(57)【要約】  筐体と、インレットパイプと、アウトレットパイプと、第１開口を有する第１仕切板と、第２開口を有する第２仕切板とを含む消音装置を開示する。第１仕切板および筐体によって、インレットパイプと連通する第１チャンバを規定する。第２仕切板および筐体によって、アウトレットパイプと連通する第２チャンバを規定する。第２仕切板は、第１仕切板と離間されて、中間チャンバを規定する。また消音装置は、中間チャンバに封入される吸音材も含む。インレットパイプから入る排気騒音は、第１チャンバに入り、第１開口を通って中間チャンバに入り、第２開口を通って第２チャンバに入り、アウトレットパイプを通って外に出る。排気騒音は、吸音材を通過するときに低減される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両排気系用消音装置であって、
インプット壁およびアウトプット壁を有する筐体と、
開口を有する第１および第２の仕切板であって、筐体内において、インプット壁およびアウトプット壁の一方とインプットチャンバを規定し、インプット壁およびアウトプット壁の他方とアウトプットチャンバを規定し、かつ該第１および第２の仕切板の間に中間チャンバを規定する第１および第２の仕切板と、
中間チャンバに位置付けられる吸音材と、
インプット壁を貫通して筐体に入り、インプットチャンバ内で終端するインレットパイプと、
一端がアウトプットチャンバ内に位置付けられ、他端がアウトプット壁を貫通して筐体外にあるアウトレットパイプとを含むことを特徴とする車両排気系用消音装置。
【請求項２】
インプットチャンバはアウトプット壁に隣接し、インレットパイプはインプット壁からアウトプットチャンバおよび中間チャンバを通ってインプットチャンバ内で終端するように延設され、インレットパイプには、インレットパイプと中間チャンバとの間における流体の連通を可能にする開口がさらに含まれ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】
アウトプットチャンバはインプット壁に隣接し、アウトレットパイプはアウトプットチャンバから中間チャンバおよびインプットチャンバを通ってアウトプット壁まで延設され、アウトレットパイプには、中間チャンバとアウトレットパイプとの間における流体の連通を可能にする開口がさらに含まれることを特徴とする、請求項２に記載の消音装置。
【請求項４】
インプットチャンバから中間チャンバを通ってアウトプットチャンバに延びる貫流パイプであって、その一端の開放面積が排気流の圧力に応じて変化するように動作するバルブを該一端に有する貫流パイプをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の消音装置。
【請求項５】
吸音材は、ロービング材を含むことを特徴とする、請求項１に記載の消音装置。
【請求項６】
ロービング材は、繊維ガラスの繊維束を含むことを特徴とする、請求項５に記載の消音装置。
【請求項７】
ロービング材は、玄武岩ウール束を含むことを特徴とする、請求項５に記載の消音装置。
【請求項８】
補助吸音材を収納する補助吸音チャンバを筐体とともに規定する中実の第３の仕切板をさらに含み、アウトレットパイプが補助吸音チャンバおよび中間チャンバを通って延設され、アウトレットパイプと補助吸音チャンバとの間における流体の連通を可能にする穿孔がアウトレットパイプに空けられていることを特徴とする、請求項１に記載の消音装置。
【請求項９】
吸音材は第１密度のロービング材を含み、補助吸音材は第２密度のロービング材を含むことを特徴とする、請求項８に記載の消音装置。
【請求項１０】
第１密度は第２密度よりも低いことを特徴とする、請求項９に記載の消音装置。
【請求項１１】
インプットチャンバはインプット壁に隣接し、インレットパイプはインプット壁を貫通してインプットチャンバ内で終端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１２】
アウトプットチャンバは、アウトプット壁に隣接することを特徴とする、請求項１１に記載の消音装置。
【請求項１３】
インプットチャンバからアウトプットチャンバに延びる貫流パイプであって、その一端の開放面積が排気流の圧力に応じて変化するように動作するバルブを該一端に有する貫流パイプをさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載の消音装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、消音装置に関し、より具体的には、吸音材を備える消音装置に関する。
背景
本節の記載は、本発明に関連する背景の情報を提供するものにすぎず、先行技術を構成するものではない。
【０００２】
エンジン排気騒音を低減するために、排気系に消音装置を設けることは公知である。しかしながら、従来の消音装置の場合、作動状態によっては、充分に排気騒音を低減することができない。たとえば、エンジン回転数が低いときに排気系における排気騒音が低周波となることがあるが、従来の消音装置の設計では、この低周波音を充分に低減することができない。また、定在波、すなわち排気系内の共鳴によって、過剰な騒音が発生することもある。このような定在波を消音装置で低減することは、標準的な反射消音装置のチューニング技術がこのような目的のためには概して有用でないことから、困難であるといえる。
【０００３】
したがって、低周波の排気騒音および／または定在波も含めた排気騒音を排気系内でより効果的に低減する消音装置が必要である。
【０００４】
概要
車両排気系用消音装置は、インプット壁およびアウトプット壁を有する筐体を含む。筐体内にある第１および第２の開口を有する仕切板は、インプット壁およびアウトプット壁の一方とインプットチャンバを規定し、インプット壁およびアウトプット壁の他方とアウトプットチャンバを規定する。中間チャンバは、第１および第２の仕切板の間に位置し、筐体によって規定される。この中間チャンバに消音材が配置される。インレットパイプは、インプット壁を貫通して筐体に入り、インプットチャンバ内で終端する。アウトレットパイプは、一端がアウトプットチャンバにあり、他端がアウトプット壁を貫通して筐体の外に出ている。
【０００５】
その他の適用範囲は、本明細書の記載から明らかになるであろう。当然のことながら、この記載および具体例は、例示の目的のためのものにすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【０００６】
図面
本明細書に添付する図面は、例示の目的のためのものにすぎず、なんら本発明の範囲を限定するものではない。
【０００７】
詳細な説明
以下の記載は、本質的に例示にすぎず、本発明、用途、または使用を限定するものではない。
【０００８】
図１および図２に車両１０の一部を示す。より具体的には、車両１０の排気系１２の一部を示している。排気系１２は、消音装置１４を含む。当然のことではあるが、本発明の範囲を逸脱しない範囲であれば、排気系１２および消音装置１４を車両１０以外の他の機器に含まれるものとしてもよい。以下でより詳細に検討するように、消音装置１４によって排気系１２内の排気騒音を低減させる。
【０００９】
消音装置１４は、筐体１６を含む。筐体１６は、第１の壁１８、第２の壁２０、および外壁２２を含む。第１の壁１８、第２の壁２０、および外壁２２は、それぞれ金属板から作製可能である。第１および第２の壁１８，２０は、実質的に扁平で、図２に示すような卵型の形状を有し、外壁２２は管状の形状を有する。外壁２２の一端が、第１の壁１８の外周と連結する。外壁２２の他端が、第２の壁２０の外周と連結する。このように、第１および第２の壁１８，２０は、互いに離間して実質的に平行に配置される。また、筐体１６によって、第１および第２の壁１８，２０と外壁２２との間に、消音装置１４の内部空間２４が規定される。第１の壁１８はインレット開口２３を有し、第２の壁２０はアウトレット開口２５を有する。
【００１０】
消音装置１４は、インレットパイプ２６も含む。インレットパイプ２６は、軸方向に一直線に延び、金属管から作製可能である。インレットパイプ２６は、第１端部２８および第２端部３０を含む。第１端部２８は、インレット開口２３を通って延設される。また第１端部２８は、車両１０のエンジン（図示せず）と流体連通し、ここから排気ガスを受取る。インレットパイプ２６の第２端部３０は、筐体１６内に配置される。このように排気ガスは、図１の破線矢印で示すように、車両１０のエンジンからインレットパイプ２６を通って、消音装置１４の内部空間２４に流れ込む。
【００１１】
さらに消音装置１４は、アウトレットパイプ３２を含む。アウトレットパイプ３２は、軸方向に一直線に延び、金属管から作製可能である。アウトレットパイプ３２は、第１端部３４および第２端部３６を含む。第１端部３４は、筐体１６内に配置される。第２端部３６は、アウトレット開口２５を通って延設される。また第２端部３６は、車両１０のテールパイプ（図示せず）と流体連通してもよい。したがって、車両１０のエンジンから出た排気ガスは、図１の破線矢印で示すように、インレットパイプ２６を通って消音装置１４に入り、アウトレットパイプ３２を通って消音装置から出る。
【００１２】
消音装置１４は、さらに第１仕切板３８を含む。第１仕切板３８は、実質的に扁平で、図２に示すような卵型の形状を有する。第１仕切板３８は、金属板から作製可能である。第１仕切板３８の外周は、外壁２２に連結され、第１仕切板３８と外壁２２とを密封している。図示した実施形態において、第１仕切板３８は、第１の壁１８および第２の壁２０の両方に実質的に平行である。また第１仕切板３８は、第１の壁１８および第２の壁２０のそれぞれと離間して配置される。図示した実施形態において、第１仕切板３８は、第１の壁１８よりも第２の壁２０寄りにある。したがって、第１仕切板３８および筐体１６が協働して、第１仕切板３８、第２の壁２０、および外壁２２の間に第１チャンバ４０を規定する。また第１仕切板３８は、インレット開口４２およびアウトレット開口４４も含む。アウトレットパイプ３２は、アウトレット開口４４を通って延設される。インレットパイプ２６の第２端部３０は、インレット開口４２を通って延設され、インレットパイプ２６の第２端部３０は、第１チャンバ４０内で終端する。したがって、インレットパイプ２６は、第１チャンバ４０と流体連通する。
【００１３】
さらに消音装置１４は、第２仕切板４６を含む。第２仕切板４６は、実質的に扁平で、図２に示すような卵型の形状を有する。第２仕切板４６は、金属板から作製可能である。第２仕切板４６の外周は、外壁２２に連結され、第２仕切板４６と外壁２２とを密封している。図示した実施形態において、第２仕切板４６は、第１の壁１８、第２の壁２０、および第１仕切板３８に、実質的に平行である。また第２仕切板４６は、第１の壁１８、第２の壁２０、および第１仕切板３８と離間して配置される。より具体的には、第２仕切板４６を第１の壁１８と第１仕切板３８との間に配置する。したがって、第２仕切板４６および筐体１６が協働して、第２仕切板４６、第１の壁１８、および外壁２２の間に第２チャンバ４８を規定する。また第２仕切板４６は、インレット開口５０およびアウトレット開口５２を含む。インレットパイプ２６は、インレット開口５０を通って延設される。アウトレットパイプ３２の第１端部３４は、アウトレット開口５２を通って延設され、アウトレットパイプ３２の第１端部３４は、第２チャンバ４８内で終端する。したがって、アウトレットパイプ３２は、第２チャンバ４８と流体連通する。
【００１４】
上述のとおり、第１および第２仕切板３８，４６は、相互に離間して配置される。このように、第１仕切板３８、第２仕切板４６、および筐体１６は協働して、第１仕切板３８、第２仕切板４６、および外壁２２の間に中間チャンバ５４を規定する。
【００１５】
第１仕切板３８は、図２に示すような複数の第１開口５６を含む。このように第１チャンバ４０は、中間チャンバ５４と流体連通する。第２仕切板４６は、複数の第２開口５８を含む。このように中間チャンバ５４は、第２チャンバ４８と流体連通する。第１および第２開口５６，５８は、適切であれば、いかなる大きさおよび形状にしてもよい。また第１開口５６は、第１仕切板３８上の適切な位置であれば、いかなる構図に配置されてもよい。さらに第２開口５８も、第２仕切板４６上の適切な位置であれば、いかなる構図に配置されてもよい。これに加えて、第１および第２開口５６，５８は、適切な数であれば、いくつ設けられてもよい。
【００１６】
また消音装置１４は、図１においてクロスハッチングで示した吸音材６０を含む。吸音材６０は、適切な材料であれば、いかなる材料から成ってもよい。一実施形態において、吸音材６０は、複数の繊維ガラスの繊維束を集めたものである。適切な繊維ガラス材料としては、限定するものではないが、オーウェンスコーニング社製のADVANTEX（商標）繊維ガラスおよび／またはＤＢＷ社製のPOWERTEX（商標）繊維ガラスが挙げられる。吸音材６０の繊維ガラス材料は、当該分野ではよく“ロービング”材と呼ばれている。吸音材６０の繊維ガラスの１本１本の繊維は、吸音材６０の吸音特性を向上させるために、相互に離間されて配置される。
【００１７】
吸音材６０は、図１に示すように、中間チャンバ５４内に配置され、かつ実質的に封入される。このように、インレットパイプ２６を通って消音装置１４に入る排気ガスは、第１チャンバ４０に入ってから、第１仕切板３８の第１開口５６を通って中間チャンバ５４に流入する。その後、排気ガスは、中間チャンバ５４を通り、吸音材６０を通る。次に、排気ガスは、第２開口５８を通って第２チャンバ４８に流入し、アウトレットパイプ３２に入って、車両１０から放出される。
【００１８】
当然のことであるが、実質的に同様の経路を辿って、エンジンによって発生する音（排気騒音）が排気系内を伝わっていく。より具体的には、排気騒音はインレットパイプ２６を通って消音装置１４に入る。そして、この音は、第１チャンバ４０に入って、第１仕切板３８の第１開口５６を通って中間チャンバ５４の内部に伝わる。その後、この音は、中間チャンバ５４を通り、吸音材６０を通る。次に、この音は、第２開口５８を通って第２チャンバ４８の内部に移動し、アウトレットパイプ３２に入って、車両１０から放出される。
【００１９】
したがって、吸音材６０は、排気騒音の大半が通る経路内に直に配置される。排気騒音は、吸音材６０を通過するときに実質的に低減させられることが好ましい。吸音材６０は、特にエンジンからの低周波音を低減させるのに効果的である。さらに吸音材６０は、エンジンによって発生した定在波も減少させる。
【００２０】
当然のことであるが、中間チャンバ５４内の吸音材６０の密度を増加させることで、排気騒音をさらに低減することができる。しかしながら、吸音材６０の密度増加は、排気系１２の背圧をも高めることになる。したがって、吸音材６０の密度は、排気系１２内の背圧を許容範囲に留めつつも、排気騒音を低減させられるように調節される。一実施形態において、中間チャンバ５４の容量を約５．７Ｌ、吸音材６０の質量を約５００ｇとすると、吸音材６０の密度は約８８ｇ／Ｌである。
【００２１】
一実施形態において、吸音材６０を中間チャンバ５４内に設けるには、吸音材６０の繊維を中間チャンバ５４に直接吹付ける。別の実施形態においては、まず、ポリエチレン製の袋などの処理容器内に吸音材６０を封入する。この容器を第１および第２仕切板３８，４６の間に配置し、それから第１および第２仕切板３８，４６ならびに該容器を筐体１６に挿入する。この容器は、動作中に燃えるなどして減少し、吸音材６０が中間チャンバ５４内に残ることになる。
【００２２】
図示した実施形態において、インレットパイプ２６は複数の横穴６２を含む。これらの横穴６２は、中間チャンバ５４と流体連動するように、インレットパイプ２６の第２端部３０を貫いて延びる。横穴６２は、適切であれば、その数、大きさ、配置を問わない。アウトレットパイプ３２も複数の横穴６４を含む。これらの横穴６４は、中間チャンバ５４と流体連動するように、アウトレットパイプ３２の第１端部３４を貫いて延びる。このように、排気ガスおよび排気騒音は、インレットパイプ２６を通って消音装置１４に入り、インレットパイプ２６の横穴６２、中間チャンバ５４、およびアウトレットパイプ３２の横穴６４を通って移動することができ、インレットパイプ３２を通って消音装置１４の外部に出ていく。このように、排気ガスおよび排気騒音の一部について、第１および第２チャンバ４０，４８を迂回させることで、排気騒音をさらに低減する。一実施形態においては、上述のとおり、大半の排気ガスおよび排気騒音が第１および第２チャンバ４０を通過するので、第１および第２チャンバ４０，４８を迂回する割合はほんの少しである。当然ながら、インレットパイプ２６の横穴６２およびアウトレットパイプ３２の横穴６４は任意に付加されるものであって、横穴６２，６４がなくても、消音装置１４は機能できる。
【００２３】
ここで図３は、消音装置１４の一実施形態の性能を説明するグラフ６３を示す。グラフ６３のデータは、同一の消音装置１４について何度も試験を行って得たものである。吸音材６０は、試験毎に異なる密度とした。グラフ６３は、挿入損失、すなわち排気騒音の低減または減衰を縦軸にとる。横軸は、排気騒音の周波数である。ライン６７は、質量が約２００グラムで密度が３２ｇ／Ｌの吸音材６０を備える消音装置１４の性能を示している。ライン６９は、質量が約６００グラムで密度が９６ｇ／Ｌの吸音材６０を備える消音装置１４の性能を示している。ライン７１は、質量が約８００グラムで密度が１２８ｇ／Ｌの吸音材６０を備える消音装置１４の性能を示している。各試験で使用した消音装置１４は同一のものであることから、当然ながら、中間チャンバ５４の容量は一定である。一般的に、周波数全体を通じて、ライン６７が示すように、２００グラムの吸音材６０を備える消音装置１４が出す排気騒音が最大である。６００グラムの吸音材６０を備える消音装置１４が出す排気騒音は、ライン６９が示すように、これよりも小さい。８００グラムの吸音材６０を備える消音装置１４が出す排気騒音は、ライン７１が示すように、さらに小さい。したがって、吸音材６０の密度が高いほど、消音装置１４は排気騒音を抑えることが図３からわかる。また、試験中、排気系１２は定在波によって約４０００ＲＰＭで動作していたが、特に、吸音材６０の質量が６００グラムまたは８００グラムのときには、消音装置１４によって定在波が著しく減少したこともわかっている。グラフ６３は、消音装置１４の一実施形態のみに係る性能を示しているが、当然のことながら、あらゆる所望の性能が発揮できるように消音装置１４を調整することが可能である。
【００２４】
ここで図４は、別の実施形態に係る消音装置１１４を示しており、図１および図２に示した実施形態と特徴が同様のものには１００を足した同様の数字を付す。消音装置１１４は、貫流またはバイパスパイプ１６６を含むこと以外、実質的に図１および図２の実施形態と類似する。貫流パイプ１６６は、金属素管から作製することができる。貫流パイプ１６６は、全体が消音装置１１４の筐体１１６内に配置される。第１および第２仕切板１３８，１４６は、それぞれ貫流口１６８ａ，１６８ｂを含む。各貫流口１６８ａ，１６８ｂ間を貫いて貫流パイプ１６６が延設される。また貫流パイプ１６６は、第１チャンバ１４０と流体連通する第１終端１７０と、第２チャンバ１４８と流体連通する第２終端１７２とを含む。したがって、排気ガスおよび排気騒音は、吸音材１６０を通ることなく、貫流またはバイパスパイプ１６６を通過することができる。
【００２５】
図４に示すように、消音装置１１４はバルブ１７４も含む。バルブ１７４を操作して、貫流パイプ１６６の第２終端１７２と接続することで、貫流パイプ１６６を通る排気ガスおよび排気騒音の流れを選択的に制限する。バルブ１７４は、一実施形態において、たとえば、貫流パイプ１６６に枢動可能に取付けられるフラップ１７６を含む。またバルブ１７４は、トーションバネなどの付勢部材１７８も含む。付勢部材１７８内部に延設され、かつ貫流パイプ１６６のフランジ１８２ａ，１８２ｂの各端部に取付けられるピン１８０を使用して、付勢部材１７８を保持する。フラップ１７６は、貫流パイプ１６６の第２終端１７２にある開口を実質的に覆うような大きさとする。また付勢部材１７８は、第２終端１７２にある開口に向けてフラップ１７６を付勢して、貫流パイプ１６６の開口を覆う。
【００２６】
したがって、排気ガスは、上述のようにインレットパイプ１２６から第１チャンバ１４０に移動する。第１チャンバ１４０内の圧力が相対的に低い場合、付勢部材１７８は、フラップ１７６が貫流パイプ１６６の第２終端１７２にある開口を覆う位置に留まるように、フラップ１７６を付勢する。したがって、上述のとおり、実質的にすべての排気ガスおよび排気騒音が吸音材１６０を通過して、アウトレットパイプ１３２から消音装置１１４の外部に放出される。一方、第１チャンバ１４０内の圧力が相対的に高い場合、フラップ１７６は、付勢部材１７８の力に対抗して旋回するので、排気ガスおよび排気騒音は、貫流パイプ１６６を通って第１チャンバ１４０から第２チャンバ１４８に伝わり、吸音材１６０を迂回するようになる。
【００２７】
一実施形態において、車両のエンジンが相対的に低いＲＰＭで動作しているときには、フラップ１７６が閉じた状態を維持できる程度に第１チャンバ１４０内は低圧に保たれる。このように、低いエンジンＲＰＭに因る低周波および／または定在波は、吸音材１６０によって抑制される。車両のＲＰＭが高くなれば、フラップ１７６が開くまで第１チャンバ１４０内の圧力を高くする。当然ながら、付勢部材１７８は、エンジンの排気ガスが所望の流速となったときにバルブ１７４を開くような構成とすることができる。このように、ＲＰＭが高くなっても、排気系１１２内の背圧を抑えてエンジン性能を向上させることができる。また、これも当然のことではあるが、このようにＲＰＭが高いときには、風切音などの他の外部雑音によって、排気騒音はあまり気にならなくなる。
【００２８】
図５は、図４の消音装置１１４の性能を示すグラフ１８４を示す。グラフ１８４は、“テールパイプ音圧レベル”（tail pipe sound pressure level: TPSPL）すなわち、排気騒音レベルを縦軸にとる。横軸は、エンジン回転数である。第１ライン１８６は、所望の最大排気騒音レベルを示す。第２ライン１８８は、バルブ１７４がピンで固定され、閉じた状態で開かない場合の消音装置１１４の性能を示す。第３ライン１９０は、バルブ１７４が普通に開閉する場合の消音装置１１４の性能を示す。第２ライン１８８が示すように、排気騒音は、エンジン速度全体を通じて、最大排気騒音レベルよりも概して低い。しかしながら、バルブ１７４が閉じた状態にあることから、排気系１１２の背圧がエンジン性能に悪影響を与えていると考えられる。図示した実施形態において、バルブ１７４は、ライン１９０が示すように、約３５００ＲＰＭのときに開く。バルブ１７４が開く前、すなわちエンジン回転数が約３５００ＲＰＭ未満のときには、排気騒音は、所望の最大レベルには達していない。そして、バルブ１７４が開くと、すなわちエンジン回転数が約３５００ＲＰＭを越えると、排気騒音は最大排気騒音レベルを超える。しかしながら、上述したように、バルブ１７４が開くと排気系１１２内の背圧が下がるので、エンジン性能が良くなる。また、バルブ１７４が開いた状態で生じる排気騒音は大きくなるが、風切音などの外部雑音に包込まれるので、あまり気にならなくなる。グラフ１８４は消音装置１１４の一実施形態を示したに過ぎず、所望の性能を発揮するように消音装置１１４を調節することができると考えられる。
【００２９】
ここで図６は、別の実施形態に係る排気系２１２を示しており、図１および図２に示した実施形態と特徴が同様のものには２００を足した同様の数字を付す。図示のとおり、消音装置２１４は、インレットパイプ２２６およびアウトレットパイプ２３２と連結する。より具体的には、消音装置２１４の筐体２１６がインレットパイプ２２６とアウトレットパイプ２３２との間に配置される。第１および第２仕切板２３８，２４６によって、消音装置２１４は、第１チャンバ２４０と、第２チャンバ２４８と、第１および第２チャンバ２４０，２４８間に位置する中間チャンバ２５４とに区分される。第１仕切板２３８は、複数の第１開口２５６を含み、第２仕切板２４６は、複数の第２開口２５８を含む。インレットパイプ２２６は、第１チャンバ２４０と流体連通するように第１チャンバ２４０内で終端する。アウトレットパイプ２３２は、第２チャンバ２４８と流体連通するように第２チャンバ２４８内で終端する。吸音材２６０は、中間チャンバ２５４に封入される。
【００３０】
したがって、排気ガスおよび排気騒音は、インレットパイプ２２６から第１チャンバ２４０に入り、第１開口２５６を通って中間チャンバ２５４に入り、吸音材２６０を通過して第２開口２５８を通って第２チャンバ２４８に入り、アウトレットパイプ２３２を通って外に出る。当然ながら、排気騒音は、吸音材６０を通過するときに低減される。また、これも当然のことではあるが、消音装置２１４の筐体２１６の断面積は、インレットパイプ２２６およびアウトレットパイプ２３２の断面積よりも実質的に大きい。これによって、作動中、排気系２１２の内部で生じる背圧が減少する。
【００３１】
ここで図７は、別の実施形態に係る排気系３１２を示しており、図１および図２に示した実施形態と特徴が同様のものには３００を足した同様の数字を付す。排気系３１２は、図５に示した実施形態に類似の貫流またはバイパスパイプ３６６が消音装置３１４に含まれること以外、図７に示した実施形態と実質的に類似する。貫流パイプ３６６は、第１および第２チャンバ３４０，３４８の両方と流体連通するように、第１仕切板３３８および第２仕切板３４６を貫通して延設される。またバルブ３７４は、第２チャンバ３４８内に配置される。したがって、動作時、エンジン回転数が低いときには、バルブ３７４が閉じた状態に保たれ、排気ガスおよび排気騒音が実質的に吸音材３６０を通過する。しかしながら、第１チャンバ３４０内の圧力が充分に高ければ、その圧力によってバルブ３７４が開くので、排気ガスおよび排気騒音の一部が貫流パイプ３６６を通って移動することになるので、排気系３１２内の背圧が下がる。
【００３２】
ここで図８は、別の実施形態に係る排気系４１２を示しており、図１および図２に示した実施形態と特徴が同様のものには４００を足した同様の数字を付す。図示のとおり、消音装置４１４は、第１仕切板４３８および第２仕切板４４６を含む。第１仕切板４３８は、複数の第１開口４５６を含み、第２仕切板４４６は、複数の第２開口４５８を含む。中間チャンバ４５４は、第１および第２仕切板４３８，４４６間で規定される。吸音材４６０は、中間チャンバ４５４内に配置される。
【００３３】
また消音装置４１４は、第３仕切板４９１と、第１の壁４１８と、外壁４２２とで吸音チャンバ４９２を規定するように、筐体４１６内に配置した第３仕切板４９１も含む。第２の吸音材４６１は、吸音チャンバ４９２内に配置される。
【００３４】
また消音装置４１４は、第１チャンバ４４０をインプットチャンバ４９４とリターンチャンバ４９５とに区分する第４仕切板４９３も含む。さらに消音装置４１４は、インプットチャンバ４９４とリターンチャンバ４９５とが流体連通するように、第４仕切板４９３を貫通して延設したリターンパイプ４９６も含む。
【００３５】
インレットパイプ４２６は、外壁４２３を貫通してインプットチャンバ４９４の内部まで延設される。インレットパイプ４２６は、インプットチャンバ４９４内で終端する。アウトレットパイプ４３２は、第１の壁４１８、第３仕切板４９１、第１仕切板４３８、および第２仕切板４４６を貫通して延設される。アウトレットパイプ４３２は、第２チャンバ４４８内で終端する。またアウトレットパイプ４３２は、アウトレットパイプ４３２と吸音チャンバ４９２とが流体連通するように、複数の横穴４６４を含む。当然のことではあるが、吸音チャンバ４９２は、横穴４６４を除いて完全に封じられる。
【００３６】
動作中、排気ガスおよび排気騒音は、消音装置４１６内を図８の破線矢印で示したとおりに流れる。より具体的には、排気ガスおよび排気騒音は、インレットパイプ４２６を通ってインプットチャンバ４９４内に移動し、消音装置４１６に入る。ガスおよび騒音の一部は、第１開口４５６を通って、中間チャンバ４５４に流入する。残りのガスおよび騒音部分は、リターンパイプ４９６を通ってリターンチャンバ４９５に流入し、その後、第１開口４５６を通って中間チャンバ４５４に流入する。上述したとおり、排気騒音は、吸音材４６０を通過するときに低減される。ガスおよび騒音は、その後、第２開口４５８を通って第２チャンバ４４８に入り、アウトレットパイプ４３２に入る。そして、実質的にすべての排気ガスが、アウトレットパイプ４３２を通って、消音装置４１４の外に放出される。その一方、排気騒音は、アウトレットパイプ４３２を通って消音装置４１４の外に出るものもあれば、横穴４６４を通って吸音チャンバ４９２に入るものもあるので、第２吸音材４６１によってさらに低減される。したがって、吸音材４６０，４６１両方の効果によって、排気騒音を大幅に低減することができる。
【００３７】
要するに、前記消音装置１４，１１４，２１４，３１４，４１４は、排気騒音の大半が吸音材６０，１６０，２６０，３６０，４６０，４６１を通って移動するようにすることで、効果的に排気騒音を低減する。これによって、排気系１２，１１２，２１２，３１２，４１２内の不所望な低周波排気騒音および／または定在波を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】消音装置を含む排気系の平断面図である。
【図２】図１の線２−２についての排気系の断面図である。
【図３】図１および図２の消音装置を使用して排気騒音を低減させた状態を示すグラフである。
【図４】消音装置を含む排気系の別の実施形態の平断面図である。
【図５】図４の消音装置を使用して排気騒音を低減させた状態を示すグラフである。
【図６】消音装置を含む排気系の別の実施形態の略図である。
【図７】消音装置を含む排気系の別の実施形態の略図である。
【図８】消音装置を含む排気系の別の図の略図である。
【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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【図７】
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【図８】
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