(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉した本体の内部を仕切り板によって複数の室に仕切るとともに、本体に排気ガスを導入するインレットパイプと排気ガスを排出するテールパイプを独立して設け、該テールパイプに少なくとも１箇所略Ｕ字状の反転部を形成したものにおいて、前記インレットパイプに少なくとも１箇所略Ｕ字状の反転部を形成し、この反転部の先に反転延長部を設け、この反転延長部の開口端を最前端室に開口して配置するとともに、前記テールパイプの反転部の先に反転延長部を設け、この反転延長部の入口端を最後端室に開口して配置したことを特徴とする消音装置。
【請求項２】
前記インレットパイプを本体内で少なくとも１箇所略Ｕ字状に形成したことを特徴とする請求項１記載の消音装置。
【請求項３】
前記インレットパイプを本体を貫通させ、本体外で略Ｕ字状に形成した後、本体内に開口したことを特徴とする請求項１記載の消音装置。
【請求項４】
前記インレットパイプを本体の外側を通した後略Ｕ字状に形成し、本体内に開口したことを特徴とする請求項１記載の消音装置。
【請求項５】
密閉した本体の内部を仕切り板によって複数の室に仕切るとともに、本体に排気ガスを導入するインレットパイプと排気ガスを排出するテールパイプを独立して設け、該テールパイプに少なくとも１箇所略Ｕ字状の反転部を形成したものにおいて、インレットパイプを長さ方向に仕切り２つの流路に形成し、排気ガスが前記２つの流路のうち一方の流路を通った後、反転して他方の流路を通って最前端室内に吐出するようにし、更に、前記テールパイプの反転部の先に反転延長部を設け、この反転延長部の入口端を最後端室に開口して配置したことを特徴とする消音装置。
【請求項６】
密閉した本体の内部を仕切り板によって複数の室に仕切るとともに、本体に排気ガスを導入するインレットパイプと排気ガスを排出するテールパイプを独立して設け、該テールパイプに少なくとも１箇所略Ｕ字状の反転部を形成したものにおいて、インレットパイプの内側または外側に離間してパイプを配置し２つの流路を形成し、排気ガスが前記２つの流路のうち一方の流路を通った後、反転して他方の流路を通って最前端室内に吐出するようにし、更に、前記テールパイプの反転部の先に反転延長部を設け、この反転延長部の入口端を最後端室に開口して配置したことを特徴とする消音装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の排気系に設けられる消音装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関の排気系に設けられる消音装置において、６０Ｈｚ以下の低周波数域の騒音を有効に消音するために、図９に示すように、消音装置１００のテールパイプ１０１をＵ字状に反転してその流路長を長くした、所謂ロングテールが、例えば実開昭５５−５９１１９号公報に開示されている。すなわち、消音装置１００を構成する本体（アウタシェル）１０２の前壁１０３にインレットパイプ１０４を貫通して最前端の第１室１０５に開口し、テールパイプ１０１を本体１０２内でＵ字状に反転してその一端を最後端の第３室１０６に開口し、他端を後壁１０７から外部へ突出して開口している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のロングテールにおいては、低周波域では優れた消音効果を発揮するため、低周波域の消音には余裕があるものの、６０〜８０Ｈｚの中周波域の騒音は消音することができない。そのため、上記のように、通常の短尺のインレットパイプ１０４に上記のロングテールを採用したものにおいては、６０〜８０Ｈｚの周波域で発生するインレットパイプ１０４の気柱共鳴による騒音を消音できず、図１０の細線で示す特性Ａのような音圧レベルとなり、６０〜８０Ｈｚの中周波域（Ａ′部）での騒音が残り、全域において有効に消音することができない問題がある。
【０００４】
そこで本発明は、中周波域の騒音を有効に消音できる消音装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の第１の発明は、  密閉した本体の内部を仕切り板によって複数の室に仕切るとともに、本体に排気ガスを導入するインレットパイプと排気ガスを排出するテールパイプを独立して設け、該テールパイプに少なくとも１箇所略Ｕ字状の反転部を形成したものにおいて、前記インレットパイプに少なくとも１箇所略Ｕ字状の反転部を形成し、この反転部の先に反転延長部を設け、この反転延長部の開口端を最前端室に開口して配置するとともに、前記テールパイプの反転部の先に反転延長部を設け、この反転延長部の入口端を最後端室に開口して配置したことを特徴とする消音装置である。
【０００６】
本発明においては、インレットパイプ内に発生する気柱共鳴による中周波域（６０〜８０Ｈｚ）の騒音が、略Ｕ字状に形成して流路を長く形成したインレットパイプにより低周波域（６０Ｈｚ以下）にシフトされる。そして、この低周波域にシフトされた騒音は、略Ｕ字状に形成して流路を長く形成したテールパイプで消音される。したがって、従来の消音装置では消音することができなかった中周波域の騒音レベルを下げることができる。
【０００７】
また、インレットパイプとテールパイプを共に略Ｕ字状に形成したので、インレットパイプの吐出側開口端とテールパイプの入口端を、その一方を本体内の最前端室に、他方を最後端室に開口して配置することができ、排気ガスの流れをスムースにして背圧低減と気流音の抑制が可能になる。
【０００８】
また、インレットパイプ及びテールパイプを共に略Ｕ字状に反転してその流路を長くしたので、長いインレットパイプ及び長いテールパイプであっても車体搭載スペース上問題とならない。
【０００９】
請求項２記載の第２の発明は、上記第１の発明において、前記インレットパイプを本体内で少なくとも１箇所略Ｕ字状に形成したことを特徴とする消音装置である。
【００１０】
本発明においては、更に、長いインレットパイプを外視されないように本体内に配置することができ、従来の消音装置と比べ見栄えを低下させることがない。請求項３記載の第３の発明は、上記第１の発明において、前記インレットパイプを本体を貫通させ、本体外で略Ｕ字状に形成した後、本体内に開口したことを特徴とする消音装置である。
【００１１】
本発明においては、消音装置本体の組み付け後に略Ｕ字状の反転部を本体外部から接合して組み付けることができる。したがって、消音装置本体内の仕切り板やパイプを自由に組み付けることが可能になる。
【００１２】
請求項４記載の第４の発明は、上記第１の発明において、前記インレットパイプを本体の外側を通した後略Ｕ字状に形成し、本体内に開口したことを特徴とする請求項１記載の消音装置である。
【００１３】
本発明においては、インレットパイプを消音装置本体の外側を通過させたので、該通過部において排気ガスが冷却され、消音効果が高くなる。更にインレットパイプ全体を消音装置内に配置するものに比べて、外部を通過するパイプの分だけ消音装置内の消音室を有効に利用できる。
【００１４】
請求項５記載の第５の発明は、密閉した本体の内部を仕切り板によって複数の室に仕切るとともに、本体に排気ガスを導入するインレットパイプと排気ガスを排出するテールパイプを独立して設け、該テールパイプに少なくとも１箇所略Ｕ字状の反転部を形成したものにおいて、インレットパイプを長さ方向に仕切り２つの流路に形成し、排気ガスが前記２つの流路のうち一方の流路を通った後、反転して他方の流路を通って最前端室内に吐出するようにし、更に、前記テールパイプの反転部の先に反転延長部を設け、この反転延長部の入口端を最後端室に開口して配置したことを特徴とする消音装置である。
【００１５】
本発明においても上記第１の発明と同様の作用を発揮する。
そして、請求項６記載の第６の発明は、 密閉した本体の内部を仕切り板によって複数の室に仕切るとともに、本体に排気ガスを導入するインレットパイプと排気ガスを排出するテールパイプを独立して設け、該テールパイプに少なくとも１箇所略Ｕ字状の反転部を形成したものにおいて、インレットパイプの内側または外側に離間してパイプを配置し２つの流路を形成し、排気ガスが前記２つの流路のうち一方の流路を通った後、反転して他方の流路を通って最前端室内に吐出するようにし、更に、前記テールパイプの反転部の先に反転延長部を設け、この反転延長部の入口端を最後端室に開口して配置したことを特徴とする消音装置である。
【００１６】
本発明においても上記第１及び第２の発明と同様の作用、効果を発揮する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１乃至図９に示す実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明を適用する排気系を示すもので、内燃機関に連通されるフロントパイプ１の下流にサブマフラ（触媒コンバータ内蔵型）２が連設され、更にその下流にセンターパイプ３が連設され、更に、該センターパイプ３の下流にインレットパイプ４が連設され、該インレットパイプ４が消音装置５の本体７内に配置されている。該消音装置５の本体７にはテールパイプ６が設けられている。
【００１８】
上記の消音装置５の詳細を、第１実施例である図２により説明する。
消音装置５を構成する筒状の本体（アウタシェル）７は、前壁８及び後壁９で密閉され、内部が仕切り板で複数の室に区画されている。図の例では３枚の仕切り板１０〜１２で第１室〜第４室１３〜１６の４つの室に区画されている。また、各仕切り板１０〜１２には孔１７が形成され、隣接室相互を連通している。該孔１７の代わりに周知のインナパイプで連通してもよい。
【００１９】
上記前壁８には排気ガスを導入するインレットパイプ４が貫設され、その本体内に突入した上流側部４ａを最後端室である第４室１６まで延長し、その先をＵ字状に形成して反転し、該反転部４ｂから更に最前端室である第１室１３まで延長してその反転延長部４ｃの開口端４ｄを第１室１３に開口している。なお、該インレットパイプ４には必要により孔４ｅが形成されている。
【００２０】
上記後壁９には排気ガスを排出するテールパイプ６が貫設され、その本体内に配設した下流側部６ａを各室１３〜１６を貫通して前壁８より外部へ突出させ、その突出部をＵ字状に形成して反転させ、該反転部６ｂから再び本体７内に突入させて第４室１６まで延長し、その延長部６ｃの開口端６ｄを第４室１６に開口している。
【００２１】
なお、インレットパイプ４の上流側部４ａ、反転部４ｂ、反転延長部４ｃは夫々別体に形成され、これらを接合してインレットパイプ４としての流路を形成している。また、テールパイプ６の下流側部６ａ、反転部６ｂ、反転延長部６ｃも夫々別体に形成され、これらを接合してテールパイプ６としての流路を形成している。
【００２２】
上記第１実施例において、排気音はインレットパイプ４内を流通してその反転延長部４ｃの開口端４ｄから第１室１３に流入し、各室１３〜１６で消音されてテールパイプ６から流出する。
【００２３】
このとき、インレットパイプ４内に発生する気柱共鳴による騒音（６０〜８０Ｈｚ）は、インレットパイプ４がＵ字状に形成されてその流路が長く形成されているため、６０Ｈｚ以下の低周波域にシフトされる。
【００２４】
一方、テールパイプ６もＵ字状に形成されてその流路が長く形成されているため、そのロングテール効果により６０Ｈｚ以下の低周波域の消音が十分発揮される。
【００２５】
したがって、インレットパイプ４により低周波域にシフトされた騒音がテールパイプ６で消音されることとなり、図１０の太線で示す特性Ｂのような音圧レベルとなる。そのため、従来の消音装置では消音することができなかった周波数域Ａ′部の音圧レベルをＢ′ように下げることができる。これを第１の効果とする。
【００２６】
なお、図１０において、Ｂ″のように低周波域において、従来の特性Ａより多少の悪化が見られるが、これは問題となるような騒音の悪化にはならない。また、この悪化は６０Ｈｚ以下であるため、テールパイプ６のロングテールを更にチューニングすることによって上記の悪化を解消することもできる。
【００２７】
また、テールパイプ６のロングテール効果を十分に発揮させるためには上記のようにテールパイプ６をＵ字状に反転させて長くする必要があり、そのため、そのテールパイプ６の本体７内の開口端６ｄは最後端の室１６に開口されることが多い。この場合、上記のようにインレットパイプ４をＵ字状に反転させて最前端の室１３に開口することにより、排気ガスが各室１３〜１６を流れることになり、排気ガスの流れがスムースになって背圧低減や気流音の抑制といった効果を発揮できる。これを第２の効果とする。
【００２８】
また、消音装置は車体のスペース等の関係から搭載位置が決定されるため、インレットパイプの単なる長尺化はスペース上困難となるが、上記のようにインレットパイプ４をＵ字状に反転させることにより、消音装置の搭載位置に係わらずインレットパイプ４の長さを長くすることができる。これを第３の効果とする。
【００２９】
更に、本実施例においてはインレットパイプ４を本体７内でＵ字状に反転させているため、上記の車体スペース上特に有利である上に、上流側部４ａと反転部４ｂが本体７内に隠れるため、見栄えが良い。これを第４の効果とする。
【００３０】
図３は第２実施例を示す。
本第２実施例は、上記第１実施例におけるインレットパイプ４の上流側部４ａを本体７を貫通して形成し、反転部４ｂを本体７外に設けたものである。
【００３１】
本第２実施例は室を３室とした例である。
その他の構造は上記第１実施例と同様であるため、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
本第２実施例においても上記第１実施例の第１乃至第３の効果を発揮し、また反転部４ｂが外視される点では第１実施例より見栄えは劣るが、インレットパイプ４の上流側部４ａが本体７内に隠れる点では見栄えは良い。これを第５の効果とする。
【００３３】
また、本第２実施例においては、反転部４ｂを本体外に設けるようにしたので、該反転部４ｂを、本体７の組み付け後に接合できる。そのため、本体７内の仕切り板とパイプを自由に組み付けることができ、消音装置の製造が容易になる。この効果を第６の効果とする。
【００３４】
図４は第３実施例を示す。
本第３実施例は、上記第１実施例におけるインレットパイプ４の上流側部４ａを本体７を貫通して設け、その下流部を本体７外でＵ字状に反転し、該第１反転部４ｂの下流側を再び本体７に突入させて延長し、その第１反転延長部４ｃを最前端室１３まで貫通させ、その先部を最前端室１３で再びＵ字状に反転し、該第２反転部４ｆの下流側を最後端室１６まで延長し、その第２反転延長部４ｇの開口端４ｄを最後端室１６に開口したものである。なお、上流側部４ａ、第１反転部４ｂ，第１反転延長部４ｃ、第２反転部４ｆ、第２反転延長部４ｇは夫々別体で形成されている。
【００３５】
また、テールパイプ６は、その下流側部６ａを各室１３〜１６を貫通して前壁８より外部へ突出させ、その突出部をＵ字状に反転させ、該反転部６ｂから再び本体７内に突入させ、その開口端６ｄを最前端室１３に開口している。
【００３６】
なお、本第３実施例は室を３室とした例である。その他の構造は上記第２実施例と同様であるため、同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
本第３実施例においても上記第１乃至第３及び第５及び第６の効果を発揮できる上に、インレットパイプ４の長さを上記第２実施例に比べてより長くして消音効果を高めることができる。これを第７の効果とする。
【００３７】
図５は第４実施例を示す。
本第４実施例は、インレットパイプ４を、その内部において長さ方向に仕切り板４ｈを設けて２つの流路４ｉ，４ｊに形成するとともに、これら両流路４ｉ，４ｊを反転用連通路４ｋで連通し、かつ他方の流路４ｊの開口端４ｄを最前端室１３に開口して、排気ガスが一方の流路４ｉを通った後他方の流路４ｊを通って本体７内に吐出するようにしたものである。本実施例は室を３室とした例である。その他の構造は上記第１実施例と同様であるため、同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３８】
本第４実施例においても上記第１実施例における第１乃至第５の効果を発揮できる。
尚本第４実施例において、その反転用連通部４ｋの部分を本体７外に位置させてもよい。
【００３９】
図６は第５実施例を示す。
本第５実施例は、インレットパイプ４の外側に流路となる空間を設けて反転用のパイプ４ｍを配置して２つの流路４ｉ，４ｊを形成するとともにこれら両流路４ｉ，４ｊを反転用連通穴４ｎで連通し、かつ流路４ｊの開口端４ｄを最前端室１３に開口して、排気ガスが一方の流路４ｉを通った後他方の流路４ｊを通って本体７内に吐出するようにしたものである。本実施例は室を３室とした例である。その他の構造は上記第１実施例と同様であるため、同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００４０】
本第５実施例においても上記第１実施例における第１乃至第５の効果を発揮する。
尚、本第５実施例において、反転用パイプ４ｍをインレットパイプ４の内側に配置してもよく、また、反転用連通穴４ｎの部分を本体７外まで延長して位置させてもよい。
【００４１】
図７は第６実施例を示す。
本第６実施例は、上記図２に示す第１実施例におけるインレットパイプ４を、その上流側部４ａと反転部４ｂを共に本体７外に配置して設けたものである。その他の構造は上記第２実施例と同様であるため、同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００４２】
本第６実施例においても上記第１乃至第３及び第６の効果を発揮する上に、インレットパイプ４の上流側部４ａと反転部４ｂが本体７外に露出しているため、該両部４ａ，４ｂにおいて排気ガスが冷却されて消音効果が向上する。更に、上記図２に示す第１実施例と比べて、上流側部４ａと反転部４ｂの分だけ本体７の消音室容積が多くなり消音室の有効利用を図ることができる。これを第８の効果とする。
【００４３】
図８は第７実施例を示す。
本第７実施例は、上記図７に示す第６実施例におけるテールパイプ６を、その下流側部６ａを本体７外に配置して設けたものである。その他の構造は上記第６実施例と同様であるため、同一部分に同一符号を付してその説明は省略する。
【００４４】
本第７実施例においては、上記第７実施例と同様の効果を発揮する上に、テールパイプ６の下流部６ａを本体７の外側に配置した分、上記の排気ガスの冷却による消音効果と消音室の有効利用が一層高くなる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のようであるから請求項１の発明によれば、従来の消音装置では消音することができなかった中周波域の騒音レベルを下げることができ、中周波域においても優れた消音性能を発揮する消音装置を提供できる。
【００４６】
更に、背圧低減や気流音の抑制の効果を発揮する。更にインレットパイプ及びテールパイプを反転して長くしたので、車体搭載スペース上問題となることなく上記の効果を発揮できる。
【００４７】
請求項２記載の発明によれば、消音装置の見栄えを低下させることなく上記の効果を発揮できる。
請求項３記載の発明によれば、上記第１の発明の効果を発揮し、かつ消音装置の組み付けが容易になる。
【００４８】
請求項４記載の発明によれば、上記第１の発明の効果を発揮し、かつ消音効果を更に高めるとともに消音室の有効利用を図る。
そして、請求項５及び６記載の発明によっても上記請求項１及び２記載の発明と同様の効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の消音装置を備えた排気系を示す図。
【図２】本発明の第１実施例を示す線断面図。
【図３】本発明の消音装置の第２実施例を示す線断面図。
【図４】本発明の消音装置の第３実施例を示す線断面図。
【図５】本発明の消音装置の第４実施例を示す線断面図。
【図６】本発明の消音装置の第５実施例を示す線断面図。
【図７】本発明の消音装置の第６実施例を示す線断面図。
【図８】本発明の消音装置の第７実施例を示す線断面図。
【図９】従来の消音装置を示す線断面図。
【図１０】本発明と従来構造の音圧レベル特性を示す図。
【符号の説明】
４…インレットパイプ            ４ｂ…反転部
４ｄ…インレットパイプの本体内開口端
４ｈ…インレットパイプの仕切り板
４ｉ，４ｊ…流路                ４ｍ…反転用パイプ
６…テールパイプ                ６ｂ…反転部
６ｄ…テールパイプの本体内開口端
７…本体                        １０〜１２…仕切り板
１３〜１６…室
【図１】
0003829002.tif 000002
【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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