JP2010024876A - Engine noise silencer of construction machine - Google Patents
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本発明は、建設現場における建設機械のエンジンによる騒音被害を低減する消音装置に関するものである。 The present invention relates to a silencer for reducing noise damage caused by an engine of a construction machine at a construction site.
従来、建設現場では、建設機械の騒音、特に、移動するクローラ付建設機械、例えば、掘削機や破砕機等のエンジン音が、周囲に与える騒音被害を少しでも抑えるために、建設現場周囲に防音パネルや防音シートを設けている。 Conventionally, in construction sites, noises of construction machines, especially construction machinery with moving crawlers, for example, engine noise from excavators and crushers, can be soundproofed around construction sites in order to suppress any noise damage to the surroundings. Panels and soundproof sheets are provided.
このような囲いは、高音域の騒音を低減することは可能であるが、低音域の騒音を低減することが難しい。その低音域の騒音を低減するために、重量物(RC壁など)で囲む必要があり、設置及び撤去が容易ではなく、工期が長くなると共にコストが嵩むことになる。 Such an enclosure can reduce high-frequency noise, but it is difficult to reduce low-frequency noise. In order to reduce the noise in the low frequency range, it is necessary to surround with a heavy object (RC wall or the like), and installation and removal are not easy, and the construction period becomes longer and the cost increases.
そこで、これらの建設機械のエンジン音を低減させる提案がある。例えば、特許文献1に記載されているように、トラクターのキャビン内を消音するために、騒音と逆位相の音をスピーカより発して、消音するアクティブ消音装置(ANC:Active Noise Control)が知られている。
しかし、従来の消音装置は、建設機械の運転室の消音であり、周囲騒音の環境対策としては目的が異なる。また、エンジンの排気管に直接、消音装置を備えて排気音を消音させるものも提案されているが、しかしながら、建設機械のエンジン音の消音対策のために、排気管に消音装置を設けるには、消音させる音圧レベルが大きく消音装置のコストも嵩むことになるし、既存の建設機械に簡単に取り付けることも容易ではない。よって、建設機械の低騒音の騒音対策としては不十分である。本発明に係る建設機械のエンジン騒音消音装置は、このような課題を解決するために提案されたものである。 However, the conventional silencer is a silencer for the cab of a construction machine, and has a different purpose as an environmental measure for ambient noise. In addition, it has been proposed to provide a silencer directly on the exhaust pipe of the engine to mute the exhaust noise. However, in order to mute the engine noise of construction machinery, it is necessary to provide a silencer on the exhaust pipe. The sound pressure level to be silenced is large, and the cost of the silencer is increased, and it is not easy to easily attach to existing construction machines. Therefore, it is not sufficient as a low noise countermeasure for construction machinery. The engine noise silencer for a construction machine according to the present invention has been proposed in order to solve such problems.
本発明に係る建設機械のエンジン騒音消音装置の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、建設機械のエンジンマフラーの近傍にて、スピーカを着脱自在に設け、前記エンジンマフラーの音の出力の先にエンジン音計測用のマイクを設置し、前記スピーカと前記マイクとに電気的に接続した制御装置を前記建設機械に設け、前記エンジンマフラーからの騒音と逆位相の音を前記スピーカから出して、前記建設機械の騒音を低減させることである。 The gist of the present invention for solving the above-described problems of the engine noise muffler for a construction machine according to the present invention is to provide a speaker detachably in the vicinity of the engine muffler of the construction machine. A microphone for engine sound measurement is installed at the tip of the output, and a control device electrically connected to the speaker and the microphone is provided in the construction machine, and a sound having a phase opposite to that from the engine muffler is transmitted from the speaker. To reduce the noise of the construction machine.
前記スピーカは、エンジンマフラーの近傍に設けられていること、;
前記スピーカには、該スピーカの出力方向を変化可能なように回転させる回転機構が設けられていること、;
前記マイクは、エンジンマフラーの近傍に、長さの伸縮自在な支持部材によって支持されていること、;
更に、前記スピーカを建設機械の框体部に取り付ける据付け用框体は、前記建設機械の金属製框体に磁力で着脱自在に固着されるマグネットベースを介して固定されていること、;
を含むものである。
The speaker is provided in the vicinity of the engine muffler;
The speaker is provided with a rotation mechanism for rotating the speaker so that the output direction of the speaker can be changed;
The microphone is supported by an elastic support member having a length in the vicinity of the engine muffler;
Furthermore, the installation housing for attaching the speaker to the housing portion of the construction machine is fixed via a magnet base that is detachably fixed to the metal housing of the construction machine by a magnetic force;
Is included.
本発明の建設機械のエンジン騒音消音装置によれば、建設機械のエンジン音における、低音域の低減が可能となる。また、スピーカを騒音源にできる限り接近させて設置することで、全方向の騒音低減が可能となっている。 According to the engine noise silencer of a construction machine of the present invention, it is possible to reduce the low sound range in the engine noise of the construction machine. Moreover, the noise can be reduced in all directions by installing the speaker as close as possible to the noise source.
更に、スピーカをその縦軸廻りに回転させることで、最も騒音を低減できる状態を調整して設定することができる。このスピーカを据え付ける框体が、マグネットベースで着脱自在であるので、騒音装置を他の建設機械にも簡単に移転させて取り付けることができて、騒音対策が容易であると共にコスト低減となる。 Further, by rotating the speaker around its vertical axis, it is possible to adjust and set a state where noise can be reduced most. Since the housing for mounting the speaker is detachable with a magnet base, the noise device can be easily transferred to another construction machine and attached, so that noise countermeasures are easy and the cost is reduced.
本発明に係る建設機械のエンジン騒音消音装置1は、図1乃至図3に示すように、建設機械2のエンジンマフラー3の近傍にて、低音用(ウーファ、サブウーファ)のスピーカ4を着脱自在に設け、前記エンジンマフラー3の音の出力の先にエンジン音計測用のマイクとしてエラーマイク5を設置し、前記スピーカ4と前記エラーマイク5とに電気的に接続した制御装置6を前記建設機械2の運転室等の建設機械内部に設けられるのが好ましい。これにより、外部の埃や雨などから保護することができる。
As shown in FIGS. 1 to 3, an
前記エンジンマフラー3からの騒音と逆位相の音を前記スピーカ4から出して、前記建設機械2の騒音を低減させるものである。前記スピーカ4は、例えば、図1に示すように、エンジンマフラー3の近傍、例えば、両脇に夫々一つ、スピーカ4a,4bにして設けられている。極力、騒音の音源に近い位置に、前記スピーカ4を設けるものである。これにより、エンジンマフラーからの騒音をより確実かつ効果的に低減することができる。
A sound having a phase opposite to that of the noise from the
また、前記スピーカ4a,4bには、図3(A),(B)に示すように、該スピーカ4a,4bをスピーカの出力方向を変化可能なように、例えば、当該スピーカの図心を通る縦軸a廻りに調整可能なように回転させる回転機構7が設けられている。この回転機構7は、従来公知の技術で行われるものであり、例えば、駆動用のモータ7a、回転伝達用のベルト7b、回転テーブル7c等で構成されるものである。勿論、これ以外の公知の方法でも良い。
Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
なお、前記スピーカには指向性があるため、その向きによって消音効果が変化することがある。また、スピーカに対するマイクロホンの位置によっても消音効果が変化することがある。よって、前記スピーカを回転させる、及びマイクロホンの位置変更は、消音量を耳や測定器で確認しながら遠隔から操作できることが必要である。 In addition, since the said speaker has directivity, the muffling effect may change with the direction. Also, the muffling effect may change depending on the position of the microphone relative to the speaker. Therefore, rotating the speaker and changing the position of the microphone needs to be able to be operated remotely while confirming the mute volume with an ear or a measuring instrument.
また、遠隔操作によるリモート装置で無線アンテナを装備した制御装置を介して、モータ7aを駆動させて、自動で前記スピーカ4を回転できるようにしても良い。前記回転機構7の回転範囲は、例えば、0°〜45°程度の回転範囲で十分である。
Further, the
マイク5は、エンジンマフラー3の排気方向においてその近傍に設置するのが好ましく、長さの伸縮自在な支持部材5aによって支持されている。これにより、排気音を的確に収音することができる。この支持部材5aは、剛なスライド重畳部材で形成され、手動で延ばされ、若しくは電動で延ばされるものである。例えば、50cm〜200cm程度に伸縮するものである。なお、上下方向の位置調整は、適宜な調整手段で調整する。
The
前記スピーカ4を建設機械2の框体2aに取り付ける、平板状の硬質な据付け用框体9は、前記建設機械2の金属製框体2aに磁力で着脱自在に固着されるマグネットベース8を介して固定されている。マグネットベース8には、ねじ棒8aが立設されており、ナット8bにより框体9を固定する。スピーカとマイクとを一体にしてなる可搬型消音装置は、騒音源の近くに置くことで効果が得られるが、建設機械のように移動する框体に取り付けるには、マグネットなどで固定する必要がある。
A flat plate-like
前記マグネットベース8は、切替スイッチのON/OFFにより、簡単に磁気着できるものである。よって、既存の建設機械2へ、これらの消音装置1を盛替えるのが容易である。このように、スピーカ4を着脱自在にして建設機械2に取り付ける方法は、他の公知の手段でも良いのは勿論である。
The
前記制御装置6は、例えば、建設機械2の運転室内に設けられるものである。そして、上記消音装置1による消音効果を実験した結果を説明する。図4に示すように、建設機械2の周囲に測定点を決めて測定する。消音のためのANCは、図5にその一例を示す。
The said
まず、消音作用無しで、建設機械2をエンジン出力50%時の油圧負荷状態でのエラーマイク点における騒音周波数特性を図6(A)に示す。従来の建設機械2では、63Hz帯域がピークとなっており、これが、低周波数騒音の大きな要因となっている。63Hz帯域の音圧レベルを図7(A)に示す。エンジンマフラーを中心に広範囲に放射されていることが判る。
First, FIG. 6A shows a noise frequency characteristic at an error microphone point when the
次に、前記建築機械2を油圧負荷をかけた状態での本発明の消音装置1によるANC効果を、騒音周波数特性として図6(B),(C)に示す。エラーマイク5の点における油圧稼働時の63Hz帯域の音圧レベルは、ANCによって26dB、測定点8では15dBの低減効果が得られている。どちらの測定点においても従来に存在した63Hz帯域のの鋭いピークは見られず、聴感的にもはっきりとその効果を実感できるものである。
Next, the ANC effect by the
図7(B)にANCを作動させた場合の63Hz帯域の音圧レベルを示す。明らかに測定点の全体で音圧レベルが低下しているのが判る。また、図7(C)に、前記ANCの効果量の分布を示す。エラーマイク5近傍の低減量が最大を示しており、その周辺部においても10dB以上の低減効果が得られている。
FIG. 7B shows the sound pressure level in the 63 Hz band when the ANC is operated. Obviously, the sound pressure level is lowered at the whole measurement point. FIG. 7C shows the distribution of effect amount of the ANC. The reduction amount in the vicinity of the
なお、本発明に係る消音装置1において、騒音が変動した際に制御の時間的な遅れを確認したところ、図8に示すように、油圧稼働に伴う63Hz帯域の音圧レベル変動に対して、約4秒程度の遅れでもって制御効果が発揮され、大きな低減効果が得られている。
In the
1 建設機械のエンジン騒音消音装置、
2 建設機械、 2a 框体、
3 エンジンマフラー、
4(4a,4b) スピーカ、
5 エラーマイク、 5a 支持部材、
6 制御装置、
7 回転機構、 7a モータ、
7b ベルト、 7c 回転テーブル、
8 マグネットベース、 8a ねじ棒、
8b ナット、
9 据えけ用框体。
1. Construction equipment engine noise silencer,
2 construction machinery, 2a housing,
3 Engine muffler,
4 (4a, 4b) speaker,
5 Error microphone, 5a Support member,
6 Control device,
7 rotation mechanism, 7a motor,
7b belt, 7c rotary table,
8 Magnet base, 8a Screw rod,
8b nut,
9 Stationary frame.
Claims (5)
前記エンジンマフラーからの騒音と逆位相の音を前記スピーカから出して、前記建設機械の騒音を低減させること、
を特徴とする建設機械のエンジン騒音消音装置。 A control in which a speaker is detachably provided in the vicinity of the engine muffler of the construction machine, a microphone for engine sound measurement is installed in front of the engine muffler sound output, and the speaker and the microphone are electrically connected. An apparatus is provided in the construction machine,
Noise from the engine muffler is output from the speaker to reduce the noise of the construction machine,
An engine noise silencer for construction machinery.
を特徴とする請求項1に記載の建設機械のエンジン騒音消音装置。 The speaker must be installed near the engine muffler.
The engine noise silencer for a construction machine according to claim 1.
をとする請求項1乃至2のいずれかに記載の建設機械のエンジン騒音消音装置。 The speaker is provided with a rotation mechanism that rotates the output direction of the speaker so that it can be changed.
The engine noise muffler for a construction machine according to any one of claims 1 to 2.
を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の建設機械のエンジン騒音消音装置。 The microphone is supported near the engine muffler by an elastic support member having a length,
The engine noise silencer for a construction machine according to any one of claims 1 to 3.
を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の建設機械のエンジン騒音消音装置。 The installation case for attaching the speaker to the case part of the construction machine is fixed via a magnet base that is detachably fixed to the metal case of the construction machine by a magnetic force,
The engine noise muffler for a construction machine according to any one of claims 1 to 4.
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