JP2501657Y2 - エンジンのマフラ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、エンジンの排気騒音を低減するマフラに関
するものである。

（従来の技術） エンジンの排気騒音を低減するマフラは、一般に共鳴
減衰の現象を利用した１個以上の共鳴室と、管路の途中
に配置された１個以上の拡張室又は膨張室とを組合わせ
て構成されている。いま、従来のマフラの典型的な構造
を第５図を参照して説明すると、図中符号10は円筒状又
は楕円筒状をなし、その両端開口を端板12によって閉塞
されたマフラ本体であって、同マフラ本体内に筒軸線方
向に適宜間隔を存して５個の仕切板14a,14b,14c,14e及
び14fが並設されている。マフラ本体１内には、上記仕
切板14a〜14fによって上流側から順次第１拡張室16a、
第１共鳴室18a、第２拡張室16b、第２共鳴室18b、第３
拡張室16c及び第３共鳴室18cが区画されている。

図示しないエンジンから排出された排気ガスは、入口
管20から多数の小孔20′を経て第１拡張室16a内に流入
し、同拡張室16aから第１連通管22内に流れ多数の小孔2
2′から第２拡張室16b内に流入する。排気ガスは更に、
第２拡張室16bから第２連通管24内に流れて多数の小孔2
4′から第３拡張室16cに流入し、最後に出口管26から図
示しないテールパイプを経て外気に放出される。

排気ガスの音響エネルギは、排気ガスが入口管20及び
第1,第２の連通管22,24から多数の小孔20′,22′及び2
4′を経て夫々第1,第２及び第３拡張室16a,16b及び16c
に流入することによって一部減衰し、また他の一部は上
記各管に連結された第1,第２及び第３共鳴室18a,18b及
び18cの共鳴減衰作用によって失なわれる。また上記第
1,第２及び第３共鳴室18a,18b及び18cは、排気ガスが保
有する有力な騒音周波数に同調する共鳴振動数を有する
ように夫々の容積を設定されている。

（考案が解決しようとする課題） 上記従来のマフラでは、第1,第２及び第３共鳴室18a,
18b及び18cが入口管20、第１連通管22及び第２連通管24
の軸線方向下流側に配置されていることと、排気ガスの
流通抵抗を小さくしてエンジン出力の損欠を少なくする
ために、上記入口管20、第１連通管22及び第２連通管24
に穿設される多数の小孔20′,22′及び24′の総開口面
積を各管の断面積と同等以上にする必要があり、従って
各拡張室16a,16b及び16cの筒軸線方向の長さl₁,l₂及びl
₃を十分に大きく設定しなければならない等の事情か
ら、マフラ10の長さが可成長くなり、消音性能を犠牲に
することなく小型コンパクトなマフラを実現することは
困難であった。

本考案は、上述した従来のマフラの欠点を解消し、消
音性能の低下及び排気ガス流通抵抗の増大を招くことが
ない小型コンパクトなマフラを提供することを目的とす
るものである。

（課題を解決するための手段） 本考案に係るエンジンのマフラは、上記目的を達成す
るために創案されたもので、筒状をなすマフラ本体内に
夫々外径を異にする複数個の共鳴室及び拡張室を略同心
的に配設し、各共鳴室及び拡張室を、排気流の方向に共
鳴室が位置するように連通させてなることを特徴とする
ものである。

（作用） 本考案によれば、複数個好ましくは３個以上の夫々外
径を異にする共鳴室及び拡張室がマフラ本体内に、略同
心的に配設され、しかも各共鳴室及び拡張室が、排気流
の方向に共鳴室が位置するように連通されているので、
マフラ本体の軸線方向に複数の共鳴室及び拡張室を配置
した従来のマフラと較べてマフラの全長が著しく短縮さ
れる。

（実施例） 以下本考案の実施例を第１図乃至第４図について具体
的に説明する。（なお、第５図に示した従前のマフラと
実質的に同一又は対応する部材又は部分には同一の符号
を付し、重複説明は省略する）先づ第１図に示した本考
案の第１実施例においては、マフラ本体10の上流側端板
12を貫通する比較的大径の入口管20が下流側の出口管26
の前方まで延長して配置され、その下流側の端部は、環
状の仕切板14aによってマフラ本体内に同心的に配設さ
れた第１の有底筒体28の底板30によって閉塞されてい
る。上記上流側端板12と仕切板14aとによって入口管20
を囲繞する第１拡張室16aが形成され、同拡張室16aに臨
んでいる入口管20の管壁には多数の小孔20′が穿設され
ている。また上記入口管20の小孔20′群の下流側に中央
開口を具えた第１の隔壁部材32が固着され、同隔壁部材
32と上記底板30とによって入口管20の延長部に第１共鳴
室18aが区画されている。

上記有底筒体28の内周面と第１共鳴室18aの外周面と
の間に形成された環状空間内に、排気ガス通路を具えた
第２の隔壁部材34が配設されて同隔壁部材34と底板30と
の間に第２の共鳴室18bが画成され、隔壁部材34より上
流側の筒体28の壁面に多数の排気ガス流通用の小孔28′
が穿設されている。

上記有底筒体28の半径方向外側に第２の有底筒体36が
配設され、この実施例では第１及び第２の有底筒体28及
び36は共通の底板30を有する。第２有底筒体36の軸線方
向の略中央部分外側に環状の仕切板14bが配置され、上
記仕切板14aと仕切板14bとの間に、同筒体36の外周を囲
繞する環状の第３共鳴室18cが画成され、また第１及び
第２の有底筒体28及び36によって形成された環状空間内
に排気ガス通路を具えた第３の隔壁部材38が配設されて
同隔壁部材38と底板30との間に第４の共鳴室18dが画成
されている。更に、上記隔壁部材38より上流側の筒体36
の壁面に多数の排気ガス流通用の小孔36′が穿設されて
いる。

最後に、上記第１及び第２有底筒体28及び36間の環状
空間うち上記小孔36′より上流側の部分は、小孔28′に
連通する第２の拡張室16bを形成し、また上記仕切板14b
より下流側の第２有底筒体28の外周面に形成された環状
空間と底板30より下流側のマフラ本体10内の筒状部分と
によって出口管26に連通する第３の拡張室16cが形成さ
れている。

上記構成において、図示しないエンジンの排気ガスは
入口管20から図中に実線の矢印で示したように、多数の
小孔20′を経て第１拡張室16aに流入し、第１共鳴室18a
外側の通路を通って多数の小孔28′から環状の第２拡張
室16b内に流入する。排気ガスは更に第２拡張室16bから
多数の小孔36′を通って第３拡張室16cに流れ、最後に
出口管26から図示しないテールパイプを経て外気に放出
される。一方、入口管20内を流れる排気ガスの音響パル
スは図中に点線矢印で示したように直進して第１共鳴室
18aに入り、共鳴周波数付近のパルス成分が共鳴減衰さ
れる。また第１拡張室16aから第２拡張室16bに至る軸線
方向の環状通路内を流れる排気ガスの音響パルスは点線
矢印方向に直進して第２共鳴室18bに入り、更に小孔2
8′から第２拡張室16bに流入する排気ガスに乗った音響
パルスは半径方向に直進して第３共鳴室18cに入り、最
後に第２拡張室16bから小孔36′群に向って軸線方向に
流れる排気ガスに含まれている音響パルスは点線矢印方
向に直進して第４共鳴室18dに入る。上記第2,第３及び
第４共鳴室18b,18c及び18dにおいて、夫々共鳴周波数付
近の排気ガスの音響パルス成分が共鳴減衰されるので、
上記各拡張室の音響減衰作用と相俟って排気騒音が効果
的に低減されることとなる。

この構成によれば、夫々外径を異にする第１乃至第４
共鳴室18a乃至18dが第１共鳴室18aの外側に同心的に配
置されるので、マフラ本体10の軸線方向の長さを短縮す
ることが可能となり、また排気ガスを第１乃至第３拡張
室16a乃至16cに流入させる小孔20′,28′及び36′が大
径の入口管20、第１有底筒体28及び第２有底筒体36の壁
面に穿設されるので、上記小孔群を穿設する壁面部分の
軸線方向の長さが短くても十分な綜合開口面積を確保す
ることができ、この結果、排気ガスの流通抵抗の低減と
マフラ本体の軸線方向の長さの短縮とが同時に達成され
ることとなる。

次に、第２図に示した本考案の第２実施例では、共通
の底板30を有する第１及び第２の有底筒体28及び36が入
口管20に対し略同心的にマフラ本体10内に配設されてい
る。上記第１の有底筒体28には、入口管20の小孔20′群
を囲む筒壁部分（上流部分）に多数の小孔28′が穿設さ
れ、またその下流側に中央孔を具えた隔壁部材32によっ
て区画された第１の共鳴室18aが形成されている。また
上記第１有底筒体28の小孔28′群を囲む第２有底筒体36
の筒壁部分には、排気ガスの通路となる多数の小孔36′
が穿設され、同小孔36′を具えた筒壁部分の外側に仕切
板14aによって区画された環状空間からなる第２の共鳴
室18bが形成されている。更に、第２有底筒体36の仕切
板14aより下流の筒壁部分即ち軸線方向において略中央
の筒壁部分に排気ガス通路となる多数の小孔36″が穿設
され、同小孔36″群より下流側において第１及び第２有
底筒体28及び36間に形成された環状空間内に排気ガス通
路を具えた隔壁部材38によって画成された第３の共鳴室
18cが形成されている。

この構成において、入口管20からマフラ内に流入した
排気ガスは、図中実線の矢印で示したように、同入口管
20の管壁に穿設された多数の小孔20′から半径方向外方
に流れて第１有底筒体28の上流側環状室に入り、更に多
数の小孔28′を経て第２有底筒体36の上流側環状室に流
入する。上記第１及び第２有底筒体28及び36の上流側環
状室は両者合せて入口管20の断面積より十分に大きい断
面積を有する第１拡張室16aを形成し、同拡張室16aを通
った排気ガスは、第２有底筒体36の筒壁に穿設された多
数の小孔36″から同筒体の外周に形成された環状空間及
び出口管26に連通する下流側の筒状空間からなる第２の
拡張室16bに流れ、更に出口管26を経て外気に放散され
る。また、上記排気ガスの流れに沿い夫々直進方向に第
1,第２及び第３共鳴室18a,18b及び18cが配置され、排気
ガスに含まれる３種類の異る共鳴周波数付近の音響パル
スが、これら各共鳴室において夫々共鳴減衰される。

この第２実施例においても、第１実施例と同様の理由
でマフラの消音性能を損うことなく、その軸線方向の長
さを十分に短縮し、小型コンパクトなマフラを提供し得
ることが明らかである。

更に、第３図に示した本考案の第３実施例では、入口
管20が第１実施例と同様に出口管26の前方まで延在し、
その内部に中央孔を具えた隔壁部材32と第１有底筒体28
の底板30とによって区画された第１共鳴室18aが形成さ
れている。上記第１有底筒体28の上流側開口端はマフラ
本体10の上流側端板12に当接し、また同筒体28の外側に
は、共通の底板30を有する第２の有底筒体36が略同心的
に配設されている。第１及び第２有底筒体28及び36間に
形成された環状空間内の底板30に隣接する部分に、同底
板30と排気ガス通路を具えた環状の隔壁部材34とによっ
て区画された第２の共鳴室18bが形成され、また第１有
底筒体28の上流側の外周部分には、環状の仕切板14a及
び排気ガス通路を具えた環状の隔壁部材38によって区画
された第３の共鳴室18cが形成されている。

排気ガスは、入口管20からその管壁に穿設された多数
の小孔20′を経て第１有底筒体28内の第１拡張室16a内
に流れ、第１有底筒体28の壁面に穿設された多数の小孔
28′から同筒体外周の環状空間からなる第２拡張室16b
に流入する。次に排気ガスは、第２拡張室16bから第２
有底筒体36の壁面に多数穿設された小孔36′を経て同筒
体外周の環状空間及び出口管26に直通する筒状空間から
なる第３の拡張室16cに流れ、出口管26から外気に放出
される。排気ガスが上記第１乃至第３拡張室16a乃至16c
を順次通過し、また各拡張室に入る直前の排気ガスの直
進方向に夫々第１乃至第３共鳴室18a乃至18cが配置され
ているために、第１及び第２実施例と同様に排気騒音を
低減することができ、また第１実施例と同様の理由によ
り小型コンパクトなマフラを実現することができる。

次に、第４図に示した本考案の第４実施例では、上述
した第１乃至第３実施例とは逆に、出口管26が入口管20
の直前部分まで上流側に延長して配置され、同出口管26
の外側に共通の底板30を有する第１及び第２の有底筒体
28及び36が略同心的に配設されており、更にこれら有底
筒体28及び36の開口端は共通の環状蓋部材38によって閉
塞されている。また、出口管26の第１有底筒体28内に延
在した部分の管内に仕切板40が固着され、同仕切板40の
下流側及び上流側の管壁面に夫々多数の小孔26′及び2
6″が穿設されている。マフラ本体10内に下流側の端板1
2と上記環状蓋部材38とによって軸線方向に区画された
大容積の環状空間からなる第１共鳴室18aが形成され、
また第１及び第２有底筒体28及び36間の環状空間内に、
排気ガス通路を具えた環状隔壁部材34と底板30とによっ
て軸線方向に区画された第２の共鳴室18bが形成され、
更に出口管26の延長部分内に上記仕切板40と底板30とに
よって軸線方向に区画された第３の共鳴室18cが形成さ
れている。

入口管20からマフラ本体10の上流端に形成された大容
積の拡張室16a内に流入した排気ガスは、図中に実線矢
印で示したように底板30に衝突して半径方向外向きに流
れ、次に第２有底筒体36の外周に沿って図の右方に流れ
たのち、同筒体の壁面に多数穿設された小孔36′から第
１及び第２有底筒体間の環状空間内に流入する。排気ガ
スは更に第１有底筒体28の壁面に多数穿設された小孔2
8′から出口管26の管壁に穿設された多数の小孔26′を
経て同出口管内に入り、最後に外気に放出される。この
実施例においても、上記各実施例と略同様に、夫々外径
を異にする第１乃至第３の共鳴室18a乃至18cを略同心的
に配設することによって、小型コンパクトでかつ消音性
能が優れたマフラを提供することができる。

なお、上記第１乃至第４実施例においては、外径を異
にする共鳴室が何れも３個設けられているが、マフラの
設置のために許容される搭載スペースに応じて２個或い
は４個以上適宜に増減し得ることは明らかである。また
従来のマフラにおいて通常行なわれているように、上記
共鳴室内にグラスウール等適宜の吸音材を装入すること
によって一層消音効果を増大することができる。

（考案の効果） 叙上のように本考案に係るエンジンのマフラは、筒状
をなすマフラ本体内に夫々外径を異にする複数個の共鳴
室及び拡張室を略同心的に配設し、各共鳴室及び拡張室
を、排気流の方向に共鳴室が位置するように連通させて
なることを特徴とし、消音性能が優れた小型コンパクト
なマフラを提供することができるので、実用上極めて有
益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示す概略断面図、第２図
は本考案の第２実施例を示す概略断面図、第３図は本考
案の第３実施例を示す概略断面図、第４図は本考案の第
４実施例を示す概略断面図、第５図は従来のマフラの概
略断面図である。 10……マフラ本体、12……端板、16a,16b及び16c……拡
張室、18a,18b及び18c……共鳴室、20……入口管、26…
…出口管。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状をなすマフラ本体内に夫々外径を異に
   する複数個の共鳴室及び拡張室を略同心的に配設し、各
   共鳴室及び拡張室を、排気流の方向に共鳴室が位置する
   ように連通させてなることを特徴とするエンジンのマフ
   ラ。