JPH0674037A - 消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン回転数の変化に対応して、常に最高
の消音効果を得ることのできる消音送気装置を提供す
る。 【構成】 本発明の消音送気装置は、不連続部１が形成
された送気本体（エアクリーナインレット）と、不連続
部１にスライド可能に装着された可動管３と、可動管３
に設けられた消音器（固定分枝部２及び可動分枝部３ｂ
から構成されている）と、可動管３を移動させる駆動装
置（サーボモータ１３とネジ棒９とナット１０とから構
成されている）とを具備する。 【作用及び効果】 可動管３を移動させることによっ
て、消音器の取付け位置から固定吸気口部４Ｂの開放端
８までの距離Ｌａと、消音器の共鳴室長Ｌｂが同時に調
節できる。従って、コントローラ１２はエンジン回転数
に対応してサーボモータ１３を駆動し、最高の消音効果
を得る位置に可動管３を移動させることにより、常に最
高の消音効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、吸気又は排気の振動
音を低減するようにした消音装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】吸気又は排気はエンジンの各気筒の吸・
排気工程に同期して脈動し、この脈動が送気本体（吸気
管又は排気管をいう）を振動させるため、送気本体から
エンジン回転数に比例した振動音が発生する。この振動
音は、車内騒音となって乗員に不快感を与えるため、従
来、この振動音を低減するための消音器を送気本体に装
着することが行われている。

【０００３】従来の消音器の殆どは、送気本体の途中に
先端が閉鎖された分枝管を設けた形の共鳴式消音器であ
った。この他には、送気本体の途中に径の大きな空洞部
を設けた形の空洞式消音器や、送気本体の途中に一又は
複数の孔を設けた形の吸収式消音器が知られている。と
ころが、このような固定された形状の消音器では、消音
可能な周波数帯域が狭いため、エンジン回転数の変化に
対応した広い周波数帯域の振動音を消音することができ
なかった。そこで、実開昭６１−１６５８号公報におい
て、吸気管の途中に前記共鳴式消音器を設けるととも
に、この消音器の閉鎖端面を移動可能とし、分枝管の有
効長をエンジン回転数に対応して変化させることによっ
て、広い周波数帯域の振動音を消音することを目的とし
た技術が提案された。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に示された従来例にあっては、分枝管の有効長を吸気
又は排気の振動数を減衰する長さに調節したとしても、
分枝管が送気本体に接続された位置は固定された位置で
あるため、十分な消音効果が得られないものであった。
特に、消音器の取付け位置が、送気本体の開放端から共
鳴周波数の半波長の整数倍の距離となった場合には、消
音効果は極小となってしまうことが考えられる。

【０００５】このため、消音器の取付け位置と前記開放
端との距離を、吸気又は排気の振動数の変化に対応した
最適距離に調節する技術の提供が要求され、本発明は、
これを解決課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、少なくとも１つの開放端を有し、機関に連
通して吸気あるいは排気が行なわれる送気本体に配設さ
れる可動管には消音器が設けられ、前記可動管は駆動機
構により前記送気本体の前記開放端に対して相対的に移
動可能に設けられていることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】駆動装置によって可動管を移動させることによ
り、該可動管に設けられた消音器の取付け位置と送気本
体の開放端との距離を調節することができる。これによ
り、エンジン回転数の変化に対応して、消音効果を最大
とする位置に消音器を移動させることができ、エンジン
回転数が変化しても、常に最大の消音効果を得ることが
できる。

【０００８】

【実施例】

（第１実施例）図１は、本発明に係る消音装置の第１実
施例の概略構成図である。本実施例における送気本体
は、エンジン６の吸気管の一部をなすエアクリーナイン
レットである。このエアクリーナインレットは、エアク
リーナ５に接続固定された固定インレット４Ａと、この
固定インレット４Ａから離れた位置において車体に固定
された固定吸気口部４Ｂとに分割されている。固定吸気
口部４Ｂの先端８は大気中に開放された開放端となって
いる。固定インレット４Ａの開口端７Ａと固定吸気口部
４Ｂの開口端部が離間して配置されることにより、この
間に不連続部１が形成されている。

【０００９】この不連続部１には、中空の可動管３が装
着されている。この可動管３は、固定インレット４Ａの
外周にスライド可能に嵌入された可動ダクト部３ｃと、
固定吸気口４Ｂの外周にスライド可能に嵌入された可動
吸気口部３ａと、該可動吸気口部３ａに併設された可動
分枝部３ｂとから構成されている。該可動分枝部３ｂ
は、可動ダクト部３ｃの中心軸に対して可動吸気口部３
ａと対称の形状である。また、可動ダクト部３ｃの中心
軸に対して、固定吸気口部４Ｂと対称となるように、中
空の固定分枝部２が配置され、車体に固定されている。
この固定分枝部２の先端は閉鎖されている。そして、可
動分枝部３ｂの先端が固定分枝部２の外周にスライド可
能に嵌入されており、この可動分枝部３ｂと固定分枝部
２とによって共鳴式消音器が形成されている。この共鳴
式消音器の可動管３に対する取付け位置は、可動分枝部
３ｂが分岐する位置である。

【００１０】可動吸気口部３ａと可動分枝部３ｂとの間
の股部１１には、ネジ棒９が挿通され、股部１１に固着
されたナット１０がネジ棒９に螺合している。ネジ棒９
は、サーボモータ１３によって正逆両方向に回転され
る。サーボモータ１３は、電気回路で構成されたコント
ローラ１２によって駆動が制御されている。このコント
ローラ１２は、ディストリビュータ（図示略）から出力
されるエンジン回転数を表わす信号に基づいて、共鳴式
消音器の取付け位置から固定吸気口部４Ｂの開放端８ま
での距離Ｌａと、共鳴式消音器の有効長Ｌｂが最適値と
なるようにサーボモータ１３を駆動する。また、運転席
に設けられたマニュアルスイッチ１４の操作により、サ
ーボモータ１３をマニュアル操作することができる。

【００１１】このように構成された本実施例の消音装置
の作用を以下に説明する。本実施例に示すブランチ型の
共鳴式消音器では、その有効長Ｌｂが吸気の振動波長の
（２ｎ−１）／４倍（ｎは整数）のときに最大の消音効
果が得られるものである。また、この消音効果は、共鳴
式消音器の開口部に振動波の腹が存在するときに発生す
る。従って、共鳴式消音器の取付け位置から固定吸気口
部４Ｂの開放端８までの距離Ｌａを振動波長の（２ｎ−
１）／４倍にすれば、共鳴式消音器の取付け位置に振動
波の腹が存在するようになり、最大の消音効果が得られ
る。

【００１２】本実施例の消音装置は、このような消音原
理に基づいて構成されたもので、可動吸気口部３ａと可
動分枝部３ｂ、固定吸気口部４Ｂと固定分枝部２とを、
平行かつ線対称に形成配置したことによって、共鳴式消
音器の取付け位置から固定吸気口部４Ｂの開放端８まで
の距離Ｌａと、共鳴式消音器の有効長Ｌｂとが等しくな
るように構成されている。従って、ネジ棒９を回転させ
て可動管３を移動させることにより、距離Ｌａと有効長
Ｌｂとが同一長ずつ同時に変化する。

【００１３】コントローラ１２は、距離Ｌａと有効長Ｌ
ｂとを、エンジン回転数の変化に対応して変化する吸気
の振動波長の（２ｎ−１）／４倍の長さになるように、
サーボモータ１３を駆動して可動管３を移動させる。エ
ンジン６の停止時又はアイドリング時等のエンジン回転
数の低い場合には、図１に示すように、ナット１０がネ
ジ棒９の先端部に位置させることによって、距離Ｌａと
有効長Ｌｂとが最長又はこれに近い値となる。これによ
り、低い周波数の振動波を消音することができる。

【００１４】また、通常走行時には、エンジン回転数が
増加するのに伴って、吸気の振動周波数も増加し、その
振動波長も短くなるため、図２に示すように、距離Ｌａ
と有効長Ｌｂが吸気の振動波長の（２ｎ−１）／４倍の
長さになるように、ネジ棒９を回転させて可動管３を移
動させ、距離Ｌａと有効長Ｌｂを短縮する。さらに、高
速走行時には、吸気の振動周波数が高くなるため、図３
に示すように距離Ｌａと有効長Ｌｂを短くして吸気の振
動波長の（２ｎ−１）／４倍の長さに設定する。

【００１５】また、マニュアルスイッチ１４は、サーボ
モータ１３を正逆回転させるスイッチであり、このマニ
ュアルスイッチ１４を操作することにより、エンジン回
転数とは無関係に可動管３を移動させることができる。
従って、搭乗者は、このマニュアルスイッチ１４を操作
して、適宜の周波数の振動波を選択して消音させること
ができる。このマニュアルスイッチ１４が操作されたと
きは、可動管３をエンジン回転数に対応して移動させる
制御は停止し、可動管３はマニュアルスイッチ１４の操
作によって設定された位置に保持される。 （第２実施例）図４は、本発明に係る消音装置の第２実
施例の概略構成図である。

【００１６】本実施例は、消音器として共鳴式消音器２
４を使用し、共鳴式消音器２４の取付け位置から固定吸
気口部４Ｂの開放端８までの距離Ｌａと、共鳴式消音器
２４の共鳴室長Ｌｂとを２つのサーボモータ１３，１５
によって別個に調節するようにしたものである。本実施
例における可動管２３は、固定インレット４Ａの開口端
７Ａと固定吸気口部４Ｂの開口端部との間の不連続部１
に装着されており、固定インレット４Ａの外周にスライ
ド可能に嵌入された可動ダクト部２３ｃと、固定吸気口
４Ｂの外周にスライド可能に嵌入された可動吸気口部２
３ａと、可動分枝部２３ｂとから構成されている。該可
動分枝部２３ｂは、直管状に形成された可動吸気口部２
３ａと可動ダクト部２３ｃとの中心位置に垂直に接続さ
れ、その先端に共鳴式消音器２４が接続されている。

【００１７】可動管２３の中央部外周には、ラックギヤ
２１が形成されており、車体に軸支されたピニオンギヤ
２０が噛み合っている。このピニオンギヤ２０は、サー
ボモータ１３によって正逆回転する。ピニオンギヤ２０
の回転によって可動管２３を移動させることができる。
共鳴式消音器２４の底面２４ａにはサーボモータ１５が
取付けられており、底面２４ａを貫通して垂直にネジ棒
２６が突設されている。このネジ棒２６は、サーボモー
タ１５によって正逆回転する。共鳴式消音器２４の内部
には、内部空間を二分する可動板２５が摺動可能に収容
されている。この可動板２５の中央にはネジ棒２６が貫
通しており、このネジ棒２６に螺合するナット２７が可
動板２５に固定されている。従って、サーボモータ１５
によってネジ棒２６を回転させると可動板２５が移動
し、共鳴室長Ｌｂが変化する。これらの共鳴式消音器２
４とサーボモータ１５は、可動管２３と一体に移動す
る。

【００１８】コントローラ１２は、エンジン回転数に基
づいて２つのサーボモータ１３，１５を駆動する。サー
ボモータ１３は、距離Ｌａが吸気の振動波長の（２ｎ−
１）／４倍の長さになるように可動管２３の位置を調節
し、サーボモータ１５は共鳴式消音器２４の共鳴室の容
積が消音する吸気の振動周波数に対応した容積となるよ
うに、可動板２５の位置を調節する。

【００１９】従って、本実施例の消音装置は、前記第１
実施例と同様に、エンジン回転数の変化に対応して、常
に最大の消音効果を得ることができる。さらに、マニュ
アルスイッチ１４の操作により、第１実施例と同様に、
可動管２３を適宜の位置に移動させることができる。 （第３実施例）図５は、本発明に係る消音装置の第３実
施例の概略構成図である。

【００２０】本実施例は、消音器として空洞式消音器と
同様の作用を呈するチューニングホール３３ｂを形成し
たものである。本実施例における可動管３３は、固定イ
ンレット４Ａの開口端７Ａと固定吸気口部４Ｂの開口端
部との間の不連続部１に装着されており、固定インレッ
ト４Ａの外周にスライド可能に嵌入された可動ダクト部
３３ｃと、固定吸気口４Ｂの外周にスライド可能に嵌入
された可動吸気口部３３ａとを直管状に連結してなるも
のである。そして、可動管３３の中央位置に、一つのチ
ューニングホール３３ｂが貫通形成されている。

【００２１】可動管３３の中央部外周には、ラックギヤ
３１が形成されており、車体に軸支されたピニオンギヤ
３０が噛み合っている。このピニオンギヤ３０は、サー
ボモータ１３によって正逆回転し、このピニオンギヤ３
０の回転によって可動管３３を移動させることができ
る。本実施例の場合、チューニングホール３３ｂが消音
器であり、このチューニングホール３３ｂの取付け位置
（すなわち、形成位置）から固定吸気口部４Ｂの開放端
８までの距離Ｌａを、振動波長の（２ｎ−１）／４倍に
したときに、最大の消音効果が得られる。従って、コン
トローラ１２は、エンジン回転数に基づいてサーボモー
タ１３を駆動し、距離Ｌａが吸気の振動波長の（２ｎ−
１）／４倍の長さになるように可動管３３の位置を調節
する。さらに、マニュアルスイッチ１４の操作により、
第１実施例と同様に、可動管２３を適宜の位置に移動さ
せることができる。

【００２２】なお、前記各実施例においては、吸気系に
おける消音装置の例を示したが、排気系にも各実施例と
同様の構成の消音装置を適用して消音効果を得ることが
できる。また、消音器としては、前記共鳴式消音器の他
に、空洞式消音器や吸収式消音器などの種々の消音器を
使用することができる。

【００２３】また、全ての実施例において、固定インレ
ットと固定吸気口部の間に設けられる可動管は、固定イ
ンレットと固定吸気口部に対してスライド自在に嵌合し
ているが、要するに消音機構が設けられた可動管が固定
吸気口部の開放端に対して相対的に移動可能な構成であ
ればよく、可動管の固定吸気口部側の一端と固定吸気口
部の可動管側の一端及び可動管の固定インレット側の一
端と固定インレットの可動管側の端部が各々ジャバラ管
で連結される構成でも良い。

【００２４】このとき、固定インレットと固定吸気口部
と可動管とは別体のジャバラ管を用いて各々を連結して
も良く、また、固定インレットと可動管、固定吸気口部
と可動管の間をそれぞれジャバラ部で接続し、ジャバラ
部を介して固定インレットから固定吸気管の開放端まで
が一体的に連成される構成でも良い。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
送気本体の途中に移動可能な可動管を装着し、該可動管
に消音器を設け、駆動装置によって可動管を移動させる
構成としたことによって、消音器の取付け位置と送気本
体の開放端との距離を調節することができる。これによ
り、エンジン回転数の変化に対応して、消音効果を最大
とする位置に消音器を移動させることができ、エンジン
回転数が変化しても、常に最大の消音効果を得ることが
できる。また、消音可能な周波数を変化させることがで
きるため、エンジンのアイドリング運転時から高速走行
時までの広い周波数帯域の振動音を消音又は減衰させる
ことができる。

【００２６】この時、固定インレット、固定吸気口部、
可動管とは別体のジャバラ管を用いて、各々を連結して
もよく、また、固定インレットと可動管、固定吸気口部
と可動管の間をそれぞれジャバラ部で接続し、ジャバラ
部を介して固定インレットすら固定吸気口管の開放端ま
でが一体的に連される構成でも良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の消音送気装置の吸気系を
断面で、制御系をブロックで示した概略構成図である。

【図２】車両の通常走行時における同実施例の状態を示
す図である。

【図３】車両の高速走行時における同実施例の状態を示
す図である。

【図４】本発明の第２実施例の消音送気装置の概略構成
図である。

【図５】本発明の第３実施例の消音送気装置の概略構成
図である。

【符号の説明】

１…不連続部 ２…固定分枝部 ３，２３，３３…
可動管 ３ａ，２３ａ，３３ａ…可動吸気口部 ３ｂ，２３
ｂ，３３ｂ…可動分枝部 ３ｃ，２３ｃ…可動ダクト部 ４Ａ…固定インレット
４Ｂ…固定吸気口部 ７Ａ，７Ｂ…開口端 ８…開放端 ９，２６…ネジ
棒 １２…コントローラ １３，１５…サーボモータ ２０，３０…ピニオンギヤ ２１，３１…ラックギヤ
２４…共鳴式消音器 ３３ｂ…チューニングホール Ｌａ…消音器の取付け位置から開放端までの距離 Ｌｂ…共鳴式消音器の有効長または共鳴室長

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１つの開放端を有し、機関に連
   通して吸気あるいは排気が行なわれる送気本体に配設さ
   れる可動管には消音器が設けられ、前記可動管は駆動機
   構により前記送気本体の前記開放端に対して相対的に移
   動可能に設けられていることを特徴とする消音装置。