JPH0636258Y2 - Engine exhaust noise reduction device - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、エンジン特にショベルローダ等作業車両用の
エンジンに採用されて好適な排気騒音低減装置に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to an exhaust noise reduction device that is suitable for use in an engine, particularly an engine for a work vehicle such as a shovel loader.

（従来の技術） ショベルローダ等の作業用車両は、住宅地や商業地内
で、又はこれらに隣接する地域で長時間に亘り作業に従
事することが多いので、エンジンの排気騒音の低減が要
望されている。従来、エンジンの排気騒音を低減するた
めに、通常各１個以上の拡散室及び共鳴室を筒状のケー
シング内に形成したマフラが広く使用されているが、必
ずしも十分な排気騒音低減効果が得られていない。(Prior Art) Work vehicles such as shovel loaders are often engaged in work for a long time in a residential area, a commercial area, or an area adjacent to these areas, and therefore reduction of engine exhaust noise is desired. ing. Conventionally, in order to reduce exhaust noise of an engine, a muffler in which at least one diffusion chamber and one resonance chamber are formed in a cylindrical casing has been widely used, but a sufficient exhaust noise reduction effect is not always obtained. Has not been done.

（考案が解決しようとする課題） 技術上良く知られているように、エンジンの排気騒音
は、エンジンのシリンダ内で行なわれる爆発及び燃焼圧
力の変動に基づく振動、吸排気弁の開閉に基づく振動、
更に排気管内で生起される気柱振動等周波数を異にする
種々の音波が排気ガスに乗ってマフラに運ばれ、同マフ
ラ内で相当部分の音波が吸収され減衰されたのち、残部
がテールパイプから外気に放散されることに基づくもの
である。上記マフラの排気騒音低減効果を向上するため
には、マフラ内部に従来より多くの拡散室及び共鳴室を
設ければ良いのであるが、拡散室及び共鳴室の増加と共
に構造が著しく複雑になって高価となり、また大型化し
て広い搭載スペースが必要になる等の不具合があり、更
に排気抵抗が増大してエンジンの出力、燃費等の悪化を
招く不都合がある。(Problems to be solved by the invention) As is well known in the art, engine exhaust noise is caused by explosion and combustion pressure fluctuations that occur in the engine cylinder, and vibrations due to opening and closing of intake and exhaust valves. ,
Furthermore, various sound waves with different frequencies, such as air column vibration generated in the exhaust pipe, are carried by the exhaust gas to the muffler, and a considerable part of the sound wave is absorbed and attenuated in the muffler, and the rest is tail pipe. It is based on the fact that it is dissipated into the open air. In order to improve the exhaust noise reduction effect of the muffler, it is sufficient to provide more diffusion chambers and resonance chambers in the muffler than before, but the structure becomes significantly complicated with the increase of diffusion chambers and resonance chambers. There are disadvantages such as high cost, large size, and large mounting space required, and further, exhaust resistance increases, resulting in deterioration of engine output, fuel consumption, and the like.

本考案は、マフラ自体の構造の複雑化及び大型化を伴う
ことなく、またエンジン性能の著しい悪化を招くことな
く、効果的に排気騒音を低減することができるようにし
た排気騒音低減装置を安価に提供することを目的とする
ものである。The present invention is an inexpensive exhaust noise reduction device that can effectively reduce exhaust noise without complicating and increasing the size of the muffler structure and without significantly deteriorating engine performance. It is intended to be provided to.

（課題を解決するための手段） 本考案に係るエンジンの排気騒音低減装置は、上記目的
を達成するために創案されたもので、一端をエンジンの
排気管の下流端に接続され、中間部分をマフラの排気ガ
ス入口管の上流端に接続された基部管部材と、上記基部
管部材の他端に接続され環状に形成された環状管部材
と、上記基部管部材の他端から時計方向及び反時計方向
に関し実質的に等距離の環状管部材内に収蔵されたグラ
スウール等の吸音材とを具備してなることを特徴とする
ものである。(Means for Solving the Problems) The exhaust noise reduction device for an engine according to the present invention was created to achieve the above-mentioned object. One end is connected to the downstream end of the exhaust pipe of the engine, and the middle part is connected. A base pipe member connected to the upstream end of the exhaust gas inlet pipe of the muffler, an annular pipe member connected to the other end of the base pipe member and formed in an annular shape, and a clockwise and counterclockwise direction from the other end of the base pipe member. It is characterized by comprising a sound absorbing material such as glass wool contained in an annular pipe member substantially equidistant with respect to the clockwise direction.

（作用） 本考案によれば、排気ガスに乗って排気管内を流れてき
た音波が、マフラに入る直前で、一端を排気管の下流端
に接続された基部管部材の他端から環状管部材内に時計
方向及び反時計方向に分れて流入し、上記吸音材が配置
され中央部分で衝突することによって音波の振動エネル
ギの少くとも一部が失なわれ、同時に種々周波数の音波
の振動が正負重なり合い干渉を生ずることによっても音
波のエネルギの一部が失なわれる。更に、上記音波の衝
突部位に配置された吸音材によって、音波のエネルギの
他の一部が吸収される。(Operation) According to the present invention, the sound wave that has flowed in the exhaust pipe along with the exhaust gas is immediately before entering the muffler, and one end of the base pipe member is connected to the downstream end of the exhaust pipe from the other end of the annular pipe member. At least a part of the vibration energy of the sound wave is lost due to the sound absorbing material being arranged and colliding at the central portion, and at the same time, vibration of sound waves of various frequencies is simultaneously generated. A part of the energy of the sound wave is also lost due to the positive and negative overlapping interference. Further, the sound absorbing material disposed at the collision part of the sound wave absorbs another part of the energy of the sound wave.

（実施例） 以下本考案の実施例を添付図面について具体的に説明す
る。図中符号10はショベルローダ等作業車両用のエネル
ギーを概念的に示し、12は同エンジンの排気マニホール
ド、14は同排気マニホールドに連結された排気管、16は
排気管14の下流端に一端を接続されて恰も同排気管の延
長部を形成するように配置された基部管部材、18は上記
基部管部材16の他端に接続され管部材を環状に曲げて第
２図に示されているように左右略対称に形成された環状
管部材、20は上記基部管部材16の他端から矢印Ａで示し
た時計方向及び矢印Ｂで示した反時計方向に関して実質
的に等距離の環状管部材18内の部位に収蔵されたグラス
ウール等の吸音材、22は上記基部材16の一端と他端との
間の中間部分に接続されたマフラ24の排気ガス入口管、
26は同マフラの排気ガス出口管、28は上記出口管26に連
結されたテールパイプである。(Embodiment) An embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. Reference numeral 10 in the figure conceptually represents energy for a work vehicle such as a shovel loader, 12 is an exhaust manifold of the engine, 14 is an exhaust pipe connected to the exhaust manifold, and 16 is one end at the downstream end of the exhaust pipe 14. A base pipe member connected to and arranged to form an extension of the exhaust pipe, 18 is connected to the other end of the base pipe member 16 and is bent in an annular shape as shown in FIG. As described above, the annular pipe member 20 is formed substantially symmetrically, and the annular pipe member 20 is substantially equidistant from the other end of the base pipe member 16 in the clockwise direction indicated by arrow A and the counterclockwise direction indicated by arrow B. A sound absorbing material such as glass wool stored in a portion within 18, 22 is an exhaust gas inlet pipe of a muffler 24 connected to an intermediate portion between one end and the other end of the base member 16,
26 is an exhaust gas outlet pipe of the muffler, and 28 is a tail pipe connected to the outlet pipe 26.

上記構成によれば、エンジンの運転中に排気ガスに乗っ
て運ばれる種々の周波数の音波は、その直進性向のため
に大部分が排気管14の延長部を形成している基部管部材
16から矢印Ａで示した時計方向及び矢印Ｂに示した反時
計方向の二手に分れて環状管部材18内に流入する。二手
に分れた音波は実質的に等距離の部位に配置された吸音
材20の部分で互いに衝突し、衝突によって音波エネルギ
の一部が失なわれる。また、周波数が異なる音波の波動
が正負重なり合うことによって音波エネルギの他の一部
が失われ、更に吸音材20によって音波エネルギの一部が
吸収される。上記環状管部材18内で吸収されなかった音
波の残部は、排気ガスと共に入口管22からマフラ24内に
入り、同マフラ内で更に減衰して出口管26及びテールパ
イプ28を経て外部に放散される。従って最終的にテール
パイプ28から外部に放散される排気騒音がマフラの大型
化、構造複雑化を伴うことなく、かつエンジンの性能に
悪影響を与えることなく、極めて効果的に低減されるこ
ととなる。According to the above configuration, the sound waves of various frequencies carried on the exhaust gas during the operation of the engine are mostly base pipe members forming the extension of the exhaust pipe 14 because of their straightness.
It flows into the annular pipe member 18 by being divided into two parts from 16 in the clockwise direction shown by arrow A and the counterclockwise direction shown by arrow B. The two separated sound waves collide with each other at the portions of the sound absorbing material 20 arranged at substantially equidistant parts, and a part of the sound wave energy is lost by the collision. Further, the waves of the sound waves having different frequencies overlap with each other in the positive and negative directions, so that another part of the sound wave energy is lost, and further, the sound absorbing material 20 absorbs a part of the sound wave energy. The rest of the sound wave that is not absorbed in the annular pipe member 18 enters the muffler 24 from the inlet pipe 22 together with the exhaust gas, is further attenuated in the muffler, and is diffused to the outside via the outlet pipe 26 and the tail pipe 28. It Therefore, the exhaust noise finally emitted from the tail pipe 28 is extremely effectively reduced without increasing the size and complexity of the muffler and without adversely affecting the engine performance. .

上記のように基部管部材16及び吸収材20を内蔵した環状
管部材18を排気管14とマフラ24の排気ガス入口管22との
間に介装することによって、マフラ18には小型軽量かつ
安価なもの、例えばトラック等の一般車両用に大量に生
産され、従って極めて安価なものを適宜流用することが
でき、全体としての製造コストを十分に安くすることが
できる利点がある。また図示した実施例では、基部管部
材16及び環状管部材18が鉛直下向きに延在して画かれて
いるが、その音波エネルギ減衰効果は水平方向、鉛直上
向き、又は斜方向等配置方向の如何により何等変化しな
いので、車両への搭載に際して空いたスペース内に自由
に配置することができ、搭載性が優れている利点があ
る。By interposing the annular pipe member 18 having the base pipe member 16 and the absorber 20 built therein as described above between the exhaust pipe 14 and the exhaust gas inlet pipe 22 of the muffler 24, the muffler 18 is small, lightweight and inexpensive. However, there is an advantage that a very low-priced product, for example, a large-scale production for a general vehicle such as a truck, can be appropriately used, and the manufacturing cost as a whole can be sufficiently reduced. Further, in the illustrated embodiment, the base pipe member 16 and the annular pipe member 18 are drawn so as to extend vertically downward, but the sound wave energy attenuation effect thereof depends on the arrangement direction such as horizontal direction, vertical upward direction, or oblique direction. Since it does not change at all, it can be freely placed in an empty space when it is mounted on a vehicle, and has an advantage of excellent mountability.

（考案の効果） 叙上のように、本考案に係るエンジンの排気騒音低減装
置は、一端をエンジンの排気管の下流端に接続され、中
間部分をマフラの排気ガス入口管の上流端に接続された
基部管部材と、上記基部管部材の他端に接続され環状に
形成された環状管部材と、上記基部管部材の他端から時
計方向及び反時計方向に関し実質的に等距離の環状管部
材内に収蔵されたグラスウール等の吸音材とを具備して
なることを特徴とし、簡単な構成によってエンジン等に
作業用車両のエンジンの排気騒音を効果的に低減するこ
とができるので、実用上極めて有益である。(Effect of the Invention) As described above, the exhaust noise reduction device for an engine according to the present invention has one end connected to the downstream end of the exhaust pipe of the engine and the middle part connected to the upstream end of the exhaust gas inlet pipe of the muffler. Base pipe member, an annular pipe member connected to the other end of the base pipe member and formed in an annular shape, and an annular pipe substantially equidistant from the other end of the base pipe member in the clockwise and counterclockwise directions. It is characterized by comprising a sound absorbing material such as glass wool contained in the member, and can effectively reduce the exhaust noise of the engine of the working vehicle to the engine or the like with a simple configuration, so that it is practically used. It is extremely beneficial.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本考案の一実施例を示す概略構成図、第２図は
第１図の矢印II方向から視た要部を断面で示した正面図
である。 10…エンジン、12…排気マニホールド、14…排気管、16
…基部管部材、18…環状管部材、20…吸音材、22…排気
ガス入口管、24…マフラ、26…排気ガス出口管、28…テ
ールパイプ。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view showing a cross section of a main part viewed from the direction of arrow II in FIG. 10 ... Engine, 12 ... Exhaust manifold, 14 ... Exhaust pipe, 16
... base pipe member, 18 ... annular pipe member, 20 ... sound absorbing material, 22 ... exhaust gas inlet pipe, 24 ... muffler, 26 ... exhaust gas outlet pipe, 28 ... tail pipe.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】一端をエンジンの排気管の下流端に接続さ
れ、中間部分をマフラの排気ガス入口管の上流端に接続
された基部管部材と、上記基部管部材の他端に接続され
環状に形成された環状管部材と、上記基部管部材の他端
から時計方向及び反時計方向に関し実質的に等距離の環
状管部材内に収蔵されたグラスウール等の吸音材とを具
備してなることを特徴とするエンジンの排気騒音低減装
置1. A base pipe member having one end connected to a downstream end of an engine exhaust pipe and an intermediate portion connected to an upstream end of an exhaust gas inlet pipe of a muffler, and a ring connected to the other end of the base pipe member. And a sound absorbing material such as glass wool contained in the annular pipe member that is substantially equidistant from the other end of the base pipe member in the clockwise and counterclockwise directions. Exhaust noise reduction device for engines