JP2008202518A

JP2008202518A - ダクト

Info

Publication number: JP2008202518A
Application number: JP2007040353A
Authority: JP
Inventors: Teruo Shiraishi; 輝男白石
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2027-02-21
Also published as: JP4812654B2

Abstract

【課題】ダクト本体の側壁の開口部からの漏出音量を減らすと共に、側壁の開口部からダクト本体内に吸入される外部空気の量を減らすことができ、良好な吸音性能を発揮することができるようにする。
【解決手段】管状のダクト本体１１の側壁１２の外面に、側壁１２の開口部１３を覆うケース体からなる中空室２１を突出して設け、中空室２１の側部２２を内壁２３と外壁２３からなる二重壁構造とすると共に、内壁２３と外壁２５には内壁開口２４と外壁開口２６を、ダクト本体１１の開口部１３の周方向Ｘに沿って位置をずらして形成し、内壁２３と外壁２５間に吸音材３１を配置し、ダクト本体１１の開口部１３の周囲を吸音材３１で包囲した。
【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９および図１０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が通気性を有し、しかも側壁７２の開口部７３は全体が不織布７５で覆われていてダクト外に露出する不織布７５の面積が大きくなっているため、ダクト内の音が不織布７５を通って外部へ漏れやすい問題がある。また、ダクト外に露出する不織布７５の面積が大きいため、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やすく、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が通気性を有し、ダクト外で露出する面積が大きいことから、ダクト本体７１内に乱流が発生しやすく、圧力損失に悪影響を与える問題がある。さらに、ダクト外へ露出している不織布の面積が大であるため、ダクトの取付等の際に工具などが当たりやすく、損傷しやすい問題もある。

特開２００１−１９３５８７号公報

本発明は、前記の点に鑑みなされたものであって、側壁の開口部から外部へ漏出する音量を減らすと共に、側壁の開口部からダクト本体内に吸入される外部空気の量を減らし、しかも吸音材の目詰まりを生じにくくし、さらには、工具などが当たることによる吸音材の損傷を生じにくくし、かつ、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。

請求項１の発明は、側壁に開口部が形成された管状のダクト本体と、前記開口部を覆って前記ダクト本体の側壁外面に突出して設けられて前記開口部を介して前記ダクト本体内と連通する中空室と、前記中空室に設けられた吸音材とを備え、前記中空室は、前記ダクト本体の開口部の周囲を包囲する枠状の側部と、前記開口部とは反対側を塞ぐ端面部とにより画成され、前記中空室の側部は内壁と外壁の二重壁構造からなって前記内壁と前記外壁間に吸音材配置部を有し、前記内壁には内壁開口が形成され、前記外壁には前記ダクト本体の開口部の周方向に沿って前記内壁開口とは位置をずらして外壁開口が形成され、前記内壁開口と前記外壁の非開口部分が対向すると共に前記外壁開口と前記内壁の非開口部分が対向するように構成され、前記吸音材は、前記中空室の側部の吸音材配置部に配置されて前記側壁の開口部の周囲を包囲していることを特徴とするダクトに係る。

請求項２の発明は、請求項１において、前記内壁の非開口部分における前記内壁開口側の部分と前記外壁の非開口部分における前記外壁開口側の部分が対向し、前記吸音材は、多孔質体からなり、前記内壁開口と前記外壁開口との間の位置において前記内壁の非開口部分と前記外壁の非開口部分における前記対向部分で挟まれた部分が、前記内壁開口および前記外壁開口に位置する部分よりも密にされていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２において、前記吸音材は、圧縮変形可能な多孔質体で構成され、前記内壁開口と前記外壁開口との間に位置する部分では、前記内壁の非開口部分と前記外壁の非開口部分における前記対向部分で挟持圧縮されることにより前記内壁開口および前記外壁開口に位置する部分よりも密にされていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ダクト本体内の音は、ダクト本体の側壁に形成された開口部から中空室へ入り、さらに中空室の二重壁構造からなる側部に形成されている内壁開口から側部の内壁と外壁間に進入し、内壁と外壁間の吸音材を通って外壁開口からダクト外へ放出される。その際、前記内壁開口と外壁開口が、ダクト本体の開口部の周方向に沿って位置をずらして形成されており、しかも、前記内壁開口と対向する位置には前記外壁の非開口部分が位置し、前記外壁開口と対向する位置には前記内壁の非開口部分が位置しているため、内壁開口から吸音材に進入した音は、ダクト本体の開口部の周囲に沿って吸音材内を外壁開口の位置まで進むことになり、吸音材内での音の進行距離が長くなることによって減音量が大きくなり、外壁開口からの漏出音も少なくできる。また、エンジンコンパートメント内のホットエアが中空室の側部の外壁開口から吸音材に進入し、吸音材内を進行した後に内壁開口およびダクト本体の開口部を通ってダクト本体内に吸入される際には、吸音材内でのホットエアの進行距離が大きくなることから、吸音材での通気抵抗が増大し、ホットエアの吸入量を少なくできる。

しかも、請求項１の発明によれば、前記ダクト本体の開口部を覆う中空室は、ダクト本体の開口部とは反対側が端面部で塞がれているため、音が漏れやすい中空室の側部の開口（内壁開口、外壁開口）をダクト本体の開口部よりも小さくすることができ、さらに、ダクト本体の開口部と中空室の側部の開口の向きは、平行ではなく交差方向となるため、ダクト本体の開口部から中空室の側部の内壁開口および外壁開口を通って音がダクト外へ漏れる際や、エンジンコンパートメント内のホットエアが中空室の側部の外壁開口および内壁開口からダクト本体の開口部を通ってダクト本体内に吸入される際には、音やエアが中空室の側部や端面部に一旦衝突して向きを変える必要があり、これらによっても漏出音や、ホットエアの吸入量を少なくすることができる。

また、請求項１の発明によれば、ダクトの取付等の際に工具などが当たりやすいダクト本体の開口部は中空室の端面部で覆われ、工具などが当たりにくい中空室の側部の外壁開口で吸音材が露出した状態となるため、ダクトに工具などが当たることがあっても、吸音材には工具が当たりにくく、吸音材の損傷を生じにくくできる。しかも、中空室の側部の外壁開口は端面部よりも面積を小さくできることから、これによっても側部の外壁開口で露出する吸音材に工具などを当たりにくくすることができる。

請求項２および請求項３の発明によれば、吸音材が多孔質体からなり、中空室の側部における内壁開口と外壁開口との間の位置において内壁の非開口部分と外壁の非開口部分における対向部分で挟まれた部分が、内壁開口および外壁開口に位置する部分よりも密にされているため、密の部分で通気および透過音を抑えることができる。しかも、ダクト内の音が吸音材に進入する内壁開口の部分では吸音材が相対的に粗となっているため、吸音材内に音が進入しやすくなって吸音材による吸音性（減音性）効果を高めることができる。

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において中空室の端面部と平行に側部を切断した平面図、図３は図２の３−３断面図、図４は図２の４−４断面図、図５は図２の５−５断面図、図６は減音量と漏れ減音量の測定方法を示す図、図７は漏れ減音量測定結果を示すグラフ、図８は減音量測定結果を示すグラフである。

図１から図５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と中空室２１と吸音材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。

中空室２１は、前記ダクト本体１１の側壁１２の外面に前記開口部１３を覆うようにして突出して設けられる。前記中空室２１は、前記ダクト本体１１の開口部１３の周囲を包囲する枠状の側部２２と前記開口部１３とは反対側を塞ぐ端面部２８とにより画成（区画形成）され、前記ダクト本体１１の開口部１３側となる面が開口した合成樹脂製のケースで構成されている。前記中空室２１を構成する合成樹脂としては特に限定されず、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。また、本実施例の中空室２１を構成する合成樹脂ケースは、射出成形品からなり、接着剤あるいは容着等で前記ダクト本体１１の側壁１２の外面に固定されている。

前記中空室２１の側部２２は内壁２３と外壁２５の二重壁構造からなる。前記内壁２３と外壁２５は所定距離離れて略平行に設けられ、前記内壁２３と外壁２５間に吸音材配置部２７を有する。前記内壁２３と前記外壁２５には、内壁開口２４と外壁開口２６が、前記ダクト本体１１の開口部１３の周方向Ｘに沿って位置をずらして形成されている。すなわち前記内壁開口２４と対向する位置には外壁２５の非開口部分２５ａが位置し、一方、前記外壁開口２６と対向する位置には内壁２３の非開口部分２３ａが位置し、前記内壁開口２４と外壁開口２６とは、部分的に位置が重なることなく、完全に位置がずれている。前記内壁開口２４と前記外壁開口２６は、本実施例では、それぞれ複数形成されている。また、前記ダクト本体１１の開口部１３の周方向Ｘに沿う前記内壁開口２４と前記外壁開口２６との間の位置では、前記内壁２３の非開口部分２３ａにおける前記内壁開口２４側の部分２３ｂと前記外壁２５の非開口部分２５ａにおける前記外壁開口２６側の部分２５ｂが対向している。

吸音材３１は、多孔質体からなり、特には圧縮変形可能な多孔質体、例えば不織布や軟質ポリウレタンフォーム等が好ましい。前記吸音材３１は、前記中空室２１の側部２２における内壁２３と外壁２５間の吸音材配置部２７に配置されて、前記ダクト本体１１の開口部１３の周囲を包囲する。

前記吸音材３１は、前記内壁開口２４と外壁開口２６との間に位置する部分３１ｂでは、前記内壁開口２４および前記外壁開口２６に位置する部分３１ａよりも密にされている。本実施例では、前記吸音材３１を圧縮変形可能な多孔体、例えば不織布あるいは軟質ポリウレタンフォームとすると共に、前記内壁２３と外壁２５間の間隔（開口部１３の周方向と直交する方向の間隔）よりも厚みを大にして、前記内壁２３と外壁２５の間の吸音材配置部２７に配置し、前記吸音材３１が前記内壁２３における外壁２５との対向部分２３ｂと外壁２５における内壁２３との対向部分２５ｂとで挟持圧縮されることにより、前記内壁開口２４と外壁開口２６との間に位置する部分３１ｂを、前記内壁開口２４および前記外壁開口２６に位置する部分３１ａよりも密にしている。なお、前記内壁開口２４および外壁開口２６の部分３１ａでは、前記吸音材３１がほぼ非圧縮状態となるため、前記内壁２３における外壁２５との対向部分２３ｂと外壁２５における内壁２３との対向部分２５ｂとで挟まれる部分３１ｂよりも相対的に粗となる。

前記構成のダクト１０においては、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は、前記ダクト本体１１の側壁１２に形成された開口部１３から中空室２１へ入り、さらに中空室２１の側部２２に形成されている内壁開口２４から側部２２の内壁２３と外壁２５間の吸音材３１内に進入する。前記吸音材３１内に進入した音は、前記ダクト本体１１の開口部１３の周囲に沿って吸音材３１内を外壁開口２６の位置まで進む間に減音（吸音）され、その後に前記外壁開口２６から外部に放出される。その際、前記内壁開口２４と外壁開口２６が開口部１３の周方向に沿って位置をずらして形成されているため、前記吸音材３１内における音の進行距離が大きくなって減音量が大きくなる。また、前記側部２２の内壁開口２４および外壁開口２６を前記ダクト本体１１の開口部１３よりも小さくできるため、前記側部２２の外壁開口２６からの漏れ音を少なくすることもできる。

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、７０ｍｍ×３０ｍｍ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。中空室２１は、外形寸法９０ｍｍ×４８ｍｍ×１２ｍｍ、内壁２３と外壁２５および端面部２８の厚み２．０ｍｍ、内壁２３と外壁２５の間隔３ｍｍのケース体として材質ＰＰ（ポリプロピレン）の射出成形品で構成し、開口部１３を覆うようにしてダクト本体１１の側壁１２の外面に接着剤で固定した。中空室２１の内壁開口２４は寸法１７ｍｍ×１０ｍｍを４箇所と１０ｍｍ×１０ｍｍを４箇所設け、外壁開口２６は寸法８ｍｍ×８ｍｍを８箇所設けた。また、内壁２３における外壁２５との対向部分２３ｂと外壁２５における内壁２３との対向部分２５ｂの幅（開口部１３の周方向における対向部分２３ｂ，２５ｂの寸法）は３ｍｍ、吸音材３１は、厚み５ｍｍ、目付量４００ｇ／ｍ^２からなるポリプロピレン繊維の不織布を内壁２３と外壁２５間に配置した。

前記実施例のダクト１０に対して、図６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２１を通過することによる漏れ減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の端部に位置させ、第３マイクＭ３は中空室２１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Ｍ１の測定音量−第２マイクＭ２の測定音量］の値とし、漏れ減音量は［第１マイクＭ１の測定音量−第３マイクＭ３の測定音量］の値とした。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比較例１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３１で覆い中空室２１を設けていない比較例２のダクト（開口部が吸音材で覆われ、中空室の無いダクト）についても同様にして減音量と漏れ減音量を測定した。なお、その際、ダクト本体の端部から各マイクまでの距離は、実施例のダクトと同一にした。

漏れ減音量の測定結果を図７に、また減音量の測定結果を図８に示す。実施例のダクトは、比較例２のダクト（開口部が吸音材で覆われ、中空室の無いダクト）と比べると、漏れ音が少なく、一方、減音については比較例２とほとんど変わりなく、良好な減音効果（吸音効果）を発揮していることがわかる。なお、実施例および比較例２のダクトは、比較例１のダクト（開口部のない管状体のみからなるダクト）と比べると、周波数の一部の範囲で、漏れ音が大きく（漏れ減音量が小さく）なっているものの、減音量（吸音性）については測定周波数のほぼ全範囲にわたって比較例１のダクトより大きくなっており、吸音性能が良好であることがわかる。

このように、実施例のダクトは、漏れ音を少なくすると共に吸音性についても良好にできる効果が得られる。しかも実施例のダクトは、側壁の開口部が側部と端面部で構成される中空室で覆われ、中空室の側部に形成された開口が吸音材で塞がれているため、エンジンコンパートメント内のホットエアが中空室の側部の開口からダクト本体の開口部を通ってダクト本体内に吸入される際には、音やエアが中空室の側部や端面部に一旦衝突して向きを変える必要があり、ホットエアの吸入量を少なくすることができると共に、吸音材の目詰まりを生じにくくできる。さらに、ダクトの取付等の際に工具などが当たりにくい中空室の側部の開口部分で吸音材が露出した状態となるため、ダクトに工具などが当たることがあっても、吸音材には工具が当たりにくく、吸音材の損傷を生じにくくできる。しかも、中空室の側部の開口は端面部よりも面積を小さくできることから、これによってもエンジンコンパートメント内のホットエアの吸入量を少なくでき、また側部の開口部分で露出する吸音材に工具などをあたりにくくすることができる。

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において中空室の端面部と平行に側部を切断した平面図である。図２の３−３断面図である。図２の４−４断面図である。図２の５−５断面図である。減音量と漏れ減音量の測定方法を示す図である。漏れ減音量測定結果を示すグラフである。減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９の１０−１０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ダクト本体の開口部
２１中空室
２２中空室の側部
２３側部の内壁
２３ａ内壁の非開口部分
２３ｂ内壁の対向部分
２４内壁開口
２５側部の外壁
２５ａ外壁の非開口部分
２５ｂ外壁の対向部分
２６外壁開口
２７吸音材配置部
２８中空室の端面部
３１吸音材
３１ａ内壁開口および外壁開口に位置する部分
３１ｂ内壁開口と外壁開口との間に位置する部分

Claims

側壁に開口部が形成された管状のダクト本体と、
前記開口部を覆って前記ダクト本体の側壁外面に突出して設けられて前記開口部を介して前記ダクト本体内と連通する中空室と、
前記中空室に設けられた吸音材と
を備え、
前記中空室は、前記ダクト本体の開口部の周囲を包囲する枠状の側部と、前記開口部とは反対側を塞ぐ端面部とにより画成され、
前記中空室の側部は内壁と外壁の二重壁構造からなって前記内壁と前記外壁間に吸音材配置部を有し、
前記内壁には内壁開口が形成され、前記外壁には前記ダクト本体の開口部の周方向に沿って前記内壁開口とは位置をずらして外壁開口が形成され、前記内壁開口と前記外壁の非開口部分が対向すると共に前記外壁開口と前記内壁の非開口部分が対向するように構成され、
前記吸音材は、前記中空室の側部の吸音材配置部に配置されて前記側壁の開口部の周囲を包囲していることを特徴とするダクト。
前記内壁の非開口部分における前記内壁開口側の部分と前記外壁の非開口部分における前記外壁開口側の部分が対向し、
前記吸音材は、多孔質体からなり、前記内壁開口と前記外壁開口との間の位置において前記内壁の非開口部分と前記外壁の非開口部分における前記対向部分で挟まれた部分が、前記内壁開口および前記外壁開口に位置する部分よりも密にされていることを特徴とする請求項１に記載のダクト。
前記吸音材は、圧縮変形可能な多孔質体で構成され、前記内壁開口と前記外壁開口との間に位置する部分では、前記内壁の非開口部分と前記外壁の非開口部分における前記対向部分で挟持圧縮されることにより前記内壁開口および前記外壁開口に位置する部分よりも密にされていることを特徴とする請求項２に記載のダクト。