JPS59122716A - 内燃機関用排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば自動車用エンジン等の内燃機関に連設す
るエキゾーストパイプ（排気管）の途中に組込みエンジ
ンの排気音（排気ガス排出と共に発生する音）をその効
率を低減さＪＦ！：ることなく減衰さぞマフラーとして
使用することができる排気装置に関し、排気ガス流入管
及び流出管の夫々−の入口側及び出口側に螺旋板を内挿
させ、前記排出ガス流入管及び流出管の各中間内部に排
気ガス膨張空間を形成するもので、螺旋を多段に形成し
ているのでエキゾーストパイプから＠流で送り込まれる
排気ガスは＠旋板金介して渦＠流となり音を音源側（流
Δ側）にまた、千カ、温度、密度を増天さぞる衝撃波を
反射さぞると共に排出ガスを排出し、次に膨張空間で乱
流になり衝撃波等を分散し得、次の螺旋板を介して再び
渦巻流と交互に変化さぞ得、一つの管内で数回の渦巻流
を起こさせ得、排気抵抗を増加させることなく、渦巻流
域で高周波音全、また乱流域で低周波音を減衰し得る七
共に、鋸＠−ｉたは繊維質の吸音材等を不要にして、炭
素等が沈積するのを防ぎ得、外側筒内部の詰捷り及び腐
食を微少にして長期間の使用に耐えるようにした内燃機
関用排気装置を提供しようとするものである。

以下本発明の実施例を図面に基ついて詳述に説明する。

第１図は内燃機関に取りつけた概略説明図で、図中ｆｉ
＋は内燃機関である自動車用エンジン、（２）は該エン
ジン山の燃焼ガス即ち排気ガスを排出するエキゾースト
パイプ（排気管）、（３）は第２図及び第３図に示す叩
く前駅エキゾーストパイプσ）途中で自動車の略後車輪
近傍に組込形成してなるエキゾーストパイプ（２）より
大径の外側筒−（４）は前記外側筒（３）σ）排気ガス
入口側に挿入固定した排気ガス流入管であり、該管（４
）の流入口（４ａ）及び流出口（４ｂ）の外径を前記エ
キゾーストパイプ（２）の内径より若干大きく形成し、
該流入口（４ａ）端縁を外方に若干押開きながら前記エ
キゾーストパイプ１２）　ｉ　挿入し、Ｕ字型ボルト及
びナツトと座金から成る締付具（５）でエキゾーストパ
イプ（２）と一体的に連結固定する一方一該管（４）σ
〕中間部（４Ｃ）は流入及び流出口（４ａ）・（４、ｂ
）より若干大径で、前記中間部（４Ｃ）の前側をテーパ
状σ）拡散部（４ｅ）で流入口（４ａ）と、後側をテー
パ状の絞り部（４ｄ）で流出口（４ｂ）と夫々接続され
、且つ内部に＠旋軸芯である中空状密閉パイプ（６）を
押通し、ドーナツ形空間（７）を形成している。

＋８１　ｉ９＋　１０１は前記流入管（４）σ）中間部
（４Ｃ）の簾、入側方で流入管（４）と前記密閉パイプ
（６）間に多条ｔｌｅＲｉ形ｉｆｆ］路ｆｎ）を形成す
る３枚の前螺旋板であり、該前螺旋板＋８）　ｊ９）　
１０）は４５度以下の傾斜で捻り、密閉パイプ（６）の
外側に１２０度間隔に放射状に突設さぞ、同形状の平行
な三条の螺旋形通路（１１）を形成し、またこれら前螺
旋板ｆａｌ　ｔ９ｆ　ｔｌｏ）は略１ピッチ程度の回転
長さに形成するものであると共に、上述の前螺旋板＋８
）　（９＋　１０）と同様の多条螺旋形１拌路（１１ａ
）を形１ｉ′ｉ、、する後＠菰板（８ａ）（９ａ）（１
０ａ）　ｋ流入管（４）の中間部（４Ｃ）の流出側方に
設け、前肥前ｖＡ症板＋８）　ｊ９）　１０１と前記後
螺旋板（８ａＸ９ａ）（１，０ａ）の間に排気ガス膨張
空間（１２）ｆｚ！：設けるように形成している。

ｊｌＨＩ４）は前記外側筒（３）σ）内部を仕切って多
段の膨張室を形成する隔壁であり、該隔壁（１３）の石
室つまり外側筒（３）における排出側ＶＣ第１膨張室ｎ
５）ｋ　、隔壁（１３）の左室つまり外側筒（３）にお
ける中間部に第２膨張室（１６）を、−！た前記隔壁（
１４）の左室つ捷り外側筒（３）における流入側［第３
膨張室ｆ１７）′（ｆ−形成し、この第１膨張室（１５
）と第２膨張室（１６）及び第３膨張室（１７）とを隔
壁！＋３）ｆｎ）に設けた左右一対の挿通パイプＱ８）
　（１８］を介して連通させると共に、前記流入管（４
）を隔壁（１３）（１４）［夫々連通させ、前記第１膨
張室（１５）内に前記流入管（４）の流出口（４ｂ）先
端を開口さぞでいる。

（１９）は前記外側筒（３）の排気ガス排出側に挿入固
定する排気ガス流出管であり、該流出管（１９）の吸入
口（１９ａ）一端を前記第３膨張室αη内に開口さぞ、
且つ前記吸入口（＋９ａ）は前記流入管（４）の中間部
（４ｃ）と同径として、第２膨張室（１６）の排出側近
傍まで延設し、ま′ｆＬ第１膨張室（１５）から外側筒
（３）外側方に形成する前記流出管（１９）σ）排出口
（１９ｂ）は、＠配流入管（４）の流入出口（４ａ）（
４ｂ）と同径として、テーパ状の絞り部（１９０）で吸
入口（１９ａ）と接続され外側筒（３）外方に開口して
いる。

（２０）は一端金吸入口（１９ａ）から臨筐ゼ流出管（
１９）内部に挿抽丁、る螺旋軸芯である中空状密閉パイ
プであり、前記流出管（１９）と該パイプＣ２０）とで
ドーナツ形空間＋２１１を形成し、該ドーナツ形空間＋
２１１前側部及び後側部に多条螺旋形通路ｔ２２１（２
２ａ）を形成する前駅前後＠旋板（８１ｉ９１１０＋及
び（８ａ）（９ａＸＩＯａ）と同形の前及び後螺旋板（
２３１＋２４１１２５１及び（２３ａ）（２４ａＸ２５
ａ）を内挿し、同形状の平行な三条の螺旋形通路！２２
１・・・、　（２２ａ）・・・全形放し、前記前螺旋板
＋２３１　＋２４１　＋２５１　Ｊ−後螺旋板（２３ａ
）（２４ａ）（２５ａ）との間に排気ガス膨張空間１２
６１を形成さぞている。

本発明は、上記の叩く構成しており、エンジン＋１Ｉ−
（内燃機関）から排出される燃焼ガス即ち層流の排気ガ
スはエキゾーストパイプ（２）を介して外側筒（３）内
の流入管（４）の流入口（４ａ）から流入し−テーパ状
の拡散部（４ｅ）によって排気ガスを膨張させ排気抵抗
を増加させることなく前螺旋板（８ｉ　ｊ９１１０１に
よって形成さｉ″した螺旋形通路（１１）内で渦巻流と
なり高周波音が消去され、次いで排気ガスは渦＠流θ）
ま１前螺旋板＋８）　（９１１０１と後螺旋板（８ａ）
（９ａ）（１０ａ）との間に形成された排気ガス膨張空
間ｆ１２１に送り込捷れそこで一旦膨張されて乱流とな
り一低周技音を分散して消去し、再び後螺旋板（８ａ）
（９ａ）（１０ａ）　ｖｃよつて形成、された＠旋形通
路（１＋ａ）内で渦巻流となり、高周波音が消去される
。

さらに排気ガスは流入管（４）の流出口（４ｄ）から隔
壁（１３）＋１４）によって形成さｉた第１乃至第３膨
張室（１５）ｆ１６１＋ｌη及び各挿通パイプ（１８）
　（＋８）を通過し、膨張及びモ縮を繰返して排気音を
分散させると共に温度を低下し、低周波音を消去させて
第３膨張室に開口した吸入口（＋９ａ）から流出管（１
９）［送り込−１：れ、上述した流入管（４）内部と同
様に排気ガスを渦巻流に変換して高低周波音を消去した
後に、排出口（１９ｂ）から排出するものである。

また前記流入及び流出管ｆ４）Ｑ９）内部の各螺旋板（
８）〜１１０１　・（８ａ）〜（］Ｏａ）・＋２３１〜
１２５１−（２３ａ）　〜（２５ａ）の軸芯ニ密閉パイ
プ！６１　［２０）を挿通させたことにより密閉パイプ
！６１　＋２０＋の流入側端部で衝撃波の通過全阻止し
６管１ｉ）Ｑ９）内部に生じる渦巻流は各管ｆ４１ｆ１
９ｊ内をドーナツ形空間ｆ７）　１２１＋としｔ亭キツ
４内径と外径の差を少なくしているので、この内外周側
部で略均等圧及び均速及び均密となり、渦巻流中心の負
田域発生を阻止して、与えられた気体即ち排気ガスの圧
力及び流速に対しての千カ降下（例えばエンジン山に対
する逆千力）を防止さく−さらに短尺の流入及び流、圧
管＋４Ｈ１９）で高低周波音を減衰させるためには螺旋
形通路ｆｌｌｉ　（ｌｌａ）　・ｆ２２］　（２２ａ）
　ｋ通過させることにより、排気ガスの通過時間及び距
＠全長くできると共に、渦巻流に変化さぞる排気ガスの
密度を略一定に保つことができ、排気エネルギーの拡散
を少なくして排気抵抗が増えるのを阻止する。

また、各９　ｆ＋）　（１９）　（７）ガス排出側渦巻
終端のテーバ状絞り部（４ｄ）（１９ｃ）による排出口
（４ｂ）（＋９ｂ）での高密度排出作用時の排気ガス流
出抵抗を増加することなく、極低周波音の流出を前記密
閉パイプ（６）（２０）　［よって、また高周波音σ）
流出を前記絞り部（４ａ）（１９ｃ）によって核部の排
気ガス圧縮作用及び音の干渉作用等により、大々防ぐも
のである。

またエンジン＋ｌｌ内のピストン運動によって起こる衝
撃波（圧力、温度、密度を増加させて音を発生さゼる）
を略均等圧及び均速で螺旋形通路（１１）（Ｉｌａ）・
ｔ２Ｚ（２２ａ）内を通過さぞで、排気ガスの圧力、温
度、密度を増大させることなく排気音を減衰させ、各ａ
ｉ板ｉ８）　〜１１０１−　（８ａ）〜（１０ａ）ｓ　
１２３１−１２５１　＠（２３ａ）〜（２５ａ）の反射
及び排気ガス膨張空間（１２）１２６１．でもって衝撃
波を分散させて吸収減衰させるもσ）である。

以上実施例から明らかなように本発明は、外側筒（３）
の内部を隔壁（＋３１　（１４＋で分割形成する複数の
膨張室＋１５１　＋１６）　（ｌηを備え、前記各室ｆ
１ｇｌ　（＋６１　Ｑηを連通さぞる一対の挿通パイプ
（１８］　（＋８）を前記隔壁（１３）（１４）に設け
、エンジン（１）のエキゾーストパイプ＋２）ＶＣ連結
する排気ガス流入管（４）と排気ガス流出管睡を前記＋
７）異なる膨張室＋１５）　（１６）（１７）に夫々連
通させ、排気ガスを渦巻き流として流出させる複数の螺
旋板（８）〜（ｌＯ）・（８ａ）〜（１０ａ）　−１２
３１−１２５１＠　（２３ａ）−（２５ａ）を前記排気
ガス流入管（４）及び流出管０９）に内股する構造にお
いて、前記排気ガス流入管（４）及び流出管（１９）の
夫々の入口側及び出口側に一前妃螺旋板ｉ８）〜ｔｌｏ
ｌ・（８ａ）−（１０ａ）・。

＋２３１〜１２５１　（２８ａ）〜（２５ａ）　ｋ内挿
させ、前記排気ガス流入管（４）及び、流出管（１９）
の各中間内部に排気ガス膨張空間１２１　＋２６１を形
成するもので、エキゾースト／＜イブ（２）から層流で
送り込−ｉｉ″Ｌる排気ガスは＃、腐板（８）〜＋＋０
＋・＋２２１〜＋２５１　’ｉ介して渦巻流となり、音
を音源側（流入側）にまた圧力、温度、密度全増大させ
る衝撃波を反射さぐることができると共ＶＣ５排気ガス
全排出でき、次ｖｃ彰張空間：Ｉ２）　’２６１で乱流
、になり、衝撃波等を分数させることができ、次の螺旋
板（８ａ）〜（１０ａ）＠（２３ａ）〜（２５ａ）を介
して再び渦巻流と交互に変化させることができ、一つの
管１４Ｈ１９１内で数回の渦巻流を起こ丁ことができ、
排気抵抗全増加させる圧力押下をなく丁ことができ、渦
巻流域で）周波音を、−１，た乱流域で低周波音を減衰
でき鋸屑−！たは繊維質の吸音材等を不要にして、炭素
等が沈積するのを防止でき、外側筒（３）内部の詰まり
及び腐食を微少にして長期間の使用に耐えることのでき
１、類、る実用的で顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は自動車にエンジンを載せた概略説明図、第２図
は外側筒の平面断面図、％３図は同縦断面図である。 （４）・・・流入管 ＋６１　＋２０）・・・中空状密閉パイプｆ１２）　＋
２６１・・・排気ガス膨張空間（１９）・・・流出管 出願人　　　天　　野　　孝　　　三

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外側筒の内部を隔壁で分割形成する複数の膨張室を備え
   、前記各室を連通さぞる一対の挿通・ぐイブを前記隔壁
   に設け、エンジンのエキゾーストツクイブに連結する排
   気ガス流入管と排気ガス流出管を前記の異なる膨張室に
   夫々連通させ、排気ガスを渦巻き流として流出させる複
   数の螺旋板を前記排気ガス流入管及び流出管に内股する
   構造において、前記排気ガス流入管及び流出管に夫々の
   入口側及び出口側に、前記螺旋板金内挿さぜ、前記排出
   ガス流入管及び流出管の各中間内部に排気ガス膨張空間
   を形成するように構成したことを特徴とする内燃機関用
   排気装置。