JP2009062972A - 消音器 - Google Patents

Abstract

【課題】マフラ容積を増加させずに、低周波数域、中間周波数域、及び高周波数域の全域に亘る広範囲で吐出音を低減できる消音特性に優れた消音器を提供する。
【解決手段】マフラシェル２の内部空間を第１室３と第２室４とに仕切って、入口パイプ６の出口部分６ｂに排気ガスの流量に応じて開閉自在な制御バルブ１４をねじりコイルバネ１５にて取り付けた消音器１であり、その制御バルブ１４を段階的に開度変化させることで、第２室４を、低周波数域の吐出音を減衰させる低周波数型レゾネータ室、中周波数域の吐出音を減衰させる中周波数型レゾネータ室、高周波数域の吐出音を減衰させる拡張室とに変化させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の排気系から発する騒音の低減を図るための消音器に関するものである。

例えば、自動車用の消音器（マフラー）においては、排気音の低減を図るために、マフラシェル内に設けたインナーパイプの開口端に排圧（排気ガスの流量）で開閉する制御バルブを設けたものが提案されている（例えば、特許文献１など参照）。
特開２００２−８９２５６号公報

ところで、特許文献１に記載の技術では、一個の制御バルブにて流路をコントロールしても音響的にはＯＮ（オン）−ＯＦＦ（オフ）の制御であり、消音特性を細かく制御するには限界がある。

また、一個の制御バルブによる制御でも消音特性からすれば、従来では特性的に充分であったが、マフラ消音および圧力損失性能に更なる性能向上を要求されることケースが近年多くなってきた。

その理由は、車室内の静粛性に対する要求が更に厳しくなってきたこと、エンジンとモータの両方で最適走行を実現させるハイブリッド車が普及してきたことがその理由である。ハイブリッド車は、走行音が従来の車に比べ静かであり、排気音に対する低騒音化の要求は厳しくなっている。

そこで、従来問題にならなかった内燃機関用排気系を、ハイブリッド車に適用した場合には、排気系の騒音寄与率が大きくなり、排気騒音の低減が求められる。このように、従来に増して排気系の低騒音化ニーズは高くなってきているが、車両レイアウトの関係で、これ以上マフラ容量を大きくすることは困難（マフラ容量を増やせば騒音低減は可能となる）である。

このような状況において、本発明は、上述した課題を解決するべく、マフラ容積を増加させずに、低周波数域、中周波数域、及び高周波数域の全域に亘る広範囲で吐出音を低減できる消音特性に優れた消音器を提供することを目的とする。

本発明の消音器は、筒状のマフラシェルと、マフラシェルの内部空間を第１室と第２室とに仕切るバッフルと、第１室と対応する位置に第１の小孔を有し且つ出口部分を前記第２室に設け、マフラシェル内に排ガスを導入させる入口パイプと、バッフルに固定され、第１室と第２室を連通させる中間パイプと、マフラシェル内で消音された排ガスを外部へ排出させる第１の出口パイプと、第２室を、低周波数域の吐出音を減衰させる低周波数型レゾネータ室、中周波数域の吐出音を減衰させる中周波数型レゾネータ室、高周波数域の吐出音を減衰させる拡張室とに変化させる騒音低減手段と、を備えたことを特徴とする。

前記騒音低減手段としては、第２室で入口パイプの出口部分に連接して接続される第２の出口パイプとの接続部分に設けられ、この入口パイプを流れる排気ガスのガス流量に応じて該入口パイプの出口部分を開閉する制御バルブと、制御バルブを段階的に開度変化させる開度可変手段と、制御バルブの開度位置に応じて前記第２室へと排気音および排気ガスを流入させる前記第２の出口パイプに形成された第２の小孔とからなることを特徴とする。

また、前記騒音低減手段としては、入口パイプの出口部分に設けられ、この入口パイプを流れる排気ガスのガス流量に応じて該入口パイプの出口部分を開閉する第１制御バルブと、第１制御バルブを段階的に開度変化させる第１開度可変手段と、入口パイプの延長線上であって、マフラシェルの後端側のエンドプレートを貫通して設けられた第２の出口パイプの入口部分に設けられ、第１制御バルブが開いて第２室へと流入した排ガスのガス流量に応じてその入口部分を開閉する第２制御バルブと、第２制御バルブを段階的に開度変化させる第２開度可変手段とからなることを特徴とする。

また、前記騒音低減手段としては、第２室で入口パイプの出口部分に連接して接続された中空パイプに設けられ、この入口パイプを流れる排気ガスのガス流量に応じて該入口パイプの出口部分を開閉する制御バルブと、制御バルブを段階的に開度変化させる開度可変手段と、制御バルブの開度位置に応じて前記第２室へと排気音および排気ガスを流入させる前記中空パイプに形成された第２の小孔とからなることを特徴とする。

また、本発明の消音器としては、第１室において、中間パイプと第１の出口パイプが略Ｕ字状パイプで連結されたことを特徴とする。

また、本発明の消音器としては、第１の出口パイプの入口部分の開口を他の部位の開口よりも大としたことを特徴とする。

また、本発明の消音器としては、第１の出口パイプには、第２室に開口する第３の小孔が形成されたことを特徴とする。

また、本発明の消音器としては、第２の小孔は、出口パイプにおいて、制御バルブが閉状態のときに該制御バルブによって閉塞される位置に設けられることを特徴とする。

また、本発明の消音器としては、制御バルブは、開状態のときに、排気ガスの流れに臨む面が凸となる湾曲形状を有していることを特徴とする。

また、本発明の消音器としては、制御バルブは、開状態のときに、排気ガス流れ下流方向側に向かうに従って鋭角となるように形成されていることを特徴とする。

本発明の消音器によれば、騒音低減手段によって、第２室を、低周波数型レゾネータ室、中周波数型レゾネータ室、拡張室とに変化させることにより、マフラ容積を増加させることなく幅広い周波数域の吐出音を低減させることができる。

また、本発明の消音器によれば、排気ガスのガス流量に応じて開度可変手段にて制御バルブを開閉させることで、制御バルブを段階的に開閉させることができ、狙った周波数帯域の吐出音を低減させることができる。

また、本発明の消音器によれば、２つの制御バルブを有するので、より一層幅広い周波数域の吐出音を消音することができる。

また、本発明の消音器によれば、出口パイプを一本としたシングルテールチューブタイプの消音器でも、制御バルブの段階的な開閉により狙った周波数帯域の吐出音を低減させることができる。

また、本発明の消音器によれば、中間パイプと第１の出口パイプを略Ｕ字状パイプで連結させているので、低周波数域から中周波数域の消音効果を増大させることができる。

また、本発明の消音器によれば、第１の出口パイプには第２室に開口する第３の小孔を形成しているので、高周波数域でこの第３の小孔が認識されることで前記第２室が拡張室となる。

また、本発明の消音器によれば、第２の小孔は、出口パイプにおいて、制御バルブが閉状態のときに該制御バルブによって閉塞される位置に設けられるので、制御バルブが閉状態のときに第２の出口パイプから排気ガスを排出されないようにして、確実に低周波数型レゾネータとして機能する。

また、本発明の消音器によれば、制御バルブは、開状態のときに、排気ガスの流れに臨む面が凸となる湾曲形状を有しているので、制御バルブが開状態のときに制御バルブによる気流騒音を低減することができると共に、排気ガスの圧力損失を低減することができる。

また、本発明の消音器によれば、制御バルブは、開状態のときに、排気ガス流れ下流方向側に向かうに従って鋭角となるように形成されているので、制御バルブが開状態のときに制御バルブによる気流騒音を低減することができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

「第１実施形態」
図１は第１実施形態の消音器の断面図、図２（Ａ）は制御バルブが設けられた部位の要部拡大縦断面図、図２（Ｂ）は制御バルブが設けられた部位の要部拡大横断面図、図３はバルブ位置と吐出音レベルの関係を示す特性図、図４（Ａ）は制御バルブを閉じて第２室を低周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図４（Ｂ）は制御バルブを少し開いて第２室を中周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図４（Ｃ）は制御バルブを開いて第２室を拡張室としたときの排気ガスの流を示す図である。

第１実施形態の消音器（マフラ）１は、図１に示すように、筒状のマフラシェル２と、このマフラシェル２の内部空間を第１室３と第２室４とに仕切るバッフル５と、マフラシェル２内に排ガスを導入させる入口パイプ６と、第１室３と第２室４を連通させる中間パイプ７と、マフラシェル２内で消音された排ガスを外部へ排出させる第１の出口パイプ８及び第２の出口パイプ１３と、第２室４を、低周波数域の吐出音を減衰させる低周波数型レゾネータ室、中周波数域の吐出音を減衰させる中周波数型レゾネータ室、高周波数域の吐出音を減衰させる拡張室とに変化させる騒音低減手段９と、で構成されている。

マフラシェル２の内部は、バッフル５によって内部空間が第１室３と第２室４の２つの部屋に仕切られている。第１室３は、入口パイプ６が設けられる入口側に設けられる。第２室４は、第１の出口パイプ８が設けられる出口側に設けられている。

入口パイプ６は、マフラシェル２のフロント側エンドプレート１０を貫通して設けられている。そして、この入口パイプ６の入口部分６ａをマフラシェル２の外部に開口し図示していない音の発生源となるエンジンに連通させ、出口部分６ｂをバッフル５を貫通して第２室４内に開口させている。この入口パイプ６には、第１室３と対応する位置に第１の小孔１１が形成されている。

中間パイプ７は、第１室３と第２室４を仕切るバッフル５を貫通して設けられ、当該バッフル５にて支持されている。この中間パイプ７は、一端部分７ａを第１室３に開口させ、他端部分７ｂを第２室４に開口させている。

第１の出口パイプ８は、マフラシェル２のリア側エンドプレート１２とバッフル５とを貫通して設けられ、これらリア側エンドプレート１２とバッフル５とで支持されている。この第１の出口パイプ８は、入口部分８ａを第１室３に開口させ、出口部分８ｂをマフラシェル２の外部に開口させている。

第２の出口パイプ１３は、入口パイプ６の出口部分６ｂにその入口部分１３ａを連接して接続させている。そして、この第２の出口パイプ１３は、リア側エンドプレート１２を貫通して設けられると共に出口部分１３ｂをマフラシェル２の外部に開口させている。また、この第２の出口パイプ１３は、第１の出口パイプ８に対してその管口径を大きくしている。

騒音低減手段９は、第２室４で入口パイプ６の出口部分６ｂに連接して接続される第２の出口パイプ１３との接続部分に設けられ、この入口パイプ６を流れる排気ガスのガス流量に応じて該入口パイプ６の出口部分６ｂを開閉する制御バルブ１４と、この制御バルブ１４を段階的に開度変化させる開度可変手段１５と、制御バルブ１４の開度位置に応じて前記第２室４へと排気ガスを流入させる前記第２の出口パイプ１３に形成された第２の小孔１６とからなる。

制御バルブ１４は、入口パイプ６の出口部分６ｂの開口を閉塞する開閉蓋として形成され、図示を省略するヒンジ機構部にて上端部を支点として開閉自在とされるように、前記入口パイプ６と第２の出口パイプ１３との接続部分に取り付けられている。

開度可変手段１５は、例えばコイルバネとされ、そのコイルバネのバネ係止部１５ａを前記制御バルブ１４に係止固定させている。かかる開度可変手段１５は、そのコイルバネのバネ力で常に制御バルブ１４を閉じる方向に付勢するようになっているが、入口パイプ６を流れる排気ガスのガス流量に応じて（排圧変化に応じて）制御バルブ１４を解放させる。

第２の出口パイプ１３に形成される第２の小孔１６は、制御バルブ１４の回動範囲に対応する位置に形成されている。この第２の小孔１６からは、制御バルブ１４がある角度まで開いたときに始めて入口パイプ６を通して第２室４へと排気ガスが流れる。

開度可変手段１５は、制御バルブ１４を段階的に開度変化させるが、どの段階で開度させるのかは次の実験データに基づいている。図３は制御バルブ１４のバルブ位置と吐出音レベルとの関係を示す特性図である。図３中線Ａ（実線）は図２（Ａ）で示すように制御バルブ１４が閉じた位置Ａにあるときのグラフ、線Ｂ（一点鎖線）は図２（Ａ）で示すように制御バルブ１４が第２の小孔１６を解放させる位置まで開いた位置Ｂにあるときのグラフ、線Ｃは図２（Ａ）で示すように制御バルブ１４が大きく開いた位置Ｃにあるときのグラフである。

この特性図より、エンジン回転数が約０〜１０００回転以下の低周波数域では、制御バルブ１４が閉じた位置Ａにあるときが最も吐出音が低く、エンジン回転数が約１０００〜４０００回転の中周波数域では制御バルブ１４が第２の小孔１６を解放させた位置まで開いた位置Ｂにあるときが最も吐出音が低く、エンジン回転数が約４０００〜７０００回転の高周波数域では制御バルブ１４が大きく開いた位置Ｃにあるときが最も吐出音が低い。

この実験結果に基づいて制御バルブ１４を、排気ガスの吐出音周波数レベルが、低周波数域では入口パイプ６の出口部分６ｂを閉じる位置Ａとし、中周波数域では第２の小孔１６を解放させる位置Ｂとし、高周波数域では出口部分６ｂを大きく開いた位置Ｃとなるように、前記開度可変手段１５のバネ定数を設定して当該制御バルブ１４の開度状態を制御する。

次に、このように構成された消音器１による消音作用について図４を参照しながら説明する。

エンジン回転数が低く（目安として０〜１０００回転程度）入口パイプ６に流入する排気ガスのガス流量が少ない場合（排圧が小さい場合）は、制御バルブ１４は、図４（Ａ）に示すように、この制御バルブ１４を付勢するコイルバネである開度可変手段１５のバネ力が排圧に勝り、前記入口パイプ６の出口部分６ｂを閉塞する。

入口パイプ６の出口部分６ｂが制御バルブ１４によって閉塞されてしまうと、排気ガス並びに排気音は、入口パイプ６に形成された第１の小孔１１から第１室３へと流出し、第１の出口パイプ８を通って出口部分８ｂから外部へ排出される。

この時、第１室３は拡張室として作用すると共に、制御バルブ１４は閉状態にあるため、第２室４は中間パイプ７のみで第１室３と連通しており、低周波数域の吐出音を減衰させる低周波数型レゾネータ室として機能する。レゾネータ室は低周波数域の減衰を狙いとして採用するものであり、車室内こもり音および走り出し異音等の騒音が消音しきれない場合は、レゾネータ室により特定周波数の減衰を図る。このときのレゾネータ室は、中間パイプ７のみのコンダクティビティ（音の入り易さのこと）を決める径と長さにて減衰周波数が決まるので、減衰周波数は第２室４の容量にもよるが低周波数型レゾネータとなり、走り出し低周波数域コモリ音が大幅に減衰可能となる。

エンジン回転数が高くなり（目安として１０００〜４０００回転程度）入口パイプ６に流入する排気ガスのガス流量が増えた場合（排圧が増加した場合）は、制御バルブ１４は、図４（Ｂ）に示すように、この制御バルブ１４を付勢するコイルバネである開度可変手段１５のバネ力に抗して第２の出口パイプ１３に形成された第２の小孔１６を解放する位置まで開く。但し、この制御バルブ１４の開き位置は、第２の出口パイプ１３の出口部分１３ｂから排気ガス並びに排気音を排出させない位置とする（但しバルブ部の開孔率はゼロでなくても、開孔率が７％以下の小さい場合は、中周波型レゾネータとしての効果は存在する）。

これにより、排気ガス並びに排気音は、第２の出口パイプ１３に形成された第２の小孔１６から第２室４へと排出される。このとき、第２室４は、第２の小孔１６のコンダクティビティとレゾネータパイプ部（小孔１１の後から第２室４に臨む入口パイプ６の部分）および中間パイプ７のコンダクティビティの合わさった周波数域であるやや高い周波数域を減衰する。すなわち、第２室４は、中周波数域の吐出音を減衰させる中周波数型レゾネータ室として機能することになる。

そして、第２室４に排出された排気ガスは、中間パイプ７を通して第１室３へと排出された後、第１の出口パイプ８を通してマフラシェル２の外部へ排出される。

エンジン回転数が更に高くなり（目安として４０００〜７０００回転程度）入口パイプ６に流入する排気ガスのガス流量が更に増えた場合（排圧が更に増加した場合）は、制御バルブ１４は、図４（Ｃ）に示すように、この制御バルブ１４を付勢するコイルバネである開度可変手段１５のバネ力に抗して大きく開く。

これにより、排気ガス並びに排気音は、第２の出口パイプ１３の出口部分１３ｂからマフラシェル２の外部へ排出される。このとき、第２室４は、先程の中周波数型レゾネータ室から拡張室へと変化し、中周波数域から高周波数域に渡る幅広い周波数域を減衰する。拡張室は、入り口パイプ６の小孔１１を通してと、中間パイプ７から第２室への拡張および出口パイプ１３への収縮による消音の役割をする。このように、排気ガス流量の変化に応じて低周波数域から高周波数域までを一つの部屋で消音することが可能となる。

なお、前記したように制御バルブ１４の開度を変化（コントロール）できるように、開度可変手段１５であるコイルバネのバネ定数を設定する必要がある。

以上のように構成された消音器１によれば、マフラシェル２から出る二本のテールチューブは、制御バルブ１４が取り付けられる第２の出口パイプ１３の管口径を大きくする一方で制御バルブ１４無しの第１の出口パイプ８の管口径を細く設定しているので、制御バルブ１４が閉状態の低流量時は、第１の出口パイプ８の細い出口管から排気音が排出されるので、低周波数域から中周波数域の消音効果が増大し、また、流量が少ないので圧力損失の上昇もない。

また、この消音器１によれば、排気ガスの高流量時は、気流騒音の寄与率が大きくなるが、制御バルブ１４が開となってガス排出面積が多くなることで、管口径の大きい第２の出口パイプ１３の管内流速も減少し、気流騒音レベルの上昇および圧力損失レベルの上昇等の問題が解消される。

また、この消音器１によれば、騒音低減手段９によって、第２室４を、低周波数型レゾネータ室、中周波数型レゾネータ室、拡張室とに変化させるので、マフラ容積を増加させることなく、幅広い周波数域での吐出音を低減させることができる。

また、この消音器１によれば、排気ガスのガス流量に応じて開度可変手段１５にて制御バルブ１４を開閉させることで、制御バルブ１４を段階的に開閉させることができ、狙った周波数帯域の吐出音を低減させることができる。

また、この消音器１によれば、アクチュエータを使用して制御バルブ１４を開閉させるのではなく、排ガスの排圧により制御バルブ１４を開くように制御するため、低コスト且つ装置構成を簡略化することができる。

また、この消音器１によれば、１枚のバッフル５を使用したマフラ構造であり、しかも制御バルブ１４を一つしか使用しないため、重量増加にはならない。

また、この消音器１によれば、従来構造のようにアクチュエータを使用して制御バルブ１４を開閉自在とするマフラと同等性能とした場合、従来構造に比べてマフラ容量を２〜３割小型化することができる。

「第２実施形態」
図５は第２実施形態の消音器の断面図である。第２実施形態では、制御バルブ１４、開度可変手段１５及び第２の小孔１６からなる騒音低減手段９の構造は第１実施形態と同一であるが、第１室３において中間パイプ７と第１の出口パイプ８を略Ｕ字状パイプ１７で連結させた構造としている。

このように、略Ｕ字状パイプ１７で中間パイプ７と第１の出口パイプ８を連結させると、管口径の細いテールチューブがいわゆるＵターン型チューブとなり、低周波数域から中周波数域の消音効果を増大させることができる。

このＵターンチューブを長くすると、チューブ長から決定されるテールチューブ共振の現象があるため、第１室３に対応する部位に小孔１８を開孔する。小孔１８を形成するとこで、テールチューブ共振現象を抑制できる。このように、第２実施形態の消音器１では、実質的にＵターンロングテールの効果は生かしながら、テールチューブ共振は分断させてその影響を抑えた構造となっている。

なお、第１実施形態の消音器１において、図１の第１の出口パイプ８の長さの影響でテールチューブ共振が懸念される場合は、同様にこの第１の出口パイプ８に複数個の小孔を開孔しても良い。

また、第２実施形態の消音器１によれば、第２室４が閉状態の場合、排気ガス並びに排気音は入口パイプ６の第１の小孔１１から第１室３へ排出されて前記小孔１８から第１の出口パイプ８の内部に流入されるが、その場合、流量が少ないので圧力損失および気流音へ与える影響は小さくなる。

以上のように、従来のレゾネータ構造は特定回転数域において固定周波数を減衰させ、その他の回転数域においては不要な部屋であるが、第１実施形態及び第２実施形態の消音器１では、エンジン回転数（排ガスのガス流量）に応じて段階的（この例では３段階）に変化するので、低周波数域、中周波数域、高周波数域と幅広い周波数帯域での吐出音を減衰させることができる。

「第３実施形態」
図６は第３実施形態の消音器の断面図、図７（Ａ）は第１及び第２制御バルブを共に閉じて第２室を低周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図７（Ｂ）は第１制御バルブを開き第２制御バルブを閉じて第２室を中周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図７（Ｃ）は第１及び第２制御バルブを共に開いて第２室を拡張室としたときの排気ガスの流を示す図である。

第３実施形態の消音器１においては、第１実施形態とは異なり、第２の出口パイプ１３を入口パイプ６と独立させると共に入口パイプ６の延長線上に設け、その第２の出口パイプ１３の入口部分１３ａに第２制御バルブ１９を設けた構造としている。入口パイプ６の出口部分６ｂに設けられた制御バルブは、第３実施形態では第１制御バルブ１４と称する。

第１制御バルブ１４及び第２制御バルブ１９は、何れも第１実施形態と同様、コイルバネからなる第１開度可変手段１５及び第２開度可変手段２０によって入口パイプ６の出口部分６ｂ及び第２の出口パイプ１３の入口部分１３ａを排気ガスのガス流量によって段階的に開度変化させるように構成されている。第３実施形態では、第１及び第２制御バルブ１４、１９は、開口部分を閉じる位置と開く位置の２段階としている。

なお、第３実施形態の消音器１は、前記した相違点を除いては第１実施形態と同一構成であるため、同一構成部分に関してはその説明を省略する。

次に、第３実施形態の消音器１による消音作用について図７を参照しながら説明する。

エンジン回転数が低く（目安として０〜１０００回転程度）入口パイプ６に流入する排気ガスのガス流量が少ない場合（排圧が小さい場合）は、第１制御バルブ１４は、図７（Ａ）に示すように、この第１制御バルブ１４を付勢するコイルバネである第１開度可変手段１５のバネ力が排圧に勝り、前記入口パイプ６の出口部分６ｂを閉塞する。

入口パイプ６の出口部分６ｂが制御バルブ１４によって閉塞されてしまうと、排気ガス並びに排気音は、入口パイプ６に形成された第１の小孔１１から第１室３へと流出し、第１の出口パイプ８を通って出口部分８ｂから外部へ排出される。

この時、第１制御バルブ１４及び第２制御バルブ１９は閉状態にあるため、第２室４は低周波数域の吐出音を減衰させる低周波数型レゾネータ室として機能する。このときのレゾネータ室は、中間パイプ７のみのコンダクティビティにて減衰周波数が決まるので、減衰周波数は第２室４の容量にもよるが低周波数型レゾネータとなり、走り出し低周波数域コモリ音が大幅に減衰可能となる。

エンジン回転数が高くなり（目安として１０００〜４０００回転程度）入口パイプ６に流入する排気ガスのガス流量が増えた場合（排圧が増加した場合）は、第１制御バルブ１４は、図７（Ｂ）に示すように、この第１制御バルブ１４を付勢するコイルバネである第１開度可変手段１５のバネ力に抗して入口パイプ６の出口部分６ｂを開く。一方、第２制御バルブ１９は、このエンジン回転数域では第２開度可変手段２０のバネ力の方が排圧に勝るため、第２の出口パイプ１３の入口部分１３ａを塞いだ状態のままとなる。

これにより、排気ガス並びに排気音は、入口パイプ６の出口部分６ｂから第２室４へ排出される。そして、第２室４に排出された排気ガスは、中間パイプ７を通って第１室３へと流れた後、第１の出口パイプ８を通ってマフラシェル２の外部へと排出される。このとき、第２室４は、第１制御バルブ１４の部位と第１の小孔１１以降の入口パイプ６を含めたコンダクティビティとレゾネータパイプ部（第２室４に臨む入口パイプ６の部分）および中間パイプ７のコンダクティビティの合わさった周波数域であるやや高い周波数域を減衰する。すなわち、第２室４は、中周波数域の吐出音を減衰させる中周波数型レゾネータ室として機能することになる。

エンジン回転数が更に高くなり（目安として４０００〜７０００回転程度）入口パイプ６に流入する排気ガスのガス流量が更に増えた場合（排圧が更に増加した場合）は、第１制御バルブ１４と第２制御バルブ１９は、図７（Ｃ）に示すように、何れも第１制御バルブ１４及び第２制御バルブ１９を付勢するコイルバネである第１開度可変手段１５及び第２開度可変手段２０のバネ力に抗して大きく開く。

これにより、排気ガス並びに排気音は、第２の出口パイプ１３の出口部分１３ｂからマフラシェル２の外部へ排出される。このとき、第２室４は、先程の中周波数型レゾネータ室から拡張室へと変化し、中周波数域から高周波数域に渡る幅広い周波数域を減衰する。このように、排気ガス流量の変化に応じて低周波数域から高周波数域までを一つの部屋で消音することが可能となる。

以上のように構成された消音器１によれば、第１実施形態の消音器１と同様、第２室４を、低周波数型レゾネータ室、中周波数型レゾネータ室、拡張室とに変化させることにより、マフラ容積を増加させることなく幅広い周波数域の吐出音を低減させることができる。

また、第３実施形態の消音器１によれば、排圧感応型からなる２つの制御バルブ１４、１９を有するので、より一層幅広い周波数域の吐出音を消音することができる。

「第４実施形態」
図８は第４実施形態の消音器の断面図である。第４実施形態では、第１及び第２制御バルブ１４、１９と第１及び第２開度可変手段１５、２０からなる騒音低減手段９の構造は第３実施形態と同一であるが、第１室３において中間パイプ７と第１の出口パイプ８を略Ｕ字状パイプ２１で連結させた構造としている。

このように、略Ｕ字状パイプ２１で中間パイプ７と第１の出口パイプ８を連結させると、第２実施形態の消音器１と同様、管口径の細いテールチューブがいわゆるＵターン型チューブとなり、低周波数域から中周波数域の消音効果を増大させることができる。

Ｕターンチューブを長くすると、チューブ長から決定されるテールチューブ共振の現象があるため、第１室３に対応する部位に小孔２２を開孔する。小孔２２を形成するとこで、テールチューブ共振現象を抑制できる。このように、第４実施形態の消音器１では、実質的にＵターンロングテールの効果は生かしながら、テールチューブ共振は分断させてその影響を抑えた構造となっている。

また、第４実施形態の消音器１によれば、第２室４が閉状態の場合、排気ガス並びに排気音は入口パイプ６の第１の小孔１１から第１室３へ排出されて前記小孔２２から第１の出口パイプ８の内部に流入されるが、その場合、流量が少ないので圧力損失および気流音へ与える影響は小さくなる。

以上のように、第４実施形態の消音器１によれば、エンジン回転数（排ガスのガス流量）に応じて第１制御バルブ１４と第２制御バルブ１９を段階的（この例では２段階）に変化させることによって、低周波数域、中周波数域、高周波数域と幅広い周波数帯域での吐出音を減衰させることができる。

「第５実施形態」
図９は第５実施形態の消音器の断面図、図１０（Ａ）は制御バルブを閉じて第２室を低周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図１０（Ｂ）は制御バルブを少し開いて第２室を中周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図１０（Ｃ）は制御バルブを開いて第２室を拡張室としたときの排気ガスの流を示す図である。

第５実施形態では、第１実施形態から第４実施形態のように出口パイプを二本とするダブルテールチューブの消音器ではなく、出口パイプを一本とした、いわゆるシングルテールチューブの消音器に本発明の騒音低減手段を設けた例である。

なお、第５実施形態では、第１実施形態の図１に示す消音器１と異なる部位についてのみ説明するものとし、同一部位に関してはその説明は省略する。

第５実施形態の消音器１では、騒音低減手段９は、第２室４で入口パイプ６の出口部分６ｂに連接して接続された中空パイプ２３に設けられ、この入口パイプ６を流れる排気ガスのガス流量に応じて該入口パイプ６の出口部分６ｂを開閉する制御バルブ１４と、この制御バルブ１４を段階的に開度変化させる開度可変手段１５と、制御バルブ１４の開度位置に応じて前記第２室４へと排気ガスを流入させる前記中空パイプ２３に形成された第２の小孔１６とからなる。

中空パイプ２３は、入口パイプ６の出口部分６ｂに連接するように装着され、内部を中空とした円筒パイプとして形成されている。その中空パイプ２３には、前記出口部分６ｂを開閉自在とする制御バルブ１４の回動範囲に対応する位置に第２の小孔１６を形成している。なお、制御バルブ１４と開度可変手段１５は、第１実施形態と同一の構成であり、その取付け構造も同じである。

また、この第５実施形態の消音器１では、第１の出口パイプ８の入口部分８ａの開口を他の部位よりも大としている。具体的には、第１の出口パイプ８の入口部分８ａの形状を漏斗形状とし、入口から奥に行くに従ってその開口面積が次第に大から小となるようなフレアーとしている。第１の出口パイプ８の入口部分８ａをフレアー形状とすることで、この入口部分８ａに流入する排気ガスの剥離を防止しスムーズな流入を可能なものとすることができる。

また、第５実施形態の消音器１では、第１室３に設けられる第１の出口パイプ８の外周囲を取り巻くように吸音部材２４が設けられている。吸音部材２４は、例えばグラスウールからなり、第１の出口パイプ８に巻き付けられることで、吸音効果を高める。

また、第５実施形態の消音器１では、第１の出口パイプ８の第２室４と対応する部位に第３の小孔２５を複数個形成している。かかる第３の小孔２５は、全出口パイプの表面積に対して１０％以下となるように開口してある。開口率１０％以下で第３の小孔２５を第１の出口パイプ８に形成すれば、低周波数域（１００Ｈｚ以下）では第３の小孔２５の影響は小さいため、レゾネータ室として作用する。また、中周波数域（１００Ｈｚ〜１５０Ｈｚ）では、レゾネータ室と拡張室との両方の消音効果が得られ、高周波数域（１５０Ｈｚ以上）では、拡張室としての効果が得られる。

つまり、第２室４に開口する第３の小孔２５は、開口率を１０％以下とすることで、低周波数域では当該小孔２５が認識されず第２室４がレゾネータ室として機能し、高周波数域では当該小孔２５が認識されて第２室４が拡張室として機能することになる。開口率が１０％を超えると、レゾネータ室から拡張室へと変化せず、初めから拡張室になってしまう。

次に、このように構成された消音器１による消音作用について図１０を参照しながら説明する。

エンジン回転数が低く（目安として０〜１０００回転程度）入口パイプ６に流入する排気ガスのガス流量が少ない場合（排圧が小さい場合）は、制御バルブ１４は、図１０（Ａ）に示すように、この制御バルブ１４を付勢するコイルバネである開度可変手段１５のバネ力が排圧に勝り、前記入口パイプ６の出口部分６ｂを閉塞する。

入口パイプ６の出口部分６ｂが制御バルブ１４によって閉塞されてしまうと、排気ガス並びに排気音は、入口パイプ６に形成された第１の小孔１１から第１室３へと流出し、第１の出口パイプ８を通って出口部分８ｂから外部へ排出される。

この時、第１室３は拡張室として作用すると共に、制御バルブ１４は閉状態にあるため、第２室４は低周波数域の吐出音を減衰させる低周波数型レゾネータ室として機能する。このときのレゾネータ室は、中間パイプ７のみのコンダクティビティ（音の入り易さのこと）を決める径と長さにて減衰周波数が決まるので、減衰周波数は第２室４の容量にもよるが低周波数型レゾネータとなり、走り出し低周波数域コモリ音が大幅に減衰可能となる。

エンジン回転数が高くなり（目安として１０００〜４０００回転程度）入口パイプ６に流入する排気ガスのガス流量が増えた場合（排圧が増加した場合）は、制御バルブ１４は、図１０（Ｂ）に示すように、この制御バルブ１４を付勢するコイルバネである開度可変手段１５のバネ力に抗して中空パイプ２３に形成された第２の小孔１６を解放する位置まで開く。

これにより、排気ガス並びに排気音は、中空パイプ２３に形成された第２の小孔１６から第２室４へと排出される。このとき、第２室４は、第２の小孔１６のコンダクティビティとレゾネータパイプ部（小孔１１の後から第２室４に臨む入口パイプ６の部分）および中間パイプ７のコンダクティビティの合わさった周波数域であるやや高い周波数域を減衰する。すなわち、第２室４は、中周波数域の吐出音を減衰させる中周波数型レゾネータ室として機能することになる。

そして、第２室４に排出された排気ガスは、中間パイプ７を通して第１室３へと排出された後、第１の出口パイプ８を通してマフラシェル２の外部へ排出される。

エンジン回転数が更に高くなり（目安として４０００〜７０００回転程度）入口パイプ６に流入する排気ガスのガス流量が更に増えた場合（排圧が更に増加した場合）は、制御バルブ１４は、図１０（Ｃ）に示すように、この制御バルブ１４を付勢するコイルバネである開度可変手段１５のバネ力に抗して大きく開く。

これにより、排気ガス並びに排気音は、中空パイプ２３に形成された第２の小孔１６と後方開口部から第２室４に大量に排気される。そのため、第２室４は、先程の中周波数型レゾネータ室から拡張室へと変化し、中周波数域から高周波数域に渡る幅広い周波数域を減衰する。このように、第５実施形態の消音器１では、排気ガス流量の変化に応じて低周波数域から高周波数域までを一つの部屋で消音することが可能となる。

以上のように構成された消音器１によれば、ダブルテールチューブ型の第１実施形態の消音器１と同様、第２室４を、低周波数型レゾネータ室、中周波数型レゾネータ室、拡張室とに変化させることにより、マフラ容積を増加させることなく幅広い周波数域の吐出音を、このシングルテールチューブ型でも低減させることができる。

また、この実施形態の消音器１によれば、第１の出口パイプ８には第２室４に開口する第３の小孔２５を形成しているので、高周波数域でこの第３の小孔２５が認識されることで前記第２室４を拡張室に変化させることができる。

また、この実施形態の消音器１によれば、第１の出口パイプ８の入口部分８ａの開口を他の部位の開口よりも大とすることで、マフラ内への排ガス流入時の騒音及び圧力損失を低減させることができる。

また、この実施形態の消音器１によれば、第１室３に設けられる第１の出口パイプ８の外周囲を取り巻くように吸音部材２４を設けたので、マフラ上流部にて発生した気流音等の高周波数音及びマフラ内部にて発生する拡張、縮流、バルブ通過時の乱流音等の高周波音を吐出前に吸音することができる。

「第６実施形態」
図１１は第６実施形態の消音器の断面図である。第６実施形態では、制御バルブ１４、開度可変手段１５及び第２の小孔１６からなる騒音低減手段９の構造は第５実施形態と同一であるが、第１室３において中間パイプ７と第１の出口パイプ８を略Ｕ字状パイプ２６で連結させた構造としている。なお、第２室４に開口する中間パイプ７の他端部分７ｂをフレアー形状としている。

このように、略Ｕ字状パイプ２６で中間パイプ７と第１の出口パイプ８を連結させると、管口径の細いテールチューブがいわゆるＵターン型チューブとなり、低周波数域から中周波数域の消音効果を増大させることができる。

このＵターンチューブを長くすると、チューブ長から決定されるテールチューブ共振の現象があるため、第１室３に対応する部位に小孔１８を開孔する。小孔１８を形成するとこで、テールチューブ共振現象を抑制できる。このように、第６実施形態の消音器１では、実質的にＵターンロングテールの効果は生かしながら、テールチューブ共振は分断させてその影響を抑えた構造となっている。前記第１室３に開口する小孔１８の開口率を１０％以下にすれば、テールチューブ共振低周波数域である２００Ｈｚ以上の音に対してテールチューブ共振周波数を分断することができる。

また、この消音器１の構造は、第２室４が閉状態の場合、排気ガスは入口パイプ６に形成された第１の小孔１１から第１室３に排気された後、中間パイプ７に形成された小孔１８よりＵ字状パイプ２６内に流入するが、その流入量は少ないので圧力損失及び気流音へ与える影響は小さくなる。

以上のように、従来のレゾネータ構造は特定回転数域において固定周波数を減衰させ、その他の回転数域においては不要な部屋であるが、第５実施形態及び第６実施形態の消音器１では、エンジン回転数（排ガスのガス流量）に応じて段階的（この例では３段階）に変化するので、低周波数域、中周波数域、高周波数域と幅広い周波数帯域での吐出音を減衰させることができる。

「第７実施形態」
図１２は第７実施形態の消音器の断面図、図１３（Ａ）は制御バルブが設けられた部位の要部拡大縦断面図、図１３（Ｂ）は制御バルブが設けられた部位の要部拡大横断面図である。

第７実施形態制御では、騒音低減手段９において、制御バルブ１４が閉状態のときに、第２の小孔１６を閉塞するように構成した。なお、第７実施形態では、第１実施形態の図１に示す消音器１と異なる部位についてのみ説明し、同一部位に関してはその説明は省略する。

制御バルブ１４は、入口パイプ６の出口部分６ｂの開口を閉塞する開閉蓋として形成され、図示を省略するヒンジ機構部にて上端部を支点として開閉自在とされるように、前記入口パイプ６と第２の出口パイプ１３との接続部分に取り付けられている。

制御バルブ１４は、その表面がガスの流れ方向に対して湾曲して形成されている。より具体的には、制御バルブ１４が閉状態のときに、上端部から下端部に向かって、排気ガス流れ方向と逆らう側にわずかに凸となるような湾曲形状を有している。また、後述するように、制御バルブ１４が大きく開いた位置Ｃのとき（図１３（Ａ）参照）は、制御バルブ１４の排気ガスの流れに臨む面が凸となるように構成される。すなわち、このとき制御バルブ１４は、排気ガスの流れに対して垂直の方向に凸側の面が向くようになる。

入口パイプ６の出口部分６ｂは、この制御バルブ１４の湾曲に合致するような形状に構成されている。これにより、制御バルブ１４が閉じた位置Ａにあるとき（図１３（Ａ）参照）は、入口パイプ６の出口部分６ｂを閉塞して、排気ガスが入口パイプ６から出口パイプ１３へと排出されることを制限する。

また、制御バルブ１４は、制御バルブ１４が閉状態のときに、出口パイプ１３に設けられた第２の小孔１６を閉塞するように構成されている。これにより、制御バルブ１４が閉じた位置Ａにあるとき（図１３（Ａ）参照）は、制御バルブ１４が第２の小孔１６を閉塞して、排気ガスが第２室４から出口パイプ１３へと排出されることを制限する。

次に、このように構成された消音器１による消音作用について、図１４を参照しながら説明する。

エンジン回転数が低く（目安として０〜１０００回転程度）入口パイプ６に流入する排気ガスのガス流量が少ない場合（排圧が小さい場合）は、制御バルブ１４は、図１３（Ａ）に示すように、この制御バルブ１４を付勢するコイルバネである開度可変手段１５のバネ力が排圧に勝り、前記入口パイプ６の出口部分６ｂを閉塞する。

入口パイプ６の出口部分６ｂが制御バルブ１４によって閉塞されてしまうと、排気ガス並びに排気音は、入口パイプ６に形成された第１の小孔１１から第１室３へと流出し、第１の出口パイプ８を通って出口部分８ｂから外部へ排出される。

このとき、第１室３は拡張室として作用すると共に、制御バルブ１４は閉状態にあるため、第２室４は中間パイプ７のみで第１室３と連通しており、低周波数域の吐出音を減衰させる低周波数型レゾネータ室として機能する。このときのレゾネータ室は、中間パイプ７のみのコンダクティビティ（音の入り易さのこと）を決める径と長さにて減衰周波数が決まるので、減衰周波数は第２室４の容量にもよるが低周波数型のレゾネータとなり、走り出し低周波数域コモリ音が大幅に減衰可能となる。

なお、排気ガス並びに排気音は、入口パイプ６に形成された第１の小孔１１から第１室３へと流出し、第１の出口パイプ８を通って出口部分８ｂから外部へ排出される。ここで、前述の第１の実施形態（図１）のように、制御バルブ１４が第２の小孔１６の手前にある場合は、第１室３に流出した排気ガスの一部は、中間パイプ７を通って第２の小孔１６から第２の出口パイプ１３へと排出される。これによって、レゾネータ室の消音効果が低下してしまう可能性がある。

これに対して、第７の実施形態では、図１４（Ａ）に示すように、制御バルブ１４が閉状態のときに第２の小孔１６を閉塞するので、排気ガス及び排気音は、第２室４から出口パイプ１３へと流出することなく、出口パイプ８のみから排出される。この結果、第２室４は、確実に低周波数型レゾネータ室として機能する。

エンジン回転数が高くなり（目安として１０００〜４０００回転程度）入口パイプ６に流入する排気ガスのガス流量が増えた場合（排圧が増加した場合）は、制御バルブ１４は、図１４（Ｂ）に示すように、この制御バルブ１４を付勢するコイルバネである開度可変手段１５のバネ力に抗して第２の出口パイプ１３に形成された第２の小孔１６を解放する位置まで開く。

これにより、排気ガス並びに排気音は、第２の出口パイプ１３に形成された第２の小孔１６から第２室４へと排出される。このとき、第２室４は、第２の小孔１６のコンダクティビティとレゾネータパイプ部（第１の小孔１１の後から第２室４に臨む入口パイプ６の部分）および中間パイプ７のコンダクティビティの合わさった周波数域であるやや高い周波数域を減衰する。すなわち、第２室４は、中周波数域の吐出音を減衰させる中周波数型レゾネータ室として機能することになる。

そして、第２室４に排出された排気ガスは、中間パイプ７を通して第１室３へと排出された後、第１の出口パイプ８を通してマフラシェル２の外部へ排出される。

エンジン回転数が更に高くなり（目安として４０００〜７０００回転程度）入口パイプ６に流入する排気ガスのガス流量が更に増えた場合（排圧が更に増加した場合）は、図１４（Ｃ）に示すように、制御バルブ１４は、この制御バルブ１４を付勢するコイルバネである開度可変手段１５のバネ力に抗して大きく開く。

これにより、排気ガス並びに排気音は、第２の出口パイプ１３の出口部分１３ｂからマフラシェル２の外部へ排出される。このとき、第２室４は、先程の中周波数型レゾネータ室から拡張室へと変化し、中周波数域から高周波数域に渡る幅広い周波数域を減衰する。拡張室は、入り口パイプ６の第１の小孔１１を通してと、中間パイプ７から第２室への拡張および出口パイプ１３への収縮による消音の役割をする。このように、排気ガス流量の変化に応じて低周波数域から高周波数域までを一つの部屋で消音することが可能となる。

特に、第７実施形態では、制御バルブ１４が、排気ガス流れに対してわずかに凸となるような湾曲形状を備えた。この形状により、制御バルブ１４が開状態のときに、制御バルブ１４の表面付近の排気ガスの流れが剥離しにくくなり、気流騒音を低減することができる。また、この形状により、排圧が増加した場合に翼効果による揚力が発生し、バネ力に抗して制御バルブ１４をより大きく開口させることができ、排気ガスの圧力損失を低減できる。

以上のように構成された消音器１によれば、第１実施形態と同様に、第２室４を、低周波数型レゾネータ室、中周波数型レゾネータ室、拡張室とに変化させることにより、マフラ容積を増加させることなく、幅広い周波数域での吐出音を低減させることができる。

また、この第７実施形態の消音器１によれば、制御バルブ１４が閉状態のときに、第２の小孔１６を閉塞するため、低周波数型レゾネータ室の消音効果をより高めることができる。

また、この第７実施形態の消音器１によれば、制御バルブ１４が排気ガス流れ方向に対してわずかに湾曲しているので、排気ガスの気流騒音を低減することができる。またさらに、排気ガスの高流量時は、翼効果による揚力が発生して大きく開口させることができるので、排気ガスの圧力損失を低減することができる。

「第８実施形態」
図１５は第８実施形態の消音器の断面図である。第８実施形態は、図８に示す第４実施形態と同様に、第１室３において中間パイプ７と第１の出口パイプ８を略Ｕ字状パイプ２１で連結させた構造としている。

そしてさらに、図１２に示す第７実施形態と同様に、制御バルブ１４を湾曲形状とすると共に、制御バルブ１４が閉状態のときに第２の小孔１６を閉塞するように構成した。

このように、略Ｕ字状パイプ２１で中間パイプ７と第１の出口パイプ８を連結させると、第４実施形態の消音器１と同様、管口径の細いテールチューブがいわゆるＵターン型チューブとなり、低周波数域から中周波数域の消音効果を増大させることができる。

また、第８実施形態の消音器１では、第２室４に設けられる第１の出口パイプ８の外周囲を取り巻くように吸音部材２８が設けられている。吸音部材２８は、例えばグラスウールからなり、第１の出口パイプ８に巻き付けられることで、吸音効果を高める。

以上のように、第８実施形態の消音器１によれば、第４実施形態と同様に、エンジン回転数（排ガスのガス流量）に応じて第１制御バルブ１４と第２制御バルブ１９を段階的（この例では２段階）に変化させることによって、低周波数域、中周波数域、高周波数域と幅広い周波数帯域での吐出音を減衰させることができる。

また、この第８実施形態の消音器１によれば、制御バルブ１４が閉状態のときに、第２の小孔１６を閉塞するため、低周波数型レゾネータ室の消音効果をより高めることができる。

また、この第８実施形態の消音器１によれば、制御バルブ１４が排気ガス流れ方向に対してわずかに湾曲しているので、排気ガスの気流騒音を低減することができる。またさらに、排気ガスの高流量時は、翼効果による揚力が発生して大きく開口させることができるので、排気ガスの圧力損失を低減することができる。

「第９実施形態」
図１６は第９実施形態の消音器の断面図である。第９実施形態は、図９に示す第５実施形態と同様に、出口パイプを一本とした、いわゆるシングルテールチューブの消音器に本発明の騒音低減手段を設けた例である。

そしてさらに、図１２に示す第７実施形態と同様に、制御バルブ１４を湾曲形状とすると共に、制御バルブ１４が閉状態のときに第２の小孔１６を閉塞するように構成した。

このように、第９実施形態の消音器１では、第５実施形態と同様に、シングルテールチューブ型の消音器１においても、第１実施形態のダブルテールチューブ型の消音器１と同様、第２室４を、低周波数型レゾネータ室、中周波数型レゾネータ室、拡張室とに変化させることにより、マフラ容積を増加させることなく幅広い周波数域の吐出音を、低減させることができる。

また、この第９実施形態の消音器１によれば、制御バルブ１４が閉状態のときに、第２の小孔１６を閉塞するため、低周波数型レゾネータ室の消音効果をより高めることができる。

また、第９実施形態の消音器１によれば、制御バルブ１４が排気ガス流れ方向に対してわずかに湾曲しているので、排気ガスの気流騒音を低減することができる。またさらに、排気ガスの高流量時は、翼効果による揚力が発生して大きく開口させることができるので、排気ガスの圧力損失を低減することができる。

「第１０実施形態」
図１７は第１０実施形態の消音器の断面図である。第１０実施形態では、図１１に示す第６実施形態と同様に、第１室３において中間パイプ７と第１の出口パイプ８を略Ｕ字状パイプ２６で連結させた構造としている。なお、第２室４に開口する中間パイプ７の他端部分７ｂをフレアー形状としている。

そしてさらに、図１２に示す第７実施形態と同様に、制御バルブ１４を湾曲形状とし、制御バルブ１４が閉状態のときに第２の小孔１６を閉塞するように構成した。

このように、第１０実施形態では、第６実施形態と同様に、シングルテールチューブ型の消音器１においても、エンジン回転数（排ガスのガス流量）に応じて段階的（この例では３段階）に変化するので、低周波数域、中周波数域、高周波数域と幅広い周波数帯域での吐出音を減衰させることができる。

また、この第１０実施形態の消音器１によれば、制御バルブ１４が閉状態のときに、第２の小孔１６を閉塞するため、低周波数型レゾネータ室の消音効果をより高めることができる。

また、第１０実施形態の消音器１によれば、制御バルブ１４が排気ガス流れ方向に対してわずかに湾曲しているので、排気ガスの気流騒音を低減することができる。またさらに、排気ガスの高流量時は、翼効果による揚力が発生して大きく開口させることができるので、排気ガスの圧力損失を低減することができる。

「第１１実施形態」
図１８（Ａ）は第１１実施形態の制御バルブが設けられた部位の要部拡大縦断面図、図１８（Ｂ）は第１１実施形態の制御バルブが設けられた部位の要部拡大横断面図である。

第１１実施の形態では、前述の第７から第１０実施形態と同様に、制御バルブ１４を湾曲形状とし、制御バルブ１４が閉状態のときに第２の小孔１６を閉塞するよう構成した。

そしてさらに、制御バルブ１４の先端部分（エッジ）の角度が小さくなるように構成した。より具体的には、図１８（Ｂ）に示すように、制御バルブ１４が大きく開いた位置Ｃのときに、排気ガスの流れ方向の先端部分となるエッジ１４ａが、排気ガス流れ方向に向かうに従って、徐々に鋭角となるような形状とした。

このように、第１１実施形態では、第７から第１１実施の形態の効果に加え、制御バルブ１４の先端部分であるエッジ１４ａの角度が、排気ガス流れ方向に向かうに従って小さくなるように構成したので、制御バルブ１４表面付近の気流の剥離の発生が抑制される。これにより、排気ガス流量が大きく制御バルブ１４が出口パイプ１３に対して大きく開いた位置Ｃとなったときにも、制御バルブ１４により発生する気流騒音が低減される。

以上、本発明を適用した具体的な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態の消音器は、通常の内燃機関エンジンを搭載する自動車用の消音器としても使用できる他、エンジンと電気モータとを組み合わせたハイブリッドカー用の消音器、或いは、水素と酸素を反応させることで発電する電力を動力とする燃料電池自動車用の消音器としても使用することができる。

また、第５実施形態の消音器１では、第１の出口パイプ８の入口部分８ａの開口を他の部位の開口よりも大とするフレアー構造としたが、排気ガスの流入時の騒音及び圧力損失が大きく寄与しない場合は、フレアー構造を採用する必要はない。

また、第５実施形態の消音器１では、第１室３に設けられる第１の出口パイプ８の外周囲を取り巻くように吸音部材２４を設けたが、気流発生音の寄与率が小さい場合は、吸音部材２４を設ける必要はない。

また、第７から第１０実施形態では、制御バルブ１４を湾曲形状としたが、閉状態のときに第２の小孔１６を閉塞できるものであれば、どのような形状でもよい。例えば、制御バルブ１４において発生する気流騒音が無視できる程度であれば、第１実施形態（図１及び２）のように平板状であってもよい。

また、制御バルブ１４を均一な厚さとせず、閉状態のとき第２の小孔１６を閉塞するように、薄板状の制御バルブ１４の周囲の第２の小孔１６に対応する位置に、フランジを設けてもよい。

また、制御バルブ１４の表面に溝状の凹凸加工（いわゆるボルテックス・ジェネレータ）を施して、気流騒音を低減するように構成してもよい。

第１実施形態の消音器の断面図である。 図２（Ａ）は制御バルブが設けられた部位の要部拡大縦断面図、図２（Ｂ）は制御バルブが設けられた部位の要部拡大横断面図である。 図３はバルブ位置と吐出音レベルの関係を示す特性図である。 図４（Ａ）は制御バルブを閉じて第２室を低周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図４（Ｂ）は制御バルブを少し開いて第２室を中周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図４（Ｃ）は制御バルブを開いて第２室を拡張室としたときの排気ガスの流を示す図である。 第２実施形態の消音器の断面図である。 第３実施形態の消音器の断面図である。 図７（Ａ）は第１及び第２制御バルブを共に閉じて第２室を低周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図７（Ｂ）は第１制御バルブを開き第２制御バルブを閉じて第２室を中周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図７（Ｃ）は第１及び第２制御バルブを共に開いて第２室を拡張室としたときの排気ガスの流を示す図である。 第４実施形態の消音器の断面図である。 第５実施形態の消音器の断面図である。 図１０（Ａ）は制御バルブを閉じて第２室を低周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図１０（Ｂ）は制御バルブを少し開いて第２室を中周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図１０（Ｃ）は制御バルブを開いて第２室を拡張室としたときの排気ガスの流を示す図である。 第６実施形態の消音器の断面図である。 第７実施形態の消音器の断面図である。 図１３（Ａ）は第７実施形態の制御バルブが設けられた部位の要部拡大縦断面図、図１３（Ｂ）は第７実施形態の制御バルブが設けられた部位の要部拡大横断面図である。 図１４（Ａ）は第７実施形態の制御バルブを閉じて第２室を低周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図１４（Ｂ）は第７実施形態の制御バルブを少し開いて第２室を中周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図１４（Ｃ）は第７実施形態の制御バルブを開いて第２室を拡張室としたときの排気ガスの流を示す図である。 第８実施形態の消音器の断面図である。 第９実施形態の消音器の断面図である。 第１０実施形態の消音器の断面図である。 図１８（Ａ）は第１１実施形態の制御バルブが設けられた部位の要部拡大縦断面図、図１８（Ｂ）は第１１実施形態の制御バルブが設けられた部位の要部拡大横断面図である。

符号の説明

１…消音器（マフラ）
２…マフラシェル
３…第１室
４…第２室
５…バッフル
６…入口パイプ
７…中間パイプ
８…第１の出口パイプ
９…騒音低減手段
１０…第２拡張室
１１…第１の小孔
１３…第２の出口パイプ
１４…制御バルブ（第１制御バルブ）
１５…開度可変手段（第１開度可変手段）
１６…第２の小孔
１７、２１、２６…略Ｕ字状パイプ
２３…閉塞部材
２４…吸音部材
２５…第３の小孔

Claims (9)

1. 筒状のマフラシェル（２）と、
   前記マフラシェル（２）の内部空間を第１室（３）と第２室（４）とに仕切るバッフル（５）と、
   前記第１室（３）と対応する位置に第１の小孔（１１）を有し且つ出口部分（６ｂ）を前記第２室（４）に設け、前記マフラシェル（２）内に排ガスを導入させる入口パイプ（６）と、
   前記バッフル（５）に固定され、前記第１室（３）と前記第２室（４）を連通させる中間パイプ（７）と、
   前記マフラシェル（２）内で消音された排ガスを外部へ排出させる第１の出口パイプ（８）と、
   前記第２室（４）を、低周波数域の吐出音を減衰させる低周波数型レゾネータ室、中周波数域の吐出音を減衰させる中周波数型レゾネータ室、高周波数域の吐出音を減衰させる拡張室とに変化させる騒音低減手段（９）と、を備えた
   ことを特徴とする消音器。
2. 請求項１に記載の消音器であって、
   前記騒音低減手段（９）は、
   前記第２室（４）で前記入口パイプ（６）の出口部分（６ｂ）に連接して接続される第２の出口パイプ（１３）との接続部分に設けられ、この入口パイプ（６）を流れる排気ガスのガス流量に応じて該入口パイプ（６）の出口部分（６ｂ）を開閉する制御バルブ（１４）と、
   前記制御バルブ（１４）を段階的に開度変化させる開度可変手段（１５）と、
   前記制御バルブ（１４）の開度位置に応じて前記第２室（４）へと排気音および排気ガスを流入させる前記第２の出口パイプ（１３）に形成された第２の小孔（１６）とからなる
   ことを特徴とする消音器。
3. 請求項１に記載の消音器であって、
   前記騒音低減手段（９）は、
   前記入口パイプ（６）の出口部分（６ｂ）に設けられ、この入口パイプ（６）を流れる排気ガスのガス流量に応じて該入口パイプ（６）の出口部分（６ｂ）を開閉する第１制御バルブ（１４）と、
   前記第１制御バルブ（１４）を段階的に開度変化させる第１開度可変手段（１５）と、
   前記入口パイプ（６）の延長線上であって、前記マフラシェル（２）の後端側のエンドプレート（１２）を貫通して設けられた第２の出口パイプ（１３）の入口部分（１３ａ）に設けられ、前記第１制御バルブ（１４）が開いて前記第２室（４）へと流入した排ガスのガス流量に応じてその入口部分（１３ａ）を開閉する第２制御バルブ（１９）と、
   前記第２制御バルブ（１９）を段階的に開度変化させる第２開度可変手段（２０）とからなる
   ことを特徴とする消音器。
4. 請求項１に記載の消音器であって、
   前記騒音低減手段（９）は、
   前記第２室（４）で前記入口パイプ（６）の出口部分（６ｂ）に連接して接続された中空パイプ（２３）に設けられ、この入口パイプ（６）を流れる排気ガスのガス流量に応じて該入口パイプ（６）の出口部分（６ｂ）を開閉する制御バルブ（１４）と、
   前記制御バルブ（１４）を段階的に開度変化させる開度可変手段（１５）と、
   前記制御バルブ（１４）の開度位置に応じて前記第２室（４）へと排気音及び排気ガス
   を流入させる前記中空パイプ（２３）に形成された第２の小孔（１６）とからなる
   ことを特徴とする消音器。
5. 請求項２から請求項４の何れかに記載の消音器であって、
   前記第１室（３）において、前記中間パイプ（７）と前記第１の出口パイプ（８）が略Ｕ字状パイプ（１７、２１、２６）で連結された
   ことを特徴とする消音器。
6. 請求項４に記載の消音器であって、
   前記第１の出口パイプ（８）には、前記第２室（４）に開口する第３の小孔（２５）が形成された
   ことを特徴とする消音器。
7. 請求項２に記載の消音器であって、
   前記第２の小孔（１６）は、前記出口パイプ（１３）において、前記制御バルブ（１４）が閉状態のときに該制御バルブ（１４）によって閉塞される位置に設けられる
   ことを特徴とする消音器。
8. 請求項２に記載の消音器であって、
   前記制御バルブ（１４）は、開状態のときに、排気ガスの流れに臨む面が凸となる湾曲形状を有している
   ことを特徴とする消音器。
9. 請求項８に記載の消音器であって、
   前記制御バルブ（１４）は、開状態のときに、排気ガス流れ下流方向側に向かうに従って鋭角となるように形成されている
   ことを特徴とする消音器。