JP2019127932A - マフラ - Google Patents

Abstract

【課題】マフラで発生する共鳴音を低減する効果を向上するとともに、マフラのケーシングが振動することで発生する放射音を低減可能なマフラを提供する。【解決手段】ケーシングと、消音部材と、を備える。消音部材は、ケーシングの内壁面に沿って配置される。消音部材は、壁部と、開口部と、を備える。壁部は、第１の方向に沿って延在し、第１の方向に沿って窪み部を形成する板状の部位である。開口部は、壁部に形成され、窪み部と内壁面とにより覆われた空間である消音空間と、内壁面に囲まれた内部空間のうち消音空間以外の空間と、を連通する。【選択図】図２

Description

本開示は、マフラに関する。

車両に搭載されるマフラでは、閉管共鳴による共鳴音が発生する。特許文献１には、この共鳴音を低減可能なマフラが開示されている。すなわち、特許文献１に記載のマフラは、ケーシングと、セパレータと、共鳴部と、を備える。ケーシングは、排気音を低減するための排気流路を内部に有する。セパレータは、ケーシングの内壁面に囲まれた内部空間を複数の室に仕切る。共鳴部は、セパレータに設けられ、その長手方向の一端部が上記複数の室の１つに開口し、他端部が覆われるサイドブランチ型共鳴器を形成する。

特開２００２−２７６３２９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のマフラでは、上記共鳴部がセパレータに設けられる。このため、マフラの伸張方向等に発生する共鳴音を低減するには、上記共鳴部の長手方向の長さを適切に確保できない場合がある。また、内燃機関から排出される排ガスには、周期的な圧力の変化（脈動圧）が存在する。そして、マフラ内に導入される排ガスの脈動圧によりケーシングは振動し、音（放射音）が発生する。特許文献１に記載のマフラでは、この放射音を抑制することについて何ら考慮されていない。

本開示は、マフラで発生する共鳴音を低減する効果を向上するとともに、マフラのケーシングが振動することで発生する放射音を低減可能なマフラを提供することを目的としている。

本開示の一態様は、マフラであって、ケーシングと、消音部材と、を備える。ケーシングは、排気音を低減するための排気流路を内部に有する。消音部材は、ケーシングの内壁面に沿って配置される。消音部材は、壁部と、開口部と、を備える。壁部は、第１の方向に沿って延在し、第１の方向に沿って窪み部を形成する板状の部位である。開口部は、壁部に形成され、窪み部とケーシングの内壁面とにより覆われた空間である消音空間と、ケーシングの内壁面に囲まれた内部空間のうち消音空間以外の空間と、を連通する。

このような構成によれば、消音部材の第１の方向の長さを適切に設定することで、共鳴音と逆位相の音波を発生させ、共鳴音を低減できる。また、ケーシングの内壁面に沿って消音部材が配置されるため、消音部材がセパレータに搭載される構成と比較して、消音部材の第１の方向の長さを確保できる。よって、上記構成と比較して共鳴音を低減する効果を向上できる。さらには、消音部材がケーシングの内壁面に取り付けられるため、ケーシングの剛性を向上し、ケーシングの振動による放射音を抑制できる。したがって、マフラで発生する共鳴音を低減する効果を向上するとともに放射音を抑制できる。

本開示の一態様では、開口部の開口面積が、消音空間の断面積と略同一でもよい。
また、本開示の一態様では、窪み部における第１の方向の一端部が覆われ、他端部に開口部が形成されていてもよい。

このような構成によれば、ケーシングの両端部の近傍に位置する、共鳴音の音圧の腹に開口部を配置し得る。よって、共鳴音を効果的に低減でき得る。
本開示の一態様では、壁部は、小窪み部と、小窪み部と第１の方向において連続し、小窪み部よりも大きく窪んだ大窪み部と、を窪み部として形成してもよい。そして、小窪み部の第１の方向の大窪み部と反対側の端部に開口部が形成されていてもよい。

このような構成によれば、消音部材により、ヘルムホルツ共鳴器を形成できる。このため、特定の周波数の共鳴音を減衰可能となる。
本開示の一態様では、窪み部における第１の方向の両端部が覆われてもよい。そして、開口部が、壁部における窪み部を形成する部分の第１の方向の中央部に形成されていてもよい。

このような構成によれば、ケーシングの中央部の近傍に位置する、共鳴音の音圧の腹に開口部を配置し得る。よって、共鳴音を効果的に低減でき得る。
本開示の一態様では、消音部材は、第１の方向が直線状である壁部を備え、当該壁部の延在方向がケーシングの伸張方向と一致するように配置されていてもよい。なお、ここでいう「一致」とは、厳密な意味での一致に限るものではなく、目的とする効果を奏するのであれば厳密に一致でなくてもよい。

このような構成によれば、消音部材が、壁部の延在方向とケーシングの伸張方向とが一致しないように位置する構成と比較して、ケーシングの剛性を向上できる。よって、上記構成と比較して、放射音を抑制できる。

本開示の一態様では、消音部材が、窪み部の一端の縁部に沿って延びるフランジ状の取付け部を備えていてもよい。そして、取付け部がケーシングの内壁面に接合されていてもよい。

このような構成によれば、消音部材がフランジ状の取付け部を有しない構成と比較して、消音部材とケーシングの内壁面との接触面積を向上できる。したがって、上記構成と比較して、ケーシングの剛性を向上させ、放射音を抑制できる。

本開示の一態様は、ケーシングの内壁面に囲まれた内部空間を仕切るセパレータを更に備えてもよい。セパレータは、フランジ部と、凹部と、を有してもよい。フランジ部は、当該セパレータの外縁部に沿って設けられる。凹部は、消音部材を通す空間である挿通空間をケーシングの内壁面との間に形成する。フランジ部がケーシングの内壁面に接合され、挿通空間に消音部材が通されていてもよい。

このような構成によれば、セパレータと消音部材との組付け性を向上させることができる。また、セパレータがフランジ部を有しない構成と比較して、セパレータとケーシングとの接触面積を向上できる。したがって、上記構成と比較して、ケーシングの剛性を向上させ、放射音を抑制できる。

本開示の一態様は、消音部材とケーシングの内壁面との間、及び、消音部材とセパレータとの間、の少なくとも一方に配置された弾性部材を更に備えてもよい。
このような構成によれば、弾性部材がケーシングの振動を吸収するダンパーとして作用するため、放射音を抑制できる。また、弾性部材を弾性変形させて各部材の相対位置を適宜調節できるため、各部材の組付け性を向上できる。

本開示の一態様は、ケーシングの内壁面に沿って配置された追加の消音部材を更に備えてもよい。追加の消音部材は、壁部と、開口部と、を備えてもよい。壁部は、第２の方向に沿って延在し、第２の方向に沿って窪み部を形成する板状の部位である。開口部は、追加の消音部材の壁部に形成され、追加の消音部材の窪み部とケーシングの内壁面とにより覆われた空間である追加の消音空間と、ケーシングの内部空間のうち消音空間以外の空間と、を連通する。

このような構成によれば、マフラが消音部材を１つだけ備える構成と比較して、共鳴音を一層抑制できる。

図１は、本実施形態のマフラの内部を透過的に示した斜視図である。 図２は、本実施形態のマフラの内部を透過的に示した上面図である。 図３は、図２のIII−III断面図である。 図４は、図２のIV−IV断面図である。 図５は、閉塞端部に小孔が形成された消音部材を示す図である。 図６は、両端部が覆われ、中央部に開口部が形成された消音部材を示す図である。 図７は、ヘルムホルツ共鳴器を形成可能な消音部材を示す図である。 図８Ａは、消音部材の断面形状を示す図（１）、図８Ｂは、消音部材の他の断面形状を示す図（２）、図８Ｃは、消音部材の他の断面形状を示す図（３）である。 図９Ａは、消音部材の閉塞端部の形状を示す図（１）、図９Ｂは、消音部材の閉塞端部の形状を示す図（２）、図９Ｃは、消音部材の閉塞端部の形状を示す図（３）である。 図１０は、消音部材の他の配置例を示す図（１）である。 図１１は、消音部材の他の配置例を示す図（２）である。 図１２は、消音部材の他の配置例を示す図（３）である。 図１３は、消音部材の他の形状を示す図（２）である。 図１３は、セパレータに孔部が形成されていない場合の消音部材の配置例を示す図である。 図１５Ａは、弾性部材が配置される箇所を示す図、図１５Ｂは、消音部材とケーシングとの間の弾性部材の配置箇所の拡大図、図１５Ｃは、消音部材とセパレータとの間の弾性部材の配置箇所の拡大図である。 図１６Ａは、２つの消音部材と同様の効果を奏し得る１つの部材を示す図、図１６Ｂは、図１６ＡのXVIB−XVIB断面図である。

以下、図面を参照しながら、本開示を実施するための形態を説明する。
［１．構成］
図１及び図２に示すマフラ１は、車両に搭載され、車両の内燃機関から排出される排ガスの排気流路の一部を構成する。マフラ１は、ケーシング１０と、複数（この例では２つ）のセパレータ１１，１２と、インレットパイプ１３と、アウトレットパイプ１４と、複数（この例では２つ）の消音部材１５，１６と、を備える。
＜ケーシング＞
ケーシング１０は、排気音を低減するための排気流路を内部に有する。ケーシング１０は、シェル部材１０１と、前蓋部材１０２及び後蓋部材１０３と、を備える。シェル部材１０１は、あらかじめ定められた伸張方向１０ａに伸びる筒状の部材である。前蓋部材１０２及び後蓋部材１０３は、シェル部材１０１の伸張方向１０ａの両端開口部を閉塞する。シェル部材１０１の伸張方向１０ａが、ケーシング１０の伸張方向１０ａである。また、図１等では、ケーシング１０の短手方向は符号１０ｂ、鉛直方向は符号１０ｃで示される。
＜セパレータ＞
セパレータ１１，１２（第１セパレータ１１及び第２セパレータ１２）は、ケーシング１０の内壁面に囲まれた内部空間を仕切る部材である。セパレータ１１，１２により、上記内部空間は、複数の室に区画される。本実施形態では、上記内部空間は、後蓋部材１０３側から第１室３１、第２室３２及び第３室３３の３つの室に区画される。

図２及び図３に示すように、第１セパレータ１１は、本体部１１１と、フランジ部１１２と、を有する。本体部１１１は、略楕円状の平板状の部位である。フランジ部１１２は、本体部１１１の外縁部に沿って設けられたフランジ状の部位である。

図３に示すように、本体部１１１には、第１室３１と第２室３２とを連通する連通孔１１１ａ，１１１ｂが形成されている。連通孔１１１ａには、アウトレットパイプ１４が挿通される。また本体部１１１には、インレットパイプ１３が挿通される挿通孔１１１ｃが形成されている。

第１セパレータ１１は、凹部１１３を有する。凹部１１３は、挿通空間１１４ａをシェル部材１０の内壁面との間に形成するためのものである。挿通空間１１４ａは、消音部材１５を通す空間である。凹部１１３は、本体部１１１の外周のうち本体部１１１の長手方向（図３の上下方向）に沿った側に設けられる。また、凹部１１３は略半円状に形成されている。特に、凹部１１３は、当該凹部１１３の周方向の両端部（略半円弧の両端部）に、本体部１１１とシェル部材１０１の内壁面との間にわずかな隙間１１３ａを形成するための湾曲部１１３ｂを有する。湾曲部１１３ｂにより形成される隙間１１３ａには、後述する消音部材１５のフランジ状の取付け部１５２が通される。

第２セパレータ１２は、基本的な構造は第１セパレータ１１と同様であるため、説明を省略する。なお、第２セパレータ１２は、本体部１２１と、フランジ部１２２と、を有する。
＜インレットパイプ＞
インレットパイプ１３は、内燃機関からの排ガスをケーシング１０内に導入するためのパイプである。インレットパイプ１３は、前蓋部材１０２、第２セパレータ１２及び第１セパレータ１１を貫通して設けられている。インレットパイプ１３の下流端は、第１室３１に開口している。
＜アウトレットパイプ＞
アウトレットパイプ１４は、図示しないマフラ１の下流にあるパイプに接続されて排ガスをケーシング１０から排出するためのパイプである。アウトレットパイプ１４は、後蓋部材１０３、第１セパレータ１１及び第２セパレータ１２を貫通して設けられている。アウトレットパイプ１４の上流端は、第３室３３に開口している。
＜消音部材＞
消音部材１５，１６（第１消音部材１５及び第２消音部材１６）は、ケーシング１０（具体的にはシェル部材１０１）の内壁面に沿って配置される。消音部材１５，１６は、ケーシング１０を内部から補強するとともに、ケーシング１０の内部にサイドブランチ型共鳴器を形成するために設けられる。

第１消音部材１５は、壁部１５１と、取付け部１５２と、開口部１５３と、を備える。
壁部１５１は、ケーシング１０の内壁面の第１の方向（本実施形態では一直線状の方向）１５ａに沿って延在する。また、壁部１５１は、第１の方向１５ａに沿って窪み部１５１ａを形成する板状の部位である。すなわち、壁部１５１は、第１の方向１５ａに沿って伸びた細長い形状である。窪み部１５１ａにおける第１の方向１５ａの一端部は覆われ、他端部には開口部１５３が形成されている。具体的には、壁部１５１は、胴体部１５１ｂと閉塞部１５１ｃとを有する。

胴体部１５１ｂは、第１の方向１５ａに沿って伸びた長手方向を有する。胴体部１５１ｂは、図８Ａに示すように、第１の方向１５ａに垂直な断面における断面形状が略Ｕ字状（具体的には半円弧状）である。また、胴体部１５１ｂの内径は、第１の方向１５ａに沿って略一定である。なお、図８Ａは、図２のIII−III断面の図である。

閉塞部１５１ｃは、胴体部１５１ｂの長手方向の一端部を覆う。閉塞部１５１ｃは、第１の方向１５ａに垂直な断面における断面形状が略Ｕ字状（具体的には半円弧状）である。また、閉塞部１５１ｃは、胴体部１５１ｂと反対側に同心円状に縮径する。この閉塞部１５１ｃ（すなわち、第１消音部材１５の閉塞端部）の外形は、図９Ａに示すように、側面視で１／４円弧状である。一方、胴体部１５１ｂの閉塞部１５１ｃによって覆われていない方の他端部は開口し、開口部１５３が形成される。胴体部１５１ｂ及び閉塞部１５１ｃにより、一端部が覆われた窪み部１５１ａが形成される。

図１〜図３に示す取付け部１５２は、窪み部１５１ａの一端（図１においては上方に位置する端）の縁部に沿って位置する。換言すれば、取付け部１５２は、窪み部１５１ａの第１の方向１５ａ周りの周方向の縁部に沿って位置する。窪み部１５１ａがケーシング１０の内壁面で閉じられる（覆われる）ようにケーシング１０（具体的にはシェル部材１０１）の内壁面に取り付けられる。本実施形態では、取付け部１５２は、窪み部１５１ａの上記一端の縁部に沿って延びるフランジ状の部位である。そして、フランジ状の取付け部１５２がケーシング１０の内壁面に溶接等により接合される。これにより、窪み部１５１ａとケーシング１０の内壁面とにより覆われた空間である消音空間１５５が形成される。換言すれば、壁部１５１の内壁面とケーシング１０の内壁面との間に第１の方向１５ａに伸びる略半円柱状の消音空間１５５が形成される。

開口部１５３は、消音空間１５５と、ケーシング１０の内壁面に囲まれた内部空間のうち消音空間１５５以外の空間と、を連通する。開口部１５３は、窪み部１５１ａ（胴体部１５１ｂ）における第１の方向１５ａの閉塞端部（閉塞部１５１ｃ）と反対側の端部に形成される。

開口部１５３の開口面積は、消音空間１５５の断面積と略同一である。ここでいう消音空間１５５の断面積とは、消音空間１５５の第１の方向１５ａに垂直な断面であって、第１の方向１５ａの所定の位置における断面の断面積である。具体的には、ここでいう断面積は、胴体部１５１ｂを通過する断面の断面積である。特に、本実施形態では、胴体部１５１ｂの内径が第１の方向１５ａに沿って略一定であるため、上記断面積は、消音空間１５５の第１の方向１５ａに沿って断面積が略一定である部分の断面積ともいえる。なお、図８Ａでは、消音空間１５５の上記断面がハッチングにより示されている。

第２消音部材１６は、消音部材１５と形状及び大きさが同一である。第２消音部材１６は、第１消音部材１５の壁部１５１、取付け部１５２、開口部１５３、窪み部１５１ａ、胴体部１５１ｂ及び閉塞部１５１ｃにそれぞれ対応する構成として、壁部１６１、取付け部１６２、開口部１６３、窪み部１６１ａ、胴体部１６１ｂ及び閉塞部１６１ｃを備える。なお、第２消音部材１６は、直線状の第２の方向１６ａに沿って延在する。また、第２消音部材１６の窪み部１６１ａとケーシング１０の内壁面とにより覆われた空間である消音空間１６５が形成される。

第１消音部材１５の第１の方向１５ａの長さＬ１と、第２消音部材１６の第２の方向１６ａの長さＬ２（Ｌ２＝Ｌ１）とは、マフラ１の特定周波数の共鳴音を低減するように設定される。具体的には、第１消音部材１５によるサイドブランチ型共鳴器の共鳴周波数Ｆｓは、Ｆｓ＝ｃ／（４×Ｌ１）で与えられる。ここで、ｃは音速である。この周波数Ｆｓが、マフラ１の共鳴音のｎ次モード（ｎは自然数）の周波数Ｆｎ（Ｆｎ＝（ｎ×ｃ）／（２×Ｌ））と一致するように消音部材１５，１６の長さＬ１，Ｌ２が設定される。なお、Ｌはマフラ１（ケーシング１０）の伸張方向１０ａの長さである。換言すれば、ｎ次モードの共鳴音の低減する場合、消音部材１５，１６の長さＬ１，Ｌ２は、およそＬ１＝Ｌ２＝（ｎ×Ｌ）／２に設定される。本実施形態では、消音部材１５，１６により周波数が１次モードである共鳴音を低減するため、消音部材１５，１６の長さＬ１，Ｌ２は、およそＬ１＝Ｌ２＝Ｌ／２となるように設定される。すなわち、消音部材１５，１６の長さＬ１，Ｌ２は、マフラ１の伸張方向１０ａの長さＬよりも短い。

また、本実施形態では、消音部材１５，１６は、シェル部材１０１の内壁面のうち、面積がより大きな面に取り付けられる。具体的には、シェル部材１０１の内壁面のうち、曲率半径が大きい２つの面（図３の左右両側に位置する面）の一方に消音部材１５，１６が配置される。

また、消音部材１５，１６は、ケーシング１０の伸張方向１０ａに沿って延在するように配置される。換言すれば、第１消音部材１５の第１の方向１５ａと、第２消音部材１６の第２の方向１６ａと、がケーシング１０の伸張方向１０ａと略一致するように配置される。

さらに、消音部材１５，１６の開口部１５３，１６３は、ケーシング１０の内部において、共鳴音の音圧の腹に位置するように配置される。
本実施形態では、第１消音部材１５は、その開口部１５３が後蓋部材１０３の内壁面の近傍（すなわち、一次モードの腹）に位置し、反対側の端部がマフラ１の長手方向の中央近傍（すなわち、一次モードの節）に位置するように配置される。他方、第２消音部材１６は、その開口部１６３が前蓋部材１０２の内壁面の近傍（すなわち、一次モードの腹）に位置し、反対側の端部がマフラ１の中央近傍（すなわち、一次モードの節）に位置するように配置される。なお、このように、開口部１５３，１６３を共鳴音の腹に配置するのは、低減される音圧を最大にできるからである。なお、図２には、１次モード及び２次モードの腹及び節の位置が模式的に示されている。

［２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）本実施形態では、マフラ１は、シェル部材１０１の内壁面に沿って配置された消音部材１５，１６を備える。したがって、消音部材１５の第１の方向１５ａの長さＬ１と消音部材１６の第２の方向１６ａの長さＬ２とを適切に設定することで、共鳴音と逆位相の音波を発生させ、共鳴音を低減できる。また、ケーシング１０の内壁面に沿って消音部材１５，１６が配置されるため、消音部材１５，１６がセパレータ１１，１２に搭載される構成と比較して、消音部材１５，１６の長さＬ１，Ｌ２を確保できる。よって、上記構成と比較して共鳴音を低減する効果を向上できる。さらには、消音部材１５，１６がケーシング１０の内壁面に取り付けられるため、ケーシング１０の剛性を向上させ、ケーシング１０の放射音を抑制できる。したがって、マフラ１で発生する共鳴音を低減する効果を向上するとともに放射音を抑制できる。

（２）本実施形態では、消音部材１５の窪み部１５１ａ，１６１ａの方向１５ａ，１６ａの一端部が覆われ、他端部に開口部１５３，１６３が形成されている。したがって、ケーシング１０の伸張方向１０ａの両端部の近傍に位置する、共鳴音の音圧の腹に開口部１５３，１６３を配置しやすい。よって、共鳴音を効果的に低減でき得る。

（３）本実施形態では、消音部材１５，１６は、壁部１５１，１６１の延在方向（すなわち、方向１５ａ，１６ａ）がケーシング１０の伸張方向１０ａと一致するように配置される。したがって、消音部材１５，１６が、壁部１５１，１６１の延在方向とケーシング１０の伸張方向１０ａとが一致しないように配置される構成（例えば壁部１５１，１６１の延在方向が伸張方向１０ａに対して垂直である構成）と比較して、ケーシング１０の剛性を向上できる。よって、上記構成と比較して、放射音を抑制できる。

（４）本実施形態では、消音部材１５，１６のフランジ状の取付け部１５２，１６２がケーシング１０の内壁面に接合されている。
したがって、消音部材１５，１６がフランジ状の取付け部１５２，１６２を有しない構成と比較して、消音部材１５，１６とケーシング１０の内壁面との接触面積を向上できる。したがって、上記構成と比較して、ケーシング１０の剛性を向上させ、放射音を抑制できる。

（５）本実施形態では、セパレータ１１，１２のフランジ部１１２，１２２がケーシング１０の内壁面に接合されている。また、例えばセパレータ１１については、セパレータ１１の凹部１１３により形成される挿通空間１１４ａに第１消音部材１５の窪み部１５１ａ及び取付け部１５２が通されている。

したがって、セパレータ１１と消音部材１５との組付け性を向上させることができる。また、セパレータ１１，１２がフランジ部１１２，１２２を有しない構成と比較して、セパレータ１１，１２とケーシング１０の内壁面との接触面積を向上できる。したがって、上記構成と比較して、ケーシング１０の剛性を向上させ、放射音を抑制できる。

［３．他の実施形態］
以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（１）ケーシングの形状は上記実施形態の形状に限られない。例えば、シェル部材の伸張方向１０ａに垂直な断面形状は、楕円状以外の形状であってもよく、真円状、多角形状等であってもよい。

（２）上記実施形態において、シェル部材１０１、前蓋部材１０２及び後蓋部材１０３は互いに一体成形されていてもよい。また、上記実施形態では、ケーシング１０は、シェル部材１０１、前蓋部材１０２及び後蓋部材１０３の３部材から構成されるが、ケーシングの構成はこれに限られない。例えば、ケーシングは、当該ケーシングの下部を形成する下ケースと、当該ケーシングの上部を形成する上ケースと、の２部材から構成されていてもよい。

（３）上記実施形態において、マフラは、１つのセパレータを備えていてもよい。またマフラは、２つ以外の複数のセパレータを備えていてもよい。
（４）例えば、第１消音部材１５には、開口部１５３とは別の少なくとも１つの開口（小孔）が形成されていてもよい。この場合において、例えば第１消音部材１５における第１の方向１５ａの覆われた一端部（閉塞部１５１ｃ）に、少なくとも１つの開口が形成されていてもよい。例えば、図５に示す丸で囲まれた部分に少なくとも１つの開口が形成されていてもよい。少なくとも１つの開口は、消音空間１５５とケーシング１０の内部空間のうち消音空間１５５以外の空間とを連通する。また、少なくとも１つの開口の開口面積は、開口部１５３の開口面積よりも小さい（この例では、開口部１５３の開口面積よりも極めて小さい。）。

このような構成によれば、第１消音部材１５の上記一端部に少なくとも１つの開口が形成されていない構成と比較して、より広い周波数帯域の排気音を減衰できることが実験によりわかる。なお、開口の位置は閉塞部１５１ｃに限られない。例えば、少なくとも１つの開口は、第１消音部材１５の第１の方向１５ａの中央部やその他の箇所に形成されていてもよい。

（５）消音部材は、図６に示すような構成でもよい。すなわち、図６に示す消音部材１７は、窪み部１７１ａにおける第３の方向１７ａの両端部が覆われている。そして、開口部１７３が、壁部１７１における窪み部１７１ａを形成する部分の第３の方向１７ａの中央部（例えば図中、丸で囲まれた部分）に形成されている。なお、開口部１７３の開口面積は、消音空間１７５の断面積（例えば図中のＡ−Ａ断面の断面積）と略同一である。

このような構成によれば、ケーシング１０における伸張方向１０ａの中央部の近傍に位置する、共鳴音の音圧の腹（例えば図２に示す２次モードの腹）に開口部１７３を配置しやすい。よって、共鳴音を効果的に低減でき得る。

また例えば、一端部が覆われ、他端部に開口部が形成された消音部材を用いて２次モードの共鳴音を低減するためには、上記２つの消音部材の開口部を２次モードの腹（すなわち、ケーシング１０における伸張方向１０ａの中央部）でつき合わせて配置することが考えられる。この場合、２つの消音部材が必要であり、また、マフラの製造工程において２つの消音部材を突き合わせて配置する作業が発生する。これに対して、消音部材１７によれば、２つの消音部材を突き合わせ作業は不要であり、１つの消音部材１７を配置すればよい。よって、特定周波数の共鳴音を低減可能なマフラを製造する際に、部品点数を削減できるとともに作業工数を低減できる。

（６）例えば、消音部材は、図７に示すような構成でもよい。図７に示す消音部材１８は、第４の方向１８ａに沿って窪み部１８１ａを形成する板状の壁部１８１を備える。窪み部１８１ａは、小窪み部１８１ｂと、大窪み部１８１ｃと、を有する。

小窪み部１８１ｂ及び大窪み部１８１ｃは、窪みの形状及び大きさが第４の方向１８ａに沿って略同一である。大窪み部１８１ｃは、小窪み部１８１ｂと第４の方向１８ａにおいて連続し、小窪み部１８１ｂよりも大きく窪んでいる。大窪み部１８１ｃにおける第４の方向１８ａの端部であって小窪み部１８１ｂと反対側の端部は覆われている。また、小窪み部１８１ｂにおける第４の方向１８ａの端部であって大窪み部１８１ｃと反対側の端部には、開口部１８３が形成されている。この開口部１８３は、窪み部１８１ａとケーシング１０の内壁面とに覆われた空間である消音空間１８５と、ケーシング１０の内部空間のうち消音空間以外の空間と、を連通する。なお、開口部１８３の開口面積は、小部分空間１８３ａの断面積と略同一である。小部分空間１５５ａは、消音空間１８５の一部であって、小窪み部１８１ｂとケーシング１０の内壁面とに覆われた空間として形成される。

このような構成によれば、消音部材１８をケーシング１０の内壁面に取り付けることにより、ヘルムホルツ共鳴器を形成できる。このため、特定の周波数の共鳴音を減衰可能となる。なお、上記の例において、小径胴体部１８１ａ及び大窪み部１８１ｃの形状及び大きさは第４の方向１８ａに沿って一定でなくてもよい。

（７）消音部材の断面形状は上記実施形態の形状に限られない。例えば、図８Ｂに示すように、消音部材の断面形状は矩形状（より一般には多角形状）であってもよい。また例えば、図８Ｃに示すように、消音部材の断面形状は波打った形状、具体的には、略Ｍ字状であってもよい。また消音部材の断面形状は、上記以外の任意の曲線形状であってもよい。

（８）消音部材の閉塞端部の形状は上記実施形態のものに限られない。例えば、図９Ｂに示すように、閉塞端部の外形は側面視で直角状であってもよい。また、図９Ｃに示すように、閉塞端部の外形は側面視で折れ線状であってもよい。

（９）消音部材の配置の仕方は上記実施形態のものに限られない。例えば、消音部材１５，１６のケーシング１０の伸張方向１０ａの位置を変化させてもよい。例えば、図１０に示すように、開口部１５３，１６３が２次モードの腹（ケーシング１０の伸張方向１０ａの中央部）に配置するようにしてもよい。なお、この場合、第１消音部材１５の閉塞端部が伸張方向１０ａの一方側を向くように配置され、第２消音部材１６の閉塞端部が伸張方向１０ａの他方側を向くように配置される。

また例えば、図１１に示すように、消音部材１５，１６の延在方向（第１の方向１５ａ及び第２の方向１６ａ）がケーシング１０の伸張方向１０ａと一致しないように消音部材１５，１６が配置されてもよい。図１１に示す例では、消音部材１５は、第１の方向１５ａが伸張方向１０ａと直角になるように配置される。また、消音部材１６は、第２の方向１６ａが伸張方向１０ａと直角以外の角度をなすように配置される。

また例えば、図１２に示す消音部材２１〜２３のように、消音部材のケーシング１０の短手方向１０ｂ及び鉛直方向１０ｃの位置は任意であってもよい。
（１０）上記実施形態では、消音部材１５，１６は、一直線状の方向１５ａ，１６ａに沿って延在するが、消音部材の形状はこれに限られない。例えば、図１３に示す消音部材１９，２０は、一直線状以外の方向１９ａ，２０ａに沿って延在する。なお、図１２に示す例では、方向１９ａ，２０ａはＬ字状である。また、消音部材は、曲線状の方向に沿って延在する形状でもよい。

（１１）例えば、図１４に示すようにセパレータ２１に連通孔等の孔部がない場合、共鳴音の音圧の腹がセパレータ２１の近傍に発生する。この場合、消音部材１５の開口部１５３がセパレータ２１の近傍に位置するように消音部材１５が配置されてもよい。セパレータの孔部が極小さい場合も同様である。

（１２）例えば、マフラ１は、消音部材１５，１６とケーシング１０の内壁面との間、及び、消音部材１５，１６とセパレータ１１，１２との間、の少なくとも一方に配置された弾性変形可能な弾性部材を備えてもよい。例えば、第１消音部材１５の取付け部１５２とシェル部材１０１の内壁面との間（例えば図１５Ａの符号１０ｄの丸で囲まれた部分）に、図１５Ｂで示すように弾性部材２２１を設けてもよい。なお、この例では、取付け部１５２は、他の部材（弾性部材２２１）を介して間接的にシェル部材１０１の内壁面に取り付けられる。また例えば、第１消音部材１５と第１セパレータ１１との間に（例えば図１５Ａの符号１０ｅの丸で囲まれた部分）に、図１５Ｃで示すように弾性部材２２２を設けてもよい。なお、弾性部材２２１，２２２としては、例えばワイヤメッシュが使用される。

このような構成によれば、弾性部材２２１，２２２がケーシング１０の振動を吸収するダンパーとして作用するため、放射音を抑制できる。また、弾性部材２２１，２２２を弾性変形させて各部材１０１，１１，１５の相対位置を適宜調節できるため、各部材１０１，１１，１５の組付け性を向上できる。

（１３）例えば、図１６Ａ及び図１６Ｂに示す消音部材２３をマフラに搭載することで、１つの部材２３で、消音部材１５，１６のような消音部材を２つ搭載した場合と同様の効果を奏することができる。すなわち、消音部材２３は、第５の方向２３ａに沿って延在する壁部２３１を有する。壁部２３１は、図１６Ｂに示すように、消音部材２３がケーシング１０の内壁面に取り付けられた状態において、ケーシング１０の内壁面に当接する当接部２３２を有する。当接部２３２は、壁部２３１における第５の方向２３ａの両端部以外の箇所（例えば第５の方向２３ａの中央部）に位置する。すなわち、当接部２３２の第５の方向２３ａの一方の隣に窪み部２３１ａが形成され、他方の隣に３１ｂが形成されている。また、窪み部２３１ａ，２３１ｂの当接部２３２と反対側の端部にはそれぞれ開口部２３３ａ，２３３ｂが形成されている。このような構成によれば、壁部２３１とケーシング１０の内壁面との間に、当接部２３２を挟んで２つの消音空間２３５ａ，２３５ｂを形成可能である。

（１４）上記実施形態では、胴体部１５１ｂ，１６１ｂの内径は、方向１５ａ，１６ａに沿って一定であるが、胴体部の形状はこれに限られない。例えば、胴体部の内径は、前記方向に沿って一定でなくてもよい。この場合も、開口部の開口面積は、消音空間の前記方向における所定の位置での断面積と略同一であってもよい。

（１５）上記実施形態において、消音部材１５，１６の取付け部１５２，１５３は、フランジ状でなくてもよい。
（１６）上記実施形態において、マフラは、１つの消音部材を備えていてもよい。またマフラは、２つ以外の複数の消音部材を備えていてもよい。

（１７）上記実施形態において、マフラ１は、インレットパイプ１３及びアウトレットパイプ１４の２本のパイプを備えるが、パイプの数はこれに限られない。マフラ１は、１つ又は２つ以外の複数のパイプを備えていてもよい。

（１８）上記実施形態において第１消音部材１５の第１の方向１５ａの長さＬ１と、第２消音部材１６の第２の方向１６ａの長さＬ２と、が互いに相違していてもよい。このような構成によれば、マフラが消音部材を１つだけ備える構成と比較して、共鳴音を一層抑制できる。また、消音空間１５５，１６５の長さＬ１，Ｌ２を適宜調節することで、複数の振動モードの共鳴音を抑制できる。

（１９）上記実施形態では、ケーシング１０と消音部材１５，１６とは別部材であるが、ケーシングと消音部材とは一体化されていてもよい。例えば、ケーシングの壁部を内側及び外側の２重に形成し、内側の壁部を内側に窪ませることで、消音空間を形成してもよい。すなわち、内側の壁部における上記窪ませた部位を消音部材として機能させてもよい。

（２０）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

１…マフラ、１０…ケーシング、
１５，１６，１７，１８，１９，２１，２３…消音部材、
１０１…シェル部材、１５２，１６２…取付け部、
１５３，１６３，１７３，２３３ａ，２３３ｂ…開口部、
１５５，１６５，１７５，２３５ａ，２３５ｂ…消音空間、
１５１ａ，１６１ｂ，１７１ａ，１８１ａ，２３１ａ，２３１ａ…窪み部。

Claims (10)

1. 排気音を低減するための排気流路を内部に有するケーシングと、
   前記ケーシングの内壁面に沿って配置された消音部材と、
   を備え、
   前記消音部材は、
   前記内壁面の第１の方向に沿って延在し、前記第１の方向に沿って窪み部を形成する板状の壁部と、
   前記壁部に形成され、前記窪み部と前記内壁面とにより覆われた空間である消音空間と、前記内壁面に囲まれた内部空間のうち前記消音空間以外の空間と、を連通する開口部と、
   を備えるマフラ。
2. 請求項１に記載のマフラであって、
   前記開口部の開口面積が、前記消音空間の前記第１の方向に垂直な断面における断面積と略同一である、マフラ。
3. 請求項１又は請求項２に記載のマフラであって、
   前記窪み部における前記第１の方向の一端部が覆われ、他端部に前記開口部が形成されている、マフラ。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のマフラであって、
   前記壁部は、小窪み部と、前記小窪み部と前記第１の方向において連続し、前小窪み部よりも大きく窪んだ大窪み部と、を前記窪み部として形成し、
   前記小窪み部の前記第１の方向の前記大窪み部と反対側の端部に前記開口部が形成されている、マフラ。
5. 請求項１又は請求項２に記載のマフラであって、
   前記窪み部における前記第１の方向の両端部が覆われ、
   前記開口部が、前記壁部における前記窪み部を形成する部分の前記第１の方向の中央部に形成されている、マフラ。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のマフラであって、
   前記消音部材は、前記第１の方向が直線状である前記壁部を備え、当該壁部の延在方向が前記ケーシングの伸張方向と一致するように配置されている、マフラ。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のマフラであって、
   前記消音部材は、前記窪み部の一端の縁部に沿って延びるフランジ状の取付け部を備え、
   前記取付け部が前記内壁面に接合されている、マフラ。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のマフラであって、
   前記内壁面に囲まれた内部空間を仕切るセパレータを更に備え、
   前記セパレータは、
   当該セパレータの外縁部に沿って設けられたフランジ部と、
   前記消音部材を通す空間である挿通空間を前記内壁面との間に形成するための凹部と、
   を有し、
   前記フランジ部が前記内壁面に接合され、前記挿通空間に前記消音部材が通されている、マフラ。
9. 請求項８に記載のマフラであって、
   前記消音部材と前記内壁面との間、及び、前記消音部材と前記セパレータとの間、の少なくとも一方に配置された弾性部材を更に備えるマフラ。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のマフラであって、
    前記内壁面に沿って配置された追加の消音部材を更に備え、
    前記追加の消音部材は、
    前記内壁面の第２の方向に沿って延在し、前記第２の方向に沿って窪み部を形成する板状の壁部と、
    前記追加の消音部材の前記壁部に形成され、前記追加の消音部材の前記窪み部と前記内壁面とにより覆われた空間である追加の消音空間と、前記内部空間のうち前記追加の消音空間以外の空間と、連通する開口部と、
    を備えるマフラ。