JPH0124328Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は内燃機関の排気管系の消音装置に関す
るものである。

従来技術 従来、内燃機関の排気管系に対しては、車両品
質の向上の要求に基づき、低騒音化の要望が大き
く、これに対処するため、排気ガス流路の断面積
を変化させたり、共鳴空洞を設置したり、あるい
は吸音材を用いたりしているが、このため一般に
排気ガスの背圧が高くなる傾向にある。しかし一
方においてエンジンの高性能化の要望も大きく、
これに対して排気ガスの背圧は低くしなければな
らず、これら相反する２つの要望を同時に満足す
る排気管消音装置が求められているのが現状であ
る。

本考案の出願人は上記の要望に応えるべく、さ
きに、エンジンからの排気ガスをマフラに導く排
気管にバイパス管を設けるとともに、このバイパ
ス管中にエンジンの高速域で開放される制御弁を
設け、エンジンの低中速域で前記制御弁を閉じて
一方の排気管のみから排気ガスをマフラ内に導い
て消音効果を上げ、エンジンの高速域では前記制
御弁を開放してバイパス管からも排気ガスをマフ
ラ内に導くようにして排気抵抗を減少して排気ガ
スの背圧を下げ、エンジン出力を増大させる排気
管消音装置を考案した（実願昭58−87884号参
照）。

しかしこの装置においては、マフラ内の隣接す
る膨張室間を連通させるインナチユーブと、同マ
フラ内の低周波共鳴室とこの共鳴室に隣接する膨
張室との間を連通させるチユーニングパイプとが
必ずしも同軸上に配置されていないため、低周波
共鳴室内に流れが発生しにくく、低周波共鳴室が
排気ガス中の背圧低減に関与しないという問題が
あり、また排気管から前記膨張室内に流入する排
気管の流れの全てが前記低周波共鳴室内に流れ込
むとは限らないため、同室内で有効に消音されな
いという問題がある。

考案の目的 本考案は上記の問題点に鑑み、自己の開発した
前記技術をさらに改良するためになされたもので
あつて、その目的とするところは、エンジンの低
中速域では低騒音の排気管系とし、高速域では排
気ガスをバイパスさせることにより低背圧として
エンジン性能を向上させるようにした排気管消音
装置において、マフラ内の低周波共鳴室に対して
排気ガスの背圧低減効果を付与し、また同共鳴室
での消音性能をさらに向上させる排気管消音装置
を提供することにある。

考案の構成 本考案は上記の目的を達成するため、その構成
として、内部が低周波共鳴室と少なくとも２つの
第１及び第２の膨張室とに仕切られたマフラと、
このマフラに連結されてエンジンからの排気ガス
を分岐された２の排気通路によつてこのマフラ内
に導く排気管とを具え、前記分岐された排気管の
一方にはエンジンの高速域で開放される制御弁を
設けるとともに、この排気管の各出口端は前記マ
フラ内の膨張室に開口させ、前記第１の膨張室と
前記低周波共鳴室とを第１及び第２のチユーニン
グパイプで連通せしめるとともに、前記第１の膨
張室と第２の膨張室とはインナチユーブで連通せ
しめた排気管消音装置において、前記分岐された
排気管の各出口端は共に前記第１の膨張室に開口
させ、前記第１のチユーニングパイプを前記排気
管の出口端と同軸になるよう配置し、前記第２の
チユーニングパイプは前記インナチユーブと同軸
になるよう配置したことを特徴とするものであ
る。

実施例 本考案の実施例について図面を参照して以下に
説明する。

第１図は本考案の第１の実施例を示すものであ
る。

同図を参照し、まず、上記した自己の開発にか
かる実願昭58−87884号の考案と共通する部分に
ついて説明する。

エンジン（図示しない）からの排気ガスを導く
排気管１はマフラ２に連通し、ここで消音された
排気ガスはテールパイプ３０から外に放出される
ようになつている。排気管１は途中から分岐して
中央排気管３とバイパス管４とに分かれ、これら
両排気管３，４はマフラ２内にそれぞれ開口して
いる。またバイパス管４中にはエンジンの高速域
で開放される制御弁５が設けられる。

マフラ２の内部はその上流側から順次隔壁６，
７，８により４つの拡張室に仕切られている。こ
れら４つの拡張室のうちその最も下流側の拡張室
９は低周波共鳴室であつて共鳴により排気音の減
衰空間として作用する。低周波共鳴室９に隣接す
る拡張室１０は第１の膨張室であり、次いで上流
側に向かつて第２の膨張室１１及び第３の膨張室
１２が連なつている。低周波共鳴室９と第１の膨
張室１０とは第１のチユーニングパイプ１３と第
２のチユーニングパイプ１４によつて連通され、
第１の膨張室１０と第２の膨張室１１とはインナ
パイプ１５により連通され、さらに第２の膨張室
１１と第３の膨張室１２とはこれら両室を仕切る
隔壁６に設けられた多数の小孔１６により連通さ
れている。

中央排気管３とバイパス管４の各出口端１７及
び１８はマフラ２内のいずれかの膨張室に開口し
またこれらの排気管はその周壁に複数の小孔１
９，２０を有している。テールパイプ３０はその
入口３１が第３の膨張室１２に開口し隔壁６，
７，８を貫通してその出口３２が外部に通じるよ
うマフラ２外に突出している。

バイパス管４中に設けられた制御弁５の制御機
構は、第２図に示すように、電子制御装置２１が
吸気管負圧及びエンジン回転速度からエンジンの
運転状態を検出し、電磁切換弁２２を制御する。
電磁切換弁２２は制御弁５の負圧式アクチユエー
タ２３へ負圧源２４あるいは大気圧源２５を選択
的に接続する。電子制御装置２１はエンジンの中
低速域では電磁切換弁２２を介して負圧を負圧式
アクチユエータ２３へ送り、この結果、制御弁５
は閉じられる。こうして排気ガスは中央排気管３
のみからマフラ２内へ導かれ第１の膨張室１０に
おいて膨張するので、排気ガスの膨張率が増大し
て消音効果が大となる。この際中央排気管３を通
る排気ガスは第１の膨張室１０、第２の膨張室１
１及び第３の膨張室１２を通つてテールパイプ３
０へ流出するため背圧は高い。またこの制御弁５
が閉じているエンジンの中低速域ではバイパス管
４は共鳴室となる。すなわち、バイパス管４内の
制御弁５に反射してバイパス管４と中央排気管３
との分岐点に戻つてきた排気音は、この分岐点か
ら中央排気管３へ進む排気音に対し位相がほぼ
180゜ずれるのでこれにより消音効果が生じる。

一方、エンジンの高速域では電子制御装置２１
は電磁弁２２を介して大気圧を負圧式アクチユエ
ータ２３に送り、この結果、制御弁５は開く。し
たがつて排気ガスは中央排気管３とバイパス管４
の双方を通つてマフラ２内の膨張室に流入するた
め排気ガス圧力つまり背圧は低下し、エンジンの
出力は増大する。

以上が、本考案と前記自己の開発にかかる装置
とが共通する構成・作用であるが、本考案におい
ては、特に、中央排気管３とバイパス管４の出口
端１７及び１８を共に第１の膨張室１０に開口さ
せ、低周波共鳴室９と第１の膨張室１０とを連通
させる第１のチユーニングパイプ１３を２つのパ
イプ２６と２７とにより構成し、しかもこの２つ
のチユーニングパイプのうち一方のパイプ２６を
中央排気管３の出口端１７と同軸となるよう位置
させ、また他方のパイプ２７をバイパス管４の出
口端１８と同軸となるように配置させる。さらに
低周波共鳴室９と第１の膨張室１０とを連通させ
るもう１つのチユーニングパイプすなわち第２の
チユーニングパイプ１４を、第１及び第２の膨張
室１０，１１間を連通させるインナーパイプ１５
と同軸になるよう配置させる。

以上のように本実施例を構成することにより、
制御弁５の開弁時には中央排気管３とバイパス管
４から第１膨張室１０内に流入した排気ガスは、
第１のチユーニングパイプを構成する２つのチユ
ーニングパイプ２６，２７がそれぞれ中央排気管
３とバイパス管４とに同軸になつているため、そ
のまま容易に低周波共鳴室９内に流入し同共鳴室
９の消音性能が一層向上する。なおこの時中央排
気管３及びバイパス管４の長さの差に応じて特定
の周波数の消音が行われ、また低周波共鳴室９の
容積、第１のチユーニングパイプ２６，２７及び
第２のチユーニングパイプ１４の長さ、径で決ま
る特定の周波数の消音が行われる。

さらに第１及び第２の膨張室１０，１１間を連
通させるインナーパイプ１５と第２のチユーニン
グパイプ１４とが同軸となるよう配置されている
ので、これら低周波共鳴室９と第１及び第２膨張
室１０，１１との間の排気ガスの流れが円滑とな
りそのため低周波共鳴室９内において第１のチユ
ーニングパイプ２６，２７から流入した排気ガス
は第２のチユーニングパイプ１４へと向かう流れ
が生じ背圧低減作用も生じることになる。

制御弁５の閉弁時においても排気ガスは中央排
気管３から第１のチユーニングパイプ２６に容易
に流入するため上記と同様な作用を呈する。

第３図は本考案の第２の実施例を示すもので、
本実施例が第１の実施例と相違する点は中央排気
管３とバイパス管４とをマフラ２内において隣接
させて一体となし、一方、第１のチユーニングパ
イプはこの一体化された排気管出口端の断面積に
見合う大径の１本のパイプ２８で構成した点であ
る。一体化された排気管３，４と第１のチユーニ
ングパイプ２８とが同軸になるよう配置する点で
は第１実施例と同様である。

第４図は本考案の第３の実施例を示すもので、
排気管（例えば中央排気管３）の内径より大径の
第１のチユーニングパイプ２６を用いている。こ
の場合必ずしも同軸ではなく中央排気管３からの
流れが第１のチユーニングパイプ２６に流入する
ようになつていればよい。

第２、第３の実施例が第１実施例と同様な作用
を有することは勿論である。

考案の効果 本考案は以上のように、マフラ内における排気
管出口端と第１のチユーニングパイプとは同軸と
なるように配置されていることにより排気管から
膨張室に流入した排気ガスはそのまま容易に低周
波共鳴室内に流入し同共鳴室の消音性能をさらに
向上させることができ、また第２のチユーニング
パイプとインナチユーブとが同軸となるよう配置
されていることにより低周波共鳴室内には第１チ
ユーニングパイプから第２チユーニングパイプへ
の流れが生じこの流れの発生に応じて排気ガスの
背圧の低減効果を奏することとなり、消音効果と
エンジンの出力とをさらに向上するという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の概略図、第２図
は同上実施例における制御弁の制御ブロツク図、
第３図は本考案の第２実施例の概略図、第４図は
本考案の第３実施例の要部の拡大図である。 １……排気管、２……マフラ、３……中央排気
管、４……バイパス管、５……制御弁、９……低
周波共鳴室、１０……第１膨張室、１１……第２
膨張室、１２……第３膨張室、１３……第１チユ
ーニングパイプ、１４……第２チユーニングパイ
プ、１５……インナーパイプ、１７，１８……排
気管出口端、２６，２７……第１チユーニングパ
イプ、２８……第１チユーニングパイプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 内部が低周波共鳴室と少なくとも２つの第１
   及び第２の膨張室とに仕切られたマフラと、こ
   のマフラに連結されてエンジンからの排気ガス
   を分岐された２つの排気通路によつてこのマフ
   ラ内に導く排気管とを具え、前記分岐された排
   気管の一方にはエンジンの高速域で開放される
   制御弁を設けるとともに、この排気管の各出口
   端を前記マフラ内の膨張室に開口させ、前記第
   １の膨張室と前記低周波共鳴室とを第１及び第
   ２のチユーニングパイプで連通せしめるととも
   に、前記第１の膨張室と第２の膨張室とはイン
   ナチユーブで連通せてめた排気管消音装置にお
   いて、前記分岐された排気管の各出口端は共に
   前記第１の膨張室に開口させ、前記第１のチユ
   ーニングパイプを前記排気管の出口端と実質的
   に同軸になるよう配置し、前記第２のチユーニ
   ングパイプは前記インナチユーブと実質的同軸
   になるよう配置したことを特徴とする排気管消
   音装置。 ２ 前記第１のチユーニングパイプは２本のパイ
   プで構成されこれら２本のパイプの各々が前記
   分岐された排気管の各出口端とそれぞれ実質的
   に同軸となるように配置した実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の排気管消音装置。 ３ 前記分岐された排気管はマフラ室内において
   隣接して一体となり、前記第１のチユーニング
   パイプはこの一体化された排気管の断面積に見
   合う大径の１本のパイプにより構成されている
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の排気管消
   音装置。 ４ 前記第１のチユーニングパイプは前記排気管
   の各出口端よりも大径とした実用新案登録請求
   の範囲第２項記載の排気管消音装置。