(57)【要約】【課題】排気性能をほとんど低下させることなく、消音性能を効果的に高めることが可能な消音具を提供する。【解決手段】消音具１を、マフラ２内の排気管接続側と開口端側とを連通する排気流入穴１１０を有して、マフラ２内を軸方向に仕切る仕切り壁部１１と、仕切り壁部１１と間隔をあけてマフラ２内の開口端側に設け、マフラ２内外を連通する排気流出穴１２０を有して、マフラ２内を閉塞する閉塞壁部１２と、仕切り壁部１１と閉塞壁部１２とを連結する連結部１３と、から構成する。連結部１３を、マフラ２内を排気流入穴１１０側と排気流出穴１２０側とに仕切るように設け、かつ、排気流入穴１１０側と排気流出穴１２０側とを連通する排気流通穴１３０を有して構成し、排気流通穴１３０の軸線を、排気流入穴１１０の軸線及び排気流出穴１２０の軸線と異なるように設定する。【選択図】図４
2007092566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気管に接続したマフラ内に設けることにより、内燃機関からの排気音量を低減する消音具であって、
前記マフラ内の排気管接続側と開口端側とを連通する排気流入穴を有して、前記マフラ内を軸方向に仕切る仕切り壁部と、
この仕切り壁部と間隔をあけて前記マフラ内の開口端側に設け、前記マフラ内外を連通する排気流出穴を有して、前記マフラ内を閉塞する閉塞壁部と、
前記仕切り壁部と前記閉塞壁部との間に設けた、前記仕切り壁部と前記閉塞壁部とを連結する連結部と、を備え、
前記連結部は、前記マフラ内を前記排気流入穴側と前記排気流出穴側とに仕切るように設け、かつ、前記排気流入穴側と前記排気流出穴側とを連通する排気流通穴を有していて、
前記排気流通穴の軸線を、前記排気流入穴の軸線及び前記排気流出穴の軸線と異なるように設定したことを特徴とする、
消音具。
【請求項２】
請求項１に記載の消音具であって、
前記排気流通穴の軸線を、前記排気流入穴の軸線及び前記排気流出穴の軸線のうちの少なくともいずれか一方とねじれの関係を有するように設定したことを特徴とする、消音具。
【請求項３】
請求項１に記載の消音具であって、
前記排気流入穴を、前記仕切り壁部の外周側に、周方向に間隔をあけて複数設けると共に、
前記排気流出穴を、前記閉塞壁部の中央部に設け、
前記連結部を、前記仕切り壁部の複数の前記排気流入穴よりも中央寄りに、軸方向一端部を一体に設け、前記閉塞壁部の前記排気流出穴の周りに軸方向他端部を一体に設けた環状に形成し、
前記排気流通穴を、前記連結部の周面に、周方向に間隔をあけて複数形成したことを特徴とする、消音具。
【請求項４】
請求項３に記載の消音具であって、
前記排気流入穴と前記排気流通穴との周方向位置を異なるように設定したことを特徴とする、消音具。
【請求項５】
請求項３または４に記載の消音具であって、
前記連結部の外周に消音材を設けたことを特徴とする、消音具。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の消音具であって、
前記閉塞壁部の外周に、前記マフラの開口端側に突出する環状突出部を設け、この環状突出部を前記マフラの壁面に取り付け可能に構成したことを特徴とする、消音具。
【請求項７】
請求項６に記載の消音具であって、
前記環状突出部は、前記マフラの壁面に取り付け可能な取付け部を、周方向に非対向的に２箇所有していることを特徴とする、消音具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や自動二輪車等の内燃機関（エンジン）からの排気音量を低減する消音具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車や自動二輪車等では通常、エンジンの排気音を消音するために、エンジンからの排気ガスを排出する排気管にマフラが接続されるが、マフラだけでは十分な消音効果が得られない場合も多い。このような場合には、図７、８に示すように、マフラＡの開口端部Ｂ、より具体的には開口端部Ｂ内に、環状に形成した消音具Ｃを取り付けることが知られている。消音具Ｃを用いることにより、マフラＡの開口端部Ｂ内の小径化を図れるため、排気音量を絞り込んで低減できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した消音具にあっては、次のような問題点がある。
（１）消音性能をより高めるには、消音具Ｃの開口Ｄ、すなわちマフラＡの開口端部Ｂ内をより小径化する必要があるが、開口端部Ｂの小径化は、排気性能の低下を招く要因となる。
（２）消音具Ｃは通常、径方向に延びるねじ孔Ｅを有し、このねじ孔Ｅに嵌め付けたねじＦ等によって開口端部Ｂの内壁面に取り付けられるが、この際、マフラＡの美観を損なわないように、ねじＦ等は、開口Ｄの内側からねじ孔Ｅに嵌め付けられる。このため、消音効果を高めようと開口Ｄを小径化すると、ねじ孔ＥにねじＦ等を嵌め付け難くなってマフラＡへの取付け作業性が悪くなる。
【０００４】
本発明は、上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、排気性能をほとんど低下させることなく、消音性能を効果的に高めることが可能な消音具の提供を目的とする。
さらに、本発明は、マフラ内に取り付ける形態でありながら、取付け作業性に優れた消音具の提供を目的とする。
本発明は、上記した目的のうちの少なくとも一つを達成するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記のような課題を解決するために、本願の第１の発明は、内燃機関の排気管に接続したマフラ内に設けることにより、内燃機関からの排気音量を低減する消音具であって、前記マフラ内の排気管接続側と開口端側とを連通する排気流入穴を有して、前記マフラ内を軸方向に仕切る仕切り壁部と、この仕切り壁部と間隔をあけて前記マフラ内の開口端側に設け、前記マフラ内外を連通する排気流出穴を有して、前記マフラ内を閉塞する閉塞壁部と、前記仕切り壁部と前記閉塞壁部との間に設けた、前記仕切り壁部と前記閉塞壁部とを連結する連結部と、を備え、前記連結部は、前記マフラ内を前記排気流入穴側と前記排気流出穴側とに仕切るように設け、かつ、前記排気流入穴側と前記排気流出穴側とを連通する排気流通穴を有していて、前記排気流通穴の軸線を、前記排気流入穴の軸線及び前記排気流出穴の軸線と異なるように設定したことを特徴とする。
【０００６】
また、本願の第２の発明は、前記第１の発明であって、前記排気流通穴の軸線を、前記排気流入穴の軸線及び前記排気流出穴の軸線のうちの少なくともいずれか一方とねじれの関係を有するように設定したことを特徴とする。
【０００７】
また、本願の第３の発明は、前記第１の発明であって、前記排気流入穴を、前記仕切り壁部の外周側に、周方向に間隔をあけて複数設けると共に、前記排気流出穴を、前記閉塞壁部の中央部に設け、前記連結部を、前記仕切り壁部の複数の前記排気流入穴よりも中央寄りに、軸方向一端部を一体に設け、前記閉塞壁部の前記排気流出穴の周りに軸方向他端部を一体に設けた環状に形成し、前記排気流通穴を、前記連結部の周面に、周方向に間隔をあけて複数形成したことを特徴とする。
【０００８】
また、本願の第４の発明は、前記第３の発明であって、前記排気流入穴と前記排気流通穴との周方向位置を異なるように設定したことを特徴とする。
【０００９】
また、本願の第５の発明は、前記第３または４の発明であって、前記連結部の外周に消音材を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、本願の第６の発明は、前記第１乃至５のいずれかの発明であって、前記閉塞壁部の外周に、前記マフラの開口端側に突出する環状突出部を設け、この環状突出部を前記マフラの壁面に取り付け可能に構成したことを特徴とする。
【００１１】
また、本願の第７の発明は、前記第６の発明であって、前記環状突出部は、前記マフラの壁面に取り付け可能な取付け部を、周方向に非対向的に２箇所有していることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、内燃機関の排気管に接続する筒状のマフラ本体と、このマフラ本体内に設けた消音具と、を具備した、内燃機関からの排気音量を低減する消音装置であって、前記消音具は、前記マフラ内の排気管接続側と開口端側とを連通する排気流入穴を有して、前記マフラ内を軸方向に仕切る仕切り壁部と、この仕切り壁部と間隔をあけて前記マフラ内の開口端側に設け、前記マフラ内外を連通する排気流出穴を有して、前記マフラ内を閉塞する閉塞壁部と、前記仕切り壁部と前記閉塞壁部との間に設けた、前記仕切り壁部と前記閉塞壁部とを連結する連結部と、を備え、前記連結部は、前記マフラ内を前記排気流入穴側と前記排気流出穴側とに仕切るように設けられ、かつ、前記排気流入穴側と前記排気流出穴側とを連通する排気流通穴を有していて、前記排気流通穴の軸線を、前記排気流入穴の軸線及び前記排気流出穴の軸線と異なるように設定したことを特徴とする、消音装置として構成することもできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の消音具は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果のうちの少なくとも一つを得ることができる。
（１）仕切り壁部と閉塞壁部とを連結する連結部に設けた排気流通穴の軸線を、仕切り壁に設けた排気流入穴の軸線及び閉塞壁に設けた排気流出穴の軸線と異なるように、例えば、ねじりの関係を有するように設定したため、排気流入穴を通過した排気音を、排気流出穴からマフラ外に直接的に出さずに、連結部及び閉塞壁部に反射させる。このため、入射した排気音と反射した排気音とを衝突させて、さらには連結部及び閉塞壁部に吸収させて消音することが可能となる。
したがって、排気流入穴、排気流通穴及び排気流出穴の面積を比較的大きく設定しても排気性能を確保できる。
（２）閉塞壁部の外周に、マフラの開口端側に突出する環状突出部を設け、この環状突出部をマフラの壁面に取り付け可能に構成することにより、マフラへの取付けが容易となる。
（３）排気流入穴を、仕切り壁部の外周側に周方向に間隔をあけて複数設けると共に、排気流出穴を閉塞壁部の中央部に設け、連結部を、仕切り壁部の排気流入穴よりも中央寄りに軸方向一端部を一体に設け、閉塞壁部の排気流出穴の周りに軸方向他端部を一体に設けた環状に形成し、排気流通穴を、連結部の周面に周方向に間隔をあけて複数形成することにより、消音性能を確保しつつ、薄型化、すなわち軽量化を図れる。
（４）マフラの壁面に取り付け可能な取付け部を、環状突出部の周方向に非対向的に２箇所設けることにより、取付け作業の簡素化を図れると共に、振動などの外力による消音具のマフラに対する回動を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は本発明に係る消音具の斜視図、図２は消音具の断面図、図３は消音具をマフラに設置した状態を示す背面図、図４は消音具の作用を説明するための図である。
【００１６】
＜１＞消音具
消音具１は、自動車や自動二輪車等のエンジンに排気管（図示せず）を介して接続した筒状のマフラ（マフラ本体）２内、より具体的にはマフラ２の開口端（排気口）部２０内に設けることにより、エンジンからの排気音量を低減するものである。なお、マフラ２は、例えば既存のものを適用できる。
消音具１は、マフラ２内を軸方向に、すなわち排気管接続側と開口端側とに仕切る仕切り壁部１１と、この仕切り壁部１１と間隔をあけてマフラ２内の開口端側に設けた、マフラ２内を閉塞する閉塞壁部１２と、仕切り壁部１１と閉塞壁部１２とを連結する連結部１３と、を備えている。消音具１は、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、チタン、カーボンなどの材質で形成することができる。
【００１７】
＜２＞仕切り壁部
仕切り壁部１１は、マフラ２の開口端部２０の形状に対応した形状、例えばほぼ円形の板状に形成する。また、仕切り壁部１１は、厚さ方向に貫通する、すなわちマフラ２内の排気管接続側と開口端側とを連通する排気流入穴１１０を複数、例えば４つ設けて構成する。仕切り壁部１１に排気流入穴１１０を複数設けることにより、仕切り壁部１１の機械的強度をほとんど低下させずに排気性を確保することが可能となる。排気流入穴１１０はそれぞれ、仕切り壁部１１の外周側に、例えば周方向にほぼ等間隔に形成することができる。
【００１８】
＜３＞閉塞壁部
閉塞壁部１２は、マフラ２の開口端部２０の形状に対応した形状、例えばほぼ円形の板状に形成する。また、閉塞壁部１２は、厚さ方向に貫通する、すなわちマフラ２内外を連通する排気流出穴１２０を設けて構成する。排気流出穴１２０は、その軸線が排気流入穴１１０の軸線と異なるように、閉塞壁部１２の中央部に設けることができる。ここでは、排気流出穴１２０は、排気流入穴１１０の数よりも少ない（１つである）ため、排気流入穴１１０よりも大きく形成する。
【００１９】
＜４＞連結部
仕切り壁部１１と閉塞壁部１２との間に設けた連結部１３は、消音具１をマフラ２内に設置した際に、マフラ２内を、仕切り壁部１１の排気流入穴１１０側と閉塞壁部１２の排気流出穴１２０側とに仕切るように設ける。かつ、連結部１３は、排気流入穴１１０側と排気流出穴１２０側とを連通する排気流通穴１３０を有して構成する。排気流通穴１３０の軸線は、排気流入穴１１０の軸線及び排気流出穴１２０の軸線と異なるように設定する。
ここでは、連結部１３を、仕切り壁部１１の複数の排気流入穴１１０よりも中央寄りに、軸方向一端部を一体に設け、閉塞壁部１２の排気流出穴１２０の周りに軸方向他端部を一体に設けた環状、例えばほぼ円環状に形成する。そして、排気流通穴１３０を、連結部１３の周面に貫通するように、周方向に間隔をあけて複数、例えば４つ形成する。これにより、排気流通穴１３０の軸線が、排気流入穴１１０の軸線及び排気流出穴１２０の軸線と異なり、より具体的には非平行となる。また、排気流通穴１３０はそれぞれ、仕切り壁部１１に設けた排気流通穴１１０と周方向位置が異なるように、連結部１３に形成する。これにより、排気流通穴１３０の軸線が、排気流入穴１１０の軸線とねじれの関係を有することとなる。
【００２０】
＜５＞消音材
消音効果をより高めるために、連結部１３の外周に消音材１４（図２の仮想線参照）を設けてもよい。この場合には、消音材１４は、仕切り壁部１１と閉塞壁部１２とに挟まれて位置決めされる。消音材１４としては、排気流入穴１１０、排気流通穴１３０及び排気流出穴１２０をそれぞれ、完全に塞がないように、例えばガラス繊維またはガラス繊維ストランドを用いることができる。閉塞壁部１２の軸方向一方側面、連結部１３の外周面、及び仕切り壁部１１の軸方向他方側面は、消音材１４の装着溝として機能するため、消音材１４のずれや脱落などが確実に防止される。
【００２１】
閉塞壁部１２の外周には、軸方向他方側、すなわちマフラ２の開口端側に突出する環状突出部１５を設ける。そして、この環状突出部１５をマフラ２の壁面に取り付け可能に構成する。ここでは、環状突出部１５に、厚さ方向に貫通する取付け部としてのねじ孔１５０を設け、このねじ孔１５０に嵌め付けるねじ３等の留め具によりマフラ２の壁面に取り付け可能に構成する。ねじ孔１５０は、環状突出部１５の周方向に非対向的に、例えば、ほぼ９０度または１２０度の間隔をあけて２箇所設けることができる。
【００２２】
＜６＞消音具の設置
消音具１をマフラ２内に設置するには、まず、消音具１を、仕切り壁部１１側からマフラ２の開口端部２０内に挿入し、この開口端部２０を塞ぐように配置する。そして、環状突出部１５の内周側からねじ孔１５０にねじ３を嵌め付けて、環状突出部１５をマフラ２の壁面に取り付ける。取付けにあたっては、ねじ孔１５０の外周側から突出したねじ３の先端部が、マフラ２の開口端部２０の内壁面に設けた断熱材２００にくい込むように構成してもよく、ねじ孔１５０の位置と対応させてマフラ２の開口端部２０の壁面にあらかじめ設けたねじ孔またはねじ溝（図示せず）に嵌め込まれるように構成してもよい。
マフラ２と、このマフラ２内に取り付けた消音具１とは消音装置を構成する。
【００２３】
＜７＞消音具の作用
ここで、消音具１に作用について説明する（図４参照）。
エンジンからの排気音は、排気管からマフラ２内に伝わるが、仕切り壁部１１に衝突して一部吸収される。仕切り壁部１１に衝突して反射した排気音は、排気管側から送られてきた排気音と衝突する。
仕切り壁部１１の排気流入穴１１０を通過した排気音は、閉塞壁部１２に衝突して一部吸収される。閉塞壁部１２に衝突して反射した排気音は、排気流入穴１１０を通過する排気音と衝突する。また、仕切り壁部１１の排気流入穴１１０と連結部１３の排気流通穴１３０とを、軸線が非平行となるように、かつ周方向にずらして設けたため、仕切り壁部１１の排気流入穴１１０を通過した排気音は、連結部１３にも衝突して一部吸収される。
さらに、連結部１３の複数の排気流通穴１３０を、相互に軸線が交差するように設けたため、連結部１３の排気流通穴１３０を通過した排気音同士が衝突する。
したがって、消音具１をマフラ２内に設けることにより、排気音と仕切り壁部１１、閉塞壁１２、連結部１３との衝突、及び排気音同士の衝突を繰り返させてマフラ２内に排気音を溜め込むことができるため、排気音量を低減できる。
連結部１３の外周に消音材１４を設けた場合には、排気音が消音材１４によっても吸収されることとなる。
エンジンからの排気ガスは、排気管からマフラ２内に入り、排気流入穴１１０、排気流通穴１３０及び排気流出穴１２０を通ってマフラ２外に排出される。
なお、排気流入穴１１０を、仕切り壁部１１の連結部１３よりも中央部に設け、排気流出穴１２０を、閉塞壁部１２の連結部１３よりも外周側に、周方向に間隔をあけて複数設けても、同様の効果を得ることができる。
【００２４】
＜８＞消音具の変更例
仕切り壁部１１の排気流入穴１１０及び連結部１３の排気流通穴１３０の数はそれぞれ、４つに限る必要はない。排気性能をより向上させるためには、排気流入穴１１０及び排気流通穴１３０をそれぞれ、大きさを変えずに数を増やせばよい（例えば、排気流入穴１１０及び排気流通穴１３０をそれぞれ８つずつ設ける：図５参照）。また、排気流通穴１３０が排気流入穴１１０に比べて小さい場合には、排気性能をより向上させるために、排気流入穴１１０に対して排気流通穴１３０の数を増やしてもよい（例えば、排気流入穴１１０を４つに対して排気流出穴１３０を８つ設ける：図６参照）。
【００２５】
＜９＞消音試験
ここで、自動二輪車に設けたマフラ２に消音具１を設置してエンジンを駆動させ、排気音量を測定する実験をおこなった。消音具１は、排気流入穴１１０及び排気流通穴１３０をそれぞれ４つずつ設けたもの（実施例Ａ）、排気流入穴１１０を４つに対して排気流通穴１３０を８つ設けたもの（実施例Ｂ）、排気流入穴１１０を４つに対して排気流通穴１３０を８つ設け、かつ消音材１４を設けたもの（実施例Ｃ）、排気流入穴１１０及び排気流通穴１３０をそれぞれ８つずつ設けたもの（実施例Ｄ）、排気流入穴１１０及び排気流通穴１３０をそれぞれ８つずつ設け、かつ消音材１４を設けたもの（実施例Ｅ）を用いた。なお、排気流入穴１１０及び排気流通穴１３０の大きさは、実施例Ａ乃至Ｅでほぼ等しいものとした。また、比較例として、図７、８に示した消音具Ｃを用い（比較例Ａ）、さらには、マフラ２に消音具を取り付けずに（比較例Ｂ）、同様の実験をおこなった。測定結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
2007092566.tif 000003
【００２７】
＜１０＞考察
表１に示すように、実施例Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは比較例Ａ、Ｂと比べ、消音性能に優れることが見てとれる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る消音具の斜視図
【図２】消音具の断面図
【図３】消音具をマフラに設置した状態を示す背面図
【図４】消音具の作用を説明するための図
【図５】消音具の第１の変更例を示す正面図
【図６】消音具の第２の変更例を示す正面図
【図７】従来の消音具を示す斜視図
【図８】従来の消音具のマフラへの設置を説明するための図
【符号の説明】
【００２９】
１        消音具
２        マフラ
１１      仕切り壁部
１２      閉塞壁部
１３      連結部
１４      消音材
１５      環状突出部
１１０    排気流入穴
１２０    排気流出穴
１３０    排気流通穴
１５０    ねじ孔（取付け部）
【図１】
2007092566.tif 000004
【図２】
2007092566.tif 000005
【図３】
2007092566.tif 000006
【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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