JPH0543213Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、自動車用内燃機関の排気消音装置
に関する。

従来の技術 第２３図は、従来における自動車用内燃機関１
の排気消音装置の一構成例を示している。これ
は、内燃機関１から車体フロアの下面を通つて車
体後端の吐出口８に至るフロントチユーブ２、セ
ンタチユーブ３、テールチユーブ４からなる一連
の排気管と、上記フロントチユーブ２とセンタチ
ユーブ３との間に配設された触媒コンバータ５
と、センタチユーブ３の所定位置に介装されたプ
リマフラ６と、センタチユーブ３とテールチユー
ブ４との間に配設されたメインマフラ７とから構
成されており、その全体が複数のマウンテイング
９にて弾性支持されている。尚、上記プリマフラ
６やメインマフラ７は、周知のように拡張要素や
共鳴要素を利用して消音するものが一般に用いら
れている。

また、実開昭61−190413号公報や実開昭59−
94107号公報等には、排気管外周を囲むように共
鳴室を円筒状に画成し、排気管に設けた連通孔を
介して該共鳴室と排気管内部とを連通させて、共
鳴要素を構成するようにした消音装置が開示され
ている。

考案が解決しようとする課題 自動車用内燃機関においては、低周波音（例え
ば200Hz以下）の消音が非常に重要である。特
に、100Hz前後の音は、所謂車室内こもり音の原
因となるので、十分に消音する必要がある。ここ
で、上記プリマフラ６は、一般に、この低周波音
の低減を意図したものであり、第１１図に示すよ
うに、排気系レイアウトで定まるある共振モード
の音圧の高い位置（腹の位置）に配設すれば、そ
のモードの周波数の音を重点的に低減することが
できる。

しかしながら、このプリマフラ６は、センタチ
ユーブ３等の排気管に比べてかなり大径のもので
あるため、小型乗用車等のようにフロア下面のス
ペースが十分に確保できないものでは、必ずしも
所望の位置に装着することができない。そして、
このプリマフラ６の取り付け位置が特定位置から
ずれてしまうと、その消音特性は著しく低下して
しまう（第９〜１１図参照）。

また、上記実開昭61−190413号公報等に記載の
消音装置をプリマフラ６に代えて用いることも考
えられるが、このように細い通路状に共鳴室を画
成した構成では、100Hz前後の低周波音に共鳴周
波数をチユーニングしようとすると、必要な共鳴
用通路長が非常に長くなつてしまい、到底実用に
供することができない。

課題を解決するための手段 そこでこの考案は、通路長の異なる２本の排気
通路による干渉作用を利用した干渉型消音要素を
利用して、従来のプリマフラと同様に低周波音の
低減を図つたものである。すなわち、この考案に
係る自動車用内燃機関の排気消音装置は、内燃機
関から吐出口に至る排気管の途中に、互いに近接
した一対の連通孔を開口形成するとともに、排気
管外側に沿つて、通路長を比較的長くした干渉用
排気通路を形成し、この干渉用排気通路の両端部
を上記連通孔にそれぞれ接続したことを特徴とし
ている。

作 用 上記構成では、両連通孔の間をそのまま排気管
内部を介して伝わる音と、干渉用排気通路を介し
て伝わる音とが、互いに干渉し、その結果、特定
周波数の音が消音される。

ここで上記干渉用排気通路は、それほど大きな
通路断面積が必要でないので、排気管に沿つて全
体として細長いコンパクトな形状に構成すること
ができる。

実施例 第１図はこの考案に係る排気消音装置の一実施
例を示している。

この排気消音装置は、前述したように、内燃機
関１から車体フロアの下面を通つて車体後端の吐
出口８に至るフロントチユーブ２、センタチユー
ブ３、テールチユーブ４からなる一連の排気管
と、上記フロントチユーブ２とセンタチユーブ３
との間に配設された触媒コンバータ５と、センタ
チユーブ３とテールチユーブ４との間に配設され
たメインマフラ７とを有しており、全体がマウン
テイング９にて弾性支持されている。そして、上
記センタチユーブ３には、従来のプリマフラに代
えて、排気干渉作用を利用した消音要素が設けら
れている。

第２図は、その要素を示すものであつて、セン
タチユーブ３の適宜位置に、前後に離れて一対の
連通孔１１，１２が開口形成されている。これら
の連通孔１１，１２は、互いに比較的近接した位
置にあり、かつセンタチユーブ３の上下面に設け
られている。そして、これらの連通孔１１，１２
を覆うようにセンタチユーブ３外周面にカバー部
材１３が熔接されている。

上記カバー部材１３は、全体としては細長い略
Ｕ字形をなし（第６図参照）、かつ第４図、第５
図に示すように、各部が略Ｃ字形の断面形状を有
している。このカバー部材１３がセンタチユーブ
３外周面に接合されることによつて、センタチユ
ーブ３外側に、該センタチユーブ３軸方向に沿つ
て延びた第１直線部１４ａおよび第２直線部１４
ｂと、両直線部１４ａ，１４ｂの端部を連通する
略Ｃ字形に湾曲した（第３図参照）折り返し部１
４ｃとからなる一連の干渉用排気通路１４が画成
されている。この干渉用排気通路１４は、図示す
るように、両連通孔１１，１２の間の距離に比べ
て十分に大きな通路長を有するものであり、その
両端部がそれぞれ各連通孔１１，１２に接続され
ている。

さて上記の構成によれば、第７図に模式的に示
すような干渉型消音要素が構成される。すなわ
ち、センタチユーブ３内をそのまま伝わる音と、
干渉用排気通路１４内を伝わる音とが互いに干渉
し、第８〜１０図に示すように、自動車用内燃機
関において問題となる低周波音が消音される。
尚、第８図は、メインマフラ７のみを備えた排気
系（第２３図のものからプリマフラ６を取り除い
た構成）の消音特性Ａと、第１１図に示すよう
に、この排気系で生じる音圧３次モードの節の位
置付近にプリマフラを介装した場合の従来の消音
特性Ｂ１と、同位置に連通孔１１，１２を設けた
場合の本実施例による消音特性Ｃ１とを比較して
示したものである。同様に、第９図は、第１１図
に示すように、音圧３次モードの腹の位置付近に
プリマフラもしくは連通孔１１，１２を位置させ
た場合の消音特性Ｂ２，Ｃ２を、また第１０図は
音圧２次モードの節の位置付近にプリマフラもし
くは連通孔１１，１２を位置させた場合の消音特
性Ｂ３，Ｃ３をそれぞれ示している。

これらの特性図から明らかなように、上記実施
例によれば、50〜200Hz前後の低周波音に対し、
従来のプリマフラと同等もしくはそれ以上の消音
性能を発揮することができる。また、プリマフラ
の場合に比較して、その取り付け位置にそれ程影
響されずに消音効果が得られ、従つて種々のレイ
アウトの排気系において安定した消音効果を確保
できる。そして、上記構成では、センタチユーブ
３が上記干渉用排気通路１４を含めて僅かに太く
なるに過ぎず、車体フロア下部のスペースが十分
でない場合でもその装着が可能であり、車室内こ
もり音の抑制が図れる。

次に、第１２図〜第１５図は、この考案の異な
る実施例を示している。

この実施例では、センタチユーブ３の外周面を
囲むように、両端１６ａ，１６ｂが閉じた円筒状
の外周１６が取り付けられているとともに、この
外周１６とセンタチユーブ３との間の空間を180°
づつ２つに仕切るように隔壁部１７が設けられて
いる。そして、この隔壁部１７の一端は、外筒１
６端面から離れており、これによつて、同様に第
１直線部１４ａ，第２直線部１４ｂおよび折り返
し部１４ｃからなる干渉用排気通路１４が画成さ
れている。尚、図示例では、外筒１６は半円形に
２分割して構成されており、センタチユーブ３と
ともに一体に熔接されている。

この実施例では、干渉用排気通路１４がセンタ
チユーブ３全周を囲むように形成されるので、必
要な通路断面積に比して外筒１６の外形を一層小
さなものとすることができる。またセンタチユー
ブ３が空気層で囲まれた形となるため、車体フロ
ア下面を通るセンタチユーブ３の遮熱効果も得ら
れる。

尚、いずれの実施例においても、カバー部材１
３や外筒１６等による荷重が、センタチユーブ３
の広い範囲に分散して作用するので、従来のプリ
マフラのように集中的に荷重が加わる構成に比較
して、排気系全体の振動に与える悪影響が非常に
少なくなる。

次に、第１６図〜第２２図は、この考案の更に
異なる実施例を示している。

この実施例はセンタチユーブ３の外周に比較的
薄肉な円筒状の金属チユーブ１９を嵌挿し、この
金属チユーブ１９を偏平に押潰すことによつて干
渉用排気通路１４を画成するようにしたものであ
る。すなわち、上記金属チユーブ１９の両端部１
９ａ，１９ｂは、第１７図および第２２図に示す
ように、完全に押し潰されて密閉されている。ま
た中間部１９ｃ部分は、センタチユーブ３外周面
に接するように偏平化されており、該センタチユ
ーブ３を中心として両側に、干渉用排気通路１４
が画成されている。これらの干渉用排気通路１４
は、第２０図、第２１図に示すように、連通孔１
１，１２にそれぞれ連通している。また一方の端
部１９ａ寄りの部分は、第１８図に示すように、
そのまま略円形に保たれており、この部分を介し
てセンタチユーブ３両側の干渉用排気通路１４が
互いに連通している。つまり、前述した各実施例
と同様に、１本に連続した干渉用排気通路１４が
金属チユーブ１９とセンタチユーブ３との間に形
成されており、その両端部が各連通孔１１，１２
に連通している。

この実施例によれば、干渉型消音要素を非常に
安価にかつ容易に製造することができる利点があ
る。

考案の効果 以上の説明で明らかなように、この考案に係る
自動車用内燃機関の排気消音装置によれば、排気
系の大型化、複雑化を伴うことなく低周波音の低
減が図れ、例えば車室内のこもり音を効果的に抑
制することができる。特に、この排気消音装置
は、排気管外側に、該排気管に沿つた干渉用排気
通路を設けた構成であるので、プリマフラのよう
に極端に大径化することがなく、小型乗用車のよ
うな車体フロア下部のスペースが十分に確保でき
ない場合でも容易に適用することができる。しか
も、その取り付け位置にそれほど影響されずに、
比較的広い周波数の音を安定的に消音することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る排気消音装置の一実施
例の全体的構成を示す構成説明図、第２図はその
要部の断面図、第３図、第４図および第５図は、
それぞれ第２図におけるＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ線および
Ｃ−Ｃ線に沿つた断面図、第６図は同じく要部の
斜視図、第７図は干渉型消音要素の原理図、第８
図は、この実施例における消音特性を従来例の消
音特性と比較して示す特性図、第９図および第１
０図は、同様に連通孔位置を異ならせた場合の消
音特性を従来例の消音特性と比較して示す特性
図、第１１図は各特性図の実験条件を説明するた
めの説明図、第１２図はこの考案に係る排気消音
装置の異なる実施例を示す要部の断面図、第１３
図、第１４図および第１５図は、それぞれ第１２
図におけるＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線およびＣ−Ｃ線に
沿つた断面図、第１６図はこの考案に係る排気消
音装置の更に異なる実施例を示す要部の斜視図、
第１７図、第１８図、第１９図、第２０図、第２
１図および第２２図は、それぞれ第１６図におけ
るＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ
−Ｅ線およびＦ−Ｆ線に沿つた断面図、第２３図
は従来における排気消音装置の一構成例を示す構
成説明図である。 １……内燃機関、３……センタチユーブ、７…
…メインマフラ、８……吐出口、１１，１２……
連通孔、１３……カバー部材、１４……干渉用排
気通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関から吐出口に至る排気管の途中に、互
   いに近接した一対の連通孔を開口形成するととも
   に、排気管外側に沿つて、通路長を比較的長くし
   た干渉用排気通路を形成し、この干渉用排気通路
   の両端部を上記連通孔にそれぞれ接続したことを
   特徴とする自動車用内燃機関の排気消音装置。