JP3264131B2 - 自動車用排気消音装置 - Google Patents
自動車用排気消音装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車の床下に配置
される排気消音装置の改良に関する。
される排気消音装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の内燃機関の排気騒音を低減する
排気消音装置は、通常、自動車の床下に配置されてい
る。図７および図８は、従来の排気消音装置２１の一構
成例を示すもので、この排気消音装置２１は、偏平な略
円筒状をなすシェル２２と、その両端を閉塞する前後の
端板２３とから構成されているとともに、両端板２３を
貫通して一本の連続した排気管２４が配置されている。
そして、この排気管２４に、多数の小孔２５が開口形成
されている。従って、この例では、小孔２５を介して連
通したシェル２２内部の室２６が拡張室として機能する
（実開平３−８９９２０号公報参照）。なお、上記シェ
ル２２および端板２３は、いずれも鋼板からなり、溶接
により一体に接合してある。また、排気管２４と、該排
気管２４が貫通する端板２３の開口縁との間も溶接され
ている。
排気消音装置は、通常、自動車の床下に配置されてい
る。図７および図８は、従来の排気消音装置２１の一構
成例を示すもので、この排気消音装置２１は、偏平な略
円筒状をなすシェル２２と、その両端を閉塞する前後の
端板２３とから構成されているとともに、両端板２３を
貫通して一本の連続した排気管２４が配置されている。
そして、この排気管２４に、多数の小孔２５が開口形成
されている。従って、この例では、小孔２５を介して連
通したシェル２２内部の室２６が拡張室として機能する
（実開平３−８９９２０号公報参照）。なお、上記シェ
ル２２および端板２３は、いずれも鋼板からなり、溶接
により一体に接合してある。また、排気管２４と、該排
気管２４が貫通する端板２３の開口縁との間も溶接され
ている。
【０００３】ところで、内燃機関の消音装置２１におい
ては、その消音性能の上からは、内部容積を極力大きく
確保することが望ましく、換言すれば、略楕円形をなす
断面の断面積を極力大きくする必要がある。一方、この
種の消音装置２１は、図７に示すように、自動車の床下
に配置される種々の部材、例えば燃料タンク２７やプロ
ペラシャフト２８等の間の限られたスペースに配置さ
れ、しかも、車両の最低地上高となるラインＬよりも上
方に収める必要がある。
ては、その消音性能の上からは、内部容積を極力大きく
確保することが望ましく、換言すれば、略楕円形をなす
断面の断面積を極力大きくする必要がある。一方、この
種の消音装置２１は、図７に示すように、自動車の床下
に配置される種々の部材、例えば燃料タンク２７やプロ
ペラシャフト２８等の間の限られたスペースに配置さ
れ、しかも、車両の最低地上高となるラインＬよりも上
方に収める必要がある。
【０００４】従って、このような燃料タンク２７やプロ
ペラシャフト２８等とのクリアランスの確保ならびに最
低地上高の確保といった制約の中で、最も大きな断面積
を確保するために、近時は、図７に示すように、上記シ
ェル２２の断面形状として、その上面側部分２２ａをあ
る程度の曲率でもって湾曲させるとともに、左右両側の
部分２２ｂで最も曲率が大きくなるようにし、かつ下面
側部分２２ｃの曲率が、上面側部分２２ａの曲率よりも
小さくなるように、上下非対称の構成としたものが多く
用いられている。すなわち、下面側部分２２ｃは、平面
に近い形で緩く湾曲している。
ペラシャフト２８等とのクリアランスの確保ならびに最
低地上高の確保といった制約の中で、最も大きな断面積
を確保するために、近時は、図７に示すように、上記シ
ェル２２の断面形状として、その上面側部分２２ａをあ
る程度の曲率でもって湾曲させるとともに、左右両側の
部分２２ｂで最も曲率が大きくなるようにし、かつ下面
側部分２２ｃの曲率が、上面側部分２２ａの曲率よりも
小さくなるように、上下非対称の構成としたものが多く
用いられている。すなわち、下面側部分２２ｃは、平面
に近い形で緩く湾曲している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように、排気消音装置２１の下面側部分２２ｃの曲
率を小さく設定すると、その剛性が低くなってしまい、
排気の通流に伴って該シェル２２の下面側部分２２ｃが
振動し、放射音が大きく発生してしまうという問題点が
あった。また、仮に、この下面側部分２２ｃの曲率を上
面側部分２２ａと同様に確保して放射音低減を図ろうと
した場合には、前述した図７に示す車両の最低地上高等
の制約から、結果的に排気消音装置２１の容量の減少を
招いてしまい、消音効果が低下して排気騒音が悪化す
る。
来のように、排気消音装置２１の下面側部分２２ｃの曲
率を小さく設定すると、その剛性が低くなってしまい、
排気の通流に伴って該シェル２２の下面側部分２２ｃが
振動し、放射音が大きく発生してしまうという問題点が
あった。また、仮に、この下面側部分２２ｃの曲率を上
面側部分２２ａと同様に確保して放射音低減を図ろうと
した場合には、前述した図７に示す車両の最低地上高等
の制約から、結果的に排気消音装置２１の容量の減少を
招いてしまい、消音効果が低下して排気騒音が悪化す
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、偏
平な略円筒状をなすシェルと、その両端面を閉塞すると
ともに排気管が貫通した前後の端板とを有し、内部に拡
張室もしくは共鳴室が一つもしくは複数構成されてなる
自動車用排気消音装置において、上記シェルの下面側部
分の曲率を上面側部分の曲率よりも小さく設定するとと
もに、この下面側部分の略中央に、軸方向に沿った補強
部を設けたことを特徴としている。
平な略円筒状をなすシェルと、その両端面を閉塞すると
ともに排気管が貫通した前後の端板とを有し、内部に拡
張室もしくは共鳴室が一つもしくは複数構成されてなる
自動車用排気消音装置において、上記シェルの下面側部
分の曲率を上面側部分の曲率よりも小さく設定するとと
もに、この下面側部分の略中央に、軸方向に沿った補強
部を設けたことを特徴としている。
【０００７】特に、請求項２の発明では、上記補強部と
して、上記シェルに軸方向に沿った折れ線部を形成し
た。
して、上記シェルに軸方向に沿った折れ線部を形成し
た。
【０００８】また請求項３の発明では、上記補強部とし
て、部分的に膨出もしくは凹んだ断面形状のビードを形
成した。
て、部分的に膨出もしくは凹んだ断面形状のビードを形
成した。
【０００９】さらに請求項４の発明では、シェル内側を
通る排気管を、シェル断面内で下方に片寄って配置し、
この排気管の周面の下方部分を、シェルのほぼ全長に亘
って、シェルの下面側部分の内壁面に当接させた。
通る排気管を、シェル断面内で下方に片寄って配置し、
この排気管の周面の下方部分を、シェルのほぼ全長に亘
って、シェルの下面側部分の内壁面に当接させた。
【００１０】
【作用】上記のように、折れ線部もしくはビード等から
なる補強部を設けることにより、曲率の小さなシェルの
下面側部分の軸方向に沿った面剛性が向上する。そのた
め、シェルの下面側部分の振動が抑制される。
なる補強部を設けることにより、曲率の小さなシェルの
下面側部分の軸方向に沿った面剛性が向上する。そのた
め、シェルの下面側部分の振動が抑制される。
【００１１】また請求項４のように、曲率の小さなシェ
ルの下面側部分の内壁面を、シェル内側を通る排気管の
周面に当接させれば、同様に、シェル下面側部分の軸方
向に沿った面剛性が向上する。
ルの下面側部分の内壁面を、シェル内側を通る排気管の
周面に当接させれば、同様に、シェル下面側部分の軸方
向に沿った面剛性が向上する。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１３】図１および図２は、この発明の第１実施例
を示している。この排気消音装置１は、偏平な略円筒状
をなすシェル２と、その両端を閉塞する前後の端板３と
から構成されているとともに、両端板３を貫通して一本
の連続した排気管４が配置されている。そして、この排
気管４に、多数の小孔５が開口形成されている。これに
より、小孔５を介して連通したシェル２内部の室６が拡
張室として構成されている。上記シェル２および端板３
は、いずれも鋼板からなり、溶接により一体に接合して
ある。また、排気管４と、該排気管４が貫通する端板３
の開口縁との間も溶接されている。なお、シェル２内部
に複数の拡張室や共鳴室を形成する場合もあり、その複
数の室の間を適宜に接続するように複数の排気管が配置
される場合もある。
を示している。この排気消音装置１は、偏平な略円筒状
をなすシェル２と、その両端を閉塞する前後の端板３と
から構成されているとともに、両端板３を貫通して一本
の連続した排気管４が配置されている。そして、この排
気管４に、多数の小孔５が開口形成されている。これに
より、小孔５を介して連通したシェル２内部の室６が拡
張室として構成されている。上記シェル２および端板３
は、いずれも鋼板からなり、溶接により一体に接合して
ある。また、排気管４と、該排気管４が貫通する端板３
の開口縁との間も溶接されている。なお、シェル２内部
に複数の拡張室や共鳴室を形成する場合もあり、その複
数の室の間を適宜に接続するように複数の排気管が配置
される場合もある。
【００１４】この排気消音装置１は、内燃機関の排気マ
ニホルドから車両後端の排気吐出口へ至る排気系の適宜
位置に介装され、かつ車両の床下に配置される。特に、
前述したように、自動車の床下に配置される種々の部
材、例えば燃料タンクやプロペラシャフト等の間の限ら
れたスペースに配置され、しかも、車両の最低地上高と
なるラインの近傍に位置するようになる。
ニホルドから車両後端の排気吐出口へ至る排気系の適宜
位置に介装され、かつ車両の床下に配置される。特に、
前述したように、自動車の床下に配置される種々の部
材、例えば燃料タンクやプロペラシャフト等の間の限ら
れたスペースに配置され、しかも、車両の最低地上高と
なるラインの近傍に位置するようになる。
【００１５】そして、このような燃料タンクやプロペラ
シャフト等とのクリアランスの確保ならびに最低地上高
の確保といった制約の中で、最も大きな断面積を確保す
るために、上記シェル２の断面形状として、その上面側
部分２ａをある程度の曲率でもって湾曲させるととも
に、左右両側の部分２ｂで最も曲率が大きくなるように
し、かつ下面側部分２ｃの概略形状の曲率が、上面側部
分２ａの曲率よりも小さくなるように、上下非対称に構
成してある。
シャフト等とのクリアランスの確保ならびに最低地上高
の確保といった制約の中で、最も大きな断面積を確保す
るために、上記シェル２の断面形状として、その上面側
部分２ａをある程度の曲率でもって湾曲させるととも
に、左右両側の部分２ｂで最も曲率が大きくなるように
し、かつ下面側部分２ｃの概略形状の曲率が、上面側部
分２ａの曲率よりも小さくなるように、上下非対称に構
成してある。
【００１６】ここで、上記下面側部分２ｃは、概ねの形
状としては、下方へ膨らんだ従来の緩い湾曲形状に近似
した断面形状をなしているが、詳細には、それぞれ断面
が直線状をなす一対の傾斜面から構成されており、その
中央には、軸方向に沿った折れ線部７が形成されてい
る。この折れ線部７は、シェル２を構成する鋼板を、僅
かな角度だけ折り曲げてなるもので、シェル２の前後長
の全体に亙って形成されている。そして、このシェル２
の両端を閉塞する端板３も、図１と同様の形状をなして
いる。なお、最低地上高を確保しつつ断面積を大きくす
るためには、上記折れ線部７の折り曲げ角度を小さくし
て全体として平坦に近い形状とすることが好ましく、ま
たその反面、折り曲げ角度が過度に小さいと、後述する
面剛性を向上させる効果が失われるので、面剛性を確保
し得る範囲で小さな角度に設定するとよい。
状としては、下方へ膨らんだ従来の緩い湾曲形状に近似
した断面形状をなしているが、詳細には、それぞれ断面
が直線状をなす一対の傾斜面から構成されており、その
中央には、軸方向に沿った折れ線部７が形成されてい
る。この折れ線部７は、シェル２を構成する鋼板を、僅
かな角度だけ折り曲げてなるもので、シェル２の前後長
の全体に亙って形成されている。そして、このシェル２
の両端を閉塞する端板３も、図１と同様の形状をなして
いる。なお、最低地上高を確保しつつ断面積を大きくす
るためには、上記折れ線部７の折り曲げ角度を小さくし
て全体として平坦に近い形状とすることが好ましく、ま
たその反面、折り曲げ角度が過度に小さいと、後述する
面剛性を向上させる効果が失われるので、面剛性を確保
し得る範囲で小さな角度に設定するとよい。
【００１７】また上記実施例では、折れ線部７の両側の
部分が、上述したように平面状をなしているが、勿論、
曲率が非常に小さな湾曲面に構成してもよい。
部分が、上述したように平面状をなしているが、勿論、
曲率が非常に小さな湾曲面に構成してもよい。
【００１８】次に、上記構成における作用について説明
する。
する。
【００１９】従来の自動車用排気消音装置においては、
放射音レベルの大きい１ｋＨｚ以下の周波数帯域では図
９に示すような振動モードを示す共振系が存在するが、
このような共振系を励起するような起振力は実際には発
生しておらず、放射音の起振力となる消音装置内の音圧
分布モードは、図１０に示すように、軸方向にのみ分布
している。従って、放射音を発生する振動モードとして
は、図１１あるいは図１２に示すように、軸方向にのみ
発生する振動モードが問題となるのであり、図９のよう
な振動モードは考慮する必要がない。そのため、放射音
を大きく発生させている曲率の小さな下面側部分２ｃの
軸方向の面剛性を高めることが、放射音低減に非常に大
きく寄与する。
放射音レベルの大きい１ｋＨｚ以下の周波数帯域では図
９に示すような振動モードを示す共振系が存在するが、
このような共振系を励起するような起振力は実際には発
生しておらず、放射音の起振力となる消音装置内の音圧
分布モードは、図１０に示すように、軸方向にのみ分布
している。従って、放射音を発生する振動モードとして
は、図１１あるいは図１２に示すように、軸方向にのみ
発生する振動モードが問題となるのであり、図９のよう
な振動モードは考慮する必要がない。そのため、放射音
を大きく発生させている曲率の小さな下面側部分２ｃの
軸方向の面剛性を高めることが、放射音低減に非常に大
きく寄与する。
【００２０】上記実施例の構成によれば、シェル２の下
面側部分２ｃの中央に、軸方向に沿った折れ線部７を形
成することにより、シェル２の軸方向の面剛性が向上す
る。従って、下面側部分２ｃからの放射音が低減する。
しかも、上記構成では、下面側部分２ｃを従来のような
緩い湾曲面に構成した場合に比較して、シェル２の断面
積がほとんど減少せず、同等の容量を確保できるので、
消音効果が低減しない。つまり、消音特性を何ら損なう
ことなく、放射音を大きく低減することが可能となる。
面側部分２ｃの中央に、軸方向に沿った折れ線部７を形
成することにより、シェル２の軸方向の面剛性が向上す
る。従って、下面側部分２ｃからの放射音が低減する。
しかも、上記構成では、下面側部分２ｃを従来のような
緩い湾曲面に構成した場合に比較して、シェル２の断面
積がほとんど減少せず、同等の容量を確保できるので、
消音効果が低減しない。つまり、消音特性を何ら損なう
ことなく、放射音を大きく低減することが可能となる。
【００２１】次に、図３および図４は、この発明の第２
実施例を示している。この実施例においては、シェル２
の下面側部分２ｃは、曲率の小さな緩い湾曲面をなして
いる。そして、この下面側部分２ｃの中央に、部分的に
膨出した断面形状のビード８が軸方向に沿って形成され
ている。このビード８は、本実施例では、その断面形状
がＵ字形ないしはＣ字形に湾曲したものとなっている
が、例えば、Ｖ字形に折り曲げた形にしてもよい。ま
た、本実施例では、シェル２の断面積を極力大きくする
ために、ビード８を外側へ膨出させてあるが、逆に、内
側へ凹ませて形成することも可能である。
実施例を示している。この実施例においては、シェル２
の下面側部分２ｃは、曲率の小さな緩い湾曲面をなして
いる。そして、この下面側部分２ｃの中央に、部分的に
膨出した断面形状のビード８が軸方向に沿って形成され
ている。このビード８は、本実施例では、その断面形状
がＵ字形ないしはＣ字形に湾曲したものとなっている
が、例えば、Ｖ字形に折り曲げた形にしてもよい。ま
た、本実施例では、シェル２の断面積を極力大きくする
ために、ビード８を外側へ膨出させてあるが、逆に、内
側へ凹ませて形成することも可能である。
【００２２】なお、このほか、シェル２下面側部分２ｃ
の補強部として、別部材からなる補強部材、例えば断面
Ｌ字形のチャンネル部材等をシェル２の外側面もしくは
内側面に溶接等により固定しても良い。
の補強部として、別部材からなる補強部材、例えば断面
Ｌ字形のチャンネル部材等をシェル２の外側面もしくは
内側面に溶接等により固定しても良い。
【００２３】次に、図５および図６は、この発明の第３
実施例を示している。この実施例においては、シェル２
を貫通する排気管４がシェル２の下方に片寄って配置さ
れており、その周面の下方部分がシェル２の内壁面に接
触している。そして、この排気管４とシェル２とが当接
した状態で、シェル２両端部と排気管４とが剛結合され
ている。詳しくは、前後の端板３に、円環状のキャップ
９が堅固に溶接されており、このキャップ９に排気管４
が溶接されている。
実施例を示している。この実施例においては、シェル２
を貫通する排気管４がシェル２の下方に片寄って配置さ
れており、その周面の下方部分がシェル２の内壁面に接
触している。そして、この排気管４とシェル２とが当接
した状態で、シェル２両端部と排気管４とが剛結合され
ている。詳しくは、前後の端板３に、円環状のキャップ
９が堅固に溶接されており、このキャップ９に排気管４
が溶接されている。
【００２４】この実施例においては、シェル２の下面側
部分２ｃの内壁面に接触した状態で軸方向に沿った排気
管４が位置することから、該下面側部分２ｃの軸方向の
面剛性が向上する。従って、シェル２の容量を何ら減少
させることなく、その下面側部分２ｃからの放射音が低
減する。
部分２ｃの内壁面に接触した状態で軸方向に沿った排気
管４が位置することから、該下面側部分２ｃの軸方向の
面剛性が向上する。従って、シェル２の容量を何ら減少
させることなく、その下面側部分２ｃからの放射音が低
減する。
【００２５】なお、シェル２の下面側部分２ｃをさらに
堅固に支持するために、シェル２の下面側部分２ｃと排
気管４とを互いに溶接するようにしてもよい。
堅固に支持するために、シェル２の下面側部分２ｃと排
気管４とを互いに溶接するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係る内燃機関の排気消音装置によれば、シェルの容量
を殆ど減少させることなくシェル下面側部分の軸方向の
面剛性を高めることができ、消音性能を維持しつつ下面
側からの放射音を低減できる。
に係る内燃機関の排気消音装置によれば、シェルの容量
を殆ど減少させることなくシェル下面側部分の軸方向の
面剛性を高めることができ、消音性能を維持しつつ下面
側からの放射音を低減できる。
【００２７】特に、請求項２あるいは請求項３の構成に
よれば、別部材を用いずに、シェルの断面形状を僅かに
変更するだけで、放射音低減を実現できる。
よれば、別部材を用いずに、シェルの断面形状を僅かに
変更するだけで、放射音低減を実現できる。
【００２８】また請求項４の構成によれば、断面積の大
きな排気管自体を補強部材として利用することになり、
効果的な剛性向上を図れる。
きな排気管自体を補強部材として利用することになり、
効果的な剛性向上を図れる。
【図１】この発明の第１実施例を示す図２のＡ−Ａ線に
沿った横断面図。
沿った横断面図。
【図２】おなじく第１実施例の縦断面図。
【図３】第２実施例を示す図４のＢ−Ｂ線に沿った横断
面図。
面図。
【図４】おなじく第２実施例の縦断面図。
【図５】第３実施例を示す図６のＣ−Ｃ線に沿った横断
面図。
面図。
【図６】おなじく第３実施例の縦断面図。
【図７】従来の排気消音装置の横断面図。
【図８】従来の排気消音装置の縦断面図。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ側方および前
後方向から見た排気消音装置の振動モードの例を示す説
明図。
後方向から見た排気消音装置の振動モードの例を示す説
明図。
【図１０】排気消音装置における音圧モードの分布を示
す説明図。
す説明図。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ側方および
前後方向から見た排気消音装置の振動モードの他の例を
示す説明図。
前後方向から見た排気消音装置の振動モードの他の例を
示す説明図。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ側方および
前後方向から見た排気消音装置の振動モードのさらに他
の例を示す説明図。
前後方向から見た排気消音装置の振動モードのさらに他
の例を示す説明図。
２…シェル ３…端板 ４…排気管 ７…折れ線部 ８…ビード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平４−87312（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭42−26660（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 1/02 F01N 7/00
Claims (4)
- 【請求項１】 偏平な略円筒状をなすシェルと、その両
端面を閉塞するとともに排気管が貫通した前後の端板と
を有し、内部に拡張室もしくは共鳴室が一つもしくは複
数構成されてなる自動車用排気消音装置において、上記
シェルの下面側部分の曲率を上面側部分の曲率よりも小
さく設定するとともに、この下面側部分の略中央に、軸
方向に沿った補強部を設けたことを特徴とする自動車用
排気消音装置。 - 【請求項２】 上記補強部として、上記シェルに軸方向
に沿った折れ線部を形成したことを特徴とする請求項１
記載の自動車用排気消音装置。 - 【請求項３】 上記補強部として、部分的に膨出もしく
は凹んだ断面形状のビードを形成したことを特徴とする
請求項１記載の自動車用排気消音装置。 - 【請求項４】 偏平な略円筒状をなすシェルと、その両
端面を閉塞するとともに排気管が貫通した前後の端板と
を有し、内部に拡張室もしくは共鳴室が一つもしくは複
数構成されてなる自動車用排気消音装置において、上記
シェルの下面側部分の曲率を上面側部分の曲率よりも小
さく設定するとともに、シェル内側を通る排気管を、シ
ェル断面内で下方に片寄って配置し、この排気管の周面
の下方部分を、シェルのほぼ全長に亘って、シェルの下
面側部分の内壁面に当接させたことを特徴とする自動車
用排気消音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06375295A JP3264131B2 (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 自動車用排気消音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06375295A JP3264131B2 (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 自動車用排気消音装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08260937A JPH08260937A (ja) | 1996-10-08 |
| JP3264131B2 true JP3264131B2 (ja) | 2002-03-11 |
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ID=13238454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06375295A Expired - Fee Related JP3264131B2 (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 自動車用排気消音装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3264131B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9261009B2 (en) | 2013-07-03 | 2016-02-16 | Honda Motor Co., Ltd. | Automotive muffler |
| JP2015014210A (ja) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | 本田技研工業株式会社 | 消音器 |
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1995
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