JP6730376B2 - 消音器 - Google Patents

Description

本開示は、消音器に関する。

自動車用の排気システムとして、排気ガス流路の上流側に配置される触媒と、排気ガス流路の下流側に配置されるメインマフラとの間に、サブマフラを設けたものが知られている。

このサブマフラに用いられる消音器として、二重管構造の内管と外管との間に開口を設けることで、内管の排気流路に空隙が通じるように構成した共鳴型消音器がある（特許文献１参照）。

特願２０１７−５６２８２２号

特許文献１の消音器では、消音対象となる周波数が１種類に限定される。そのため、周波数ごとに消音器を設計する必要があり、複数の周波数に対応するには複数の消音器が必要となる。

本開示の一局面は、複数の周波数に対応できる二重管構造の消音器を提供することを目的としている。

本開示の一態様は、筒状の内管と、内周側に内管が配置され、内管と共に２重管を構成する筒状の外管と、を備える消音器である。消音器は、２重管の第１端部及び２重管の第２端部のうち、一方の端部が排気の流動方向上流側の第１流路に接続すると共に、他方の端部が排気の流動方向下流側の第２流路に接続することにより、内管を介して第１流路と第２流路とを結ぶ第１排気流路を構成可能である。内管と外管との間には空隙が設けられる。第２端部において、内管に外管と接続する開口が設けられると共に、空隙が開口を介して第１排気流路に通じるように構成される。

また、内管は、第２端部において、第１の外周面を有する第１範囲と、開口を構成すると共に、第１の外周面よりも内側に位置する第２の外周面を有する第２範囲と、を有する。第１範囲において、第１の外周面と外管の内周面とが接するように構成されるか、又は第１の外周面と外管の内周面との間に介在物が挟み込まれることにより、内管と外管との間が閉塞されるように構成される。第２範囲において、第１の外周面と外管の内周面との間に空隙の一部が構成される。内管の外周面には、内管と空隙とを連通させる少なくとも１つの連通孔が設けられる。

このような構成によれば、開口と連通孔とによって第１排気流路と連通された空隙によってサイドブランチ型消音器が構成されるので、サイドブランチによって複数の周波数での消音が可能となる。

本開示の一態様では、内管は、第１径部と、第１径部よりも外径が小さい第２径部と、を有してもよい。第２径部の外周面と外管の内周面との間には、空隙の一部に相当する共鳴室が構成されてもよい。第１径部は、第１範囲及び第２範囲を含んでもよい。第２の外周面と外管の内周面との間に、空隙の一部に相当する共鳴管が構成されてもよい。開口は共鳴管の一端に位置し、開口を介して共鳴管が第１排気流路に通じると共に、共鳴管を介して共鳴室が第１排気流路に通じることにより、共鳴管及び共鳴室がヘルムホルツ共鳴器として機能するように構成されてもよい。消音器は、少なくとも１つの連通孔を介して第１排気流路と空隙とが連結されることにより、サイドブランチ型消音器として機能するように構成されてもよい。このような構成によれば、ヘルムホルツ共鳴による消音とサイドブランチによる消音とを両立させることができる。

本開示の一態様では、外管の空隙を構成する範囲における外径は、外管の第２端部における外径以下であってもよい。このような構成によれば、消音器の外径を小さくして省スペース化を図ることができる。

本開示の一態様では、消音器を含む排気流路構成部材によって構成される第２排気流路において気柱共鳴が発生する場合、第２排気流路内で発生する定常波の腹部に対応する位置に開口が配置されてもよい。このような構成によれば、より確実に消音効果を発揮させることができる。

本開示の一態様では、第１範囲において、第１の外周面と外管の内周面とが接すると共に、内管と外管とが接合されてもよい。このような構成によれば、内管と外管との間の空隙を容易かつ確実に構成できる。

本開示の一態様では、第１端部の近傍において、内管と外管との間が、内管の外周面と外管の内周面との間に挟み込まれた介在物により閉塞されてもよい。このような構成によれば、消音器の使用時（つまり排気ガスが流れる状態）において、排気ガスが内部を流れる内管と外側に配置される外管との温度差によって、内管と外管との熱膨張の差が発生した際に、外管が内管に対して軸方向にスライドできる。そのため、内管と外管との連結部分における応力集中が抑制される。その結果、亀裂の発生が抑制できる。

本開示の一態様では、介在物は、ワイヤメッシュであってもよい。このような構成によれば、内管と外管との間の空隙を構成しつつ、容易かつ確実に外管を内管に対してスライド可能にできる。

本開示の一態様では、第１端部の近傍において、第１の外周面と外管の内周面とが接すると共に、内管と外管とが接合されてもよい。このような構成によれば、内管と外管との間の空隙を容易かつ確実に構成できる。

本開示の一態様では、消音器を含む排気流路構成部材によって構成される第２排気流路において気柱共鳴が発生する場合、第２排気流路内で発生する定常波の腹部に対応する位置に少なくとも１つの連通孔が配置されてもよい。このような構成によれば、より確実に消音効果を発揮させることができる。

本開示の別の態様は、筒状の内管と、内周側に内管が配置され、内管と共に２重管を構成する筒状の外管と、を備える消音器である。消音器は、２重管の第１端部及び２重管の第２端部のうち、一方の端部が排気の流動方向上流側の第１流路に連続すると共に、他方の端部が排気の流動方向下流側の第２流路に接続することにより、内管を介して第１流路と第２流路とを結ぶ第１排気流路を構成可能である。内管と外管との間には空隙が設けられる。第２端部において、内管の外周面と外管の内周面とが接するように構成されるか、又は内管の外周面と外管の内周面との間に介在物が挟み込まれることにより、内管と外管との間が閉塞されるように構成される。内管の外周面には、内管と空隙とを連通させる少なくとも１つの連通孔が設けられる。

このような構成によれば、連通孔によって内管と連通された空隙によってサイドブランチ型消音器が構成されるので、サイドブランチによって複数の周波数での消音が可能となる。

本開示の一態様では、第２端部において、内管の外周面と外管の内周面とが接すると共に、内管と外管とが接合されてもよい。このような構成によれば、内管と外管との間の空隙を容易かつ確実に構成できる。

本開示の一態様では、第１端部の近傍において、内管と外管との間が、内管の外周面と外管の内周面との間に挟み込まれた介在物により閉塞されてもよい。このような構成によれば、排気ガスが内部を流れる内管と外側に配置される外管との温度差によって、内管と外管との熱膨張の差が発生した際に、外管が内管に対して軸方向にスライドできる。そのため、内管と外管との連結部分における応力集中が抑制される。

本開示の一態様では、第１端部の近傍において、内管の外周面と外管の内周面とが接すると共に、内管と外管とが接合されてもよい。このような構成によれば、内管と外管との間の空隙を容易かつ確実に構成できる。

本開示の一態様では、消音器を含む排気流路構成部材によって構成される第２排気流路において気柱共鳴が発生する場合、第２排気流路内で発生する定常波の腹部に対応する位置に少なくとも１つの連通孔が配置されてもよい。このような構成によれば、より確実に消音効果を発揮させることができる。

本開示の一態様では、空隙の断面積は、内管の中空部分の断面積以下であってもよい。このような構成によれば、消音器の外径を小さくして省スペース化を図ることができる。また、消音器の曲げ加工が可能になるため、消音器の配置の自由度が高められる。

図１は、実施形態の排気システムを示す模式的な平面図である。 図２Ａは、図１Ａの消音器を第２端部側から見た模式的な側面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＩＩＢ−ＩＩＢ線での模式的な断面図である。 図３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、連通孔の形状を説明するための模式図である。 図４Ａは、図２ＢのＩＶＡ−ＩＶＡ線での模式的な断面図であり、図４Ｂは、図２ＢのＩＶＢ−ＩＶＢ線での模式的な断面図であり、図４Ｃは、ＩＶＣ−ＩＶＣ線での模式的な断面図である。 図５Ａ，５Ｂは、連通孔と定常波との関係を説明するための模式図である。 図６は、図２Ａとは異なる実施形態の消音器の図２Ｂに対応する模式的な断面図である。 図７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、図２Ａとは異なる実施形態の固定部の図４Ａに対応する模式的な断面図である。 図８Ａは、比較例１における周波数と消音量との関係を示すグラフであり、図８Ｂは、実施例１における周波数と消音量との関係を示すグラフであり、図８Ｃは、実施例２における周波数と消音量との関係を示すグラフである。

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示す排気システム１は、内燃機関の排気ガス流路を構成する。排気システム１は、触媒コンバータ２と、サブマフラとしての消音器３と、メインマフラ４とを備える。

排気システム１が適用される内燃機関としては、特に限定されないが、自動車、鉄道、船舶、建機等の輸送機器、発電施設などで駆動用又は発電用として用いられるものが挙げられる。

触媒コンバータ２は、排気ガス中の環境汚染物質を改質又は捕集する。触媒コンバータ２は、触媒等を有する。メインマフラ４は、消音器３を通過した排気ガスをさらに消音する。

触媒コンバータ２と消音器３とは第１配管５Ａによって接続されている。消音器３とメインマフラ４とは第２配管５Ｂによって接続されている。メインマフラ４を通過した排気ガスは、第３配管５Ｃから排出される。

＜消音器＞
消音器３は、図２Ａ，２Ｂに示すように、筒状の内管７と、筒状の外管８と、介在物９とを備える。消音器３は、二重管構造を有する。

（内管）
内管７は、内部を排気ガスが通過するように構成されている。具体的には、触媒コンバータ２を通過した排気ガスが第１端部７１又は第２端部７２から内管７の内部に導入され、反対側の端部から排出される。

内管７は、複数の連通孔７３Ａ，７３Ｂを有する。複数の連通孔７３Ａ，７３Ｂは、それぞれ、後述する外管８と内管７との間に設けられた空隙１０に、内管７の内部を連通させている。複数の連通孔７３Ａ，７３Ｂは、内管７の軸方向（つまり長手方向）に離間した位置に設けられている。また、複数の連通孔７３Ａ，７３Ｂは、内管７の軸方向において、外管８の第１端部８１と第２端部８２との間に配置されている。

各連通孔７３Ａ，７３Ｂの形状は、サイドブランチ型消音器が機能する面積を確保できれば、真円に限定されない。各連通孔７３Ａ，７３Ｂは、楕円形（図３Ａ参照）、多角形、多角形の角を丸めた形状（図３Ｂ参照）、星型等であってもよい。さらに、各連通孔７３Ａ，７３Ｂは、複数の小孔に分割されたもの（つまり小孔の集合体、図３Ｃ参照）であってもよい。

消音器３を含む排気流路構成部材によって構成される第２排気流路（つまり図１の排気システム１全体における排気流路）において気柱共鳴が発生する場合、第２排気流路内で発生する定常波の腹部に対応する位置に、各連通孔７３Ａ，７３Ｂが配置される。

内管７の第２端部７２の内径Ｒ２は、第１端部７１の内径Ｒ１よりも大きい。また、第２端部７２は、外管８の内周面に固定される１つの固定部７２Ａを有している。固定部７２Ａは、図４Ａに示すように、管壁の一部が内側に凹んだ２つの凹部７２Ｂ，７２Ｃを有する。固定部７２Ａは、内管７を外管８の内周面に連結する２つの連結部の１つである。

２つの凹部７２Ｂ，７２Ｃは、空隙１０に内管７の第２端部７２を連通させる開口１１Ａ，１１Ｂをそれぞれ構成している。固定部７２Ａは、２つの凹部７２Ｂ，７２Ｃ以外の部分で、内管７と外管８との間の空間を軸方向に閉塞している。つまり、固定部７２Ａの周方向の一部は、外管８の内周面から離間している。

２つの凹部７２Ｂ，７２Ｃは、内管７の中心軸を挟んで対向する位置に配置されている。また、２つの凹部７２Ｂ，７２Ｃの曲率半径Ｒ３は、固定部７２Ａの最大半径（つまり、凹部７２Ｂ，７２Ｃ以外の領域の半径）Ｒ４とほぼ同じであるとよい。これにより、凹部７２Ｂ，７２Ｃの形成加工前後で、内管７の周方向長さ、ひいては内管７の肉厚を維持することができる。

このように、内管７は、第１の外周面を有する第１範囲（つまり、凹部７２Ｂ，７２Ｃ以外の領域）と、開口１１Ａ，１１Ｂを構成すると共に、第１の外周面よりも内側に位置する第２の外周面を有する第２範囲（つまり、凹部７２Ｂ，７２Ｃ）とを有している。

また、内管７は、第１範囲及び第２範囲を含む第１径部（つまり、第２端部７２）と、第１径部よりも外径が小さい第２径部（つまり、第２端部７２以外の部位）とを有している。

（外管）
外管８は、図４Ｂに示すように、内管７の外周面を囲うように配置されている。つまり、外管８は、内周側に内管７が配置され、内管７と共に２重管を構成している。

外管８の内径は、内管７の外径よりも大きい。外管８の空隙１０を構成する範囲（つまり第１端部８１と第２端部８２との間の領域）における外径は、第２端部８２における外径以下である。本実施形態では、外管８は、径が長手方向に一定である。

２重管は、第１端部及び第２端部のうち、一方の端部が排気の流動方向上流側の第１流路（つまり、第１配管５Ａ）に接続すると共に、他方の端部が排気の流動方向下流側の第２流路（つまり、第２配管５Ｂ）に接続することにより、内管７を介して第１流路と第２流路とを結ぶ第１排気流路１２を構成可能である。

外管８は、内管７の外周面にそれぞれ連結される第１端部８１及び第２端部８２を有する。第１端部８１及び第２端部８２の径は等しい。なお、外管８の第２端部８２は、消音器３の端部を構成している。

また、内管７と外管８との間には空隙１０が設けられ、第２端部８２において、内管７に外管８と接続する開口１１Ａ，１１Ｂが設けられると共に、空隙１０が開口１１Ａ，１１Ｂを介して第１排気流路１２に通じるように構成されている。

第１端部８１の内側には、後述する介在物９が配置されている。つまり、第１端部８１の近傍において、内管７と外管８との間が、内管７の外周面と外管８の内周面との間に挟み込まれた介在物９により閉塞されている。

一方、第２端部８２は、内管７の固定部７２Ａにおける外周面のうち、２つの凹部７２Ｂ，７２Ｃ以外の部分に溶接によって直接固定されている。また、外管８の第２端部８２は、内管７の第２端部７２よりも軸方向外側に延伸している。

つまり、内管７の第１範囲において、内管７の外周面と外管８の内周面とが接すると共に、内管７と外管８とが接合されることで、内管７と外管８との間が閉塞されている。また、内管７の第２範囲において、内管７の外周面と外管８の内周面との間に空隙１０の一部が構成されている。

内管７の第２径部（つまり、第２端部７２以外の部位）の外周面と外管８の内周面との間には、空隙１０の一部に相当する共鳴室１０Ａが構成されている。また、内管７の第２の外周面（つまり、凹部７２Ｂ，７２Ｃ）と外管８の内周面との間に、空隙１０の一部に相当する共鳴管１０Ｂが構成されている。

開口１１Ａ，１１Ｂは共鳴管１０Ｂの一端に位置し、開口１１Ａ，１１Ｂを介して共鳴管１０Ｂが第１排気流路１２に通じると共に、共鳴管１０Ｂを介して共鳴室１０Ａが第１排気流路１２に通じることにより、共鳴管１０Ｂ及び共鳴室１０Ａがヘルムホルツ共鳴器として機能するように構成されている。

さらに、消音器３は、複数の連通孔７３Ａ，７３Ｂを介して第１排気流路１２と空隙１０とが連結されていることにより、サイドブランチ型消音器として機能するように構成されている。

また、消音器３を含む排気流路構成部材によって構成される第２排気流路において気柱共鳴が発生する場合、第２排気流路内で発生する定常波の腹部に対応する位置に開口１１Ａ，１１Ｂは配置される。

（介在物）
介在物９は、内管７の第１端部７１における外周面と、外管８の第１端部８１における内周面との間に挟み込まれた緩衝材である。介在物９は、内管７を外管８の内周面に連結する２つの連結部の１つを構成している。

介在物９は、図４Ｃに示すように、内管７の外周面及び外管８の内周面の周方向全体に沿って配置されている。つまり、介在物９は、内管７と外管８との間の空間を内管７の軸方向に閉塞するように配置されている。

なお、介在物９は、空隙１０のサイドブランチとしての機能が失われない範囲で、周方向の一部に開口が設けられていてもよい。この開口の大きさを調節することで、共鳴の特性周波数を調整できる。

介在物９は、後述するサイドブランチとしての空隙１０を形成でき、かつ少なくとも内管７又は外管８に対して摺動することができるものであれば限定されない。介在物９としては、通気性を有する、例えば金属製のワイヤメッシュが好適である。

（空隙）
空隙１０は、内管７の外周面、外管８の内周面、固定部７２Ａ、及び介在物９によって画定された半密閉空間である。

空隙１０は、第１連通孔７３Ａ及び第２連通孔７３Ｂと、２つの凹部７２Ｂ，７２Ｃとによって、内管７の内部と連通している。空隙１０は、特定の周波数の音量を低減する。空隙１０の特性周波数は、第１連通孔７３Ａ及び第２連通孔７３Ｂの位置の変更によって、調整することができる。

（内管、外管、及び空隙の関係）
図４Ｂに示すように、空隙１０の断面積Ｓ２は、内管７の中空部分の断面積Ｓ１以下である。

また、外管８に対し強度が低くてもよい内管７の平均肉厚（つまり内管７を構成する板材の平均厚み）は、外管８の平均肉厚（つまり外管８を構成する板材の平均厚み）以下とするとよい。なお、本実施形態では、内管７と外管８とは、互いの中心軸が一致するように配置されているが、これらの中心軸は必ずしも一致しなくてもよい。

内管７の軸方向における空隙１０の端部とこの端部に最も近接する連通孔との距離、及び連通孔同士の距離は、互いに異なっている。つまり、内管７の第１端部７１と第１連通孔７３Ａとの距離と、第１連通孔７３Ａと第２連通孔７３Ｂとの距離と、第２連通孔７３Ｂと内管７の第２端部７２までの距離とは、互いに異なっている。なお、各連通孔７３Ａ，７３Ｂの内管７の周方向における位置は特に限定されない。

［１−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）第１排気流路１２と連通された空隙１０によってサイドブランチ型消音器が構成されるので、複数の周波数での消音が可能となる。

（１ｂ）空隙１０に連通する開口１１Ａ，１１Ｂが内管７の第２端部７２に設けられることによって、ヘルムホルツ共鳴による消音とサイドブランチによる消音とを両立させることができる。

（１ｃ）空隙１０の断面積が内管７の中空部分の断面積以下であり、また、外管８の空隙１０を構成する範囲における外径が第２端部８２における外径以下であるので、消音器３の外径を小さくして省スペース化を図ることができる。また、消音器３の曲げ加工が可能になるため、消音器３の配置の自由度が高められる。

（１ｃ）内管７の軸方向に離間した位置に複数の連通孔７３Ａ，７３Ｂが設けられることで、対応周波数の異なる複数のサイドブランチを空隙１０に形成できる。そのため、より多くの周波数に対し消音効果を発揮させることができる。

ここで、図５Ａに、連通孔７３Ａ，７３Ｂに相当する複数の連通孔が形成されていない排気管１０３の構成と、この排気管１０３における音圧とを示す。図５Ｂに、複数の連通孔７３Ａ，７３Ｂが形成された消音器３と、この消音器３における音圧とを示す。
第２排気流路で気柱共鳴が発生する場合、図５Ｂの消音器３において第２連通孔７３Ｂが排気システム１で発生する１次モードの定常波Ｄ１の腹に位置し、第１連通孔７３Ａが２次モードの定常波Ｄ２の腹に位置することで、より確実に消音効果が得られる。

（１ｄ）外管８と内管７とを接合する代わりに外管８と内管７との間に介在物９を配置することで、内管７と外管８との熱膨張の差が発生した際に、外管８が内管７に対して軸方向にスライドできる。そのため、内管７と外管８との連結部分における応力集中が抑制される。その結果、亀裂の発生が抑制できる。

［２．第２実施形態］
［２−１．構成］
図６に示す消音器１３は、図１の消音器３に代わって排気システム１に使用される。消音器１３は、内管７と、外管８と、介在物９とを備える。消音器１３は、二重管構造を有する。

消音器１３の内管７、外管８及び介在物９は、以下に説明する点を除き、図２Ａ，２Ｂの消音器３と同様のものであるため、これらの部材についての詳細な説明については省略する。

本実施形態では、外管８の第２端部８２が全周にわたって内管７に溶接されている。つまり、内管７は、第２端部７２において、凹部７２Ｂ，７２Ｃを有さない。内管７の第２端部７２の外形は円状である。

このように、消音器１３は、図２Ａ，２Ｂの消音器３と異なり、開口１１Ａ，１１Ｂを有しない。消音器１３には共鳴管１０Ｂが構成されないので、消音器１３は、ヘルムホルツ共鳴器としては機能せず、サイドブランチ型消音器としてのみ機能する。

［２−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（２ａ）第１排気流路１２と連通された空隙１０によってサイドブランチ型消音器が構成されるので、複数の周波数での消音が可能となる。

［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（３ａ）上記実施形態の消音器３，１３において、内管７は、単一の連通孔を有してもよい。また、内管７は、内管７の軸方向に離間した位置に設けられた３つ以上の連通孔を有してもよい。

（３ｂ）上記実施形態の消音器３において、固定部７２Ａは、図７Ａに示すように、単一の開口１１Ｂ（つまり凹部７２Ｃ）を有してもよい。また、固定部７２Ａは、凹部の代わりに、図７Ｂに示す断面が弦状の平坦部７２Ｄ，７２Ｅ、又は図７Ｃに示す径方向外側に突出する凸部７２Ｆ，７２Ｇを有してもよい。

（３ｃ）上記実施形態の消音器３，１３は、必ずしも介在物９を備えなくてもよい。つまり、内管７の２つの連結部は、どちらも外管８の内周面に固定された固定部であってもよい。具体的には、内管７の第１端部７１は、介在物９によって外管８の第１端部８１に連結される代わりに、第１端部８１に直接固定されていてもよい。この場合、空隙１０は、内管７の外周面、外管８の内周面、及び２つの固定部によって画定される。

（３ｄ）上記実施形態の消音器３，１３において、内管７の第２端部７２と外管８の第２端部８２との間に、介在物が挟み込まれてもよい。つまり、内管７の外周面と外管８の内周面との間に介在物が挟み込まれることにより、内管７と外管８との間が閉塞されてもよい。

（３ｅ）上記実施形態の消音器３，１３において、外管８の空隙１０を構成する範囲における外径は、必ずしも第２端部８２における外径以下でなくてもよい。また、空隙１０の断面積は、必ずしも内管７の中空部分の断面積以下でなくてもよい。

（３ｆ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

［４．実施例］
次に、本開示の効果を確認するために行った実施例１、２と比較例１との比較について説明する。

比較例１は、図２Ｂの消音器３において、内管７の連通孔を無しとしたものである。実施例１は、図２Ｂの消音器３において、内管７の連通孔の数を１つとしたものである。実施例２は、内管７が２つの連通孔を有する図２Ｂの消音器３である。比較例１と実施例１、２とにおける、周波数（横軸）と消音量（縦軸）との関係を、図８Ａ，８Ｂ，８Ｃに示す。

比較例１は、空隙１０を内管７に接続した共鳴室として機能させるものである。そのため、図８Ａに示されるように、消音される周波数（つまり消音のピーク）が１つのみである。

これに対し、実施例１では、図８Ｂに示されるように、空隙１０がサイドブランチとして機能するため、複数の周波数に対して消音効果を発揮することができる。なお、図８Ｂ中の最も低い（グラフ中左端の）周波数帯では、ヘルムホルツ共鳴による消音効果とサイドブランチによる消音効果とが合成されている。

さらに、内管７が有する連通孔の数を増やすと、図８Ｃに示すように、消音効果の生じる周波数を増やすことができる。

１…排気システム、２…触媒コンバータ、３，１３…消音器、４…メインマフラ、
５Ａ…第１配管、５Ｂ…第２配管、５Ｃ…第３配管、７…内管、８…外管、
９…介在物、１０…空隙、１０Ａ…共鳴室、１０Ｂ…共鳴管、１１Ａ，１１Ｂ…開口、
１２…排気流路、７１…第１端部、７２…第２端部、７２Ａ…固定部、
７２Ｂ，７２Ｃ…凹部、７２Ｄ，７２Ｅ…平坦部、７２Ｆ，７２Ｇ…凸部、
７３Ａ…第１連通孔、７３Ｂ…第２連通孔、８１…第１端部、８２…第２端部。

Claims (15)

1. 筒状の内管と、
   内周側に前記内管が配置され、前記内管と共に２重管を構成する筒状の外管と、
   を備え、
   前記２重管の第１端部及び前記２重管の第２端部のうち、一方の端部が排気の流動方向上流側の第１流路に接続すると共に、他方の端部が排気の流動方向下流側の第２流路に接続することにより、前記内管を介して前記第１流路と前記第２流路とを結ぶ第１排気流路を構成可能であり、
   前記内管と前記外管との間には空隙が設けられ、前記第２端部において、前記空隙に前記内管の前記第２端部を連通させる開口が設けられると共に、前記空隙が前記開口を介して前記第１排気流路に通じるように構成され、
   前記内管は、前記第２端部において、
   第１の外周面を有する第１範囲と、
   前記開口を構成すると共に、前記第１の外周面よりも内側に位置する第２の外周面を有する第２範囲と、
   を有し、
   前記第１範囲において、前記第１の外周面と前記外管の内周面とが接するように構成され、
   前記第２範囲において、前記第１の外周面と前記外管の内周面との間に前記空隙の一部が構成され、
   前記内管の外周面には、前記内管と前記空隙とを連通させる複数の連通孔が前記内管の軸方向に離間して設けられ、
   前記複数の連通孔のうち前記第１端部に最も近接する第１連通孔と前記第１端部との距離と、前記複数の連通孔のうち前記第２端部に最も近接する第２連通孔と前記第１連通孔との距離と、前記第２連通孔と前記第２端部までの距離とは、互いに異なっている、消音器。
2. 請求項１に記載の消音器であって、
   前記内管は、
   第１径部と、
   前記第１径部よりも外径が小さい第２径部と、
   を有し、
   前記第２径部の外周面と前記外管の内周面との間には、前記空隙の一部に相当する共鳴室が構成され、
   前記第１径部は、前記第１範囲及び前記第２範囲を含み、
   前記第２の外周面と前記外管の内周面との間に、前記空隙の一部に相当する共鳴管が構成され、
   前記開口は前記共鳴管の一端に位置し、前記開口を介して前記共鳴管が前記第１排気流路に通じると共に、前記共鳴管を介して前記共鳴室が前記第１排気流路に通じることにより、前記共鳴管及び前記共鳴室がヘルムホルツ共鳴器として機能するように構成され、
   前記複数の連通孔を介して前記第１排気流路と前記空隙とが連結されることにより、サイドブランチ型消音器として機能するように構成される、消音器。
3. 請求項１又は請求項２に記載の消音器であって、
   前記外管の前記空隙を構成する範囲における外径は、前記外管の前記第２端部における外径以下である、消音器。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の消音器であって、
   前記消音器を含む排気流路構成部材によって構成される第２排気流路において気柱共鳴が発生する場合、前記第２排気流路内で発生する定常波の腹部に対応する位置に前記開口が配置される、消音器。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の消音器であって、
   前記第１範囲において、前記第１の外周面と前記外管の内周面とが接すると共に、前記内管と前記外管とが接合される、消音器。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の消音器であって、
   前記第１端部の近傍において、前記内管と前記外管との間が、前記内管の外周面と前記外管の内周面との間に挟み込まれた介在物により閉塞される、消音器。
7. 請求項６に記載の消音器であって、
   前記介在物は、ワイヤメッシュである、消音器。
8. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の消音器であって、
   前記第２端部の近傍において、前記第１の外周面と前記外管の内周面とが接すると共に、前記内管と前記外管とが接合される、消音器。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の消音器であって、
   前記消音器を含む排気流路構成部材によって構成される第２排気流路において気柱共鳴が発生する場合、前記第２排気流路内で発生する定常波の腹部に対応する位置に前記複数の連通孔が配置される、消音器。
10. 筒状の内管と、
    内周側に前記内管が配置され、前記内管と共に２重管を構成する筒状の外管と、
    を備え、
    前記２重管の第１端部及び前記２重管の第２端部のうち、一方の端部が排気の流動方向上流側の第１流路に連続すると共に、他方の端部が排気の流動方向下流側の第２流路に接続することにより、前記内管を介して前記第１流路と前記第２流路とを結ぶ第１排気流路を構成可能であり、
    前記内管と前記外管との間には空隙が設けられ、前記第２端部において、前記内管の外周面と前記外管の内周面とが接するように構成されるか、又は前記内管の外周面と前記外管の内周面との間に介在物が挟み込まれることにより、前記内管と前記外管との間が閉塞されるように構成され、
    前記内管の外周面には、前記内管と前記空隙とを連通させる複数の連通孔が前記内管の軸方向に離間して設けられ、
    前記複数の連通孔のうち前記第１端部に最も近接する第１連通孔と前記第１端部との距離と、前記複数の連通孔のうち前記第２端部に最も近接する第２連通孔と前記第１連通孔との距離と、前記第２連通孔と前記第２端部までの距離とは、互いに異なっている、消音器。
11. 請求項１０に記載の消音器であって、
    前記第２端部において、前記内管の外周面と前記外管の内周面とが接すると共に、前記内管と前記外管とが接合される、消音器。
12. 請求項１０又は請求項１１に記載の消音器であって、
    前記第１端部の近傍において、前記内管と前記外管との間が、前記内管の外周面と前記外管の内周面との間に挟み込まれた介在物により閉塞される、消音器。
13. 請求項１０又は請求項１１に記載の消音器であって、
    前記第１端部の近傍において、前記内管の外周面と前記外管の内周面とが接すると共に、前記内管と前記外管とが接合される、消音器。
14. 請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載の消音器であって、
    前記消音器を含む排気流路構成部材によって構成される第２排気流路において気柱共鳴が発生する場合、前記第２排気流路内で発生する定常波の腹部に対応する位置に前記複数の連通孔が配置される、消音器。
15. 請求項１０から請求項１４のいずれか１項に記載の消音器であって、
    前記空隙の断面積は、前記内管の中空部分の断面積以下である、消音器。

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