JP3525311B2

JP3525311B2 - 内燃機関用消音器

Info

Publication number: JP3525311B2
Application number: JP11164495A
Authority: JP
Inventors: 誠一丸山
Original assignee: 宝栄工業株式会社
Priority date: 1995-05-10
Filing date: 1995-05-10
Publication date: 2004-05-10
Anticipated expiration: 2019-05-10
Also published as: JPH08303225A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用の消音器の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９に示す如く、従来の消音器(01A)
は、排気導入管(02)に流入した排気を、まず、排気導入
管(02)の周囲に設けた多数の小孔(03)を介して、細かに
分流させつつ、拡張させながら、第１区画室(04)に流さ
せ、ついで、比較的大きな連通孔(05)を介して第２区画
室(06)に、ついで、前記連通孔(05)と同等の大きさの連
通孔(07)を介して第３区画室(08)に、ついで、排気導出
管(09)の周囲に設けた多数の小孔(010)を介して、排気
導出管(09)に流入させている。

【０００３】排気は、排気導入管(02)から排気導出管(0
9)に至る間の通過課程において、拡張、収縮が繰り返さ
れ、騒音は低減される。騒音をさらに低減させるために
は、区画室の数を増やして、拡張、収縮の段数を増加し
たり、区画室の体積を大きくしたりする。

【０００４】図１０に示す消音器(01B)は、図９の消音
器(01A)の騒音低減効果を増加させるために、これに、
第４区画室(011)を増設するとともに、第４区画室(011)
と第２区画室(06)を連通管(012)で連通し、かつ連通管
(012)の周囲に多数の小孔(013)を設けて、第３区画室(0
8)にも連通させてある。これにより、第３区画室(08)で
の振動干渉によって、騒音の低減が図られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図９に示す消音器(01
A)において、消音効果を高めるためには、連通孔(05)(0
7)や小孔(03)(010)の面積を小さくして、膨張、収縮の
比率を大きくし、また、図１０に示す如く、別の区画室
(012)を設けて、区画室の数を増やすことが行われる
が、これらの手段によると、排気の圧力損失が大とな
る。

【０００６】また、図１０に示すように、干渉構造を追
加すると、騒音の低減が図られるとともに、圧力の損失
が小さくなるが、構造が複雑になるとともに、加工工数
や部品点数が増し、かつ消音器の大きさが大きくなる。

【０００７】本発明は、構造を複雑とすることなく、し
かも圧力損失を増大させることなく、消音効果の増大を
図るようにした、内燃機関の排気の消音器を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
目的は、以下のようにして達成される。 (１) 筒状の外周壁内に内周壁を、若干の間隙を設けて
配設した２重壁構造の胴体と、胴体の軸線方向の前端及
び後端を、それぞれ閉塞する前端壁及び後端壁と、前記
内周壁を、軸線と直交する方向に２個の仕切壁をもって
仕切ることにより、軸線方向に形成された初段と中間と
終段との３室の区画室と、前記前端壁を貫通し、後端が
閉塞されるとともに、すくなくとも初段の区画室に連通
する多数の小孔が周囲に穿設された排気導入管と、前記
後端壁を貫通し、前端が閉塞されるとともに、終段の区
画室に連通する多数の小孔が周囲に穿設された排気導出
管と、前記区画室を区分する各仕切壁に設けられ、前後
の区画室を連通する通気孔と、複数の区画室における初
段と終段の内周壁に穿設され、その初段と終段の区画室
間を、前記胴体の間隙を介して連通する多数の小孔とを
備え、かつ中間の区画室の内周壁を無孔としてある。

【０００９】(２) 前記(１)項において、排気導入管と
排気導出管の軸線を、互いに異らせてある。 (３) 前記(１)項において、排気導入管と排気導出管と
胴体を、同一軸線上に配置してある。 (４) 前記(１)〜(３)項のいずれかにおいて、前後の区
画室を連通する通気孔が、仕切壁に１個設けられてい
る。 (５) 前記(１)〜(３)項のいずれかにおいて、前後の区
画室を連通する通気孔が、仕切壁に複数個設けられてい
る。 (６) 前記(１)〜(５)項のいずれかにおいて、前段の仕
切壁の通気孔と、の仕切壁の通気孔の軸線を、互いに異
らせてある。 (７) 前記(１)〜(６)項のいずれかにおいて、排気導入
管の後端は閉塞されるとともに、初段の区画室後方の仕
切壁を貫通して、次段の区画室に突入し、かつ突入した
部分の周囲に、多数の小孔が設けられている。

【００１０】

【作用】２重壁の間隙を通過した排気と、２重壁の内側
を通過した排気とは、後段の区画室において交ぜ合わさ
れて、相互に干渉することにより、騒音低減効果は増大
する。また、排気の入力前段において、胴体の２重壁間
の間隙内に、多数の小孔を介して導くことにより、多数
の流れに分流されて、排気流速が全体に低下するため、
圧力損失は小となり、さらに、分流される流れが、低速
度で高速流成分が少ないものとなるため、高速流に起因
する高周波域の気流音の発生は防止される。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す消音器の中
央縦断模式図である。本発明に係る消音器(１)は、円筒
状の外周壁(２)の内側に、若干小径の内周壁(３)を同軸
に設けた２重壁構造の胴体(４)と、その胴体(４)の前後
両端を閉塞する端壁(５)(６)とを備えている。

【００１２】前方の端壁(５)には、それを貫通する排気
導入管(７)が、後方の端壁(６)には、それを貫通する排
気導出管(８)が設けられている。

【００１３】排気導入管(７)の後端部は、内周壁(３)の
内側に設けた軸線方向と直交する第１仕切壁(９)に当接
して閉塞されている。

【００１４】排気導出管(８)の前端部は、前記第１仕切
壁(９)の後方において、内周壁(３)の内側に設けた軸線
方向と直交する第２仕切壁(10)に当接して閉塞されてい
る。

【００１５】前方の端壁(５)と第１仕切壁(９)との間
は、初段の区画室(11)となっており、この区画室(11)内
において、排気導入管(７)の周囲には、多数の小孔(12)
が穿設されている（図２の(ａ)参照）。

【００１６】後方の端壁(６)と第２の仕切壁(10)との間
は、終段の区画室(13)となっており、この区画室(13)内
において、排気導出管(８)の周囲には、多数の小孔(14)
が穿設されている（図２の(ｃ)参照）。

【００１７】第１仕切壁(９)と第２仕切壁(10)との間
は、中間の区画室(15)になっており、両仕切壁(９)(10)
には、中間の区画室(15)に対して排気を流入流出させ
る、ほぼ同面積の通気孔(16)(17)が設けられている。

【００１８】両通気孔(16)(17)は、中間の区画室(15)を
通る排気の流路を長くするとともに、流れの方向を変え
るために、入口となる通気孔(16)が排気導入管(７)の下
方に、出口となる通気孔(17)が排気導出管(８)の上方と
なるように、互いの軸線を異らせて設けられている。

【００１９】初段の区画室(11)において、内周壁(３)に
は、区画室(11)と胴体(４)における内外周壁(３)(２)の
間の間隙(18)とを連通する多数の通孔(19)が穿設されて
いる（図２の(ａ)参照）。

【００２０】終段の区画室(13)における胴体(４)の２重
壁の内周壁(３)には、胴体(４)の２重壁の間隙(18)から
区画室(13)に連通する多数の通孔(20)が穿設されている
（図２の(ｃ)参照）。なお、中間の区画室(15)において
は、内周壁(３)には通気孔は設けられていない（図２の
(ｂ)参照）。

【００２１】図７及び図８は、図９と図１０に示す従来
の消音器(01A)(01B)と、前記図１、図２に示す消音器
(１)の特性を示すグラフで、Ａは、本発明に係る図１と
図２に示す実施例のもの、Ｂは、図９の従来例、Ｃは、
図１０の従来例のものを、それぞれ示している。

【００２２】図７に示すように、圧力損失に関しては、
Ａで示す本発明のものが、最も損失が小さい。

【００２３】図１０に示すように、排気騒音に関して
は、Ａで示す本発明のものが、中周波域及び高周波域に
おいては、Ｃと同等、もしくはそれを上回っている。こ
のことは、本発明による構成が、図１０の従来のものに
比して、圧力損失が小さく、また排気音については、そ
れとほぼ同等か、それ以上の効果が得られることを示し
ており、総合的に評価すると、図１、２に示す本発明の
ものの特性が、従来のものよりはるかに優れていること
が分かる。

【００２４】図３及び図４の実施例は、排気導入管(７)
と排気導出管(８)を、胴体(４)と同軸に配置した例を示
す。なお、前記図１、図２の実施例に対して変更のない
部分については、同一符号を付して、詳細な説明は省略
する。

【００２５】排気導入管(７)の後端は、第１仕切壁(9a)
の中央に固着され、排気導出管(８）の前端は、第２仕
切壁（１０ａ）の中央に固着されている。

【００２６】第１仕切壁(9a)における排気導入管(７)が
固着されている個所の上方と下方には、２つの通気孔(1
6a)(16a)が穿設されている（図４の(ａ)参照）。

【００２７】第２仕切壁(10a)における排気導出管(８)
が固着されている個所の左右両側方には、前記通気孔(1
6a)(16a)と同径の２つの通気孔(17a)(17a)が穿設されて
いる（図４の(ｂ)参照）。

【００２８】図５及び図６の実施例は、排気導入管(7a)
と排気導出管(８)を、胴体(４)と同軸に配置し、かつ排
気導入管(7a)を仕切壁(9b)へ貫通させて、その後端部
を、中間区画室(15)の中に突入させたものである。な
お、前記実施例に対して、変更のない部分については、
同一符号を付して、詳細な説明は省略する。

【００２９】排気導入管(7a)の後端は、中間の区画室(1
5)の後端近くまで達している。排気導入管(7a)の後端
は、閉塞板(21)をもって閉塞され、その後端と第１仕切
壁(9b)の間において、排気導入管(7a)の周囲には、多数
の小孔(22)が設けられている（図６の(ｂ)参照）。ま
た、初段の区画室(11)内において、排気導入管(7a)の周
囲にも、前記実施例における小孔(12)と同様の小孔(12
a)が穿設されている（図６の(ａ)参照）。

【００３０】第２仕切壁(10a)は、図６(ｂ)に示すよう
に、２つの通気孔(17a)(17a)が上下に配置されているこ
とを除けば、前記仕切壁(10a)と同様である。

【００３１】上記図３及び図５の実施例のものは、図７
及び図８に示した、図１に示す実施例のもののＡの特性
とほぼ同様の特性を示し、従来のものに比して、圧力損
失は小さく、中周波域から高周波域にかけて、消音効果
は向上している。

【００３２】

【発明の効果】

(ａ) 面積の広い２重壁の内周壁に、多数の小孔を穿設
することができるので、排気を多数に分流させることが
でき、また消音効果を著しく低下させないようにして、
前記小孔の径をやや大きくして、分流される流れの径を
大きくすることができるので、圧力損失を小さくするこ
とができる。

【００３３】(ｂ) 胴体は、２重壁構造であるから、部
品取りや組付け等が簡単であり、製造が容易であるとと
もに、コストを低減させることができる。

【００３４】(ｃ) ２重壁構造であるから、初段の区画
室と終段の区画室の連結は容易であり、干渉による消音
効果は増すとともに、圧力損失は低減する。

【００３５】(ｄ) 分流された排気流が高速流となり難
く、中音域及び高音域での周波数特性が改善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す消音器の中央縦断面模
式図である。

【図２】図１の各部の縦断面図を示すもので、（ａ）は
IIa−IIa線、（ｂ）はIIb−IIb線、（ｃ）はIIc−IIc線
におけるものである。

【図３】本発明の他の実施例の消音器の中央縦断面模式
図である。

【図４】図３の各部の縦断面図を示すもので、（ａ）は
ＶIa−ＶIa線、（ｂ）はＶIb−ＶIIb線、（ｃ）はＶIc
−ＶIc線におけるものである。

【図５】本発明の他の実施例の消音器の中央縦断面模式
図である。

【図６】図５の各部の縦断面図を示すもので、（ａ）は
IＶa−IＶa線、（ｂ）はIＶb−IＶb線、（ｃ）はIＶc−
IＶc線におけるものである。

【図７】従来の消音器と本発明に係る消音器の圧力損失
の特性を比較して示す曲線である。

【図８】従来の消音器と本発明に係る消音器の消音特性
を比較して示す曲線である。

【図９】従来の消音器の一例を示す中央縦断面模式図で
ある。

【図１０】従来の消音器の他の例を示す中央縦断面模式
図である。

【符号の説明】

(１)消音器 (２)外周壁 (３)内周壁 (４)胴体 (５)(６)端壁 (７)(7a)排気導入管 (８)排気導出管 (９)(9a)(9b)第１仕切壁 (10)(10a)第２仕切壁 (11)区画室 (12)(12a)小孔 (13)区画室 (14)小孔 (15)区画室 (16)(16a)(17)(17a)通気孔 (18)間隙 (19)通孔 (20)通孔 (21)閉塞板 (22)小孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01N 1/06 F01N 1/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状の外周壁内に内周壁を、若干の間隙
を設けて配設した２重壁構造の胴体と、胴体の軸線方向の前端及び後端を、それぞれ閉塞する前
端壁及び後端壁と、前記内周壁を、軸線と直交する方向に２個の仕切壁をも
って仕切ることにより、軸線方向に形成された初段と中
間と終段との３室の区画室と、前記前端壁を貫通し、後端が閉塞されるとともに、すく
なくとも初段の区画室に連通する多数の小孔が周囲に穿
設された排気導入管と、前記後端壁を貫通し、前端が閉塞されるとともに、終段
の区画室に連通する多数の小孔が周囲に穿設された排気
導出管と、前記区画室を区分する各仕切壁に設けられ、前後の区画
室を連通する通気孔と、複数の区画室における初段と終段の内周壁に穿設され、
その初段と終段の区画室間を、前記胴体の間隙を介して
連通する多数の小孔とを備え、かつ中間の区画室の内周
壁を無孔としたことを特徴とする内燃機関用消音器。
【請求項２】排気導入管と排気導出管の軸線を、互い
に異らせてある請求項１に記載の内燃機関用消音器。
【請求項３】排気導入管と排気導出管と胴体を、同一
軸線上に配置してある請求項１に記載の内燃機関用消音
器。
【請求項４】前後の区画室を連通する通気孔が、仕切
壁に１個設けられている請求項１〜３いずれかに記載の
内燃機関用消音器。
【請求項５】前後の区画室を連通する通気孔が、仕切
壁に複数個設けられている請求項１〜３いずれかに記載
の内燃機関用消音器。
【請求項６】前段の仕切壁の通気孔と、後段の仕切壁
の通気孔の軸線を、互いに異らせてある請求項１〜５い
ずれかに記載の内燃機関用消音器。
【請求項７】排気導入管の後端は閉塞されるととも
に、初段の区画室後方の仕切壁を貫通して、次段の区画
室に突入し、かつ突入した部分の周囲に、多数の小孔が
設けられている請求項１〜６いずれかに記載の内燃機関
用消音器。