(57)【要約】【課題】  コストを抑えつつ効果的に放射音を低減させることができる排気装置を提供することを目的とする。【解決手段】  動力源に接続されるフロントチューブと、当該フロントチューブに接続され、上記動力源にて発生した排気に起因する騒音を減衰させるプリマフラーと、このプリマフラーに接続されるセンターチューブ１Ｂと、当該センターチューブ１Ｂに接続され、上記騒音を最終的に減衰させるリアマフラーとを備え、上記動力源にて発生した排気を大気中に排出する排気装置において、上記排気の脈動に起因した放射音を減衰させるための騒音低減デバイス１０を、上記フロントチューブ、上記センターチューブ１Ｂまたは、上記リアマフラーが有する排気導入管に設けた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源に接続されるフロントチューブ（１Ａ）と、当該フロントチューブ（１Ａ）に接続され、上記動力源にて発生した排気に起因する騒音を減衰させるプリマフラー（４）と、このプリマフラー（４）に接続されるセンターチューブ（１Ｂ）と、当該センターチューブ（１Ｂ）に接続され、上記騒音を最終的に減衰させるリアマフラー（５）とを備え、上記動力源にて発生した排気を大気中に排出する排気装置において、
上記排気の脈動に起因した放射音を減衰させるための騒音低減デバイス（１０）を、上記フロントチューブ（１Ａ）、上記センターチューブ（１Ｂ）または、上記リアマフラー（５）が有する排気導入管（１Ｃ）の少なくとも何れかに設けた
ことを特徴とする排気装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排気装置であって、
上記騒音低減デバイス（１０）は、上記フロントチューブ（１Ａ）、上記センターチューブ（１Ｂ）または、上記排気導入管（１Ｃ）と接続する入口筒部（１１Ａ、１１Ｂ）と、
上記入口筒部（１１Ａ、１１Ｂ）と連通して設けられる本体筒部（１２Ａ、１２Ｂ）とからなる
ことを特徴とする排気装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の排気装置であって、
上記フロントチューブ（１Ａ）、上記センターチューブ（１Ｂ）または、上記排気導入管（１Ｃ）と、上記入口筒部（１１Ａ、１１Ｂ）との連通部に、複数の小孔（１３）が穿設される
ことを特徴とする排気装置。
【請求項４】
少なくとも請求項１から請求項３の何れか一つに記載の排気装置であって、
上記騒音低減デバイス（１０）が、上記小孔（１３）を設けた消音調整部材（１４）を有する
ことを特徴とする排気装置。
【請求項５】
少なくとも請求項１から請求項４の何れか一つに記載の排気装置であって、
上記本体筒部（１２Ａ、１２Ｂ）が、円筒形状もしくは、車両走行方向における前方側または当該前方側および後方側に向かって楕円となる楕円筒形状からなる
ことを特徴とする排気装置。
【請求項６】
少なくとも請求項１から請求項５の何れか一つに記載の排気装置であって、
上記入口筒部（１１Ａ、１１Ｂ）が、円筒形状もしくは、車両走行方向における前方側または当該前方側および後方側に向かって楕円となる楕円筒形状からなる
ことを特徴とする排気装置。
【請求項７】
少なくとも請求項１から請求項６の何れか一つに記載の排気装置であって、
前記騒音低減デバイス（１０）を所定距離を置いて少なくとも２つ設け、且つそれら騒音低減デバイス（１０）の高さ（Ｈ１、Ｈ２）を異にした
ことを特徴とする排気装置。
【請求項８】
少なくとも請求項２から請求項７の何れか一つに記載の排気装置であって、
前記騒音低減デバイス（１０）は、前記入口筒部（１１Ａ、１１Ｂ）と前記本体筒部（１２Ａ、１２Ｂ）の直径（Ｄ１）、Ｄ２）を異にする
ことを特徴とする排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等のエンジンや圧縮機、または燃料電池自動車の燃料電池スタックなどの動力源にて発生した排気を大気中に排出するとともに、前記排気による騒音を低減する排気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような排気装置としては、例えば図１５に示すように、エンジンの各シリンダから排出される排気を集めて排気チューブ１へと繋ぐ鋳物エキゾーストマニホールド２と、この排気中の有害な物質（例えばＣＯ、ＨＣ、ＮＯＸ等）を触媒反応によって無害な物質（例えばＣＯ２、Ｈ２Ｏ、ＮＯ２等）に変換する触媒コンバータ３と、排気ガスによる騒音を消音するためのプリマフラー４、リアマフラー５とが、それぞれ排気チューブ１（プリマフラー４より上流側、すなわちエンジン側をフロントチューブ１Ａ、プリマフラー４より下流側、すなわちリアマフラー５側をセンターチューブ１Ｂと称す）によって接続されて構成されるものが一般的である。
【０００３】
因みに、鋳物エキゾーストマニホールド２に接続されるフロントチューブ１Ａと、触媒コンバータ３と接続されるフロントチューブ１Ａとの間に設けられるフレキシブルチューブ６は、鋳物エキゾーストマニホールド２と触媒コンバータ３間をフレキシブルに接続可能な状態にしている。
【０００４】
ところで、近年、このような排気装置において、背圧低減を図るために排気チューブ１の径を大きくしたり、消音量増加を図るためにプリマフラー４やリアマフラー５の容積を大きくしたりする傾向があり、結果としてマフラー断面積が大きくなってきている。
【０００５】
しかしながら、このように排気チューブ１の径が大きくなると圧力損失が低くなり、エンジンから発生される脈動圧が減衰し難くなるため、この脈動圧が場合によっては衝撃波に変化することから脈動により排気装置の一部から放射音が発生し易くなってしまう。
【０００６】
また、消音量を稼ぐためにプリマフラー４やリアマフラー５を大型化すると、車両レイアウトの制限から各マフラー４、５の断面形状を扁平化しなければならず、曲率が大きな面ができることによって剛性が下がり、マフラー表面から放射音が発生し易くなってしまう。特にリアマフラー５は、通常、プリマフラー４よりも大きな形状からなることから、放射音の発生がより顕著である。
【０００７】
かかる放射音を低減させるために、近年、マフラーの剛性を変更して消音効率の向上を図る対策（例えば、特許文献１および特許文献２参照）や、プリマフラー内にグラスウール等からなる吸音材を充填して排気装置全体の消音量向上を図る対策（例えば、特許文献３参照）がなされている。
【特許文献１】特開２００２−２１５９４号公報
【特許文献２】特開２０００−２１３３２８号公報（第２頁および第３頁、第１図）
【特許文献３】特開平９−４９４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１および特許文献２の技術では、排気装置によって消音レベル差があるとともに、リアマフラー５を標準化させることが困難であるため、排気装置毎にリアマフラー５の剛性を適宜変更しなければならないことから、コストアップを招きかねない問題がある。
【０００９】
また、特許文献３の技術では、吸音材を多用することによってコストを増加させるばかりか、この吸音材の飛散によって音性能の劣化現象を発生させたり、環境問題を引き起こす原因となる問題がある。
【００１０】
そもそも吸音材は、凝縮水による含水および固着等が生じることが考えられ、ひいては音劣化に繋がる点や、リサイクル性が低いと考えられ、近年の社会動向から見てもデメリットになる点から、多用を避けたい（なるべく使用を避けたい）材料である。
【００１１】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、コストを抑えつつ効果的に放射音を低減させることができる排気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、動力源に接続されるフロントチューブと、当該フロントチューブに接続され、上記動力源にて発生した排気に起因する騒音を減衰させるプリマフラーと、このプリマフラーに接続されるセンターチューブと、当該センターチューブに接続され、上記騒音を最終的に減衰させるリアマフラーとを備え、上記動力源にて発生した排気を大気中に排出する排気装置において、上記排気の脈動に起因した放射音を減衰させるための騒音低減デバイスを、上記フロントチューブ、上記センターチューブまたは、上記リアマフラーが有する排気導入管の少なくとも何れかに設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の排気装置であって、上記騒音低減デバイスが、上記フロントチューブ、上記センターチューブまたは、上記排気導入管と接続する入口筒部と、上記入口筒部と連通して設けられる本体筒部とからなることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の排気装置であって、上記フロントチューブ、上記センターチューブまたは、上記排気導入管と、上記入口筒部との連通部に、複数の小孔が穿設されることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、少なくとも請求項１から請求項３の何れか一つに記載の排気装置であって、上記騒音低減デバイスが、上記小孔を設けた消音調整部材を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、少なくとも請求項１から請求項４の何れか一つに記載の排気装置であって、上記本体筒部が、円筒形状もしくは、車両走行方向における前方側または当該前方側および後方側に向かって楕円となる楕円筒形状からなることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、少なくとも請求項１から請求項５の何れか一つに記載の排気装置であって、上記入口筒部が、円筒形状もしくは、車両走行方向における前方側または当該前方側および後方側に向かって楕円となる楕円筒形状からなることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、少なくとも請求項１から請求項６の何れか一つに記載の排気装置であって、前記騒音低減デバイスを所定距離を置いて少なくとも２つ設け、且つそれら騒音低減デバイスの高さを異にしたことを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、少なくとも請求項２から請求項７の何れか一つに記載の排気装置であって、前記騒音低減デバイスは、前記入口筒部と前記本体筒部の直径を異にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、排気の脈動に起因した放射音を減衰させるための騒音低減デバイスを、フロントチューブ、センターチューブまたは、リアマフラーが有する排気導入管の少なくとも何れかに設けたので、放射音発生レベルおよび吐出音レベルを大幅に減衰させることができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、排気の脈動による高周波成分の周波数レベルを減衰させる入口筒部と、当該入口筒部よりも低い周波数成分の周波数レベルを減衰させる本体筒部とからなる騒音低減デバイスを設けるようにしたことにより、この騒音低減デバイスにフロントチューブ、センターチューブおよび排気導入管内を流通する排気が入り込むことによって、当該排気の脈動による高周波成分が入口筒部にて共振する一方、この高周波成分より低い周波数成分が本体筒部にて共振するため、コストアップすることなく簡易な構造で放射音のもとである排気の脈動による高周波成分の周波数レベルを減衰させることができる。
【００２２】
しかも、騒音低減デバイスをセンターチューブにおけるリアマフラー近傍に配設するようにすれば、排気の脈動における広い範囲の高周波成分を、入口筒部および本体筒部を順次通過させる際に共振させ、より効果的に周波数レベルを減衰させることができるとともに、この騒音低減デバイスにおける放射音の低減作用後に僅かな高周波成分による騒音が残留してしまった場合においても、この騒音をリアマフラーにて消音させることができる。かくして、コストを抑えつつ効果的に放射音を低減させ得る排気装置を実現することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、騒音低減デバイスが、フロントチューブ、センターチューブまたは、排気導入管と接続する入口筒部と、当該入口筒部と連通して設けられる本体筒部とからなることにより、複雑な構造を省いた簡易な構造で、放射音を効果的に低減させることができるため、コストを大幅に抑えることができるとともに、この騒音低減デバイスを容易に製造することができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、フロントチューブ、センターチューブまたは、排気導入管と、入口筒部との連通部に、複数の小孔が穿設されることにより、これら小孔から排気の騒音における音波が入り込む際、共振によって消音されるため、より一層の消音効果が期待できる。また、小孔を設けたことにより、流れに対しデバイス入口部での気流乱れが無くなり、気流騒音および圧力損失の大幅な改善が期待できる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、騒音低減デバイスが、上記小孔を設けた消音調整部材を有するようにしたことにより、騒音低減デバイス内において、排気の騒音における音波が小孔を通過することによって現れる消音効果を期待することができ、消音効率を格段と向上させることができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、本体筒部が円筒形もしくは、車両走行方向における前方側または当該前方側および後方側に向かって楕円形状からなる楕円筒形状で形成されるようにしたことにより、車両走行時における空気抵抗を大幅に軽減できるため、本体筒部（つまり、騒音低減デバイス）に走行風が当たって気流音が発生するのを未然に防止することができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、入口筒部が円筒形状もしくは、車両走行方向における前方側または当該前方側および後方側に向かって楕円形状からなる楕円筒形状で形成されるようにしたことにより、この入口筒部に排気が入り込むことによって、当該排気の脈動による周波成分が入口筒部の高さ方向（すなわち、排気の流れ方向に対する垂直方向）に共振するため、この入口筒部における長手方向（すなわち、排気の流れ方向）に共振が発生するのを抑制し、周波数レベルの減衰効率が低下するのを防止することができる。
【００２８】
請求項７に記載の発明によれば、騒音低減デバイスを少なくとも２つ設け且つそれら騒音低減デバイスの高さを異にしたので、幅の広い周波数の減衰が可能となる。
【００２９】
請求項８に記載の発明によれば、騒音低減デバイスの入口筒部と本体筒部の直径を異ならせたので、中心周波数が低くなり、デバイス高さを低くすることができる。その結果、騒音低減デバイスを小型化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
図１〜図４は、本発明にかかる排気装置の一実施の形態を示し、図１は本実施の形態による排気装置の全体構成図、図２は図１における要部（騒音低減デバイス）を拡大して示す斜視図、図３は図２の騒音低減デバイスにおけるＡ−Ａ断面図、図４は図２の騒音低減デバイスにおけるＢ−Ｂ断面図である。
【００３２】
図１５との対応部分に同一符号を付した図１は、本実施の形態における排気装置全体を示し、この排気装置のプリマフラー４とリアマフラー５間を接続する排気チューブ１（センターチューブ１Ｂ）における排気の下流側（すなわち、リアマフラー５寄り）に、本発明を適用したチャンバーである騒音低減デバイス１０が（本実施の形態では、２つ）配設されている点を除いて、従来の排気装置とほぼ同様に構成されている。このため、以下、重複する部分についての説明は省略する。なお、本実施の形態においては、便宜上、触媒コンバータ３は省略するものとするが、本発明はこの限りではないことは言うまでもない。
【００３３】
前記騒音低減デバイス１０は、例えば図２〜図４に示すように、排気の脈動による高周波成分の周波数レベルを減衰させる入口筒部１１Ａ、１１Ｂと、当該入口筒部１１Ａ、１１Ｂよりも低い周波数成分の周波数レベルを減衰させる本体筒部１２Ａ、１２Ｂとを有し、これら入口筒部１１Ａ、１１Ｂおよび本体筒部１２Ａ、１２Ｂが、それぞれ同心円上に積層された、いわば２段構造とされている。
【００３４】
また、この騒音低減デバイス１０は、所定距離を置いて二つ配置されている。これら騒音低減デバイス１０のうち排気流前方に設けられた騒音低減デバイス１０は、その高さＨ１が排気流後方に設けられた騒音低減デバイス１０の高さＨ２よりも高くされている。これら二つの騒音低減デバイス１０の高さＨ１、Ｈ２を同じ高さとするのではなく、異なるものとすれば、幅の広い周波数域の排気音を減衰させることができる。
【００３５】
また、騒音低減デバイス１０の入口筒部１１Ａ、１１Ｂは、当該入口筒部１１Ａ、１１Ｂにおける長手方向（すなわち、排気の流れ方向）に共振が発生するのを抑制するため、円筒形状もしくは車両走行方向における前方側または当該前方側および後方側に向かって楕円からなる楕円筒形状で形成するのが好ましい。
【００３６】
同様に、本体筒部１２Ａ、１２Ｂは、車両走行時における空気抵抗を軽減するため、円筒形状もしくは車両走行方向における前方側または当該前方側および後方側に向かって楕円からなる楕円筒形状で形成するのが好ましい。本実施の形態では、入口筒部１１Ａ、１１Ｂおよび本体筒部１２Ａ、１２Ｂの何れも円筒形状としている。ここで重要なのは、本体筒部１２Ａ、１２Ｂと入口筒部１１Ａ、１１Ｂの内径Ｄ１、Ｄ２の比である。これら本体筒部１２Ａ、１２Ｂと入口筒部１１Ａ、１１Ｂの内径Ｄ１、Ｄ２の比に関しては、後に詳述する。
【００３７】
また、本実施の形態においては、センターチューブ１Ｂと入口筒部１１Ａ、１１Ｂとの連通部には、デバイス入口部での気流乱れを抑制すると共に圧力損失を低減させるための複数の小孔１３が穿設されている。これら小孔１３は、音波が入り易いように開口率は大きいほうが望ましく、開口率３０〔％〕以上であればより一層の消音効果を期待できる。但し、前記小孔１３の開口率が３０〔％〕未満であると音波が入り難くなり、消音効果を有するものの、その消音量が低減してしまう。
【００３８】
また、この小孔１３は、その孔径が小さいと排気チューブ１内において不純物による目詰まりが生じるので、内燃機関の場合はその直径を３ｍｍ（Φ３）程度とすることが望ましい。また、燃料電池自動車のようなクリーンな排気の場合は、小孔１３の孔径を、消音上効果的な直径１ｍｍ〜２ｍｍ（Φ１〜Φ２）とすることが好ましい。
【００３９】
ところで、前記小孔１３は、センターチューブ１Ｂ自体にプレス等で開口しても良いし、前記連通部を全体的に開口した後、発泡金属または開口率の大きい焼結金属を配設するようにしても良い。この場合、小孔１３をプレス等によってセンターチューブ１Ｂに穿設する場合に比較して、格段と消音効果を向上させることができる。なお、小孔１３は、平板の状態で開口してもよく、あるいはチューブ形状状態で開口してもよい。
【００４０】
なお、小孔１３を設けることなく、前記センターチューブ１Ｂと、入口筒部１１Ａ、１１Ｂとの連通部を全体的に開口するようにした場合であっても、実用上十分な消音効果は期待できる。
【００４１】
かかる騒音低減デバイス１０は、自身からの放射音の原因となる周波数レベルを低減するような形状を基本としており、例えば２枚の板材をプレス等の手法により成形し、その一枚の板材に前記センターチューブ１Ｂと入口筒部１１Ａ、１１Ｂとの連通部に相当する位置にプレス等を用いて小孔１３を複数穿設した後、これら板材をそれぞれ円筒形状にした後、これらを溶接またはかしめ等の手法により接合することで形成されている。
【００４２】
さて、リアマフラー５において発生する放射音を低減させるには、このリアマフラー５よりも前の段階で対処する、すなわち排気チューブ１を流れるリアマフラー５の放射音の原因となる周波数レベルを抑える必要がある。
【００４３】
また、これとともに、放射音において特に問題となるのは、マフラー振動加速度レベルと放射音の周波数分析の関係をグラフで示す図５および放射音レベルと放射音の周波数分析の関係をグラフで示す図６からみてわかるように、放射音の周波数成分のうち、500〔Hz〕〜3000〔Hz〕程度の高周波数域成分で、この高周波数域成分を有する放射音レベルが特に高くなっている。
【００４４】
このような傾向は、ほとんどの排気装置において近似して現れることから、本発明においては、500〔Hz〕〜3000〔Hz〕の周波数成分からなる放射音に着目した。そして、これら高周波数域成分を低減することにより、ほとんどの排気装置においてリアマフラー５からの放射音発生を抑制することができると考えられる。
【００４５】
また、本発明の騒音低減デバイス１０は、円筒形でも楕円筒形でも良いが、断面積が大きくなり過ぎると排気装置における長手方向（すなわち、前記図２におけるＢ−Ｂ断面方向）の共振の影響で消音効果が減少するおそれがある。従って、騒音低減デバイス１０における本体筒部１２Ａ、１２Ｂの内径Ｄ１は100〔mm〕以下に設定するのが好ましい。
【００４６】
但し、この反面、騒音低減デバイス１０の断面積が小さくなり過ぎると十分な消音量が得られないことがわかっているので、本体筒部１２Ａ、１２Ｂの内径Ｄ１は少なくとも４０〔mm〕〜５０〔mm〕程度以上に設定するのが好ましい（図７に示す縦軸に減衰中心周波数、横軸に騒音低減デバイス１０の内径をとった減衰中心周波数推移の解析結果を表すグラフを参照）。
【００４７】
この騒音低減デバイス１０では、図４に示すように、本体筒部１２Ａ、１２Ｂの直径Ｄ１を入口筒部１１Ａ、１１Ｂの直径Ｄ２より大きくしている。つまり、チャンバー入口部径（Ｄ２）よりもチャンバ径（Ｄ１）を大きくする（Ｄ１＞Ｄ２）ことで、チャンバ高さ（Ｈ１、Ｈ２）が同じでも減衰周波数を低くすることができる。このため、より低い周波数から減衰させたい場合は、容量を小さくすることができ小型化が図れる。したがって、この騒音低減デバイス１０を排気装置に適用した場合のレイアウトの幅が広がる。
【００４８】
ここで、このような騒音低減デバイス１０を実際に用いた排気装置による放射音特性の検出結果を以下に説明する。
【００４９】
図８は騒音低減デバイス１０を排気装置に装着した場合（図中一点鎖線にて示す）と、そうでない場合（図中実線にて示す）とにおける放射音低減効果を示す、放射音レベルとパルセータ（脈動発生装置）の回転数との関係を表したグラフである。
【００５０】
これによると、パルセータの回転数が上がり高周波成分が増大するにつれて、騒音低減デバイス１０を排気装置に装着することによる効果が特に表れており、放射音発生のピークレベルを７〔dB〕〜１５〔dB〕程度低減できるばかりでなく、５００Ｈｚ以上の吐出騒音の高周波成分をも減衰させることが可能となることがわかった。
【００５１】
これにより、この騒音低減デバイス１０はほとんどの排気装置に適用して好適な放射音低減効果を得られると考えられる。
【００５２】
また、図９および図１０は、この騒音低減デバイス１０を排気装置に装着しない場合、前記小孔１３を持たない騒音低減デバイス１０を装着した場合、発泡金属によって小孔１３が形成された騒音低減デバイス１０を装着した場合、４０メッシュ金網によって小孔１３が形成された騒音低減デバイス１０を装着した場合とにおける平均音響パワー密度を比較したグラフで、図９は放射音の周波数成分が500〔Hz〕〜3000〔Hz〕程度の範囲、図１０は放射音の周波数成分が3000〔Hz〕〜5600〔Hz〕程度の範囲のものである。
【００５３】
これによると、放射音の周波数成分が500〔Hz〕〜5600〔Hz〕程度の高周波数域では、発泡金属によって小孔１３が形成された騒音低減デバイス１０を装着した場合が最も平均音響パワー密度が低くなる、すなわち消音効果が高いことがわかった。
【００５４】
さらに、排気装置におけるデバイス圧力損失特性を示す図１１によれば、センターチューブ１Ｂに騒音低減デバイス１０を装着することによって発生する圧力損失は、当該騒音低減デバイス１０に前記小孔１３を穿設することで低減することができることがわかる。これとともに、デバイス気流音特性を示す図１２によれば、センターチューブ１Ｂに対して騒音低減デバイス１０を装着することに伴う気流音は、前記小孔１３を穿設することによって装着前とほぼ同様なレベルにまで低減することができることがわかった。
【００５５】
このように騒音低減デバイス１０は、排気装置に用いられることにより、エンジンにて発生した排気を排気チューブ１を介して流通させる際、入口筒部１１および本体筒部１２内に入り込ませることによって、この排気の脈動による高周波成分、すなわち放射音のもととなる500〔Hz〕〜3000〔Hz〕付近の周波数成分を入口筒部１１にて共振させる一方、この高周波成分より低い周波数成分を本体筒部１２にて共振させて減衰させるため、リアマフラー５へと吐出する排気の脈動レベルを効果的に低減することができ、かくして放射音を低減させることができる。
【００５６】
しかも、この騒音低減デバイス１０は入口筒部１１と本体筒部１２とからなる２段構造の簡易な構造であるため、省スペース化を図ることができ、レイアウト性に優れるとともにコスト面でも経済的である。
【００５７】
また、騒音低減デバイス１０は、排気装置においてリアマフラー５近傍の当該リアマフラー５よりも上流（エンジン）側のセンターチューブ１Ｂに配置されるため、排気の脈動における広い範囲の高周波成分を、入口筒部１１および出口筒部１２を順次通過させる際に共振させ、より効果的に周波数レベルを減衰させることができるとともに、この騒音低減デバイス１０における放射音の低減作用後に僅かな高周波騒音が残留した状態でリアマフラー５へと吐出されたとしても、この高周波騒音をリアマフラー５にて確実に消音させてから大気中に吐出することができる。
【００５８】
さらに、この騒音低減デバイス１０によれば、放射音の原因となる周波数のレベルを低減することが可能となるため、フロントチューブ１Ａ、センターチューブ１Ｂまたは排気導入管１Ｃの少なくとも何れかに設けることによって、リアマフラー５を各種エンジンや車種毎にそれぞれ開発することなく標準化することができ、コスト面の大幅な削減を図ることができる。
【００５９】
さらに、この騒音低減デバイス１０によれば、本体筒部１２が車両走行方向における前方側または当該前方側および後方側に向かって楕円筒形状で形成すれば、車両走行時における空気抵抗を軽減できるため、本体筒部１２（つまり、騒音低減デバイス１０）に走行風が当たって気流音が発生するのを未然に防止し得る効果も得ることができる。
【００６０】
さらに、この騒音低減デバイス１０によれば、入口筒部１１が円筒形状もしくは、車両走行方向における前方側または当該前方側および後方側に向かった楕円筒形状で形成されるようにしたことにより、この入口筒部１１にセンターチューブ１Ｂ内を流通する排気が入り込むことによって、当該排気の脈動による周波成分が入口筒部１１の高さ方向（すなわち、排気の流れ方向に対する垂直方向）に共振するため、この入口筒部１１における長手方向（すなわち、排気の流れ方向）に共振が発生するのを抑制し、周波数レベルの減衰効率が低下するのを防止することができる。
【００６１】
また、自動車などの排気装置に本発明の騒音低減デバイス１０を適用するに際しては、今後床下レイアウトの制約が益々厳しくなる中で、マフラーも扁平化して行く傾向があるが、マフラーの扁平化に伴い放射音の問題は増大してゆく。この中で、マフラーを標準化して小型の騒音低減デバイス１０の装着により放射音を低減できる技術は重要となってくる。扁平マフラ構造となった場合でも扁平マフラー内に、本発明の騒音低減デバイス１０を装着することは可能であり、扁平による放射音の発生も抑えることができる。
【００６２】
「他の実施の形態」
なお、本発明の騒音低減デバイスを前記実施の形態を例に取って説明したが、本発明はこれに限ることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００６３】
例えば、上述した実施の形態においては、最も放射音低減効果が大きいことから騒音低減デバイス１０をセンターチューブ１Ｂにおけるリアマフラー５寄りに配置するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、騒音低減デバイス１０は、この他、プリマフラー４より上流側、すなわちエンジン側に配置されたフロントチューブ１Ａや、リアマフラー５内に配置された排気導入管１Ｃに配置するようにしてもよい。
【００６４】
また、上述した実施の形態においては、小孔１３をセンターチューブ１Ｂと入口筒部１１Ａ、１１Ｂとの連通部にのみ設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図１３に示すように、入口筒部１１Ａ、１１Ｂと本体筒部１２Ａ、１２Ｂとの連接部に消音調整部材としてのプレート１４を設け、このプレート１４にも小孔１３を設けるようにしてもよい。この場合、プレート１４は、例えば、本体筒部１２Ａ、１２Ｂと一体に形成し、プレス等を用いて小孔１３を開口するようにすればよい。但し、この小孔１３の開口方法は、この限りではない。
【００６５】
さらに、このプレート１４の配置位置としては、この限りではなく、例えば、図１３との対応部分に同一符号を付した図１４に示すように、本体筒部１２Ａ、１２Ｂ内のほぼ中心となる位置に設けるようにしてもよい。なお、このプレート１４の配置位置変更による消音効果の変動は、特に見られなかった。
【００６６】
また、上述した実施の形態では、高さＨ１、Ｈ２の異なる騒音低減デバイス１０を二つ並べて配置したが、一つでも同様の効果が奏されることは言うまでもない。つまり、騒音低減デバイス１０による消音量が向上したことにより、１個でも充分な消音量が得られるようになったため、騒音低減デバイス１０からの透過音もさらに低く抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施の形態による排気装置を示す全体構成図である。
【図２】図１における騒音低減デバイスを拡大して示す斜視図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図５】マフラー振動加速度の周波数分析を表すグラフである。
【図６】放射音の周波数分析を表すグラフである。
【図７】デバイス径に対する減衰中心周波数推移を表すグラフである。
【図８】パルセータの回転数をもとに騒音低減デバイス装着有無における放射音特性を表すグラフである。
【図９】平均音響パワー密度を比較したグラフである。
【図１０】平均音響パワー密度を比較したグラフである。
【図１１】デバイス圧力損失特性を示すグラフである。
【図１２】デバイス気流音特性を示すグラフである。
【図１３】本発明の他の実施の形態による騒音低減デバイスを示す断面図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態による騒音低減デバイスを示す断面図である。
【図１５】従来の排気装置における全体構成を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１…排気チューブ
１Ａ…フロントチューブ
１Ｂ…センターチューブ
１Ｃ…排気導入管
４…プリマフラー
５…リアマフラー
１０…騒音低減デバイス
１１Ａ、１１Ｂ…入口筒部
１２Ａ、１２Ｂ…本体筒部
１３…小孔
１４…プレート（消音調整部材）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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