JPH0472408A - 制御型マフラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、排気音の減衰特性とエンジンの出力性能とを
可変設定し得る制御型マフラ装置に関す［従来の技術］ 従来の制御型マフラ装置としては、第３図に示したもの
が提案されている（実開昭６３−１１９８２０号公報参
照）。すなわち、マフラ本体１は、密閉状であってその
内部には相対向する一側壁２と他側壁３とに平行なフロ
ント、センタ、リア各バッフルプレート４，５．６が設
けられており、これにより、マフラ本体１内部には、第
１〜第４容積室７〜１０が隔成されている。

前記第２容積室８には、排気導入管１１が連通されてお
り、該排気導入管１１は前記−側壁２とフロントバッフ
ルプレート４とに貫通されて、前記第１容積室７を横断
するように配設されている。

前記排気導入管１１の下流延長線上には、第１短尺連通
管１２が配設されており、該短尺連通管１２は前記セン
タバッフルプレート５に貫通され、前記第２容積室８と
第３容積室９とに連通されている。

また、前記フロントバッフルプレート４には、前記排気
導入管１１の側部に位置する第２短尺連通管１３が貫通
配置されて、第１容積室７と第２容積室８とに連通され
ている。該第２短尺連通管１３の下流延長線上には、前
記センタバッフルプレート５とリアバッフルプレート６
とに貫通され、前記第２容積室８と第４容積室１０とを
連通ずる長尺連通管１４が配設されている。

前記第２短尺連通管１３と長尺連通管１４の側部には、
第１排気導出管１５が配設されており、該第１排気導出
管１５は、前記第１容積室７に連通され、第２、第３、
第４各容積室８．　９．　１０を横断して、前記他側壁
３よりマフラ本体１の外部に延設されている。この第１
排気導出管１５には、前記他側壁３より外部に延出する
部位、つまり下流側端部に開閉弁１６が介装されており
、該開閉弁１６はエンジン回転数に基づいて制御を実行
する制御装置１７からの出力信号により、開閉作動する
ように構成されている。

さらに、前記第１排気導出管１５の側部には、第１、第
２、第３各容積室７．　８．　９を横断して、第４容積
室１０に連通ずる第２排気導出管１８が配設されている
。該第２排気導出管１８には、前記−側壁２からマフラ
本体１の外部に延出する部位に湾曲部１９が設けられて
おり、これにより該湾曲部１９から下流側の部位は前記
第１排気導出管１５と平行に延在している。

かかる構造において、エンジン回転数が低回転域にある
と、前記制御装置１７からの出力信号により開閉弁１６
が閉作動する。すると、前記排気導入管１１から導入さ
れた排気ガスは、第２容積室８に流入した後、長尺連通
管１４を介して第４容積室１０内に流入し、第２排気導
出管１８を介して、マフラ本体１の外部に排出される。

このとき、前記第２容積室８と、第４容積室】０とは拡
張室として機能し、また、第１短尺連通管１２を介して
前記第２容積室８と連通している第３容積室９は共鳴室
として機能する。よって、排気騒音は、前記第２容積室
８と第４容積室１０内での拡張作用と、共鳴室として機
能する第３容積室９のレン不−タ作用とにより減衰し、
低回転時における消音特性を得ることができる。

また、エンジン回転数が高回転域にあると、前記制御装
置１７からの出力信号により開閉弁１６が開作動する。

すると、前記排気導入管１１から導入された排気ガスは
、第２容積室８に流入した後、長尺連通管１４を介して
第４容積室１０内に流入する一方、第２短尺連通管１３
を介して第１容積室７内にも流入する。そして、該第１
容積室７内の排気ガスは、前記第１排気導出管１５を介
して、マフラ本体１外部に排出されるとともに、前記第
４容積室１０内の排気ガスは前述と同様に第２排気導出
管１８を介してマフラ本体１外部に排出される。

したがって、この場合には第１、第２、第４各容積室７
，８．１０が拡張室として機能し、かつ前記第３容積室
９が共鳴室として機能する。よって、排気騒音は、第１
容積室７と第２容積室８、及び第４容積室１０内での拡
張作用と、共鳴室として機能する前記第３容積室９のレ
ゾネータ作用とにより減衰し、高回転時における消音特
性を得ることかできる。

しかも、両排気導出管１５．１８を介して排気ガスの排
出が行われることから、排気抵抗が低減して排圧が低下
し、これにより高回転時にけるエンジンの出力性能を高
めることが可能となるのである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、かかる従来の制御型マフラ装置において
、前記第３容積室９は、前述のように開閉弁１６が開作
動した場合であっても閉作動した場合であっても、常に
共鳴室として機能するように構成されている。したがっ
て、第３容積室９は、エンジンが高回転となっても、低
回転時と同様にレゾネータ作用により、排気騒音に対す
る消音を行うに過ぎない。このとき、エンジンが高回転
（例えば３．ＯＯＯｒｐｍ程度）の状態にあると、排気
騒音の周波数も高くなり、該排気騒音には前記第３容積
室９が共鳴室として機能することによって消音が可能な
周波数成分が減少する。

よって、エンジンの高回転時に第３容積室９が共鳴室と
して機能しても、その消音対象となる周波数成分が少な
いことから、有効に排気音を減衰させることができず、
エンジンの高回転時における消音特性は低下する。

熱論、第３容積室９が共鳴室として機能する場合の周波
数を、エンジンの高回転時における排気騒音に合った周
波数特性に設定しておけば、エンジンの高回転時におい
て共鳴室として機能する第３容積室９により、消音効果
を得ることが可能であるが、このような周波数設定を行
うと、エンジンの低回転時において前記第３容積室９が
共鳴室として機能した際の消音性能か低下してしまう。

よって、いずれにしろ共鳴室としてのみ機能する第３容
積室９は、エンジン低回転時若しくは高回転時のいずれ
か、つまり開閉弁１６の開時若しくは開時のいずれかに
おいて、所要の消音機能を発揮するに過ぎず、開閉弁１
６の作動状態に応じた有効な消音効果を発揮させ得るも
のではなかった。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもの
であり、共鳴室として機能する容積室を開閉弁の開作動
に伴って拡張室としても機能させることにより、開閉弁
の開閉状態に応じて、有効な消音効果を発揮させること
が可能な制御型マフラ装置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］ 前記課題を解決するために本発明にあっては、マフラ本
体に、拡張室として機能する容積室と共鳴室として機能
する容積室とが設けられ、前記拡張室として機能する容
積室内の排気カスを、前記マフラ本体の外部に導く第１
排気導出管と第２排気導出管とが設けられ、前記第１排
気導出管には、その下流側端部に開閉弁が介装された制
御型マフラ装置において、前記第１排気導出管は、前記
共鳴室として機能する容積室内を横断するように配設さ
れ、該容積室内を横断する部位に、例えば複数の小孔か
らなる開口部が設けられる一方、前記開閉弁の開作動に
同期して前記開口部を開放し、かつ前記開閉弁の閉作動
に伴って前記開口部を閉鎖する開閉手段か設けられてい
る。

［作用］ 前記構成において、前記開閉弁を閉作動させると、第１
排気導出管は下流側端部において閉鎖されるとともに、
前記開口部も開閉手段により閉鎖される。よって排気ガ
スは、前記拡張室として機能する容積室から第２排気導
出管のみを介して、マフラ本体の外部に排出される。こ
のとき、排気騒音は、拡張室として機能する容積室と共
鳴室として機能する容積室による、拡張作用とレゾネー
タ作用とにより減衰する。

そして、前記開閉弁を開作動させると前記第１排気導出
管は開放され、排気ガスは、前記拡張室として機能する
容積室から第１排気導出管と第２排気導出管とを介して
、外部に排出される。また、前記開閉弁が開作動すると
前記開閉手段もこれに同期して前記開口部を開放する。

該開口部は、前記第１排気導出管において、前記共鳴室
として機能する容積室を横断する部位に設けられている
ことから、この共鳴室として機能していた容積室は、前
記開口部の開放に伴って、該開口部及び第１排気導出管
を介してマフラ本体の外部と連通した状態となる。

したがって、排気ガスは前記共鳴室として機能する容積
室内に侵入して、前記開口部および第１排気導出管を介
して、マフラ本体の外部に排出することが可能となる。

つまり、共鳴室として機能していた容積室は、前記開閉
弁の開作動に伴って、排気ガスの侵入を許容して、その
内部において排気騒音を拡張させ拡張室として機能する
。　よって、開閉弁が開時において共鳴室として機能し
これにより排気騒音の減衰を行っていた容積室は、開閉
弁の開作動に伴って、拡張室として機能し排気騒音の減
衰を行う。

また、このように開閉弁が開作動し、前記第１排気導出
管内を排気ガスか通流すると、該第１排気導出管内を通
流する排気ガスの負圧作用により、前記共鳴室として機
能していた容積室内の排気ガスは、前記開口部を介して
前記第１排気導出管内に吸引されて排出され、マフラ本
体の内部における排気抵抗が低減される。これにより排
圧か低下され、エンジンの出力性能を高めることができ
る。

また、このとき、前記排ガスとともに第１排気導出管内
に入る排気騒音と、前記第１排気導出管内の排気騒音と
が干渉し、よってこの排気騒音同士の干渉作用により、
消音がなされる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面に従って説明する
。すなわち第１図に示したようにマフラ本体２０は密閉
状であって、内部には相対向する一側壁２１と他側壁２
２とに平行な、フロントバッフルプレート２３とリアバ
ッフルプレート２４とが設けられている。これにより、
マフラ本体２０の内部には、前記−側壁２１とフロント
バッフルプレート２３間に隔成され拡張室として機能す
る容積室たる第１容積室２５、フロンドパ、フルプレー
ト２３とリアバッフルプレート２４間に隔成された第２
容積室２６、及びリアバッフルプレート２４と前記他側
壁２２間に隔成され共鳴室として機能する容積室たる第
３容積室２７とか設けられている。

前記第１容積室２５には、第１排気導出管２８が連通さ
れており、該第１排気導出管２８は前記第２容積室２６
と第３容積室２７とを横断するように配設され、その下
流側端部２９は前記他側壁２２よりマフラ本体２０の外
部に突設されている。

この第１排気導出管２８は、直状であって前記第３容積
室２７を横断する部位である中程部３３には、開口部と
しての複数の小孔３４が設けられ、また、前記下流側端
部２９には、開閉弁３０が介装されている。

前記第１排気導出管２８の内部には、開閉手段たる開閉
装置３Ｂか設けられており、該開閉装置２８は第１排気
導出管２８の内周面に摺動自在に密接する内筒３９と、
一端を該内筒３９に連結され他端を前記開閉弁３０の作
動部材に連結されたリンク４０とから構成されている。

そして、該リンク４０は、前記開閉弁３０か閉作動した
ときにはこれに同期して、前記小孔３４を閉鎖する位置
に内筒３９を駆動し、かつ、前記開閉弁３０が開作動し
たときにはこれに同期して、前記小孔３４を開放する位
置に前記内筒３９を駆動するように構成されている。

一方、前記第１排気導出管２８の側部には、排気導入管
３１と、該排気導入管３１より小口径の第１連通管３２
とが配設されている。前記排気導入管３１は、前記第１
容積室２５を横断して前記第２容積室２６に連通され、
また、前記第１連通管３２は、前記排気導入管３１の下
流延長線上に位置し、前記リアバッフルプレート２４に
貫通配置され第２容積室２６と第３容積室２７に連通さ
れている。

前記排気導入管３１の側部には、第２排気導出管３５と
、該第２排気導出管３５より小口径の第２連通管３６と
か配設されている。前記第２排気導出管３５は、第１容
積室２５に連通されているとともに、前記−側壁２１か
らマフラ本体２０の外部に延出する部位に湾曲部３７が
設けられており、これにより該湾曲部３７から下流側の
部位は前記第１排気導出管２８と平行に延在している。

また、前記第２連通管３６は、前記第２排気導出管３５
の上流延長線上に位置し、フロントバッフルプレート２
３に貫通配置され第１容積室２５と第２容積室２６に連
通されている。

以上の構成にかかる本実施例において、エンジンの低回
転時に前記開閉弁３０を閉作動させると、第１排気導出
管２８は下流側端部２９において閉鎖されるとともに、
前記小孔３４は内筒３９によって閉鎖された状態となる
。よって排気ガスは、第１図に矢示したように、排気導
入管３１から導入された排気ガスは前記第２容積室２６
内に流入した後、第２連通管３６を介して第１容積室２
５内に流入し、第２排気導出管３５を介してマフラ本体
２０の外部に排出される。したがって、第２容積室２６
と第１容積室２５とは各々拡張室として機能し、排気騒
音は第２容積室２６内における拡張と第２連通管３６内
での縮小、及び第】容積室２５内での拡張と第２排気導
出管３５内での縮小とにより減衰する。

また、前記内筒３９により小孔３４が閉鎖されることに
より第３容積室２７は閉鎖空間となることから、第１連
通管３２を介して第２容積室２６と連通している第３容
積室２７は共鳴室として機能し、排気騒音はこれにより
レゾネータ作用によっても減衰する。さらに、第２排気
導出管３５には湾曲部３７が設けられていることから、
これにより排気抵抗が増大し、該排気抵抗の増大によっ
ても排気騒音は減衰する。

よって、開閉弁３０が閉作動している状態においては、
前記第１、第２容積室２５．２６が拡張室として機能し
、かつ第３容積室２７が共鳴室として機能すること、及
び第２排気導出管２８の排気抵抗によって消音作用がな
される。

次ニ、エンジンの高回転時に前記開閉弁３０を開作動さ
せると、該開閉弁３０の開作動に同期してリンク４０が
作動し、これにより内筒３９が駆動され小孔３４は開放
される。よって、第３容積室２７は小孔３４及び第１排
気導出管２日の下流側端部２９を介して、マフラ本体２
０の外部に連通した状態となる。したがって、排気導入
管３】から導入された排気ガスは、第２図に矢示したよ
うに、前記第２容積室２６内に流入した後、第２連通管
３６を介して第１容積室２５内に流入する一方、第１連
通管３２を介して第３容積室２７内に流入することが可
能となる。

これによって、開閉弁３０が閉時において共鳴室として
機能し排気騒音の減衰を行っていた第３容積室２７は、
開閉弁３０の開作動に伴って、拡張室として機能し排気
騒音の減衰を行う。したがって、第３容積室は開閉弁３
０の閉時のみならず、開時においても高回転状態にある
エンジンの排気騒音に対して、有効な消音性能を発揮し
、これにより開閉弁３０の開作動に伴って第３容積室２
７を有効に機能させて、優れた消音特性を得ることがで
きる。

また、このように開閉弁３０の開作動に伴って第１容積
室２５から流入し第１排気導出管２８内を排気ガスが通
流すると、該第１排気導出管２８内を通流する排気ガス
の負圧作用により、第３容積室２７内の排気ガスは小孔
３４を介して前記第１排気管内２８に吸引される。この
ため、第３容積室２７内の排気ガスは強制的に排出され
、これによりマフラ本体２０の内部における排気抵抗を
低減させて排圧を低下させ、エンジンの高回転時におけ
る出力性能を高めることが可能となる。

また、このように前記負圧作用により小孔３４を介して
第１排気導出管２８内に排気ガスが吸引されると、この
排気ガスとともに第１排気導出管２８内に入る排気騒音
と、前記第１排気導出管２８内を通過する排気騒音とが
干渉し、よってこの排気騒音同士に干渉作用により、消
音がなされる。

したがって、この排気騒音同士の干渉による消音作用に
よっても、排気騒音は減衰され、−層排気騒音の低減を
図ることが可能となる。

しかも、本実施例においては、第２排気導出管３５に湾
曲部３７が設けられているのに対し、第１排気導出管２
８は直状であることから、この直状である第１排気導出
管２８から排気ガスの排出がなされることにより、マフ
ラ本体２０内の全体的な排気抵抗を著しく低下させるこ
とができ、これによりエンジン高回転時の出力性能を一
層高めることができるのである。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、開閉弁が閉状態にあると
き共鳴室として機能する容積室を、開閉弁の開作動に伴
って拡張室として機能させるようにした。よって、共鳴
室として機能しこれにより排気騒音の減衰を行っていた
容積室は、開閉弁の開作動に伴って、拡張室として機能
し排気騒音の減衰を行うことができる。このため、前記
容積室は開閉弁の閉時のみならず、開時においてもエン
ジンの排気騒音に対して、有効な消音性能を発揮し、こ
れにより開閉弁の開時と開時において、優れた消音特性
を得ることができる。

また、前記開閉弁の開作動に伴って拡張室となった容積
室内の排気ガスを、前記第１排気導出管内を通流する排
気ガスの負圧作用により吸引して、排出させることがで
きることから、マフラ本体の内部における排気抵抗か低
減し、これにより排圧を低下させてエンジンの出力性能
を高めることが可能となる。

さらに、前記負圧作用により前記容積室内の排気ガスが
吸引されると、この吸引された排気ガスと前記第１排気
導出管２８内を通過する排気騒音とが干渉し、よってこ
の排気騒音同士の干渉作用により、消音を行うことがで
きる。その結果、この排気騒音同士の干渉による消音作
用によっても、排気騒音は減衰され、−層排気騒音の低
減を図ることが可能となる。

加えて、本実施例においては、第２排気導出管に湾曲部
が設けられているのに対し、第１排気導出管は直状であ
ることから、この第１排気導出管から排気ガスの排出が
なされることにより、マフラ本体内の全体的な排気抵抗
を著しく低下させることができ、これによりエンジン高
回転時の出力性能を一層高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における開閉弁が開状態に
ある場合の水平断面説明図、 第２図は、同実施例における開閉弁か開状態にある場合
の水平断面説明図、 第３図は、従来の制御型マフラ装置を示す概念図である
。 ２０・・・マフラ本体、２５・・・第１容積室（拡張室
として機能する容積室）、２６・・・第２容積室、２７
・・・第３容積室（共鳴室として機能する容積室）、２
８・・・第１排気導出管、２９・・・下流側端部、３０
・・・開閉弁、３３・・・中程部（横断する部位）、３
４・・・小孔（開口部）、３５・・・第２排気導出管、
３８・・・開閉装置（開閉手段）、３９・・・内筒、４
０・・・リンク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）マフラ本体に、拡張室として機能する容積室と共
   鳴室として機能する容積室とが設けられるとともに、前
   記拡張室として機能する容積室内の排気ガスをマフラ本
   体の外部に導く第１排気導出管と第２排気導出管とが設
   けられ、前記第１排気導出管にはその下流側端部に開閉
   弁が介装された制御型マフラ装置において、前記第１排
   気導出管は、前記共鳴室として機能する容積室内を横断
   するように配設され、かつ該容積室内を横断する部位に
   開口部が設けられる一方、前記開閉弁の開閉作動に同期
   して前記開口部を開閉する開閉手段が設けられたことを
   特徴とする制御型マフラ装置。