JP2001082125A - 消音器 - Google Patents
消音器Info
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- JP2001082125A JP2001082125A JP26563899A JP26563899A JP2001082125A JP 2001082125 A JP2001082125 A JP 2001082125A JP 26563899 A JP26563899 A JP 26563899A JP 26563899 A JP26563899 A JP 26563899A JP 2001082125 A JP2001082125 A JP 2001082125A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、自動車の排気系に装着される消音
器に関し、放射音を小さくすることを目的とする。 【解決手段】 断面長円形状のシェル２，２１の短軸方
向側部分の大Ｒ部６，７，２２にロックシーム部１０，
１１，２３が形成され、ロックシーム部１０，１１，２
３は前記大Ｒ部６，７，２２の中点６Ｍ，７Ｍ，２２Ｍ
から所定の距離を隔てた位置にあるものである。
器に関し、放射音を小さくすることを目的とする。 【解決手段】 断面長円形状のシェル２，２１の短軸方
向側部分の大Ｒ部６，７，２２にロックシーム部１０，
１１，２３が形成され、ロックシーム部１０，１１，２
３は前記大Ｒ部６，７，２２の中点６Ｍ，７Ｍ，２２Ｍ
から所定の距離を隔てた位置にあるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の排気系に
装着される消音器に関し、詳しくはシェルの放射音低減
に係わる構造に関する。
装着される消音器に関し、詳しくはシェルの放射音低減
に係わる構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の排気系に装着される消音器で
は、例えば断面長円形状のシェルが用いられている。消
音器はエンジンからの脈動圧力を整えると共に脈動圧力
に起因して発生する騒音の消音作用をする。ところで、
この消音器のシェルは、板厚が薄く剛性が低いと、この
シェルを介して外部に放射音を放射してしまう虞が生ず
るが、この放射音は、極力低減しなければならない。
は、例えば断面長円形状のシェルが用いられている。消
音器はエンジンからの脈動圧力を整えると共に脈動圧力
に起因して発生する騒音の消音作用をする。ところで、
この消音器のシェルは、板厚が薄く剛性が低いと、この
シェルを介して外部に放射音を放射してしまう虞が生ず
るが、この放射音は、極力低減しなければならない。
【０００３】図６は消音器に用いられているシェルの断
面の一例を示す。図に示すように、シェル１０１は、断
面長円形状で、インナシェル１０２と、インナシェル１
０２の外側を囲むアウタシェル１０３とから構成されて
いる。シェル１０１の長軸方向側部分（図の左右両側）
は曲率の大きい小Ｒ部１０４，１０４となっている。シ
ェル１０１の短軸方向側部分（図の上下両側）は曲率の
小さい大Ｒ部１０５，１０５となっている。
面の一例を示す。図に示すように、シェル１０１は、断
面長円形状で、インナシェル１０２と、インナシェル１
０２の外側を囲むアウタシェル１０３とから構成されて
いる。シェル１０１の長軸方向側部分（図の左右両側）
は曲率の大きい小Ｒ部１０４，１０４となっている。シ
ェル１０１の短軸方向側部分（図の上下両側）は曲率の
小さい大Ｒ部１０５，１０５となっている。
【０００４】小Ｒ部１０４，１０４の中央部分にはロッ
クシーム部１０６，１０６が形成されている。しかし、
小Ｒ部１０４自体の曲率の大きいことによる剛性と、小
Ｒ部１０４，１０４にロックシーム部１０６，１０６が
位置することによる剛性とが重なって、小Ｒ部１０４は
高剛性となっている。
クシーム部１０６，１０６が形成されている。しかし、
小Ｒ部１０４自体の曲率の大きいことによる剛性と、小
Ｒ部１０４，１０４にロックシーム部１０６，１０６が
位置することによる剛性とが重なって、小Ｒ部１０４は
高剛性となっている。
【０００５】一方、大Ｒ部１０５はインナシェル１０
２，アウタシェル１０３の板材の剛性のみであり、曲率
が小さいことから、その剛性は、小Ｒ部１０４での高剛
性に対して低くなっている。かかる断面のシェル１０１
では、エンジンからの脈動圧力により、大Ｒ部１０５，
１０５はその両側の小Ｒ部１０４，１０４を節として強
制振動され、放射音がシェル１０１から外部に伝わる。
しかも、大Ｒ部１０５は面積が広く、固有振動数（共鳴
振動数）が低いことから、エンジンからの排気騒音の低
周波数域で共振現象が発生する場合がある。この共振現
象を伴って、大Ｒ部１０５の振動は放射音として外部に
伝わり易くなっている。
２，アウタシェル１０３の板材の剛性のみであり、曲率
が小さいことから、その剛性は、小Ｒ部１０４での高剛
性に対して低くなっている。かかる断面のシェル１０１
では、エンジンからの脈動圧力により、大Ｒ部１０５，
１０５はその両側の小Ｒ部１０４，１０４を節として強
制振動され、放射音がシェル１０１から外部に伝わる。
しかも、大Ｒ部１０５は面積が広く、固有振動数（共鳴
振動数）が低いことから、エンジンからの排気騒音の低
周波数域で共振現象が発生する場合がある。この共振現
象を伴って、大Ｒ部１０５の振動は放射音として外部に
伝わり易くなっている。
【０００６】そこで、このシェル１０１の放射音低減対
策として、特開昭６４−１８５２４号公報に示す消音器
或いは図７に示す断面のシェルを有する消音器が考えら
れる。図７において、シェル２０１の短軸方向側部分は
曲率の小さい大Ｒ部２０２，２０２となっている。シェ
ル２０１の両側部分（長軸方向側部分）は曲率の大きな
小Ｒ部２０３，２０３となっている。
策として、特開昭６４−１８５２４号公報に示す消音器
或いは図７に示す断面のシェルを有する消音器が考えら
れる。図７において、シェル２０１の短軸方向側部分は
曲率の小さい大Ｒ部２０２，２０２となっている。シェ
ル２０１の両側部分（長軸方向側部分）は曲率の大きな
小Ｒ部２０３，２０３となっている。
【０００７】前記大Ｒ部２０２には、その中点Ｍ１，Ｍ
２にロックシーム部２０４，２０４が設けられている。
大Ｒ部２０２のロックシーム部２０４の両側部分は２つ
のスパン部２０２Ａ，２０２Ｂとなる。これにより、大
Ｒ部２０２の剛性を高くすることは可能である。
２にロックシーム部２０４，２０４が設けられている。
大Ｒ部２０２のロックシーム部２０４の両側部分は２つ
のスパン部２０２Ａ，２０２Ｂとなる。これにより、大
Ｒ部２０２の剛性を高くすることは可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シェル
２０１にあっては、大Ｒ部２０２はロックシーム部２０
４により２つのスパン部２０２Ａ，２０２Ｂに分けられ
ていることから、エンジンからの排気騒音に対して、２
つのスパン部２０２Ａ，２０２Ｂで振動モードがそれぞ
れ発生し、各スパン部２０２Ａ，２０２Ｂで共振現象が
生じるという問題がある。
２０１にあっては、大Ｒ部２０２はロックシーム部２０
４により２つのスパン部２０２Ａ，２０２Ｂに分けられ
ていることから、エンジンからの排気騒音に対して、２
つのスパン部２０２Ａ，２０２Ｂで振動モードがそれぞ
れ発生し、各スパン部２０２Ａ，２０２Ｂで共振現象が
生じるという問題がある。
【０００９】しかも、大Ｒ部２０２の中点Ｍ１，Ｍ２に
ロックシーム部２０４，２０４があるので、スパン部２
０２Ａ，２０２Ｂの固有振動数Ｎ（０）が等しくなって
いる。従って、図８に示すように、エンジンからの排気
騒音に対して、スパン部２０２Ａ，２０２Ｂは同じ固有
振動数Ｎ（０）でそれぞれ共振し、全体としての振動エ
ネルギーは、スパン部２０２Ａでの振動エネルギーとス
パン部２０２Ｂでの振動エネルギーを合計したものにな
り、共振による振動エネルギーが大きくなり、放射音が
大きくなるという問題がある。
ロックシーム部２０４，２０４があるので、スパン部２
０２Ａ，２０２Ｂの固有振動数Ｎ（０）が等しくなって
いる。従って、図８に示すように、エンジンからの排気
騒音に対して、スパン部２０２Ａ，２０２Ｂは同じ固有
振動数Ｎ（０）でそれぞれ共振し、全体としての振動エ
ネルギーは、スパン部２０２Ａでの振動エネルギーとス
パン部２０２Ｂでの振動エネルギーを合計したものにな
り、共振による振動エネルギーが大きくなり、放射音が
大きくなるという問題がある。
【００１０】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、放射音を小さくすること
ができる消音器を提供することである。
なされたもので、その目的は、放射音を小さくすること
ができる消音器を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
断面長円形状のシェルの短軸方向側部分の大Ｒ部にロッ
クシーム部が形成され、前記ロックシーム部は前記大Ｒ
部の中点から所定の距離を隔てた位置にあることを特徴
とする。
断面長円形状のシェルの短軸方向側部分の大Ｒ部にロッ
クシーム部が形成され、前記ロックシーム部は前記大Ｒ
部の中点から所定の距離を隔てた位置にあることを特徴
とする。
【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の消
音器において、前記大Ｒ部は、前記ロックシーム部によ
り複数のスパン部に分けられており、前記ロックシーム
部は、前記スパン部の２次以上の固有振動数がエンジン
からの脈動圧力の周波数領域の範囲外になるように配置
されていることを特徴とする。
音器において、前記大Ｒ部は、前記ロックシーム部によ
り複数のスパン部に分けられており、前記ロックシーム
部は、前記スパン部の２次以上の固有振動数がエンジン
からの脈動圧力の周波数領域の範囲外になるように配置
されていることを特徴とする。
【００１３】（作用）請求項１記載の発明においては、
ロックシーム部は大Ｒ部の中点から所定の距離を隔てて
位置しているので、ロックシーム部により分けられた長
さの異なる２つのスパン部の固有振動数は、Ｎ（Ａ）×
ｋ（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）と，Ｎ（Ｂ）×
ｋ（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）とになる。
ロックシーム部は大Ｒ部の中点から所定の距離を隔てて
位置しているので、ロックシーム部により分けられた長
さの異なる２つのスパン部の固有振動数は、Ｎ（Ａ）×
ｋ（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）と，Ｎ（Ｂ）×
ｋ（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）とになる。
【００１４】２つのスパン部の１次の固有振動数Ｎ
（Ａ），Ｎ（Ｂ）（ｋ＝１の場合）で説明すると、２つ
のスパン部の１次の固有振動数Ｎ（Ａ），Ｎ（Ｂ）は相
違している。従って、例えば、エンジンからの脈動圧力
の成分Ｎ（Ａ）に対して、一方のスパン部は１次の固有
振動数Ｎ（Ａ）で共振しても他方のスパン部は共振しな
い。請求項２記載の発明においては、一方のスパン部の
１次の固有振動数はＮ（Ａ）であるので、その２次以上
の固有振動数はＮ（Ａ）×ｉ（ｉ＝２，３，４，５，・
・・）となる。
（Ａ），Ｎ（Ｂ）（ｋ＝１の場合）で説明すると、２つ
のスパン部の１次の固有振動数Ｎ（Ａ），Ｎ（Ｂ）は相
違している。従って、例えば、エンジンからの脈動圧力
の成分Ｎ（Ａ）に対して、一方のスパン部は１次の固有
振動数Ｎ（Ａ）で共振しても他方のスパン部は共振しな
い。請求項２記載の発明においては、一方のスパン部の
１次の固有振動数はＮ（Ａ）であるので、その２次以上
の固有振動数はＮ（Ａ）×ｉ（ｉ＝２，３，４，５，・
・・）となる。
【００１５】他方のスパン部の１次の固有振動数はＮ
（Ｂ）であるので、その２次以上の固有振動数はＮ
（Ｂ）×ｉ（ｉ＝２，３，４，５，・・・）となる。一
方のスパン部の２次以上の固有振動数と、他方のスパン
部の２次以上の固有振動数とに、共通の固有振動数があ
る。エンジンからの脈動圧力に対して、一方のスパン部
が、その１次の固有振動数Ｎ（Ａ）で共振した場合、他
方のスパン部は、一方のスパン部との共通の固有振動数
で、共振しようとする。
（Ｂ）であるので、その２次以上の固有振動数はＮ
（Ｂ）×ｉ（ｉ＝２，３，４，５，・・・）となる。一
方のスパン部の２次以上の固有振動数と、他方のスパン
部の２次以上の固有振動数とに、共通の固有振動数があ
る。エンジンからの脈動圧力に対して、一方のスパン部
が、その１次の固有振動数Ｎ（Ａ）で共振した場合、他
方のスパン部は、一方のスパン部との共通の固有振動数
で、共振しようとする。
【００１６】ここで、大Ｒ部の任意の位置にロックシー
ム部を選定することにより、一方のスパン部の１次の固
有振動数Ｎ（Ａ）が決まり、他方のスパン部に共通の固
有振動数が割り当てられる。この場合、他方のスパン部
の共通の固有振動数はエンジンからの脈動圧力の周波数
領域外にあるので、他方のスパン部は、エンジンからの
脈動圧力に対して共振しない。
ム部を選定することにより、一方のスパン部の１次の固
有振動数Ｎ（Ａ）が決まり、他方のスパン部に共通の固
有振動数が割り当てられる。この場合、他方のスパン部
の共通の固有振動数はエンジンからの脈動圧力の周波数
領域外にあるので、他方のスパン部は、エンジンからの
脈動圧力に対して共振しない。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。図１，図２は請求項１，請求項
２記載の発明の実施の形態に係わる消音器を示す。図に
おいて、消音器１は、シェル２と、シェル２の両端にそ
れぞれ配置されて接合されたエンドプレート３，３とを
有している。
形態について説明する。図１，図２は請求項１，請求項
２記載の発明の実施の形態に係わる消音器を示す。図に
おいて、消音器１は、シェル２と、シェル２の両端にそ
れぞれ配置されて接合されたエンドプレート３，３とを
有している。
【００１８】シェル２は、インナシェル４と、インナシ
ェル４の外側を囲むアウタシェル５とから構成されてい
る。このシェル２の２重構造により、エンジンからの脈
動圧力に対してインナシェル４，アウタシェル５の振動
が互いに規制されて放射音が低減されている。インナシ
ェル４は、１枚の金属製薄板を素材としてこれを筒状に
丸め、インナ側ロックシーム部１０Ａ（後述）によりか
しめて断面長円形状に形成されている。なお、断面長円
形状の一例は、図１に示すように、楕円形状を図の上下
方向から潰した略扁平状の断面形状である。断面長円形
状には断面レーシングトラック形状，楕円形状等が含ま
れる。
ェル４の外側を囲むアウタシェル５とから構成されてい
る。このシェル２の２重構造により、エンジンからの脈
動圧力に対してインナシェル４，アウタシェル５の振動
が互いに規制されて放射音が低減されている。インナシ
ェル４は、１枚の金属製薄板を素材としてこれを筒状に
丸め、インナ側ロックシーム部１０Ａ（後述）によりか
しめて断面長円形状に形成されている。なお、断面長円
形状の一例は、図１に示すように、楕円形状を図の上下
方向から潰した略扁平状の断面形状である。断面長円形
状には断面レーシングトラック形状，楕円形状等が含ま
れる。
【００１９】アウタシェル５は、１枚の金属製薄板を素
材としてこれを筒状に丸め、アウタ側ロックシーム部１
１Ｂ（後述）によりかしめて断面長円形状に形成されて
いる。シェル２の短軸方向側部分は曲率の小さい大Ｒ部
６，７となっている。シェル２の両側部分（長軸方向側
部分）は曲率の大きな小Ｒ部８，９となっている。小Ｒ
部８，９の間に、小Ｒ部８，９より曲率の小さい大Ｒ部
６，７が形成されている。大Ｒ部６，７は、短軸Ｌ０に
関して図１の左右方向で対称になっており、大Ｒ部６と
小Ｒ部８，９の境目は、曲率が大きく変化する点６Ｃ，
６Ｄ，７Ｃ，７Ｄである。
材としてこれを筒状に丸め、アウタ側ロックシーム部１
１Ｂ（後述）によりかしめて断面長円形状に形成されて
いる。シェル２の短軸方向側部分は曲率の小さい大Ｒ部
６，７となっている。シェル２の両側部分（長軸方向側
部分）は曲率の大きな小Ｒ部８，９となっている。小Ｒ
部８，９の間に、小Ｒ部８，９より曲率の小さい大Ｒ部
６，７が形成されている。大Ｒ部６，７は、短軸Ｌ０に
関して図１の左右方向で対称になっており、大Ｒ部６と
小Ｒ部８，９の境目は、曲率が大きく変化する点６Ｃ，
６Ｄ，７Ｃ，７Ｄである。
【００２０】大Ｒ部６，７の中点６Ｍ，７Ｍ（短軸Ｌ０
上に位置している）から所定の距離Ｌ１，Ｌ２を隔てた
位置に第１のロックシーム部１０，第２のロックシーム
部１１が形成されている。第１のロックシーム部１０と
第２のロックシーム部１１とは中心点Ｏに関して対称の
位置にあり、距離Ｌ１は距離Ｌ２と等しくなっている。
第１のロックシーム部１０は、インナシェル４側に形成
されたインナ側ロックシーム部１０Ａと、インナ側ロッ
クシーム部１０Ａの外側を囲み、アウタシェル５側に形
成されたアウタ側ロックシーム部１０Ｂとで構成されて
いる。
上に位置している）から所定の距離Ｌ１，Ｌ２を隔てた
位置に第１のロックシーム部１０，第２のロックシーム
部１１が形成されている。第１のロックシーム部１０と
第２のロックシーム部１１とは中心点Ｏに関して対称の
位置にあり、距離Ｌ１は距離Ｌ２と等しくなっている。
第１のロックシーム部１０は、インナシェル４側に形成
されたインナ側ロックシーム部１０Ａと、インナ側ロッ
クシーム部１０Ａの外側を囲み、アウタシェル５側に形
成されたアウタ側ロックシーム部１０Ｂとで構成されて
いる。
【００２１】第２のロックシーム部１１は、インナシェ
ル４側に形成されたインナ側ロックシーム部１１Ａと、
アウタシェル５側に形成されたアウタ側ロックシーム部
１１Ｂとで構成されている。大Ｒ部６は、第１のロック
シーム部１０により長さの異なる２つのスパン部６Ａ，
６Ｂに分けられている。一方のスパン部６Ａは、大Ｒ部
６の、第１のロックシーム部１０から点６Ｃに至る部分
である。他方のスパン部６Ｂは、大Ｒ部６の、第１のロ
ックシーム部１０から点６Ｄに至る部分である。一方の
スパン部６Ａは、他方のスパン部６Ｂより長くなってい
る。
ル４側に形成されたインナ側ロックシーム部１１Ａと、
アウタシェル５側に形成されたアウタ側ロックシーム部
１１Ｂとで構成されている。大Ｒ部６は、第１のロック
シーム部１０により長さの異なる２つのスパン部６Ａ，
６Ｂに分けられている。一方のスパン部６Ａは、大Ｒ部
６の、第１のロックシーム部１０から点６Ｃに至る部分
である。他方のスパン部６Ｂは、大Ｒ部６の、第１のロ
ックシーム部１０から点６Ｄに至る部分である。一方の
スパン部６Ａは、他方のスパン部６Ｂより長くなってい
る。
【００２２】大Ｒ部７は、第２のロックシーム部１１に
より長さの異なる２つのスパン部７Ａ，７Ｂに分けられ
ている。一方のスパン部７Ａは、大Ｒ部７の、第２のロ
ックシーム部１１から点７Ｄに至る部分である。他方の
スパン部７Ｂは、大Ｒ部７の、第２のロックシーム部１
１から点７Ｃに至る部分である。一方のスパン部７Ａ
は、他方のスパン部７Ｂより長くなっている。
より長さの異なる２つのスパン部７Ａ，７Ｂに分けられ
ている。一方のスパン部７Ａは、大Ｒ部７の、第２のロ
ックシーム部１１から点７Ｄに至る部分である。他方の
スパン部７Ｂは、大Ｒ部７の、第２のロックシーム部１
１から点７Ｃに至る部分である。一方のスパン部７Ａ
は、他方のスパン部７Ｂより長くなっている。
【００２３】しかして、本実施の形態においては、シェ
ル２の大Ｒ部６，大Ｒ部７では同じ作用，効果が生じ
る。大Ｒ部６を例に挙げて以下の（１），（２）にて作
用，効果を説明する。 （１）第１のロックシーム部１０はシェル２の大Ｒ部６
の中点６Ｍから所定の距離Ｌ１を隔てた位置にあるの
で、長さの異なる２つのスパン部６Ａ，６Ｂの振動モー
ドは第１のロックシーム部１０で分断される。
ル２の大Ｒ部６，大Ｒ部７では同じ作用，効果が生じ
る。大Ｒ部６を例に挙げて以下の（１），（２）にて作
用，効果を説明する。 （１）第１のロックシーム部１０はシェル２の大Ｒ部６
の中点６Ｍから所定の距離Ｌ１を隔てた位置にあるの
で、長さの異なる２つのスパン部６Ａ，６Ｂの振動モー
ドは第１のロックシーム部１０で分断される。
【００２４】ここで、エンジンからの脈動圧力がシェル
２内に伝わる。脈動圧力は、シェル２内における内圧の
変化となってシェル２を加振させる。すなわち、エンジ
ンからの脈動圧力による加振入力により、スパン部６Ａ
は、第１のロックシーム部１０及び点６Ｃを節として強
制振動される。スパン部６Ｂは、第１のロックシーム部
１０及び点６Ｄを節として強制振動される。
２内に伝わる。脈動圧力は、シェル２内における内圧の
変化となってシェル２を加振させる。すなわち、エンジ
ンからの脈動圧力による加振入力により、スパン部６Ａ
は、第１のロックシーム部１０及び点６Ｃを節として強
制振動される。スパン部６Ｂは、第１のロックシーム部
１０及び点６Ｄを節として強制振動される。
【００２５】この強制振動と共振現象により、長さの異
なる２つのスパン部６Ａ，６Ｂから外部に放射音が伝わ
る。ここで、第１のロックシーム部１０は大Ｒ部６の中
点６Ｍから所定の距離Ｌ１を隔てて位置しているので、
２つのスパン部６Ａ，６Ｂの固有振動数は、Ｎ（Ａ）×
ｋ（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）と、Ｎ（Ｂ）×
ｋ（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）とになる。
なる２つのスパン部６Ａ，６Ｂから外部に放射音が伝わ
る。ここで、第１のロックシーム部１０は大Ｒ部６の中
点６Ｍから所定の距離Ｌ１を隔てて位置しているので、
２つのスパン部６Ａ，６Ｂの固有振動数は、Ｎ（Ａ）×
ｋ（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）と、Ｎ（Ｂ）×
ｋ（ｋ＝１，２，３，４，５，・・・）とになる。
【００２６】２つのスパン部６Ａ，６Ｂの１次の固有振
動数Ｎ（Ａ），Ｎ（Ｂ）（ｋ＝１の場合）で説明する
と、２つのスパン部６Ａ，６Ｂの１次の固有振動数Ｎ
（Ａ），Ｎ（Ｂ）は、相違し、エンジンからの脈動圧力
に対して異なった１次の固有振動数Ｎ（Ａ），Ｎ（Ｂ）
でそれぞれ共振する。例えば、図３に示すように、エン
ジンからの脈動圧力の成分Ｎ（Ａ）に対して、一方のス
パン部６Ａが１次の固有振動数Ｎ（Ａ）で共振しても他
方のスパン部６Ｂは共振しない。また、図４に示すよう
に、他方のスパン部６Ｂが１次の固有振動数Ｎ（Ｂ）で
共振しても一方のスパン部６Ａは共振しない。
動数Ｎ（Ａ），Ｎ（Ｂ）（ｋ＝１の場合）で説明する
と、２つのスパン部６Ａ，６Ｂの１次の固有振動数Ｎ
（Ａ），Ｎ（Ｂ）は、相違し、エンジンからの脈動圧力
に対して異なった１次の固有振動数Ｎ（Ａ），Ｎ（Ｂ）
でそれぞれ共振する。例えば、図３に示すように、エン
ジンからの脈動圧力の成分Ｎ（Ａ）に対して、一方のス
パン部６Ａが１次の固有振動数Ｎ（Ａ）で共振しても他
方のスパン部６Ｂは共振しない。また、図４に示すよう
に、他方のスパン部６Ｂが１次の固有振動数Ｎ（Ｂ）で
共振しても一方のスパン部６Ａは共振しない。
【００２７】この結果、長さの異なるスパン部６Ａ，６
Ｂのうちの一方のみが共振し、共振によるシェル６の全
体としての振動エネルギーを小さくして、放射音を小さ
くすることができる効果を奏する。これは、従来におけ
るスパン部２０２Ａ，２０２Ｂは同じ固有振動数Ｎ
（０）でそれぞれ共振し、全体としての振動エネルギー
は、スパン部２０２Ａでの振動エネルギーとスパン部２
０２Ｂでの振動エネルギーを合計したものとなっている
ことと比べると、振動エネルギーを著しく小さくして、
放射音を小さくすることができる効果を奏する。なお、
図１の断面長円形状は、楕円形状から外れた断面形状に
なっているので、放射音低減の効果が顕著である。
Ｂのうちの一方のみが共振し、共振によるシェル６の全
体としての振動エネルギーを小さくして、放射音を小さ
くすることができる効果を奏する。これは、従来におけ
るスパン部２０２Ａ，２０２Ｂは同じ固有振動数Ｎ
（０）でそれぞれ共振し、全体としての振動エネルギー
は、スパン部２０２Ａでの振動エネルギーとスパン部２
０２Ｂでの振動エネルギーを合計したものとなっている
ことと比べると、振動エネルギーを著しく小さくして、
放射音を小さくすることができる効果を奏する。なお、
図１の断面長円形状は、楕円形状から外れた断面形状に
なっているので、放射音低減の効果が顕著である。
【００２８】（２）例えば、エンジンからの脈動圧力の
成分Ｎ（Ａ）に対して、一方のスパン部６Ａが、その１
次の固有振動数Ｎ（Ａ）で共振した場合、他方のスパン
部６Ｂ（１次の固有振動数Ｎ（Ｂ））は、一方のスパン
部６Ａの１次の固有振動数Ｎ（Ａ）では共振しない。し
かし、他方のスパン部６Ｂの１次の固有振動数はＮ
（Ｂ）であるので、その２次以上の固有振動数はＮ
（Ｂ）×ｉ（ｉ＝２，３，４，５，・・・）となる。
成分Ｎ（Ａ）に対して、一方のスパン部６Ａが、その１
次の固有振動数Ｎ（Ａ）で共振した場合、他方のスパン
部６Ｂ（１次の固有振動数Ｎ（Ｂ））は、一方のスパン
部６Ａの１次の固有振動数Ｎ（Ａ）では共振しない。し
かし、他方のスパン部６Ｂの１次の固有振動数はＮ
（Ｂ）であるので、その２次以上の固有振動数はＮ
（Ｂ）×ｉ（ｉ＝２，３，４，５，・・・）となる。
【００２９】一方のスパン部６Ａの２次以上の固有振動
数と、他方のスパン部６Ｂの２次以上の固有振動数との
共通の固有振動数はＮ（Ｂ），Ｎ（Ａ）を基にして決め
られる。すなわち、共通の固有振動数として、Ｎ（Ａ）
×ｉ（ｉ＝２，３，４，５，・・・），Ｎ（Ｂ）×ｉ
（ｉ＝２，３，４，５，・・・）が挙げられる。この場
合、Ｎ（Ａ）×ｉ（ｉ＝２，３，４，５，・・・）にお
いて、ｉ＝Ｎ（Ｂ）とすれば、共通の固有振動数は、Ｎ
（Ｂ）×Ｎ（Ａ）となる。
数と、他方のスパン部６Ｂの２次以上の固有振動数との
共通の固有振動数はＮ（Ｂ），Ｎ（Ａ）を基にして決め
られる。すなわち、共通の固有振動数として、Ｎ（Ａ）
×ｉ（ｉ＝２，３，４，５，・・・），Ｎ（Ｂ）×ｉ
（ｉ＝２，３，４，５，・・・）が挙げられる。この場
合、Ｎ（Ａ）×ｉ（ｉ＝２，３，４，５，・・・）にお
いて、ｉ＝Ｎ（Ｂ）とすれば、共通の固有振動数は、Ｎ
（Ｂ）×Ｎ（Ａ）となる。
【００３０】エンジンからの脈動圧力に対して、一方の
スパン部６Ａが、その１次の固有振動数Ｎ（Ａ）で共振
した場合、他方のスパン部６Ｂは、一方のスパン部６Ａ
との共通の固有振動数で共振しようとする。ここで、大
Ｒ部６の任意の位置に第１のロックシーム部１０を選定
することにより、一方のスパン部６Ａの１次の固有振動
数Ｎ（Ａ）が決まり、他方のスパン部６Ｂに共通の固有
振動数が割り当てられる。この場合、他方のスパン部６
Ｂの共通の固有振動数はエンジンからの脈動圧力の周波
数領域外にあるので、他方のスパン部６Ｂは、エンジン
からの脈動圧力に対して共振しない。
スパン部６Ａが、その１次の固有振動数Ｎ（Ａ）で共振
した場合、他方のスパン部６Ｂは、一方のスパン部６Ａ
との共通の固有振動数で共振しようとする。ここで、大
Ｒ部６の任意の位置に第１のロックシーム部１０を選定
することにより、一方のスパン部６Ａの１次の固有振動
数Ｎ（Ａ）が決まり、他方のスパン部６Ｂに共通の固有
振動数が割り当てられる。この場合、他方のスパン部６
Ｂの共通の固有振動数はエンジンからの脈動圧力の周波
数領域外にあるので、他方のスパン部６Ｂは、エンジン
からの脈動圧力に対して共振しない。
【００３１】すなわち、例えば、一方のスパン部６Ａが
１次の固有振動数Ｎ（Ａ）で共振しても、他方のスパン
部６Ｂは共振しない。従って、大Ｒ部６に第１のロック
シーム部１０の位置を適切に選定することにより、エン
ジンからの脈動圧力に対して一方のスパン部６Ａに共振
が生じても、他方のスパン部６Ｂではその２次以上の固
有振動数で共振しないようにすることができ、シェル２
からの放射音を小さくすることができる効果を奏する。
１次の固有振動数Ｎ（Ａ）で共振しても、他方のスパン
部６Ｂは共振しない。従って、大Ｒ部６に第１のロック
シーム部１０の位置を適切に選定することにより、エン
ジンからの脈動圧力に対して一方のスパン部６Ａに共振
が生じても、他方のスパン部６Ｂではその２次以上の固
有振動数で共振しないようにすることができ、シェル２
からの放射音を小さくすることができる効果を奏する。
【００３２】なお、本実施の形態においては、第１のロ
ックシーム部１０と第２のロックシーム部１１とは中心
点Ｏに関して対称の位置にあり、距離Ｌ１は距離Ｌ２と
等しくなっているが、中心点Ｏに関して対称の位置に限
定されることはない。例えば、距離Ｌ１と距離Ｌ２とは
等しくなくても良く、また、短軸Ｌ０の同じ側に位置し
ていても良い。
ックシーム部１０と第２のロックシーム部１１とは中心
点Ｏに関して対称の位置にあり、距離Ｌ１は距離Ｌ２と
等しくなっているが、中心点Ｏに関して対称の位置に限
定されることはない。例えば、距離Ｌ１と距離Ｌ２とは
等しくなくても良く、また、短軸Ｌ０の同じ側に位置し
ていても良い。
【００３３】また、本実施の形態においては、シェル２
は、インナシェル４，アウタシェル５からなる２重構造
になっているが、１重構造にすることもできる。例え
ば、図５に示すように、断面長円形状のシェル２１の短
軸方向側部分の大Ｒ部２２にロックシーム部２３が形成
されている。ロックシーム部２３は、大Ｒ部２２の中点
２２Ｍ（短軸Ｌ０上に位置している）から所定の距離Ｌ
３を隔てて位置している。
は、インナシェル４，アウタシェル５からなる２重構造
になっているが、１重構造にすることもできる。例え
ば、図５に示すように、断面長円形状のシェル２１の短
軸方向側部分の大Ｒ部２２にロックシーム部２３が形成
されている。ロックシーム部２３は、大Ｒ部２２の中点
２２Ｍ（短軸Ｌ０上に位置している）から所定の距離Ｌ
３を隔てて位置している。
【００３４】すなわち、大Ｒ部２２は、ロックシーム部
２３により長さの異なる２つのスパン部２２Ａ，２２Ｂ
に分けられている。かかる構成によれば、本実施の形態
の作用，効果と同様の作用，効果が生じる。
２３により長さの異なる２つのスパン部２２Ａ，２２Ｂ
に分けられている。かかる構成によれば、本実施の形態
の作用，効果と同様の作用，効果が生じる。
【００３５】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ロックシ
ーム部はシェルの大Ｒ部の中点から所定の距離を隔てた
位置にあるので、シェルの振動モードはロックシーム部
で分断される。大Ｒ部のロックシーム部の両側での長さ
のことなる２つのスパン部は、固有振動数が相違し、エ
ンジンからの脈動圧力に対して異なった固有振動数でそ
れぞれ共振する。一方のスパン部が共振しても、他方の
スパン部は共振しない。従って、共振によるシェルの全
体としての振動エネルギーを小さくして、放射音を小さ
くすることができる効果を奏する。
ーム部はシェルの大Ｒ部の中点から所定の距離を隔てた
位置にあるので、シェルの振動モードはロックシーム部
で分断される。大Ｒ部のロックシーム部の両側での長さ
のことなる２つのスパン部は、固有振動数が相違し、エ
ンジンからの脈動圧力に対して異なった固有振動数でそ
れぞれ共振する。一方のスパン部が共振しても、他方の
スパン部は共振しない。従って、共振によるシェルの全
体としての振動エネルギーを小さくして、放射音を小さ
くすることができる効果を奏する。
【００３６】請求項２記載の発明によれば、大Ｒ部にロ
ックシーム部の位置を適切に選定することにより、エン
ジンからの脈動圧力に対して一方のスパン部に共振が生
じても、他方のスパン部ではその２次以上の固有振動数
で共振しないようにすることができ、シェルからの放射
音を小さくすることができる効果を奏する。
ックシーム部の位置を適切に選定することにより、エン
ジンからの脈動圧力に対して一方のスパン部に共振が生
じても、他方のスパン部ではその２次以上の固有振動数
で共振しないようにすることができ、シェルからの放射
音を小さくすることができる効果を奏する。
【図１】請求項１，請求項２記載の発明の実施の形態に
係わる消音器の断面図である。
係わる消音器の断面図である。
【図２】同消音器の平面図である。
【図３】同消音器の作用の説明図である。
【図４】同消音器の作用の説明図である。
【図５】請求項１，請求項２記載の発明の実施の形態に
係わる消音器の変形例に係わる１重構造のシェルの断面
図である。
係わる消音器の変形例に係わる１重構造のシェルの断面
図である。
【図６】従来の消音器の断面図である。
【図７】断面長円形状のシェルの短軸方向側部分の大Ｒ
部にロックシーム部を想定した場合の消音器の断面図で
ある。
部にロックシーム部を想定した場合の消音器の断面図で
ある。
【図８】図７の消音器の作用の説明図である。
１ 消音器 ２ シェル ６ 大Ｒ部 ６Ａ 一方のスパン部 ６Ｂ 他方のスパン部 ６Ｍ 中点 ７Ｍ 中点 ７ 大Ｒ部 ７Ａ スパン部 ７Ｂ スパン部 ８ 小Ｒ部 ９ 小Ｒ部 １０ 第１のロックシーム部 １１ 第２のロックシーム部
Claims (2)
- 【請求項１】 断面長円形状のシェル（２，２１）の短
軸方向側部分の大Ｒ部（６，７，２２）にロックシーム
部（１０，１１，２３）が形成され、 前記ロックシーム部（１０，１１，２３）は前記大Ｒ部
（６，７，２２）の中点（６Ｍ，７Ｍ，２２Ｍ）から所
定の距離を隔てた位置にあることを特徴とする消音器。 - 【請求項２】 前記大Ｒ部（６，７，２２）は、前記ロ
ックシーム部（１０，１１，２３）により長さの異なる
２つのスパン部（６Ａ，６Ｂ，７Ａ，７Ｂ，２２Ａ，２
２Ｂ）に分けられており、 前記ロックシーム部（１０，１１，２３）は、前記スパ
ン部（６Ａ，６Ｂ，７Ａ，７Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ）の２
次以上の固有振動数がエンジンからの脈動圧力の周波数
領域の範囲外になるように配置されていることを特徴と
する請求項１記載の消音器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26563899A JP4037572B2 (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | 消音器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26563899A JP4037572B2 (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | 消音器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001082125A true JP2001082125A (ja) | 2001-03-27 |
| JP4037572B2 JP4037572B2 (ja) | 2008-01-23 |
Family
ID=17419925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26563899A Expired - Fee Related JP4037572B2 (ja) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | 消音器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4037572B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006046375A1 (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-04 | Sango Co., Ltd. | 排気系部品の外筒 |
| JP2007239465A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-20 | Toyota Motor Corp | 車両用マフラ構造 |
| WO2018206917A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-11-15 | Coventry University | A method of manufacturing a hollow shelled component and a hollow shelled component |
-
1999
- 1999-09-20 JP JP26563899A patent/JP4037572B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006046375A1 (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-04 | Sango Co., Ltd. | 排気系部品の外筒 |
| JPWO2006046375A1 (ja) * | 2004-10-28 | 2008-05-22 | 株式会社三五 | 排気系部品の外筒 |
| US7740105B2 (en) | 2004-10-28 | 2010-06-22 | Sango Co., Ltd. | Outer tube of exhaust system part |
| JP4562734B2 (ja) * | 2004-10-28 | 2010-10-13 | 株式会社三五 | 排気系部品の外筒 |
| JP2007239465A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-20 | Toyota Motor Corp | 車両用マフラ構造 |
| JP4661634B2 (ja) * | 2006-03-03 | 2011-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用マフラ構造 |
| WO2018206917A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-11-15 | Coventry University | A method of manufacturing a hollow shelled component and a hollow shelled component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4037572B2 (ja) | 2008-01-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071101 |
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| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101109 Year of fee payment: 3 |
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| S531 | Written request for registration of change of domicile |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101109 Year of fee payment: 3 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |