(57)【要約】【課題】  エンジンから排出される排気ガスを導く排気管の下流側に主消音器を設けた排気消音装置において、主消音器に共鳴消音室を設けることなく、共鳴騒音を抑制することができ、また、主消音器内に共鳴消音室を設けないで済むことから、その分、主消音器内の消音に寄与する膨張室の容積を大きくすることができ、主消音器の消音性能を高めることができる。【解決手段】  エンジンＥの排気ポートに接続され、該エンジンＥから排出される排気ガスを導く排気管ＥＰの下流側に主消音器ＭＭを接続してなる排気消音装置において、主消音器ＭＭよりも上流側の排気管ＥＰに共鳴型消音器ＭＲを設ける。【選択図】  図１
2005105918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（Ｅ）の排気ポートに接続され、該エンジン（Ｅ）から排出される排気ガスを導く排気管（ＥＰ）の下流側に主消音器（ＭＭ）を設けてなる、排気消音装置において、  前記主消音器（ＭＭ）よりも上流側の排気管（ＥＰ）に共鳴型消音器（ＭＲ）を設けたことを特徴とする、エンジンの排気消音装置。
【請求項２】
エンジン（Ｅ）の排気ポートに接続され、該エンジン（Ｅ）から排出される排気ガスを導く排気管（ＥＰ）に、その上流側から下流側に向けて順次に補助消音器（ＭＡ）と主消音器（ＭＭ）とを間隔をあけて設けてなるエンジンの排気消音装置において、
前記主消音器（ＭＭ）と補助消音器（ＭＡ）との間の排気管（ＥＰ）に共鳴型消音器（ＭＡ）を設けたことを特徴とする、エンジンの排気消音装置。
【請求項３】
エンジン（Ｅ）の排気ポートに接続され、該エンジン（Ｅ）から排出される排気ガスを導く排気管（ＥＰ）の下流側を分岐部（３）を介して左、右下流側排気管（２Ｌ，２Ｒ）に分岐し、それら左、右下流側排気管（２Ｌ，２Ｒ）にそれぞれ主消音器（ＭＭ）を設けてなる、エンジンの排気消音装置において、
前記分岐部（３）よりも上流側の上流側排気管（１）に共鳴型消音器（ＭＲ）を設けたことを特徴とする、エンジンの排気消音装置。
【請求項４】
前記共鳴型消音器（ＭＲ）よりも上流側の上流側排気管（１）に、補助消音器（ＭＡ）を設けたことを特徴とする、前記請求項３記載のエンジンの排気消音装置。
【請求項５】
前記共鳴型消音器（ＭＲ）は、内管（１０）と外管（１１）とからなる２重管により構成され、内管（１０）と外管（１１）とは相互に連通されて、それら間に環状の共鳴型消音室（１２）が形成されていることを特徴とする、前記請求項１，２，３，または４記載のエンジンの排気消音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用などのエンジンに接続される排気管より発生する排気騒音を抑制する、エンジンの排気消音装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用エンジンの排気消音装置は、エンジンの排気ポートに接続される排気管を車体下の前後方向に長く延長して、その排気管の下流側に消音器を設け、排気管を流れる排気ガスの排気騒音を抑制するようにしている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２００１−８２１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、自動車用のエンジンの排気装置において、エンジンが車体の前部に搭載されているものでは、前記排気管装置の排気管は、その前端側、すなわち上流側が車体前部のエンジンに接続されて、車体下をその前後方向に延長されており、その後端側、すなわち下流側に消音器が接続されるのが通常であるので、エンジンから消音器に至る排気管の管長が長くなる。
【０００４】
しかしながら、エンジンから消音器に至るまでの排気管の管長が長くなると、その排気管の固有振動数と、その排気管を流れる排気ガスの脈動の周波数（エンジン回転数）とが一致して排気騒音のピークを出現する機会が多くなり、この部分で共鳴が発生し易くなり、特に、排気管をその途中で、２本の排気管に分岐して、その各々に消音器を設けるような場合には、２つの消音器が車体の幅方向に離れて配置されるため、エンジンと消音器間の排気管の管長が一層長くなり、この部分で共鳴現象の発生頻度が、より多くなるという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる実情に鑑みて提案されたもので、前記問題を解決し、排気騒音を可及的に低減できるようにした新規なエンジンの排気消音装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、エンジンの排気ポートに接続され、該エンジンから排出される排気ガスを導く排気管の下流側に主消音器を設けてなる、排気消音装置において、前記主消音器よりも上流側の排気管に共鳴型消音器を設けたことを特徴としている。
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項２の発明は、エンジンの排気ポートに接続され、該エンジンから排出される排気ガスを導く排気管に、その上流側から下流側に向けて順次に補助消音器と主消音器とを間隔をあけて設けてなる、エンジンの排気消音装置において、前記主消音器と補助消音器との間の排気管に共鳴型消音器を設けたことを特徴としている。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項３の発明は、エンジンの排気ポートに接続され、該エンジンから排出される排気ガスを導く排気管の下流側を分岐部を介して左、右下流側排気管に分岐し、それら左、右下流側排気管にそれぞれ主消音器を設けてなる、エンジンの排気消音装置において、前記分岐部よりも上流側の上流側排気管に共鳴型消音器を設けたことを特徴としている。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項４の発明は、前記請求項３記載のものにおいて、前記共鳴型消音器よりも上流側の上流側排気管に、補助消音器を設けたことを特徴としている。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項５の発明は、前記請求項１，２，３，または４記載のものにおいて、前記共鳴型消音器は、内管と、外管とからなる２重管により構成され、内管と外管とは相互に連通されて、それら間に環状の共鳴型消音室が形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、主消音器よりも上流側の排気管に共鳴型消音器を設けたので、主消音器に共鳴消音室を設けることなく、共鳴騒音を抑制することができ、また、主消音器内に共鳴消音室を設けないで済むことから、その分、主消音器内の消音に寄与する膨張室の容積を大きくすることができ、主消音器自体の消音性能を高めることができ、しかもその構造を簡素化することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、主消音器と補助消音器との間の排気管に共鳴型消音器を設けたので、主消音器および／または補助消音器内に共鳴消音室を設けないで済むことから、その分、主消音器および／または補助消音器内の消音に寄与する膨張室の容積を大きくすることができ、それらの消音性能を高めることができ、しかもそれらの構造を簡素化することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、排気管の下流側に分岐部を介して分岐される左、右下流側排気管にそれぞれ主消音器を設けたものにおいて、分岐部よりも上流側の上流側排気管に共鳴型消音器を設けたので、主消音器に共鳴消音室を設けることなく、共鳴騒音を抑制することができ、また、主消音器内に共鳴消音室を設けないで済むことから、その分、それら内の消音に寄与する膨張室の容積を大きくすることができ、主消音器の消音性能を高めることができ、しかもそれらの構造を簡素化することができる。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、前記請求項３記載のものにおいて、前記共鳴型消音器よりも上流側の上流側排気管に、補助消音器を設けたので、主消音器に共鳴消音室を設けることなく、共鳴騒音を抑制することができ、また、主消音器および／または補助消音器内に共鳴消音室を設けないで済むことから、その分、それら内の消音に寄与する膨張室の容積を大きくすることができ、主消音器および／または補助消音器の消音性能を高めることができ、しかもそれらの構造を簡素化することができる。
【００１５】
請求項５記載の発明によれば、前記請求項１，２，３，または４記載のものにおいて、前記共鳴型消音器の消音器本体は、内管と、外管筒とからなる２重管により構成され、内管と外管とは相互に連通されて、それら間に環状の共鳴型消音室が形成されるので、排気管に共鳴型消音器を設ける場合に、その共鳴型消音器をコンパクトに形成でき、その周辺機器との干渉を生じにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
【００１７】
まず、図１〜３を参照して、本発明の第１実施例について説明する。
【００１８】
図１は、本発明エンジンの排気消音装置の全体平面図、図２は、図１の２−２線に沿う拡大断面図、図３は、第２の３−３線に沿う拡大断面図である。
【００１９】
この第１実施例は、自動車の走行用エンジンＥの排気系に、本発明を実施した場合であり、図１において、車体Ｂの前部に搭載される走行用エンジンＥの排気ポートには、該エンジンＥより排出される排気ガスを浄化、消音して大気に放出するための排気管ＥＰの前端が接続されている。この排気管ＥＰは自動車の、車体Ｂ下部に支持され、その車体Ｂの前後方向に沿って長く延長されていて、その下端は、車体Ｂの後部において大気に開口されている。
【００２０】
排気管ＥＰは、エンジンＥの排気ポートに上流端が接続され、車体Ｂの前後方向に延びて後方に延長される単一の上流側排気管１と、この上流側排気管１の下流端に、分岐部としての分岐管３を介して接続されて車体Ｂの幅方向に離れて配置される２本の左、右下流側排気管２Ｌ，２Ｒとよりなり、左排気管２Ｌは、右排気管２Ｒよりも長く形成されている。単一の上流側排気管１には、その上流側から下流側に向けて排気触媒ＣＡおよび補助消音器ＭＡ（プリチャンバ）が間隔をあけて直列に設けられ、さらに補助消音器ＭＡと、分岐管３との間の上流側排気管１の中間部には、共鳴型消音器ＭＲ（サイドブランチ型消音器）が設けられる。また、左、右の下流側排気管２Ｌ，２Ｒの下流端には、対をなす２つの主消音器ＭＭ，ＭＭの上流端がそれぞれ接続され、これらの主消音器ＭＭ，ＭＭの下流端には、テールパイプ５，５がそれぞれ接続されている。
【００２１】
補助消音器ＭＡおよび左、右主消音器ＭＭ，ＭＭは、弾性部材を備えた前、後支持手段ＳＦ，ＳＲを介して車体Ｂの下面に弾性支持されている。
【００２２】
なお、前記排気触媒ＣＡ、補助消音器ＭＡおよび左、右主消音器ＭＭ，ＭＭは、何れも従来公知のものであるので、それらの詳細な説明を省略する。
【００２３】
本発明にかかる共鳴型消音器ＭＲ（サイドブランチ型消音器）は、図２，３に明瞭に示すように、両端を開口した中空円筒状の内管１０と、この内管１０を同心状に囲繞する、同じく両端を開口した中空円筒状の外管１１とより２重管に構成され、それら内管１０と外管１１との間には、下流側端縁が行き止まりの環状の共鳴消音室１２が形成されている。前記外管１１は、上流側排気管１よりも大径に形成されている。そして、その前後両端は、上流側排気管１の、上流側半部１ｕおよび下流側半部１ｄの開口端の外周面に気密に溶接されている。また、内管１０は、その前部の径方向対向位置に一対の連通口１３が穿設され、この連通孔１３を通して内管１１内と共鳴消音室１２とが連通される。さらに、前記内管１１の前端すなわち上流端が、上流排気管１の上流側半部１ｕおよび共鳴消音室１２に連通され、また、その後端すなわち下流端が、上流排気管１の下流側半部１ｄに連通され、該下流側半部１ｄの上流端と外管１１の下流端に重ね合わされて気密に溶接されている。内管１０の上流端の外周面は、共鳴消音室１２に設けたメッシュリング１４を介して外管１１の上流端の内周面にスライド可能に嵌合されており、内管１０の、外管１１に対する熱伸びを許容できるようになっており、また、上流側排気管１を流れる排気ガスの一部は、前記連通口１３を通して共鳴消音室１２内を迂回して流れるようになっている。
【００２４】
なお、前記内管１０には、前記連通口１３に代えてたとえばパンチングホールのような複数の小口を穿設してもよく、また、この内管１０が短い場合には、熱伸びの吸収手段は不要である。
【００２５】
つぎに、この第１実施例の作用について説明する。
【００２６】
いま、エンジンＥの運転によれば、そこから排出された排気ガスは、排気管ＥＰへと流れる。排気管ＥＰを流れる排気ガスは、排気触媒ＣＡ、補助消音器ＭＡおよび共鳴型消音器ＭＲへと流れ、さらに分岐管３を経て、対をなす左、右主消音器ＭＭ，ＭＭに分流され、テールパイプ５，５を経て大気に放出される。そして、排気触媒ＣＡ内では、その排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘなどの有害成分が浄化除去され、また、補助消音器ＭＡ内では、排気音が補助的に一次消音され、共鳴型消音器ＭＲでは、後に詳しく述べるように長い排気管ＥＰに発生する共鳴振動を効果的に減衰し、さらに、一対の主消音器ＭＭ，ＭＭ内では、排気音の主たる消音が行なわれる。
【００２７】
ところで、排気管ＥＰは、車体Ｂ前部のエンジンＥから車体Ｂ後部の主消音器ＭＭ，ＭＭに至る車体Ｂの前後方向に長く延びていて、その管長が長く、しかもその途中に、排気触媒ＣＡ、補助消音器ＭＡなどの機器が接続されることから、エンジンＥと主消音器ＭＭ間の長い排気管ＥＰが共鳴し易くなり、すなわち、前記排気管ＥＰの固有振動数と、該排気管ＥＰを流れる排気ガスの脈動の周波数とが一致して、排気音がピークに達する頻度が多くなり、これに起因して排気騒音が拡大する傾向にあるが、前記共鳴型消音器（サイドブランチ型消音器）ＭＲを流れる排気管ガスの一部を共鳴消音室１２内に迂回させることにより、共鳴振動を減衰させることができ、排気管ＥＰを流れる排気ガスの共鳴騒音を可及的に抑制することができる。
【００２８】
特に、この第１実施例に示すように、排気管ＥＰは、単一の上流側排気管１から２本の左、右下流側排気管２Ｌ，２Ｒに分岐して、それらの下流側排気管２Ｌ，２Ｒに主消音器ＭＭ，ＭＭをそれぞれ設けるような場合には、一対の主消音器ＭＭ，ＭＭが車体Ｂの幅方向に互いに離れて配置されるため、エンジンＥと主消音器ＭＭ，ＭＭに至る排気管ＥＰの管長が一層長くなり、この部分での共鳴が発生し易くなるが、かかる場合に、前記共鳴振動の減衰作用による排気騒音の抑制効果が一層顕著に顕れる。
【００２９】
ところで、たとえば各主消音器ＭＭ自体により、共鳴騒音を抑制すべく、該主消音器ＭＭ内に共鳴消音室を形成すると、その分、主消音器ＭＭ内の膨張室（容積が大きいほど消音性能がよい）の容積を減らす必要があり、主消音器ＭＭ本来の消音性能が低下してしまうという不都合があるが、この第１実施例によれば、主消音器ＭＭに共鳴消音室を設けなくとも共鳴騒音の抑制ができることから、前記不都合を解消して、全体として、排気騒音の大幅な抑制が可能になり、しかも各主消音器ＭＭの大型化、コストアップを低減することができる。
【００３０】
つぎに、図４，５を参照して、本発明の第２実施例について説明する。
【００３１】
図３はエンジンＥの排気消音器装置の全体平面図、図４は、図３の４−４線に沿う拡大断面図であり、図中、前記第１実施例のものと同じ要素には同じ符号が付される。
【００３２】
この第２実施例は、共鳴型消音器（サイドブランチ型消音器）ＭＲの構成が前記第１実施例のものと相違している。この共鳴型消音器ＭＲはＴ字型パイプ１００よりなり、上流側排気管１の途中に接続される、直状部１００ａと、この直状部１００ａの中間から略直角に起立する起立部１００ｂとを備えており、この起立部１００ｂの自由端は封緘されている。前記直状部１００ａは上流側排気管１の一部を構成し、また前記起立部１００ｂは共鳴消音室１２として機能する。
【００３３】
上流側排気管１を流れる排気ガスの一部は、共鳴型消音器ＭＲの共鳴消音室１２を迂回して流れ、これにより前記第１実施例と同じく補助消音器ＭＡと一対の主消音器ＭＭとを継ぐ長い上流側排気管１に発生する共鳴振動を減衰して、該共鳴に起因する排気騒音を効果的に抑制することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。
【００３５】
たとえば、前記実施例では、本発明を自動車用エンジンの排気系に実施した場合を説明したが、これを他のエンジンの排気系にも実施できることは勿論であり、また、前記実施例では、排気管に一対の主消音器を設けた場合を説明したが、排気管には、単一の主消音器を設けるようにしてもよく、また、前記実施例では、排気管には共鳴型消音器の上流側に一つの補助消音器を設けているが、これを複数設けてもよく、また省略してもよい。さらに共鳴消音器に形成される共鳴消音室は、所期の機能をもつものであれば、どのような形状に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】エンジンＥの排気消音器装置の全体平面図（第１実施例）
【図２】図１の２−２線に沿う拡大断面図（第１実施例）
【図３】第２の３−３線に沿う拡大断面図（第１実施例）
【図４】エンジンＥの排気消音器装置の全体平面図（第２実施例）
【図５】図４の５−５線に沿う拡大断面図（第２実施例）
【符号の説明】
【００３７】
１・・・・・・・・上流側排気管
２Ｌ，２Ｒ・・・・左、右下流側排気管
３・・・・・・・・分岐部（分岐管）
１０・・・・・・・内管
１１・・・・・・・外管
１２・・・・・・・共鳴消音室
Ｅ・・・・・・・・エンジン
ＥＰ・・・・・・・排気管
ＭＡ・・・・・・・補助消音器
ＭＭ・・・・・・・主消音器
ＭＲ・・・・・・・共鳴型消音室
【図１】
2005105918.tif 000003
【図２】
2005105918.tif 000004
【図３】
2005105918.tif 000005
【図４】
2005105918.tif 000006
【図５】
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