JP2012225210A - 消音器 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンの排気系に接続される消音器であって、排気管に接続される内管と、共鳴室とを接続する接続通路の長さに制限がある場合でも、その接続通路を十分に長くして、共鳴室の共鳴周波数を低周波数側に移行することができ、その周波数と同じ周波数の排気音を効率よく消音する。
【解決手段】 排気ガスの流れる内管７ｄと外管３との間を共鳴室９とし、内管７ｄと共鳴室９とを、内管７ｄの孔１６と、内管７ｄの外周面上に形成した接続通路Ｐとを介して連通し、その接続通路Ｐは、内管７ｄの外周面からの径方向の距離が異なり、かつその外周面上で軸方向に相互に重なり合う内側通路２２と外側通路３２を、基端側２３から先端側３５までの一つの連続した通路にする。
【選択図】 図７

Description

本発明は、車両用などのエンジンの排気系に接続される消音器、特に、特定周波数の排気音を効率よく消音できるようにした共鳴型の消音器に関する。

従来、自動車用エンジンの排気系（１）に設けられる排気管（４）と、この排気管（４）の少なくとも一部を覆う外筒（３１）とを備え、排気管（４）と外筒（３１）との間の空間を共鳴室（３０）とし、排気管（４）の内部と共鳴室（３０）とを、排気管（４）の管壁に形成した穴（３２）と、排気管（４）の外周面上に軸方向に沿って形成され、基端側が前記穴（３２）に接続されると共に先端側が共鳴室（３０）に接続される接続通路〔半円弧状部材（３３）、細管（３４）または筒体（３６）〕を介して連通する消音器（３）が知られている（後記特許文献１参照）。

そして、この消音器（３）は、共鳴型消音器と呼ばれ、共鳴室（３０）の共鳴周波数を特定の周波数に設定することで、その特定周波数と同じ周波数の排気音、およびその近傍の周波数の排気音を効率よく消音する。

実開平６−２２５１２号のＣＤ−ＲＯＭ

ところで、前記特許文献１に記載された消音器（３）において、消音する排気音をさらに低周波数側へ移行させる場合、共鳴室（３０）の共鳴周波数をそれに合わせて低周波数側へ移行させる。この場合、共鳴室（３０）の共鳴周波数を低周波数側へ移行させる技術的手段として、
(1) 共鳴室（３０）の容積を大きくする。

(2) 接続通路（３３，３４，３６）の通路断面積を小さくする。

(3) 接続通路（３３，３４，３６）の通路長さを長くする。

以上、(1) 〜(3) が考えられるが、前記(1) は、共鳴室（３０）の嵩が大きくなるため、消音器（３）周辺の車両機器との干渉を生じるという問題があり、前記(2) は、共鳴室（３０）への空気の出入りが悪くなって、共鳴室（３０）で共鳴が起こりにくくなるという他の問題がある。

したがって、前記(3) の接続通路（３３，３４，３５）の通路長さを長くする技術的手段によって、共鳴室（３０）の共鳴周波数を低周波数側へ移行させることが望ましいが、前記消音器（３）において、接続通路（３３，３４，３５）をそのまま軸方向へ延長させる場合（図２，図３，図４，図６において右方向に延長させる場合）、軸方向への延長余地が小さいため、共鳴室（３０）の共鳴周波数を低周波数側へ十分移行させることができず、共鳴室（３０）の共鳴周波数を低周波数側の所望の周波数に設定できないという問題がある。

本発明はかかる実情に鑑みてなされたもので、接続通路の軸方向への延長余地が小さい場合でも、接続通路の長さを十分長く確保でき、共鳴室の共鳴周波数を低周波数側の所望の周波数に設定できるようにして、かかる問題を解決することを目的とする。

前記目的達成のため、請求項１記載の発明は、エンジンの排気系に接続される排気管の上流側に一端が接続され、その排気管の下流側に他端が接続される内管と、内管の少なくとも一部を覆う外管とを備え、
内管と外管との間の空間を共鳴室とし、内管の内部と共鳴室とを、内管の管壁に形成した孔と、内管の外周面上に軸方向に沿って形成されて基端側が前記孔に接続されると共に先端側が前記共鳴室に接続される接続通路とを介して連通する消音器であって、
前記接続通路は、内管の外周面からの径方向の距離が異なり、かつ内管の外周面上で軸方向に相互に重なり合う複数の通路を、前記基端側から前記先端側までの一つの連続した通路を形成するように直列に接続して構成されることを特徴としている。

前記目的達成のため、請求項２記載の発明は、前記請求項１のものにおいて、横断面が内管の外周面より径方向外方に膨出する凸形状を呈し、その内部に形成される空間を長手方向において閉じる閉塞部を長手方向の一方に有する複数の通路形成部材を、長手方向が前記軸方向と一致する向きに、かつ前記閉塞部の位置が互い違いになるように前記内管の外周面上に積層し、通路形成部材と前記内管との間と、通路形成部材間の空間とで、前記複数の通路を形成したことを特徴としている。

請求項各項記載の発明によれば、内管の管壁に形成した孔と共鳴室とを接続する接続通路を、一つの連続した通路を形成するように直列に接続させた軸方向に相互に重なり複数の通路で形成したので、接続通路の軸方向の長さに制限がある場合でも、接続通路の長さを十分長くすることができる。これにより、共鳴室の共鳴周波数を低周波数側の所望の周波数に設定できる。特に、実施例のように、共鳴室の形状が軸方向に短く、径方向に長い場合に有効である。

また、請求項２記載の発明によれば、横断面が内管の外周面より径方向外方に膨出する凸形状を呈し、長手方向の一方に閉塞部を有する通路形成部材は、その形状から、プレス成形で容易に製作することができるので、量産性に優れ、コストを低減できる。

本発明消音器を備えた排気系を示す図 図１の２矢視の消音器の一部破断斜視図 図２の３矢視の仮想線囲い部分の分解拡大図 図２の４−４線に沿う断面図 図４の５−５線に沿う拡大断面図 図４の６−６線に沿う拡大断面図 図４の７−７線に沿う拡大断面図 本発明消音器の組立順序を示す断面図

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。

以下の説明において、前後、左右および上下は、排気系が搭載される自動車の前進方向を基準にしていう。

図１において、自動車用エンジンＥの排気系Ｅｘにおける排気管１には、その上流側から下流側に順に、触媒Ｃ、一次消音器Ｍ１および二次消音器Ｍ２が接続されており、自動車の車体に搭載されるエンジンＥから排出される排気ガスは、触媒Ｃを通ってＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘなどの有害成分が浄化されたのち、一次消音器Ｍ１に入り、ここで排気音が、一次的に消音されたのち二次消音器Ｍ２に至り、ここで二次的に消音されて、外気に放出される。

以下に、図２〜７を参照して、本発明にかかる一次消音器（以下、消音器という）Ｍ１の構成について詳述する。

この消音器Ｍ１は、吸音型消音器Ｍａと共鳴型消音器Ｍｄを上流側から下流側に隣接接続して構成されている。消音器Ｍ１の外殻を構成するシェル２は、楕円筒状の外管３と、この外管３の両開口端を閉じる前、後エンドプレート４，５とより構成され、前、後エンドプレート４，５の外周縁は全周に亘り外管３の前、後端の外周面にレーザー溶接ｗ３，ｗ４される。外管３内の長手方向の中間部内周面には、外管３内を前後に区画するインナプレート６の外周面が嵌合されている。

シェル２には、その中心軸線上を縦通する内管７が一体に結合される。この内管７は、吸音型消音器Ｍａに対応する上流側内管７ｕと、共鳴型消音器Ｍｂに対応する下流側内管７ｄとを全周に亘りミグ溶接ｗ２して構成され、前、後エンドプレート４，５およびインナプレート６の中央部の支持孔を貫通しており、内管７の前端（排気ガスの流れ方向上流端）が、前エンドプレート４の支持孔に全周に亘りミグ溶接ｗ５され、また、その後端（排気ガスの流れ方向下流端）が後エンドプレート５の支持孔に全周に亘りミグ溶接ｗ６され、さらに、その前後方向中間部がインナプレート６の支持孔に、全周に亘りミグ溶接ｗ２されている。

図１，４に示すように、内管７の前端（上流端）には、上流側排気管１ｕが前エンドプレート４と共に全周に亘りミグ溶接ｗ５され、また内管７の後端（下流端）には、下流側排気管１ｄが後エンドプレート５と共に全周に亘りミグ溶接ｗ６される。

図１，４に示すように、シェル２内は、インナプレート６により、その前方の吸音室８と、その後方の共鳴室９とに画成されており、吸音室８内には、楕円筒状の、外側吸音材１１、内側吸音材１２およびステンレスウール１３が、径方向に外側から内側に向けて順に積層して充填されている。外側吸音材１１はグラスウールよりなり、内側吸音材１２は外側吸音材１１よりも耐熱性の高いグラスウールよりなる。上流側内管７ｕには、パンチング孔よりなる多数の通気孔１４が穿設されており、内管７を流れる排気ガスの一部は、通気孔１４を通って吸音室８内に流入し、その排気音は、前記吸音材１２，１１により消音される。ステンレスウール１３は、吸音材１２、１３を構成するグラスウールの繊維が、上流側内管７ｕの通気孔１４からその内管７ｕの中に入り込まないようにしている。

シェル２の後半部に形成される共鳴型消音器Ｍｂにおいて、下流側内管７ｄの外周面と外管３の内周面間に形成される空間には、密閉状の共鳴室９が形成されている。この共鳴室９内と下流側内管７ｄとは、その内管７ｄの管壁に形成した一つの孔１６と、下流側内管７ｄの管壁に設けられる接続通路Ｐを介して相互に連通されて、内管７内を流れる排気ガスは、前記孔１６および接続通路Ｐを介して共鳴室９へと流れ、共鳴室９の共鳴周波数と同じ（それと近傍の周波数を含む）の排気音を消音できるようにされている。

前記孔１６は、共鳴室９に対応する下流側内管７ｄの管壁の後部（下流部）側方に形成されており、接続通路Ｐを介して共鳴室９内に接続されている。

つぎに、図３〜７を参照して前記接続通路Ｐの構造について説明する。

この接続通路Ｐは、下流側内管７ｄの径方向に積層して互いに重なり合う内側通路形成部材２０および外側通路形成部材３０とを備えており、内側通路形成部材２０は、板材のプレス成形により軸方向に沿う長方形状に形成され、その横断面が径方向外方に膨出する円弧状（凸形状）をなし、その外周縁は取付フランジ２１により縁取りされている。この取付フランジ２１は、その全周に亘り、下流側内管７ｄの外周面の一側（前後方向左側）にミグ溶接ｗ１される。そして、内側通路形成部材２０と下流側内管７ｄとの間の空間で、複数の通路の一つとなる、内管７の軸方向に沿う内側通路２２を構成している。接続通路Ｐの基端側、すなわち内側通路形成部材２０の基端側（下流側）２３には、閉塞部２４が形成されており、この閉塞部２４を含む基端側２３により前記孔１６が覆われる。また、内側通路形成部材２０の上流側端部２５には、連通孔２６が形成されており、この連通孔２６は、前記内側通路２２と、後述する外側通路３２とを連通する。

前記内側通路形成部材２０の径方向外側で重なり合う外側通路形成部材３０は、板材のプレス成形により、前記内側通路形成部材２０よりも短い軸方向に沿う長方形状に形成され、その横断面が径方向外方に膨出するコ字状（凸形状）をなし、その先端側（下流側）３５を除いて、その外周縁に形成した取付フランジ３１が内側通路形成部材２０の取付フランジ２１上にミグ溶接ｗ１される。外側通路形成部材３０の上流側端部３３には、閉塞部３４が形成され、この閉塞部３４を含む上流側端部３３により内側通路形成部材２０の前記連通孔２６が覆われる。また、外側通路形成部材３０は、内側通路形成部材２０よりも軸方向の長さが短くされており、その先端側（下流側）３５は、内側通路形成部材２０上で、共鳴室９内に開口されて、接続通路Ｐの先端側となる。そして、外側通路形成部材３０と内側通路形成部材２０との間の空間で、複数の通路の一つとなる外側通路３２を構成している。

内側通路２２と外側通路３２は、下流側内管７ｄの外周面からの径方向の距離が異なり、その内管７ｄの外周面上で、軸方向に相互に重なり合って積層されて直列に接続され、一つの連続した長い前記接続通路Ｐを形成する。そして、内管７内を流れる排気ガスは、この一つの連続した長い接続通路Ｐを通って共鳴室９内へ流入する。具体的には、排気ガスは、下流側内管７ｄの孔１６から内側通路内２２を、下流側から上流側へ、ついで、連通孔２６から外側通路３２内を、上流側から下流側へと、内側通路２２と外側通路３２を軸方向にジグザグ状に互い違いに流れて共鳴室９へ流入する。

つぎに、図８を参照して、本発明にかかる消音器Ｍ１の組立順序について説明する。

(1) 図８（Ａ）に示すように、外側通路形成部材３０と内側通路形成部材２０をスポット溶接（３箇所）して仮止めし、これを下流側内管７ｄの外周面にミグ溶接ｗ１により取り付ける。

(2) 図８（Ｂ）に示すように、上流側内管７ｕの外周に、ステンレスウール１３と内側および外側吸音材１２，１１を巻き付けると共にインナプレート６を上流側内管７ｕの下流端に嵌合する。その後、下流側内管７ｄの上流端を、上流側内管７ｕの下流端に嵌合してから、下流側内管７ｄ、上流側内管７ｕおよびインナプレート６の全周をミグ溶接ｗ２してサブアッセンブリＳＡを作成する。

(3) 図８（Ｃ）に示すように、前記サブアッセンブリＳＡを外管３に差し込んだ後、外管３の両端に前、後エンドプレート４，５をそれぞれ嵌め込み、それらの外周全周を外管３にレーザー溶接ｗ３，ｗ４する。

(4) 図８（Ｄ）に示すように、前エンドプレート４の支持孔と上流側内管７ｕの前端および後エンドプレート５の支持孔と下流側内管７ｄの後端をそれぞれ一箇所づつスポット溶接で仮止めする。その後、上流側排気管１ｕを上流側内管７ｕに嵌合してから、前エンドプレート４、上流側内管７ｕおよび上流側排気管１ｕを全周ミグ溶接ｗ５し、続いて下流側排気管１ｄを下流側内管７ｄに嵌合してから後エンドプレート５、下流側内管７ｄおよび下流側排気管１ｄを全周ミグ溶接ｗ６する。

つぎに、この実施例の作用について説明する。

排気系Ｅｘを流れる排気ガスは、触媒Ｃを流れて有害成分が除去された後、上流側排気管１ｕを通って一次消音器Ｍ１を流れて一次消音され後、下流側排気管１ｄを通って二次消音器Ｍへと流れて二次消音された後、外気に放出される。

ところで、本発明にかかる一次消音器Ｍ１内に流入した排気ガスは、上流側内管７ｕを通ってシェル２の上流側半部に形成される吸音型消音器Ｍａに入り、ここで排気ガスの一部は、その上流側内管７ｕより多数の通気孔１４を通って吸音室８に流れ、ここで内側および外側吸音材１２，１１により吸音されて高周波の排気音を低減する。

また、内管７を流れる排気ガスは、シェル２の下流側半部に形成される共鳴型消音器Ｍｂに流入する。共鳴型消音器Ｍｂ内では、排気ガスは、下流側内管７ｄより、該内管７ｄに設けた孔１６より前記接続通路Ｐを通って共鳴室９に入り、共鳴室９に設定された所定の低周波数と同じ低周波数およびその近傍の周波数の排気音を低減する。

しかして、この実施例では、下流側内管７ｂに形成した孔１６と共鳴室９とを接続する接続通路Ｐを、直列に接続された軸方向に相互に重なり合う、内側通路２２と外側通路３２とで一つの連続した長い通路として形成したので、下流側内管７ｂの制限された軸方向の長さ範囲で、接続通路Ｐの長さを長くすることが可能となり、これによって、共鳴室９の共鳴周波数を低周波数側へ十分に移行させることができ、共鳴室９の共鳴周波数を低周波数側の所望の周波数に設定することができる。特に、この実施例のように、軸方向に短く、径方向に長い形状の共鳴室９の場合に、前述のように構成される接続通路Ｐが好適である。

なお、この実施例では、吸音型消音器Ｍａの部分で、高周波の排気音を低減し、本発明にかかる共鳴型消音器Ｍｂの部分で、低周波数の排気音を低減する。

また、この実施例では、内側通路形成部材２０および外側通路形成部材３０は、その横断面が、凸形状に形成されて、長手方向の一方に閉塞部２４，３４を有する形状に形成されるので、プレス成形で容易に作ることができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。

たとえば、前記実施例では、本発明にかかる消音器を、二次消音器Ｍ２の上流側に位置する一次消音器Ｍ１に実施しているが、これを他の消音器に実施してもよい。また、前記実施例では、本発明にかかる消音器を、吸音型消音器に隣接してそれと一体に設けているが、これを単独の消音器として実施できることは勿論である。また、前記実施例では、「軸方向に相互に重なり合う複数の通路」は、内側通路２２と外側通路３２との２つの通路で形成されているが、前記複数の通路は３つ以上の通路であってもよい。

さらに、前記実施例では、「接続通路Ｐ」は、前記特許文献１の図６と同じように、内管７の外周面の周方向の一部に形成されているが、この「接続通路Ｐ」は、前記特許文献１の図４のように、内管７の外周面の全周に亘って形成されものであってもよい。

１・・・・・・・・・排気管
３・・・・・・・・・外管
７・・・・・・・・・内管
９・・・・・・・・・共鳴室
１６・・・・・・・・・孔
２０・・・・・・・・・通路形成部材（内側通路形成部材）
２２・・・・・・・・・複数の通路（内側通路）
２３・・・・・・・・・基端側（接続通路Ｐの）
２４・・・・・・・・・閉塞部
３０・・・・・・・・・通路形成部材（外側通路形成部材）
３２・・・・・・・・・複数の通路（外側通路）
３５・・・・・・・・・先端側（接続通路Ｐの）
Ｅ・・・・・・・・・エンジン
Ｅｘ・・・・・・・・・排気系
Ｐ・・・・・・・・・接続通路

本発明は、車両用などのエンジンの排気系に接続される消音器、特に、特定周波数の排気音を効率よく消音できるようにした共鳴型の消音器に関する。

従来、自動車用エンジンの排気系（１）に設けられる排気管（４）と、この排気管（４）の少なくとも一部を覆う外筒（３１）とを備え、排気管（４）と外筒（３１）との間の空間を共鳴室（３０）とし、排気管（４）の内部と共鳴室（３０）とを、排気管（４）の管壁に形成した穴（３２）と、排気管（４）の外周面上に軸方向に沿って形成され、基端側が前記穴（３２）に接続されると共に先端側が共鳴室（３０）に接続される接続通路〔半円弧状部材（３３）、細管（３４）または筒体（３６）〕を介して連通する消音器（３）が知られている（後記特許文献１参照）。

そして、この消音器（３）は、共鳴型消音器と呼ばれ、共鳴室（３０）の共鳴周波数を特定の周波数に設定することで、その特定周波数と同じ周波数の排気音、およびその近傍の周波数の排気音を効率よく消音する。

実開平６−２２５２１号のＣＤ−ＲＯＭ

ところで、前記特許文献１に記載された消音器（３）において、消音する排気音をさらに低周波数側へ移行させる場合、共鳴室（３０）の共鳴周波数をそれに合わせて低周波数側へ移行させる。この場合、共鳴室（３０）の共鳴周波数を低周波数側へ移行させる技術的手段として、
(1) 共鳴室（３０）の容積を大きくする。

(2) 接続通路（３３，３４，３６）の通路断面積を小さくする。

(3) 接続通路（３３，３４，３６）の通路長さを長くする。

以上、(1) 〜(3) が考えられるが、前記(1) は、共鳴室（３０）の嵩が大きくなるため、消音器（３）周辺の車両機器との干渉を生じるという問題があり、前記(2) は、共鳴室（３０）への空気の出入りが悪くなって、共鳴室（３０）で共鳴が起こりにくくなるという他の問題がある。

したがって、前記(3) の接続通路（３３，３４，３６）の通路長さを長くする技術的手段によって、共鳴室（３０）の共鳴周波数を低周波数側へ移行させることが望ましいが、前記消音器（３）において、接続通路（３３，３４，３６）をそのまま軸方向へ延長させる場合（図２，図３，図４，図６において右方向に延長させる場合）、軸方向への延長余地が小さいため、共鳴室（３０）の共鳴周波数を低周波数側へ十分移行させることができず、共鳴室（３０）の共鳴周波数を低周波数側の所望の周波数に設定できないという問題がある。

本発明はかかる実情に鑑みてなされたもので、接続通路の軸方向への延長余地が小さい場合でも、接続通路の長さを十分長く確保でき、共鳴室の共鳴周波数を低周波数側の所望の周波数に設定できるようにして、かかる問題を解決することを目的とする。

前記目的達成のため、請求項１記載の発明は、エンジンの排気系に接続される排気管の上流側に一端が接続され、その排気管の下流側に他端が接続される内管と、内管の少なくとも一部を覆う外管とを備え、
内管と外管との間の空間を共鳴室とし、内管の内部と共鳴室とを、内管の管壁に形成した孔と、内管の外周面上に軸方向に沿って形成されて基端側が前記孔に接続されると共に先端側が前記共鳴室に接続される接続通路とを介して連通する消音器であって、
前記接続通路は、内管の外周面からの径方向の距離が異なり、かつ内管の外周面上で軸方向に相互に重なり合う複数の通路を、前記基端側から前記先端側までの一つの連続した通路を形成するように直列に接続して構成されることを特徴としている。

前記目的達成のため、請求項２記載の発明は、前記請求項１のものにおいて、横断面が内管の外周面より径方向外方に膨出する凸形状を呈し、その内部に形成される空間を長手方向において閉じる閉塞部を長手方向の一方に有する複数の通路形成部材を、長手方向が前記軸方向と一致する向きに、かつ前記閉塞部の位置が互い違いになるように前記内管の外周面上に積層し、通路形成部材と前記内管との間と、通路形成部材間の空間とで、前記複数の通路を形成したことを特徴としている。

請求項各項記載の発明によれば、内管の管壁に形成した孔と共鳴室とを接続する接続通路を、一つの連続した通路を形成するように直列に接続させた軸方向に相互に重なり複数の通路で形成したので、接続通路の軸方向の長さに制限がある場合でも、接続通路の長さを十分長くすることができる。これにより、共鳴室の共鳴周波数を低周波数側の所望の周波数に設定できる。特に、実施例のように、共鳴室の形状が軸方向に短く、径方向に長い場合に有効である。

また、請求項２記載の発明によれば、横断面が内管の外周面より径方向外方に膨出する凸形状を呈し、長手方向の一方に閉塞部を有する通路形成部材は、その形状から、プレス成形で容易に製作することができるので、量産性に優れ、コストを低減できる。

本発明消音器を備えた排気系を示す図 図１の２矢視の消音器の一部破断斜視図 図２の３矢視の仮想線囲い部分の分解拡大図 図２の４−４線に沿う断面図 図４の５−５線に沿う拡大断面図 図４の６−６線に沿う拡大断面図 図４の７−７線に沿う拡大断面図 本発明消音器の組立順序を示す断面図

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。

以下の説明において、前後、左右および上下は、排気系が搭載される自動車の前進方向を基準にしていう。

図１において、自動車用エンジンＥの排気系Ｅｘにおける排気管１には、その上流側から下流側に順に、触媒Ｃ、一次消音器Ｍ１および二次消音器Ｍ２が接続されており、自動車の車体に搭載されるエンジンＥから排出される排気ガスは、触媒Ｃを通ってＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘなどの有害成分が浄化されたのち、一次消音器Ｍ１に入り、ここで排気音が、一次的に消音されたのち二次消音器Ｍ２に至り、ここで二次的に消音されて、外気に放出される。

以下に、図２〜７を参照して、本発明にかかる一次消音器（以下、消音器という）Ｍ１の構成について詳述する。

この消音器Ｍ１は、吸音型消音器Ｍａと共鳴型消音器Ｍｂを上流側から下流側に隣接接続して構成されている。消音器Ｍ１の外殻を構成するシェル２は、楕円筒状の外管３と、この外管３の両開口端を閉じる前、後エンドプレート４，５とより構成され、前、後エンドプレート４，５の外周縁は全周に亘り外管３の前、後端の外周面にレーザー溶接ｗ３，ｗ４される。外管３内の長手方向の中間部内周面には、外管３内を前後に区画するインナプレート６の外周面が嵌合されている。

シェル２には、その中心軸線上を縦通する内管７が一体に結合される。この内管７は、吸音型消音器Ｍａに対応する上流側内管７ｕと、共鳴型消音器Ｍｂに対応する下流側内管７ｄとを全周に亘りミグ溶接ｗ２して構成され、前、後エンドプレート４，５およびインナプレート６の中央部の支持孔を貫通しており、内管７の前端（排気ガスの流れ方向上流端）が、前エンドプレート４の支持孔に全周に亘りミグ溶接ｗ５され、また、その後端（排気ガスの流れ方向下流端）が後エンドプレート５の支持孔に全周に亘りミグ溶接ｗ６され、さらに、その前後方向中間部がインナプレート６の支持孔に、全周に亘りミグ溶接ｗ２されている。

図２，４に示すように、内管７の前端（上流端）には、上流側排気管１ｕが前エンドプレート４と共に全周に亘りミグ溶接ｗ５され、また内管７の後端（下流端）には、下流側排気管１ｄが後エンドプレート５と共に全周に亘りミグ溶接ｗ６される。

図２，４，５に示すように、シェル２内は、インナプレート６により、その前方の吸音室８と、その後方の共鳴室９とに画成されており、吸音室８内には、楕円筒状の、外側吸音材１１、内側吸音材１２およびステンレスウール１３が、径方向に外側から内側に向けて順に積層して充填されている。外側吸音材１１はグラスウールよりなり、内側吸音材１２は外側吸音材１１よりも耐熱性の高いグラスウールよりなる。上流側内管７ｕには、パンチング孔よりなる多数の通気孔１４が穿設されており、内管７を流れる排気ガスの一部は、通気孔１４を通って吸音室８内に流入し、その排気音は、前記吸音材１２，１１により消音される。ステンレスウール１３は、吸音材１２、１１を構成するグラスウールの繊維が、上流側内管７ｕの通気孔１４からその内管７ｕの中に入り込まないようにしている。

シェル２の後半部に形成される共鳴型消音器Ｍｂにおいて、下流側内管７ｄの外周面と外管３の内周面間に形成される空間には、密閉状の共鳴室９が形成されている。この共鳴室９内と下流側内管７ｄとは、その内管７ｄの管壁に形成した一つの孔１６と、下流側内管７ｄの管壁に設けられる接続通路Ｐを介して相互に連通されて、内管７内を流れる排気ガスは、前記孔１６および接続通路Ｐを介して共鳴室９へと流れ、共鳴室９の共鳴周波数と同じ（それと近傍の周波数を含む）の排気音を消音できるようにされている。

前記孔１６は、共鳴室９に対応する下流側内管７ｄの管壁の後部（下流部）側方に形成されており、接続通路Ｐを介して共鳴室９内に接続されている。

つぎに、図３，４，６，７を参照して前記接続通路Ｐの構造について説明する。

この接続通路Ｐは、下流側内管７ｄの径方向に積層して互いに重なり合う内側通路形成部材２０および外側通路形成部材３０とを備えており、内側通路形成部材２０は、板材のプレス成形により軸方向に沿う長方形状に形成され、その横断面が径方向外方に膨出する円弧状（凸形状）をなし、その外周縁は取付フランジ２１により縁取りされている。この取付フランジ２１は、その全周に亘り、下流側内管７ｄの外周面の一側（前後方向左側）にミグ溶接ｗ１される。そして、内側通路形成部材２０と下流側内管７ｄとの間の空間で、複数の通路の一つとなる、内管７の軸方向に沿う内側通路２２を構成している。接続通路Ｐの基端側、すなわち内側通路形成部材２０の基端側（下流側）２３には、閉塞部２４が形成されており、この閉塞部２４を含む基端側２３により前記孔１６が覆われる。また、内側通路形成部材２０の上流側端部２５には、連通孔２６が形成されており、この連通孔２６は、前記内側通路２２と、後述する外側通路３２とを連通する。

前記内側通路形成部材２０の径方向外側で重なり合う外側通路形成部材３０は、板材のプレス成形により、前記内側通路形成部材２０よりも短い軸方向に沿う長方形状に形成され、その横断面が径方向外方に膨出するコ字状（凸形状）をなし、その先端側（下流側）３５を除いて、その外周縁に形成した取付フランジ３１が内側通路形成部材２０の取付フランジ２１上にミグ溶接ｗ１される。外側通路形成部材３０の上流側端部３３には、閉塞部３４が形成され、この閉塞部３４を含む上流側端部３３により内側通路形成部材２０の前記連通孔２６が覆われる。また、外側通路形成部材３０は、内側通路形成部材２０よりも軸方向の長さが短くされており、その先端側（下流側）３５は、内側通路形成部材２０上で、共鳴室９内に開口されて、接続通路Ｐの先端側となる。そして、外側通路形成部材３０と内側通路形成部材２０との間の空間で、複数の通路の一つとなる外側通路３２を構成している。

内側通路２２と外側通路３２は、下流側内管７ｄの外周面からの径方向の距離が異なり、その内管７ｄの外周面上で、軸方向に相互に重なり合って積層されて直列に接続され、一つの連続した長い前記接続通路Ｐを形成する。そして、内管７内を流れる排気ガスは、この一つの連続した長い接続通路Ｐを通って共鳴室９内へ流入する。具体的には、排気ガスは、下流側内管７ｄの孔１６から内側通路２２内を、下流側から上流側へ、ついで、連通孔２６から外側通路３２内を、上流側から下流側へと、内側通路２２と外側通路３２を軸方向にジグザグ状に互い違いに流れて共鳴室９へ流入する。

つぎに、図８を参照して、本発明にかかる消音器Ｍ１の組立順序について説明する。

(1) 図８（Ａ）に示すように、外側通路形成部材３０と内側通路形成部材２０をスポット溶接（３箇所）して仮止めし、これを下流側内管７ｄの外周面にミグ溶接ｗ１により取り付ける。

(2) 図８（Ｂ）に示すように、上流側内管７ｕの外周に、ステンレスウール１３と内側および外側吸音材１２，１１を巻き付けると共にインナプレート６を上流側内管７ｕの下流端に嵌合する。その後、下流側内管７ｄの上流端を、上流側内管７ｕの下流端に嵌合してから、下流側内管７ｄ、上流側内管７ｕおよびインナプレート６の全周をミグ溶接ｗ２してサブアッセンブリＳＡを作成する。

(3) 図８（Ｃ）に示すように、前記サブアッセンブリＳＡを外管３に差し込んだ後、外管３の両端に前、後エンドプレート４，５をそれぞれ嵌め込み、それらの外周全周を外管３にレーザー溶接ｗ３，ｗ４する。

(4) 図８（Ｄ）に示すように、前エンドプレート４の支持孔と上流側内管７ｕの前端および後エンドプレート５の支持孔と下流側内管７ｄの後端をそれぞれ一箇所づつスポット溶接で仮止めする。その後、上流側排気管１ｕを上流側内管７ｕに嵌合してから、前エンドプレート４、上流側内管７ｕおよび上流側排気管１ｕを全周ミグ溶接ｗ５し、続いて下流側排気管１ｄを下流側内管７ｄに嵌合してから後エンドプレート５、下流側内管７ｄおよび下流側排気管１ｄを全周ミグ溶接ｗ６する。

つぎに、この実施例の作用について説明する。

排気系Ｅｘを流れる排気ガスは、触媒Ｃを流れて有害成分が除去された後、上流側排気管１ｕを通って一次消音器Ｍ１を流れて一次消音され後、下流側排気管１ｄを通って二次消音器Ｍ２へと流れて二次消音された後、外気に放出される。

ところで、本発明にかかる一次消音器Ｍ１内に流入した排気ガスは、上流側内管７ｕを通ってシェル２の上流側半部に形成される吸音型消音器Ｍａに入り、ここで排気ガスの一部は、その上流側内管７ｕより多数の通気孔１４を通って吸音室８に流れ、ここで内側および外側吸音材１２，１１により吸音されて高周波の排気音を低減する。

また、内管７を流れる排気ガスは、シェル２の下流側半部に形成される共鳴型消音器Ｍｂに流入する。共鳴型消音器Ｍｂ内では、排気ガスは、下流側内管７ｄより、該内管７ｄに設けた孔１６より前記接続通路Ｐを通って共鳴室９に入り、共鳴室９に設定された所定の低周波数と同じ低周波数およびその近傍の周波数の排気音を低減する。

しかして、この実施例では、下流側内管７ｄに形成した孔１６と共鳴室９とを接続する接続通路Ｐを、直列に接続された軸方向に相互に重なり合う、内側通路２２と外側通路３２とで一つの連続した長い通路として形成したので、下流側内管７ｄの制限された軸方向の長さ範囲で、接続通路Ｐの長さを長くすることが可能となり、これによって、共鳴室９の共鳴周波数を低周波数側へ十分に移行させることができ、共鳴室９の共鳴周波数を低周波数側の所望の周波数に設定することができる。特に、この実施例のように、軸方向に短く、径方向に長い形状の共鳴室９の場合に、前述のように構成される接続通路Ｐが好適である。

なお、この実施例では、吸音型消音器Ｍａの部分で、高周波の排気音を低減し、本発明にかかる共鳴型消音器Ｍｂの部分で、低周波数の排気音を低減する。

また、この実施例では、内側通路形成部材２０および外側通路形成部材３０は、その横断面が、凸形状に形成されて、長手方向の一方に閉塞部２４，３４を有する形状に形成されるので、プレス成形で容易に作ることができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。

たとえば、前記実施例では、本発明にかかる消音器を、二次消音器Ｍ２の上流側に位置する一次消音器Ｍ１に実施しているが、これを他の消音器に実施してもよい。また、前記実施例では、本発明にかかる消音器を、吸音型消音器に隣接してそれと一体に設けているが、これを単独の消音器として実施できることは勿論である。また、前記実施例では、「軸方向に相互に重なり合う複数の通路」は、内側通路２２と外側通路３２との２つの通路で形成されているが、前記複数の通路は３つ以上の通路であってもよい。

さらに、前記実施例では、「接続通路Ｐ」は、前記特許文献１の図６と同じように、内管７の外周面の周方向の一部に形成されているが、この「接続通路Ｐ」は、前記特許文献１の図４のように、内管７の外周面の全周に亘って形成されものであってもよい。

１・・・・・・・・・排気管
３・・・・・・・・・外管
７・・・・・・・・・内管
９・・・・・・・・・共鳴室
１６・・・・・・・・・孔
２０・・・・・・・・・通路形成部材（内側通路形成部材）
２２・・・・・・・・・複数の通路（内側通路）
２３・・・・・・・・・基端側（接続通路Ｐの）
２４・・・・・・・・・閉塞部
３０・・・・・・・・・通路形成部材（外側通路形成部材）
３２・・・・・・・・・複数の通路（外側通路）
３５・・・・・・・・・先端側（接続通路Ｐの）
Ｅ・・・・・・・・・エンジン
Ｅｘ・・・・・・・・・排気系
Ｐ・・・・・・・・・接続通路

Claims (2)

1. エンジン（Ｅ）の排気系（Ｅｘ）に接続される排気管（１）の上流側に一端が接続され、その排気管（１）の下流側に他端が接続される内管（７）と、内管（７）の少なくとも一部を覆う外管（３）とを備え、
   内管（７）と外管（３）との間の空間を共鳴室（９）とし、内管（７）の内部と共鳴室（９）とを、内管（７）の管壁に形成した孔（１６）と、内管（７）の外周面上に軸方向に沿って形成されて基端側（２３）が前記孔（１６）に接続されると共に先端側（３５）が共鳴室（９）に接続される接続通路（Ｐ）とを介して連通する消音器であって、
   前記接続通路（Ｐ）は、内管（７）の外周面からの径方向の距離が異なり、かつ内管（７）の外周面上で軸方向に相互に重なり合う複数の通路（２２、３２）を、前記基端側（２３）から前記先端側（３５）までの一つの連続した通路を形成するように直列に接続して構成されることを特徴とする、消音器。
2. 横断面が内管（７）の外周面より径方向外方に膨出する凸形状を呈し、その内部に形成される空間を長手方向において閉じる閉塞部（２４，３４）を長手方向の一方に有する複数の通路形成部材（２０，３０）を、長手方向が前記軸方向と一致する向きに、かつ前記閉塞部（２４，３４）の位置が互い違いになるように前記内管（７）の外周面上に積層し、通路形成部材（２０）と前記内管（７）との間と、通路形成部材（２０，３０）間の空間とで、前記複数の通路（２２、３２）を形成したことを特徴とする、前記請求項１記載の消音器。

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