JP2008291827A - 消音器 - Google Patents

Abstract

【課題】内側ダクト内部で生じた比較的広い周波数域における音、及び、狭帯域の比較的大きな音圧の音を減衰させることができ、さらに、脈動圧が発生しても内側ダクトの変形を抑制して耐久性を高めることができる消音器を提供する。
【解決手段】吸気管の一部をなす外側ダクト１の内側には、全周が薄膜状の樹脂のフィルムにて形成された内側ダクト２が固定されている。内側ダクト２は、通路４を形成するように、樹脂のフィルムが例えば断面六角形状に曲がっており、複数の平面状の振動面が形成されている。各振動面同士はフィルムが曲がっていることにより形成される補強部２２及び２４にて連結されている。内側ダクト２は補強部２２の位置で外側ダクト１に、少なくとも対向する２箇所で固定され、または、接触し、もしくは、近接している。上記の構成により、内部で発生した音が減衰され、また、内側ダクトの変形が抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、気体が流れるダクト内の上流側または下流側もしくは内部で生じた音を減衰させる消音器に関するものであり、例えば、内燃機関の吸気ダクトに用いて好適な消音器に関するものである。

従来、例えば、自動車のエンジンの騒音対策として、吸気通路部における吸気音の低減を図るレゾネータを設ける技術が知られている。このレゾネータは、吸気通路の途中に設けられる容積部を有し、吸気通路を流れる特定の周波数の音を低減する。また、吸気通路と容積部との間に振動膜を設け、この振動膜を振動させることにより、吸気音と逆位相の圧力波を形成して共鳴させ、吸気音を低減する技術も知られている（引用文献１参照）。

また、エンジンの吸気音の低減を図る別の方法として、吸気ダクトに消音用の通孔を穿設し、この吸気ダクトの外面の周りに空間を保有しながら、消音用の通孔を覆うようにカバー体を設けた二重管構造の技術も知られている（引用文献２参照）。

また、エンジンの吸気音の低減を図る別の方法として、多数の開口を有する円筒状のダクトの内側又は外側に、音波が透過可能な合成樹脂フィルムを積層し、この内側ダクトの外側に円筒状の外側ダクトを配設した技術も知られている（引用文献３参照）。

さらに、エンジン等の吸気音の低減を図る別の方法として、流路を形成する内側管とこれを包囲する外側管を備える二重管構造の消音器において、内側管を薄肉の粘弾性膜で構成し、外側管を中空剛管で構成した技術も知られている（引用文献４参照）。

しかしながら、引用文献１に示されるような、レゾネータは、吸気通路の途中に共鳴用の大きな容積室を設ける必要があり、吸気通路部の大型化が避けられない。また、レゾネータは特定の周波数の音しか低減できず、広域の周波数の音を低減する場合は、レゾネータを複数個設ける必要があり、エンジンルーム内で大きく場所をとってしまう。

また、引用文献２に示されるような、消音用の通孔を穿設した二重管構造の吸気ダクトにおいては、高周波においてはある程度、広域の低減効果が期待できる。しかしながら、低周波数においては穴径を大きく、穴深さを深く、容積を大きくする必要があり、大型化が避けられない。また、穴の影響で、内側ダクト内の圧力損失も大きくなる。

また、文献３に示されるような、多数の開口を有する円筒状のダクトに音波が透過可能な合成樹脂フィルムを積層した二重管構造の吸気ダクトにおいては、多数の開口に積層される筒状のフィルムを用いており、フィルムの形状に起因する剛性が大きく、音波の透過がし難く、その分、十分な消音効果が得にくい。十分な消音効果を得ようとすると、フィルム厚を極薄にする必要があり、強度的に問題である。また、ダクトに形成された多数の開口では、広い周波数域では消音効果が得易いものの、狭帯域の比較的大きな音圧に対しては十分な消音効果が得にくい。

さらに、文献４に示されるような、内側管を薄肉の粘弾性膜で構成し、外側管を中空剛管で構成した消音器においては、内側管内に空気の正負の脈動圧が発生して薄肉の粘弾性膜が大きな圧力を受けた場合、大きく変形し易く、強度が十分ではないという問題がある。
特開２００４−２９３３６５号公報 特開２００１−７３８９４号公報 特開２００４−３４６７５０号公報 特開昭６３−２６６４９２号公報

そこで、本発明の目的は、内側ダクト内部で生じた比較的広い周波数域における音を減衰させ、且つ、狭帯域の比較的大きな音圧の音も減衰させることができ、さらに、内側ダクトの耐久性を高める事ができる消音器を提供することにある。また、本発明の他の目的は、上記課題を比較的簡単な構造で実現することにある。

請求項１記載の発明では、気体が内部を流れる内側ダクト及び当該内側ダクトの外側を前記気体の層を介して取り囲む外側ダクトを備え、内側ダクトの上流側または下流側もしくは内部で生じた音を減衰させる消音器において、内側ダクトは、全周が薄膜で構成され、当該薄膜は複数の振動面を有し、各々の前記振動面と振動面とが、前記薄膜が曲がった補強部で連結され、補強部は前記気体の流れ方向に平行な方向に形成され、内側ダクトは、補強部の位置で前記外側ダクトに固定されることを特徴とする。

上記の構成によれば、内側ダクトの上流側または下流側もしくは内部で生じた音が、内側ダクトを構成する薄膜を振動させると同時にこの薄膜を透過し、内側ダクトと外側ダクトとの間の空間にて干渉し合って減衰する。その結果、騒音を効果的に減衰させることができる。その際、内側ダクトは、全周が複数の振動面を有する薄膜で構成され、各々の振動面と振動面とが薄膜が曲がった補強部で連結されている（即ち、つながっている）ので、内側ダクトの振動面は振動し易く、比較的広い周波数域における音を減衰させることができると共に狭帯域の比較的大きな音圧の音も減衰させることができる。

また、各々の振動面と振動面とが薄膜が曲がった補強部で連結され、補強部は気体の流れ方向に略平行な方向に形成され、内側ダクトは、補強部の位置で外側ダクトに固定されるので、比較的簡単な構造で、内側ダクトを流れる気体の脈動圧が発生しても内側ダクトの変形を抑制でき、その結果、内側ダクトの耐久性を高めることができる。

請求項２記載の発明では、気体が内部を流れる内側ダクト及び当該内側ダクトの外側を前記気体の層を介して取り囲む外側ダクトを備え、内側ダクトの上流側または下流側もしくは内部で生じた音を減衰させる消音器において、内側ダクトは、全周が薄膜で構成され、当該薄膜は複数の振動面を有し、各々の振動面と振動面とが、薄膜が曲がった補強部で連結され、補強部は前記気体の流れ方向に平行な方向に形成され、内側ダクトは、気体が内部を流れていない時に補強部の位置で外側ダクトの内周部に接触することを特徴とする。

上記の構成によれば、請求項１記載の発明と同様に、内側ダクトの上流側または下流側もしくは内部で生じた音が、薄膜を振動させると同時に透過し、両ダクト間の空間にて干渉し合って減衰し、騒音を効果的に減衰させることができる。その際、内側ダクトは、全周が複数の振動面を有する薄膜で構成され、各々の振動面と振動面とが気体の流れ方向に略平行な方向に形成される薄膜が曲がった補強部で連結されているので、内側ダクトの振動面は振動し易く、比較的広い周波数域における音を減衰させることができると共に狭帯域の比較的大きな音圧の音も減衰させることができる。

また、各々の振動面と振動面とが、薄膜が曲がった補強部で連結されており、この補強部が気体の流れ方向と略平行な方向に形成され、内側ダクトは、気体が内部を流れていない時に補強部の位置で外側ダクトの内周部に接触しているので、より構造が簡単で、内側ダクトを流れる気体の脈動圧が発生しても内側ダクトの変形を抑制でき、その結果、内側ダクトの耐久性を高めることができる。

請求項３記載の発明では、気体が内部を流れる内側ダクト及び当該内側ダクトの外側を気体の層を介して取り囲む外側ダクトを備え、内側ダクトの上流側または下流側もしくは内部で生じた音を減衰させる消音器において、内側ダクトは、全周が薄膜で構成され、当該薄膜は複数の振動面を有し、各々の前記振動面と振動面とが、薄膜が曲がった補強部で連結され、補強部は前記気体の流れ方向に平行な方向に形成され、内側ダクトは、補強部の位置で、気体の圧力変化による内側ダクトの外側ダクト方向への変形時に外側ダクトの内周部に接触することを特徴とする。

上記の構成によれば、請求項１記載の発明と同様に、内側ダクトの上流側または下流側もしくは内部で生じた音が、薄膜を振動させると同時に透過し、両ダクト間の空間にて干渉し合って減衰し、騒音を効果的に減衰させることができる。その際、内側ダクトは、全周が複数の振動面を有する薄膜で構成され、各々の振動面と振動面とが気体の流れ方向に略平行な方向に形成される薄膜が曲がった補強部で連結されているので、内側ダクトの振動面は振動し易く、比較的広い周波数域における音を減衰させることができると共に狭帯域の比較的大きな音圧の音も減衰させることができる。

また、各々の振動面と振動面とが、薄膜が曲がった補強部で連結されており、この補強部が気体の流れ方向と略平行な方向に形成され、内側ダクトは、補強部の位置で、気体の圧力変化による内側ダクトの外側ダクト方向への変形時に外側ダクトの内周部に接触するので、内側ダクトを流れる気体の脈動圧が発生しても内側ダクトの変形を抑制でき、その結果、内側ダクトの耐久性を高めることができ、構造も簡単となる。

なお、上記の請求項１乃至３に記載の発明において、「全周が薄膜で構成され」、または「気体の流れ方向に平行な方向」とは、各々、「略全周が薄膜で構成され」、または「気体の流れ方向に略平行な方向」を含むものであることは言うまでもない。

請求項４記載の発明では、請求項１に記載の消音器において、補強部は外側ダクトの方向に突出する固定部を有し、当該固定部が外側ダクトに挟まれて、または、溶着されて固定されることを特徴とする。上記の構成によれば、内側ダクトを安定して固定することができ、消音器自体が振動の影響を受けやすい環境においても、内側ダクトと外側ダクトの間隔を所定量に維持できる。

請求項５記載の発明では、請求項３に記載の消音器において、内側ダクトは、気体が内部を流れていない時に補強部と外側ダクトとが微小隙間を有するように配設されることを特徴とする。上記の構成によれば、内側ダクトを外側ダクト内に配設し易く、また、流れる気体の脈動圧が発生しても内側ダクトの変形を抑制できる。

請求項６記載の発明では、請求項１に記載の消音器において、外側ダクトに固定される補強部は、内側ダクトの少なくとも２箇所の対向する位置に形成されていることを特徴とする。上記の構成によれば、内側ダクトの固定が対向する補強部の位置でなされるので、たとえ固定箇所が全ての補強部の位置でなくとも、流れる気体の脈動圧に対し、簡単な構造で効果的に内側ダクトの変形を抑制できる。

請求項７記載の発明では、請求項２に記載の消音器において、外側ダクトの内周部に接触する補強部は、内側ダクトの少なくとも２箇所の対向する位置に形成されていることを特徴とする。上記の構成によれば、内側ダクトの接触が対向する補強部の位置でなされるので、たとえ接触箇所が全ての補強部の位置でなくとも、流れる気体の脈動圧に対し、簡単な構造で効果的に内側ダクトの変形を抑制できる。

請求項８記載の発明では、請求項３に記載の消音器において、内側ダクトの外側ダクト方向への変形時に外側ダクトの内周部に接触する補強部は、内側ダクトの少なくとも２箇所の対向する位置に形成されていることを特徴とする。上記の構成によれば、内側ダクトの変形時の接触が対向する補強部の位置でなされるので、たとえ接触箇所が全ての補強部の位置でなくとも、流れる気体の脈動圧に対し、簡単な構造で効果的に内側ダクトの変形を抑制できる。

請求項９記載の発明では、請求項２または３に記載の消音器において、外側ダクトの内周部に複数の突出部が形成され、内側ダクトは、この突出部に補強部の位置で接触することを特徴とする。上記の構成によれば、内側ダクトは外側ダクトと突出部で接触するので、内側ダクトと外側ダクトとの間隔を比較的大きく設定することができ、薄膜を透過した音を効果的に減衰できる。

請求項１０記載の発明では、請求項１乃至９のいずれか１つに記載の消音器において、内側ダクトは、気体の流れ方向に平行な方向に形成される薄膜が曲がった補強部に加え、気体の流れ方向と直行する方向に形成される薄膜が曲がった補強部を有することを特徴とする。上記の構成によれば、内側ダクトの強度をより高めることができ、流れる気体の脈動圧に対し、内側ダクトの変形を抑制できる。なお、上記の「気体の流れ方向に平行な方向」、または「気体の流れ方向と直行する方向」とは、各々、「気体の流れ方向に略平行な方向」、または「気体の流れ方向と略直行する方向」を含むものである。

請求項１１記載の発明では、請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の消音器において、内側ダクト及び外側ダクトは、内燃機関の上流側に配設され、当該内燃機関への吸入空気が通過する吸気ダクトであることを特徴とする。上記の構成によれば、内燃機関の吸気ダクトをあまり大型化することなく、内燃機関の内部や吸気弁にて発生し易い広い帯域の騒音や音圧の大きい騒音を効率的に低減できる。

請求項１２記載の発明では、請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の消音器において、複数の前記振動面を有する薄膜は、樹脂のフィルムで形成されることを特徴とする。上記の構成によれば、必要な強度を確保した状態で、フィルムを振動に必要な程度に薄く形成することができ、また、補強部の強度も確保することができる。

請求項１３記載の発明では、請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の消音器において、内側ダクトの気体の流れ方向と直行する方向の断面は、多角形であることを特徴とする。上記の構成によれば、薄膜が振動し易く、比較的大きな振動量を確保することができ、また、薄膜が振動し易いのでフィルムの厚さをその分大きくでき、強度を確保することができる。

請求項１４記載の発明では、請求項１３に記載の消音器において、多角形は、特定の対向する２辺の長さが他の辺よりも長いことを特徴とする。上記の構成によると、多角形が、例えば、対向する２辺が他の４辺より長い扁平形状の六角形であるとすれば、内側ダクト内に負圧が生じた場合、長い辺の振動面が内側へ変形しようとするため、短い辺同士が交わる対向する２つの補強部が外側へ変形しようとする。そのため、この２つの補強部を外側ダクトに固定または接触もしくは近接させれば、内側ダクト全体の変形をかなり抑制できる。また、多角形が扁平形状であれば、外側ダクトも扁平形状に構成でき、配置の自由度が向上する。

請求項１５記載の発明では、請求項１乃至１４のいずれか１つに記載の消音器において、薄膜の振動面は、平面状に形成されることを特徴とする。上記の構成によれば、薄膜の振動面は面の上下方向に振動し易く、比較的大きな振動量を確保することができる。

請求項１６記載の発明では、請求項１乃至１５のいずれか１つに記載の消音器において、内側ダクトと外側ダクトとの間に形成される空間は、内側ダクトの周方向において一部分が密閉され、周方向の残り部分が開放されることを特徴とする。上記の構成によれば、密閉部でバネ−マス系を構成でき、狭帯域の大きな音圧の音を減衰させることができ、開放部で比較的広帯域の消音を図ることができる。

請求項１７記載の発明では、請求項１乃至１６のいずれか１つに記載の消音器において、外側ダクトの一部分に、内側ダクトと外側ダクトとの間に形成される空間と外側ダクトの外側とを連通する連通孔を有することを特徴とする。上記の構成によれば、両ダクト間の空間の一部が外部に連通するので、連通孔の大きさ、数に応じて、狭帯域の比較的大きな音圧の音を減衰させることができ、一方で比較的広帯域の消音を図ることができる。

請求項１８記載の発明では、請求項１乃至１７のいずれか１つに記載の消音器において、外側ダクトの内側に多数の突起が形成されることを特徴とする。上記の構成によれば、外側ダクトの内面で音を拡散させ、効率的に音を減衰させることができる。

請求項１９記載の発明では、請求項１乃至１７のいずれか１つに記載の消音器において、外側ダクトの内側に吸音材が配設されることを特徴とする。上記の構成によれば、外側ダクトの内面で音を吸収でき、効率的に音を減衰させることができる。

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。なお、複数の実施例において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

図１（ａ）は本発明の実施例１になる消音器の縦断面構成図であり、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。本実施例の消音器は、内燃機関の上流側に配設され、当該内燃機関への吸入空気が通過する吸気ダクトとして使用されるものである。

外側ダクト１は樹脂にて形成されており、その大径部は上側のダクトと下側のダクトがフランジ部１０にて重ね合わされて略円筒状に構成されており、この大径部が絞られて内燃機関のエアクリーナに連通される入口側通路部５及び内燃機関の吸気マニホルドに連通される出口側通路部６が大径部の両端に連結されている。

この外側ダクト１の内側には、全周が樹脂のフィルム（薄膜）にて形成され、Ａ−Ａ線断面が六角形状の内側ダクト２が固定されている。内側ダクト２の樹脂材料としては、例えばＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）を用いており、フィルムの厚さは、１２５μｍとしている。この樹脂の薄膜としては他の材料を用いることもでき、厚さはより薄いもの又はより厚いものを用いることもできる。

内側ダクト２は、内部に通路４を形成するように、樹脂のフィルムが断面六角形状に形成され、複数の平面状の振動面が形成されている。各振動面同士はフィルムが曲がった部分に形成される補強部２２及び２４において連結されている（即ち、つながっている）。補強部２２は吸入空気の流れ方向に略平行な方向に形成され、補強部２４は吸入空気の流れ方向と略直交する方向に形成されている。なお、この内側ダクト２は、樹脂のブロー成形により形成してもよく、あるいは、樹脂のフィルムを折り曲げて形成してもよく、さらに別の方法により形成してもよい。また、フィルムの曲がった部分は、本実施例では鋭く曲がっているが、滑らかに曲がっていてもよい。

また、内側ダクト２は、補強部２２の部分より外側方向に延設した２箇所の固定部２３により、外側ダクト１のフランジ部１０に挟まれて固定されている。その結果、内側ダクト２と外側ダクト１との間には、空気の層を形成する空間３が形成されている。この構成によれば、内側ダクトを安定して固定することができ、消音器自体が振動の影響を受けやすい内燃機関のような環境においても、内側ダクトと外側ダクトの間隔を所定量に維持できる。

なお、外側ダクト１の大径部の両端部には、空間３と外部とを連通する連通孔１Ａが周方向に複数、形成されている。この連通孔１Ａの大きさ、数に応じて、狭帯域の比較的大きな音圧の音を減衰させることができ、一方で比較的広帯域の消音を図ることができる。

また、外側ダクト１の一部分１００を拡大したものを図１０（ａ）に示す。即ち、外側ダクト１の内側全周には、消音用の円錐状の突起１００ａが多数形成されている。この突起１００ａの代わりに、図１０（ｂ）又は（ｃ）の示される突起１００ｂ又は吸音材１００ｃを設けても良い。

上記実施例１において、その作用を説明する。

上記の構成によれば、内側ダクト２の上流側または下流側もしくは内部で生じた音が、内側ダクト２を構成する樹脂のフィルムを振動させ、その音のエネルギーを吸収させると同時にこのフィルムを透過し、内側ダクト２と外側ダクト１との間の空間３にて干渉し合って減衰する。その結果、騒音を有効に減衰させることができる。その際、内側ダクト２は、全周が複数の振動面を有するフィルムで構成され、各々の振動面と振動面とはフィルムが曲がった補強部２２、２４で連結されているので、内側ダクト２の振動面は振動し易く、比較的広い周波数域における音を減衰させることができると共に狭帯域の比較的大きな音圧の音も減衰させることができる。また、各々の振動面と振動面とがフィルムが曲がった補強部２２、２４で連結されているので、構造が比較的簡単で、大きな消音効果を得ることができる。

また、上記の構成によれば、内燃機関の吸気ダクトをさほど大型化することなく、内燃機関の内部や吸気弁にて発生し易い広い帯域の騒音や音圧の大きい騒音を効率的に低減できる。さらに、上記の構成によれば、内側ダクト２の断面は六角形であり、フィルムが振動し易く、比較的大きな振動量を確保することができ、また、フィルムが振動し易いのでフィルムの厚さをその分大きくでき、強度を確保することができる。

図２は本発明の実施例２を示す消音器の要部断面構成図であり、外側ダクト１及び内側ダクト２がエンジンルーム内のスペースに合わせて屈曲している。断面六角形状の内側ダクト２において、図１と同様の樹脂のフィルムは、その振動面２５が複数の補強部２２、２４で連結され、この補強部２２は吸入空気の流れ方向に略平行な方向に形成され、補強部２４は吸入空気の流れ方向と略直交する方向に形成されている。なお、この消音器は取付部１１にて、エンジンルーム内の所定位置に固定される。

上記実施例２における消音器の作用は、実施例１における作用と実質的の同一であるが、本実施例では、その振動面２５が複数の補強部２２、２４で連結され、この補強部２２は吸入空気の流れ方向に略平行な方向に形成され、補強部２４は吸入空気の流れ方向と略直交する方向に形成されている。特に、内側ダクト２の屈曲方向に沿って補強部２４が形成されているので、振動面２５を十分に確保しながら、内側ダクト２の屈曲を容易に形成することができる。

図３は本発明の実施例１又は実施例２における消音器の取り付け位置を示す模式断面構成図である。消音器の外側ダクト１及び内側ダクト２は、その上流側が内燃機関のエアクリーナ６０に連通され、下流側が内燃機関のサージタンク７及び吸気マニホルド８に連通される。なお、エアフロメータ３０は内側ダクトの通路４を流れる吸入空気量を検出するものであり、スロットル装置４０は吸入空気の量を調整するものである。吸気制御弁５０は吸気マニホルド８内を流れる吸入空気の量を調整するとともに、吸入空気の渦を発生するものである。

図４（ａ）は本発明の実施例３になる消音器の縦断面構成図であり、図４（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。本実施例では、内側ダクト２は、６箇所の各補強部より外側方向にそれぞれ延設した固定部により、外側ダクト１に挟まれて、又は、溶着により固定されている。そして、内側ダクト２と外側ダクト１との間には、空気の層を形成する空間３が形成されている。本構成により、内側ダクト２は外側ダクト１に、より強固に固定することができる。

図５（ａ）は本発明の実施例４になる消音器の縦断面構成図であり、図５（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。本実施例では、図４（ａ）、（ｂ）と同様に、内側ダクト２は、６箇所の各補強部より外側方向にそれぞれ延設した固定部により、外側ダクト１に挟まれて、又は、溶着により固定されている。また、外側ダクト１の上側半分と内側ダクト２により形成される空間３Ａは密閉されており、外側ダクト１の下側半分と内側ダクト２により形成される空間３Ｂは開口１Ｂにて外部に開放されている。本構成により、開口１Ｂの大きさに応じて、狭帯域の比較的大きな音圧の音を減衰させることができ、一方で比較的広帯域の消音を図ることができる。

図６（ａ）は本発明の実施例５になる消音器の縦断面構成図であり、図６（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。本実施例では、内側ダクト２は、断面において対向する２辺が長い扁平形状の六角形で有り、外側ダクト１に内側ダクト２の絞り部２１にて固定されている。また、内側ダクト２の短い２辺が交わる２つの対向する補強部は外側ダクト１の内周部に各々接触箇所２００の接触部２０１にて接触している。

本構成により、内側ダクト内に吸気負圧が生じた場合、長い辺の振動面が内側へ変形しようとするため、短い２辺が交わる対向する２つの補強部が接触部２０１の位置で外側へ変形しようとする。しかしながら、補強部は外側ダクト１の内周部に押し付けられ、内側ダクトは変形を抑制される。従って、簡単な構造で内側ダクト２の変形を抑制できると共に、内側ダクト２のフィルムの振動をより大きく確保することができる。また、内側ダクト１が扁平形状であれば、必要に応じて外側ダクト２も扁平形状に構成でき、配置の自由度を向上できる。

なお、接触箇所２００における内側ダクト２の補強部は、空気の流れがない状態で外側ダクト１の内周部に接触させずに微小な隙間をあけて近接させ、負圧等の脈動圧が生じたとき、接触するようにしても良い。

図７（ａ）は本発明の実施例６になる消音器の縦断面構成図であり、図７（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。本実施例では、実施例５と同様に、内側ダクト２は、断面において対向する２辺が長い扁平形状の六角形で有り、外側ダクト１に絞り部２１にて固定されている。また、内側ダクト２の６つの補強部は外側ダクト１の内周部に各々接触箇所２００の接触部２０１にて接触している。

本構成においても、内側ダクト２内に吸気負圧が生じた場合、長い辺の振動面が内側へ変形しようとするため、短い２辺が交わる対向する２つの補強部が接触部２０１の位置で外側へ変形しようとする。しかしながら、補強部は外側ダクト１の内周部に押し付けられ、内側ダクトは変形を抑制される。従って、簡単な構造で内側ダクト２の変形を抑制できる。また、内側ダクト２内に吸気の正圧が生じた場合には、内側ダクトの各補強部が外側に拡がろうとするが、接触部２０１の位置で外側へ変形が効果的に抑制される。

なお、接触箇所２００における内側ダクト２の補強部は、空気の流れがない状態で外側ダクト１の内周部に接触させずに微小な隙間をあけて近接させ、負圧等の脈動圧が生じたとき、接触するようにしても良い。

図８（ａ）は本発明の実施例７になる消音器の縦断面構成図であり、図８（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。本実施例では、実施例５と同様に、内側ダクト２は、断面において対向する２辺が長い扁平形状の六角形で有り、外側ダクト１に絞り部２１にて固定されている。また、外側ダクト１の内周部には断面円弧状の突出部２０２が内側ダクト２の補強部に対向する位置に設けられており、この突出部２０２は吸入空気の流れる方向に所定の長さだけ堤防状に延設されている。内側ダクト２の６つの補強部はこの突出部２０２に各々接触箇所２００の接触部２０１にて接触している。

本構成においても、内側ダクト２内に吸気負圧が生じた場合、長い辺の振動面が内側へ変形しようとするため、短い２辺が交わる対向する２つの補強部が接触部２０１の位置で外側へ変形しようとする。しかしながら、補強部は外側ダクト１の内周部に押し付けられ、内側ダクトは変形を抑制される。従って、簡単な構造で内側ダクト２の変形を抑制できる。また、内側ダクト２内に吸気の正圧が生じた場合には、内側ダクトの各補強部が外側に拡がろうとするが、接触部２０１の位置で外側へ変形が効果的に抑制される。さらに、内側ダクトは外側ダクト１と突出部２０２で接触するので、内側ダクト２と外側ダクト１との間隔を比較的大きく設定することができ、薄膜を透過した音を効果的に減衰できる。

なお、接触箇所２００における内側ダクト２の補強部は、空気の流れがない状態で外側ダクト１の内周部に接触させずに微小な隙間をあけて近接させ、負圧等の脈動圧が生じたとき、接触するようにしても良い。また、上記の突出部２０２はドーム状のものを補強部の延びる方向に複数個、並べて配置しても良い。

図９（ａ）は本発明の実施例８になる消音器の内側ダクトの断面図であり、図９（ｂ）は本発明の実施例９になる消音器の内側ダクトの断面図である。図９（ａ）では、内側ダクト２Ａは断面四角形であり、図９（ｂ）では、内側ダクト２Ｂは断面八角形であり、これらの断面形状においても、消音が可能である。

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は本発明になる消音器の消音特性を示す特性図であり、横軸に周波数、縦軸に音圧レベルを示す。ここで、同図（ｂ）は、内側ダクト（インナーダクト）と外側ダクトとの間の空間がほぼ密閉された場合の実施例における消音特性を示し、実線は図１に示す実施例（インナーダクト膜厚１２５μｍ）における消音特性を示し、点線は比較例としての内側ダクトが剛体である場合の消音特性を示す。また、同図（ａ）は、外側ダクトが比較的大きく開放された場合における消音特性を示し、実線は図５に示す実施例（インナーダクト膜厚２５０μｍ）における消音特性を示し、点線は比較例としての内側ダクトが剛体である場合の消音特性を示す。同図（ａ）、（ｂ）ともに、本発明になる消音器では、音圧レベルが下がり、大きな消音効果が得られている。

以上説明した複数の実施例では、内側ダクトは樹脂のフィルムで構成されているが、薄膜状の金属、ゴム等の弾性体で構成されてもよい。また、内側ダクトの複数の振動面は、平面状に形成されているが、ある程度、曲面上に撓んでいても、振動が得られれば使用できる。

以上説明したように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

（ａ）は本発明の消音器の構成を示す断面構成図あり、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である（実施例１）。 本発明の消音器の構成を示す要部断面構成図である（実施例２）。 図３は本発明の実施例１又は実施例２における消音器の取り付け位置を示す模式断面構成図である。 （ａ）は本発明の消音器の構成を示す断面構成図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である（実施例３）。 （ａ）は本発明の消音器の構成を示す断面構成図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である（実施例４）。 （ａ）は本発明の消音器の構成を示す断面構成図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である（実施例５）。 （ａ）は本発明の消音器の構成を示す断面構成図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である（実施例６）。 （ａ）は本発明の消音器の構成を示す断面構成図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である（実施例７）。 （ａ）は本発明の消音器の内側ダクトの断面図であり（実施例８）、（ｂ）は本発明の消音器の内側ダクトの断面図である（実施例９）。 （ａ）は実施例１における外側ダクトの一部分を拡大した断面図、（ｂ）及び（ｃ）はその変形例である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明になる消音器の消音特性を示す特性図である。

符号の説明

１ 外側ダクト
１Ａ 連通孔
１Ｂ 開口
２ 内側ダクト
３ 空間
３Ａ 空間
３Ｂ 空間
４ 通路
５ 入口側通路部
６ 出口側通路部
１０ フランジ部
２２ 補強部
２４ 補強部
２３ 固定部
２５ 振動面
１００ａ 突起
１００ｂ 突起
１００ｃ 吸音材
２００ 接触箇所
２０１ 接触部
２０２ 突出部

Claims (19)

1. 気体が内部を流れる内側ダクト及び当該内側ダクトの外側を前記気体の層を介して取り囲む外側ダクトを備え、前記内側ダクトの上流側または下流側もしくは内部で生じた音を減衰させる消音器において、
   前記内側ダクトは、全周が薄膜で構成され、当該薄膜は複数の振動面を有し、各々の前記振動面と振動面とが、前記薄膜が曲がった補強部で連結され、
   前記補強部は前記気体の流れ方向に平行な方向に形成され、
   前記内側ダクトは、前記補強部の位置で前記外側ダクトに固定されることを特徴とする消音器。
2. 気体が内部を流れる内側ダクト及び当該内側ダクトの外側を前記気体の層を介して取り囲む外側ダクトを備え、前記内側ダクトの上流側または下流側もしくは内部で生じた音を減衰させる消音器において、
   前記内側ダクトは、全周が薄膜で構成され、当該薄膜は複数の振動面を有し、各々の前記振動面と振動面とが、前記薄膜が曲がった補強部で連結され、
   前記補強部は前記気体の流れ方向に平行な方向に形成され、
   前記内側ダクトは、前記気体が内部を流れていない時に前記補強部の位置で前記外側ダクトの内周部に接触することを特徴とする消音器。
3. 気体が内部を流れる内側ダクト及び当該内側ダクトの外側を前記気体の層を介して取り囲む外側ダクトを備え、前記内側ダクトの上流側または下流側もしくは内部で生じた音を減衰させる消音器において、
   前記内側ダクトは、全周が薄膜で構成され、当該薄膜は複数の振動面を有し、各々の前記振動面と振動面とが、前記薄膜が曲がった補強部で連結され、
   前記補強部は前記気体の流れ方向に平行な方向に形成され、
   前記内側ダクトは、前記補強部の位置で、前記気体の圧力変化による前記内側ダクトの前記外側ダクト方向への変形時に前記外側ダクトの内周部に接触することを特徴とする消音器。
4. 請求項１に記載の消音器において、
   前記補強部は前記外側ダクトの方向に突出する固定部を有し、当該固定部が前記外側ダクトに挟まれて、または、溶着されて固定されることを特徴とする消音器。
5. 請求項３に記載の消音器において、
   前記内側ダクトは、前記気体が内部を流れていない時に前記補強部と前記外側ダクトとが微小隙間を有するように配設されることを特徴とする消音器。
6. 請求項１に記載の消音器において、
   前記外側ダクトに固定される前記補強部は、前記内側ダクトの少なくとも２箇所の対向する位置に形成されていることを特徴とする消音器。
7. 請求項２に記載の消音器において、
   前記外側ダクトの内周部に接触する前記補強部は、前記内側ダクトの少なくとも２箇所の対向する位置に形成されていることを特徴とする消音器。
8. 請求項３に記載の消音器において、
   前記内側ダクトの前記外側ダクト方向への変形時に前記外側ダクトの内周部に接触する前記補強部は、前記内側ダクトの少なくとも２箇所の対向する位置に形成されていることを特徴とする消音器。
9. 請求項２または３に記載の消音器において、前記外側ダクトの内周部に複数の突出部が形成され、前記内側ダクトは、前記突出部に前記補強部の位置で接触することを特徴とする消音器。
10. 請求項１乃至９のいずれか１つに記載の消音器において、
    前記内側ダクトは、前記気体の流れ方向に略平行な方向に形成される前記薄膜が曲がった前記補強部に加え、前記気体の流れ方向と略直行する方向に形成される前記薄膜が曲がった補強部を有することを特徴とする消音器。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の消音器において、前記内側ダクト及び外側ダクトは、内燃機関の上流側に配設され、当該内燃機関への吸入空気が通過する吸気ダクトであることを特徴とする消音器。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の消音器において、
    複数の前記振動面を有する薄膜は、樹脂で形成されることを特徴とする消音器。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の消音器において、
    前記内側ダクトの前記気体の流れ方向と直行する方向の断面は、多角形であることを特徴とする消音器。
14. 請求項１３に記載の消音器において、
    前記多角形は、特定の対向する２辺の長さが他の辺よりも長いことを特徴とする消音器。
15. 請求項１乃至１４のいずれか１つに記載の消音器において、
    前記薄膜の振動面は、平面状に形成されることを特徴とする消音器。
16. 請求項１乃至１５のいずれか１つに記載の消音器において、
    前記内側ダクトと外側ダクトとの間に形成される空間は、前記内側ダクトの周方向において一部分が密閉され、周方向の残り部分が開放されることを特徴とする消音器。
17. 請求項１乃至１６のいずれか１つに記載の消音器において、
    前記外側ダクトの一部分に、前記内側ダクトと外側ダクトとの間に形成される空間と前記外側ダクトの外側とを連通する連通孔を有することを特徴とする消音器。
18. 請求項１乃至１７のいずれか１つに記載の消音器において、
    前記外側ダクトの内側に多数の突起が形成されることを特徴とする消音器。
19. 請求項１乃至１８のいずれか１つに記載の消音器において、
    前記外側ダクトの内側に吸音材が配設されることを特徴とする消音器。

Images