JP2008267210A - 吸音ダクト - Google Patents

Abstract

【課題】レゾネーターの連通管部の角度やレゾネーターの位置に制限を受ける場合にも、ダクト本体のレゾネーター連通孔による笛吹音の発生を抑えることのできるダクトを提供する。
【解決手段】内部を空気流路１４Ａとする管状体の管壁にレゾネーター連通孔１７Ａが形成されたダクト本体１１Ａと、レゾネーター連通孔１７Ａを介して空気流路１４Ａと通じるように管壁外部に設けられたレゾネーター３１とより構成され、ダクト本体１１Ａの一端側から他端側へ空気流路１４内を空気が流れるダクトにおいて、ダクト本体１１Ａの管壁内面にはレゾネーター連通孔１７Ａの上流側周辺に、空気の流れ制御突起１９Ａを空気流路１４内に突出して形成し、レゾネーター連通孔１７Ａによる笛吹音の発生を抑えた。
【選択図】図３

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１６に示すように、内部を空気流路７３とする管状体の管壁にレゾネーター連通孔７２が形成されたダクト本体７１と、前記レゾネーター連通孔７２を介して前記空気流路７３と通じるように前記管壁外部に設けられたレゾネーター８１とよりなるダクト７０が用いられている。レゾネーター８１は箱状の共鳴部８２と前記共鳴部８２から外方へ突出した筒状の連通管部８３とよりなり、前記連通管部８３で前記ダクト本体７１のレゾネーター連通孔７２と接続され、前記レゾネーター８１の共鳴部８２内とダクト本体７１の空気流路７３が通じている。

しかしながら、レゾネーター８１を設けたダクト７０においては、前記空気流路７３を空気が流れる際に、前記レゾネーター連通孔７２の存在によって、いわゆる笛吹き音が発生し、前記レゾネーター８１で下げようとする周波数の音が下がらない、あるいは他の周波数で異音が発生する問題があった。特に前記レゾネーター連通孔７２が、ダクト本体の屈曲部における屈曲外方側の管壁部分に設けられると、ダクト本体内を流れる空気が前記レゾネーター連通孔７２に入りやすくなり、笛吹音の発生を起こしやすくしていた。そして、ダクト７０が配置されるエンジンルームにはエンジン制御等のために種々の部品や装置が配置されることから、それらの部品や装置との干渉を避けるために空いたスペースに、ダクト本体７１やダクト本体７１と接続されるホースを配置しなければならず、さらにレゾネーター８１もエンジンルーム内の空いたスペースに位置させねばならないため、前記レゾネーター８１の連通管部８３の角度やレゾネーター８１の位置を、前記笛吹音の発生し難い角度や位置に設定するのが難しかった。

特開平８−１５８９６９号公報 特開２００２−６１５４５号公報

本発明は、前記の点に鑑みなされたものであって、レゾネーターの連通管部の角度やレゾネーターの位置に制限を受ける場合にも、ダクト本体のレゾネーター連通孔による笛吹音の発生を抑えることのできるダクトの提供を目的とする。

請求項１の発明は、内部を空気流路とする管状体の管壁にレゾネーター連通孔が形成されたダクト本体と、前記レゾネーター連通孔を介して前記空気流路と通じるように前記管壁外部に設けられレゾネーターとより構成され、前記ダクト本体の一端側から他端側へ前記空気流路内を空気が流れるダクトにおいて、前記ダクト本体の管壁内面には前記レゾネーター連通孔の上流側周辺に、空気の流れ制御突起が前記空気流路内に突出して形成されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、前記レゾネーター連通孔は、前記ダクト本体の屈曲部に位置すると共に該屈曲部の屈曲外方側の管壁部分に設けられていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２において、前記空気の流れ制御突起は、上流側から下流側へ向けて前記空気流路の内方へ傾斜した傾斜面を有することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ダクト本体の管壁内面にはレゾネーター連通孔の上流側周辺に、空気の流れ制御突起が空気流路内に突出して形成されているため、レゾネーター連通孔よりも上流側から流れてきた空気は、レゾネーター連通孔の近くで空気の流れ制御突起に沿って空気流路の中央側へ誘導される。これにより、空気流路を流れる空気はレゾネーター連通孔の影響を受けにくくなり、レゾネーター連通孔の存在による笛吹音を生じ難くできる。

請求項２の発明によれば、レゾネーター連通孔が、ダクト本体の屈曲部における屈曲外方側の管壁部分に設けられていても、ダクト本体内を流れる空気が流れ制御突起に沿って空気流路の中央側へ誘導され、前記レゾネーター連通孔に入りにくくなり、笛吹音の発生を生じ難くできる。

請求項３の発明によれば、空気の流れ制御突起は、上流側から下流側へ向けて空気流路の内方へ傾斜した傾斜面を有するため、空気を空気の流れ制御突起の傾斜面に沿ってスムーズに空気流路の中央側へ誘導することができ、空気が空気の流れ制御突起と衝突したり、空気の流れが空気の流れ制御突起によって急変したりすることによる異音の発生を防止することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の第１〜第４実施例に係るダクトの共通外観を示す側面図、図２は第１実施例におけるダクト本体内のＡ矢視図、図３は図２のＢ−Ｂ断面図、図４は図３のＣ部拡大図、図５は第２実施例におけるダクト本体内のＡ矢視図、図６は図５のＤ−Ｄ断面図、図７は図６のＥ部拡大図、図８は第３実施例におけるダクト本体内のＡ矢視図、図９は図８のＦ−Ｆ断面図、図１０は図９のＧ部拡大図、図１１は第４実施例におけるダクト本体内のＡ矢視図、図１２は図１１のＨ−Ｈ断面図、図１３は図１２のＩ部拡大図である。

図１から図１３に示す第１、第２、第３および第４実施例のダクト１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ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１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄとレゾネーター３１とよりなる。なお、各数字の後に付記した符号Ａは第１実施例、Ｂは第２実施例、Ｃは第３実施例、Ｄは第４実施例のものであることを示す。例えば、１０Ａは第１実施例のダクト、１０Ｂは第２実施例のダクト、１１Ａは第１実施例のダクト本体、１１Ｂは第２実施例のダクト本体を示す。一方、レゾネーター３１は、公知のものであって、第１〜第４実施例のダクト１０Ａ〜１０Ｄにおいて同一の構成からなり、本実施例では、箱状の共鳴部３２の外面に筒状の連通管部３３が突出し、前記連通管部３３を介して共鳴部３２の内外が通じている。

前記ダクト本体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、プラスチックやゴム等からなる管状体で構成され、内部が空気流路１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄとされている。前記ダクト本体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、一端１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄが空気の流入側（上流側）、他端１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄが空気の流出側（下流側）とされ、前記空気流路１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ内を、前記一端１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ側から他端１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ側へ空気が流れる。

前記ダクト本体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの管壁には、レゾネーター連通孔１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄが形成されている。本実施例において、前記レゾネーター連通孔１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄは、前記ダクト本体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの管壁外面に形成されたレゾネーター接続筒部１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄと通じている。

前記ダクト本体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、前記レゾネーター連通孔１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄの位置と、前記レゾネーター連通孔１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄよりも空気の下流側の位置とでそれぞれ屈曲している。符号２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄはレゾネーターの位置における屈曲部であり、一方、符号１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄはレゾネーターよりも下流側の屈曲部である。前記レゾネーター連通孔１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄは、前記屈曲部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄの屈曲外方側の管壁に設けられている。また、本実施例のダクト本体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、前記レゾネーター連通孔１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄの位置（すなわち屈曲部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ）と屈曲部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄの間が蛇腹部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄとなっていて、エンジンルーム等へダクト１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを配置する際に、配置スペースに合わせて前記蛇腹部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄで変形可能となっている。

前記ダクト本体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの管壁外面には、前記レゾネーター連通孔１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄの外周を包囲するレゾネーター接続筒部１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄが突出形成されている。前記レゾネーター接続筒部１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄに前記レゾネーター３１の連通管部３３が挿入されることにより、前記レゾネーター３１がダクト本体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの管壁外部に取り付けられる。前記ダクト本体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄに取り付けられたレゾネーター３１は、前記ダクト本体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの空気流路１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄとレゾネーター３１の共鳴部３２が、前記レゾネーター連通孔１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄを介して通じている。

前記ダクト本体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの管壁内面には、前記レゾネーター連通孔１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄの上流側周辺に、空気の流れ制御突起１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄが前記空気流路１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ内に突出して形成されている。前記空気の流れ制御突起１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄは、前記ダクト本体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの成形時にダクト本体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄと一体に成形するのが好ましい。以下、前記空気の流れ制御突起１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄについて、実施例毎に説明する。

第１実施例における空気の流れ制御突起１９Ａは、図２〜図４に示すように、平面視形状が円弧状からなると共に、上流側から下流側へ向けて空気流路１４Ａの内方へ傾斜した傾斜面２０Ａを有し、横断面形状が略台形をしている。前記空気の流れ制御突起１４Ａは、前記レゾネーター連通孔１７Ａにおける上流側半分に対して、上流側からの空気を遮ることのできる長さからなり、本実施例では、前記レゾネーター連通孔１７Ａにおける上流側半分の外周を包囲するように設けられている。

また、図４に示すように、前記レゾネーター３１の連通管部３３の先端３４が、前記レゾネーター連通孔１７Ａの位置まで到達していない場合には、前記レゾネーター連通孔１７Ａにおける空気の流れ方向に沿う直径ｄ１が２５〜５０ｍｍ、前記傾斜面２０Ａの傾斜角度ｊ（傾斜面２０Ａの基部２１Ａから傾斜面２０Ａの頂部２２Ａを見た際の仰角に相当する角度）が１５〜４５°、前記レゾネーター連通孔１７Ａの下流側縁部２４Ａを通る直径ラインを水平線として、前記下流側縁部２４Ａから前記空気の流れ制御突起１９Ａの下流側頂部２３Ａを見た際の仰角ｋが５〜１０°であるのが好ましい。これは、傾斜面２０Ａの頂部２２Ａから剥離した空気がダクト壁側（レゾネーター連通孔１７Ａ側）に拡がって前記レゾネーター連通孔１７Ａ内に入り込みにくくなるようにし、かつダクト本体内の空気抵抗の上昇を低く抑えるためである。よって、前記ｄ１，ｊ，ｋを前記範囲とすることにより、前記レゾネーター連通孔１７Ａによる笛吹音の発生を、前記空気の流れ制御突起１９Ａによって、より効果的に防止することができる。なお、前記レゾネーター３１の連通管部３３内に前記ダクト本体１１Ａのレゾネーター接続筒部１８Ａを挿入してレゾネーター３１をダクト本体１１Ａに取り付けた場合にも、前記ｄ１，ｊ，ｋは同様の範囲である。一方、前記レゾネーター３１の連通管部３３の先端３４が、鎖線のように、前記レゾネーター連通孔１７Ａの位置まで到達してダクト本体１１Ａの管壁内面位置と略等しくなっている場合には、前記レゾネーター連通孔１７Ａにおける空気の流れ方向の直径ｄ１に代えて、前記レゾネーター３１の連通管部３３における空気の流れ方向の直径ｄ２を用い、またｋの値については、前記レゾネーター３１の連通管部３３における下流側縁部３５から前記空気の流れ制御突起１９Ａの下流側頂部２３Ａを見た際の仰角とされる。

第２実施例における空気の流れ制御突起１９Ｂは、図５〜図７に示すように、横断面形状が略三角形からなり、その他は第１実施例と同様の構成からなり、前記第１実施例の説明で記載したとおりである。なお、前記第１実施例における空気の流れ制御突起１９Ａに関する説明は、第１実施例を示す符号「Ａ」を、第２実施例を示す符号「Ｂ」に読み替えることにより、第２実施例における空気の流れ制御突起１９Ｂに関する説明とする。また、第２実施例では、傾斜面２０Ｂの頂部と空気の流れ制御突起１９Ｂの下流側頂部とは一致し、共通の符号２３Ｂで表す。また、前記ｄ１，ｄ２，ｊ，ｋの範囲は第１実施例と同様である。

第３実施例における空気の流れ制御突起１９Ｃは、図８〜図１０に示すように、略三角形の横断面形状からなるリブを空気の流れ方向に対して垂直に配置したものからなる。前記空気の流れ制御突起１９Ｃは、前記レゾネーター連通孔１７Ｃの上流側半分について、上流側からの空気を遮ることのできる幅ｗ１からなり、本実施例では円形からなるレゾネーター連通孔１７Ｃの直径ｄ３以上の幅ｗ１とされている。その他は、第１実施例と同様の構成からなり、前記第１実施の説明で記載したとおりである。なお、前記第１実施例における空気の流れ制御突起１９Ａに関する説明は、第１実施例を示す符号「Ａ」を、第３実施例を示す符号「Ｃ」に読み替えることにより、第３実施例における空気の流れ制御突起１９Ｃに関する説明とする。また、第３実施例では、傾斜面２０Ｃの頂部と空気の流れ制御突起１９Ｃの下流側頂部とは一致し、共通の符号２３Ｃで表す。また、前記ｄ１，ｄ２，ｊ，ｋの範囲は第１実施例と同様である。

第４実施例における空気の流れ制御突起１９Ｄは、図１１〜図１３に示すように、平面視形状が上流側を一頂点とする三角形、横断面形状が略三角形のリブからなり、該リブを空気の流れ方向に対して垂直に配置したものからなる。前記空気の流れ制御突起１９Ｄは、前記レゾネーター連通孔１７Ｄの上流側半分について、上流側からの空気を遮ることのできる幅ｗ２からなり、本実施例では円形からなるレゾネーター連通孔１７Ｄの直径ｄ４以上の幅ｗ２とされている。その他は、第１実施例と同様の構成からなり、前記第１実施の説明で記載したとおりである。なお、前記第１実施例における空気の流れ制御突起１９Ａに関する説明は、第１実施例を示す符号「Ａ」を、第４実施例を示す符号「Ｄ」に読み替えることにより、第４実施例における空気の流れ制御突起１９Ｄに関する説明とする。また、第４実施例では、傾斜面２０Ｄの頂部と空気の流れ制御突起１９Ｄの下流側頂部とは一致し、共通の符号２３Ｄで表す。前記ｄ１，ｄ２，ｊ，ｋの範囲は第１実施例と同様である。

また、前記空気の流れ制御突起１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄは、第１実施例および第２実施例における空気の流れ制御突起１９Ａ，１９Ｂのように、レゾネーター連通孔１７Ａ，１７Ｂの上流側縁部から離れて管壁内面に設けてもよく、あるいは、第３実施例および第４実施例における空気の流れ制御突起１９Ｃ，１９Ｄのようにレゾネーター連通孔１７Ａ，１７Ｂの上流側縁部と接して管壁内面に設けてもよい。なお、前記空気の流れ制御突起１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄとレゾネーター連通孔１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄの上流側縁部との距離は５ｍｍ以下が好ましい。

以下に具体的な実施例を示す。図１〜図４に示すダクト本体１１Ａを、直径７０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、管壁厚み３．０ｍｍとし、また、図１４に示すようにレゾネーターの位置する屈曲部２６Ａはダクト本体１１Ａの上流側端部１５Ａとの距離Ｌ１を１００ｍｍ、レゾネーターより下流側の屈曲部１２Ａとダクト本体１１Ａの上流側端部１５Ａとの距離Ｌ２を２９０ｍｍ、屈曲部２６Ａの屈曲角度θ１を２０°、屈曲部１２Ａの屈曲角度θ２を７０°の円管状として軟質のポリプロピレン（ＴＰＯ）から形成した。そして、両屈曲部２６Ａ，１２Ａ間に蛇腹部１３Ａを形成した。レゾネーター連通孔１７Ａは直径２２ｍｍの円形とし、ダクト本体１１Ａの屈曲部２６Ａの屈曲外方側に形成した。レゾネーター接続筒部１８Ａは、内径２２ｍｍ、外径２８ｍｍ、長さ２０ｍｍとし、ダクト本体１１Ａの管壁外面からダクト本体の屈曲法線方向に形成した。空気の流れ制御突起１９Ａは、平面視形状を円弧状、横断面形状を台形として、レゾネーター連通孔１７Ａの上流側半分を包囲するように形成した。空気の流れ制御突起１９Ａとレゾネーター連通孔１７Ａの周縁との間隔は１ｍｍ、角度ｊは３０°、角度ｋは７．５°である。レゾネーター３１は共鳴部３２の容積９００ｍｌ、連通管部３３の先端３４がレゾネーター連通孔１７Ａに未到達で、ダクト本体１１Ａの管壁内面よりもレゾネーター３１側へ引っ込んだ状態となっている。

前記実施例のダクトについて、吸気時の騒音を測定した。測定方法は、図１４に示すように、ダクト本体の下流側端部にアダプターを介してブロアファンを接続し、ダクト本体の上流側端部から１０ｃｍの位置に騒音計を配置して、ブロアファンでダクト本体内の空気を吸引しながら騒音計で騒音を測定した。吸引量は６ｍ^３／ｍｉｎ、騒音計はリオン製ＮＬ−１６である。なお、比較のため、空気の流れ制御突起１９Ａを設けていない従来のダクトを作成し、同様にして騒音を測定した。測定結果は図１５に示す通りである。

図１５の騒音測定結果に示すように、比較例では１５５Ｈｚ付近で笛吹音が発生しているのに対し、実施例では笛吹音が発生していなかった。このように、実施例のダクトは、レゾネーター連通孔による笛吹音の発生を抑えることができ、レゾネーターの連通管部の角度やレゾネーターの位置に自由度が高いため、自動車のエンジンルームのスペースに合わせてレゾネーターの連通管部の角度やレゾネーターの位置を定めることができる。

本発明の第１〜第４実施例に係るダクトの共通外観を示す側面図である。 第１実施例におけるダクト本体内のＡ矢視図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 図３のＣ部拡大図である。 第２実施例におけるダクト本体内のＡ矢視図である。 図５のＤ−Ｄ断面図である。 図６のＥ部拡大図である。 第３実施例におけるダクト本体内のＡ矢視図である。 図８のＦ−Ｆ断面図である。 図９のＧ部拡大図である。 第４実施例におけるダクト本体内のＡ矢視図である。 図１１のＨ−Ｈ断面図である。 図１２のＩ部拡大図である。 騒音測定方法を示す図である。 騒音測定結果を示す図である。 従来のダクトを示す断面図である。

符号の説明

１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ ダクト
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ ダクト本体
１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ レゾネーター連通孔
１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄ 空気の流れ制御突起
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ 空気の流れ制御突起の傾斜面
２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ 屈曲部
３１ レゾネーター
３２ 共鳴部
３３ レゾネーターの連通管部

Claims (3)

1. 内部を空気流路とする管状体の管壁にレゾネーター連通孔が形成されたダクト本体と、
   前記レゾネーター連通孔を介して前記空気流路と通じるように前記管壁外部に設けられたレゾネーターとより構成され、前記ダクト本体の一端側から他端側へ前記空気流路内を空気が流れるダクトにおいて、
   前記ダクト本体の管壁内面には前記レゾネーター連通孔の上流側周辺に、空気の流れ制御突起が前記空気流路内に突出して形成されていることを特徴とするダクト。
2. 前記レゾネーター連通孔は、前記ダクト本体の屈曲部に位置すると共に該屈曲部の屈曲外方側の管壁部分に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のダクト。
3. 前記空気の流れ制御突起は、上流側から下流側へ向けて前記空気流路の内方へ傾斜した傾斜面を有することを特徴とする請求項１または２に記載のダクト。

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