JP2010275916A - 吸気ダクト - Google Patents

Abstract

【課題】管内の吸気圧の損失の増大、及び管壁からの透過音による騒音の発生を招くことがなく、組み付け作業性、及び耐久性に優れる吸気騒音低減用の薄膜部を管壁に備えた吸気ダクトを提供する。
【解決手段】吸気ダクト１は、筒状のダクト本体２と、ダクト本体２の管壁に設けられた吸気騒音低減用の薄膜部５とを備えている。薄膜部５は、管壁に形成されると共に管内と管外とを連通する開口部６と、開口部６のダクト軸方向の両端に管壁から突設して形成された１対の保持壁７，７と、両保持壁７，７及び開口部６周辺の管壁の形状に沿って組み付けられると共に開口部６を略密閉する薄膜８とからなる。薄膜８のダクト軸方向の両端は、薄膜８の屈曲形状が保たれるように両保持壁７，７に固定され、薄膜８のダクト軸方向と直交する方向の両端は、管壁に固定されることなく、薄膜８の内面と管壁の外面とが面接触することによって管壁に保持されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンへ空気を供給する通路としての吸気ダクトに関し、詳しくは吸気時の騒音を低減する吸気ダクトに関する。

吸気騒音とは、エンジンの吸気に伴って、主に吸気系の外気取り入れ口（吸気口）から漏れる騒音のことであり、特にエンジンの低速回転時に耳障りであるため問題となる。吸気騒音の発生要因としては、エンジンの各気筒で断続的に現れる吸気行程に伴う圧力脈動による音、エアクリーナホースや吸気ダクトなどの吸気管中での気流の衝突による気流音などがあげられる。

特に前者の圧力脈動による音が吸気騒音の主原因となっている。エンジンの燃焼室から吸気口に伝達される音は、吸気管内に生じる圧力脈動に起因した気柱共鳴によって特定の周波数領域で音圧レベルが増幅する。したがって、この吸気騒音を抑制するためには、吸気管内で発生する脈動圧力を吸気管の管壁から外部に逃がしてやればよい。

そこで、特許文献１には、吸気管の管壁の一部に不織布で覆われた開口部を有する吸気ダクトが開示されている。図７に示すとおり、この吸気ダクト５０は、吸気口側に配置される入口端部５１と、エンジンのインテークマニホールドに固定される出口端部５２を有する筒状を呈し、入口端部５１側の管壁の一側面に管壁の長手方向に延びる開口部が形成され、この開口部が不織布５３で覆われた構造からなる。

吸気ダクト５０内の空気は、不織布５３を介して外気と連通しているため、吸気ダクト５０内の音圧が不織布５３から外部に逃げる。これにより、吸気ダクト５０内で発生する気柱共鳴が抑制され、吸気騒音が低減される。

また、特許文献２には、吸気管の管壁の一部に薄膜で覆われた開口部を有する吸気ダクトが開示されている。図８に示すとおり、この吸気ダクト６３は、エンジン６１とエアクリーナ６２との間に配設され、吸気ダクト６３の管壁の一部に低音フィルタ６０が設けられている。低音フィルタ６０は、管壁に形成された開口部６４を、開口部６４の全周方向に所定の張力Ｆで伸張された薄膜６５により被覆した構造からなる。

薄膜６５は、吸気ダクト６３内を伝搬する音の低域を遮断して、中高域を薄膜６５を介して管外に透過させる。また、薄膜６５の張力Ｆを変更することで、遮断する低域の音の周波数帯域を変更できると共に、所望の中高域の音を放音させることができる。

特開２００１−３３６４５７号公報 特開２００６−１８４６８１号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている従来の吸気ダクト５０においては、不織布５３の通気性が高いために、不織布５３を介して外気が吸気ダクト５０内に取り込まれることによりダクト内の吸気圧の損失が増大するという問題がある。また、不織布５３を透過する透過音が大きく、この透過音が騒音になるという問題がある。さらに、不織布５３を介して吸気ダクト５０内に水が混入したり、不織布５３の目詰まりによって吸気騒音を低減する機能が損なわれるという耐久性の問題もある。

また、特許文献２に開示されている従来の吸気ダクト６３においては、薄膜６３に張力Ｆを加えた状態で開口部６４に組み付けなくてはならないため、組み付け作業が煩雑であり、作業性に問題がある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、管内の吸気圧の損失の増大、及び管壁からの透過音による騒音の発生を招くことがなく、組み付け作業性、及び耐久性に優れる吸気騒音低減用の薄膜部を管壁に備えた吸気ダクトを提供することを目的とする。

以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。

（１）本発明の吸気ダクトは、自動車の外気取り入れ口とエンジンのインテークマニホールドとの間の吸気経路に配設される吸気ダクトにおいて、前記吸気ダクトは、筒状のダクト本体と、該ダクト本体の管壁に設けられた吸気騒音低減用の薄膜部とを備え、前記薄膜部は、前記管壁に形成されると共に管内と管外とを連通する通気領域と、該通気領域のダクト軸方向の両端に該管壁から突設して形成された１対の保持壁と、両該保持壁及び該通気領域周辺の該管壁の形状に沿って組み付けられると共に該通気領域を略密閉する薄膜と、からなり、前記薄膜は、ダクト軸方向に沿って折り曲げられると共に管外方向に突出する少なくとも１箇所の屈曲凸部を有し、該薄膜のダクト軸方向の両端は、該薄膜の屈曲形状が保たれるように両前記保持壁に固定され、該薄膜のダクト軸方向と直交する方向の両端は、前記管壁に固定されることなく、該薄膜の内面と該管壁の外面とが面接触することによって該管壁に保持されていることを特徴とする。

ここで、「略密閉」とは、管内の空気が、通気領域を通り抜けて、容易に外気へ放出されることのない密閉の状態を示している。また、「面接触」とは、面と面とが接触することによって接触面を形成している状態を示している。

このような構成によれば、吸気騒音低減用の薄膜部は、ダクト本体の管壁に形成された通気領域を薄膜により略密閉した構造からなる。したがって、管壁に形成された開口部が不織布で覆われた構造からなる特許文献１に記載の吸気ダクトとは異なって、管内の吸気圧の損失の増大、及び管壁からの透過音による騒音の発生を抑えることができる。また、通気性のない薄膜を用いているため、不織布のように、管内への水の混入や、目詰まりがなく耐久性に優れている。

また、薄膜は、ダクト軸方向に沿って折り曲げられた屈曲凸部を有している。このように薄膜に折り曲げ部を形成することにより、薄膜の折り曲げ方向（ダクト軸方向）の曲げ変形に対して薄膜の剛性が高まることは周知のことである。したがって、薄膜に屈曲凸部を形成することにより薄膜の剛性が高まるため、薄膜に張力を加えることなく、薄膜のダクト軸方向の両端を両保持壁に固定するという簡易な方法により、薄膜の屈曲形状を保って、かつ薄膜の膜面が弛んでない状態で薄膜の組み付けを行うことが可能であり、組み付け作業性に優れている。

また、薄膜に屈曲凸部を形成することにより薄膜の剛性が高まるため、管内に吸気圧による負圧が作用しても、薄膜の屈曲形状が変形しにくく、管内で発生する脈動圧力により薄膜がばたつくおそれも小さい。

薄膜部は、薄膜が振動することによって、管内の音圧を低減すると推察される。したがって、薄膜の変形に対する拘束が過剰に大きい場合には、薄膜の振動が阻害され、管内の音圧を低減する効果が得られない場合がある。

本発明の構成によれば、薄膜のダクト軸方向と直交する方向の両端は、管壁に固定されることなく、薄膜の内面と管壁の外面とが面接触することによって管壁に保持されている。したがって、この面接触部分では薄膜の拘束が弱く、面接触部分の接触面積は、管内の吸気圧の変化に伴って変化する。このため、薄膜の振動が阻害されにくく、管内の音圧が低減されるため、吸気騒音を確実に低減することができる。

なお、薄膜は、少なくとも１箇所の屈曲凸部を有しているが、薄膜を、この屈曲凸部と平行に複数回折り曲げることによって複数の屈曲凸部を形成することができる。薄膜に複数の屈曲凸部を設けることによって、薄膜の折り曲げ方向の曲げ変形に対する剛性を高めたり、限られた薄膜部の形成領域に、より大きな面積の膜面をもつ薄膜を組み付けることができる。これにより、薄膜の振動特性を調節可能であり、管内の音圧を低減する効果を調節することができる。

（２）本発明の吸気ダクトにおいて、好ましくは、前記通気領域は、ダクト軸方向に延び、前記ダクト本体の前記管壁に設けられた１つの開口部又は複数の貫通孔の集合によって形成されていることを特徴とする。

通気領域をダクト軸方向に延びる形状とする方が、通気領域をダクト軸方向と直交する方向に延びる形状とするよりも、吸気騒音を低減する効果が高い。

管内の音圧を低減する効果は通気領域の通気性によって調節可能である。ここで、通気性は、管壁を貫通する穴の面積、形状、及び個数に左右される。通気領域を１つの開口部によって形成する場合には、開口部の開口面積によって通気領域の通気性を調節することができる。また、通気領域を複数の貫通孔の集合によって形成する場合には、空気が各貫通孔を通過する際の通気抵抗が大きく働くため、各貫通孔の合計の開口面積と貫通孔の個数によって通気領域の通気性を調節することができる。

（３）本発明の吸気ダクトにおいて、好ましくは、前記通気領域のダクト軸方向の位置が、前記吸気ダクト内で発生する気柱共鳴波の腹位置と重なるように設定されていることを特徴とする。

吸気ダクト内の音圧は、気柱共鳴によって特定の周波数領域で音圧レベルが増幅する。そして、気柱共鳴波の腹位置において最も音圧レベルが増幅することから、通気領域のダクト軸方向の位置を気柱共鳴波の腹位置と重なるように設定することによって、効率よく音圧を低減して、吸気騒音を低減することができる。

本発明によれば、管内の吸気圧の損失の増大、及び管壁からの透過音による騒音の発生を招くことがなく、組み付け作業性、及び耐久性に優れる吸気騒音低減用の薄膜部を管壁に備えた吸気ダクトを提供することができる。

第１実施形態における吸気ダクトの構造を説明する説明図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線で切断した断面図を示している。 第１実施形態における吸気ダクトの薄膜部の構造を説明する斜視図である。 第２実施形態における吸気ダクトの薄膜部の構造を説明する斜視図である。 吸気ダクトの音圧レベルを測定する方法を説明する斜視図であって、（ａ）は実施例１、（ｂ）は比較例１、（ｃ）は比較例２を示している。 実施例１、比較例１及び２の吸気音の音圧レベルを示すグラフである。 実施例１、比較例１及び２の透過音の音圧レベルを示すグラフである。 吸気管の管壁の一部に不織布で覆われた開口部を有する従来の吸気ダクトの構造を説明する斜視図である。 吸気管の管壁の一部に薄膜で覆われた開口部を有する従来の吸気ダクトの構造を説明する説明図である。

以下、本発明の吸気ダクトの実施形態について図面を参照しつつ詳しく説明する。

（第１実施形態）
本実施形態における吸気ダクトの構造を説明する説明図を図１に示す。吸気ダクト１は、 自動車の外気取り入れ口とエンジンのインテークマニホールドとの間の吸気経路に配設され、自動車のエンジンルーム内において、外気を図示しないエアクリーナ内に導入するための管路として設けられている。この吸気ダクト１は、筒状のダクト本体２と、ダクト本体２の管壁に設けられた吸気騒音を低減するための薄膜部５とを備えている。

ダクト本体２は、略円筒形状に形成されており、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエステル（ＰＥＴ等）、ポリスチレン（ＰＳ）等の熱可塑性樹脂のブロー成形体または射出成形体からなっている。

このダクト本体２の一端には、外気を導入するための導入部２ａとして吸気口３が形成されている。一方、ダクト本体２の他端には、図示しない蛇管等を介して同じく図示しないエアクリーナに取り付けるための接続部２ｃとして接続口４が形成されている。

薄膜部５は、ダクト本体２の導入部２ａと接続部２ｃとの間の中間部２ｂの管壁に配置され、ダクト本体２のダクト軸を挟んだ両側の管壁に対向して配置されている。また、両薄膜部５，５のダクト軸方向の位置は、吸気ダクト１内で発生する気柱共鳴波の腹位置と重なるように設定されている。この対向する両薄膜部５，５の構造は同じであるため、以降、一方の薄膜部５についてのみ説明する。

薄膜部５の構造を説明する斜視図を図２に示す。薄膜部５は、ダクト本体２の管壁に形成されると共に管内と管外とを連通する開口部６と、開口部６のダクト軸方向の両端に管壁から突設して形成された１対の保持壁７，７と、両保持壁７，７及び開口部６周辺の管壁の形状に沿って組み付けられると共に開口部６を略密閉する１枚の薄膜８とからなる。

開口部６は、ダクト本体２の管壁が、ダクト軸方向に延びる長穴として切り取られた矩形の形状を呈している。なお、開口部６の開口面積は、管内の音圧を低減する効果や、薄膜部５を透過する透過音の程度を勘案した上で、解析や実験に基づいて設定することができる。

両保持壁７，７は、互いに同一形状からなり、ダクト軸方向からみて二等辺三角形の壁面形状を呈している。保持壁７は、ダクト軸方向に厚みをもち、保持壁７の厚み部分の上面（二等辺三角形の斜面部分）は、薄膜８を保持する保持面７ａとなっている。

両保持壁７，７は、開口部６のダクト軸方向の両端に、開口部６の短手方向と両保持壁７，７の各壁面とが平行になるようにそれぞれ配置され、また、開口部６の短手方向の開口端から少し離れた位置にそれぞれ管壁から突設して配置されている。両保持壁７，７は、ダクト本体２をブロー成形または射出成形する際に、ダクト本体２と一体に形成される。

薄膜８は、可撓性で、非通気性の厚さ５０〜２００μｍのフィルムであり、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの樹脂材料よりなる。

折り曲げ前の薄膜８の形状は、矩形薄板状であり、この折り曲げ前の薄膜８を、対向する二辺と平行な薄膜８の中心線を折り曲げ線として二つ折りにすることによって、薄板部５に組み付ける断面Ｖ字状の薄膜８が形成される。

ここで、薄膜８の折り曲げ線は、屈曲凸部８ａである。また、屈曲凸部８ａの延伸方向の薄膜８の両端の内面側は、保持壁７に保持される固定面８ｂ，８ｂである。また、屈曲凸部８ａと平行する薄膜８の両端の内面側は、開口部６周辺の管壁に保持される接触面８ｃ，８ｃである。

この状態において、屈曲凸部８ａ及び両接触面８ｃ，８ｃの延伸方向の長さは、両保持壁７，７の対向する壁面間の距離よりも若干長く形成されている。また、薄膜８の断面Ｖ字状の断面に沿った長さは、保持壁７の二等辺三角形の壁面形状の斜面部分の長さ（保持面７ａの長さ）よりも若干長く形成されている。

薄膜８は、屈曲凸部８ａの延伸方向をダクト軸方向に向けて、薄膜８のダクト軸方向の両端の両固定面８ｂ，８ｂと、両保持壁７，７の両保持面７ａ，７ａとがそれぞれ密着するように、両保持壁７，７に被せられることによって、薄膜部５に組み付けられている。ここで、両固定面８ｂ，８ｂと、両保持面７ａ，７ａとは、接着剤による接着、加熱による溶着、ビス止め等の固定方法により固定されている。

このように薄膜８が薄膜部５に組み付けられた状態において、薄膜８のダクト軸方向と直交する方向の両端の両接触面８ｃ，８ｃは、開口部６の周辺の管壁と密着している。そして、両接触面８ｃ，８ｃが、管壁に固定されることなく、管壁の外面に面接触によって保持された状態となっている。

以上により、開口部６は、両保持壁７，７と、薄膜８とによって覆われて、ダクト本体２内の空気が、開口部６を通り抜けて、容易に外気へ放出されることのない略密閉な状態となっている。

本実施形態の吸気ダクト１による作用効果は次のとおりである。

薄膜部５は、ダクト本体２の管壁に形成された開口部６を薄膜８により略密閉した構造からなる。したがって、管内の吸気圧の損失の増大、及び管壁からの透過音による騒音の発生を抑えることができる。また、非通気性の薄膜８を用いているため、通気性を有する不織布のように、管内への水の混入や、目詰まりがなく耐久性に優れている。

また、薄膜８は、ダクト軸方向に沿って折り曲げられた屈曲凸部８ａを有しているため、薄膜８のダクト軸方向の曲げ変形に対する剛性が高くなっている。これにより、薄膜８に張力を加えることなく、薄膜８のダクト軸方向の両端の両固定面８ｂ，８ｂを両保持壁７，７にそれぞれ固定するという簡易な方法により、薄膜８の屈曲形状を保って、かつ薄膜８の膜面が弛んでない状態で薄膜８の組み付けを行うことが可能であり、組み付け作業性に優れている。

また、薄膜８に屈曲凸部８ａを形成することにより薄膜８の剛性が高まるため、管内に吸気圧による負圧が作用しても、薄膜８の屈曲形状が変形しにくく、管内で発生する脈動圧力により薄膜８がばたつくおそれも小さい。

また、薄膜８のダクト軸方向と直交する方向の両端の両接触面８ｃ，８ｃは、管壁に固定されることなく、薄膜８の内面と管壁の外面とが面接触することによって管壁に保持されている。したがって、この面接触部分では薄膜８の拘束が弱くなっているため、管内の音圧による薄膜８の振動が阻害されにくく、管内の音圧が低減されるため、吸気騒音を確実に低減することができる。

また、開口部６がダクト軸方向に延びる形状を呈し、両薄膜部５，５のダクト軸方向の位置が、吸気ダクト１内で発生する気柱共鳴波の腹位置と重なるように設定されているため、効率よく音圧を低減して、吸気騒音を低減することができる。

（第２実施形態）
本実施形態は、第１実施形態における薄膜部５の構造を変更した実施形態である。その他の構成部品は第１実施形態と同一であるため説明を省略する。

本実施形態の薄膜部の構造を説明する斜視図を図３に示す。薄膜部１５は、ダクト本体の管壁に形成されると共に管内と管外とを連通する開口部１６と、開口部１６のダクト軸方向の両端に管壁から突設して形成された１対の保持壁１７，１７と、両保持壁１７，１７及び開口部１６周辺の管壁の形状に沿って組み付けられると共に開口部１６を略密閉する１枚の薄膜１８とからなる。

開口部１６は、ダクト本体の管壁が、ダクト軸方向に延びる長穴として切り取られた矩形の形状を呈している。

両保持壁１７，１７は、互いに同一形状からなり、ダクト軸方向からみて２つの頂部を有する逆Ｗ字状の壁面形状を呈している。保持壁１７は、ダクト軸方向に厚みをもち、保持壁１７の厚み部分の上面（逆Ｗ字状の斜面部分）は、薄膜１８を保持する保持面１７ａとなっている。

両保持壁１７，１７は、開口部１６のダクト軸方向の両端に、開口部１６の短手方向と両保持壁１７，１７の各壁面とが平行になるようにそれぞれ配置され、また、開口部１６の短手方向の開口端から少し離れた位置にそれぞれ管壁から突設して配置されている。両保持壁１７，１７は、ダクト本体をブロー成形または射出成形する際に、ダクト本体と一体に形成される。

薄膜１８は、可撓性で、非通気性の厚さ５０〜２００μｍのフィルムであり、第１実施形態で示した薄膜８と同様の樹脂材料よりなる。

折り曲げ前の薄膜１８の形状は、矩形薄板状であり、この折り曲げ前の薄膜１８を、対向する二辺と平行な３本の折り曲げ線で、この二辺の一方側から順に、山折り、谷折り、山折りすることによって、薄板部１５に組み付ける断面Ｗ字状の薄膜１８が形成される。

ここで、薄膜１８の山折りした２本の折り曲げ線は、屈曲凸部１８ａ，１８ａであり、谷折りした１本の折り曲げ線は、屈曲凹部１８ｄである。また、屈曲凸部１８ａの延伸方向の薄膜１８の両端の内面側は、保持壁１７に保持される固定面１８ｂ，１８ｂである。また、屈曲凸部１８ａと平行する薄膜１８の両端の内面側は、開口部１６周辺の管壁に保持される接触面１８ｃ，１８ｃである。

この状態において、両屈曲凸部１８ａ，１８ａ、屈曲凹部１８ｄ及び両接触面１８ｃ，１８ｃの延伸方向の長さは、両保持壁１７，１７の対向する壁面間の距離よりも若干長く形成されている。また、薄膜１８の断面Ｗ字状の断面に沿った長さは、保持壁１７の逆Ｗ字状の壁面形状の斜面部分の長さ（保持面１７ａの長さ）よりも若干長く形成されている。

薄膜１８は、屈曲凸部１８ａの延伸方向をダクト軸方向に向けて、薄膜１８のダクト軸方向の両端の両固定面１８ｂ，１８ｂと、両保持壁１７，１７の両保持面１７ａ，１７ａとがそれぞれ密着するように、両保持壁１７，１７に被せられることによって、薄膜部１５に組み付けられている。ここで、両固定面１８ｂ，１８ｂと、両保持面１７ａ，１７ａとは、第１実施形態で示した固定方法と同様の方法により固定されている。

このように薄膜１８が薄膜部１５に組み付けられた状態において、薄膜１８のダクト軸方向と直交する方向の両端の両接触面１８ｃ，１８ｃは、開口部１６の周辺の管壁と密着している。そして、両接触面１８ｃ，１８ｃが、管壁に固定されることなく、管壁の外面に面接触によって保持された状態となっている。

以上により、開口部１６は、両保持壁１７，１７と、薄膜１８とによって覆われて、ダクト本体内の空気が、開口部１６を通り抜けて、容易に外気へ放出されることのない略密閉な状態となっている。

本実施形態の薄膜部１５を備える吸気ダクトによる作用効果は、第１実施形態で示した吸気ダクト１の作用効果と同様であるが、吸気ダクト１の作用効果に加えて次の作用効果を有している。

薄膜１８は、２箇所の屈曲凸部１８ａ，１８ａと、１箇所の屈曲凹部１８ｄとを有している。このため、例えば、第１実施形態の薄膜部５と本実施形態の薄膜部１５とが管壁の同一面積の壁面領域に形成される場合には、第１実施形態の薄膜８の膜面積よりも大きい膜面積からなる薄膜１８を薄膜部１５に組み付けることができる。薄膜１８の膜面積が大きければ、薄膜の膜面の振動する面積も多くなるため、管内の音圧を低減する効果を高めることができる場合がある。

また、本実施形態の薄膜１８は、第１実施形態の薄膜８よりも多くの折り曲げを行うことによって形成されているため、薄膜１８の折り曲げ方向の曲げ変形に対する剛性を、薄膜８の剛性よりも高めることができる。これにより、管内で発生する脈動圧力により薄膜１８がばたつくおそれがより小さくなる。

（その他の実施形態）
本発明の吸気ダクトは、上述した第１及び第２実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。

例えば、第１及び第２実施形態において、吸気ダクトがエアクリーナの上流側に設けられている場合を想定して説明したが、吸気ダクトの位置は、エアクリーナの下流側であっても構わない。

また、第１及び第２実施形態において、吸気ダクトに２箇所の薄膜部を形成したが、吸気ダクトに１箇所の薄膜部を形成してもよいし、２箇所以上の薄膜部を形成してもよい。また、薄膜部のダクト軸方向の形成位置についても、ダクト本体の導入部と接続部の近傍を避けた中間部に形成するのであれば特に限定されない。

また、第１実施形態においては、断面Ｖ字状の薄膜８、第２実施形態においては、断面Ｗ字状の薄膜１８を用いているが、薄膜の断面形状は、ダクト軸方向に沿って折り曲げられると共に管外方向に突出する少なくとも１箇所の屈曲凸部を有していれば、いかなる断面形状であってもよい。ここで、ある断面形状の薄膜を用いる場合には、この薄膜に噛み合う壁面形状の保持壁を形成しておけばよい。

また、第１及び第２実施形態において、薄膜の薄膜部への組み付けは、薄膜を保持壁の厚み部分の上面に被せることによって行っているが、薄膜が保持壁の上面に被さっていることは限定されない。例えば、両保持壁の対向する壁面のそれぞれに、薄膜の屈曲形状を保持可能な凸部を形成して、この凸部に薄膜を固定してもよい。また、両保持壁の対向する壁面のそれぞれに、薄膜の断面形状と同一形状の凹部を形成して、この凹部に薄膜を嵌め込んで固定してもよい。

本実施例は、本発明の吸気ダクトの騒音低減効果を検証するために行った実験である。吸気ダクトの音圧レベルを測定する方法を説明する斜視図を図４に示す。図４（ａ）は実施例１、図４（ｂ）は比較例１、図４（ｃ）は比較例２の斜視図を示している。

（実施例１）
本実施例は、前述した第１実施形態の吸気ダクト１を具現化した実施例である。実験用の吸気ダクト２１は、内径４４ｍｍ、肉厚２ｍｍ、長さ４００ｍｍの円筒形状のダクト本体２２と、ダクト本体２２の管壁の長手方向の中央部に設けられた２箇所の薄膜部２５とからなる。

ダクト本体２２の両端のうちの一端は集音側開口部２３、他端は音源側開口部２４として設定されている。ダクト本体２２の集音側開口部２３側の端部は、ダクト本体２２の外径と同程度の円形開口部が形成された遮音壁Ｗの円形開口部に挿通されている。また、ダクト本体２２の音源側開口部２４側の端部は、箱を構成する各壁面のうちの一壁面にダクト本体２２の外径と同程度の円形開口部が形成された遮音性の高い箱Ｃの円形開口部に挿通されている。この遮音性の高い箱Ｃの中に音源としてのスピーカＳが内蔵されている。

薄膜部２５は、ダクト本体２２の管壁に形成されると共に管内と管外とを連通する開口部２６と、開口部２６のダクト軸方向の両端に管壁から突設して形成された１対の保持壁２７，２７と、両保持壁２７，２７及び開口部２６周辺の管壁の形状に沿って組み付けられると共に開口部２６を略密閉する１枚の薄膜２８とからなる。

薄膜部２５の基本構造は、第１実施形態で示した薄膜部５の構造と同様であるため説明を省略する。なお、本実施例においては、開口部２６の平面寸法を１０ｍｍ×６０ｍｍの矩形とした。また、保持壁２７は、管壁からの突出量が１０ｍｍの二等辺三角形の壁面形状とした。

吸気ダクト２１の吸気音及び透過音の音圧レベルの測定方法は、次のとおりである。吸気ダクト２１の音源側開口部２４の近傍に配置されたスピーカＳを音源として様々な周波数の音を放音して、集音側開口部２３の近傍に配置されたマイクＭ_１、及び薄膜部２５の近傍の上方に配置されたマイクＭ_２によって集音する。マイクＭ_１によって集音された音は吸気音であり、マイクＭ_２によって集音された音は透過音である。なお、音源から放音される音、吸気音、及び透過音は、それぞれの音が混じり合わないように、遮音壁Ｗ及び遮音性の高い箱Ｃによって遮音されている。

（比較例１）
本比較例は、実施例１で示した吸気ダクト２１に薄膜部２５を設けない構造からなる。すなわち、本比較例の吸気ダクト３１は、円筒形状のダクト本体３２と、ダクト本体３２の一端に設定された集音側開口部３３と、他端に設定された音源側開口部３４とからなる単純な直管である。

実験方法については、実施例１と同様であるため説明を省略する。なお、本比較例においても、実施例１と同様に、図示しない遮音壁及び遮音性の高い箱が配置されている。

（比較例２）
本比較例は、実施例１で示した吸気ダクト２１に備わる２箇所の薄膜部２５，２５を、１箇所の通気部４５に変更した構造からなる。本比較例の吸気ダクト４１は、前述した特許文献１に記載の吸気ダクト５０の変形形態に相当する。

本比較例の吸気ダクト４１は、円筒形状のダクト本体４２と、ダクト本体４２の一端に設定された集音側開口部４３と、他端に設定された音源側開口部４４と、ダクト本体４２の管壁の長手方向の中央部に設けられた１箇所の通気部４５とからなる。ダクト本体４２の寸法は、実施例１のダクト本体２２の寸法と同一である。

通気部４５は、ダクト本体４２の管壁に形成されると共に管内と管外とを連通する矩形の開口形状の開口部４６と、開口部４６の外周を囲むと共に管壁から突設して形成された取付壁４７と、取付壁４７の上部を塞ぐ１枚の不織布４８とからなる。

実験方法については、実施例１と同様であるため説明を省略する。なお、本比較例においても、実施例１と同様に、図示しない遮音壁及び遮音性の高い箱が配置されている。

（吸気音の評価）
実施例１、比較例１及び２の吸気音の音圧レベルの測定結果は、図５に示すグラフのとおりである。同図において、横軸は音波の周波数、縦軸は音圧レベルを示す。また、グラフ内の実線は実施例１、破線は比較例１、一点鎖線は比較例２の音圧レベルの測定結果を示している。

吸気騒音を低減する対策がとられていない比較例１の音圧レベルは、周波数３６０Ｈｚに一次共鳴による共鳴ピークＰ_１、周波数６５０Ｈｚに二次共鳴による共鳴ピークＰ_２が認められた。この共鳴ピークＰ_１及びＰ_２付近では、他の周波数帯から突出して音圧レベルが高く、共鳴ピークＰ_１では１１０ｄBに近い音圧レベル、共鳴ピークＰ_２では１１０ｄBを越える音圧レベルが測定された。なお、音圧レベル１１０ｄBの音は、自動車のクラクション（前方２ｍ）の音と言われている。

これに対して、吸気騒音を低減する対策がとられている実施例１及び比較例２においては、比較例１ほどの大きな音圧レベルの共鳴ピークＰ_１及びＰ_２が認められることはなく、周波数の増加に伴って、比較的滑らかに音圧レベルが増加する傾向が認められた。すなわち、実施例１及び比較例２は、いずれも共鳴ピークの音圧レベルを低減する効果があり、いずれも吸気騒音を低減できることがわかった。

（透過音の評価）
実施例１、比較例１及び２の透過音の音圧レベルの測定結果は、図６に示すグラフのとおりである。同図において、横軸は音波の周波数、縦軸は音圧レベルを示す。また、グラフ内の実線は実施例１、破線は比較例１、一点鎖線は比較例２の音圧レベルの測定結果を示している。

比較例１の透過音は、管壁を介して漏れる透過音であるため、当然ながら、吸気音に比べると十分に小さい音圧レベルとなっている。また、透過音においても吸気音と同じ周波数付近で音圧レベルの共鳴ピークが認められる。

これに対して、実施例１及び比較例２の音圧レベルは、比較例１の音圧レベルよりも高い音圧レベルとなっている。これは、実施例１及び比較例２においては、薄膜部２５及び通気部４５を介して管内の音（音圧）を低減すると共に、音（音圧）を外部に逃がすことにより吸気騒音を低減する構造であることから当然の結果と言える。

ただし、実施例１及び比較例２のいずれにおいても、吸気音と同程度の大きな音圧レベルの透過音が外部に漏れるわけではなく、吸気音よりも低い音圧レベルまで音圧が低減された音が透過音として外部に漏れている。

実施例１の透過音の音圧レベルは、比較例２の透過音の音圧レベルよりも小さく抑えられていることから、実施例１においては、透過音による騒音が発生しにくいことがわかる。

１ … 吸気ダクト ２ … ダクト本体
５，１５ … 薄膜部 ６，１６ … 開口部（通気領域）
７，１７ … 保持壁 ７ａ，１７ａ … 保持面
８，１８ … 薄膜 ８ａ，１８ａ … 屈曲凸部
８ｂ，１８ｂ … 固定面 ８ｃ，１８ｃ … 接触面

Claims (3)

1. 自動車の外気取り入れ口とエンジンのインテークマニホールドとの間の吸気経路に配設される吸気ダクトにおいて、
   前記吸気ダクトは、筒状のダクト本体と、該ダクト本体の管壁に設けられた吸気騒音低減用の薄膜部とを備え、
   前記薄膜部は、前記管壁に形成されると共に管内と管外とを連通する通気領域と、該通気領域のダクト軸方向の両端に該管壁から突設して形成された１対の保持壁と、両該保持壁及び該通気領域周辺の該管壁の形状に沿って組み付けられると共に該通気領域を略密閉する薄膜と、からなり、
   前記薄膜は、ダクト軸方向に沿って折り曲げられると共に管外方向に突出する少なくとも１箇所の屈曲凸部を有し、該薄膜のダクト軸方向の両端は、該薄膜の屈曲形状が保たれるように両前記保持壁に固定され、該薄膜のダクト軸方向と直交する方向の両端は、前記管壁に固定されることなく、該薄膜の内面と該管壁の外面とが面接触することによって該管壁に保持されていることを特徴とする吸気ダクト。
2. 前記通気領域は、ダクト軸方向に延び、前記ダクト本体の前記管壁に設けられた１つの開口部又は複数の貫通孔の集合によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の吸気ダクト。
3. 前記通気領域のダクト軸方向の位置が、前記吸気ダクト内で発生する気柱共鳴波の腹位置と重なるように設定され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。

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