JPH09166012A - 排気管の騒音低減装置 - Google Patents

排気管の騒音低減装置

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JPH09166012A
JPH09166012A JP32741095A JP32741095A JPH09166012A JP H09166012 A JPH09166012 A JP H09166012A JP 32741095 A JP32741095 A JP 32741095A JP 32741095 A JP32741095 A JP 32741095A JP H09166012 A JPH09166012 A JP H09166012A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust pipe
damper
noise reduction
reduction device
combustion engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP32741095A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Akama
洋 赤間
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09166012A publication Critical patent/JPH09166012A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動減衰用のダンパーを排気管に取り付
ける際に、最も効率良く振動減衰効果を得られる位置に
取り付けることにより、必要以上の重量増加及びコスト
の上昇を招くことなく、ダンパーとしての機能を十分に
発揮させることができる内燃機関の騒音低減装置を提供
すること。 【解決手段】 内燃機関5の排気マニホールド6に接続
する排気管1の曲がり部1bの表面に、金属線4を編織し
て形成したダンパー2を密接するように設けた排気管の
騒音低減装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関に接続され
る排気管の振動に起因する放射音を低減するための排気
管の騒音低減装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から自動車や自動二輪車などの内燃
機関を搭載した車両において、内燃機関の振動が排気管
に伝達すると、排気管から放射音が発生し、騒音の原因
となっていた。そこで、本発明者は、図4に示すよう
に、排気管1の表面に鋼線などの金属線を編織して形成
したダンパー2を接触させ、スプリング3の張力を作用
させた状態で固定することにより、排気管1からの放射
音を低減する手段を見いだした。
【0003】これは、内燃機関から排気マニホールドを
介して排気管1に伝達する振動を、図5に示すように編
織したダンパー2に伝達させ、このダンパー2を構成す
る金属線4を振動させることにより、図6に示す如く相
互に接触する金属線4同士の間、及び、金属線4と排気
管1の表面との間で摩擦を生じさせ、振動エネルギーを
熱エネルギーに変換させることにより振動を減衰し、こ
の排気管1及び消音器から放射される騒音を低減するも
のである。
【0004】また、上述したように排気管1の表面にダ
ンパー2を取り付ける際に、その取り付け位置は、車両
設計上の制約、特に内燃機関の車載上のレイアウトか
ら、排気管1が曲がっていない部分や、製造工程上、組
み付け作業がし易い位置などに取り付けているのが実情
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関か
ら伝達する振動によって、排気管に共振が発生すると、
排気管の長手方向に腹と節ができるが、この共振の腹と
節の部分におけるダンパーの振動減衰作用を解析した結
果、本発明者は以下の知見に到達した。即ち、共振の腹
の部分では、振幅は大きいのであるが、排気管の管壁そ
のものは変形せずに変位するため、共振の腹の部分に設
けたダンパーの金属線は、相互変位を生じ難く、金属線
同士、及び金属線と管壁との間の摩擦は小さく、排気管
の振動を減衰する効果が比較的に得難い。
【0006】これに対して、共振の節の部分では、振幅
は小さいのであるが、管壁そのものが変形するため、ダ
ンパーを構成する金属線は管壁に付随して運動し、金属
線同士、及び金属線と管壁との間で大きな摩擦を生じる
のである。特に、排気管のレイアウトの関係から、排気
管が局部的に曲線状又は折れ線状として形成される曲が
り部が存在する場合には、多くの共振モードに対して、
この曲がり部において曲げによる剛性低下を生じる結果
となる。それ故、直線状に形成された部分と比較して大
幅に曲げ剛性が低下し、その剛性の低い部位に応力が集
中するため、前記曲がり部が共振の節となる。
【0007】この排気管の曲がり部における剛性低下の
メカニズムは、主として曲がり部の断面形状に起因して
おり、その剛性低下率αは、排気管の肉厚をt、曲がり
部の曲率半径をR0 、排気管の平均半径をr0 とし、λ
=tR0 /r0 2とおくと、α=(12λ2 +1)/(12λ
2 +10)で求められる(社団法人自動車技術会 学術講
演会前刷集No.712 第 241〜242 頁参照)。
【0008】従って、このタイプのダンパーを有効に活
用するためには、排気管の共振の節となる応力発生の大
きい部位に配設することが重要であるが、上述したよう
に、車両設計上の制約から、排気管が曲がっていない部
分や、製造工程上、組み付け作業がし易い位置などにダ
ンパーを取り付けているのが実情であるため、必ずしも
大きな振動減衰効果が得られるとは限らず、ダンパーの
機能を十分に発揮させることができないという問題があ
った。
【0009】これに対して、排気管の全表面を上記ダン
パーで覆うことも考えられるが、この手段を採用すると
なれば、ダンパーの排気管への取り付けが困難になると
共に、重量及びコストの増加を招くという問題が生じ
る。本発明は以上の問題点に鑑みて、振動減衰用のダン
パーを排気管に取り付ける際に、最も効率良く振動減衰
効果を得られる位置に取り付けることにより、必要以上
の重量増加及びコストの上昇を招くことなく、ダンパー
としての機能を十分に発揮させることができる内燃機関
の騒音低減装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る排気管の騒音低減装置は、内燃機関の排
気マニホールドに接続する排気管の曲がり部の表面に、
金属線を編織して形成したダンパーを密接するように設
けたものである。前記ダンパーとしては、鋼線などの金
属線を排気管の長手方向に対して交差する方向にメッシ
ュ状に編織したワイヤブレードなどが適しており、編織
することによって上下に積層した金属線同士が相互に擦
れ合うようにする。
【0011】また、ダンパーの取り付け位置は、ベンド
状若しくはエルボ状に曲げられた曲がり部とし、それ以
外の部分に取り付ける場合には、予め実験を行って排気
管の共振状態を解析しておき、そのデータに基づいて、
排気管の単位長あたりの共振の節の数が所定値よりも多
い部位、即ち、それぞれの次数の共振モードにおける節
が集中する部分を選定する。
【0012】なお、このダンパーを固定する手段として
は、溶接が最も適しているが、その他にも、ロウ付けを
採用したり、或いは、ダンパーと排気管にそれぞれブラ
ケットを取り付け、これらをリベット止めなどによって
固定しても構わない。
【0013】
【発明の実施の形態】次に図面を参照して、本発明に係
る排気管の騒音低減装置の一実施形態を説明する。図1
に示す実施形態では、内燃機関5に取り付けた排気マニ
ホールド6に、フランジ7を介して排気管1を接続して
おり、この排気管1の曲がり部1bを含み、この曲がり部
1bの僅かに上流側の直線部1aから、僅かに下流側の直線
部1cまでの範囲に、ダンパー2を取り付けている。
【0014】本実施形態で使用したダンパー2は、図5
及び図6に示したものと同様に、直径 0.5mm〜 2.0mm程
度の鋼線の単糸を数本ずつ平行に束ねて帯状にしたもの
をそれぞれ縦糸と横糸として相互に直角に織り、布帛状
に形成したワイヤブレードであり、これを排気管1の表
面に巻き付け、溶接にて固定している。なお、このダン
パー2を構成する金属線の組成方向は、排気管1の長手
方向に対して縦糸と横糸がそれぞれ斜めに交差するよう
に配しており、また、溶接する際に、ダンパー2を巻き
付け方向に引っ張り、排気管1の表面に密着させて、そ
の両端部を排気管1の全周に渡って溶接している。
【0015】なお、本実施形態ではダンパー2を形成す
るにあたり、金属線の単糸を数本ずつ平行に束ねて帯状
にしたものをそれぞれ縦糸と横糸として織ったが、これ
に限定されるものではなく、縦横1本ずつの金属線の単
糸を織っても良いし、或いは、1本の単糸を編んで布帛
状のダンパー2を形成しても構わない。また、本実施形
態ではダンパー2の巻き付け方向にテンションをかけた
状態で、その両端部を排気管1に溶接したが、その他に
も、ダンパー2を予め筒状に形成し、その両端に環状の
ブラケットを固定し、このブラケットを排気管1の長手
方向に引っ張り、ダンパー2の内径を縮小させ、排気管
1の表面に密着させた状態で、前記ブラケットを排気管
1に溶接しても良い。
【0016】本実施形態では、ダンパー2の設定位置と
して、このダンパー2が2つの直線部1a,1cを繋ぐ曲が
り部1bを完全に包含する位置を選択している。従って、
排気管1の曲がり部1bには大きな応力が作用し、歪みも
大きいという前述の理由により、排気管1の振動による
歪エネルギーを、ダンパー2を構成する金属線相互の摩
擦により吸収する効果が大きく、騒音低減を図る上で大
変有効である。
【0017】その騒音低減効果を図2に示すが、ダンパ
ー2を全く取り付けなかった比較例(実線)に比して、
ダンパー2を曲がり部1bに取り付けた実施例(鎖線)で
は、殆ど全ての周波数帯域で騒音低減効果を得ることが
できた。これに対して、従前の如くダンパー2を排気管
1の直線部1a,1cに取り付けた場合の騒音低減効果を図
3に示すが、ダンパー2を全く取り付けなかった比較例
(実線)に比して、ダンパー2を直線部1a,1cに取り付
けた実施例(鎖線)では、1.3kHzから3.3kHzまでの限ら
れた周波数帯域のみでしか騒音低減効果を得ることがで
きなかった。
【0018】上記測定結果から判明するように、ダンパ
ー2を取り付ける位置の選択如何によって、取り付ける
ダンパー2の表面積や重量が同じであっても、その騒音
低減効果には、大きな違いが生じる結果となり、本実施
形態の如く、ダンパー2を最も効果的に使用することに
より、重量増加や製造コストを抑えながらも、排気管1
の振動に起因する放射音を大幅に低減することが可能と
なった。
【0019】
【発明の効果】本発明に係る排気管の騒音低減装置は、
内燃機関の排気マニホールドに接続する排気管の曲がり
部に、金属線を編織して形成したダンパーを前記排気管
の表面に密接するように設けたので、以下の効果を奏す
ることができる。共振の節となる排気管の曲がり部で
は、剛性の低下により排気管の管壁そのものが変形する
ため、ダンパーを構成する金属線は管壁に付随して運動
し、この部分に設けたダンパーを構成する金属線同士、
及びこの金属線と排気管との間で大きな摩擦を生じる。
そして、この摩擦によって振動エネルギーを熱エネルギ
ーに変換することができるので、曲がり部における排気
管の振動を減衰し、放射音の発生を効率良く抑制するこ
とができる。
【0020】従って、振動減衰用のダンパーを排気管に
取り付ける際に、最も効率良く振動減衰効果を得られる
位置に取り付けることができ、ダンパーの機能を十分に
発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における排気管の騒音低減
装置の概略図である。
【図2】図1の実施形態による騒音低減効果を示す特性
図である。
【図3】従来の実施形態による騒音低減効果を示す特性
図である。
【図4】従来の実施形態における排気管の騒音低減装置
の要部概略図である。
【図5】排気管の騒音低減装置に用いられるダンパーの
一部正面図である。
【図6】図5に示すダンパーの拡大斜視図である。
【符号の説明】
1 排気管 1b 曲がり部 2 ダンパー 4 金属線 5 内燃機関 6 排気マニホールド

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の排気マニホールドに接続する
    排気管の曲がり部の表面に、金属線を編織して形成した
    ダンパーを密接するように設けた排気管の騒音低減装
    置。
JP32741095A 1995-12-15 1995-12-15 排気管の騒音低減装置 Pending JPH09166012A (ja)

Priority Applications (1)

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JP32741095A JPH09166012A (ja) 1995-12-15 1995-12-15 排気管の騒音低減装置

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JP32741095A JPH09166012A (ja) 1995-12-15 1995-12-15 排気管の騒音低減装置

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JPH09166012A true JPH09166012A (ja) 1997-06-24

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ID=18198850

Family Applications (1)

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JP32741095A Pending JPH09166012A (ja) 1995-12-15 1995-12-15 排気管の騒音低減装置

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JP (1) JPH09166012A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100323068B1 (ko) * 1999-10-20 2002-02-09 정주호 자동차의 전,후방 소음기 연결파이프 진동 방지구조
JP2020148153A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 株式会社三五 消音器

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040601