JPH10299473A

JPH10299473A - 制御型消音器

Info

Publication number: JPH10299473A
Application number: JP10452397A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Oikawa; 一則及川; Eizo Suyama; 栄蔵須山
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1997-04-22
Filing date: 1997-04-22
Publication date: 1998-11-10

Abstract

(57)【要約】【課題】排気出口管の省スペース化を図ると共に高速
時における消音室の有効利用を可能とした低背圧型の制
御型消音器を提供することにある。【解決手段】拡張室26,27と共鳴室とを備えた消音器
本体20と、拡張室26に連絡すると共にエンジンに連絡す
る排気入口管28と、拡張室27に連絡し排ガスを大気に排
出する排気出口管24と、排気出口管24に設けられた開閉
弁26と、エンジンの高速時に開閉弁26に対し開信号を送
り、エンジンの低速時に開閉弁26に対し閉信号を送る制
御装置とを備えた制御型消音器において、消音器を、一
本の導管23で連絡する二つの消音室29,30で形成し、排
気出口管24を、一方の消音室30に連絡する内管35と、こ
の内管35を覆い拡張室27に連絡する外管37とからなる二
重管で形成すると共に、消音器本体20から突出する内管
35内に開閉弁36を設け、二つの消音室29,30を、エンジ
ンの高速時に開閉弁36を開いて拡張室とし、エンジンの
低速時に開閉弁36を閉じて共鳴室とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等のエンジ
ンの排気音を消音する制御型消音器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の制御型消音器は、例え
ば、実開昭５８−６４８１４号公報、実開昭６１−９９
６１８号公報、実開平２−３１３２０号公報、特開平３
−１８５２０９号公報、実公平７−４８９７０号公報、
実公平７−５４５７５号公報等によって知られている。

【０００３】その一例を図７及び図８により説明する。
金属製の円筒状容器からなる消音器本体１内は、２つの
仕切板２，３及び２つの端板４，５によって、拡張室
６，７及び共鳴室８に区画されている。端板４及び仕切
板２には、拡張室６に開口する排気入口管９が取り付け
られている。排気入口管９は、図示しないエンジンの排
気口に連絡している。

【０００４】拡張室６と共鳴室８を区画する仕切板３に
は、首管１０が排気入口管９と同軸上になるように取り
付けられている。仕切板２には、２つの拡張室６，７を
連通する導管１１が取り付けられている。仕切板２，３
及び端板５には、２本の排気出口管１２，１３が取り付
けられている。

【０００５】一方の排気出口管１３には、開閉弁１４が
取り付けられている。この開閉弁１４は、図示しない制
御装置の制御信号に基づいて開閉される。このように構
成された制御型消音器は、エンジンの低速時には、図７
に示すように、制御装置からの制御信号に基づいて開閉
弁１４が閉じており、排気入口管９から導入された排気
は、拡張室６，７による拡張作用、及び共鳴室８による
共鳴作用によって、消音された後に、排気出口管１２を
介して大気へ排出される。

【０００６】そして、エンジンの高速時には、図８に示
すように、制御装置からの制御信号に基づいて開閉弁１
４が開き、排気入口管９から導入された排気は、拡張室
６，７による拡張作用によって、消音された後に、２つ
の排気出口管１２，１３を介して大気へ排出される。こ
のように、エンジンの低速時には、開閉弁１４を閉じる
ことによって、排気騒音の次数成分低減に寄与すること
ができる。

【０００７】又、エンジンの高速時には、２つの排気出
口管１２，１３を介して排気を大気へ排出するので、排
気抵抗を低く抑えることができる。そのため、排気抵抗
に起因するエンジン出力の低下を抑えることができる。

【０００８】又、この制御型消音器では、開閉弁１４が
消音器本体１の外に設けてあるので、組付が簡単である
と共に保守点検が容易である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、図７に示す
制御型消音器では、排気出口管１３に開閉弁１４を設け
たため、常に消音器本体１内の排気を大気へ排出する別
の排気出口管１２を必要とし、車両スペースを占有する
という問題がある。

【００１０】特に、周辺部品との制約が厳しい場合に
は、消音器の容量を少なくする等の弊害が生じる虞があ
る。一方、実公平７−４８９７０号公報に開示される制
御型消音器では、開閉弁を消音器本体内に設け、消音器
内で排気流路を変更することが開示されているので、図
７に示す制御型消音器のように２本の排気出口管を必要
としない。

【００１１】処が、この制御型消音器では、１本の排気
出口管で消音器内の排気を大気へ排出するため、図７に
示す制御型消音器のようにエンジンの高速時に排気抵抗
を低く抑えることができず、排気抵抗に起因するエンジ
ン出力の低下を解消することができなかった。又、この
制御型消音器では、開閉弁が消音器本体内に設けてある
ので、駆動部との組付が面倒であると共に、保守点検が
面倒であるという問題がある。

【００１２】又、実開昭６１−９９６１８号公報の第３
図に開示される制御型消音器では、排気出口管を二重管
とすると共に開閉弁を消音器本体内において内管内に設
け、且つ内管の後端部を多孔質金属管で形成し、エンジ
ンの高速時に開閉弁を開いて気流騒音を多孔質金属管で
消音することが開示されているので、図７に示す制御型
消音器のように２本の排気出口管を必要としない。

【００１３】然し、この制御型消音器では、エンジンの
高速時の排気騒音の低減を図るもので、消音機構を可変
とするものではないため、エンジンの高速時にはほとん
ど機能しない共鳴室をそのまま残しており、消音室の有
効利用が図られていない。又、実開平２−３１３２０号
公報に開示される制御型消音器では、排気出口管を二重
管とすると共に開閉弁を消音器本体内において内管内に
設け、エンジンの高速時に開閉弁を開いて排気を大気に
排出することが開示されているので、図７に示す制御型
消音器のように２本の排気出口管を必要としない。

【００１４】然し、この制御型消音器では、エンジンの
高速時の排気騒音の低減を図るもので、消音機構を可変
とするものではないため、エンジンの高速時にはほとん
ど機能しない共鳴室をそのまま残しており、消音室の有
効利用が図られていない。又、実開昭５８−６４８１４
号公報に開示される制御型消音器では、排気出口管にバ
イパス管を設けると共に開閉弁を消音器本体内において
排気出口管に設け、エンジンの高速時に開閉弁を開いて
排気を大気に排出することが開示されているので、図７
に示す制御型消音器のように２本の排気出口管を必要と
する。

【００１５】而も、この制御型消音器では、エンジンの
高速時の排気騒音の低減を図るもので、消音機構を可変
とするものではないため、エンジンの高速時にはほとん
ど機能しない共鳴室をそのまま残しており、消音室の有
効利用が図られていない。又、特開平３−１８５２０９
号公報に開示される制御型消音器では、排気出口管を二
重管とすると共に開閉弁を消音器本体内において内管内
に設け、エンジンの高速時に開閉弁を開いて排気を大気
に排出することが開示されているので、図７に示す制御
型消音器のように２本の排気出口管を必要としない。

【００１６】然し、この制御型消音器では、エンジンの
高速時の排気騒音の低減を図るもので、消音機構を可変
とするものではないため、エンジンの高速時にはほとん
ど機能しない共鳴室をそのまま残しており、消音室の有
効利用が図られていない。本発明は斯かる従来の問題点
を解決するために為されたもので、その目的は、排気出
口管の省スペース化を図ると共にエンジンの高速時にお
ける消音室の有効利用を可能とした低背圧型の制御型消
音器を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、拡張
室と共鳴室とを備えた消音器本体と、拡張室に連絡する
と共にエンジンに連絡する排気入口管と、拡張室に連絡
し排ガスを大気に排出する排気出口管と、排気出口管に
設けられた開閉弁と、エンジンの高速時に開閉弁に対し
開信号を送り、エンジンの低速時に開閉弁に対し閉信号
を送る制御装置とを備えた制御型消音器において、共鳴
室を、一本の導管で連絡する二つの消音室で形成し、排
気出口管を、一方の消音室に連絡する内管と、この内管
を覆い拡張室に連絡する外管とからなる二重管で形成す
ると共に、消音器本体から突出する内管内に開閉弁を設
け、二つの消音室を、エンジンの高速時に開閉弁を開い
て拡張室とし、エンジンの低速時に開閉弁を閉じて共鳴
室とすることを特徴とする。

【００１８】（作用）請求項１の発明においては、エン
ジンの低速時に開閉弁を閉じて二つの消音室を導管で連
絡すると共に開閉弁までの排気出口管で構成される閉じ
た空間からなる共鳴室とし、この共鳴室で低周波数の排
気騒音を低減することができる。一方、エンジンの高速
時には、開閉弁を開いて二つの消音室を導管で連絡する
拡張室とし、残りの拡張室と共に高周波数の排気騒音を
低減することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１及び図２は、請求項１に係る制
御型消音器の第一実施形態を示す。金属製の円筒状容器
からなる消音器本体２０内は、３つの仕切板２１，２
２，２３及び２つの端板２４，２５によって、第二の消
音室３０、第一の拡張室２６、第二の拡張室２７及び第
一の消音室２９に区画されている。

【００２０】端板２４及び仕切板２１には、第一の拡張
室２６に開口する排気入口管２８が取り付けられてい
る。排気入口管２８は、図示しないエンジンの排気口に
連絡している。

【００２１】第一の拡張室２６と第二の拡張室２７とを
区画する仕切板２２には、第一の拡張室２６と第二の拡
張室２７とを連絡する導管３１が取り付けられている。
仕切板２２と仕切板２３には、第一の消音室２９に連絡
する導管３２が取り付けられている。第一の消音室２９
と第二の消音室３０とは、仕切板２１，２２，２３に取
り付けられて導管３３によって連絡している。

【００２２】第二の消音室３０には、排気出口管３４の
内管３５が開口し、第二の拡張室２７には排気出口管３
４の外管３７が開口している。排気出口管３４の内管３
５は、仕切板２１，２２に取り付けられると共に第二の
拡張室２７及び第一の消音室２９を含む後部側が外管３
７に囲繞されている。外管３７は、仕切板２３及び端板
２５に取り付けられている。

【００２３】そして、排気出口管３４は、消音器本体２
０の後部側に突出している。この排気出口管３４の突出
部において、内管３５に開閉弁３６が設けてある。この
開閉弁３６は、図示しないアクチュエータ、モータ等の
駆動装置（これ等は何れも公知の手段である）によっ
て、正逆転されるようになっている。次に、このように
構成された本実施形態の作用を説明する。

【００２４】エンジンが始動されると、図示しない制御
装置では、その回転数に基づいて、低速の場合には開閉
弁３６の駆動装置に閉信号を送り、高速の場合には開閉
弁３６の駆動装置に開信号を送る。従って、エンジンが
始動し、アイドリング時又は低速時には、エンジン回転
数は低速であるから、制御装置から開閉弁３６の駆動装
置に閉信号が送られ、図１に示すように、開閉弁１を閉
じた状態にする。

【００２５】これによって、排気導入管２８を介して流
入した排気は、第一の拡張室２６及び第二の拡張室２７
による消音作用を受けた後、排気出口管３４の内管３５
と外管３７との間を通って大気に排出される。同時に、
導管３２が首管として機能し、低周波数の次数成分が導
管３２から第一の消音室２９、導管３３、第二の消音室
３０及び開閉弁３６までの排気出口管３４の内管３５に
よって形成される閉じた空間内に流入し、この空間を共
鳴室として作用させる。

【００２６】一方、エンジンの回転数が高速域に達する
（高速時）と、制御装置から開閉弁３６の駆動装置に開
信号が送られ、図２に示すように、開閉弁１を開いた状
態にする。これによって、排気導入管２８を介して流入
した排気は、第一の拡張室２６及び第二の拡張室２７に
よる消音作用を受けた後、排気出口管３４の内管３５と
外管３７との間を通って大気に排出されるという、図１
と同様の消音作用を受ける。

【００２７】同時に、第一の拡張室２６に流入した排気
は、導管３２から第一の消音室２５に流入し、更に導管
３３を介して第二の消音室３０に流入し、第一の消音室
２９及び第二の消音室３０による消音作用を受けた後、
排気出口管３４の内管３５を介して大気に排出される。
この際、第一の拡張室２６に流入した排気は、第一の拡
張室２６及び第二の拡張室２７による消音作用と、拡張
室として機能する第一の消音室２９及び第二の消音室３
０による消音作用とに分けられるため、気流騒音を確実
に防止することができる。

【００２８】又、第一の拡張室２６に流入した排気は、
第一の拡張室２６及び第二の拡張室２７による消音作用
と、拡張室として機能する第一の消音室２９及び第二の
消音室３０による消音作用とに分けられるため、第一の
拡張室２６及び第二の拡張室２７による消音作用に比し
て排気抵抗が半減し、背圧を大幅に低減することが可能
となる。これによって、エンジン出力への影響を大幅に
抑えた消音が可能となる。

【００２９】以上のように、本実施形態によれば、共鳴
室を、一本の導管３３で連絡する第一の消音室２９と第
二の消音室３０で形成し、排気出口管３４を、第二の消
音室３０に連絡する内管３５と、この内管３５を覆い第
二の拡張室２７に連絡する外管３７とからなる二重管で
形成すると共に、消音器本体２０から突出する内管３５
内に開閉弁３６を設け、第一の消音室２９と第二の消音
室３０を、エンジンの高速時に開閉弁３６を開いて拡張
室とし、エンジンの低速時に開閉弁３６を閉じて共鳴室
とするものであるから、エンジンの低速時には開閉弁３
６を閉じることにより、従来の共鳴室の倍以上の容積の
拡張室を形成することが可能となり、車室内のこもり音
等の低周波数域の不快な音を確実に消音することができ
る。

【００３０】又、エンジンの高速時には開閉弁３６を開
くことにより、共鳴室として機能していた第一の消音室
２９及び第二の消音室３０が拡張室として機能するの
で、高周波数成分の消音が確実に行われる。同時に、排
気抵抗が半減し、背圧を大幅に低減することができるの
で、エンジン出力への影響を大幅に抑えた消音が可能と
なる。

【００３１】又、エンジンの低速時には、一本の導管３
３で連絡する第一の消音室２９と第二の消音室３０で共
鳴室を形成し、エンジン１の高速時には、一本の導管３
３で連絡する第一の消音室２９と第二の消音室３０で拡
張室を形成するので、エンジンの運転時には、一本の導
管３３で連絡する第一の消音室２９と第二の消音室３０
とが、何れかの消音室として機能し、従来の消音室のよ
うに固定的に使用される、消音のメカニズムを可変とす
ることが可能となる。

【００３２】特に、共鳴室及び拡張室は、その容量が大
きくなることにとって、共鳴室では低周波数成分の除去
が可能となり、拡張室では排気の圧力を下げると共に拡
張室内での反射波の干渉による減衰効果がより確実にな
るという利点がある。勿論、排気出口管３４が二重管と
なっているので、占有スペースが大幅に軽減できる。

【００３３】又、開閉弁３６は、消音器本体２０の外部
に位置するので、取付作業が容易であると共に、保守管
理が容易である。図３及び図４は、請求項１に係る制御
型消音器の第二実施形態を示す。本実施形態では、第二
の拡張室２７と第一の消音室２９とを入れ替えたもので
ある。

【００３４】この実施形態においても図１及び図２に示
す第一実施形態と同様の作用効果を奏することができ
る。図５及び図６は、請求項１に係る制御型消音器の第
三実施形態を示す。本実施形態では、第一の拡張室２６
と第二の消音室３０とを入れ替えたものである。

【００３５】この実施形態においても図１及び図２に示
す第一実施形態と同様の作用効果を奏することができ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、一本の導管で連絡する二つの消音室を、エンジンの
低速時に開閉弁を閉じて共鳴室とするものであるから、
エンジンの低速時には開閉弁を閉じることにより、従来
の共鳴室の倍以上の容積の拡張室を形成することが可能
となり、車室内のこもり音等の低周波数域の不快な音を
確実に消音することができる。

【００３７】又、エンジンの高速時には開閉弁を開くこ
とにより、共鳴室として機能していた二つの消音室が拡
張室として機能するので、高周波数成分の消音が確実に
行われる。同時に、排気抵抗が半減し、背圧を大幅に低
減することができるので、エンジン出力への影響を大幅
に抑えた消音が可能となる。又、エンジンの高速時には
開閉弁を開くことにより、消音器本体内の全ての室を拡
張室として機能させることができるので、全ての運転状
態に応じて消音器本体内の全ての室を有効活用すること
が可能となる。又、排気出口管が二重管となっているの
で、占有スペースが大幅に軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の第一実施形態に係る制御型消音器の
開閉弁を閉じた状態を示す説明図である。

【図２】請求項１の第一実施形態に係る制御型消音器の
開閉弁を開いた状態を示す説明図である。

【図３】請求項１の第二実施形態に係る制御型消音器の
開閉弁を閉じた状態を示す説明図である。

【図４】請求項１の第二実施形態に係る制御型消音器の
開閉弁を開いた状態を示す説明図である。

【図５】請求項１の第三実施形態に係る制御型消音器の
開閉弁を閉じた状態を示す説明図である。

【図６】請求項１の第三実施形態に係る制御型消音器の
開閉弁を開いた状態を示す説明図である。

【図７】従来の制御型消音器の開閉弁を閉じた状態を示
す説明図である。

【図８】従来の制御型消音器の開閉弁を開いた状態を示
す説明図である。

【符号の説明】

２０消音器本体２６第一の拡張室（拡張室）２７第二の拡張室（拡張室）２８排気入口管２９第一の消音室（消音室）３０第二の消音室（消音室）３１，３２導管３４排気出口管３５内管３６開閉弁３７外管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０１Ｎ 1/08 Ｆ０１Ｎ 1/08 ＱＪ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】拡張室（２６，２７）と共鳴室とを備え
た消音器本体（２０）と、拡張室（２６）に連絡すると共にエンジンに連絡する排
気入口管（２８）と、拡張室（２７）に連絡し排ガスを大気に排出する排気出
口管（３４）と、排気出口管（３４）に設けられた開閉弁（３６）と、エンジンの高速時に開閉弁（３６）に対し開信号を送
り、エンジンの低速時に開閉弁（３６）に対し閉信号を
送る制御装置とを備えた制御型消音器において、共鳴室を、一本の導管（３３）で連絡する二つの消音室
（２９，３０）で形成し、排気出口管（３４）を、一方の消音室（３０）に連絡す
る内管（３５）と、この内管（３５）を覆い拡張室（２
７）に連絡する外管（３７）とからなる二重管で形成す
ると共に、消音器本体（２０）から突出する内管（３
５）内に開閉弁（３６）を設け、二つの消音室（２９，３０）を、エンジンの高速時に開
閉弁（３６）を開いて拡張室とし、エンジンの低速時に
開閉弁（３６）を閉じて共鳴室とすることを特徴とする
制御型消音器。