JPH0221535Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジンの吸排気系より発生する騒音
を共鳴室を用いて低減させる装置、特に減衰でき
る騒音周波数領域を比較的大きくできる吸排気系
の共鳴形騒音低減装置に関する。

〔従来の技術〕

エンジン騒音の一部をなす吸排気騒音を減衰さ
せる消音器の一種である共鳴型消音器（以下レゾ
ネータと略称）は、流体ダクトとチユニングパイ
プを介して連通された共鳴室内で気流のもつ振動
波としての騒音エネルギが多方面に反射し合い、
これらが互いに打消し合い消音目的を達成できる
ようにしたものである。

この場合、共鳴室の容積をＶ、ダクトの開口よ
り共鳴室側の開口までのチユーニングパイプの長
さをＬ、開口断面積をＳ、音速をＣとすると、共
鳴周波数は次の(1)式で表わされる。

ところが従来のレゾネータは上述の容積Ｖ、パ
イプの長さＬ、パイプ断面積Ｓが特定値に設定さ
れ特定の周波数の騒音の減衰に対し、主に有効で
あつた。

〔考案の解決しようとする問題点〕

ところがエンジンの吸排気騒音の周波数はエン
ジン回転数（r.p.m）の関数である。従つて共鳴
形消音器においてはエンジンの吸排気騒音を常に
最大に減衰させるためには、その共鳴周波数をエ
ンジンのr.p.mに応じて変えなければならない。

本考案の目的は、前記問題点を解消し、広範囲
の騒音周波数にわたり有効に減衰させることので
きる、可変レゾネータを提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の可変レゾネータは、内部を流体が流過
するダクトの途中に設けられたＵターン部と；こ
のＵターン部に伸縮形チユーニングパイプを介し
て連設され内筒及び外筒を相対摺動せしめること
により容積を変更可能とした共鳴室と；この共鳴
室をエンジンの吸入負圧と大気圧により駆動する
エアシリンダと；エンジン回転数センサ及び内筒
の位置センサよりの検出信号により上記エアシリ
ンダへの吸入負圧及び大気圧の切換えを司どる制
御装置とを有してなり前記目的を構成できるよう
構成したものである。

〔実施例〕

以下第１〜３図を参照して本考案の一実施例に
ついて説明する。

第１〜２図で１，３はフエンダ内に装着された
ダクト（以下吸気管と称す）２は吸気管１，３の
Ｕターン部、４は吸気口、５は吸気管出口で、そ
の先はエアクリーナ（Ａ／Ｃ）に連結されてい
る。６は可変レゾネータで上記吸気管１，３のＵ
ターン部２に伸縮形チユーニングパイプ７によつ
て連通している。８は共鳴室、８−１は外筒、９
は固定壁で上記伸縮形チユーニングパイプ７が取
付られている。１０はピストン式内筒で外筒８−
１の内側に気密に嵌合している。１２はリングで
ピストン式内筒１０の外側に設けたリング溝に嵌
つている。７ｂは可動側チユーニングパイプで固
定側チユーニングパイプ７ａの内側へＯリングを
介して抜き差し式に嵌つており、他端はピストン
式内筒１０にステーを介して固定され且共鳴室８
に開口している。１３は中空になつたピストンロ
ツドで内筒１０とピストン１５をつないでいる。
１４はエアシリンダで外筒８−１と一体となつて
いる。１５はピストンでエアシリンダ１４内に嵌
合している。１６はコイルばねでエアシリンダ１
４の内部に挿入された押しばねである。１７は管
で上記エアシリンダ内に通じ一方はコントローラ
２６に接続されON−OFF弁１８を経て管１９と
連なり管１９は大気に開口している。２０は管で
一端は上記エアシリンダ１４に通じ他端はコント
ローラ２６に接続されたON−OFF弁２１をへて
管２２に連なり、さらに管２２はエンジンの吸入
管に通じている。２３はポテンシオメータでエア
シリンダ１４の底面に支えられ、前記中空ピスト
ンロツド１３内に挿入されている。２４はポテン
シオメータ２３の移動接点でピストン１５に設け
てありポテンシオメータの端子盤２５に導かれて
いる。２５はポテンシオメータ２３の端子盤であ
る。２６はコントローラでポテンシオメータの端
子盤と接続されている。２７はエンジンのrpmセ
ンサでコントローラ２６に接続されている。第３
図はコントローラ２６に内蔵されているコントロ
ールマツプの特性線図で横軸はエンジンrpm、縦
軸は吸排気騒音を最大に減衰する内筒１０の位置
を示している。

次に前記実施例の作用について説明する。

外筒８−１、固定壁９及び内筒１０で形成され
ている共鳴室８は固定チユーニングパイプ７ａに
よつて吸気管のＵターン部２に通じているので共
鳴器をなしており８はその共鳴室である。この共
鳴室８の体積をＶ、伸縮形チユーニングパイプ７
の有効長さＬ、同パイプ７の平均断面積をＳ、吸
気中の音速をＣとすれば、この共鳴器の共鳴周波
数は前記の式(1)で与えられる。共鳴室８の体積
Ｖは内筒の位置とともに変わりこの位置がきまれ
ばＶの大きさも決る。又内筒１０の位置が変ると
この内筒１０に前記のとおりチユーニングパイプ
の可動部７ｂが固定されている伸縮形チユーニン
グパイプ７の固定部７ａと可動部７ｂとを合わせ
た有効長さＬが変る。平均断面積Ｓも変るが変化
は小さいので一定とみてよい。よつて内筒１０が
変位するとＶとＬが同時に変り、その位置がきま
るとＶとＬがそれぞれきまるので共鳴周波数は
(1)式により算定できる。

本考案のレゾネータを装備したエンジンを運転
するとポテンシオメータ２３が内筒１０の現在の
位置信号をコントローラ２６に送る。rpm信号を
受けたコントローラ２６は第３図のようなその特
性を示すコントロールマツプにより吸気騒音を最
大に減衰するための内筒１０のあるべき位置を読
み出し、ポテンシオメータ２３から送られている
内筒１０の現在位置の信号を比較し差があれば差
が０になる向きに、即ち内筒１０の位置がコント
ローラ２６の読み出した位置より右側にあればコ
ントローラ２６は電力を送つて大気弁１８を開
く。このとき吸気弁２１は閉となつている。それ
によりエアシリンダ１４内は大気圧になるので押
ばね１６の力が勝つてピストン１５は左へ動きピ
ストンロツド１３で連結されている。内筒１０は
左へ動きポテンシオメータ２３の信号はコントロ
ーラ２６の読み出している値に近づき、やがてこ
れが０になると内筒１０は丁度吸気騒音が最大減
衰の位置にあるので、コントローラ２６は之を検
知して直ちに送電を止めると弁１８は閉じる。こ
の瞬間エアシリンダ内の圧力は略大気圧となつて
いるので、押ばね１６の力は未だ勝つて居り且ピ
ストン１５、ピストンロツド１３及び内筒１０は
速度をもつているので、ピストン１５は少しの間
動きつづけ内圧が下り、ばね１６は伸びて力が小
さくなり平衡したところで内筒１０は止まる。こ
のとき内筒１０の現在位置はコントローラの読み
出している位置より左になつている。この位置で
はコントローラ２６は電力を送つて吸気弁２１を
開く。するとエアシリンダ１４内は吸入負圧とな
る。この圧力は十分低いのでばね１６の力は負け
てピストン１５及び内筒１０は右へ動く。内筒１
０がコントローラ２６の読み出している値に一致
するとコントローラ２６は吸気弁２１への送電を
やめ閉となるが、前記と同様にして内筒１０は少
し右へずれる。このようにして内筒１０にはフイ
ードバツクがかかるがピストン１５とエアシリン
ダ１４の間及び内筒１０と外筒８−１との間に摩
擦があるので、内筒１０はやがてほぼ吸気騒音の
減衰が最大となる位置に止まり吸気騒音は略最少
となる。

はじめ内筒１０がコントローラ２６の読み出し
た値より左にある場合には、コントローラ２６は
電力を送つて吸気弁２１を開く、その後の作用は
右にある前述の場合と同様であるので説明を省略
する。

ポテンシオメータのロツドをピストンロツドに
兼用し構造を簡単にした第２実施例を第４図によ
つて説明する。前記実施例と異るところのみ説明
する。

１３−１はポテンシオメータ２３−１の移動接
点ロツドでポテンシオメータ２３−１を貫通して
ピストン１５のピストンロツドを兼ねている。２
８はレゾネータ本体と一体の壁である。２５−１
はポテンシオメータの端子盤で壁２８に取り付け
てあり、その各端子はコントローラ２６に接続さ
れている。１７と２０は管でエアシリンダと弁２
９とを連通している。２９は３位置の滑り弁であ
る。３０は弁穴で滑り弁２９の弁板にあけられて
いる。１９は管で弁２９を介して１７と対向し、
他端は大気圧に連通している。２２は管で弁２９
を介して管２０と対向し、他端はエンジン吸入圧
に連通している。前記３位置の滑り弁２９の３つ
の位置を第１位置、第２位置及び第３位置とし、
第１位置を弁穴３０が管１７の位置と一致すると
き、第３位置は弁穴３０が管２０の位置に一致し
たとき、第２位置を弁穴３０が１７，２０の何れ
の管の位置とも一致しない時とする。

次に前記第１実施例と異ることのみ説明する。

内筒１０の位置が前記のとおりコントローラ２
６の読み出した位置より右にあるときコントロー
ラ２６は弁２９に電力を送りその第１位置にお
く。すると管１７は大気に通じ管２０は閉じてエ
アシリンダ内は大気圧となる。以下は前記第１実
施例と同じであるから省略する。内筒１０がコン
トローラ２６の読み出し位置に一致すると、コン
トローラ２６は直ちに送電を止める。すると弁２
９は第２の位置をとり管１７、管２０ともに閉と
なる。以下の作用は第１実施例と同様であるから
省略する。内筒にフイードバツクがかかり内筒１
０がコントローラ２６の読み出した位置より左に
あるときはコントローラ２６は電力を送つて弁２
９を第３の位置におく。すると管２０はエンジン
の吸気管に通じエアシリンダ内はエンジンの吸入
圧と略等しくなる。その他の作用効果は第１実施
例と同じである。

次にピストンロツドに振れ止めをした第３実施
例を第５図によつて説明する。前記第１〜２実施
例と異つている構造のみを説明する。

１３−２はピストンロツドで内筒１０の側を２
又にし、内筒１０と２ケ所で取付けられている。
２３−２はポテンシオメータで内筒１０で取付け
られている。２５−２はポテンシオメータ２３−
２の端子盤で壁２８に固定され、各端子はコント
ローラ２６に接続されている。２８は共鳴室と一
体の壁である。

次に第３実施例の作用について説明する。

ピストンロツド１３−２は２又にして壁２８に
支えられるとともに内筒１０に２ケ所で取付けて
いるので振れを止めるのに有効であるがその他の
作用効果は第１〜２実施例と同じである。

〔考案の効果〕

前述のとおり、本考案の可変レゾネータは、内
部を流体が流過するダクトの途中にＵターン部を
設け、このＵターン部に伸縮形チユーニングパイ
プを介して連設された内筒及び外筒を相対摺動せ
しめることにより共鳴室の容積を可変とするとと
もにこの共鳴室をエンジンの吸入負圧と大気圧に
よつて動くエアシリンダで駆動し、さらにこのエ
アシリンダにはエンジン回転数センサと内筒の位
置センサの検出信号により吸入負圧と大気圧の切
換制御するコントローラを設け、可変レゾネータ
の共鳴周波数を広範囲の騒音周波数に同調させる
ようにしたので、吸気騒音を大巾に減衰させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は第１実施例に係るもので第１図は
正面図、第２図は上面図、第３図はエンジンrpm
より最大減衰内筒位置を算出するコントロールマ
ツプ、第４図は第２実施例の要部断面図、第５図
は第３実施例の要部断面図である。 １，３……ダクト、２……Ｕターン部、８−１
……外筒、１０……内筒、１４……エアシリン
ダ、２３，２３−１，２３−３……位置センサ
（ポテンシオメータ）、２６……制御装置（コント
ローラ）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体が内部を流過するダクトの途中に設けられ
   たＵターン部と、該Ｕターンに連設され内筒及び
   外筒を相対摺動せしめることにより内容積を変更
   可能にされた共鳴室と、エンジンの吸入負圧と大
   気圧とにより上記容積可変形共鳴室を駆動するエ
   アシリンダと、エンジン回転数センサ及び内筒の
   位置センサの両検出信号により上記エアシリンダ
   への吸入負圧又は大気圧の切換えを司どる制御装
   置とを有してなる可変レゾネータ。