JPH09105321A - 消音装置 - Google Patents
消音装置Info
- Publication number
- JPH09105321A JPH09105321A JP7287981A JP28798195A JPH09105321A JP H09105321 A JPH09105321 A JP H09105321A JP 7287981 A JP7287981 A JP 7287981A JP 28798195 A JP28798195 A JP 28798195A JP H09105321 A JPH09105321 A JP H09105321A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust pipe
- silencer
- acoustic
- air chamber
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/06—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect
- F01N1/065—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect by using an active noise source, e.g. speakers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
(57)【要約】
[課題] エンジンの出力を低下させることなく、従来
の消音器とほぼ同じ大きさで、騒音を大幅に低減できる
消音装置を提供すること。 [解決手段] 排気管2の出口開口付近に配設された主
消音器3内に、ケーシング5と隔壁16とにより空気室
7と閉塞空間8を形成し、空気室7に面するようにスピ
ーカ6を配置する。空気室7に排気管2の内部と連通す
る音響管9を接続し、この音響管9内の空気質量と空気
室7で形成される共鳴系を消音信号発生装置14の信号
yを受けてスピーカ6が駆動し、排気管2内の騒音と同
じ振幅で、かつ逆位相である消音音波を発生させる。消
音偏差は排気管2内に配設された消音偏差検出器13に
より検出され、その偏差がゼロとなるようにスピーカ6
の駆動が制御される。これにより、従来の消音器とほぼ
同じ大きさで、エンジンの出力を低下せることなく、騒
音を大幅に低減することができる。
の消音器とほぼ同じ大きさで、騒音を大幅に低減できる
消音装置を提供すること。 [解決手段] 排気管2の出口開口付近に配設された主
消音器3内に、ケーシング5と隔壁16とにより空気室
7と閉塞空間8を形成し、空気室7に面するようにスピ
ーカ6を配置する。空気室7に排気管2の内部と連通す
る音響管9を接続し、この音響管9内の空気質量と空気
室7で形成される共鳴系を消音信号発生装置14の信号
yを受けてスピーカ6が駆動し、排気管2内の騒音と同
じ振幅で、かつ逆位相である消音音波を発生させる。消
音偏差は排気管2内に配設された消音偏差検出器13に
より検出され、その偏差がゼロとなるようにスピーカ6
の駆動が制御される。これにより、従来の消音器とほぼ
同じ大きさで、エンジンの出力を低下せることなく、騒
音を大幅に低減することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は消音装置に関する。
【0002】
【従来の技術及びその問題点】従来の消音装置の1つと
して、例えば消音器(いわゆるマフラー)は排気管を屈
曲させたり、膨張、収縮などの構成をとっていたために
排気抵抗が増え、エンジンの出力損失を大きいものとし
ている。また、100Hz以下の低周波数帯域の騒音に
対して充分な消音効果を得ることができないといった問
題がある。
して、例えば消音器(いわゆるマフラー)は排気管を屈
曲させたり、膨張、収縮などの構成をとっていたために
排気抵抗が増え、エンジンの出力損失を大きいものとし
ている。また、100Hz以下の低周波数帯域の騒音に
対して充分な消音効果を得ることができないといった問
題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】本発明は上述の問題
に鑑みてなされ、例えばエンジンの出力を低下させるこ
となく、従来の消音器とほぼ同じ大きさで騒音を大幅に
低減できる消音装置を提供することを目的とする。
に鑑みてなされ、例えばエンジンの出力を低下させるこ
となく、従来の消音器とほぼ同じ大きさで騒音を大幅に
低減できる消音装置を提供することを目的とする。
【0004】
【問題点を解決するための手段】以上の目的は、直線的
な排気管内に消音偏差検出手段が配置され、前記排気管
の近傍に少なくとも1つの音波発生手段を設置し、該音
波発生手段の背後を密閉するよう形成された閉塞空間を
有する密閉ケーシングが形成され、前記音波発生手段の
前面に少なくとも1つ空気室を設け、該空気室に少なく
とも1つの音響管の一端が接続され、他端が前記排気管
の内部と連通するように接続されたことを特徴とする消
音装置、によって達成される。
な排気管内に消音偏差検出手段が配置され、前記排気管
の近傍に少なくとも1つの音波発生手段を設置し、該音
波発生手段の背後を密閉するよう形成された閉塞空間を
有する密閉ケーシングが形成され、前記音波発生手段の
前面に少なくとも1つ空気室を設け、該空気室に少なく
とも1つの音響管の一端が接続され、他端が前記排気管
の内部と連通するように接続されたことを特徴とする消
音装置、によって達成される。
【0005】
【作用】空気室に面して設けられた音波発生手段が、音
響管内部および空気室内部の空気を、排気管を流れる消
音すべき主たる騒音の周波数成分と一致させるように、
振動させ、上記騒音の音波と振幅が同じで、かつ逆位相
であるような消音音波を発生させる。そして、この消音
音波を排気管内の上記騒音と干渉させることにより消音
させるのであるが、その偏差は排気管内に配置された消
音偏差検出手段により検出され、この消音偏差検出手段
の位置で消音偏差がゼロとなるように上記音波発生手段
が制御される。また、請求項2の発明によれば、空気室
の容積で決まるスチフネスと音響管の有する空気質量に
よりケルトン形と呼ばれる音響的な共鳴系を形成し、こ
の共鳴周波数が騒音の周波数成分と一致し、かつ騒音の
振幅と同じで、かつ逆位相である消音音波を発生させる
ように、音波発生手段を駆動する。したがって、上記共
鳴系により、請求項1の消音音波よりも大きいエネルギ
をもった消音音波が得られる。これにより、従来の消音
装置と同じ大きさとしながら、排気ガスの径路をストレ
ートにすることができるので、エンジンの出力損失を大
幅に低減することができ、また従来困難とされていた低
周波帯域の騒音を効率良く低減することができる。
響管内部および空気室内部の空気を、排気管を流れる消
音すべき主たる騒音の周波数成分と一致させるように、
振動させ、上記騒音の音波と振幅が同じで、かつ逆位相
であるような消音音波を発生させる。そして、この消音
音波を排気管内の上記騒音と干渉させることにより消音
させるのであるが、その偏差は排気管内に配置された消
音偏差検出手段により検出され、この消音偏差検出手段
の位置で消音偏差がゼロとなるように上記音波発生手段
が制御される。また、請求項2の発明によれば、空気室
の容積で決まるスチフネスと音響管の有する空気質量に
よりケルトン形と呼ばれる音響的な共鳴系を形成し、こ
の共鳴周波数が騒音の周波数成分と一致し、かつ騒音の
振幅と同じで、かつ逆位相である消音音波を発生させる
ように、音波発生手段を駆動する。したがって、上記共
鳴系により、請求項1の消音音波よりも大きいエネルギ
をもった消音音波が得られる。これにより、従来の消音
装置と同じ大きさとしながら、排気ガスの径路をストレ
ートにすることができるので、エンジンの出力損失を大
幅に低減することができ、また従来困難とされていた低
周波帯域の騒音を効率良く低減することができる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の各実施例について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【0007】図1および図2は本発明の第1実施例によ
る消音装置を示しており、そのうち図1はエンジン等の
排気管2の後端部近傍に取り付けられる主消音器3の断
面図、図2はその正面図を示している。本実施例の主消
音器3は従来の主消音器とほぼ同じ形状となっている。
直線的な排気管2にはエンジンから吐き出される約60
0℃の高温で3〜5kg/cm2 の圧力を有する排気ガ
スが矢印aの方向に排気管2の開口端2aに向かって流
れるのであるが、排気管2の上流側には図示せずとも従
来と同様な副消音器が備えられており、これにより高周
波成分の騒音が低減される。副消音器は、例えば共鳴減
衰の原理を応用した共鳴型、排気管路の途中に膨張室を
設けた膨張型、音波のエネルギを吸収する耐熱性の吸音
材を入れた吸音型、またはこれらを組み合わせた複合型
などが用いられる。
る消音装置を示しており、そのうち図1はエンジン等の
排気管2の後端部近傍に取り付けられる主消音器3の断
面図、図2はその正面図を示している。本実施例の主消
音器3は従来の主消音器とほぼ同じ形状となっている。
直線的な排気管2にはエンジンから吐き出される約60
0℃の高温で3〜5kg/cm2 の圧力を有する排気ガ
スが矢印aの方向に排気管2の開口端2aに向かって流
れるのであるが、排気管2の上流側には図示せずとも従
来と同様な副消音器が備えられており、これにより高周
波成分の騒音が低減される。副消音器は、例えば共鳴減
衰の原理を応用した共鳴型、排気管路の途中に膨張室を
設けた膨張型、音波のエネルギを吸収する耐熱性の吸音
材を入れた吸音型、またはこれらを組み合わせた複合型
などが用いられる。
【0008】主消音器3の詳細について説明すると、ケ
ーシング5内には本発明の音波発生手段であるスピーカ
6が排気管2の近傍に設置されており、このスピーカ6
の背後には、隔壁16とケーシング5により、スピーカ
6の振動板が抵抗なく動けるように充分に大きな容積を
有する閉塞空間8が形成されている。また、スピーカ6
の前面に面して所定の容積を有する空気室7が形成され
ており、この空気室7には銅、アルミニウム等の放熱性
の良い材料から成る音響管9の一端が接続されている。
音響管9の他端はパッキン10を介して排気管2の内部
に連通するように接続されるが、音響管9の他端開口部
にはネット状の第1フィルタ11、およびグラスウール
等の耐熱性を有し多孔質材料から成る第2フィルタ12
が配置されている。すなわち、例えばディーゼルエンジ
ンではカーボン等の微粒子を大量に放出するが、それら
は第1フィルタ11および第2フィルタ12により遮断
され、スピーカ6の動作を長期にわたって安定させるよ
うになっている。なお、第2フィルタ12が汚れた場合
は音響管9を外すことにより、その交換を容易にしてい
る。
ーシング5内には本発明の音波発生手段であるスピーカ
6が排気管2の近傍に設置されており、このスピーカ6
の背後には、隔壁16とケーシング5により、スピーカ
6の振動板が抵抗なく動けるように充分に大きな容積を
有する閉塞空間8が形成されている。また、スピーカ6
の前面に面して所定の容積を有する空気室7が形成され
ており、この空気室7には銅、アルミニウム等の放熱性
の良い材料から成る音響管9の一端が接続されている。
音響管9の他端はパッキン10を介して排気管2の内部
に連通するように接続されるが、音響管9の他端開口部
にはネット状の第1フィルタ11、およびグラスウール
等の耐熱性を有し多孔質材料から成る第2フィルタ12
が配置されている。すなわち、例えばディーゼルエンジ
ンではカーボン等の微粒子を大量に放出するが、それら
は第1フィルタ11および第2フィルタ12により遮断
され、スピーカ6の動作を長期にわたって安定させるよ
うになっている。なお、第2フィルタ12が汚れた場合
は音響管9を外すことにより、その交換を容易にしてい
る。
【0009】本実施例では、空気室7の容積で決まるス
チフネスと音響管9の有する空気質量により形成される
ケルトン形と呼ばれる音響的な共鳴系が形成され、共鳴
周波数が、排気管2から発せられる騒音の、主たる周波
数成分である低域周波数成分と一致するように決められ
ている。また、この共鳴周波数を有した音波がスピーカ
6により発生するのであるが、本実施例ではこのスピー
カ6にはダイナミック形スピーカが用いられている。
チフネスと音響管9の有する空気質量により形成される
ケルトン形と呼ばれる音響的な共鳴系が形成され、共鳴
周波数が、排気管2から発せられる騒音の、主たる周波
数成分である低域周波数成分と一致するように決められ
ている。また、この共鳴周波数を有した音波がスピーカ
6により発生するのであるが、本実施例ではこのスピー
カ6にはダイナミック形スピーカが用いられている。
【0010】また、排気管2の開口端2aに近傍して、
消音偏差検出器13が排気管2の内部中央に配置されて
いるのであるが、これは図2に示すように、排気管2の
内部で120度間隔で形成される支持部材15により固
定されている。この消音偏差検出器13の検出出力eは
消音信号発生装置14に供給される。消音信号発生装置
14は、後述するように、例えばエンジンの振動を検出
する図示しない振動検出器の検出信号REFに基づいて
スピーカ6の駆動部に消音信号yを供給するように構成
されている。
消音偏差検出器13が排気管2の内部中央に配置されて
いるのであるが、これは図2に示すように、排気管2の
内部で120度間隔で形成される支持部材15により固
定されている。この消音偏差検出器13の検出出力eは
消音信号発生装置14に供給される。消音信号発生装置
14は、後述するように、例えばエンジンの振動を検出
する図示しない振動検出器の検出信号REFに基づいて
スピーカ6の駆動部に消音信号yを供給するように構成
されている。
【0011】次に、図3を参照してスピーカ6の詳細に
ついて説明する。側面に複数の開口26aが形成された
フレーム26の内部には、ハイパボリック形状のアルミ
ニウム等の金属、あるいは耐火・耐熱性の樹脂でコーテ
ィングしたパルプコーンあるいはアラミド繊維、カーボ
ン繊維から成る振動板21が収容されており、振動板2
1のエッジ部21aはフレーム26の縁部に固定されて
いる。振動板21およびそのエッジ部21aは耐熱性の
ある樹脂でコーティングされている。またスピーカ6の
駆動部について説明すると、振動板21の下端部に同心
的に固定され、側周部に金属製のボイスコイル24が巻
回され耐熱樹脂が含浸された筒状のボビン27に対し
て、バックプレート29と一体的に固定されたポールピ
ース28が遊嵌している。このポールピース28と同心
的に所定の間隔をおいて永久磁石31がフレーム26の
底部に固定されるトッププレート30とバックプレート
29との間に固定されている。さらにフレーム26の内
面とボビン27との間には、アラミド繊維、カーボン繊
維あるいはガラス繊維等から成るスパイダー23が張架
されている。なお、このスパイダー23に関しては、通
気性の良好な材質または構造を有するものであればその
まま使用できるが、場合によっては小孔を等角度間隔で
複数個形成して使用してもよい。なおまた、スピーカ6
の振動板21に設けられるダストキャップ25は網状で
あり、ボビン27の側面には等間隔に、空気室7と閉塞
空間8とを連通するための通孔27aが複数個形成され
ている。この通孔27aはエア抜き孔として、排気管2
内部の静圧が振動板21にかかるのを防止している。
ついて説明する。側面に複数の開口26aが形成された
フレーム26の内部には、ハイパボリック形状のアルミ
ニウム等の金属、あるいは耐火・耐熱性の樹脂でコーテ
ィングしたパルプコーンあるいはアラミド繊維、カーボ
ン繊維から成る振動板21が収容されており、振動板2
1のエッジ部21aはフレーム26の縁部に固定されて
いる。振動板21およびそのエッジ部21aは耐熱性の
ある樹脂でコーティングされている。またスピーカ6の
駆動部について説明すると、振動板21の下端部に同心
的に固定され、側周部に金属製のボイスコイル24が巻
回され耐熱樹脂が含浸された筒状のボビン27に対し
て、バックプレート29と一体的に固定されたポールピ
ース28が遊嵌している。このポールピース28と同心
的に所定の間隔をおいて永久磁石31がフレーム26の
底部に固定されるトッププレート30とバックプレート
29との間に固定されている。さらにフレーム26の内
面とボビン27との間には、アラミド繊維、カーボン繊
維あるいはガラス繊維等から成るスパイダー23が張架
されている。なお、このスパイダー23に関しては、通
気性の良好な材質または構造を有するものであればその
まま使用できるが、場合によっては小孔を等角度間隔で
複数個形成して使用してもよい。なおまた、スピーカ6
の振動板21に設けられるダストキャップ25は網状で
あり、ボビン27の側面には等間隔に、空気室7と閉塞
空間8とを連通するための通孔27aが複数個形成され
ている。この通孔27aはエア抜き孔として、排気管2
内部の静圧が振動板21にかかるのを防止している。
【0012】以上のようにしてスピーカ6は構成される
のであるが、スピーカ6の振動系は耐熱、耐水性に優れ
たものになっている。すなわち、エンジンの排気ガスは
約600℃の高温になることからスピーカ6の熱による
能力低下を防止する必要があるからである。なお、図4
に示すようなスピーカ6の取り付け構造により、ケーシ
ング5と熱的に絶縁されている。つまり、スピーカ6の
フレーム26は、ケーシング5内の空気室7と閉塞空間
8とを区画する隔壁16に形成された開口部16aに対
して、ボルト18およびナット19により取り付けられ
ているのであるが、フレーム26と隔壁16、ボルト1
8とフレーム26および隔壁16とナット19との間に
はそれぞれ断熱材17、17’、17”を介して固定さ
れている。これにより、熱の固体伝搬成分は遮断され、
また熱の空気伝搬成分は音響管9が放熱作用を有するの
で、空気室7に至るまでに温度は低減され、結果的にス
ピーカ6の動作を長期にわたって安定させている。
のであるが、スピーカ6の振動系は耐熱、耐水性に優れ
たものになっている。すなわち、エンジンの排気ガスは
約600℃の高温になることからスピーカ6の熱による
能力低下を防止する必要があるからである。なお、図4
に示すようなスピーカ6の取り付け構造により、ケーシ
ング5と熱的に絶縁されている。つまり、スピーカ6の
フレーム26は、ケーシング5内の空気室7と閉塞空間
8とを区画する隔壁16に形成された開口部16aに対
して、ボルト18およびナット19により取り付けられ
ているのであるが、フレーム26と隔壁16、ボルト1
8とフレーム26および隔壁16とナット19との間に
はそれぞれ断熱材17、17’、17”を介して固定さ
れている。これにより、熱の固体伝搬成分は遮断され、
また熱の空気伝搬成分は音響管9が放熱作用を有するの
で、空気室7に至るまでに温度は低減され、結果的にス
ピーカ6の動作を長期にわたって安定させている。
【0013】次に、消音偏差検出器13の詳細について
図6を参照して説明する。本発明の消音偏差検出手段と
しての消音偏差検出マイク35はマイクロフォンなどの
気圧の変動を検知する圧力センサが用いられ、風防34
a付きの密閉カプセル34内において断熱材36により
熱的に絶縁されて配置されている。風防34aは、例え
ばガラス繊維やカーボン繊維でできた板や布、テフロン
などの耐熱性があり、音の透過性が良く、密度の低い材
質を成形加工して作られている。消音偏差検出器13は
排気管2内で高温、多湿の排気ガスの中にさらされる
が、以上のような密閉構造により、過酷な環境から保護
され、その動作を長期にわたって安定させるようにして
いる。なお、消音偏差検出マイク35のリード線37は
中空の支持部材15内部を通って排気管2の外部に導か
れ、後述する消音信号発生装置14に接続され、検出出
力eを供給するようになっている。
図6を参照して説明する。本発明の消音偏差検出手段と
しての消音偏差検出マイク35はマイクロフォンなどの
気圧の変動を検知する圧力センサが用いられ、風防34
a付きの密閉カプセル34内において断熱材36により
熱的に絶縁されて配置されている。風防34aは、例え
ばガラス繊維やカーボン繊維でできた板や布、テフロン
などの耐熱性があり、音の透過性が良く、密度の低い材
質を成形加工して作られている。消音偏差検出器13は
排気管2内で高温、多湿の排気ガスの中にさらされる
が、以上のような密閉構造により、過酷な環境から保護
され、その動作を長期にわたって安定させるようにして
いる。なお、消音偏差検出マイク35のリード線37は
中空の支持部材15内部を通って排気管2の外部に導か
れ、後述する消音信号発生装置14に接続され、検出出
力eを供給するようになっている。
【0014】次に図5を参照して消音信号発生装置14
の詳細について説明する。エンジンの振動を検出する振
動検出器38のアナログ出力REFは増巾器39、A/
Dコンバータ40を介してアダプティブ・フィルタ(以
下、ADFと略称する)41および遅延フィルタ42に
供給される。また、消音偏差検出器13に内蔵される消
音偏差検出マイク35の検出出力eは増巾器46、A/
Dコンバータ47を介して係数演算器43に供給され
る。ADF41はN個の乗算器、すなわちN個のタップ
を有し、これらは係数演算器43の出力によりその係数
が更新される。また、遅延フィルタ42は、図1におい
てスピーカ6→空気室7→音響管9→排気管2→消音偏
差検出器13までの径路に相当する音響的な伝達特性を
有している。すなわち、この時間遅れを考慮して遅延フ
ィルタ42の係数を定めており、これは予め計測または
同定されて備えられたものである。さらに、係数演算器
43はADF41に与える最適係数を逐次算出するため
の適応アルゴリズムである。
の詳細について説明する。エンジンの振動を検出する振
動検出器38のアナログ出力REFは増巾器39、A/
Dコンバータ40を介してアダプティブ・フィルタ(以
下、ADFと略称する)41および遅延フィルタ42に
供給される。また、消音偏差検出器13に内蔵される消
音偏差検出マイク35の検出出力eは増巾器46、A/
Dコンバータ47を介して係数演算器43に供給され
る。ADF41はN個の乗算器、すなわちN個のタップ
を有し、これらは係数演算器43の出力によりその係数
が更新される。また、遅延フィルタ42は、図1におい
てスピーカ6→空気室7→音響管9→排気管2→消音偏
差検出器13までの径路に相当する音響的な伝達特性を
有している。すなわち、この時間遅れを考慮して遅延フ
ィルタ42の係数を定めており、これは予め計測または
同定されて備えられたものである。さらに、係数演算器
43はADF41に与える最適係数を逐次算出するため
の適応アルゴリズムである。
【0015】振動検出器38で検出され、増幅されたア
ナログの騒音信号REFはA/Dコンバータ40でデジ
タルに変換され、騒音信号xを得る。この騒音信号xは
ADF41に入力され、消音偏差検出器13の位置にお
いて、排気音と振幅が等しく、かつ逆位相となるような
消音信号yが算出される。得られた消音信号yはD/A
コンバータ44でアナログに変換され、そして増巾器4
5により増幅されてスピーカ6に供給されるようになっ
ている。消音信号発生装置14は以上のような公知のA
NC(アクティブ・ノイズ・コントロール)技術が用い
られた構成となっている。
ナログの騒音信号REFはA/Dコンバータ40でデジ
タルに変換され、騒音信号xを得る。この騒音信号xは
ADF41に入力され、消音偏差検出器13の位置にお
いて、排気音と振幅が等しく、かつ逆位相となるような
消音信号yが算出される。得られた消音信号yはD/A
コンバータ44でアナログに変換され、そして増巾器4
5により増幅されてスピーカ6に供給されるようになっ
ている。消音信号発生装置14は以上のような公知のA
NC(アクティブ・ノイズ・コントロール)技術が用い
られた構成となっている。
【0016】本発明の第1実施例による消音装置1は以
上のように構成されるが、次にこの作用について説明す
る。
上のように構成されるが、次にこの作用について説明す
る。
【0017】消音信号発生装置14は、エンジンの振動
を検出する振動検出器38の検出出力REFと消音偏差
検出器13の検出出力eとにより消音信号yを発生さ
せ、これがスピーカ6に供給される。スピーカ6は、上
述したように、空気室7と音響管9により形成される共
鳴系を駆動し、排気管2内に消音音波を発生する。この
消音音波は消音信号発生装置14により排気管2内の排
気音と振幅が同じで、かつ逆位相の音波となるように生
成されたものであるので、排気管2内の排気音は消音音
波との干渉により相殺されるが、その偏差は消音偏差検
出器13により検知され、その検出出力eが消音信号発
生装置14に供給されることにより、消音偏差検出器1
3の位置で排気音つまり騒音がゼロとなるように消音信
号yの制御が行われる。また、消音音波との相殺により
消音できない高周波の騒音については、排気管2の上流
側に配設された上述の図示しない副消音器により充分に
低減されるので、結果的に排気管2の開口端2aにおけ
る騒音は、ほぼゼロとなる。
を検出する振動検出器38の検出出力REFと消音偏差
検出器13の検出出力eとにより消音信号yを発生さ
せ、これがスピーカ6に供給される。スピーカ6は、上
述したように、空気室7と音響管9により形成される共
鳴系を駆動し、排気管2内に消音音波を発生する。この
消音音波は消音信号発生装置14により排気管2内の排
気音と振幅が同じで、かつ逆位相の音波となるように生
成されたものであるので、排気管2内の排気音は消音音
波との干渉により相殺されるが、その偏差は消音偏差検
出器13により検知され、その検出出力eが消音信号発
生装置14に供給されることにより、消音偏差検出器1
3の位置で排気音つまり騒音がゼロとなるように消音信
号yの制御が行われる。また、消音音波との相殺により
消音できない高周波の騒音については、排気管2の上流
側に配設された上述の図示しない副消音器により充分に
低減されるので、結果的に排気管2の開口端2aにおけ
る騒音は、ほぼゼロとなる。
【0018】また、排気管2の内部にはエンジンの回転
に伴う排気ガスの脈動的な圧力変動と静圧を生じるが、
このうち脈動的な圧力変動は多孔質である第2フィルタ
12と空気室7のスチフネスにより充分に緩衝し、静圧
については、スピーカ6の網状のダストキャップ25お
よびボビン27に形成されたエア抜き孔としての通孔2
7aにより、振動板21の表裏における圧力を等しく
し、振動板21に圧力がかからないようにしている。よ
って、スピーカ6にはこれらの圧力によるストレスがか
からず、振動板21の動作が妨げられることはない。
に伴う排気ガスの脈動的な圧力変動と静圧を生じるが、
このうち脈動的な圧力変動は多孔質である第2フィルタ
12と空気室7のスチフネスにより充分に緩衝し、静圧
については、スピーカ6の網状のダストキャップ25お
よびボビン27に形成されたエア抜き孔としての通孔2
7aにより、振動板21の表裏における圧力を等しく
し、振動板21に圧力がかからないようにしている。よ
って、スピーカ6にはこれらの圧力によるストレスがか
からず、振動板21の動作が妨げられることはない。
【0019】以上述べたように、本実施例の消音装置1
によれば、排気ガスの径路をストレートにできるため、
排気抵抗が減少し、よってエンジンの出力損失も低減さ
れ、燃費も改善することができる。また、空気室7と音
響管9を用いた共鳴系を形成したので、共鳴系を用いな
い構成よりも、省エネルギで極めて効率よく消音音波を
発生させることができ、従来困難とされていた100H
z以下の騒音も省エネルギで効率よく低減することがで
きる。
によれば、排気ガスの径路をストレートにできるため、
排気抵抗が減少し、よってエンジンの出力損失も低減さ
れ、燃費も改善することができる。また、空気室7と音
響管9を用いた共鳴系を形成したので、共鳴系を用いな
い構成よりも、省エネルギで極めて効率よく消音音波を
発生させることができ、従来困難とされていた100H
z以下の騒音も省エネルギで効率よく低減することがで
きる。
【0020】さらに、消音偏差検出器13を排気管2の
内部に設置したことにより、以下のような効果が得られ
る。すなわち、消音偏差検出器13を外部に配置した場
合より外乱音の影響を受けにくく、また、消音点が排気
管2内にあるために効率よく消音が行われ、排気管2の
外部のどの位置においても一様に優れた消音効果が得ら
れる。さらに、装置全体の長さを従来の主消音器と同程
度とすることができ、車の全長、高さなどの外形寸法に
何ら影響を与えることがない。
内部に設置したことにより、以下のような効果が得られ
る。すなわち、消音偏差検出器13を外部に配置した場
合より外乱音の影響を受けにくく、また、消音点が排気
管2内にあるために効率よく消音が行われ、排気管2の
外部のどの位置においても一様に優れた消音効果が得ら
れる。さらに、装置全体の長さを従来の主消音器と同程
度とすることができ、車の全長、高さなどの外形寸法に
何ら影響を与えることがない。
【0021】図7および図8は本発明の第2実施例によ
る消音装置を示しており、その全体は51で示される
が、第1実施例と対応する部分については同一の符号を
付し、その詳細な説明は省略する。
る消音装置を示しており、その全体は51で示される
が、第1実施例と対応する部分については同一の符号を
付し、その詳細な説明は省略する。
【0022】主消音器52のケーシング60内には、第
1実施例と同様に、隔壁61により空気室54と閉塞空
間53が形成されており、空気室54に面してスピーカ
6が配設されている。また、空気室54と排気管2の内
部とを連通するように第1、および第2音響管55、5
6が接続されているのであるが、第2音響管56は第1
音響管55の途中から分岐しており、第1音響管55よ
りもその管路長さが短くなっている。これらは低周波用
(第1音響管55の径路cを用いる)、高周波用(第2
音響管56の径路dを用いる)の2つの異なる周波数の
共鳴系を形成するように、それぞれの径路長が決められ
ている。つまり、径路cと径路dとの径路差、および第
1、第2音響管55、56の有する空気質量すなわちそ
の径路c、dによって形成される管内の空気質量の差に
より、異なる2つの共鳴周波数を得るように形成されて
いる。また、第1音響管55および第2音響管56内部
のそれぞれの空気室54側の開口近傍には、第1弁装置
57および第2弁装置58が配設されており、これら
は、本実施例では、エンジンの回転数に連動して開閉さ
れ、上述の2つの共鳴系のうち、どちらかが選択される
ようになっている。なお、本実施例では第1、第2音響
管55、56の排気管2に接続される開口部に何らフィ
ルタ部材を設けていないが、第1実施例と同様に、第1
フィルタ11および第2フィルタ12を設けてもよい。
1実施例と同様に、隔壁61により空気室54と閉塞空
間53が形成されており、空気室54に面してスピーカ
6が配設されている。また、空気室54と排気管2の内
部とを連通するように第1、および第2音響管55、5
6が接続されているのであるが、第2音響管56は第1
音響管55の途中から分岐しており、第1音響管55よ
りもその管路長さが短くなっている。これらは低周波用
(第1音響管55の径路cを用いる)、高周波用(第2
音響管56の径路dを用いる)の2つの異なる周波数の
共鳴系を形成するように、それぞれの径路長が決められ
ている。つまり、径路cと径路dとの径路差、および第
1、第2音響管55、56の有する空気質量すなわちそ
の径路c、dによって形成される管内の空気質量の差に
より、異なる2つの共鳴周波数を得るように形成されて
いる。また、第1音響管55および第2音響管56内部
のそれぞれの空気室54側の開口近傍には、第1弁装置
57および第2弁装置58が配設されており、これら
は、本実施例では、エンジンの回転数に連動して開閉さ
れ、上述の2つの共鳴系のうち、どちらかが選択される
ようになっている。なお、本実施例では第1、第2音響
管55、56の排気管2に接続される開口部に何らフィ
ルタ部材を設けていないが、第1実施例と同様に、第1
フィルタ11および第2フィルタ12を設けてもよい。
【0023】図9は本実施例における消音信号発生装置
59のブロック図を示すが、第1実施例で説明した図5
に対応する部分については同一の符号を付すものとし、
その詳細な説明は省略する。すなわち、本実施例の消音
信号発生装置59は第1、第2の2つの遅延フィルタ6
2、63と、それを選択するための信号切り替え用のス
イッチ64を備えており、上述の第1、第2弁装置5
7、58の開閉に連動してこのスイッチ64が切り替わ
り、第1弁装置57および第2弁装置58のうち開とさ
れた方に対応する遅延フィルタを選択するようになって
いる。また、制御器48は、A/Dコンバータ40から
のデジタル入力信号を設定値と比較する比較器と、この
出力信号に応じて切り替えスイッチ64を切り替え駆動
する駆動部とから成る。なお本実施例では、第1遅延フ
ィルタ62は第1弁装置57を開とし、第2弁装置58
を閉としたときのスピーカ6から径路cを介して、消音
偏差検知器13に至るまでの伝達特性を備えており、ま
た第2遅延フィルタ63は第1弁装置57を閉とし、第
2弁装置58を開としたときのスピーカ6から径路dを
介して、消音偏差検知器13に至るまでの伝達特性を備
えている。
59のブロック図を示すが、第1実施例で説明した図5
に対応する部分については同一の符号を付すものとし、
その詳細な説明は省略する。すなわち、本実施例の消音
信号発生装置59は第1、第2の2つの遅延フィルタ6
2、63と、それを選択するための信号切り替え用のス
イッチ64を備えており、上述の第1、第2弁装置5
7、58の開閉に連動してこのスイッチ64が切り替わ
り、第1弁装置57および第2弁装置58のうち開とさ
れた方に対応する遅延フィルタを選択するようになって
いる。また、制御器48は、A/Dコンバータ40から
のデジタル入力信号を設定値と比較する比較器と、この
出力信号に応じて切り替えスイッチ64を切り替え駆動
する駆動部とから成る。なお本実施例では、第1遅延フ
ィルタ62は第1弁装置57を開とし、第2弁装置58
を閉としたときのスピーカ6から径路cを介して、消音
偏差検知器13に至るまでの伝達特性を備えており、ま
た第2遅延フィルタ63は第1弁装置57を閉とし、第
2弁装置58を開としたときのスピーカ6から径路dを
介して、消音偏差検知器13に至るまでの伝達特性を備
えている。
【0024】本発明の第2実施例による消音装置51は
以上のように構成されるが、次に作用について説明す
る。
以上のように構成されるが、次に作用について説明す
る。
【0025】振動検出器38からのデジタル信号に変換
されたREF信号を受ける制御器48は内蔵する比較器
により、今、エンジンの回転数が低回転域にあるという
ことを判別すると、第1弁装置57が開き、また第2弁
装置58が閉じた状態となる。これと同時に、比較器の
出力信号に応じて同じく制御器48の駆動部が、図9に
示すように切り替えスイッチ64を切り替え(上記第
1、第2弁装置57、58は切り替えスイッチ64の駆
動と連動して開閉駆動される。この駆動信号は図示せず
とも図7における第1、第2弁装置57、58に制御器
48から供給されている)、第1遅延フィルタ62が選
択される。そして、径路cで形成された低周波用の共鳴
系を消音信号発生装置59からの消音信号yを受けたス
ピーカ6がこの共鳴系を駆動し、排気管2を流れる低周
波数領域の排気音(騒音)と同じ振幅で、かつ逆位相の
(消音偏差検出器13の位置において)消音音波を発生
させ、排気音を消音する。また、エンジンが高回転域に
あるということを判別すると、第2弁装置58が開き、
第1弁装置57が閉じた状態となる。これと同時に、制
御器48が切り替えスイッチ64を切り替え、第2遅延
フィルタ63が選択される。そして、径路dで形成され
た高周波用の共鳴系を消音信号発生装置59からの消音
信号yを受けたスピーカ6がこの共鳴系を駆動し、排気
管2を流れる高周波数領域の排気音と同じ振幅で、かつ
逆位相の消音音波を発生させ、排気音を消音する。な
お、消音偏差検出器13は上述の第1実施例と同様な作
用を行うので、その説明は省略する。
されたREF信号を受ける制御器48は内蔵する比較器
により、今、エンジンの回転数が低回転域にあるという
ことを判別すると、第1弁装置57が開き、また第2弁
装置58が閉じた状態となる。これと同時に、比較器の
出力信号に応じて同じく制御器48の駆動部が、図9に
示すように切り替えスイッチ64を切り替え(上記第
1、第2弁装置57、58は切り替えスイッチ64の駆
動と連動して開閉駆動される。この駆動信号は図示せず
とも図7における第1、第2弁装置57、58に制御器
48から供給されている)、第1遅延フィルタ62が選
択される。そして、径路cで形成された低周波用の共鳴
系を消音信号発生装置59からの消音信号yを受けたス
ピーカ6がこの共鳴系を駆動し、排気管2を流れる低周
波数領域の排気音(騒音)と同じ振幅で、かつ逆位相の
(消音偏差検出器13の位置において)消音音波を発生
させ、排気音を消音する。また、エンジンが高回転域に
あるということを判別すると、第2弁装置58が開き、
第1弁装置57が閉じた状態となる。これと同時に、制
御器48が切り替えスイッチ64を切り替え、第2遅延
フィルタ63が選択される。そして、径路dで形成され
た高周波用の共鳴系を消音信号発生装置59からの消音
信号yを受けたスピーカ6がこの共鳴系を駆動し、排気
管2を流れる高周波数領域の排気音と同じ振幅で、かつ
逆位相の消音音波を発生させ、排気音を消音する。な
お、消音偏差検出器13は上述の第1実施例と同様な作
用を行うので、その説明は省略する。
【0026】したがって、本実施例の消音装置51によ
れば、第1音響管55を介した径路cと第2音響管56
を介した径路dとにより、2つの異なる共鳴周波数を有
する共鳴系が形成され、発生する騒音の周波数が変化し
ても、省エネルギで効率よく、消音することができる。
れば、第1音響管55を介した径路cと第2音響管56
を介した径路dとにより、2つの異なる共鳴周波数を有
する共鳴系が形成され、発生する騒音の周波数が変化し
ても、省エネルギで効率よく、消音することができる。
【0027】図10および図11は本発明の第3実施例
による消音装置を示しており、その全体は66で示され
るが、第1実施例と対応する部分については同一の符号
を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
による消音装置を示しており、その全体は66で示され
るが、第1実施例と対応する部分については同一の符号
を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
【0028】主消音器67のケーシング68の内部に
は、第1実施例と同様に、隔壁71により空気室70と
閉塞空間69が形成されており、空気室70に面してス
ピーカ6が配設されているのであるが、第1実施例との
違いは空気室70をケーシング68の後端、すなわち排
気管2の下流側に配置したことである。これにより、消
音音波は排気管2の開口端2a近くから放出される。ま
た、消音偏差検出器13との距離を確保するために排気
管2のテールパイプが若干長くなるが、第1実施例と同
様な作用および効果が得られる。
は、第1実施例と同様に、隔壁71により空気室70と
閉塞空間69が形成されており、空気室70に面してス
ピーカ6が配設されているのであるが、第1実施例との
違いは空気室70をケーシング68の後端、すなわち排
気管2の下流側に配置したことである。これにより、消
音音波は排気管2の開口端2a近くから放出される。ま
た、消音偏差検出器13との距離を確保するために排気
管2のテールパイプが若干長くなるが、第1実施例と同
様な作用および効果が得られる。
【0029】図12および図13は本発明の第4実施例
による消音装置を示しており、その全体は74で示され
るが、第1実施例と対応する部分については同一の符号
を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
による消音装置を示しており、その全体は74で示され
るが、第1実施例と対応する部分については同一の符号
を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
【0030】主消音器75のケーシング76の内部に
は、第1実施例と同様に、隔壁81により閉塞空間77
と空気室78が形成されており、空気室78に面してス
ピーカ6が配設されているのであるが、第1実施例との
違いは、空気室78がケーシング76の後端、すなわち
排気管2の下流側に配置したことである。よって、第1
実施例よりも長い音響管79を備えることとなるが、音
響管79の放熱面積が大きくなるので、スピーカ6に対
する熱的な保護をより良くすることができる。
は、第1実施例と同様に、隔壁81により閉塞空間77
と空気室78が形成されており、空気室78に面してス
ピーカ6が配設されているのであるが、第1実施例との
違いは、空気室78がケーシング76の後端、すなわち
排気管2の下流側に配置したことである。よって、第1
実施例よりも長い音響管79を備えることとなるが、音
響管79の放熱面積が大きくなるので、スピーカ6に対
する熱的な保護をより良くすることができる。
【0031】図14および図15は本発明の第5実施例
による消音装置を示しており、その全体は82で示され
るが、第1実施例と対応する部分については同一の符号
を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
による消音装置を示しており、その全体は82で示され
るが、第1実施例と対応する部分については同一の符号
を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
【0032】主消音器83のケーシング84の内部に
は、第1実施例と同様に、隔壁91により閉塞空間86
と空気室85が形成されており、空気室85に面してス
ピーカ6が配設されているのであるが、第1実施例との
違いは、閉塞空間86の中に副消音器89を配設したこ
とである。この副消音器89は第2のケーシング87を
備え、その内部に本実施例では耐熱性のある吸音材8
8、例えばグラスウールが充填されている。また、排気
管90に設けられた複数個の連通孔90aにより、排気
管90内と副消音器89の吸音材88が充填された空間
とを連通させている。
は、第1実施例と同様に、隔壁91により閉塞空間86
と空気室85が形成されており、空気室85に面してス
ピーカ6が配設されているのであるが、第1実施例との
違いは、閉塞空間86の中に副消音器89を配設したこ
とである。この副消音器89は第2のケーシング87を
備え、その内部に本実施例では耐熱性のある吸音材8
8、例えばグラスウールが充填されている。また、排気
管90に設けられた複数個の連通孔90aにより、排気
管90内と副消音器89の吸音材88が充填された空間
とを連通させている。
【0033】本実施例による消音装置82は以上のよう
に構成されるが、次のような作用効果が得られる。すな
わち、エンジンが発生する高周波騒音は主消音器83に
内蔵された副消音器89により消音されるので、第1実
施例の排気管2の上流側に配設されていた副消音器を省
略することができ、装置を低コストでコンパクトにする
ことができる。また、消音偏差検知器13周辺の排気管
90内の響きを抑制することができるので、より確実に
消音偏差を検出できるほか、消音信号発生装置14にお
ける遅延フィルタ42のタップ数を少なくでき(タップ
数は響きの減衰時間で決まる)、計算時間を短縮するこ
とができるので、高周波の消音性能を伸ばしたり、消音
信号発生装置14のコストを下げることができる。
に構成されるが、次のような作用効果が得られる。すな
わち、エンジンが発生する高周波騒音は主消音器83に
内蔵された副消音器89により消音されるので、第1実
施例の排気管2の上流側に配設されていた副消音器を省
略することができ、装置を低コストでコンパクトにする
ことができる。また、消音偏差検知器13周辺の排気管
90内の響きを抑制することができるので、より確実に
消音偏差を検出できるほか、消音信号発生装置14にお
ける遅延フィルタ42のタップ数を少なくでき(タップ
数は響きの減衰時間で決まる)、計算時間を短縮するこ
とができるので、高周波の消音性能を伸ばしたり、消音
信号発生装置14のコストを下げることができる。
【0034】図16および図17は本発明の第6実施例
による消音装置を示しており、その全体は92で示され
るが、第1実施例と対応する部分については同一の符号
を付し、その詳細な説明は省略する。
による消音装置を示しており、その全体は92で示され
るが、第1実施例と対応する部分については同一の符号
を付し、その詳細な説明は省略する。
【0035】主消音器93のケーシング94の内部に
は、第1実施例と同様に、隔壁99により空気室95と
閉塞空間96が形成され、空気室95に面してスピーカ
6が配設されているのであるが、本実施例におけるはケ
ーシング94は排気管2と空隙gをあけて配置されてい
る。そして、このケーシング94は、その前後両端で環
状の断熱材97、97を介して断面がT字形状のリング
状部材98、98により、排気管2に固定されている。
は、第1実施例と同様に、隔壁99により空気室95と
閉塞空間96が形成され、空気室95に面してスピーカ
6が配設されているのであるが、本実施例におけるはケ
ーシング94は排気管2と空隙gをあけて配置されてい
る。そして、このケーシング94は、その前後両端で環
状の断熱材97、97を介して断面がT字形状のリング
状部材98、98により、排気管2に固定されている。
【0036】以上のような構成により、排気管2から主
消音器93のケーシング94への固体伝搬による熱の絶
縁がなされるので、スピーカ6に対する熱的な保護をよ
り良くすることができ、長期にわたって安定に作動させ
ることができる。さらに、音響管9と排気管2の接続部
に備えられているパッキン10に、断熱性を有する材料
を用いることにより、ケーシング94への熱絶縁を確実
にすることができる。また、図示されていないが、リン
グ状部材98またはケーシング94に外気と空隙gとが
連通するように連通孔を設ければ、さらにその効果を高
めることができる。
消音器93のケーシング94への固体伝搬による熱の絶
縁がなされるので、スピーカ6に対する熱的な保護をよ
り良くすることができ、長期にわたって安定に作動させ
ることができる。さらに、音響管9と排気管2の接続部
に備えられているパッキン10に、断熱性を有する材料
を用いることにより、ケーシング94への熱絶縁を確実
にすることができる。また、図示されていないが、リン
グ状部材98またはケーシング94に外気と空隙gとが
連通するように連通孔を設ければ、さらにその効果を高
めることができる。
【0037】図18および図19は上述の第6実施例の
変形例を示す消音装置であり、その全体は100で示さ
れるが、第6実施例と対応する部分については同一の符
号を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
変形例を示す消音装置であり、その全体は100で示さ
れるが、第6実施例と対応する部分については同一の符
号を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
【0038】すなわち、本変形例において空隙gには一
切の支持部材はなく、排気管2およびケーシング94の
それぞれに別々の支持部材101、102を設けて、防
振ゴム103を介して静止部材として例えば車両の底面
104に固定されており、空隙gは完全に外部空間を連
通している。これにより、空隙gには空気がスムースに
出入り可能となり、より優れた断熱効果を得ることがで
きる。なお、図19に示す支持部材101、102は、
例えばφ2〜φ4程度の金属製の部材であり、それぞれ
排気管2およびケーシング94に溶接で固定されてい
る。
切の支持部材はなく、排気管2およびケーシング94の
それぞれに別々の支持部材101、102を設けて、防
振ゴム103を介して静止部材として例えば車両の底面
104に固定されており、空隙gは完全に外部空間を連
通している。これにより、空隙gには空気がスムースに
出入り可能となり、より優れた断熱効果を得ることがで
きる。なお、図19に示す支持部材101、102は、
例えばφ2〜φ4程度の金属製の部材であり、それぞれ
排気管2およびケーシング94に溶接で固定されてい
る。
【0039】図20および図21は本発明の第7実施例
による消音装置を示していおり、その全体は106で示
されるが、第1実施例と対応する部分については同一の
符号を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
による消音装置を示していおり、その全体は106で示
されるが、第1実施例と対応する部分については同一の
符号を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
【0040】主消音器107のケーシング108の内部
には、第1実施例と同様に、隔壁112により環状の空
気室109と閉塞空間110が形成されているのである
が、第1実施例と異なるのは空気室109に面して複数
個のスピーカが配設されている点であり、本実施例では
2個のスピーカ6a、6bが配設されている。図20に
おいて空気室109と閉塞空間110は左右で連通して
おり、それぞれ2つの音響管9a、9bにより空気室1
09と排気管2の内部とを連通している。よって、これ
ら2つのスピーカ6aおよび6bにより、第1実施例よ
りも大音圧の消音音波を発生させることができる。
には、第1実施例と同様に、隔壁112により環状の空
気室109と閉塞空間110が形成されているのである
が、第1実施例と異なるのは空気室109に面して複数
個のスピーカが配設されている点であり、本実施例では
2個のスピーカ6a、6bが配設されている。図20に
おいて空気室109と閉塞空間110は左右で連通して
おり、それぞれ2つの音響管9a、9bにより空気室1
09と排気管2の内部とを連通している。よって、これ
ら2つのスピーカ6aおよび6bにより、第1実施例よ
りも大音圧の消音音波を発生させることができる。
【0041】また、本実施例では図20において空気室
109を左右で連通させるようにしたが、図21に一点
鎖線で示すように仕切板Wにより空気室109を2つに
仕切って左右で独立させ、スピーカ6aおよび6bが駆
動するそれぞれの共鳴系の共鳴周波数を例えば低周波用
および高周波用に分けてチューニングすることにより、
広い周波数帯域にわたって消音音波を発生させ、騒音を
より効率良く消音させることができる。また、ケーシン
グ108を楕円または円柱状とすることにより、より多
数のスピーカを配設するようにして、さらに大音圧の消
音音波を発生させることも可能である。
109を左右で連通させるようにしたが、図21に一点
鎖線で示すように仕切板Wにより空気室109を2つに
仕切って左右で独立させ、スピーカ6aおよび6bが駆
動するそれぞれの共鳴系の共鳴周波数を例えば低周波用
および高周波用に分けてチューニングすることにより、
広い周波数帯域にわたって消音音波を発生させ、騒音を
より効率良く消音させることができる。また、ケーシン
グ108を楕円または円柱状とすることにより、より多
数のスピーカを配設するようにして、さらに大音圧の消
音音波を発生させることも可能である。
【0042】さらに、本実施例では図20において閉塞
空間110を左右で連通させるようにしたが、これに仕
切り壁を設けることにより閉塞空間110も2つに仕切
って左右で独立させれば、より正確に共鳴作用を行うこ
とができるほか、相互干渉による歪みを低減することが
でき、より優れた消音効果を得ることができる。
空間110を左右で連通させるようにしたが、これに仕
切り壁を設けることにより閉塞空間110も2つに仕切
って左右で独立させれば、より正確に共鳴作用を行うこ
とができるほか、相互干渉による歪みを低減することが
でき、より優れた消音効果を得ることができる。
【0043】図22および図23は本発明の第8実施例
による消音装置を示しており、その全体は113で示さ
れるが、本実施例では主消音器114のケーシング11
5内部の側面中央部に、隔壁119a、119bにより
2つの空気室116aおよび116bを形成しており、
それぞれの空気室116aおよび116bには2つずつ
スピーカ6a、6aおよび6b、6bを配設し、音響管
118aおよび118bとにより2つの音響的な共鳴系
を形成している。また閉塞空間も中央部で仕切って11
7aおよび117bとしている。本実施例によれば、第
7実施例よりも、より大音圧の消音音波が発生すること
ができ、また音響管118a、118bの長さが大きく
なる分、放熱面積も増大するので、各スピーカの熱的な
保護効果も大きくすることができる。
による消音装置を示しており、その全体は113で示さ
れるが、本実施例では主消音器114のケーシング11
5内部の側面中央部に、隔壁119a、119bにより
2つの空気室116aおよび116bを形成しており、
それぞれの空気室116aおよび116bには2つずつ
スピーカ6a、6aおよび6b、6bを配設し、音響管
118aおよび118bとにより2つの音響的な共鳴系
を形成している。また閉塞空間も中央部で仕切って11
7aおよび117bとしている。本実施例によれば、第
7実施例よりも、より大音圧の消音音波が発生すること
ができ、また音響管118a、118bの長さが大きく
なる分、放熱面積も増大するので、各スピーカの熱的な
保護効果も大きくすることができる。
【0044】図24および図25は本発明の第9実施例
による消音装置を示しており、その全体は120で示さ
れるが、第8実施例と対応する部分については同一の符
号を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
による消音装置を示しており、その全体は120で示さ
れるが、第8実施例と対応する部分については同一の符
号を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
【0045】主消音器121のケーシング122の内部
には、隔壁125a、125bにより2つの空気室12
3a、123b、および2つの閉塞空間124a、12
4bが形成されており、第8実施例と同様に、これら2
つの空気室123aおよび123bに面してそれぞれ2
個ずつスピーカ6a、6a、6b、6bが配設されてい
る。本実施例では空気室123a、123bは第8実施
例よりも広い面積でケーシング122および隔壁125
a、bに面しており、また、図25に示すように空気室
123a、123bに対してそれぞれ2本ずつ音響管1
18a、118a、118b、118bが接続されてい
る。
には、隔壁125a、125bにより2つの空気室12
3a、123b、および2つの閉塞空間124a、12
4bが形成されており、第8実施例と同様に、これら2
つの空気室123aおよび123bに面してそれぞれ2
個ずつスピーカ6a、6a、6b、6bが配設されてい
る。本実施例では空気室123a、123bは第8実施
例よりも広い面積でケーシング122および隔壁125
a、bに面しており、また、図25に示すように空気室
123a、123bに対してそれぞれ2本ずつ音響管1
18a、118a、118b、118bが接続されてい
る。
【0046】本実施例によれば第8実施例と同様な効果
を得つつ、空気室123a、123bが広い面積でケー
シング122内壁および隔壁125a、bに面するの
で、空気室の放熱効果を高いものとすることができる。
また、音響管も4本あるので放熱効果もさらに高めら
れ、さらに、より大音圧の消音音波を発生することがで
きる。なお、本実施例では音響管を4本配設したが、さ
らに増やすことも可能である。
を得つつ、空気室123a、123bが広い面積でケー
シング122内壁および隔壁125a、bに面するの
で、空気室の放熱効果を高いものとすることができる。
また、音響管も4本あるので放熱効果もさらに高めら
れ、さらに、より大音圧の消音音波を発生することがで
きる。なお、本実施例では音響管を4本配設したが、さ
らに増やすことも可能である。
【0047】図26および図27は本発明の第10実施
例による消音装置を示しており、その全体は126で示
されるが、第9実施例と対応する部分については同一の
符号を付すものとする。すなわち、本実施例ではケーシ
ング128内部の空気室123a、123bおよびスピ
ーカ6a、6a、6b、6bの配置は第9実施例と同様
であるが、音響管129a、129bをケーシング12
8の内部に設けた構成となっている。また、ケーシング
128は放熱性の良いアルミニウムや銅などの材質から
成る。さらに、図27に示すように、ケーシング128
の左右端に破線で示すような放熱フィン130を必要に
応じて設けることにより、放熱効果を高めてもよい。
例による消音装置を示しており、その全体は126で示
されるが、第9実施例と対応する部分については同一の
符号を付すものとする。すなわち、本実施例ではケーシ
ング128内部の空気室123a、123bおよびスピ
ーカ6a、6a、6b、6bの配置は第9実施例と同様
であるが、音響管129a、129bをケーシング12
8の内部に設けた構成となっている。また、ケーシング
128は放熱性の良いアルミニウムや銅などの材質から
成る。さらに、図27に示すように、ケーシング128
の左右端に破線で示すような放熱フィン130を必要に
応じて設けることにより、放熱効果を高めてもよい。
【0048】本実施例によれば、第9実施例と同等の効
果が得られるのであるが、放熱性の高い材質でできたケ
ーシング128の左右端内壁に空気室123a、123
bが面しているので、音響管129a、129bをケー
シング128内部に配設することができ、よって装置全
体をコンパクトにすることができる。また、ケーシング
128外壁や放熱フィン130に対して風を送る空冷フ
ァンを配置すれば、停車時においても放熱効果を高める
ことができる。
果が得られるのであるが、放熱性の高い材質でできたケ
ーシング128の左右端内壁に空気室123a、123
bが面しているので、音響管129a、129bをケー
シング128内部に配設することができ、よって装置全
体をコンパクトにすることができる。また、ケーシング
128外壁や放熱フィン130に対して風を送る空冷フ
ァンを配置すれば、停車時においても放熱効果を高める
ことができる。
【0049】以上、本発明の各実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれらに限定されることはなく、本
発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
が、勿論、本発明はこれらに限定されることはなく、本
発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【0050】例えば以上の実施例では、空気室と音響管
内の空気質量とにより形成される共鳴系のみを用いて消
音音波を発生させるようにしたが、さらに音響管の気柱
共鳴を利用して、これら2つの共鳴系を駆動して消音音
波を発生させるようにしてもよい。そこで、音響管の気
柱共鳴による共鳴周波数f2 を空気室と音響管によって
構成される共鳴周波数f1 の1.5 〜3倍程度に設定すれ
ば、図33に示すように、より広い周波数帯域で効率よ
く消音音波を発生することができる。
内の空気質量とにより形成される共鳴系のみを用いて消
音音波を発生させるようにしたが、さらに音響管の気柱
共鳴を利用して、これら2つの共鳴系を駆動して消音音
波を発生させるようにしてもよい。そこで、音響管の気
柱共鳴による共鳴周波数f2 を空気室と音響管によって
構成される共鳴周波数f1 の1.5 〜3倍程度に設定すれ
ば、図33に示すように、より広い周波数帯域で効率よ
く消音音波を発生することができる。
【0051】また、以上の第1実施例および第3乃至第
10実施例では、音響管9内の排気管2との接続部開口
に第1フィルタ11および第2フィルタ12を設けた
が、第2実施例のように、これらを省略してもよい。
10実施例では、音響管9内の排気管2との接続部開口
に第1フィルタ11および第2フィルタ12を設けた
が、第2実施例のように、これらを省略してもよい。
【0052】また、音波発生手段としてのスピーカ6は
ダイナミック形スピーカとして説明したが、これに代え
て、圧電スピーカや、ピストンとリニアモータを組み合
わせたもの、あるいはピストンとクランクを組み合わせ
たものでもよい。また、振動板の保護のため耐熱、耐水
性を有し振動板と同じ円形の膜状部材を振動板の前面に
固定してもよい。
ダイナミック形スピーカとして説明したが、これに代え
て、圧電スピーカや、ピストンとリニアモータを組み合
わせたもの、あるいはピストンとクランクを組み合わせ
たものでもよい。また、振動板の保護のため耐熱、耐水
性を有し振動板と同じ円形の膜状部材を振動板の前面に
固定してもよい。
【0053】また、スピーカ6に形成したエア抜き孔
は、第1実施例で説明した図3に示すものに限らず、図
28乃至図30に示すようにしてもよい。すなわち、図
3ではダストキャップ25の中心部とボビン27の側面
にそれぞれ通孔25aおよび27aを形成したが、ボビ
ン27の通孔27aに代えて、図28ではバックプレー
ト29’に、また図29ではポールピース28’とバッ
クプレート29’のそれぞれに通孔28’a、29’a
を形成し、エア抜き孔としている。なお、図30はポー
ルピース28”およびバックプレート29”を貫通する
貫通孔50をエア抜き孔として構成しているが、貫通孔
50の両端部はCまたはR形状を呈しており、振動板2
1の振動による空気の出入りの際に生じる気流騒音を低
減している。さらに、図28乃至図30で示した形状の
エア抜き孔は駆動部の磁気回路の冷却作用も兼ねてお
り、スピーカ6の能力を安定させている。
は、第1実施例で説明した図3に示すものに限らず、図
28乃至図30に示すようにしてもよい。すなわち、図
3ではダストキャップ25の中心部とボビン27の側面
にそれぞれ通孔25aおよび27aを形成したが、ボビ
ン27の通孔27aに代えて、図28ではバックプレー
ト29’に、また図29ではポールピース28’とバッ
クプレート29’のそれぞれに通孔28’a、29’a
を形成し、エア抜き孔としている。なお、図30はポー
ルピース28”およびバックプレート29”を貫通する
貫通孔50をエア抜き孔として構成しているが、貫通孔
50の両端部はCまたはR形状を呈しており、振動板2
1の振動による空気の出入りの際に生じる気流騒音を低
減している。さらに、図28乃至図30で示した形状の
エア抜き孔は駆動部の磁気回路の冷却作用も兼ねてお
り、スピーカ6の能力を安定させている。
【0054】また上述の第5実施例で説明した消音装置
82は、主消音器83のケーシング84の内部に配設さ
れる副消音器89を吸音型として説明したが、これに代
えて、共鳴型、膨張型の副消音器を用いたり、これらを
組み合わせた副消音器を用いてもよい。
82は、主消音器83のケーシング84の内部に配設さ
れる副消音器89を吸音型として説明したが、これに代
えて、共鳴型、膨張型の副消音器を用いたり、これらを
組み合わせた副消音器を用いてもよい。
【0055】また以上の実施例で音響管内部の排気管側
開口端部に配設した多孔質材料で成る第2フィルタ12
を排気管全体に充填したり、空気室に充填することによ
り、エンジンの回転に伴う脈動的な圧力変動をさらに効
果的に低減することができる。
開口端部に配設した多孔質材料で成る第2フィルタ12
を排気管全体に充填したり、空気室に充填することによ
り、エンジンの回転に伴う脈動的な圧力変動をさらに効
果的に低減することができる。
【0056】また以上の実施例では消音偏差検出器13
の密閉カプセル34を図6に示す形状としたが、図31
および図32に示すような形状にすることにより、消音
偏差検出器13’、13”の後尾に発生するカルマン渦
の発生を低減することで、よりS/N比に優れた消音偏
差検出ができる。図31は密閉カプセル34’の後尾を
逆円錐形状とした消音偏差検出器13’を示しており、
図32は密閉カプセル34”を全体的に丸みをおびた形
状とした消音偏差検出器13”を示している。
の密閉カプセル34を図6に示す形状としたが、図31
および図32に示すような形状にすることにより、消音
偏差検出器13’、13”の後尾に発生するカルマン渦
の発生を低減することで、よりS/N比に優れた消音偏
差検出ができる。図31は密閉カプセル34’の後尾を
逆円錐形状とした消音偏差検出器13’を示しており、
図32は密閉カプセル34”を全体的に丸みをおびた形
状とした消音偏差検出器13”を示している。
【0057】上述の第2実施例では、エンジンの回転数
に連動して開閉する第1および第2弁装置57、58の
どちらか1つを選択するようにしていたが、これに代え
て、第1、第2弁装置57、58の両方を開くことによ
り3つ目の共鳴系を構成するようにしてもよい。すなわ
ち、第1弁装置57のみを開いたときの共鳴周波数をf
1 ’、第2弁装置58のみを開いたときの共鳴周波数を
f2 ’とすれば、第1および第2弁装置57、58の両
方を開いたとき、f1 ’、f2 ’より低い第3の共鳴周
波数f3 ’を得ることができる。また、第1、第2弁装
置57、58のうちどちらか一方の省略して常に開弁状
態としておき、他方の弁装置の開閉により2つの共鳴系
を形成するようにしてもよい。
に連動して開閉する第1および第2弁装置57、58の
どちらか1つを選択するようにしていたが、これに代え
て、第1、第2弁装置57、58の両方を開くことによ
り3つ目の共鳴系を構成するようにしてもよい。すなわ
ち、第1弁装置57のみを開いたときの共鳴周波数をf
1 ’、第2弁装置58のみを開いたときの共鳴周波数を
f2 ’とすれば、第1および第2弁装置57、58の両
方を開いたとき、f1 ’、f2 ’より低い第3の共鳴周
波数f3 ’を得ることができる。また、第1、第2弁装
置57、58のうちどちらか一方の省略して常に開弁状
態としておき、他方の弁装置の開閉により2つの共鳴系
を形成するようにしてもよい。
【0058】また、以上の実施例では消音偏差検出器1
3を排気管2内部の中央に配置したが、これに代えて、
図34に示すように消音偏差検出器131を排気管2の
側壁外部にカバー132を介して取り付けるようにして
もよい。つまり、一般に気流の流速は管の壁面に近づく
ほど小さいので、検出部を壁面に寄せ、さらに気流騒音
を低減している。図35および図36も同様な例であ
り、図35の消音偏差検出器133は消音偏差検出マイ
ク35を納めたカプセル134が、排気管2の内壁面に
沿って配設される受音管135に断熱材136を介して
接続されている。受音管135の排気管2内にある検出
端には円錐形状の音響透過部材が取り付けられている。
図36に示す消音偏差検出器139は図35と同様に、
消音偏差検出マイク35を納めたカプセル140が、排
気管2の内壁面に沿って配設される受音管141に接続
されているのであるが、この検出端に取り付けられる音
響透過部材142は流線形状を呈している。
3を排気管2内部の中央に配置したが、これに代えて、
図34に示すように消音偏差検出器131を排気管2の
側壁外部にカバー132を介して取り付けるようにして
もよい。つまり、一般に気流の流速は管の壁面に近づく
ほど小さいので、検出部を壁面に寄せ、さらに気流騒音
を低減している。図35および図36も同様な例であ
り、図35の消音偏差検出器133は消音偏差検出マイ
ク35を納めたカプセル134が、排気管2の内壁面に
沿って配設される受音管135に断熱材136を介して
接続されている。受音管135の排気管2内にある検出
端には円錐形状の音響透過部材が取り付けられている。
図36に示す消音偏差検出器139は図35と同様に、
消音偏差検出マイク35を納めたカプセル140が、排
気管2の内壁面に沿って配設される受音管141に接続
されているのであるが、この検出端に取り付けられる音
響透過部材142は流線形状を呈している。
【0059】図37および図38に示す消音偏差検出器
144は、充分な放熱効果を得るため、複数の放熱フィ
ン147が取り付けられた放熱管146を備えており、
その一端には消音偏差検出マイク35を納めたカプセル
145が断熱材153を介して接続され、他端には排気
管2内にあり検出端に流線形状を呈する音響透過部材1
50を取り付けた受音管148が断熱材149を介して
接続されている。また、カプセル145を強制空冷する
空冷ファン151が設けられており、消音偏差検出マイ
ク35に対する熱的な保護効果を極めて高いものとして
いる。さらに、空冷ファン151により生じる気流や車
両の走行時における気流による気流騒音が生じないよう
に、カプセル145の前端部が流線形状を呈している。
なお、受音管148の検出端が排気管2の内部中心に配
置されているが、図36のように排気管2の内壁面に近
接して配置してもよい。
144は、充分な放熱効果を得るため、複数の放熱フィ
ン147が取り付けられた放熱管146を備えており、
その一端には消音偏差検出マイク35を納めたカプセル
145が断熱材153を介して接続され、他端には排気
管2内にあり検出端に流線形状を呈する音響透過部材1
50を取り付けた受音管148が断熱材149を介して
接続されている。また、カプセル145を強制空冷する
空冷ファン151が設けられており、消音偏差検出マイ
ク35に対する熱的な保護効果を極めて高いものとして
いる。さらに、空冷ファン151により生じる気流や車
両の走行時における気流による気流騒音が生じないよう
に、カプセル145の前端部が流線形状を呈している。
なお、受音管148の検出端が排気管2の内部中心に配
置されているが、図36のように排気管2の内壁面に近
接して配置してもよい。
【0060】なお、空冷ファン151に関し、温度上昇
を監視する温度センサをスピーカ、あるいは消音偏差検
出器近傍に配置し、その信号をもとに空冷ファン151
の回転速度やON/OFFの制御を行うようにすれば、
空冷ファン151の寿命を長くすることができ、省電力
とすることもできる。
を監視する温度センサをスピーカ、あるいは消音偏差検
出器近傍に配置し、その信号をもとに空冷ファン151
の回転速度やON/OFFの制御を行うようにすれば、
空冷ファン151の寿命を長くすることができ、省電力
とすることもできる。
【0061】図39乃至図41は音響管の形状に関する
変形例を示しており、図39によれば、音響管155の
開口端が排気ガスの流れに対して同じ向きとなるように
配設されているので、音響管155内への排気ガスの混
入を低減することができる。図40は音響管156の開
口端が排気ガスの流れに対して同じ向きとなるように配
設しつつ、流速の小さい排気管2の内壁に寄せたもの
で、さらにその効果を高めている。図41は、音響管1
57の開口端が排気ガスの流れに対して同じ向きとなる
ように配設しつつ、排気管158の断面積を縮小しない
ようにしたもので、エンジンの出力損失を最小にした例
である。
変形例を示しており、図39によれば、音響管155の
開口端が排気ガスの流れに対して同じ向きとなるように
配設されているので、音響管155内への排気ガスの混
入を低減することができる。図40は音響管156の開
口端が排気ガスの流れに対して同じ向きとなるように配
設しつつ、流速の小さい排気管2の内壁に寄せたもの
で、さらにその効果を高めている。図41は、音響管1
57の開口端が排気ガスの流れに対して同じ向きとなる
ように配設しつつ、排気管158の断面積を縮小しない
ようにしたもので、エンジンの出力損失を最小にした例
である。
【0062】図42および図43は音響管の配置に関す
る変形例を示している。例えば図42では、空気室16
1がケーシング160の内壁に広い面積で面するように
し、空気室161と連通する音響管163を排気管2内
で折り曲げ、その開口端を排気ガスが流れに対して同一
方向となるように配設している。一方、図43では、同
様に空気室161がケーシング160の内壁に広い面積
で面するようにしているのであるが、空気室161と連
通する音響管164を排気管2の側壁部に近接して配設
している。すなわち、排気温度がさほど高くなかった
り、スピーカ6の耐熱性が充分高い場合には、音響管1
63、164を放熱のために外気に露出せずとも、空気
室161から直接排気管2内部に至るように配設するこ
とで、装置の外形をコンパクトにしている。
る変形例を示している。例えば図42では、空気室16
1がケーシング160の内壁に広い面積で面するように
し、空気室161と連通する音響管163を排気管2内
で折り曲げ、その開口端を排気ガスが流れに対して同一
方向となるように配設している。一方、図43では、同
様に空気室161がケーシング160の内壁に広い面積
で面するようにしているのであるが、空気室161と連
通する音響管164を排気管2の側壁部に近接して配設
している。すなわち、排気温度がさほど高くなかった
り、スピーカ6の耐熱性が充分高い場合には、音響管1
63、164を放熱のために外気に露出せずとも、空気
室161から直接排気管2内部に至るように配設するこ
とで、装置の外形をコンパクトにしている。
【0063】図44乃至図49もまた音響管の形状の変
形例を示しているのであるが、図44は音響管166を
屈曲させたもので、音響管166の全長が長くなること
により、放熱面積が増えて放熱効果が高くなるととも
に、屈曲による圧力損によりエンジンの回転に伴う脈動
的な圧力変動を低減することができる。図45および図
46は、音響管167の中間部が多数の細管167aに
分岐され、放熱効果をより高くしたものである。この音
響管167に図45に示すように上述の空冷ファン15
1を設けて強制空冷すれば、車両の停車時における冷却
効果を高めることができる。図47および図48は音響
管169、171の側面に放熱フィン170、172を
設けた例であり、音響管を短くしても効率的に放熱が行
えるようにしたものである。さらに図49は図46に示
すように分岐させた細管167aを再び集約しないで、
ケーシング175内の空気室176に接続した例である
が、同等の効果が得られる。
形例を示しているのであるが、図44は音響管166を
屈曲させたもので、音響管166の全長が長くなること
により、放熱面積が増えて放熱効果が高くなるととも
に、屈曲による圧力損によりエンジンの回転に伴う脈動
的な圧力変動を低減することができる。図45および図
46は、音響管167の中間部が多数の細管167aに
分岐され、放熱効果をより高くしたものである。この音
響管167に図45に示すように上述の空冷ファン15
1を設けて強制空冷すれば、車両の停車時における冷却
効果を高めることができる。図47および図48は音響
管169、171の側面に放熱フィン170、172を
設けた例であり、音響管を短くしても効率的に放熱が行
えるようにしたものである。さらに図49は図46に示
すように分岐させた細管167aを再び集約しないで、
ケーシング175内の空気室176に接続した例である
が、同等の効果が得られる。
【0064】また、上述の各実施例によれば、低周波成
分の騒音を充分に低減することができるので、従来は騒
音の増大を招いて実現できなかったことであるが、図5
0に示すように、排気管2’の開口端2a’の形状をハ
イパボリックカーブ、エクスポーネンシャルカーブ、コ
ニカルカーブまたはこれに類似のカーブで徐々に外方に
広がるような形状にすることも可能である。これによ
り、開口端2a’に生じる排気気流の噴流騒音を大幅に
低減することができる。
分の騒音を充分に低減することができるので、従来は騒
音の増大を招いて実現できなかったことであるが、図5
0に示すように、排気管2’の開口端2a’の形状をハ
イパボリックカーブ、エクスポーネンシャルカーブ、コ
ニカルカーブまたはこれに類似のカーブで徐々に外方に
広がるような形状にすることも可能である。これによ
り、開口端2a’に生じる排気気流の噴流騒音を大幅に
低減することができる。
【0065】さらに、以上の各実施例では、消音装置は
車両のマフラーとして説明したが、これに限らず、エン
ジン排熱を回収し電力と熱を同時に供給するコージェネ
レーションシステム等の発電システムにおける排気消音
器としても本発明に適用可能である。
車両のマフラーとして説明したが、これに限らず、エン
ジン排熱を回収し電力と熱を同時に供給するコージェネ
レーションシステム等の発電システムにおける排気消音
器としても本発明に適用可能である。
【0066】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の消音装置に
よれば、装置全体の大きさを従来とほぼ同じとしなが
ら、エンジンの出力損失を大幅に低減でき、また従来困
難とされていた低周波数帯域の騒音をも大幅に低減する
ことができる。
よれば、装置全体の大きさを従来とほぼ同じとしなが
ら、エンジンの出力損失を大幅に低減でき、また従来困
難とされていた低周波数帯域の騒音をも大幅に低減する
ことができる。
【0067】つまり、消音偏差検出手段を排気管内に設
置したことにより、装置全体の長さを従来の主消音器と
同程度にすることができるので、例えば車両の全長、高
さなどの外形寸法に何ら影響を与えることなく、そっく
り従来の主消音器と入れ替えをすることができ、また消
音偏差検出手段を排気管外部に設置したときより、外乱
音の影響を受けにくく、また、消音点が排気管内である
ために効率よく消音が行われ、排気管からは既に消音さ
れた結果が放出されることから、排気管外のどの位置に
おいても一様に優れた消音効果を得ることができる。
置したことにより、装置全体の長さを従来の主消音器と
同程度にすることができるので、例えば車両の全長、高
さなどの外形寸法に何ら影響を与えることなく、そっく
り従来の主消音器と入れ替えをすることができ、また消
音偏差検出手段を排気管外部に設置したときより、外乱
音の影響を受けにくく、また、消音点が排気管内である
ために効率よく消音が行われ、排気管からは既に消音さ
れた結果が放出されることから、排気管外のどの位置に
おいても一様に優れた消音効果を得ることができる。
【0068】また、空気室と音響管を用いた共鳴系を構
成することにより、極めて効率良く消音音波を発生させ
ることができるのであるが、これはさらに、気柱共鳴を
利用した共鳴管を用いる方式よりもはるかに音響管の長
さを短くすることができるため、装置を非常にコンパク
トにすることができる。空気室はまた、内部の空気のス
チフネスにより、排気の脈動的な圧力変動を緩和すると
いう、気柱共鳴を利用した共鳴管方式では得られない効
果が得られる。
成することにより、極めて効率良く消音音波を発生させ
ることができるのであるが、これはさらに、気柱共鳴を
利用した共鳴管を用いる方式よりもはるかに音響管の長
さを短くすることができるため、装置を非常にコンパク
トにすることができる。空気室はまた、内部の空気のス
チフネスにより、排気の脈動的な圧力変動を緩和すると
いう、気柱共鳴を利用した共鳴管方式では得られない効
果が得られる。
【0069】さらに、音波発生手段は空気室に面して配
置する構成であるので、空気室の形状が自由にでき、音
波発生手段の複数個の配置が極めて自在かつ容易であ
り、比較的小口径の音波発生手段を複数個使用できる。
ゆえに、装置の形状が比較的自由になり、装置の外形寸
法の増大を招くことなく、充分な大音圧の発生を可能と
することができる。すなわち、従来の主消音器と同じ大
きさ、形状とすることが容易にでき、搭載する車の全
長、高さなどの外形寸法に何らの影響も与えない。しか
も、十分な音圧発生能力を持たせることができる。
置する構成であるので、空気室の形状が自由にでき、音
波発生手段の複数個の配置が極めて自在かつ容易であ
り、比較的小口径の音波発生手段を複数個使用できる。
ゆえに、装置の形状が比較的自由になり、装置の外形寸
法の増大を招くことなく、充分な大音圧の発生を可能と
することができる。すなわち、従来の主消音器と同じ大
きさ、形状とすることが容易にでき、搭載する車の全
長、高さなどの外形寸法に何らの影響も与えない。しか
も、十分な音圧発生能力を持たせることができる。
【図1】本発明の第1実施例による消音装置を示す断面
図である。
図である。
【図2】同正面図である。
【図3】同装置の音波発生手段としてのスピーカの拡大
断面図である。
断面図である。
【図4】同音波発生手段の取り付け構造を示す部分破断
断面図である。
断面図である。
【図5】同装置の消音信号発生装置のブロック図であ
る。
る。
【図6】同装置の消音偏差検出手段を示す拡大断面図で
ある。
ある。
【図7】本発明の第2実施例による消音装置を示す断面
図である。
図である。
【図8】同正面図である。
【図9】同装置の消音信号発生装置のブロック図であ
る。
る。
【図10】本発明の第3実施例による消音装置を示す断
面図である。
面図である。
【図11】同正面図である。
【図12】本発明の第4実施例による消音装置を示す断
面図である。
面図である。
【図13】同正面図である。
【図14】本発明の第5実施例による消音装置を示す断
面図である。
面図である。
【図15】同正面図である。
【図16】本発明の第6実施例による消音装置を示す断
面図である。
面図である。
【図17】同正面図である。
【図18】本発明の第6実施例による消音装置の変形例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図19】同正面図である。
【図20】本発明の第7実施例による消音装置を示す断
面図である。
面図である。
【図21】同正面図である。
【図22】本発明の第8実施例による消音装置を示す断
面図である。
面図である。
【図23】同正面図である。
【図24】本発明の第9実施例による消音装置を示す断
面図である。
面図である。
【図25】同正面図である。
【図26】本発明の第10実施例による消音装置を示す
断面図である。
断面図である。
【図27】同正面図である。
【図28】図3の変形例を示す図である。
【図29】同他の変形例を示す図である。
【図30】同その他の変形例を示す図である。
【図31】図6の変形例を示す図である。
【図32】同他の変形例を示す図である。
【図33】本発明の第2実施例の変形例の作用を示す図
である。
である。
【図34】本発明における消音偏差検出手段の他の配置
例を示す拡大断面図である。
例を示す拡大断面図である。
【図35】図34の変形例を示す図である。
【図36】同他の変形例を示す図である。
【図37】同その他の変形例を示す図である。
【図38】図37の[38]−[38]線方向の断面図
である。
である。
【図39】本発明における音響管の形状の変形例を示す
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図40】図39の変形例を示す図である。
【図41】同他の変形例を示す図である。
【図42】本発明における音響管の他の配置例を示す拡
大断面図である。
大断面図である。
【図43】図42の変形例を示す図である。
【図44】本発明における音響管の他の形状を示す拡大
断面図である。
断面図である。
【図45】同他の変形例を示す図である。
【図46】図45の[46]−[46]線方向の矢視図
である。
である。
【図47】本発明における音響管のその他の形状を示す
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図48】図47の変形例を示す図である。
【図49】図45の変形例を示す図である。
【図50】排気管の出口開口端部の形状の変形例を示す
拡大断面図である。
拡大断面図である。
1 消音装置 2 排気管 5 ケーシング 6 スピーカ7 空気室8 閉塞空間 9 音響管 13 消音偏差検出器 14 消音信号発生装置 51 消音装置53 閉塞空間54 空気室 55 第1音響管 56 第2音響管 57 第1弁装置 58 第2弁装置 59 消音信号発生装置 60 ケーシング 62 第1遅延フィルタ 63 第2遅延フィルタ 64 切り替えスイッチ 66 消音装置 68 ケーシング69 閉塞空間70 空気室 74 消音装置 76 ケーシング77 閉塞空間78 空気室 79 音響管 82 消音装置 84 ケーシング85 空気室86 閉塞空間 90 排気管 92 消音装置 94 ケーシング95 空気室96 閉塞空間 98 リング状部材 100 消音装置 101 支持部材 102 支持部材 106 消音装置 108 ケーシング109 空気室110 閉塞空間 113 消音装置 115 ケーシング116 空気室117 閉塞空間 118 音響管 120 消音装置 122 ケーシング123 空気室124 閉塞空間 126 消音装置 128 ケーシング 129 音響管 130 放熱フィン 137 音響透過部材 142 音響透過部材 146 放熱管 147 放熱フィン 151 空冷ファン
Claims (22)
- 【請求項1】 直線的な排気管内に消音偏差検出手段が
配置され、前記排気管の近傍に少なくとも1つの音波発
生手段を設置し、該音波発生手段の背後を密閉するよう
形成された閉塞空間を有する密閉ケーシングが形成さ
れ、前記音波発生手段の前面に少なくとも1つ空気室を
設け、該空気室に少なくとも1つの音響管の一端が接続
され、他端が前記排気管の内部と連通するように接続さ
れたことを特徴とする消音装置。 - 【請求項2】 前記空気室と前記音響管内の空気質量に
より、消音すべき騒音の主たる周波数成分で共鳴するよ
うにした請求項1に記載の消音装置。 - 【請求項3】 前記空気室に面して前記音波発生手段を
複数個配置した請求項1に記載の消音装置。 - 【請求項4】 前記空気室を複数設け、該空気室に各々
前記音波発生手段を1つ又は複数個設けた請求項1に記
載の消音装置。 - 【請求項5】 前記空気室と前記音響管はそれぞれ異な
る共鳴周波数を得るようにした請求項4に記載の消音装
置。 - 【請求項6】 前記消音偏差検出手段は円錐形状または
流線形状を有する密閉カプセルに納められている請求項
1乃至請求項5のいずれかに記載の消音装置。 - 【請求項7】 前記音波発生手段はダイナミック形スピ
ーカであり、中央部付近に、該音波発生手段の振動板の
前面空間と該音波発生手段の振動板の背後空間とを連通
する連通孔を設けた請求項1乃至請求項6のいずれかに
記載の消音装置。 - 【請求項8】 前記音響管のうち第1の音響管が途中か
ら分岐し管路長が短縮されるよう第2の音響管を接合
し、前記第1の音響管と前記第2の音響管の音響的な共
鳴周波数を異なるものとし、前記騒音がエンジンから発
生する場合、該エンジンの回転数を検知し該回転数に応
じて2つの開閉手段により切り替えて選択し、前記2つ
の共鳴周波数を有するようにした請求項1に記載の消音
装置。 - 【請求項9】 2つの遅延フィルタと、それを選択する
ための信号切り替え器を備え、前記開閉手段に連動して
前記第1の音響管及び前記第2の音響管内に配設されて
いる前記開閉手段のうち開とされた方に対応する遅延フ
ィルタを選択するようにした請求項8に記載の消音装
置。 - 【請求項10】 吸音型、共鳴型、膨張型などにより構
成される副消音器を、どれか1つ、またはこれらを組み
合わせたものを前記閉塞空間の中に配置した請求項1に
記載の消音装置。 - 【請求項11】 前記密閉ケーシングと前記排気管との
間に空隙を設け、前記密閉ケーシングの両端で、前記密
閉ケーシングと前記排気管を断熱材を介してリング状部
材により固定した請求項1に記載の消音装置。 - 【請求項12】 前記リング状部材または前記密閉ケー
シングに、前記空隙と外気が連通する連通孔を設けた請
求項11に記載の消音装置。 - 【請求項13】 前記密閉ケーシングと前記排気管との
間に空隙を設け、前記密閉ケーシングと前記排気管を各
々別々の支持部材により静止部材に固定した請求項1に
記載の消音装置。 - 【請求項14】 前記消音偏差検出手段は、放熱のため
の放熱管を介して、その一方が前記排気管内にあり他端
が前記排気管外に配置され、該排気管内の検出端には円
錐形状または流線形状を有する音響透過部材が取り付け
られる請求項1乃至請求項13のいずれかに記載の消音
装置。 - 【請求項15】 前記検出端は前記排気管の側壁部に近
接して配置される請求項14に記載の消音装置。 - 【請求項16】 前記放熱管、前記音響管または前記密
閉ケーシングの外壁に放熱フィンが取り付けられる請求
項1乃至請求項15のいずれかに記載の消音装置。 - 【請求項17】 前記放熱管、前記音響管または前記密
閉ケーシングの外壁を空冷する空冷手段を設けた請求項
1乃至請求項16のいずれかに記載の消音装置。 - 【請求項18】 前記空気室が前記密閉ケーシング外壁
の広い面積で面し、前記空気室と連通させるように前記
音響管を前記密閉ケーシング内部に配置した請求項1に
記載の消音装置。 - 【請求項19】 前記音響管を延長させて前記排気管内
で折り曲げ、該音響管の開口端を前記排気管内が流れる
気流と同方向に向けた請求項1に記載の消音装置。 - 【請求項20】 前記開口端が前記排気管の側壁部に近
接して配置された請求項19に記載の消音装置。 - 【請求項21】 前記音響管は1回以上屈曲させて形成
される請求項1に記載の消音装置。 - 【請求項22】 前記音響管は途中で複数の細管に分岐
させて形成される請求項1に記載の消音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7287981A JPH09105321A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 消音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7287981A JPH09105321A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 消音装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09105321A true JPH09105321A (ja) | 1997-04-22 |
Family
ID=17724262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7287981A Pending JPH09105321A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 消音装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09105321A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002019758A3 (de) * | 2000-09-02 | 2003-03-06 | Mann & Hummel Filter | Elektromechanischer wandler, insbesondere für den einbau in den ansaugtrakt einer brennkraftmaschine |
| JP2015172370A (ja) * | 2014-03-04 | 2015-10-01 | エーバーシュペッヒャー・エグゾースト・テクノロジー・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー | 排気音の能動的設計 |
| US9602928B2 (en) | 2014-03-18 | 2017-03-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Speaker system having a sound collection unit for combining sound waves |
| FR3055659A1 (fr) * | 2016-09-06 | 2018-03-09 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Ligne d’echappement compacte munie d’un silencieux |
| JP6326184B1 (ja) * | 2018-02-20 | 2018-05-16 | ニチアス株式会社 | 垂直入射音響特性測定装置及び垂直入射音響特性測定方法 |
| JP6326183B1 (ja) * | 2018-02-20 | 2018-05-16 | ニチアス株式会社 | 垂直入射音響特性測定装置及び垂直入射音響特性測定方法 |
| JP6346390B1 (ja) * | 2018-02-16 | 2018-06-20 | ニチアス株式会社 | 垂直入射音響特性測定装置及び垂直入射音響特性測定方法 |
| CN116817068A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-09-29 | 秦皇岛欣蔚环保科技有限公司 | 一种用于密封式管道消音器 |
-
1995
- 1995-10-09 JP JP7287981A patent/JPH09105321A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002019758A3 (de) * | 2000-09-02 | 2003-03-06 | Mann & Hummel Filter | Elektromechanischer wandler, insbesondere für den einbau in den ansaugtrakt einer brennkraftmaschine |
| JP2015172370A (ja) * | 2014-03-04 | 2015-10-01 | エーバーシュペッヒャー・エグゾースト・テクノロジー・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー | 排気音の能動的設計 |
| US9728176B2 (en) | 2014-03-04 | 2017-08-08 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Active design of exhaust sounds |
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| JP6346390B1 (ja) * | 2018-02-16 | 2018-06-20 | ニチアス株式会社 | 垂直入射音響特性測定装置及び垂直入射音響特性測定方法 |
| WO2019159339A1 (ja) * | 2018-02-16 | 2019-08-22 | ニチアス株式会社 | 垂直入射音響特性測定装置及び垂直入射音響特性測定方法 |
| JP6326184B1 (ja) * | 2018-02-20 | 2018-05-16 | ニチアス株式会社 | 垂直入射音響特性測定装置及び垂直入射音響特性測定方法 |
| JP6326183B1 (ja) * | 2018-02-20 | 2018-05-16 | ニチアス株式会社 | 垂直入射音響特性測定装置及び垂直入射音響特性測定方法 |
| JP2019144092A (ja) * | 2018-02-20 | 2019-08-29 | ニチアス株式会社 | 垂直入射音響特性測定装置及び垂直入射音響特性測定方法 |
| JP2019144091A (ja) * | 2018-02-20 | 2019-08-29 | ニチアス株式会社 | 垂直入射音響特性測定装置及び垂直入射音響特性測定方法 |
| CN116817068A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-09-29 | 秦皇岛欣蔚环保科技有限公司 | 一种用于密封式管道消音器 |
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