JP7244284B2 - 消音器及び排気管 - Google Patents

Description

本開示は、内燃機関の排気流路に設けられる消音器及び排気管に関する。

内燃機関の排気システムでは、排気流路に設けられた消音器により、内燃機関から排出された排ガスによる騒音が抑制される。この種の消音器として、下記の特許文献１では、排気騒音を凹型パラボラ板と凸型パラボラ板とで反射させ、排気騒音をレゾネータ室に集中させ、レゾネータ室で消音を行う消音器が提案されている。

実開昭６１－０６２２１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の消音器では、レゾネータ室を設ける必要があり、消音器の大型化、コストの増加といった問題があった。
本開示の一態様では、自動車用の排気システムの分野において、消音器の大型化及びコストの増加を抑制することと、消音機能を向上させることとを両立することが好ましい。

本開示の一態様は、消音器であって、シェルと、複数の反射部と、を備える。シェルは、排ガスが流入する入口孔及び排ガスが排出される出口孔が形成されている。複数の反射部は、シェルの内部に形成され、排ガスが発する排気音を反射する。複数の反射部にはそれぞれ焦点を有する放物面が形成されている。複数の反射部のうち少なくとも２つの反射部は、放物面が互いに向き合っている。

このような構成によれば、シェルの入口孔から流入した排ガスの排気音の音波が複数の反射部の放物面で反射し、反射した音波同士が干渉して打ち消しあう。これにより消音が実現される。また、音波が複数の放物面間で繰返し反射することにより、消音の効果が向上し得る。さらに、複数の反射部の放物面の位置関係によっては、当該複数の放物面の各焦点でも音波の干渉がより強く発生する。このような本開示の構成によれば、消音を行うためにレゾネータ室を設けることなく消音を行うことができ、消音器の小型化及びコスト削減が可能となる。また、排気音を放物面間で反射させて音波の干渉を生じさせることにより、より効果的に消音を実現することができる。

本開示の一態様では、複数の反射部は、第１放物面が形成された第１反射部及び第２放物面が形成された第２反射部であってもよい。第１放物面と第２放物面とは互いに向き合ってもよい。このような構成によれば、排ガスの音波が２つの放物面間で繰返し反射することをより確実に実現でき、消音の効率が向上し得る。

本開示の一態様では、第１反射部及び第２反射部は、第１放物面が有する焦点である第１焦点の位置と、第２放物面が有する焦点である第２焦点の位置とが重畳するように配置されてもよい。このような構成によれば、両焦点の位置が相違している場合と比較して、より一層音波同士が干渉し、打ち消しあうことで、消音効果をより一層向上させることができる。第１放物面で反射した音波と第２放物面で反射した音波とが重畳する焦点においてより強く干渉し合うことになり、より効果的に打ち消され得る。このため、消音効果をより一層向上させることができる。

本開示の一態様では、第１反射部及び第２反射部は、シェルの内壁面の少なくとも一部を構成してもよい。このような構成によれば、シェルの形状を変更するだけで反射部を形成することができ、かつ反射部と焦点との距離を容易に調整可能である。このため、反射部としての別途の部材を設けることなくより簡易に消音効果を得ることができる。また、反射部と焦点との距離を容易に調整可能であることから、所望の周波数の排気音を消音することを容易に実現し得る。さらに、シェルを反射部の形状（放物面形状）に形成することで、その形状に起因してシェルの強度（剛性）が向上し得るという効果も得られる。

本開示の一態様では、第１反射部及び第２反射部は、シェルの内壁面において、排ガスの流れ方向に沿って形成されてもよい。このような構成によっても、上述した効果と同様の効果を得られる。

本開示の一態様では、シェルは筒状であってもよい、当該消音器は、さらに、筒状のシェルの両端のうち第１端部を閉塞する第１エンドプレートを備えてもよい。第１反射部及び第２反射部のいずれかが、第１エンドプレートに形成されていてもよい。このような構成によれば、第１エンドプレートの形状を変更するだけで反射部を形成することができ、かつ反射部と焦点との距離を容易に調整可能である。このため、反射部としての別途の部材を設けることなくより簡易に消音効果を得ることができる。また、反射部と焦点との距離を容易に調整可能であることから、所望の周波数の排気音を消音することを容易に実現し得る。

本開示の一態様では、当該消音器は、さらに、シェル内の空間を仕切る少なくとも１つのセパレータを備えてもよい。第１反射部及び第２反射部のうち一方が第１エンドプレートに形成され、他方がセパレータに形成されていてもよい。このような構成によっても、上述した効果と同様の効果を得られる。

本開示の一態様では、当該消音器は、さらに、筒状のシェルの両端のうち第２端部を閉塞する第２エンドプレートを備えてもよい。第１反射部及び第２反射部のうち一方が第１エンドプレートに形成され、他方が第２エンドプレートに形成されていてもよい。このような構成によっても、上述した効果と同様の効果を得られる。

本開示の一態様では、当該消音器は、さらに、シェル内の空間を仕切る複数のセパレータを備えてもよい。第１反射部は複数のセパレータのうち第１セパレータに形成され、第２反射部は複数のセパレータのうち第２セパレータに形成されていてもよい。このような構成によっても、上述した効果と同様の効果を得られる。複数のセパレータとしては、２つであってもよい。この場合、例えばセパレータが３つ以上設けられる場合と比較して障害物となり得る要素が少なくなるという点において、２つのセパレータ間（第１反射部と第２反射部との間）において排気音の音波の反射及び干渉（打ち消し）がより効果的に発生する。

本開示の一態様では、シェルの両端のうち、排ガスの流れ方向の上流側の端部に入口孔が形成され、排ガスの流れ方向の下流側の端部に出口孔が形成されてもよい。シェルを排ガスの流れ方向を基準にして、入口孔の中心軸と出口孔の中心軸とがずれていてもよい。このような構成によれば、入口孔の中心軸と出口孔の中心軸とが一致している場合と比較して、消音効果を一層向上させることができる。

本開示の一態様では、シェルの両端のうち、排ガスの流れ方向の上流側の端部に入口孔が形成され、排ガスの流れ方向の下流側の端部に出口孔が形成されてもよい。シェルを排ガスの流れ方向を基準にして、入口孔の中心軸及び出口孔の中心軸と、放物面の焦点の位置とがずれていてもよい。このような構成によれば、入口孔の中心軸及び出口孔の中心軸と、焦点の位置とが一致している場合と比較して、焦点付近で干渉する音波の妨げをなくして、消音効果を一層向上させることができる。

本開示の一態様は、排気管であって、排気流路を形成する配管と、複数の反射部と、を備える。複数の反射部は、配管の内部に形成され、排ガスが発する排気音を反射する。複数の反射部にはそれぞれ放物面が形成され、放物面が互いに向き合っている。このような構成によれば、消音器について上述した効果と同様の効果を奏する排気管を提供し得る。

なお、本開示は、前述した消音器及び排気管のほか、消音器を備える排気システム、排気消音方法など、種々の形態で実現することができる。

図１は、本開示の排気システムの模式的な全体平面図である。 図２Ａは、第１実施形態の消音器の透視斜視図である。図２Ｂは、図２ＡのＩＩＢ－ＩＩＢ線での模式的な断面図である。 図３Ａは、第２実施形態の消音器の透視斜視図である。図３Ｂは、反射部の形状を示す模式的な部分平面図である。図３Ｃは、第２実施形態の変形例の透視斜視図である。 図４Ａは、第３実施形態の消音器の透視斜視図である。図４Ｂは、反射部の形状を示す模式的な部分平面図である。図４Ｃは、第３実施形態の変形例の透視斜視図である。 図５Ａは、第４実施形態の消音器の透視斜視図である。図５Ｂは、図５ＡのＶＢ－ＶＢ線での模式的な断面図である。図５Ｃは、第４実施形態の変形例の透視斜視図である。図５Ｄは、第４実施形態の変形例の透視斜視図である。 図６Ａは、第５実施形態の消音器の透視斜視図である。図６Ｂは、反射部の形状を示す模式的な部分平面図である。図６Ｃは、第５実施形態の変形例の透視斜視図である。図６Ｄは、第５実施形態の変形例の透視斜視図である。 図７Ａは、第６実施形態の消音器の透視斜視図である。図７Ｂは、反射部の形状を示す模式的な部分平面図である。図７Ｃは、第６実施形態の変形例の透視斜視図である。図７Ｄは、第６実施形態の変形例の透視斜視図である。 図８Ａは、第７実施形態の消音器の透視斜視図である。図８Ｂは、反射部の形状を示す模式的な部分平面図である。図８Ｃは、第７実施形態の変形例の透視斜視図である。図８Ｄは、第７実施形態の変形例の透視斜視図である。 図９Ａは、別実施形態の消音器の透視斜視図である。図９Ｂは、図９ＡのＩＸＢ－ＩＸＢ線での模式的な断面図である。図９Ｃは、反射部の形状を示す模式的な部分平面図である。 図１０Ａは、別実施形態としての排気管の模式的な斜視図である。図１０Ｂは、図１０ＡのＸＢ－ＸＢ線での模式的な断面図である。

以下、本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
［１．第１実施形態］
［構成］
図１に示す排気システムＳは、メインマフラー４０と、サブマフラー５０と、そのメインマフラー４０とサブマフラー５０とを接続する排気管２００と、排気管２００に設けられた触媒（図示せず）とを備える。本開示の消音器は、メインマフラー４０及びサブマフラー５０のいずれにも適用し得る。まず、以下、メインマフラー４０に本開示の消音器を適用した第１実施形態について説明する。

図２Ａに示す消音器１００は、車両に搭載された内燃機関（図示せず）から排出される排ガスの排気流路の一部を構成するものであり、シェル１と、第１エンドプレート６ａと、第２エンドプレート６ｂと、第１セパレータ７ａと、第２セパレータ７ｂと、インレットパイプ８と、アウトレットパイプ９と、を備える。

シェル１の本体は、シェル１の両端に存在する第１端部１１及び第２端部１２が開口した長尺の筒状に形成されている。シェル１の第１端部１１には第１エンドプレート６ａが、第２端部１２には第２エンドプレート６ｂが設けられている。第１エンドプレート６ａは、シェル１の第１端部１１を閉塞する役割を果たす。第２エンドプレート６ｂは、シェル１の第２端部１２を閉塞する役割を果たす。第２エンドプレート６ｂには排ガスが流入する入口孔４及び排ガスが排出される出口孔５が形成されている。シェル１の内部には第１セパレータ７ａ及び第２セパレータ７ｂが設けられ、これによりシェル１の内部は、３つの空間（出口孔５に近い空間から、第1空間１１１、第２空間１１２、第３空間１１３の順）に仕切られている。

シェル１の内外における、内燃機関からの排ガスの流れを、図２Ａ中に矢印（破線）で例示する。矢印で示すように、排ガスは、入口孔４に挿通されたインレットパイプ８を介してシェル１内に流入する。インレットパイプ８は、第１セパレータ７ａ及び第２セパレータ７ｂによって支持され、シェル内の第３空間１１３に到達する。

排ガスは、出口孔５に挿通されたアウトレットパイプ９を介して、シェル１の外部に排出される。アウトレットパイプ９は、第１セパレータ７ａによって支持され、シェル内の第２空間１１２に到達する。

第１セパレータ７ａ及び第２セパレータ７ｂは、それぞれ孔７０ａ及び孔７０ｂを有し、排ガスが、各孔７０ａ，７０ｂを通って、シェル１内の隣り合う空間（第1空間１１１～第３空間１１３）に移動可能である。これにより、各孔７０ａ，７０ｂは、シェル１内の排ガスの流れをコントロールし、ひいては消音効果の発揮に寄与する。

次にシェル１の形状について、図２Ｂに基づき説明する。なお、図２Ｂにおいては、理解の助けのため、第１反射部２及び第２反射部３に相当する部分を太線で示している。線の太さは、シェル１の厚みを表すことを意図したものではない。他の模式図についても同様である。

図２Ｂに示すように、シェル１の内壁面の一部を構成するように第１反射部２が形成されている。第２反射部３も、第１反射部２と同様に、シェル１の内壁面の一部を構成している。また、第１反射部２及び第２反射部３は、シェル１の内壁面において、排ガスの流れ方向に沿って形成されている。具体的には、第１反射部２及び第２反射部３は、シェル１の第１端部１１と第２端部１２との間の全体にわたって形成されている。なお、第１反射部２及び第２反射部３は、第１端部１１と第２端部１２との間の一部においてのみ形成されていてもよい。

第２反射部３のシェル１断面の内壁面の面積は、第１反射部２のシェル１断面の内壁面の面積よりも小さい。また、第２反射部３の曲がり具合（曲率）は、第１反射部２の曲がり具合よりも小さい。

第１反射部２には第１放物面２１が形成されている。換言すれば、シェル１の内壁面の一部としての第１反射部２自体が、放物面形状に形成されている。第１放物面２１は第１焦点２２を有する。第２反射部３には第２放物面３１が形成されている。第２放物面３１は第２焦点３２を有する。

第１放物面２１と第２放物面３１とは、互いに向き合っている。より具体的には、第１放物面２１が第２放物面３１に向けて凹状になるよう、及び第２放物面３１が第１放物面２１に向けて凹状になるように、向き合っている。シェル1の側面部１３は、第１放物面２１及び第２放物面３１と連続的に、滑らかに連結している。そして、第１焦点２２と第２焦点３２とは、シェル１内で重畳している。なお、「互いに向き合っている」とは、放物面同士が凹状の面を向かい合わせて正対する状態だけではなく、正対する状態からずれて向かいあう状態も含む。

シェル１内に流入した排ガスの排気音の音波は、図２Ｂ中に矢印（２点破線）で例示するように、一部が、第１放物面２１で反射し、第１放物面２１の第１焦点２２に集束する。また、他の一部は、第２放物面３１で反射し、第２放物面３１の第２焦点３２に集束する。なお、音波は、第１放物面２１と第２放物面３１との間で繰返し反射し得る。このようにして、音波が繰返し、第１放物面２１または第２放物面３１で反射することで、シェル１内で重畳している焦点（第１焦点２２及び第２焦点３２）に音波が集束する。

本実施形態では、排気音の周波数域のうち消音したい所望の周波数に応じてシェルの形状を変更し、第２反射部３と、その第２反射部３に対向する第１反射部２が有する第１焦点２２との距離L１を調節すればよい。距離Ｌ１を大きくすると、消音し得る周波数は小さくなる。一方、距離Ｌ１を小さくすると、消音し得る周波数は大きくなる。本実施形態においては、車外騒音に有効な１０００～２０００Ｈｚの周波数の消音が可能となるように、距離Ｌ１を調節することが好ましい。

一方で、距離Ｌ１を調節することによって、第１反射部２と、その第１反射部２に対向する第２反射部３が有する第２焦点３２との距離も必然的に定まることとなるが、当該距離に対応する特定の周波数についても消音効果を発揮し得る。

［２．第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。なお、後述する第２実施形態～第７実施形態の消音器は１００、基本的な構成は第１実施形態と同様であり、共通する構成については同一の符号を付す。以下、相違点を中心に説明する。

第２実施形態の消音器１００は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、第１反射部２が第１エンドプレート６ａに形成されている。また、第２反射部３が第２セパレータ７ｂに形成されている。

エンドプレート６ａは、図面における右側に向かって凸状に形成されている。エンドプレート６ａは、その全体が第１反射部２として形成されている。換言すれば、エンドプレート６ａの全体が第１放物面２１として形成されている。すなわち、第１放物面２１が第２放物面３１に向けて凹状になるよう、及び第２放物面３１が第１放物面２１に向けて凹状になるように、向き合っている。なお、エンドプレート６ａにおいて、シェル１の中心軸が通る中心部分が少なくとも第１反射部２（第１放物面２１）として形成されていればよく、エンドプレート６ａの全体ではなく一部のみが第１反射部２（第１放物面２１）として形成されていてもよい。

第２セパレータ７ｂは、その中心部における曲面部７２と、その外縁における平坦部７１とを有している。そして、曲面部７２が第２反射部３（換言すれば、第２放物面３１）として形成されている。第１セパレータ７ａ及び第２セパレータ７ｂは、それぞれ孔７０ａ及び孔７０ｂを有する。第２実施形態において、孔７０ｂは、平坦部７１において等間隔に３つ設けられている。ただし、数、配置は限定されない。なお、図３Ｂは模式図であり、模式的に２つの孔７０ｂが示されている。以下、他の模式図においても同様に、模式的に孔７０ｂが示されている。各孔７０ａ，７０ｂは、シェル１内の排ガスの流れをコントロールし、ひいては消音効果の発揮に寄与する。

本第２実施形態においても、第１放物面２１の第１焦点２２と第２放物面３１の第２焦点３２とが重畳している。そして、本第２実施形態においては、エンドプレート６ａの形状（換言すれば、第１放物面２１の曲がり具合）、及び第２セパレータ７ｂの形状(換言すれば、曲面部７２の形状であり、第２放物面３１の曲がり具合)を変更することで、距離Ｌ３を調整することが可能である。

[第２実施形態の変形例]
図３Ｃに第２実施形態の変形例を示す。該変形例では、インレットパイプ８は、第１セパレータ７ａ及び第２セパレータ７ｂを貫通している。より具体的には、曲面部７２の一部、及び平坦部７１の一部を貫通している。換言すれば、曲面部７２及び平坦部７１の境界をまたぐようにして第２反射部３を貫通している。このような構成により、インレットパイプ８は、第１セパレータ７ａ及び第２セパレータ７ｂによって支持されている。このように、インレットパイプ８が、第２反射部３を貫通する構成としてもよい。

［３．第３実施形態］
第３実施形態の消音器１００は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第１反射部２が第２セパレータ７ｂに形成され、第２反射部３が第１セパレータ７ａに形成されている。第１セパレータ７ａは、その中心部における曲面部７２ａと、その外縁における平坦部７１ａとを有する。第２セパレータ７ｂは、その中心部における曲面部７２ｂと、その外縁における平坦部７１ｂとを有している。そして、第１セパレータ７ａにおける曲面部７２ａが第２反射部３（換言すれば、第２放物面３１）として形成され、第２セパレータ７ｂにおける曲面部７２ｂが第１反射部２（換言すれば、第１放物面２１）として形成されている。つまり、曲面部７２ａ，７２ｂはそれぞれ放物面状に形成されている。第１放物面２１と第２放物面３１とは、第１放物面２１が第２放物面３１に向けて凹状になるよう、及び第２放物面３１が第１放物面２１に向けて凹状になるように、向き合っている。第１セパレータ７ａ及び第２セパレータ７ｂは、それぞれ孔７０ａ及び孔７０ｂを有し、各孔７０ａ，７０ｂは、シェル１内の排ガスの流れをコントロールし、ひいては消音効果の発揮に寄与する。

本第３実施形態においても、第１放物面２１の第１焦点２２と第２放物面３１の第２焦点３２とが重畳している。本第３実施形態においては、第１セパレータ７ａの形状（換言すれば、第２放物面３１の曲がり具合）、及び第２セパレータ７ｂの形状(換言すれば、第１放物面２１の曲がり具合)を変更することで、距離Ｌ４を調整することが可能である。

インレットパイプ８及びアウトレットパイプ９は、第１セパレータ７ａを貫通している。換言すれば、曲面部７２ａ及び平坦部７１ａの境界をまたぐようにして第２の反射部３を貫通している。このような構成により、インレットパイプ８及びアウトレットパイプ９は、第１セパレータ７ａによって支持されている。このように、インレットパイプ８及びアウトレットパイプ９が、第２反射部３を貫通する構成としてもよい。

［第３実施形態の変形例］
図４Ｃに第３実施形態の変形例を示す。該変形例では、インレットパイプ８が、さらに第２セパレータ７ｂを貫通し、すなわち、第１反射部２を貫通している。このような構成により、インレットパイプ８は、第１セパレータ７ａ及び第２セパレータ７ｂによって支持されている。このように、インレットパイプ８が、第１反射部２を貫通する構成としてもよい。

上記の第１実施形態～第３実施形態では、本開示の消音器をメインマフラー４０に適用した例について説明したが、以下に示す第４実施形態～第７実施形態では、本開示の消音器をサブマフラー５０に適用した例について説明する。

［４．第４実施形態］
第４実施形態の消音器１００では、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、シェル１の内壁面の一部を構成するように第１反射部２が形成されている。第２反射部３も第１反射部２と同様に、シェル１の内壁面の一部を構成している。第１反射部２には第１放物面２１が形成されている。第１放物面２１は、第１焦点２２を有する。第２反射部３には第２放物面３１が形成されている。第２放物面３１は第２焦点３２を有する。第１放物面２１と第２放物面３１とは、第１放物面２１が第２放物面３１に向けて凹状になるよう、及び第２放物面３１が第１放物面２１に向けて凹状になるように、向き合っている。第１焦点２２と第２焦点３２とは、シェル１内で重畳している。シェル１の第１端部１１には第１エンドプレート６ａが、第２端部１２には第２エンドプレート６ｂが設けられている。第２エンドプレート６ｂには排ガスが流入する入口孔４が、第１エンドプレート６ａには排ガスが排出される出口孔５が形成されている。

［第４実施形態の第１変形例］
図５Ｃに第４実施形態の第１変形例を示す。該第１変形例では、さらに、排ガスをシェル１内に拡散させるためのインナーパイプ１０が備えられている。インナーパイプ１０は、シェル１の入口孔４及び出口孔５の両側から挿通されている。

［第４実施形態の第２変形例］
また、図５Ｄに第４実施形態の第２変形例を示す。該第２変形例では、インナーパイプ１０がシェル１内を貫通している。このように、インナーパイプ１０は必要に応じて、その長さ及び配置を変更してもよい。また、インナーパイプ１０には、微小の孔１０１が複数形成されており、この微小の孔１０１を介して、排ガスのシェル１内への拡散が促される。これにより、消音効果の発揮に寄与する。

［５．第５実施形態］
第５実施形態の消音器１００は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第１反射部２が第１エンドプレート６ａに形成されて、第２反射部３がセパレータ７に形成されている。セパレータ７は、その中心部における曲面部７２と、その外縁における平坦部７１とを有している。そして、曲面部７２が第２反射部３（換言すれば、第２放物面３１）として形成されている。つまり、曲面部７２は放物面状に形成されている。第１放物面２１と第２放物面３１とは、第１放物面２１が第２放物面３１に向けて凹状になるよう、及び第２放物面３１が第１放物面２１に向けて凹状になるように、向き合っている。セパレータ７は、孔７０を有し、孔７０は、シェル１内の排ガスの流れをコントロールし、ひいては消音効果の発揮に寄与する。

第１エンドプレート６ａの略中央には出口孔５が形成されている。これにより、第１エンドプレート６ａに形成された第１反射部２の略中央には孔が存在する。かかる構成においては、第１反射部２（第１放物面２１）のうち、出口孔５が形成された箇所以外の箇所において、排気音の音波を反射することで、同様に消音の効果を得ることができる。

また、上述の実施形態と同様に、セパレータ７の形状（換言すれば、第２放物面３１の曲がり具合）、及び第１エンドプレート６ａの形状(換言すれば、第１放物面２１の曲がり具合)を変更することで、距離Ｌ６を調整することが可能である。

［第５実施形態の第１変形例］
図６Ｃに第５実施形態の第１変形例を示す。該第１変形例では、インナーパイプ１０が、シェル１の入口孔４側から挿通され、セパレータ７を貫通している。換言すると、第２反射部３を貫通している。このような構成により、インナーパイプ１０はセパレータ７によって支持されている。また、インナーパイプ１０には、微小の孔１０１が複数形成されており、この微小の孔１０１を介して、排ガスのシェル１内への拡散が促される。これにより、消音効果の発揮に寄与する。

［第５実施形態の第２変形例］
図６Ｄに第５実施形態の第２変形例を示す。該第２変形例では、インナーパイプ１０が、シェル１内（エンドプレート６ａ及びセパレータ７）を貫通している。換言すると、第１反射部２及び第２反射部３を貫通している。このように、インナーパイプ１０が、第２反射部３を貫通する構成としてもよいし、さらに第１の反射部２を貫通する構成としてもよい。

［６．第６実施形態］
第６実施形態の消音器１００は、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、第１反射部２が第２セパレータ７ｂに形成されている。第２反射部３が第１セパレータ７ａに形成されている。第１セパレータ７ａは、中心部を曲面部７２ａとし、その外縁を平坦部７１ａとして形成され、第２セパレータ７ｂは、中心部を曲面部７２ｂとし、その外縁を平坦部７１ｂとして形成されている。第１セパレータ７ａにおける曲面部７２ａが第２反射部３（換言すれば、第２放物面３１）として、第２セパレータ７ｂにおける曲面部７２ｂが第１反射部２（換言すれば、第１放物面２１）として形成されている。第１放物面２１と第２放物面３１とは、第１放物面２１が第２放物面３１に向けて凹状になるよう、及び第２放物面３１が第１放物面２１に向けて凹状になるように、向き合っている。第１セパレータ７ａ及び第２セパレータ７ｂは、それぞれ孔７０ａ及び孔７０ｂを有し、各孔７０ａ，７０ｂは、シェル１内の排ガスの流れをコントロールし、ひいては消音効果の発揮に寄与する。

そして、上述の実施形態と同様に、第１セパレータ７ａの形状（換言すれば、第２放物面３１の曲がり具合）、及び第２セパレータ７ｂの形状(換言すれば、第１放物面２１の曲がり具合)を変更することで、距離Ｌ７を調整することが可能である。

［第６実施形態の第１変形例］
図７Ｃに第６実施形態の第１変形例を示す。該第１変形例では、インナーパイプ１０が、シェル１の入口孔４側から挿通され、第１セパレータ７ａを貫通している。換言すると、第２反射部２を貫通している。このような構成により、インナーパイプ１０は第１セパレータ７ａによって支持されている。また、インナーパイプ１０には、微小の孔１０１が複数形成されており、この微小の孔１０１を介して、排ガスのシェル１内への拡散が促される。これにより、消音効果の発揮に寄与する。

［第６実施形態の第２変形例］
図７Ｄに第６実施形態の第２変形例を示す。該第２変形例では、インナーパイプ１０が、シェル１内（第１セパレータ７ａ及び第２セパレータ７ｂ）を貫通している。換言すると、第１反射部２及び第２反射部３を貫通している。このように、インナーパイプ１０が、第２の反射部３を貫通する構成としてもよいし、さらに第１の反射部２を貫通する構成としてもよい。

［７．第７実施形態］
第７実施形態の消音器１００は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、第１反射部２が第１エンドプレート６ａに形成されている。第２反射部３が第２エンドプレート６ｂに形成されている。

第１エンドプレート６ａの略中央には出口孔５が形成されている。これにより、第１エンドプレート６ａに形成された第１反射部２の略中央には孔が存在する。同様に、第２エンドプレート６ｂの略中央には入口孔４が形成されている。これにより、第２エンドプレート６ｂに形成された第２反射部３の略中央には孔が存在する。かかる構成においては、第１反射部２のうち出口孔５が形成された箇所以外の箇所で排気音を反射し、第２反射部３のうち入口孔４が形成された箇所以外の箇所で排気音を反射し、消音の効果を得ることができる。

そして、上述の実施形態と同様に、第１放物面２１が第２放物面３１に向けて凹状になるよう、及び第２放物面３１が第１放物面２１に向けて凹状になるように、向き合っており、第１エンドプレート６ａの形状（換言すれば、第１放物面２１の曲がり具合）、及び第２エンドプレート６ｂの形状(換言すれば、第２放物面３１の曲がり具合)を変更することで、距離Ｌ８を調整することが可能である。

［第７実施形態の第１変形例］
図８Ｃに第７実施形態の第１変形例を示す。該第１変形例では、インナーパイプ１０がシェル１の入口孔４及び出口孔５の両側から挿通さている。また、インナーパイプ１０には、微小の孔１０１が複数形成されており、この微小の孔１０１を介して、排ガスのシェル１内への拡散が促される。これにより、消音効果の発揮に寄与する。

［第７実施形態の第２変形例］
図８Ｄに第７実施形態の第２変形例を示す。該第２変形例インナーパイプ１０がシェル１内を貫通している。このように、インナーパイプ１０は必要に応じて、その長さ及び配置を変更してもよい。

［８．効果］
（ａ） 以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
シェル１の入口孔４から流入した排ガスの排気音の音波が複数の反射部の放物面で反射し、反射した音波同士が干渉して打ち消しあう。これにより消音が実現される。なお、本明細書でいう「排気音」とは、内燃機関から排出される排ガスが排気される音を意味する。また、音波が複数の放物面間で繰返し反射することにより、消音の効果が向上し得る。さらに、複数の反射部の放物面の位置関係によっては、当該複数の放物面の各焦点でも音波の干渉がより強く発生する。このような本開示の構成によれば、消音を行うためにレゾネータ室を設けることなく消音を行うことができ、消音器の小型化及びコスト削減が可能となる。また、排気音を放物面間で反射させて音波の干渉を生じさせることにより、より効果的に消音を実現することができる。

（ｂ）また、第１放物面２１及び第２放物面３１の焦点である、第１焦点２２及び第２焦点３２を重畳させる。両焦点の位置が相違している場合と比較して、より一層音波同士が干渉し、打ち消しあうことで、消音効果をより一層向上させることができる。第１放物面２１で反射した音波と第２放物面３１で反射した音波とが重畳する焦点においてより強く干渉し合うことになり、より効果的に打ち消され得る。このため、消音効果をより一層向上させることができる。

（ｃ）また、各実施形態において、第２反射部３と第１焦点２２との距離（Ｌ１～Ｌ８）を調節する。このような構成によれば、シェル１の形状を変更するだけで反射部を形成することができ、かつ反射部と焦点との距離を容易に調整可能である。このため、反射部としての別途の部材を設けることなくより簡易に消音効果を得ることができる。また、反射部と焦点との距離を容易に調整可能であることから、所望の周波数を消音することを容易に実現し得る。

（ｄ）シェル１を反射部の形状（放物面形状）に形成した実施形態においては、その形状に起因してシェルの強度（剛性）が向上し得る。
［９．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（ａ）上記実施形態では、２つの反射部が形成されているシェルの構成を例示したが、これに限定されるものではない。反射部は２つ以上存在していてもよい。例えば、図９Ａ～図９Ｃに示すように、第1実施形態に示す２つの反射部が形成されたシェル１と、第２実施形態に示すエンドプレート６ａ及びセパレータ７ｂとを組み合わせ、消音器１００に２つの反射部の組み合わせを２つ設けるようにしてもよい。また、第1実施形態に示す２つの反射部が形成されたシェル１と、第２実施形態に示すエンドプレート６ａまたはセパレータ７ｂの一方とを組み合わせ、消音器１００に３つの反射部を設けるようにしてもよい。さらに、第２実施形態に示すエンドプレート６ａ及びセパレータ７ｂと、シェル１に形成された１つの反射部とを組み合わせ、消音器１００に３つの反射部を設けるようにしてもよい。また、シェル１において、シェル１の内壁面の一部を構成するように、シェル１の周まわりに並ぶように３つ以上の反射部が形成されていてもよい。さらに、それらは排ガスの流れ方向に沿って延びていてもよい。また、反射部は排ガスの流れ方向に沿って分割されていてもよい。

（ｂ）上記実施形態では、第２反射部３のシェル１断面の内壁面の面積または排ガスの流れ方向に平行な断面の面積が、第１反射部２の面積よりも小さい構成を例示したが、これに限定されるものではない。第２反射部３は、通常、該面積が第１反射部２の面積よりも小さくなるように構成されるが、消音効果を向上させるためには、第２反射部３の該面積も可能な限り大きいほうが好ましい。すなわち、本開示は、第２反射部３の該面積が、第１反射部２の面積と同等となる構成を排除するものではない。

（ｃ）各反射部の放物面の焦点は完全には一致せずとも、近傍に位置する構成でもよい。
（ｄ）上記第1実施形態では、距離Ｌ１を車外騒音に有効な１０００～２０００Ｈｚの周波数の消音を行うように調整する構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、メインマフラー４０やサブマフラー５０の排ガスの容量を増加させ、いわゆる、こもり音（１００Ｈｚ程度）の消音を可能とするように距離Ｌ１を調整してもよい。

（ｅ）シェル１の両端のうち、排ガスの流れ方向の上流側の端部に入口孔４が形成され、排ガスの流れ方向の下流側の端部に出口孔５が形成され、シェル１を排ガスの流れ方向を基準にして、入口孔４の中心軸と出口孔５の中心軸とがずれていてもよい。なお、本明細書でいう「中心軸」とは、円形の孔であれば、孔の中心を意味し、他形状の孔の場合はその孔の重心位置であると理解され得る。このような構成によれば、入口孔４の中心軸と出口孔５の中心軸とが一致している場合と比較して、入口孔４から排出された排ガスの排気音が反射部（放物面）で反射しやすくなり、消音効果を一層向上させることができる。

また、シェル１の両端のうち、排ガスの流れ方向の上流側の端部に入口孔４が形成され、排ガスの流れ方向の下流側の端部に出口孔５が形成され、シェル１を排ガスの流れ方向を基準にして、入口孔４の中心軸及び出口孔５の中心軸と、放物面２１、３１の焦点の位置とがずれていてもよい。このような構成によれば、入口孔４の中心軸及び出口孔５の中心軸と、焦点の位置とが一致している場合と比較して、焦点付近で干渉する音波の妨げをなくして、消音効果を一層向上させることができる。

（ｆ）本開示の一態様では、排気管２００に形成されてもよい。図１０Ａ及び図１０Ｂに示す排気管は、排気流路を形成する配管と、２つの反射部（第１反射部２及び第２反射部３）と、を備える。第１反射部２及び第２反射部３は、配管の内部に形成され、排ガスが発する排気音を反射する。第１反射部２には第１放物面２１が、第２反射部３には第２放物面３１が形成されている。第２反射部３と第１放物面２１の有する第１焦点２２との距離Ｌ８が調節可能となっている。このような構成によれば、消音器について上述した効果と同様の効果を奏する排気管を提供し得る。なお、排気管２００において、配管の内部に３つ以上の反射部が形成されていてもよい。

（ｇ）本開示の一態様では、第1空間１１１、第２空間１１２、第３空間１１３において、反射による消音効果に加えて、拡張、ヘルムホルツ共鳴等による消音効果を図ることができる。

（ｈ）また、本開示では、消音器及び排気管に関して説明したが、本開示は、例えば、反射部を備えたエンドプレート単体、または反射部を備えたセパレータ単体であってもよい。

（ｉ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。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、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から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…シェル、２…第１反射部、３…第２反射部、４…入口孔、５…出口孔、６ａ…第１エンドプレート、６ｂ…第２エンドプレート、７…セパレータ、７ａ…第１セパレータ、７ｂ…第２セパレータ、８…インレットパイプ、９…アウトレットパイプ、１０…インナーパイプ、１１…第１端部、１２…第２端部、２１…第１放物面、２２…第１焦点、３１…第２放物面、３２…第２焦点、４０…メインマフラー、５０…サブマフラー、７０，７０ａ，７０ｂ…孔、７１，７１ａ，７１ｂ…平坦部、７２，７２ａ，７２ｂ…曲面部、１００…消音器、１０１…孔、１１１…第１空間、１１２…第２空間、１１３…第３空間、２００…排気管、Ｌ１…第１実施形態における第２反射部と第１焦点との距離。Ｓ…排気システム。

Claims (10)

1. 排ガスが流入する入口孔及び前記排ガスが排出される出口孔が形成されたシェルと、
   前記シェルの内部に形成され、前記排ガスが発する排気音を反射する複数の反射部と、
   を備え、
   前記複数の反射部にはそれぞれ焦点を有する放物面が形成され、
   前記複数の反射部は、第１放物面が形成された第１反射部及び第２放物面が形成された第２反射部であり、
   前記第１放物面と前記第２放物面とが互いに向き合い、
   前記第１反射部及び前記第２反射部は、前記第１放物面が有する焦点である第１焦点の位置と、前記第２放物面が有する焦点である第２焦点の位置とが重畳するように配置される、
   消音器。
2. 請求項１に記載の消音器であって、
   前記第１反射部及び前記第２反射部は、前記シェルの内壁面の少なくとも一部を構成する、消音器。
3. 請求項２に記載の消音器であって、
   前記第１反射部及び前記第２反射部は、前記シェルの内壁面において、前記排ガスの流れ方向に沿って形成される、消音器。
4. 請求項１に記載の消音器であって、
   前記シェルは筒状であり、
   当該消音器は、さらに、筒状の前記シェルの両端のうち第１端部を閉塞する第１エンドプレートを備え、
   前記第１反射部及び前記第２反射部のいずれかが、前記第１エンドプレートに形成されている、消音器。
5. 請求項４に記載の消音器であって、
   当該消音器は、さらに、前記シェル内の空間を仕切る少なくとも１つのセパレータを備え、
   前記第１反射部及び前記第２反射部のうち一方が前記第１エンドプレートに形成され、他方が前記少なくとも１つのセパレータの１つに形成されている、消音器。
6. 請求項４に記載の消音器であって、
   当該消音器は、さらに、筒状の前記シェルの両端のうち第２端部を閉塞する第２エンドプレートを備え、
   前記第１反射部及び前記第２反射部のうち一方が前記第１エンドプレートに形成され、他方が前記第２エンドプレートに形成されている、消音器。
7. 請求項１に記載の消音器であって、
   当該消音器は、さらに、前記シェル内の空間を仕切る複数のセパレータを備え、
   前記第１反射部は前記複数のセパレータのうち第１セパレータに形成され、前記第２反射部は前記複数のセパレータのうち第２セパレータに形成されている、消音器。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の消音器であって、
   前記シェルの両端のうち、排ガスの流れ方向の上流側の端部に前記入口孔が形成され、排ガスの流れ方向の下流側の端部に前記出口孔が形成され、
   前記シェルを排ガスの流れ方向を基準にして、前記入口孔の中心軸と前記出口孔の中心軸とがずれている、消音器。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の消音器であって、
   前記シェルの両端のうち、排ガスの流れ方向の上流側の端部に前記入口孔が形成され、排ガスの流れ方向の下流側の端部に前記出口孔が形成され、
   前記シェルを排ガスの流れ方向を基準にして、前記入口孔の中心軸及び前記出口孔の中心軸と、前記放物面の前記焦点の位置とがずれている、消音器。
10. 排気流路を形成する配管と、
    前記配管の内部に形成され、排ガスが発する排気音を反射する複数の反射部と、
    を備え、
    前記複数の反射部にはそれぞれ放物面が形成され、
    前記複数の反射部は、第１放物面が形成された第１反射部及び第２放物面が形成された第２反射部であり、
    前記第１放物面と前記第２放物面とが互いに向き合い、
    前記第１反射部及び前記第２反射部は、前記第１放物面が有する焦点である第１焦点の位置と、前記第２放物面が有する焦点である第２焦点の位置とが重畳するように配置される、排気管。

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