JPH0828243A - 自動車用排気消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの全回転域での消音性能を確保しな
がら出力の低下を抑制する。 【構成】 エンジンの排気を常時排出するテールチュー
ブ１２と、同じく高回転域における排気を行うテールチ
ューブ１３と、マフラ１の内部に画成されてインレット
チューブ９及びテールチューブ１２と連通するととも
に、エンジンの低回転域における排気騒音の低減を重視
する拡張室２〜４と、同じくマフラ１の内部に画成され
てテールチューブ１３を介して外部と連通するととも
に、高回転域における排気騒音を低減する拡張室５と、
拡張室２及び拡張室５を連通する貫通孔１４と、貫通孔
１４に配設されて拡張室２の内圧に応じて開閉するバル
ブ１６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の排気管から
発生する騒音を低減する自動車用排気消音装置の改良に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車用排気消音装置としては、
エンジンの低回転域の排気騒音を低減するとともに、同
じく中・高回転域の排気損失を低減しながら排気騒音の
低減を行うものが提案されており、例えば特開昭６４−
６０７０９号公報に開示されるようなものが知られてい
る。

【０００３】これは、エンジンの低回転域における排気
騒音の低減を重視する第１の排気管路と、エンジンの
中、高回転域における排気騒音の低減を重視する第２の
排気管路とを備えたマフラにおいて、第２の排気管路に
介装した制御弁をエンジンの低回転域で閉弁する一方、
中・高回転域で開弁するもので、低回転域では第１の排
気管路のみで排気を行う一方、高回転域では第１及び第
２の排気管路により排気を行うことで排気損失（背圧の
増大）を抑制しながら騒音を低減するものである。

【０００４】また、実開昭５７−１３８３２号公報に開
示されるように、２サイクルエンジンの排気チャンバ内
をバッフル板によって２つの拡張室に画成し、このバッ
フル板に設けた２本のチューブでそれぞれの拡張室を連
通させ、一方のチューブに排気の圧力に応じて開閉する
リードバルブを設けることにより低速時の出力を確保し
ながら、中・高回転域の出力を向上させるものが知られ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者のような装置においては、制御弁をエンジンの回転数
に応じてモータ等で駆動するため、制御手段が必要とな
って装置全体が複雑になるとともに、製造コストを増大
させてしまうという問題があり、また、上記後者の装置
においてはリードバルブの開閉にかかわらず排気管路の
断面積が一定であるため、拡張室との拡張比を大きく設
定することができず、排気騒音を低減するためには拡張
室の容積を増大する必要があり、装置の大型化を招くだ
けでなく、拡張比を大きく設定することができないため
にリードバルブから発生する気流音を充分消音すること
ができず、排気騒音の低減が確実に行えない場合がある
という問題点があった。

【０００６】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、エンジンの全回転域において消音性能を確
保しながら出力の低下を抑制するとともに、製造コスト
の増大を抑制可能な自動車用排気消音装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、エンジン
の排気を常時排出する第１の排気管路と、エンジンの高
回転域における排気を行う第２の排気管路とを備えた自
動車用排気消音装置において、マフラ内部に画成されて
エンジンからの排気導入管路及び第１の排気管路と連通
するとともに、エンジンの低回転域における排気騒音の
低減を重視する第１の消音手段と、同じくマフラ内部に
画成されて前記第２の排気管路を介して外部と連通する
とともに、エンジンの高回転域における排気騒音を低減
する第２の消音手段と、前記第１及び第２の消音手段を
連通する排気通路と、この排気通路に介装されるととも
に前記第１の消音手段の排気圧力に応じてこの排気通路
を開閉するバルブとを備える。

【０００８】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記第１消音手段が、エンジンからの排気導入管
路及び第１の排気管路と連通する拡張室と、この拡張室
と前記バルブとの間に画成されるとともにこの拡張室と
連通して、前記バルブの閉弁時には共鳴器を構成する一
方、前記バルブの開弁時には拡張要素を構成するように
選択的に切り換えられる容積室を備える。

【０００９】また、第３の発明は、前記第２の発明にお
いて、前記容積室は、首管を介して前記拡張室と連通
し、前記バルブの閉弁時にはこれら首管及び容積室が共
鳴器を構成する。

【００１０】また、第４の発明は、前記第１ないし第３
の発明のいずれかひとつにおいて、前記バルブが、前記
排気通路を開閉可能に配設された弁体と、第１の消音手
段の排気圧力が所定値未満のときに前記弁体を閉弁する
一方、同じく圧力が所定値以上のときに前記弁体を開弁
させる付勢手段とからなる。

【００１１】また、第５の発明は、前記第４の発明にお
いて、前記付勢手段がマフラの所定の外部に配設され
る。

【００１２】また、第６の発明は、前記第１ないし第５
の発明のいずれかひとつにおいて、前記第２の排気管路
の一端を封止するとともにこの端部から前記第２の消音
手段へ貫入させ、この第２の消音手段に貫入した第２の
排気管路の所定の周面に多孔部を形成する。

【００１３】また、第７の発明は、前記第１ないし第６
の発明のいずれかひとつにおいて、前記第１及び第２の
消音手段を連通する前記排気通路を複数形成するととも
に、これら排気通路に前記バルブを介装し、これら排気
通路及びバルブのうちの少なくともひとつが前記排気導
入管と対峙する所定の位置に配設される。

【００１４】また、第８の発明は、前記第１ないし第７
の発明のいずれかひとつにおいて、前記第１及び第２の
排気管路の所定の周面に多数の貫通孔を形成するととも
に、これら貫通孔を形成した第１及び第２の排気管路の
外周に吸音部材を設け、この吸音部材の外周を覆うよう
に外筒を形成する。

【００１５】また、第９の発明は、前記第１ないし第８
の発明のいずれかひとつにおいて、前記バルブがリード
バルブで構成される。

【００１６】

【作用】第１の発明は、エンジンの低回転域では第１の
消音手段及び第１の排気管路を介して排気の騒音が減衰
される一方、エンジンの高回転域では圧力の増大した排
気によって第１消音手段の内圧が上昇するためバルブが
開弁し、第２の消音手段及び第２の排気管路からも排気
が行われるとともに排気騒音の減衰が行われ、第１及び
第２の排気管路によって排気損失を低減し、排気圧力に
応じて選択的に排気の経路を切り換えることでエンジン
の全回転域での消音性能を確保しながら出力の低減を抑
制することができる。

【００１７】また、第２の発明は、エンジンの低回転域
では第１の消音手段の拡張室及び第１の排気管路を介し
て排気の騒音が減衰されるのに加えて、バルブは閉弁し
ているため容積室は共鳴器として作用して排気脈動音を
確実に低減することができ、一方、エンジンの高回転域
では圧力の増大した排気によって第１消音手段の拡張室
及び容積室の内圧が上昇するためバルブが開弁し、第１
消音手段から第２消音手段を介して第２の排気管路から
も排気が行われ、このとき容積室は拡張要素として作用
するため第２消音手段と共に排気騒音の減衰を効果的に
行いながら、第１及び第２の排気管路によって排気損失
を低減し、排気圧力に応じて選択的に排気の経路を切り
換えるとともに、容積室を共鳴器または拡張要素の一方
へ切り換えることでエンジンの全回転域での消音性能を
確保しながら出力の低減を抑制することができる。

【００１８】また、第３の発明は、前記バルブの閉弁時
には、首管及び容積室から構成された共鳴器によってエ
ンジンの低回転域における低周波騒音を効果的に低減す
る一方、バルブが開弁するエンジンの高回転域では首管
を介して拡張室から容積室へ排気が流入し、容積室にお
いて騒音を低減された排気がバルブを介して第２消音手
段へ流入するため、エンジンの高回転域における騒音も
効果的に低減することができる。

【００１９】また、第４の発明は、第１の消音手段の排
気圧力が所定値を越えると付勢手段に抗して弁体が開弁
して第１及び第２の消音手段を連通する一方、排気圧力
が所定値未満であれば付勢手段によって弁体は閉弁して
第１の消音手段から第２の消音手段への排気を遮断す
る。

【００２０】また、第５の発明は、前記付勢手段がマフ
ラの所定の外部に配設されたため、付勢手段は高温の排
気と接触することがなくなって耐熱性、耐食性を緩和す
ることができる。

【００２１】また、第６の発明は、第２の消音手段に貫
入した第２の排気管路の端部が封止されたため、第２の
消音手段からの排気は第２の排気管路に形成した多孔部
を介して外部へ排出され、この多孔部で排気は整流され
て気流音の発生を抑制する。

【００２２】また、第７の発明は、エンジンの回転数が
上昇すると排気導入管と対峙する位置に配設されたバル
ブが排気導入管からの吐出圧力に応じてまず開弁し、さ
らに第１の消音手段の排気圧力が上昇するとその他のバ
ルブが開弁するため、エンジンの回転数に応じて段階的
に複数のバルブを開弁させて第２の消音手段へ排気を導
くことができる。

【００２３】また、第８の発明は、前記第１及び第２の
排気管路を通過する排気は周面に形成された多数の貫通
孔を介して吸音部材で騒音を減衰されながら、外筒によ
って外部へ漏れることなくマフラの外部へ排出される。

【００２４】また、第９の発明は、前記バルブがリード
バルブで構成されたため、装置の構成を簡素にすること
ができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２６】図１〜４に示すように、ほぼ長円形状の断
面を備えた自動車用のマフラ１の内周にはバッフル板
６、７、８が前記長円の径方向に配設され、これらバッ
フル板６、７、８によって図１における左側より拡張室
４、３、２、５が順次隣合う位置でそれぞれ画成され
る。

【００２７】図示しないエンジンからの排気をマフラ１
へ導く排気導入管路としてのインレットチューブ９は、
拡張室４、３を順次貫通した後に拡張室２に開口し、エ
ンジンからの排気を拡張室２へ導く。

【００２８】拡張室２と拡張室３はバッフル板６を貫通
したパスチューブ１０を介して連通しており、同様に拡
張室３と拡張室４はバッフル板７を貫通したパスチュー
ブ１１を介して連通して、拡張室２と拡張室４が連通す
る。これら拡張室２〜４はエンジンの低回転域における
排気騒音の低減を重視する所定の容量を備えて第１の消
音手段を構成する。

【００２９】そして、拡張室４には外部と連通する第１
の排気管路としてのテールチューブ１２が開口し、この
テールチューブ１２は拡張室４から拡張室３、２、５を
順次貫通した後にマフラ１の外部に突出するもので、エ
ンジンの低回転域における排気騒音の低減を重視する所
定の径及び長さを備える。

【００３０】拡張室２と隣合う位置でバッフル板８を介
して画成された拡張室５は、エンジンの中・高回転域に
おける排気騒音の低減を重視する所定の容量を備えて第
２の消音手段を構成しており、この拡張室５には外部と
連通する第２の排気管路としてのテールチューブ１３が
開口し、このテールチューブ１３は上記テールチューブ
１２と平行してマフラ１の外部へ突出する。

【００３１】拡張室２と拡張室５とを画成するバッフル
板８には第１及び第２の消音手段を連通する排気通路と
しての貫通孔１４がインレットチューブ９と対峙する所
定の位置に形成される。

【００３２】そして、バッフル板８の拡張室５側には貫
通孔１４を開閉するバルブ１６が設けられる。

【００３３】このバルブ１６は図２〜４に示すように板
状部材で形成されるとともに、バッフル板８に固設され
た軸受１８、１８を介して図２、図３の上下方向に軸支
された軸１５でバルブ１６の一端が結合し、バルブ１６
は回動自在に支持されて貫通孔１４と接離可能となる。
なお、軸１５は上端部にナット１９を螺合して脱落を防
止している。

【００３４】軸１５にはコイル状に形成された付勢部材
としてのリターンスプリング１７が挿通され、このリタ
ーンスプリング１７の両端はそれぞれ外周に向けて突出
するとともにほぼＬ字状に形成され、リターンスプリン
グ１７の端部１７ａがバルブ１６を貫通孔１４へ向けて
付勢するとともに、端部１７ｂがバッフル板８で係止さ
れ、バルブ１６は常時貫通孔１４へ向けて所定の力で付
勢される。

【００３５】バルブ１６が接離する貫通孔１４の拡張室
５側にはリング状の緩衝材２０が固設されて、バルブ１
６が着座する際の衝撃を緩和する。

【００３６】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００３７】エンジンからの排気はインレットチューブ
９を介してまず拡張室２へ流入する。エンジンの低回転
域においては排気圧力が低いためリターンスプリング１
７で付勢されたバルブ１６は開弁せず、拡張室２の排気
はパスチューブ１０、１１を介して拡張室３から拡張室
４へ流入し、テールチューブ１２より外部へ排出され
る。

【００３８】第１消音手段としての拡張室２〜４の容量
がこの低回転域に応じた所定の容量を備えているため、
エンジンの回転数に同期する排気の脈動成分が拡張室２
〜４を順次通過する際に減衰されることで排気騒音を低
減することができ、また、バルブ１６を閉弁してテール
チューブ１２のみから排気を吐出することで、拡張室２
〜４とテールチューブ１２との拡張比をエンジンの低回
転域に対応した所定の値に確保することができ、排気流
量の低いエンジンの低回転域における消音性能を向上さ
せることができるのである。

【００３９】一方、エンジンの中・高回転域になるとイ
ンレットチューブ９から流入する排気圧力が増大し、拡
張室２の内圧が所定値を越えるとリターンスプリング１
７に抗してバルブ１６が開弁する。

【００４０】マフラ１へ流入した排気は上記低回転域と
同様にして拡張室２〜４を介してテールチューブ１２か
ら外部へ排出されるとともに、第２消音手段としての拡
張室５を介してテールチューブ１３からも排出され、マ
フラ１から排出される排気の管路面積はテールチューブ
１２の断面積にテールチューブ１３の断面積が加わるた
め、排気管路の径を拡大することと等価となって排気流
量の増大する中・高回転域における排気損失（背圧の増
大）を低減してエンジン出力の低下を抑制するととも
に、排気の気流騒音を低減することができる。

【００４１】そして、拡張室５は中・高回転域に応じた
所定の容積を備えているため、拡張室２から流入した排
気に含まれる高周波成分の騒音を減衰することができ、
中・高回転域においても排気騒音の低減を確実に行うこ
とができるのである。

【００４２】このようにして、エンジンの回転域に応じ
て開閉するバルブ１６を拡張室２と拡張室５を連通する
貫通孔１４に設け、排気の圧力に応じて中・高回転域で
の消音を行う拡張室５及びテールチューブ１３を拡張室
２と選択的に連通するようにしたため、エンジンの低回
転域では拡張室２〜４及びテールチューブ１２によって
排気の低周波成分の消音を効率良く行う一方、排気圧力
及び流量の増大する中・高回転域では拡張室５及びテー
ルチューブ１３からも排気を排出することで、排気損失
を低減しながら高周波成分の消音を行うことができ、エ
ンジンの全回転域において出力の低下を抑制しながら確
実に排気騒音を低減することが可能となり、特別な制御
手段を必要とすることなく装置の構成を簡素にして製造
コストの増大を抑制することができる。

【００４３】図５は第２の実施例を示し、前記第１実施
例におけるバルブ１６及びリターンスプリング１７をリ
ードバルブ２１に置き換えたもので、その他の構成、作
用は前記第１実施例と同様である。

【００４４】リードバルブ２１を使用することにより、
前記第１実施例に比して部品点数を削減することが可能
となり、さらに装置の構成を簡素にするとともに、小型
化及び軽量化を促進することが可能となる。

【００４５】図６は第３の実施例を示し、前記第１実施
例における拡張室５を共鳴室５′とする一方、拡張室
４′に面したバッフル板７に貫通孔１４及びバルブ１６
を設けたものである。

【００４６】共鳴室５′はバッフル板８を貫通した首管
２３、２４を介して拡張室２と常時連通し、拡張室２は
パスチューブ１０を介して拡張室３と連通してエンジン
の低回転域における消音を行う第１消音手段を構成す
る。

【００４７】そして、拡張室３には第１排気管路として
のテールチューブ１２′の一端が開口して外部と連通す
る一方、バッフル板７のバルブ１６を介して選択的に拡
張室３と連通するとともにエンジンの中・高回転域の騒
音を減衰する第２消音手段としての拡張室４′には第２
排気管路としてのテールチューブ１３′が開口して外部
と連通する。

【００４８】これらテールチューブ１２′、１３′はバ
ッフル板６、８をそれぞれ貫通してからマフラ１の外部
へ突出しており、これらバッフル板６、８を貫通する区
間ではテールチューブ１２′、１３′に多数の貫通孔２
５を形成するとともに、これら貫通孔２５を形成したテ
ールチューブ１２′、１３′の外周には吸音材２６が設
けられるとともに、この吸音材２６の外周を覆うように
外筒２７が形成されてテールチューブ１２′、１３′か
らの排気の漏れを防止する。

【００４９】エンジンの低回転域においては、拡張室２
に流入した排気が共鳴室５′及び拡張室３で騒音を減衰
した後、テールチューブ１２′の貫通孔２５、吸音材２
６によりさらに騒音を減衰してからマフラ１の外部に排
出される。

【００５０】一方、エンジンの中・高回転域では拡張室
３の排気圧力が増大するため、拡張室３の排気は拡張室
４′にも流入し、この拡張室４′で高周波成分の騒音を
減衰した後に、テールチューブ１３′の貫通孔２５、吸
音材２６によりさらに騒音を減衰してからマフラ１の外
部に排出され、前記第１実施例と同様に２つのテールチ
ューブ１２′、１３′から排気を行うことで排気損失を
低減することができる。

【００５１】共鳴室５′で低周波成分を効率良く減衰さ
せることができるとともに、テールチューブ１２′、１
３′にそれぞれ貫通孔２５を介して吸音材２６を設けた
ため排気の気流音を効率良く減衰させて前記第１実施例
に比してさらに消音性能を向上させることができるとと
もに、テールチューブ１３′をバッフル板６、８で支持
することにより支持剛性を向上させることができるので
ある。

【００５２】図７は第４の実施例を示し、前記第１実施
例におけるテールチューブ１２を前記第３実施例におけ
るテールチューブ１２′に置き換えるとともに、テール
チューブ１３をテールチューブ１３”に置き換えたもの
であり、その他の構成は前記第１実施例と同様である。

【００５３】このテールチューブ１３”は一端を拡張室
５へ貫入させてバッフル板８を貫通する一方、他端をマ
フラ１の外部へ所定量だけ突出させており、バッフル板
８を貫通した端部はプラグ２９で封止される。

【００５４】そして、拡張室５に貫入したテールチュー
ブ１３”の周面には多数の貫通孔で形成された多孔部２
８が形成される一方、マフラ１から突出したテールチュ
ーブ１３”には前記第３実施例と同様にして多数の貫通
孔２５、吸音材２６及び外筒２７が形成される。

【００５５】エンジンの中・高回転域にバルブ１６を介
して拡張室５へ流入した排気は、テールチューブ１３”
の多孔部２８で整流された後にテールチューブ１３”へ
流入するため、多孔部２８の整流効果によって気流音の
発生を抑制することができ、さらに吸音材２６によって
騒音を減衰するため中・高回転域における消音性能をさ
らに向上させることができる。

【００５６】図８は第５の実施例を示し、前記第３実施
例の図６に示した第２消音手段としての拡張室４′を拡
張室２と共鳴室５′との間に配設した拡張室４”とした
もので、拡張室２と拡張室４”を画成するバッフル板
７′に貫通孔１４及びバルブ１６を配設したものであ
り、拡張室２と共鳴室５′とは拡張室４”を貫通した首
管２３を介して連通する。

【００５７】作用については前記第３実施例と同様であ
るが、第２消音手段としての拡張室４”をマフラ１のほ
ぼ中央部に配設したため、第１消音手段を構成する拡張
室２、３及び共鳴室５′の設計の自由度を向上させるこ
とができるのである。

【００５８】図９は第６の実施例を示し、前記第４実施
例の図７に示した貫通孔１４、バルブ１６を複数の貫通
孔３０、３１及びバルブ３２、３３に置き換えたもの
で、その他の構成は前記第４実施例と同様である。

【００５９】バッフル板８に形成した貫通孔３２、３３
の開口面積の合計値を前記貫通孔１４と等しく設定すれ
ば、バルブ３２、３３の面積は前記バルブ１６に比して
減少させることができ、したがって軸３４、３５を介し
てそれぞれ回動するバルブ３２、３３を小型化すること
で回動半径を減少させることができ、拡張室５の小型化
をはかることが可能となってマフラ１全体の小型化を推
進することができる。

【００６０】図１０は第７の実施例を示し、前記第６実
施例の図９に示した複数の貫通孔３０、３１及びバルブ
３２、３３のうちのひとつである貫通孔３０及びバルブ
３２をインレットチューブ９と対峙する位置に配設した
もので、その他の構成は前記第６実施例と同様である。

【００６１】バルブ３２はインレットチューブ９から吐
出される排気圧力に応じて開閉する一方、バルブ３３は
拡張室２の内圧に応じて開閉し、エンジンの低回転域に
おいてはバルブ３２、３３共に閉弁するが、中回転域に
なるとインレットチューブ９からの吐出圧力によりバル
ブ３２が開弁し、高回転域になると拡張室２の内圧が上
昇してバルブ３２、３３共に開弁する。

【００６２】前記第６の実施例における作用に加えて複
数のバルブ３２、３３を段階的に開閉することが可能と
なり、エンジンの全回転域で排気の脈動音及び気流音を
効果的に低減することができるのである。

【００６３】図１１は第８の実施例を示し、前記第１実
施例の図２〜４に示したリターンスプリング１７をマフ
ラ１の外部に配設したリターンスプリング３８に置き換
えたものである。

【００６４】バルブ１６は前記第１実施例と同様にして
軸１５及び軸受１８を介して回動自由に支持される。そ
して、マフラ１の外周に固設されたケース３７に軸支さ
れた軸３６がマフラ１に形成した貫通孔４０を介して拡
張室５の内周に突出するとともに、軸３６の下端が軸１
５の上端と結合する。

【００６５】ケース３７の内周では円筒状のカラー３９
がスペーサ４１及びナット４２を介して軸３６に同軸的
に結合され、さらにカラー３９の外周に嵌合したコイル
状のリターンスプリング３８はその一端をケース３７で
係止される一方、他端をカラー３９と結合することで、
軸３６を回転方向に付勢するもので、軸１５を介してバ
ルブ１６は貫通孔１４へ向けて付勢されるのである。

【００６６】こうして、バルブ１６を付勢するリターン
スプリング３８をマフラ１の外部に配設することによっ
て、リターンスプリング３８に課せられる耐熱性、耐食
性等を緩和することが可能となって、信頼性を向上させ
ることができるのである。

【００６７】図１２は第９の実施例を示し、前記第４実
施例の図７に示したバッフル板６を廃止して、バッフル
板７′、８の２つによって、第１消音手段を構成する拡
張室２と、第２消音手段を構成する拡張室４”と、首管
２３を介して拡張室２と連通するとともに共鳴器または
拡張要素に切り換えられる容積室５”を画成する一方、
拡張室４”と容積室５”を画成するバッフル板８に貫通
孔１４及びバルブ１６を配設し、テールチューブ１
２′、１３′は拡張室２、４”とマフラ１の外部とをそ
れぞれ連通したものである。

【００６８】エンジンの低回転域においては、排気圧力
が低いためバルブ１６は閉弁して排気は拡張室２からテ
ールチューブ１２′へ排気が流れるが、このときバルブ
１６の閉弁によって容積室５”と首管２３は共鳴器を構
成し、インレットチューブ９から流入した排気は拡張室
２で騒音を減衰されるのに加えて、容積室５”と首管２
３で構成される共鳴器によって、エンジン回転に同期す
る排気脈動騒音のうちの低周波騒音を効果的に減衰する
ことができ、消音性能をさらに向上させることができ
る。

【００６９】一方、エンジンの中・高回転域では容積室
５”の圧力が増大するため、バルブ１６は開弁して拡張
室４”にも排気が流入して、テールチューブ１２′、１
３′共に排気を行うことで、上記実施例と同様に排気損
失の増大を抑制しながら中・高回転域の消音が効果的に
行われる。

【００７０】このとき、容積室５”はバルブ１６の開弁
によって拡張室４”を介して外部と連通するため、拡張
要素として作用し、排気流量の増大に伴って増大する内
部気流音を効果的に抑制するとともに、バルブ１６が開
弁するエンジンの中回転域において支配的な中周波数の
排気騒音を大幅に低減することができる。なお、バルブ
１６を通過する際に発生した気流音は、充分な拡張比を
もった拡張室４”で消音される。

【００７１】こうして、容積室５”はバルブ１６の開閉
に応じて共鳴器と拡張要素に選択的に切り換えられ、エ
ンジンの全回転域に渡って消音を行うことができるた
め、マフラ１の構成を簡易にして部品点数の削減を図り
ながらも全回転域に渡って排気騒音の低減を図ることが
でき、廉価でありながらも消音性能の高いマフラ１を提
供できるのである。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、エン
ジンの低回転域では第１の消音手段及び第１の排気管路
を介して排気の騒音が減衰される一方、エンジンの高回
転域では排気圧力の増大によって第１消音手段の内圧が
上昇するためバルブが開弁し、第２の消音手段及び第２
の排気管路からも排気が行われるとともに排気騒音の減
衰を行いながら排気損失の低減を抑制することができ、
エンジンの全回転域において出力の低下を抑制しながら
確実に排気騒音を低減することが可能となり、さらに、
前記従来例のように特別な制御手段を必要としないため
に装置の構成を簡素にすることができ、製造コストの増
大を抑制することができる。

【００７３】また、第２の発明は、排気圧力に応じて容
積室を共鳴器または拡張要素に切り換えることで、エン
ジンの低回転域では容積室を共鳴器として作用させて排
気脈動音の低減を効果的に行う一方、エンジンの高回転
域では容積室を拡張要素として作用させることでエンジ
ンの回転域に応じた消音特性を得ながら全回転域での消
音性能を向上させることが可能となるとともに、排気損
失を低減して出力を確保することができ、さらに、ひと
つの容積室で複数の回転域の消音を行うことができるた
め、装置の構成を簡易にして廉価でありながらも高い消
音性能を確保することが可能となる。

【００７４】また、第３の発明は、前記バルブの閉弁時
には、首管及び容積室から構成された共鳴器によってエ
ンジンの低回転域における低周波騒音を効果的に低減す
る一方、バルブが開弁するエンジンの高回転域では首管
を介して拡張室から容積室へ排気が流入し、容積室にお
いて騒音を低減された排気がバルブを介して第２消音手
段へ流入するため、エンジンの高回転域における騒音を
効果的に低減することができ、簡易な構成でありながら
全回転域において消音性能を向上させることが可能とな
る。

【００７５】また、第４の発明は、第１の消音手段の排
気圧力が所定値を越えると付勢手段に抗して弁体が開弁
し、第１及び第２の消音手段を連通することでき、特別
な制御手段を必要とすることなく排気圧力に応じて排気
の排出経路を切り換えることが可能となって、装置の構
成を簡素にして製造コストの増大を抑制することができ
る。

【００７６】また、第５の発明は、前記付勢手段がマフ
ラの所定の外部に配設されたため、付勢手段は高温の排
気と接触することがなくなって耐熱、耐食性を緩和する
ことができ、信頼性を向上させることが可能となる。

【００７７】また、第６の発明は、第２の消音手段から
の排気は第２の排気管路に形成した多孔部で整流されて
から外部へ排出され、この多孔部によって高回転域にお
ける気流音を低減することができ、消音性能を向上させ
ることができる。

【００７８】また、第７の発明は、エンジンの回転数に
応じて複数のバルブを段階的に開弁させて第２の消音手
段へ排気を導くことができ、エンジンの全回転域で排気
の脈動音及び気流音を効果的に低減することが可能とな
る。

【００７９】また、第８の発明は、前記第１及び第２の
排気管路を通過する排気は所定の位置に形成された多数
の貫通孔を介して吸音部材で騒音を減衰されるため、気
流音、脈動音を第１及び第２の排気管路でも減衰するこ
とが可能となって、消音性能をさらに向上させることが
できる。

【００８０】また、第９の発明は、前記バルブがリード
バルブで構成されたため、装置の構成を簡素にすること
ができ、製造コストの増大を抑制するとともに装置の小
型化及び軽量化を推進することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すマフラの断面図。

【図２】同じく図１のＡ−Ａ矢視断面図。

【図３】同じく２のバルブの拡大図。

【図４】同じく図３のＢ−Ｂ矢視断面図。

【図５】第２の実施例を示すマフラの断面図。

【図６】第３の実施例を示すマフラの断面図。

【図７】第４の実施例を示すマフラの断面図。

【図８】第５の実施例を示すマフラの断面図。

【図９】第６の実施例を示すマフラの断面図。

【図１０】第７の実施例を示すマフラの断面図。

【図１１】第８の実施例を示すマフラの断面図。

【図１２】第９の実施例を示すマフラの断面図。

【符号の説明】

１ マフラ ２〜５ 拡張室 ５” 容積室 ９ インレットチューブ １２、１３ テールチューブ １４ 貫通孔 １６ バルブ １７ リターンスプリング ２１ リードバルブ ２５ 貫通孔 ２６ 吸音材 ２７ 外筒 ２８ 多孔部 ３０、３１ 貫通孔 ３２、３３ バルブ ３８ リターンスプリング

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの排気を常時排出する第１の排
   気管路と、エンジンの高回転域における排気を行う第２
   の排気管路とを備えた自動車用排気消音装置において、
   マフラ内部に画成されてエンジンからの排気導入管路及
   び第１の排気管路と連通するとともに、エンジンの低回
   転域における排気騒音の低減を重視する第１の消音手段
   と、同じくマフラ内部に画成されて前記第２の排気管路
   を介して外部と連通するとともに、エンジンの高回転域
   における排気騒音を低減する第２の消音手段と、前記第
   １及び第２の消音手段を連通する排気通路と、この排気
   通路に介装されるとともに前記第１の消音手段の排気圧
   力に応じてこの排気通路を開閉するバルブとを備えたこ
   とを特徴とする自動車用排気消音装置。
2. 【請求項２】 前記第１消音手段が、エンジンからの排
   気導入管路及び第１の排気管路と連通する拡張室と、こ
   の拡張室と前記バルブとの間に画成されるとともにこの
   拡張室と連通して、前記バルブの閉弁時には共鳴器を構
   成する一方、前記バルブの開弁時には拡張要素を構成す
   るように選択的に切り換えられる容積室を備えたことを
   特徴とする請求項１に記載の自動車用排気消音装置。
3. 【請求項３】 前記容積室は、首管を介して前記拡張室
   と連通し、前記バルブの閉弁時にはこれら首管及び容積
   室が共鳴器を構成することを特徴とする請求項２に記載
   の自動車用排気消音装置。
4. 【請求項４】 前記バルブが、前記排気通路を開閉可能
   に配設された弁体と、第１の消音手段の排気圧力が所定
   値未満のときに前記弁体を閉弁する一方、同じく排気圧
   力が所定値以上のときに前記弁体を開弁させる付勢手段
   とからなることを特徴とする請求項１ないし請求項３の
   いずれかひとつに記載の自動車用排気消音装置。
5. 【請求項５】 前記付勢手段がマフラの所定の外部に配
   設されたことを特徴とする請求項４に記載の自動車用排
   気消音装置。
6. 【請求項６】 前記第２の排気管路の一端を封止すると
   ともにこの端部から前記第２の消音手段へ貫入させ、こ
   の第２の消音手段に貫入した第２の排気管路の所定の周
   面に多孔部を形成したことを特徴とする請求項１ないし
   請求項５のいずれかひとつに記載の自動車用排気消音装
   置。
7. 【請求項７】 前記第１及び第２の消音手段を連通する
   前記排気通路を複数形成するとともに、これら排気通路
   に前記バルブをそれぞれ介装し、これら排気通路及びバ
   ルブのうちの少なくともひとつが前記排気導入管と対峙
   する所定の位置に配設されたことを特徴とする請求項１
   ないし請求項６のいずれかひとつに記載の自動車用排気
   消音装置。
8. 【請求項８】 前記第１及び第２の排気管路の所定の位
   置に多数の貫通孔を形成するとともに、これら貫通孔を
   形成した第１及び第２の排気管路の外周に吸音部材を設
   け、この吸音部材の外周を覆うように外筒を形成したこ
   とを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかひと
   つに記載の自動車用排気消音装置。
9. 【請求項９】 前記バルブがリードバルブで構成された
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかひ
   とつに記載の自動車用排気消音装置。