JPH0515526Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、内燃機関の運転状態に応じて流路断
面積を変更し、内燃機関の出力向上と排気性能の
向上を図つた内燃機関用マフラに関する。

［従来の技術］ 従来より、内燃機関からの高温高圧の排気ガス
を排出する際に、内燃機関の運転状態によつてマ
フラの流路断面積等を変更し、排気性能の向上を
図つたものが知られている。例えば、第５図に示
すように、インレツトパイプ６０からの排気をマ
フラ本体６１内に導入し、マフラ本体６１内で排
気ガスを拡張、干渉等して排気音を低減させ、外
部と連通する２本のアウトレツトパイプ６２，６
３により排出している。また、モータ、ダイヤフ
ラム等のアクチユエータ６４により開閉される開
閉弁６５を、一方のアウトレツトパイプ６３内に
設けて、内燃機関の回転数等の運転状態や車両の
運転状態に基づいて、制御装置６６により、予め
設定された条件となつたときにアクチユエータ６
５を駆動制御して、開閉弁６５を開閉制御してい
る。これによつて、運転状態に応じて、排気ガス
の流路断面積を変更して、排気性能の向上を図つ
ているものが知られている。

また、第６図に示すように、インレツトパイプ
６７を分岐して、２本のインレツトパイプ６７
ａ，６７ｂとして、一方のインレツトパイプ６７
ａに開閉弁７２を設け、前述したと同様に、運転
状態に基づいて、排気ガスの流路断面積を変更し
て、排気性能の向上を図つているものも知られて
いる。

更に、第７図に示すように、排気ガスを、マフ
ラ本体８０側面に設けたバイパスパイプ８２によ
りバイパスできるようにし、バイパスパイプ８２
に開閉弁８８を設け、運転状態に基づいて、排気
ガスの流路断面積を変更して、排気性能の向上を
図つているものも知られている。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、こうした従来のものでは、開閉
弁６５，７２，８８を駆動するアクチユエータ６
４、制御装置６６を特別に設ける必要が有り、ま
た、開閉弁６５，７２，８８とアクチユエータ６
４との間にワイヤ等の動力伝達部材を必要とし、
内燃機関の運転状態等を検出するためのセンサ等
も設ける必要があり、装置が複雑になつたり、高
価なものになるという問題があつた。

そこで本考案は上記の課題を解決することを目
的とし、簡単な構成で安価な排気性能の向上を図
つた内燃機関用マフラを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成すべく、本考案は、前後端が
端壁により閉鎖された筒状体からなり、該筒状体
内部を隔壁により区画した複数の部屋を有し、内
燃機関の排気管に連通されたインレツトパイプか
らの排気を筒状体の前記複数の部屋の内の第１拡
張室に導入し、該第１拡張室と連通された前記複
数の部屋の内の第２拡張室と外部とを連通するア
ウトレツトパイプから排気を外部に排出する内燃
機関用マフラにおいて、 前記第１拡張室と前記第２拡張室とを連通する
第１及び第２インナパイプを別個に設けると共
に、 該第２インナパイプの前記第２拡張室側の開口
端にばねにより付勢されて着座し、前記第１拡張
室内の圧力が所定圧力以上となつたときに該圧力
の作用で前記開口端から離間する弁体と、 該弁体に一端が固定されたシヤフトの他端をシ
リンダケースに移動可能に嵌挿されたピストンに
固定し、前記シリンダケースとピストンとにより
形成された作動室と、 該作動室と外部とを連通した小孔とを備えた開
閉弁を設けた構成を有している。

［作用］ 前記構成を有する内燃機関用マフラは、内燃機
関の排気管に接続されたインレツトパイプが、排
気を筒状体の複数の部屋の内の第１拡張室に導入
し、開閉弁が、第１拡張室内の圧力が所定圧力以
上となつたときに小孔がチヤタリングを防止しな
がら開弁し、第１拡張室と第２拡張室とを第２イ
ンナパイプを介して連通して排気流路断面積を拡
大し、第１拡張室と連通された複数の部屋の内の
第２拡張室と外部とを連通するアウトレツトパイ
プが排気を外部に排出して、排気性能を向上させ
る。

［実施例］ 以下本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。第１図は第１実施例である。この内燃機
関用マフラは、筒状の外壁１の両端が前端壁２と
後端壁４とにより閉鎖された筒状体６を備えてい
る。筒状体６内部は第１隔壁８と第２隔壁１０と
により区画されており、第１隔壁８と第２隔壁１
０と外壁１とに囲まれて第１拡張室１２が形成さ
れている。また、前端壁２と第１隔壁８と外壁１
とに囲まれて第２拡張室１４が形成されており、
後端壁４と第２隔壁１０と外壁１とに囲まれて共
鳴室１６が形成されている。

一方、図示しない内燃機関の排気管に触媒装置
等を介して連通されたインレツトパイプ１８が、
前端壁２、第１隔壁８を挿通されて、その先端が
第１拡張室１２に開口して配設されている。ま
た、第１隔壁８、第２隔壁１０及び後端壁４を挿
通されて、一端が第２拡張室１４に開口され他端
が外部に開口されて、第２拡張室１４と外部とを
連通するアウトレツトパイプ２０が設けられてい
る。

更に、前記第２隔壁１０には、第１拡張室１２
と共鳴室１６とを連通する第１共鳴パイプ２２と
第２共鳴パイプ２４とが取り付けられている。ま
た、第１隔壁８には、第１拡張室１２と第２拡張
室１４とを並列に連通する第１インナパイプ２６
及び第２インナパイプ２８が取り付けられてい
る。

この第２インナパイプ２８の第２拡張室１４側
に開口した開口端２８ａには、前端壁２に取り付
けられた開閉弁３０の弁体３２が着座するように
なされている。開閉弁３０は、第２図に示すよう
に、前端壁２に固定されたスプリングケース３４
を備えており、スプリングケース３４にはねじ穴
３４ａが螺刻され、ねじ穴３４ａにはアジヤスト
スクリユー３６が螺入されている。また、スプリ
ングケース３４と前端壁２とにガイドプレート３
８が挟持されており、ガイドプレート３８及び前
端壁２を挿通して第２拡張室１４内に延出された
先端に前記弁体３２が取り付けられたシヤフト４
０が設けられている。シヤフト４０の他端はアジ
ヤストスクリユー３６を挿通して延出されて、摺
動可能に支承されている。アジヤストスクリユー
３６とシヤフト４０の大径部４０ａとの間にはス
プリング４２が装着されており、アジヤストスク
リユー３６の位置を調整して、所定の付勢力を有
するスプリング４２によつてシヤフト４０は第２
拡張室１４方向に付勢されている。この付勢力に
よつて、弁体３２は、第２インナパイプ２８の開
口端２８ａに密着して、第２インナパイプ２８を
閉塞するようになされている。

更に、シヤフト４０の他端にはピストン４４が
固定されており、ピストン４４には、スプリング
ケース３４に固定されたシリンダケース４６が嵌
挿されている。このピストン４４とシリンダケー
ス４６とにより作動室４８が形成されており、作
動室４８は、シリンダケース４６に穿設された小
孔４６ａにより外部と連通されている。

尚、開閉弁３０は、第３図に示す開閉弁５０で
もよく、アジヤストスクリユー３６に変えて、ス
プリングケース３４とシリンダケース４６との間
にプレート５２を設け、このプレート５２と大径
部４２ａとの間にスプリング４２を装着したもの
である。同一番号のものは、前記開閉弁３０と同
じものである。但し、スプリング４２の付勢力は
予め所定の強さに設定する必要があるが、構造が
簡単となる。

次に、本実施例の内燃機関用マフラの作動に付
いて説明する。内燃機関からの排気ガスがインレ
ツトパイプ１８を介して第１拡張室１２に導入さ
れる。排気ガスは、高温高圧であり、しかもその
圧力は脈動している。第１拡張室１２に導入され
た排気ガスは、第１拡張室１２で一旦拡張された
後、第１インナパイプ２６を介して第２拡張室１
４に導入されて、再び拡張され、また、共鳴室１
６では、所定の周波数で共鳴し、第１拡張室１２
の圧力波と干渉して排気音が消音されるように作
用する。こうして、圧力脈動が平滑化され、か
つ、消音された第２拡張室１４内の排気ガスは、
アウトレツトパイプ２０を介して外部に排出され
る。尚、第１拡張室１２内の圧力がまだ低い、例
えば内燃機関の回転数が低いときには、第１拡張
室１２内の圧力と第２拡張室１４内の圧力との差
も小さい。よつて、第２インナパイプ２８を介し
て弁体３２に作用する第２図左方向の作用力は、
スプリング４２の付勢力と第２拡張室１４内の圧
力による弁体３２に作用する第２図右方向の作用
力との和よりも小さく、弁体３２は、開口端２８
ａに密着しており、閉塞されている。

一方、内燃機関の運転状態が変化して、例え
ば、内燃機関の回転数が増加して、排気ガス量が
増加し、圧力が所定圧力まで増加すると、第２イ
ンナパイプ２８内を介して弁体３２に作用する第
２図左方向の作用力は、前記第２図右方向の作用
力の和よりも大きくなる。よつて、弁体３２は、
この作用力に抗して開口端２８ａから離間し、第
２インナパイプ２８は連通状態とされる。即ち、
第１拡張室１２と第２拡張室１４とを連通する流
路断面積が増加される。また、同時にシヤフト４
０を介してピストン４４も移動して、作動室４８
を圧縮し、作動室４８内の空気が小孔４６ａによ
り絞られて、放出されるので、ピストン４４は緩
やかに移動する。逆に、弁体３２が開口端２８ａ
に向かつて移動するときも、ピストン４４は緩や
かに移動し、排気ガスの脈動による弁体３２のチ
ヤタリングが抑制される。

このように、第１拡張室１２内の圧力が所定圧
力以上となると、第２インナパイプ２８が連通状
態とされて、流路断面積が増加するので、第１拡
張室１２に導入される排気ガスの量が増加して
も、第２拡張室１４に速やかに排出され、第１拡
張室１２内の圧力は高く成らず、内燃機関からの
排出ガスの圧力が増加しても、その背圧は増加し
ない。また、排気流量が増加したときでも、マフ
ラ内の圧力上昇を低く押さえることができるた
め、気流騒音も低減できる。

次に、前述した実施例とは別の第２実施例の内
燃機関用マフラに付いて、第４図によつて説明す
る。前述して実施例と同じものに付いては同一番
号をふして、詳細な説明を省略する。この内燃機
関用マフラは、前述した実施例の第２インナパイ
プ２８が異なり、この第２インナパイプ２８に変
えて、第１隔壁８と第２隔壁１０とを挿通して、
第２拡張室１４と共鳴室１６とを連通する第２イ
ンナパイプとしての連通パイプ５４を備えてい
る。この連通パイプ５４の第２拡張室１４に開口
した開口端５４ａには、前記弁体３２が着座する
よう構成されている。排気ガス量が少なく、圧力
が低いときには、前記実施例と同様に作用し、例
えば回転数が高く、圧力が高いときには、弁体３
２は第４図左方向に移動し、連通パイプ５４を連
通状態とする。よつて、第２拡張室１４と第１拡
張室１２とが共鳴室１６を介して連通される。よ
つて、第１拡張室１２から第１インナパイプ２６
を介して第２拡張室１４に導入された排気ガス
と、第１共鳴パイプ２２、第２共鳴パイプ２４、
共鳴室１６、連通パイプ５４を介して第２拡張室
１４に導入された排気ガスは拡張、共鳴、干渉に
より消音されると共に、排気ガスの流路断面積を
増加させて、背圧の増加を防止し、気流騒音の増
加を抑制する。

尚、開閉弁３０を複数設けて、圧力の高さに応
じてそれぞれ開弁するよう構成し、圧力の高さに
応じて流路断面積を増加させる構成としてもよ
い。

［考案の効果］ 前述した如く本考案の内燃機関用マフラは、簡
単、安価な構成で、回転数が低く、圧力が低いと
きでも、適正に騒音を低減し、第１拡張室内の圧
力が所定圧力以上となつたときには、作動室及び
小孔により弁体のチヤタリングを抑制しながら、
開閉弁を開弁し、第１拡張室と第２拡張室とを連
通して、流路断面積を増加させて、消音性能を維
持しつつ、背圧の増加を防止して内燃機関の出力
を向上し、気流騒音の増加を抑制して、排気性能
の向上を図ることができるという効果を奏する。
また、マフラの車両搭載上のスペース的制約か
ら、従来技術のごときアウトレツトパイプまたは
インレツトパイプを二本設けられない場合や、マ
フラ側面部等にバイパスパイプを設けられない場
合であつても、本考案の開閉弁で有れば装着する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例としての内燃機関用
マフラの概略構成図、第２図は本実施例の開閉弁
の概略断面図、第３図は他の実施例としての開閉
弁の概略断面図、第４図は第２実施例の内燃機関
用マフラの概略構成図、第５図ないし第７図は従
来の内燃機関用マフラの概略構成図である。 ２……前端壁、４……後端壁、６……筒状体、
８……第１隔壁、１０……第２隔壁、１２……第
１拡張室、１４……第２拡張室、１８……インレ
ツトパイプ、２０……アウトレツトパイプ、３
０，５０……開閉弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 前後端が端壁により閉鎖された筒状体からな
   り、該筒状体内部を隔壁により区画した複数の部
   屋を有し、内燃機関の排気管に連通されたインレ
   ツトパイプからの排気を筒状体の前記複数の部屋
   の内の第１拡張室に導入し、該第１拡張室と連通
   された前記複数の部屋の内の第２拡張室と外部と
   を連通するアウトレツトパイプから排気を外部に
   排出する内燃機関用マフラにおいて、 前記第１拡張室と前記第２拡張室とを連通する
   第１及び第２インナパイプを別個に設けると共
   に、 該第２インナパイプの前記第２拡張室側の開口
   端にばねにより付勢されて着座し、前記第１拡張
   室内の圧力が所定圧力以上となつたときに該圧力
   の作用で前記開口端から離間する弁体と、 該弁体に一端が固定されたシヤフトの他端をシ
   リンダケースに移動可能に嵌挿されたピストンに
   固定し、前記シリンダケースとピストンとにより
   形成された作動室と、 該作動室と外部とを連通した小孔とを備えた開
   閉弁を設けたことを特徴とする内燃機関用マフ
   ラ。