(57)【要約】【課題】消音性能を損なうことなく小型化を図り、走行状態に応じた適切な排気特性を実現する。【解決手段】内燃機関の排気口と直接又は間接的に接続される排気管と、該排気管の延長線上の排気方向下流側に配置されるフィニッシャと、前記排気管と前記フィニッシャとの間に設けられる消音機構とを有して構成される消音器において、前記消音機構の内部に径の異なる複数のインナーパイプを設けることによって、複雑な経路を構成する脈動低減通路を画成する。また、最内部に配されるインナーパイプの排気方向上流側端部に前記排気管、排気方向下流側端部に前記フィニッシャを連通させ、該インナーパイプの排気方向下流側端部に排気ガスの圧力が所定値以上となった場合に開放する排圧調整弁を設けることによって、走行状態に応じて排気特性が変化されるようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気口と直接又は間接的に接続される排気管と、前記排気管の延長線上の排気方向下流側に配置されるフィニッシャと、前記排気管と前記フィニッシャとの間に設けられる消音機構とを有して構成される消音器において、
前記消音機構の最外郭を構成するボディパイプと、
前記ボディパイプの内壁から所定の間隔を有して内設される第１のインナーパイプと、
前記第１のインナーパイプの内壁から所定の間隔を有して内設される第２のインナーパイプと、
前記第２のインナーパイプの内壁から所定の間隔を有して内設され、排気方向上流側端部が前記排気管と連通すると共に排気方向下流側端部が前記フィニッシャと連通する第３のインナーパイプと、
前記ボディパイプ、前記第１のインナーパイプ、前記第２のインナーパイプ、前記第３のインナーパイプ、及び所定の区画用部材によって前記第３のインナーパイプの外側に画成され、排気方向上流側端部が前記第３のインナーパイプの内部の空間と連通すると共に排気方向下流側端部が前記フィニッシャと連通する脈動低減通路と、
前記第３のインナーパイプの排気方向下流側端部に設けられ、排気ガスの圧力が所定値以上となった場合に開放する排圧調整弁とを有することを特徴とする消音器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に搭載される内燃機関の排気用の消音器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
消音器（マフラー）に関する従来の技術としては、ケーシングと、ケーシングへのガス吸込管と、ケーシング内に組み込まれた管と、ダイアフラム、支持弾性体、ピストン棒、及び圧力接続部を備える操作機構としての過圧容器と、ピストン棒に付属している弁閉鎖要素と、ダイアフラムの過圧側にガス全圧を伝える圧力導管とを備える消音装置において、操作容器がダイアフラムによって隔離された複数の室を有し、それぞれのダイアフラムが弾性体によって支持され、それぞれの室が圧力接続部をもち、別の圧力導管がガス静圧をダイアフラムの低圧側に伝えるものがある（特許文献１参照）。これによって、外部制御装置を設けずに可変の減衰特性曲線を有する消音装置を提供することができるとされている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１６６０１０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の消音装置においては、特許文献１の図１に示されるように、ケーシング２の内外部、及び３つの膨張室２１，２３，３５の間でガスを流通させる複数の管３．１，３．２，３．３，３．４が並列に、又は垂直に配置されている。このため、装置全体が大きくならざるを得ないという不具合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、消音性能を損なうことなく小型化を図り、更に走行状態に応じた適切な排気特性を実現する消音器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、内燃機関の排気口と直接又は間接的に接続される排気管と、前記排気管の延長線上の排気方向下流側に配置されるフィニッシャと、前記排気管と前記フィニッシャとの間に設けられる消音機構とを有して構成される消音器において、前記消音機構の最外郭を構成するボディパイプと、前記ボディパイプの内壁から所定の間隔を有して内設される第１のインナーパイプと、前記第１のインナーパイプの内壁から所定の間隔を有して内設される第２のインナーパイプと、前記第２のインナーパイプの内壁から所定の間隔を有して内設され、排気方向上流側端部が前記排気管と連通すると共に排気方向下流側端部が前記フィニッシャと連通する第３のインナーパイプと、前記ボディパイプ、前記第１のインナーパイプ、前記第２のインナーパイプ、前記第３のインナーパイプ、及び所定の区画用部材によって前記第３のインナーパイプの外側に画成され、排気方向上流側端部が前記第３のインナーパイプの内部の空間と連通すると共に排気方向下流側端部が前記フィニッシャと連通する脈動低減通路と、前記第３のインナーパイプの排気方向下流側端部に設けられ、排気ガスの圧力が所定値以上となった場合に開放する排圧調整弁とを有するものである。
【０００７】
上記のように、本発明の消音器は、ボディパイプの内部に径の異なる第１、第２及び第３のインナーパイプが順次内設され、これらの部材の間に画成される空間を排気ガスの流通路、即ち脈動低減通路としたものであり、これにより消音性能を損なうことなく小型化を図ることができるものである。また、内燃機関からの排気ガスの圧力が所定値以上になると、排圧調整弁が開放し、排気ガスは脈動低減通路を短絡してフィニッシャへと送られる。これにより、排気抵抗が低減され、エンジン出力が向上される。更に、本発明においては、前記排圧調整弁が第３のインナーパイプの排気方向下流側端部、即ちフィニッシャの直前に設けられているために、排気管から流出した排気ガスは、排圧調整弁の開閉状態に拘らず、先ず初めに第３のインナーパイプ内の空間によって膨張される。これにより、消音性能を向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参考にして本発明の実施の形態を説明する。図１及び図２に示す消音器１は、内燃機関の排気口と直接又は間接的に接続される排気管２、前記排気管２の延長線上の排気方向下流側に配置されるフィニッシャ３、前記排気管２と前記フィニッシャ３との間に設けられる消音機構４、排気ガスの圧力が所定値以上となった場合に、前記排気管２と前記フィニッシャ３との間に形成される排気経路を短絡させる排圧調整弁５を有して構成されている。
【０００９】
前記消音機構４は、最外郭を構成する円筒状のボディパイプ１０、ボディパイプ１０よりも小径の円筒状部材であり該ボディパイプ１０に内設される第１のインナーパイプ１１、第１のインナーパイプ１１よりも小径の円筒状部材であり該第１のインナーパイプ１１に内設される第２のインナーパイプ１２、第２のインナーパイプ１２よりも小径の円筒状部材であり該第２のインナーパイプ１２に内設される第３のインナーパイプ１３を有して構成されている。
【００１０】
前記ボディパイプ１０は、その前端部１０ａが前方側カバー部材１５を介して前記排気管２と連結していると共に、その後端部１０ｂが後方側カバー部材１６を介して前記フィニッシャ３と連結している。前記第３のインナーパイプ１３は、その前端部１３ａが前記排気管２の後端部２ａと連結していると共に、その後端部１３ｂが後述する圧力調整弁５の前端部と連結している。前記第２のインナーパイプ１２は、その後端部１２ｂが前記フィニッシャ３の前端部３ａと連結していると共に、該後端部１２ｂよりも排気方向上流側の部分に形成されたかしめ部１２ｃによって前記第３のインナーパイプ１３に固着されている。前記第１のインナーパイプ１１は、その前端近傍部に配された固定閉鎖部材１７によって前記第３のインナーパイプ１３に固着されていると共に、後端近傍部に形成されたかしめ部１１ｃによって前記第２のインナーパイプ１２に固着されている。
【００１１】
前記第２のインナーパイプ１２の前端部１２ａは、前記固定閉鎖部材１７よりも後方（フィニッシャ３寄り）に位置している。前記固定閉鎖部材１７は、第３のインナーパイプ１３の全周縁に渡る壁面状の部材であり、第１及び第３のインナーパイプ１１，１３の間に画成される空間２０を閉鎖する。前記かしめ部１１ｃ及び１２ｃは、円周方向に所定の間隔をもって複数形成されるものであり、排気の通過を妨げない。前記第３のインナーパイプ１３の前記固定閉鎖部材１７よりも前端部１３ａ寄りの部分には、複数の通孔２２が穿設されている。
【００１２】
前記排圧調整弁５は、前記第３のインナーパイプ１３の後端部１３ｂ、即ちフィニッシャ３の直前に配されており、固定部材３０、ロッド部材３１、弁体３２、弁座３３、バネ３４、バネ受け３５、付勢力調節手段３６を有して構成されている。
【００１３】
固定部材３０は、前記第３のインナーパイプ１３の後端部１３ｂに固定され、排気ガスが通過可能な形状を有しており、ロッド部材３１の前端部が固定されている。ロッド部材３１の後端部には、バネ受け３５が固定されている。弁体３２は、略円錐形状の部材であり、前記ロッド部材３１に軸方向に沿ってスライド可能に固定されている。弁座３３は、前記固定部材３０の後端部に設けられ、前記弁体３２が気密的に当接する形状を有している。バネ３４は、その前端が前記弁体３２の内面部に固定されていると共に、その後端部が前記バネ受け３５に固定されている。付勢力調節手段３６は、前記バネ受け３５の固定位置を前記ロッド部材３１に沿ってスライドさせることによってバネ３４の付勢力を調節させるものであり、六角レンチ等を利用した構造を有するものである。
【００１４】
上記構成の消音器１によれば、内燃機関からの排気ガスの圧力がバネ３４の付勢圧力（及び大気圧）よりも小さい場合（通常走行時）には、図１に示すように、弁体３２が閉じた状態となり、排気管２から流出した排気ガスは、矢印Ａに示すように、先ず第３のインナーパイプ１３の内部に画成される第１の空間Ｓ１に入り、次いで前記通孔２２を介して、前記第３のインナーパイプ１３、第１のインナーパイプ１１、固定閉鎖部材１７、前方側カバー１５等により画成される第２の空間Ｓ２に進入し、ボディパイプ１０と第１のインナーパイプ１１等との間に画成される第３の空間Ｓ３を通り、第１のインナーパイプ１１と第２のインナーパイプ１２との間に画成される第４の空間Ｓ４を通り、第２のインナーパイプ１２と第３のインナーパイプ１３との間に画成される第５の空間Ｓ５を通り、フィニッシャ３を介して外部へ放出される。このように、通常走行時の排気経路においては、排気ガスは空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５により構成される複雑な脈動低減通路をたどることとなり、その脈動が十分に抑制される。
【００１５】
一方、内燃機関からの排気ガスの圧力がバネ３４の付勢圧力（及び大気圧）よりも大きい場合（高出力走行時）には、図２に示すように、弁体３２が開放位置に移動し、排気ガスは、矢印Ａ’に示すように、前記脈動低減通路のうち空間Ｓ２以降を短絡し、前記第１の空間Ｓ１から直接フィニッシャ３に至る。このため、排気抵抗が低減され、エンジン出力が向上する。
【００１６】
また、前記排圧調整弁５が第３のインナーパイプ１３の排気方向下流側端部、即ちフィニッシャ３の直前に設けられているために、排気管２から流出した排気ガスは、排圧調整弁５の開閉状態に拘らず、先ず初めに前記第１の空間Ｓ１によって膨張される。これにより、消音性能を向上させることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ボディパイプの内部に径の異なるインナーパイプを順次内設し、これらの部材の間に画成される空間を排気ガスの流通路、即ち脈動低減通路としたものであり、これにより消音性能を損なうことなく小型化を図ることができるものである。また、内燃機関からの排気ガスの圧力が所定値以上になると、排圧調整弁が開放し、排気ガスは脈動低減通路を短絡してフィニッシャへと送られる。これにより、排気抵抗が低減され、エンジン出力を向上させることができる。更に、排圧調整弁が第３のインナーパイプの排気方向下流側端部、即ちフィニッシャの直前に設けられているために、排気管から流出した排気ガスは、排圧調整弁の開閉状態に拘らず、先ず初めに第３のインナーパイプ内の空間によって膨張される。これにより、消音性能に優れた消音器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る消音器の構造及び通常走行時における状態を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る消音器の構造及び高出力走行時における状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１  消音器
２  排気管
３  フィニッシャ
４  消音機構
５  排圧調整弁
１０  ボディパイプ
１１  第１のインナーパイプ
１２  第２のインナーパイプ
１３  第３のインナーパイプ
２２  通孔
３２  弁体
３４  バネ
Ｓ１    第１の空間
Ｓ２    第２の空間
Ｓ３    第３の空間
Ｓ４    第４の空間
Ｓ５    第５の空間
【図１】
2004332643.tif 000003
【図２】
2004332643.tif 000004