通孔４を形成した複数の支持部
材５を交換して配置し、インレットパイプ２の入口側に
配置したスピーカー71から出力し、インレットパイプ２
に設けたマイクロフォン72によって入口音圧を、マイク
ロフォン73によってアウトレットパイプ３の出口側の出
口音圧を測定して両者の測定値の差を計測した。
あり、図10は実験結果としの消音レベルを計測した図で
ある。実験は、排気消音器Ａを構成するシェル１の内部
にインレットパイプ２，アウトレットパイプ３を配置す
ると共に、インレットパイプ２の断面積に対し0.5 倍〜
3.0 倍の面積を持った貫通孔４を形成した複数の支持部
材５を交換して配置し、インレットパイプ２の入口側に
配置したスピーカー71から出力し、インレットパイプ２
に設けたマイクロフォン72によって入口音圧を、マイク
ロフォン73によってアウトレットパイプ３の出口側の出
口音圧を測定して両者の測定値の差を計測した。
【００１３】上記測定実験の結果、支持部材５に形成し
た貫通孔４の面積がインレットパイプ２の断面積の0.5
倍〜1.5 倍までの間では消音レベルが急激に向上する
が、1.5 倍で略飽和し、その後、３倍までの間で略一定
となり、大きな改善は見られない。即ち、シェル１の内
部形状と同一の形状を持った支持部材５を配置した場合
であっても、該支持部材５にインレットパイプ２の断面
積の1.5 倍以上の面積を持った貫通孔４を形成すること
で、シェル１の剛性を向上させると共に各パイプ２，３
の取付強度や剛性を向上させることが出来るにも関わら
ず、単室膨張型の排気消音器として機能させることが出
来る。
た貫通孔４の面積がインレットパイプ２の断面積の0.5
倍〜1.5 倍までの間では消音レベルが急激に向上する
が、1.5 倍で略飽和し、その後、３倍までの間で略一定
となり、大きな改善は見られない。即ち、シェル１の内
部形状と同一の形状を持った支持部材５を配置した場合
であっても、該支持部材５にインレットパイプ２の断面
積の1.5 倍以上の面積を持った貫通孔４を形成すること
で、シェル１の剛性を向上させると共に各パイプ２，３
の取付強度や剛性を向上させることが出来るにも関わら
ず、単室膨張型の排気消音器として機能させることが出
来る。
【００１４】従って、本発明に係る排気消音器は、シェ
ルと該シェルに排気ガスを導入するインレットパイプと
該シェルから排気ガスを排出するアウトレットパイプと
を有する消音器に於いて、シェルの内部に、外周がシェ
ルの内周面に当接し、且つ前記インレットパイプ及びア
ウトレットパイプの少なくとも一方のパイプを支持する
ための支持孔が形成され、更に前記インレットパイプの
断面積の１．５倍以上の面積を持った貫通孔を有する支
持部材を配置して構成したものである。
ルと該シェルに排気ガスを導入するインレットパイプと
該シェルから排気ガスを排出するアウトレットパイプと
を有する消音器に於いて、シェルの内部に、外周がシェ
ルの内周面に当接し、且つ前記インレットパイプ及びア
ウトレットパイプの少なくとも一方のパイプを支持する
ための支持孔が形成され、更に前記インレットパイプの
断面積の１．５倍以上の面積を持った貫通孔を有する支
持部材を配置して構成したものである。
【００１５】上記排気消音器では、支持部材の外周がシ
ェルの内周面に当接することによって、該シェルの内周
面を拘束して剛性を高めると共に共振を防止し、更に、
シェルの内部部材に過大な熱膨張や熱変形が発生するこ
とを防止することが出来、且つインレットパイプとアウ
トレットパイプをシェルの端板と支持部材との２点で支
持固定することで、これらのパイプの取付強度と剛性を
共に高めることが出来る。
ェルの内周面に当接することによって、該シェルの内周
面を拘束して剛性を高めると共に共振を防止し、更に、
シェルの内部部材に過大な熱膨張や熱変形が発生するこ
とを防止することが出来、且つインレットパイプとアウ
トレットパイプをシェルの端板と支持部材との２点で支
持固定することで、これらのパイプの取付強度と剛性を
共に高めることが出来る。
【００１６】上記排気消音器に於いて、インレットパイ
プ及びアウトレットパイプの少なくとも一方のパイプは
シェルの内部でＵ字状に湾曲したものであることが好ま
しい。このように構成した排気消音器では、排気ガスの
流れと消音器を分離することが出来、消音器の温度を下
げると共に消音可能周波数領域を広げ、低周波数領域の
消音が出来る。
プ及びアウトレットパイプの少なくとも一方のパイプは
シェルの内部でＵ字状に湾曲したものであることが好ま
しい。このように構成した排気消音器では、排気ガスの
流れと消音器を分離することが出来、消音器の温度を下
げると共に消音可能周波数領域を広げ、低周波数領域の
消音が出来る。
【００１７】またインレットパイプ及びアウトレットパ
イプの少なくとも一方のパイプはシェルの内部に対応す
る側面に排気ガスを導通させる孔を形成したものである
ことが好ましく、更に、シェルは両端部に端板が配置さ
れており、少なくとも一方の端板の内側に吸音材を配置
すると共に該吸音材を多数の細孔を形成した板によって
取り付けたものであることが好ましい。このように構成
した排気消音器では、従来の多段膨張型の排気消音器と
組み合わせた構造とすることで、効率の良い消音器とす
ることが出来る。
イプの少なくとも一方のパイプはシェルの内部に対応す
る側面に排気ガスを導通させる孔を形成したものである
ことが好ましく、更に、シェルは両端部に端板が配置さ
れており、少なくとも一方の端板の内側に吸音材を配置
すると共に該吸音材を多数の細孔を形成した板によって
取り付けたものであることが好ましい。このように構成
した排気消音器では、従来の多段膨張型の排気消音器と
組み合わせた構造とすることで、効率の良い消音器とす
ることが出来る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、上記排気消音器の好ましい
実施形態について図を用いて説明する。図１は第１実施
例に係る排気消音器の構成を説明する図、図２は図１の
II−II矢視図であり支持部材を説明する図、図３は図１
のIII −III 矢視図であり後部側の端板の内面を説明す
る図、図４は第１実施例に係る排気消音器の応用例を説
明する図、図５は第１実施例に係る排気消音器と従来の
消音器とを組み合わせた応用例を説明する図、図６は第
２実施例に係る排気消音器の構成を説明する図、図７は
第２実施例に係る排気消音器と従来の消音器とを組み合
わせた応用例を説明する図、図８は第３実施例に係る排
気消音器の構成を説明する図である。
実施形態について図を用いて説明する。図１は第１実施
例に係る排気消音器の構成を説明する図、図２は図１の
II−II矢視図であり支持部材を説明する図、図３は図１
のIII −III 矢視図であり後部側の端板の内面を説明す
る図、図４は第１実施例に係る排気消音器の応用例を説
明する図、図５は第１実施例に係る排気消音器と従来の
消音器とを組み合わせた応用例を説明する図、図６は第
２実施例に係る排気消音器の構成を説明する図、図７は
第２実施例に係る排気消音器と従来の消音器とを組み合
わせた応用例を説明する図、図８は第３実施例に係る排
気消音器の構成を説明する図である。
【００１９】第１実施例に係る排気消音器Ａの構成につ
いて図１〜図３により説明する。排気消音器Ａは、筒型
に成形され両端部が端板１ａ，１ｂによって閉塞された
たシェル１と、シェル１にエンジンからの排気ガスを導
入するインレットパイプ２と、シェル１の内部で膨張し
た排気ガスを大気に放出するアウトレットパイプ３と、
図２に示すようにインレットパイプ２の断面積の1.5 倍
以上の貫通孔４を形成した支持部材５とを有して構成さ
れている。
いて図１〜図３により説明する。排気消音器Ａは、筒型
に成形され両端部が端板１ａ，１ｂによって閉塞された
たシェル１と、シェル１にエンジンからの排気ガスを導
入するインレットパイプ２と、シェル１の内部で膨張し
た排気ガスを大気に放出するアウトレットパイプ３と、
図２に示すようにインレットパイプ２の断面積の1.5 倍
以上の貫通孔４を形成した支持部材５とを有して構成さ
れている。
【００２０】シェル１の形状及び容量，インレットパイ
プ２の断面積，シェル１の内部に於ける支持部材５の位
置等は、エンジンの排気量や消音すべき周波数の領域に
対応して予め設計段階で設定されている。
プ２の断面積，シェル１の内部に於ける支持部材５の位
置等は、エンジンの排気量や消音すべき周波数の領域に
対応して予め設計段階で設定されている。
【００２１】シェル１は予め設定された厚さを持った板
を成形して複数の層を有する筒状に形成されている。こ
のシェル１の端部は端板１ａ，１ｂによって閉鎖されて
いる。端板１ａにはインレットパイプ２が貫通してお
り、端板１ｂにはアウトレットパイプ３が貫通してい
る。
を成形して複数の層を有する筒状に形成されている。こ
のシェル１の端部は端板１ａ，１ｂによって閉鎖されて
いる。端板１ａにはインレットパイプ２が貫通してお
り、端板１ｂにはアウトレットパイプ３が貫通してい
る。
【００２２】シェル１の端板１ｂは、図１，図３に示す
ように、凸部１ｃを有しており、且つシェル１の内部に
対向する側の面には多数の孔を形成したパンチングシー
ト１ｄが設けられている。前記凸部１ｃとパンチングシ
ート１ｄとの間に室が形成され、該室に吸音材としての
機能を持ったグラスウール６が充填されている。
ように、凸部１ｃを有しており、且つシェル１の内部に
対向する側の面には多数の孔を形成したパンチングシー
ト１ｄが設けられている。前記凸部１ｃとパンチングシ
ート１ｄとの間に室が形成され、該室に吸音材としての
機能を持ったグラスウール６が充填されている。
【００２３】端板１ｂを上記の如く構成することによっ
て、高周波数領域の排気音を吸収して消音することが可
能である。また端板１ｂをパンチングシート１ｄによっ
て補強して振動を防止することが可能となる。
て、高周波数領域の排気音を吸収して消音することが可
能である。また端板１ｂをパンチングシート１ｄによっ
て補強して振動を防止することが可能となる。
【００２４】支持部材５は外周形状がシェル１の内周形
状と等しい形状を持って形成されており、且つ外周部に
は外周縁に沿ってフランジ５ａが形成されている。従っ
て、支持部材５をシェル１の内部に配置したとき、フラ
ンジ５ａがシェル１の内周面に強固に当接し、これによ
り、支持部材５はシェル１の内部で移動することなく所
定の位置を維持し、同時にシェル１を拘束して剛性を向
上させると共に該シェル１の内部部材の過大な熱膨張や
熱変形を防止している。
状と等しい形状を持って形成されており、且つ外周部に
は外周縁に沿ってフランジ５ａが形成されている。従っ
て、支持部材５をシェル１の内部に配置したとき、フラ
ンジ５ａがシェル１の内周面に強固に当接し、これによ
り、支持部材５はシェル１の内部で移動することなく所
定の位置を維持し、同時にシェル１を拘束して剛性を向
上させると共に該シェル１の内部部材の過大な熱膨張や
熱変形を防止している。
【００２５】支持部材５の所定位置に、略直管であるイ
ンレットパイプ２を貫通させて支持する支持孔５ｂ，Ｕ
字状に形成されたアウトレットパイプ３を貫通させて支
持する支持孔５ｃが形成されており、これらの支持孔５
ｂ，５ｃを回避する位置に貫通孔４が形成されている。
ンレットパイプ２を貫通させて支持する支持孔５ｂ，Ｕ
字状に形成されたアウトレットパイプ３を貫通させて支
持する支持孔５ｃが形成されており、これらの支持孔５
ｂ，５ｃを回避する位置に貫通孔４が形成されている。
【００２６】貫通孔４の面積は前述したようにインレッ
トパイプ２の断面積の1.5 倍以上が必要であり、且つ支
持部材５によってシェル１の剛性の向上及びシェル１の
内部部材の過大な熱膨張や熱変形を防止する機能を発揮
し得なくなる面積を上限としている。しかし、前述の実
験結果からも明らかなように、貫通孔４の面積がインレ
ットパイプ２の１本分の断面積の1.5 倍になると消音効
果は飽和状態となるため、1.5 倍〜３倍程度で充分であ
る。
トパイプ２の断面積の1.5 倍以上が必要であり、且つ支
持部材５によってシェル１の剛性の向上及びシェル１の
内部部材の過大な熱膨張や熱変形を防止する機能を発揮
し得なくなる面積を上限としている。しかし、前述の実
験結果からも明らかなように、貫通孔４の面積がインレ
ットパイプ２の１本分の断面積の1.5 倍になると消音効
果は飽和状態となるため、1.5 倍〜３倍程度で充分であ
る。
【００２７】インレットパイプ２は、予め適用するエン
ジンの排気量に応じた断面積を持ったパイプとして形成
されており、端板１ａからの長さは消音すべき低周波数
領域に応じて設定されている。このインレットパイプ２
の排気ガスの流通方向上流側の端部はシェル１の端板１
ａに溶接等の手段で固定され、下流側の端部は支持部材
５の支持孔５ｂに貫通した状態で支持されている。尚、
インレットパイプ２を支持部材５の支持孔５ｂに貫通さ
せた後、両者を溶接等の手段で固定することが好まし
い。
ジンの排気量に応じた断面積を持ったパイプとして形成
されており、端板１ａからの長さは消音すべき低周波数
領域に応じて設定されている。このインレットパイプ２
の排気ガスの流通方向上流側の端部はシェル１の端板１
ａに溶接等の手段で固定され、下流側の端部は支持部材
５の支持孔５ｂに貫通した状態で支持されている。尚、
インレットパイプ２を支持部材５の支持孔５ｂに貫通さ
せた後、両者を溶接等の手段で固定することが好まし
い。
【００２８】アウトレットパイプ３はシェル１の内部に
挿入される部分がＵ字型に形成されており、排気ガスの
流通方向の上流側の端部が支持部材５に形成された支持
孔５ｃに貫通して該支持部材５に支持されたインレット
パイプ２の出口と同方向に開口し、Ｕ字型の途中が再度
支持部材５の支持孔５ｃに貫通して支持され、下流側の
端部が端板１ｂに固定されている。
挿入される部分がＵ字型に形成されており、排気ガスの
流通方向の上流側の端部が支持部材５に形成された支持
孔５ｃに貫通して該支持部材５に支持されたインレット
パイプ２の出口と同方向に開口し、Ｕ字型の途中が再度
支持部材５の支持孔５ｃに貫通して支持され、下流側の
端部が端板１ｂに固定されている。
【００２９】このように、アウトレットパイプ３をＵ字
型に形成することによって、シェル１内に於ける高温の
排気ガスを分離して排気消音器Ａの温度を下げることが
可能であり、これにより、シェル１の内部部材の過大な
熱膨張を抑制することが可能である。更に、消音可能な
周波数領域をより広げ、低周波領域の消音が可能であ
る。
型に形成することによって、シェル１内に於ける高温の
排気ガスを分離して排気消音器Ａの温度を下げることが
可能であり、これにより、シェル１の内部部材の過大な
熱膨張を抑制することが可能である。更に、消音可能な
周波数領域をより広げ、低周波領域の消音が可能であ
る。
【００３０】下流側の端部が支持部材５に支持されたイ
ンレットパイプ２は、該端部が支持部材５の面よりも所
定寸法突出して固定されている。これに対し、支持部材
５に支持されたアウトレットパイプ３の端部は支持部材
５と略同一面に配置されている。各パイプ２，３がこの
ように配置されることで、インレットパイプ２から導入
された排気ガスはシェル１の内部で矢印ａ方向に流通
し、アウトレットパイプ３から大気に放出される。
ンレットパイプ２は、該端部が支持部材５の面よりも所
定寸法突出して固定されている。これに対し、支持部材
５に支持されたアウトレットパイプ３の端部は支持部材
５と略同一面に配置されている。各パイプ２，３がこの
ように配置されることで、インレットパイプ２から導入
された排気ガスはシェル１の内部で矢印ａ方向に流通
し、アウトレットパイプ３から大気に放出される。
【００３１】インレットパイプ２の所定位置（端板１ａ
による支持部と支持部材５による支持部との間）には側
面に多数の孔２ａが形成されており、該孔２ａを形成す
ることによって排気ガスの流路を調整することが可能で
ある。しかし、必ずしもインレットパイプ２に孔２ａを
形成することに限定するものではなく、アウトレットパ
イプ３の側面に形成しても、或いはインレットパイプ２
及びアウトレットパイプ３の両者に形成しても良い。
による支持部と支持部材５による支持部との間）には側
面に多数の孔２ａが形成されており、該孔２ａを形成す
ることによって排気ガスの流路を調整することが可能で
ある。しかし、必ずしもインレットパイプ２に孔２ａを
形成することに限定するものではなく、アウトレットパ
イプ３の側面に形成しても、或いはインレットパイプ２
及びアウトレットパイプ３の両者に形成しても良い。
【００３２】上記の如く構成された排気消音器Ａでは、
単室膨張型の排気消音器として低周波数領域からの消音
効果を期待することが可能であり、且つ、各パイプ２，
３の取付強度を向上すると共に剛性を高めて共振を防止
し、更に耐久性を向上することが可能である。
単室膨張型の排気消音器として低周波数領域からの消音
効果を期待することが可能であり、且つ、各パイプ２，
３の取付強度を向上すると共に剛性を高めて共振を防止
し、更に耐久性を向上することが可能である。
【００３３】図４は上記排気消音器Ａの応用例を説明す
る図である。図に於いて、シェル１の内部には２枚の支
持部材５が配置されており、これらの支持部材５を貫通
して略直管であるインレットパイプ２とＵ字型に形成さ
れたアウトレットパイプ３が支持されている。
る図である。図に於いて、シェル１の内部には２枚の支
持部材５が配置されており、これらの支持部材５を貫通
して略直管であるインレットパイプ２とＵ字型に形成さ
れたアウトレットパイプ３が支持されている。
【００３４】上記の如く構成された排気消音器では、各
パイプ２，３をより高い取付強度で支持すると共に高い
剛性を発揮させることが可能であり、且つ２枚の支持部
材５を有するため、シェル１をより強固に拘束して高い
剛性を発揮させることが可能である。
パイプ２，３をより高い取付強度で支持すると共に高い
剛性を発揮させることが可能であり、且つ２枚の支持部
材５を有するため、シェル１をより強固に拘束して高い
剛性を発揮させることが可能である。
【００３５】図５は上記排気消音器Ａを従来の排気消音
器と組み合わせた例を説明する図である。同図（ａ）
は、排気消音器のシェル１に隔壁板７を配置すること
で、該隔壁板７と端板１ｂとの間に共鳴室８を形成し、
この共鳴室８にインレットパイプ２の端部を導通させた
ものである。また同図（ｂ）は排気消音器のシェル１に
隔壁板７を配置することで膨張室９を形成し、アウトレ
ットパイプ３の膨張室９に対応する側面に多数の孔３ａ
を形成したものである。
器と組み合わせた例を説明する図である。同図（ａ）
は、排気消音器のシェル１に隔壁板７を配置すること
で、該隔壁板７と端板１ｂとの間に共鳴室８を形成し、
この共鳴室８にインレットパイプ２の端部を導通させた
ものである。また同図（ｂ）は排気消音器のシェル１に
隔壁板７を配置することで膨張室９を形成し、アウトレ
ットパイプ３の膨張室９に対応する側面に多数の孔３ａ
を形成したものである。
【００３６】上記の如く構成した各排気消音器であって
も、単室膨張型の排気消音器Ａの利点を発揮して広い周
波数領域に対し消音効果を発揮することが可能である。
も、単室膨張型の排気消音器Ａの利点を発揮して広い周
波数領域に対し消音効果を発揮することが可能である。
【００３７】次に、図６により第２実施例に係る排気消
音器Ｂの構成について説明する。尚、図に於いて前述の
実施例と同一の部分及び同一の機能を有する部分には同
一の符号を付して説明を省略する。
音器Ｂの構成について説明する。尚、図に於いて前述の
実施例と同一の部分及び同一の機能を有する部分には同
一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】同図（ａ）に示す排気消音器Ｂは、前述の
排気消音器Ａに於けるＵ字型のアウトレットパイプ３に
代えて略直管状に形成されたアウトレットパイプ10を用
いている。即ち、アウトレットパイプ10以外の構成は、
排気消音器Ａと同一である。
排気消音器Ａに於けるＵ字型のアウトレットパイプ３に
代えて略直管状に形成されたアウトレットパイプ10を用
いている。即ち、アウトレットパイプ10以外の構成は、
排気消音器Ａと同一である。
【００３９】排気消音器Ｂでは、支持部材５が端板１ａ
に偏って配置されており、この支持部材５にインレット
パイプ２及びアウトレットパイプ10の端部が貫通して支
持されている。このように構成された排気消音器Ｂで
は、インレットパイプ２からシェル１の内部に導入され
た排気ガスは矢印ｂに沿って流通する過程で支持部材５
に形成した貫通孔４を通過し、アウトレットパイプ10か
ら大気に放出される。
に偏って配置されており、この支持部材５にインレット
パイプ２及びアウトレットパイプ10の端部が貫通して支
持されている。このように構成された排気消音器Ｂで
は、インレットパイプ２からシェル１の内部に導入され
た排気ガスは矢印ｂに沿って流通する過程で支持部材５
に形成した貫通孔４を通過し、アウトレットパイプ10か
ら大気に放出される。
【００４０】上記の如く構成された排気消音器Ｂであっ
ても、単室膨張型の消音器の利点を発揮して広い周波数
領域の消音効果を発揮することが可能である。
ても、単室膨張型の消音器の利点を発揮して広い周波数
領域の消音効果を発揮することが可能である。
【００４１】同図（ｂ）は、排気消音器Ｂの応用例を示
すものであり、シェル１の内部に２枚の支持部材５を配
置したものである。このように構成された排気消音器で
は、各パイプ２，10をより高い取付強度で支持すると共
に高い剛性を発揮させることが可能であり、且つ２枚の
支持部材５を有するため、シェル１をより強固に拘束し
て高い剛性を発揮させることが可能である。
すものであり、シェル１の内部に２枚の支持部材５を配
置したものである。このように構成された排気消音器で
は、各パイプ２，10をより高い取付強度で支持すると共
に高い剛性を発揮させることが可能であり、且つ２枚の
支持部材５を有するため、シェル１をより強固に拘束し
て高い剛性を発揮させることが可能である。
【００４２】図７は排気消音器Ｂを従来の排気消音器と
組み合わせた消音器を説明する図である。同図（ａ）
は、排気消音器のシェル１に隔壁板７を配置すること
で、該隔壁板７と端板１ｂとの間に共鳴室８を形成し、
この共鳴室８にインレットパイプ２の端部を導通させた
ものである。また同図（ｂ）は排気消音器のシェル１に
隔壁板７を配置することで膨張室９を形成し、アウトレ
ットパイプ10の膨張室９に対応する側面に多数の孔10ａ
を形成したものである。
組み合わせた消音器を説明する図である。同図（ａ）
は、排気消音器のシェル１に隔壁板７を配置すること
で、該隔壁板７と端板１ｂとの間に共鳴室８を形成し、
この共鳴室８にインレットパイプ２の端部を導通させた
ものである。また同図（ｂ）は排気消音器のシェル１に
隔壁板７を配置することで膨張室９を形成し、アウトレ
ットパイプ10の膨張室９に対応する側面に多数の孔10ａ
を形成したものである。
【００４３】上記の如く構成した各排気消音器であって
も、単室膨張型の排気消音器Ａの利点を発揮して広い周
波数領域に対し消音効果を発揮することが可能である。
も、単室膨張型の排気消音器Ａの利点を発揮して広い周
波数領域に対し消音効果を発揮することが可能である。
【００４４】図８は第３実施例に係る排気消音器Ｃの構
成を説明する図である。図に於いて前述の第１，第２実
施例と同一部分及び同一の機能を有する部分には同一の
符号を付して説明を省略する。
成を説明する図である。図に於いて前述の第１，第２実
施例と同一部分及び同一の機能を有する部分には同一の
符号を付して説明を省略する。
【００４５】図に於いて、排気消音器Ｃはインレットパ
イプ11がＵ字状に曲げられており、該インレットパイプ
11は端板１ａを通過して支持部材５に至り、更に該支持
部材５を通過した後、Ｕ字状に屈曲しての先端が支持部
材５に支持されている。またアウトレットパイプ10は第
２実施例と同様に直線状に形成され、一端が支持部材５
に支持されると共に他端側の所定部位が端板１ｂに支持
されている。
イプ11がＵ字状に曲げられており、該インレットパイプ
11は端板１ａを通過して支持部材５に至り、更に該支持
部材５を通過した後、Ｕ字状に屈曲しての先端が支持部
材５に支持されている。またアウトレットパイプ10は第
２実施例と同様に直線状に形成され、一端が支持部材５
に支持されると共に他端側の所定部位が端板１ｂに支持
されている。
【００４６】インレットパイプ11の排気ガスの流通方向
上流側にはチャンバー12が配置されており、該チャンバ
ー12と対応する部分には多数の孔12ａが形成されてい
る。従って、チャンバー12はエンジンからの排気ガスに
対し第１段階の消音機能を発揮することが可能である。
上流側にはチャンバー12が配置されており、該チャンバ
ー12と対応する部分には多数の孔12ａが形成されてい
る。従って、チャンバー12はエンジンからの排気ガスに
対し第１段階の消音機能を発揮することが可能である。
【００４７】上記の如く構成された排気消音器Ｃでは、
インレットパイプの長さ（図11に於けるＬ１）を大きく
とることが可能となり、適宜有効消音限界周波数を設定
して単室膨張型の排気消音器として低周波数領域からの
消音効果を期待することが可能であり、且つ各パイプ1
1，10の取付強度を向上すると共に剛性を高めて共振を
防止し、耐久性を向上することが可能である。
インレットパイプの長さ（図11に於けるＬ１）を大きく
とることが可能となり、適宜有効消音限界周波数を設定
して単室膨張型の排気消音器として低周波数領域からの
消音効果を期待することが可能であり、且つ各パイプ1
1，10の取付強度を向上すると共に剛性を高めて共振を
防止し、耐久性を向上することが可能である。
【００４８】更に、排気消音器Ｃを構成するインレット
パイプ11がチャンバー12のアウトレットパイプとして機
能し、該チャンバー12に於ける有効消音限界周波数を適
宜設定することが可能となる。
パイプ11がチャンバー12のアウトレットパイプとして機
能し、該チャンバー12に於ける有効消音限界周波数を適
宜設定することが可能となる。
【００４９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
排気消音器では、シェルの内部にインレットパイプの断
面積の1.5 倍以上の貫通孔を形成した支持部材を配置
し、この支持部材によってインレットパイプとアウトレ
ットパイプの端部を支持すると共に、該支持部材の外周
をシェルの内周に当接させたので、各パイプの取付強度
を向上すると共に剛性を高めることが出来、且つシェル
を拘束して剛性を高めることで、共振を防止すると共に
内部部材の過大な熱膨張や熱変形を防止することが出来
る。
排気消音器では、シェルの内部にインレットパイプの断
面積の1.5 倍以上の貫通孔を形成した支持部材を配置
し、この支持部材によってインレットパイプとアウトレ
ットパイプの端部を支持すると共に、該支持部材の外周
をシェルの内周に当接させたので、各パイプの取付強度
を向上すると共に剛性を高めることが出来、且つシェル
を拘束して剛性を高めることで、共振を防止すると共に
内部部材の過大な熱膨張や熱変形を防止することが出来
る。
【００５０】特に、支持部材に貫通孔を形成すること
で、シェル内に於ける支持部材の存在に関わらず単室膨
張型の排気消音器として機能させることが出来る。この
ため、低周波数領域の消音効果を発揮することが出来
る。
で、シェル内に於ける支持部材の存在に関わらず単室膨
張型の排気消音器として機能させることが出来る。この
ため、低周波数領域の消音効果を発揮することが出来
る。
【００５１】更に、単室膨張型の排気消音器として機能
させることが出来るため、多段膨張型の排気消音器と比
較して、同一容量である場合、排気ガスの流路抵抗が大
幅に減少してエンジンの出力性能を向上させることが出
来る。また同一の流路抵抗とした場合、各パイプのサイ
ズを大幅に小さくすることが出来、且つ減衰量を向上す
ることが出来る。また同一の減衰量とした場合、各パイ
プのサイズを大幅に小さくすることが出来、且つシェル
の容量を大幅に小さくして小形化、軽量化をはかること
が出来る。
させることが出来るため、多段膨張型の排気消音器と比
較して、同一容量である場合、排気ガスの流路抵抗が大
幅に減少してエンジンの出力性能を向上させることが出
来る。また同一の流路抵抗とした場合、各パイプのサイ
ズを大幅に小さくすることが出来、且つ減衰量を向上す
ることが出来る。また同一の減衰量とした場合、各パイ
プのサイズを大幅に小さくすることが出来、且つシェル
の容量を大幅に小さくして小形化、軽量化をはかること
が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係る排気消音器の構成を説明する
図である。
図である。
【図２】図１のII−II矢視図であり支持部材を説明する
図である。
図である。
【図３】図１のIII −III 矢視図であり後部側の端板の
内面を説明する図である。
内面を説明する図である。
【図４】第１実施例に係る排気消音器の応用例を説明す
る図である。
る図である。
【図５】第１実施例に係る排気消音器と従来の消音器と
を組み合わせた応用例を説明する図である。
を組み合わせた応用例を説明する図である。
【図６】第２実施例に係る排気消音器の構成を説明する
図である。
図である。
【図７】第２実施例に係る排気消音器と従来の消音器と
を組み合わせた応用例を説明する図である。
を組み合わせた応用例を説明する図である。
【図８】第３実施例に係る排気消音器の構成を説明する
図である。
図である。
【図９】消音実験に係る装置を説明する模式図である。
【図10】消音レベルを計測した図である。
【図11】排気消音器に於ける基本的な設計例を示す図で
ある。
ある。
【図12】従来の単室膨張型の排気消音器を説明する図で
ある。
ある。
【図13】従来の多段膨張型の排気消音器を説明する図で
ある。
ある。
Ａ，Ｂ，Ｃ 排気消音器 １ シェル １ａ，１ｂ 端板 １ｃ 凸部 １ｄ パンチングシート ２，11 インレットパイプ ２ａ，３ａ，10ａ 孔 ３，10 アウトレットパイプ ４ 貫通孔 ５ 支持部材 ５ａ フランジ ５ｂ，５ｃ 支持孔 ６ グラスウール ７ 隔壁板 ８ 共鳴室 ９ 膨張室 12 チャンバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 1/10 Ｆ０１Ｎ 1/10 Ｇ 1/24 1/24 Ｆ
Claims (4)
- 【請求項１】 シェルと該シェルに排気ガスを導入する
インレットパイプと該シェルから排気ガスを排出するア
ウトレットパイプとを有する消音器に於いて、シェルの
内部に、外周がシェルの内周面に当接し、且つ前記イン
レットパイプ及びアウトレットパイプの少なくとも一方
のパイプを支持するための支持孔が形成され、更に前記
インレットパイプの断面積の１．５倍以上の面積を持っ
た貫通孔を有する支持部材を配置したことを特徴とする
排気消音器。 - 【請求項２】 前記インレットパイプ及びアウトレット
パイプの少なくとも一方のパイプはシェルの内部でＵ字
状に湾曲したものであることを特徴とする請求項１に記
載した排気消音器。 - 【請求項３】 前記インレットパイプ及びアウトレット
パイプの少なくとも一方のパイプはシェルの内部に対応
する側面に排気ガスを導通させる孔を形成したものであ
ることを特徴とする請求項１又は２に記載した排気消音
器。 - 【請求項４】 前記シェルは両端部に端板が配置されて
おり、少なくとも一方の端板の内側に吸音材を配置する
と共に該吸音材を多数の細孔を形成した板によって取り
付けたものであることを特徴とする請求項１乃至３の何
れかに記載した排気消音器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32329898A JP4098421B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 排気消音器 |
| DE1999153307 DE19953307A1 (de) | 1998-11-13 | 1999-11-05 | Auspuff-Schalldämpfer |
| GB9926233A GB2343716B (en) | 1998-11-13 | 1999-11-08 | An exhaust silencer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32329898A JP4098421B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 排気消音器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000145428A true JP2000145428A (ja) | 2000-05-26 |
| JP4098421B2 JP4098421B2 (ja) | 2008-06-11 |
Family
ID=18153230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32329898A Expired - Fee Related JP4098421B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 排気消音器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4098421B2 (ja) |
| DE (1) | DE19953307A1 (ja) |
| GB (1) | GB2343716B (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040001420A (ko) * | 2002-06-28 | 2004-01-07 | 현대자동차주식회사 | 머플러의 프론트 엔드 플레이트의 구조 |
| WO2005075805A1 (ja) * | 2004-02-09 | 2005-08-18 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | エンジンの排気ガス浄化装置 |
| JP2006224063A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Honda Motor Co Ltd | メタル触媒 |
| JP2014153632A (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-25 | Yamaha Corp | 消音器 |
| JP2015172370A (ja) * | 2014-03-04 | 2015-10-01 | エーバーシュペッヒャー・エグゾースト・テクノロジー・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー | 排気音の能動的設計 |
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