JPS6318003B2 - - Google Patents
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- JPS6318003B2 JPS6318003B2 JP55009321A JP932180A JPS6318003B2 JP S6318003 B2 JPS6318003 B2 JP S6318003B2 JP 55009321 A JP55009321 A JP 55009321A JP 932180 A JP932180 A JP 932180A JP S6318003 B2 JPS6318003 B2 JP S6318003B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- resonance
- side exhaust
- chambers
- small hole
- Prior art date
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- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 8
- 230000003584 silencer Effects 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 5
- 230000030279 gene silencing Effects 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001743 silencing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Exhaust Silencers (AREA)
Description
本発明は、自動車用消音装置の改良に関する。
一般に、自動車用消音装置は、排気ガスを拡
張、縮流することにより消音を行う排気系と、音
波を共鳴干渉させることによつて消音する音響的
消音系とにより消音を行う。 この排気系では騒音の高周波成分の減衰は容易
に行なわれるが、低周波成分の減衰が困難であ
る。したがつてこの低周波成分の減衰は共鳴によ
る消音に委ねている。 ところが、従来の消音装置は、密閉空間内に排
気ガスを導びくために、挿入した入口側排気導管
又はこの空間内から排気ガスを排出するために挿
入した出口側排気導管に多数の小孔を設けたり、
密閉空間内部を仕切つた仕切板に小孔を開設する
ことにより前記排気系を構成しているため、排気
ガスがこの小孔を流通する場合に、気流音が発生
する。このためにこの小孔の口径を大きくすれば
消音効果が低下することになるという欠陥があ
る。 また、共鳴により音波を減衰するには、音波が
導入される入口のみを有する密閉空間を設けるこ
とにより行なうが、この共鳴室の共鳴周波数をチ
ユーニングするには、共鳴室自体の容積を変えね
ばならず、きわめて面倒な作業となつている。 すなわち、上記共鳴により生ずる音波は、所定
の密閉空間の体積をQ、この密閉空間に音波を導
びく導管の音波伝導率をG、音速をCとすれば で与えられる。 前述のように入口側排気導管等と連通した共鳴
室にあつては、Gを一定とすれば容積を変えねば
ならず、また容積を変えない場合は入口側排気導
管により決定されるGを変える必要がある。 いずれにしても、この共鳴周波数のチユーニン
グはきわめて困難で、作業も面倒なものとなつて
いる。 本発明は、かゝる実情を考慮してなされたもの
で、ケーシング内に共鳴室を複数個設け、この各
共鳴室によつて生ずる所定の共鳴周波数を有する
音波と、騒音中の特定の低周波成分とを共鳴せし
め、前記排気系と音響的消音系とにより巾広く消
音を行うとともに気流音の発生も少なくした自動
車用消音装置を提供することを目的とする。 以下、本発明に係る自動車用消音装置を図示の
実施例につき説明する。 第1図は同消音装置1の縦断面をスケルトンに
より略示した図であり、この消音装置1は密閉ケ
ーシング2を3枚の仕切板3,4,5により4つ
の室(第1室A、第2室B、第3室C、第4室
D)に仕切り、両端板6,7を挿通し入口側排気
導管8と出口側排気導管9とを前記ケーシング2
の軸線と平行に設けたものである。 この入口側排気導管8は第4室Dに端部が開口
し、第3室C内に位置する部分には多数の小孔1
0が開設されている。出口側排気導管9は、第1
室Aに端部が開口し、第2室B内に位置する部分
に多数の小孔11が開設されたものである。 特に、本発明では、第1室Aと第4室Dとを共
鳴室としてあり、各室は所定の容積Qa,Qdをも
ち、この各室A,Dに所定の音波伝導率Ga,Gd
を有する導波管12,13を連通している。 したがつて、この第1室Aは共鳴周波数 を持ち、第4室は という共鳴周波数を持つことになる。 なお、音波伝導率Gは音の通り易さを示すもの
で、導波管の断面積Sと長さlにより決定される
ため、前記導波管12,13はそれぞれ各共鳴室
A,Dの容積Qa,Qdに応じた所定の断面積Sa,
Sdと長さla,ldを有している。 ここに、前記la,laは、前記共鳴室A,D近傍
に開設された開口率がほぼ30%以下の小孔10に
おける共鳴室側の端部から管端までの長さであ
る。なお、入口側排気導管8と出口側排気導管9
に開口率が約30%以下の小孔を開設しているの
は、前記排気ガスが抵抗なくスムーズに小孔から
流出し、背圧の上昇を防止するためである。 しかして、現在一般に使用されている乗用車の
消音装置は共鳴周波数域として20〜30Hz及びその
奇数次の倍音によるものが殆んどである。ただ
し、この値は機関の回転数及び消音装置、導管、
テールチユーブに至る消音系全体の長さによつて
も異なる。 このような低周波数は排気系での減衰が困難な
ため、共鳴室を用いるが、この場合、第1次共鳴
周波数域及びその奇数次倍音にあたる共鳴音のう
ち機関の実用範囲で最も問題となる第3次、第5
次の倍音を共鳴室の共鳴効果により減衰する。 この共鳴室は特定周波数の騒音に対して減衰効
果を表わすもので、例えば前述の第1室Aが第3
次倍音である20Hzのものに対し働くようにすれば
第4室Dは第5次倍音である60Hzのものを減衰す
るようにする。すなわち第2図において、第3次
倍音のa点と、第5次倍音のb点のもつエネルギ
ーを減衰するように共鳴室のQ,Gを決定する。
ただし、この減衰は必ずしも0位置まで減衰する
ことができるとは限らず、むしろ第2図に破線で
示す状態のエネルギーをもつことになる。すなわ
ち、マイナス側に大きなエネルギーを有する3
次、5次の倍音のエネルギーをプラス側に変える
ようになる。ところが、このようにプラス側に変
つた3次、5次の倍音のもつエネルギーは他の周
波数と同様に拡張、縮流により消音を行う排気系
において消音されるため問題はない。 次に作用を説明する。 まず、排気系においては、入口側排気導管8か
ら流入した排気ガスの主流は実線で示すように第
4室Dに流入する際に拡張し、導波管13の入口
側で縮流、出口側で拡張した後に第3室Cに入
る。この第3室Cと第2室とは通孔14により連
通しているため、前記排気ガスはこの通孔14に
より縮流、拡張する。さらに、この排気ガスは導
波管12、出口側排気導管9においてそれぞれ縮
流、拡張をくり返しつつ流出する。 一方この排気ガスは入口側排気導管8の小孔1
0から第3室Cに流出し、また第2室Bから出口
側排気導管の小孔11に流入する経路もとる。こ
のような副流においても拡張と縮流がなされる。 このように排気系では排気ガスの拡張、縮流を
数回にわたつてくり返し、これにより排気ガスの
もつエネルギーを減衰することになる。 次に、音響的消音系においては、入口側排気導
管8から第4室D内に入射した音波中、特定の周
波数(例えば60Hz)のものが共鳴効果により減衰
若しくはプラスのエネルギーに変換される。すな
わち、入口側排気導管8の端部15の断面積Sと
長さldによつて決定される音波伝導率Gdと第4室
Dの容積Qdにより求めた共鳴周波数の音波に対
し共鳴効果が作用する。 一方、第1室Aにおいても、導波管12の断面
積Saと長さlaとにより決定される音波伝導率Ga
と、第1室Aの容積Qaにより求めた共鳴周波数
の音波(例えば20Hz)に対し共鳴効果が働く。 この共鳴効果が主として働くのは前記端部15
と導波管12により決定されるGd,Gaと、各室
の容積とから求めた周波数の音波であるが、導波
管13あるいは出口側排気導管9の端部16から
も各共鳴室内に音波が流入することもある。この
場合は、第(2)式又は第(3)式におけるGa,Gdにそ
れぞれ導波管13のG′a,出口側排気導管aのG′d
を加算し
張、縮流することにより消音を行う排気系と、音
波を共鳴干渉させることによつて消音する音響的
消音系とにより消音を行う。 この排気系では騒音の高周波成分の減衰は容易
に行なわれるが、低周波成分の減衰が困難であ
る。したがつてこの低周波成分の減衰は共鳴によ
る消音に委ねている。 ところが、従来の消音装置は、密閉空間内に排
気ガスを導びくために、挿入した入口側排気導管
又はこの空間内から排気ガスを排出するために挿
入した出口側排気導管に多数の小孔を設けたり、
密閉空間内部を仕切つた仕切板に小孔を開設する
ことにより前記排気系を構成しているため、排気
ガスがこの小孔を流通する場合に、気流音が発生
する。このためにこの小孔の口径を大きくすれば
消音効果が低下することになるという欠陥があ
る。 また、共鳴により音波を減衰するには、音波が
導入される入口のみを有する密閉空間を設けるこ
とにより行なうが、この共鳴室の共鳴周波数をチ
ユーニングするには、共鳴室自体の容積を変えね
ばならず、きわめて面倒な作業となつている。 すなわち、上記共鳴により生ずる音波は、所定
の密閉空間の体積をQ、この密閉空間に音波を導
びく導管の音波伝導率をG、音速をCとすれば で与えられる。 前述のように入口側排気導管等と連通した共鳴
室にあつては、Gを一定とすれば容積を変えねば
ならず、また容積を変えない場合は入口側排気導
管により決定されるGを変える必要がある。 いずれにしても、この共鳴周波数のチユーニン
グはきわめて困難で、作業も面倒なものとなつて
いる。 本発明は、かゝる実情を考慮してなされたもの
で、ケーシング内に共鳴室を複数個設け、この各
共鳴室によつて生ずる所定の共鳴周波数を有する
音波と、騒音中の特定の低周波成分とを共鳴せし
め、前記排気系と音響的消音系とにより巾広く消
音を行うとともに気流音の発生も少なくした自動
車用消音装置を提供することを目的とする。 以下、本発明に係る自動車用消音装置を図示の
実施例につき説明する。 第1図は同消音装置1の縦断面をスケルトンに
より略示した図であり、この消音装置1は密閉ケ
ーシング2を3枚の仕切板3,4,5により4つ
の室(第1室A、第2室B、第3室C、第4室
D)に仕切り、両端板6,7を挿通し入口側排気
導管8と出口側排気導管9とを前記ケーシング2
の軸線と平行に設けたものである。 この入口側排気導管8は第4室Dに端部が開口
し、第3室C内に位置する部分には多数の小孔1
0が開設されている。出口側排気導管9は、第1
室Aに端部が開口し、第2室B内に位置する部分
に多数の小孔11が開設されたものである。 特に、本発明では、第1室Aと第4室Dとを共
鳴室としてあり、各室は所定の容積Qa,Qdをも
ち、この各室A,Dに所定の音波伝導率Ga,Gd
を有する導波管12,13を連通している。 したがつて、この第1室Aは共鳴周波数 を持ち、第4室は という共鳴周波数を持つことになる。 なお、音波伝導率Gは音の通り易さを示すもの
で、導波管の断面積Sと長さlにより決定される
ため、前記導波管12,13はそれぞれ各共鳴室
A,Dの容積Qa,Qdに応じた所定の断面積Sa,
Sdと長さla,ldを有している。 ここに、前記la,laは、前記共鳴室A,D近傍
に開設された開口率がほぼ30%以下の小孔10に
おける共鳴室側の端部から管端までの長さであ
る。なお、入口側排気導管8と出口側排気導管9
に開口率が約30%以下の小孔を開設しているの
は、前記排気ガスが抵抗なくスムーズに小孔から
流出し、背圧の上昇を防止するためである。 しかして、現在一般に使用されている乗用車の
消音装置は共鳴周波数域として20〜30Hz及びその
奇数次の倍音によるものが殆んどである。ただ
し、この値は機関の回転数及び消音装置、導管、
テールチユーブに至る消音系全体の長さによつて
も異なる。 このような低周波数は排気系での減衰が困難な
ため、共鳴室を用いるが、この場合、第1次共鳴
周波数域及びその奇数次倍音にあたる共鳴音のう
ち機関の実用範囲で最も問題となる第3次、第5
次の倍音を共鳴室の共鳴効果により減衰する。 この共鳴室は特定周波数の騒音に対して減衰効
果を表わすもので、例えば前述の第1室Aが第3
次倍音である20Hzのものに対し働くようにすれば
第4室Dは第5次倍音である60Hzのものを減衰す
るようにする。すなわち第2図において、第3次
倍音のa点と、第5次倍音のb点のもつエネルギ
ーを減衰するように共鳴室のQ,Gを決定する。
ただし、この減衰は必ずしも0位置まで減衰する
ことができるとは限らず、むしろ第2図に破線で
示す状態のエネルギーをもつことになる。すなわ
ち、マイナス側に大きなエネルギーを有する3
次、5次の倍音のエネルギーをプラス側に変える
ようになる。ところが、このようにプラス側に変
つた3次、5次の倍音のもつエネルギーは他の周
波数と同様に拡張、縮流により消音を行う排気系
において消音されるため問題はない。 次に作用を説明する。 まず、排気系においては、入口側排気導管8か
ら流入した排気ガスの主流は実線で示すように第
4室Dに流入する際に拡張し、導波管13の入口
側で縮流、出口側で拡張した後に第3室Cに入
る。この第3室Cと第2室とは通孔14により連
通しているため、前記排気ガスはこの通孔14に
より縮流、拡張する。さらに、この排気ガスは導
波管12、出口側排気導管9においてそれぞれ縮
流、拡張をくり返しつつ流出する。 一方この排気ガスは入口側排気導管8の小孔1
0から第3室Cに流出し、また第2室Bから出口
側排気導管の小孔11に流入する経路もとる。こ
のような副流においても拡張と縮流がなされる。 このように排気系では排気ガスの拡張、縮流を
数回にわたつてくり返し、これにより排気ガスの
もつエネルギーを減衰することになる。 次に、音響的消音系においては、入口側排気導
管8から第4室D内に入射した音波中、特定の周
波数(例えば60Hz)のものが共鳴効果により減衰
若しくはプラスのエネルギーに変換される。すな
わち、入口側排気導管8の端部15の断面積Sと
長さldによつて決定される音波伝導率Gdと第4室
Dの容積Qdにより求めた共鳴周波数の音波に対
し共鳴効果が作用する。 一方、第1室Aにおいても、導波管12の断面
積Saと長さlaとにより決定される音波伝導率Ga
と、第1室Aの容積Qaにより求めた共鳴周波数
の音波(例えば20Hz)に対し共鳴効果が働く。 この共鳴効果が主として働くのは前記端部15
と導波管12により決定されるGd,Gaと、各室
の容積とから求めた周波数の音波であるが、導波
管13あるいは出口側排気導管9の端部16から
も各共鳴室内に音波が流入することもある。この
場合は、第(2)式又は第(3)式におけるGa,Gdにそ
れぞれ導波管13のG′a,出口側排気導管aのG′d
を加算し
【式】及び
という式を用いて周波数のチユーニングを行なえ
ばよい。 また、この音響的消音系では小孔10から直接
第3室C内に入射した音波と、導波管13から第
3室C内に入射した音波が相互に干渉し、音波の
エネルギーを減衰し、出口側排気導管9内におい
ても同様の干渉が行なわれることになる。 本発明は上述した実施例のみに限定されるもの
ではなく、例えば第3図に示したもののように入
口側排気導管8の第2室B内にある部分、出口側
排気導管9の第3室C内にある部分にそれぞれ小
孔17,18を開設し、この小孔17,18を利
用し排気ガス及び音波を流出若しくは流入せし
め、上述の消音作用とともに並列的に消音作用を
行なつてもよい。 以上の説明より明らかなように、本発明によれ
ば、所定の共鳴周波数の共鳴室を複数個設け、こ
の各共鳴室に音波中特定周波数のものをチユーニ
ングし、これを共鳴効果によつてエネルギーの減
衰若しくはプラス側へ変換せしめるようにしたた
め、従来では十分除去し得ない音波を比較的簡単
に減衰若しくは他の排気系において減衰すること
ができ、しかも現在問題となつている消音器内に
おいて発生する噴流騒音と圧力損失に関しても、
排気系を主流と副流に分けたため、この種欠陥を
除去することができる。 また、中間周波数域の音波に関しては、仕切板
2の通孔14を利用し、第2室Bと第3室Cにお
いてそれぞれ拡張する二段拡張構造となつている
ため、この周波数帯の騒音に関しても消音効果が
発揮される。したがつて両共鳴室、主、副の排気
ガスの流れ、及び二段拡張構造の組合せにより低
〜高周波数の騒音に対し、きわめて優れた消音特
性を発揮することになる。 さらに、二段拡張構造及び多数の小孔により排
気ガスを整流することになり、消音器内部におけ
る気流音の発生も低減できるというきわめて優れ
た効果を奏することになる。
ばよい。 また、この音響的消音系では小孔10から直接
第3室C内に入射した音波と、導波管13から第
3室C内に入射した音波が相互に干渉し、音波の
エネルギーを減衰し、出口側排気導管9内におい
ても同様の干渉が行なわれることになる。 本発明は上述した実施例のみに限定されるもの
ではなく、例えば第3図に示したもののように入
口側排気導管8の第2室B内にある部分、出口側
排気導管9の第3室C内にある部分にそれぞれ小
孔17,18を開設し、この小孔17,18を利
用し排気ガス及び音波を流出若しくは流入せし
め、上述の消音作用とともに並列的に消音作用を
行なつてもよい。 以上の説明より明らかなように、本発明によれ
ば、所定の共鳴周波数の共鳴室を複数個設け、こ
の各共鳴室に音波中特定周波数のものをチユーニ
ングし、これを共鳴効果によつてエネルギーの減
衰若しくはプラス側へ変換せしめるようにしたた
め、従来では十分除去し得ない音波を比較的簡単
に減衰若しくは他の排気系において減衰すること
ができ、しかも現在問題となつている消音器内に
おいて発生する噴流騒音と圧力損失に関しても、
排気系を主流と副流に分けたため、この種欠陥を
除去することができる。 また、中間周波数域の音波に関しては、仕切板
2の通孔14を利用し、第2室Bと第3室Cにお
いてそれぞれ拡張する二段拡張構造となつている
ため、この周波数帯の騒音に関しても消音効果が
発揮される。したがつて両共鳴室、主、副の排気
ガスの流れ、及び二段拡張構造の組合せにより低
〜高周波数の騒音に対し、きわめて優れた消音特
性を発揮することになる。 さらに、二段拡張構造及び多数の小孔により排
気ガスを整流することになり、消音器内部におけ
る気流音の発生も低減できるというきわめて優れ
た効果を奏することになる。
第1図は本発明に係る自動車用消音装置の一実
施例を示す縦断面図、第2図は音波の周波数特性
を示すグラフ、第3図は本発明の他の実施例を示
す縦断面図である。 1……消音装置、2……ケーシング、3,4,
5……仕切板、6,7……端板、8,9……排気
導管、10,11……小孔、12,13……導波
管、14……通孔、15,16……端部、17,
18……小孔。
施例を示す縦断面図、第2図は音波の周波数特性
を示すグラフ、第3図は本発明の他の実施例を示
す縦断面図である。 1……消音装置、2……ケーシング、3,4,
5……仕切板、6,7……端板、8,9……排気
導管、10,11……小孔、12,13……導波
管、14……通孔、15,16……端部、17,
18……小孔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 両端版より閉塞した密閉ケーシング内を、前
記両端版とほぼ平行な複数枚の仕切板により複数
室に区画し、両端の室を共鳴室とするとともに前
記一方の端版から他方の端版に向つて前記仕切板
を挿通して伸延する入口側排気導管と出口側排気
導管とを設け、この入口側排気導管及び出口側排
気導管は各端部を前記共鳴室内に突出するととも
にこの共鳴室近傍に開口率がほぼ30%以下の小孔
を開設し、この入口側排気導管の小孔から出口側
の排気導管の小孔に向けて排気ガスを流通するよ
うに前記仕切板に通孔を開設し、また前記両共鳴
室を形成する各仕切板にそれぞれ導波管を挿通し
てなり、前記一方の共鳴室が特定周波数の音波に
対し、他方の共鳴室が前記特定周波数の倍音の音
波に対し共鳴作用を発揮するように、前記導波管
の長さ及び前記両排気導管における前記小孔の共
鳴室側端部から管端までの長さと、前記導波管及
び前記両排気導管の端部の口径をチユーニングし
てなる自動車用消音装置。 2 前記入口側排気導管及び出口側排気導管は、
前記中央の二室を挿通する部分に、一部の排気ガ
スが前記通孔を通ることなくバイパスする小孔を
開設してなる特許請求の範囲第1項に記載の自動
車用消音装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP932180A JPS56107911A (en) | 1980-01-31 | 1980-01-31 | Car muffler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP932180A JPS56107911A (en) | 1980-01-31 | 1980-01-31 | Car muffler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS56107911A JPS56107911A (en) | 1981-08-27 |
JPS6318003B2 true JPS6318003B2 (ja) | 1988-04-15 |
Family
ID=11717196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP932180A Granted JPS56107911A (en) | 1980-01-31 | 1980-01-31 | Car muffler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS56107911A (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5833716U (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-04 | 日野自動車株式会社 | 消音器 |
JPS58175114U (ja) * | 1982-05-18 | 1983-11-22 | 三菱自動車工業株式会社 | 消音装置 |
JPS60167119U (ja) * | 1984-04-17 | 1985-11-06 | カルソニックカンセイ株式会社 | 消音器 |
JPS60167118U (ja) * | 1984-04-17 | 1985-11-06 | カルソニックカンセイ株式会社 | 消音器 |
JPS61149712U (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-16 | ||
CN104564237A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-04-29 | 四川汽车工业股份有限公司 | 一种用于涡轮增压发动机的排气***及其实现方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5311712U (ja) * | 1976-07-14 | 1978-01-31 | ||
JPS5332248B2 (ja) * | 1975-10-09 | 1978-09-07 | ||
JPS5431829A (en) * | 1977-08-16 | 1979-03-08 | Kiichi Chiyuusa | Carbureter that can feed only air |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5537692Y2 (ja) * | 1976-08-25 | 1980-09-04 |
-
1980
- 1980-01-31 JP JP932180A patent/JPS56107911A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5332248B2 (ja) * | 1975-10-09 | 1978-09-07 | ||
JPS5311712U (ja) * | 1976-07-14 | 1978-01-31 | ||
JPS5431829A (en) * | 1977-08-16 | 1979-03-08 | Kiichi Chiyuusa | Carbureter that can feed only air |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS56107911A (en) | 1981-08-27 |
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