JPH08246840A - 消音器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は消音器に関し、広範囲な排気騒音の
周波数成分を低減し、併せてエンジンの高回転時に於け
る背圧の上昇を防止してエンジンの負担を軽減した消音
器を提供することを目的とする 【構成】 両端開口部をエンドプレート４７，４９で閉
塞した外筒４５内を、共鳴管６７を挿着した仕切板５３
で仕切って共鳴室を設けた消音器６９に於て、上記共鳴
管６７の共鳴室側端部６７ａから所望の距離をおいて、
当該共鳴管６７に、外筒４５外に開口するバイパス管路
７１を設けると共に、バイパス管路７１に、エンジン回
転数に応じ当該バイパス管路７１を開閉する制御弁７３
を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両排気系に装着され
る消音器に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両走行時の排気騒音を低減するため、
従来、車両排気系には図２に示すような消音器が装着さ
れ、当該消音器の拡張室に於ける拡張減衰作用や共鳴室
での共鳴減衰作用によって排気騒音を消音している。図
２中、１は両端開口部をエンドプレート３，５で閉塞し
た外筒で、外筒１の内部は、２枚の仕切板７，９によっ
て上流のエンドプレート３側から第１室１１，第２室１
３，第３室１５の３つの室が区画形成されている。

【０００３】そして、上流側のエンドプレート３には仕
切板７を貫通して排気導入管１７が挿着されており、そ
の挿入側端部は第２室１３に開口している。又、下流側
のエンドプレート５には仕切板７，９を貫通して排気導
出管１９が挿着されており、排気導出管１９はその挿入
側端部が第１室１１に開口している。更に、一方の仕切
板９には、第２室１３と第３室１５とを連通する共鳴管
２１が排気導入管１７と同軸上に挿着され、又、他方の
仕切板７には第１室１１と第２室１３とを連通する１本
の連通管２３が挿着されており、斯かる構成によって第
１室１１と第２室１３が拡張室として機能し、第３室１
５が共鳴室として機能するようになっている。

【０００４】ところで、一般にこの種の消音器では、共
鳴室の容量や共鳴管の長さ，管径に応じて消音中心周波
数が決定されるが、上記消音器にあっては、共鳴室とし
て機能する第３室１５の容量や共鳴管２１の長さと管径
が一定であるため、予めチューニングされた消音中心周
波数とその近傍の特定周波数の消音効果は得られるもの
の、広範囲な周波数成分を低減することができないとい
う問題があった。

【０００５】そこで、本出願人は実開平２−１３１１９
号に於て、図３及び図４に示すように低温時に所定の長
さに伸長し、高温時に収縮する形状記憶合金製のフレキ
シブルチューブからなる共鳴管２５を、外筒２７内を貫
通する排気管２９に取り付けた消音器３１を提案した。
而して、斯かる消音器３１によれば、排ガスの温度変化
に応じ共鳴管２５が伸縮してその長さが変化するので、
共鳴管２５の伸縮に応じ消音特性が変わって消音中心周
波数が変化することとなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上述した各
従来例にあっては、密閉された第３室１５や共鳴室３３
に共鳴管２１，２５が開口しているため、エンジン回転
数の上昇に伴い排気量が多くなると、エンジンに対する
背圧が高まってエンジンに大きな負担をかけてしまう虞
があった。

【０００７】尚、実開昭６２−１８５８１５号公報に
は、図５に示すように拡張室３５に挿入側端部が開口す
る２本の排気導出管３７，３９の一方に、エンジン回転
数に応じて開閉するバルブ４１を装着した消音器４３が
開示されているが、当該消音器４３は、エンジンが高回
転となったときにバルブ４１を開けて背圧を下げるもの
で、広範囲な周波数成分を低減させ得るものではなかっ
た。

【０００８】更に又、図示しないが実開平２−１１９９
１５号公報には、外筒内を貫通する排気管から共鳴管を
分岐して当該共鳴管を外筒内に開口させた消音器に於
て、当該共鳴管の途中から分岐管を更に分岐してこれを
上記排気管に連通すると共に、当該分岐管に、エンジン
回転数の増大に伴い開度を大とされる開閉弁を装着した
消音器が開示されているが、分岐管は排気管に連通して
いるため、開閉弁を開いてもエンジンの高回転時に於け
る背圧の低下に何等寄与するものではなかった。

【０００９】本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもの
で、広範囲な排気騒音の周波数成分を低減し、併せてエ
ンジンの高回転時に於ける背圧の上昇を防止してエンジ
ンの負担を軽減した消音器を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、両端開口部をエンドプレー
トで閉塞した外筒内を、共鳴管を挿着した仕切板で仕切
って共鳴室を設けた消音器に於て、上記共鳴管の共鳴室
側端部から所望の距離をおいて、当該共鳴管に、外筒外
に開口するバイパス管路を設けると共に、バイパス管路
に、エンジン回転数に応じ当該バイパス管路を開閉する
制御弁を設けたものである。

【００１１】

【作用】請求項１に係る発明によれば、エンジンの低回
転時に制御弁がバイパス管路を閉じ、エンジンが高回転
になると制御弁がバイパス管路を開くので、エンジンの
低回転時には、制御弁によってバイパス管路が閉じられ
る結果、共鳴管の寸法とその管径，共鳴室の容量によっ
て決まる周波数の騒音が共鳴作用によって消音される。

【００１２】又、この際、制御弁で閉じられたバイパス
管路はブランチ管として機能するので、このバイパス管
路の管径と制御弁までの距離に応じて、一定の周波数騒
音がブランチ効果により併せて消音されることとなる。
そして、エンジンが高回転になると制御弁がバイパス管
路を開くので、共鳴管は、バイパス管路の接続部位から
その共鳴室側端部迄の寸法を以って共鳴管として機能す
ることとなり、斯様に共鳴管の長さがエンジンの低回転
時に比し短くなることによって、エンジンの高回転時に
於ける高周波成分の排気騒音が効率よく消音されること
となる。

【００１３】又、エンジン回転数の上昇に伴い排ガス流
量が多くなるが、エンジンの高回転時に制御弁がバイパ
ス管路を開くので、消音器に導入された排ガスは、排気
導出管とバイパス管路を介して外部に排出されることと
なる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。

【００１５】図１は請求項１に係る消音器の一実施例を
示し、図に於て、４５は両端開口部をエンドプレート４
７，４９で閉塞した外筒で、図２に示す従来例と同様、
外筒４５の内部は、２枚の仕切板５１，５３によって上
流のエンドプレート４７側から第１室５５，第２室５
７，第３室５９の３つの室が区画形成されている。そし
て、上流側のエンドプレート４７には仕切板５１を貫通
して排気導入管６１が挿着され、又、下流側のエンドプ
レート４９には仕切板５１，５３を貫通して排気導出管
６３が挿着されており、排気導入管６１の挿入側端部は
第２室５７に開口し、排気導出管６３の挿入側端部は第
１室５５に開口した構造となっている。

【００１６】更に、一方の仕切板５１には第１室５５と
第２室５７とを連通する１本の連通管６５が挿着され、
又、他方の仕切板５３には、第２室５７と第３室５９と
を連通する共鳴管６７が排気導入管６１と同軸上に挿着
されて、第１室５５と第２室５７が拡張室として機能
し、第３室５９が共鳴室として機能するようになってい
るが、本実施例に係る消音器６９は、上述した従来と同
様な構成に加え、上記共鳴管６７にバイパス管路７１を
設けると共に、当該バイパス管路７１にバタフライバル
ブからなる制御弁７３を設けたことを特徴とする。

【００１７】バイパス管路７１は、寸法Ｌ₁ の長さに設
定された共鳴管６７の共鳴室側端部６７ａから所望の距
離をおいて第３室５９内の共鳴管６７の周壁に接続さ
れ、そして、エンドプレート４９を貫通してその端部７
１ａは外筒４５外に開口している。一方、上記制御弁７
３は、エンジンの回転数に応じてバイパス管路７１を開
閉するもので、回転軸７５を中心にモータ等のアクチュ
エータ７７によって回動するようになっている。そし
て、当該アクチュエータ７７はエンジンの回転数を入力
する制御装置（図示せず）によって制御されており、エ
ンジンの低回転時に制御弁７３はバイパス管路７１を閉
じ、エンジンが高回転になると、これを検知した制御装
置の指令でアクチュエータ７７が作動し、制御弁７３が
バイパス管路７１を開くようになっている。

【００１８】尚、ここでいうエンジンの高回転とは、例
えば６気筒２５００ｃｃエンジンにあっては４０００回
転を越えた場合をいう。このように本実施例に係る消音
器６９は、エンジンの低回転時に制御弁７３がバイパス
管路７１を閉じ、エンジンが高回転になると制御弁７３
がバイパス管路７１を開くように構成されているから、
エンジンの低回転時には、制御弁７３によってバイパス
管路７１が閉じられる結果、共鳴管６７の寸法Ｌ₁ とそ
の管径，共鳴室として機能する第３室５９の容量によっ
て決まる周波数の騒音が共鳴作用によって消音される。

【００１９】尚、この際、制御弁７３で閉じられたバイ
パス管路７１はブランチ管として機能するので、このバ
イパス管路７１の管径と制御弁７３までの距離に応じ
て、一定の周波数騒音がブランチ効果により併せて消音
されることとなる。そして、エンジンが高回転になると
排気騒音の周波数は上がってくるが、この高周波成分の
騒音対策の一つとして、共鳴管の寸法を短くすればよい
ことが知られている。そして、上述したように本実施例
では、エンジンの高回転時に制御弁７３がバイパス管路
７１を開くので、この場合、共鳴管６７は、バイパス管
路７１の接続部位からその共鳴室側端部６７ａ迄の寸法
Ｌ₂ （Ｌ₁＞Ｌ₂）を以って共鳴管として機能することと
なり、斯様に共鳴管６７の長さがエンジンの低回転時に
比し短くなることによって、エンジンの高回転時に於け
る高周波成分の排気騒音が効率よく消音されることとな
る。

【００２０】又、エンジン回転数の上昇に伴い排ガス流
量が多くなるが、エンジンの高回転時に制御弁７３がバ
イパス管路７１を開くので、消音器６９に導入された排
ガスは、排気導出管６３及びバイパス管路７１を介して
外部に排出されることとなる。従って、本実施例に係る
消音器６９によれば、制御弁７３によるバイパス管路７
１の開閉によって、従来に比し広範囲な周波数成分を効
率的に低減することができると共に、エンジン回転数の
上昇に伴い排ガス流量が多くなっても、制御弁７３がバ
イパス管路７１を開いて排ガスを排気導出管６３とバイ
パス管路７１から外部に排出させるので、エンジンに対
する背圧の上昇を防止してエンジンの負担を軽減させる
ことが可能となった。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に係る発明
によれば、制御弁によるバイパス管路の開閉によって、
従来に比し広範囲な周波数成分を効率的に低減すること
ができると共に、エンジン回転数の上昇に伴い排ガス流
量が多くなっても、制御弁がバイパス管路を開いて排ガ
スを排気導出管とバイパス管路から外部に排出させるの
で、エンジンに対する背圧の上昇を防止し、エンジンの
負担を軽減させることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る消音器の一実施例の断面図であ
る。

【図２】従来の消音器の断面図である。

【図３】共鳴管が伸長している状態を示す従来の消音器
の断面図である。

【図４】共鳴管が収縮している状態を示す図３の消音器
の断面図である。

【図５】従来の他の消音器の説明図である。

【符号の説明】 ４５ 外筒 ５１，５３ 仕切板 ６１ 排気導入管 ６３ 排気導出管 ６５ 連通管 ６７ 共鳴管 ６９ 消音器 ７１ バイパス管路 ７３ 制御弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端開口部をエンドプレート（４７，４
   ９）で閉塞した外筒（４５）内を、共鳴管（６７）を挿
   着した仕切板（５３）で仕切って共鳴室を設けた消音器
   （６９）に於て、上記共鳴管（６７）の共鳴室側端部
   （６７ａ）から所望の距離をおいて、当該共鳴管（６
   ７）に、外筒（４５）外に開口するバイパス管路（７
   １）を設けると共に、バイパス管路（７１）に、エンジ
   ン回転数に応じ当該バイパス管路（７１）を開閉する制
   御弁（７３）を設けたことを特徴とする消音器。