JP2980192B2

JP2980192B2 - 乗用自動車用消音装置

Info

Publication number: JP2980192B2
Application number: JP7244543A
Authority: JP
Inventors: 誠司加藤; 秀隆東村; 小島　　隆; 誠岡安
Original assignee: KARUSONITSUKU KK
Current assignee: KARUSONITSUKU KK
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 1999-11-22
Anticipated expiration: 2015-09-22
Also published as: JPH0988570A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンからの排
気騒音を消音するための乗用自動車用消音装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、若者ドライバーにおいては、
自動車は単なる移動の手段としてではなく、運転そのも
のを目的とするドライバーが多数存在する。そして、こ
のドライバー達にとっては、スタイル，馬力，排気音等
の運転感覚的な要素が重要な自動車選択の基準になって
いる。

【０００３】ここで、排気音に関しては、比較的低音の
腹に響くような音が好まれる。そして、このような排気
音は、排気管径を太くすることにより得られるが、この
太い排気管が、若者にとっては、スタイル面から共感を
覚える傾向にある。

【０００４】ところで、排気音に関しては、当然のこと
ながら、騒音公害防止の立場から規制値が設けられてい
る。図５は、一般的な乗用車の排気系を示す。この排気
系は、上流側消音器６１、下流側消音器６２、これらを
繋ぐ排気管６３、６３および尾管６４とからなる。

【０００５】上流側消音器６１は、共鳴型消音器であ
り、図６に示すように、楕円筒状のケーシング６５、こ
のケーシング６５の内部空間である共鳴室６６、ケーシ
ング６５を貫通するマフラー管６７およびこのマフラー
管６７の略中央から斜めに突出する共鳴管６８とからな
る。この共鳴管６８は、一端がマフラー管６７に開口
し、他端が共鳴室６６に開口しており、その長さと直径
が消したい音の共鳴周波数に一致するように適宜決めら
れている。

【０００６】そして、この上流側消音器６１は、車室内
に発生する２次騒音（こもり音）の原因となる比較的低
周波の特定周波数の排気音を共鳴作用により消音し、前
記こもり音を防止する。下流側消音器６２は、拡張共鳴
型消音器であり、図７に示すように、楕円筒状のケーシ
ング６９、このケーシング６９の内部空間を３つに仕切
る第１および第２仕切板７０、７１、これ等の仕切板７
０、７１とケーシング６９とで形成される第１拡張室７
２、第２拡張室７３および共鳴室７４、排気管６３に連
接すると共に前記第１拡張室７２に開口する入口管７
５、第１拡張室７２と第２拡張室７３とを連通する連通
管７６、第１拡張室７２と共鳴室７４とを連通する共鳴
管７７および第２拡張室７３に開口すると共に前記尾管
６４に連通する出口管７８とからなる。

【０００７】この出口管７８は、その周囲に一定間隔を
隔てて出口管７８を取り囲む外筒７９が前記の３室７
２、７３、７４にわたって形成されていると共に、この
部分の出口管７８に小孔７８ａが多数穿設されており、
さらに、グラスウール等の吸音材８０がこの外筒７９の
内側に装着されていてこの部分で吸音作用を行うように
なっている。

【０００８】そして、この下流側消音器６２は、上流側
消音器６１で消音した前記こもり音の原因となる特定周
波数の排気音以外の大部分の排気音を、拡張共鳴作用に
より消音する。排気管６３、６３および尾管６４は、排
気量が概４０００ｃｃ以下の乗用車においては、仕様に
応じて外形直径が約５０〜６５ｍｍのステンレス管が使
いわけられている。

【０００９】このような排気系により一般的な乗用車は
騒音規制を順守しているが、前述した若者たちにとって
は、感覚的に満足のいくものではなかった。そこで、ド
ライバーのある者は、規制値を無視した不法改造車によ
り、騒音をまき散らす等のことを行うことがままある。
また、若者好みの排気音を実現するスポーツマフラーと
称する付替マフラーも市販されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の付替マフラーでは、あるものは法規制を満足
しなかったり、また、満足しても、車室内にこもり音と
称する不快な２次騒音が発生したりするという問題があ
った。本発明者は、かかる従来の問題を解決すべく鋭意
研究した結果、上記市販のマフラー構造と上記不具合の
原因は以下の通りであることを見出した。

【００１１】すなわち、上記ドライバー好みの腹に響く
ような低音の排気音にするには、排気管径を太くするこ
とが必要である。そこで、従来の一般的なマフラーの排
気管の外径６３．５mmを太くし、例えば、８０mmにする
と、管壁抵抗による消音量が減少し、マフラー構造がそ
のままだと規制値をオーバーする。

【００１２】また、この場合、拡張型消音器では、拡張
室での拡張比（消音器断面積／排気管断面積）が小さく
なり、消音性能が低下するため、拡張型消音器は不適当
である。そこで、市販のスポーツマフラーは、例えば、
実開平４−１３７２１０号公報に開示されるように、穴
あき管の外周にグラスウールを充填したシェルを設けた
吸音型消音器で対応している。

【００１３】このため、規制値を確保するには、吸音型
消音器が大型となり、マフラーは、車床の余裕空間を利
用して取り付けられているので、車によっては、他部品
と干渉してしまい取り付け不可能になる。また、吸音型
消音器は、低周波音を効率良く消音するには、最適では
ないので、低周波音が原因となって車体との共鳴により
生じる室内の２次騒音（こもり音）を防止することがで
きない。

【００１４】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、騒音規制値の範囲内で可及的に上記ドラ
イバー好みの排気音にすることができるとともに、車室
内に不快なこもり音が発生することがない乗用自動車用
消音装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の乗用自動車用
消音装置は、一般車の排気系に標準装備されている排気
管に較べて太径の排気管を用いると共に、この排気管に
上流側消音器と下流側消音器とを間隔を置いて直列に介
装してなる乗用自動車用消音装置において、前記上流側
消音器が、低周波から高周波まで略全域にわたる周波数
の排気騒音を消音する吸音型消音器からなり、前記下流
側消音器が、消音器本体に排気管が挿通されると共に、
消音器本体と排気管との間に仕切板が配置されてなり、
この仕切板の上流側に低周波の周波数の排気騒音を消音
する共鳴型消音部が、下流側に低周波から高周波まで略
全域にわたる周波数の排気騒音を消音する吸音型消音部
が、直列に配置された共鳴吸音一体型消音器となってい
ることを特徴とする。

【００１６】請求項２の乗用自動車用消音装置は、請求
項１において、前記排気管の外面の直径が略８０mmであ
ることを特徴とする。

【００１７】

【作用】請求項１の乗用自動車用消音装置では、先ず、
エンジンの排気騒音が、上流側消音器である吸音型消音
器により、低周波から高周波まで略全域にわたる周波数
において消音される。

【００１８】この場合、吸音型消音器を用いているた
め、高周波の排気騒音が良く減衰され、一方、拡張型消
音器に比較して、上記ドライバー好みの低周波の排気騒
音が残される。次に、下流側消音器の共鳴型消音器によ
り、上記残されたドライバー好みの低周波の排気騒音の
うち、こもり音の原因になる周波数の排気騒音が可及的
に除去される。

【００１９】そして、最後に、下流側消音器の吸音型消
音器により、排気騒音が低周波から高周波まで略全域に
わたる周波数において消音され、規制値をクリアーした
上で可及的に低音成分が残留した排気音が排出される。
請求項２の乗用自動車用消音装置では、排気管の外面の
直径を、従来の一般的な排気系に標準装備されている排
気管の外径約５０〜６５mmより太くし略８０mmにしたの
で、管壁抵抗が減少し、排気音が、上記ドライバー好み
の腹に響くような低音になる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施例に基づいて説明する。この実施例は、本発明の乗
用自動車用消音装置を排気量２６００ｃｃの乗用自動車
に適用したものである。

【００２１】図１は、本実施例の排気系を示しており、
図において符号１１は、エンジンからの排ガスが、図の
左端側から流入される排気管を示している。この排気管
１１には、上流側消音器１３と下流側消音器１５とが、
間隔を置いて直列に介装されている。下流側消音器１５
には、排ガスを大気中に排出する尾管１７が接続されて
いる。

【００２２】この実施例では、排気管１１の外径が８０
mm、肉厚が１．５mmとされ、また、尾管の外径が１２０
mmとされている。図２は、上流側消音器１３の詳細を示
しており、この上流側消音器１３は、低周波から高周波
まで略全域にわたる周波数の排気騒音を消音する吸音型
消音器からなる。

【００２３】消音器本体１９の中央には、排気管１１が
挿通されており、消音器本体１９と排気管１１との間に
吸音室２１が形成されている。この吸音室２１の両端
は、端板２３により密閉され、吸音室２１内には、グラ
スウール２５が充填されている。また、排気管１１に
は、多数の小孔１１ａが形成され、排気管１１の外周に
は、ステンレスからなるサスウール２７が巻回されてい
る。

【００２４】この実施例では、消音器本体１９は、断面
楕円形状をしており軸長方向の長さが３００mm、長径が
２３５mm、短径が１２７mmとされている。また、排気管
１１の外径が８０mm、肉厚が１．５mmとされている。図
３は、下流側消音器１５の詳細を示しており、この下流
側消音器１５は、低周波の周波数の排気騒音を消音する
共鳴型消音器３１と、低周波から高周波まで略全域にわ
たる周波数の排気騒音を消音する吸音型消音器３３とか
らなる。

【００２５】そして、共鳴型消音器３１を上流側にして
直列に配置されている。また、共鳴型消音器３１は、こ
もり音の原因になる低周波数の排気騒音が可及的に除去
可能に構成され、例えば、消音中心周波数が１００Hz前
後に設定されている。消音器本体３５の中央には、排気
管１１が挿通されており、消音器本体３５と排気管１１
との間に、仕切板３７により、共鳴室３９および吸音室
４１が形成されている。

【００２６】排気管１１の共鳴室３９内となる位置に
は、先端が共鳴室３９に開口する共鳴管４３が突出して
いる。共鳴室３９および吸音室４１は、端板４５，４７
により密閉され、吸音室４１内には、グラスウール４９
が充填されている。また、吸音室４１内に位置する排気
管１１には、多数の小孔１１ｂが形成され、その外周
に、ステンレスからなるサスウール５１が巻回されてい
る。

【００２７】この実施例では、消音器本体３５は、断面
楕円形状をしており軸長方向の長さが４００mm、長径が
３００mm、短径が１５０mmとされている。また、共鳴室
３９の軸長方向の長さが１７０mm、吸音室４１の軸長方
向の長さが２３０mm、排気管１１の外径が８０mm、肉厚
が１．５mmとされている。上述した乗用自動車用消音装
置では、先ず、エンジンの排気騒音が、吸音型消音器か
らなる上流側消音器１３により、低周波から高周波まで
略全域にわたる周波数において消音される。

【００２８】この場合、吸音型消音器を用いているた
め、高周波の排気騒音が良く減衰され、一方、拡張型消
音器に比較して、上記ドライバー好みの低周波の排気騒
音が残される。次に、下流側消音器１５の共鳴型消音器
３１により、上記残されたドライバー好みの低周波の排
気騒音のうち、こもり音の原因になる周波数の排気騒音
が可及的に除去される。

【００２９】そして、最後に、下流側消音器１５の吸音
型消音器３３により、排気騒音が低周波から高周波まで
略全域にわたる周波数において消音され、規制値をクリ
アーした上で可及的に低音成分が残留した排気音が排出
される。また、排気管１１の内面の直径を、従来の一般
的な乗用車の排気系に標準装備される排気管１１の外径
約５０〜６５mmより太くし略８０mmにしたので、管壁抵
抗が減少し、排気音が、上記ドライバー好みの腹に響く
ような低音になる。

【００３０】図４は、本実施例の該消音装置と同クラス
の一般乗用車の消音装置との各周波数に対する騒音レベ
ルを比較したグラフである。実線が本実施例の騒音レベ
ルを表しており、点線は一般乗用車の騒音レベルを表し
ている。この一般乗用車は、図５から図７に示した消音
装置を搭載する乗用車であり、排気管６３の外径は約５
１ｍｍであり、第１消音器６１および第２消音器６２の
構造は図６、図７に示すとうりである。

【００３１】このグラフから明らかなように、本実施例
の該消音装置は、一般乗用車の消音装置に比較して低周
波成分の騒音レベルが高いことがわかる。なお、本実施
例の尾管１７は、排気管１１よりさらに一回り大きい外
径１２０ｍｍとなっており、消音性能への影響はそれほ
どないが、外観的に若者の共感を得る結果となってい
る。

【００３２】以上のように構成された乗用自動車用消音
装置では、上流側消音器１３および下流側消音器１５
に、吸音型消音器を用いているため、拡張型消音器に比
較して、上記ドライバー好みの低周波の排気騒音が残さ
れることになり、騒音規制値の範囲内で可及的に上記ド
ライバー好みの排気音にすることができる。また、下流
側消音器１５の共鳴型消音器３１により、ドライバー好
みの低周波の排気騒音のうち、こもり音の原因になる周
波数の排気騒音が可及的に除去されるため、車室内に不
快なこもり音が発生することを確実に防止することがで
きる。

【００３３】さらに、上述した乗用自動車用消音装置で
は、排気管１１の外面の直径を、従来の一般的なマフラ
ーの排気管１１の外径約５０〜６５mmより太くし略８０
mmにしたので、管壁抵抗が減少し、上記ドライバー好み
の腹に響くような低音の排気音を容易に得ることができ
る。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の乗用自動
車用消音装置では、上流側消音器および下流側消音器
に、吸音型消音器を用いているため、拡張型消音器に比
較して、上記ドライバー好みの低周波の排気騒音が残さ
れることになり、騒音規制値の範囲内で可及的に上記ド
ライバー好みの排気音にすることができる。また、下流
側消音器の共鳴型消音器により、ドライバー好みの低周
波の排気騒音のうち、こもり音の原因になる周波数の排
気騒音が可及的に除去されるため、車室内に不快なこも
り音が発生することを確実に防止することができる。

【００３５】請求項２の乗用自動車用消音装置では、排
気管の外面の直径を、従来の一般的な乗用車の排気系に
標準装備される排気管の外径約５０〜６５mmより太くし
略８０mmにしたので、管壁抵抗が減少し、上記ドライバ
ー好みの腹に響くような低音の排気音を容易に得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の乗用自動車用消音装置の一実施例を示
す上面図である。

【図２】図１の上流側消音器を示す断面図である。

【図３】図１の下流側消音器を示す断面図である。

【図４】図１の消音装置と同クラスの一般乗用車の消音
装置との各周波数に対する騒音レベルを比較して示す説
明図である。

【図５】従来の乗用自動車用消音装置の一例を示す上面
図である。

【図６】図５の上流側消音器を示す断面図である。

【図７】図５の下流側消音器を示す断面図である。

【符号の説明】

１１排気管１３上流側消音器１５下流側消音器３１共鳴型消音器３３吸音型消音器

フロントページの続き (72)発明者岡安誠東京都中野区南台５丁目24番15号カルソニック株式会社内 (56)参考文献特開平６−280543（ＪＰ，Ａ) 実開昭64−8525（ＪＰ，Ｕ) 実開昭57−58712（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−64818（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F01N 7/02 F01N 1/02 - 1/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一般車の排気系に標準装備されている排
気管に較べて太径の排気管（１１）を用いると共に、こ
の排気管（１１）に上流側消音器（１３）と下流側消音
器（１５）とを間隔を置いて直列に介装してなる乗用自
動車用消音装置において、前記上流側消音器（１３）が、低周波から高周波まで略
全域にわたる周波数の排気騒音を消音する吸音型消音器
からなり、前記下流側消音器（１５）が、消音器本体
（３５）に排気管（１１）が挿通されると共に、消音器
本体（３５）と排気管（１１）との間に仕切板（３７）
が配置されてなり、この仕切板（３７）の上流側に低周
波の周波数の排気騒音を消音する共鳴型消音部（３１）
が、下流側に低周波から高周波まで略全域にわたる周波
数の排気騒音を消音する吸音型消音部（３３）が、直列
に配置された共鳴吸音一体型消音器となっていることを
特徴とする乗用自動車用消音装置。
【請求項２】請求項１記載の乗用自動車用消音装置に
おいて、前記排気管（１１）の外面の直径が略８０mmであること
を特徴とする乗用自動車用消音装置。