JP3863752B2

JP3863752B2 - Exhaust silencer

Info

Publication number: JP3863752B2
Application number: JP2001324682A
Authority: JP
Inventors: 上兼　　正之
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-10-23
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2021-10-23
Also published as: JP2003129822A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの排気系に接続される排気消音装置に関し、特に消音器本体内に排気の流れを制御する制御弁を設け、エンジンの低負荷運転域で高い消音効果が得られ、かつ高負荷運転域で排気抵抗によるエンジン出力の低下を防止できるようにした、排気消音装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンの排気系に接続される消音器本体と、前記消音器本体の消音室内に排気を導入する排気導入管と、前記消音室内で消音された排気を大気に排出する排気排出管とを備えた排気消音装置において、前記排気排出管を、消音室内を常に大気に連通する第１の排出管と、消音室内の排気圧力の上昇に応じて開弁されて、消音室を大気と連通させる制御弁付の第２の排出管とより構成して、エンジンの低負荷運転域では、前記制御弁の閉弁により、消音室の排気を第１の排出管を通して大気に排出し、また、エンジンの高負荷運転域では、前記制御弁の開弁により、消音室の排気を第１および第２の排出管を通して大気に排出し、エンジンの出力低下を最少限に抑えながら、排気音の消音効果を向上させるようにした、排気消音装置は公知である（たとえば、特開２００１−２４８４１７号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来のものでは、消音器から排気を大気に排出する排気排出管が２本以上になる為、バンパーなどの周辺部との干渉回避が容易に行えない。さらに、外観向上の為、排気排出管またはその延長部の大気への最終排出部にフィニシャーなどの外観向上部品を取付けることがあるが、その際に外観向上部品が複数となる為、コストが高くなる問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、エンジンの低負荷運転域で高い消音性能が得られ、その高負荷運転域で排気抵抗によるエンジンの出力低下を防止できるようにし、加えて排気排出管の大気開放側を一本の排出管としてバンパーなどの周辺部との干渉回避を容易にし、また低コストで外観向上もを図れるようにした、新規な排気消音装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的達成のため、本請求項１記載の発明は、エンジンの排気系に接続される消音器本体と、前記消音器本体の消音室内に排気を導入する排気導入管と、前記消音室内で消音された排気を大気に排出する排気排出管とを備えた排気消音装置において、前記排気排出管は、消音室内を常に大気に連通する第１の排出管と、消音室内の排気圧力の上昇に応じて開弁されて消音室を大気に連通させる制御弁付の第２の排出管とよりなり、
前記第１の排出管（２１）は、前記第２の排出管（２２）の上流端から前記第２排出管（２２）内に挿入されると共に、前記第２排出管（２２）内において径方向の一側に偏して固定され、また前記制御弁（Ｖｃ）は、前記第２の排出管（２２）の上流端に前記径方向の他側に偏して取り付けられた弁座（４１）と、排気圧力を受けて前記弁座（４１）から離間する方向に撓み、弁座（４１）の弁口（４２）を開放する弁体（４３）とを備え、前記弁座（４１）は、前記第２の排出管（２２）の軸線に対して傾斜した姿勢に設けられていることを特徴としており、かかる特徴によれば、常時大気に連通する第１の排出管の断面積を絞り、エンジンの低負荷運転域の消音性能を向上することができ、またその高負荷運転域では、第１の排出管に加えて第２の排出管も大気と連通状態になるので、排気抵抗によるエンジンの出力低下を防止することができる。
【０００６】
また、排気排出管は第１および第２の排出管よりなるにも拘らず、排気排出管の大気開放側が外観上一本の排出管となるため、バンパー等の周辺部との干渉回避がし易いばかりでなく、排気排出管、またはその延長部の大気への最終排出部にフィニシャーなどの外観向上部品を取付ける場合も外観向上部品が一つで済み、コスト低減効果が大きい。
【０００７】
また、前記目的達成のため、本請求項２記載の発明は、前記請求項１記載のものにおいて、前記第１および第２の排出管の大気に開放する下流側は、第１の排出管と第２の排出管内を流れる排気の流れ方向が同一方向に指向されていることを特徴としており、かかる特徴によれば、前記請求項１記載の発明と同等の効果を奏するのに加えて、エンジンの高負荷運転域での排気排出管から大気へ排出される排気の流れが乱されることがなく、該運転域での気流音の発生を抑制することできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の理解を容易にするため、排気消音装置の参考例につて図１〜５を参照して説明する。
【０００９】
図１は、自動車の車体フレームに排気消音装置を取り付けた状態を示す斜視図、図２は、図１の２−２線に沿う拡大断面図、図３は、図２の一部の拡大図、図４は、図３の４−４線に沿う拡大断面図、図５は、図４の５−５線に沿う図である。
【００１０】
図１において、自動車の車体の一部を構成するリヤサブフレームＦＳの後部クロスメンバー１には、排気消音装置Ｍが一対の弾性支持部材２を介して吊下支持されている。排気消音装置Ｍから前方に延びる前部排気管３は、エンジンＥの排気系Ｅｘに接続され、また排気消音装置Ｍから後方に向けて延びる後部排気管４は大気に開口されている。
【００１１】
つぎに、排気消音装置Ｍの構造について、図1 〜５を参照して詳細に説明するに、排気消音装置Ｍの主体部分を構成する消音器本体５は、断面略楕円形状をなし、両端面を開口したシェル６と、このシェル６の左右両端の開口部を気密に閉塞すべく、外周縁のカシメ部９，１０により固定された左右一対のエンドプレート７，８とより構成されている。前記消音器本体５の内部は、外周縁を折り曲げたフランジ部１１ａ，１３ａを、シェル６の内周面にそれぞれ圧入により固定した第１セパレータ１１および第２セパレータ１３により、第１消音室１５、第２消音室１６および第３消音室１７に区画されており、第１消音室１５と第２消音室１６とは、第１セパレータ１１に開口した複数の連通孔１２を通して相互に連通されており、また第２消音室１６と第３消音室１７とは、第２セパレータ１３に開口した複数の連通孔１４を通して相互に連通されている。
【００１２】
前記前部排気管３の下流端には、一方（図２左側）のエンドプレー７を気密に貫通して消音器本体５内に挿入される排気導入管１８が一体に接続されており、この排気導入管１８は、第２セパレータ１３および第１セパレータ１１を貫通して、消音器本体５内をその軸線方向に延びており、その下流端１８ａが、第１消音室１５内に開口している。
【００１３】
また、前記後部排気管４の上流部に連通接続されるエンドパイプ２０は、他方（図２右側）のエンドプレート８に気密に貫通接続され、このエンドパイプ２０は、消音器本体５内において、後に詳述するように、排気排出管Ｐｅの下流側の大気側開口端に連通接続されている。
【００１４】
排気排出管Ｐｅは、第１の排出管２１と、第２の排出管２２とより構成されている。第１の排出管２１は、前記エンドパイプ２０よりも小径に形成されていて、その下流端がエンドパイプ２０を介して大気に常時連通され、該エンドパイプ２０の前方に延長され、第１セパレータ１１および第２セパレータ１３を貫通して、その上流端２１ａが、第３消音室１７内に開口される。そして、この第１の排出管２１は、前記排気導入管１８よりも小径に形成されて、それと略平行に延びている。また、前記第２の排出管２２は、前記第１の排出管２１よりも大径に形成されて、その下流端が前記エンドパイプ２０に連通されて、前記第１の排出管２１と交差するようにエルボ状に湾曲され、その上流端２２ａが第１消音室１５内に開口している。図３に明瞭に示すように、前記第１の排出管２１の途中部から大気開放端までの部分は、第２の排出管２２の中間部を貫通して該第２の排出管２２内に位置しており第１の排出管２１と第２の排出管２２の大気開放端は、相互に集合されている。
【００１５】
図２，３に示すように、第２の排出管２２の上流端２２ａは、消音器本体５内、すなわち第１消音室１５内に開口されており、そこにその開口を開閉する、常閉型の制御弁Ｖｃが設けられる。この制御弁Ｖｃは、第１消音室１５内の排気圧が所定値を超えると開弁されて、消音器本体５内の排気を、第２の排出管２２を通して大気に排出できるようになっている。
【００１６】
つぎに、図２，３に図４，５を併せ参照して、前記制御弁Ｖｃの構造について説明すると、この制御弁Ｖｃは、第２の排出管２２の上流端２２ａの内周面に固定される中空円筒状の弁ハウジング２４と、この弁ハウジング２４の外周面に軸方向に移動自在に嵌まり合う弁体２５とを備えており、前記弁体２５は、弁ハウジング２４の外周面を覆う円筒部２６と、第２の排出管２２の開口端を閉塞する、受圧面を有する底壁２７とを有してキャップ状に形成されており、前記円筒部２６には、その内外を連通する複数の連通孔２８が円周方向に等間隔を存して径方向に２列に形成されている。弁ハウジング２４の外周面と、弁体２５の内周面との間には、環状の隙間が形成されており、この隙間に圧縮状態で収容されたコイルばね３０の両端が、弁ハウジング２４の内端に外向きに形成したフランジ部２４ａと、弁体２５の開口端に内向きに形成したフランジ部２５ａに支持される。したがって、このコイルばね３０の弾発力で弁体２５は図３における左方向に付勢され、これにより、制御弁Ｖｃは閉弁方向に附勢される。制御弁Ｖｃが閉弁状態にあるときは、弁ハウジング２４と弁体２５との接触による打音の発生を防止するため、弁ハウジング２４のフランジ部２４ａと弁体２５の底壁２７の受圧面との間に環状の緩衝部材３１が配置される。
【００１７】
ところで、前記制御弁Ｖｃは、常閉型であり、消音器本体５内のに排気の圧力が低いとき（エンジンの低負荷運転域）では、第１消音室１５から弁ハウジング２４を介して制御弁Ｖｃの弁体２５の底壁２７の受圧面に加わる圧力が小さいため、弁体２５はコイルばね３０の弾発力で図３で実線に示す閉弁位置に保持され、第２の排出管２２と第１の消音室１５との連通が阻止される。また消音器本体５内に排気の圧力が高いとき（エンジンの高負荷運転域）では、第１消音室１５から弁ハウジング２４を介して制御弁Ｖｃの弁体２５の底壁２７の受圧面に加わる圧力が大きいため、弁体２５はコイルばね３０の弾発力に抗して図３で鎖線に示す開弁位置に保持され、第２の排出管２２と第１消音室１５とが連通される。
【００１８】
つぎに、この参考例の作用について説明する。
【００１９】
いま、エンジンＥが運転されると、そこから排出される排気は排気系Ｅｘを流れ、前部排気管３より排気導入管１８を通って消音器本体５内の第１消音室１５内に流入する。
【００２０】
ところで、エンジンＥが低負荷運転域にあるときは、排気系Ｅｘを流れる排気の圧力が低いので、排気導入管１８を通って第１消音室１５内に流入する排気圧力も低いため、この排気圧力は、前記制御弁Ｖｃを開弁するには至らず、その結果、第１消音室１５に流入した排気は、図２の実線矢印ａに示すように、第１セパレータ１１の連通孔１２を通って第２消音室１６内に入り、さらにそこから、第２セパレータ１３の連通孔１４を通って第３消音室１７内に入り、その間に排気は膨張を繰り返して一次的に消音されたのち、第３消音室１７内の排気は、排気導入管１８よりも小径の第１の排出管２１へと流れ、エンドパイプ２０、後部排気管４を経て大気に排出される。その際、制御弁Ｖｃは閉弁位置に保持される一方、小径の排出管２１は、第２の排出管２２内を通り、その下流端は、大気に開口するエンドパイプ２０に連通していることから、第１の排出管２１を流れる排気は適正な絞りを与えらて大気に排出されることになり、排気の流通抵抗の増加が適正に行われて排気音の二次的な消音が効果的に行われ、その結果、全体としてエンジンの低負荷運転域での消音性能を高めることができる。
【００２１】
エンジンＥの運転状態が低負荷運転域から高負荷運転域に移行すると、エンジンＥから排出される排気の圧力が上昇し、排気系Ｅｘより排気導入管１８を通って第１消音室１５に流入する排気圧力も上昇するため、第２の排出管２２に設けた制御弁Ｖｃの底壁２７の受圧面に加わる排気の圧力が増加し、弁体２５はコイルばね３０の弾発力に抗して図４の右方向に移動し、弁体２５の円筒部２６に形成した複数の連通孔２８が弁ハウジング２４のフランジ部２４ａの位置を越えると、前記連通孔２８が第２の排出管２２内に開口して第１消音室１５は制御弁Ｖｃを介して該第２の排出管２２にも連通する。そして弁体２５の移動量、つまり、制御弁Ｖｃの開口面積は排気の圧力の増加に応じて増加するため、エンジンＥの高負荷運転域では、その負荷に応じて第１消音室１５から第２の排出管２２に流入する排気流量を増量することができる。したがって、エンジンの高負荷運転域では、図２の実線矢印ａに示す第１の排出管２１を流れる排気と、図２の鎖線矢印ｂに示す第２の排出管２２を流れる排気とが、それらの下流側の合流部で合流して大気開放端よりエンドパイプ２０に向けて同じ方向に流れ、しかも、それらの合流部の通路断面積は、第１および第２の排出管２１，２２の通路断面積の和となって、第１の排出管２１の通路断面積よりもかなり大きくなるので、排気は第１および第２の排出管２１，２２を流れる間に排気音が消音され、しかも消音器本体５を流れる排気の流通抵抗を可及的に低減して、消音器本体５を通過したことによるエンジン出力の低減を最少に抑えることができる。また、前述したように第１の排出管２１と第２の排出管２２を流れる排気は、それらの合流部からエンドパイプ２０に向けて同方向に流れるので、排気の流れに乱れを生じることが少なくなり、エンジン運転時、特にその高負荷運転域における気流音の発生を効果的に低減することができる。
【００２２】
また第１および第２の排出管２１，２２よりなる排気排出管Ｐｅの大気開放側は一本であり、これに単一のエンドパイプ２０を介して一本の後部排気管４が消音器本体５の後方に延長されるため、これがリヤバンパーなどの周辺部と干渉することを容易に回避できる。さらに、後部排気管４の大気への最終排出部にフィニシャーなどの外観向上部品を取付ける場合も、その外観向上部品が一つで済み、コスト低減効果が大きい。
【００２３】
つぎに、図６を参照して本発明の実施例について説明する。
【００２４】
この実施例は、第２の排出管２２およびそこに設けられる制御弁Ｖｃの構造が前記参考例のものと相違している。
【００２５】
図６は、本発明にかかる排気排出管の要部縦断側面図であり、前記参考例と同じ部材には、同じ符号が付される。
【００２６】
第１の排出管２１の、エンドパイプ２０に連通する下流側は、この第１の排出管２１よりも大径に形成される第２の排出管２２内に、その第２の排出管２２の径方向の一側に偏して固定される。第２の排出管２２の径方向の他側に偏していて、第１排出管２１より遠ざかる側面には、第２の排出管２２の軸線に対して傾斜、すなわち第２排出管２２の上流側から下流側に向かって下り勾配に傾斜した、弁座取付面４０が形成され、この弁座取付面４０の開口部４０ａには、弁口４２を開口した板状の弁座４１が固定される。また弁座４１には、排気圧力を受けて弁座（４１）から離間する方向に撓む弁体４３と、その開き側への撓みを規制するストッパ４４の一側がリベット４５を以て共に固定され、ストッパ４４は弁体４３が開き側に過度に撓むことを防止している。またストッパ４４の自由端部には、板ばね４６の一端部が固定され、この板ばね４６の自由端部は、弁体４３の開き側の面に傾斜角を付けて当接させてある。
【００２７】
したがって、消音器本体５内の排気圧力の低いエンジンＥの低負荷運転域では、板ばね４６の弾発力で、弁体４３は弁口４２を閉じて制御弁Ｖｃは閉弁状態にあり、またエンジンＥが高負荷運転域に移行して消音室本体５内の排気圧力が上昇すると、弁体４３は排気圧力を受けて、前記板ばね４６の弾発力に抗して弁座４１から離間する方向、すなわち開き方向に撓み、弁口４２が開口される。制御弁Ｖｃの開弁時には、消音器本体５内の排気は、常に大気に開口している第１排出管２１に加えて常閉の第２の排出管２２からも大気に排出される。
【００２８】
したがって、この実施例のものは前記参考例のものと同等の作用を奏する。
【００２９】
以上、本発明の１実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。
【００３０】
たとえば、前記実施例では、本発明排気消音装置を自動車用エンジンに実施した場合を説明したが、これを他の一般のエンジンにも実施できることは勿論である。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本請求項１記載の発明によれば、常時大気に連通する第１の排出管の断面積を絞り、エンジンの低負荷運転域の消音性能を向上することができ、また、その高負荷運転域では、第１の排出管に加えて第２の排出管も大気と連通状態になるので、排気出抵抗によるエンジンの出力低下を防止することができる。
【００３２】
また、排気排出管が第１および第２の排出管よりなるにも拘らず、排気排出管の大気開放側が一本の排出管となるため、バンパーなどの周辺部との干渉回避を容易にし、また、低コストで外観向上も図ることができる。さらに、排気排出管またはその延長部の大気への最終排出部にフィニシャーなどの外観向上部品を取付ける場合にも、その外観向上部材が一つで済み、コスト低減効果が大きい。
【００３３】
また、本請求項２記載の発明によれば、エンジンの高負荷運転域での排気排出管から大気へ排出される排気の流れが乱されることがなく、該運転域での気流音の発生を抑制することできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車の車両フレームに排気消音装置を取り付けた状態を示す斜視図（参考例）
【図２】図１の２−２線に沿う拡大断面図（参考例）
【図３】図２の一部の拡大図（参考例）
【図４】図３の４−４線に沿う拡大断面図（参考例）
【図５】図４の５−５線に沿う図（参考例）
【図６】排気排出管の要部縦断側面図（本発明の実施例）
【符号の説明】
５・・・・・・・・・・消音器本体
１５・・・・・・・・・消音室（第１消音室）
１６・・・・・・・・・消音室（第１消音室）
１７・・・・・・・・・消音室（第１消音室）
１８・・・・・・・・・排気導入管
２１・・・・・・・・・第１の排出管
２２・・・・・・・・・第２の排出管
４１・・・・・・・・・弁座
４２・・・・・・・・・弁口
４３・・・・・・・・・弁体
Ｅ・・・・・・・・・・エンジン
Ｅｘ・・・・・・・・・排気系
Ｐｅ・・・・・・・・・排気排出管
Ｖｃ・・・・・・・・・制御弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust silencer connected to an exhaust system of an engine, and in particular, a control valve for controlling the flow of exhaust gas is provided in the silencer body, so that a high silencing effect can be obtained in a low load operation region of the engine and The present invention relates to an exhaust silencer that can prevent a decrease in engine output due to exhaust resistance in a load operation region.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a silencer body connected to an exhaust system of an engine, an exhaust introduction pipe for introducing exhaust into the silencer chamber of the silencer body, and an exhaust discharge pipe for exhausting exhausted air silenced in the silencer chamber to the atmosphere In the exhaust silencer provided, the exhaust exhaust pipe is opened in response to an increase in exhaust pressure in the silencer chamber and the first exhaust pipe that always communicates with the atmosphere in the silencer chamber, and the silencer chamber communicates with the atmosphere. And a second exhaust pipe with a control valve. In the low load operation region of the engine, the exhaust of the muffler chamber is exhausted to the atmosphere through the first exhaust pipe by closing the control valve. In the high-load operation range, the exhaust of the noise-reducing chamber is exhausted to the atmosphere through the first and second exhaust pipes by opening the control valve, and the noise reduction effect of the exhaust noise is suppressed while minimizing the decrease in engine output. The exhaust silencer is designed to improve It is known (e.g., see JP 2001-248417).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional apparatus, since there are two or more exhaust discharge pipes for exhausting the exhaust from the silencer to the atmosphere, it is not easy to avoid interference with a peripheral part such as a bumper. Furthermore, in order to improve the external appearance, there are cases where an external appearance improvement component such as a finisher is attached to the final exhaust part of the exhaust discharge pipe or its extension to the atmosphere. There is a problem.
[0004]
Therefore, the present invention provides a high noise reduction performance in the low load operation region of the engine, and prevents the engine output from being reduced due to exhaust resistance in the high load operation region. It is an object of the present invention to provide a novel exhaust silencer that facilitates avoiding interference with peripheral parts such as bumpers as a book discharge pipe, and that can improve the appearance at low cost.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a silencer body connected to an exhaust system of an engine, an exhaust introduction pipe for introducing exhaust into the silencer chamber of the silencer body, and a silencer in the silencer chamber. In the exhaust silencer provided with the exhaust exhaust pipe for exhausting the exhausted exhaust to the atmosphere, the exhaust exhaust pipe is adapted to respond to an increase in exhaust pressure in the silence exhaust chamber and the first exhaust pipe that always communicates with the atmosphere in the silence chamber. A second exhaust pipe with a control valve that is opened to communicate the silencer to the atmosphere,
The first discharge pipe (21) is inserted into the second discharge pipe (22) from the upstream end of the second discharge pipe (22) and has a diameter within the second discharge pipe (22). The control valve (Vc) is fixed to one side in the direction and is fixed to the upstream end of the second discharge pipe (22). And a valve body (43) that receives the exhaust pressure and bends away from the valve seat (41) and opens the valve opening (42) of the valve seat (41), the valve seat (41) Is provided in a posture inclined with respect to the axis of the second discharge pipe (22). According to such a feature, the cross-sectional area of the first discharge pipe always communicating with the atmosphere is determined. It is possible to improve the noise reduction performance of the throttle and engine low-load operation region, and in the high-load operation region, the first exhaust pipe Ete since also the second discharge pipe becomes atmospheric communication with, it is possible to prevent a reduction in the output of the engine by the exhaust resistance.
[0006]
In addition, although the exhaust discharge pipe is composed of the first and second exhaust pipes, the atmosphere release side of the exhaust discharge pipe is a single discharge pipe in appearance, so that interference with peripheral parts such as bumpers can be avoided. Not only is it easy, but when an external appearance improving part such as a finisher is attached to the exhaust discharge pipe or its final exhaust part to the atmosphere, only one external appearance improvement part is required, resulting in a large cost reduction effect.
[0007]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 2 is the one described in claim 1, wherein the downstream side of the first and second discharge pipes opened to the atmosphere is the first discharge pipe. The flow direction of the exhaust gas flowing in the second exhaust pipe is directed in the same direction, and according to such a feature, in addition to achieving the same effect as the invention of claim 1, the engine The flow of exhaust discharged from the exhaust discharge pipe to the atmosphere in the high load operation region is not disturbed, and the generation of airflow noise in the operation region can be suppressed.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, in order to facilitate understanding of the present invention, a reference example of an exhaust silencer will be described with reference to FIGS.
[0009]
1 is a perspective view showing a state in which an exhaust silencer is attached to a body frame of an automobile, FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1, and FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along the line 4-4 in FIG. 3, and FIG. 5 is a view taken along the line 5-5 in FIG.
[0010]
In FIG. 1, an exhaust silencer M is suspended and supported via a pair of elastic support members 2 on a rear cross member 1 of a rear subframe FS constituting a part of a vehicle body of an automobile. A front exhaust pipe 3 extending forward from the exhaust silencer M is connected to an exhaust system Ex of the engine E, and a rear exhaust pipe 4 extending rearward from the exhaust silencer M is opened to the atmosphere.
[0011]
Next, the structure of the exhaust silencer M will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. The silencer body 5 constituting the main part of the exhaust silencer M has a substantially elliptical cross section, and has both end faces. And a pair of left and right end plates 7 and 8 fixed by caulking portions 9 and 10 on the outer peripheral edge so as to airtightly close the openings at both the left and right ends of the shell 6. The silencer body 5 includes a first silencer 15 and a first separator 11 and flanges 11a and 13a, each of which has a flange 11a and 13a whose outer peripheral edges are bent, fixed to the inner peripheral surface of the shell 6 by press-fitting. The second silencing chamber 16 and the third silencing chamber 17 are partitioned, and the first silencing chamber 15 and the second silencing chamber 16 communicate with each other through a plurality of communication holes 12 opened in the first separator 11. In addition, the second silencing chamber 16 and the third silencing chamber 17 are in communication with each other through a plurality of communication holes 14 opened in the second separator 13.
[0012]
At the downstream end of the front exhaust pipe 3, there is integrally connected an exhaust introduction pipe 18 that passes through one end play 7 (left side in FIG. 2) in an airtight manner and is inserted into the silencer body 5. The exhaust introduction pipe 18 penetrates through the second separator 13 and the first separator 11 and extends in the silencer body 5 in the axial direction thereof, and its downstream end 18a opens into the first silencer chamber 15. Yes.
[0013]
In addition, the end pipe 20 connected to the upstream portion of the rear exhaust pipe 4 is air-tightly connected to the other end plate 8 (right side in FIG. 2). As will be described in detail later, it is connected in communication with the open end on the atmosphere side downstream of the exhaust discharge pipe Pe.
[0014]
The exhaust discharge pipe Pe is composed of a first discharge pipe 21 and a second discharge pipe 22. The first discharge pipe 21 is formed with a smaller diameter than the end pipe 20, and the downstream end thereof is always communicated with the atmosphere via the end pipe 20, and is extended to the front of the end pipe 20. 11 and the second separator 13, and an upstream end 21 a is opened in the third silencing chamber 17. The first exhaust pipe 21 is formed to have a smaller diameter than the exhaust introduction pipe 18 and extends substantially in parallel therewith. The second discharge pipe 22 is formed to have a larger diameter than the first discharge pipe 21, and the downstream end thereof communicates with the end pipe 20 and intersects the first discharge pipe 21. The upstream end 22 a is open into the first silencing chamber 15. As clearly shown in FIG. 3, a portion from the middle portion of the first discharge pipe 21 to the open end of the atmosphere passes through an intermediate portion of the second discharge pipe 22 and enters the second discharge pipe 22. The air release ends of the first discharge pipe 21 and the second discharge pipe 22 that are located are gathered together.
[0015]
As shown in FIGS. 2 and 3, the upstream end 22 a of the second discharge pipe 22 is opened in the silencer main body 5, that is, in the first silencer chamber 15, and normally closed to open and close the opening. A type control valve Vc is provided. The control valve Vc is opened when the exhaust pressure in the first silencer chamber 15 exceeds a predetermined value, and the exhaust in the silencer body 5 can be discharged to the atmosphere through the second discharge pipe 22. Yes.
[0016]
Next, the structure of the control valve Vc will be described with reference to FIGS. 2 and 3 together with FIGS. 4 and 5. The control valve Vc is fixed to the inner peripheral surface of the upstream end 22 a of the second discharge pipe 22. A hollow cylindrical valve housing 24, and a valve body 25 fitted to the outer peripheral surface of the valve housing 24 so as to be movable in the axial direction. The valve body 25 has an outer peripheral surface of the valve housing 24. A cylindrical portion 26 for covering and a bottom wall 27 having a pressure receiving surface that closes the open end of the second discharge pipe 22 are formed in a cap shape, and the cylindrical portion 26 communicates inside and outside thereof. A plurality of communication holes 28 are formed in two rows in the radial direction at equal intervals in the circumferential direction. An annular gap is formed between the outer peripheral surface of the valve housing 24 and the inner peripheral surface of the valve body 25, and both ends of the coil spring 30 accommodated in a compressed state in the gap are connected to the valve housing 24. It is supported by a flange portion 24a formed outward at the inner end and a flange portion 25a formed inward at the open end of the valve body 25. Therefore, the valve element 25 is urged in the left direction in FIG. 3 by the elastic force of the coil spring 30, thereby urging the control valve Vc in the valve closing direction. When the control valve Vc is in the closed state, the pressure receiving surface of the flange portion 24a of the valve housing 24 and the bottom wall 27 of the valve body 25 is prevented in order to prevent the occurrence of a hitting sound due to contact between the valve housing 24 and the valve body 25. An annular buffer member 31 is disposed between the two.
[0017]
By the way, the control valve Vc is a normally closed type, and is controlled from the first silencing chamber 15 via the valve housing 24 when the pressure of the exhaust gas in the silencer body 5 is low (in the low load operation region of the engine). Since the pressure applied to the pressure receiving surface of the bottom wall 27 of the valve body 25 of the valve Vc is small, the valve body 25 is held in the closed position shown by the solid line in FIG. Communication between 22 and the first silencing chamber 15 is prevented. When the exhaust pressure in the silencer body 5 is high (high engine load operating range), the pressure-receiving surface of the bottom wall 27 of the valve body 25 of the control valve Vc is passed through the valve housing 24 from the first silencer chamber 15. Since the applied pressure is large, the valve body 25 is held at the valve open position shown by the chain line in FIG. 3 against the elastic force of the coil spring 30, and the second exhaust pipe 22 and the first silencing chamber 15 communicate with each other. The
[0018]
Next, the operation of this reference example will be described.
[0019]
Now, when the engine E is operated, the exhaust discharged from the engine E flows through the exhaust system Ex and flows into the first silencer chamber 15 in the silencer body 5 through the exhaust pipe 18 from the front exhaust pipe 3. To do.
[0020]
By the way, when the engine E is in the low load operation region, since the pressure of the exhaust gas flowing through the exhaust system Ex is low, the exhaust pressure flowing into the first silencing chamber 15 through the exhaust introduction pipe 18 is also low. The pressure does not open the control valve Vc, and as a result, the exhaust gas flowing into the first silencing chamber 15 passes through the communication hole 12 of the first separator 11 as shown by the solid line arrow a in FIG. After passing through the second silencing chamber 16 and from there through the communication hole 14 of the second separator 13 into the third silencing chamber 17, the exhaust is repeatedly expanded and temporarily silenced. The exhaust in the third silencing chamber 17 flows to the first exhaust pipe 21 having a smaller diameter than the exhaust introduction pipe 18 and is exhausted to the atmosphere through the end pipe 20 and the rear exhaust pipe 4. At that time, the control valve Vc is held in the closed position, while the small-diameter discharge pipe 21 passes through the second discharge pipe 22 and its downstream end communicates with the end pipe 20 that opens to the atmosphere. For this reason, the exhaust gas flowing through the first exhaust pipe 21 is discharged to the atmosphere with an appropriate throttle, and the exhaust flow resistance is properly increased, and the secondary noise of the exhaust noise is reduced. As a result, the silencing performance in the low-load operating range of the engine as a whole can be improved.
[0021]
When the operating state of the engine E shifts from the low load operation region to the high load operation region, the pressure of the exhaust discharged from the engine E rises and flows from the exhaust system Ex through the exhaust introduction pipe 18 into the first silencing chamber 15. Therefore, the exhaust pressure applied to the pressure receiving surface of the bottom wall 27 of the control valve Vc provided in the second exhaust pipe 22 increases, and the valve body 25 resists the elastic force of the coil spring 30. When the plurality of communication holes 28 formed in the cylindrical portion 26 of the valve body 25 exceed the position of the flange portion 24 a of the valve housing 24, the communication holes 28 are moved to the second discharge pipe 22. The first silencing chamber 15 communicates with the second exhaust pipe 22 via the control valve Vc. Since the movement amount of the valve body 25, that is, the opening area of the control valve Vc increases as the exhaust pressure increases, in the high load operation region of the engine E, the first silencing chamber 15 changes from the first silencing chamber 15 according to the load. The exhaust flow rate flowing into the second discharge pipe 22 can be increased. Therefore, in the high load operation region of the engine, the exhaust flowing through the first exhaust pipe 21 shown by the solid line arrow a in FIG. 2 and the exhaust flowing through the second exhaust pipe 22 shown by the chain line arrow b in FIG. Of the first and second discharge pipes 21 and 22, which flow in the same direction from the open end of the atmosphere toward the end pipe 20, and the cross-sectional area of the merged parts is the passage of the first and second discharge pipes 21 and 22. Since the sum of the cross-sectional areas is considerably larger than the passage cross-sectional area of the first discharge pipe 21, the exhaust sound is silenced while flowing through the first and second discharge pipes 21 and 22, and the sound is silenced. The flow resistance of the exhaust gas flowing through the main unit 5 can be reduced as much as possible, and the reduction in engine output due to passing through the silencer main unit 5 can be minimized. Further, as described above, the exhaust gas flowing through the first exhaust pipe 21 and the second exhaust pipe 22 flows in the same direction from the joining portion thereof toward the end pipe 20, so that the exhaust flow may be disturbed. As a result, the generation of airflow noise during engine operation, particularly in the high-load operation region, can be effectively reduced.
[0022]
The exhaust discharge pipe Pe including the first and second discharge pipes 21 and 22 has one open side to the atmosphere, and a single rear exhaust pipe 4 is connected to the silencer body via a single end pipe 20. Therefore, it can be easily avoided that this interferes with a peripheral portion such as a rear bumper. Furthermore, when an external appearance improving component such as a finisher is attached to the final exhaust portion of the rear exhaust pipe 4 to the atmosphere, only one external appearance improving component is required, and the cost reduction effect is great.
[0023]
Next, a description will be given of the embodiments of the present invention with reference to FIG.
[0024]
In this embodiment, the structure of the second discharge pipe 22 and the control valve Vc provided therein is different from that of the reference example.
[0025]
FIG. 6 is a longitudinal sectional side view of an essential part of the exhaust discharge pipe according to the present invention, and the same members as those in the reference example are denoted by the same reference numerals.
[0026]
The downstream side of the first discharge pipe 21 that communicates with the end pipe 20 is in a second discharge pipe 22 that has a larger diameter than the first discharge pipe 21, and the second discharge pipe 22. Fixed to one side in the radial direction . The side surface that is biased to the other radial direction of the second discharge pipe 22 and is farther from the first discharge pipe 21 is inclined with respect to the axis of the second discharge pipe 22 , that is, upstream of the second discharge pipe 22. A valve seat mounting surface 40 that is inclined downward from the side toward the downstream side is formed, and a plate-like valve seat 41 having a valve opening 42 is fixed to the opening 40a of the valve seat mounting surface 40. The The valve seat 41 is fixed together with a rivet 45 on one side of a valve body 43 that receives exhaust pressure and bends away from the valve seat (41) and a stopper 44 that restricts the deflection to the opening side. The stopper 44 prevents the valve element 43 from being bent excessively on the opening side. One end of a leaf spring 46 is fixed to the free end of the stopper 44, and the free end of the leaf spring 46 is brought into contact with the opening side surface of the valve body 43 with an inclination angle.
[0027]
Therefore, in the low load operation region of the engine E with a low exhaust pressure in the silencer body 5, the valve body 43 closes the valve port 42 and the control valve Vc is in the closed state by the elastic force of the leaf spring 46. Further, when the engine E shifts to the high load operation region and the exhaust pressure in the muffler chamber body 5 increases, the valve body 43 receives the exhaust pressure and resists the elastic force of the leaf spring 46 from the valve seat 41. The valve port 42 is opened by bending in the separating direction, that is, in the opening direction. When the control valve Vc is opened, the exhaust in the silencer body 5 is discharged to the atmosphere through the normally closed second discharge pipe 22 in addition to the first discharge pipe 21 that is always open to the atmosphere.
[0028]
Therefore, this embodiment has the same effect as the reference embodiment.
[0029]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to that embodiment, and various embodiments are possible within the scope of the present invention.
[0030]
For example, in the real施例, the present invention exhaust muffler has been described when implemented in an automobile engine, it is obvious that this can also be implemented in other common engine.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to reduce the cross-sectional area of the first exhaust pipe that is always in communication with the atmosphere, and to improve the silencing performance in the low-load operating region of the engine. In the high load operation region, the second exhaust pipe is in communication with the atmosphere in addition to the first exhaust pipe, so that it is possible to prevent a decrease in engine output due to exhaust resistance.
[0032]
In addition, although the exhaust discharge pipe is composed of the first and second exhaust pipes, the atmosphere release side of the exhaust discharge pipe is a single discharge pipe, so that it is easy to avoid interference with peripheral parts such as bumpers, In addition, the appearance can be improved at low cost. Furthermore, when an appearance improving component such as a finisher is attached to the exhaust discharge pipe or the final discharge portion of the extended portion to the atmosphere, only one appearance improving member is required, and the cost reduction effect is great.
[0033]
Further, according to the present invention, the flow of exhaust gas discharged from the exhaust discharge pipe to the atmosphere in the high load operation region of the engine is not disturbed, and the generation of air flow noise in the operation region Can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which an exhaust silencer is attached to a vehicle frame of an automobile ( reference example ).
FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1 ( reference example ).
3 is an enlarged view of a part of FIG. 2 ( reference example ).
4 is an enlarged sectional view taken along line 4-4 in FIG. 3 ( reference example ).
FIG. 5 is a view taken along line 5-5 in FIG. 4 ( reference example ).
FIG. 6 is a vertical side view of an essential part of an exhaust discharge pipe ( an embodiment of the present invention ).
[Explanation of symbols]
5 ... silencer body 15 ... silencer room (first silencer room)
16 ..... Silencer room (first silencer room)
17 ·········· Silencer (first silencer)
18... Exhaust introduction pipe 21...
41 ... Valve seat
42 ・・・・・・・・・ Valve
43 ... Valve body E ... Engine Ex ... Exhaust system Pe ... Exhaust exhaust pipe Vc .... Control valve

Claims

エンジン（Ｅ）の排気系（Ｅｘ）に接続される消音器本体（５）と、
前記消音器本体（５）の消音室（１５，１６，１７）内に排気を導入する排気導入管（１８）と、
前記消音室（１５，１６，１７）内で消音された排気を大気に排出する排気排出管（Ｐｅ）と、
を備えた、排気消音装置において、
前記排気排出管（Ｐｅ）は、消音室（１５，１６，１７）内を常に大気に連通する第１の排出管（２１）と、消音室（１５，１６，１７）内の排気圧力の上昇に応じて開弁されて消音室（１５，１６，１７）を大気に連通させる制御弁（Ｖｃ）付の第２の排出管（２２）とよりなり、
前記第１の排出管（２１）は、前記第２の排出管（２２）の上流端から前記第２排出管（２２）内に挿入されると共に、前記第２排出管（２２）内において径方向の一側に偏して固定され、また前記制御弁（Ｖｃ）は、前記第２の排出管（２２）の上流端に前記径方向の他側に偏して取り付けられた弁座（４１）と、排気圧力を受けて前記弁座（４１）から離間する方向に撓み、弁座（４１）の弁口（４２）を開放する弁体（４３）とを備え、前記弁座（４１）は、前記第２の排出管（２２）の軸線に対して傾斜した姿勢に設けられていることを特徴とする、排気消音装置。A silencer body (5) connected to the exhaust system (Ex) of the engine (E);
An exhaust introduction pipe (18) for introducing exhaust into the silencer chamber (15, 16, 17) of the silencer body (5);
An exhaust exhaust pipe (Pe) for exhausting the exhausted air silenced in the silencing chamber (15, 16, 17) to the atmosphere;
In the exhaust silencer comprising:
The exhaust discharge pipe (Pe) includes a first exhaust pipe (21) that always communicates with the atmosphere in the silencer chamber (15, 16, 17), and an increase in exhaust pressure in the silencer chamber (15, 16, 17). And a second discharge pipe (22) with a control valve (Vc) that is opened in response to the communication between the silencer chamber (15, 16, 17) and the atmosphere,
The first discharge pipe (21) is inserted into the second discharge pipe (22) from the upstream end of the second discharge pipe (22) and has a diameter within the second discharge pipe (22). The control valve (Vc) is fixed to one side in the direction and is fixed to the upstream end of the second discharge pipe (22). And a valve body (43) that receives the exhaust pressure and bends away from the valve seat (41) and opens the valve opening (42) of the valve seat (41), the valve seat (41) Is provided in a posture inclined with respect to the axis of the second discharge pipe (22) .

前記第１および第２の排出管（２１，２２）の大気に開放する下流側は、第１の排出管（２１）と第２の排出管（２２）内を流れる排気の流れ方向が同一方向に指向されていることを特徴とする、前記請求項１記載の排気消音装置。 On the downstream side of the first and second discharge pipes (21, 22) opened to the atmosphere, the flow direction of the exhaust gas flowing in the first discharge pipe (21) and the second discharge pipe (22) is the same direction. The exhaust silencer according to claim 1, wherein the exhaust silencer is directed toward the exhaust.