JPH06280542A

JPH06280542A - 内燃機関用のマフラー

Info

Publication number: JPH06280542A
Application number: JP5936093A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Kanezo; 裕人金曽
Original assignee: Apex Corp Japan
Current assignee: Apex Corp Japan
Priority date: 1993-02-25
Filing date: 1993-02-25
Publication date: 1994-10-04
Anticipated expiration: 2012-02-19
Also published as: JP2583182B2

Abstract

(57)【要約】【目的】排圧低損失型であり、しかも消音特性の良好
なマフラーを提供する。【構成】隔壁２３によって仕切られた２つの室２１，
２２を有し、排気を導入する導入管２４と、多数の小孔
を有する多孔管２５と、排気を導出する導出管２６が一
直線状につながっている。多孔管２５は第１の室２１に
対応して設けられており、多孔管２５の多数の小孔を介
して第１の室２１に通じている。多孔管２５から分岐し
て第２の室２２に通じる分岐管２７が設けられている。
室２１は管２８を介して室２２に連通している。吸音材
３１を収納した吸音室３２を更に設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車エンジンその
他の内燃機関用のマフラーに関し、特に、排圧低損失型
のマフラーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車用マフラーの一例として
は、図５及び図６に示すようなものが知られている。図
５に示されたマフラー１においては、仕切られた４つの
室２，３，４，５を有しており、エンジン（図示せず）
から排出される排気は、導入管６を介して室４に流入
し、室４から多数の小孔を設けた連通管７を通って室２
内に流入し、更に、室２から導出管８に流入し、排出さ
れるようになっている。また、室４は管９を介して室５
に連通している。この構成により、音波の拡張、共鳴、
干渉、抵抗等の作用が生じ、排気音を消音することがで
きる。この場合、室４から管９を介して室５に連通する
構成はレゾネータとなっており、主に所定の低周波数帯
域（例えば２００Ｈｚ〜３００Ｈｚ）の消音を行なう。
また、連通管７の多数の小孔は室３に通じており、これ
により所定の中高域（例えば１ｋＨｚ〜２ｋＨｚ）の消
音を行なう。従って、消音特性は例えば図７の実線に示
すようになる。

【０００３】図６に示されたマフラー１０は、導入管１
１と導出管１２を１直線状に連通した多孔管１３を具備
し、この多孔管１３の周囲をフィルタ１４で蔽い、その
周囲の室内にグラスウール等の吸音材１５を充填してな
る構成からなる。この場合、吸音材１５の吸音特性によ
って所定周波数帯域の消音を行なう。従って、消音特性
は例えば図６の破線に示すようになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図５に示されたマフラ
ー１においては、排気の経路を複雑かつ長くすることに
よって音圧レベルの低減を図るものである。従って、消
音特性は良好であるが、その反面、排圧の損失と抵抗が
高まり、高回転、高負荷時には著しい悪影響が生じる。
これに対して、図６に示されたマフラー１０において
は、直線状に排気できるため排圧低損失型となっている
が、吸音材の持つ特定周波数帯域の消音しか行なえず、
特に低周波帯域の消音はできなかった。特に、車室内空
洞共振の加振周波数である７０Ｈｚ〜９０Ｈｚの帯域の
消音は全くできなかった。

【０００５】一方、特公平３−４５２０８号において
は、図５に示されたようなマフラーの改良として、排気
のＵターン経路をなくし、一直線状とすることにより排
圧低損失をはかり、かつ３室構造として両端の２室でレ
ゾネータを構成し、２つの異なる低周波帯域（例えば７
０Ｈｚ〜９０Ｈｚ帯域と２００Ｈｚ〜３００Ｈｚ帯域）
の消音を図るとともに、中央の１室を通る排気管には小
孔を設けることにより、所定の中高域の消音を図ること
が示されている。しかし、それでは、３室構造であるた
めに、構造が複雑になるという問題点があった。また、
中高域の消音をきれいに行なうことが困難であるという
問題点もあった。この発明は上述の点に鑑みてなされた
もので、排圧低損失型であり、しかも消音特性の良好な
内燃機関用のマフラーを提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
用のマフラーは、仕切られた２つの室と、排気を導入す
るための導入管と、前記導入管に略直線状につながって
おり、多数の小孔を有し、該小孔を介して前記２室のう
ち第１の室に通じている多孔管と、前記多孔管に略直線
状につながっており、排気を導出するための導出管と、
前記多孔管から分岐して前記２室のうち第２の室に通じ
る分岐管と、前記第１の室から第２の室に通じる連通管
とを具えたものである。更に、吸音材を収納してなると
共に多数の小孔を有する略直線状の排気管を収納してな
る吸音室を具えてもよい。

【０００７】

【作用】排気経路の構成は、導入管、多孔管、導出管が
直線状につながっているので、排圧に及ぼす抵抗や損失
を格段に抑制することができる。従って、省燃費と動力
性能の向上に大きく寄与することができる。また、多孔
管の多数の小孔が第１の室に通じた構成により、振動波
の拡散、干渉等の作用が生じ、所定の中高帯域の消音に
寄与する。更に、多孔管から分岐して第２の室に通じる
分岐管を具えた構成により、ヘルムホルツのレゾネータ
（第１のレゾネータ）を構成し、所定の低周波帯域の消
音に寄与する。更に、連通管により第１の室から第２の
室に通じた構成によっても、ヘルムホルツのレゾネータ
（第２のレゾネータ）を構成し、所定の低周波帯域の消
音に寄与する。すなわち、この２種類のレゾネータによ
り、２種類の異なる低周波帯域の消音に寄与することが
できるものである。例えば、第１のレゾネータにおける
分岐管の分岐位置や管径を適切に設定することにより、
車室内空洞共振の加振周波数である７０Ｈｚ〜９０Ｈｚ
の帯域の消音を達成することができるものである。ま
た、第２のレゾネータをそれより上の所定の低周波数帯
域（例えば２００Ｈｚ〜３００Ｈｚ）の消音を達成する
よう設定することができるものである。そして、この発
明によれば、そのような低域から中高域に至る広範囲の
帯域の消音を簡単な２室構造によって達成することがで
きるという優れた利点を持つものである。更に、この発
明によれば、吸音室を具備することにより、吸音材特有
の吸音特性によって中高域の消音をきれいに行なうこと
ができるようになり、より一層の消音効果を上げること
ができる。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面を参照してこの発明の一実施
例を詳細に説明しよう。図１において、マフラー２０
は、隔壁２３によって仕切られた２つの室すなわち第１
の室２１と第２の室２２を有する２室構造からなるもの
である。図示しないエンジンからの排気は導入管２４に
導入され、多数の小孔を有する多孔管２５がこの導入管
２４に直線状につながっている。そして、排気を導出す
るための導出管２６が多孔管２５に直線状につながって
いる。従って、排気ガスはマフラー２０内を直線状に通
過するので、極めて効率的な排圧低損失構造となってい
る。多孔管２５は第１の室２１に対応して設けられてお
り、多孔管２５の多数の小孔を介して第１の室２１に通
じている。これにより、排気音振動波の拡散（拡張）、
干渉等が生じ、多孔共鳴型消音作用により所定の中高域
（例えば気流音）の消音を行なうことができる。

【０００９】更に、多孔管２５から分岐して第２の室２
２に通じる分岐管２７が設けられている。これにより、
ヘルムホルツのレゾネータ（第１のレゾネータ）を構成
し、所定の低周波帯域の消音に寄与する。また、第１の
室２１から第２の室２２に通じる連通管２８が設けられ
ている。これによっても、ヘルムホルツのレゾネータ
（第２のレゾネータ）を構成し、所定の低周波帯域の消
音に寄与する。この２種類のレゾネータにより、２種類
の異なる低周波帯域の消音に寄与することができる。例
えば、第１のレゾネータにおける分岐管２７の分岐位置
や管径を適切に設定することにより、いわゆるこもり音
といわれる車室内空洞共振の加振周波数である７０Ｈｚ
〜９０Ｈｚの帯域の消音を達成することができるもので
ある。また、第２のレゾネータをそれより上の所定の低
周波数帯域（例えば２００Ｈｚ〜３００Ｈｚ）の消音を
達成するよう設定することができるものである。

【００１０】図３は、エンジン出力特性の一例を示す図
であり、実線はこの発明の実施例に従う特性を示し、破
線は図５のような従来例に従う特性を示す。この発明の
実施例における排圧低損失特性のマフラーの採用によっ
て、エンジン出力特性が向上することが理解できる。図
４は、この発明の実施例に従う消音特性を示すものであ
り、実線が図１の実施例に従う例を示す。

【００１１】図２は、この発明の別の実施例を示す図で
ある。この実施例において第１のマフラー２０は、図１
に示した実施例と同一の構成である。第１のマフラー２
０の導入管２４の前段階に第２のマフラー３０が設けら
れている。第２のマフラー３０は、吸音材３３を収納し
てなる吸音室３２からなり、多数の小孔を有する排気管
３１がこの吸音室３２を直線状に貫通している。排気管
３１の多数の小孔から中高域の排気音が吸音室３２内に
拡散し、吸音材３３によって吸音される。従って、吸音
材３３の吸音特性によって所定の中高域の消音を効果的
に行なうことができる。図４における破線は図２の実施
例による消音特性を例示するものである。図１の実施例
のみでは取りきれなかった所定の中高域のノイズをきれ
いに取ることができることが示されている。

【００１２】図２の実施例に示すタイプは、分離された
２つのマフラー部分からなるマフラーに適用するのに適
している。勿論、分離タイプに限らず、１個のマフラー
からなるタイプにおいても、吸音材を具備する吸音室を
設けるようにしてもよい。その場合、例えば、図１の第
１の室２１の一部を仕切って吸音材を収納した吸音室を
構成し、分岐管２７の長さはその分短くするとよい。そ
うすると、低周波域の消音特性が少し減少し、例えば図
４の一点鎖線のような特性となり、低周波領域のノイズ
を好くし目立たせたスポーツライクな排気音を出すこと
ができる。

【００１３】

【発明の効果】以上の通り、この発明によれば、ストレ
ートに排気する構成であるため、排圧に及ぼす抵抗や損
失を格段に抑制することができ、省燃費と動力性能の向
上に大きく寄与することができる、という優れた効果を
奏する。また、２室構造という極めて簡単な構造によっ
て、低周波帯域から中高帯域に至る広範囲の消音特性を
実現することができる、という優れた効果を奏する。更
に、吸音材を収納した吸音室を設けることにより、吸音
材特有の吸音特性によって中高域の消音をきれいに行な
うことができるようになり、より一層の消音効果を上げ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るマフラーの一実施例を示す断面
略図。

【図２】この発明に係るマフラーの別の実施例を示す断
面略図。

【図３】同実施例のエンジン出力特性の一例を示す図。

【図４】同実施例の消音特性の一例を示す図。

【図５】従来のマフラーの一例を示す断面略図。

【図６】従来のマフラーの別の例を示す断面略図。

【図７】従来のマフラーの消音特性の一例を示す図。

【符号の説明】２０マフラー２１第１の室２２第２の室２３隔壁２４導入管２５多孔管２６導出管２７分岐管２８連通管３１吸音材３２吸音室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】仕切られた２つの室と、排気を導入するための導入管と、前記導入管に略直線状につながっており、多数の小孔を
有し、該小孔を介して前記２室のうち第１の室に通じて
いる多孔管と、前記多孔管に略直線状につながっており、排気を導出す
るための導出管と、前記多孔管から分岐して前記２室のうち第２の室に通じ
る分岐管と、前記第１の室から第２の室に通じる連通管とを具えた内
燃機関用のマフラー。
【請求項２】吸音材を収納してなると共に多数の小孔
を有する略直線状の排気管を収納してなる吸音室を更に
具えたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用の
マフラー。