JPS6155604B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、消音器に関する。

消音器の構造形式は多数のものが知られてい
る。例えば吸収による音の減衰の原理によるもの
があるが、この場合排気ガスは周囲に孔をもつパ
イプに取り入れられ、その孔から音波は均一に分
散されて外へ放出され、又このパイプを囲んでい
る石綿によつて一定量が減衰されるのである。こ
の吸収式消音器は特に放出される排気ガスの高周
波の騒音部分を減衰せしめるために、主消音器
（DE―OS 22 57 854）―後式消音器とも呼ばれ
る―として用いられる。これらの吸収式消音器の
他に、本願特許請求範囲第１項の基本概念によ
る、分類上いわゆる反射式消音器が知られるに至
つた。この方式においては吸収式消音器における
と同様に、排気ガスは“エントランスシヤワー”
つまり反射室における多数の放出口をもつ部材か
ら放出され、しかる後複数のパイプによつて次の
複数の反射室に導かれ、そこにおいて排気ガスは
再び放出口（例えば細孔を明けられたパイプ）を
介して放出され、それにより最終的には排気ガス
出口パイプを通じて大気中に流出することとな
る。

従つて反射式消音器において用いられる原理
は、音が断面変形及び迂回によつて減衰されるこ
とに基づいているのである。

個々のエレメントにおける各種のリアクタンス
によつて音のエネルギーの反射が生じ、それが特
に低周波領域を減衰するのである。

これらの周知の消音器における欠点はパイプと
反射室との間の境界部にあり、これがために大き
い流体抵抗、従つてエンジンへの逆吹返しが生じ
るのである。

エンジンの出力に対して悪影響を及ぼすことを
防ぐため、すなわち低い排気ガス圧力を得るため
に、反射式消音器におけるパイプ断面を比較的大
きく選ぶことが必要である。

しかしそれらのパイプは反射室の内部に配置さ
れているので、室における反射に必要な空間は小
さくなりすぎ、それがために各種の周波数の騒音
部分の減衰がさらに劣化する。この理由から従来
の反射室では寸法を比較的大きくとらなければな
らない。

従つて吸収式消音器と同じ減衰特性を得るため
には、消音器の構造形態を比較的大きくとらなけ
ればならなくなり、このことは材料費用の増大を
招来し、周知の形式の吸収式消音器の価格上昇を
もたらすことになる。

更に特に欠点となるのは、各種のエンジンにお
いて減衰しなければならない周波数は異つたスペ
クトルで発生し、従つて従来周知の反射式消音器
においてはエンジン機種毎に消音器のサイズを変
えねばならず、しかも同じ機種シリーズのエンジ
ンでも出力が異ることがあるので、その場合には
種々のサイズの消音器が要求されるということで
ある。

本発明の課題は、小さいサイズであり、振動発
振が小さく、出力損失が僅少にとどまり、特に高
周波の騒音部を含むなるべく広い周波数帯域を効
果的に減衰できる消音器を、高い費用をかけない
で各種エンジンに組み込むことができるように構
成することにある。

上記課題を達成するために、本発明では、入口
側底部と出口側底部を両端に有する筒状の外側ハ
ウジングの内部に仕切壁を設け、仕切壁と入口側
底部の間に中空構造の入口側チヤンバーハウジン
グを配置し、仕切壁と出口側底部の間に中空構造
の出口側チヤンバーハウジングを配置し、入口側
底部を貫通する排気ガス入口パイプを入口側チヤ
ンバーハウジングの内部の入口側反射室に連通さ
せ、出口側底部を貫通する排気ガス出口パイプを
出口側チヤンバーハウジングの内部の出口側反射
室に連通させ、概ね波形の湾曲断面を有する筒状
の金属板を、上記入口側及び出口側のチヤンバー
ハウジングならびに仕切壁の外側において、外側
ハウジングの内面に沿つて配置し、該金属板と外
側ハウジングの間の隙間により中間通路を形成
し、上記両チヤンバーハウジングの外面を上記金
属板の多数の内面凸部に接触させ、それにより上
記入口側チヤンバーハウジングと金属板との間及
び出口側チヤンバーハウジングと金属板との間
に、それぞれ上記多数の内面凹部により互いに分
離された複数の入口側案内通路及び出口側案内通
路を形成し、上記入口側案内通路と出口側案内通
路とを上記仕切壁により互いに遮断し、各チヤン
バーハウジングにその内部の反射室とその外側の
案内通路とを連通させる貫通孔を形成し、上記入
口側チヤンバーハウジングと入口側底部との間に
上流側反射室を形成する隙間を隔て、上記入口側
案内通路を上記上流側反射室を介して中間通路に
連通させ、上記出口側チヤンバーハウジングと出
口側底部との間に第１の下流側反射室を形成する
隙間を隔て、上記中間通路を上記下流側反射室を
介して出口側案内通路に連通させたことを特徴と
している。

上記構成によると、中間通路全体の断面積を比
較的大きくできるので、中間通路での排気ガス流
に対する抵抗を小さくし、該抵抗による出力損失
を効果的に減少させることができる。

更に、排気ガスは入口パイプから多数の反射
室、すなわち入口側反射室、上流側反射室、下流
側反射室、出口側反射室を経て出口パイプに流
れ、又１個の反射室から次の反射室まで流れる間
に細い通路（案内通路や中間通路）を流れるの
で、高周波の騒音成分に対して良好な減衰が得ら
れる。その理由として、特に、通路全体の総合壁
面積が従来のものよりも何倍も大きいことがあげ
られる。又通路壁面の摩擦係数の他に、チヤンバ
ーハウジングの貫通孔によつても流通抵抗を調整
し、それにより低周波数の騒音成分の減衰効果も
高めるとともに、内燃機関の出力劣化を効果的に
防止することができる。

しかも入口側及び出口側のチヤンバーハウジン
グを適当に配置して多数の反射室を形成すること
により、反射室の数が多いにもかかわらず、構造
のコンパクト化を図ることができる。

又図示の実施例の如く、波形断面の金属板を外
側ハウジングの内面に係合させることにより、外
側ハウジングの振動を効果的に防止できる。

更に、例えば排気ガス入口パイプに調整孔を設
けることにより、特性の異なるエンジンに対して
消音器の消音特性を最適の特性に設定できる。

上記構成に他に、本発明実施例では次のような
構成が採用されている。

外側ハウジング、金属板、両チヤンバーハウジ
ングは概ね楕円形の断面を有している。

入口側チヤンバーハウジング内において、排気
ガス入口パイプが傾斜切断部により形成される開
口を有している。

入口側チヤンバーハウジングの金属板に対向す
る部分に上記貫通孔が設けてある。

金属板の両端がそれぞれ入口側及び出口側の底
部に対して距離を隔てている。

金属板の上流側及び下流側の反射室に面する部
分に多数の孔が設けてある。

出口側チヤンバーハウジングが仕切壁に対して
隙間を隔てて位置しており、出口側チヤンバーハ
ウジングと仕切壁との間に第２の下流側反射室が
形成されている。

出口側チヤンバーハウジングの金属板に対向す
る部分に上記貫通孔が設けてある。

排気ガス出口パイプが出口側チヤンバーハウジ
ング全体を貫通して仕切壁まで達している。

排気出口パイプが上記第１及び第２の下流側反
射室及び出口側チヤンバーハウジングに面する部
分に貫通孔を有している。

排気ガス入口パイプ及び排気ガス出口パイプ、
入口側及び出口側のチヤンバーハウジング、上記
金属板に更に調整孔が設けてある。

本発明の典形的な実施例を、図面に示した代表
的な一実施例の説明をもつて以下に示す。

断面略図である第１図において消音器１０（全
体）はハウジング１１を有し、ハウジング１１は
外側の第１番目の底部１２と外側の第２番目の底
部１３によつて閉塞されている。これら２個の底
部１２，１３を通つて排気ガス入口パイプ１４と
排気ガス出口パイプ１５が入り又は出ている。パ
イプ１４，１５は断面が楕円形（第２図）の底部
の略中央の位置に配置されている。

ハウジング１１の内側に鉄板１６が配置してあ
る。鉄板１６又はその他の金属板はハウジング１
１の長手方向に沿つて延びており、多数の波を有
する形状に成形されていると共に、その両端は両
底部１２，１３に対して間隔を隔てて対向してい
る。第２図の如く波状鉄板１６とハウジング１１
の内側とによつて多数の中間通路１７が形成され
ている。

排気ガス出口パイプ１５は閉塞された反射室１
８を構成するチヤンバーハウジング１９によつて
囲まれ、このチヤンバーハウジング１９は２個の
部分によつて構成されており、同様に２個の部分
によつて構成されるハウジング１１のひとつのシ
エル（包被体）に設入されることにより、波状鋼
板１６に接合することができる。この場合チヤン
バーハウジング１９の外面と鋼板１６の内面との
間には、互いに分離された案内通路２０が多数形
成され、これら通路は中間通路１７と平行に延び
ている。

出口側のチヤンバーハウジング１９は案内通路
２０の中に開口した貫通孔２１を有する。更に出
口側のチヤンバーハウジング１９は反射室２２を
形成しつつ第２のハウジング底部１３からある距
離を隔てて設けられている。更にチヤンバーハウ
ジング１９に対して反射室２２の反対側に反射室
２２からある距離を隔てて仕切壁２３が設けら
れ、ハウジング１９と仕切壁２３の間に別の反射
室２４が構成されている。

排気ガス出口パイプ１５には反射室２４内の領
域において貫通孔群２５が設けてあり、同様に反
射室２２内の領域において一連の貫通孔２６が設
けてあり、出口側のチヤンバーハウジング１９の
内側の室１８内においても貫通孔の２種類の群２
７，２８が設けられている。排気ガス出口パイプ
１５は仕切壁２３まで通じており、仕切壁２３に
よつて密封されている。

仕切壁２３を挾んで、出口側のチヤンバーハウ
ジング１９と反対側には入口側のチヤンバーハウ
ジング２９が設けてある。ハウジング２９は基本
的に出口側チヤンバーハウジング１９に対応する
ものであり、双方のチヤンバーハウジング１９，
２９の案内通路２０は、チヤンバーハウジングの
包被体面を波形に形成して波状鋼板１６の波の谷
がチヤンバーハウジング１９，２９の波の山に接
する（第２図参照）ようにすることによつて断面
が拡大されている。入口側チヤンバーハウジング
２９は、排気ガスパイプ１４がその中を完全に貫
通して設けられているのではなく、チヤンバーハ
ウジング２９の一方の側でのみ、そしてその内部
においてのみ傾斜した形状３０で開口していると
いう点だけ、チヤンバーハウジング１９と違つた
構造となつている。更に入口側チヤンバーハウジ
ング２９はハウジング底部１２からある距離を隔
てることによつて反射室３１を形成している。

波状鋼板１６は反射室３１の領域で追加の孔３
２を有し、同様に反射室２４の領域では追加の孔
３３を有し、反射室２２においては追加の孔３４
を有している。

矢印３５（図１）のように、排気ガス入口パイ
プ１４に流入する排気ガスは、傾斜した開口部３
０を通つて入口側のチヤンバーハウジング２９の
内部の反射室１８′に流入し、貫通孔２１を通つ
て案内通路２０（第３図）及び反射室３１に入
る。そこからガスは方向を変えられ、孔３２から
通路１７へ導かれて孔３４から反射室２２に流入
する。そこから排ガスは案内通路２０（図２）を
通つて、一部は貫通孔２１を介してチヤンバーハ
ウジング１９内の室１８に、他の部分は反射室２
４へ達する。反射室２４からも、チヤンバーハウ
ジング１９内の室１８からも、排気ガスは貫通孔
２５，２７，２８を介して排気ガス出口パイプ１
５内に到達する。排気ガスの一部は、チヤンバー
２２からも直接に貫通孔２６を通じて排気ガス出
口パイプ１５内に到達することができる。

以上に示される孔や貫通孔に加えて、調整のた
めに用いられるいわゆる調整孔を更に設けること
ができ、例えば反射室３１の領域における排ガス
出口パイプ１４の外被体に対する貫通孔３６を設
けることもできる。更に追加して、２個の部分よ
り成るチヤンバーハウジング１９，２９の側面部
分に調整孔３７，３８を設けることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は消音器の断面図、第２図、第３図はそ
れぞれ第１図の―、―断面図、第４図は
第３図の―断面図である。 １０……消音器、１１……外側ハウジング、１
２……入口側底部、１３……出口側底部、１４…
…排気ガス入口パイプ、１５……排気ガス出口パ
イプ、１６……鉄板（金属板）、１７……中間通
路、１８……出口側反射室、１８′……入口側反
射室、１９……出口側チヤンバーハウジング、２
０……入口側及び出口側案内通路、２１……貫通
孔、２２……第１の下流側反射室、２３……仕切
壁、２４……第２の下流側反射室、２５〜２８…
…貫通孔、２９……入口側チヤンバーハウジン
グ、３１……上流側反射室、３７，３８……調整
孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入口側底部と出口側底部を両端に有する筒状
   の外側ハウジングの内部に仕切壁を設け、仕切壁
   と入口側底部の間に中空構造の入口側チヤンバー
   ハウジングを配置し、仕切壁と出口側底部の間に
   中空構造の出口側チヤンバーハウジングを配置
   し、入口側底部を貫通する排気ガス入口パイプを
   入口側チヤンバーハウジングの内部の入口側反射
   室に連通させ、出口側底部を貫通する排気ガス出
   口パイプを出口側チヤンバーハウジングの内部の
   出口側反射室に連通させ、概ね波形の湾曲断面を
   有する筒状の金属板を、上記入口側及び出口側の
   チヤンバーハウジングならびに仕切壁の外側にお
   いて、外側ハウジングの内面に沿つて配置し、該
   金属板と外側ハウジングの間に隙間により中間通
   路を形成し、上記両チヤンバーハウジングの外面
   を上記金属板の多数の内面凸部に接触させ、それ
   により上記入口側チヤンバーハウジングと金属板
   との間及び出口側チヤンバーハウジングと金属板
   との間に、それぞれ上記多数の内面凹部により互
   いに分離された複数の入口側案内通路及び出口側
   案内通路を形成し、上記入口側案内通路と出口側
   案内通路とを上記仕切壁により互いに遮断し、各
   チヤンバーハウジングにその内部の反射室とその
   外側の案内通路とを連通させる貫通孔を形成し、
   上記入口側チヤンバーハウジングと入口側底部と
   の間に上流側反射室を形成する隙間を隔て、上記
   入口側案内通路を上記上流側反射室を介して中間
   通路に連通させ、上記出口側チヤンバーハウジン
   グと出口側底部との間に第１の下流側反射室を形
   成する隙間を隔て、上記中間通路を上記下流側反
   射室を介して出口側案内通路に連通させたことを
   特徴とする消音器。 ２ 上記外側ハウジング、金属板、両チヤンバー
   ハウジングが概ね楕円形の断面を有している特許
   請求の範囲第１項に記載の消音器。 ３ 上記入口側チヤンバーハウジング内におい
   て、排気ガス入口パイプが傾斜切断部により形成
   される開口を有している特許請求の範囲第１項又
   は第２項に記載の消音器。 ４ 上記入口側チヤンバーハウジングの金属板に
   対向する部分に上記貫通孔が設けてある特許請求
   の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の消音
   器。 ５ 上記金属板の両端がそれぞれ入口側及び出口
   側の底部に対して距離を隔てている特許請求の範
   囲第１項〜第５項のいずれかに記載の消音器。 ６ 上記金属板の上流側及び下流側の反射室に面
   する部分に多数の孔を設けた特許請求の範囲第１
   項〜第６項に記載の消音器。 ７ 上記出口側チヤンバーハウジングが仕切壁に
   対して隙間を隔てて位置しており、出口側チヤン
   バーハウジングと仕切壁との間に第２の下流側反
   射室が形成されている特許請求の範囲第１項〜第
   ６項に記載の消音器。 ８ 上記出口側チヤンバーハウジングの金属板に
   対向する部分に上記貫通孔が設けてある特許請求
   の範囲第１項〜第７項のいずれかに記載の消音
   器。 ９ 上記排気ガス出口パイプが出口側チヤンバー
   ハウジング全体を貫通して仕切壁まで達している
   特許請求の範囲第１項〜第８項のいずれかに記載
   の消音器。 １０ 排気出口パイプが上記第１及び第２の下流
   側反射室及び出口側チヤンバーハウジングに面す
   る部分に貫通孔を有している特許請求の範囲第７
   項〜第９項のいずれかに記載の消音器。 １１ 上記排気ガス入口パイプ及び排気ガス出口
   パイプ、入口側及び出口側のチヤンバーハウジン
   グ、上記金属板に更に調整孔を設けた特許請求の
   範囲第１項〜第１０項のいずれかに記載の消音
   器。