JPH0332734Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は排気サイレンサー構造に係り、詳しく
は、内部に共鳴室を有するサイレントサーに関す
るものである。これは、エンジン排ガス中の爆発
音を消音するサイレンサーの分野で利用される。

〔従来の技術〕

エンジンの排ガス通路には、燃焼による爆発音
などが排気ガスと共に放出されるのを軽減したり
防止するため、サイレンサーが設置されている。
その消音効果を高めるため、仕切プレートで前後
に仕切るなどして膨張室や共鳴室をサイレンサー
内に設けたものが、例えば実開昭55−17907号公
報に記載されている。サイレンサーには排気ガス
を導入するインレツトパイプと消音された排気ガ
スを導出するアウトレツトパイプが設けられてい
る。例えば、前者のパイプは膨張室を貫通してそ
の後端が共鳴室に開口され、後者のパイプは共鳴
室を貫貫通してその前端が膨張室に開口されてい
る。したがつて、エンジンの爆発音がインレツト
パイプ内を伝播して直接共鳴室に導入され、音の
エネルギの大部分が密閉構造の共鳴室内で吸収さ
れるようになつている。

その共鳴室はインレツトパイプの後端を除いて
一応の密閉が図られているので、排気ガスは原則
として共鳴室に導入されず、インレツトパイプの
周囲に開口された複数のガス流出孔から膨張室に
導入される。このとき、爆発音の一部も膨張室に
導入されるが、排気ガスの膨張に伴う流速の低下
によつて消音が図られ、消音された排気ガスはア
ウトレツトパイプを介して大気に放出される。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記のようなサイレンサーにおいては、排気ガ
スの保有する熱で各パイプが膨張して長くなる。
その膨張室を許容しなければサイレンサーが破損
するので、サイレンサーの前端プレートと仕切プ
レートで支持されているインレツトパイプや、仕
切プレートと後端プレートで支持されているアウ
トレツトパイプの支持部を全部固定しておくこと
ができない。排気ガスをサイレンサーから漏出し
ないようにするためには、前端プレートや後端プ
レートにおいて各パイプを溶接などで気密的に固
定する必要があるので、上述の仕切プレートにお
ける各パイプの支持を非固定式とせざるを得な
い。その結果、仕切プレートにおける両パイプの
周囲に漏れ〓間が残ることになり、それを介して
膨張室と共鳴室が幾分連通した状態となる。その
〓間量が少なければ爆発音が膨張室に漏出する程
度を減らすことができるが、上述したように仕切
プレートの二個所のパイプ支持部においてそれぞ
れ漏れ〓間があると、共鳴室に導入された爆発の
音エネルギが吸収される前に、その音の膨張室へ
の漏れが甚だしくなり、共鳴室における消音効果
が低減する問題がある。

ところで、特公昭59−5133号公報には、ケーシ
ングを二枚の隔壁によつて前後三つの室を形成さ
せ、順に端部拡張室、中央拡張室および共鳴室と
した消音器が記載されている。そして、中央拡張
室と共鳴室とを連通させる共鳴管に、ケーシング
の前壁を貫通し端部拡張室を横切つて中央拡張室
に開口する入口管が、同一線上に直面して配置さ
れている。しかし、同一線上に並べられた入口管
と共鳴管との間には、入口管から中央拡張室に流
入させた排気ガスを拡張させると共に、排気導管
を介して端部拡張室に排気ガスを送る必要がある
ため、一定の広い間隔が確保されている。その結
果、入口管から共鳴管を介して共鳴室に入る爆発
音は少なくなり、とりわけエンジン回転数の低い
領域における爆発音を最もよく消音する共鳴室に
おける消音効果が低下する欠点がある。

一方、実開昭61−97515号公報にも、端部膨張
室中央膨張室および共鳴器を設けた消音器が記載
され、ケーシングの前壁を貫通し端部膨張室を横
切つて中央膨張室に開口する入口管を、中央膨張
室と共鳴器とを連通させる咽喉管に対して、同一
線上で直面させている。その咽喉管に直面する入
口管の先端は絞られており、排気ガス流圧の低い
ときには絞り口による直流作用で、実車のレイア
ウト上その容積が小さくなる消音器に介在させる
ため細くせざるを得ない咽喉管へ、排気ガスを供
給することができるようにしている。しかし、そ
のように先端が絞られていることから、排気ガス
量が多いときには、入口管から咽喉管を介して共
鳴器に導入される騒音エネルギの比率が少なくな
り、共鳴器における消音効果は低減してしまう問
題がある。

本考案は上述の問題に鑑みなされたもので、そ
の目的は、サイレンサーのコンパクト化を図りな
がらも、サイレンサーに導入された排気ガスの大
部分を共鳴室に流入させ、排気騒音が問題となる
エンジンの低回転領域において、最もよく共鳴消
音効果が得られるようにすること、サイレンサー
に取り付けられている各パイプの熱による膨張を
許容して、サイレンサーの破損を防止できる構造
とすること、を実現する排気サイレンサー構造を
提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、ケーシング内を前後複数枚のプレー
トで仕切ることにより複数の室が画成され、膨張
室を構成する室と共鳴室を構成する室とを連通さ
せる連通パイプに、膨張室に開口する排ガスパイ
プが、同一線上に直面して配置されているサイレ
ンサーに適用される。

その特徴とするところは、第１図を参照して、
排ガスパイプ９が膨張室６の前側のプレート５で
非固定的に支持される一方、その前端部は膨張室
６より前に位置する室８を画成するプレート７で
気密的に固定され、連通パイプ１４は、排ガスパ
イプ９の開口径と同等の開口径を備えると共に、
膨張室６の後側のプレート２に気密的に固定され
る。その連通パイプ１４と排ガスパイプ９とは、
両パイプの熱膨張を許容し、かつ、その熱膨張で
伸長したとき両パイプの対向する開口部が可及的
に接近させることができる熱膨張代間〓１５を隔
てて配置され、排ガスパイプ９もしくは連通パイ
プ１４のいずれか一方の膨張室６に突入している
パイプの側面に、両パイプが熱膨張して熱膨張代
間〓１５が可及的に小さくなつたとき、排気ガス
を膨張室６内へ流出させるためのガス流出孔１６
が開口される。そして、ケーシング後端のプレー
ト３に気密的に固定された排気ガス導出用のアウ
トレツトパイプ１２は、共鳴室４を横切つて膨張
室６に開口され、そのアウトレツトパイプ１２の
前端部が、非固定的に膨張室６の後側のプレート
２で支持されていることである。

〔考案の効果〕

本考案によれば、共鳴室に開口する連通パイプ
の前方に熱膨張を許容する間〓を残して排ガスパ
イプが配置されているので、各パイプの熱膨張を
許容してサイレンサーの破損を防止することがで
き、また、連通パイプを膨張室の後側のプレート
に気密的に固定することから、共鳴室の密閉度合
が向上され、爆発音の消音が図られる。サイレン
サーのコンパクト化を図りながらも、その連通パ
イプと排ガスパイプとに同径の開口を備えさせ同
一線上に直面して配置し、両パイプ間の熱膨張代
間〓が熱膨張時に可及的に小さくなるように設定
されているので、エンジンの低回転領域における
排ガスパイプからの爆発音は確実に連通パイプに
導入され、共鳴室における騒音減衰効果を著しく
高めることができる。その際に排ガスパイプから
流出する排気ガスは、ガス流出孔から膨張室へ流
出することが許容されており、ケーシング内部の
各パイプの熱膨張に伴う排気ガス流路の閉塞や遮
断を回避して、排気ガスがサイレンサー内で詰ま
ることなく、その機能を発揮させることができ
る。

〔実施例〕

以下に、本考案をその実施例に基づいて、詳細
に説明する。

第１図は本考案が適用された排気サイレンサー
１の断面図で、ケーシングの内部をプレート２で
仕切ることにより、ケーシング後端のプレート３
との間に共鳴室４が形成されている。本例におい
てはサイレンサー１内にもう一つのプレート５が
設けられ、両プレート２，５間には膨張室６が、
プレート５とケーシング前端のプレート７との間
にはもう一つの共鳴室８が設けられている。すな
わち、ケーシング内には、二つのプレート５，２
によつて、共鳴室としての第一室８、膨張室とし
ての第二室６および共鳴室としての第三室４に区
画された三つの室が形成されている。

サイレンサー１には、エンジンからの排気ガス
を図示しない排気管を介して導入するインレツト
パイプ９が取り付けられ、それが前端プレート７
において溶接などにより気密的に固定されてい
る。そして、その後端側は、インレツトパイプ９
の熱膨張による伸長が可能なように、前側プレー
ト５に設けられた支持孔１０に挿通され、その個
所で非固定式に支持されている。このようなイン
レツトパイプ９の後端は膨張室６に開口されると
共に、共鳴室８を横切つている部分には、排気ガ
ス中の爆発音の一部を導出する複数の抜き孔１１
が開口されている。

一方、サイレンサー１から排気ガスを導出する
アウトレツトパイプ１２は、後端プレート３にお
いて気密固定され、共鳴室４を横切つて膨張室６
に開口している。そして、熱膨張による伸長が可
能なように、その前端は後側プレート２の支持孔
１３において非固定的な支持となつている。

このようなサイレンサー１の後側のプレート２
には連通パイプ１４が溶接により気密固定され、
インレツトパイプ９の開口径と同等の開口径を備
える。その前端は膨張室６に、後端が共鳴室４に
開口され、第二室６と第三室４とを連通させてい
る。この連通パイプ１４は後側のプレート２で支
持されているだけなので、熱による膨張があつて
も自由に伸びることができる。

その連通パイプ１４の前方には上述したインレ
ツトパイプ９が同一線上に直面して配置され、イ
ンレツトパイプ９内を伝播する爆発音が連通パイ
プ１４を介して共鳴室４に導入されるようになつ
ている。この連通パイプ１４とインレツトパイプ
９との間には、両パイプ１４，９の熱膨張を許容
する熱膨張代間〓１５が確保されると共に、その
間〓１５の存在する膨張室６における両パイプの
少なくとも一方に、排気ガスを膨張室６へ流出さ
せるガス流出孔１６が開口されている。

本例では、連通パイプ１４に一個所矩形状の孔
が開口され、両パイプ１４，９が熱膨張した際に
間〓１５がほとんどなくなつても、そのガス流出
孔１６から排気ガスが膨張室６へ流出されるよう
になつている。なお、ガス流出孔１６の数やその
開口位置はエンジンの排気量などにより異なる
が、そのエンジンに適切な所定の開口面積が確保
される。そして、その開口位置は、連通パイプ１
４に限らず、インレツトパイプ９および連通パイ
プ１４が膨張室６内へ延びている長さなどを勘案
して適宜選択され、インレツトパイプ９に設けら
れたり、両パイプ１４，９に設けられたりする。

上記した熱膨張代間〓１５は、排気ガスの熱で
両パイプ１４，９の熱膨張を許容するが、その一
方、熱膨張で伸長したとき両パイプ１４，９の対
向する開口部が可及的に接近させることができる
程度の隔たりとされている。

ちなみに、上述したインレツトパイプ９は、サ
イレンサー１に排気ガスを導入するものである
が、本考案においては、連通パイプ１４に対向す
るこの種パイプをインレツトパイプに限ることな
く、サイレンサー内に取り付けられた他のパイプ
に適用することができる。すなわち、サイレンサ
ーがより一層多室化されたり各室間に多数の連通
パイプが設けられたりしている場合には、他の連
通パイプが上述のインレツトパイプに該当するこ
とになる。したがつて、インレツトパイプ９は、
排気ガスを共鳴室４の手前の膨張室６に導入する
パイプを意味し、以下においては排気ガスパイプ
なる語を用いて説明する。

上述したような構成のサイレンサー１によれ
ば、次のようにして爆発音の消音を図ると共に、
熱膨張によるサイレンサーの破損を防止すること
ができる。

図示しない排気管から排ガスパイプ９を介して
サイレンサー１に排気ガスが導入され、消音後は
アウトレツトパイプ１２から大気に放出される。
このように排気ガスがサイレンサー１を通過する
間に、排気ガスの保有する熱によつて排ガスパイ
プ９、連通パイプ１４およびアウトレツトパイプ
１２が膨張し、それぞれが熱を受けない場合に比
べて長くなる。排ガスパイプ９は前端のプレート
７で固定されているが前側のプレート５では固定
されていないので、そのパイプの後端が連通パイ
プ１４の方向へ移動する。連通パイプ１４は後側
のプレート２で固定されているだけなので、膨張
室６においても共鳴室４においても伸長す。

排気ガスに伴われてサイレンサー１に導入され
た爆発音は、まず抜き孔１１を介してその一部が
共鳴室８に導入される。この共鳴室８は一応密閉
状態にあるので排気ガスが導入されず、爆発の音
エネルギのみが吸収される。共鳴室８に導入され
なかつた大部分の爆発音は排ガスパイプ９内を直
進する。

膨張室６においては、排ガスパイプ９と連通パ
イプ１４が熱膨張によつて接近するように伸長す
るが、連通パイプ４と排ガスパイプ９との間に熱
膨張代間〓１５が存在するので、両パイプ１４，
９の膨張が許容される。その間〓１５は排気ガス
による両パイプの膨張量を見込んで設定されてい
るので、両パイプが当接して力を及ぼし合うこと
はなく、排ガスパイプ９や連通パイプ１４さらに
それらを固定している前端のプレート７や後側の
プレート２に熱応力が作用することはない。

そのうえ、連通パイプ１４と排気ガスパイプ９
の熱膨張でその開口部が可及的に近接すると共
に、排ガスパイプ９と同等の開口径を有する連通
パイプ１４を通して、大部分の爆発音が共鳴室４
へ導入されることになる。この共鳴室は爆発音を
最もよく消音する室で、密閉構造であることから
排気ガスが停滞状態にあつて音のエネルギが吸収
され、とりわけエンジン回転数の低い領域におけ
る爆発音の減衰効果が顕著に発揮される。

このとき、排ガスパイプ９を流過する排気ガス
は、ガス流出孔１６を介して膨張室６へ流出され
るので、サイレンサー１内での排気ガスの詰まり
現象といつたものが回避され、拡散する排気ガス
と共に膨張室６に導入された一部の爆発音が消音
される。そして、膨張室６内に充満する排気ガス
は、アウトレツトパイプ１２を介して外部へ導出
される。

ちなみに、排気ガスパイプ９および連通パイプ
１４が熱膨張していない状態では、排気ガスは排
ガスパイプ９の先端開口から膨張室６へ流出さ
れ、かつ、爆発音も膨張室６に入ることになる。
しかし、前述した熱膨張代間〓１５はもともと大
きいものではないことから、排ガスパイプ９より
出た爆発音は珍径の連通パイプ１４の開口から共
鳴室４へ大部分導入され、上記の場合と同じよう
に、その消音が図られる。

なお、共鳴室４は、アウトレツトパイプ１２を
支持する後側のプレート２の支持孔１３により、
膨張室６との気密が完全でない。しかし、連通パ
イプ１４の固定部は溶接で完全に気密状態とされ
ており、共鳴室４内の爆発音が膨張室６に漏出す
る程度は半減し、実用上共鳴室４における共鳴現
象での消音効果を低下させることはない。

前述したアウトレツトパイプ１２は後端のプレ
ート３で固定されているが、後側のプレート２に
おいては非固定であるので、このパイプにおいて
も熱膨張による弊害は生じない。このように各パ
イプにおいてその熱膨張が許容される一方、その
パイプとそれらを支持する各プレートに損傷が発
生しないので、熱膨張によるサイレンサー１の破
損は著しく軽減される。

以上詳細説明したように、共鳴室に開口する連
通パイプの前方に熱膨張代間〓を確保して排ガス
パイプとしてのインレツトパイプが配置されてい
るので、各パイプの熱膨張を許容することがで
き、サイレンサーの破損が防止される。また、連
通パイプを後側のプレートに気密的に固定してい
るから、共鳴室の密閉度合が向上され、爆発音の
消音が図られる。サイレンサーのコンパクト化を
図るため連通パイプとインレツトパイプとが同径
で開口され、それを同一線上に直面して対向さ
せ、熱膨張代間〓を熱膨張時に可及的に小さくで
きるように設定しているので、エンジンの低回転
領域におけるインレツトパイプからの爆発音は確
実に連通パイプに導入され、共鳴室におけるその
減衰効果が著しく高められる。その際、インレツ
トパイプから流出される排気ガスは、ガス流出孔
から膨張室へ流出させることができ、各パイプが
熱膨張し排気ガスの流路を閉塞したり遮断すると
いつたようなことも起こらない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案が適用された排気サイレンサー
の一実施例における断面図である。 １……サイレンサー、２……後側のプレート、
３……後端のプレート、４……室（共鳴室、第三
室）、５……前側のプレート、６……室（膨張室、
第二室）、７……前端のプレート、８……室（共
鳴室、第一室）、９……排ガスパイプ（インレツ
トパイプ）、１２……アウトレツトパイプ、１４
……連通パイプ、１５……熱膨張代間〓、１６…
…ガス流出孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ケーシング内を前後複数枚のプレートで仕切る
   ことにより複数の室が画成され、膨張室を構成す
   る室と共鳴室を構成する室とを連通させる連通パ
   イプに、膨張室に開口する排ガスパイプが、同一
   線上に直面して配置されているサイレンサーにお
   いて、 前記排ガスパイプは膨張室の前側のプレートで
   非固定的に支持される一方、その前端部は膨張室
   より前に位置する室を画成するプレートで気密的
   に固定され、 前記連通パイプは、上記排ガスパイプの開口径
   と同等の開口径を備えると共に、前記膨張室の後
   側のプレートに気密的に固定され、 その連通パイプと排ガスパイプとは、両パイプ
   の熱膨張を許容し、かつ、その熱膨張で伸長した
   とき両パイプの対向する開口部が可及的に接近さ
   せることができる熱膨張代間〓を隔てて配置さ
   れ、 上記排ガスパイプもしくは連通パイプのいずれ
   か一方の前記膨張室に突入しているパイプの側面
   に、両パイプが熱膨張して前記熱膨張代間〓が可
   及的に小さくなつたとき、排気ガスを膨張室内へ
   流出させるためのガス流出孔が開口され、 ケーシング後端のプレートに気密的に固定され
   た排気ガス導出用のアウトレツトパイプは、前記
   共鳴室を横切つて膨張室に開口され、 そのアウトレツトパイプの前端部が、非固定的
   に膨張室の後側のプレートで支持されていること
   を特徴とする排気サイレンサー構造。