(57)【要約】【課題】  車両の床下に配置される排気消音装置において、消音器本体内の共鳴室が、定在波の腹位置に可及的に近づくようにして、共鳴室により、気柱共鳴音の低減効果を高めるようにした。【解決手段】  消音器本体１０に接続される排気ガス導入管３０は、消音器本体１０の内部で、一側の端壁１３へ向けて屈曲して膨張室２４に開口する開口部３４，３５を有すると共に、その開口部３４，３５よりも上流側で、他側の端壁１２へ向けて屈曲する分岐管３６を備え、分岐管３６は共鳴室２５に開口する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェル（１１）と、シェル（１１）の両端を閉塞する一側と他側の一対の端壁（１３，１２）と、該一対の端壁（１３，１２）の間に設けられる隔壁（１７）とからなり、内部に一側の端壁（１３）と隔壁（１７）との間に形成される膨張室（２４）と、他側の端壁（１２）と隔壁（１７）との間に形成される共鳴室（２５）を有する消音器本体（１０）と、
一対の端壁（１３，１２）間で、シェル（１１）を貫通して消音器本体（１０）に接続されていて、エンジン（Ｅ）から排出された排気ガスを膨張室（２４）に導く排気ガス導入管（３０）と、
膨張室（２４）内の排気ガスを消音器本体（１０）外部に排出する排気ガス排出管（４０）と、
を備えた排気消音装置において、
排気ガス導入管（３０）は、消音器本体（１０）の内部で、一側の端壁（１３）へ向けて屈曲して膨張室（２４）に開口する開口部（３４，３５）を有すると共に、その開口部（３４，３５）よりも上流側で、他側の端壁（１２）へ向けて屈曲する分岐管（３６）を備え、分岐管（３６）は共鳴室（２５）に開口することを特徴とする、排気消音装置。
【請求項２】
シェル（１１）と、シェル（１１）の両端を閉塞する一側と他側の一対の端壁（１３，１２）と、該一対の端壁（１３，１２）の間に設けられる隔壁（１７）とからなり、内部に一側の端壁（１３）と隔壁（１７）との間に形成される膨張室（２４）と、他側の端壁（１２）と隔壁（１７）との間に形成される共鳴室（２５）を有する消音器本体（１０）と、
一側の端壁（１３）と隔壁（１７）との間で、シェル（１１）を貫通して消音器本体（１０）に接続されていて、エンジン（Ｅ）から排出された排気ガスを膨張室（２４）に導く排気ガス導入管（３０）と、
膨張室（２４）内の排気ガスを消音器本体（１０）外部に排出する排気ガス排出管（４０）と、
を備えた排気消音装置において、
排気ガス導入管（３０）は、膨張室（２４）の内部で、一側の端壁（１３）へ向けて屈曲して膨張室（２４）に開口する開口部（３４，３５）を有すると共に、その開口部（３４，３５）よりも上流側で、他側の端壁（１２）へ向けて屈曲する分岐管（３６）を備え、分岐管（３６）は隔壁（１７）を貫通して共鳴室（２５）に開口することを特徴とする、排気消音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両の床下に配置される排気消音装置において、消音器本体内の共鳴室による気柱共鳴音の低減効果を高めて消音性能の向上を図るようにした、排気消音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シェル１０と、シェル１０の両端を閉塞する一側と他側の一対の端壁１１，１２と、該一対の端壁１１，１２の間に設けられる隔壁１４，１４とからなり、隔壁１４，１４の一側に膨張室２０，２１とその他側に共鳴室２１Ｒとが形成される消音器本体１と、前記一対の端壁１１，１２間でシェル１０を貫通して消音器本体１に接続されていて、エンジンから排出された排気ガスを膨張室２０，２１に導く排気ガス導入管２Ｌ，２Ｒと、膨張室２０，２１内の排気ガスを消音器本体１外部に排出する排気ガス排出管５，５とを備えた排気消音装置は公知（後記特許文献１参照）である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５５５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジンの排気騒音には、エンジンシリンダ内の燃料の燃焼爆発音、排気ガスの流れに起因する気流音および排気ガスの流れ経路に存在する定在波の気柱共鳴音などが混在する。
【０００５】
このうち、気柱共鳴音を低減するには、排気ガスの流れ経路における定在波の腹位置（振幅が最大となる位置）に、この定在波の周波数に同調した共鳴周波数を有する共鳴室を備えた消音器を設けるのが効果的であるが、排気管、消音器などを備えた排気系が配置される車両の床下には、燃料タンク、クロスメンバ、サイドフレーム、リヤアクスルなどの他の構成部品も配置されているため、嵩張る消音器の配置には制約があり、定在波の腹位置から偏倚した位置にその消音器を配置せざるを得ない場合がある。
【０００６】
特に、上記した特許文献１に示される排気消音装置は、車両の前後方向に沿って配置される排気ガス導入管が、一対の端壁間でシェルを貫通して消音器本体に接続されているため、一対の端壁が車幅方向で向かい合うように、すなわち、消音器本体の長手方向が車幅方向に沿うように配置するのが、排気ガス導入管と消音器本体とを接続させる上で好ましく、さらに、消音器本体内部に共鳴室だけでなく膨張室も備え、消音器本体が大型化していることから、上記した排気消音装置では、その消音器本体を車両の後方に配置せざるを得ないことが多く、こうした場合には、共鳴室が排気ガスの流れ経路における定在波の腹位置よりも排気ガスの流れ方向で下流側に偏倚した位置に配置されることになり、気柱共鳴音の低減効果を高めることが難しいという課題がある。
【０００７】
本発明はかかる実情に鑑み、上記した排気消音装置において、消音器本体内の共鳴室が、定在波の腹位置に可及的に近づくようにして、共鳴室による気柱共鳴音の低減効果を高めることができ、前記課題を解決できるようにした、新規な排気消音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】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、シェルと、シェルの両端を閉塞する一側と他側の一対の端壁と、該一対の端壁の間に設けられる隔壁とからなり、内部に一側の端壁と隔壁との間に形成される膨張室と、他側の端壁と隔壁との間に形成される共鳴室を有する消音器本体と、一対の端壁間で前記シェルを貫通して消音器本体に接続されていて、エンジンから排出された排気ガスを膨張室に導く排気ガス導入管と、膨張室内の排気ガスを消音器本体外部に排出する排気ガス排出管と、を備えた排気消音装置において、
排気ガス導入管は、消音器本体の内部で、一側の端壁へ向けて屈曲して膨張室に開口する開口部を有すると共に、その開口部よりも上流側で、他側の端壁へ向けて屈曲する分岐管を備え、分岐管は共鳴室に開口することを特徴としている。
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項２に記載された発明は、シェルと、シェルの両端を閉塞する一側と他側の一対の端壁と、該一対の端壁の間に設けられる隔壁とからなり、内部に一側の端壁と隔壁との間に形成される膨張室と、他側の端壁と隔壁との間に形成される共鳴室を有する消音器本体と、一側の端壁と隔壁との間でシェルを貫通して消音器本体に接続されていて、エンジンから排出された排気ガスを膨張室に導く排気ガス導入管と、膨張室内の排気ガスを消音器本体外部に排出する排気ガス排出管と、を備えた排気消音装置において、
排気ガス導入管は、膨張室の内部で、一側の端壁へ向けて屈曲して膨張室に開口する開口部を有すると共に、その開口部よりも上流側で、他側の端壁へ向けて屈曲する分岐管を備え、分岐管は隔壁を貫通して共鳴室に開口することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項各項記載の発明によれば、排気ガス導入管が備える分岐管によって、共鳴室が膨張室よりも上流側において排気ガスの流れ流路に接続されるため、その分、共鳴室を排気ガスの流れ経路における定在波の腹位置に近づけることが可能となり、共鳴室による気柱共鳴音の低減効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明排気消音装置を備えた車両用エンジンの排気系と、排気管内に発生する定在波との関係を示す側面図
【図２】図１の２矢視の拡大断面図
【図３】図２の３−３線に沿う拡大断面図
【図４】図３の４−４線に沿う拡大断面図
【図５】図３の５−５線に沿う拡大断面図
【図６】図３の６−６線に沿う拡大断面図
【図７】図３の７−７線に沿う拡大断面図
【図８】実施形態の排気消音装置と、従来技術の排気消音装置とを比較して示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１〜図７に基づいて、本発明の排気消音装置を、自動車用エンジンに連なる排気系に実施した場合の実施の形態について説明する。
【００１３】
以下の説明において、前後、左右および上下は、自動車の前進方向を基準とする。
【００１４】
図１において、自動車の車体Ｂ前部に搭載されるにエンジンＥの排気ポートから大気に開口されるテールパイプ２に至る排気管１が自動車の車体Ｂの床下に配置されている。排気管１は、その床下を前後方向に縦走しており、その上流側から下流側に順に、一次触媒ＣＡ１、二次触媒ＣＡ２、前消音器（プリマフラー）ＰＭ、主消音器（メインマフラー）Ｍおよび補助消音器（サブマフラー）ＡＭが直列に接続されており、補助消音器ＡＭの下流端にはテールパイプ２が接続される。そして、前記主消音器Ｍが、本発明に係る「排気消音装置」に相当する。
【００１５】
しかして、排気騒音の主たる消音を行なう、大型の主消音器Ｍは、前述の理由から、車両後方に配置されており、この主消音器Ｍの上流側に偏倚した位置に、排気ガスの流れ経路における定在波Ｗの腹位置Ｐが位置している。
【００１６】
そして、エンジンＥから排出されて排気管１を流れる排気ガスは、前消音器ＰＭ、主消音器Ｍおよび補助消音器ＡＭを通って消音された後、テールパイプ２を経て大気に放出される。
【００１７】
本発明に係る排気消音装置としての主消音器Ｍは、その縦中心軸線Ｌ−Ｌに沿う長手方向が車体Ｂの前後方向に対して横切る方向、すなわち車幅方向に配設されており、その主体部をなす消音器本体１０と、エンジンＥからの排気ガスを消音器本体１０に導く排気ガス導入管３０と、消音器本体１０内の膨張室２４内の排気ガスを外部に排出する排気ガス排出管４０とを備えている。
【００１８】
図２、３において、消音器本体１０は、主消音器Ｍのハウジングを構成しており、左右両端面を開放した楕円筒状のシェル１１と、このシェル１１の左側開口端に気密に固定される左側端壁１２と、このシェル１１の右側開口端に気密に固定される右側端壁１３とより形成され、その内部に消音室１４が形成される。そして、この主消音器Ｍは、その縦中心軸線Ｌ−Ｌを左右方向に向けて図示しない支持手段を介して車体Ｂに懸吊、支持される。
【００１９】
消音器本体１０の内面の長手方向の中央部分には、前記左右側端壁１２，１３と略平行に、対をなす左右内側隔壁１７，１８が固定されている。また、消音器本体１０の内面の長手方向の右側端壁１３寄りの部分には、前記左右一対の内側隔壁１７，１８と平行に、外側隔壁２０が固定されている。右内側隔壁１８および外側隔壁２０には、それらの全面に、パンチング孔よりなる複数の小孔１６，１９がそれぞれ穿設されている（図６、７参照）。これらの小孔１６，１９により、左右内側隔壁１７，１８間の第１室２１、右内側隔壁１８と外側隔壁２０間の第２室２２および外側隔壁２０と右側端壁１３間の第３室２３とがそれぞれ連通されて、前記第１、第２および第３室２１，２２，２３で一つの膨張室２４が形成され、また、前記左側端壁１２と左内側隔壁１７間には共鳴室２５が形成されている。
【００２０】
共鳴室２５と膨張室２４とを区画する左内側隔壁１７には、それら両室２５，２４を連通する複数の小孔１５（図４参照）が穿設されているが、これらの小孔１５は、共鳴室２５の共鳴周波数を調整するためのものであり、本発明に係る排気消音装置に必ずしも必要なものではない。
【００２１】
なお、右内側隔壁１８および外側隔壁２０には、それらの隔壁１８，２０を、シェル１１に組み付けるための複数の治具貫通孔２７（図６、７参照）がそれぞれ穿設されている。
【００２２】
排気管１の下流端には、排気ガスを消音器本体１０内に導くための排気ガス導入管３０がジョイント５を介して接続されている。この排気ガス導入管３０は、左右内側隔壁１７，１８間で、シェル１１を貫通して消音器本体１０に接続されており、消音器本体１０内の左右内側隔壁１７，１８間で右側端壁１３に向けて屈曲したのち、消音器本体１０の長手方向に沿って直状に延びており、右内側隔壁１８および外側隔壁２０に貫通、支持されており、その開口端部３２は、第３室２３内にあってキャップ３３で塞がれて閉塞自由端となっている。排気ガス導入管３０の、第２室２２および第３室２３に対応する部分には、多数のパンチング孔よりなる、開口部３４，３５がそれぞれ開口されており、排気ガス導入管３０に導入された排気ガスは、前記開口部３４，３５を通って、膨張室２４を構成する、第２室２２、第３室２３および第１室２１へと流れる。
【００２３】
図２、３に示すように、排気ガス導入管３０は、前記膨張室２４への開口部３４，３５よりも上流側で分岐管３６が分岐されており、この分岐管３６は、消音器本体１０内で、左側端壁１２に向かって消音器本体１０の長手方向に沿って直状に延びており、その開口端部３７は、前記共鳴室２５に開口している。そして、排気ガス導入管３０に導入された排気ガスの一部は、膨張室２４への開口部３４，３５よりも上流側で、分岐管３６を通って共鳴室２５へと流れるようにされている。
【００２４】
膨張室２４内の排気ガスを消音器本体１０の外部に排出する排気ガス排出管４０は、消音器本体１０内において、右内側隔壁１８、右外側隔壁２０および右側端壁１３に貫通支持されており、その上流端４１は、末広状に拡開されて、膨張室２４を構成する第１室２１内に開口されている。また、その下流端４２は外部に開口されて、前記補助消音器ＡＭに接続されている。
【００２５】
つぎに、この実施形態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、そこから排出される排気ガスは、排気管１に流れ、一次および二次触媒ＣＡ１、ＣＡ２を順に流れてＮｘ、ＣＯ、ＨＣなどの有害成分が浄化された後、前消音器ＰＭに流れ、ここで一次的に消音され、排気ガス導入管３０を経て本発明に係る排気消音装置としての主消音器Ｍへと流れ、ここで後述するように主たる消音がなされたのち、補助消音器ＡＭへと流れて補助的に消音された後、テールパイプ２を経て外部に排出される。
【００２７】
ところで、排気ガス導入管３０より消音器本体１０内に導入された排気ガスの大部分は、図２矢印ａに示すように、開口部３４、３５を経て第２、第３室２２、２３へと流れる。第３室２３内の排気ガスは、小孔１９を通って第２室２２内へと流れ、第２、第３室２２，２３内の排気ガスは、小孔１６を通って第１室２１へと流れ、第１室２１内で合流した排気ガスは、排気ガス排出管４０を通って外部に排出される。第１、第２および第３室２１，２２，２３は、実質的に一つの膨張室２４を形成しているので、膨張室２４内の排気ガスは、段階的に膨張されて効果的に消音される。
【００２８】
また、排気ガス導入管３０内に導入された排気ガスの一部は、図２矢印ｂに示すように、前記開口部３４，３５、すなわち膨張室２４よりも上流側で分岐管３６を通って共鳴室２５に流入し、その共鳴室２５での共鳴による消音が効果的に行なわれる。
【００２９】
しかして、この実施態様では、排気ガス導入管３０が備える分岐管３６によって、共鳴室２５が、膨張室２４よりも上流側において排気ガスの流れ経路に接続されているので、その分、共鳴室２５を排気ガスの流れ経路における定在波Ｗの腹位置Ｐに近付けることができ、これにより、共鳴室２５による気柱共鳴音の低減効果を高めることができる。
【００３０】
図８には、この実施態様（Ａ）と従来技術〔前記特許文献１のもの〕（Ｂ）との、排気ガスの流れ経路における膨張室と共鳴室との位置関係が示されている。
【００３１】
従来技術では、共鳴室が、排気ガス導入管よりも排気ガスの流れで下流側にある膨張室において連通管を介して排気ガスの流れ経路に接続されているので、その分、共鳴室が排気ガスの流れ経路における定在波の腹位置よりも排気ガスの流れ方向で下流側に偏倚した位置に配置されて、共鳴室から腹位置までの距離Ｌ２が長くなり、共鳴室による気柱共鳴音の低減効果を高めることができない。
【００３２】
これに対して、この実施態様では、排気ガス導入管が備える分岐管によって共鳴室が膨張室よりも上流側において排気ガスの流れ経路に接続されるため、その分、共鳴室が排気ガスの流れ経路における定在波の腹位置に近づいて、共鳴室から腹位置までの距離Ｌ１が、前記従来技術のものよりも短くなり（Ｌ１＜Ｌ２）、共鳴室による気柱共鳴音の低減効果が高められる。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３４】
たとえば、前記実施態様では、排気ガス導入管３０は、右側端壁１３と左内側隔壁１７との間でシェル１１を貫通して消音器本体１０に接続されているが、排気ガス導入管３０は、左側端壁１２と左内側隔壁１７との間でシェル１１を貫通して消音器本体１０に接続するようにしてもよく、この場合、分岐管３６は左内側隔壁１７を貫通しない。
【符号の説明】
【００３５】
１０        消音器本体
１１        シェル
１２        他側の端壁（左側端壁）
１３        一側の端壁（右側端壁）
１７        隔壁（左内側隔壁）
２４        膨張室
２５        共鳴室
３０        排気ガス導入管
３４        開口部
３５        開口部
３６        分岐管
４０        排気ガス排出管
Ｅ        エンジン
【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】
2013238160.tif 000008
【図７】
2013238160.tif 000009
【図８】
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