JP2011012760A

JP2011012760A - ガスケット

Info

Publication number: JP2011012760A
Application number: JP2009157676A
Authority: JP
Inventors: Teruyuki Ito; 輝幸伊藤
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2009-07-02
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2011-01-20

Abstract

【課題】吸気音を効果的に低減させる機能を兼ね備えたガスケットを提供する。
【解決手段】第１管２０の端面と第２管３０の端面に挟み込まれることによって、これらの管同士の隙間を封止する封止部１１を備えたゴム状弾性体製のガスケット１０において、吸気通路の一部を遮るように配されて、吸気音を低減する第１吸気音低減部１２と、第１吸気音低減部１２とは管の伸びる方向の異なる位置に設けられ、かつ吸気通路の一部を遮るように配されて、吸気音を低減する第２吸気音低減部１３と、を備え、管の伸びる方向に見た場合に、第１吸気音低減部１２によって吸気通路の一部が遮られる領域と第２吸気音低減部１３によって吸気通路の一部が遮られる領域とが異なっていることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、吸気管に備えられるガスケットに関するものである。

一般的に、吸気マニホルドなどに設けられている吸気管には、エンジンに吸気を行う際に多量の空気が流れ込む。また、吸気通路内においては、気体の圧力と流量が周期的になる脈動が発生し易い。そのため、吸気通路内において共鳴等が生じ、異音が発生してしまうという問題がある。このような問題を解消するために、従来、例えば吸気マニホルドのスロットルガスケット部に吸気音低減板を設けることによって、吸気音（異音）を低減させる技術が知られている。

図８を参照して、従来例に係る吸気音低減板について説明する。図８は従来例に係る吸気音低減板が吸気管内に取り付けられた状態を示す模式的断面図である。

従来例に係る吸気音低減板１００は、吸気マニホルドのスロットルガスケット部に備えられている。吸気管は２つの管（以下、説明の便宜上、これら２つの管をそれぞれ第１管１２０，第２管１３０と称する）を備え、これら第１管１２０と第２管１３０との結合部分に吸気音低減板１００が挟み込まれるように備えられている。第１管１２０内には、スロットルバルブ１５０が設けられている。また、第１管１２０と第２管１３０によって吸気音低減板１００を挟み込んだ部分から気体が漏れてしまわないように、ガスケット１１０が設けられている。このような構成により、第１管１２０と第２管１３０との間の隙間をガスケット１１０によって封止しつつ、吸気音低減板１００によって吸気音を低減させている。なお、ガスケットと吸気音低減板とを一体化した技術も知られている。

このように構成された従来例においては、吸気通路上に設けた吸気音低減板に複数の貫通孔を設けることで、気体の流れを分散させて、吸気音（異音）の低減を図ったものである。

しかしながら、従来例においては、複数の貫通孔が網目状に設けられており、気体の流れを分散させる効果が必ずしも十分とは言えなかった。そのため、吸気音（異音）の低減効果が必ずしも十分とは言えなかった。

特開２００２−２９５３２２号公報特開２００８−１４２７９号公報

本発明の目的は、吸気音を効果的に低減させる機能を兼ね備えたガスケットを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明のガスケットは、
吸気管を構成する２つの管のうち一方の管の端面と他方の管の端面に挟み込まれること
によって、これらの管同士の隙間を封止する封止部を備えたゴム状弾性体製のガスケットにおいて、
吸気通路の一部を遮るように配されて、吸気音を低減する第１吸気音低減部と、
第１吸気音低減部とは管の伸びる方向の異なる位置に設けられ、かつ吸気通路の一部を遮るように配されて、吸気音を低減する第２吸気音低減部と、
を備え、
前記管の伸びる方向に見た場合に、第１吸気音低減部によって吸気通路の一部が遮られる領域と第２吸気音低減部によって吸気通路の一部が遮られる領域とが異なっていることを特徴とする。

本発明によれば、第１吸気音低減部の部位と第２吸気音低減部の部位で、それぞれ吸気通路を流れる気体の流れる方向が変わり、かつ、これに伴い各部位の付近において気体の流れが乱れる。また、吸気通路を流れる気体の流れに応じて、各吸気音低減部が弾性的に撓み変形する。従って、これらのことが相俟って、吸気通路内を流れる気体の圧力と流量が周期的になってしまうことを効果的に抑制できる。これにより、共鳴の発生を抑制できる。また、吸気音低減部が弾性的に撓むように変形することにより、吸気通路内を流れる気体の圧力と流量の変化自体を抑制できる。

また、前記管の伸びる方向に見た場合に、第１吸気音低減部によって吸気通路の一部が遮られる領域と第２吸気音低減部によって吸気通路の一部が遮られる領域とを合わせると、吸気通路の全領域が遮られるとよい。

こうすることで、吸気通路を流れる流体において、各吸気音低減部で全く遮られない流れが発生してしまうことを抑制でき、より確実に気体の流れを乱れさせることができる。

前記吸気通路における前記管の伸びる方向に垂直な断面は円形であり、前記管の伸びる方向に見た場合に、第１吸気音低減部によって吸気通路の一部が遮られる領域は半円形であり、第２吸気音低減部によって吸気通路の一部が遮られる領域も半円形であり、これらの半円形領域が１８０°ずれた配置構成となっているとよい。

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。

以上説明したように、本発明によれば、吸気音を効果的に低減させることができる。

図１は本発明の実施例に係るガスケットの上面図である。図２は本発明の実施例に係るガスケットの側面図である。図３は本発明の実施例に係るガスケットの正面図である。図４は本発明の実施例に係るガスケットが吸気管内に取り付けられた状態を示す模式的断面図である。図５は本発明の実施例に係るガスケットが吸気管内に取り付けられた状態を示す模式的断面図である。図６は本発明の実施例に係るガスケットの動作説明図である。図７は本発明の実施例に係るガスケットと従来例に係るガスケットの吸気音を比較したグラフである。図８は従来例に係る吸気音低減板が吸気管内に取り付けられた状態を示す模式的断面図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例）
図１〜図７を参照して、本発明の実施例に係るガスケットについて説明する。

＜ガスケット＞
特に、図１〜図５を参照して、本発明の実施例に係るガスケットの構成について説明する。なお、図３に示す正面図は、図２中、右側から見た図に相当する。また、図４に示す断面図は中心軸線を通る断面図であり、図５に示す断面図は中心軸線に垂直な断面図である。ここで、図５は図４におけるＡＡ断面に相当する。

本実施例に係るガスケット１０は、吸気マニホルドなどに設けられている吸気管に備えられるものである。すなわち、本実施例に係るガスケット１０は、吸気管を構成する２つの管（以下、説明の便宜上、これら２つの管をそれぞれ第１管２０，第２管３０と称する）同士の結合部分に備えられる。第１管２０の端部と第２管３０の端部には、それぞれフランジ部２１，３１が設けられている。そして、これらのフランジ部同士が重ね合わせるようにされた状態で、ボルトＢによってフランジ部２１とフランジ部３１が固定されることで、第１管２０と第２管３０は結合される。ここで、第１管２０と第２管３０は、いずれも円筒形状であり、吸気通路における中心軸線に垂直な断面（管の伸びる方向に垂直な断面）は円形である。

ガスケット１０は、このように結合される第１管２０の端面と第２管３０の端面に挟み込まれることによって、これら第１管２０と第２管３０の隙間を封止する。より具体的には、第２管３０のフランジ部３１における内周端縁には環状の切欠３２が設けられている。そして、ガスケット１０は、第１管２０におけるフランジ部２１の端面と、第２管３０におけるフランジ部３１における切欠３２の端面とによって挟み込まれる。このように、ガスケット１０には、これら第１管２０と第２管３０の隙間を封止する環状の封止部１１が設けられている。なお、図３においては、×印で示した部位が封止部１１である。

ガスケット１０は、この封止部１１と、第１吸気音低減部１２と、第２吸気音低減部１３と、封止部１１と第２吸気音低減部１３とを連結する半円筒部１４とを備えている。また、ガスケット１０は、ゴム状弾性体製であり、上記封止部１１，第１吸気音低減部１２、第２吸気音低減部１３、及び半円筒部１４は一体的に備えられている。

ガスケット１０のうち封止部１１を含む部分は、半円形の開口部Ｋ１を有する円板状の部分で構成されている。そして、この円板状の部分のうち、封止部１１と開口部Ｋ１を除く部分が、吸気音を低減する第１吸気音低減部１２である。従って、この第１吸気音低減部１２を管の伸びる方向に見た場合には半円形となっている。つまり、この第１吸気音低減部１２によって、吸気通路の一部が遮られる領域は、管の伸びる方向（気体が流れる方向）に見た場合には半円形である。

そして、この第１吸気音低減部１２よりも気体の流れる方向の下流側に第２吸気音低減部１３が設けられている。この第２吸気音低減部１３を、管の伸びる方向に見た場合にも半円形となっている。つまり、この第２吸気音低減部１３によって、吸気通路の一部が遮られる領域は、管の伸びる方向に見た場合には半円形である。ここで、管の伸びる方向に見た場合に、開口部Ｋ１と第２吸気音低減部１３が重なるように構成されている。

このように、管の伸びる方向に見た場合に、第１吸気音低減部１２によって吸気通路の一部が遮られる領域は半円形であり、第２吸気音低減部１３によって吸気通路の一部が遮られる領域も半円形であり、これらの半円形領域が１８０°ずれた配置構成となっている。これにより、管の伸びる方向に見た場合に、第１吸気音低減部１２によって吸気通路の一部が遮られる領域と第２吸気音低減部１３によって吸気通路の一部が遮られる領域を合わせると、吸気通路の全領域が遮られている。

そして、第２吸気音低減部１３と半円筒部１４によって、吸気通路の一部が形成されている。つまり、上述の開口部Ｋ１から、半円筒部１４内を通って、第２吸気音低減部１３の端部と半円筒部１４の端部との間で形成される開口部Ｋ２から抜けていく吸気通路が形成されている。

＜ガスケットの動作及び機能＞
特に、図６を参照して、本発明の実施例に係るガスケット１０の動作及び機能を説明する。図６中の矢印は気体の流れを示したものである。ガスケット１０よりも上流側から流れてきた気体の一部は第１吸気音低減部１２に当った後に、開口部Ｋ１から半円筒部１４内に流れていく。これにより、この第１吸気音低減部１２や開口部Ｋ１の付近において、気体の流れに乱れが生じる。その後、その殆どが、第２吸気音低減部１３に当った後に開口部Ｋ２を出て、ガスケット１０よりも下流側へと流れていく。これにより、第２吸気音低減部１３や開口部Ｋ２の付近においても、気体の流れに乱れが生じる。なお、ガスケット１０はゴム状弾性体製のため、第１吸気音低減部１２及び第２吸気音低減部１３は、気流によって、図中、１２Ｘ及び１３Ｘに示すように、撓むように変形した状態となる。

＜本実施例の優れた点＞
一般的に、吸気マニホルドに設けられる吸気管内においては、流れる気体の圧力と流量が周期的に変化する脈動が発生しやすい。このような脈動が発生すると、吸気通路内において共鳴が生じてしまいやすい。これに対して、本実施例によれば、上記の通り、第１吸気音低減部１２や開口部Ｋ１の付近、及び第２吸気音低減部１３や開口部Ｋ２の付近において、それぞれ気体の流れに乱れが生じるため、吸気通路内を流れる気体の圧力と流量が周期的に変化することが抑制される。

また、ガスケット１０はゴム状弾性体製であることから、第１吸気音低減部１２及び第２吸気音低減部１３は弾性的に撓み変形自在に構成されている。これにより、これら第１吸気音低減部１２及び第２吸気音低減部１３は、流れる気体の圧力及び流量に応じて変形する。そのため、吸気通路内において、流れる気体の圧力及び流量が変化すると、第１吸気音低減部１２及び第２吸気音低減部１３は前後方向に撓むように変形する。つまり、上流側の気体の圧力と流量が増加するように変化すると、第１吸気音低減部１２及び第２吸気音低減部１３は下流側に向かって撓むように変形し、上流側の気体の圧力が減少するように変化すると、上流側に向かって撓むように変形する。そのため、気体の圧力と流量の変化を妨げるような作用が働く。これにより、気体の圧力と流量の変化自体を抑制できる。また、これに伴って、吸気通路内を流れる気体の圧力と流量が周期的に変化することも抑制される。

このように、本実施例に係るガスケット１０によれば、２つの管同士の隙間を封止するというガスケット本来の機能に加えて、吸気音を効果的に低減させることができる。すなわち、吸気通路を流れる気体の流れを乱すことと、吸気通路を流れる気体の流れに応じて第１吸気音低減部１２及び第２吸気音低減部１３が弾性的に撓み変形することとが相俟って、吸気通路内を流れる気体の圧力と流量が周期的になってしまうことを効果的に抑制できる。これにより、共鳴の発生を抑制できる。また、第１吸気音低減部１２及び第２吸気音低減部１３が弾性的に撓むように変形することにより、吸気通路内を流れる気体の圧力
と流量の変化自体を抑制できる。

図７は、本実施例に係るガスケットを用いた場合と、従来例に係る吸気音低減部材を用いた場合とで、周波数（Ｈｚ）に対する音圧レベルを比較したグラフである。なお、従来例に係る吸気音低減部材としては、特許文献１に示されたような金属メッシュを用いた。

なお、音圧レベルは、吸気マニホルドに設けられる吸気管に本実施例に係るガスケット又は従来例に係る金属メッシュを配置させた状態で、吸気マニホルドのポート部から吸引機で吸気を行いながら、吸気マニホルドの音圧をマイクロフォンによって測定した。

図中、Ｔで示すグラフが従来例の場合を示し、Ｓで示すグラフが本実施例の場合を示している。図から、従来例に係る金属メッシュの場合に比べて、本実施例に係るガスケットの場合の方が、音圧レベルを（周波数に拘わらず）全体的に低下させることができることが分かる。

＜その他＞
上記実施例においては、管の伸びる方向に見た場合に、第１吸気音低減部１２によって吸気通路の一部が遮られる領域を半円形とし、第２吸気音低減部１３によって吸気通路の一部が遮られる領域も半円形とし、かつこれらの半円形領域が１８０°ずれた配置構成となっている場合を示した。しかしながら、各吸気音低減部によって、吸気通路の一部を遮る領域の形状や配置構成はこれに限られるものではない。なお、本実施例では、両者の形状（半円形）及び大きさは同一であり、これらを１８０°ずらしたものであるが、両者の形状及び大きさを同一にする必要もない。

また、上記実施例においては、管の伸びる方向に見た場合に、第１吸気音低減部１２によって吸気通路の一部が遮られる領域と第２吸気音低減部１３によって吸気通路の一部が遮られる領域とを合わせると、吸気通路の全領域が遮られる構成を採用している。これにより、第１吸気音低減部１２よりも下流側に流れた気体の殆どが第２吸気音低減部１３に当るため、気体の流れを効果的に乱すことができる。しかしながら、かかる構成を採用しなくても、気体の流れを乱すことは可能である。従って、管の伸びる方向に見た場合に、両吸気音低減部により遮られる領域を合わせた場合に、必ずしも、吸気通路の全領域が遮られる必要はない。

また、上記実施例においては、管の伸びる方向に見た場合に、第１吸気音低減部１２によって吸気通路の一部が遮られる領域と第２吸気音低減部１３によって吸気通路の一部が遮られる領域とを合わせると、吸気通路の全領域がちょうど（過不足無く）遮られる構成を採用している。しかしながら、管の伸びる方向に見た場合に、第１吸気音低減部１２によって吸気通路の一部が遮られる領域の一部と、第２吸気音低減部１３によって吸気通路の一部が遮られる領域の一部が重なる構成を採用することもできる。ただし、本実施例に係るガスケット１０は、管の長手方向（図２において左右方向）に開く金型によって加硫成形するようにすれば、いわゆるアンダーカットが必要ない。これに対して、上記の通り、遮られる領域の一部が重なる構成を採用した場合には、アンダーカットが必要となる。そのため、上述の本実施例に係るガスケット１０の構成を採用したほうが、成形上有利である。

更に、上記実施例では、管の伸びる方向（気体の流れる方向）の異なる２箇所の位置に吸気音低減部を設ける構成を採用したが、３箇所以上の位置に、それぞれ吸気音低減部を設ける構成を採用してもよい。ただし、この場合には、構成が複雑になり、金型による成形も難しくなる。従って、上述の本実施例に係るガスケット１０の構成を採用したほうが、設計上や成形上有利である。

１０ガスケット
１１封止部
１２第１吸気音低減部
１３第２吸気音低減部
１４半円筒部
２０第１管
２１フランジ部
３０第２管
３１フランジ部
３２切欠
Ｂボルト
Ｋ１，Ｋ２開口部

Claims

吸気管を構成する２つの管のうち一方の管の端面と他方の管の端面に挟み込まれることによって、これらの管同士の隙間を封止する封止部を備えたゴム状弾性体製のガスケットにおいて、
吸気通路の一部を遮るように配されて、吸気音を低減する第１吸気音低減部と、
第１吸気音低減部とは管の伸びる方向の異なる位置に設けられ、かつ吸気通路の一部を遮るように配されて、吸気音を低減する第２吸気音低減部と、
を備え、
前記管の伸びる方向に見た場合に、第１吸気音低減部によって吸気通路の一部が遮られる領域と第２吸気音低減部によって吸気通路の一部が遮られる領域とが異なっていることを特徴とするガスケット。
前記管の伸びる方向に見た場合に、第１吸気音低減部によって吸気通路の一部が遮られる領域と第２吸気音低減部によって吸気通路の一部が遮られる領域とを合わせると、吸気通路の全領域が遮られることを特徴とする請求項１に記載のガスケット。
前記吸気通路における前記管の伸びる方向に垂直な断面は円形であり、前記管の伸びる方向に見た場合に、第１吸気音低減部によって吸気通路の一部が遮られる領域は半円形であり、第２吸気音低減部によって吸気通路の一部が遮られる領域も半円形であり、これらの半円形領域が１８０°ずれた配置構成となっていることを特徴とする請求項１または２に記載のガスケット。