(57)【要約】【課題】  拡張による消音効果に悪影響を与えることがなく、かつ、消音器内のレイアウトを制限することなしに、テールパイプの長さを消音器内において延長させることができ、これにより、消音効果を高めることができると共に、コストの低減化が可能な消音器の提供。【解決手段】  インナープレート４、５、６により仕切られた複数の室１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの内の最も下流側の室１ｄ内には、板材を所定間隔を開けて消音器本体１の周方向に断面渦巻き状に巻回してスパイラル隔壁７が形成されると共に両端開口面をインナープレート６と下流側アウタープレート１３によって閉塞することにより渦巻き状の流路Ａが形成され、この渦巻き状の流路Ａの一方の開口端ａ１側が前記最も下流側の室１ｃ内に連通され、もう一方の開口端ａ２側が消音器本体１内から排気ガスを大気中に排出するテールパイプ３に連通されている。【選択図】      図２
2005023912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウターシェルと上流側アウタープレートおよび下流側アウタープレートとで構成される消音器本体内が連通小穴を有するインナープレートにより複数の室に仕切られていて、  該複数の室の内の最も下流側の室内には、板材を所定間隔を開けて前記消音器本体の周方向に断面渦巻き状に巻回配置されると共に両端開口面をプレートによって閉塞することにより渦巻き状の流路が形成され、この渦巻き状の流路の一方の開口端側が前記最も下流側の室内に連通され、もう一方の開口端側が前記消音器本体内から排気ガスを大気中に排出するテールパイプに連通されていることを特徴とする消音器。
【請求項２】
前記渦巻き状の流路における外周部の開口端側が前記最も下流側の室内に連通され、中心部の開口端側が前記テールパイプに連通されていることを特徴とする請求項１に記載の消音器。
【請求項３】
前記両端面開口部を閉塞する両プレートのうち下流側のプレートが消音器本体を構成する下流側アウタープレートで構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の消音器。
【請求項４】
前記テールパイプが前記渦巻き状の流路における中心部の開口端内にまで延長され、該延長部の周壁に前記中心部の開口端側と連通する多数の連通孔が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の消音器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気系に設けられる消音器に関し、特に、消音性能面での改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の排気系に設けられる消音器において、低周波領域の騒音（こもり音）を有効に低減するためには、消音器内から排気ガスを大気中に排出するテールパイプの長さを十分にとることが有効であることが知られている。
ところが、車両の車体下部は様々な制約を受けているため、消音器の位置設定の自由度は小さく、このため、テールパイプの長さを十分に長くとることには限界がある。
【０００３】
そこで、以上のような問題点の解決策として、テールパイプ１０２に接続されるアウトレットパイプ１０３を消音器１０１内において、Ｕ字状（例えば、特許文献１参照）、または図８に示すようにＳ字状（例えば、特許文献２参照）に折曲させてその流路長さを長くとることにより、テールパイプの全長を延長するようにしたものがある。
【０００４】
【特許文献１】実開昭５５−５９１１９号公報  （明細書（５）頁、図４）
【特許文献２】特開２００２−２１５２８号公報  （明細書（３）頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来例におけるように、アウトレットパイプ１０３を消音器１０１内においてＵ字状またはＳ字状に折曲配置させた場合、以下に列挙するような問題点があった。
即ち、消音器１０１内は、一般に小径の連通穴を有するインナープレート（バッフル）１０４ａ、１０４ｂによって複数の拡張室１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃに区画形成され、各拡張室１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃにおいて排気ガスの拡張を繰り返すことにより、排気ガスの圧力および温度を低下させ、これにより、消音を行うようになっているが、テールパイプ１０２を延長するアウトレットパイプ１０３の長さを十分に確保するためには、Ｕ字状またはＳ字状に折曲されたアウトレットパイプ１０３を消音室内のほぼ全長に渡って配置させる必要があるため、このアウトレットパイプ１０３の分だけ各拡張室１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ内の拡張面積が小さくなり、従って、拡張比が低下することで、低周波領域の消音効果を低下させる結果になる。
【０００６】
また、パイプ部材を曲げる加工する場合、曲げ半径が小さくなればなるほど折曲部の真円度が出にくくなるため、折曲部１０３ａ、１０３ｂの曲げ半径をを小さくするのには限度があり、その結果消音器１０１内において幅方向に大きく張り出す状態となるため、消音器１０１内のレイアウトが制限されることになる。    
【０００７】
また、パイプ部材の曲げ加工や全てのインナープレート１０４ａ、１０４ｂに折曲されたアウトレットパイプ１０３を挿通支持するための穴を開ける必要があり、それらの組み付け作業も煩雑になるため、コストが高く付くことになる。
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は、拡張による消音効果に悪影響を与えることがなく、かつ、消音器内のレイアウトを制限することなしに、テールパイプの長さを消音器内において延長させることができ、これにより、消音効果を高めることができると共に、コストの低減化が可能な消音器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため請求項１記載の消音器は、アウターシェルと上流側アウタープレートおよび下流側アウタープレートとで構成される消音器本体内が連通小穴を有するインナープレートにより複数の室に仕切られていて、該複数の室の内の最も下流側の室内には、板材を所定間隔を開けて前記消音器本体の周方向に断面渦巻き状に巻回配置されると共に両端開口面をプレートによって閉塞することにより渦巻き状の流路が形成され、この渦巻き状の流路の一方の開口端側が前記最も下流側の室内に連通され、もう一方の開口端側が前記消音器本体内から排気ガスを大気中に排出するテールパイプに連通されていることを特徴とする手段とした。
【００１０】
請求項２記載の消音器は、請求項１に記載の消音器において、前記渦巻き状の流路における外周部の開口端側が前記最も下流側の室内に連通され、中心部の開口端側が前記テールパイプに連通されていることを特徴とする手段とした。
【００１１】
請求項３記載の消音器は、請求項１または２に記載の消音器において、前記両端面開口部を閉塞する両プレートのうち下流側のプレートが消音器本体を構成する下流側アウタープレートで構成されていることを特徴とする手段とした。
【００１２】
請求項４記載の消音器は、請求項３に記載の消音器において、前記テールパイプが前記渦巻き状の流路における中心部の開口端内にまで延長され、該延長部の周壁に前記中心部の開口端側と連通する多数の連通孔が形成されていることを特徴とする手段とした。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の消音器では、上述のように、消音器本体内に渦巻き状の流路が形成され、この渦巻き状の流路の一方の開口端側が最も下流側の室内に連通され、もう一方の開口端側が消音器本体内から排気ガスを大気中に排出するテールパイプに連通された構成とすることにより、テールパイプの長さを消音器内において延長させることができるようになるという効果が得られる。
【００１４】
また、渦巻き状の流路とすることで、インナープレートにより複数に仕切られた室の内の最も下流側の室内に形成することが可能になるため、その他の上流側の室の拡張面積を狭めることがなく、従って、テールパイプの長さを消音器内において延長させても、拡張による消音効果に悪影響を与えることがなく、かつ、消音器内のレイアウトを制限することもない。
【００１５】
また、断面渦巻き状に巻回配置して両端開口面をプレートによって閉塞するという簡単な作業のみで消音室内に十分な長さの渦巻き状の流路を形成することができるため、パイプ部材の曲げ加工や全てのインナープレートに折曲されたアウトレットパイプを挿通支持するための穴を開ける等の煩雑な作業を必要とする従来例に比べて、製造および組み付け作業が簡略化され、これにより、コストの低減化が可能になる。
【００１６】
請求項２記載の消音器では、上述のように、前記渦巻き状の流路における外周部の開口端側が最も下流の室内に連通され、中心部の開口端側がテールパイプに連通されている構成とすることにより、テールパイプを消音器本体の中心部に接続させることができるようになる。
【００１７】
請求項３記載の消音器では、上述のように、前記両端面開口部を閉塞する両プレートのうち下流側のプレートを消音器本体を構成する下流側アウタープレートで構成するようにしたことで、部品点数の削減によるコストの低減が可能となる。
【００１８】
請求項４記載の消音器では、上述のように、前記テールパイプが前記渦巻き状の流路における中心部の開口端内にまで延長され、該延長部の周壁に中心部の開口端側と連通する多数の連通孔が形成された構成とすることにより、渦巻き状の流路とテールパイプとを容易に連通状態とすることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
この実施例の消音器は、請求項１〜４に記載の発明に対応する。
まず、この実施例の消音器の構成を図面に基づいて説明する。
図１はこの実施例の消音器を示す概略断面図、図２は同要部詳細拡大断面図、図３は図２の III−III 線における縦断面図、図４は図３のIV−IV線における拡大断面図、図５は図２のＶ−Ｖ線における縦断面図である。
【００２０】
この実施例の消音器は、横向きの消音器本体１と、インレットパイプ２と、テールパイプ３と、３枚のインナープレート４、５、６と、スパイラル隔壁７とを主な構成として備えている。
【００２１】
前記消音器本体１は、略円筒状のアウターシェル１１と、該アウターシェル１１の上流側開口部を閉塞する上流側アウタープレート１２と、アウターシェル１１の下流側開口部を閉塞する下流側アウタープレート１３とで構成されている。  そして、この消音器本体１内が、前記３枚のインナープレート４、５、６により４つの室１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに仕切られている。
【００２２】
前記上流側２枚のインナープレート４、５には、多数の小孔４ａ、５ｂが形成されると共に、前記インレットパイプ２の周壁には、最も上流側の室１ａと連通する複数の小孔２ａが形成されることにより、上流側の３つの室１ａ、１ｂ、１ｃが拡張室を構成するようになっている。
【００２３】
前記スパイラル隔壁７は、板材を所定間隔を開けて消音器本体１の周方向に断面渦巻き状に巻回されたもので、このスパイラル隔壁７を最も下流側のインナープレート６と下流側のアアウタープレート１３との間に介装配置されることにより、最も下流側の室１ｄ内に長い渦巻き状の流路Ａが形成されるようになっている。
【００２４】
そして、この渦巻き状の流路Ａの外周側開口端ａ１に位置するインナープレート６の外周縁部が一部切欠されることによって、該切欠部６ａを介して渦巻き状の流路Ａの外周部の開口端ａ１側がその上流側の室（最も下流側の拡張室）１ｃ内と連通された状態となっている。
【００２５】
なお、スパイラル隔壁７は、その上流側端縁部の複数個所に突出形成された係止突起部７ａをインナープレート６側に形成された係合穴６ｂに挿入係止させた状態で溶接固定され（図４参照）、また、下流側のアウタープレート１３にプレス成形された係合溝１３ａ内にスパイラル隔壁７の下流側端縁部を挿入係止した状態で設けられている。
【００２６】
また、前記テールパイプ３が渦巻き状の流路における中心部の開口端ａ２内にまで延長され、かつ該延長部３１がインナープレート６を貫通して支持固定され、その上流側開口端部が蓋体３２により閉塞されると共に、テールパイプ３における延長部３１の周壁には渦巻き状の流路Ａにおける中心部の開口端ａ２側と連通する多数の小孔３ａが形成されることにより、テールパイプ３が渦巻き状の流路Ａの長さ分だけ延長された状態となっている。
【００２７】
次に、渦巻き状の流路Ａ部分を構成する部分の部材の組み付け手順を図６に基づいて説明する。
まず、図６（イ）に示すように、テールパイプ３の上流側端部をインナープレート６の中心部に形成された穴に圧入して貫通させる。
次に、図６（ロ）に示すように、スパイラル隔壁７の上流側端縁部の複数個所に突出形成された係止突起部７ａをインナープレート６側に形成された係合穴６ｂに挿入係止させた状態で溶接固定する（図４参照）。
【００２８】
次に、図６（ハ）に示すように、以上のように組み付け一体化されたインナープレート６とテールパイプ３とスパイラル隔壁７をアウターシェル１１内に下流側開口部から圧入する。
最後に、図６（ニ）に示すように、スパイラル隔壁７の下流側端縁部を係合溝１３ａ内に挿入係止させる状態で下流側アウタープレート１３を装着し、その外周をアウターシェル１１の下流側開口端縁部に巻き締め固定する。
【００２９】
次に、本発明の実施例の作用・効果を説明する。
この実施例の消音器では、上述のように、消音器本体１内に渦巻き状の流路Ａが形成され、この渦巻き状の流路Ａの一方の開口端側が最も下流側の室（拡張室）１ｃ内に連通され、もう一方の開口端側が消音器本体１内から排気ガスを大気中に排出するテールパイプ３に連通された構成とすることにより、テールパイプ３の長さを消音器本体１内において延長させることができるようになる。
【００３０】
また、渦巻き状の流路Ａとすることで、インナープレート４、５、６により複数に仕切られた室の内の最も下流側の室１ｄ内に形成することが可能になるため、その他の上流側の室１ａ、１ｂ、１ｃの拡張面積を狭めることがなく、このため、テールパイプ３の長さを消音器本体１内において延長させても、拡張による消音効果に悪影響を与えることがなく、かつ、消音器本体１内のレイアウトを制限することもない。
【００３１】
従って、インレットパイプ２に流れ込んだ排気ガスが、拡張室を構成する３つの室１ａ、１ｂ、１ｃで３段階に十分な拡張が繰り返されることによって、排気ガスの圧力および温度が十分に低下され、これにより十分な消音効果が得られると共に、排気ガスが渦巻き状の流路Ａの長さ分だけ延長された長いテールパイプ３内を経由して大気中に排出されることにより、低周波領域の騒音を十分に低減させることができるようになるという効果が得られる。
【００３２】
ちなみに、図７は、アウトレットパイプ１０３をＳ字状に折曲してテールパイプ１０２を延長させた従来例（特許文献２）の消音器１０１（図８参照）と、渦巻き状流路Ａによりテールパイプ３を延長させた本実施例の消音器（図１参照）を、同容積同断面積状態において比較した、周波数に対する消音量ＴＬ（ｄＢ）を示す実験データであり、このデータに示すように、細線で示す従来例（特許文献２）の消音器よりも、太線で示す本実施例の消音器の方が低周波領域における消音量ＴＬ（ｄＢ）が大きくなっている。
【００３３】
また、断面渦巻き状に巻回して形成したスパイラル隔壁７を配置して両端開口面をプレート（インナープレート６および下流側アウタープレート１３）によって閉塞するという簡単な作業のみで消音器本体１内に十分な長さの渦巻き状の流路Ａを形成することができるため、パイプ部材の曲げ加工や全てのインナープレートに折曲されたアウトレットパイプを挿通支持するための穴を開ける等の煩雑な作業を必要とする従来例に比べて、製造および組み付け作業が簡略化され、これにより、コストの低減化が可能になる。
【００３４】
また、前記渦巻き状の流路Ａにおける外周部の開口端ａ１側が最も下流の室１ｄ内に連通され、中心部の開口端ａ２側がテールパイプ３に連通されている構成とすることにより、テールパイプ３を消音器本体１の中心部に接続させることができるようになる。
【００３５】
また、前記スパイラル隔壁７の両端面開口部を閉塞する両プレートのうち下流側のプレートを消音器本体１を構成する下流側アウタープレート１３で構成するようにしたことで、部品点数の削減によるコストの低減が可能となる。
【００３６】
また、前記テールパイプ３が前記渦巻き状の流路Ａにおける中心部の開口端ａ２内にまで延長され、該延長部３１の周壁に中心部の開口端ａ２側と連通する多数の連通孔３ａが形成された構成とすることにより、渦巻き状の流路Ａとテールパイプ３とを容易に連通状態とすることができるようになる。
【００３７】
以上本発明の実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、前記渦巻き状の流路Ａにおける外周部の開口端ａ１側が最も下流の室１ｄ内に連通され、中心部の開口端ａ２側がテールパイプ３に連通された構成としたが、その逆に、渦巻き状の流路Ａにおける外周部の開口端ａ１側をテールパイプ３に連通させ、中心部の開口端ａ２側を最も下流の室１ｄ内に連通させるようにしてもよい。
【００３８】
また、実施例では、前記テールパイプ３が渦巻き状の流路Ａにおける中心部の開口端ａ２内にまで延長させたが、延長させなくてもテールパイプ３と渦巻き状の流路Ａにおける中心部の開口端ａ２側とを連通状態とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例の消音器を示す概略断面図である。
【図２】実施例の消音器を示す要部拡大断面図である。
【図３】図２の III−III 線における縦断面図である。
【図４】図３のIV−IV線における拡大断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線における縦断面図である。
【図６】実施例の消音器における渦巻き状の流路部分を構成する部分の部材の組み付け手順を示す説明図である。
【図７】従来例（特許文献２）の消音器と、本実施例の消音器を、同容積同断面積状態において比較した、周波数に対する消音量ＴＬ（ｄＢ）を示す実験データである。
【図８】従来例の消音器を概略断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ  渦巻き状の流路
ａ１  外周部の開口端
ａ２  中心部の開口端
１  消音器本体
１ａ  室（拡張室）
１ｂ  室（拡張室）
１ｃ  室（拡張室）
１ｄ  室
２  インレットパイプ
２ａ  小孔
３  テールパイプ
３ａ  小孔
４  インナープレート
４ａ  小穴
５  インナープレート
５ａ  小穴
６  インナープレート
６ａ  切欠部
６ｂ  係合穴
７  スパイラル隔壁
７ａ  係止用突起部
１１  アウターシェル
１２  上流側アウタープレート
１３  下流側アウタープレート
１３ａ  係合溝
３１  延長部
３２  蓋体
【図１】
2005023912.tif 000003
【図２】
2005023912.tif 000004
【図３】
2005023912.tif 000005
【図４】
2005023912.tif 000006
【図５】
2005023912.tif 000007
【図６】
2005023912.tif 000008
【図７】
2005023912.tif 000009
【図８】
2005023912.tif 000010