JPH1162547A - 車両用排気消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レゾネータ効果とブランチ効果により多くの
周波数帯域で消音効果が得られると共にレゾネータマフ
ラのレイアウト自由度やマフラ素材選択自由度が高い車
両用排気消音装置を提供すること。 【解決手段】 ヘルムホルツ共鳴によるレゾネータ効果
にて特定の周波数の排気音を消音させるレゾネータ室を
エンジン排気系に備えた車両用排気消音装置において、
エンジン排気系のレゾネータ室を、第３排気管７の外部
に配置される独立のレゾネータマフラ９に形成し、該レ
ゾネータマフラ９と第３排気管７とを接続するレゾネー
タ首部を、特定の周波数の排気音もしくはシステム共鳴
音を消音させるブランチ効果を発生するエンジン回転数
の範囲を７００ｒｐｍ〜６４００ｒｐｍに設定し、エン
ジン爆発３次成分までブランチ効果を出し得る長さに設
定したブランチ管８とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘルムホルツ共鳴
によるレゾネータ効果にて特定の周波数の排気音もしく
はシステム共鳴音を消音させるレゾネータ室をエンジン
排気系に備えた車両用排気消音装置の技術分野に属す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用排気消音装置としては、図
１９に示すように、マフラ内に第１拡張室及び第２拡張
室と共にヘルムホルツ共鳴によるレゾネータ効果にて特
定の周波数の排気音もしくはシステム共鳴音を消音させ
るレゾネータ室を設定したものが最も一般的に知られて
いる（第１従来例）。

【０００３】図１９の従来例に対し、レゾネータ室をマ
フラ内から分離させた従来の車両用排気消音装置として
は、図２０に示すように、排気管と同軸配置のリヤマフ
ラによりレゾネータ室を確保したものが知られている
（第２従来例）。

【０００４】また、レゾネータ室をマフラ内から分離さ
せた従来の車両用排気消音装置としては、実開昭６４−
４７９２２号公報や実公平１−３０５７６号公報等に記
載されているように、排気管の途中からレゾネータ首部
を分岐させ、レゾネータ首部の端部にレゾネータマフラ
を設けたものが知られている（第３従来例）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の車両用排気消音装置にあつては、下記に述べる問題
点がある。

【０００６】(1) 第１従来例 ・マフラレイアウト上の制約からマフラ全体容量が限ら
れ、消音に必要な十分な容量に設定できない。

【０００７】・マフラ内の位置に限られ、音響的に最適
な位置である音圧モードのピーク位置に設定できない。

【０００８】・レゾネータ効果のみによる消音に限られ
る。

【０００９】(2) 第２従来例 ・レイアウト上の制約から音響的に最適な位置である音
圧モードのピーク位置に設定できない。

【００１０】・レゾネータ効果のみによる消音に限られ
る。

【００１１】(3) 第３従来例 ・排気管とレゾネータマフラを接続するレゾネータ首部
の長さが短いため、ブランチ効果を期待することができ
ず、消音効果としてはレゾネータ効果のみによる消音に
限られる。

【００１２】・レゾネータ首部の長さが短いため、レゾ
ネータマフラを車両の床下に設定する場合に、排気管か
ら遠く離れた空きスペースに設定することができず、レ
イアウト自由度が低い。

【００１３】本発明が解決しようとする課題は、レゾネ
ータ効果とブランチ効果により多くの周波数帯域で消音
効果が得られると共にレゾネータマフラのレイアウト自
由度やマフラ素材選択自由度が高い車両用排気消音装置
を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

（解決手段１） 上記課題の解決手段１（請求項１）は、ヘルムホルツ共
鳴によるレゾネータ効果にて特定の周波数の排気音を消
音させるレゾネータ室をエンジン排気系に備えた車両用
排気消音装置において、前記レゾネータ室を、排気管の
外部に配置される独立のレゾネータマフラに形成し、該
レゾネータマフラと排気管とを接続するレゾネータ首部
を、特定の周波数の排気音もしくはシステム共鳴音を消
音させるブランチ効果を発生するエンジン回転数の範囲
を７００ｒｐｍ〜６４００ｒｐｍに設定し、エンジン爆
発３次成分までブランチ効果を出し得る長さに設定した
ブランチ管としたことを特徴とする。

【００１５】（解決手段２）上記課題の解決手段２（請
求項２）は、請求項１記載の車両用排気消音装置におい
て、前記排気管とブランチ管との接続位置を、音響的に
最適な排気系の音圧モードのピーク位置に設定したこと
を特徴とする。

【００１６】（解決手段３）上記課題の解決手段３（請
求項３）は、請求項１または請求項２記載の車両用排気
消音装置において、前記ブランチ管として、合成ゴムや
合成樹脂等の振動吸収材を素材とする振動吸収ブランチ
管を用いたことを特徴とする。

【００１７】（解決手段４）上記課題の解決手段４（請
求項４）は、請求項３記載の車両用排気消音装置におい
て、前記振動吸収ブランチ管と排気管との接続部を、排
気管に接続される内管と振動吸収ブランチ管に接続され
る外管による二重管構造とし、且つ、内管と外管との間
には両端部の２点接合により空気層を形成したことを特
徴とする。

【００１８】（解決手段５）上記課題の解決手段５（請
求項５）は、請求項１ないし請求項４記載の車両用排気
消音装置において、前記排気管とブランチ管との接続部
を、排気管の排気ガスの流れ方向とレゾネータマフラへ
の排気ガスの流れの方向とがほぼ一致する動圧導入分岐
接続部としたことを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）実施の形態１は、請求項１，２に記載
の発明に対応する車両用排気消音装置である。

【００２０】図１は実施の形態１の車両用排気消音装置
を示す全体図である。

【００２１】図１において、１はエンジン、２はエキゾ
ーストマニホールド、３は第１排気管、４は触媒コンバ
ータ、５は第２排気管、６はメインマフラ、７は第３排
気管（排気管）、８はブランチ管、９はレゾネータマフ
ラである。

【００２２】前記エンジン１からの排気ガスは、エキゾ
ーストマニホールド２→第１排気管→触媒コンバータ４
→第２排気管５→メインマフラ６→第３排気管７という
排気系を経過して外部に排出される。

【００２３】この排気系では、メインマフラ６での拡張
や干渉や吸収や抵抗等の作用を伴って主たる消音が行な
われるが、メインマフラ６での消音を補足したり、排気
消音系の共鳴特性を改善する目的で、第３排気管７に、
ブランチ管８を介してレゾネータマフラ９が設けられて
いる。

【００２４】前記レゾネータマフラ９は、内部が設定さ
れた容積を持つレゾネータ室であり、第３排気管７の外
部に独立に配置される。

【００２５】前記ブランチ管８は、レゾネータマフラ９
と第３排気管７とを接続する管であり、特定の周波数の
排気音もしくはシステム共鳴音を消音させるブランチ効
果を発生するエンジン回転数の範囲を７００ｒｐｍ〜６
４００ｒｐｍに設定し、エンジン爆発３次成分までブラ
ンチ効果を出し得る長さに設定される。そして、第３排
気管７に対するブランチ管８の接続位置は、図１に示す
ように、音響的に最適な排気系の音圧モードのピーク位
置に設定されている。

【００２６】尚、ブランチ管８は、図１に示すように、
第３排気管７から分岐させた直管でも良いが、第３排気
管７から遠く離れた空きスペースに設定することを考慮
し、図２に示すように、第３排気管７から分岐させた曲
管によるブランチ管８’としても良い。

【００２７】次に、作用を説明する。

【００２８】［ブランチ管８の長さ設定］具体的なブラ
ンチ管８の長さの設定例について説明する。

【００２９】まず、ブランチ効果を発生するエンジン回
転数の範囲を７００ｒｐｍ〜６４００ｒｐｍに設定し、
エンジン爆発３次成分までブランチ効果を出すという条
件を与えると、４気筒エンジンと６気筒エンジンによる
エンジン爆発１次，エンジン爆発２次，エンジン爆発３
次の周波数範囲は、図３の表に示す値となる。

【００３０】一方、エンジン爆発の周波数Ｆ（以下、ブ
ランチ周波数Ｆという）は、 Ｆ＝Ｃ／（２Ｌ） …(1) Ｃ：音速、Ｌ：ブランチ
長さ の式で与えられるので、ブランチ長さＬは(1) 式から、 Ｌ＝Ｃ／（２Ｆ） …(2) となる。

【００３１】一番ブランチ長さＬが短くなる条件は、図
３の表で○印で示される、６気筒，６４００ｒｐｍ，エ
ンジン爆発３次のブランチ周波数Ｆ（＝９６０Ｈｚ）と
なる。

【００３２】よって、６４００ｒｐｍでの排気ガス温度
を８００℃とした場合、上記(2) 式のＣを８００℃での
音速、Ｆを９６０Ｈｚとすると、ブランチ長さＬは、Ｌ
＝３４２．２ｍｍとなる。

【００３３】この結果、ブランチ管８のブランチ長さＬ
は、３４２．２ｍｍ以上であれば、本願でのブランチ効
果発生条件を満足することになる。但し、４次成分以降
を対策する場合、この限りでない。

【００３４】［レゾネータ効果とブランチ効果による消
音作用］実施の形態１の車両用排気消音装置では、メイ
ンマフラ６にて消音された後、レゾネータマフラ９によ
るレゾネータ効果とブランチ管８によるブランチ効果に
より、多数の特定周波数域の排気音が消音される作用を
示す。

【００３５】ここで、本発明者が行なった実験データに
よりレゾネータ効果とブランチ効果による消音作用を説
明する。

【００３６】まず、実験での供試品仕様は、図４に示す
ように、全長Ｌ０（＝４１６０ｍｍ）の直管パイプによ
る排気管と、全長Ｌ０が同じで騒音入力側からＬ１（＝
３０８５ｍｍ）の位置にブランチ管を接続することがで
きる排気管と、２１２０ｍｍブランチ＋レゾネータ（Δ
１仕様）と、１４５０ｍｍブランチ＋レゾネータ（Δ２
仕様）と、１４５０ｍｍブランチのみ（Δ２−１仕様）
と、９００ｍｍブランチ＋レゾネータ（Δ３仕様）と、
５００ｍｍブランチ＋レゾネータ（Δ４仕様）を用意し
た。尚、レゾネータは全て２．３リットルの容積を持つ
ものである。

【００３７】１４５０ｍｍブランチのみであるΔ２−１
仕様の場合は、図５に示すように、５９．２Ｈｚと１７
７．６Ｈｚの周波数域でブランチ効果がみられた。

【００３８】直管パイプによる排気管の場合、図６に示
すように、２０Ｈｚ付近と６０Ｈｚ付近と１００Ｈｚ付
近と１４４．５Ｈｚで共鳴ピークがあらわれた。

【００３９】２１２０ｍｍブランチ＋レゾネータのΔ１
仕様の場合は、図６に示すように、２１．０Ｈｚの周波
数域でレゾネータ効果がみられ、８１．０Ｈｚと１６
２．０Ｈｚの周波数域でブランチ効果がみられた。

【００４０】１４５０ｍｍブランチ＋レゾネータのΔ２
仕様の場合は、図７に示すように、２５．３Ｈｚの周波
数域でレゾネータ効果がみられ、１１８．４Ｈｚの周波
数域でブランチ効果がみられた。

【００４１】９００ｍｍブランチ＋レゾネータのΔ３仕
様の場合は、図８に示すように、３２．０Ｈｚの周波数
域でレゾネータ効果がみられ、１９０．８Ｈｚの周波数
域でブランチ効果がみられた。

【００４２】５００ｍｍブランチ＋レゾネータのΔ４仕
様の場合は、図９に示すように、４２．４Ｈｚの周波数
域でレゾネータ効果がみられ、２００Ｈｚ以上の図外の
周波数域でブランチ効果がみられた。

【００４３】すなわち、レゾネータ効果もブランチ効果
もブランチの長さが短くなるにしたがって、高周波数側
にシフトするもので、ブランチの長さを、例えば、３０
０ｍｍ以下とすると、ブランチ効果が得られる周波数域
が消音したい常用の周波数域から外れてしまう。

【００４４】次に、効果を説明する。

【００４５】(1) エンジン排気系のレゾネータ室を、第
３排気管７の外部に配置される独立のレゾネータマフラ
９に形成し、該レゾネータマフラ９と第３排気管７とを
接続するレゾネータ首部を、特定の周波数の排気音もし
くはシステム共鳴音を消音させるブランチ効果を発生す
るエンジン回転数の範囲を７００ｒｐｍ〜６４００ｒｐ
ｍに設定し、エンジン爆発３次成分までブランチ効果を
出し得る長さに設定したブランチ管８としたため、レゾ
ネータ効果とブランチ効果により多くの周波数帯域で消
音効果が得られると共にレゾネータマフラ９のレイアウ
ト自由度やマフラ素材選択自由度が高い車両用排気消音
装置を提供することができる。

【００４６】すなわち、ブランチ管８が長くなるのを利
用して、レゾネータマフラ９を第３排気管７から遠く離
れた空きスペースに設定することができるし、排気系の
熱影響を受けない離れた位置にレゾネータマフラ９を設
定する場合、レゾネータマフラ９を成形性の高い樹脂マ
フラやアルミ合金を素材とする軽量のアルミマフラとす
ることができる。

【００４７】(2) 第３排気管７とブランチ管８との接続
位置を、音響的に最適な排気系の音圧モードのピーク位
置に設定したため、小さなマフラ容量でより大きな消音
効果を得ることができる。

【００４８】ここで、排気系の音圧モードのピーク位置
は、例えば、図１０に示すように、排気系全体の音響シ
ミュレーション解析により、センターマフラから後方の
パイプ上に沿って、周波数範囲５０〜６０Ｈｚと５０〜
１３０Ｈｚの音圧モードを計算させ、計算による音圧モ
ードがピークになるセンターマフラからＬだけ離れた位
置をピーク位置として決める。

【００４９】この排気系音響シミュレーション装置によ
り、パイプの端部に近い位置にリヤマフラ（容積３．７
リットル）を設定した現行システムと、最適位置にレゾ
ネータマフラ９（容積２．３リットル）を設定した実施
の形態１のシステムでの吐出音特性比較試験を行なった
結果が図１１に示す特性であり、この結果、エンジン回
転数が２０００〜２３００ｒｐｍ程度の常用回転数域で
大きな吐出音低減効果がみられ、現行システムより小さ
なマフラ容量でより大きな消音効果を得ることが確認さ
れた。

【００５０】（実施の形態２）実施の形態２は、請求項
３記載の発明に対応する車両用排気消音装置である。図
１２は実施の形態２の車両用排気消音装置の要部を示す
斜視図である。

【００５１】この実施の形態２は、実施の形態１の車両
用排気消音装置において、ブランチ管として、合成ゴム
や合成樹脂等の振動吸収材を素材とする振動吸収ブラン
チ管１０を用いた例である。

【００５２】前記振動吸収ブランチ管１０は、第３排気
管７の分岐短管７ａに一端側が差し込まれ、レゾネータ
マフラ９の接続部９ａに他端側が差し込まれ、それぞれ
の接続位置でバンド等により固定される。

【００５３】前記レゾネータマフラ９は、樹脂製マフラ
とされ、車体側へリジッドに固定するためのマフラ固定
用フランジ９ｂが４か所に一体成形されている。

【００５４】図１３(イ) と図１３(ロ) はレゾネータマフ
ラ９を車両床下に固定した状態を示す図である。

【００５５】図１３(イ) の場合はストレートボルト１１
によりレゾネータマフラ９を車両床下に固定し、図１３
(ロ) の場合はＵ字ボルト１２によりレゾネータマフラ９
を車両床下に固定している。

【００５６】図１４(イ) はボルトとフランジとの結合部
を示す図で、ストレートボルト１１とマフラ固定用フラ
ンジ９ｂとの間には、図１４(ロ) に示すラバー１３と、
図１４(ハ) に示すスリーブ１４とが介装され、２つのナ
ット１５，１６と２つのワッシャ１７，１８によりラバ
ー１３とスリーブ１４とを挟みつけて固定される。

【００５７】次に、実施の形態２で振動吸収ブランチ管
１０を採用したことによるメリットを、金属ブランチ管
を用いた場合と対比して述べる。

【００５８】まず、本発明ではブランチ効果を得ること
を１つの目的としてることで、ブランチ管の長さは長く
なり、この長いブランチ管を金属ブランチ管とすると、
下記に列挙する問題点が生じる。

【００５９】・ブランチ管を製造する段階でパイプ形状
が決まってしまい、例えば、車種等が異なる毎に形が異
ならせた多種類のブランチ管を用意する必要があるし、
レゾネータマフラのレイアウトもブランチ管の形状で決
まってしまう。

【００６０】・ブランチ管がエンジンや路面からの振動
をそのまま受けるため、排気管との接続部に亀裂等の不
具合が発生し易い。

【００６１】・レゾネータマフラを車体に支持する際、
ブランチ管を介して伝達される振動を吸収するため、車
体側ブラケットとマフラ側ブラケットとの間にマウント
ラバーを介装した弾性支持構造が必要となる。

【００６２】これに対し、振動吸収ブランチ管１０を用
いた場合、上記問題点が下記のように解消される。

【００６３】・管素材である合成ゴムや合成樹脂等が持
つ変形性により、振動吸収ブランチ管１０を取り付ける
段階で形状適合させることができ、車種等が異なっても
１種類の振動吸収ブランチ管１０を用意しておくだけで
良いし、また、車両床下の空きスペースに振動吸収ブラ
ンチ管１０を沿わせることができ、レゾネータマフラ９
のレイアウト自由度も拡大する。

【００６４】・エンジンや路面からの振動は振動吸収ブ
ランチ管１０により吸収されるため、第３排気管７との
接続部に亀裂等の不具合が発生することが抑えられる。

【００６５】・第３排気管７からレゾネータマフラ９へ
伝達される振動は振動吸収ブランチ管１０により吸収さ
れるため、レゾネータマフラ９を車体に対してリジッド
に固定することができ、図１３(ハ) に示すような従来の
車体側ブラケットやマフラ側ブラケットやマウントラバ
ーが簡素化され、コストダウンとなる。

【００６６】（実施の形態３）実施の形態３は、請求項
４記載の発明に対応する車両用排気消音装置である。図
１５は実施の形態３の車両用排気消音装置の振動吸収ブ
ランチ管の排気管接続部を示す断面図である。

【００６７】この実施の形態３は、実施の形態２の車両
用排気消音装置において、振動吸収ブランチ管の排気管
接続部を断熱継手構造とした例である。

【００６８】すなわち、振動吸収ブランチ管１０と第３
排気管７との接続部を、第３排気管７に接続される内管
２０と振動吸収ブランチ管１０に接続される外管２１に
よる二重管構造とし、且つ、内管２０と外管２１との間
には両端部の２点接合により空気層２２を形成した構造
としたものである。尚、第３排気管７と内管２０の接続
及び内管２０と外管２１の接続は溶接によってなされ、
外管２１に対する振動吸収ブランチ管１０の接続は固定
用バンド２３によってなされる。また、空気層２２を形
成することで第３排気管７により熱が伝わる内管２０の
表面温度に対し外管２１の表面温度は低くなる。

【００６９】次に、実施の形態３でブランチ管の排気管
接続部に断熱継手構造を採用したことによるメリット
を、実施の形態２に示すような継手構造を採用した場合
と対比して述べる。

【００７０】まず、第３排気管７の分岐短管７ａに振動
吸収ブランチ管１０を接続させる場合、下記に列挙する
問題点が生じる。

【００７１】・耐熱性の低い材料（例えば、樹脂）でレ
ゾネータマフラ９や振動吸収ブランチ管１０を製造した
場合、第３排気管７からの伝熱によりレゾネータマフラ
９や振動吸収ブランチ管１０が溶損してしまうおそれが
ある。

【００７２】・伝熱による溶損を考慮した場合、分岐短
管７ａの長さを長くする必要があるし、耐熱材のグレー
ドを上げる必要がある。

【００７３】・分岐短管７ａの長さを長くした場合、レ
イアウト自由度が阻害される。

【００７４】これに対し、振動吸収ブランチ管１０の排
気管接続部に断熱継手構造を採用した場合、上記問題点
が下記のように解消される。

【００７５】・第３排気管７との接続部長さを短くでき
る（レイアウト性向上）。

【００７６】・レゾネータマフラ９や振動吸収ブランチ
管１０に低グレードの材質を用いることができる（コス
ト低減）。

【００７７】・排気系の上流部に振動吸収ブランチ管１
０を接続することができる（レイアウト性向上）。

【００７８】（実施の形態４）実施の形態４は、請求項
５記載の発明に対応する車両用排気消音装置である。図
１６は実施の形態４の車両用排気消音装置の排気管とブ
ランチ管との接続部を示す図である。

【００７９】この実施の形態４は、実施の形態１〜３で
述べたブランチ接続型レゾネータシステムにおいて、排
気管とブランチ管との接続部を動圧導入分岐接続部とし
た例である。

【００８０】すなわち、第３排気管７とブランチ管８と
の接続部を、第３排気管７の端部に排気管接続端７ｂと
ブランチ管接続端７ｃを有するＹ字分岐接続部７０（ｙ
字分岐接続部でも良い）を形成し、排気管接続端７ｂに
第３排気管７’を連結し、ブランチ管接続端７ｃにブラ
ンチ管８を連結し、第３排気管７，７’の排気ガスの流
れ方向とレゾネータマフラ９への排気ガスの流れの方向
とがほぼ一致する動圧導入分岐接続部とした。

【００８１】次に、実施の形態４で動圧導入分岐接続部
を採用したことによるメリットを、図２に示す分岐接続
部を採用した場合と対比して述べる。

【００８２】まず、図２に示すように、第３排気管７と
ブランチ管８’が直交して接続される静圧導入分岐接続
部を採用し、且つ、途中に曲げを入れたブランチ管８’
を用いるとレゾネータ効果が低くなる。

【００８３】すなわち、図１７はレゾネータ首管（ブラ
ンチ管）の曲げによる消音効果への影響を確認するた
め、曲げのない直管タイプＡと、一か所を直角に曲げた
シングル曲げ管タイプＢと、二か所を直角曲げたダブル
曲げ管タイプＣとの３タイプを用意し、騒音特性を測定
した騒音特性比較図である。この特性比較の結果、排気
管とブランチ管が直交して接続される静圧導入分岐接続
部の場合、曲げが入るほどレゾネータ効果が低くなるの
が確認された。

【００８４】これに対し、図１８は動圧を効率的に取り
込む接続構造による曲げ影響を確認するため、曲げのな
い直管タイプと、一か所を直角に曲げたシングル曲げ
管タイプと、二か所を直角曲げたダブル曲げ管タイプ
との３タイプを用意し、騒音特性を測定した騒音特性
比較図である。この特性比較の結果、排気管とブランチ
管が鋭角にて接続される動圧導入分岐接続部の場合、曲
げが入ってもレゾネータ効果に及ぼす影響は小さく、し
かも、動圧導入により高いレゾネータ効果が得られるこ
とが確認された。

【００８５】よって、動圧導入分岐接続部を採用するこ
とにより、曲げによる消音効果の低下が防止でき、しか
も、曲げの制約がなくなることで、車両床下へのレイア
ウト性が高まる。

【００８６】

【発明の効果】請求項１記載の発明にあっては、ヘルム
ホルツ共鳴によるレゾネータ効果にて特定の周波数の排
気音を消音させるレゾネータ室をエンジン排気系に備え
た車両用排気消音装置において、レゾネータ室を、排気
管の外部に配置される独立のレゾネータマフラに形成
し、該レゾネータマフラと排気管とを接続するレゾネー
タ首部を、特定の周波数の排気音もしくはシステム共鳴
音を消音させるブランチ効果を発生するエンジン回転数
の範囲を７００ｒｐｍ〜６４００ｒｐｍに設定し、エン
ジン爆発３次成分までブランチ効果を出し得る長さに設
定したブランチ管としたため、レゾネータ効果とブラン
チ効果により多くの周波数帯域で消音効果が得られると
共にレゾネータマフラのレイアウト自由度やマフラ素材
選択自由度が高い車両用排気消音装置を提供することが
できる。

【００８７】請求項２記載の発明にあっては、請求項１
記載の車両用排気消音装置において、排気管とブランチ
管との接続位置を、音響的に最適な排気系の音圧モード
のピーク位置に設定したため、上記効果に加え、小さな
マフラ容量でより大きな消音効果を得ることができる。

【００８８】請求項３記載の発明にあっては、請求項１
または請求項２記載の車両用排気消音装置において、ブ
ランチ管として、合成ゴムや合成樹脂等の振動吸収材を
素材とする振動吸収ブランチ管を用いたため、請求項１
または請求項２記載の発明の効果に加え、形状適合性が
高くレゾネータマフラのレイアウト自由度が拡大する
し、排気管接続部に亀裂等が発生する不具合が抑えられ
るし、レゾネータマフラを車体に対してリジッドに固定
することでコストダウンを図ることができる。

【００８９】請求項４記載の発明にあっては、請求項３
記載の車両用排気消音装置において、振動吸収ブランチ
管と排気管との接続部を、排気管に接続される内管と振
動吸収ブランチ管に接続される外管による二重管構造と
し、且つ、内管と外管との間には両端部の２点接合によ
り空気層を形成したため、請求項３記載の発明の効果に
加え、排気管との接続部長さを短くできることでのレイ
アウト性向上と、レゾネータマフラや振動吸収ブランチ
管に低グレードの材質を用いることができることでのコ
スト低減と、排気系の上流部に振動吸収ブランチ管を接
続することができることでのレイアウト性向上を図るこ
とができる。

【００９０】請求項５記載の発明にあっては、請求項１
ないし請求項４記載の車両用排気消音装置において、排
気管とブランチ管との接続部を、排気管の排気ガスの流
れ方向とレゾネータマフラへの排気ガスの流れの方向と
がほぼ一致する動圧導入分岐接続部としたため、動圧導
入により高いレゾネータ効果が得られると共に、曲げに
よる消音効果の低下が防止でき、しかも、曲げの制約が
なくなることで、車両床下へのレイアウト性を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の車両用排気消音装置を示す全体
図である。

【図２】実施の形態１の車両用排気消音装置で曲げを有
するブランチ管を用いた例を示す要部概略図である。

【図３】実施の形態１の車両用排気消音装置でブランチ
管の長さを設定する際に用いられるブランチ周波数を示
す表である。

【図４】実施の形態１の車両用排気消音装置による消音
効果を確認するために試験に供される供試品仕様を示す
図である。

【図５】実施の形態１の車両用排気消音装置による消音
効果確認試験でΔ２仕様とΔ２−１仕様での音圧レベル
比較特性図である。

【図６】実施の形態１の車両用排気消音装置による消音
効果確認試験で直管パイプとΔ１仕様での音圧レベル比
較特性図である。

【図７】実施の形態１の車両用排気消音装置による消音
効果確認試験で直管パイプとΔ２仕様での音圧レベル比
較特性図である。

【図８】実施の形態１の車両用排気消音装置による消音
効果確認試験で直管パイプとΔ３仕様での音圧レベル比
較特性図である。

【図９】実施の形態１の車両用排気消音装置による消音
効果確認試験で直管パイプとΔ４仕様での音圧レベル比
較特性図である。

【図１０】実施の形態１の車両用排気消音装置で音圧モ
ードのピーク位置の設定手法を説明するためのシミュレ
ーション装置と音圧モード特性図である。

【図１１】実施の形態１の車両用排気消音装置で音圧モ
ードのピーク位置の設定したシステムと現行のシステム
での吐出音比較特性図である。

【図１２】実施の形態２の車両用排気消音装置を示す分
解斜視図である。

【図１３】図１３の(イ),(ロ) は実施の形態２の車両用排
気消音装置でレゾネータマフラを車両床下へリジッド固
定する場合の固定例を示す図であり、図１３の(ハ) は従
来のマフラマウント装置を示すである。

【図１４】実施の形態２の車両用排気消音装置でレゾネ
ータマフラのリジッド固定構造の例を示す図である。

【図１５】実施の形態３の車両用排気消音装置での振動
吸収ブランチ管の排気管接続構造を示す断面図である。

【図１６】実施の形態４の車両用排気消音装置でのブラ
ンチ管接続構造を示す図である。

【図１７】実施の形態４の車両用排気消音装置において
レゾネータ首部の曲げによる消音効果への影響を確認す
る音圧レベル比較特性図である。

【図１８】実施の形態４の車両用排気消音装置において
動圧を効率的に取り込む接続構造による曲げの影響を確
認する音圧レベル比較特性図である。

【図１９】第１従来例の車両用排気消音装置を示す図で
ある。

【図２０】第２従来例の車両用排気消音装置を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ エンジン ２ エキゾーストマニホールド ３ 第１排気管 ４ 触媒コンバータ ５ 第２排気管 ６ メインマフラ ７ 第３排気管（排気管） ８ ブランチ管 ９ レゾネータマフラ １０ 振動吸収ブランチ管 ２０ 内管 ２１ 外管 ２２ 空気層 ７０ Ｙ字分岐接続部（動圧導入分岐接続部）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘルムホルツ共鳴によるレゾネータ効果
   にて特定の周波数の排気音を消音させるレゾネータ室を
   エンジン排気系に備えた車両用排気消音装置において、 前記レゾネータ室を、排気管（７）の外部に配置される
   独立のレゾネータマフラ（９）に形成し、該レゾネータ
   マフラ（９）と排気管（７）とを接続するレゾネータ首
   部を、特定の周波数の排気音もしくはシステム共鳴音を
   消音させるブランチ効果を発生するエンジン回転数の範
   囲を７００ｒｐｍ〜６４００ｒｐｍに設定し、エンジン
   爆発３次成分までブランチ効果を出し得る長さに設定し
   たブランチ管（８）としたことを特徴とする車両用排気
   消音装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両用排気消音装置にお
   いて、 前記排気管（７）とブランチ管（８）との接続位置を、
   音響的に最適な排気系の音圧モードのピーク位置に設定
   したことを特徴とする車両用排気消音装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の車両用排
   気消音装置において、 前記ブランチ管（８）として、合成ゴムや合成樹脂等の
   振動吸収材を素材とする振動吸収ブランチ管（１０）を
   用いたことを特徴とする車両用排気消音装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の車両用排気消音装置にお
   いて、 前記振動吸収ブランチ管（１０）と排気管（７）との接
   続部を、排気管（７）に接続される内管（２０）と振動
   吸収ブランチ管（１０）に接続される外管（２１）によ
   る二重管構造とし、且つ、内管（２０）と外管（２１）
   との間には両端部の２点接合により空気層（２２）を形
   成したことを特徴とする車両用排気消音装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４記載の車両用排
   気消音装置において、 前記排気管（７）とブランチ管（８）との接続部を、排
   気管（７）の排気ガスの流れ方向とレゾネータマフラ
   （９）への排気ガスの流れの方向とがほぼ一致する動圧
   導入分岐接続部（７０）としたことを特徴とする車両用
   排気消音装置。