JPS6146168Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、主として自動車用の排気装置に関す
る。

〔従来の技術〕

近年、騒音規制の強化に伴い、この種の排気装
置は、第１図に示すように、排気管Ｐの途中にプ
リマフラ１及びメインマフラ２を設けており、こ
れらマフラ１及び２で排気ガスに含まれる騒音を
有効に除去している。

また、前記排気装置とは異なり、途中に複数箇
所の連通部を設けた並行する２本の排気管を、一
方の管に種々の消音機構を設け、一方の管は、直
管のままとし、これらの排気管を連通部にて、交
互に設置位置が交換されるように装着した排気装
置も知られている（特公昭46−32373号公報、特
公昭54−38689号公報、特開昭51−15747号公
報）。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし乍ら、第１図に示す従来の排気装置は、
大きなメインマフラ２に加えて補助的な比較的大
きなプリマフラ１を設けなければならないので、
装置全体が大きくなり、かつ重くなると共に車体
床下面への装着性も甚だよくない。さらに、最近
の研究では、マフラは排気系での取付位置によつ
て、その消音性能が左右されるということが明ら
かになつている。すなわち、マフラには、排気系
において最適な取付位置があり、その取付位置が
狂うと同じマフラを取り付けたとしても消音効果
に大きな違いが生ずる。しかし、上記排気装置に
おいては、車台構造上の制約から、プリマフラ１
及びメインマフラ２を消音効果が充分発揮できる
適正な位置に設けることがむずかしく、そのため
に満足な消音効果が得られないという諸々の問題
があつた。特に、プリマフラは、騒音規制強化に
伴い設置されるようになつたため、古くから必ず
取り付けられていたメインマフラのように、車台
設計時にすでに取付位置がおおよそ考慮されてい
るものと異なり、車台構造の余剰空間に取り付け
ざるを得ないというのが現状であり、消音効果に
おいて適正位置かどうかの考慮はほとんど払われ
ていなかつた。

また、上記各公報に記載された各装置では、排
気は直管の排気系と、前記２本の管の連通部を介
して交互に流下すると共に、騒音は消音機構を設
けた管にて消音されるようになつているが、消音
効果が必ずしも良好といえなかつた。

〔考案の目的〕

本考案は、かかる問題を解決するためになされ
たもので、装置全体の小型軽量化が図れ、車体床
下面への装着性がよく、しかも、発生騒音の相違
にきわめて容易に対処することのできる排気装置
を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係る排気装置は、排気管の任意の部分
を二つの管に分岐し、分岐した一方の管の一端側
を遮蔽板で閉鎖して管端との間に干渉室を形成
し、他端側に絞り管を設けて上記遮蔽板との間に
共鳴室を形成したものである。

〔考案の作用〕

本考案によれば、干渉室で排気ガス中の中〜高
周波騒音を消音し、また共鳴室で低周波騒音を消
音する。また、遮蔽板の設置位置により共鳴室と
干渉室の消音特性を代えることにより、車種の違
いによる発生騒音の相違にきわめて容易に対処し
得る。

〔考案の実施例〕

以下、図面に示す実施例により、本考案を詳細
に説明する。

第２図は本考案に係る排気装置の第一実施例を
示したものである。

排気管Ｐはエンジンに直接接続するマニホール
ド３を有し、そこから後方に向かつて一本の管に
なつた上流側排気管４と、排気管Ｐの途中任意の
部分を二つの管に分岐した管５，６と、メインマ
フラ７を取り付けた下流側排気管８とからなる。
前記二つの管に分岐した一方の管５は、第３図に
示すように管の上流側に入口側が拡管した絞り管
９を設け、下流側に遮蔽板１０を設けて管端を閉
鎖している。

これにより、絞り管９を設けた上流側は、絞り
管９と遮蔽板１０との間で共鳴室５ａが形成さ
れ、遮蔽板１０を設けた下流側は、遮蔽板１０
と、管端との間で干渉室５ｂが形成される。本実
施例では図示するように共鳴室５ａを長く干渉室
５ｂを短く設けている。尚、分岐した他方の管６
は、中空の管であり、排気が流下する排気管本管
となつている。そして、これら両管５，６は、両
端において相互に接近密着し、一体となつて入口
側が上流側排気管４の末端の拡管部４ａに嵌着
し、出口側が同様に下流側排気管８の先端の拡管
部８ａに嵌着している。

本実施例は、このような構造を有し、エンジン
から排気された排気ガスは、前記排気管４を通つ
て排気管本管となつている管６に至る。この際、
管６に併存する管５の前記共鳴室５ａにおける共
鳴作用によつて排気ガスに含まれる騒音を減衰す
る。また、排気ガスと共に管６を流下した騒音
は、２つの管５，６が合流する下流側の管端、排
気管８及びメインマフラ７に存する境界条件部
（音波が反射を起こす部分）で一部反射して前記
干渉室５ｂに流入し、この干渉室５ｂに於ける干
渉作用によつて減衰される。管５の共鳴及び干渉
消音作用によつて減衰された排気ガスは、引き続
きメインマフラ７を取り付けた下流側排気管８を
通り、その末端から大気に排気される。この際、
メインマフラ７の消音作用によつてさらに騒音を
吸収して、騒音の少ない排気ガスとして排気管Ｐ
外へ排気する。

ところで、自動車における発生騒音は、エンジ
ンで発生する脈動騒音と、排気ガスの流下に伴
い、排気系内で二次的に発生する気流騒音とに大
別される。

前記脈動騒音は、いわゆるエンジンでの爆発音
であり、騒音周波数は20〜800Hzで、エンジンの
低速回転時の排気騒音を支配している。

前記気流騒音は、排気が、排気系内を流下する
とき発生する乱流騒音、カルマン渦音及びテール
管端から大気に放出されるときの噴流騒音などの
いわゆる流体騒音であり、騒音周波数は1000〜
5000Hzで、エンジンの高速回転時に、排気流速の
増大に伴い発生する。すなわち、エンジンの高速
回転時の騒音は、この気流騒音と前記脈動騒音と
が相乗したものであるが、エネルギー的にはむし
ろ気流騒音が支配的である。

従つて、自動車の発生騒音は、20〜5000Hzに亘
る幅広い周波数の混合体であり、全ての周波数の
騒音を有効に減衰する消音器はいまだ存在しな
い。このため、自動車用排気装置では、ある特定
の周波数帯を有効に消音するそれぞれ異なつた機
構を有する消音器を複数組み合わせて、発生する
全周波数に亘る騒音を消音するようにしている。

しかし、本実施例にあつては、前記共鳴室５ａ
で比較的低周波騒音を有効に消音し、干渉室５ｂ
は中〜高周波騒音を有効に消音する（干渉室もき
わめて長い距離をとれば、低周波も消音できる
が、自動車に装着可能な範囲では、低周波には有
効でない）こととなる。尚、メインマフラ７は、
主に音波の拡張、収縮、干渉作用により消音を行
なうもので、中周波数の騒音を効率よく減衰する
ものである。

しこうして、前記管５の共鳴室５ａの管長と有
効消音周波数との関係は、その管長を長くとる
程、消音周波数は低周波側にシフトし、一方、干
渉室５ｂの管長と有効消音周波数との関係は、そ
の管長を短くとる程、消音周波数は高周波側にシ
フトする。

このため、この第２図の実施例においては、管
長を長くとつた共鳴室５ａで、低周波騒音を有効
に減衰し、管長を短くとつた干渉室５ｂで高周波
騒音を有効に減衰し、メインマフラで中周波騒音
を有効に減衰することができる。

また、遮蔽板１０の設置位置により共鳴室５ａ
と干渉室５ｂとの消音特性を同時に種々変化させ
ることができるので、車種の違いによる発生騒音
の相違にきわめて容易に対処することができる。

本実施例は、メインマフラとプリマフラを必要
とする車種であつて、メインマフラは消音効果が
良好な適切な位置に装着できるが、プリマフラは
消音効果が良好な適切な位置に装着できない排気
系に適用したものであり、本実施例に係る排気装
置は前述のようになつているから、プリマフラを
廃止し装置全体の小型軽量化が図れる。また、プ
リマフラに代わつて消音機能を有する管５が管体
であるゆえに、簡単かつ適切に折り曲げられ、車
体床下面への装着性は非常によい。しかも、車台
の構造に規制されることなく適正な任意の位置に
設けられるから、この点からも充分な消音効果が
期待できる。

第４図は本考案に係る排気装置の第２実施例で
ある。

この実施例は、分岐した一方の管１１の上流側
に遮蔽板１２を設け、管１１の下流側に絞り管１
３を設け、該管１１と分岐した他の管１４とを両
端において相互に密着させて一体にし、前記実施
例と同様にその入口側を上流側排気管４の末端の
拡管部４ａに、出口側を上流側排気管８の先端の
拡管部８ａにそれぞれ嵌着して排気管Ｐを構成し
ている。

このようにした場合には、遮蔽板１２の上下流
両側に形成される室の作用が前述の第１実施例と
は反対になり、上流側が干渉室１１ｂ、下流側が
共鳴室１１ａとなつている。そして、本実施例に
よれば、第１実施例の遮蔽板１０を管５の下流側
に設けた排気装置よりも、より一層の高周波騒音
の消音効果が期待できる。

尚、この第２実施例によつても、上記第１実施
例と同様、遮蔽板１２の設置位置により共鳴室１
１ａと干渉室１１ｂとの消音特性を種々変化させ
ることができるので、車種の違いによる発生騒音
の相違に容易に対処することが可能である。

また、上記各実施例においては、排気管Ｐに共
鳴機能と干渉機能を有する管を１個所設けた例を
述べたが、本考案はこれに限定されるものではな
く、かかる共鳴及び干渉機能を有する管を複数設
けたものも、当然適用できるものである。すなわ
ち、共鳴室と干渉室との管長をそれぞれ異なら
せ、それぞれ異なる有効消音周波数帯を有する管
を複数連設することにより、発生周波数全体に亘
つて消音できるようにした排気装置とすることも
できる。この場合は、プリマフラのみならずメイ
ンマフラも廃止することができる。この実施例で
は、大きなマフラが全くないので、車台への装着
がきわめて容易である。さらに、本考案に係る排
気装置は、主として自動車用に用いるが、勿論自
動車のみならずその他の車両の排気装置としても
有効に利用できるものである。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、排気管自体に共
鳴及び干渉作用を有する消音機能を設けるから、
あらためて補助的なマフラを設ける必要はなくな
り、従つて装置全体の小型軽量化が図れる。ま
た、消音機能を有する部分が管であるが故に、適
切かつ簡単に折り曲げられるから、車体床下面へ
の装着性が頗るよくなつた。加えて、かかる管を
排気管の適正な任意の位置に設けられるから充分
な消音効果が得られる。しかも、これに共鳴干渉
による消音作用が相俟つて一層の消音効果が期待
できる。とりわけ、本考案の排気装置は、一つの
管を遮蔽板で二室に区切つて共鳴室と干渉室とを
設けたので、遮蔽板の設置位置によりそれぞれの
消音特性を種々変化させることができ、因つて、
車種の違いによる発生騒音の相違にきわめて容易
に対処することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の排気装置の斜視図、第２図は本
考案に係る排気装置の一部断面斜視図、第３図は
第２図の要部分解斜視図、第４図は本考案に係る
排気装置の他の実施例の要部断面図である。 １，２，７……マフラ、４……上流側排気管、
５，１１……分岐した一方の管、６，１４……分
岐した他方の管、５ａ，１１ａ……共鳴室、５
ｂ，１１ｂ……干渉室、８……下流側排気管、
９，１３……絞り管、１０，１２……遮蔽板、Ｐ
……排気管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 排気管の任意の部分を二つの管に分岐し、分
   岐した一方の管の一端側を遮蔽板で閉鎖して管
   端との間に干渉室を形成し、他端側に絞り管を
   設けて上記遮蔽板との間に共鳴室を形成したこ
   とを特徴とする排気装置。 (2) 遮蔽板を、分岐した一方の管の先端側に設
   け、絞り管を、後端側に設けたことを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の排気装
   置。