JP2000337219A - Variable chamber type muffler - Google Patents
Variable chamber type mufflerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関用吸気消音
器に好適な共鳴式のチャンバ容積を可変にした可変チャ
ンバ型消音器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable chamber type silencer suitable for an intake silencer for an internal combustion engine and having a variable resonance chamber volume.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は、内燃機関用共鳴式可変チャンバ
型消音器として、実開平１−２４９９１４号にて提供さ
れているものの要部断面図である。図３において、０１
は消音器、０２はエンジン（不図示）の吸気管、０３は
蛇腹式に構成された消音器０１の本体、０４は該本体０
３と吸気管０２とを接続する外周壁、０６，０７は保形
板である。また、０１０は前記外周壁０４の内側に固定
されたナット部材、０９はボルトであり、該ボルト０９
は前記保形板０６の外側から消音器０１のチャンバ０１
ａ内を貫通して、その先端のネジ部０９ｃが前記ナット
部材０１０にねじ込まれている。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a sectional view of a main part of a resonance type variable chamber type silencer for an internal combustion engine which is provided in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-249914. In FIG. 3, 01
Denotes a silencer, 02 denotes an intake pipe of an engine (not shown), 03 denotes a main body of a bellows type silencer 01, and 04 denotes a main body of the silencer 01.
Reference numerals 06 and 07 denote an outer peripheral wall connecting the intake pipe 2 and the intake pipe 02. Reference numeral 010 denotes a nut member fixed inside the outer peripheral wall 04, and reference numeral 09 denotes a bolt.
Is the chamber 01 of the silencer 01 from outside the shape retaining plate 06
A threaded portion 09c at the tip of the nut member 010 is screwed into the nut member 010.
【０００３】かかる消音器０１において共鳴周波数を変
化させるには、前記ボルト０９のナット部材０１０への
ねじ込み量を調整して、蛇腹式の本体０３を伸縮させ、
チャンバ０１ａの容積を変化させている。In order to change the resonance frequency in the silencer 01, the amount of screwing of the bolt 09 into the nut member 010 is adjusted to expand and contract the bellows type main body 03.
The volume of the chamber 01a is changed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術におい
ては、前記のように共鳴周波数を変化させる際には、消
音器０１の外部からボルト０９を操作してナット部材０
１０へのねじ込み量を調整し、チャンバ０１ａの容積が
所望の共鳴周波数になるようにしている。つまり、かか
る従来技術においては、共鳴周波数を変化させる際に
は、その都度、ボルト０９を操作することを要し、該共
鳴周波数を自動的に変化させることは不可能であり、従
って、蛇腹式の本体を自動的に伸縮させることも不可能
となり、共鳴周波数の調整に工数を要するとともに、エ
ンジンにより異なっている周波数に対して共鳴周波数を
所望値に設定し難いという課題を有している。In the prior art, when the resonance frequency is changed as described above, the nut 09 is operated by operating the bolt 09 from the outside of the silencer 01.
The amount of screwing into the chamber 10 is adjusted so that the volume of the chamber 01a has a desired resonance frequency. In other words, in such a conventional technique, it is necessary to operate the bolt 09 each time the resonance frequency is changed, and it is impossible to automatically change the resonance frequency. It is also impossible to automatically expand and contract the main body of the device, so that it takes time and effort to adjust the resonance frequency, and it is difficult to set the resonance frequency to a desired value with respect to the frequency that differs depending on the engine.
【０００５】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、共
鳴式可変チャンバ型消音器において、チャンバの容積を
その内部圧力によって自動的に変化可能として、音源側
の周波数との共鳴周波数を容易に、かつ正しい値に調整
可能とすることを目的とする。In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention provides a resonance type variable chamber type silencer in which the volume of the chamber can be automatically changed by its internal pressure, and the resonance frequency with the frequency on the sound source side can be easily changed. It is intended to be able to adjust to a correct value.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、請求項１記載の発明として、エンジン用吸
気管等の気圧脈動が作用する管系に接続されるチャンバ
を有する消音器において、前記チャンバを、その内部圧
力と外部圧力との圧力差により容積が変化可能な薄肉の
伸縮部材で構成するとともに、前記伸縮部材に取付けら
れたばねを備えてなることを特徴とする可変チャンバ型
消音器を提案する。According to the present invention, there is provided a muffler having a chamber connected to a pipe system on which air pressure pulsation acts, such as an intake pipe for an engine. A variable chamber type silencer, wherein the chamber is formed of a thin elastic member whose volume can be changed by a pressure difference between an internal pressure and an external pressure, and a spring attached to the elastic member. Suggest a bowl.
【０００７】また、好ましくは請求項２記載のように、
前記伸縮部材は蛇腹管からなり、前記チャンバはその内
部圧力が外部圧力よりも低いとき容積が縮小するように
構成され、さらに前記ばねは前記容積を増大するように
付勢されてなる。[0007] Preferably, as described in claim 2,
The telescopic member comprises a bellows tube, the chamber is configured to decrease in volume when its internal pressure is lower than the external pressure, and the spring is biased to increase the volume.
【０００８】かかる発明によれば、エンジン吸気管のよ
うに、気圧脈動が作用する管系に接続され、伸縮部材内
に形成されたチャンバの容積は、前記チャンバ内に作用
する前記気圧とチャンバ外圧（大気圧等）との差圧によ
り変化し、従って該消音器の共鳴周波数も該チャンバ容
積に反比例して変化することとなる。According to this invention, the volume of the chamber formed in the expansion and contraction member, which is connected to the pipe system on which the air pressure pulsation acts, such as the engine intake pipe, is equal to the air pressure acting in the chamber and the chamber external pressure. (Atmospheric pressure, etc.), and thus the resonance frequency of the silencer also varies inversely with the chamber volume.
【０００９】従って、かかる発明によれば、圧力脈動が
発生する管系の圧力変化に追従してチャンバの容積が変
化することにより、共鳴周波数が自動的に変化すること
となり、伸縮部材に取付けられたばねのばね定数を調整
して、基準となる共鳴周波数を設定しておけば、音源側
の圧力の変化に応じて共鳴周波数が自動的に変化し、全
ての運転条件において音源側の脈動周波数に容易に近付
けることができる。Therefore, according to the invention, the resonance frequency is automatically changed by changing the volume of the chamber following the pressure change of the pipe system in which the pressure pulsation occurs, and the resonance frequency is automatically changed. By adjusting the spring constant of the spring and setting the reference resonance frequency, the resonance frequency automatically changes according to the change in pressure on the sound source side, and the pulsation frequency on the sound source side changes in all operating conditions. It can be easily approached.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特
に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to an embodiment shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not merely intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples unless otherwise specified. Absent.
【００１１】図１は本発明の実施形態に係るエンジン吸
気用共鳴式可変チャンバ型消音器の要部断面図、図２は
該消音器を装備したエンクロージャ内収納式エンジンの
概略構成図である。FIG. 1 is a sectional view of a main part of a resonance type variable chamber type silencer for engine intake according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an engine housed in an enclosure equipped with the silencer.
【００１２】本発明に係る消音器は共鳴式の可変チャン
バ型消音器であり、これの断面形状を示す。図１におい
て、６はエンジン３０（図２参照）の吸気マニホルド、
２は該マニホルド６に接続される吸気管で、消音器３は
該吸気管２に接続管５を介して取付けられている。即
ち、該消音器３の螺旋状の蛇腹からなる円筒状の本体１
は、その根本部が前記接続管５の外周に固挿され、その
内部にエンジン側の吸気圧力が導入される可変容積のチ
ャンバ３１が形成されている。A silencer according to the present invention is a resonance type variable chamber type silencer, and shows a cross-sectional shape thereof. In FIG. 1, reference numeral 6 denotes an intake manifold of an engine 30 (see FIG. 2),
Reference numeral 2 denotes an intake pipe connected to the manifold 6, and a muffler 3 is attached to the intake pipe 2 via a connection pipe 5. That is, the cylindrical main body 1 made of a spiral bellows of the silencer 3
Has a variable volume chamber 31 in which a root portion is fixedly inserted into the outer periphery of the connection pipe 5 and into which intake pressure on the engine side is introduced.
【００１３】２０はコイル状のばねで、前記蛇腹状の本
体１の内周に、その長手方向に設けられ、前記チャンバ
３１の容積が大きくなる方向に付勢されている。該ばね
２０のばね定数は、前記チャンバ３１内に導かれる吸気
圧力（圧力Ｐ1）が負圧になったとき、大気圧Ｐ0との圧
力差により容易に本体１が変形（縮小）可能で、かつ変
形した後に、該ばね２０の弾力により本体１が復元可能
な値に選定されている。前記本体１は、薄肉のプラスチ
ック体、布に漏洩阻止用材料をコーティングしたもの
等、伸縮性を有して内部のチャンバ３１からの空気漏れ
が完全に阻止されたものであればよい。Reference numeral 20 denotes a coil-shaped spring, which is provided on the inner periphery of the bellows-shaped main body 1 in the longitudinal direction thereof and is urged in a direction in which the volume of the chamber 31 increases. The spring constant of the spring 20 is such that when the intake pressure (pressure P 1 ) introduced into the chamber 31 becomes negative, the main body 1 can be easily deformed (reduced) due to the pressure difference from the atmospheric pressure P 0. After the deformation, the main body 1 is selected to a value that can be restored by the elasticity of the spring 20. The main body 1 may be a thin plastic body, a cloth coated with a material for preventing leakage or the like, as long as it has elasticity and air leakage from the internal chamber 31 is completely prevented.
【００１４】図２はかかる消音器３をエンクロージャ収
納形のエンジンに用いた場合を示し、図２において、３
０はエンジン、３５は該エンジン３０の周囲を囲むエン
クロージャ、２は該エンジン３０の吸気管、６は吸気マ
ニホルド、３２は排気管であり、該エンジン３０への吸
気はエンクロージャ３５の外部から吸気管２及び吸気マ
ニホルド６を経て供給され、排気は排気管３２を通って
該エンクロージャ３５外部に設けられた排気消音器３３
を通って外気中に排出されるようになっている。３は本
発明に係る消音器であり、前記エンクロージャ３５内に
設けられ、前記吸気管２に接続管５を介して取付けられ
ている。FIG. 2 shows a case where such a muffler 3 is used in an engine housed in an enclosure.
Reference numeral 0 denotes an engine, 35 denotes an enclosure surrounding the periphery of the engine 30, 2 denotes an intake pipe of the engine 30, 6 denotes an intake manifold, and 32 denotes an exhaust pipe. The exhaust gas is supplied through the exhaust pipe 32 and the exhaust muffler 33 provided outside the enclosure 35 through the exhaust pipe 32.
The air is discharged to the outside air through Reference numeral 3 denotes a muffler according to the present invention, which is provided in the enclosure 35 and attached to the intake pipe 2 via a connection pipe 5.
【００１５】かかる構成からなる消音器を備えたエンジ
ンの運転時において、エアクリーナ（不図示）を経た吸
気は、図１のＹ矢のように吸気管２から吸気マニホルド
６を通ってエンジン３０のシリンダに供給される。該エ
ンジン３０においては、シリンダ内におけるピストン
（不図示）の往復動により、吸気マニホルド６から吸気
管２に至る吸気通路に吸気脈動が発生する。During operation of the engine provided with the silencer having such a configuration, the intake air having passed through the air cleaner (not shown) passes through the intake manifold 2 from the intake pipe 2 as indicated by the arrow Y in FIG. Supplied to In the engine 30, due to reciprocation of a piston (not shown) in a cylinder, intake pulsation occurs in an intake passage from the intake manifold 6 to the intake pipe 2.
【００１６】この吸気脈動は、図１のＺ矢のように、平
面波状に消音器３に伝播され、該脈動する吸気圧力の下
限圧力は負圧となっている。そして、該吸気脈動が伝播
される消音器３のチャンバ３１内においてはその圧力Ｐ
1とばね２０の弾力との合計が蛇腹状薄肉の本体１によ
って隔てられた該チャンバ３１の外側の圧力、つまり大
気圧Ｐ0よりも小さくなると、かかる圧力差によって蛇
腹状の本体１が収縮し、チャンバ３１の容積Ｖが小さく
なる。This intake pulsation is propagated to the silencer 3 in the form of a plane wave as shown by the arrow Z in FIG. 1, and the lower limit of the pulsating intake pressure is negative. In the chamber 31 of the silencer 3 through which the intake pulsation is propagated, the pressure P
1 and the outer pressure of the chamber 31 to the total of the elasticity is separated by the main body 1 of the bellows-like thin spring 20, that is, when smaller than the atmospheric pressure P 0, bellows-like body 1 is contracted by such pressure difference , The volume V of the chamber 31 is reduced.
【００１７】また、チャンバ３１内の吸気圧力Ｐ1が大
気圧Ｐ0と同一、またはそれ以上になると該本体１はば
ね２０の弾力により伸長され、チャンバ３１の容積Ｖは
大きくなる。Further, same as the inlet pressure P 1 is the atmospheric pressure P 0 in the chamber 31, or above becomes the body 1 is extended by elastic force of the spring 20, the volume V of the chamber 31 increases.
【００１８】然して、前記消音器３の共鳴周波数ｆは、
接続管５の首部断面積をＳ、首部の長さをｌ、音速を
Ｃ、チャンバ３１の容積をＶとすると、 ｆ＝（Ｃ／２π）×（Ｓ／ｌＶ）1/2 …（１） となる。即ち、共鳴周波数ｆはチャンバ３１の容積Ｖに
反比例する。従って、エンジン３０の吸気量が増加する
と吸気の圧力レベルが低下し、消音器３のチャンバ３１
（容積Ｖ）内の圧力Ｐ1も低下し、前記のような大気圧
Ｐ0との圧力差によって本体１が収縮し、チャンバ３１
の容積Ｖが減少する。これにより、前記（１）式に示す
ように、共鳴周波数ｆは高くなる。Therefore, the resonance frequency f of the silencer 3 is
Assuming that the cross-sectional area of the neck of the connecting pipe 5 is S, the length of the neck is 1, the speed of sound is C, and the volume of the chamber 31 is V, f = (C / 2π) × (S / lV) 1/2 (1) Becomes That is, the resonance frequency f is inversely proportional to the volume V of the chamber 31. Therefore, when the intake air volume of the engine 30 increases, the pressure level of the intake air decreases, and the chamber 31 of the silencer 3
The pressure P 1 in (volume V) also decreases, and the main body 1 contracts due to the pressure difference from the atmospheric pressure P 0 as described above, and the chamber 31
Is reduced. As a result, the resonance frequency f increases as shown in the above equation (1).
【００１９】また、上記とは逆に吸気量が減少して吸気
の圧力レベルが上昇し、チャンバ３１内の圧力Ｐ1が大
きくなると該圧力Ｐ1とばね２０の弾力との共働により
チャンバ３１の容積Ｖは増大し、共鳴周波数ｆは低くな
る。Conversely, when the amount of intake air decreases and the pressure level of the intake air increases, and the pressure P 1 in the chamber 31 increases, the pressure P 1 and the elasticity of the spring 20 cooperate to increase the pressure in the chamber 31. Increases, and the resonance frequency f decreases.
【００２０】上記のように、かかる実施形態によれば、
吸気管２内の吸気圧力の変化に追従してチャンバ３１の
容積Ｖが変化することにより、消音器３における共鳴周
波数ｆが自動的に変化する。従って、前記蛇腹状の本体
１に沿って設けたばね２０のばね定数を調整して基準と
なる共鳴周波数ｆ0を設定しておけば、エンジン３０の
運転条件の変化に追従する吸気圧力の変化に応じて、共
鳴周波数ｆが自動的に変化して、全ての運転条件におい
て、吸気側の脈動周波数に近付けることができる。As described above, according to this embodiment,
When the volume V of the chamber 31 changes following the change in the intake pressure in the intake pipe 2, the resonance frequency f in the silencer 3 automatically changes. Accordingly, if the reference resonance frequency f 0 is set by adjusting the spring constant of the spring 20 provided along the bellows-shaped main body 1, a change in the intake pressure that follows a change in the operating conditions of the engine 30 can be obtained. In response, the resonance frequency f automatically changes to approach the intake-side pulsation frequency under all operating conditions.
【００２１】また、かかる消音器３を、図２に示すよう
なエンクロージャ３５内ではなく、該消音器３からの放
射音が問題となるような場所に設けるような場合には、
本体１からの音の放射及び透過を防止するため、該蛇腹
状の本体１は剛性の高い材料を用いる。あるいは、該本
体１の外周に遮音機能を有する板状部材を巻装してもよ
い。When the silencer 3 is provided not in the enclosure 35 as shown in FIG. 2 but in a place where the sound radiated from the silencer 3 becomes a problem,
In order to prevent radiation and transmission of sound from the main body 1, the bellows-shaped main body 1 uses a material having high rigidity. Alternatively, a plate-like member having a sound insulation function may be wound around the outer periphery of the main body 1.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上記載のごとく、本発明によれば、気
圧脈動が発生する管系の圧力変化に追従してチャンバ内
の容積が変化することにより、共鳴周波数が自動的に変
化することとなり、伸縮部材に取付けられたばねのばね
定数を調整して、基準となる共鳴周波数を設定しておけ
ば、音源側の圧力変化に応じて共鳴周波数が自動的に変
化し、これにより従来技術のように外部からボルト等に
より、チャンバの容積を変化させるような工数を必要と
せず、全ての運転条件において音源側の脈動周波数に容
易に近付け、あるいは一致させることができる。As described above, according to the present invention, the resonance frequency is automatically changed by changing the volume in the chamber following the pressure change of the pipe system in which the atmospheric pressure pulsation occurs. If the reference resonance frequency is set by adjusting the spring constant of the spring attached to the telescopic member, the resonance frequency automatically changes according to the pressure change on the sound source side. In addition, it is possible to easily approach or match the pulsation frequency on the sound source side under all operating conditions without requiring man-hours for changing the volume of the chamber by means of bolts or the like from outside.
【図１】 本発明の実施形態に係るエンジン吸気用共鳴
式可変チャンバ型消音器の要部断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a resonance type variable chamber type silencer for engine intake according to an embodiment of the present invention.
【図２】 上記実施形態における消音器を装備したエン
ジンの概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an engine equipped with the muffler in the embodiment.
【図３】 従来技術に係る共鳴式消音器の要部断面図で
ある。FIG. 3 is a sectional view of a main part of a resonance type silencer according to the related art.
１ 本体 ２ 吸気管 ３ 消音器 ５ 接続管 ６ 吸気マニホルド ２０ ばね ３０ エンジン ３１ チャンバ ３５ エンクロージャ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body 2 Intake pipe 3 Silencer 5 Connection pipe 6 Intake manifold 20 Spring 30 Engine 31 Chamber 35 Enclosure
Claims (2)
る管系に接続されるチャンバを有する消音器において、 前記チャンバを、その内部圧力と外部圧力との圧力差に
より容積が変化可能な薄肉の伸縮部材で構成するととも
に、 前記伸縮部材に取付けられたばねを備えてなることを特
徴とする可変チャンバ型消音器。1. A silencer having a chamber connected to a pipe system on which air pressure pulsation acts, such as an intake pipe for an engine, wherein the volume of the chamber can be changed by a pressure difference between an internal pressure and an external pressure. A variable chamber type silencer, comprising a telescopic member according to any one of claims 1 to 3, and a spring attached to the telescopic member.
ャンバはその内部圧力が外部圧力よりも低いとき容積が
縮小するように構成され、さらに前記ばねは前記容積を
増大するように付勢されてなる請求項１記載の可変チャ
ンバ型消音器。2. The telescopic member comprises a bellows tube, the chamber is configured to decrease in volume when its internal pressure is lower than the external pressure, and the spring is biased to increase the volume. The variable chamber type silencer according to claim 1, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11142997A JP2000337219A (en) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | Variable chamber type muffler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11142997A JP2000337219A (en) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | Variable chamber type muffler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000337219A true JP2000337219A (en) | 2000-12-05 |
Family
ID=15328549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11142997A Withdrawn JP2000337219A (en) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | Variable chamber type muffler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000337219A (en) |
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1999
- 1999-05-24 JP JP11142997A patent/JP2000337219A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060801 |