特開 2024-85634 消音器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024085634

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】消音器

(51)【国際特許分類】

   F01N 1/02 20060101AFI20240620BHJP

   F01N 1/06 20060101ALI20240620BHJP

【ＦＩ】

F01N1/02 K

F01N1/02 L

F01N1/02 Z

F01N1/06 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022200251

(22)【出願日】2022-12-15

(71)【出願人】

【識別番号】000004765

【氏名又は名称】マレリ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】斎藤 暢仁

(72)【発明者】

【氏名】清水 正道

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 健太

【テーマコード（参考）】

3G004

【Ｆターム（参考）】

3G004BA00

3G004CA06

3G004CA11

3G004FA04

3G004GA01

(57)【要約】

【課題】製造工程の簡素化を可能とする。
【解決手段】消音器１０は、共鳴室としての第六拡張室６０を有する消音器１０である。消音器１０は、第六拡張室６０に挿入され、一端１８ａがインレット管１４と連通する内管１８を備える。内管１８は、内管１８の長手方向に沿った仕切板１１４で内部が第一空間１１０と第二空間１１２とに仕切られた構成を有する。内管１８は、第一空間１１０と第六拡張室６０を連通させる第一開口１２０と、第二空間１１２と第六拡張室６０を連通させる第二開口１２２と、を有する。一端１８ａから第一開口１２０までの第一空間１１０の容積は、一端１８ａから第二開口１２２までの第二空間１１２の容積よりも小さい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

共鳴室を有する消音器であって、
前記共鳴室に挿入され、一端がインレット管と連通する内管を備え、
前記内管は、前記内管の長手方向に沿った仕切板で内部が第一空間と第二空間とに仕切られた構成、又は、第一空間を有する第一管と第二空間を有する第二管とが長手方向に沿って隣接する構成を有し、
前記内管は、前記第一空間と前記共鳴室を連通させる第一開口と、前記第二空間と前記共鳴室を連通させる第二開口と、を有し、
前記一端から前記第一開口までの前記第一空間の容積は、前記一端から前記第二開口までの前記第二空間の容積よりも小さい、
消音器。

【請求項2】

請求項１に記載の消音器であって、
前記内管の他端は封止され、
前記他端から前記第一開口までの長さは、前記他端から前記第二開口までの長さよりも長い、
消音器。

【請求項3】

請求項１に記載の消音器であって、
前記仕切板は、前記内管の横断面において前記第一空間の断面積と前記第二空間の断面積とが同等となるように前記内管の内部を仕切っており、
前記一端から前記第一開口までの距離は、前記一端から前記第二開口までの距離よりも短い、
消音器。

【請求項4】

請求項３に記載の消音器であって、
前記内管の他端は封止され、
前記一端から前記第一開口までの距離は、前記他端から前記第一開口までの距離よりも長い、
消音器。

【請求項5】

請求項１に記載の消音器であって、
前記内管に設けられた前記第一開口と前記第二開口とは、前記内管の長手方向において略同位置に配置され、
前記仕切板は、前記第一空間の容積が前記第二空間の容積よりも小さくなるように前記内管の内部を仕切っている、
消音器。

【請求項6】

請求項１に記載の消音器であって、
前記第一開口の開口面積は、前記第一空間の流路断面積以上であり、前記第二開口の開口面積は、前記第二空間の流路断面積以上である、
消音器。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の消音器であって、
前記内管は、前記インレット管の延長線上に配置されている、
消音器。

【請求項8】

請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の消音器であって、
前記内管は、前記インレット管と接続されている、
消音器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、消音器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、消音構造が示されている。この消音構造は、消音効果を高めるために、排気ガスを導入する排気管が分岐されており、異なる長さの流路が形成されている。各流路は、密閉された共鳴室内に接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】中国特許第１０３２７７１７１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、この消音器にあっては、排気管を分岐するために、排気管と分岐管とのそれぞれに連通穴を形成し、排気管の連通穴と分岐管の連通穴とを連結管で連結する必要がある。また、排気管及び分岐管のそれぞれを、共鳴室を区画する区画壁に挿通する必要がある。さらに、例えば排気管及び分岐管を区画壁に固定するためには、排気管及び分岐管のそれぞれを区画壁に溶接する必要がある。

【0005】

このように、この消音器は、製造工程が複雑化するという問題があった。

【0006】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、製造工程の簡素化を可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のある態様の消音器は、共鳴室を有する消音器であって、前記共鳴室に挿入され、一端がインレット管と連通する内管を備え、前記内管は、前記内管の長手方向に沿った仕切板で内部が第一空間と第二空間とに仕切られた構成、又は、第一空間を有する第一管と第二空間を有する第二管とが長手方向に沿って隣接する構成を有し、前記内管は、前記第一空間と前記共鳴室を連通させる第一開口と、前記第二空間と前記共鳴室を連通させる第二開口と、を有し、前記一端から前記第一開口までの前記第一空間の容積は、前記一端から前記第二開口までの前記第二空間の容積よりも小さい。

【発明の効果】

【0008】

上記態様において、第一空間と第二空間とを有する内管を共鳴室に挿入することで、消音器を製造できるので、製造工程の簡素化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の第一実施形態に係る消音器を上方から見た一部透明図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。

【図3】図３は、バッフルプレートを示す図である。

【図4】図４は、他のバッフルプレートを示す図である。

【図5】図５は、図１の要部を示す拡大図である。

【図6】図６は、内管を示す背面図である。

【図7】図７は、内管の構造を示す説明図である。

【図8】図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。

【図9A】図９Ａは、比較例の消音器を示す説明図である。

【図9B】図９Ｂは、比較例の消音器の効果を示す線図である。

【図10A】図１０Ａは、第一実施形態にかかる消音器を示す説明図である。

【図10B】図１０Ｂは、第一実施形態にかかる消音器の効果を示す線図である。

【図11】図１１は、第一変形例を示す平面図である。

【図12】図１２は、第二変形例を示す背面図である。

【図13】図１３は、第三変形例を示す平面図である。

【図14】図１４は、図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿った断面図である。

【図15】図１５は、本発明の第二実施形態に係る消音器を上方から見た一部透明図である。

【図16】図１６は、図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ線に沿った断面図である。

【図17】図１７は、本発明の第三実施形態に係る消音器を上方から見た一部透明図である。

【図18】図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線に沿った断面図である。

【図19】図１９は、本発明の第三実施形態に係る内管の断面図である。

【図20】図２０は、本発明の第四実施形態に係る消音器を上方から見た一部透明図である。

【図21】図２１は、図２０のＸＸＩ－ＸＸＩ線に沿った断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜第一実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第一実施形態に係る消音器１０について説明する。

【0011】

まず、図１から図４を参照して、消音器１０の構成について説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る消音器１０を上方から見た一部透明図である。図１では、説明を分かり易くするために、後述する第四バッフルプレート３６、第五バッフルプレート３８、及び第六バッフルプレート４０の一部を省略して記載した。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、バッフルプレート（３０、３２）を示す図である。図４は、他のバッフルプレート（３４、３６）を示す図である。

【0012】

図１及び図２に示すように、消音器１０は、例えば、自動車の排気経路に設けられ、内燃機関から出力される音を低減させる装置である。

【0013】

消音器１０は、金属で構成され、筐体１２を備える。筐体１２の内部には、インレット管１４、拡散管１６、内管１８、連通管２０、及びアウトレット管２２が設けられている。

【0014】

筐体１２は、断面が楕円形の筒状に形成されており、筐体１２の両端は、端部壁２４で閉鎖されている。筐体１２の内部には、第一バッフルプレート３０、第二バッフルプレート３２、第三バッフルプレート３４、第四バッフルプレート３６、第五バッフルプレート３８、及び第六バッフルプレート４０が筐体１２の長さ方向に間隔をおいて設けられている。これにより、筐体１２の内部空間は、第一拡張室５０、第二拡張室５２、第三拡張室５４、第四拡張室５６、第五拡張室５８、共鳴室を構成する第六拡張室６０、及び第七拡張室６２に区画されている。

【0015】

図３に示すように、第一バッフルプレート３０及び第二バッフルプレート３２は、楕円形状に形成されており、周縁部が筐体１２の内周面に接続される。第一バッフルプレート３０及び第二バッフルプレート３２は、楕円の長径の一端部側に開放穴７０が形成されており、中央部には、アウトレット管２２が挿通する円形の第一アウトレット管挿通穴７２が形成されている。第一アウトレット管挿通穴７２の他端部には、連通管２０が挿通する円形の連通管挿通穴７４が形成されている。

【0016】

図４に示すように、第三バッフルプレート３４及び第四バッフルプレート３６は、楕円形状に形成されており、周縁部が筐体１２の内周面に接続される。第三バッフルプレート３４及び第四バッフルプレート３６は、楕円の長径の一端部側の部位にインレット管１４又は内管１８が挿通する円形の導入管挿通穴８０が形成されている。第三バッフルプレート３４及び第四バッフルプレート３６の中央部には、アウトレット管２２が挿通する円形の第二アウトレット管挿通穴８２が形成されている。第二アウトレット管挿通穴８２の下部には、連通管２０が挿通するとともに、挿通する連通管２０の外周部に連通空間を形成する連通穴８４が形成されている。

【0017】

第五バッフルプレート３８及び第六バッフルプレート４０は、一部を除いて第三バッフルプレート３４及び第四バッフルプレート３６と同形状に形成されている。

【0018】

図１に示すように、第三拡張室５４の側壁には、インレット管１４の一端部が固定されており、インレット管１４の一端１４ａの開口部は、筐体１２の外部に開口する。筐体１２の外部に開口するインレット管１４の一端１４ａには、内燃機関から延在する排気管８８が接続されるように構成されており、インレット管１４は、内燃機関からの排気ガス及び内燃機関で発生した消音対象となる音波を消音器１０に導入する。

【0019】

インレット管１４は、Ｌ字状に湾曲しており、インレット管１４は、筐体１２の側部から導入した排気ガス及び音波を、筐体１２の長さ方向へ向けて案内する。本実施形態では、Ｌ字状に湾曲したインレット管１４を例に挙げて説明するが、インレット管１４は、この形状に限定されるものではなく、インレット管１４は、他の形状であってもよい。インレット管１４の他端部は、第三バッフルプレート３４を挿通して第四拡張室５６へ延びる。インレット管１４の他端部の延長上には、拡散管１６が設けられており、拡散管１６の一端１６ａは、インレット管１４の他端１４ｂに接続されている。

【0020】

拡散管１６は、真っすぐに延びる直管で構成されており、拡散管１６の周面には、複数の小孔９０が全周にわたって形成されている。拡散管１６は、導入された排気ガスを、小孔９０を介して第四拡張室５６に拡散させる。

【0021】

筐体１２の長さ方向に延在する拡散管１６の延長上には、内管１８が設けられている。これにより、内管１８は、インレット管１４の延長線上に配置される。

【0022】

内管１８の一端１８ａは、拡散管１６の他端１６ｂに接続されている。これにより、内管１８は、拡散管１６を介して、インレット管１４に接続されており、内管１８の一端１８ａは、インレット管１４と連通する。

【0023】

ここで、内管１８を、拡散管１６を介して、インレット管１４に接続する場合について説明するが、本実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、インレット管１４と内管１８との間に設けられた拡散管１６を省略しても、第四拡張室５６を介して、内管１８の一端１８ａをインレット管１４に連通することができる。

【0024】

また、インレット管１４と内管１８との間に設けられた拡散管１６を省略した状態であっても、内管１８は、インレット管１４の延長線上に配置された状態が維持される。

【0025】

次に、図５から図８を合わせて参照して、内管１８について具体的に説明する。図５は、図１の要部を示す拡大図である。図５は、図１に合わせて、第四バッフルプレート３６、第五バッフルプレート３８、及び第六バッフルプレート４０の一部を省略して記載した。図６は、内管１８を示す背面図である。図７は、内管１８の構造を示す説明図である。図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。

【0026】

図５に示すように、内管１８は、真っすぐに延びる直管で構成される。内管１８の他端１８ｂは、封止板１００によって封止されている。本実施形態では、内管１８の他端１８ｂを封止板１００で封止した場合について説明したが、本実施形態は、この構造に限定されるものでなない。内管１８の他端１８ｂは、封止されていればよく、例えば、内管１８は、他端１８ｂを封止する壁が当該内管１８に一体形成された一体構造であってもよい。

【0027】

内管１８は、筐体１２の長さ方向に延在する。内管１８は、第四バッフルプレート３６、第五バッフルプレート３８、及び第六バッフルプレート４０を挿通する。内管１８の他端部は、共鳴室を構成する第六拡張室６０を挿通して第七拡張室６２に達する（図１参照）。

【0028】

図６から図８に示すように、内管１８は、円筒状に形成されている。内管１８は、当該内管１８の長手方向に沿って延在し、内管１８の内部を第一空間１１０と第二空間１１２に仕切る仕切板１１４を備える。

【0029】

図７及び図８に示すように、仕切板１１４は、長方形状の板材で構成されており、仕切板１１４の長辺には、内管１８の内周面に沿って屈曲された第一フランジ１１４ａ及び第二フランジ１１４ｂが設けられている。仕切板１１４は、各フランジ１１４ａ、１１４ｂが内管１８の内周面に接合される。

【0030】

第一フランジ１１４ａと第二フランジ１１４ｂとは、仕切板１１４に対する屈曲方向が異なる。これにより、当該仕切板１１４を内管１８内に安定して配置できるように構成されている。

【0031】

仕切板１１４は、内管１８の中心Ｃを横切るように配置されており、仕切板１１４は、内管１８の横断面において、第一空間１１０の断面積と第二空間１１２の断面積とが同等となるように内管１８の内部を仕切る。

【0032】

図５に示すように、内管１８の周面には、第一空間１１０を、共鳴室を構成する第六拡張室６０に連通させる第一開口１２０と、第二空間１１２を第六拡張室６０に連通させる第二開口１２２とが形成されている。第一開口１２０及び第二開口１２２は、円形穴で構成されており、第一開口１２０及び第二開口１２２の開口面積は略同一である（図６参照）。

【0033】

そして、第一開口１２０の開口面積は、内管１８を横断する断面において第一空間１１０の断面積を示す第一空間１１０の流路断面積以上である。また、第二開口の開口面積は、内管１８を横断する断面において第二空間１１２の断面積を示す第二空間１１２の流路断面積以上である。

【0034】

なお、第一開口１２０及び第二開口１２２の開口面積は、第一空間１１０及び第二空間１１２の断面積と略同一であってもよい。また、第一開口１２０及び第二開口１２２の形状は、円形穴に限定されるものではなく、他の形状であってもよい。

【0035】

ここで、共鳴室としての第六拡張室６０は、内管１８、アウトレット管２２、及び連通管２０を挿通する穴以外の穴を有しない第五バッフルプレート３８及び第六バッフルプレート４０と筐体１２の周壁とによって包囲されている。これにより、第六拡張室６０は、密閉空間とされている。

【0036】

（ヘルムホルツ共鳴）
図７に示すように、内管１８の一端１８ａから第一開口１２０までの距離Ｌ１ａは、内管１８の一端１８ａから第二開口１２２までの距離Ｌ２ａよりも短い。

【0037】

ここで、仕切板１１４の一端１１４ｃと内管１８の一端１８ａとを合致させることは製造上難しい。しかし、仕切板１１４の一端１１４ｃの位置と内管１８の一端１８ａの位置とが大きくずれることはない。このため、仕切板１１４の一端１１４ｃの位置と内管１８の一端１８ａの位置とは同位置とみなすことができるので、仕切板１１４の一端１１４ｃの位置を内管１８の一端１８ａとして説明する。

【0038】

また、「内管１８の一端１８ａから第一開口１２０まで」とは、内管１８の一端１８ａから第一開口１２０の中心１２０ａの位置までを示す。また、「内管１８の一端１８ａから第二開口１２２まで」とは、内管１８の一端１８ａから第二開口１２２の中心１２２ａの位置までを示す。

【0039】

本実施形態において、第一空間１１０の断面積と第二空間１１２の断面積とは同等となるように設定されている。このため、内管１８の一端１８ａから第一開口１２０までの第一空間１１０の容積は、内管１８の一端１８ａから第二開口１２２までの第二空間１１２の容積よりも小さい。

【0040】

図１において一点鎖線矢印Ｈ１で示すように、インレット管１４からの音波を内管１８の第一空間１１０を介して、共鳴室としての第六拡張室６０に入力することで、ヘルムホルツ共鳴を起こすことができる。これにより、このヘルムホルツ共鳴で生ずる共振周波数の音波を減衰することが可能となる。

【0041】

また、図１において一点鎖線矢印Ｈ２で示すように、インレット管１４からの音波を内管１８の第二空間１１２を介して、共鳴室としての第六拡張室６０に入力することで、ヘルムホルツ共鳴を起こすことができる。これにより、このヘルムホルツ共鳴で生ずる共振周波数の音波を減衰することが可能となる。

【0042】

なお、ヘルムホルツ共鳴で生ずる共振周波数ｆ０の演算式を（式１）に示す。

【0043】

【数1】

【0044】

この（式１）において、ｆ０は、共振周波数を示す。ｃは、音速を示す。πは、円周率を示す。Ｓには、第一空間１１０の断面積又は第二空間１１２の断面積が代入される。Ｌには、内管１８の一端１８ａから第一開口１２０までの距離Ｌ１ａ又は第二開口１２２までの距離Ｌ２ａが代入される。Ｖは、共鳴室としての第六拡張室６０の容積を示す。

【0045】

内管１８の一端１８ａから第一開口１２０までの距離Ｌ１ａと、内管１８の一端１８ａから第二開口１２２までの距離Ｌ２ａとは異なる。このため、内管１８の一端１８ａから第一開口１２０までの第一空間１１０の容積と、内管１８の一端１８ａから第二開口１２２までの第二空間１１２の容積とは異なる大きさとなる。これにより、第一空間１１０と第二空間１１２とにおいて、異なる周波数の音波の減衰が可能となる。

【0046】

（気柱共鳴）
また、内管１８の他端１８ｂから第一開口１２０までの長さを示す距離Ｌ１ｂは、内管１８の他端１８ｂから第二開口１２２までの長さを示す距離Ｌ２ｂよりも長い。

【0047】

ここで、「内管１８の他端１８ｂから第一開口１２０まで」とは、内管１８の他端１８ｂから第一開口１２０の中心１２０ａの位置までを示す。また、「内管１８の他端１８ｂから第二開口１２２まで」とは、内管１８の他端１８ｂから第二開口１２２の中心１２２ａの位置までを示す。

【0048】

本実施形態において、第一空間１１０の断面積と第二空間１１２の断面積とは同等となるように設定されている。このため、内管１８の他端１８ｂから第一開口１２０までの第一空間１１０の容積は、内管１８の他端１８ｂから第二開口１２２までの第二空間１１２の容積よりも大きい。

【0049】

図１において一点鎖線矢印Ｋ１で示すように、インレット管１４から第一空間１１０に入力された音波を内管１８の他端１８ｂの封止板１００で反射させて気柱共鳴（ブランチ管による共鳴）を生じさせることができる。これにより、第一開口１２０と封止板１００との間で生ずる気柱共鳴の周波数の音波を減衰することが可能となる。

【0050】

また、図１において一点鎖線矢印Ｋ２で示すように、インレット管１４から第二空間１１２に入力された音波を内管１８の他端１８ｂの封止板１００で反射させて気柱共鳴を生じさせることができる。これにより、第二開口１２２と封止板１００との間で生ずる気柱共鳴の周波数の音波を減衰することが可能となる。

【0051】

なお、気柱共鳴で生ずる周波数ｆの演算式を（式２）に示す。

【0052】

【数2】

【0053】

この（式２）において、ｆは、気柱共鳴で生ずる周波数を示す。ｃは、音速を示す。Ｌには、内管１８の他端１８ｂから第一開口１２０までの距離Ｌ１ｂ又は第二開口１２２までの距離Ｌ２ｂが代入される。

【0054】

内管１８の他端１８ｂから第一開口１２０までの距離Ｌ１ｂと、内管１８の他端１８ｂから第二開口１２２までの距離Ｌ２ｂとは異なる。これにより、第一空間１１０と第二空間１１２とにおいて、異なる周波数の音波の減衰が可能となる。

【0055】

そして、内管１８の一端１８ａから第一開口１２０までの距離Ｌ１ａは、内管１８の他端１８ｂから第一開口１２０までの距離Ｌ１ｂよりも長くなるように設定されている。そして、ヘルムホルツ共鳴によって減衰する音波の周波数と、気柱共鳴によって減衰する音波の周波数とは異なるように設定される。

【0056】

これにより、内管１８の一端１８ａから第一開口１２０までの第一空間１１０の容積及び内管１８の一端１８ａから第二開口１２２までの第二空間１１２の容積に応じて生ずるヘルムホルツ共鳴による共振周波数ｆ０の音波を大きく減衰することができる。また、内管１８の他端１８ｂから第一開口１２０まで距離Ｌ１ｂ及び内管１８の他端１８ｂから第二開口１２２までの距離Ｌ２ｂに応じて生ずる気柱共鳴による周波数ｆの音波を大きく減衰することができる。

【0057】

図１に示すように、連通管２０は、真っすぐに延びる直管で構成されている。連通管２０は、各バッフルプレート３０、３２、３４、３６、３８、４０を挿通し、第一拡張室５０と第七拡張室６２とを連通する。

【0058】

アウトレット管２２は、真っすぐに延びる直管で構成されている。アウトレット管２２は、各バッフルプレート３０、３２、３４、３６、３８、４０を挿通するとともに一端２２ａが筐体１２の端面に開口する。アウトレット管２２の一端２２ａには、パイプ１４０が接続され、アウトレット管２２から排出される排気ガスを、パイプ１４０を介して排出できるように構成されている。また、アウトレット管２２の他端２２ｂは、第七拡張室６２に開口する。

【0059】

図２に示したように、アウトレット管２２は、内管１８の第二開口１２２と重ならいない位置に配置されており、第二開口１２２から音波の伝達を妨げないように構成されている。

【0060】

これにより、インレット管１４から導入された排気ガスは、図１において実線の矢印で示すように、拡散管１６の小孔９０を介して、第四拡張室５６に拡散される。第四拡張室５６に拡散された排気ガスは、第三バッフルプレート３４、第二バッフルプレート３２、第一バッフルプレート３０の開放穴７０及び連通穴８４を介して第一拡張室５０に流れる。第一拡張室５０に流れた排気ガスは、連通管２０を介して、第七拡張室６２へ流れる。第七拡張室６２に流れた排気ガスは、アウトレット管２２及びアウトレット管２２に接続されるパイプ１４０を介して外部へ排出される。

【0061】

各管１６、２０、２２を流れる排気ガスは、各拡張室５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２で拡張されることによって、排気ガスと共に入力された音波が消音される。

【0062】

ここで、本実施形態の消音器１０の効果を、比較例と比較して説明する。

【0063】

図９Ａは、比較例の消音器を示す説明図である。図９Ｂは、比較例の消音器の効果を示す線図である。図１０Ａは、第一実施形態にかかる消音器を示す説明図である。図１０Ｂは、第一実施形態にかかる消音器の効果を示す線図である。

【0064】

図９Ａに示すように、インレット管１４の他端１４ｂが第四拡張室５６に開口するとともに、第四拡張室５６と第六拡張室６０とを連通する長さの異なる第一分岐管１５２及び第二分岐管１５４を備えた消音器１５０を比較例として用意した。なお、第一分岐管１５２の長さは、本実施形態における内管１８の一端１８ａから第一開口１２０までの長さと実質的に等しくしている。また、第二分岐管１５４の長さは、本実施形態における一端１８ａから第二開口１２２までの長さと実質的に等しくしている。また、第一分岐管１５２の断面積（長手方向に対して直交する方向の断面の面積）は、本実施形態の第一空間１１０と実質的に等しく、第二分岐管１５４の断面積は、第二空間１１２と実質的に等しい構成である。

【0065】

この比較例の消音器１５０において、内燃機関の排気ガスをインレット管１４から導入し、その際の内燃機関の回転速度［ｒｐｍ］と消音器１５０の外部で計測される音の大きさ（ｄＢ）を測定し、その測定結果をグラフにおいて実線１６０で示した（図９Ｂ）。

【0066】

また、比較例の消音器１５０に対して第一分岐管１５２及び第二分岐管１５４を備えないベースとなる基準消音器を用意した（図示省略）。そして、基準消音器において、内燃機関の排気ガスをインレット管１４から導入し、その際の内燃機関の回転速度［ｒｐｍ］と基準消音器の外部で計測される音の大きさ（ｄＢ）を測定し、その測定結果をグラフにおいて一点鎖線１６２で示した（図９Ｂ）。

【0067】

その結果、比較例の消音器１５０では、基準消音器と比較して、同図中において回転速度が３０００［ｒｐｍ］以下の領域で消音効果が大きかった。

【0068】

図１０Ａに示すように、本実施形態の消音器１０において、内燃機関の排気ガスをインレット管１４から導入し、その際の内燃機関の回転速度［ｒｐｍ］と消音器１０の外部で計測される音の大きさ（ｄＢ）を測定した。そして、その測定結果をグラフにおいて実線１７０で示した。また、前述した基準消音器で得られた測定結果をグラフにおいて一点鎖線１６２で示した（図１０Ｂ）。

【0069】

その結果、本実施形態の消音器１０は、基準消音器と比較して、同図中において回転速度が約３５００［ｒｐｍ］以下の領域で消音効果がさらに大きく、図９に示した比較例の消音器１５０よりも、消音効果が高いことを確認することができた。また、４０００［ｒｐｍ］以上５０００［ｒｐｍ］以下の間の領域でも消音効果が発揮される回転速度の領域がみられる。

【0070】

（作用及び効果）
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

【0071】

本実施形態の消音器１０は、共鳴室としての第六拡張室６０を有する消音器１０である。消音器１０は、第六拡張室６０に挿入され、一端１８ａがインレット管１４と連通する内管１８を備える。内管１８は、内管１８の長手方向に沿った仕切板１１４で内部が第一空間１１０と第二空間１１２とに仕切られた構成を有する。内管１８は、第一空間１１０と第六拡張室６０を連通させる第一開口１２０と、第二空間１１２と第六拡張室６０を連通させる第二開口１２２と、を有する。一端１８ａから第一開口１２０までの第一空間１１０の容積は、一端１８ａから第二開口１２２までの第二空間１１２の容積よりも小さい。

【0072】

この構成によれば、インレット管１４に連通する内管１８は、長手方向に延在する仕切板１１４によって内部が第一空間１１０と第二空間１１２とに仕切られている。このため、インレット管１４から内管１８の一端１８ａに送られる音波を、連結管等を用いることなく、第一空間１１０と第二空間１１２とに送ることが可能となる。

【0073】

また、内管１８は、第一空間１１０を第六拡張室６０に連通させる第一開口１２０と、第二空間１１２を第六拡張室６０に連通させる第二開口１２２とを有する。このため、第六拡張室６０の壁面に内管１８を挿通することで、第一空間１１０及び第二空間１１２を第六拡張室６０に連通することが可能となる。また、第一空間１１０が排気管で構成され第二空間１１２が分岐管で構成される場合と比較して、第一空間１１０及び第二空間１１２と第六拡張室６０との連通構造及び連通工程の簡素化が可能となる。

【0074】

そして、例えば第一空間１１０及び第二空間１１２を第六拡張室６０に接続する際には、内管１８を第六拡張室６０の壁面を構成する第五バッフルプレート３８に溶接するだけで、第一空間１１０及び第二空間１１２を第六拡張室６０に接続することができる。このため、第一空間１１０を形成する排気管と第二空間１１２を形成する分岐管とのそれぞれを、第六拡張室６０の壁面に溶接しなければならない場合と比較して、結合工程の簡素化が可能となる。

【0075】

したがって、本実施形態に係る消音器１０は、製造工程の簡素化が可能となる。

【0076】

そして、本実施形態の消音器１０は、第一空間１１０を排気管で構成するとともに第二空間１１２を分岐管で構成する場合と比較して、分岐構造が不要となる。このため、分岐構造が必要となる場合と比較して、消音器１０の内部スペースの有効利用が可能となり、余ったスペースでその他の周波数を低減するための構造を構成することが可能となる。

【0077】

さらに、分岐構造によって第一空間１１０と第二空間１１２とに分割する構造上、分岐部で圧力損失が生ずる場合と比較して、ヘルムホルツ共鳴を用いた消音構造に入力される音圧の低減を抑制することができる。これにより、ヘルムホルツ共鳴を用いた消音構造による消音効果の低下を抑制することが可能となる。

【0078】

また、内管１８の一端１８ａから第一開口１２０までの第一空間１１０の容積は、内管１８の一端１８ａから第二開口１２２までの第二空間１１２の容積よりも小さい。このため、ヘルムホルツ共鳴を用いた消音構造において、第一空間１１０に送られる音波と第二空間１１２に送られる音波とを、異なる周波数において減衰することができ、消音効果を高めることが可能となる。

【0079】

また、本実施形態の消音器１０において、内管１８の他端１８ｂは封止され、他端１８ｂから第一開口１２０までの長さ（距離Ｌ１ｂ）は、他端１８ｂから第二開口１２２までの長さ（距離Ｌ２ｂ）よりも長い。

【0080】

この構成によれば、封止板１００によって封止された内管１８の他端１８ｂから各開口１２０、１２２までの各空間１１０、１１２で構成される気柱共鳴を用いた消音構造によっても、入力された音波を減衰することが可能となる。

【0081】

そして、内管１８の他端１８ｂから第一開口１２０までの第一空間１１０の長さ（距離Ｌ１ｂ）は、内管１８の他端１８ｂから第二開口１２２までの第二空間１１２の長さ（距離Ｌ２ｂ）よりも長い。このため、気柱共鳴を用いた消音構造において、第一空間１１０に送られる音波と第二空間１１２に送られる音波とを、異なる周波数において減衰することができ、消音効果を高めることが可能となる。

【0082】

また、本実施形態の消音器１０において、仕切板１１４は、内管１８の横断面において第一空間１１０の断面積と第二空間１１２の断面積とが同等となるように内管１８の内部を仕切っている。また、一端１８ａから第一開口１２０までの距離Ｌ１ａは、一端１８ａから第二開口１２２までの距離Ｌ２ａよりも短い。

【0083】

この構成によれば、内管１８の横断面において、第一空間１１０の断面積と第二空間１１２の断面積とは同等である。このため、内管１８の一端１８ａから各開口１２０、１２２までの距離に基づいて、内管１８の一端１８ａから各開口１２０、１２２まで各空間１１０、１１２の容積が設定可能となる。これにより、減衰目的とする周波数の設定が容易となる。

【0084】

そして、内管１８の一端１８ａから第一開口１２０までの距離Ｌ１ａを、内管１８の一端１８ａから第二開口１２２までの距離Ｌ２ａよりも短く設定することで、ヘルムホルツ共鳴を用いた消音構造において、異なる周波数の音波の減衰が可能となる。

【0085】

また、本実施形態の消音器１０において、内管１８の他端１８ｂは封止され、一端１８ａから第一開口１２０までの距離Ｌ１ａは、他端１８ｂから第一開口１２０までの距離Ｌ１ｂよりも長い。

【0086】

この構成によれば、第一空間１１０において、ヘルムホルツ共鳴を用いた消音構造で減衰する音波の周波数と、気柱共鳴を用いた消音構造で減衰する音波の周波数とを異なる周波数に設定可能となる。

【0087】

これにより、より多くの周波数において、音波の減衰が可能となる。

【0088】

また、本実施形態の消音器１０において、第一開口１２０の開口面積は、第一空間１１０の流路断面積以上であり、第二開口１２２の開口面積は、第二空間１１２の流路断面積以上である。

【0089】

この構成によれば、第一開口１２０の開口面積が第一空間１１０の流路断面積未満であり、第二開口１２２の開口面積が第二空間１１２の流路断面積未満である場合と比較して、ヘルムホルツ共鳴を利用した音波の減衰を効率的に行うことが可能となる。

【0090】

また、本実施形態の消音器１０において、内管１８は、インレット管１４の延長線上に配置されている。

【0091】

この構成によれば、インレット管１４で導入される音波の伝達経路の下流に、内管１８で形成される第一空間１１０及び第二空間１１２を配置することができる。

【0092】

このため、インレット管１４で導入される音波の伝達経路の下流に、第一空間１１０又は第二空間１１２のいずれか一方しか配置できない場合と比較して、両空間１１０、１１２によって構成される消音構造による消音効果を効率的に得ることが可能となる。

【0093】

また、本実施形態の消音器１０において、内管１８は、インレット管１４と接続されている。

【0094】

この構成によれば、インレット管１４で導入される音波を、確実に内管１８に導入することができるので、両空間１１０、１１２によって構成される消音構造による消音効果を確実に得ることが可能となる。

【0095】

次に、図１１から図１４を参照して変形例について説明する。

【0096】

（第一変形例）
図１１は、第一変形例を示す平面図である。第一実施形態と同一又は同等部分については、同符号を付して説明を割愛する。

【0097】

図１１には、第一変形例に係る内管１８０が示されており、他の構成は、第一実施形態と同様とする。第一変形例に係る内管１８０は、第一実施形態の内管１８と比較して、中途部が屈曲している。

【0098】

このような第一変形例に係る内管１８０を用いた消音器１０であっても、第一実施形態と同一又は同等部分に関しては、第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0099】

（第二変形例）
図１２は、第二変形例を示す背面図である。第一実施形態と同一又は同等部分については、同符号を付して説明を割愛する。

【0100】

図１２には、第二変形例に係る内管１９０が示されており、他の構成は、第一実施形態と同様とする。第二変形例に係る内管１９０は、各開口１２０、１２２の形状が異なり、第二変形例に係る内管１９０は、各開口１２０、１２２が矩形状に形成されている。

【0101】

このような第二変形例に係る内管１９０を用いた消音器１０であっても、第一実施形態と同一又は同等部分に関しては、第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0102】

（第三変形例）
図１３は、第三変形例を示す平面図である。図１４は、図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿った断面図である。第一実施形態と同一又は同等部分については、同符号を付して説明を割愛する。

【0103】

図１３及び図１４には、第三変形例に係る内管２００が示されており、他の構成は、第一実施形態と同様とする。

【0104】

第三変形例に係る内管２００において、内管２００に設けられた第一開口１２０と第二開口１２２とは、内管２００の長手方向において略同位置に配置されている。また、仕切板２０２は、第一空間１１０の容積が第二空間１１２の容積よりも小さくなるように内管２００の内部を仕切っている。

【0105】

具体的に説明すると、仕切板２０２は、内管２００の内周面に接合される第一フランジ２０２ａ及び第二フランジ２０２ｂを有する。第一フランジ２０２ａと第二フランジ２０２ｂとは、仕切板２０２に対する屈曲方向が同方向に設定されている。

【0106】

この仕切板２０２は、内管１８の中心Ｃから偏った位置に配置されており、仕切板２０２は、中心Ｃよりも第一開口１２０に近い位置に配置されている（図１４参照）。これにより、仕切板２０２は、内管２００の横断面において、第一開口１２０に連通する第一空間１１０の断面積が、第二開口１２２に連通する第二空間１１２の断面積よりも小さくなるような位置に配置されている。

【0107】

このような第三変形例に係る内管２００を用いた消音器１０であっても、第一実施形態と同一又は同等部分に関しては、第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0108】

そして、第三変形例に係る内管２００を用いた消音器１０において、内管２００に設けられた第一開口１２０と第二開口１２２とは、内管２００の長手方向において略同位置に配置されている。仕切板２０２は、第一空間１１０の容積が第二空間１１２の容積よりも小さくなるように内管２００の内部を仕切っている。

【0109】

この構成において、例えば内管２００の長さに制限があり、第一開口１２０の位置と第二開口１２２の位置とを大きく異ならせることができない場合がある。このような場合であっても、内管２００の一端２００ａから第一開口１２０までの第一空間１１０の容積と、内管２００の一端２００ａから第二開口１２２までの第二空間１１２の容積とを異ならせることができる。

【0110】

これにより、第一空間１１０と第二空間１１２とにおいて、異なる周波数の減衰が可能となる。

【0111】

＜第二実施形態＞
次に、図１５及び図１６を参照して、本発明の第二実施形態に係る消音器２１０について、第一実施形態と異なる部分についてのみ説明する。第一実施形態と同一又は同等部分については、同符号を付して説明を割愛する。

【0112】

図１５は、本発明の第二実施形態に係る消音器２１０を上方から見た一部透明図である。図１６は、図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ線に沿った断面図である。

【0113】

図１５及び図１６に示すように、本実施形態に係る消音器２１０は、第一実施形態と比較して、内管２２０の形状が異なる。

【0114】

第二実施形態に係る内管２２０に設けられた仕切板２２２は、内管２２０の中心Ｃから偏った位置に配置されており、仕切板２２２は、断面が楕円形状に形成された消音器２１０において、当該楕円形状の長径の一端側（図１６中の上側）に配置されている。

【0115】

これにより、仕切板１１４で区画された第一空間１１０の断面積は、仕切板１１４で区画された第二空間１１２の断面積よりも小さくなるように設定されている。また、仕切板１１４は、第一空間１１０の容積が第二空間１１２の容積よりも小さくなるように内管２２０の内部を仕切っている。

【0116】

そして、内管２２０の他端２２０ｂは開放されており、内管２２０の他端２２０ｂには、第一空間１１０に連通する第一開口２３０と、第二空間１１２に連通する第二開口２３２とが開口する（図１６参照）。

【0117】

この内管２２０の他端部は、共鳴室を構成する第六拡張室６０に達しており、第一空間１１０は、第一開口２３０を介して、第六拡張室６０に連通する。また、第二空間１１２は、第二開口２３２を介して、第六拡張室６０に連通する。

【0118】

（作用及び効果）
本実施形態の消音器２１０は、共鳴室としての第六拡張室６０を有する消音器２１０である。消音器２１０は、第六拡張室６０に挿入され、一端２２０ａがインレット管１４と連通する内管２２０を備える。内管２２０は、内管２２０の長手方向に沿った仕切板２２２で内部が第一空間１１０と第二空間１１２とに仕切られた構成を有する。内管２２０は、第一空間１１０と第六拡張室６０を連通させる第一開口２３０と、第二空間１１２と第六拡張室６０を連通させる第二開口２３２と、を有する。内管２２０の一端から第一開口２３０までの第一空間１１０の容積は、内管２２０の一端から第二開口２３２までの第二空間１１２の容積よりも小さい。

【0119】

この構成において、インレット管１４からの音波を内管２２０の第一空間１１０を介して、共鳴室としての第六拡張室６０に入力することで、ヘルムホルツ共鳴を起こすことができる。これにより、第一空間１１０に応じてヘルムホルツ共鳴で生ずる共振周波数の音波を減衰することができる。

【0120】

また、インレット管１４からの音波を内管２２０の第二空間１１２を介して、共鳴室としての第六拡張室６０に入力することで、ヘルムホルツ共鳴を起こすことができる。これにより、第二空間１１２に応じて、ヘルムホルツ共鳴で生ずる共振周波数の音波を減衰することができる。

【0121】

したがって、本実施形態においても、第一実施形態と同一又は同等部分に関しては、第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0122】

＜第三実施形態＞
次に、図１７から図１９を参照して、本発明の第三実施形態に係る消音器３００について、第一実施形態と異なる部分についてのみ説明する。第一実施形態と同一又は同等部分については、同符号を付して説明を割愛する。

【0123】

図１７は、本発明の第三実施形態に係る消音器３００を上方から見た一部透明図である。図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線に沿った断面図である。図１９は、本発明の第三実施形態に係る内管３１０の断面図である。

【0124】

図１７から図１９に示すように、本実施形態に係る消音器３００は、第一実施形態と比較して、内管３１０の構成が異なる。

【0125】

図１８に示すように、第三実施形態に係る内管３１０は、第一空間１１０を有する断面Ｄ字状の第一管３１２と、第二空間１１２を有する断面Ｄ字状の第二管３１４とが長手方向に沿って隣接して構成されている。第一管３１２の断面積である第一空間１１０の流路断面積は、第二管３１４の断面積である第二空間１１２の流路断面積と略同じである。

【0126】

第一管３１２の周面は、湾曲した第一曲面３１２ｃと平坦な第一平坦面３１２ｄとで構成されている。第二管３１４の周面は、湾曲した第二曲面３１４ｃと平坦な第二平坦面３１４ｄとで構成されている。そして、第一管３１２と第二管３１４とは、第一平坦面３１２ｄと第二平坦面３１４ｄとが面接触した状態で配置されている。

【0127】

図１７に示すように、内管３１０の一端を構成する第一管３１２の一端３１２ａ及び第二管３１４の一端３１４ａは、拡散管１６を介してインレット管１４に連通する。内管３１０の他端を構成する第一管３１２の他端３１２ｂ及び第二管３１４の他端３１４ｂは、封止板３２０、３２２によって封止されている。

【0128】

図１９に示すように、内管３１０の第一管３１２は、第一空間１１０を共鳴室としての第六拡張室６０に連通させる第一開口１２０を有する。内管３１０の第二管３１４は、第二空間１１２を第六拡張室６０に連通させる第二開口１２２を有する。第一管３１２の一端３１２ａから第一開口１２０までの第一空間１１０の容積は、第二管３１４の一端３１４ａから第二開口１２２までの第二空間１１２の容積よりも小さい。

【0129】

（作用及び効果）
本実施形態の消音器３００は、共鳴室としての第六拡張室６０を有する消音器３００である。消音器３００は、第六拡張室６０に挿入され、一端がインレット管１４と連通する内管３１０を備える。内管３１０は、第一空間１１０を有する第一管３１２と、第二空間１１２を有する第二管３１４とが長手方向に沿って隣接する構成を有する。内管３１０は、第一空間１１０と第六拡張室６０を連通させる第一開口１２０と、第二空間１１２と第六拡張室６０を連通させる第二開口１２２と、を有する。内管３１０の一端から第一開口１２０までの第一空間１１０の容積は、内管３１０の一端から第二開口１２２までの第二空間１１２の容積よりも小さい。

【0130】

この構成においても、第一実施形態と同一又は同等部分に関しては、第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0131】

また、本実施形態では、内管３１０が長手方向に沿って隣接する第一管３１２及び第二管３１４で構成される。このため、内管の長手方向に沿った仕切板で内管の内部を第一空間と第二空間に仕切る場合と比較して、製造が容易となる。

【0132】

＜第四実施形態＞
次に、図２０及び図２１を参照して、本発明の第四実施形態に係る消音器４００について、第一実施形態及び第三実施形態と異なる部分についてのみ説明する。第一実施形態及び第三実施形態と同一又は同等部分については、同符号を付して説明を割愛する。

【0133】

図２０は、本発明の第四実施形態に係る消音器４００を上方から見た一部透明図である。図２１は、図２０のＸＸＩ－ＸＸＩ線に沿った断面図である。

【0134】

図２０及び図２１に示すように、本実施形態に係る消音器４００は、第一実施形態及び第三実施形態と比較して、内管４１０の構成が異なる。

【0135】

図２０に示すように、第四実施形態に係る内管４１０は、第一空間１１０を有する断面Ｄ字状の第一管４１２と、第二空間１１２を有する断面Ｄ字状の第二管４１４とが長手方向に沿って隣接して構成されている。

【0136】

第一管４１２の周面は、湾曲した第一曲面４１２ｃと平坦な第一平坦面４１２ｄとで構成されている。第二管４１４の周面は、湾曲した第二曲面４１４ｃと平坦な第二平坦面４１４ｄとで構成されている。そして、第一管４１２と第二管４１４とは、第一平坦面４１２ｄと第二平坦面４１４ｄとが面接触した状態で配置されている。

【0137】

内管４１０の一端を構成する第一管４１２の一端４１２ａ及び第二管４１４の一端４１４ａは、拡散管１６を介してインレット管１４に連通する。

【0138】

内管４１０の他端を構成する第一管４１２の他端４１２ｂは、開放されており、第一管４１２の他端４１２ｂは、第一空間１１０に連通する第一開口２３０を構成する。内管４１０の他端を構成する第二管４１４の他端４１４ｂは、開放されており、第二管４１４の他端４１４ｂは、第二空間１１２に連通する第二開口２３２を構成する。

【0139】

この内管４１０の他端部は、共鳴室を構成する第六拡張室６０に達しており、第一空間１１０は、第一開口２３０を介して、第六拡張室６０に連通する。また、第二空間１１２は、第二開口２３２を介して、第六拡張室６０に連通する。

【0140】

第一管４１２の一端４１２ａから他端４１２ｂまでの長さは、第二管４１４の一端４１４ａから他端４１４ｂまでの長さよりも短い。第一管４１２の断面積である第一空間１１０の流路断面積は、第二管４１４の断面積である第二空間１１２の流路断面積と略同じである。このため、第一管４１２の一端４１２ａから第一開口２３０までの第一空間１１０の容積は、第二管４１４の一端４１４ａから第二開口２３２までの第二空間１１２の容積よりも小さい。

【0141】

（作用及び効果）
本実施形態の消音器４００は、共鳴室としての第六拡張室６０を有する消音器４００である。消音器４００は、第六拡張室６０に挿入され、一端がインレット管１４と連通する内管４１０を備える。内管４１０は、第一空間１１０を有する第一管４１２と、第二空間１１２を有する第二管４１４とが長手方向に沿って隣接する構成を有する。内管４１０は、第一空間１１０と第六拡張室６０を連通させる第一開口２３０と、第二空間１１２と第六拡張室６０を連通させる第二開口２３２と、を有する。内管４１０の一端から第一開口２３０までの第一空間１１０の容積は、内管４１０の一端から第二開口２３２までの第二空間１１２の容積よりも小さい。

【0142】

この構成においても、第一実施形態又は第三実施形態と同一又は同等部分に関しては、第一実施形態又は第三実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

【0143】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0144】

１０、２１０、３００、４００ 消音器
１４ インレット管
１８、１８０、１９０、２００、２２０、３１０、４１０ 内管
１８ａ、２００ａ 一端
１８ｂ、２２０ｂ 他端
６０ 第六拡張室
１００ 封止板
１１０ 第一空間
１１２ 第二空間
１１４、２０２、２２２ 仕切板
１２０、２３０ 第一開口
１２２、２３２ 第二開口
３１２、４１２ 第一管
３１４、４２４ 第二管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】