JPH094434A - 消音装置およびマフラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 消音効率を向上させるとともにマフラー周囲
の汚染を少なくしかつ腐食しにくくする。 【構成】 内燃機関の排気音を減少させるためのマフラ
ー２０は、マフラー本体２３と消音装置２５とを備えて
いる。マフラー２０は、筒状のハウジング２１とハウジ
ング２１内に配置された内管２２とを有している。消音
装置２５は、マフラー本体２３に取り付けられる装置本
体４０と、複数の排気ディスク４１と、排気止め部材４
２とを備えている。装置本体４０は筒状の部材であり、
その排出側の端部に排気口４５が形成されている。排気
ディスク４１は、マフラー本体４３の排気方向に間隔を
隔てて並設され、排気を外周部から内周部に向けて縮小
して排出するためのリング状の部材である。排気止め部
材４２は、排気ディスク４１とともに装置本体４０に取
り付けられた円板状の部材である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気音を減
少させるためのマフラー本体に取り付けられる消音装置
およびそれを取り付けたマフラーに関する。

【０００２】

【従来の技術】マフラーは、自動車やオートバイ等に積
載された内燃機関の排気音を減少させるためのものであ
り、排気効率を低下させることなく排気音を減少させる
ことが必要である。このようなマフラーとして、ポール
・エス・モラーによる米国特許３，９８７，８６８号に
開示されたコップ状環状円板を使用したスーパートラッ
プ（商標）と呼ばれるマフラーが知られている。

【０００３】図２０は、従来のスーパートラップマフラ
ーの構造を示す縦断面図である。このマフラー１は、外
殻となるハウジング１０とエンジンの排気管に連通する
内管１１とを有するマフラー本体２と、マフラー本体１
の排気口を塞ぐカップ３と、マフラー本体２とカップ３
との間に配置された複数の排気部材４とを有している。
内管１１には、消音用の多数のパンチング孔１２があけ
られている。排気部材４はコップ状環状円板であり、排
気方向に間隔を隔てて配置されている。カップ３と排気
部材４とは、マフラー本体２の後端部にボルト１３によ
り一括して締結されている。内管１１とハウジング１０
との間の隙間には吸音用のファイバーグラス１４が充填
されている。

【０００４】このマフラー１では、エンジンからの排気
Ｅは膨張して、その一部がパンチング孔１２からファイ
バーグラス１５に流入して消音される。残りは、マフラ
ー本体２から排出され膨張しまたはカップ３に衝突して
膨張して排気部材４の隙間から側方に排気される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成では、
マフラー本体からの排気がカップに衝突して膨張し、排
気部材から排出される際に消音するので、火の粉の飛散
は防止しやすい。しかし、排気部材での縮小により消音
しているだけであるので、消音効率が低いという問題が
ある。また、側方排気であるので、特にオートバイのエ
ンジンに取り付けた場合には、マフラー周辺が排気によ
り汚染されたり乗員に排気がかかることがある。さら
に、排気部材が外部に露出しているので、雨水等の水分
が排気部材から内部に侵入しやすくなり、マフラーの腐
食を促進しやすい。

【０００６】本発明の目的は、消音効率を向上できると
ともに、マフラー周囲の汚染を少なくかつ腐食しにくい
消音装置およびマフラーを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る消
音装置は、内燃機関の排気音を減少させるためのマフラ
ー本体に取り付けられる装置であって、装置本体と、複
数の排気部材と、排気止め部材とを備えている。装置本
体は、マフラー本体の排気端に取り付けられ、その排出
側の端部に排気口を有している。排気部材は、マフラー
本体の排気方向に間隔を隔てて並設され、排気を外周部
から内周部に向けて縮小して排出するためのリング状の
部材である。排気止め部材は、排気部材とともに装置本
体に取り付けられた円板状の部材である。

【０００８】請求項２に係る消音装置は、請求項１記載
の装置において、装置本体は筒状であり、排気部材およ
び排気止め部材は装置本体の内部に取り付けられてい
る。請求項３に係る消音装置は、請求項２記載の装置に
おいて、装置本体は、マフラー本体と排気止め部材との
間にマフラー本体からの排気を膨張させるための膨張空
間を有している。

【０００９】請求項４に係る消音装置は、請求項１から
３のいずれかに記載の装置において、排気部材は外周側
にリング状に凹んで形成された第１凹部と、内周側に第
１凹部と逆側にリング状に凹んで形成された第２凹部と
を有し、第２凹部はマフラー本体側に凹んでいる。請求
項５に係る消音装置は、請求項１から４のいずれかに記
載の装置において、排気止め部材は、排気部材の排気上
流側に配置されている。

【００１０】請求項６に係る消音装置は、請求項１から
５のいずれかに記載の装置において、装置本体は、マフ
ラー本体にボルトで締結可能である。請求項７に係る消
音装置は、請求項１から５のいずれかに記載の装置にお
いて、装置本体はマフラー本体に締結可能なネジ部を有
しており、装置本体を回動することで前記マフラー本体
に取付可能である。

【００１１】請求項８に係る消音装置は、請求項１から
５のいずれかに記載の装置において、装置本体は、マフ
ラー本体に溶接により取付可能である。請求項９に係る
マフラーは、内燃機関の排気音を減少させるマフラーで
あって、マフラー本体と消音装置とを備えている。マフ
ラー本体は、内燃機関の排気管に接続される。消音装置
はマフラー本体の後端に取り付けられた請求項１から８
のいずれかに記載の装置である。

【００１２】

【作用】請求項１に係る消音装置では、マフラー本体か
らの排気は、膨張して消音され排気止め部材に衝突す
る。そして、各排気部材の間の隙間で外周側から内周側
に向けて流れて縮小されて消音され、さらに中央部で衝
突しながら消音され排気口から排出される。

【００１３】ここでは、マフラー本体出側での膨張，排
気部材での縮小，中央部での衝突の３段階で排気を消音
しているので、効率よく消音できるとともに、排気口か
ら後方に排出するので、排気による周囲の汚染が少なく
なりかつ内部が腐食しにくくなる。請求項２に係る消音
装置では、筒状の装置本体の内部に排気部材および排気
止め部材が取り付けられているので、既存のマフラー本
体の後部に簡単に取り付けできる。

【００１４】請求項３に係る消音装置では、装置本体
が、マフラー本体と排気止め部材との間にマフラー本体
からの排気を膨張させるための膨張室を有しているの
で、膨張容積が大きくなり、消音効率をより高めること
ができる。請求項４に係る消音装置では、排気部材にお
いて外周側から第１凹部、第２凹部の順に排気が通過し
て縮小され消音される。そして、マフラー本体側に凹ん
だ第２凹部からの排気は互いに衝突して消音され、後方
に案内される。

【００１５】ここでは、後方に排気が案内される際に互
いの排気が引っ張り合い、効率よく排気される。請求項
５に係る消音装置では、排気止め部材が排気部材の排気
上流側に配置されているので、排気出口の面積が広くな
り、より効率よく排気できるとともに排気温度が低下す
る。

【００１６】請求項６に係る消音装置では、装置本体が
マフラー本体にボルトで締結可能であるので、消音装置
が着脱可能になりかつ着脱が容易である。このため、カ
ーボン等が付着しても消音装置を簡単に清掃できる。請
求項７に係る消音装置では、装置本体を回動することで
マフラー本体に取付可能であるので消音装置が着脱がよ
り容易になる。このため、カーボン等が付着しても消音
装置をより簡単に清掃できる。

【００１７】請求項８に係る消音装置では、装置本体が
マフラー本体に溶接により取付可能であるので、消音装
置をマフラー本体に強固に固定できる。請求項９に係る
マフラーでは、上記作用と同様な作用により同様な効果
を得ることができる。

【００１８】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を採用したマフラ
ーの斜視図、図２はその縦断面図である。図１および図
２において、マフラー２０は、外殻となるハウジング２
１とエンジンの排気管に連通する内管２２とを有するマ
フラー本体２３と、マフラー本体２３の排気端に取付ボ
ルト２４により締結された消音装置２５とを有してい
る。ハウジング２１は、たとえばオートバイのエンジン
の排気管に接続される筒状の接続部３０と、接続部３０
からラッパ状に広がる拡張部３１と、拡張部３１から筒
状に延びるハウジング本体３２とを有している。

【００１９】図２に示すように、ハウジング本体３２の
後端（排出端）には、断面がコ字のリング状のフランジ
部３３がネジ３６により締結されている。内管２２は接
続部３０と略同外径の筒状の部材であり、一端が接続部
３０と拡張部３１との境界においてハウジング２１の内
壁に溶接接合されている。内管２２の他端はフランジ部
３３の内壁に溶接接合されている。内管２２の周面には
無数のパンチング孔３４が形成されている。内管２２と
ハウジング２１との間の隙間には吸音用のファイバーグ
ラス３５が充填されている。

【００２０】消音装置２５は、図３および図４に示すよ
うに、筒状の装置本体４０と、排気方向に間隔を隔てて
並べて配置された複数の排気ディスク４１と、排気ディ
スク４１の排気上流側に排気ディスク４１と並設された
排気止め部材４２とを有している。装置本体４０は、外
側に膨らんだ截頭円錐状であり、装置本体４０の内部に
複数の排気ディスク４１が並設されている。装置本体４
０の排気下流側には排気口４５が形成されている。ま
た、その周面には軸方向に延びるボルト孔４６が、周方
向に等間隔にたとえば６か所設けられている。このボル
ト孔４６に挿通された取付ボルト２４により、消音装置
２５がマフラー本体２３に取り付けられている。

【００２１】排気ディスク４１はリング状であり、その
外周側に環状に凹んで形成された第１凹部５０と、第１
凹部５０の内周側に第１凹部５０と逆側に環状に凹んで
形成された第２凹部５１とを有している。第１凹部５０
は排気側に凹んでおり、逆に第２凹部５１は排気を略４
５°後方に排気するように、マフラー本体側２３側に凹
んでいる。この第２凹部５１の内周端には、円形の排気
孔５２が開口している。各排気ディスク４１の周縁部に
は、排気ディスク４１を等間隔に離反させるための複数
の突起５３が周方向に等間隔に設けられている。

【００２２】排気止め部材４２は円板状の部材であり、
排気ディスク４１とともに取付ボルト４３により装置本
体４０に一括して取り付けられている。排気止め部材４
３は排気ディスク４１と略同様な形状であり、排気孔５
２が円形の止め板５５で塞がれたような形状である。排
気止め部材４２の排気上流側とマフラー本体２３の排気
口との間には、膨張空間４４が設けられている。この膨
張空間４４で排気を膨張させることで消音効果を得るこ
とができる。

【００２３】次に、マフラー２０の組立手順を、図５を
参照して説明する。まず、マフラー本体２３と装置本体
４０と複数の排気ディスク４１と排気止め部材４２とを
用意する。そして、第１凹部５０が排気上流側に向くよ
うに排気ディスク４１を配置し、排気ディスク４１と排
気止め部材４２とを重ねる。このとき、排気止め部材４
２を排気上流側に配置する。次に、排気ディスク４１と
排気止め部材４２とを重ねたものを取付ボルト４３によ
り装置本体４０に一括して締結し、消音装置２５を組み
立てる。最後に、組み上がった消音装置２５を取付ボル
ト２４によりマフラー本体２３に締結する。このよう
に、本実施例のマフラー２０は、取付ボルト２４，４３
による締結だけで誰でも簡単に組立できる。また、消音
装置２５だけを取付ボルト２４により既存のマフラーに
取り付けることも可能である。

【００２４】続いて、マフラー２０における排気の流れ
を図２を参照して説明する。このマフラー２０では、エ
ンジンからの排気は膨張して、その一部がパンチング孔
３４からファイバーグラス３５に流入して消音される。
残りは、マフラー本体２３から排出されて膨張空間４４
で膨張して消音される。膨張した排気は排気止め部材４
２に衝突して膨張空間４４内に蓄えられる。そして、排
気ディスク４１の間の狭い隙間を外周側から内周側に通
過する。このとき、排気は縮小され消音される。そし
て、排気孔５２で集合され排気口４５から排気される。
この排気集合時に排気同士が衝突して相殺され消音され
る。また、第２凹部５１を経て排気口５２に排出された
排気は後方斜め４５°の角度で互いに衝突して互いの排
気が引っ張り合うため、排気効率が向上する。

【００２５】なお、排気孔５２および排気口４５の内径
を大きくすると、さらに排気効率を高めることができる
とともに、見た目のデザインも迫力があるものになる。
また、排気ディスク４１の枚数を調整することで、排気
効率を調整できる。たとえば、排気ディスク４１の枚数
を多くすれば、排気出口の面積を大きくできるので、消
音効率は低下するが排気気効率を高めることができる。

【００２６】また、排気止め板４２の位置を変更するこ
とで消音効率を高めることができる。たとえば、排気止
め板４２を排気ディスク４１の間に配置することで後方
にずらせば、排気出口の面積が小さくなるので、排気効
率は低下するが消音効率は高くなる。このように、本実
施例の消音装置２５では、膨張空間４４でまず消音し、
つづいて、排気ディスク４１の間で縮小する際に消音
し、さらに、排気口５２での衝突により消音するという
ように３段階で消音しているので、消音効率が向上す
る。ここでの消音比率はマフラー本体で２０％、膨張空
間４４での膨張で２５％、排気ディスク４１での縮小で
３０％、排気孔５２での衝突で２５％程度と推定され
る。また、排気が後方排気のため、排気による周囲の汚
染を防止できるとともに、マフラー内部に水が侵入しに
くくなり内部が腐食しにくくなる。また、消音装置２５
が着脱可能であるので内部の清掃が容易である。

【００２７】〔他の実施例〕 （１） 図６および図７に示すように、消音装置２５を
溶接部６０で溶接によりマフラー本体２３に固定しても
よい。この場合、マフラー本体２３と消音装置２５との
取り付けがより強固になる。 （２） 図８および図９に示すように、消音装置２５の
装置本体４０の端部にマフラー本体２３のハウジング２
１に嵌合するインロー部６１を設け、インロー部６１と
ハウジング２１とを、ハウジング２１の外周側からネジ
６２で締結するようにしてもよい。この場合には、両者
を簡単に締結できる。 （３） 図１０および図１１に示すように、消音装置２
５の装置本体４０の端部に雄ネジ部６３を設けるととも
に、マフラー本体２３のハウジング２１の後端に雄ネジ
部２３に螺合する雌ネジ部６４を設け、消音装置２５を
回動させることで消音装置２５をマフラー本体２３に取
り付けるようにしてもよい。この場合、消音装置２５の
着脱が容易になり，マフラー本体２３および消音装置２
５内にカーボン等が付着しても簡単に清掃できる。 （４） 図１２に示すように、消音装置２５の装置本体
４０に装飾用のウィング６５を設けてもよい。この場合
には、消音装置２５の意匠性がさらに向上する。 （５） 図１３〜図１７に示すように、オートバイの形
式によりマフラーの形状を任意に変更できる。なお、こ
れらの図ではマフラー本体の構造の図示は省略してい
る。

【００２８】たとえば、アメリカンタイプのオートバイ
に使用する場合、図１３に示すようなマフラー２０ａで
もよい。このマフラー２０ａでは、マフラー本体２３ａ
のハウジング２１ａに連続して排気カバー６６を設け、
排気カバー６６の内部に消音装置２５ａを配置すればよ
い。また、アメリカンタイプのオートバイに使用する場
合、図１４に示すようなマフラー２０ｂでもよい。この
マフラー２０ｂは、ハウジング２１ｂの拡張部３１ｂの
傾斜および消音装置２５ｂの装置本体４０ｂの傾斜が前
述した図２の実施例のものより緩やかである。また、装
置本体４０ｂの周面がストレートである。

【００２９】全ての形式のオートバイに図１５に示すよ
うなマフラー２０ｃを採用できる。このマフラー２０ｃ
は、ハウジング２１ｃの拡張部３１ｃの傾斜がさらに緩
やかである。単気筒エンジンに使用する場合、図１６に
示すようなマフラー２０ｄでもよい。このマフラー２０
ｄは、ハウジング２１ｄが接続部３０ｄと拡張部３１ｄ
とを有しており、ハウジング本体と拡張部とが一体にな
っている。

【００３０】多気筒中小型エンジンに使用する場合、図
１７に示すようなマフラー２０ｅでもよい。このマフラ
ー２０ｅは、ハウジング２１ｅが、接続部３０ｅとハウ
ジング本体３２ｅとを有し、両者とも円筒状である。し
たがってハウジング本体３１ｅの前端には側板３１ｅが
設けられている。また、消音装置２５ｅの装置本体４０
ｅは、円板状部材４７ｅに排気口４５を有する排気筒４
８ｅを固着した形状である。この装置本体４０ｅのマフ
ラー本体２３ｅ側（裏面）に排気ディスク４１および排
気止め部材４２が取り付けられている。

【００３１】これらの場合、見掛けの意匠を損ねること
なく、消音効率および排気効率を高めることができる。 （６） 図１８および図１９に示すように、マフラー本
体２３ｆ，２３ｇの形状をエンジンの型式や排気量に応
じて変更してもよい。図１８では、マフラー本体２３ｆ
側の膨張空間４４を図２に示す実施例より短くして、消
音効率および排気効率を高めている。また、エンジンの
トルク（パワー）を高めることができる。さらに、膨張
空間４４を自由にサイズ変更できる。これも消音装置２
５がマフラー本体２３ｆの後方に取り付けられているた
めである。図１９では、内管２２ｇを後端で大きくと
り、消音効率および排気効率を高めている。また、エン
ジンのトルク（パワー）を高めることもできる。 （８） 本発明のマフラーおよび消音装置は、オートバ
イのエンジン用に限定されるものではなく、自動車用や
他の産業機械の内燃機関用マフラーおよび消音装置に適
用できる。

【００３２】

【発明の効果】請求項１に係る消音装置では、マフラー
本体出側での膨張，排気部材での縮小，中央部での衝突
の３段階で排気を消音しているので、効率よく消音でき
るとともに、排気口から後方に排出するので、排気によ
る周囲の汚染が少なくなりかつ内部が腐食しにくくな
る。

【００３３】請求項２に係る消音装置では、筒状の装置
本体の内部に排気部材および排気止め部材が取り付けら
れているので、既存のマフラー本体の後部に簡単に取り
付けできる。請求項３に係る消音装置では、装置本体
が、マフラー本体と排気止め部材との間にマフラー本体
からの排気を膨張させるための膨張室を有しているの
で、膨張容積が大きくなり、より消音効率を高めること
ができる。

【００３４】請求項４に係る消音装置では、後方に排気
が案内される際に互いの排気が引っ張り合い、効率よく
排気される。請求項５に係る消音装置では、排気止め部
材が排気部材の排気上流側に配置されているので、排気
出口の面積が広くなり、より効率よく排気できるととも
に排気温度が低下する。

【００３５】請求項６に係る消音装置では、装置本体が
マフラー本体にボルトで締結可能であるので、消音装置
が着脱可能になりかつ着脱が容易である。請求項７に係
る消音装置では、装置本体を回動することでマフラー本
体に取付可能であるので消音装置が着脱がより容易にな
る。このため、カーボン等が付着しても消音装置をより
簡単に清掃できる。

【００３６】請求項８に係る消音装置では、装置本体が
マフラー本体に溶接により取付可能であるので、消音装
置をマフラー本体に強固に固定できる。請求項９に係る
マフラーでは、上記同様な効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるマフラーの構造を示す
斜視図。

【図２】その縦断面図。

【図３】本発明の一実施例による消音装置の斜視図。

【図４】その縦断面図。

【図５】マフラーの展開斜視図。

【図６】他の実施例の図２に相当する図。

【図７】その消音装置の斜視図。

【図８】さらに他の実施例の図２に相当する図。

【図９】その消音装置の斜視図。

【図１０】さらに他の実施例の図２に相当する図。

【図１１】その消音装置の斜視図。

【図１２】さらに他の実施例の消音装置の斜視図。

【図１３】さらに他の実施例のマフラーの縦断面図。

【図１４】さらに他の実施例のマフラーの縦断面図。

【図１５】さらに他の実施例のマフラーの縦断面図。

【図１６】さらに他の実施例のマフラーの縦断面図。

【図１７】さらに他の実施例のマフラーの縦断面図。

【図１８】さらに他の実施例のマフラーの縦断面図。

【図１９】さらに他の実施例のマフラーの縦断面図。

【図２０】従来のマフラーの縦断面図。

【符号の説明】 ２０ マフラー ２３ マフラー本体 ２４ 取付ボルト ２５ 消音装置 ４１ 排気ディスク ４２ 排気止め部材 ５０ 第１凹部 ５１ 第２凹部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の排気音を減少させるためのマフ
   ラー本体に取り付けられる消音装置であって、 前記マフラー本体の排気端に取り付け可能であり、その
   排出側の端部に排気口を有する装置本体と、 前記マフラー本体の排気方向に間隔を隔てて並設され、
   排気を外周部から内周部に向けて縮小して排出するため
   のリング状の複数の排気部材と、 前記排気部材とともに前記装置本体に取り付けられた円
   板状の排気止め部材と、を備えた消音装置。
2. 【請求項２】前記装置本体は筒状であり、前記排気部材
   および排気止め部材は前記装置本体の内部に取り付けら
   れている、請求項１記載の消音装置。
3. 【請求項３】前記装置本体は、前記マフラー本体と前記
   排気止め部材との間に前記マフラー本体からの排気を膨
   張させるための膨張室を有している、請求項２記載の消
   音装置。
4. 【請求項４】前記排気部材は、外周側にリング状に凹ん
   で形成された第１凹部と、内周側に前記第１凹部と逆側
   にリング状に凹んで形成された第２凹部とを有し、前記
   第２凹部は前記マフラー本体側に凹んでいる、請求項１
   から３のいずれかに記載の消音装置。
5. 【請求項５】前記排気止め部材は、前記排気部材の排気
   上流側に配置されている、請求項１から４のいずれかに
   記載の消音装置。
6. 【請求項６】前記装置本体は、前記マフラー本体にボル
   トで締結可能である、請求項１から５のいずれかに記載
   の消音装置。
7. 【請求項７】前記装置本体は前記マフラー本体に締結可
   能なネジ部を有しており、前記装置本体を回動すること
   で前記マフラー本体に取付可能である、請求項１から５
   のいずれかに記載の消音装置。
8. 【請求項８】前記装置本体は、前記マフラー本体に溶接
   により取付可能である、請求項１から５のいずれかに記
   載の消音装置。
9. 【請求項９】内燃機関の排気音を減少させるマフラーで
   あって、 前記内燃機関の排気管に接続されるマフラー本体と、 前記マフラー本体の後端に取り付けられた請求項１から
   ８のいずれかに記載の消音装置と、を備えたマフラー。