JPH09203310A - 自動二輪車用消音器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 エンジンの排気口に接続した筒形消音器
５４の内部を、長手方向に第１の膨張室６４と共鳴室６
５と第２の膨張室６６とにこの順に区画し、第１の膨張
室６４と第２の膨張室６６とを、共鳴室６５を貫通した
第１連通管７１で連通し、一方、共鳴室６５を第１の膨
張室６４又は第２の膨張室６６に連通した。 【効果】 ２つの膨張室の間に共鳴室を配置し、共鳴室
を貫通した連通管で２つの膨張室を連通するので、消音
器の限られたスペースにおいて、２つの膨張室を連通す
るための連通管を最適な長さに設定でき、消音効果を十
分に高めた膨張型と共鳴型を組合せた自動二輪車用消音
器を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動二輪車用消音器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動二輪車用消音器は、複数段の
膨張室を連設した膨張型消音器が、多く用いられる。膨
張型消音器は、排気を連通管によって各膨張室に導き、
膨張・拡散することによって、音エネルギーを減衰させ
るものである。連通管は膨張室に比較して小径にし、且
つ音響上所定の長さにする必要がある。連通管を細くす
るほど、消音性能は向上するが、排気抵抗が大きくなる
ので、膨張型消音器だけで消音する場合、エンジン出力
の効率を高めるためには、膨張室の容量を大きくする必
要がある。

【０００３】一方、自動車用消音器として、例えば、特
開平４−４１９１１号公報「エンジンの排気装置」の技
術が知られており、同技術は上記公報の第１図及び第５
図に示されるように、マフラ５（番号は公報に記載され
たものを引用した。以下同じ。）の内部を、長手方向に
前段の拡張室（膨張室に相当）１２と中央段の拡張室１
１と後段のレゾネータ室１０とに区切って構成したとこ
ろの、膨張型と共鳴型の組合せ消音器であり、上記膨張
型のみの消音器よりも排気抵抗が小さい。マフラ５に入
った排気は、排気管２→中央段の拡張室１１→パイプ１
４→前段の拡張室１２→テールパイプ６の経路で流れ
る。このため、排気管２は前段の拡張室１２を貫通し、
テールパイプ６は中央段の拡張室１０及び後段のレゾネ
ータ室１１を貫通する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の自動車用消
音器を、自動二輪車用消音器として使用することも考え
られるが、前段の拡張室１２と中央段の拡張室１１とを
隣接した構成であり、２つの拡張室１１，１２を連通す
るパイプ１４を、限られたスペースにおいて常に最適な
長さに設定できるものではない。このため、消音器は消
音効果を十分に高めることが困難である。

【０００５】そこで本発明の目的は、消音器の限られた
スペースにおいて、２つの膨張室を連通するための連通
管を最適な長さに設定でき、消音効果を十分に高めるこ
とのできる、膨張型と共鳴型を組合せた自動二輪車用消
音器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１記載の発明は、エンジンの排気口に接続した
筒形消音器の内部を、長手方向に第１の膨張室と共鳴室
と第２の膨張室とにこの順に区画し、前記第１の膨張室
と第２の膨張室とを、前記共鳴室を貫通した連通管で連
通し、一方、前記共鳴室を第１の膨張室又は第２の膨張
室に連通したことを特徴とする。ここで、第１・第２の
膨張室は排気を導き、膨張・拡散することによって、音
エネルギーを減衰させるものである。共鳴室は一種の共
鳴作用を行わせることによって、音エネルギーを減衰さ
せるものである。

【０００７】２つの膨張室の間に共鳴室を配置し、共鳴
室を貫通した連通管で２つの膨張室を連通するので、消
音器の限られたスペースにおいて、２つの膨張室を連通
するための連通管を最適な長さに設定でき、消音効果を
十分に高めることのできる、膨張型と共鳴型を組合せた
自動二輪車用消音器を提供することができる。

【０００８】また、第１の膨張室及び第２の膨張室を貫
通する連通管がないので、膨張室の性能に影響を及ぼす
室内容積を増大することができ、このため、消音効果が
高まる。

【０００９】更に、第１の膨張室と共鳴室と第２の膨張
室との間を区画する２つの区画板を前後入れ替えるだけ
で、共鳴室と連通する膨張室を前後入れ替えることがで
きる。このため、消音器の排気音特性を考慮して、共鳴
室と連通する膨張室を前後どちらにするか、自由に設定
できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面に
基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、
「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向
に従い、Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌは左側、Ｒは右側
を示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。図
１は本発明に係る自動二輪車の側面図であり、自動二輪
車１は車体フレーム２と、この車体フレーム２を覆うボ
ディカバー３と、車体フレーム２に取付けられたエンジ
ン４、前輪５、後輪６、燃料タンク７、シート８、排気
装置５０等からなる。

【００１１】車体フレーム２はヘッドパイプ１１と、ヘ
ッドパイプ１１から後下方に延出された側面視略逆Ｌ字
状のメインフレーム１５と、このメインフレーム１５の
後部上部から後方に延出されシート８を載置するための
シートレール１６とを主要構成とする。ヘッドパイプ１
１は、このヘッドパイプ１１に操向可能に支承されたフ
ロントフォーク１２と、このフロントフォーク１２に連
結されたハンドル１３とを備え、前記フロントフォーク
１２は下端部に前輪５を懸架する。

【００１２】メインフレーム１５の前部に配置したエン
ジン４は、それの前部を、フロントフォーク１２から後
下方に延出したダウンチューブ１７に取付け、後部を、
メインフレーム１５の後部下部に取付けたものである。
メインフレーム１５は後部下部に後輪用スイングアーム
２１を上下揺動可能に取付け、このスイングアーム２１
は後端部に後輪６を懸架する。２２はリヤサスペンショ
ンであり、スイングアーム２１を支える。

【００１３】ボディカバー３は、前輪５の上部を覆うた
めのフロントフェンダ２４と、シートレール１６の下部
に配置し後輪６の上部を覆うための図示せぬリヤフェン
ダと、シート８下方且つシートレール１６の両側に配置
したリヤカウル２６と、このリヤカウル２６の前部から
前方へ延出したサイドカバー２７とからなる。なお、燃
料タンク７はメインフレーム１５の上部水平部分を跨い
で取付けられる。４１はエアクリーナ、４２はキャブレ
タ、４３はエンジン４の下部に取付けたオイルパン、４
４は後輪６を駆動するためのドライブチェーンである。

【００１４】図２は本発明に係る自動二輪車の排気装置
の側面図であり、４気筒エンジン４は、前部上部に且つ
左右１列に配列した４つの排気口４ａ…（…は複数を示
す。以下、同じ。）を備える。排気装置５０は、エンジ
ン４の各排気口４ａ…から４つの前部排気管５１…を、
エンジン４の下方を迂回させて延出し、これら前部排気
管５１…の出口を１個の集合筒５２で集合し、この集合
筒５２を、後部排気管５３を介して消音器５４に接続し
た構成である。後部排気管５３は立上り部５３ａを含
む。消音器５４は後輪６より高位置に配置し、シートレ
ール１６に固定したものである。上記メインフレーム１
５は後部下部にハンガプレート５６を備え、このハンガ
プレート５６はエンジン４並びに排気装置５０を取付け
る部材である。

【００１５】図３は本発明に係る自動二輪車の排気装置
の平面図であり、スイングアーム２１はクロスアーム２
１ａから前方へ前サイドアーム２１ｂ，２１ｂを延出
し、後方へ後サイドアーム２１ｃ，２１ｃを延出してな
る、平面視略Ｈ形状部材である。前サイドアーム２１
ｂ，２１ｂの前端部は、揺動軸２１ｄにてメインフレー
ム１５の後部に上下揺動可能に支持される。揺動軸２１
ｄはスイングアーム２１の揺動支点となる。

【００１６】前部排気管５１は、前端部に入口フランジ
５１ａを備え、後端部（出口）が集合筒５２（集合筒５
２は車幅中心から右寄りに配置されている。）に接続す
る。集合筒５２から後部排気管５３が延出し、この後部
排気管５３はクロスアーム２１ａと揺動軸２１ｄとの間
のスペースＳまで延出し、更に、このスペースＳから立
上り部５３ａを立上げ、後輪６の右側に配置された消音
器５４に接続する。なお、４６はステップ、４７はブレ
ーキペダルである。

【００１７】図４は本発明に係る自動二輪車の排気装置
の斜視図であり、排気装置５０の全体姿を示す。集合筒
５２並びに消音器５４は車体右側にあり、立上り部５３
ａはスイングアーム２１の揺動支点（揺動軸２１ｄ位
置）近傍且つ車幅中心近傍位置を通る。このため、立上
り部５３ａは正面視逆く字状を呈する。後部排気管５３
は、立上り部５３ａの途中で且つスイングアーム２１の
下側で分割可能であり、ソケット５５にて接続する。こ
のソケット５５は、立上り部５３ａの直管部に設けら
れ、図示しないバンドにて締付けるものであって、バン
ドを締付けるための締付ボルトを、作業が容易な位置に
配置する。

【００１８】図５は本発明に係る消音器の断面図であ
り、消音器５４は、内筒６１の内部を、長手方向に第１
の膨張室６４と共鳴室６５と第２の膨張室６６とにこの
順に区画し、第１の膨張室６４と第２の膨張室６６と
を、共鳴室６５を貫通した第１連通管７１で連通し、一
方、共鳴室６５を第１の膨張室６４に連通したところ
の、膨張型と共鳴型の組合せからなる複合消音器であ
る。

【００１９】詳しくは、消音器５４は、円筒形の内筒６
１と、この内筒６１の両端部に接続したガス入口部６２
及びガス出口部６３と、内筒６１内を長手方向に３つの
室（第１の膨張室６４、共鳴室６５、第２の膨張室６６
からなる。）に区画する第１区画板６７及び第２区画板
６８と、ガス出口部６３と第２の膨張室６６との間を区
画する第３区画板６９と、第１の膨張室６４と第２の膨
張室６６とを連通する第１連通管７１と、第２の膨張室
６６からガス出口部６３を通り且つガス出口部６３から
突出した排出管７２と、第１の膨張室６４と共鳴室６５
とを連通する第２連通管７３と、内筒６１をガス入口部
６２からガス出口部６３にかけて覆う外筒７４とからな
る。

【００２０】第１の膨張室６４は膨張室の役割を果た
し、共鳴室６５及び第２連通管７３はヘルムホルツ型共
鳴室（レゾネータ）の役割を果たし、第２の膨張室６６
は膨張室の役割を果たす。第１・第２連通管７１，７３
並びに排出管７２は、内筒６１内に配置する。第１連通
管７１は、第１の膨張室６４から共鳴室６５を通って第
２の膨張室６６と連通することにより、第１の膨張室６
４内では第２連通管７３と長手方向にオーバーラップ
し、第２の膨張室６６内では排出管７２と長手方向にオ
ーバーラップする。なお、７５及び７６はグラスウール
等の吸音材である。

【００２１】次に、上記構成の排気装置５０の作用を図
２及び図５に基づき説明する。図２に示すように、エン
ジン４の各排気口４ａ…から排出された排気は前部排気
管５１…→集合筒５２→後部排気管５３→消音器５４の
経路で流れる。そして、図５に示すように、消音器５４
のガス入口部６２から入った排気は、この図の白抜き矢
印のように第１の膨張室６４→第１連通管７１→第２の
膨張室６６→排出管７２の経路で流れた後、大気に排出
する。

【００２２】また、上記消音器５４を通過する排気の排
気音は、ガス入口部６２、第１膨張室６４及び第１連通
管７１を通る際の膨張・拡散作用により減衰（消音）す
るとともに、共鳴室６５及び第２連通管７３の共鳴作用
により特定周波数成分が打ち消されて減衰し、更に、第
１連通管７１、第２の膨張室６６及び排出管７２を通る
際の膨張・拡散作用により減衰する。なお、膨張型消音
器の消音効果は、膨張室の容積、膨張室と連通管との断
面積比、膨張室の前後の連通管の長さの要因によって、
影響を受ける。

【００２３】このように、消音器５４は、排気音を共鳴
作用による減衰効果と、膨張作用による減衰効果との、
複合効果で減衰（消音）させることができる。このた
め、消音器５４は膨張作用だけで消音効果を高める場合
のように、第１連通管７１の径を極端に小さくする必要
がないので、圧力損失が少なく、効率良くエンジン出力
を得ることができる。また、第１連通管７１は、共鳴室
６５を貫通して第１膨張室６４と第２膨張室６６とを連
通するので、長さの制限を受けにくい。このため、第１
連通管７１は、排気音の周波数成分等に基づき、第１・
第２膨張室６４，６６の消音効果を十分に高めるための
最適な長さに設定可能である。更に、共鳴室６５は室内
容量や、第２連通管７３の径、長さを変えることで、任
意の特定周波数の排気音を減衰させることができ、ま
た、排気音の音色を自由に設定することもできる。

【００２４】次に、上記消音器５４の変形例を図６に基
づき説明する。図６（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る消音
器の変形例図であり、各変形例の構成を模式的に示す。
なお、特に説明しない構成については、上記図５に示す
消音器５４と同構成である。

【００２５】（ａ）の消音器５４は、上記第２連通管７
３を設ける代りに、第１区画板６７に孔６７ａを開けた
構成である。（ｂ）の消音器５４は、第２連通管７３を
設ける代りに、共鳴室６５内で第１連通管７１の途中に
孔７１ａを開けた構成である。（ｃ）の消音器５４は、
共鳴室６５と第２の膨張室６６とを第２連通管７３で連
通した構成である。詳しくは、第１区画板６７と第２区
画板６８とを前後入れ替えるだけで、共鳴室６５と連通
する膨張室６４，６６を前後入れ替えることができる。
このため、消音器５４は排気音特性を考慮して、共鳴室
６５と連通する膨張室６４，６６を前後どちらにする
か、自由に設定できる。（ｄ）の消音器５４は、共鳴室
６５と第２の膨張室６６との間に第３の膨張室８１を設
けた構成であり、第２の膨張室６６と第３の膨張室８１
とを第３連通管８２で連通する。このように消音器５４
は、膨張室を共鳴室６５の前や後に複数連設すること
で、消音効果を一層高めることができる。

【００２６】なお、上記実施の形態において、多気筒エ
ンジン４は４気筒に限定するものではない。そして、排
気装置５０はエンジン４の気筒数に合せて前部排気管５
１…の数量が変わることになる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１記載の発明は、筒形消音器の内部を、長
手方向に第１の膨張室と共鳴室と第２の膨張室とにこの
順に区画し、第１の膨張室と第２の膨張室とを、共鳴室
を貫通した連通管で連通し、一方、共鳴室を第１の膨張
室又は第２の膨張室に連通したことにより、２つの膨張
室の間に共鳴室を配置し、共鳴室を貫通した連通管で２
つの膨張室を連通するので、消音器の限られたスペース
において、２つの膨張室を連通するための連通管を最適
な長さに設定でき、消音効果を十分に高めることのでき
る、膨張型と共鳴型を組合せた自動二輪車用消音器を提
供することができる。

【００２８】また、第１の膨張室及び第２の膨張室を貫
通する連通管がないので、膨張室の性能の影響を及ぼす
室内容積を増大することができ、このため、消音効果が
高まる。

【００２９】更に、第１の膨張室と共鳴室と第２の膨張
室との間を区画する２つの区画板を前後入れ替えるだけ
で、共鳴室と連通する膨張室を前後入れ替えることがで
きる。このため、消音器の排気音特性を考慮して、共鳴
室と連通する膨張室を前後どちらにするか、自由に設定
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動二輪車の側面図

【図２】本発明に係る自動二輪車の排気装置の側面図

【図３】本発明に係る自動二輪車の排気装置の平面図

【図４】本発明に係る自動二輪車の排気装置の斜視図

【図５】本発明に係る消音器の断面図

【図６】本発明に係る消音器の変形例図

【符号の説明】

１…自動二輪車、４…多気筒エンジン、４ａ…排気口、
５０…排気装置、５１…前部排気管、５２…集合筒、５
３…後部排気管、５４…消音器、６１…内筒、６２…ガ
ス入口部、６３…ガス出口部、６４…第１の膨張室、６
５…共鳴室、６６…第２の膨張室、６７…第１区画板、
６８…第２区画板、６９…第３区画板、７１…第１連通
管、７２…排出管、７３…第２連通管、８１…第３の膨
張室、８２…第３連通管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの排気口に接続した筒形消音器
   の内部を、長手方向に第１の膨張室と共鳴室と第２の膨
   張室とにこの順に区画し、前記第１の膨張室と第２の膨
   張室とを、前記共鳴室を貫通した連通管で連通し、一
   方、前記共鳴室を第１の膨張室又は第２の膨張室に連通
   したことを特徴とする自動二輪車用消音器。