JP2010185427A - 消音器 - Google Patents

Abstract

【課題】音響入射エネルギの大きな部分の密度を容易に増加させることができ、シェルの放射音を広い周波数域で低減させることができる低コストの消音器を提供する。
【解決手段】排気を通すインレットパイプ１１およびアウトレットパイプ１２が連結されるとともに排気が導入および排出される消音空間１６を内部に形成するシェル１３と、消音空間１６を拡張室１７およびレゾネータ室１９に区画するようシェル１３の内部に設けられた少なくとも１つの仕切り板１４とを備えた消音器において、複数の室１７、１９のうち排気の導入・排出方向で上流側に位置する拡張室１７を形成する仕切り板１４には、その仕切り板１４に質量を付加する質量体２１が装着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、消音器、特に仕切り板によってシェル内を複数の室に区画した構造を有する、車両用内燃機関の消音排気系に好適な消音器に関する。

車両用内燃機関等の排気系には、機関内で燃焼した排気ガスを冷却するとともに排気音響エネルギを減衰させて排気騒音を低減させる消音器が装着されており、その消音器の消音構造として、拡張形（膨張形）、吸音形、分岐管形、干渉形、共鳴管形等のいずれかまたはそれらを組み合わせた各種のものが知られている。この消音器を装着した車両用内燃機関の排気系は、車体側の部材に近接して懸架されるため、排気音低減や排気熱の車体側からの遮断だけでなく、いわゆるマフラ放射音の低減が要求される。

マフラ放射音の低減を図る従来の消音器としては、例えばシェル内を３つの室に区画する一対のセパレータを、円筒の一部を切り欠いたような繋ぎ壁部により一体化し、その一体型のセパレータとシェルの重合部分における板厚の増加によって、放射音低減効果が高められるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

シェル内に一対の仕切り板を設けて第１、第２の拡張室と１つのレゾネータ室とを画成する一方、シェルの両端部の一対のエンドプレートの内面側に固定された一対のステー部および両ステー部に支持された一対のマス部からなる一対の振動吸収体を設けて、それら振動吸収体のマスダンパ作用により、エンドプレートの共振レベルが低減されるようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−２０７４１６号公報 実開平０５−１４５１７号公報

しかしながら、上述のような従来の消音器にあっては、シェルを部分的に二重構造にするものであるため、シェルを二重構造にしてその間に吸音材を挟んだりシェルの板金を部分的に二重構造にしたりするものと同様に、入射エネルギの大きな部分のみを部分的に厚くするようなことはやはり容易でなく、広範囲にわたるシェルやセパレータの繋ぎ部の板厚が厚くなるためにコスト高や無駄な質量の増加を招いてしまうという問題があった。

また、エンドプレートに振動吸収体を固定する従来の消音器のように、シェルに直接に熱容量の大きなマスを溶接するものにあっては、マスが溶融する前にシェルの一部が溶けて変形し易く、溶接部位の十分な品質が確保し難いという問題があり、騒音低減が要求される広範な周波数域の全域でシェルの放射音低減効果を得ることが容易でなかった。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、入射エネルギの大きな部分の密度を容易に増加させることができ、シェルの放射音を広い周波数域で低減させることができる低コストの消音器を提供することを目的とする。

本発明に係る消音器は、上記目的達成のため、（１）排気を通す入口側導管および出口側導管が連結されるとともに前記排気が導入および排出される消音空間を内部に形成するシェルと、前記消音空間を複数の室に区画するよう前記シェルの内部に設けられた少なくとも１つの仕切り板と、を備えた消音器において、前記複数の室のうち前記排気の導入および排出の方向で上流側に位置する室を形成するいずれかの仕切り板には、該いずれかの仕切り板に質量を付加する質量体が装着されていることを特徴とする。

この構成により、入射エネルギの大きくなる仕切り板に質量体が装着され、入射エネルギの大きくなる部位で消音構造をなす壁の面密度が十分に増加することになって、質量則に基づき広範な周波数域でシェルの透過損失が効果的に増加する。したがって、シェルの板厚を広範囲に増加させることなく、放射音の低減性能に優れた消音器を低コストに実現できる。

なお、ここにいう透過損失は、消音器での音響エネルギの遮音量に相当し、消音器の平均入射音エネルギと平均通過音エネルギの割合をデシベル表示したものである。

上記（１）に記載の消音器においては、（２）前記複数の室のうち前記排気の導入および排出方向で最上流に位置する室に面する前記仕切り板に前記質量体が装着されているのが好ましい。

この構成により、入射エネルギが最も大きくなる部位で消音構造をなす壁の面密度が十分に増加することになり、広範な周波数域で透過損失が最も効果的に増加する。

上記（１）、（２）に記載の消音器においては、（３）前記シェルが、直交する２方向のうち一方向で長径となり、他方向で短径となる扁平断面を有し、前記質量体が前記長径の方向に長手方向を有していてもよい。

この構成により、扁平な消音器における放射音を有効にかつ低コストに低減できることになる。

上記（３）に記載の消音器においては、（４）前記いずれかの仕切り板が、少なくとも前記短径の方向の両端側で前記シェルに固着されているのが好ましい。

この構成により、質量体による仕切り板の補強効果と相俟ってシェルの剛性を有効に高めることができる。

また、上記（３）、（４）に記載の消音器においては、（５）前記質量体が、前記いずれかの仕切り板の前記短径の方向の一端側で、前記いずれかの仕切り板に支持されているのがよい。

この構成により、質量体の数を抑えつつ、シェルの剛性を有効に高めることができる。

上記（１）〜（５）に記載の消音器は、好ましくは、（６）前記複数の室のうち前記排気の導入および排出の方向で最上流に位置する１つの室を挟んで、一対の前記仕切り板が配置されており、該一対の仕切り板にそれぞれに質量を付加する一対の前記質量体が配置されているものである。

この構成により、シェルへの入射エネルギが大きくなる横置きの場合に、その入射エネルギの最も大きくなる拡張室等の部分でその壁の面密度が十分に増加することになって、質量則に基づき全周波数域での透過損失が効果的に増加し、シェルの板厚を広範囲に増加させることなく放射音を有効にかつ低コストに低減できることになる。

本発明によれば、入射エネルギの大きくなる仕切り板に質量体を装着し、入射エネルギの大きくなる部位で消音構造をなす壁の面密度を十分に増加させることで、質量則に基づき広範な周波数域でのシェルの透過損失が効果的に増加するようにしているので、シェルの板厚を広範囲に増加させることなく、放射音の低減性能に優れた消音器を低コストに提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る消音器の概略構成を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る消音器の仕切り板部分の部分拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係る消音器の概略構成を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る消音器を装備する消音排気系の概略構成図である。 本発明の第３実施形態に係る消音器のシェルの一部を破砕させてその内部の概略の消音構造を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る消音器の放射音低減効果を説明するグラフで、縦軸は放射音レベル、横軸は排気圧変動周波数である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

（第１実施形態）
図１および図２は、本発明の第１実施形態に係る消音器を示す図であり、本発明を自動車用の内燃機関（以下、単にエンジンという）の消音排気系に装備される消音器に適用した場合を例示するものである。

まず、構成について説明する。

図１および図２に示すように、本実施形態の消音器１０は、図示しない排気浄化装置およびフロントパイプを介して図外のエンジンの排気マニホールドに連結されるインレットパイプ１１（入口側導管）と、図示しないディフューザを連結させるアウトレットパイプ１２と、これらインレットパイプ１１およびアウトレットパイプ１２が長手方向一方側および他方側から挿入されているシェル１３と、を備えている。

シェル１３は、筒状壁面部１３ａとその軸方向（長手方向）の両端側に結合され一対のエンドプレート１３ｂ、１３ｃとによって構成される外殻状のもので、インレットパイプ１１およびアウトレットパイプ１２を通してその内部に排気が導入および排出される消音空間１６を形成している。

また、シェル１３の長手方向の中央部側には、仕切り板１４（少なくとも１つの仕切り板）が設けられており、消音空間１６は、この仕切り板１４によって複数の室、例えば拡張室１７およびレゾネータ室１９に区画されている。

インレットパイプ１１およびアウトレットパイプ１２は、それぞれ仕切り板１４を貫通している。具体的には、例えばインレットパイプ１１は、仕切り板１４の一面側（図１中左側）にレゾネータ室１９内に挿入された内端側の開口端部１１ａを有するとともに、仕切り板１４の他面側（図１中右側）で拡張室１７を貫通する中間部１１ｂを有しており、その中間部１１ｂには拡張室１７内に開口する複数の放射方向の孔１１ｈが略等間隔に形成されている。また、アウトレットパイプ１２は、仕切り板１４の他面側に拡張室１７内に挿入された内端側の開口端部１２ａを有するとともに、仕切り板１４の一面側でレゾネータ室１９を貫通する中間部１２ｂを有している。

また、シェル１３は、直交する２方向のうち例えば略水平方向に向かうＤ１方向（一方向）で長径となり、略鉛直方向に向かうＤ２方向（他方向）で短径となる扁平断面を有しており、仕切り板１４は、少なくともその短径方向の両端側である図１中の上下両端側であってＤ１方向で予め設定された一定幅以上となる範囲において、シェル１３に固着されている。より具体的には、仕切り板１４は、図２に示すように、シェル１３の筒状壁面部１３ａの内壁面部１３ａ１に沿って例えばレゾネータ室１９側に曲げ加工された環状曲げ部１４ａを有しており、その環状曲げ部１４ａは例えばスポット溶接（図２中の黒塗り部分ｐ１部分）によりシェル１３に固着されている。

拡張室１７内では、例えばインレットパイプ１１の複数の放射方向の孔１１ｈから拡張室１７内に排気ガスが導入される際の拡張作用により、さらに、シェル１３のエンドプレート１３ｂと仕切り板１４との間の反射音波の干渉等により音響エネルギが減衰されるようになっている。また、レゾネータ室１９内にインレットパイプ１１の内端側の開口端部１１ａが挿入される共鳴形の消音構造となっていることで、レゾネータ室１９の容積、インレットパイプ１１の内端側の開口端部１１ａの開口面積および挿入長さ等に応じて音響エネルギの減衰特性が定まるようになっている。なお、消音器１０のこのような基本的な消音構造自体は、従来の拡張形（膨張形）、吸音形、分岐管形、干渉形、共鳴管形等のいずれかまたはそれらを組み合わせた各種のものと同様でよい。

一方、仕切り板１４（いずれかの仕切り板）の他面側、すなわち拡張室１７を形成する面側には、その仕切り板１４に質量を付加する棒状あるいは板状の質量体２１がその長手方向をＤ１方向に向けて装着されている。

質量体２１は、仕切り板１４に対向する平坦面２１ａ（複数の平坦面に分割されてもよい）を有する任意の横断面形状、例えば方形断面を有しており、この質量体２１が、拡張室１７およびレゾネータ室１９（複数の室）のうち排気の導入および排出の方向で最も上流側に位置する拡張室１７に面する仕切り板１４に、具体的には仕切り板１４の他面側であって仕切り板１４の短径方向の一端側に、アーク溶接（図２中の黒塗り部分ｐ２部分）等により固着されている。

質量体２１は、仕切り板１４に一体的に支持されることで、仕切り板１４の質量を増加させる重り（錘）であり、拡張室１７およびレゾネータ室１９に面する仕切り板１４の面密度を増加させる機能を有している。すなわち、質量体２１は、密度が高ければ高いほど空気中を伝播される音に対する遮音効果が高くなるといういわゆる質量則に基づいて、質量体２１と一体の仕切り板１４およびこれと一体のシェル１３の一部の遮音性能を高める部材となっている。

ここにいうシェル１３の一部とは、消音器１０のうちマフラ放射音を惹起し易い部分であって、その部分の遮音効果を高めるように質量体２１の装着位置が設定されることで、シェル１３の全体での透過損失が効果的に増大するようになっている。なお、透過損失とは、消音器１０での音響エネルギの遮音量に相当するもので、消音器１０の平均入射音エネルギを平均通過音エネルギで除した値をデシベル表示するものである。

本実施形態の消音器１０を装着した車両用内燃機関の排気系は、図示しない車体側の部材に近接して懸架されており、マフラ放射音を低減するため、質量体２１は、この車体側の部材に近接する仕切り板１４の短径方向における上端側（上半分の意）の壁面部分１４ｂにＤ１方向の一定幅にわたって装着されている。

次に、その作用について説明する。

上述のように構成された本実施形態の消音器１０においては、図外のエンジン内で燃焼した高温の排気ガスが、排気圧の脈動を伴ってインレットパイプ１１から消音空間１６内に導入され、拡張室１７内での拡張作用やレゾネータ室１９内での共鳴現象により、排気ガスが冷却されるとともにその音響エネルギが減衰される。

このとき、排気ガスからの入射エネルギの大きくなる領域に位置する仕切り板１４に質量体２１が装着され、入射エネルギの大きくなる部位で消音構造をなす仕切り板１４と質量体２１の近傍に位置しマフラ放射音を惹起し易いシェル１３の一部との面密度が十分に増加していることによって、質量則に基づきシェル１３の透過損失が広範な周波数域、例えば、全運転領域に及ぶような周波数域で効果的に増加する。したがって、シェル１３の素材の板厚を広範囲に増加させることなく、放射音の低減性能に優れた消音器１０を低コストに実現できることになる。

また、拡張室１７およびレゾネータ室１９のうち排気の導入および排出方向で上流側に位置する拡張室１７に面する仕切り板１４に質量体２１が装着されているので、入射エネルギが最も大きくなる部位で消音構造をなす壁、すなわち仕切り板１４およびシェル１３の一部の面密度が十分に増加することになり、シェル１３の透過損失が広範な周波数域で効果的に増加する。

特に、シェル１３がＤ１方向で長径となり、Ｄ２方向で短径となる扁平断面を有し、質量体２１がその長径方向であるＤ１方向に長手方向を有しているので、扁平な消音器１０における放射音を有効にかつ低コストに低減できることになる。

しかも、仕切り板１４が短径方向の両端側でシェル１３に固着されているので、質量体２１による仕切り板１４の補強効果と相俟ってシェル１３の剛性をも有効に高めることができる。

また、質量体２１が、仕切り板１４の短径の方向の一端側、特にシェル３３のうちマフラ放射音の主な発生部分となり易い一部側に支持されているので、質量体２１の数を抑えつつ、シェル１３の剛性およびその一部の密度を有効に高めることができる。

このように、本実施形態においては、入射エネルギの大きくなる仕切り板１４に質量体２１を装着し、入射エネルギの大きくなる部位で消音構造をなす仕切り板１４およびシェル１３の一部の面密度を十分に増加させることで、質量則に基づきシェル１３の透過損失が広範な周波数域で効果的に増加するようにしているので、シェル１３の板厚を広範囲に増加させることなく、放射音の低減性能に優れた低コストの消音器を提供できる。しかも、特別な作業工程は必要なく、予め仕切り板１４に質量体２１が固着されていれば、従来と同様な作業工程で製造できるものとなる。

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る消音器を示す図である。

本実施形態の消音器は、上述の第１実施形態と同様に、本発明を自動車用の内燃機関であるエンジンの消音排気系に装備されるものであり、その内部構成が第１実施形態とは相違するものの、その消音排気系の他の構成は上述の場合と同様である。したがって、その相違点について、詳述する。

本実施形態の消音器３０は、図示しない排気浄化装置およびフロントパイプを介して図外のエンジンの排気マニホールドに連結されるインレットパイプ３１（入口側導管）と、図示しないディフューザを連結させるアウトレットパイプ３２と、これらインレットパイプ３１およびアウトレットパイプ３２が長手方向一方側および他方側から挿入されているシェル３３と、を備えている。そして、シェル３３は、インレットパイプ３１およびアウトレットパイプ３２を通してその内部に排気が導入および排出される消音空間３６を形成している。

シェル３３の長手方向の中央部側には、一対の仕切り板３４、３５（本発明にいう少なくとも１つの仕切り板）がシェル３３の長手方向に互いに離間するよう設けられており、消音空間３６は、これら仕切り板３４、３５によって複数の室、例えば第１および第２の拡張室３７、３８とレゾネータ室３９とに区画されている。

インレットパイプ３１およびアウトレットパイプ３２は、それぞれ仕切り板３４、３５を貫通している。具体的には、例えばインレットパイプ３１は、第２の拡張室３８とレゾネータ室３９の間の仕切り板３５の一面側（図３中左側）にレゾネータ室３９内に挿入された内端側の開口端部３１ａを有するとともに、仕切り板３５の他面側（図３中右側）で第１および第２の拡張室３７、３８を貫通する中間部３１ｂ、３１ｃを有しており、それらの中間部３１ｂ、３１ｃには第１および第２の拡張室３７、３８内に開口するそれぞれ複数の放射方向の孔３１ｈ１、３１ｈ２が略等間隔に形成されている。また、アウトレットパイプ３２は、仕切り板３４の他面側に第１の拡張室３７内に挿入された内端側の開口端部３２ａを有するとともに、仕切り板３４の一面側で第２の拡張室３８およびレゾネータ室３９を貫通する中間部３２ｂ、３２ｃを有している。

また、シェル３３は、直交する２方向のうち例えば略水平方向に向かうＤ１方向で長径となり、略鉛直方向に向かうＤ２方向で短径となる扁平断面を有しており、仕切り板３４、３５は、少なくともそれぞれの短径方向の両端側である図３中の上下両端側であってＤ１方向で予め設定された一定幅以上となる範囲において、シェル３３に固着されている。より具体的には、仕切り板３４、３５は、シェル３３の筒状壁面部３３ａに沿って例えばレゾネータ室３９側に曲げ加工されたそれぞれの環状曲げ部（図示していない）を有しており、それら環状曲げ部が例えば周方向等間隔のスポット溶接によりシェル３３に固着されている。

第１および第２の拡張室３７、３８内では、例えばインレットパイプ３１の複数の放射方向の孔３１ｈ１、３１ｈ２から第１および第２の拡張室３７、３８内に排気ガスが導入される際の拡張作用により、さらに、シェル３３のエンドプレート３３ｂと仕切り板３４、３５のうち対向する各一対の壁面間の反射音波の干渉等により音響エネルギが減衰されるようになっている。また、レゾネータ室３９内にインレットパイプ３１の内端側の開口端部３１ａが挿入される共鳴形の消音構造により、レゾネータ室３９の容積、インレットパイプ３１の内端側の開口端部３１ａの開口面積および挿入長さ等に応じて音響エネルギの減衰特性が定まるようになっている。

一方、一対の仕切り板３４、３５のうち音響入射エネルギが最も大きくなる第１の拡張室３７（最上流の室、上流側の室）を形成する仕切り板３４には、例えば第１の拡張室３７に面する側（他面側）に、仕切り板３４に質量を付加する棒状あるいは板状の質量体４１がその長手方向をＤ１方向に向けて装着されている。

質量体４１は、仕切り板３４に対向する平坦面（符号なし）を有する任意の横断面形状、例えば方形断面を有しており、この質量体４１が、第１および第２の拡張室３７、３８とレゾネータ室３９とのうち排気の導入および排出の方向で最も上流側に位置する第１の拡張室３７に面する仕切り板３４に、具体的には仕切り板３４の他面側であって仕切り板３４の短径方向の一端側に、アーク溶接等により固着されている。

この質量体４１は、仕切り板３４に一体的に支持されることで、仕切り板３４の質量を増加させる重り（錘）であり、第１および第２の拡張室３７、３８に面する仕切り板３４およびこれと一体のシェル３３の一部の面密度を増加させ、いわゆる質量則に基づいて、質量体４１と一体の仕切り板３４およびこれと一体のシェル３３の一部の遮音性能を高めるようになっている。

ここにいうシェル３３の一部とは、消音器３０のうちマフラ放射音を惹起し易い部分であり、その部分の遮音効果を高めるように、質量体４１の装着位置は、車体側の部材に近接する仕切り板３４の短径方向の上端側の壁面部分３４ｂにＤ１方向の一定幅にわたって装着されている。

本実施形態においても、入射エネルギの大きくなる仕切り板３４に質量体４１を装着して、入射エネルギの大きくなる部位で消音構造をなす仕切り板３４およびシェル３３の一部の面密度を十分に増加させることで、質量則に基づきシェル３３の透過損失を広範な周波数域で効果的に増加させることができ、シェル３３の板厚を広範囲に増加させることなく、放射音の低減性能に優れた低コストの消音器を提供できることになり、上述の第１実施形態と同様な効果を奏するものとなる。

（第３実施形態）
図４および図５は、本発明の第３実施形態に係る消音器を示す図である。

本実施形態の消音器は、上述の第１、第２実施形態と同様に、自動車用の内燃機関であるエンジンの消音排気系に装備されるものであるが、その消音器の内部構成と配置方向が上述の各実施形態とは相違する。

図４に示すように、本実施形態の消音器６０は、消音排気系５０の下流端側に配置されており、この消音排気系５０の消音器６０より上流側には、図外のエンジンの排気マニホールドの下流短部に連結される排気ガス導管５１と、その排気ガス導管５１の上流側部分（いわゆるフロントチューブ）に直列に装着された排気浄化装置である第１触媒装置５２および第２触媒装置５３と、排気ガス導管５１のうち第２触媒装置５３より下流側の一定区間（いわゆるセンタチューブ）部分に装着されたメインマフラ５４とが設けられている。これらは、図示しない懸架系によって車体側の部材に支持されている。

図４および図５に示すように、本実施形態の消音器６０は、横置き状態、すなわち、その長手方向を車両前後方向でなく左右方向に向けた状態で設置されている。

この消音器６０は、メインマフラ５４からの排気ガスが導入される排気ガス導管５１の下流端側（いわゆるリヤチューブ）部分であるインレットパイプ６１（入口側導管）と、ディフューザ５５を連結させるアウトレットパイプ６２と、インレットパイプ６１がその長手方向中央部分の筒状壁面部６３ａを貫通して挿入されるとともに、アウトレットパイプ６２が長手方向一方側から挿入されているシェル６３と、を備えている。そして、シェル６３は、インレットパイプ６１およびアウトレットパイプ６２を通してその内部に排気が導入および排出される消音空間６６を形成している。

シェル６３の長手方向の中央部付近には、インレットパイプ６１の内端側の開口端部６１ａを挟んで一対の仕切り板６４、６５（本発明にいう少なくとも１つの仕切り板）がシェル６３の長手方向に互いに離間するように設けられており、消音空間６６は、これら仕切り板６４、６５によって複数の室、例えば中央の拡張室６７と左側の拡張室６８および右側のレゾネータ室６９とに区画されている。

また、一対の仕切り板６４、６５のうち一方の仕切り板６４には、中央の拡張室６７と左側の拡張室６８を連通させる小径の複数の貫通孔６４ｈが形成されており、他方の仕切り板６５には複数の貫通孔６４ｈの総開口面積程度の断面積の管路を形成し、中央の拡張室６７と右側のレゾネータ室６９を連通させる挿入管８１が装着されている。さらに、アウトレットパイプ６２は、シェル６３のエンドプレート６３ｂ、６３ｃのうち右端側のエンドプレート６３ｂおよび一対の仕切り板６４、６５を貫通するとともに、左側の拡張室６８内に挿入された開口端部６２ａを有している。

すなわち、この消音器６０においては、中央の拡張室６７および左側の拡張室６８および右側のレゾネータ室６９のうち、排気の導入および排出の方向で最上流に位置する中央の拡張室６７（１つの室）を挟んで、一対の仕切り板６４、６５が配置されている。

さらに、シェル６３は、直交する２方向のうち例えば略水平方向で長径となり、略鉛直方向で短径となる扁平断面を有しており、仕切り板６４、６５は、少なくともそれぞれの短径方向の両端側である図５中の上下両端側であって車両前後方向で予め設定された一定幅以上となる範囲においてシェル６３に固着されている。より具体的には、仕切り板６４、６５は、シェル３３の筒状壁面部３３ａに沿って例えばレゾネータ室６９側に曲げ加工されたそれぞれの環状曲げ部（図示していない）を有しており、それら環状曲げ部が例えば周方向等間隔のスポット溶接によりシェル６３に固着されている。

また、中央の拡張室６７を形成するこれら一対の仕切り板６４、６５の互いに対向する内壁面（符号なし）側には、仕切り板６４、６５のそれぞれに質量を付加する一対の質量体７１、７２が装着されている。

質量体７１、７２の仕切り板６４、６５への固着の形態や装着位置（仕切り板６４、６５の短手方向一方側、例えば上端側）は、上述の各実施形態の場合とほぼ同様である。

これら質量体７１、７２は、仕切り板６４、６５に一体的に支持されることで、仕切り板６４、６５の質量をそれぞれに増加させる重り（錘）であり、中央の拡張室６７に面する仕切り板６４、６５およびこれらと一体のシェル６３の筒状壁面部６３ａの軸方向中央側の部分との面密度を増加させ、いわゆる質量則に基づいて、質量体７１、７２と一体の仕切り板６４、６５およびこれらと一体のシェル６３の一部の遮音性能を高めるようになっている。

ここにいうシェル６３の一部、すなわち、筒状壁面部６３ａの軸方向中央側の部分は、消音器６０のうちマフラ放射音を惹起し易い部分であり、その部分の遮音効果を高めるように、質量体７１、７２の装着位置は、車体側の部材に近接する仕切り板６４、６５の短径方向の上端側の壁面部分（符号なし）に車両前後方向の一定幅にわたって装着されている。

本実施形態においては、中央の拡張室６７および左側の拡張室６８内では、例えばインレットパイプ６１の内端側の開口端部６１ａから中央の拡張室６７内に排気ガスが導入される際の拡張作用および中央の拡張室６７から複数の貫通孔６４ａを通して左側の拡張室６８に導入される際の拡張作用により、さらに、シェル６３のエンドプレート６３ｂと仕切り板６４、６５のうち対向する各一対の壁面間の反射音波の干渉等により音響エネルギが減衰されるようになっている。また、レゾネータ室６９内に挿入管８１が挿入される共鳴形の消音構造により、レゾネータ室６９の容積、挿入管８１の内端側の開口面積および挿入長さ等に応じて音響エネルギの減衰特性が定まるようになっている。

また、本実施形態においては、インレットパイプ６１のシェル６３への挿入方向がシェル６３の長手方向でなく、これ直交する方向となるため、シェル６３、特にその長手方向中央部分への入射エネルギが大きくなる。その従来方式では、このような場合はマフラ放射音が大きくなる。

これに対し、本実施形態においては、入射エネルギの大きくなる中央の拡張室６７に面する仕切り板６４、６５にそれぞれ質量体７１、７２を装着して、入射エネルギの大きくなる部位で消音構造をなす仕切り板６４、６５およびシェル６３の一部（筒状壁面部６３ａの軸方向中央部分、特にその上側部分）の一部の面密度を十分に増加させることで、質量則に基づきシェル６３の広範な周波数域での透過損失を効果的に増加させることができ、シェル６３の板厚を広範囲に増加させることなく、放射音の低減性能に優れた低コストの消音器を提供できることになり、上述の各実施形態と同様な効果を奏するものとなる。

図６は、本実施形態の消音器６０におけるマフラ放射音の低減効果を従来例と比較して示すグラフであり、同図中の破線Ｅｐａが従来例の消音器のマフラ放射音を、同図中の実線Ｅｐｉが本実施形態の消音器６０のマフラ放射音を、それぞれ示している。

この図に示すように、シェル６３への入射エネルギが大きく、かつ、車両の乗員に騒音を感じさせるような周波数領域（例えば、８００Ｈｚ〜４ｋＨｚ）において、質量体の装着のみで、シェルの板厚を増加させる場合の遮音効果と同程度の遮音効果（斜線部）が期待できる。

なお、上述の各実施形態においては、質量体２１、４１、７１、７２を仕切り板１４、３４、６４、６５にアーク溶接等により固着させるものとしていたが、質量体を仕切り板に直接に溶接するのでなく、仕切り板に穴や切欠きを形成し、仕切り板の両面側に設けた質量体同士を凹凸係合（圧入やねじ結合等）させたり溶接により結合させたりしてもよいし、仕切り板にはブラケットを溶接固定し、そのブラケットに質量体をかしめ固定したり、仕切り方に穴や切欠きを形成して質量体側に設けた突起部を圧入やかしめにより固定するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明に係る消音器は、入射エネルギの大きくなる仕切り板に質量体を装着し、入射エネルギの大きくなる部位で消音構造をなす壁の面密度を十分に増加させることで、質量則に基づき広範な周波数域でのシェルの透過損失が効果的に増加するようにしているので、シェルの板厚を広範囲に増加させることなく、放射音の低減性能に優れた消音器を低コストに提供することができるという効果を奏するものであり、消音器、特に仕切り板によってシェル内を複数の室に区画した構造を有する車両用内燃機関の消音排気系に好適な消音器全般に有用である。

１０、３０、６０ 消音器
１１、３１、６１ インレットパイプ
１１ａ、３１ａ、６１ａ 開口端部
１１ｂ、３１ｂ、３１ｃ 中間部
１１ｈ、３１ｈ１、３１ｈ２ 放射方向の孔
１２、３２、６２ アウトレットパイプ
１２ａ、３２ａ、６２ａ 内端側の開口端部
１２ｂ、３２ｂ、３２ｃ 中間部
１３、３３、６３ シェル
１３ａ、３３ａ、６３ａ 筒状壁面部（内壁面部）
１３ｂ、１３ｃ、３３ｂ、３３ｃ、６３ｂ、６３ｃ エンドプレート
１４、３４、３５、６４、６５ 仕切り板（少なくとも１つの仕切り板）
１４ａ 環状曲げ部
１４ｂ、３４ｂ 上端側の壁面部分（短径方向の一端側の壁面部分）
１６、３６、６６ 消音空間
１７ 拡張室（複数の室）
１９ レゾネータ室（複数の室）
２１、４１、７１、７２ 質量体
２１ａ 平坦面
３７ 第１の拡張室（複数の室）
３８ 第２の拡張室（複数の室）
３９ レゾネータ室（複数の室）
５０ 消音排気系
６４ａ 貫通孔
６４ｈ 貫通孔
６７ 中央の拡張室（複数の室）
６８ 左側の拡張室（複数の室）
６９ レゾネータ室（複数の室）
８１ 挿入管

Claims (6)

1. 排気を通す入口側導管および出口側導管が連結されるとともに前記排気が導入および排出される消音空間を内部に形成するシェルと、前記消音空間を複数の室に区画するよう前記シェルの内部に設けられた少なくとも１つの仕切り板と、を備えた消音器において、
   前記複数の室のうち前記排気の導入および排出の方向で上流側に位置する室を形成するいずれかの仕切り板には、該いずれかの仕切り板に質量を付加する質量体が装着されていることを特徴とする消音器。
2. 前記複数の室のうち前記排気の導入および排出方向で最上流に位置する室に面する前記仕切り板に前記質量体が装着されていることを特徴とする請求項１に記載の消音器。
3. 前記シェルが、直交する２方向のうち一方向で長径となり、他方向で短径となる扁平断面を有し、前記質量体が前記長径の方向に長手方向を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の消音器。
4. 前記いずれかの仕切り板が、少なくとも前記短径の方向の両端側で前記シェルに固着されていることを特徴とする請求項３に記載の消音器。
5. 前記質量体が、前記いずれかの仕切り板の前記短径の方向の一端側で、前記いずれかの仕切り板に支持されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の消音器。
6. 前記複数の室のうち前記排気の導入および排出の方向で最上流に位置する１つの室を挟んで、一対の前記仕切り板が配置されており、該一対の仕切り板にそれぞれに質量を付加する一対の前記質量体が配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１の請求項に記載の消音器。