JP2010048234A - 吸気ダクト - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、製造が容易であり、エンジンへの吸気騒音及びエンジンからの放射騒音を低減する吸気ダクトを提供することにある。
【解決手段】本発明の吸気ダクト１では、基体２と、その基体２に立設されたリブ３と、そのリブ３に固着された不織布シート４とから吸気流路５を形成した。その吸気流路５内にリブ６で囲繞された共鳴室を形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の吸気ダクトに関し、詳しくはエンジンルームにおいてカバー体として用いられる吸気ダクトに関する。

従来、自動車のエンジンの吸気系では、吸い込み口からインテークマニホールドに至る間の吸気管において、発生する吸気騒音の問題がある。この騒音を低減するためにヘルムホルツの共鳴理論に基づくサイドブランチ及びレゾネータのいずれか又は両方を備えた吸気ダクトが用いられている。このサイドブランチ及びレゾネータは、複数の周波数の騒音を減少させるためには、それぞれの周波数に対応した複数の容量の共鳴室を有するものが必要であり、エンジンルーム内の限られたスペースを複数の共鳴室に係る部品で占めることになった。そのため、吸気ダクトの搭載スペースが制限されるという問題があった。

また、エンジンのバルブの開閉に伴う脈動音が吸気管を通じて外部へ放出される問題もあり、吸気管の途中等に絞り部を設けて、その絞り部により脈動音が外部へ漏れ難くした技術が種々提案されている。

特許文献１に開示されているエンジンカバーは、そのような問題を解決するものとして提案されている。このエンジンカバーは、基体が硬質樹脂で形成され、その基体のエンジンに対向する表面に不織布の成形体からなる吸音部材が積層され、その吸音部材と基体との間に形成された空間が管路を構成している。この吸音部材が吸気音とエンジン放射音との両方を吸収するため、また、管路が吸気系部品の一部を構成しているため、吸音系の部品点数が減少すると共に、エンジンルーム内のスペースを占める量が減少するとされている。

特許文献２に開示されている消音器は、そのような脈動音の外部への漏出を抑制するようにしたものであり、絞りダクトの外側に外ダクトを設け、絞りダクトと外ダクトとの間にスペースを設けている。そしてそのスペースが絞りダクト内と連通する開口を、絞りダクトの途中に設けて、そのスペースをサイドブランチとした消音器が提案されている。
特開２０００−１４５４７４号公報（［要約］を参照） 特開２００１−２４８５０８号公報（［要約］、［０００２］［０００３］を参照）

ところが、特許文献１に開示されているエンジンカバーは、吸音部材により吸気音とエンジン放射音の両方を吸収するようになっていてレゾネータを不要にできるとはいうものの、これらの複数帯域の周波数に対応したレゾネータ等を不要とするほどに騒音を低減できるものとは言い難い。そして、特許文献１の構成においては、吸気音等の騒音が吸音部材によって吸音されるだけであるため、その騒音がエンジンカバー外へ透過することは避けられない。また、吸音部材として不織布の成形体を用いるため、その成形体の成形等により製作費用が嵩む問題を内在している。

また、特許文献２に開示されている消音器は、樹脂のブロー成形による絞りダクトと外ダクトとからなる二重構造のダクトであり、吸気流体の圧力損失に問題がないとされるものの、絞り部を有する限り、その絞り部の外側にダクトを設けて二重構造とする等の設計上の制約条件が伴う。また、絞りダクトと外ダクトとのそれぞれの端部を一体化する溶着又は接着工程は、それぞれの軸心が一致するように配置されなければならない煩雑さを伴うものとなっている。

本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、製造が容易であり、且つ、エンジンへの吸気騒音及びエンジンからの放射騒音を低減することができる吸気ダクトを提供することにある。

上記問題を解決するために請求項１に記載の吸気ダクトの発明は、基体と、その基体に立設されたリブと、そのリブに固着された不織布シートとで囲まれた空間を吸気流路とする吸気ダクトであって、前記吸気流路内にリブで囲繞された共鳴室が形成されたことを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の吸気ダクトにおいて、前記共鳴室は、リブとリブ間に架設された架設板とよりなることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の吸気ダクトにおいて、前記共鳴室を形成するリブの一部には開口部が設けられ、その開口部が吸気流路の下流側を指向していることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載の吸気ダクトにおいて、前記共鳴室を形成するリブは、その一部が前記吸気流路を形成することを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載の吸気ダクトにおいて、前記共鳴室を形成するリブは、前記吸気流路を形成するリブに対して離間した位置に配置されたリブであることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のうちいずれか一項に記載の吸気ダクトにおいて、前記基体は、自動車のエンジンルームにおいてエンジンよりも前方に配置された装置及び部材等を覆うカバー体であることを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし５のうちいずれか一項に記載の吸気ダクトにおいて、前記基体は、エンジンを覆うカバー体であることを特徴とする。
（作用）
本発明による吸気ダクトによれば、基体と、その基体に立設されたリブと、そのリブに固着された不織布シートとで囲まれた空間を吸気流路として、その吸気流路内にリブで囲繞して共鳴室を形成した簡単な構造となっている。そして、不織布シートにより、エンジンへの吸気騒音及びエンジンからの脈動音等の騒音を低減することができると共に、共鳴室により、吸気音を低減することができる。

また、基体をフロントカバー或いはエンジンカバーとして用いれば、エンジンルーム内の装置とボンネットとの間のスペースを有効に利用できるので、エンジンルーム内の吸気ダクトの配置スペースを低減することができる。

本発明によれば、基体に立設されたリブに不織布シートが固着されただけの簡単な構造であり、且つ、不織布シート及び共鳴室によりエンジンへの吸気騒音及びエンジンからの脈動音等の騒音を低減する吸気ダクトを提供することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した実施形態を図１〜図４及び図６を用いて説明する。
図１、図２及び図６に示すように、本実施形態の吸気ダクト１はダクト８を介してエアクリーナ７の吸入側に連結され、そのエアクリーナ７により濾過されたエアがエンジンカバー１０の下方に配置されているエンジン９の図示しないインテークマニホールドに吸引されるようになっている。即ち、吸気ダクト１とダクト８とは、ダクト８の吸入側に開口端に形成された係合部８ａが、基体２の係合受部２ｃ、不織布シート４の係合受部４ａ及び一対のリブ３の内壁に嵌合することにより連結される。そして、本実施形態の吸気ダクト１は、基体２の上面が意匠面を形成しており、ラジエータサポート１１等のエンジンよりも前方に配置された装置及び部材等を覆うカバー体を兼ねている。

また、吸気ダクト１の吸込み口１ａはボンネット２０の内側において、その前端部２０ａよりも上方に位置しているので、例えばラジエータグリル２１の隙間から水滴等が吸込み口１ａに入り込むことがほとんど起きないようになっている。

図１に示すように前記吸気ダクト１は、長手方向が車幅方向に沿った板状体の基体２と、その基体２の下面に立設され車の前後方向に延在する一対のリブ３と、そのリブ３の先端に固着された前記不織布シート４とから形成されている。基体２、一対のリブ３及び不織布シート４で囲まれた空間が吸気流路５となっている。なお、基体２の左右端には、図６に示すように、吸気ダクト１をラジエータ１２のラジエータサポート１１等に固定するための取り付け穴を有するフランジ部２ａが形成されている。また、基体２の下面における、一対のリブ３の外側の近傍の２ヶ所には、吸気ダクト１をラジエータサポート１１等に固定するためのボス２ｂが形成されている。

本実施形態の基体２は、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の公知の合成樹脂を、例えば射出圧縮成形等による成形品として製造することができる。その製造方法によれば、基体２とリブ３とは一体に成形される。後述するリブ６及びリブ１３についても、基体２と一体に成形される。

また、不織布シート４を形成する繊維は、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ等の公知の合成樹脂製繊維より適宜選択して用いることができる。そして、比較的低融点の繊維を用いて、その繊維をバインダーとすれば、不織布を熱圧縮成形して不織布シート４を容易に形成することができる。そうすることにより、外気が高速吸気されるときの負圧により、不織布シート４が吸気流路５内に引き込まれて膨出状態に変形することを防止することができる。更に、不織布シート４に対して撥水処理を施しておけば、不織布シート４が吸湿して塵埃と共に不織布を形成する繊維間の目詰まりを起こすことが防止される。

図３及び図４に示すように、本実施形態の吸気流路５は、基体２と不織布シート４との間の空間において、一対のリブ３の内側に形成されているが、中央部に形成された不織布シート４を支持するリブ１３により、吸気流路５は、更に吸込み口１ａ側の一部が二つの流路に区分されている。なお、リブ１３を吸気流路５の全域に亘って形成するようにしてもよい。

また、一対のリブ３のそれぞれの内側には、吸気流の下流側を指向する開口部６ａを有し、リブ３及びリブ６と、それらのリブ３、６間に溶着等によって架設固定された架設板６ｃとで囲繞された空間である共鳴室６ｂが形成されている。この共鳴室６ｂの存在により、吸気ダクト１の吸込み口１ａからエンジン９の図示しないインテークマニホールドに至る間の吸気管において発生する吸気騒音のうち、共鳴室６ｂの容量に対応した周波数の騒音が低減される。そして、左右の共鳴室６ｂの容量を異なるようにすれば、二つの異なる周波数に対応した共鳴室６ｂとすることができる。

なお、リブ３、６、１３に対する不織布シート４の固着は、それぞれの対接部を溶融させる熱溶着によることが簡便であるが、接着剤を用いる固着であってもよい。
従って、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

（１）上記実施形態では、基体２に立設した一対のリブ３間に不織布シート４を固着することにより吸気流路５を形成したので、製造が極めて容易な構造の吸気ダクト１を提供することができる。

（２）上記実施形態では、吸気流路５の一部を吸音機能が備えられた不織布シート４で形成したので、エンジンからの脈動音等の騒音及び吸気音が低減される吸気ダクト１を提供することができる。

（３）上記実施形態では、リブ３及びリブ６と架設板６ｃとで囲繞され、吸気流路５の下流側を指向する開口部６ａを有する共鳴室６ｂを形成したので所定の周波数に対応して騒音を低減できる吸気ダクト１を提供することができる。

（４）上記実施形態では、一対のリブ３に対応してそれぞれに容量の異なる共鳴室６ｂを形成すれば、二つの異なる周波数に対応して騒音を低減できる吸気ダクト１を提供することができる。

（５）上記実施形態では、吸気ダクト１の基体２がエンジンルームにおいてエンジンよりも前方に配置された装置及び部材を覆うカバー体を兼ねるようにしたので、エンジンルーム内の吸気ダクトに占められるスペースを低減することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施形態を、第１の実施形態と異なる部分を中心に図５を用いて説明する。なお、本実施形態では、共鳴室１６ｂの構成が第１の実施形態の共鳴室６ｂの構成とは異なり、他の部分は同一なので同一の部分の説明は省くものとする。

図５に示すように、本実施形態の共鳴室１６ｂは、吸気流路５の中央部においてリブ１６と、そのリブ１６の下面開口固着した架設板６ｃとにより開口部１６ａが下流側を指向するように囲繞された空間として形成されている。この位置に共鳴室１６ｂが形成されることにより、比較的容量の大きな共鳴室１６ｂを形成しても、一対のリブ３の内側に沿って形成する場合と異なり、吸気流に対して共鳴室１６ｂの外形状を流線形に近い形にすることができるため、リブ３に沿って流れる吸気流が乱されることが防止される。

この第２の実施形態においては、第１の実施形態における効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（６）上記実施形態では、第１実施形態とは異なり、吸気流路５の中央部にリブ１３を形成することなくリブ１６で囲繞された共鳴室１６ｂを形成したので、容量に小さな共鳴室１６ｂは勿論、比較的容量の大きな共鳴室１６ｂとすることもでき、従って、対応できる周波数域の選択肢を増やすことができる。

（第３の実施形態）
更に、本発明を具体化した第３の実施形態を第１及び第２の実施形態と異なる部分を中心に図７を用いて説明する。

本実施形態では、第１及び第２の実施形態における基体２がエンジンルームにおいてエンジン９よりも前方に配置された装置及び部材を覆うカバー体を兼ねるようにしたこととは異なり、基体２はエンジンを覆うカバー体１０ａである。

また、本実施形態における吸気ダクト１は、図７及び図８に示すように、エアクリーナ７がエンジン９の左右のいずれか一方に配置され、エアがその反対側の吸込み口１ａから吸引される。また、吸気ダクト１は、図７に示すようにリブ３を基体２の下面（エンジン側）に立設する形態と、図８に示すようにリブ３を基体２の上面に立設する形態と二通りの形態のいずれをも選択しうる。図８に示すように、リブ３を基体２の上面に立設して、そのリブ３に不織布シート４を固着することにより吸気流路５を形成した場合、リブ３は上方からの衝撃力等により、容易に変形してその衝撃エネルギーを吸収することができる。従って、歩行者等がボンネット２０に衝突した場合、ボンネット２０が衝撃力により変形して、リブ３に対して２次衝突をした時、その衝撃エネルギーを吸収することができる。

この第３の実施形態においては、第１及び第２の実施形態における（５）の効果を除く効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（７）上記実施形態では、基体２がエンジンカバーを兼ねるようにしたので、エンジンルーム内の吸気ダクトに占められるスペースを低減することができる。

（８）上記実施形態では、リブ３を基体２の上面に立設して、そのリブ３に不織布シート４を固着することにより吸気流路５を形成したので、リブ３は上方からの衝撃力により、容易に変形してその衝撃エネルギーを吸収することができる。従って、歩行者等がボンネットに衝突した場合の衝撃力を弱める一助となる吸気ダクト１を提供できる。

（変更例）
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 上記第１〜第３実施形態では、基体２とリブ３、６、１３、１６とを一体に形成したが、基体２とリブ３等を別体としてそれぞれを成形し、その後、それぞれを公知の方法、例えば振動溶着等の溶着で、又は接着で一体化すること。
・ 上記第１〜第３実施形態では、共鳴室６ｂを一対のリブ３のそれぞれの内側に沿って形成したが、いずれか一方のリブ３の内側に沿って形成すること。
・ 上記第２実施形態では、共鳴室１６ｂを吸気流路５の中央部に形成したが、中央部以外の位置且つリブ３に接触しない位置に形成すること。
・ 上記第１〜第３実施形態では、共鳴室６ｂ又は共鳴室１６ｂのいずれかを吸気流路５に形成したが、それぞれを吸気流路５に形成すること。
・ 上記第１〜第３実施形態では、リブ１３を１枚の板状体としたが、複数のリブ１３が所定間隔を空けて破線状に配置されていること。
・ 上記第１〜第３実施形態では、共鳴室６ｂ、１６ｂを形成するために、リブ間に架設板６ｃを設けたが、この架設板６ｃを省略すること。ただし、この場合は、架設板６ｃが存在しなくても共鳴室６ｂ、１６ｂにおいて、共鳴機能を得ることができるように、不織布シート４として、共鳴室６ｂ、１６ｂと対応する部分の通気性をなくしたものが使用される。
・ 吸気流路５が基体２上を斜めに通過されたり、基体２において屈折されたりするように吸気流路５を形成すること。

本発明の吸気ダクトを模式的に示し、下方から見た状態の斜視図。 本発明の第１の実施形態の吸気ダクトを模式的に示す平面図。 図２のＡＡ矢視の断面図。 図３のＢＢ矢視の断面図。 図３のＢＢ矢視の断面において第２に実施形態を示す断面図。 図２における右側面図。 第３実施形態を示す平断面図。 第３実施形態における別の例を示す側断面図。

符号の説明

１…吸気ダクト、２…基体、３，６，１３，１６…リブ、４…不織布シート、５…吸気流路、６ａ，１６ａ…開口部、６ｂ，１６ｂ…共鳴室、６ｃ…架設板、９…エンジン、１０ａ…カバー体。

Claims (7)

1. 基体と、その基体に立設されたリブと、そのリブに固着された不織布シートとで囲まれた空間を吸気流路とする吸気ダクトであって、前記吸気流路内にリブで囲繞された共鳴室が形成されたことを特徴とする吸気ダクト。
2. 前記共鳴室は、リブとリブ間に架設された架設板とよりなることを特徴とする請求項１に記載の吸気ダクト。
3. 前記共鳴室を形成するリブの一部には開口部が設けられ、その開口部が吸気流路の下流側を指向していることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸気ダクト。
4. 前記共鳴室を形成するリブは、その一部が前記吸気流路を形成することを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載の吸気ダクト。
5. 前記共鳴室を形成するリブは、前記吸気流路を形成するリブに対して離間した位置に配置されたリブであることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載の吸気ダクト。
6. 前記基体は、自動車のエンジンルームにおいてエンジンよりも前方に配置された装置及び部材等を覆うカバー体であることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか一項に記載の吸気ダクト。
7. 前記基体は、エンジンを覆うカバー体であることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか一項に記載の吸気ダクト。

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