JPH0658124A - 能動型消音器 - Google Patents

能動型消音器

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JPH0658124A
JPH0658124A JP4227875A JP22787592A JPH0658124A JP H0658124 A JPH0658124 A JP H0658124A JP 4227875 A JP4227875 A JP 4227875A JP 22787592 A JP22787592 A JP 22787592A JP H0658124 A JPH0658124 A JP H0658124A
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JP
Japan
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heat insulating
wave output
insulating member
sound
case
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JP4227875A
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English (en)
Inventor
Shuichi Hase
周一 長谷
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Sango Co Ltd
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Sango Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気管と同軸に配置する環状の振動部材を有
する音波出力装置を備えた能動型消音器において、振動
部材等を安定した状態で支持し得るようにすると共に、
排気管回りに装着する部品を排気管に対し効果的に断熱
する。 【構成】 筒状の断熱部材45と、断熱部材45回りに
配設し軸方向に振動可能に支持する環状の振動部材51
を有し、断熱部材45に支持する音波出力装置5と、断
熱部材45に支持し、音波出力装置5を囲繞すると共に
振動部材51の音波出力方向に開口する室を郭成するハ
ウジング40を備え、断熱部材45に排気管3を挿入し
て支持する。而して、音波出力装置5により排気音に対
し逆位相の音波を干渉させて消音を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関に装着される能
動型消音器に関し、特に排気管からの排気音に対し逆位
相の音波を出力する音波出力装置を備え、音波の干渉作
用によって消音を行なう能動型消音器に係る。
【0002】
【従来の技術】近時、内燃機関の排気音と相殺する音波
を出力して能動的に消音する能動型消音器が注目されて
いる。例えば実開昭63−118321号公報に記載さ
れているように、騒音源の内燃機関に対し騒音流出管た
る排気管にスピーカを設け、制御手段からの所定の制御
信号に応じて、内燃機関からの騒音即ち排気音と逆位相
の粗密圧力波即ち音波をスピーカから出力させ、両音波
の打ち消し作用によって消音を行うものが知られてい
る。また、実開平4−15387号公報には、リング状
の振動部材を排気管の外周とアウターケースの内周との
間に配設したアクティブキャンセルスピーカが開示され
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記実開平4−153
87号公報に記載の装置によれば、振動板による粗密圧
力波即ち音波が排気管回りに均一に出力され、排気管の
外周で均一な特性が得られるので、消音作用を効果的に
行なうことができる。然し乍ら、同公報に記載の装置に
おいても、小型軽量化、製造及び組付の容易性、耐久性
等に関し一層の向上が望まれていた。特に、振動板の支
持構造及びアウタケースの支持構造は耐久性に対する配
慮が必要である。
【0004】更に、同公報に記載の装置において、スピ
ーカが排気管に直接装着されると、排気ガスによって排
気管が高温になったときスピーカに伝熱されることにな
る。この種のスピーカとしては耐熱性に優れたものが用
いられるが、振動板を駆動する駆動装置のコイル、永久
磁石等は熱の影響を受け易く、例えば永久磁石が高温に
なると磁力が低下し所期の出力特性が得られなくなる。
また、アウターケースについても直接排気管に接合され
る場合には耐熱性に優れた材料で形成する必要があり、
コストアップとなる。
【0005】そこで、本発明は、排気管と同軸に配置す
る環状の振動部材を有する音波出力装置を備えた能動型
消音器において、振動部材等を安定した状態で支持し得
るようにすると共に、排気管回りに装着する部品を排気
管に対し効果的に断熱し得るようにすることを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、内燃機関の排気管からの排気音に対し逆
位相の音波を干渉させて消音を行なう能動型消音器にお
いて、筒状の断熱部材と、該断熱部材回りに配設し軸方
向に振動可能に支持する環状の振動部材を有し、前記断
熱部材に支持する音波出力装置と、前記断熱部材に支持
し、前記音波出力装置を囲繞すると共に前記振動部材の
音波出力方向に開口する室を郭成するハウジングとを備
え、前記断熱部材に前記排気管を挿入して支持するよう
にしたものである。
【0007】上記能動型消音器において、前記ハウジン
グを、前記断熱部材に支持し前記音波出力装置を囲繞す
る第1のケースと、該第1のケースに接合して前記振動
部材の音波出力方向に開口する室を郭成する第2のケー
スとを備えたものとするとよい。
【0008】更に、本発明は、内燃機関の排気管からの
排気音に対し逆位相の音波を干渉させて消音を行なう能
動型消音器において、大径の外筒部と該外筒部内に同軸
に配置する小径の内筒部を有し、該内筒部及び前記外筒
部の各々の一方の軸方向端部間を閉塞する第1のケース
と、該第1のケースの前記内筒部と前記外筒部の間で軸
方向に振動可能に支持する環状の振動部材を有し、前記
第1のケースに支持する音波出力装置と、前記外筒部の
他方の軸方向端部に接合し前記振動部材の音波出力方向
に開口する室を郭成する筒状の第2のケースと、前記内
筒部内に挿入する筒状の断熱部材とを備え、該断熱部材
に前記排気管を挿入して支持するようにしてもよい。
【0009】
【作用】上記の構成になる能動型消音器においては、音
波出力装置及びハウジングが筒状の断熱部材を介して排
気管に支持されることになるので、効果的に断熱される
と共に十分な支持強度が得られる。而して、内燃機関が
起動し回転すると、各気筒内の爆発に応じて発生する爆
発音は、排気管を含む排気音経路を介して伝達され排気
音となって排気管から放出される。この排気音のレベル
に応じて音波出力装置の振動部材が振動し、ハウジング
内に逆位相の音波が出力され、これが排気音と相殺され
る。この場合において、振動部材は断熱部材回りに配設
され軸方向に振動可能に支持されているので、ハウジン
グ内において安定した状態で振動する。
【0010】
【実施例】以下、本発明に係る能動型消音器の望ましい
実施例を図面を参照して説明する。図1及び図2は本発
明の一実施例に係り、まず全体構成を示す図2を参照す
ると、内燃機関1の排気マニホールド2に排気管3が接
続され、排気管3に触媒コンバータ9が介装されてい
る。従って、排気音源たる内燃機関1に対し排気マニホ
ールド2、触媒コンバータ9及び排気管3により排気音
経路が構成されている。そして、排気管3の出口3a近
傍に、能動型消音器4が装着されている。能動型消音器
4には、音波を出力する音波出力装置5が設けられ、ま
た排気管3の出口3a近傍における残留音を検出する残
留音検出器6が設けられている。更に、内燃機関1の回
転に同期した信号を出力する回転信号検出器7が配設さ
れており、残留音検出器6と共にアダプティブコントロ
ーラ10に接続されている。このアダプティブコントロ
ーラ10は適応ディジタルフィルタを有し、回転信号検
出器7の出力信号に基づき残留音検出器6の出力信号に
応じた適応アルゴリズムによって適応ディジタルフィル
タの伝達関数の係数を更新し、残留音検出器6の出力信
号が最小となるように音波出力装置5を駆動制御するも
のである。
【0011】能動型消音器4は図1に示すように、筒状
の断熱部材45に支持された音波出力装置5及びハウジ
ング40を備えたもので、断熱部材45を排気管3に圧
入することによって排気管3に支持される。ハウジング
40は大径部40a、小径部40b、これらを継ぐ傾斜
部40c、及び大径部40aを閉塞すると共に断熱部材
45に固着する壁部40dから成るアルミニウム、合成
樹脂等の筒体で、大径部40a内に音波出力装置5が収
容されている。断熱部材45は断熱材料によって筒状に
形成されたもので、その中空部は排気管3に圧入し得る
径に設定されている。
【0012】音波出力装置5は、環状の振動部材たる振
動板51と、これを駆動する駆動装置50を具備し、駆
動装置50が断熱部材45に支持され、振動板51が断
熱部材45の軸方向に振動し得るように配設されてい
る。尚、本実施例の振動板51は円環形状であるが、中
心に孔を有する円錐(コーン)形状としてもよい。音波
出力装置5の駆動装置50側は上述のハウジング40の
大径部40aに囲繞され所謂エンクロージャが郭成され
ている。
【0013】駆動装置50は、電気信号を振動板51の
機械振動に変換する動電型の装置で、振動板51の中央
部に固着されたボビン52に巻線が巻回されて可動コイ
ル53が構成され、断熱部材45に嵌合されるコア54
及びこれに接合され所定の間隙を隔てて外側に配置され
る永久磁石55の間に、可動コイル53が配置されてい
る。更に、ボビン52の外周面と大径部40aの内周面
に波形断面の弾性部材56が接合されている。而して、
可動コイル53に交流電圧の駆動信号が供給されると振
動板51が振動し、粗密圧力波即ち音波が出力される。
【0014】尚、駆動装置50としては、上記に限るこ
となく、永久磁石に接続したコアにコイルを巻回し、こ
のコイルに駆動信号を供給することによって振動板51
を振動させる電磁型の装置を構成することとしてもよ
い。この外、スピーカ分野において利用される静電型、
電歪型、磁歪型等の種々の構成を採用することができ、
更には高出力を確保すべく振動板51を油圧駆動するよ
うに構成してもよい。
【0015】而して、本実施例においては、断熱部材4
5に音波出力装置5及びハウジング40が組付けられて
アッセンブリとされた後、断熱部材45が排気管3に圧
入されて固定される。このように本実施例は組付けが容
易であるというだけでなく、音波出力装置5及びハウジ
ング40に対する排気管3からの伝熱が抑えられるの
で、内燃機関1の運転状態に影響されることなく所期の
性能を維持することができ、ハウジング40を耐熱性が
低い安価な材料で形成することができる。
【0016】更に、ハウジング40の小径部40bに
は、残留音検出器6が設けられており、この残留音検出
器6にて音波出力装置5の出力音波による排気音に対す
る干渉作用の残留音が検出され、これに応じた信号が出
力される。尚、残留音検出器6はマイクロホン、圧力セ
ンサ等、圧力信号を電気信号に変換する手段であれば、
どのような態様であってもよい。
【0017】次に、本実施例の能動型消音器の作動を説
明する。内燃機関1が起動し回転すると、各気筒内の爆
発に応じて発生する爆発音は排気マニホールド2、触媒
コンバータ9及び排気管3の排気音経路を介して伝達さ
れ排気音が形成される。そして、内燃機関1の回転に同
期した回転信号がアダプティブコントローラ10に出力
される。また、小径部40bにおける残留音が残留音検
出器6によって検出され、アダプティブコントローラ1
0に出力される。
【0018】アダプティブコントローラ10において
は、回転信号検出器7の出力信号に基づき残留音検出器
6の出力信号に応じた適応アルゴリズムによって適応デ
ィジタルフィルタの伝達関数が排気音経路の伝達関数と
同定するように、即ち残留音検出器6の出力信号が最小
となるように係数が更新され、これに応じ音波出力装置
5に対し駆動信号が出力される。音波出力装置5の駆動
装置50に駆動信号が入力されると、これに応じて振動
板51が駆動されて所定の周波数で排気管3の軸方向に
振動し、ハウジング40内の排気管3の出口3a回りに
排気音と逆位相の音波が出力され、排気管3から放出さ
れる排気音と干渉することとなる。即ち、排気音に対す
る逆位相の音波の干渉作用によって、残留音検出器6を
含むハウジング40の小径部40bの開口断面内で排気
音が相殺される。従って、残留音検出器6を含む小径部
40bの開口断面部分に適切な消音領域が形成される。
【0019】図3は本発明の能動型消音器の他の実施例
を示すもので、図1のハウジング40が軸に対し垂直な
面で2分割され、第1のケース41と第2のケース42
に分割されたものである。第1のケース41は外筒部4
1aと壁部41cを有し、夫々図1の実施例におけるハ
ウジング40の大径部40aと壁部40dに相当し、音
波出力装置5に対するエンクロージャが郭成されてい
る。尚、外筒部41aの開口端の外周には外周段部41
dが形成されている。また、第2のケース42は小径部
42bと、これに連続し外径が漸次拡大する形状の傾斜
部42aから成る筒体で、傾斜部42aの大径開口端
が、第1のケース41の外周段部41dに接合され、図
3に示すように排気管3の出口3aを含むミキサ(混合
部)が郭成されている。第2のケース42は例えばアル
ミニウム製の第1のケース41と異なる材料の合成樹脂
等で形成されている。
【0020】而して、本実施例においては、第1のケー
ス41と音波出力装置5が断熱部材45に組付けられて
音波出力ユニットが構成され、断熱部材45が排気管3
に圧入固定された後に、第2のケース42が第1のケー
ス41に接合される。従って、上述のように第2のケー
ス42は第1のケース41と異なる材料で形成すること
ができ、特に第2のケース42は第1のケース41に比
し更に耐熱性が低い材質とすることもできるので、一層
の軽量化、低コスト化が可能となる。また、適用車種に
応じて種々の大きさ、形状に設定することができる。
【0021】図4は本発明の能動型消音器の更に他の実
施例を示すもので、図3に示す第1のケース41に内筒
部41bを形成したものである。即ち、第1のケース4
1は大径の外筒部41aと、この外筒部41aに同軸に
配置される小径の内筒部41bを有し、両者の一方の軸
方向端部間は壁部41cで閉塞された形状とされてい
る。外筒部41aの他方の軸方向端部には外周段部41
dが形成されており、これに第2のケース42の傾斜部
42aの大径開口端が接合されている。本実施例ではこ
れら外筒部41a、内筒部41b及び壁部41cはアル
ミニウム等によって一体的に形成されているが、外筒部
41a又は内筒部41bを別体で構成して接合すること
としてもよい。尚、第2のケース42は図3の実施例と
同様である。
【0022】而して、図4の実施例によれば、図3の実
施例に比し断熱部材45と第1のケース41との接触固
定範囲が拡大されるので、断熱部材45に対する第1の
ケース41の固定強度が増大する。しかも、音波出力装
置5と排気管3との間に断熱部材45及び内筒部41b
の両者が介在しているので、音波出力装置5に対する排
気管3からの伝熱量は低く抑えられ、音波出力装置5に
対する温度上の制約を大幅に軽減することができる。
【0023】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載する効果を奏する。即ち、本発明の能動型
消音器においては、音波出力装置及びハウジングが断熱
部材に支持され、この断熱部材に排気管が挿入されて支
持されるように構成されているので、音波出力装置の耐
久性を向上することができる。しかも、振動部材は断熱
部材回りに軸方向に振動可能に配設されているので、音
波出力装置の安定した性能を確保することができる。
【0024】上記能動型消音器においてハウジングを第
1のケースと第2のケースに分割したものにあっては、
両者を異なる材料で形成することができ、例えば第2の
ケースを合成樹脂で形成し一層の軽量化及び低コスト化
を図ることもできる。更に、第1のケース内に音波出力
装置を収容して音波出力ユニットを構成することができ
るので、組付が容易であり、また適用車種に応じて大き
さ、形状の異なる種々の第2のケースを接合することが
できる。
【0025】更に、上記能動型消音器において第1のケ
ースに内筒部を形成し、これに断熱部材を挿入するよう
に構成したものにあっては、十分な支持強度を確保する
ことができると共に、音波出力装置に対する断熱を一層
良好なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の能動型消音器の一実施例の断面図であ
る。
【図2】本発明の能動型消音器の一実施例の全体構成を
示す構成図である。
【図3】本発明の能動型消音器の他の実施例の断面図で
ある。
【図4】本発明の能動型消音器の更に他の実施例の断面
図である。
【符号の説明】
1 内燃機関 2 排気マニホールド 3 排気管 4 能動型消音器 5 音波出力装置 6 残留音検出器 7 回転信号検出器 10 アダプティブコントローラ 45 断熱部材 50 駆動装置 51 振動板(振動部材)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の排気管からの排気音に対し逆
    位相の音波を干渉させて消音を行なう能動型消音器にお
    いて、筒状の断熱部材と、該断熱部材回りに配設し軸方
    向に振動可能に支持する環状の振動部材を有し、前記断
    熱部材に支持する音波出力装置と、前記断熱部材に支持
    し、前記音波出力装置を囲繞すると共に前記振動部材の
    音波出力方向に開口する室を郭成するハウジングとを備
    え、前記断熱部材に前記排気管を挿入して支持するよう
    にしたことを特徴とする能動型消音器。
  2. 【請求項2】 前記ハウジングが、前記断熱部材に支持
    し前記音波出力装置を囲繞する第1のケースと、該第1
    のケースに接合して前記振動部材の音波出力方向に開口
    する室を郭成する第2のケースとを備えたことを特徴と
    する請求項1記載の能動型消音器。
  3. 【請求項3】 内燃機関の排気管からの排気音に対し逆
    位相の音波を干渉させて消音を行なう能動型消音器にお
    いて、大径の外筒部と該外筒部内に同軸に配置する小径
    の内筒部を有し、該内筒部及び前記外筒部の各々の一方
    の軸方向端部間を閉塞する第1のケースと、該第1のケ
    ースの前記内筒部と前記外筒部の間で軸方向に振動可能
    に支持する環状の振動部材を有し、前記第1のケースに
    支持する音波出力装置と、前記外筒部の他方の軸方向端
    部に接合し前記振動部材の音波出力方向に開口する室を
    郭成する筒状の第2のケースと、前記内筒部内に挿入す
    る筒状の断熱部材とを備え、該断熱部材に前記排気管を
    挿入して支持するようにしたことを特徴とする能動型消
    音器。
JP4227875A 1992-08-03 1992-08-03 能動型消音器 Withdrawn JPH0658124A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1925382A1 (en) * 2006-11-22 2008-05-28 NSK Ltd. Fastening system for steering apparatus and manufacturing method for the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1925382A1 (en) * 2006-11-22 2008-05-28 NSK Ltd. Fastening system for steering apparatus and manufacturing method for the same

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Legal Events

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19991005