JP2003206737A

JP2003206737A - 排気管の消音器

Info

Publication number: JP2003206737A
Application number: JP2002007445A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Inokuchi; 武井ノ口
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-01-16
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2003-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】独立した消音器を設けた場合に比べて消音器
を小型化できる排気管の消音器を提供すること。【解決手段】内燃機関のデュアル排気管１３の途中に
該デュアル排気管を貫通させて１つの消音器１０を設
け、該消音器の内部に互いに仕切られた２つの消音室１
１、１２を形成し、該２つの消音室のうちの一方の消音
室１１をデュアル排気管の２つの排気管のうちの一方の
排気管１４に連通させ、２つの消音室のうちの他方の消
音室１２をデュアル排気管の２つの排気管のうちの他方
の排気管１５に連通させた排気管の消音器１０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のデュア
ル排気管の消音器に関する。

【０００２】

【従来の技術】実開平６−８０８０９号公報は、内燃機
関の各気筒から排出される排気ガスをエキゾーストマニ
ホールド下流で２本の排気管にまとめた排気管構造（以
下、デュアル排気管という）を開示している。中低速ト
ルク向上のためには排気管のデュアル長を長くすること
が有効である。デュアル長を確保しつつ消音器にて排気
音を消音する場合、従来は、通常、図８に示すように、
デュアル排気管の２つの排気管１、２に独立した消音器
３、４を設けていた。しかし、独立した消音器を設けた
場合は、消音器設置のためのスペースが大きくなるとい
る問題がある。実開平６−８０８０９号公報は、内燃機
関のデュアル排気管において、消音器設置のスペース効
率の向上をはかるために、デュアル排気管の２つの排気
管の間の空間を密閉して、該密閉空間を消音室とし、デ
ュアル排気管の２つの排気管を同じ消音室に連通させた
消音器構造を開示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実開平６−８
０８０９号公報の構造では、消音室でデュアル排気管の
２つの排気管が互いに連通してしまい、デュアル長を十
分に長く確保することができないという問題があった。
デュアル長を十分に長く確保しようとすれば、図８のよ
うに独立した消音器を設けざるを得ず、その場合は、大きなスペースが必要となり、消音器搭載位置に制
約がある、コストアップ、重量アップを生じる、という問題が
あった。本発明の目的は、独立した消音器を設けた場合
に比べて消音器を小型化できる排気管の消音器を提供す
ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。（１）内燃機関のデュアル排気管の途中に該デュアル
排気管を貫通させて１つの消音器を設け、該消音器の内
部に互いに仕切られた２つの消音室を形成し、該２つの
消音室のうちの一方の消音室をデュアル排気管の２つの
排気管のうちの一方の排気管に連通させ、前記２つの消
音室のうちの他方の消音室をデュアル排気管の２つの排
気管のうちの他方の排気管に連通させた排気管の消音
器。（２）前記デュアル排気管が、１本の排気管の内部を
仕切板で仕切って２つの排気管としたθパイプからなる
か、または互いに独立な２本の排気管からなる（１）記
載の排気管の消音器。（３）前記消音器の２つの消音室はデュアル排気管の
伸長方向に直列にかつ互いに隣接させて設けられている
（１）または（２）記載の排気管の消音器。（４）前記消音器は、充填材充填タイプ、拡張タイ
プ、共鳴タイプの何れかの消音構造を有する（１）また
は（２）または（３）記載の排気管の消音器。

【０００５】上記（１）〜（４）の排気管の消音器で
は、１つの消音器にデュアル排気管を貫通させ、消音器
の内部に互いに仕切られた２つの消音室を形成したの
で、独立した消音器を設けた場合に比べて消音器を小型
化できる。その結果、消音器設置に必要なスペースが小
さくなり、消音器搭載位置に制約を受けにくくなり、コ
ストダウン、重量ダウンが可能になる。また、２つの消
音室のうちの一方の消音室をデュアル排気管の２つの排
気管のうちの一方の排気管に連通させ、２つの消音室の
うちの他方の消音室をデュアル排気管の２つの排気管の
うちの他方の排気管に連通させたので、２つの排気管は
消音室を介して互いに連通することはなく、デュアル長
がデュアル排気管全長となり、デュアル長を長く確保で
きる。上記（２）〜（４）の排気管の消音器は、とり得
る種々の態様である。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施例
の排気管の消音器を図１〜図７を参照して、説明する。
図１〜３に示すように、自動車の内燃機関の各気筒から
排出される排気ガスはエキゾーストマニホールド下流で
２本の排気管１４、１５を有するデュアル排気管１３に
まとめられる。デュアル排気管１３はさらに下流で１本
の排気管にまとめられてもよいし、終端までデュアル排
気管１３であってもよい。デュアル排気管１３の途中に
は、１つの、排気管の消音器１０が設けられる。デュア
ル排気管１３はこの１つの消音器１０を貫通している。
消音器１０の内部に、すなわち、消音器１０の外筒１７
と両端板１８、１９とデュアル排気管１３の外面とで囲
まれた空間部に、２つの消音室１１、１２が形成されて
いる。２つの消音室１１、１２は、２つの消音室１１、
１２内に入った排気ガスが互いに混ざり合うことがない
ように、仕切板１６で互いに仕切られている。デュアル
排気管１３の２本の排気管１４、１５には、それぞれ、
消音器１０の上流または下流に触媒コンバータ２４が設
けられてもよい。

【０００７】２つの消音室１１、１２のうちの一方の消
音室１１は、デュアル排気管１３の２つの排気管１４、
１５のうちの一方の排気管１４に連通しており、２つの
消音室１１、１２のうちの他方の消音室１２は、デュア
ル排気管１３の２つの排気管１４、１５のうちの他方の
排気管１５に連通している。排気管１４、１５の内部と
消音室１１、１２とを連通する連通路は、穴２０、また
は両端開放のパイプ２１、などからなる。一つの排気管
が、２つの消音室１１、１２の両方に連通することはな
く、排気管１４、１５はデュアル排気管１３の全長にわ
たって互いに独立であり、デュアル長はデュアル排気管
１３の全長に等しい。

【０００８】デュアル排気管１３は、図１〜図３に示す
ように、１本の排気管の内部を仕切板２２で仕切って２
つの排気管としたθパイプ（断面がθ状のパイプ）から
なるか、または、図４に示すように、互いに独立な２本
の排気管からなる。排気管１４、１５は、通常、平板を
丸めて合わせ部を溶接した溶接管からなり、θパイプの
場合は管の中に仕切板２２を挿入して外部からレーザ溶
接した溶接管からなる。なお、θパイプの溶接方法はレ
ーザ溶接方法に限るものではない。θパイプの場合で曲
がり管の場合は、直管のθパイプを作成した後、曲げら
れる。

【０００９】消音器１０の２つの消音室１１、１２は、
図１、図２に示すように、デュアル排気管１３の伸長方
向に直列にかつ互いに隣接させて設けられる。その場合
は、仕切板１６は消音器１０の内部を排気管１３の伸長
方向に２分割する。図示は省略するが、２つの消音室
は、デュアル排気管の途中に、互いに並列に設けられて
もよい。その場合は、仕切板は消音器１０の内部でかつ
デュアル排気管１３の外部の環状空間の断面を２分割す
る。

【００１０】消音器１０の消音構造は、図１〜図３に示
す充填材充填タイプか、図５に示す拡張タイプか、図６
に示す共鳴タイプかの何れかの消音構造を有する。各消
音構造を説明する。図１〜図３に示す充填材充填タイプ
では、２つの消音室１１、１２内に繊維状の消音材２３
が充填されている。排気管１４、１５の内部と消音室１
１、１２とを連通する連通路は、排気管１４、１５の壁
に形成された穴２０からなり、複数の穴２０がパンチン
グなどにより開けられている。消音室１１に対しては、
排気管１４に穴２０が開けられており排気管１５には穴
２０は開けられていない。消音室１２に対しては、排気
管１５に穴２０が開けられており排気管１４には穴２０
は開けられていない。消音室１１、１２は一つの消音器
１０を構成しており、仕切板１６によって排気ガスが混
ざりあうことなく仕切られている。

【００１１】図５に示す拡張タイプでは、２つの消音室
１１、１２内には消音材２３は充填されていない。排気
管１４、１５の内部と消音室１１、１２とを連通する連
通路は、排気管１４、１５の壁にそれぞれ形成された１
つの大きな穴２０からなる。ただし、穴２０は複数設け
てもよい。図６に示す共鳴タイプでは、２つの消音室１
１、１２内には消音材２３は充填されていない。排気管
１４、１５の内部と消音室１１、１２とを連通する連通
路は、排気管１４、１５の壁にそれぞれ接続された所定
の長さをもつ１つの共鳴パイプ２１からなり、特定の周
波数のみ消音する。

【００１２】つぎに、本発明の排気管の消音器１０の作
用を説明する。上記消音器１０では、１つの消音器１０
にデュアル排気管１３を貫通させ、消音器１０の内部に
互いに仕切られた２つの消音室１１、１２を形成したの
で、独立した消音器を設けた場合に比べて消音器を小型
化できる。たとえば、独立した２つの消音器を設けた場
合には、図７の（Ｂ）の従来例に示すように、排気管の
径をΦ５０ｍｍ、消音器径をΦ１００ｍｍとすると、排
気管の軸方向と直交する方向にΦ２００ｍｍ以上の搭載
スペースが必要となるのに対し、本発明のように１つの
消音器１０にデュアル排気管１３を貫通させた場合に
は、図７の（Ａ）に示すように、θパイプの径が約Φ７
０ｍｍ、消音器径が約Φ１５０ｍｍとなって、従来のΦ
２００ｍｍ以上の搭載スペースが本発明ではΦ１５０ｍ
ｍとなって小型化される。消音室の容積を同一とする
と、管軸方向には消音器長はほぼ同じでよい。その結
果、消音器設置に必要なスペースが小さくなり、消音器
搭載位置に制約を受けにくくなり、コストダウン、重量
ダウンが可能になる。

【００１３】また、２つの消音室１１、１２のうちの一
方の消音室１１をデュアル排気管１３の２つの排気管１
４、１５のうちの一方の排気管１４に連通させ、２つの
消音室１１、１２のうちの他方の消音室１２をデュアル
排気管１３の２つの排気管１４、１５のうちの他方の排
気管１５に連通させたので、２つの排気管１４、１５は
消音室１１、１２を介して互いに連通することはなく、
デュアル長がデュアル排気管１３の全長となり、デュア
ル長を長く確保できる。その結果、中低速トルクを大に
維持することができる。

【００１４】

【発明の効果】請求項１〜４の排気管の消音器によれ
ば、１つの消音器にデュアル排気管を貫通させ、消音器
の内部に互いに仕切られた２つの消音室を形成したの
で、独立した消音器を設けた場合に比べて消音器を小型
化できる。その結果、消音器設置に必要なスペースが小
さくなり、消音器搭載位置に制約を受けにくくなり、コ
ストダウン、重量ダウンが可能になる。また、２つの消
音室のうちの一方の消音室をデュアル排気管の２つの排
気管のうちの一方の排気管に連通させ、２つの消音室の
うちの他方の消音室をデュアル排気管の２つの排気管の
うちの他方の排気管に連通させたので、２つの排気管は
消音室を介して互いに連通することはなく、デュアル長
がデュアル排気管全長となり、デュアル長を長く確保で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の排気管の消音器の平面図で
ある。

【図２】図１の消音器の部分の拡大断面図とそのＡ視図
である。

【図３】デュアル管がθパイプの場合の、図２のＢ−Ｂ
線断面図である。

【図４】デュアル管が独立な２本のパイプの場合の、図
２のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】拡張タイプの消音器の断面図である。

【図６】共鳴タイプの消音器の断面図である。

【図７】本発明と従来との消音器の占めるスペースを比
較した消音器の斜視図である。

【図８】従来の排気管の消音器の平面図である。

【符号の説明】

１０消音器１１、１２消音室１３デュアル管１４、１５デュアル管の２本の排気管１６仕切板１７外筒１８、１９端板２０穴２１パイプ２２ θパイプの仕切板２３消音材２４触媒コンバータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関のデュアル排気管の途中に該デ
ュアル排気管を貫通させて１つの消音器を設け、該消音
器の内部に互いに仕切られた２つの消音室を形成し、該
２つの消音室のうちの一方の消音室をデュアル排気管の
２つの排気管のうちの一方の排気管に連通させ、前記２
つの消音室のうちの他方の消音室をデュアル排気管の２
つの排気管のうちの他方の排気管に連通させた排気管の
消音器。
【請求項２】前記デュアル排気管が、１本の排気管の
内部を仕切板で仕切って２つの排気管としたθパイプか
らなるか、または互いに独立な２本の排気管からなる請
求項１記載の排気管の消音器。
【請求項３】前記消音器の２つの消音室はデュアル排
気管の伸長方向に直列にかつ互いに隣接させて設けられ
ている請求項１または請求項２記載の排気管の消音器。
【請求項４】前記消音器は、充填材充填タイプ、拡張
タイプ、共鳴タイプの何れかの消音構造を有する請求項
１または請求項２または請求項３記載の排気管の消音
器。