JPH0874690A - 音響チューナ - Google Patents

音響チューナ

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JPH0874690A
JPH0874690A JP22664495A JP22664495A JPH0874690A JP H0874690 A JPH0874690 A JP H0874690A JP 22664495 A JP22664495 A JP 22664495A JP 22664495 A JP22664495 A JP 22664495A JP H0874690 A JPH0874690 A JP H0874690A
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JP
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tuner
acoustic
diaphragm
vibration
diaphragm member
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JP22664495A
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English (en)
Inventor
Donald Robert Demorest
ドナルド・ロバート・デモレスト
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Motors Liquidation Co
Original Assignee
Motors Liquidation Co
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Publication date
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    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
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    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/12Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 騒音を有効に減少させる音響チューナを提供
する。 【解決手段】 エンジンの吸気装置はエンジンへ吸入空
気を送る吸気ダクト(10)を有する。このダクトは、
ダクト内の騒音振動を減衰させるために吸入空気流に連
通した音響チューナ(12)を具備する。チューナはダ
クトの吸入空気流に連通する第1端部(16)と、管状
本体(16)と、可動ダイアフラム(20)で閉じられ
た第2端部(18)とを有する。ダイアフラムはチュー
ナ内を進行する音波の力により運動し、チューナの減衰
範囲を拡大させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はガス搬送ダクト内に
発生する騒音を消す装置、特に、吸音器を備えたエンジ
ンの空気誘導装置に関する。
【0002】
【従来の技術及びその問題点】自動車のエンジンの空気
誘導装置は好ましくない騒音を発生させる。このような
騒音を消すために、吸気装置に接続して特定の振動を減
衰できる共鳴器即ちチューナ(tuner) を使用していた。
このようなチューナの一例は減衰すべき音響エネルギの
波長のおよそ1/4の長さを有するチューブでできた1
/4波チューナである。誘導装置に設けた固有振動数を
持つチューナは、このチューナに入ってきた音響振動と
同じ振動数でしかも同じ大きさではあるが逆の位相を有
する反射波長を生じさせる。チューナで発生した波長は
その振動数の誘導騒音を相殺消去する。
【0003】普通、チューナは、誘導装置に連通した開
口端部と、閉じた端部とを有するチューブでできてい
る。代わりに、チューナは、両端が閉じていてその中間
で誘導装置に連通した円筒状本体で構成することができ
る。特定の吸気装置の長さ及び形状に応じて、その吸気
装置の長さに沿ったある位置に最大音圧地点が生じる。
チューナへの開口は減衰すべき振動のための最大音圧地
点で吸気装置に連通し、その振動で発生する騒音を大幅
に減衰できる。しかし、このようなチューナにより狭い
帯域で発生した騒音を減少させると、吸収した振動の両
側に好ましくない側振動ピーク点が発生してしまう。振
動は十分に減少できるが、このような側振動ピーク点は
新たな騒音発生源となる。
【0004】
【発明の構成並びに作用効果】本発明はエンジンの吸気
装置に普通に使用されるようなガス搬送ダクトで発生す
る騒音を減衰するための音響チューナに関する。本発明
のチューナは減衰すべき音響エネルギの波長に対応する
長さを有するチューブにより構成される。チューブは、
減衰すべき音の波長の高音圧地点が存在するガス搬送ダ
クトに沿った位置でダクトに連通する。この位置は、高
音圧地点の位置が特定の形状により左右されるので、ガ
ス搬送ダクトの形状に応じて決定しなければならない。
【0005】本発明に係る音響チューナは可動ダイアフ
ラムを備えた第2の閉じた端部を有することができる。
ガス搬送ダクトからチューナへ進入した音波は閉じた第
2端部で反射され、同じ振動数の(ダクトで運ばれる)
音波とは逆位相で開いた第1端部の方へ戻される。音波
が閉じた第2端部に衝突したときに、可動ダイアフラム
は外方へ運動する。ダイアフラムのこの外方への運動及
びこれに続く内方への戻り運動により、チューナの有効
長さが変化し、音響エネルギを機械的なエネルギに変換
する。本発明のチューナによる振動減衰は広い振動範囲
にわたって(特に、両端を有する従来のチューナを使用
した場合に発生する好ましくない側振動ピーク点の範囲
の一部にわたって)行うことができる。
【0006】
【実施例】図1を参照すると、エンジン(図示せず)の
入口ダクト即ち吸気ダクト10はその側部に取り付けた
騒音減衰音響チューナ12を有する。吸気ダクト10は
空気を導入する第1の開いた端部からエンジンの各シリ
ンダへの入口となる第2端部まで延びている。ダクトは
梱包を配慮して直線状に形成した数個の部品を組み合わ
せて構成することもできる。エンジンからの騒音は吸気
ダクトを通して発散し、抑制しなければ、好ましくない
外部騒音となって入口ダクトから出てくる。ダクト10
を通って進行する音波はそのダクトの長さに沿ったある
地点で最大音圧点を発生させる。最大音圧点を発生させ
る音波の振動数を減衰させるために、1/4波長音響チ
ューナ12の第1端部(開いた端部)16を最大音圧点
で入口ダクト10に接続する。
【0007】図1に示す1/4波長音響チューナ12は
入口ダクト10から半径方向外方に延びた管状本体14
を有し、この本体は第2端部(閉じた端部)18で終端
している。チューナ12の全長は最大音圧点を発生させ
る(減衰すべき)振動の波長の1/4にほぼ等しい。チ
ューナ12の第1端部16へ入った音波は本体14の長
さに沿って進行し、チューナの閉じた第2端部18で反
射され、同じ振動数でしかも同じ大きさの反射波形を生
じさせるが、この反射波形は第2端部へ入射した波形と
は逆の位相を有し、その振動数での騒音を消去する。こ
のような1/4波長音響チューナの作動原理を図3に示
す。図3において、点線Aは減衰を行わない装置の音響
特性を示し、実線Bは上述の1/4波長音響チューナを
使用することによって達成される減衰特性を示す。1/
4波長音響チューナを使用することによって生じる実線
曲線Bの振動のピーク点はチューナ12の閉じた第2端
部18に可動ダイアフラム20を設けることにより更に
減衰される。好ましくは、ダイアフラムは金属又は半硬
質プラスチックの如き非弾性材料でつくる。ダイアフラ
ムは、ドラム(楽器)と同じような方法で反射音響エネ
ルギを発生させるように「撓み易い」(limp)状態で第2
端部を横切ってこれを閉じる。音波が本体14を通っ
て、第2端部18のダイアフラム20に衝突すると、第
2端部で発生した圧力がダイアフラムを外側に運動さ
せ、チューナ12の有効長さを変化させ、音響エネルギ
の一部を機械的なエネルギに変換する。同様に、音波が
反射して第1端部16の方へ戻るとき、ダイアフラム2
0は内側へ引っ張られ、音響エネルギを機械的なエネル
ギとして更に消費させる。ダイアフラム20の上記内外
運動により、音響エネルギが機械的なエネルギに変換さ
れ、普通の1/4波長音響チューナによる減衰後の振動
ピーク点を含むように減衰される音響の振動数の幅を広
げる。図3の破線Cはチューナ12の第2端部18にダ
イアフラム20を設けた場合の減衰特性を示す。
【0008】図2は本発明の第2実施例を示し、この実
施例では、チューナ12′は、屈曲部26で直列に接続
された2つのチューブ22、24により構成されてい
る。第1のチューブ22の(屈曲部26側の)端部には
第1ダイアフラム28が設けてある。同様に、チューナ
12′の第2端部となる第2チューブ24の自由端には
第2ダイアフラム30が設けてある。図2のチューブ1
2′は入口ダクト10′内の1以上の振動ピークに対し
て作用する。チューナ12′の第1チューブ22はその
長さに関連する振動ピークを減衰するように作動でき、
第1及び第2チューブ22、24はその合計長さに関連
する振動ピークを減衰するように作動できる。上述の図
1の実施例と同様、ダイアフラム28、30はチューブ
12′の有効減衰長さを変更するように伸縮し、ダイア
フラムがチューナの有効長さを変更するように外方へ運
動し、次いで、元の位置まで内方に運動したときに、音
響エネルギを機械的なエネルギに変換する。
【0009】図2に示すチューナ12′の第2ダイアフ
ラム30は本発明の第2実施例として示してある。この
可撓性ダイアフラムの表面に質量体32を取り付けるの
が望ましい。このような質量体はダイアフラムのエネル
ギ発散効果を増大させ、ダクト10′における騒音振動
を更に減衰させることができる。
【0010】以上、自動車のエンジンの吸気ダクトに応
用した好ましい実施例につき本発明を説明したが、本発
明はこのような応用に限定されるものではない。ガス搬
送ダクト内で発生した騒音を減少させる装置はエンジン
排気装置やその他の流体運搬導管の如き分野にも応用で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る音響チューナの部分
断面斜視図である。
【図2】本発明の第2実施例に係る音響チューナの部分
断面斜視図である。
【図3】騒音減衰に関連してガス搬送チューブ内で発生
する騒音レベルと振動との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
10、10′ 入口ダクト 12、12′ 音響チューナ 14、14′ 本体 16 第1端部 18 第2端部 20、28、30 ダイアフラム 22、24 チューブ 26 屈曲部 32 質量体

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガス搬送ダクト内の音響振動を減衰させ
    るための音響チューナにおいて、 減衰すべき音響振動の波長に対応する長さを持ち、上記
    ダクトに連通した第1の開いた端部と、ダイアフラム部
    材により閉じられた第2の端部とを備えた管状本体を有
    し、上記ダイアフラム部材が、音響チューナの長さに関
    連する振動以外の振動をも減衰できるように同チューナ
    の減衰範囲を拡大させるべく同チューナ内を進行する音
    波の力により運動できるようになっていることを特徴と
    する音響チューナ。
  2. 【請求項2】 上記管状本体が減衰すべき音響振動の波
    長の1/4に相当する長さを有することを特徴とする請
    求項1の音響チューナ。
  3. 【請求項3】 上記ダイアフラム部材が非弾性材料でで
    きていることを特徴とする請求項1の音響チューナ。
  4. 【請求項4】 上記ダイアフラム部材の運動のエネルギ
    発散効果を増大させるように作動できる質量体を当該ダ
    イアフラム部材に取り付けたことを特徴とする請求項1
    の音響チューナ。
  5. 【請求項5】 エンジンのための空気誘導装置におい
    て、 上記エンジンへ吸入空気を送るための吸気ダクトと、 上記吸気ダクト内の音響振動を減衰させるための音響チ
    ューナと、 を備え、上記音響チューナが、減衰すべき音響振動の波
    長に対応する長さを持ち、上記吸気ダクトの内部に連通
    した第1の開いた端部と、可動ダイアフラム部材により
    閉じられた第2の端部とを備えた管状本体を有し、上記
    ダイアフラム部材が、当該音響チューナの長さに関連す
    る振動以外の振動をも減衰できるように同チューナの減
    衰範囲を拡大させるべく同チューナ内を進行する音波の
    力により運動できるようになっていることを特徴とする
    空気誘導装置。
  6. 【請求項6】 上記管状本体が、上記第1端部と第2端
    部との間で、減衰すべき第2音響振動の波長に対応する
    距離だけ当該第1端部から離れて位置した屈曲部であっ
    て、上記音響チューナと一体の第2の4分波音響チュー
    ナを形成する屈曲部と、上記屈曲部の自由端に位置し、
    上記第2音響チューナの長さに関連する振動以外の振動
    をも減衰できるように同第2チューナの減衰範囲を拡大
    させるべく当該第1端部から当該屈曲部までの距離を進
    行する、当該第2音響チューナの長さに関連する、音波
    の力により運動できる第2のダイアフラム部材とを備え
    たことを特徴とする請求項5の空気誘導装置。
JP22664495A 1994-09-02 1995-09-04 音響チューナ Pending JPH0874690A (ja)

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US29997994A 1994-09-02 1994-09-02
US299979 1994-09-02

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19970902