WO2008150024A1

WO2008150024A1 - 消音器

Info

Publication number: WO2008150024A1
Application number: PCT/JP2008/060730
Authority: WO
Inventors: Youhei Toyoshima
Original assignee: Calsonic Kansei Corporation
Priority date: 2007-06-06
Filing date: 2008-06-05
Publication date: 2008-12-11

Abstract

本発明は、マフラ容積を増加させずに、低周波数域、中間周波数域、及び高周波数域の全域に亘る広範囲で吐出音を減衰できる消音特性に優れた消音器を提供することを目的とし、マフラシェル（２）の内部空間を第１室（３）と第２室（４）とに仕切って、入口パイプ６の出口部分（６ｂ）に排気ガスの流量に応じて開閉自在な制御バルブ（１４）をねじりコイルバネ（１５）にて取り付けた消音器（１）であり、その制御バルブ（１４）を段階的に開度変化させることで、第２室（４）を、低周波数域の吐出音を減衰させる低周波数型レゾネータ室、中周波数域の吐出音を減衰させる中周波数型レゾネータ室、高周波数域の吐出音を減衰させる拡張室とに変化させる。

Description

明細書消技術分野

本発明は、自動車等の排気系から発する騒音の低減を図るための消音器に関するものである。背景技術

特開 2 0 0 2— 8 9 2 5 6号公報は、自動車用の消音器（マフラー）においては、排気音の低減を図るために、マフラシェル内に設けたインナーパイプの開口端に排圧（排気ガスの流量）で開閉する制御バルブを設けたものを提案している

発明の開示

前記文献に記載の技術では、一個の制御バルブにて流路をコントロールしても音響的には O N (オン） - O F F (オフ）の制御であり、消音特性を細かく制御するには限界がある。

また、一個の制御バルブによる制御でも消音特性からすれば、従来では特性的に充分であつたが、消音及び圧力損失性能に更なる性能向上を要求されることケースが近年多くなつてきた。

その理由は、車室内の静粛性に対する要求が更に厳しくなつてきたこと、ェンジンとモータの両方で最適走行を実現させるハイプリッド車が普及してきたことがその理由である。ハイブリッド車は、走行音が従来の車に比べ静かであり、排気音に対する低騒音化の要求は厳しくなっている。

そこで、従来問題にならなかった内 «関用排気系を、ハイブリッド車に適用した場合には、排気系の騒音寄与率が大きぐなり、排気騒音の低減が求められる。このように、従来に増して気系の低騒音ィヒニーズは高くなつてきているが、車両レイアウトの関係で、これ以上マフラ容量を大きくすることは困難（マフラ容量を増やせば騒音低減は可能となる）である。

このような状況において、本発明は、上述した課題を解決するべく、マフラ容積を増加させずに、低周波灘、中周波觀、及び高周波誰の全域に亘る広範囲で吐出音を減衰できる消音特性に優れた消音器を提供することを目的とする。本発明の一態様に係る消音器は、筒状のマフラシェルと、マフラシェルの内部空間を第 1室と第 2室とに仕切るノッフルと、第 1室と対応する位置に第 1の小孔を有し且つ出口部分を前記第 2室に設け、マフラシヱル内に排ガスを導入させる入口パイプと、バッフルに固定され、第 1室と第 2室を連通させる中間パイプと、マフラシェル内で消音された排ガスを外部へ排出させる第 1の出口パイプと、第 2室を、低周波数域の吐出音を減衰させる低周波数型レゾネータ室、中周波 ,の吐出音を減衰させる中周波数型レゾネータ室、高周波数域の吐出音を減衰させる拡張室とに変化させる騒音低灘構と、を備える。

本発明の一態様に係る消音器によれば、騒音低減機構によって、第 2室を、低周波数型レゾネータ室、中周波数型レゾネータ室、拡張室とに変化させることにより、マフラ容積を増カ卩させることなく幅広い周波の吐出音を減衰させることができる。図面の簡単な説明

図 1は、第 1実施形態の消音器の断面図である図 2 (A) は制御バルブが設けられた部位の要部拡大縦断面図である。図 2 (

B ) は制御バルブが設けられた部位の要部拡大横断面図である。

図 3は、バルブ位置と吐出音レベルの関係を示す特性図である。

図 4 (A) は制御バルブを閉じて第 2室を低周波レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図である。図 4 (B ) は制御バルブを少し開いて第 2室を中周波レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図である。図 4 (

C) は制御バルブを開いて第 2室を拡張室としたときの排気ガスの流を示す図である。

図 5は、第 2実施形態の消音器の断面図である。

図 6は、第 3実施形態の消音器の断面図である。

図 7 (A) は第 1及び第 2制御バルブを共に閉じて第 2室を低周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図である。図 7 (B) は第 1制御バルブを開き第 2制御バルブを閉じて第 2室を中周波レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図である。図 7 (C) は第 1及び第 2制御バルブを共に開いて第 2室を拡張室としたときの排気ガスの流を示す図である。

図 8は、第 4実施形態の消音器の断面図である。

図 9は、第 5実施形態の消音器の断面図である。

図 1 0 (A) は制御バルブを閉じて第 2室を低周波レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図である。図 1 0 (B) は制御バルブを少し開いて第 2室を中周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図である。図 1 0 (C) は制御バルブを開いて第 2室を拡張室としたときの排気ガスの流を示す図である。

図 1 1は、第 6実施形態の消音器の断面図である。

図 1 2は、第 7実施形態の消音器の断面図である。図 1 3 (A) は第 7実施形態の制御バルブが設けられた部位の要部拡大縦断面図である。図 1 3 (B) は第 7実施形態の制御バルブが設けられた部位の要部拡大横断面図である。

図 1 4 (A) は第 7実施形態の制御バルブを閉じて第 2室を低周波数型レゾネータ室としたときの気ガスの流れを示す図である。図 1 4 (B) は第 7実施形態の制御バルブを少し開いて第 2室を中周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図である。図 1 4 (C) は第 7実施形態の制御バルブを開いて第 2室を拡張室としたときの排気ガスの流を示す図である。

図 1 5は、第 8実施形態の消音器の断面図である。

図 1 6は、第 9実施形態の消音器の断面図である。

図 1 7は、第 1 0実施形態の消音器の断面図である。

図 1 8 (A) は第 1 1実施形態の制御バルブが設けられた部位の要部拡大縦断面図である。図 1 8 (B) は第 1 1実施形態の制御バルブが設けられた部位の要部拡大横断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

「第 1実施形態」

図 1は第 1実施形態の消音器の断面図、図 2 (A) は制御バルブが設けられた部位の要部拡大縦断面図、図 2 (B) は制御バルブが設けられた部位の要部拡大横断面図、図 3はバルブ位置と吐出音レベルの関係を示す特性図、図 4 (A) は制御バルブを閉じて第 2室を低周波レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図 4 (B) は制御バルブを少し開いて第 2室を中周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図 4 (C) は制御バルブを開いて第 2室を拡張室としたときの排気ガスの流れを示す図である。

第 1実施形態の消音器（マフラ） 1は、図 1に示すように、筒状のマフラシェル 2と、このマフラシェル 2の内部空間を第 1室 3と第 2室 4とに仕切るバッフノレ 5と、マフラシェル 2内に排ガスを導入させる入口パイプ 6と、第 1室 3と第 2室 4を連通させる中間パイプ 7と、マフラシェル 2内で消音された排ガスを外部へ排出させる第 1の出口パイプ 8及び第 2の出口パイプ 1 3と、第 2室 4を、低周波数域の吐出音を減衰させる低周波数型レゾネータ室、中周波数域の吐出音を減衰させる中周波数型レゾネータ室、高周波数域の吐出音を減衰させる拡張室とに変化させる騒音低灘構 9と、で構成されている。

マフラシヱル 2の内部は、バッフル 5によって内部空間が第 1室 3と第 2室 4 の 2つの部屋に仕切られている。第 1室 3は、入口パイプ 6が設けられる入口側に設けられる。第 2室 4は、第 1の出口パイプ 8が設けられる出口側に設けられている。

入口パイプ 6は、マフラシェル 2のフロント側エンドプレート 1 0を貫通して設けられている。そして、この入口パイプ 6の入口部分 6 aをマフラシヱル 2の外部に開口し図示していない音の発生源となるエンジンに連通させ、出口部分 6 bをバッフル 5を貫通して第 2室 4内に開口させている。この入口パイプ 6には、第 1室 3と対応する位置に第 1の小孔 1 1が形成されている。

中間パイプ 7は、第 1室 3と第 2室 4を仕切るバッフル 5を貫通して設けられ、当該バッフル 5にて支持されている。この中間パイプ 7は、一端部分 7 aを第 1室 3に開口させ、他端部分 7 bを第 2室 4に開口させている。

第 1の出口パイプ 8は、マフラシェル 2のリア側エンドプレート 1 2とバッフル 5とを貫通して設けられ、これらリア側エンドプレート 1 2とノッフル 5とで支持されている。この第 1の出口パイプ 8は、入口部分 8 aを第 1室 3に開口させ、出口部分 8 bをマフラシェル 2の外部に開口させている。

第 2の出口パイプ 1 3は、入口パイプ 6の出口部分 6 bにその入口部分 1 3 a を連接して接続させている。そして、この第 2の出口パイプ 1 3は、リア側ェンドプレート 1 2を貫通して設けられると共に出口部分 1 3 bをマフラシェル 2の外部に開口させている。また、この第 2の出口パイプ 1 3は、第 1の出口パイプ 8に対してその管口径を大きくしている。

騒音低,構 9は、第 2室 4で入口パイプ 6の出口部分 6 bに連接して接続される第 2の出口パイプ 1 3との接続部分に設けられ、この入口パイプ 6を流れる排気ガスのガス流量に応じて該入口パイプ 6の出口部分 6 bを開閉する制御バルブ 1 4と、この制御バルブ 1 4を段階的に開度変化させる開度可変機構 1 5と、制御バルブ 1 4の開度位置に応じて前記第 2室 4へと排気ガスを流入させる前記第 2の出口パイプ 1 3に形成された第 2の小孔 1 6と力、らなる。

制御バルブ 1 4は、入口パイプ 6の出口部分 6 bの開口を閉塞する開閉蓋として形成され、図示を省略するヒンジ機構にて上端部を支点として開閉自在とされるように、前記入口パイプ 6と第 2の出口パイプ 1 3との接続部分に取り付けられている。

開度可変機構 1 5は、例えばコイルパネとされ、そのコィノレパネのパネ係止部 1 5 aを前記制御バルブ 1 4に係止固定させている。かかる開度可変機構 1 5は、そのコイルパネのバネ力で常に制御バルブ 1 4を閉じる方向に付勢するようになっているが、入口パイプ 6を流れる排気ガスのガス流量に応じて（排圧変化に応じて）制御バルブ 1 4を解放させる。

第 2の出口パイプ 1 3に形成される第 2の小孔 1 6は、制御バルブ 1 4の回動範囲に対応する位置に形成されている。この第 2の小孔 1 6からは、制御バルブ 1 4がある角度まで開いたときに始めて入口パイプ 6を通して第 2室 4へと排気ガスが流れる。

開度可変機構 1 5は、制御バルブ 1 4を段階的に開度変ィ匕させるが、どの段階で開度させるのかは次の実験データに基づいている。図 3は制御バルブ 1 4のバルブ位置と吐出音レベルとの関係を示す特性図である。図 3中線 A (実線）は図 2 (A) で示すように制御バルブ 1 4が閉じた位置 Aにあるときのグラフ、線 B (一点鎖線）は図 2 (A) で示すように制御バルブ 1 4が第 2の小孔 1 6を解放させる位置まで開いた位置 Bにあるときのグラフ、線 Cは図 2 (A) で示すように制御バルブ 1 4が大きく開いた位置 Cにあるときのグラフである。

この特性図より、エンジン回転数が約 0〜： 1 0 0 0回転以下の低周波数域では、制御バルブ 1 4が閉じた位置 Aにあるときが最も吐出音が低く、エンジン回転数が約 1 0 0 0〜 4 0 0 0回転の中周波数域では制御バルブ 1 4が第 2の小孔 1 6を解放させた位置まで開いた位置 Bにあるときが最も吐出音が低く、エンジン回転数が約 4 0 0 0〜 7 0 0 0回転の高周波数域では制御バルブ 1 4が大きく開いた位置 Cにあるときが最も吐出音が低い。

この実験結果に基づいて制御バルブ 1 4を、排気ガスの吐出音周波数レべノレが、低周波数域では入口パイプ 6の出口部分 6 bを閉じる位置 Aとし、中周波数域では第 2の小孔 1 6を解放させる位置 Bとし、高周波数域では出口部分 6 bを大きく開いた位置 Cとなるように、前記開度可変機構 1 5のパネ定数を設定して当該制御バルブ 1 4の開度状態を制御する。

次に、このように構成された消音器 1による消音作用について図 4を参照しながら説明する。

エンジン回転数が低く（目安として 0〜1 0 0 0回転程度）入口パイプ 6に流入する排気ガスのガス流量が少ない場合（排圧が小さい場合）は、制御バルブ 1 4は、図 4 (A) に示すように、この制御バルブ 1 4を付勢するコイルバネである開度可変機構 1 5のパネ力が排圧に勝り、前記入口パイプ 6の出口部分 6 bを閉塞する。

入口パイプ 6の出口部分 6 bが制御バルブ 1 4によって閉塞されてしまうと、排気ガス並びに排気音は、入口パイプ 6に形成された第 1の小孔 1 1から第 1室 3へと流出し、第 1の出口パイプ 8を通って出口部分 8 bから外部へ排出されるこの時、第 1室 3は拡張室として作用すると共に、制御バルブ 1 4は閉状態にあるため、第 2室 4は中間パイプ 7のみで第 1室 3と連通しており、低周波数域の吐出音を減衰させる低周波数型レゾネータ室として機能する。レゾネータ室は低周波数域の減衰を狙いとして採用するものであり、車室内こもり音及び走り出し異音等の騒音が消音しきれない場合は、レゾネータ室により特定周波数の減衰を図る。このときのレゾネータ室は、中間パイプ 7のみのコンダクテイビティ（音の入り易さのこと）を決める径と長さにて減衰周波数が決まるので、減衰周波数は第 2室 4の容量にもよるが低周波数型レゾネータとなり、走り出し低周波数域コモリ音が大幅に減衰可能となる。

エンジン回転数が高くなり（目安として 1 0 0 0〜4 0 0 0回転程度）入口パイブ 6に流入する排気ガスのガス流量が増えた場合（排圧が増加した場合）は、制御バルブ 1 4は、図 4 (B ) に示すように、この制御バルブ 1 4を付勢するコィルバネである開度可変機構 1 5のパネ力に抗して第 2の出口パイプ 1 3に形成された第 2の小孔 1 6を解放する位置まで開く。但し、この制御バルブ 1 4の開き位置は、第 2の出口パイプ 1 3の出口部分 1 3 bから気ガス並びに排気音を排出させなレ、位置とする（但しバルブ部の開孔率はゼロでなくても、開孔率が 7 %以下の小さい場合は、中周波型レゾネータとしての効果は存在する）。これにより、排気ガス並びに排気音は、第 2の出口パイプ 1 3に形成された第 2の小孔 1 6から第 2室 4へと排出される。このとき、第 2室 4は、第 2の小孔 1 6のコンダクテイビティとレゾネータパイプ部（小孔 1 1の後から第 2室 4に臨む入口パイプ 6の部分）及び中間パイプ 7のコンダクテイビティの合わさった周波難であるやや高レヽ周波 «を減衰する。すなわち、第 2室 4は、中周波数域の吐出音を減衰させる中周波数型レゾネータ室として機能することになる。そして、第 2室 4に排出された排気ガスは、中間パイプ 7を通して第 1室 3へと排出された後、第 1の出口パイプ 8を通してマフラシェル 2の外部へ排出される。

エンジン回転数が更に高くなり（目安として 4 0 0 0〜7 0 0 0回転程度）入口パイプ 6に流入する排気ガスのガス流量が更に増えた場合（排圧が更に増加した場合）は、制御バルブ 1 4は、図 4 (C) に示すように、この制御バルブ 1 4 を付勢するコイルパネである開度可変機構 1 5のパネ力に抗して大きく開く。これにより、気ガス並びに排気音は、第 2の出口パイプ 1 3の出口部分 1 3 bからマフラシェル 2の外部へ排出される。このとき、第 2室 4は、先程の中周波数型レゾネータ室から拡張室へと変化し、中周波から高周波数域に渡る幅広い周波数域を減衰する。拡張室は、入り口パイプ 6の小孔 1 1を通してと、中間パイプ 7から第 2室への拡張及び出口パイプ 1 3への収縮による消音の役割をする。このように、排気ガス流量の変化に応じて低周波数域から高周波数域までを一つの部屋で消音することが可能となる。

なお、前記したように制御バルブ 1 4の開度を変化（コントローノレ）できるように、開度可変機構 1 5であるコイルパネのパネ定数を設定する必要がある。以上のように構成された消音器 1によれば、マフラシェル 2から出る二本のテールチューブは、制御バルブ 1 4が取り付けられる第 2の出口パイプ 1 3の管口径を大きくする一方で制御バルブ 1 4無しの第 1の出口パイプ 8の管口径を細く設定しているので、制御バルブ 1 4が閉状態の低流量時は、第 1の出口パイプ 8 の細い出口管から排気音が排出されるので、低周波から中周波,の消音効果が増大し、また、流量が少ないので圧力損失の上昇もない。

また、この消音器 1によれば、排気ガスの高流量時は、気流騒音の寄与率が大きくなる力制御バルブ 1 4が開となってガス排出面積が多くなることで、管口径の大きい第 2の出口パイプ 1 3の管内流速も減少し、気流騒音レベルの上昇及び圧力損失レベルの上昇等の問題が解消される。

また、この消音器 1によれば、騒音低減機構 9によって、第 2室 4を、低周波 ¾レゾネータ室、中周波 ¾Mレゾネータ室、拡張室とに変化させるので、マフラ容積を増加させることなく、幅広い周波での吐出音を減衰させることがでさる。

また、この消音器 1によれば、排気ガスのガス流量に応じて開度可変機構 1 5 にて制御バルブ 1 4を開閉させることで、制御バルブ 1 4を段階的に開閉させることができ、狙った周波数帯域の吐出音を減衰させることができる。

また、この消音器 1によれば、ァクチユエータを使用して制御バルブ 1 4を開閉させるのではなく、排ガスの排圧により制御バルブ 1 4を開くように制御するため、低コスト且つ装置構成を簡匕することができる。

また、この消音器 1によれば、 1枚のバッフル 5を使用したマフラ構造であり、しかも制御バルブ 1 4を一つし力使用しないため、重 *if加にはならない。また、この消音器 1によれば、従来構造のようにァクチユエータを使用して制御バルブ 1 4を開閉自在とするマフラと同等性能とした場合、従来構造に比べてマフラ容量を 2〜 3割小型化することができる。

「第 2実施形態」図 5は第 2実施形態の消音器の断面図である。第 2実施形態では、制御バルブ 1 4、開度可変機構 1 5及び第 2の小孔 1 6からなる騒音低灘構 9の構造は第 1実施形態と同一であるが、第 1室 3において中間パイプ 7と第 1の出口パイプ 8を略 U字状パイプ 1 7で連結させた構造としている。

このように、略 U字状パイプ 1 7で中間パイプ 7と第 1の出口パイプ 8を連結させると、管口径の細いテールチューブがいわゆる Uターン型チューブとなり、低周波,から中周波 «の消音効果を増大させることができる。

この Uターンチューブを長くすると、チューブ長から決定されるテールチューブ共振の現象があるため、第 1室 3に对応する部位に小孔 1 8を開孔する。小孔 1 8を形成するとこで、テールチューブ共振現象を抑制できる。このように、第 2実施形態の消音器 1では、実質的に Uターンロングテールの効果は生かしながら、テールチューブ共振は分断させてその影響を抑えた構造となっている。なお、第 1実施形態の消音器 1において、図 1の第 1の出口パイプ 8の長さの影響でテールチューブ共振が懸念される場合は、同様にこの第 1の出口パイプ 8 に複数個の小孔を開孔しても良い。

また、第 2実施形態の消音器 1によれば、第 2室 4が閉状態の場合、排気ガス並びに排気音は入口パイプ 6の第 1の小孔 1 1力ゝら第 1室 3へ排出されて前記小孔 1 8から第 1の出口パイプ 8の内部に流入されるが、その場合、流量が少ないので圧力損失及び気流音へ与える影響は小さくなる。

以上のように、従来のレゾネータ構造は特定回転数域において固定周波数を減衰させ、その他の回転数域においては不要な部屋であるが、第 1実施形態及び第 2実施形態の消音器 1では、エンジン回転数（排ガスのガス流量）に応じて段階的（この例では 3段階）に変化するので、低周波数域、中周波数域、高周波数域と幅広い周波数帯域での吐出音を減衰させることができる。「第 3実施形態」

図 6は第 3実施形態の消音器の断面図、図 7 (A) は第 1及び第 2制御バルブを共に閉じて第 2室を低周波 ¾Mレゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図 7 (B) は第 1制御バルブを開き第 2制御バルブを閉じて第 2室を中周波 ¾Mレゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図 7 (C) は第 1及び第 2制御バルブを共に開レ、て第 2室を拡張室としたときの排気ガスの流を示す図である。

第 3実施形態の消音器 1においては、第 1実施形態とは異なり、第 2の出口パイブ 1 3を入口パイプ 6と独立させると共に入口パイプ 6の延長線上に設け、その第 2の出口パイプ 1 3の入口部分 1 3 aに第 2制御バルブ 1 9を設けた構造としてレ、る。入口パイプ 6の出口部分 6 bに設けられた制御バルブは、第 3実施形態では第 1制御バルブ 1 4と称する。

第 1制御バルブ 1 4及び第 2制御バルブ 1 9は、何れも第 1実施形態と同様、コイルパネからなる第 1開度可変機構 1 5及び第 2開度可変機構 2 0によって入口パイプ 6の出口部分 6 b及び第 2の出口パイプ 1 3の入口部分 1 3 aを排気ガスのガス流量によって段階的に開度変化させるように構成されている。第 3実施形態では、第 1及び第 2制御バルブ 1 4、 1 9は、開口部分を閉じる位置と開く位置の 2段階としている。

なお、第 3実施形態の消音器 1は、前記した相違点を除いては第 1実施形態と同一構成であるため、同一構成部分に関してはその説明を省略する。

次に、第 3実施形態の消音器 1による消音作用について図 7を参照しながら説明する。

エンジン回転数が低く（目安として 0〜1 0 0 0回転程度）入口パイプ 6に流入する排気ガスのガス流量が少ない場合（排圧が小さい場合）は、第 1制御バルブ 1 4は、図 7 (A) に示すように、この第 1制御バルブ 1 4を付勢するコイルパネである第 1開度可変機構 1 5のパネ力が排圧に勝り、前記入口パイプ 6の出口部分 6 bを閉塞する。

入口パイプ 6の出口部分 6 bが制御バルブ 1 4によって閉塞されてしまうと、排気ガス並びに排気音は、入口パイプ 6に形成された第 1の小孔 1 1から第 1室 3へと流出し、第 1の出口パイプ 8を通って出口部分 8 b力ら外部へ排出されるこの時、第 1制御バルブ 1 4及ぴ第 2制御バルブ 1 9は閉状態にあるため、第 2室 4は低周波数域の吐出音を減衰させる低周波レゾネータ室として機能する。このときのレゾネータ室は、中間パイプ 7のみのコンダクテイビティにて減衰周波数が決まるので、減衰周波数は第 2室 4の容量にもよるが低周波数型レゾネータとなり、走り出し低周波 «コモリ音が大幅に減衰可能となる。

エンジン回転数が高くなり（目安として 1 0 0 0〜 4 0 0 0回転程度）入口パイブ 6に流入する排気ガスのガス流量が増えた場合（排圧が増加した場合）は、第 1制御バルブ 1 4は、図 7 (B) に示すように、この第 1制御バルブ 1 4を付勢するコイルバネである第 1開度可変機構 1 5のパネ力に杭して入口パイプ 6の出口部分 6 bを開く。一方、第 2制御バルブ 1 9は、このエンジン回転数域では第 2開度可変機構 2 0のパネ力の方力 S排圧に勝るため、第 2の出口パイプ 1 3の入口部分 1 3 aを塞いだ状態のままとなる。

これにより、排気ガス並びに排気音は、入口パイプ 6の出口部分 6 bから第 2 室 4へ排出される。そして、第 2室 4に排出された排気ガスは、中間パイプ 7を通って第 1室 3へと流れた後、第 1の出口パイプ 8を通ってマフラシェル 2の外部へと排出される。このとき、第 2室 4は、第 1制御バルブ 1 4の部位と第 1の小孔 1 1以降の入口パイプ 6を含めたコンダタティビティとレゾネータパイプ部 (第 2室 4に臨む入口パイプ 6の部分）及び中間パイプ 7のコンダクティビティの合わさった周波数域であるやや高い周波数域を減衰する。すなわち、第 2室 4 は、中周波 «の吐出音を減衰させる中周波レゾネータ室として機能することになる。

エンジン回転数が更に高くなり（目安として 4 0 0 0〜7 0 0 0回転程度）入口パイプ 6に流入する排気ガスのガス流量が更に増えた場合（排圧が更に増加した場合）は、第 1制御バルブ 1 4と第 2制御バルブ 1 9は、図 7 (C) に示すように、何れも第 1制御バルブ 1 4及び第 2制御バルブ 1 9を付勢するコイルパネである第 1開度可変機構 1 5及び第 2開度可変機構 2 0のパネ力に抗して大きく開く。

これにより、排気ガス並びに排気音は、第 2の出口パイプ 1 3の出口部分 1 3 bからマフラシェル 2の外部へ排出される。このとき、第 2室 4は、先程の中周波 i¾レゾネータ室から拡張室へと変化し、中周波から高周波,に渡る幅広い周波数域を減衰する。このように、排気ガス流量の変化に応じて低周波数域から高周波 «までを一つの部屋で消音することが可能となる。

以上のように構成された消音器 1によれば、第 1実施形態の消音器 1と同様、第 2室 4を、低周波数型レゾネータ室、中周波数型レゾネータ室、拡張室とに変ィ匕させることにより、マフラ容積を増加させることなく幅広い周波の吐出音を減衰させることができる。

また、第 3実施形態の消音器 1によれば、排圧感応型からなる 2つの制御バルブ 1 4、 1 9を有するので、より一層幅広い周波数域の吐出音を減衰することができる。

「第 4実施形態」

図 8は第 4実施形態の消音器の断面図である。第 4実施形態では、第 1及び第 2制御バルブ 1 4、 1 9と第 1及び第 2開度可変機構 1 5、 2 0力らなる騒音低 Wm 9の構造は第 3実施形態と同一であるが、第 1室 3において中間パイプ 7 と第 1の出口パイプ 8を略 U字状パイプ 2 1で連結させた構造としている。

このように、略 U字状パイプ 2 1で中間パイプ 7と第 1の出口パイプ 8を連結させると、第 2実施形態の消音器 1と同様、管口径の細いテールチューブがいわゆる Uターン型チユーブとなり、低周波から中周波 «の消音効果を増大させることができる。

Uターンチューブを長くすると、チューブ長から決定されるテールチューブ共振の現象があるため、第 1室 3に対応する部位に小孔 2 2を開孔する。小孔 2 2 を形成するとこで、テールチューブ共振現象を抑制できる。このように、第 4実施形態の消音器 1では、実質的に Uターンロングテールの効果は生かしながら、テールチューブ共振は分断させてその影響を抑えた構造となっている。

また、第 4実施形態の消音器 1によれば、第 2室 4が閉状態の場合、排気ガス並びに排気音は入口パイプ 6の第 1の小孔 1 1から第 1室 3へ排出されて前記小孔 2 2力ら第 1の出口パイプ 8の内部に流入されるが、その場合、流量が少ないので圧力損失及び気流音へ与える影響は小さくなる。

以上のように、第 4実施形態の消音器 1によれば、エンジン回転数（排ガスのガス流量）に応じて第 1制御バルブ 1 4と第 2制御バルブ 1 9を段階的（この例では 2段階）に変化させることによって、低周波 ¾¾、中周波 ¾¾、高周波数域と幅広い周波数帯域での吐出音を減衰させることができる。

「第 5実施形態」

図 9は第 5実施形態の消音器の断面図、図 1 0 (A) は制御バルブを閉じて第 2室を低周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図 1 0 ( B ) は制御バルブを少し開いて第 2室を中周波数型レゾネータ室としたときの排気ガスの流れを示す図、図 1 0 (C) は制御バルブを開いて第 2室を拡張室としたときの排気ガスの流を示す図である。

第 5実施形態では、第 1実施形態から第 4実施形態のように出口パイプをニ本とするダブルテールチューブの消音器ではなく、出口パイプを一本とした、いわゆるシングルテールチューブの消音器に本発明の騒音低減機構を設けた例であるなお、第 5実施形態では、第 1実施形態の図 1に示す消音器 1と異なる部位についてのみ説明するものとし、同一部位に関してはその説明は省略する。

第 5実施形態の消音器 1では、騒音低赚構 9は、第 2室 4で入口パイプ 6の出口部分 6 bに連接して接続された中空パイプ 2 3に設けられ、この入口パイプ 6を流れる排気ガスのガス流量に応じて該入口パイプ 6の出口部分 6 bを開閉する制御バルブ 1 4と、この制御バルブ 1 4を段階的に開度変化させる開度可変機構 1 5と、制御バルブ 1 4の開度位置に応じて前記第 2室 4へと排気ガスを流入させる前記中空パイプ 2 3に形成された第 2の小孔 1 6と力らなる。

中空パイプ 2 3は、入口パイプ 6の出口部分 6 bに連接するように装着され、内部を中空とした円筒パイプとして形成されている。その中空パイプ 2 3には、前記出口部分 6 bを開閉自在とする制御バルブ 1 4の回動範囲に対応する位置に第 2の小孔 1 6を形成している。なお、制御バルブ 1 4と開度可変機構 1 5は、第 1実施形態と同一の構成であり、その取付け構造も同じである。

また、この第 5実施形態の消音器 1では、第 1の出口パイプ 8の入口部分 8 a の開口を他の部位よりも大としている。具体的には、第 1の出口パイプ 8の入口部分 8 aの形状を漏斗形状とし、入口から奥に行くに従ってその開口面積が次第に大から小となるようなフレアーとしている。第 1の出口パイプ 8の入口部分 8 aをフレアー形状とすることで、この入口部分 8 aに流入する排気ガスの剥離を防止しスムーズな流入を可能なものとすることができる。

また、第 5実施形態の消音器 1では、第 1室 3に設けられる第 1の出口パイプ 8の外周囲を取り巻くように吸音部材 24が設けられている。吸音部材 24は、例えばグラスウールからなり、第 1の出口パイプ 8に卷き付けられることで、吸音効果を高める。

また、第 5実施形態の消音器 1では、第 1の出口パイプ 8の第 2室 4と対応する部位に第 3の小孔 25を複数個形成している。力かる第 3の小孔 25は、全出口パイプの表面積に対して 10%以下となるように開口してある。開口率 10% 以下で第 3の小孔 25を第 1の出口パイプ 8に形成すれば、低周波数域 (100 Hz以下）では第 3の小孔 25の影響は小さいため、レゾネータ室として作用する。また、中周波 (100Hz〜 150Hz) では、レゾネータ室と拡張室との両方の消音効果が得られ、高周波 « (150Hz以上）では、拡張室としての効果が得られる。

つまり、第 2室 4に開口する第 3の小孔 25は、開口率を 10%以下とすることで、低周波数域では当該小孔 25が認識されず第 2室 4がレゾネータ室として機能し、高周波数域では当該小孔 25が認識されて第 2室 4が拡張室として機能することになる。開口率が 10%を超えると、レゾネータ室から拡張室へと変化せず、初めから拡張室になってしまう。

次に、このように構成された消音器 1による消音作用について図 10を参照しながら説明する。

エンジン回転数が低く（目安として 0〜1000回転程度）入口パイプ 6に流入する排気ガスのガス流量が少ない場合（排圧が小さい場合）は、制御バルブ 1 4は、図 10 (A) に示すように、この制御バルブ 14を付勢するコイルパネである開度可変機構 15のパネ力が排圧に勝り、前記入口パイプ 6の出口部分 6 b を閉塞する。

入口パイプ 6の出口部分 6 bが制御バルブ 1 4によって閉塞されてしまうと、排気ガス並びに排気音は、入口パイプ 6に形成された第 1の小孔 1 1から第 1室 3へと流出し、第 1の出口パイプ 8を通って出口部分 8 bから外部へ排出される o

この時、第 1室 3は拡張室として作用すると共に、制御バルブ 1 4は閉状態にあるため、第 2室 4は低周波数域の吐出音を減衰させる低周波数型レゾネータ室として機能する。このときのレゾネータ室は、中間パイプ 7のみのコンダクティビティ（音の入り易さのこと）を決める径と長さにて減衰周波数が決まるので、減衰周波数は第 2室 4の容量にもよるが低周波数型レゾネータとなり、走り出し低周波,コモリ音が大幅に減衰可能となる。

エンジン回転数が高くなり（目安として 1 0 0 0〜 4 0 0 0回転程度）入口パイブ 6に流入する排気ガスのガス流量が増えた場合（排圧が增カ卩した場合）は、制御バルブ 1 4は、図 1 0 (B) に示すように、この制御バルブ 1 4を付勢するコイルパネである開度可変機構 1 5のパネ力に杭して中空パイプ 2 3に形成された第 2の小孔 1 6を解放する位置まで開く。

これにより、排気ガス並びに排気音は、中空パイプ 2 3に形成された第 2の小孔 1 6から第 2室 4へと排出される。このとき、第 2室 4は、第 2の小孔 1 6のコンダクテイビティとレゾネータパイプ部（小孔 1 1の後から第 2室 4に臨む入口パイプ 6の部分）及び中間パイプ 7のコンダクテイビティの合わさった周波数域であるやや高レヽ周波数域を減衰する。すなわち、第 2室 4は、中周波誰の吐出音を減衰させる中周波数型レゾネータ室として機能することになる。

そして、第 2室 4に排出された排気ガスは、中間パイプ 7を通して第 1室 3へと排出された後、第 1の出口パイプ 8を通してマフラシヱル 2の外部へ排出される。

エンジン回転数が更に高くなり（目安として 4 0 0 0〜7 0 0 0回転程度）入口パイプ 6に流入する排気ガスのガス流量が更に増えた場合（排圧が更に增加した場合）は、制御バルブ 1 4は、図 1 0 (C) に示すように、この制御バルブ 1 4を付勢するコイルパネである開度可変機構 1 5のパネ力に抗して大きく開く。これにより、排気ガス並びに排気音は、中空パイプ 2 3に形成された第 2の小孔 1 6と後方開口部から第 2室 4に大量に排気される。そのため、第 2室 4は、先程の中周波レゾネータ室から拡張室へと変化し、中周波から高周波数域に渡る幅広い周波数域を減衰する。このように、第 5実施形態の消音器 1では、排気ガス流量の変化に応じて低周波数域から高周波数域までを一つの部屋で消音することが可能となる。

以上のように構成された消音器 1によれば、ダブルテールチューブ型の第 1実施形態の消音器 1と同様、第 2室 4を、低周波数型レゾネータ室、中周波数型レゾネータ室、拡張室とに変化させることにより、マフラ容積を増加させることなく幅広い周波の吐出音を、このシングルテールチューブ型でも減衰させることができる。

また、この実施形態の消音器 1によれば、第 1の出口パイプ 8には第 2室 4に開口する第 3の小孔 2 5を形成しているので、高周波数域でこの第 3の小孔 2 5 が認識されることで前記第 2室 4を拡張室に変化させることができる。

また、この実施形態の消音器 1によれば、第 1の出口パイプ 8の入口部分 8 a の開口を他の部位の開口よりも大とすることで、マフラ内への排ガス流入時の騒音及び圧力損失を低減させることができる。

また、この実施形態の消音器 1によれば、第 1室 3に設けられる第 1の出口パイブ 8の外周囲を取り巻くように吸音部材 2 4を設けたので、マフラ上流部にて発生した気流音等の高周波数音及びマフラ内部にて発生する拡張、縮流、バルブ通過時の乱流音等の高周波音を吐出前に吸音することができる。

「第 6実施形態」

図 1 1は第 6実施形態の消音器の断面図である。第 6実施形態では、制御バルブ 1 4、開度可変機構 1 5及び第 2の小孔 1 6からなる騒音低構 9の構造は第 5実施形態と同一であるが、第 1室 3におレ、て中間パイプ 7と第 1の出口パイプ 8を略 U字状パイプ 2 6で連結させた構造としている。なお、第 2室 4に開口する中間パイプ 7の他端部分 7 bをフレアー形状としている。

このように、略 U字状パイプ 2 6で中間パイプ 7と第 1の出口パイプ 8を連結させると、管口径の細いテールチューブがいわゆる Uターン型チューブとなり、低周波から中周波の消音効果を増大させることができる。

この uターンチューブを長くすると、チューブ長から決定されるテールチューブ共振の現象があるため、第 1室 3に対応する部位に小孔 1 8を開孔する。小孔 1 8を形成するとこで、テールチューブ共振現象を抑制できる。このように、第 6実施形態の消音器 1では、実質的に Uターン口ングテールの効果は生かしながら、テールチューブ共振は分断させてその影響を抑えた構造となっている。前記第 1室 3に開口する小孔 1 8の開口率を 1 0 %以下にすれば、テールチューブ共振低周波数域である 2 0 0 H z以上の音に対してテールチューブ共振周波数を分断することができる。

また、この消音器 1の構造は、第 2室 4が閉状態の場合、排気ガスは入口パイプ 6に形成された第 1の小孔 1 1から第 1室 3に排気された後、中間パイプ 7に形成された小孔 1 8より U字状パイプ 2 6内に流入するが、その流入量は少ないので圧力損失及び気流音へ与える影響は小さくなる。

以上のように、従来のレゾネータ構造は特定回転数域において固定周波数を減衰させ、その他の回転数域においては不要な部屋であるが、第 5実施形態及び第 6実施形態の消音器 1では、エンジン回転数（排ガスのガス流量）に応じて段階的（この例では 3段階）に変化するので、低周波数域、中周波数域、高周波数域と幅広い周波数帯域での吐出音を減衰させることができる。

「第 7実施形態」

図 1 2は第 7実施形態の消音器の断面図、図 1 3 (A) は制御バルブが設けられた部位の要部拡大縦断面図、図 1 3 (B ) は制御バルブが設けられた部位の要部拡大横断面図である。

第 7実施形態制御では、騒音低減機構 9において、制御バルブ 1 4が閉状態のときに、第 2の小孔 1 6を閉塞するように構成した。なお、第 7実施形態では、第 1実施形態の図 1に示す消音器 1と異なる部位についてのみ説明し、同一部位に関してはその説明は省略する。

制御バルブ 1 4は、その表面がガスの流れ方向に対して湾曲して形成されている。より具体的には、制御バルブ 1 4が閉状態のときに、上端部から下端部に向かって、排気ガス流れ方向と逆らう側にわずかに凸となるような湾曲形状を有している。また、後述するように、制御バルブ 1 4が大きく開いた位置 Cのとき（図 1 3 (A) 参照）は、制御バルブ 1 4の排気ガスの流れに臨む面が凸となるように構成される。すなわち、このとき制御バルブ 1 4は、排気ガスの流れに対して垂直の方向に凸側の面が向くようになる。

入口パイプ 6の出口部分 6 bは、この制御バルブ 1 4の湾曲に合致するような形状に構成されている。これにより、制御バルブ 1 4が閉じた位置 Aにあるとき (図 1 3 (A) 参照）は、入口パイプ 6の出口部分 6 bを閉塞して、排気ガスが入口パイプ 6から出口パイプ 1 3へと排出されることを制限する。

また、制御バルブ 1 4は、制御バルブ 1 4が閉状態のときに、出口パイプ 1 3 に設けられた第 2の小孔 1 6を閉塞するように構成されている。これにより、制御バルブ 1 4が閉じた位置 Aにあるとき（図 1 3 (A) 参照）は、制御バルブ 1 4が第 2の小孔 1 6を閉塞して、排気ガスが第 2室 4から出口パイプ 1 3へと排出されることを制限する。

次に、このように構成された消音器 1による消音作用について、図 1 4を参照しながら説明する。

エンジン回転数が低く（目安として 0〜1 0 0 0回転程度）入口パイプ 6に流入する排気ガスのガス流量が少ない場合（排圧が小さい場合）は、制御バルブ 1 4は、図 1 3 (A) に示すように、この制御バルブ 1 4を付勢するコイルパネである開度可変機構 1 5のパネ力力 S排圧に勝り、前記入口パイプ 6の出口部分 6 b を閉塞する。

入口パイプ 6の出口部分 6 bが制御バルブ 1 4によって閉塞されてしまうと、排気ガス並びに排気音は、入口パイプ 6に形成された第 1の小孔 1 1から第 1室 3へと流出し、第 1の出口パイプ 8を通って出口部分 8 bから外部へ排出されるこのとき、第 1室 3は拡張室として作用すると共に、制御バルブ 1 4は閉状態にあるため、第 2室 4は中間パイプ 7のみで第 1室 3と連通しており、低周波数域の吐出音を減衰させる低周波レゾネータ室として機能する。このときのレゾネータ室は、中間パイプ 7のみのコンダクテイビティ（音の入り易さのこと）を決める径と長さにて減衰周波数が決まるので、減衰周波数は第 2室 4の容量にもよるが低周波数型のレゾネータとなり、走り出し低周波数域コモリ音が大幅に減衰可能となる。

なお、排気ガス並びに排気音は、入口パイプ 6に形成された第 1の小孔 1 1から第 1室 3へと流出し、第 1の出口パイプ 8を通って出口部分 8 bから外部へ出される。ここで、前述の第 1の実施形態（図 1 ) のように、制御バルブ 1 4が第 2の小孔 1 6の手前にある場合は、第 1室 3に流出した排気ガスの一部は、中間パイプ 7を通って第 2の小孔 1 6から第 2の出口パイプ 1 3へと排出される。これによつて、レゾネータ室の消音効果が低下してしまう可能性がある。

これに对して、第 7の実施形態では、図 1 4 (A) に示すように、制御バルブ 1 4が閉状態のときに第 2の小孔 1 6を閉塞するので、排気ガス及び排気音は、第 2室 4から出口パイプ 1 3へと流出することなく、出口パイプ 8のみから排出される。この結果、第 2室 4は、確実に低周波レゾネータ室として機能するエンジン回転数が高くなり（目安として 1 0 0 0〜4 0 0 0回転程度）入口パイブ 6に流入する排気ガスのガス流量が増えた場合（排圧が増カ卩した場合）は、制御バルブ 1 4は、図 1 4 (B) に示すように、この制御バルブ 1 4を付勢するコイルパネである開度可変機構 1 5のパネ力に抗して第 2の出口パイプ 1 3に形成された第 2の小孔 1 6を解放する位置まで開く。

これにより、排気ガス並びに排気音は、第 2の出口パイプ 1 3に形成された第 2の小孔 1 6から第 2室 4へと排出される。このとき、第 2室 4は、第 2の小孔 1 6のコンダクテイビティとレゾネータパイプ部（第 1の小孔 1 1の後から第 2 室 4に臨む入口パイプ 6の部分）及ぴ中間パイプ 7のコンダタティビティの合わさった周波数域であるやや高い周波数域を減衰する。すなわち、第 2室 4は、中周波数域の吐出音を減衰させる中周波数型レゾネータ室として機能することになる。

エンジン回転数が更に高くなり（目安として 4 0 0 0〜 7 0 0 0回転程度）入口パイプ 6に流入する排気ガスのガス流量が更に増えた場合（排圧が更に増カロした場合）は、図 1 4 (C) に示すように、制御バルブ 1 4は、この制御バルブ 1 4を付勢するコイルパネである開度可変機構 1 5のパネ力に抗して大きく開く。これにより、排気ガス並びに排気音は、第 2の出口パイプ 1 3の出口部分 1 3 bからマフラシェル 2の外部へ排出される。このとき、第 2室 4は、先程の中周波数型レゾネータ室から拡張室へと変化し、中周波^^から高周波数域に渡る幅広い周波数域を減衰する。拡張室は、入り口パイプ 6の第 1の小孔 1 1を通してと、中間パイプ 7から第 2室への拡張及ぴ出口パイプ 1 3への収縮による消音の役割をする。このように、排気ガス流量の変化に応じて低周波から高周波数域までを一つの部屋で消音することが可能となる。

特に、第 7実施形態では、制御バルブ 1 4力排気ガス流れに対してわずかに凸となるような湾曲形状を備えた。この形状により、制御バルブ 1 4が開状態のときに、制御バルブ 1 4の表面付近の排気ガスの流れが剥離しにくくなり、気流騒音を低減することができる。また、この形状により、排圧が増加した場合に翼効果による揚力が発生し、パネ力に杭して制御バルブ 1 4をより大きく開口させることができ、排気ガスの圧力損失を低減できる。

以上のように構成された消音器 1によれ、第 1実施形態と同様に、第 2室 4 を、低周波数型レゾネータ室、中周波数型レゾネータ室、拡張室とに変化させることにより、マフラ容積を増加させることなく、幅広い周波での吐出音を減. 衰させることができる。

また、この第 7実施形態の消音器 1によれば、制御バルブ 1 4が閉状態のときに、第 2の小孔 1 6を閉塞するため、低周波数型レゾネータ室の消音効果をより高めることができる。

また、この第 7実施形態の消音器 1によれば、制御バルブ 1 4が排気ガス流れ方向に対してわずかに湾曲しているので、排気ガスの気流騒音を低減することができる。またさらに、排気ガスの高流量時は、翼効果による揚力が発生して大きく開口させることができるので、排気ガスの圧力損失を低減することができる。

「第 8実施形態」

図 1 5は第 8実施形態の消音器の断面図である。第 8実施形態は、図 8に示す第 4実施形態と同様に、第 1室 3において中間パイプ 7と第 1の出口パイプ 8を略 U字状パイプ 2 1で連結させた構造としている。

そしてさらに、図 1 2に示す第 7実施形態と同様に、制御バルブ 1 4を湾曲形状とすると共に、制御バルブ 1 4が閉状態のときに第 2の小孔 1 6を閉塞するように構成した。

このように、略 U字状パイプ 2 1で中間パイプ 7と第 1の出口パイプ 8を連結させると、第 4実施形態の消音器 1と同様、管口径の細いテールチューブがいわゆる Uターン型チユーブとなり、低周波から中周波数域の消音効果を増大させることができる。

また、第 8実施形態の消音器 1では、第 2室 4に設けられる第 1の出口パイプ 8の外周囲を取り卷くように吸音部材 2 8が設けられている。吸音部材 2 8は、例えばグラスウールからなり、第 1の出口パイプ 8に巻き付けられることで、吸音効果を高める。

以上のように、第 8実施形態の消音器 1によれば、第 4実施形態と同様に、ェンジン回転数（排ガスのガス流量）に応じて第 1制御バルブ 1 4と第 2制御バルブ 1 9を段階的（この例では 2段階）に変化させることによって、低周波、中周波 «、高周波と幅広い周波数帯域での吐出音を減衰させることができる。

また、この第 8実施形態の消音器 1によれば、制御バルブ 1 4が閉状態のときに、第 2の小孔 1 6を閉塞するため、低周波数型レゾネータ室の消音効果をより高めることができる。

また、この第 8実施形態の消音器 1によれば、制御バルブ 1 4が排気ガス流れ方向に対してわずかに湾曲しているので、排気ガスの気流騒音を低減することができる。またさらに、排気ガスの高流量時は、翼効果による揚力が発生して大きく開口させることができるので、気ガスの圧力損失を低減することができる。

「第 9実施形態」

図 1 6は第 9実施形態の消音器の断面図である。第 9実施形態は、図 9に示す第 5実施形態と同様に、出口パイプを一本とした、いわゆるシングルテールチューブの消音器に本発明の騒音低麵構を設けた例である。

このように、第 9実施形態の消音器 1では、第 5実施形態と同様に、シングルテールチューブ型の消音器 1においても、第 1実施形態のダブルテールチューブ型の消音器 1と同様、第 2室 4を、低周波数型レゾネータ室、中周波数型レゾネータ室、拡張室とに変化させることにより、マフラ容積を増加させることなく幅広い周波の吐出音を減衰させることができる。

また、この第 9実施形態の消音器 1によれば、制御バルブ 1 4が閉状態のときに、第 2の小孔 1 6を閉塞するため、低周波数型レゾネータ室の消音効果をより高めることができる。

また、第 9実施形態の消音器 1によれば、制御バルブ 1 4が排気ガス流れ方向に対してわずかに湾曲しているので、排気ガスの気流騒音を低減することができる。またさらに、排気ガスの高流量時は、翼効果による揚力が発生して大きく開口させることができるので、排気ガスの圧力損失を低減することができる。

「第 1 0実施形態」

図 1 7は第 1 0実施形態の消音器の断面図である。第 1 0実施形態では、図 1 1に示す第 6実施形態と同様に、第 1室 3におレ、て中間パイプ 7と第 1の出口パイブ 8を略 U字状パイプ 2 6で連結させた構造としている。なお、第 2室 4に開口する中間パイプ 7の他端部分 7 bをフレアー形状としている。

そしてさらに、図 1 2に示す第 7実施形態と同様に、制御バルブ 1 4を湾曲形状とし、制御バルブ 1 4が閉状態のときに第 2の小孔 1 6を閉塞するように構成した。

このように、第 1 0実施形態では、第 6実施形態と同様に、シングルテールチユーブ型の消音器 1においても、エンジン回転数（排ガスのガス流量）に応じて段階的（この例では 3段階）に変化するので、低周波数域、中周波数域、高周波数域と幅広い周波数帯域での吐出音を減衰させることができる。

また、この第 1 0実施形態の消音器 1によれば、制御バルブ 1 4が閉状態のときに、第 2の小孔 1 6を閉塞するため、低周波数型レゾネータ室の消音効果をより高めることができる。

また、第 1 0実施形態の消音器 1によれば、制御バルブ 1 4が排気ガス流れ方向に対してわずかに湾曲しているので、排気ガスの気流騒音を低減することができる。またさらに、排気ガスの高流量時は、翼効果による揚力が発生して大きく開口させることができるので、排気ガスの圧力損失を低減することができる。「第 1 1実施形態」

図 1 8 (A) は第 1 1実施形態の制御バルブが設けられた部位の要部拡大縦断面図、図 1 8 (B) は第 1 1実施形態の制御バルブが設けられた部位の要部拡大横断面図である。

第 1 1実施の形態では、前述の第 7から第 1 0実施形態と同様に、制御バルブ 1 4を湾曲形状とし、制御バルブ 1 4が閉状態のときに第 2の小孔 1 6を閉塞するよう構成した。

そしてさらに、制御バルブ 1 4の先端部分（ェッジ）の角度が小さくなるように構成した。より具体的には、図 1 8 (B) に示すように、制御バルブ 1 4が大きく開いた位置 Cのときに、排気ガスの流れ方向の先端部分となるエッジ 1 4 a 力排気ガス流れ方向に向かうに従って、徐々に鋭角となるような形状とした。このように、第 1 1実施形態では、第 7から第 1 1実施の形態の効果にカロえ、制御バルブ 1 4の先端部分であるエッジ 1 4 aの角度が、排気ガス流れ方向に向かうに従って小さくなるように構成したので、制御バルブ 1 4表面付近の気流の剥離の発生が抑制される。これにより、排気ガス流量が大きく制御バルブ 1 4が出口パイプ 1 3に対して大きく開いた位置 Cとなったときにも、制御バルブ 1 4 により発生する気流騒音が低減される。

以上、本発明を適用した具体的な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態の消音器は、通常の内燃機関エンジンを搭載する自動車用の消音器としても使用できる他、エンジンと電気モータとを組み合わせたハイブリツドカー用の消音器、或いは、水素と酸素を反応させることで発電する電力を動力とする燃料電池自動車用の消音器としても使用することができる。また、第 5実施形態の消音器 1では、第 1の出口パイプ 8の入口部分 8 aの開口を他の部位の開口よりも大とするフレアー構造としたが、排気ガスの流入時の騒音及び圧力損失が大きく寄与しない場合は、フレアー構造を採用する必要はなレ、。

また、第 5実施形態の消音器 1では、第 1室 3に設けられる第 1の出口パイプ 8の外周囲を取り巻くように吸音部材 2 4を設けたが、気流発生音の寄与率が小さい ^は、吸音部材 2 4を設ける必要はない。

また、第 7から第 1 0実施形態では、制御バルブ 1 4を湾曲形状としたが、閉状態のときに第 2の小孔 1 6を閉塞できるものであれば、どのような形状でもよい。例えば、制御バルブ 1 4において発生する気流騒音が無視できる程度であれば、第 1実施形態（図 1及び 2 ) のように平板状であってもよい。

また、制御バルブ 1 4を均一な厚さとせず、閉状態のとき第 2の小孔 1 6を閉塞するように、薄板状の制御バルブ 1 4の周囲の第 2の小孔 1 6に対応する位置に、フランジを設けてもよい。

また、制御バルブ 1 4の表面に溝状の凹凸加工（いわゆるボルテックス ·ジェネレータ）を施して、気流騒音を低減するように構成してもよい。

本願は、 2 0 0 7年 6月 6日に日本国特許庁に出願された特願 2 0 0 7 - 1 5 0 4 8 1、 2 0 0 7年 8月 1 0日に日本国特許庁に出願された特願 2 0 0 7 - 2 0 9 8 6 0及ぴ 2 0 0 8年 5月 8日に日本国特許庁に出願された特願 2 0 0 8 - 1 2 2 2 2 2に基づく優先権を主張するものである。これらの出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims

請求の範囲

1. 筒状のマフラシェル（2) と、

鹏己マフラシェル（2) の内部空間を第 1室（3) と第 2室（4) とに仕切る仕切り構造 (5) と、

前記第 1室（3) と対応する位置に第 1の孔（11) を有し且つ出口部分（6 b) を前記第 2室（4) に設け、前記マフラシェル（2) 内に排ガスを導入させる入口通路（6) と、

前記仕切り構造（5) に固定され、前記第 1室（3) と前記第 2室（4) を連通させる中間通路（7) と、

前記マフラシェル（2) 内で消音された排ガスを外部へ排出させる第 1の出口通路（8) と、

前記第 2室（4) を、低周波 «の吐出音を減衰させる低周波レゾネータ室、中周波数域の吐出音を減衰させる中周波数型レゾネータ室、高周波数域の吐出音を減衰させる拡張室とに変化させる騒音低,構 (9) と、を備えた消音器。

2. 請求項 1に記載の消音器であって、

前記騒音低灘構 (9) は、

前記第 2室（4) で、前記入口通路（6) と前記入口通路（6) の出口部分（ 6 b) に連接して接続される第 2の出口通路（13) と、の接続部分に設けられ、この入口通路（6) を流れる排気ガスのガス流量に応じて該入口通路（6) の出口部分（6 b) を開閉する制御バルブ（14) と、

前記制御バルブ（14) を段階的に開度変ィ匕させる開度可変機構（15) と、前記制御バノレブ（14) の開度位置に応じて肅己第 2室（4) へと排気音及び排気ガスを流入させる編己第 2の出口通路（13) に形成された第 2の孔（1 6 ) と力らなる

消音器。

3. 請求項 1に記載の消音器であって、

前記騒音低灘構 (9) は、

前記入口通路（6) の出口部分（6 b) に設けられ、この入口通路（6) を流れる排気ガスのガス流量に応じて該入口通路（6) の出口部分（6 b) を開閉する第 1制御バルブ（14) と、

前記第 1制御バルブ（14) を段階的に開度変化させる第 1開度可変機構 (1 5) と、

前記入口通路（6) の延長線上であって、前記マフラシェル（2) の後端側のエンドプレート（1 2) を貫通して設けられた第 2の出口通路（13) の入口部分（13 a) に設けられ、前記第 1制御バルブ（14) が開いて前記第 2室（4 ) へと流入した排ガスのガス流量に応じてその入口部分（13 a) を開閉する第 2$lJ御ノノレブ（1 9) と、

前記第 2制御バルブ（1 9) を段階的に開度変化させる第 2開度可変機構 (2 0) と力らなる

消音器。

4. 請求項 1に記載の消音器であって、

前記騒音低灘構 (9) は、

前記第 2室（4) で前記入口通路（6) の出口部分（6 b) に連接して接続された中空通路（23) に設けられ、この入口通路（6) を流れる排気ガスのガス流量に応じて該入口通路（6) の出口部分（6 b) を開閉する制御バルブ（14 ) と、

前記制御バルブ（14) を段階的に開度変化させる開度可変機構（15) と、 ΙίίΙΒ制御バルブ（14) の開度位置に応じて前記第 2室（ 4 ) へと排気音及び排気ガスを流入させる前記中空通路（23) に形成された第 2の孔（16) とからなる

消音器。

5. 請求項 2から請求項 4の何れかに記載の消音器であって、

前記第 1室（3) において、前記中間通路（7) と前記第 1の出口通路（8) が略 U字状通路（17、 21、 26) で連結された

消音器。

6. 請求項 4に記載の消音器であって、

前記第 1の出口通路（8) には、前記第 2室（4) に開口する第 3の孔（25 ) が形成された

消音器。

7. 請求項 2に記載の消音器であって、

前記第 2の孔（16) は、前記出口通路（13) において、前記制御バルブ（ 14) が閉状態のときに該制御バルブ（14) によって閉塞される位置に設けられる

消音器。

8. 請求項 2に記載の消音器であつて、

前記制御バルブ（14) は、開状態のときに、排気ガスの流れに臨む面が凸となる湾曲形状を有している

消音器。

9. 請求項 8に記載の消音器であって、

前記制御バルブ（14) は、開状態のときに、排気ガス流れ下流方向側に向かうに従つて鋭角となるように形成されている

消音器。