(57)【要約】【課題】消音装置の内部で発生する共鳴音を消音することができる消音装置を提供する。【解決手段】マフラ３０は、内部に、インレットパイプ３２に形成された第１の連通孔３２Ａの内方からインレットパイプ３２の下流開口端を通して第１の連通孔３２Ａの外方までの第１の干渉経路と、インレットパイプ３２に形成された第２の連通孔３２Ｂの内方からインレットパイプ３２の下流開口端を通して第２の連通孔３２Ｂの外方までの第２の干渉経路と、アウトレットパイプ３３に形成された第３の連通孔３３Ａの内方からアウトレットパイプ３３の上流開口端を通して第３の連通孔３３Ａの外方までの第３の干渉経路とを有する。そして、マフラ３０内の共鳴音を消音するために、共鳴周波数を消す対象となる拡張室の排気方向長さをＬとしたときに、干渉経路の長さＬ１ないしＬ３を適宜設定する。【選択図】図２
2014211120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
消音装置内に形成され、互いに連通される１つ以上の拡張室と、前記拡張室に挿通され、排気ガスを前記消音装置内に導入するインレットパイプと、前記拡張室に挿通され、排気ガスを前記消音装置から導出するアウトレットパイプとを備え、
前記インレットパイプの下流開口端から放出された排気ガスが前記消音装置内で反転されて前記アウトレットパイプの上流開口端に導入される消音装置であって、
前記インレットパイプおよび前記アウトレットパイプに、前記拡張室に連通する第１ないし第３の連通孔が形成され、
共鳴周波数を消す対象となる前記拡張室の排気方向長さをＬ、前記インレットパイプに形成された第１の連通孔の内方から前記インレットパイプの下流開口端を通して前記第１の連通孔の外方までの干渉経路をＬ１、前記インレットパイプに形成された前記第２の連通孔の内方から前記インレットパイプの下流開口端を通して前記第２の連通孔の外方までの干渉経路、または、前記アウトレットパイプに形成された前記第２の連通孔の内方から前記アウトレットパイプの上流開口端を通して前記第２の連通孔の外方までの干渉経路をＬ２、前記アウトレットパイプに形成された前記第３の連通孔の内方から前記アウトレットパイプの上流開口端を通して前記第３の連通孔の外方までの干渉経路をＬ３とした場合に、前記Ｌ１ないし前記Ｌ３を、
Ｌ１＝（２ｉ−１）Ｌ（但し、ｉは、１以上の自然数）、
Ｌ２＝（２ｊ−１）Ｌ／２（但し、ｊは、１以上の自然数）、
Ｌ３＝（２ｋ−１）Ｌ／４（但し、ｋは、１以上の自然数）に設定し、
さらに、前記第３の連通孔を前記Ｌ３±Ｌ／１６の距離に設定したことを特徴とする消音装置。
【請求項２】
共鳴周波数を消す対象となる前記拡張室内に前記第１の連通孔が位置することを特徴とする請求項１に記載の消音装置。
【請求項３】
前記第２の連通孔が、前記インレットパイプの下流開口端側に形成され、前記第２の連通孔が位置する拡張室が、共鳴周波数を消す対象となる前記拡張室に隣接する拡張室であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の消音装置。
【請求項４】
前記第３の連通孔が、共鳴周波数を消す対象となる前記拡張室に隣接する前記拡張室に位置することを特徴とする請求項３に記載の消音装置。
【請求項５】
前記拡張室が、前記排気方向に沿って３つ設けられ、
前記拡張室は、筐体内を２つのセパレータで区切ることによって形成され、
前記２つのセパレータは、前記干渉経路Ｌ１ないしＬ３を形成する開口部を有することを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか一項に記載の消音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に用いられる消音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に用いられる排気装置としては、排気系にベース経路および第１ないし第３干渉経路を備えることで、排気管に発生する定在波を干渉によって低減させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
第１干渉経路は、ベース経路の経路上の１／２位置を上流端とし、ベース経路の下流端を下流端とし、経路長がベース経路の経路長に等しい経路に形成されている。第２干渉経路は、ベース経路の経路上の上流側の１／４位置を上流端とし、ベース経路の下流端を下流端とし、経路長がベース経路の経路長に等しい経路に形成されている。
【０００４】
さらに、第３干渉経路は、第１干渉経路の経路上の上流側の１／４位置を上流端とし、ベース経路の下流端を下流端とし、経路長がベース経路の経路長に等しい経路に形成されている。
【０００５】
このように構成されることで、排気系の排気管に発生する基本波長の定在波および１／２波長の定在波をベース経路の下流端でともに打ち消し、排気騒音を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２８５２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の消音装置にあっては、排気管全体で発生する音波を消音するものであり、消音装置自体の共振周波数で共振する共鳴音を消音することについては、何ら考慮されておらず、消音性能を改善する余地がある。
【０００８】
そこで、本発明は、消音装置の内部で発生する共鳴音を消音することができる消音装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る消音装置は、上記目的達成のため、（１）消音装置内に形成され、互いに連通される１つ以上の拡張室と、前記拡張室に挿通され、排気ガスを前記消音装置内に導入するインレットパイプと、前記拡張室に挿通され、排気ガスを前記消音装置から導出するアウトレットパイプとを備え、前記インレットパイプの下流開口端から放出された排気ガスが前記消音装置内で反転されて前記アウトレットパイプの上流開口端に導入される消音装置であって、前記インレットパイプおよび前記アウトレットパイプに、前記拡張室に連通する第１ないし第３の連通孔が形成され、共鳴周波数を消す対象となる前記拡張室の排気方向長さをＬ、前記インレットパイプに形成された第１の連通孔の内方から前記インレットパイプの下流開口端を通して前記第１の連通孔の外方までの干渉経路をＬ１、前記インレットパイプに形成された前記第２の連通孔の内方から前記インレットパイプの下流開口端を通して前記第２の連通孔の外方までの干渉経路、または、前記アウトレットパイプに形成された前記第２の連通孔の内方から前記アウトレットパイプの上流開口端を通して前記第２の連通孔の外方までの干渉経路をＬ２、前記アウトレットパイプに形成された前記第３の連通孔の内方から前記アウトレットパイプの上流開口端を通して前記第３の連通孔の外方までの干渉経路をＬ３とした場合に、前記Ｌ１ないし前記Ｌ３を、Ｌ１＝（２ｉ−１）Ｌ（但し、ｉは、１以上の自然数）、Ｌ２＝（２ｊ−１）Ｌ／２（但し、ｊは、１以上の自然数）、Ｌ３＝（２ｋ−１）Ｌ／４（但し、ｋは、１以上の自然数）に設定し、さらに、前記第３の連通孔を前記Ｌ３±Ｌ／１６の距離に設定している。
【００１０】
この消音装置は、共鳴周波数を消す対象となる拡張室の排気方向長さをＬとしたときに、干渉経路の長さＬ１ないしＬ３を適宜設定することにより、消音装置の内部で発生する共鳴音を抑制することができる。
【００１１】
本発明に係る消音装置は、上記（１）に記載の消音装置において、（２）共鳴周波数を消す対象となる前記拡張室内に前記第１の連通孔が配置するものから構成されている。
【００１２】
この消音装置は、排気方向長さＬを有する拡張室によって発生する複数の波長の共鳴のうちの幾つかを、干渉経路Ｌ１と第１の連通孔との干渉によって消音することができる。
【００１３】
本発明に係る消音装置は、上記（１）または（２）に記載の消音装置において、（３）前記第２の連通孔が、前記インレットパイプの下流開口端側に形成され、前記第２の連通孔が位置する拡張室が、共鳴周波数を消す対象となる前記拡張室に隣接する拡張室であるものから構成されている。
【００１４】
この消音装置は、排気方向長さＬを有する拡張室によって発生する複数の波長の共鳴のうち、干渉経路Ｌ１と第１の連通孔との干渉によって消音されない共鳴音を、干渉経路Ｌ２と第２の連通孔とによって消音することができる。
【００１５】
本発明に係る消音装置は、上記（３）に記載の消音装置において、（４）前記第３の連通孔が、共鳴周波数を消す対象となる前記拡張室に隣接する前記拡張室に位置するものから構成されている。
【００１６】
この消音装置は、排気方向長さＬを有する拡張室によって発生する複数の波長の共鳴のうち、干渉経路Ｌ１と第１の連通孔との干渉および干渉経路Ｌ２と第２の連通孔との干渉によって消音されない共鳴音を、干渉経路Ｌ３と第３の連通孔とによって消音することができる。この結果、排気方向長さＬを有する拡張室によって発生する複数の波長の共鳴の全てを消音することができる。
【００１７】
本発明に係る消音装置は、上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の消音装置において、（５）前記拡張室が、前記排気方向に沿って３つ設けられ、前記拡張室は、筐体内を２つのセパレータで区切ることによって形成され、前記２つのセパレータは、前記干渉経路Ｌ１ないしＬ３を形成する開口部を有するものから構成されている。
【００１８】
この消音装置は、２つのセパレータによって区切られた３つの拡張室を有し、２つのセパレータに干渉経路Ｌ１ないしＬ３を形成する開口部が形成されるので、３つの干渉経路Ｌ１〜Ｌ３を形成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、消音装置の内部で発生する共鳴音を消音することができる消音装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る消音装置を示す図であり、消音装置を有する車両の排気装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る消音装置の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る消音装置のセパレータの正面図である。
【図４】図１の拡張室の排気方向長さを波長で割った値と消音量との関係を示す図である。
【図５】干渉経路を使用した消音の仕組みを説明するための図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る消音装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る消音装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図５は、本発明に係る消音装置の第１の実施の形態を示す図である。なお、以下の説明においては、本発明の消音装置を車両の排気装置２０に適用した例を示している。
【００２２】
図１において、排気装置２０は、直列４気筒の内燃機関としてのエンジン１０に接続されており、エンジン１０から排出される排気ガスを浄化するとともに、発生する排気音の音圧の増大を抑制しつつ、排気ガスを大気に排出するよう構成されている。
【００２３】
エンジン１０は、車両の駆動源となるエンジン本体１１と、エンジン本体１１から排出される排気ガスを流通させる排気マニホールド１２とを有している。なお、エンジン１０は、直列４気筒に限られず、直列３気筒または直列５気筒以上で構成されていてもよく、左右に分割されたそれぞれのバンクに３気筒以上の気筒を有するＶ型エンジンで構成されていてもよい。
【００２４】
排気マニホールド１２は、エンジン本体１１の第１気筒から第４気筒にそれぞれ連通する排気ポートにそれぞれ接続される４つの排気枝管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、排気枝管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの下流側を集合させる排気集合管１２ｅとから構成されている。このエンジン１０の各気筒から排気される排気ガスは、排気枝管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを介して排気集合管１２ｅに導入されるようになっている。
【００２５】
排気装置２０は、触媒コンバータ２１ａ、２１ｂからなる触媒コンバータ２１と、自在継手２２を介して触媒コンバータ２１ａに連結されたフロントパイプ２３と、自在継手２４を介して触媒コンバータ２１ｂに連結されたセンターパイプ２５と、センターパイプ２５に連結された消音装置としてのマフラ３０とを備えている。
【００２６】
この排気装置２０は、車両の床下に弾性的に垂下されるようにしてエンジン１０の下流側に設置されている。なお、上流側とは、エンジン１０から排出される排気ガスの排気方向における上流側を示し、下流側とは、この排気ガスの排気方向における下流側を示している。
【００２７】
触媒コンバータ２１ａ、２１ｂは、それぞれハニカム基材や粒状の活性アルミナ製担体に白金、パラジウム等の触媒を付着させたものからなり、これらを収納する本体ケースを有している。上流端で排気集合管１２ｅの下流端に接続された触媒コンバータ２１ａおよび下流端でセンターパイプ２５に接続された触媒コンバータ２１ｂは、それぞれ、排気集合管１２ｅから排気された排気ガス中のＮＯｘの還元やＣＯ、ＨＣの酸化を行うようになっている。
【００２８】
自在継手２２は、ボールジョイントなどの球面継手から構成されており、触媒コンバータ２１ａとフロントパイプ２３との相対変位を許容するようになっている。この自在継手２４も、自在継手２２と同様、ボールジョイントなどの球面継手から構成されており、触媒コンバータ２１ｂとセンターパイプ２５との相対変位を許容するようになっている。
【００２９】
フロントパイプ２３は、円筒状に形成されており、触媒コンバータ２１ａから排出される排気ガスを触媒コンバータ２１ｂに流通させる排気通路２３ａを有している。センターパイプ２５も、フロントパイプ２３と同様、円筒状に形成されており、排気通路２５ａを有し、触媒コンバータ２１ｂから排出される排気ガスを上流開口端から下流開口端に流通させるようになっている。
【００３０】
センターパイプ２５の下流開口端は、マフラ３０に挿入されるインレットパイプ３２に接続されており、排気ガスは、センターパイプ２５からインレットパイプ３２を通してマフラ３０内に流入される。
【００３１】
図１および図２に示すように、マフラ３０は、筐体３４と、筐体３４内で排気方向に沿って分割され、互いに連通される第１ないし第３の拡張室３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃと、第１ないし第３の拡張室３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃに挿通され、排気ガスをマフラ３０内に導入するインレットパイプ３２と、第１ないし第３の拡張室３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃに挿通され、排気ガスをマフラ３０から導出するアウトレットパイプ３３とを含んで構成される。インレットパイプ３２から筐体３４内に流入した排気ガスは、アウトレットパイプ３３から排出されるようになっており、マフラ３０内で排気音が消音されるようになっている。
【００３２】
第１ないし第３の拡張室３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃは、筐体３４内を二枚のセパレータ３５、３６で区切ることによって筐体３４内に形成されており、セパレータ３５、３６を通して互いに連通される。第１の拡張室３１Ａは、マフラ３０の上流側に配置されており、第２の拡張室３１Ｂは、マフラ３０の中心に配置されている。また、第３の拡張室３１Ｃは、マフラ３０の下流側に配置されている。
【００３３】
また、第２の拡張室３１Ｂは、後述する３つの干渉経路によって、その共鳴周波数の音波を消す対象となっており、Ｌで示す排気方向長さを有している。なお、この排気方向長さＬは、任意である。
【００３４】
インレットパイプ３２は、円筒状に形成されており、第１ないし第３の拡張室３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃに挿通され、排気ガスをマフラ３０内に導入する。具体的には、インレットパイプ３２は、センターパイプ２５に連結される上流開口端が筐体３４外に配置されており、筐体３４の外壁、第１の拡張室３１Ａ、セパレータ３５、第２の拡張室３１Ｂおよびセパレータ３６を貫通し、下流開口端が第３の拡張室３１Ｃ内に配置される。
【００３５】
また、インレットパイプ３２には、第２の拡張室３１Ｂに連通する第１の連通孔３２Ａと、第３の拡張室３１Ｃに連通する第２の連通孔３２Ｂとが形成される。具体的には、共鳴周波数を消す対象となる第２の拡張室３１Ｂ内に第１の連通孔３２Ａが配置されており、インレットパイプ３２の下流開口端が配置される第３の拡張室３１Ｃ内に第２の連通孔３２Ｂが配置される。
【００３６】
アウトレットパイプ３３は、円筒状に形成されており、第１ないし第３の拡張室３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃに挿通され、排気ガスをマフラ３０から大気中に排出する。具体的には、アウトレットパイプ３３は、上流開口端が第１の拡張室３１Ａ内に配置され、セパレータ３５、第２の拡張室３１Ｂ、セパレータ３６、第３の拡張室３１Ｃおよび筐体３４の外壁を貫通し、下流開口端が筐体３４外に配置される。
【００３７】
また、アウトレットパイプ３３には、第３の拡張室３１Ｃに連通する第３の連通孔３３Ａないし３３Ｃが形成される。具体的には、インレットパイプ３２の下流開口端が配置される第３の拡張室３１Ｃ内に第３の連通孔３３Ａないし３３Ｃが配置される。
【００３８】
筐体３４は、円筒状に形成されており、内部にインレットパイプ３２およびアウトレットパイプ３３の一部、セパレータ３５、３６および第１ないし第３の拡張室３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃを収容する。筐体３４内で、インレットパイプ３２の下流開口端から放出された排気ガスが反転されてアウトレットパイプ３３の上流開口端に導入される。
【００３９】
セパレータ３５、３６は、図３に示すように、筐体３４内の区画部材である。セパレータ３５は、筐体３４内を、第１の拡張室３１Ａと第２の拡張室３１Ｂとに区画しており、セパレータ３６は、筐体３４内を、第２の拡張室３１Ｂと第３の拡張室３１Ｃとに区画している。セパレータ３５、３６は、後述する各干渉経路を形成する開口部３５ａ、３５ｂ、３６ａ、３６ｂを有する。
【００４０】
また、本実施の形態のマフラ３０は、筐体３４の内部に、インレットパイプ３２に形成された第１の連通孔３２Ａの内方からインレットパイプ３２の下流開口端を通して第１の連通孔３２Ａの外方までの第１の干渉経路と、インレットパイプ３２に形成された第２の連通孔３２Ｂの内方からインレットパイプ３２の下流開口端を通して第２の連通孔３２Ｂの外方までの第２の干渉経路と、アウトレットパイプ３３に形成され基準となる第３の連通孔３３Ａの内方からアウトレットパイプ３３の上流開口端を通して第３の連通孔３３Ａの外方までの第３の干渉経路とを備えている。ここで、第１の干渉経路の長さをＬ１、第２の干渉経路の長さをＬ２、第３の干渉経路の長さをＬ３と定義する。
【００４１】
そして、第２の拡張室３１Ｂの排気方向長さＬを基準として、第１ないし第３の干渉経路の長さＬ１ないしＬ３は、
Ｌ１＝（２ｉ−１）Ｌ（但し、ｉは、１以上の自然数）、
Ｌ２＝（２ｊ−１）Ｌ／２（但し、ｊは、１以上の自然数）、
Ｌ３＝（２ｋ−１）Ｌ／４（但し、ｋは、１以上の自然数）、
となるように第１ないし第３の連通孔３２Ａ、３２Ｂ、３３Ａの位置が規定される。
【００４２】
また、第３の連通孔３３Ｂ、３３Ｃは、基準とする第３の連通孔３３Ａに対して、Ｌ３±Ｌ／１６の距離に設定される。
【００４３】
ここで、図４および図５を参照しながら、マフラ３０の動作原理について具体的に説明する。
【００４４】
まず、第２の拡張室３１Ｂの排気方向長さはＬで定義されるので、その固有波長は、
λ＝２Ｌ／ｎ（但し、ｎは、１以上の自然数）……（１）
で表される。
【００４５】
固有波長λにおいて共鳴した音は、図４に示すように、消音量が低い音の谷を有する。この音の谷の波長は、上記式（１）から拡張室３１Ｂの排気方向長さＬの２倍、１倍、２／３倍、１／２Ｌ、２／５Ｌ、１／３Ｌ、２／７Ｌ、１／４Ｌ……となる。
【００４６】
図５に示すように、この音の谷の波長Ａを消すためには、この波長Ａと同じ波長で位相が半周期ずれている音波で相殺する必要があり、干渉経路の長さをＬ´とすると音の干渉によって消音できる波長は、
λ´＝２Ｌ´／（２ｎ−１）（但し、ｎは、１以上の自然数）……（２）
で表される。
【００４７】
したがって、音の干渉により、消音できる波長は、上記式（２）から干渉経路の２倍、２／３倍、２／５倍……となる。
【００４８】
このような原理に基づき、本実施の形態のマフラ３０は、第２の拡張室３１Ｂで発生する消音の谷の波長Ａを消音するために、干渉経路の長さＬ１ないしＬ３を適宜設定したものである。
【００４９】
まず、次数ｎ＝１，３，５，７，…のときの固有波長λ（＝２Ｌ，２Ｌ／３，２Ｌ／５，２Ｌ／７，…）を有する音を消音すべく第１の干渉経路の長さＬ１を決定する。かかる固有波長λ１は、
λ１＝２Ｌ／（２ｍ−１）（但し、ｍは、１以上の自然数）……（３）
で表される。
【００５０】
そして、図５に示すように、固有波長λ１の音波（図中における波Ａ）を消すためには、干渉により消音できる波長λ１´＝λ１とすればよいので、式（２）、（３）より、ｎをｉに置き換えて、２Ｌ´／（２ｉ−１）＝２Ｌ／（２ｍ−１）として、この式を変形して、
Ｌ´＝（２ｉ−１）Ｌ／（２ｍ−１）（但し、ｉ，ｍは、１以上の自然数）…（４）
で表される。
【００５１】
波長λ１のうち最も長いものは、ｍ＝１であるときの波長であり、式（４）において、ｍ＝１のときの干渉経路の長さＬ´をＬ１と決定すれば、ｍが２以上の場合の固有波長λ１も第１の干渉経路で相殺することができる。よって、第１の干渉経路の長さＬ１は、
Ｌ１＝（２ｉ−１）Ｌ（但し、ｉは、１以上の自然数）……（５）
で表される。
【００５２】
次に、次数ｎ＝２，６，１０，…のときの固有波長λ（＝Ｌ，Ｌ／３，Ｌ／５，…）を有する音を消音すべく第２の干渉経路の長さＬ２を決定する。まず、かかる固有波長λ２は、
λ２＝Ｌ／（２ｐ−１）（但し、ｐは、１以上の自然数）……（６）
で表される。
【００５３】
そして、図５に示すように、固有波長λ２の音波（図中における波Ａ）を消すためには、干渉により消音できる波長λ２´＝λ２とすればよいので、式（２）、（６）より、ｎをｊに置き換えて、２Ｌ´／（２ｊ−１）＝Ｌ／（２ｐ−１）を変形すると、
Ｌ´＝（２ｊ−１）Ｌ／｛２（２ｐ−１）｝（但し、ｊ，ｐは、１以上の自然数）……（７）
【００５４】
波長λ２のうち最も長いものは、ｐ＝１であるときの波長であり、式（７）においてｐ＝１のときの干渉経路の長さＬ´をＬ２と決定すれば、ｐが２以上の場合の固有波長λ２も第２の干渉経路で相殺することができる。よって、第２の干渉経路の長さＬ２は、
Ｌ２＝（２ｊ−１）Ｌ／２（但し、ｊは、１以上の自然数）
で表される。
【００５５】
次に、次数ｎ＝４，８，１２，…のときの固有波長λ（＝Ｌ／２，Ｌ／４，Ｌ／６，…）を有する音を消音すべく第３の干渉経路の長さＬ３を決定する。まず、かかる固有波長λ３は、
λ３＝Ｌ／２ｑ（但し、ｑは、１以上の自然数）……（８）
で表される。
【００５６】
そして、図５に示すように、固有波長λ３の音波（図中における波Ａ）を消すためには、干渉により消音できる波長λ´＝λ３とすればよいので、式（２）、（８）より、ｎをｋに置き換えて、２Ｌ´／（２ｋ−１）＝Ｌ／２ｑとして、この式を変形すると、
Ｌ´＝（２ｋ−１）Ｌ／４ｑ（但し、ｋ，ｑは、１以上の自然数）……（９）
【００５７】
波長λ３のうち最も長いものは、ｑ＝１であるときの波長であり、式（９）においてｑ＝１のときの干渉経路の長さＬ´をＬ３と決定すれば、ｑが２以上の場合の固有波長λ３も第３の干渉経路で相殺することができる。よって、第３の干渉経路の長さＬ３は、
Ｌ３＝（２ｋ−１）Ｌ／４（但し、ｋは、１以上の自然数）……（１０）
で表される。
【００５８】
ここで、第３の干渉経路が一番短い場合は、ｋ＝１のときであり、そのとき、Ｌ３＝Ｌ／４である。この長さＬ３＝Ｌ／４の干渉経路で消音できる波長λ３は、
λ３＝２Ｌ３／（２ｌ−１）＝Ｌ／２（２ｌ−１）（但し、ｌは、１以上の自然数）
よって、Ｌ／２，Ｌ／６，Ｌ／１０，Ｌ／１４，…
これには、本来の第３の干渉経路Ｌ３で消したい、式（１）において、ｎ＝８，１６，…の場合のＬ／４，Ｌ／８，…が含まれない。
【００５９】
波長Ｌ／４の音波を消せる干渉経路をＬ３´とし、式（２）のＬ´にＬ３´を、λ´にＬ／４を代入して変形すると、
Ｌ３´＝（Ｌ／４）×｛（２ｎ−１）／２｝
ｎ＝２を代入すると、Ｌ３´＝３Ｌ／８
Ｌ３´−Ｌ３＝３Ｌ／８−Ｌ／４＝Ｌ／８
よって、第３の連通孔３３Ｂ、３３ＣをＬ３±Ｌ／１６の範囲より大きく設定すれば、干渉経路としてはＬ／８の差が確保でき、Ｌ／４の波長の音波を消すことができる。Ｌ／８，…の波長の音波については、波長Ｌ／８の音波を消せる干渉経路をＬ３´´とすると、Ｌ３´´−Ｌ３＜Ｌ／８となるため、上記の干渉経路差Ｌ／８があれば、その間に複数の連通孔が存在し、それより短い干渉経路差があることになるので消せる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態のマフラ３０は、共鳴周波数を消す対象となる第２の拡張室３１Ｂの排気方向長さをＬとしたときに、干渉経路Ｌ１〜Ｌ３の長さを適宜設定することにより、マフラ３０の内部で発生する共鳴音を抑制することができる。
【００６１】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明に係る消音装置の第２の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。
【００６２】
第１の実施の形態においては、インレットパイプ３２には、第１の連通孔３２Ａと第２の連通孔３２Ｂとが形成されており、アウトレットパイプ３３には、第３の連通孔３３Ａが形成された。これに対して、本実施の形態のマフラ３０のインレットパイプ３２には、第１の連通孔３２Ａが形成されており、アウトレットパイプ３３には、第１の拡張室３１Ａに連通する第２の連通孔３３Ｂと、第３の連通孔３３Ａとが形成されてもよい。
【００６３】
かかる構成によって、本実施の形態のマフラ３０は、インレットパイプ３２に形成された第１の連通孔３２Ａの内方からインレットパイプ３２の下流開口端を通して第１の連通孔３２Ａの外方までの第１の干渉経路と、アウトレットパイプ３３に形成された第２の連通孔３３Ｂの内方からアウトレットパイプ３３の上流開口端を通して第２の連通孔３３Ｂの外方までの第２の干渉経路と、アウトレットパイプ３３に形成された第３の連通孔の内方からアウトレットパイプ３３の上流開口端を通して第３の連通孔３３Ａの外方までの第３の干渉経路とを有するようにしてもよい。
【００６４】
ここで、本実施の形態における、第１の干渉経路の長さＬ１、第２の干渉経路の長さＬ２、第３の干渉経路の長さＬ３は、第１の実施の形態と同様に規定される。
【００６５】
なお、上記各実施の形態においては、車両のマフラ３０に適用しているが、これに限らず、船舶、航空機等の駆動源の排気音を消音する消音装置に適用することができる。
【００６６】
また、上記各実施の形態においては、第２の連通孔３２Ｂが、第３の拡張室３１Ｃに位置するインレットパイプ３２の部位に形成されるとともに第２の連通孔３３Ｂが、第１の拡張室３１Ａ内に位置するアウトレットパイプ３３の部位に形成されるが、これに限定されるものではない。
【００６７】
また、上記各実施の形態においては、第１の拡張室３１Ａないし第３の拡張室３１Ｃの３つの拡張室を備えたマフラ３０を例にしているが、４つ以上の拡張室を備えるマフラに適用してもよい。
【００６８】
以上のように、本発明に係る消音装置は、消音装置の内部で発生する共鳴音を消音することができるという効果を奏するものであり、車両等に用いられる消音装置等として有用である。
【符号の説明】
【００６９】
３０…マフラ（消音装置）、３１Ａ…第１の拡張室、３１Ｂ…第２の拡張室、３１Ｃ…第３の拡張室、３２…インレットパイプ、３３…アウトレットパイプ、３４…筐体、３５、３６…セパレータ、３２Ａ…第１の連通孔、３２Ｂ、３３Ｂ…第２の連通孔、３３Ａ…第３の連通孔、３５ａ、３５ｂ、３６ａ、３６ｂ…開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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