JPH09303133A - エンジンの消音器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの消音器に関し、長期間の使用に対
しても消音器内部の材料の破損等が防止され、その機能
が有効に維持される消音器を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 排気の流入口及び流出口が設けられたア
ウタケース１と、上記流入口を貫通し、その一端を排気
の流入口とするとともに筒面には多数の小孔が穿設され
たインレットパイプ２と、上記流出口を貫通し、排気を
アウタケース１から流出させるアウトレットパイプ４と
からなるエンジンの消音器において、上記インレットパ
イプ２の筒周囲に渡って内接する筒部及びこの筒部の一
端を閉塞する底部からなる閉塞部材８を用い、上記イン
レットパイプ２の他端に上記閉塞部材８の底部を先頭に
して嵌入し、双方の筒部同士を固着した構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの消音器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車では、エンジンの排気音を低減さ
せるために排気管の出口部に消音器を設けている。この
消音器の構造の形式は種々あるが、そのうち絞りと空洞
部との組合せからなる共鳴型の消音器がある。

【０００３】図３は、従来から用いられている上記共鳴
型の消音器２０の例を示したものである。この消音器２
０は、円筒状のアウタケース１の両端面がエンドプレー
ト２３，２４によって閉塞され、またアウタケース１の
内部は、隔壁１７，１８によって３つの室、即ち第１室
５，第２室６，第３室７に分けられている。

【０００４】この第１室５にはアウタケース１の径方向
に、インレットパイプ１３がその両端部をアウタケース
１に設けられる開口部３１，３２を貫通して外部に突出
した状態に配置されている。このインレットパイプ１３
の一端は排気の流入口１３ａとして用いられ、他端はエ
ンドプレート２１により閉塞されており、インレットパ
イプ１３の筒面には小孔（例えば直径８ｍｍ）を多数個
穿設した排気流出孔１４が設けられている。

【０００５】インレットパイプ１３の流入口１３ａ側の
端部近傍とアウタケース１との接続箇所には、断面緩く
外側に折り曲げられた鍔部を有する環状部材２６が用い
られ、この環状部材２６の鍔部とアウタケース１の外側
面とはスポット溶接されている。また、インレットパイ
プ１３の筒端部にはフランジ１１が設けられ、このフラ
ンジ１１はエンジンからの排気管（図示せず）とボルト
１２によって接続され、管同士が連通している。

【０００６】一方、上記インレットパイプ１３のエンド
プレート２１側の端部近傍とアウタケース１との接続箇
所には、上記と同様な環状部材２２が用いられ、この環
状部材２２の内周部はインレットパイプ１３の筒面に当
接し、一方環状部材２２の鍔部とアウタケース１の外側
面とはスポット溶接されている。

【０００７】また、上記第１室５から隔壁１７及び隔壁
１８を貫通してその出口端が第３室７に位置するようイ
ンナパイプ３が配置され、このインナパイプ３の第２室
６に位置する筒面には小孔（例えば直径８ｍｍ）を多数
個穿設した排気流出孔１５が設けられている。

【０００８】さらに、上記第２室６から隔壁１８を貫通
して第３室７を経由し更にアウタケース１のエンドプレ
ート２４を貫通して外部に突出するアウトレットパイプ
４が配置され、このアウトレットパイプ４の第２室６に
位置する筒面には、小孔（例えば直径４ｍｍ）を多数個
穿設した排気流入孔１６が設けられている。またこのア
ウトレットパイプ４の外部に突出する筒端部にはフラン
ジ１３が設けられて排気管と接続される。

【０００９】エンジンから排出された排気ガスは、排気
管（図示せず）を経由して上記消音器２０のインレット
パイプ１３に流入し、排気流出孔１４を通過して第１室
５に至る。さらに、排気は第１室５からインナパイプ３
に流入し、インナパイプ３の排気流出孔１５を通過して
第２室６に至り、排気流入孔１６からアウトレットパイ
プ４内に流入し、アウトレットパイプ４を経由して外部
に放出される。そして、消音器２０内部の絞りと空洞部
との組合せから、消音効果が発揮される。

【００１０】上記消音器２０以外の例として、上記図３
に示す消音器２０において、インレットパイプ１３のエ
ンドプレート２１側端部がアウタケース１の内面に到達
しないで空中に位置し、インレットパイプ１３が流入口
１３ａ側でのみ支持されるいわゆる片持タイプの構造の
ものが知られている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】さて、上記構成の消音
器２０にあっては、エンジンからの排気は、インレット
パイプ１３の流入口１３ａから突入し、インレットパイ
プ１３の排気流出孔１４から吹き出されて第１室５に至
るが、その際、突入した排気によりエンドプレート２１
近傍は圧縮されて圧力が加わり、また高熱の排気により
インレットパイプ１３は高温に加熱される。

【００１２】したがって、エンジンの稼働及び停止の繰
返しにより、インレットパイプ１３のエンドプレート２
１近傍は、圧力及び熱による負荷が大きく、特にインレ
ットパイプ１３とエンドプレート２１との接続部は、各
部材の熱膨張及び収縮による部材間の歪み等による影響
も加わり、材料が特に疲労する部位である。

【００１３】このため、長期間の使用により、インレッ
トパイプ１３のエンドプレート２１近傍にパイプの亀裂
及び破損が生じるという事態が発生しており、その改善
が望まれている。

【００１４】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、長期間の使用に対しても消音器内部の材料の
破損等が防止され、その機能が有効に維持される消音器
を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】以上の技術的課題を解決
するため、本発明における請求項１に係る消音器は図１
に示すように、排気の流入口及び流出口が設けられたア
ウタケース１と、上記流入口を貫通し、その一端を排気
の流入口とするとともに筒面には多数の小孔が穿設され
たインレットパイプ２と、上記流出口を貫通し、排気を
アウタケース１から流出させるアウトレットパイプ４と
からなるエンジンの消音器において、上記インレットパ
イプ２の筒周囲に渡って内接する筒部及びこの筒部の一
端を閉塞する底部からなる閉塞部材８を用い、上記イン
レットパイプ２の他端に上記閉塞部材８の底部を先頭に
して嵌入し、双方の筒部同士を固着した構成である。

【００１６】請求項２に係る消音器は、上記インレット
パイプ２の他端の筒外面にリング９を嵌合し、このリン
グ９をインレットパイプ２に固着した構成である。

【００１７】請求項３に係る消音器は、図１及び図２に
示すように、排気の流入口及び流出口が設けられたアウ
タケース１と、上記流入口を貫通し、その一端を排気の
流入口とするとともに筒面には多数の小孔が穿設された
インレットパイプ２と、上記流出口を貫通し、排気をア
ウタケースから流出させるアウトレットパイプ４とから
なるエンジンの消音器において、上記インレットパイプ
２の筒周囲に渡って内接する筒部、この筒部の一端を閉
塞する底部及び筒部の他端に設けられるフランジ部から
なる閉塞部材８を用い、上記インレットパイプの他端が
位置するアウタケースの内面に上記閉塞部材８を配置し
てそのフランジ部をアウタケース１に固着し、この閉塞
部材の筒部にインレットパイプ２の他端を嵌合した構成
である。

【００１８】請求項４に係る消音器は、排気の流入口及
び流出口が設けられたアウタケース１と、上記流入口を
貫通し、その一端を排気の流入口とするとともに筒面に
は多数の小孔が穿設されたインレットパイプ２と、上記
流出口を貫通し、排気をアウタケース１から流出させる
アウトレットパイプ４とからなるエンジンの消音器にお
いて、上記インレットパイプ２の筒周囲に渡って内接す
る筒部、この筒部の一端を閉塞する底部及び筒部の他端
に設けられるフランジ部からなる閉塞部材８を用い、上
記インレットパイプ２の他端が位置するアウタケース１
の部位に開口部を設け、上記閉塞部材８を底部からアウ
タケース１内に突入させ、この閉塞部材８のフランジ部
と上記アウタケース１の開口部近傍の外面とを固着し、
この閉塞部材８の筒部にインレットパイプ２の他端を嵌
合した構成である。

【００１９】請求項５に係る消音器は、上記インレット
パイプ２の他端の筒周囲に渡って内接するリング部材２
８をインレットパイプ２に固着し、インレットパイプ２
をこのリング部材２８とともに閉塞部材８の筒部に嵌合
した構成である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下本発明に係るエンジンの消音
器の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、消音器
の平面断面図を示している。この消音器１０は、インレ
ットパイプ２に関連する構成以外については、上記従来
例に係る消音器２０と基本的に共通するのでここではそ
の説明を省略する。

【００２１】上記消音器１０のアウタケース１は、円筒
部の両端面がエンドプレート２４，２５で閉塞され、そ
の内部は隔壁１７，１８によって筒方向に分けられ、第
１室５，第２室６，第３室７が順に形成されている。こ
の第１室５におけるアウタケース１の筒面には開口部３
１が設けられ、ここからインレットパイプ２をアウタケ
ース１の径方向に突入した状態で配置されている。この
インレットパイプ２の筒面には小孔（例えば直径８ｍ
ｍ）を多数個穿設した排気流出孔１４が設けられてい
る。

【００２２】上記開口部３１側のインレットパイプ２の
一端は排気の流入口２ａとなり、またインレットパイプ
２の他端は閉塞部材８が取付けられている。この閉塞部
材８は、インレットパイプ２の筒周囲に渡って内接する
筒部８ｂ（筒幅は、３〜５ｃｍ程度）、この筒部８ｂの
一端を閉塞する底部８ａ及び筒部８ｂの他端には外方に
広がるフランジ部８ｃを有しており、この底部８ａを先
頭に胴部８ｂの全体がインレットパイプ２に嵌め込ま
れ、フランジ部８ｃはインレットパイプ２端部に当接し
ている。

【００２３】また、上記当接したインレットパイプ２の
端部近傍には、筒を一周するリング９が設けられ、この
リング９、インレットパイプ２の端部及び閉塞部材８の
三者が重なる部位は、スポット溶接により三者が互いに
固着されている。この閉塞部材８が取付けられた側のイ
ンレットパイプ２端部は、アウタケース１の内側面に当
接した状態に置かれている。

【００２４】一方、インレットパイプ２の流入口２ａ側
の端部はアウタケース１から突出した状態に配置され、
このインレットパイプ２とアウタケース１との接続箇所
には、断面緩く外側に折り曲げられた鍔部を有する環状
部材２６がインレットパイプ２に嵌められており、この
環状部材２６の鍔部とアウタケース１の外側面とはスポ
ット溶接されている。

【００２５】上記構成の消音器１０においては、エンジ
ンから排出された排気ガスは、インレットパイプ２の流
入口２ａから突入し、インレットパイプ２の排気流出孔
１４から吹き出されるが、突入した排気により閉塞部材
８側の近傍は圧縮されて圧力が加わり、また高熱の排気
により閉塞部材８及びインレットパイプ２は高温にな
る。

【００２６】この場合、排気ガスの勢いによりインレッ
トパイプ２に圧力は加わるが、インレットパイプ２の端
部には閉塞部材８の筒部８ｂが密着して嵌め込まれてこ
の部位の筒同士が二重構造となっていることから、筒同
士の接続強度及び閉塞効果がよく、また例えインレット
パイプ２の端部の一部に破損が生じたとしても筒の他の
部位同士が密着している限り閉塞状態が維持される。

【００２７】さらに、リング９によりインレットパイプ
２の端部は補強されて耐圧性が増し、これによりインレ
ットパイプ２端部の拡開が抑止されてインレットパイプ
２の亀裂等の破損を防止する。

【００２８】また、閉塞部材８及びインレットパイプ２
の温度上昇により熱膨張するが、この場合例えば両者の
熱膨張の差異によりインレットパイプ２に拡開力が加わ
ったときでも、リング９の補強により亀裂等の破損が防
止される。

【００２９】図２は、消音器１０におけるインレットパ
イプ２と閉塞部材８、及び閉塞部材８とアウタケース１
に関連する他の例を示したものである。なお、この図２
に示す箇所以外の構成については、上記図１に示す消音
器と同様である。

【００３０】図２に示す、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各
例はともにインレットパイプ２の先端部が閉塞部材８の
胴部に嵌め込まれているが、インレットパイプ２は閉塞
部材８に溶接等されてなく、このためインレットパイプ
２の先端部は閉塞部材８の筒部８ｂを移動可能である。

【００３１】図２（ａ）は、アウタケース１の内面に閉
塞部材８を固定した例である。この場合、閉塞部材８の
フランジ部８ｃとアウタケース１の内面とはスポット溶
接３４により固着され、インレットパイプ２の先端部分
を閉塞部材８嵌めて胴部８ｂ（幅３〜５ｃｍ程度）の略
全体と嵌合させる。

【００３２】この構造では、インレットパイプの他端が
固定して安定し、またインレットパイプ２の内面に閉塞
部材８の胴部８ｂの略全体が密着して筒同士の二重構造
となって接続強度及び閉塞効果が大である。

【００３３】また、インレットパイプ２は温度上昇によ
り筒方向に熱膨張するが、これに対してはインレットパ
イプ２の先端部は閉塞部材８の胴部８ｂを移動すること
が可能である。したがって、インレットパイプ２の流入
口２ａ側は、インレットパイプ２をアウタケース１に固
定することとしても差し支えない。

【００３４】図２（ｂ）は、アウタケース１の外面に閉
塞部材８を固定した例である。これは、インレットパイ
プ２の他端が位置するアウタケース１の部位に開口部３
３を設け、上記閉塞部材８を底部８ａからアウタケース
１内に突入させ、この閉塞部材８のフランジ部８ｃと上
記アウタケース１の開口部近傍の外面とをスポット溶接
３４により固着したものである。

【００３５】この構造では、フランジ部と上記アウタケ
ース１の開口部近傍の外面とを例えば溶着する場合にも
作業性がよく、またインレットパイプ２の他端が固定し
て安定し、筒同士が二重構造であり接続強度及び閉塞効
果が大である。また、インレットパイプ２の熱膨張に対
して、インレットパイプ２の先端部は閉塞部材８の胴部
８ｂを移動することが可能である。

【００３６】図２（ｃ）も上記例と同様に、アウタケー
ス１の外面に閉塞部材８を固定したものである。これ
は、インレットパイプ２の開口部３３から閉塞部材８を
底部８ａからアウタケース１内に突入させ、この閉塞部
材８のフランジ部８ｃと上記アウタケース１の開口部近
傍の外面とをスポット溶接３４により固着される。

【００３７】一方インレットパイプ２は、この筒端部周
囲に渡って内接するリング部材２８を嵌入してこれを溶
接２９してインレットパイプ２に固着した構成であり、
このインレットパイプ２をリング部材２８とともに閉塞
部材８の筒部８ｂに嵌合したものである。

【００３８】この構造では、インレットパイプ２の他端
の筒自身が二重構造となっていることから、インレット
パイプ２端部が補強されて耐圧性が増加し、インレット
パイプ２の拡開或いは破損が防止される。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明における請
求項１に係る消音器は、インレットパイプ２の筒周囲に
渡って内接する筒部及びこの筒部の一端を閉塞する底部
からなる閉塞部材８を用い、インレットパイプ２の他端
に閉塞部材８の底部を先頭にして嵌入し、双方の筒部同
士を固着した構成としたから、インレットパイプ２には
閉塞部材８の筒部８ｂが密着して嵌め込まれてこの部位
の筒同士が二重構造となっていることから、筒同士の接
続強度及び閉塞効果がよく、また排気の圧力及び熱膨張
により例えインレットパイプ２の端部の一部に破損が生
じたとしても筒の他の部位同士が密着している限り閉塞
状態が維持される。

【００４０】また、請求項２に係る消音器は、上記イン
レットパイプ２の他端の筒外面にリング９を嵌合し、こ
のリング９をインレットパイプ２に固着したから、耐圧
性が高められ、拡開力等に抗してインレットパイプ２の
亀裂等の破損を防止する。

【００４１】請求項３に係る消音器は、インレットパイ
プの筒周囲に渡って内接する筒部、この筒部の一端を閉
塞する底部及び筒部の他端に設けられるフランジ部から
なる閉塞部材を用い、上記インレットパイプの他端が位
置するアウタケースの内面に上記閉塞部材を配置してそ
のフランジ部をアウタケースに固着し、この閉塞部材の
筒部にインレットパイプの他端を嵌合した構成としたか
ら、インレットパイプの他端が固定して安定し、また筒
同士が二重構造となって接続強度及び閉塞効果が大であ
る。

【００４２】また、インレットパイプ２は温度上昇によ
り筒方向に熱膨張するが、これに対してはインレットパ
イプ２の先端部は閉塞部材８の胴部８ｂを移動すること
が可能であり、したがって、インレットパイプ２の流入
口２ａ側は、インレットパイプ２をアウタケース１に固
定することとしても差し支えない。

【００４３】請求項４に係る消音器は、インレットパイ
プ２の他端が位置するアウタケース１の部位に開口部を
設け、閉塞部材８を底部からアウタケース１内に突入さ
せ、この閉塞部材のフランジ部と上記アウタケース１の
開口部近傍の外面とを固着し、この閉塞部材８の筒部に
インレットパイプ２の他端を嵌合した構成としたから、
フランジ部と上記アウタケース１の開口部近傍の外面と
を例えば溶着する場合にも作業性がよく、インレットパ
イプ２の他端が固定して安定し、筒同士が二重構造であ
ることから接続強度及び閉塞効果が大である。

【００４４】請求項５に係る消音器は、インレットパイ
プ２の他端の筒周囲に渡って内接するリング部材２８を
インレットパイプ２に固着し、インレットパイプをこの
リング部材２８とともに閉塞部材８の筒部に嵌合した構
成としたから、インレットパイプ２の他端の筒自身が二
重構造となり、さらに耐圧性、接続強度及び閉塞効果が
増加し、インレットパイプ２の拡開或いは破損を防止す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る消音器の平面断面図
である。

【図２】インレットパイプの端部接続構造の例を示す断
面図である。

【図３】従来例に係る消音器を示す図であり、（ａ）は
側面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は
（ｂ）図のＢ−Ｂ’断面図である。

【符号の説明】

１ アウタケース ２ インレットパイプ ８ 閉塞部材 ９ リング ２８ リング部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気の流入口及び流出口が設けられたア
   ウタケースと、上記流入口を貫通し、その一端を排気の
   流入口とするとともに筒面には多数の小孔が穿設された
   インレットパイプと、上記流出口を貫通し、排気をアウ
   タケースから流出させるアウトレットパイプとからなる
   エンジンの消音器において、 上記インレットパイプの筒周囲に渡って内接する筒部及
   びこの筒部の一端を閉塞する底部からなる閉塞部材を用
   い、 上記インレットパイプの他端に上記閉塞部材の底部を先
   頭にして嵌入し、双方の筒部同士を固着したことを特徴
   とするエンジンの消音器。
2. 【請求項２】 上記インレットパイプの他端の筒外面に
   リングを嵌合し、このリングをインレットパイプに固着
   したことを特徴とする請求項１記載のエンジンの消音
   器。
3. 【請求項３】 排気の流入口及び流出口が設けられたア
   ウタケースと、上記流入口を貫通し、その一端を排気の
   流入口とするとともに筒面には多数の小孔が穿設された
   インレットパイプと、上記流出口を貫通し、排気をアウ
   タケースから流出させるアウトレットパイプとからなる
   エンジンの消音器において、 上記インレットパイプの筒周囲に渡って内接する筒部、
   この筒部の一端を閉塞する底部及び筒部の他端に設けら
   れるフランジ部からなる閉塞部材を用い、 上記インレットパイプの他端が位置するアウタケースの
   内面に上記閉塞部材を配置してそのフランジ部をアウタ
   ケースに固着し、この閉塞部材の筒部にインレットパイ
   プの他端を嵌合したことを特徴とするエンジンの消音
   器。
4. 【請求項４】 排気の流入口及び流出口が設けられたア
   ウタケースと、上記流入口を貫通し、その一端を排気の
   流入口とするとともに筒面には多数の小孔が穿設された
   インレットパイプと、上記流出口を貫通し、排気をアウ
   タケースから流出させるアウトレットパイプとからなる
   エンジンの消音器において、 上記インレットパイプの筒周囲に渡って内接する筒部、
   この筒部の一端を閉塞する底部及び筒部の他端に設けら
   れるフランジ部からなる閉塞部材を用い、 上記インレットパイプの他端が位置するアウタケースの
   部位に開口部を設け、上記閉塞部材を底部からアウタケ
   ース内に突入させ、この閉塞部材のフランジ部と上記ア
   ウタケースの開口部近傍の外面とを固着し、この閉塞部
   材の筒部にインレットパイプの他端を嵌合したことを特
   徴とするエンジンの消音器。
5. 【請求項５】 上記インレットパイプの他端の筒周囲に
   渡って内接するリング部材をインレットパイプに固着
   し、インレットパイプをこのリング部材とともに閉塞部
   材の筒部に嵌合したことを特徴とする請求項３又は請求
   項４記載のエンジンの消音器。