(57)【要約】【課題】  通気抵抗の増加を抑えながら排気騒音を低減できる消音器を供する。【解決手段】  多数の膨張室11，12，13を備え膨張室相互を各連通管15，16，17が順次連通する多室構造の消音器において、排気ガスの流れる順番で第２膨張室12の下流以降に設けられる各連通管15，16，17の少なくとも１本が全部または部分的に多数の細管の集合体18を備える消音器。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の膨張室を備え膨張室相互を各連通管が順次連通する多室構造の消音器において、
排気ガスの流れる順番で第２膨張室の下流以降に設けられる前記各連通管の少なくとも１本が全部または部分的に多数の細管の集合体を備えることを特徴とする消音器。
【請求項２】
前記連通管は、前記膨張室を仕切る隔壁に複数支持されていることを特徴とする請求項１記載の消音器。
【請求項３】
多数の膨張室を備え膨張室相互を各連通管が順次連通する多室構造の消音器において、
排気ガスの流れる順番で最後の膨張室から外部に排気ガスを排出するテールパイプが多数の細管の集合体を備えることを特徴とする消音器。
【請求項４】
前記集合体は、波板と平板の巻回筒として構成されたことを特徴とする請求項１または請求項３記載の消音器。
【請求項５】
前記集合体は、セラミックハニカム構造体であることを特徴とする請求項１または請求項３記載の消音器。
【請求項６】
内燃機関と連通する排気管に接続され、複数の膨張室を備えて膨張室相互を連通管が連通し、膨張室から外部にテールパイプが突出する消音器において、
前記排気管，前記連通管，前記テールパイプのうち２本以上に多数の細管の集合体を備えることを特徴とする消音器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多室構造の消音器に関する。
【背景技術】
【０００２】
筒状ケースの内部を隔壁で仕切って各部屋を連通管で連通し、排気ガスで各部屋を通過するたびに膨張を繰り返して圧力波を分散させて消音をする多室構造の消音器が一般的に採用されている。
【０００３】
そして更なる消音効果を期待して多孔質金属の分散性を利用し、多孔質金属板の外周を仕切板で保持し、該仕切板をマフラ筒の前部に前後方向に仕切るように取付けた例がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】実開昭６２−１１０５１５号公報（実用新案登録請求の範囲、第１図、第２図）
【０００５】
マフラ筒の前部を多孔質金属板を保持した仕切板で仕切ることで、早い時期に排気ガスの全量が多孔質金属板を透過して圧力分散させ消音効果を高めようとするものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし多孔質金属板の各孔は直線的に形成されているわけではなく、斯かる多孔質金属板をマフラ筒の前部で排気ガスの全量を透過させようとするので、通気抵抗が極めて大きく、排気系の内部圧力を上昇させて機関出力の低下を招く。
【０００７】
なお前記多孔質金属板の代わりにハニカム筒状の触媒担体を設けたものもあるが、排気浄化を目的とし触媒の活性化温度まで早く昇温すべく、同じく排気上流側に配置され、そのため通気抵抗が抑えることが困難である。
【０００８】
本発明は、斯かる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、通気抵抗の増加を抑えながら排気騒音を低減できる消音器を供する点にある。
【課題を解決するための手段及び作用効果】
【０００９】
上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、多数の膨張室を備え膨張室相互を各連通管が順次連通する多室構造の消音器において、排気ガスの流れる順番で第２膨張室の下流以降に設けられる前記各連通管の少なくとも１本が全部または部分的に多数の細管の集合体を備える消音器とした。
【００１０】
多数の細管の集合体を備える連通管は、排気ガスの流れを層流に整流して気流の衝突音を防止するとともに、固有振動数を小さくできるため小容量でも消音効果が大きく、かつ第２膨張室の下流以降に設けられ層流を形成することにより通気抵抗の増加を抑えることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の消音器において、前記連通管は、前記膨張室を仕切る隔壁に複数支持されていることを特徴とする。
【００１２】
複数の連通管が共通の隔壁に支持することで，部品点数を減らし構造を簡単にすることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、多数の膨張室を備え膨張室相互を各連通管が順次連通する多室構造の消音器において、排気ガスの流れる順番で最後の膨張室から外部に排気ガスを排出するテールパイプが多数の細管の集合体を備える消音器である。
【００１４】
多数の細管の集合体を備えるテールパイプは、排気ガスの流れを層流に整流して気流の衝突音を防止するとともに、固有振動数を小さくできるため小容量でも消音効果が大きく、かつ層流を形成することにより通気抵抗の増加を抑えることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１または請求項３記載の消音器において、前記集合体は、波板と平板の巻回筒として構成されたことを特徴とする。
【００１６】
板厚の薄い鋼板で製造することができ、排気ガスの流れの妨げを最小限に抑えることができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１または請求項３記載の消音器において、前記集合体は、セラミックハニカム構造体であることを特徴とする。
【００１８】
セラミック製ハニカム構造とすることで、耐熱性に優れた多数の細管の集合体を構成することができる。
【００１９】
請求項６記載の発明は、内燃機関と連通する排気管に接続され、複数の膨張室を備えて膨張室相互を連通管が連通し、膨張室から外部にテールパイプが突出する消音器において、前記排気管，前記連通管，前記テールパイプのうち２本以上に多数の細管の集合体を備える消音器である。
【００２０】
多数の細管の集合体を排気管，連通管，テールパイプのうち２本以上に備えることで、排気ガスの流れを層流に整流して気流の衝突音を防止するとともに、固有振動数を小さくできるため小容量でも消音効果が益々大きく期待できる。
また、集合体が排気ガスの流れを層流に整流するので、通気抵抗の増加を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下本発明に係る一実施の形態について図１および図２に基づき説明する。
本実施の形態に係る消音器１は、自動二輪車用の消音器で車体フレームに懸架された内燃機関の排気ポートから延出した排気管０の下流端が接続されている。
【００２２】
図１は、該消音器１の縦断面図であり、筒状ケース２は前端開口を閉塞する前端壁３に排気管０が嵌入して接続され、後端開口を閉塞する後端壁４には第３連通管17のテールパイプ部17ａが嵌挿されている。
【００２３】
筒状ケース２のグラスウール２ａで内張りされた内部は隔壁５，６により前後方向３つの部屋に仕切られている。
排気管０の嵌挿された前側の部屋が第１膨張室11であり、後側の部屋が第２膨張室12であり、第１膨張室11と第２膨張室12に挟まれた部屋が第３膨張室13である。
【００２４】
隔壁５，６を貫通して第１膨張室11と第２膨張室12とを第１連通管15が連通し、隔壁６を貫通して第２膨張室12と第３膨張室13とを第２連通管16が連通しており、前記第３連通管17が隔壁６と後端壁４を貫通して第３膨張室13と外部とを連通している。
【００２５】
そして第３連通管17の途中の直線部分が図２に示すような多数の細管が集合された整流管18で構成されている。
例えばステンレス鋼板からなる平板と波板を重ね合わせ渦巻き状に巻くことで細長い孔を形成する細管が多数集合した集合体である整流管18が構成される。
鋼板は板厚の非常に薄いものを用い、排気ガスの流れの妨げを最小限に抑えた構造とする。
【００２６】
このような整流管18の両端に第３連通管17が溶接されて形成されている。
なお、整流管18は第３連通管17内に挿入され、ろう付けまたは溶接により固定されるようにしてもよい。
【００２７】
本消音器１は、以上のような構造をしており、排気管０に導かれた排気ガスは、まず第１膨張室11に導入され、次いで第１連通管15を介して第２膨張室12に導入され、次いで第２連通管16を介して第３膨張室13に導入され、第３膨張室13から第３連通管17を介して外部に排出される。
【００２８】
排気ガスは第１，第２，第３膨張室11，12，13に入るたびに膨張して圧力波が段階的に分散されて消音することができる。
【００２９】
そして第３連通管17に設けられた細管の集合である整流管18により排気ガスの流れを乱流から層流に整流して気流の衝突音を防止してより消音効果を高めることができる。
【００３０】
なお整流管18の細管は断面積が小さいことから整流管自体の固有振動数を小さくすることによる消音効果も期待できる。
したがって従来の膨張型消音器のように容量を大きくして消音効果を上げる必要がなく消音器自体を小型化して車体への取付け位置などの設計レイアウト上の自由度が高い。
【００３１】
この第３連通管17の整流管18は、排気ガスの流れを直線的に流れる層流にして円滑に流れるようにすることで通気抵抗の増加を抑えることができ、かつ整流管18を備える第３連通管17は第３膨張室13の下流に位置し、圧力波の大きい状態の第１膨張室11には設けられていないので益々通気抵抗が小さくてすみ、排気系の内部圧力の上昇を抑え機関出力の低下を防止することができる。
【００３２】
別の実施の形態に係る消音器31について図３および図４に基づいて説明する。
本消音器31は、前記消音器１と第３連通管17が異なる第３連通管32となっている点だけが相違し、その他は同じである。
よって同じ部材は同じ符号を使用する。
【００３３】
前記整流管18は第３連通管17の途中の直線部に設けられていたが、本第３連通管32ではテールパイプ部に整流管33が設けられている。
この整流管33については図４に示すように、格子壁により細長い孔による細管が多数集合したセラミックのハニカム構造体からなる整流管33が構成されている。
なお、金属の押出し成形によりハニカム構造の整流管を形成するものであってもよい。
【００３４】
整流管33が第３連通管32のテールパイプ部に設けられていても前記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
すなわち小容量で通気抵抗の増加を抑えながら排気騒音を低減することができる。
【００３５】
また別の実施の形態に係る消音器41を図５に示す。
前記実施の形態に係る消音器１、31と第２連通管42と第３連通管43が異なり、その他は同じであり、同じ部材は同じ符号を使用する。
【００３６】
本消音器41の第２連通管42は、全て細管が多数集合した整流管42ａで構成され、第３連通管43は、上流側直線部分が細管が多数集合した整流管44で構成されている。
【００３７】
２本の連通管42，43にそれぞれ整流管42ａ，44が構成されているが、いずれも第２膨張室12の下流側以降に配設されて圧力波の大きい状態の第１膨張室11には設けられていないので通気抵抗が大きくなるようなことはなく、よって前記実施の形態の消音器１、消音器31と略同じ効果を奏することができる。
【００３８】
次に、膨張室を２室有する消音器51についての実施の形態について図６に基づいて説明する。
本消音器51は、筒状ケース52内を隔壁53により後側の第１膨張室54と前側の第２膨張室55に仕切られ、内燃機関と連通する排気管50が前側の第２膨張室55の前端壁に嵌入し、第２膨張室55および隔壁53を貫通して第１膨張室54に突出しており、隔壁53を貫通して第１膨張室54と第２膨張室55とを第１連通管56が連通し、隔壁53と後端壁を貫通して第２膨張室55と外部とを第２連通管57が連通している。
【００３９】
そして、本消音器51においては、排気管50の下流端、第１連通管56の上流端および下流端、第２連通管57の上流端および下流端のテールパイプ部に、それぞれ多数の細管の集合体である整流管58ａ，58ｂ，58ｃ，58ｄ，58ｅが設けられている。
【００４０】
排気ガスは第１，第２膨張室54，55に入るたびに膨張して圧力波が段階的に分散されて消音するが、排気管50，第１連通管56，第２連通管57のそれぞれに設けられた整流管58ａ，58ｂ，58ｃ，58ｄ，58ｅにより排気ガスの流れを乱流から層流に整流して気流の衝突音を防止して益々消音効果が高められている。
【００４１】
なお、各整流管58ａ，58ｂ，58ｃ，58ｄ，58ｅは、排気ガスの流れを直線的に流れる層流にして円滑に流れるようにすることで通気抵抗の増加をできるだけ抑えている。
【００４２】
次に、また別の膨張室を２室有する消音器61についての実施の形態について図７に基づいて説明する。
本消音器61は、筒状ケース62内を隔壁63により前側の第１膨張室64と後側の第２膨張室65に仕切られ、内燃機関と連通する排気管60が前側の第１膨張室64の前端壁に嵌入し、隔壁63を貫通して第１膨張室64と第２膨張室65とを第１連通管66が連通し、後端壁を貫通して第２膨張室65と外部とを第２連通管67が連通している。
【００４３】
そして、本消音器61においては、排気管60の下流端、第１連通管66の上流端および下流端、第２連通管67の屈曲部を経た上流端および下流端のテールパイプ部に、それぞれ多数の細管の集合体である整流管68ａ，68ｂ，68ｃ，68ｄ，68ｅが設けられている。
【００４４】
本実施の形態の消音器61は、前記実施の形態の消音器51と同様の効果を奏することができる。
すなわち、第１，第２膨張室64，65による消音に加えて各整流管68ａ，68ｂ，68ｃ，68ｄ，68ｅによる消音により高い消音効果を奏することができ、また各整流管68ａ，68ｂ，68ｃ，68ｄ，68ｅにより通気抵抗の増加をできるだけ抑えている。
【００４５】
なお、集合体である整流管の設置は、前記実施の形態にとどまらず、排気管，連通管，テールパイプのうちいずれか一つあるいはこれらのうち２つ以上の複数に適切に配置できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る消音器の縦断面図である。
【図２】同消音器に用いられる整流管の構造を示す斜視図である。
【図３】別の実施の形態に係る消音器の縦断面図である。
【図４】同消音器に用いられる整流管の構造を示す斜視図である。
【図５】また別の実施の形態に係る消音器の縦断面図である。
【図６】さらに別の実施の形態に係る消音器の縦断面図である。
【図７】またさらに別の実施の形態に係る消音器の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
０…排気管、
１…消音器、２…筒状ケース、３…前端壁、４…後端壁、５，６…隔壁、11…第１膨張室、12…第２膨張室、13…第３膨張室、15…第１連通管、16…第２連通管、17…第３連通管、18…整流管、
31…消音器、32…第３連通管、33…整流管、
41…消音器、42…第２連通管、42ａ…整流管、43…第３連通管、44…整流管、
50…排気管、51…消音器、52…筒状ケース、53…隔壁、54…第１膨張室、55…膨張室、56…第１連通管、57…第２連通管、58ａ，58ｂ，58ｃ，58ｄ，58ｅ…整流管、
60…排気管、61…消音器、62…筒状ケース、63…隔壁、64…第１膨張室、65…膨張室、66…第１連通管、67…第２連通管、68ａ，68ｂ，68ｃ，68ｄ，68ｅ…整流管。
【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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