JP2002089230A

JP2002089230A - 排気消音器の流出パイプ

Info

Publication number: JP2002089230A
Application number: JP2000285335A
Authority: JP
Inventors: Yukimare Morinaga; 幸希森永; Makoto Tanikake; 誠谷掛
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2000-09-20
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2002-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】排気消音器に組付けられる流出パイプは、排
気抵抗を出来るだけ少なくしつつ、音質の点でも改善さ
れていなければならない。【解決手段】上述の要請に応えるために、パイプ部材
１３に流入部１７と流通部１８を設けると共に、流入部
１７と流通部１８を接続パイプ１９で滑らかにつないで
ある。そして、流入部のパイプ外周部には多数の通気孔
２２を明け、また、端蓋板２０にも多数の通気孔２１を
明けてある。さらに、流入部１７の内径を流通部１８の
内径よりも拡大して、流入部１７内の流路面積（直径Ｄ
２）を流通部１８の内径に見合った値に設定してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】内燃機関の排気消音器は、そ
の内部の背圧ができるだけ低くなるように、かつ、消音
機能が高まるように、排気の流出パイプに工夫を施す必
要がある。本発明は、このような技術分野に属してい
る。

【０００２】

【従来の技術】本発明に関係の深い先行技術としては、
特開平８−４９５２１号公報に記載されたものがある。
その要点は、図４に記載してある。ケーシング１内に大
径孔２を有する抵抗板３が取り付けられ、それによって
拡張室４、５が形成されている。拡張室４、５の中央部
には導管６が配置してあり、それには多数の流通穴７が
明けられている。そして、抵抗板３によって導管６は左
右に連通することなく区分されている。

【０００３】導管６に入った排気ガスは、流通穴７から
拡張室４へ流れ、このときの膨張現象で消音がなされ
る。その後、大径穴２から次の拡張室５へ流入し、再び
流通穴７から導管６内に流入して、消音機能を果たしな
がら外部あるいは排気管へ流出される。なお、流出管８
の内径は導管６のそれよりも小さく設定してあるが、こ
こにはそれに関する記載は何もなされていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】抵抗板３によって導管
６が閉塞されているので、流通穴７から導管６内に流入
する排気ガスは、図５に示したように、その流入の方向
成分が導管６の軸方向ではなく直径方向に向かおうとす
る傾向が強くなる。これによって、導管６の内壁には符
号９で示したような剥離層が直径方向に大きく形成され
ることとなり、導管６の長手方向に形成されるべき流路
面積が実質的に縮小されることになる。すなわち、実質
的な流路面積は、直径Ｄ１のように非常に縮小されたも
のとなる。また、抵抗板３の中央部近傍には符号１０で
示す淀み域が発生する。この淀み域１０では、圧力が高
く渦流が発生し、排気ガス流に対しては淀んだ領域とな
る。

【０００５】上述のように剥離層による流路面積の減少
は、排気ガスの円滑な流通を阻害するので、拡張室５の
圧力、すなわち消音器の背圧が高くなって内燃機関の排
気効率を低下させることとなる。さらに、排気音の音色
を音感的に心地よいものや、スポーティなものにチュー
ニングすることが行われているが、そのために流出管８
の箇所の長さ、あるいはその内径を適宜選定している。
しかしながら、図４や図５においては、上述のようなチ
ューニングに関する技術的配慮は、何もなされていな
い。

【０００６】

【課題を解決するための手段とその作用】本発明は、上
述のような問題点に注目して発案されたもので、請求項
１の発明は、消音器内部の排気ガスを消音器外の方へ導
くパイプ部材であって、このパイプ部材に流入部と流通
部を形成し、流入部の内径は所定の値とされた流通部の
内径よりも拡大した値に設定され、流入部のパイプ外周
部と端蓋板に複数個の通気孔が明けられていることを特
徴としている。

【０００７】流入部の外周部から流入した排気ガスは、
端蓋板の通気孔からの排気ガス流で後流側へ向きが変え
られる。したがって、流入部における実質的な流路面積
をできるだけ大きくすることができる。こうすることに
よって、流入部における排気ガス流の抵抗が減少し、流
入部の上流側の背圧が低くなる。言い換えると、流入部
の外周から入った排気ガスは、端蓋板の方からの長手方
向の排気ガス流で、向きが矯正されることになって、前
記流路面積が拡大できるのである。同時に、端蓋板にも
通気孔が明けてあるので、流入部全体の流路面積を大き
くすることができて、前記背圧の低下に貢献している。

【０００８】流通部においては、本来、その内径や長さ
を選定することによって、聞き心地のよい音色や、スポ
ーツ感覚に満ちた音色を求めるのであるが、そのために
は、流通部の内径を小さくすることが一般的であり、ま
た、流通部の長さも所定の長さにしなければならない。
このように流通部の内径や長さは、所定の値にあらかじ
め設定されてしまうので、流入部はそこにおける排気ガ
ス流の挙動に適合させて、その内径を拡大する必要があ
る。このような拡大は、流入部内に適正な流路面積とな
る排気ガス流を生じさせ、その流れ状態を円滑に流通部
へ移行させて、流入部から流通部に向かう排気ガス流の
円滑化を図るのである。もしも、流通部に入ってくる排
気ガスの流路面積が、流通部の内径よりも大きいもので
あったならば、流通部の直前において乱流が発生したり
して、前記音色の選定が適正に実現しなくなる。そし
て、同時に背圧の低下が緩慢になる。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１において、流
入部と流通部とは内径が徐々に変化する接続パイプで連
通させてあることを特徴としている。

【００１０】こうすることによって、流入部で設定され
た排気ガス流が、接続パイプの徐々な断面積変化で乱れ
ることなく流通部へ入ってゆき、流通部における音色調
整が良好に果たされる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図１から図３の実施形態に
したがって、本発明をくわしく説明する。符号１１は、
消音器のケーシングである。その中に流入管１２と、排
気ガスを消音器外の方へ導くパイプ部材１３が配置して
ある。ケーシング１１内は拡張室１４とされ、そこに配
置したステー部材１５で、流入管１２とパイプ部材１３
の内側部分がケーシング１１内に固定されている。ステ
ー部材１５の各部の結合は溶接で行っている。流入管１
２の他端は、ケーシング１１の端板を貫通させて溶接さ
れている。また、パイプ部材１３の他端も流入管１２と
同様な構造で溶接がなされている。流入管１２には、多
数の通気孔１６が明けられ、流入管１２に入ってきた排
気ガスは、通気孔１６によって膨張や共鳴がなされて、
消音作用が果たされる。

【００１２】パイプ部材１３は、断面が円形の鋼板製パ
イプで構成され、流入部１７と流通部１８が形成され、
この両者は接続パイプ１９で連通させてある。流通部１
８において音色が選定される。そのために、前述のよう
に、流通部１８の内径や長さがあらかじめ決定されて、
聞き心地の良い音色や、スポーティな音色等が選ばれて
いる。

【００１３】一方、流入部１７の端部には端蓋板２０が
溶接され、多数の通気孔２１が明けられている。また、
流入部１７のパイプ外周部にも多数の通気孔２２が明け
られている。この通気孔２２は、千鳥足状に配列されて
いる。なお、図２においては、通気孔２２は、鋼板の断
面箇所にだけ図示してある。流入部１７と流通部１８を
接続する部分、すなわち接続パイプ１９は、その内径が
徐々に変化する形態で、両部１７、１８が滑らかに接続
してある。

【００１４】流通部１８においては、本来、その内径や
長さを選定することによって、聞き心地のよい音色や、
スポーツ感覚に満ちた音色を求めるのであるが、そのた
めには、流通部１８の内径を背圧との関連に注意して、
小さくすることが一般的である。また、流通部１８の長
さも音色選定に適した所定の長さにしなければならな
い。このように流通部１８の内径や長さは、所定の値に
あらかじめ設定されてしまうので、流入部１７はそこに
おける排気ガス流の挙動に適合させて、その内径を拡大
する必要がある。このような拡大は、流入部１７内に適
正な流路面積となる排気ガス流を生じさせ、その流れ状
態を円滑に流通部１８へ移行させて、流入部１７から流
通部１８に向かう排気ガス流の円滑化を図るのである。
もしも、流通部１８に入ってくる排気ガスの流路面積
が、流通部１８の内径よりも大きいものであったなら
ば、流通部１８の直前において乱流が発生したりして、
前記音色の選定が適正に実現しなくなる。そして、同時
に背圧の低下が緩慢になる。

【００１５】流入部１７内の流通現象は、端蓋板２０の
通気孔２１からパイプ部材１３の長手方向に沿った軸方
向流が得られ、これが通気孔２２からの流入ガス流に複
合的に作用している。通気孔２２から流入した排気ガス
流は、図５で説明した剥離層を形成するのであるが、こ
こでは通気孔２１からのガス流によって、通気孔２２か
らの排気ガスは流入後直ちに軸方向流に変向されるため
に、剥離層の厚さは図２の符号２３のように薄いものと
なる。よって、実質的な流路面積は直径Ｄ２のごとく拡
大されたものとなる。

【００１６】上述のように流路面積（直径Ｄ２）が拡大
されても、剥離層２３がある程度の厚さで存在している
ので、流入部１７の内径を拡大してそこの直径Ｄ２を流
通部１８の内径に適した値にする必要がある。そのよう
な事情で、流入部１７の内径は所定の値とされた流通部
１８の内径よりも拡大した値に設定されている。

【００１７】この実施形態の作用は、上述の説明から明
らかであるが、簡単に説明すると次の通りである。通気
孔２２から流入した排気ガスは、通気孔２１からの軸方
向流によって、ただちに軸方向に変向させられる。した
がって、剥離層２３は極く薄い層圧となり、流路の直径
Ｄ２は大きなものとなる。このような大きな直径Ｄ２に
よって、背圧の低下が図られている。同時に、通気孔が
パイプ外周部と端蓋板の両方に開口させてあるから、通
気孔の合計面積が大きくなり、これによっても背圧の低
下が図られている。

【００１８】流入部１７の内径拡大量は、流路の直径Ｄ
２が流通部１８の内径とほぼ同じか、あるいはそれより
もやや大きくなるように定められており、そのようなガ
ス流が接続パイプ１９で徐々に絞られて、円滑に流通部
１８へ移行してゆく。このような円滑な流れは、消音器
の背圧を低く設定することにとって、有利なことであ
る。

【００１９】図１のパイプ部材１３は、その後端がケー
シング１１外に突き出ているが、図３の場合には、パイ
プ部材１３は消音器内に設置され、「排気ガスを消音器
外の方へ導く機能」を果たしている。同図において、図
１と同じ符号を付けた部材は先に説明したものと同じ機
能を果たしている。符号２４は仕切板であり、これによ
って、拡張室２５、２６が形成されている。また、符号
２７も仕切板であり、それによって、拡張室２８が形成
されている。なお。符号２９は出口管である。

【００２０】このような実施形態においても、パイプ部
材１３が果たす役割は前述のものと同じである。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、流入部の外周側から入
ったガス流が、端蓋板の方からの軸方向流によって変向
され、流入部内の流路直径を大きく設定できるので、流
入部内のガス流は非常に滑らかなものとなり、したがっ
て、流入部上流側の背圧が低くなり、排気効率を高める
のに有効である。そして、流入部の通気孔はトータルと
して大きな流路面積となるので、この面からも背圧の低
い消音器がえられる。

【００２2】流通部の内径や長さは、音質の点からあら
かじめ決定されてしまうのであるが、流入部の内径を流
通部の内径と関連付けて拡大することにより、流入部か
ら流通部への流れを円滑なものにすることができ、この
面からも背圧低下に有利なものとなる。さらに、接続パ
イプで流入部から流通部への流れをより一層滑らかにし
ているので、同様に背圧低下に有効である。

【００２3】流入部の内径拡大量は、前記剥離層の厚さ
との関係で左右される。本発明のように、端蓋板側から
の軸方向流で剥離層が薄くなると、前記内径拡大量は少
なくて済む。このことは、流入部と流通部との内径差が
小さくなることを意味しており、したがって、流入部か
ら流通部への流通が乱れにくい状況となり、背圧を低下
させる点で有利なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す縦断側面図である。

【図２】パイプ部材の一部を拡大して図示した縦断側面
図である。

【図３】他の実施形態を示す簡略的な縦断側面図であ
る。

【図４】従来技術を示す縦断側面図である。

【図５】図４のものの一部を拡大した縦断側面図であ
る。

【符号の説明】

１３パイプ部材１７流入部１８流通部２２、２１通気孔１９接続パイプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】消音器内部の排気ガスを消音器外の方へ
導くパイプ部材であって、このパイプ部材に流入部と流
通部を形成し、流入部の内径は所定の値とされた流通部
の内径よりも拡大した値に設定され、流入部のパイプ外
周部と端蓋板に複数個の通気孔が明けられていることを
特徴とする排気消音器の流出パイプ。
【請求項２】請求項１において、流入部と流通部とは
内径が徐々に変化する接続パイプで連通させてあること
を特徴とする排気消音器の流出パイプ。