JP2005240720A - Muffler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多室構造の消音器に関する。 The present invention relates to a silencer having a multi-chamber structure.
筒状ケースの内部を隔壁で仕切って各部屋を連通管で連通し、排気ガスで各部屋を通過するたびに膨張を繰り返して圧力波を分散させて消音をする多室構造の消音器が一般的に採用されている。 A multi-chamber silencer is generally used in which the interior of the cylindrical case is partitioned by a partition wall and each room is connected by a communication pipe. Has been adopted.
そして更なる消音効果を期待して多孔質金属の分散性を利用し、多孔質金属板の外周を仕切板で保持し、該仕切板をマフラ筒の前部に前後方向に仕切るように取付けた例がある(例えば、特許文献1参照)。 And using the dispersibility of the porous metal in anticipation of further silencing effect, the outer periphery of the porous metal plate is held by the partition plate, and the partition plate is attached to the front part of the muffler cylinder so as to partition in the front-rear direction. There is an example (for example, refer to Patent Document 1).
マフラ筒の前部を多孔質金属板を保持した仕切板で仕切ることで、早い時期に排気ガスの全量が多孔質金属板を透過して圧力分散させ消音効果を高めようとするものである。 By partitioning the front part of the muffler cylinder with a partition plate holding a porous metal plate, the entire amount of exhaust gas permeates through the porous metal plate at an early stage to disperse the pressure, thereby increasing the silencing effect.
しかし多孔質金属板の各孔は直線的に形成されているわけではなく、斯かる多孔質金属板をマフラ筒の前部で排気ガスの全量を透過させようとするので、通気抵抗が極めて大きく、排気系の内部圧力を上昇させて機関出力の低下を招く。 However, each hole of the porous metal plate is not formed linearly, and the porous metal plate tries to permeate the entire amount of exhaust gas at the front part of the muffler cylinder, so that the ventilation resistance is extremely large. The internal pressure of the exhaust system is increased, and the engine output is reduced.
なお前記多孔質金属板の代わりにハニカム筒状の触媒担体を設けたものもあるが、排気浄化を目的とし触媒の活性化温度まで早く昇温すべく、同じく排気上流側に配置され、そのため通気抵抗が抑えることが困難である。 Some of the porous metal plates are provided with a honeycomb cylindrical catalyst carrier, but for the purpose of purifying exhaust gas, it is also arranged on the upstream side of the exhaust gas in order to quickly raise the catalyst activation temperature. Resistance is difficult to suppress.
本発明は、斯かる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、通気抵抗の増加を抑えながら排気騒音を低減できる消音器を供する点にある。 This invention is made | formed in view of such a point, The process which makes it the objective is to provide the silencer which can reduce exhaust noise, suppressing the increase in ventilation resistance.
上記目的を達成するために、本請求項1記載の発明は、多数の膨張室を備え膨張室相互を各連通管が順次連通する多室構造の消音器において、排気ガスの流れる順番で第2膨張室の下流以降に設けられる前記各連通管の少なくとも1本が全部または部分的に多数の細管の集合体を備える消音器とした。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in a muffler having a multi-chamber structure in which a plurality of expansion chambers are provided and each communication pipe communicates with each other in order, the second exhaust gas flows in the order in which the exhaust gas flows. At least one of the communication pipes provided after the downstream of the expansion chamber was a silencer provided with an aggregate of a large number of thin tubes in whole or in part.
多数の細管の集合体を備える連通管は、排気ガスの流れを層流に整流して気流の衝突音を防止するとともに、固有振動数を小さくできるため小容量でも消音効果が大きく、かつ第2膨張室の下流以降に設けられ層流を形成することにより通気抵抗の増加を抑えることができる。 The communication pipe having an aggregate of a large number of thin tubes rectifies the exhaust gas flow into a laminar flow to prevent the collision noise of the air flow, and can reduce the natural frequency, so that the silencing effect is large even with a small capacity. An increase in ventilation resistance can be suppressed by forming a laminar flow provided downstream of the expansion chamber.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の消音器において、前記連通管は、前記膨張室を仕切る隔壁に複数支持されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the silencer according to the first aspect, a plurality of the communication pipes are supported by a partition wall that partitions the expansion chamber.
複数の連通管が共通の隔壁に支持することで,部品点数を減らし構造を簡単にすることができる。 By supporting multiple communication pipes on a common partition, the number of parts can be reduced and the structure can be simplified.
請求項3記載の発明は、多数の膨張室を備え膨張室相互を各連通管が順次連通する多室構造の消音器において、排気ガスの流れる順番で最後の膨張室から外部に排気ガスを排出するテールパイプが多数の細管の集合体を備える消音器である。 According to a third aspect of the present invention, in a multi-chamber silencer having a plurality of expansion chambers and each communication pipe communicating with each other in order, exhaust gas is discharged from the last expansion chamber in the order in which the exhaust gas flows. The tailpipe is a silencer having an assembly of a large number of thin tubes.
多数の細管の集合体を備えるテールパイプは、排気ガスの流れを層流に整流して気流の衝突音を防止するとともに、固有振動数を小さくできるため小容量でも消音効果が大きく、かつ層流を形成することにより通気抵抗の増加を抑えることができる。 A tailpipe with a large number of thin tube assemblies rectifies the flow of exhaust gas into a laminar flow to prevent airflow impingement noise and can reduce the natural frequency. By forming, an increase in ventilation resistance can be suppressed.
請求項4記載の発明は、請求項1または請求項3記載の消音器において、前記集合体は、波板と平板の巻回筒として構成されたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the silencer according to the first or third aspect, the assembly is configured as a corrugated plate and a flat tube.
板厚の薄い鋼板で製造することができ、排気ガスの流れの妨げを最小限に抑えることができる。 It can be manufactured from a thin steel plate, and the hindrance to the flow of exhaust gas can be minimized.
請求項5記載の発明は、請求項1または請求項3記載の消音器において、前記集合体は、セラミックハニカム構造体であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the silencer according to the first or third aspect, the aggregate is a ceramic honeycomb structure.
セラミック製ハニカム構造とすることで、耐熱性に優れた多数の細管の集合体を構成することができる。 By using a ceramic honeycomb structure, an aggregate of a large number of thin tubes excellent in heat resistance can be formed.
請求項6記載の発明は、内燃機関と連通する排気管に接続され、複数の膨張室を備えて膨張室相互を連通管が連通し、膨張室から外部にテールパイプが突出する消音器において、前記排気管,前記連通管,前記テールパイプのうち2本以上に多数の細管の集合体を備える消音器である。 The invention according to claim 6 is a silencer that is connected to an exhaust pipe that communicates with an internal combustion engine, includes a plurality of expansion chambers, the communication tubes communicate with each other, and a tail pipe projects from the expansion chamber to the outside. It is a silencer provided with an aggregate of many thin tubes in two or more of the exhaust pipe, the communication pipe, and the tail pipe.
多数の細管の集合体を排気管,連通管,テールパイプのうち2本以上に備えることで、排気ガスの流れを層流に整流して気流の衝突音を防止するとともに、固有振動数を小さくできるため小容量でも消音効果が益々大きく期待できる。
また、集合体が排気ガスの流れを層流に整流するので、通気抵抗の増加を抑えることができる。
By providing a large number of narrow tube assemblies in two or more of the exhaust pipe, communication pipe, and tail pipe, the flow of exhaust gas is rectified into a laminar flow to prevent airflow collision noise and reduce the natural frequency. Therefore, it can be expected that the noise reduction effect will increase even with a small capacity.
Further, since the aggregate rectifies the flow of exhaust gas into a laminar flow, an increase in ventilation resistance can be suppressed.
以下本発明に係る一実施の形態について図1および図2に基づき説明する。
本実施の形態に係る消音器1は、自動二輪車用の消音器で車体フレームに懸架された内燃機関の排気ポートから延出した排気管0の下流端が接続されている。
An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
The silencer 1 according to the present embodiment is connected to a downstream end of an exhaust pipe 0 extending from an exhaust port of an internal combustion engine suspended on a body frame by a silencer for a motorcycle.
図1は、該消音器1の縦断面図であり、筒状ケース2は前端開口を閉塞する前端壁3に排気管0が嵌入して接続され、後端開口を閉塞する後端壁4には第3連通管17のテールパイプ部17aが嵌挿されている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the silencer 1. A
筒状ケース2のグラスウール2aで内張りされた内部は隔壁5,6により前後方向3つの部屋に仕切られている。
排気管0の嵌挿された前側の部屋が第1膨張室11であり、後側の部屋が第2膨張室12であり、第1膨張室11と第2膨張室12に挟まれた部屋が第3膨張室13である。
The inside of the
The front chamber into which the exhaust pipe 0 is inserted is the
隔壁5,6を貫通して第1膨張室11と第2膨張室12とを第1連通管15が連通し、隔壁6を貫通して第2膨張室12と第3膨張室13とを第2連通管16が連通しており、前記第3連通管17が隔壁6と後端壁4を貫通して第3膨張室13と外部とを連通している。
The
そして第3連通管17の途中の直線部分が図2に示すような多数の細管が集合された整流管18で構成されている。
例えばステンレス鋼板からなる平板と波板を重ね合わせ渦巻き状に巻くことで細長い孔を形成する細管が多数集合した集合体である整流管18が構成される。
鋼板は板厚の非常に薄いものを用い、排気ガスの流れの妨げを最小限に抑えた構造とする。
A straight portion in the middle of the
For example, a
The steel plate is very thin and has a structure that minimizes the hindrance to exhaust gas flow.
このような整流管18の両端に第3連通管17が溶接されて形成されている。
なお、整流管18は第3連通管17内に挿入され、ろう付けまたは溶接により固定されるようにしてもよい。
A
The rectifying
本消音器1は、以上のような構造をしており、排気管0に導かれた排気ガスは、まず第1膨張室11に導入され、次いで第1連通管15を介して第2膨張室12に導入され、次いで第2連通管16を介して第3膨張室13に導入され、第3膨張室13から第3連通管17を介して外部に排出される。
The silencer 1 has the above-described structure, and the exhaust gas guided to the exhaust pipe 0 is first introduced into the
排気ガスは第1,第2,第3膨張室11,12,13に入るたびに膨張して圧力波が段階的に分散されて消音することができる。
The exhaust gas expands every time it enters the first, second, and
そして第3連通管17に設けられた細管の集合である整流管18により排気ガスの流れを乱流から層流に整流して気流の衝突音を防止してより消音効果を高めることができる。
Then, the flow of exhaust gas is rectified from turbulent flow to laminar flow by the rectifying
なお整流管18の細管は断面積が小さいことから整流管自体の固有振動数を小さくすることによる消音効果も期待できる。
したがって従来の膨張型消音器のように容量を大きくして消音効果を上げる必要がなく消音器自体を小型化して車体への取付け位置などの設計レイアウト上の自由度が高い。
Since the narrow tube of the rectifying
Therefore, unlike the conventional expansion silencer, it is not necessary to increase the capacity to enhance the silencing effect, and the silencer itself is miniaturized and the degree of freedom in design layout such as the mounting position on the vehicle body is high.
この第3連通管17の整流管18は、排気ガスの流れを直線的に流れる層流にして円滑に流れるようにすることで通気抵抗の増加を抑えることができ、かつ整流管18を備える第3連通管17は第3膨張室13の下流に位置し、圧力波の大きい状態の第1膨張室11には設けられていないので益々通気抵抗が小さくてすみ、排気系の内部圧力の上昇を抑え機関出力の低下を防止することができる。
The rectifying
別の実施の形態に係る消音器31について図3および図4に基づいて説明する。
本消音器31は、前記消音器1と第3連通管17が異なる第3連通管32となっている点だけが相違し、その他は同じである。
よって同じ部材は同じ符号を使用する。
A
The
Therefore, the same member uses the same symbol.
前記整流管18は第3連通管17の途中の直線部に設けられていたが、本第3連通管32ではテールパイプ部に整流管33が設けられている。
この整流管33については図4に示すように、格子壁により細長い孔による細管が多数集合したセラミックのハニカム構造体からなる整流管33が構成されている。
なお、金属の押出し成形によりハニカム構造の整流管を形成するものであってもよい。
The rectifying
As shown in FIG. 4, the rectifying
Note that a rectifying tube having a honeycomb structure may be formed by metal extrusion.
整流管33が第3連通管32のテールパイプ部に設けられていても前記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
すなわち小容量で通気抵抗の増加を抑えながら排気騒音を低減することができる。
Even if the rectifying
That is, exhaust noise can be reduced while suppressing an increase in ventilation resistance with a small capacity.
また別の実施の形態に係る消音器41を図5に示す。
前記実施の形態に係る消音器1、31と第2連通管42と第3連通管43が異なり、その他は同じであり、同じ部材は同じ符号を使用する。
FIG. 5 shows a
The
本消音器41の第2連通管42は、全て細管が多数集合した整流管42aで構成され、第3連通管43は、上流側直線部分が細管が多数集合した整流管44で構成されている。
The
2本の連通管42,43にそれぞれ整流管42a,44が構成されているが、いずれも第2膨張室12の下流側以降に配設されて圧力波の大きい状態の第1膨張室11には設けられていないので通気抵抗が大きくなるようなことはなく、よって前記実施の形態の消音器1、消音器31と略同じ効果を奏することができる。
The two
次に、膨張室を2室有する消音器51についての実施の形態について図6に基づいて説明する。
本消音器51は、筒状ケース52内を隔壁53により後側の第1膨張室54と前側の第2膨張室55に仕切られ、内燃機関と連通する排気管50が前側の第2膨張室55の前端壁に嵌入し、第2膨張室55および隔壁53を貫通して第1膨張室54に突出しており、隔壁53を貫通して第1膨張室54と第2膨張室55とを第1連通管56が連通し、隔壁53と後端壁を貫通して第2膨張室55と外部とを第2連通管57が連通している。
Next, an embodiment of the
In the
そして、本消音器51においては、排気管50の下流端、第1連通管56の上流端および下流端、第2連通管57の上流端および下流端のテールパイプ部に、それぞれ多数の細管の集合体である整流管58a,58b,58c,58d,58eが設けられている。
In the
排気ガスは第1,第2膨張室54,55に入るたびに膨張して圧力波が段階的に分散されて消音するが、排気管50,第1連通管56,第2連通管57のそれぞれに設けられた整流管58a,58b,58c,58d,58eにより排気ガスの流れを乱流から層流に整流して気流の衝突音を防止して益々消音効果が高められている。
The exhaust gas expands every time it enters the first and
なお、各整流管58a,58b,58c,58d,58eは、排気ガスの流れを直線的に流れる層流にして円滑に流れるようにすることで通気抵抗の増加をできるだけ抑えている。
Each of the rectifying
次に、また別の膨張室を2室有する消音器61についての実施の形態について図7に基づいて説明する。
本消音器61は、筒状ケース62内を隔壁63により前側の第1膨張室64と後側の第2膨張室65に仕切られ、内燃機関と連通する排気管60が前側の第1膨張室64の前端壁に嵌入し、隔壁63を貫通して第1膨張室64と第2膨張室65とを第1連通管66が連通し、後端壁を貫通して第2膨張室65と外部とを第2連通管67が連通している。
Next, an embodiment of a
In the
そして、本消音器61においては、排気管60の下流端、第1連通管66の上流端および下流端、第2連通管67の屈曲部を経た上流端および下流端のテールパイプ部に、それぞれ多数の細管の集合体である整流管68a,68b,68c,68d,68eが設けられている。
In the
本実施の形態の消音器61は、前記実施の形態の消音器51と同様の効果を奏することができる。
すなわち、第1,第2膨張室64,65による消音に加えて各整流管68a,68b,68c,68d,68eによる消音により高い消音効果を奏することができ、また各整流管68a,68b,68c,68d,68eにより通気抵抗の増加をできるだけ抑えている。
The
That is, in addition to the silencing by the first and
なお、集合体である整流管の設置は、前記実施の形態にとどまらず、排気管,連通管,テールパイプのうちいずれか一つあるいはこれらのうち2つ以上の複数に適切に配置できるものである。 In addition, the installation of the rectifying pipe as an assembly is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately arranged in any one of the exhaust pipe, the communication pipe, and the tail pipe, or two or more of them. is there.
0…排気管、
1…消音器、2…筒状ケース、3…前端壁、4…後端壁、5,6…隔壁、11…第1膨張室、12…第2膨張室、13…第3膨張室、15…第1連通管、16…第2連通管、17…第3連通管、18…整流管、
31…消音器、32…第3連通管、33…整流管、
41…消音器、42…第2連通管、42a…整流管、43…第3連通管、44…整流管、
50…排気管、51…消音器、52…筒状ケース、53…隔壁、54…第1膨張室、55…膨張室、56…第1連通管、57…第2連通管、58a,58b,58c,58d,58e…整流管、
60…排気管、61…消音器、62…筒状ケース、63…隔壁、64…第1膨張室、65…膨張室、66…第1連通管、67…第2連通管、68a,68b,68c,68d,68e…整流管。
0 ... exhaust pipe,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silencer, 2 ... Cylindrical case, 3 ... Front end wall, 4 ... Rear end wall, 5, 6 ... Partition, 11 ... 1st expansion chamber, 12 ... 2nd expansion chamber, 13 ... 3rd expansion chamber, 15 ... 1st communication pipe, 16 ... 2nd communication pipe, 17 ... 3rd communication pipe, 18 ... Rectification pipe,
31 ... Silencer, 32 ... Third communication pipe, 33 ... Rectifier pipe,
41 ... Silencer, 42 ... Second communication pipe, 42a ... Rectification pipe, 43 ... Third communication pipe, 44 ... Rectification pipe,
50 ... exhaust pipe, 51 ... silencer, 52 ... cylindrical case, 53 ... partition wall, 54 ... first expansion chamber, 55 ... expansion chamber, 56 ... first communication tube, 57 ... second communication tube, 58a, 58b, 58c, 58d, 58e ... Rectifier tube,
60 ... exhaust pipe, 61 ... silencer, 62 ... cylindrical case, 63 ... partition wall, 64 ... first expansion chamber, 65 ... expansion chamber, 66 ... first communication pipe, 67 ... second communication pipe, 68a, 68b, 68c, 68d, 68e ... Rectifier tube.
Claims (6)
排気ガスの流れる順番で第2膨張室の下流以降に設けられる前記各連通管の少なくとも1本が全部または部分的に多数の細管の集合体を備えることを特徴とする消音器。 In a muffler having a multi-chamber structure in which a large number of expansion chambers are provided and each communication pipe communicates with each other in sequence.
A muffler characterized in that at least one of the communication pipes provided downstream and downstream of the second expansion chamber in the order in which the exhaust gas flows includes a collection of a plurality of thin tubes in whole or in part.
排気ガスの流れる順番で最後の膨張室から外部に排気ガスを排出するテールパイプが多数の細管の集合体を備えることを特徴とする消音器。 In a muffler having a multi-chamber structure in which a large number of expansion chambers are provided and each communication pipe communicates with each other in sequence.
A silencer characterized in that a tail pipe for discharging exhaust gas to the outside from the last expansion chamber in the order in which the exhaust gas flows includes a collection of a plurality of thin tubes.
前記排気管,前記連通管,前記テールパイプのうち2本以上に多数の細管の集合体を備えることを特徴とする消音器。
In a silencer that is connected to an exhaust pipe that communicates with an internal combustion engine, includes a plurality of expansion chambers, the communication pipes communicate with each other, and a tail pipe projects from the expansion chamber to the outside.
2. A silencer comprising an assembly of a plurality of thin tubes in two or more of the exhaust pipe, the communication pipe, and the tail pipe.
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JP2013083161A (en) * | 2011-10-06 | 2013-05-09 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Exhaust muffler |
US8701824B2 (en) | 2011-09-28 | 2014-04-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Muffler for small-sized vehicle |
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- 2004-02-27 JP JP2004053451A patent/JP2005240720A/en active Pending
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