JP2005282364A - 吸気音低減構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 少量の吸音材を施工するだけでより大きな吸音効果を得ることが可能となる吸気音低減構造を提供する。
【解決手段】 車両のエアークリーナ１１に接続された、外気を吸気して供給する吸気ダクト１２の吸気口１３を吸気のための空間を設けてカバー部材１５で覆う。そして、カバー部材１５の吸気口側面１５１の形状を吸気口１３から外部に放出される吸気音をカバー部材１５の端部に反射させる形状に形成するとともに、反射した吸気音を吸音する吸音材１５２をカバー部材１５の吸気口側面１５１の端部に施工する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両のエンジン吸気系に接続された吸気ダクトの吸気口から外部に放出される吸気音を低減する吸気音低減構造に関する。

車両のエンジン吸気系には吸気ダクトが接続されており、当該吸気ダクトの一端の吸気口から取り入れられた吸気（外気）がエアークリーナを介してエンジンの燃焼室に供給される。この際、吸気ダクトの吸気口はエアークリーナに連結されている他端部に比べて小さな断面積であることから、吸気時に発生した吸気音が騒音として吸気口から吸気ダクト外部に漏れてしまうことが問題となる。

一般に、吸気音は１ｋＨｚ以上の比較的高い周波数帯域を有していることが知られており、この吸気音を抑制するために従来から様々な方法が用いられている。例えば、吸気音の上記周波数帯域中には特に騒音性の高い複数の空洞共鳴周波数が存在することから、それらの共鳴ピークを小さくするためにレゾネータを設置し、当該レゾネータを用いて特定の周波数帯域の吸気音を低減させることが一般的に行われている。また、吸気ダクト内面に汎用のフェルトやウレタン等の吸音材を貼り付けて吸気音を低減することも一般的である。

さらに、吸気ダクトの一部を通気性のある材料や構造で形成することにより、全く通気性のない材料で吸気ダクトを形成した場合に比べて吸気音を低減する方法も知られている（例えば、特許文献１参照。）。

さらにまた、ピーク騒音の周波数と形状固定可能な吸音材の吸音率が最大となる周波数が等しくなるように調整した吸音材（多孔質構造の吸音プラスチック）を吸気ダクト内面に貼り付けて吸気音を低減する方法も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２０００−２８２９８５号公報 特開平６−１６７９８２号公報

しかしながら、吸気口から外部に漏れる吸気音には、様々な周波数帯域の騒音が含まれており、特定の周波数帯域の吸気音に合わせたレゾネータや、特定の周波数帯域の吸気音を減少するための構造を有する吸気ダクトでは、対象としていない周波数帯域の吸気音を十分に低減することができない。また、吸気口からは吸気音の他にエンジンから伝わるメカニカル音等のエンジンノイズを含む５００Ｈｚ以下の低周波帯域のノイズも含まれる。このような低周波帯域のノイズに対しては、上述したフェルトやウレタン等の汎用の吸音材を用いても十分な吸音効果が得られないことは周知である。

しかし、一般的な吸音材であっても、空気の粒子速度が高速な状態で５００Ｈｚ以下の低周波帯域のノイズを吸音する場合には、一定の吸音効果を期待することができる。また、１ｋＨｚ以上の高周波帯域のノイズに対しては、空気の粒子速度が高速な状態で吸音させた場合、そうでない場合と比較して、より吸音効果を高くすることができる。従って、吸気ダクトに空気の粒子速度を高めるような構造を与え、粒子速度が高い状態で汎用の吸音材を用いて吸音させることによって、より吸音効果を高くすることができると考えられる。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、少量の吸音材を施工するだけでより大きな吸音効果を得ることが可能となる吸気音低減構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、車両のエンジン吸気系に対して、外気を供給するための吸気ダクトの吸気音低減構造であって、
前記吸気ダクトの吸気口を吸気のための空間を設けてカバー部材で覆うとともに、前記カバー部材の吸気口側面の形状を前記吸気口から外部に放出される吸気音を前記カバー部材の端部に反射させる形状に形成するとともに、反射した前記吸気音を吸音する吸音材を該カバー部材の吸気口側面の端部に施工したことを特徴とする。

また、本発明に係る上記吸気音低減構造は、前記カバー部材の吸気口側面の中央部分にさらに吸音材を施工したことを特徴とする。

さらに、本発明に係る上記吸気音低減構造は、前記カバー部材の吸気口側面の中央部分に施工された前記吸音材が、前記吸気口方向に対して突出する円錐状の形状を形成したことを特徴とする。

さらにまた、上記課題を解決するために、本発明は、車両のエンジン吸気系に対して、外気を供給するための吸気ダクトの吸気音低減構造であって、
前記吸気ダクトの吸気口を吸気のための空間を設けて、吸気ダクト外壁の一部を含めるように前記吸気口を椀状のカバー部材で覆うとともに、該カバー部材内壁と前記吸気ダクト外壁との間に吸音材を施工したことを特徴とする。

さらにまた、上記吸気音低減構造は、前記吸気ダクトの吸気口部分の内壁に吸音材を施工したことを特徴とする。

本発明によれば、吸気口から放出した吸気音についての空気の粒子速度が低速となるカバー部材の反射部分付近ではなく、反射した吸気音についての粒子速度がカバー部材面上でより高速となる端部に吸音材を施工して、吸気音についての粒子速度がより高速な状態で当該吸音材により吸音させることによって、少量の吸音材を施工するだけでより大きな吸音効果を得ることが可能となる。

また、本発明によれば、吸気口から放出された吸気音をカバー部材の中央部分に施工された吸音材を用いて吸音することにより、さらに吸音効果を高くすることができる。また、当該吸音材に一定の高さを持たせ、さらにその形状を円錐状にすることにより、吸気口から放出した吸気音についての空気の粒子速度が低速となるカバー部材表面付近ではなく、カバー部材による反射前後の粒子速度が高速な状態で吸気音を吸音することができ、さらに吸気ダクト内の吸気音が通過する断面を狭くすることによって粒子速度をより速くすることができるので、カバー部材中央及び端部に施工された吸音材を用いて、より大きな吸音効果を得ることが可能である。さらにまた、粒子速度をより速める構造を有することにより、吸気音以外の低周波ノイズを併せて低減することも可能である。

さらに、本発明によれば、吸気ダクトから放出された吸気音が、吸気ダクトとカバー部材とで挟まれた狭い空間を通過することによってその粒子速度を高め、吸気ダクト外壁とカバー部材内壁との間に施工された汎用の吸音材によって効果的に吸音することが可能となる。また、カバー部材を取り外し可能な構造とした場合には、吸音材の取り替え等の施工がより容易となる。

さらにまた、本発明によれば、吸気口から放出される直前の吸気音のうち吸気口内壁付近の吸気音については、当該部分の内壁に施工された吸音材を用いて外部に放出される前に吸気音を吸音することができ、その他の部分に施工された吸音材と併せて使用することにより、より大きな吸音効果を期待することができる。

以下、図面を参照して、本発明に係る自動車の吸気音低減構造の一実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動車のエンジン吸気系に接続された吸気ダクトとその吸気音低減構造の一例を示す図である。図１において、１１はエアークリーナであり、１２は車両のエンジン吸気系に対して外気を吸気して供給する吸気ダクトであり、エアークリーナ１１に接続されている。また、１３は吸気ダクトの吸気口であり、吸気口１３から外気が取り入れられ吸気ダクト１２及びエアークリーナ１１を介してエンジンの燃焼室に供給される。さらに、１４は、吸気ダクト１３に取り付けられたレゾネータ部であり、各種周波数成分の吸気音のうち、特定の周波数帯域の共鳴ノイズを低減することが可能である。尚、図１には示されていないが、吸気ダクト１２の一部を通気性のある材料や構造で形成することにより、全く通気性のない材料で吸気ダクトを形成した場合に比べて吸気音を低減するようにした構造を本発明に係る吸気音低減構造と共に実現するようにしてもよい。

さらにまた、１５は吸気口１３から吸気ダクト１２内部に水等の空気以外の物質が取り込まれないようにするための水よけ部等として機能するカバー部材である。カバー部材１５は、吸気ダクト１２の吸気口１３を吸気のための空間を設けて覆っている。尚、本発明に係る吸気音低減構造は、上記吸気口１３付近の吸気ダクト１２と上記カバー部材１５とを用いて、すなわち図１の破線１６で囲まれる部分の構造を特殊な構造にすることにより実現されるものである。

＜第１の実施形態＞
図２は、本発明の第１の実施形態に係る吸気音低減構造を示す図であり、図２において（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はａａ’断面図である。吸気口から放出した吸気音を吸音材で吸音するためには、カバー部材１５の吸気口側面１５１の全面に渡って吸音材を施工すればよい。しかしながら、吸気口１３から排出された吸気音に関する空気の粒子速度はカバー部材１５中央付近では低速となる。このような場所に吸音材を施工しても、吸音効果はそれほど得られない。

前述したように、吸気音に関する空気の粒子速度が高速な状態で吸音材に吸音させた場合、そうでない場合と比較して、より吸音効果を高くすることができる。そこで、粒子速度が低速になっているカバー部材１５の中央部付近に衝突した吸気音を反射させて、粒子速度がより高速になっているカバー部材１５の中央部分からより遠い位置であるカバー部材１５の端部に吸音材を施工する。これにより、少ない吸音材でより効果的に吸気音を低減することが可能となる。

そこで本実施形態に係る吸気音低減構造は、図２に示すように、カバー部材１５の吸気口側面１５１の形状を吸気口１３から外部に放出される吸気音を所定方向に反射させる形状に形成する。例えば、吸気口１３の中央付近から排出され、カバー部材１５の中央付近に衝突した吸気音をカバー部材１５の端部に反射するように、カバー部材１５の吸気口側面１５１の形状を凹レンズ状に形成する。そして、当該形状によってカバー部材１５の端部に反射した吸気音を吸音するための吸音材１５２を端部に施工する。

当該構造を備えることにより、吸気口１３から放出した吸気音についての空気の粒子速度が低速となるカバー部材１５の中央付近には必ずしも吸音材を施工する必要はなく、反射した吸気音についての粒子速度がカバー部材１５上でより高速となる端部に吸音材１５２を施工すればよい。すなわち、吸気音についての粒子速度がより高速な状態で当該吸音材１５２により吸音させることによって、少量の吸音材を施工するだけでより大きな吸音効果を得ることができる。

＜第２の実施形態＞
図３は、本発明の第２の実施形態に係る吸気音低減構造を示す断面図である。本実施形態に係る吸気音低減構造は、第１の実施形態に係る吸気音低減構造に加えてさらに、カバー部材１５の吸気口側面１５１の中央部分にさらに吸音材１５３を施工した構造をしている。当該構造によれば、吸気口１３から放出された吸気音をカバー部材１５の中央部分に施工された吸音材１５３を用いて吸音することにより、第１の実施形態における吸音効果に加えてさらに吸音効果を高くすることができる。

ここで、本実施形態では、カバー部材１５の吸気口側面１５１の中央部分に施工された当該吸音材１５３を、吸気口１３方向に対して突出する円錐状の形状を形成する。このような構造を備えることによって、吸気口１３から放出された吸気音に関する空気の粒子速度が低速となるカバー部材１５表面付近ではなく、カバー部材１５による反射前後の粒子速度が高速な状態で吸気音を吸音することができる。

さらに、吸気ダクト１２内の吸気音が通過する断面を狭くすることによって粒子速度をより速くすることができるので、カバー部材１５の中央部分及び端部に施工された吸音材１５３、１５２を用いて、より大きな吸音効果を得ることが可能である。さらにまた、粒子速度をより速める構造を有することにより、吸気音以外の低周波ノイズを併せて低減することも可能である。

＜第３の実施形態＞
図４は、本発明の第３の実施形態に係る吸気音低減構造を示す断面図である。本実施形態に係る吸気音低減構造は、図４に示すように、カバー部材４５を椀状に形成し、吸気ダクト１２の端部を覆うような構成とし、当該カバー部材４５の内壁と吸気ダクト１２の外壁との間に吸音材を施工するようにする。尚、当該吸音材は、カバー部材４５の内壁に（例えば、吸音材４５１）又は吸気ダクト１２の外壁に（例えば、吸音材４５２）、或いはその両方に施工することができる。

このような構造によって、吸気ダクト１２から放出された吸気音は、吸気ダクト１２の外壁と椀状のカバー部材４５の内壁とで挟まれた狭い空間を通過することによってその粒子速度を高め、吸気ダクト１２の外壁とカバー部材１５の内壁との間に施工された吸音材４５１、４５２によって効果的に吸音することが可能となる。また、カバー部材４５を取り外し可能な構造とした場合には、吸音材４５１、４５２の取り替え等の施工がより容易となる。

＜その他の実施形態＞
尚、上記レゾネータ１４や、吸気ダクト１２の内壁に施工された吸音材１２１を用いて吸気口１３から排出される前に吸気ダクト１２内部で予め吸気音を低減しておくことによって、上記構造と併せてより適切に吸気音を低減させることが可能となる。これらの吸音材の一例としては、例えば図２、図３及び図４における吸音材１２１で示すものが挙げられる。

このような構造を併用することにより、吸気口１３から放出される直前の吸気音のうち吸気口内壁付近の吸気音については、当該部分の内壁に施工された吸音材を用いて外部に放出される前に吸気音を吸音することができる。従って、上記第１課ら第３の実施形態で説明した吸気音低減構造と併せて使用することにより、より大きな吸音効果を期待することができる。

本発明の一実施形態に係る自動車のエンジン吸気系に接続された吸気ダクトとその吸気音低減構造の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る吸気音低減構造を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る吸気音低減構造を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る吸気音低減構造を示す断面図である。

符号の説明

１１ エアークリーナ
１２ 吸気ダクト
１３ 吸気口
１４ レゾネータ
１５、４５ カバー部材
１６ 吸気音低減構造
１２１、１５２、１５３、４５１、４５２ 吸音材

Claims (5)

1. 車両のエンジン吸気系に対して、外気を供給するための吸気ダクトの吸気音低減構造であって、
   前記吸気ダクトの吸気口を吸気のための空間を設けてカバー部材で覆うとともに、前記カバー部材の吸気口側面の形状を前記吸気口から外部に放出される吸気音を前記カバー部材の端部に反射させる形状に形成するとともに、反射した前記吸気音を吸音する吸音材を該カバー部材の吸気口側面の端部に施工したことを特徴とする吸気音低減構造。
2. 前記カバー部材の吸気口側面の中央部分にさらに吸音材を施工したことを特徴とする請求項１に記載の吸気音低減構造。
3. 前記カバー部材の吸気口側面の中央部分に施工された前記吸音材が、前記吸気口方向に対して突出する円錐状の形状を形成したことを特徴とする請求項２に記載の吸気音低減構造。
4. 車両のエンジン吸気系に対して、外気を供給するための吸気ダクトの吸気音低減構造であって、
   前記吸気ダクトの吸気口を吸気のための空間を設けて、吸気ダクト外壁の一部を含めるように前記吸気口を椀状のカバー部材で覆うとともに、該カバー部材内壁と前記吸気ダクト外壁との間に吸音材を施工したことを特徴とする吸気音低減構造。
5. 前記吸気ダクトの吸気口部分の内壁に吸音材を施工したことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の吸気音低減構造。

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