JP2002070526A - Muffler - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は消音器に関するもの
で、より詳しくは内燃機関の排気系に設けられる消音器
に関する。The present invention relates to a silencer, and more particularly, to a silencer provided in an exhaust system of an internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近時、内燃機関の排気系に搭載される排
気ガス浄化装置は、その浄化性能が向上させられてい
る。それにより、大気へ排出される排気ガスはよりクリ
ーンになる一方で、排気ガスに含まれる水分が増加する
ため、排気管および消音器が冷えている間に水分が凝縮
してその凝縮水が消音器内に溜りやすくなり、消音器が
早期に腐食するおそれがある。2. Description of the Related Art Recently, an exhaust gas purifying apparatus mounted on an exhaust system of an internal combustion engine has been improved in purifying performance. As a result, the exhaust gas discharged to the atmosphere becomes cleaner, while the water contained in the exhaust gas increases, so that the water condenses while the exhaust pipe and the silencer are cold, and the condensed water is silenced. The silencer easily accumulates in the vessel, and the muffler may be corroded early.
【０００３】そのため、消音器内に溜った凝縮水を消音
器内から排出する技術として、従来、図８に示すよう
に、消音器本体１０１内にインレットパイプ１０２とア
ウトレットパイプ１０３を設け、アウトレットパイプ１
０３に比較的小径のドレインパイプ（水抜き管）１０４
を垂設して該ドレインパイプ１０４の下端を消音器の内
底面近傍に開口し、アウトレットパイプ１０３内を流通
する排気ガスによって発生する負圧により、凝縮水Ｗを
ドレインパイプ１０４よりアウトレットパイプ１０３内
に吸い上げて排出するようにしたものが、例えば実開昭
６２−１１４１１９号公報に開示されている。これを第
１の従来の技術とする。As a technique for discharging condensed water accumulated in the muffler from the muffler, conventionally, as shown in FIG. 8, an inlet pipe 102 and an outlet pipe 103 are provided in a muffler main body 101, and an outlet pipe is provided. 1
03 is a relatively small diameter drain pipe (water drain pipe) 104
And the lower end of the drain pipe 104 is opened near the inner bottom surface of the muffler, and the condensed water W is discharged from the drain pipe 104 into the outlet pipe 103 by a negative pressure generated by exhaust gas flowing through the outlet pipe 103. The structure in which the water is sucked and discharged is disclosed in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. Sho 62-114119. This is referred to as a first conventional technique.
【０００４】また、図９に示すように、消音器本体２０
１にインレットパイプ２０２とアウトレットパイプ２０
３を設け、アウトレットパイプ２０３の上部にバイパス
管２０４を並設するとともにそのバイパス管２０４の上
流側端に圧力弁２０５を設け、下流側を前記アウトレッ
トパイプ２０３に合流させ、通常の状態ではアウトレッ
トパイプ２０３から排気ガスと凝縮水を排出し、凝縮水
が凍結してアウトレットパイプ２０３が閉塞された場合
は、排気圧によってバイパス管２０４の圧力弁２０５を
内側へ開作動してバイパス管２０４から排気ガスを排出
するようにしたものが、例えば実開昭５８−９２４０８
号公報に開示されている。これを第２の従来の技術とす
る。[0004] Further, as shown in FIG.
1. Inlet pipe 202 and outlet pipe 20
3, a bypass pipe 204 is arranged in parallel above the outlet pipe 203, and a pressure valve 205 is provided at an upstream end of the bypass pipe 204, and the downstream side is merged with the outlet pipe 203. When exhaust gas and condensed water are discharged from the condensate 203 and the condensed water freezes and the outlet pipe 203 is closed, the pressure valve 205 of the bypass pipe 204 is opened inward by the exhaust pressure, and the exhaust gas is discharged from the bypass pipe 204. Is discharged, for example, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-92408.
No. 6,086,045. This is referred to as a second conventional technique.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前記第１の従来の技術
の消音器においては、アウトレットパイプ１０３が比較
的大径であるため、排気ガス流量がある程度大きくなら
ないと凝縮水Ｗを排出可能なほどの負圧が発生しないた
め、凝縮水Ｗの排出性が悪い問題があった。また、アウ
トレットパイプ１０３を高い位置、すなわち消音器本体
１０１の内底面からの距離Ｈが長い位置に配置すると、
凝縮水Ｗの吸い上げ性が悪化するため、アウトレットパ
イプ１０３の位置を低く設定しなければならず、設計自
由度が低くなる問題がある。In the silencer of the first prior art, the outlet pipe 103 has a relatively large diameter, so that the condensed water W can be discharged unless the exhaust gas flow rate becomes large to some extent. Since no negative pressure is generated, there is a problem that the discharge performance of the condensed water W is poor. When the outlet pipe 103 is arranged at a high position, that is, at a position where the distance H from the inner bottom surface of the silencer main body 101 is long,
Since the suction performance of the condensed water W is deteriorated, the position of the outlet pipe 103 must be set low, and there is a problem that the degree of freedom in design is reduced.
【０００６】また、前記第２の従来の技術の消音器にお
いては、凝縮水が凍結していない通常時は排気ガスがア
ウトレットパイプ２０３から排出するようになっている
ため、アウトレットパイプ２０３の径は、エンジンの高
回転での背圧の低減を考慮して大径に設定されている。
したがって、通常のエンジンの低回転時では、排気ガス
の流量が少ないことから、アウトレットパイプ２０３が
大径であるとそのアウトレットパイプ２０３内での流速
が低くなり、凝縮水を排出することができない。そのた
め、凝縮水の排水性と背圧の低減の両立を図ることは困
難であった。In the silencer of the second prior art, since the exhaust gas is discharged from the outlet pipe 203 in a normal state when the condensed water is not frozen, the diameter of the outlet pipe 203 is reduced. The large diameter is set in consideration of the reduction of the back pressure at high engine speed.
Therefore, when the engine speed is low, the flow rate of the exhaust gas is small. If the outlet pipe 203 has a large diameter, the flow velocity in the outlet pipe 203 becomes low, and condensed water cannot be discharged. Therefore, it was difficult to achieve both the drainage of condensed water and the reduction of back pressure.
【０００７】そこで本発明は、前記の問題を解決して凝
縮水の排水性とエンジンの高回転時の背圧低減との両立
を図ることができる消音器を提供することを目的とする
ものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a silencer which solves the above-mentioned problems and can achieve both the drainage of condensed water and the reduction of back pressure at high engine speed. is there.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前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、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アウトレッ
トパイプと、該アウトレットパイプ内への排気ガスの流
入口を運転状態に応じて開閉するバルブと、前記アウト
レットパイプより小さい流路断面積であって、かつ前記
バルブをバイパスしてアウトレットパイプに連通するバ
イパス流路とを設け、車両搭載状態において、前記バイ
パス流路の流入口を前記アウトレットパイプの流入口よ
りも下側になるように開口し、バイパス流路の流路断面
積を前記バルブにより開閉される流入口の流路断面積よ
りも小さく設定したことを特徴とするものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided an inlet pipe for introducing exhaust gas, an outlet pipe for discharging exhaust gas, and the outlet pipe. A valve that opens and closes an inlet of exhaust gas according to an operation state, and a bypass passage having a passage cross-sectional area smaller than that of the outlet pipe and bypassing the valve and communicating with the outlet pipe. In a vehicle mounted state, the inlet of the bypass passage is opened to be lower than the inlet of the outlet pipe, and the cross-sectional area of the bypass passage is changed to the flow of the inlet which is opened and closed by the valve. It is characterized in that it is set smaller than the road cross-sectional area.
【０００９】本発明において、アウトレットパイプ内へ
の排気ガスの流入口を、エンジンの低回転時にバルブが
閉作動し、エンジンの高回転時にバルブが開作動するよ
うに設定すると、エンジンの低回転時には、インレット
パイプから導入された排気ガスが、アウトレットパイプ
の流入口から流入することなくバイパス流路を流通した
後、アウトレットパイプ内に流入し、該アウトレットパ
イプより器外へ排出される。In the present invention, when the inlet of the exhaust gas into the outlet pipe is set such that the valve closes when the engine is running at a low speed and opens when the engine is running at a high speed, After the exhaust gas introduced from the inlet pipe flows through the bypass flow path without flowing from the inlet of the outlet pipe, the exhaust gas flows into the outlet pipe and is discharged from the outlet pipe to the outside.
【００１０】このとき、バイパス流路がアウトレットパ
イプの流入口よりも下側に設定されているため、消音器
の内底部に溜っている凝縮水はバイパス流路を通る排気
ガスとともに排出される。更に、バイパス流路の流路断
面積がアウトレットパイプの流入口の流路断面積よりも
小さく設定されているため、バイパス流路内の排気ガス
流速も高くなり、凝縮水が排出されやすい。At this time, since the bypass flow path is set below the inlet of the outlet pipe, the condensed water stored in the inner bottom of the muffler is discharged together with the exhaust gas passing through the bypass flow path. Furthermore, since the flow passage cross-sectional area of the bypass flow passage is set smaller than the flow passage cross-sectional area of the inlet of the outlet pipe, the exhaust gas flow velocity in the bypass flow passage is increased, and condensed water is easily discharged.
【００１１】更に、エンジンの高回転時には、アウトレ
ットパイプの流入口が開口され、インレットパイプから
導入された排気ガスは、前記バイパス流路より大きい流
路断面積の流入口からアウトレットパイプに流入して排
出される。そのため、エンジンの高回転時の背圧が低く
なる。Further, when the engine is running at a high speed, the inlet of the outlet pipe is opened, and the exhaust gas introduced from the inlet pipe flows into the outlet pipe from the inlet having a passage cross-sectional area larger than the bypass passage. Is discharged. Therefore, the back pressure at the time of high rotation of the engine is reduced.
【００１２】請求項２記載の第２の発明は、前記第１の
発明において、前記バイパス流路の流入口を、車両搭載
状態において前記インレットパイプの流出口よりも下側
に開口したものである。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the inlet of the bypass passage is opened below the outlet of the inlet pipe when the vehicle is mounted. .
【００１３】本発明においては、消音器内の底部に溜っ
た凝縮水はインレットパイプより下側に位置して設けた
バイパス流路内へ導入されやすいため、凝縮水がインレ
ットパイプ内へ逆流することが防止される。In the present invention, the condensed water collected at the bottom of the muffler is easily introduced into the bypass flow path located below the inlet pipe, so that the condensed water flows back into the inlet pipe. Is prevented.
【００１４】請求項３記載の第３の発明は、前記第１又
は第２の発明において、前記バイパス流路の全長を、前
記アウトレットパイプにおけるその流入口から前記バイ
パス流路の連通部までの長さよりも長くしたものであ
る。According to a third aspect of the present invention, in the first or the second aspect, the total length of the bypass flow path is set to a length from an inlet of the outlet pipe to a communication portion of the bypass flow path. It is longer than it is.
【００１５】本発明においては、バイパス流路の流路長
が長いことから、エンジンの低回転時のこもり音を低減
して静粛性をもたせることができる。In the present invention, since the length of the bypass flow path is long, the muffled noise at the time of low engine rotation can be reduced to achieve quietness.
【００１６】請求項４記載の第４の発明は、前記第１又
は第２の発明において、前記アウトレットパイプにおけ
る排気ガスの流入側に前板を設け、該前板に前記アウト
レットパイプへの流入口とバイパス流路を開口形成した
ものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, a front plate is provided on an exhaust gas inflow side of the outlet pipe, and the front plate has an inlet to the outlet pipe. And an opening formed in the bypass passage.
【００１７】本発明においては、前記第３の発明のよう
なバイパス流路を形成するパイプを必要としないため、
その分コスト低減を図ることができる。In the present invention, since a pipe forming a bypass flow path as in the third invention is not required,
The cost can be reduced accordingly.
【００１８】請求項５記載の第５の発明は、前記第１乃
至第３の発明において、前記アウトレットパイプにおけ
る排気ガスの流入側に前板を設け、該前板に前記アウト
レットパイプへの流入口を開口形成するとともに前板に
アウトレットパイプに連通するパイプからなるバイパス
流路を設けたものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the first to third aspects, a front plate is provided on an exhaust gas inflow side of the outlet pipe, and the front plate has an inlet to the outlet pipe. And a bypass passage formed of a pipe communicating with the outlet pipe is provided in the front plate.
【００１９】本発明においては、前記第３の発明と同様
にバイパス流路を長くしてエンジンの低回転時のこもり
音を低減することができる。According to the present invention, similarly to the third aspect of the invention, the length of the bypass passage can be increased to reduce the muffled noise when the engine is running at a low speed.
【００２０】請求項６記載の第６の発明は、前記第１乃
至第５のいずれかに記載の発明において、前記バルブを
付勢手段により常時閉方向に付勢し、消音器内の排気ガ
ス圧力が所定値以上になった場合にその圧力によって前
記付勢手段の付勢力に抗してバルブが開作動するように
したものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the valve is normally urged in a closing direction by an urging means, so that the exhaust gas in the muffler is exhausted. When the pressure exceeds a predetermined value, the valve is opened by the pressure against the urging force of the urging means.
【００２１】本発明においては、排気ガスの圧力の増減
によりバルブが自動的に開閉作動する。In the present invention, the valve automatically opens and closes according to the increase and decrease of the exhaust gas pressure.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】図１乃至図７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。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the embodiments shown in FIGS.
【００２３】図１は本発明の消音器を設けた排気系の例
を示すもので、図示しない内燃機関（エンジン）に接続
されるフロントパイプ（排気管）１の下流側に触媒コン
バータ２が接続され、その下流側にセンターパイプ（排
気管）３が接続され、その下流側に本発明の消音器４が
接続されている。５はテールパイプである。FIG. 1 shows an example of an exhaust system provided with a silencer according to the present invention. A catalytic converter 2 is connected downstream of a front pipe (exhaust pipe) 1 connected to an internal combustion engine (engine) not shown. The center pipe (exhaust pipe) 3 is connected to the downstream side, and the muffler 4 of the present invention is connected to the downstream side. 5 is a tail pipe.
【００２４】前記消音器４の第１実施例を図２及び図３
により詳述する。FIGS. 2 and 3 show a first embodiment of the muffler 4.
This will be described in detail below.
【００２５】消音器４を構成する外筒６は、金属製の筒
状体の両端部を縮径加工して両端部に首部７，８を形成
している。上流側の首部７には金属製のインレットパイ
プ９が嵌合して固着されており、そのインレットパイプ
９の外端、すなわち上流側端は前記センターパイプ３に
接続して排気ガスを導入するようになっている。また、
該インレットパイプ９の下流側は外筒６内に突出してい
る。該インレットパイプ９の下流側部には小孔１０が多
数個形成され、内端は閉塞板１１で閉塞されており、イ
ンレットパイプ９内に導入された排気ガスが流出口であ
る小孔１０を通じて外筒６内に導入されるようになって
いる。The outer cylinder 6 constituting the silencer 4 is formed by reducing the diameter of both ends of a metal tubular body to form necks 7 and 8 at both ends. A metal inlet pipe 9 is fitted and fixed to the upstream neck 7, and the outer end of the inlet pipe 9, that is, the upstream end, is connected to the center pipe 3 so that exhaust gas is introduced. Has become. Also,
The downstream side of the inlet pipe 9 projects into the outer cylinder 6. A large number of small holes 10 are formed on the downstream side of the inlet pipe 9, and the inner end is closed by a closing plate 11, and the exhaust gas introduced into the inlet pipe 9 passes through the small hole 10 as an outlet. It is designed to be introduced into the outer cylinder 6.
【００２６】下流側の首部８には金属製のアウトレット
パイプ１２が嵌合して固着されており、そのアウトレッ
トパイプ１２の外端、すなわち下流側端は前記テールパ
イプ５に接続され、排気ガスを排出するようになってい
る。また、該アウトレットパイプ１２の上流側は外筒６
内に突出している。該アウトレットパイプ１２の上流側
端と前記インレットパイプ９の下流側端は相互に離間し
ている。A metal outlet pipe 12 is fitted and fixed to the downstream neck 8, and the outer end of the outlet pipe 12, that is, the downstream end, is connected to the tail pipe 5, and the exhaust gas is discharged therefrom. It is designed to discharge. The upstream side of the outlet pipe 12 is the outer cylinder 6.
It protrudes into. The upstream end of the outlet pipe 12 and the downstream end of the inlet pipe 9 are separated from each other.
【００２７】アウトレットパイプ１２の上流側は図２の
ように拡径され、該拡径部１２ａの上流側端（内側端）
にはバルブハウジング１３が、その外周部を拡径部１２
ａの上流側端（アウトレットパイプ１２の上流側端）と
気密的にして固設されている。バルブハウジング１３の
前板１４には第１流入口１５が形成されており、アウト
レットパイプ１２の上流側端での排気ガスの流入は該第
１流通口１５のみになっている。The upstream side of the outlet pipe 12 is enlarged in diameter as shown in FIG. 2, and the upstream end (inner end) of the enlarged diameter portion 12a.
The valve housing 13 is provided with
a is air-tightly fixed to the upstream end (the upstream end of the outlet pipe 12). A first inlet 15 is formed in the front plate 14 of the valve housing 13, and exhaust gas flows into the upstream end of the outlet pipe 12 only through the first inlet 15.
【００２８】前記バルブハウジング１３には弁軸１６が
回転可能に設けられており、該弁軸１６にバルブ１７が
備えられている。該バルブ１７は前記前板１４の下流側
面に配置されているとともに前記第１流入口１５を覆う
大きさに形成されており、弁軸１６の回転によりバルブ
１７が第１流入口１５を開閉するようになっている。更
に、ハウジング１３の本体側と弁軸１６間には、弁軸１
６を介してバルブ１７を第１流入口１５側方向へ、すな
わち閉弁方向に常時付勢する付勢手段１８が設けられて
いる。該付勢手段１８は図の実施例ではコイルスプリン
グを使用している。該付勢手段１８による閉弁力は、エ
ンジンの低回転状態での外筒６内（消音器内）の排気ガ
ス圧力によってはバルブ１７が開作動せず、エンジンの
高回転状態での外筒６内の排気ガス圧力でバルブ１７が
開かれるように設定されている。A valve shaft 16 is rotatably provided in the valve housing 13, and the valve shaft 16 is provided with a valve 17. The valve 17 is arranged on the downstream side surface of the front plate 14 and formed to have a size to cover the first inlet 15, and the valve 17 opens and closes the first inlet 15 by rotation of the valve shaft 16. It has become. Further, between the main body side of the housing 13 and the valve shaft 16, the valve shaft 1 is provided.
There is provided an urging means 18 which constantly urges the valve 17 toward the first inlet port 15 via the valve 6, that is, in the valve closing direction. The biasing means 18 uses a coil spring in the illustrated embodiment. The valve closing force by the urging means 18 does not open the valve 17 depending on the exhaust gas pressure in the outer cylinder 6 (inside of the silencer) when the engine is running at a low speed, and the outer cylinder when the engine is running at a high speed. The valve 17 is set so as to be opened at the exhaust gas pressure within 6.
【００２９】外筒６内にはパイプからなるバイパス流路
１９が配置されており、その上流端の第２流入口２０は
外筒６内に開口し、下流端は前記バルブ１７部、すなわ
ち第１流入口１５をバイパスして前記アウトレットパイ
プ１２に連通接続されている。該バイパス流路１９の流
路断面積は、エンジンの低回転において、その排気ガス
の全てをこのバイパス流路１９を通してもエンジン性能
に影響を及ぼさない程度に小さく設定されている。ま
た、該バイパス流路１９の流路断面積と前記アウトレッ
トパイプ１２側の前板１４に形成した第１流入口１５の
流路断面積の関係は、後者が前者よりも大きく設定され
ている。A bypass flow path 19 made of a pipe is disposed in the outer cylinder 6, and a second inflow port 20 at an upstream end thereof opens into the outer cylinder 6, and a downstream end of the valve 17, that is, the valve 17, is provided. It is connected to the outlet pipe 12 by bypassing the one inlet 15. The flow path cross-sectional area of the bypass flow path 19 is set so small that the exhaust gas does not affect the engine performance even when all the exhaust gas passes through the bypass flow path 19 at a low engine speed. The relationship between the cross-sectional area of the bypass flow path 19 and the cross-sectional area of the first inlet 15 formed in the front plate 14 on the outlet pipe 12 side is set to be larger in the latter than in the former.
【００３０】更に、バイパス流路１９は外筒６内の下部
に、図の実施例では外筒６の最低部の近傍に沿って配置
されて、ステー２１により外筒６に固定されている。そ
して、第２流入口２０は、消音器４の車両搭載状態にお
いて前記第１流入口１５より下側に設定され、かつ、前
記インレットパイプ９の流出口である小孔１０よりも下
側に、図の実施例では小孔１０の形成位置の略直下に位
置して設定されている。更に、第２流入口２０は、消音
器４を車両に搭載した場合に、最下点近傍に設定すると
よい。Further, the bypass flow path 19 is arranged at a lower portion in the outer cylinder 6, in the illustrated embodiment, along the vicinity of the lowest portion of the outer cylinder 6, and is fixed to the outer cylinder 6 by a stay 21. The second inlet 20 is set below the first inlet 15 when the muffler 4 is mounted on the vehicle, and below the small hole 10 which is the outlet of the inlet pipe 9, In the embodiment shown in the figure, the position is set substantially immediately below the position where the small hole 10 is formed. Furthermore, when the muffler 4 is mounted on a vehicle, the second inlet 20 may be set near the lowest point.
【００３１】更に、バイパス流路１９の全長Ｌ1 は、ア
ウトレットパイプ１２における第１流入口１５からバイ
パス流路１９の連通部（接続部）２２までの長さＬ2 よ
りも長く設定されている。Further, the total length L 1 of the bypass flow path 19 is set to be longer than the length L 2 from the first inlet port 15 in the outlet pipe 12 to the communication part (connection part) 22 of the bypass flow path 19. .
【００３２】前記実施例の作用について説明する。The operation of the above embodiment will be described.
【００３３】エンジンから排出された排気ガスは、図１
に示すフロントパイプ１を流通して触媒コンバータ２内
を流通し、該触媒コンバータ２内を流通する際に、排気
ガス中の炭化水素（ＨＣ）が酸化されて無害な水（Ｈ2
Ｏ）などに分解された後、センターパイプ３を流通して
消音器４のインレットパイプ９内に流入する。The exhaust gas discharged from the engine is shown in FIG.
And through the front converter 1, flows through the catalytic converter 2. When flowing through the catalytic converter 2, hydrocarbons (HC) in the exhaust gas are oxidized and harmless water (H 2
After being decomposed into O) and the like, it flows through the center pipe 3 and flows into the inlet pipe 9 of the muffler 4.
【００３４】インレットパイプ９内に流入した排気ガス
と水分は、図２に示すインレットパイプ９の流出口であ
る小孔１０から消音器４の外筒６内に導入される。この
とき、エンジン始動直後やアイドリングなどのエンジン
低回転状態では、排気管および消音器が冷えているため
に排気ガス中の水分が凝縮され、消音器４の外筒６内の
底部に凝縮水として溜る。Exhaust gas and moisture flowing into the inlet pipe 9 are introduced into the outer cylinder 6 of the silencer 4 from a small hole 10 which is an outlet of the inlet pipe 9 shown in FIG. At this time, immediately after the start of the engine or in a low engine rotation state such as idling, the exhaust pipe and the muffler are cooled, so that moisture in the exhaust gas is condensed, and condensed water is formed on the bottom of the outer cylinder 6 of the muffler 4. Accumulate.
【００３５】また、エンジンの低回転状態においては、
消音器４内の排気ガス圧力が所定以下であるため、コイ
ルスプリングからなる付勢手段１８によってバルブ１７
が第１流入口１５を閉塞している。そのため、排気ガス
はバイパス流路１９の第２流入口２０からバイパス流路
１９内に流入し、バイパス流路１９内を流通して連通部
２２よりアウトレットパイプ１２内に流入し、アウトレ
ットパイプ１２から消音器４外へ流出し、テールパイプ
５から大気へ排出される。When the engine is running at low speed,
Since the exhaust gas pressure in the silencer 4 is lower than a predetermined value, the valve 17
Closes the first inlet 15. Therefore, the exhaust gas flows into the bypass flow passage 19 from the second inlet 20 of the bypass flow passage 19, flows through the bypass flow passage 19, flows into the outlet pipe 12 from the communication portion 22, and from the outlet pipe 12 It flows out of the silencer 4 and is discharged from the tail pipe 5 to the atmosphere.
【００３６】この排気ガスの流れにより、外筒６内に溜
った凝縮水は、排気ガスの流れに乗って排気ガスととも
にバイパス流路１９内に吸い込まれた後、アウトレット
パイプ１２より消音器４外のテールパイプ５へ排出さ
れ、更にテールパイプ５から外部へ排出される。By the flow of the exhaust gas, the condensed water accumulated in the outer cylinder 6 is sucked into the bypass passage 19 together with the exhaust gas along with the flow of the exhaust gas, and then is discharged from the outlet pipe 12 to the outside of the muffler 4. Is discharged to the tail pipe 5 and further discharged from the tail pipe 5 to the outside.
【００３７】このとき、バイパス流路１９の流路断面積
がアウトレットパイプ１２側の第１流入口１５の流路断
面積よりも小さく設定されているため、該バイパス流路
１９内の排気ガスの流速が、アウトレットパイプ１２に
比べて高くなり、外筒６内に溜った凝縮水が排出されや
すい。At this time, since the cross-sectional area of the bypass passage 19 is set smaller than the cross-sectional area of the first inlet 15 on the outlet pipe 12 side, the exhaust gas in the bypass passage 19 is The flow velocity is higher than that of the outlet pipe 12, and condensed water accumulated in the outer cylinder 6 is easily discharged.
【００３８】次にエンジンが高回転になると、消音器４
の外筒６内の内圧が所定値以上に増加し、その圧力によ
ってバルブ１７がコイルスプリングからなる付勢手段１
８の付勢力に抗して内側へ開作動され、第１流入口１５
は開口される。この開口により、第１流入口１５とアウ
トレットパイプ１２の流路断面積がバイパス流路１９の
流路断面積よりも大きく設定されているため、排気ガス
は、主に流通抵抗の小さい第１流入口１５からアウトレ
ットパイプ１２内に流入し、該アウトレットパイプ１２
内を流通してテールパイプ５より排出される。なお、バ
イパス流路１９からも排気ガスは流出する。Next, when the engine speed increases, the silencer 4
The internal pressure in the outer cylinder 6 increases to a predetermined value or more, and the pressure causes the valve 17 to be a biasing means 1 comprising a coil spring.
8 is opened inward against the urging force of the first inlet 15.
Is opened. Due to this opening, the cross-sectional area of the first inlet 15 and the outlet pipe 12 is set to be larger than the cross-sectional area of the bypass flow path 19. The inlet pipe 15 flows into the outlet pipe 12 and the outlet pipe 12
It is discharged from the tail pipe 5 through the inside. Note that the exhaust gas also flows out from the bypass passage 19.
【００３９】以上の構成により次のような効果を発揮す
る。The following effects are exhibited by the above configuration.
【００４０】前記エンジンの低回転時に凝縮水が十分に
排出されているため、エンジンの高回転時には排水をす
る必要がない。そのため、第１流入口１５及びアウトレ
ットパイプ１２の流路断面積を大きく設定してエンジン
の高回転時の背圧を低減することができる。Since the condensed water is sufficiently discharged when the engine is running at a low speed, there is no need to drain the water when the engine is running at a high speed. For this reason, the flow passage cross-sectional area of the first inflow port 15 and the outlet pipe 12 can be set large to reduce the back pressure at the time of high engine rotation.
【００４１】更に、バイパス流路１９の流路断面積を前
記のように小さくして凝縮水の排出がされやすいように
したので、アウトレットパイプ１２とテールパイプ５と
の接続位置を車両搭載状態における上方位置に設定する
こともでき、設計自由度も高くなる。Further, since the cross-sectional area of the bypass passage 19 is reduced as described above so that the condensed water can be easily discharged, the connection position between the outlet pipe 12 and the tail pipe 5 is set in the state where the vehicle is mounted. It can be set at an upper position, and the degree of design freedom is also increased.
【００４２】更に、バイパス流路１９の第２流入口２０
を、インレットパイプ９の流出口（本実施例では小孔）
１０よりも下側に配置したので、外筒底部に溜った凝縮
水がバイパス流路１９内へ導入されやすくなり、インレ
ットパイプ９内へ吸い込まれてセンターパイプ３側へ逆
流することを防止できる。Further, the second inlet 20 of the bypass passage 19
At the outlet of the inlet pipe 9 (small hole in this embodiment).
Since the condensed water collected at the bottom of the outer cylinder is easily introduced into the bypass flow path 19 because it is disposed lower than 10, it is possible to prevent the condensed water from being sucked into the inlet pipe 9 and flowing back to the center pipe 3 side.
【００４３】更に、バイパス流路１９の第２流入口２０
を車両搭載状態での最下点近傍に設定することができ、
これにより、凝縮水の排水性が一層良好になる。Further, the second inlet 20 of the bypass passage 19
Can be set near the lowest point in the vehicle mounted state,
Thereby, the drainage of the condensed water is further improved.
【００４４】更に、前記実施例のように、バイパス流路
１９の全長Ｌ1 を、アウトレットパイプ１２における第
１流入口１５からバイパス流路１９の接続部２２までの
長さＬ2 よりも長く設定することにより、エンジンの低
回転時のこもり音を低減（ロングテール効果）すること
ができる。したがって、このような長いバイパス流路１
９によれば、排水性の向上と消音性の向上の両立を図る
ことができる。Further, as in the above embodiment, the total length L 1 of the bypass flow path 19 is set to be longer than the length L 2 from the first inlet 15 in the outlet pipe 12 to the connection portion 22 of the bypass flow path 19. By doing so, muffled noise when the engine is running at low speed can be reduced (long tail effect). Therefore, such a long bypass flow path 1
According to No. 9, it is possible to achieve both improvement in drainage performance and improvement in noise reduction performance.
【００４５】更に、前記実施例のように、第１流入口１
５を開閉するバルブ１７を、排気圧力により自動的に開
閉するようにすると、バルブ１７をアクチュエータなど
を用いて制御するものに比べてコスト面の低減を図るこ
とができるなど有効である。しかし、バルブ１７をアク
チュエータなどを用いて制御するようにしても、前記の
排気圧力により自動的に開閉する効果以外の前記の効果
を発揮することができる。Further, as in the above embodiment, the first inlet 1
If the valve 17 that opens and closes the valve 5 is automatically opened and closed by the exhaust pressure, it is effective that the cost can be reduced as compared with the case where the valve 17 is controlled using an actuator or the like. However, even when the valve 17 is controlled by using an actuator or the like, the above-described effects other than the effect of automatically opening and closing by the exhaust pressure can be exhibited.
【００４６】図４及び図５は第２実施例を示す。FIGS. 4 and 5 show a second embodiment.
【００４７】第２実施例は、バイパス流路を、前記第１
実施例のようなパイプで形成することなく、前記アウト
レットパイプ１２の前板１４に開口した第３流入口でバ
イパス流路２３を形成したものである。また、前記の第
１流入口１５は前板１４の略上半分部分に形成され、該
第１流入口１５の下側にバイパス流路２３を形成して、
該バイパス流路２３が外筒６の内底部に近傍して設定さ
れている。更に、バイパス流路２３を形成する第３流入
口の開口面積（流路断面積）は、前記第１流入口１５及
びアウトレットパイプ１２の流路断面積よりも小さく設
定されている。In the second embodiment, the bypass flow path is
Instead of using a pipe as in the embodiment, a bypass flow path 23 is formed at a third inlet opening in the front plate 14 of the outlet pipe 12. Further, the first inlet 15 is formed in a substantially upper half portion of the front plate 14, and a bypass passage 23 is formed below the first inlet 15,
The bypass passage 23 is set near the inner bottom of the outer cylinder 6. Furthermore, the opening area (flow path cross-sectional area) of the third inlet forming the bypass flow path 23 is set smaller than the flow path cross-sectional area of the first inlet 15 and the outlet pipe 12.
【００４８】更に、第１流入口１５は横長形状に形成さ
れ、バルブ１７も第１流入口１５の形状に合わせて横長
形状に形成し、弁軸１６が水平方向に配置されている。Further, the first inflow port 15 is formed in a horizontally long shape, the valve 17 is also formed in a horizontally long shape according to the shape of the first inflow port 15, and the valve shaft 16 is arranged in the horizontal direction.
【００４９】その他の構造は前記第１実施例と同様であ
るため、前記と同一部分には前記と同一の符号を付して
その説明は省略する。Since other structures are the same as those of the first embodiment, the same parts as those described above are denoted by the same reference numerals as those described above, and description thereof will be omitted.
【００５０】本第２実施例においては、エンジンの低回
転時には、前記第１実施例と同様に第１流入口１５がバ
ルブ１７で閉塞されるため、外筒６内の排気ガスは第３
流入口であるバイパス流路２３からアウトレットパイプ
１２内に流入し、テールパイプ５から排出される。この
とき、バイパス流路２３はその流路断面積が小さく、か
つ外筒６の内低部近傍に設定されているため、前記第１
実施例と同様に凝縮水が排出されやすい。In the second embodiment, when the engine is running at a low speed, the first inlet 15 is closed by the valve 17 in the same manner as in the first embodiment.
The gas flows into the outlet pipe 12 from the bypass passage 23 which is an inflow port, and is discharged from the tail pipe 5. At this time, since the bypass flow path 23 has a small flow path cross-sectional area and is set near the inner lower part of the outer cylinder 6, the first flow path
Condensed water is easily discharged as in the embodiment.
【００５１】また、エンジンの高回転時には、前記第１
実施例と同様に第１流入口１５のバルブ１７が開口し、
排気ガスは該第１流入口１５からアウトレットパイプ１
２内に流入し、テールパイプ５から排出される。なお、
バイパス流路２３からも排気ガスは流出する。When the engine is running at a high speed, the first
As in the embodiment, the valve 17 of the first inlet 15 is opened,
Exhaust gas flows from the first inlet 15 to the outlet pipe 1
2 and discharged from the tail pipe 5. In addition,
Exhaust gas also flows out of the bypass channel 23.
【００５２】本第２実施例においても、前記第１実施例
のような長いパイプからなるバイパス流路１９による効
果を除き、前記第１実施例と同様の効果を発揮すること
ができる。Also in the second embodiment, the same effects as in the first embodiment can be exerted, except for the effect of the bypass flow path 19 composed of a long pipe as in the first embodiment.
【００５３】更に、前記第１実施例においては、バイパ
ス流路１９の下流からアウトレットパイプ１２内へ流出
する排気ガスの流れと、アウトレットパイプ１２内を流
れる排気ガスの流れが交差するが、本第２実施例におい
てはこのような流れの交差がなく、排出ガスの流れがス
ムースになる。Further, in the first embodiment, the flow of the exhaust gas flowing from the downstream of the bypass passage 19 into the outlet pipe 12 and the flow of the exhaust gas flowing through the outlet pipe 12 intersect. In the two embodiments, there is no such intersection of the flows, and the flow of the exhaust gas is smooth.
【００５４】更に、前記第１実施例のようなバイパス流
路を形成するパイプが不要になり、第１実施例に比べて
コスト低減を図ることができる。Further, the pipe forming the bypass flow path as in the first embodiment is not required, and the cost can be reduced as compared with the first embodiment.
【００５５】図６及び図７は第３実施例を示す。本第３
実施例は、前記第２実施例におけるバイパス流路２３
に、前記第１実施例と同様なパイプからなるバイパス流
路を接続して、前板１４にパイプからなるバイパス流路
２４を設けたものである。FIGS. 6 and 7 show a third embodiment. Book 3
The embodiment is different from the bypass passage 23 in the second embodiment described above.
Further, a bypass flow path made of a pipe similar to that of the first embodiment is connected, and a bypass flow path 24 made of a pipe is provided in the front plate 14.
【００５６】すなわち、前記第２実施例と同様に、アウ
トレットパイプ１２の前板１４に第１流入口１５とこれ
を開閉するバルブ１７を設け、前板１４における前記第
１流入口１５の下側にパイプからなるバイパス流路２４
を接続してアウトレットパイプ１２内と連通し、該バイ
パス流路２４の流入口である第４流入口２５を、前記第
１実施例と同様にインレットパイプ９の小孔１０よりも
下側に位置して設定したものである。更に、該バイパス
流路２４は外筒６の最低部の近傍に配置され、かつアウ
トレットパイプ１２及び第１流入口１５より小径の直管
で形成されている。That is, similarly to the second embodiment, a first inlet 15 and a valve 17 for opening and closing the first inlet 15 are provided on the front plate 14 of the outlet pipe 12, and the lower side of the first inlet 15 in the front plate 14 is provided. Bypass channel 24 consisting of a pipe
To communicate with the inside of the outlet pipe 12, and the fourth inlet 25, which is the inlet of the bypass passage 24, is located below the small hole 10 of the inlet pipe 9 as in the first embodiment. This is what you set. Further, the bypass flow passage 24 is arranged near the lowest part of the outer cylinder 6 and is formed by a straight pipe smaller in diameter than the outlet pipe 12 and the first inlet 15.
【００５７】その他の構造は前記第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。Since other structures are the same as those of the first embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
【００５８】本第３実施例においても前記第１実施例と
同様の作用、効果を発揮することができる。In the third embodiment, the same functions and effects as those of the first embodiment can be exhibited.
【００５９】また、アウトレットパイプ１２における第
１流入口１５からバイパス流路２４との合流部までの距
離は略０であるため、前板１４に接続されるパイプ状の
バイパス流路２４の長さは、前記の距離に比べて長くな
り、このバイパス流路２４が前記第１実施例と同様に、
ロングテール効果によるこもり音の低減に効果がある上
に、アウトレットパイプ１２内を流れる排気ガスの流れ
とバイパス流路２４からの排気ガスの流れが交差しない
ため、前記第２実施例と同様に排気ガスの流れがスムー
スになる。Since the distance from the first inlet 15 to the junction with the bypass passage 24 in the outlet pipe 12 is substantially zero, the length of the pipe-shaped bypass passage 24 connected to the front plate 14 is reduced. Is longer than the above-mentioned distance, and this bypass flow path 24 is, like the first embodiment,
In addition to the effect of reducing the muffled sound due to the long tail effect, the flow of the exhaust gas flowing through the outlet pipe 12 does not intersect with the flow of the exhaust gas from the bypass passage 24, so that the exhaust gas is exhausted as in the second embodiment. The gas flow becomes smooth.
【００６０】更に、前記第１実施例のように、バイパス
流路１９の下流端をアウトレットパイプ１２の途中に接
合するには、その接合部の両パイプを曲面加工する必要
があるが、第３実施例においては平板状の前板１４にバ
イパス流路１９のパイプを接合するため、その接合部は
平面加工でよい。したがって、本第３実施例によれば、
前記第１実施例に比べて加工が容易であり、製品コスト
の低減を図ることができる。Further, as in the first embodiment, in order to join the downstream end of the bypass flow path 19 to the middle of the outlet pipe 12, it is necessary to form a curved surface on both pipes at the joint. In the embodiment, since the pipe of the bypass flow path 19 is joined to the flat front plate 14, the joint may be formed by flat processing. Therefore, according to the third embodiment,
Processing is easier than in the first embodiment, and product cost can be reduced.
【００６１】なお、前記のバルブ１７はアクチュエータ
などで制御してもよい。更に、消音器の外筒６は、前記
実施例のような円筒部の両端を絞ったものに限らず、金
属薄板よりなる両端が開口したシェルの両端に、金属板
をプレス成形してなるアウタープレートを固着したもの
であってもよい。更に、消音器内をセパレータなどで仕
切った多室構造としてもよい。The valve 17 may be controlled by an actuator or the like. Further, the outer cylinder 6 of the silencer is not limited to the one in which both ends of the cylindrical portion are squeezed as in the above-described embodiment, but is formed by pressing a metal plate at both ends of a shell made of a thin metal plate and having both ends opened. What fixed the plate may be sufficient. Furthermore, a multi-chamber structure in which the inside of the muffler is partitioned by a separator or the like may be used.
【００６２】[0062]
【発明の効果】以上のようであるから、本発明において
は、消音器内に溜った凝縮水の排出向上とエンジンの高
回転時の背圧低減の両立を図ることができる。As described above, in the present invention, it is possible to achieve both improvement of discharge of condensed water accumulated in the silencer and reduction of back pressure at high engine speed.
【００６３】更に、請求項２記載の発明によれば、消音
器内に溜った凝縮水がインレットパイプ内へ逆流するこ
とを防止できる。Further, according to the second aspect of the invention, it is possible to prevent the condensed water accumulated in the muffler from flowing back into the inlet pipe.
【００６４】更に、請求項３及び５記載の発明によれ
ば、排気音の静粛性を高めることができる。Further, according to the third and fifth aspects of the present invention, the quietness of the exhaust sound can be improved.
【００６５】更に、請求項４記載の発明によれば、バイ
パス流路としてパイプを使用するものに比べてコスト低
減を図ることができる。Further, according to the fourth aspect of the present invention, the cost can be reduced as compared with the case where a pipe is used as the bypass passage.
【００６６】更に、請求項６記載の発明によれば、排気
ガスの圧力を利用してバルブを自動的に開閉するため、
このバルブをアクチュエータなどの制御器で制御するも
のに比べてコスト低減を図ることができる。Further, according to the invention of claim 6, since the valve is automatically opened and closed using the pressure of the exhaust gas,
The cost can be reduced as compared with a case where this valve is controlled by a controller such as an actuator.
【図１】本発明の消音器を設けた排気系を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an exhaust system provided with a muffler of the present invention.
【図２】本発明の消音器の第１実施例を示す側断面図。FIG. 2 is a side sectional view showing a first embodiment of the muffler of the present invention.
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2;
【図４】本発明の消音器の第２実施例を示す側断面図。FIG. 4 is a side sectional view showing a second embodiment of the muffler of the present invention.
【図５】図５におけるＢ−Ｂ線断面図。FIG. 5 is a sectional view taken along line BB in FIG. 5;
【図６】本発明の消音器の第３実施例を示す側断面図。FIG. 6 is a side sectional view showing a third embodiment of the muffler of the present invention.
【図７】図６におけるＣ−Ｃ線断面図。FIG. 7 is a sectional view taken along line CC in FIG. 6;
【図８】第１の従来の消音器を示す側断面図。FIG. 8 is a side sectional view showing a first conventional silencer.
【図９】第２の従来の消音器を示す側断面図。FIG. 9 is a side sectional view showing a second conventional silencer.
４ 消音器 ９ インレットパイプ １０ 流出口（小孔） １２ アウトレットパイプ １４ 前板 １５ アウトレットパイプの流入口 １７ バルブ １８ 付勢手段 １９，２３，２４ バイパス流路 ２０，２５ バイパス流路の流入口 ２２ バイパス流路の連通部 Reference Signs List 4 muffler 9 inlet pipe 10 outlet (small hole) 12 outlet pipe 14 front plate 15 outlet pipe inlet 17 valve 18 biasing means 19, 23, 24 bypass passage 20, 25 bypass passage inlet 22, bypass Communication part of flow path
Claims (6)
と、排気ガスを排出するアウトレットパイプと、該アウ
トレットパイプ内への排気ガスの流入口を運転状態に応
じて開閉するバルブと、前記アウトレットパイプより小
さい流路断面積であって、かつ前記バルブをバイパスし
てアウトレットパイプに連通するバイパス流路とを設
け、車両搭載状態において、前記バイパス流路の流入口
を前記アウトレットパイプの流入口よりも下側になるよ
うに開口し、バイパス流路の流路断面積を前記バルブに
より開閉される流入口の流路断面積よりも小さく設定し
たことを特徴とする消音器。1. An inlet pipe for introducing exhaust gas, an outlet pipe for discharging exhaust gas, a valve for opening / closing an inlet of exhaust gas into the outlet pipe according to an operation state, and a valve smaller than the outlet pipe. A bypass flow path having a flow path cross-sectional area, and bypassing the valve and communicating with an outlet pipe, wherein an inlet of the bypass flow path is lower than an inlet of the outlet pipe in a vehicle mounted state. The silencer is opened so that the flow path cross-sectional area of the bypass flow path is smaller than the flow path cross-sectional area of the inflow port opened and closed by the valve.
状態において前記インレットパイプの流出口よりも下側
に開口した請求項１記載の消音器。2. The muffler according to claim 1, wherein an inlet of the bypass flow passage is opened below an outlet of the inlet pipe when the vehicle is mounted on a vehicle.
レットパイプにおけるその流入口から前記バイパス流路
の連通部までの長さよりも長くした請求項１又は２記載
の消音器。3. The muffler according to claim 1, wherein a length of the bypass passage is longer than a length from an inlet of the outlet pipe to a communication portion of the bypass passage.
スの流入側に前板を設け、該前板に前記アウトレットパ
イプへの流入口とバイパス流路を開口形成した請求項１
又は２記載の消音器。4. A front plate is provided on an exhaust gas inflow side of the outlet pipe, and an inlet to the outlet pipe and a bypass flow passage are formed in the front plate.
Or the muffler according to 2.
スの流入側に前板を設け、該前板に前記アウトレットパ
イプへの流入口を開口形成するとともに前板にアウトレ
ットパイプに連通するパイプからなるバイパス流路を設
けた請求項１乃至３記載の消音器。5. A bypass passage comprising a front plate provided on an exhaust gas inflow side of the outlet pipe, an opening formed in the front plate for an inlet to the outlet pipe, and a pipe communicating with the outlet pipe on the front plate. The muffler according to claim 1, further comprising:
に付勢し、消音器内の排気ガス圧力が所定値以上になっ
た場合にその圧力によって前記付勢手段の付勢力に抗し
てバルブが開作動するようにした請求項１乃至５のいず
れかに記載の消音器。6. The valve is normally urged in a closing direction by an urging means, and when the exhaust gas pressure in the muffler exceeds a predetermined value, the pressure opposes the urging force of the urging means. The muffler according to any one of claims 1 to 5, wherein the valve is operated to open.
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