(57)【要約】【課題】本発明は、建設機械のエンジン騒音消音装置に関し、従来の建設機械のエンジン騒音消音装置において、低コストで既存の建設機械にも簡易に装着できる消音装置がなかったことが課題であって、それを解決することである。【解決手段】建設機械２のエンジンマフラー３の近傍にて、スピーカ４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５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４から出して、前記建設機械２の騒音を低減させる建設機械のエンジン騒音消音装置１とするものである。【選択図】図１
2010024876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
を特徴とする建設機械のエンジン騒音消音装置。
【請求項２】
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、
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。
【請求項３】
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、
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。
【請求項４】
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、
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。
【請求項５】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【特許文献１】特開平０８−７６７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【発明の効果】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る建設機械のエンジン騒音消音装置１を装着した建設機械２の後方からの斜視図である。
【図２】同本発明の建設機械のエンジン騒音消音装置１の取り付け状況を示す概略構成正面図である。
【図３】同  同本発明の建設機械のエンジン騒音消音装置１の取り付け状況を示す概略構成平面図（Ａ），一部拡大正面図（Ｂ）である。
【図４】同本発明の建設機械のエンジン騒音消音装置１の効果を試験するための測定位置を示す説明図である。
【図５】同本発明の建設機械のエンジン騒音消音装置１におけるコントロールシステムの一例を示すブロック図である。
【図６】同本発明の建設機械のエンジン騒音消音装置１による騒音特性を示す図（Ａ）〜（Ｃ）である。
【図７】同本発明の建設機械のエンジン騒音消音装置１の消音効果を示す音圧レベル分布図（Ａ）〜（Ｃ）である。
【図８】同本発明の建設機械のエンジン騒音消音装置１の、変動音に対する制御の追従性を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
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。
【図１】
2010024876.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010024876.tif 000009
【図８】
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