JP2008151052A

JP2008151052A - 吸音ダクト

Info

Publication number: JP2008151052A
Application number: JP2006340978A
Authority: JP
Inventors: Teruo Shiraishi; 輝男白石
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2008-07-03

Abstract

【課題】外部空気が側壁の開口部からダクト本体内に吸入されることがなく、しかも吸音材に目詰まりを生じにくく、良好な吸音性能を維持することができるダクトの提供を目的とする。
【解決手段】管状のダクト本体１１の側壁１２外面に中空室３１を設け、ダクト本体１１内と中空室３１間を非通気性の膜体２１で仕切り、中空室３１は外部と接する一部を多孔質体からなる吸音材３５として、外部空気が側壁１２の開口部１３からダクト本体１１内に吸入されるのを膜体２１で防止すると共に、側壁１２の開口部１３からダクト本体１１内に外気が吸入されることによる吸音材３５の目詰まりを防止し、良好な吸音性能を維持できるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車におけるエンジンの吸気ダクト等として好適な吸音ダクトに関する。

従来、自動車におけるエンジンの吸気ダクト等においては、ダクト内を空気が通過する際に生ずる騒音を低減するため、図６および図７に示すように、熱可塑性合成樹脂からなる管状のダクト本体７１の側壁７２に開口部７３が形成され、前記側壁７２の開口部７３が不織布７５で覆われたダクト７０がある（例えば特許文献１）。

しかし、前記ダクト７０にあっては、側壁７２の開口部７３を覆う不織布７５が通気性を有するため、ダクト７０が配置される自動車のエンジンコンパートメント（略称：エンコパ）内のホットエアが不織布７５を通ってダクト本体７１内に吸入されてエンジン側へ供給される現象を生じ、エンジンの機能上好ましくなかった。また、エンジンコンパートメント内のホットエアが不織布７５を通ってダクト本体７１内に吸引される際に、エンジンコンパートメント内の埃が不織布７５に捕捉されて不織布７５に目詰まりを生じ、吸音性の低下を来す問題がある。さらに、前記不織布７５が通気性を有することから、ダクト本体７１内に乱流が発生し、圧力損失に悪影響を与える問題がある。

また、ダクトに形成された貫通穴にゴム製の共鳴体を介して容積室を接続し、容積室に外部と通じる容積室開口部を設けた音質制御装置が提案されている（特許文献２）。さらにまた、多孔性材料の管壁にフィルムを積層したダクトも提案されている（特許文献３）。しかし、それらのダクトは、容積開口部から埃が容積室に入りやすかったり、吸音性が充分とは言い難かったり、透過音が大きい等の問題がある。

特開２００１−１９３５８７号公報特開２００５−１３９９８２号公報特開２００４−４４５９２号公報

本発明は、前記の点に鑑みなされたものであって、外部空気が側壁の開口部からダクト本体内に吸入されることがなく、しかも吸音材に目詰まりを生じにくく、良好な吸音性能を維持することができるダクトの提供を目的とする。

本発明は、管状のダクト本体の側壁外面に中空室が設けられ、前記ダクト本体内と前記中空室間が非通気性の膜体で仕切られ、前記中空室は外部と接する一部が多孔質体からなる吸音材で構成されていることを特徴とする吸音ダクトに係る。

本発明によれば、ダクト本体内と中空室間を仕切る非通気性の膜体による膜振動と、膜体を介しての中空室への音の伝播と、中空室に設けられた吸音材による吸音とによって良好な吸音性が得られる。また、ダクト本体内と中空室間が非通気性の膜体で仕切られているため、外部の空気が膜体で遮られてダクト本体内に吸入されることがなく、エンジンコンパートメント内のホットエアの吸入によるエンジンへの悪影響や乱流発生を防ぐことができる。さらに、外部の空気が膜体で遮られてダクト本体内に吸入されることがないことから、中空室の吸音材に埃が付着し難く、吸音材の目詰まりを生じ難くでき、良好な吸音性を維持することができる。

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係るダクトを示す斜視図、図２は図１の２−２断面図、図３は減音量と透過音量の測定方法を示す図、図４は減音量測定結果を示すグラフ、図５は透過音量測定結果を示すグラフである。

図１及び図２に示す本発明の一実施例に係るダクト１０は、自動車におけるエンジンの吸気ダクトとして好適な自動車用ダクトであり、ダクト本体１１と膜体２１と中空室３１とよりなり、一端がエアクリーナに直接あるいは蛇腹等を介して接続され、他端が空気吸引口とされる。

ダクト本体１１は、熱可塑性合成樹脂のブロー成形品で構成され、管状からなる。前記管状は、図示の例では断面が略四角形からなるが、他の四角形や円形あるいは楕円形など、ダクトの設置場所等に応じた管状とされる。なお、前記管状は、前記ダクト本体１１における両端間の途中で断面形状が変化していてもよい。また、前記ダクト本体１１を構成する熱可塑性合成樹脂としては、特に限定されるものではなく、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリスチレン等を挙げることができる。

前記ダクト本体１１の側壁１２には、ダクト本体１１の両端間の所定位置に開口部１３が形成されている。前記開口部１３は、図示の例では四角形で構成されているが、他の多角形、円形、あるいは楕円形等であってもよい。また、前記開口部１３の大きさは、前記ダクト本体１１の強度等を考慮して適宜の大きさとされる。前記開口部１３の位置はダクト本体１１内で音圧が最大となる位置が好ましい。

膜体２１は、前記開口部１３を覆うようにして前記側壁１２の外面に積層され、前記膜体２１の周縁が前記側壁１２における開口部１３の外周縁に溶着や接着等によって固定される。前記膜体２１によって開口部１３がシールされ、また、前記膜体２１によって前記ダクト本体内と中空室間が仕切られている。

前記膜体２１は、前記ダクト本体１１内を通過する空気の脈動や管内に発生した音によって振動可能な非通気性の材質および厚みで構成される。材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）や熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）などの樹脂フィルムを挙げることができ、また厚みの例として０．０３〜０．１ｍｍ程度を挙げることができる。

中空室３１は、前記ダクト本体１１の側壁１２外面に前記開口部１３および膜体２１を覆うようにして設けられる。前記中空体３１は、前記ダクト本体１１の側壁１２側が開口し、また外部と接する一部が吸音材３５で構成されている。本実施例の中空室３１は、枠体３２と吸音材３５とからなる。前記枠体３２は合成樹脂製からなり、前記側壁１２の開口部１３および膜体２１の外周を包囲することのできる大きさとされ、両端が開口している。前記枠体３２は、前記ダクト本体１１の側壁１２側の開口端部が溶着や接着剤等によってダクト本体の側壁１２の外面に固定される。前記枠体３２の高さ（側壁１２外面からの突出量）は、適宜決定されるが、例として５〜２０ｍｍ程度を挙げる。

前記吸音材３５は、多孔質体からなり、周縁が溶着や接着剤等によって前記枠体３２におけるダクト本体１１の側壁１２とは反対側の開口端部に固定され、前記側壁１２とは反対側の開口端部を塞いでいる。前記吸音材３５を構成する多孔質体としては、軟質ポリウレタンフォームのような連通気泡構造を有する発泡体が好ましい。また、適宜の繊維から形成された不織布であってもよい。

前記ダクト１０は、ダクト本体１１内を空気が通過することによって生じる騒音を、前記ダクト本体１１の側壁１２の開口部１３に設けられた膜体２１の振動によって減音し、さらに減音された音が前記中空室３１から吸音材３５を通過して外部へ放出される際に前記吸音材３５で吸音し、外部への透過音を減少させる。

以下に具体的な実施例を示す。前記ダクト本体１１を、Ｗ８０ｍｍ×Ｈ７０ｍｍ×Ｌ６００ｍｍ×側壁厚み２．５ｍｍの角管状として材質ＨＤＰＥ（ポリエチレン）で構成し、前記開口部１３の中心位置がダクト本体１１の一端から１００ｍｍとなるようにして、３０ｍｍ×５０ｍｍの四角形からなる開口部１３をダクト本体１１の側壁１２に形成した。前記開口部１３を覆う膜体２１は、厚み０．０７ｍｍのポリエチレンテレフタレートフィルムとした。一方、前記中空室３１の枠体３２は、Ｗ４０ｍｍ×Ｈ１０ｍｍ×Ｌ６０ｍｍ、材質ＰＰ（ポリプロピレン）とし、前記吸音材３５は厚み２ｍｍ、目付量４００ｇ／ｍ^２からなるポリプロピレン繊維の不織布とした。

前記実施例のダクト１０に対して、図３に示すようにスピーカーＳ、第１マイクＭ１、第２マイクＭ２、第３マイクＭ３を配置し、スピーカーＳからの音がダクト１０内を通過することによる減音量と、ダクト１０の中空室３１の位置における透過音量をそれぞれ測定した。スピーカーＳはダクト本体１１の一端側に設置して所定の音量で音を発生し、一方、第１マイクＭ１は側壁１２におけるスピーカーに近い位置に穴を開けてダクト本体１１内に挿入し、第２マイクＭ２はスピーカーＳとは反対側のダクト本体１１の反対側の端部に位置させ、第３マイクＭ３は中空室３１の外部に位置させて各マイクで音量を測定した。減音量は［第１マイクの測定音量−第２マイクの測定音量］の値とし、透過音量は第３マイクＭ３で測定した音量とした。使用した音量測定装置は品名：ＤＹＮＡＭＩＣＳＩＧＮＡＬＡＮＡＬＹＺＥＲ３５６７０Ａ、メーカー：ＨＥＷＬＥＴＴＰＡＣＫＡＲＤである。

また、比較のため、前記ダクト本体１１のみからなり、前記開口部１３が形成されていない第１比較例のダクト（管状体のみからなるダクト）と、前記開口部１３を実施例の吸音材３５で覆い中空室３１を設けていない第２比較例のダクト（開口部が吸音材で覆われて中空室の無いダクト）についても同様にして減音量と透過音量を測定した。なお、その際、ダクト本体の端部から第３マイクまでの距離は、実施例のダクトと同一にした。

減音量の測定結果を図４に、また透過音量の測定結果を図５に示す。実施例のダクトは、第１比較例のダクト（管状体のみからなるダクト）と比べると減音量が大きく(減音効果が大きく)、かつ透過音量が小さく（透過音防止効果が大きく）なっており、特に減音効果については３００〜５５０Ｈｚの範囲で大きく、一方、透過音防止効果については０〜８５０Ｈｚの範囲で大きかった。また、実施例のダクトは、第２比較例のダクト（開口部が吸音材で覆われて中空室の無いダクト）と比べると同等の良好な減音量であり、かつ透過音量については第２比較例よりも小さく、一層良好な透過音防止効果が得られた。

このように、実施例のダクトは良好な減音効果および良好な透過音防止効果が得られるものである。しかも実施例のダクトは、側壁の開口部が非通気性の膜体で覆われているため、外部の空気が膜体で遮られてダクト本体内に吸入されることがなく、エンジンコンパートメントのホットエアの吸入によるエンジンへの悪影響や乱流発生を防ぐことができ、さらに、外部の空気が膜体で遮られてダクト本体内に吸入されることがないことから、中空室の吸音材に埃が付着し難く、吸音材の目詰まりを生じ難くでき、良好な吸音性を維持することができる。

本発明の一実施例に係るダクトを示す斜視図である。図１の２−２断面図である。減音量と透過音量の測定方法を示す図である。減音量測定結果を示すグラフである。透過音量測定結果を示すグラフである。従来のダクトを示す斜視図である。図６の７−７断面図である。

符号の説明

１０ダクト
１１ダクト本体
１２ダクト本体の側壁
１３開口部
２１膜体
３１中空室
３２枠体
３５吸音材

Claims

管状のダクト本体の側壁外面に中空室が設けられ、前記ダクト本体内と前記中空室間が非通気性の膜体で仕切られ、前記中空室は外部と接する一部が多孔質体からなる吸音材で構成されていることを特徴とする吸音ダクト。