JP2013096270A - 膜式消音機構及び車両用吸気ダクト - Google Patents

Abstract

【課題】設置の手間及び費用を従来より低減可能な膜式消音機構及び車両用吸気ダクトを提供する。
【解決手段】本発明の膜式消音機構２０は、吸気ダクト１０に形成した１対のダクト貫通孔１３，１３に膜部材１５を張って１対の送受波膜２１Ａ，２１Ｂを形成し、それら１対の送受波膜２１Ａ，２１Ｂの中心部の間をシーソー部材２２で連絡した構造になっている。この構造により、一方の送受波膜２１Ａが騒音の音波を受けて所定周期で振動すると、それに従動して他方の送受波膜２１Ｂが半周期分ずれた状態で振動し、一方の送受波膜２１Ａが受けた騒音の音波とは逆位相のキャンセル波が他方の送受波膜２１Ａから送波され、騒音を低減させることができる。しかも、キャンセル波生成用の電気回路を有しないので、従来の防塵、防水及び配線処理を必要とせず、低コストで設置することが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、騒音の音波と略逆位相のキャンセル波を生成して騒音を低減させる膜式消音機構及び膜式消音機構付きの車両用吸気ダクトに関する。

従来、この種の膜式消音機構として、騒音をマイクで検出し、その騒音の音波と略逆位相のキャンセル波を電気回路で生成してスピーカから出力するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−４６１８９号公報（段落［０００８］，図１）

しかしながら、上記した従来の膜式消音機構では、キャンセル波を生成するための電気回路を保護するために、防塵又は防水処理や配線の取り廻し処理等が必要になり、設置に手間と費用がかかるという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、設置の手間及び費用を従来より低減可能な膜式消音機構及び車両用吸気ダクトの提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る膜式消音機構は、ダクト内を伝達する騒音を低減させるための膜式消音機構であって、ダクトのダクト壁を貫通し、横並びに配置された１対の円形貫通孔と、１対の円形貫通孔を塞いだ状態に張られ、音波を受波して振動する１対の送受波膜と、ダクト壁の外面側に配置されて、１対の送受波膜の中心部の間を連絡すると共に、それら１対の送受波膜の中心部の間でダクトに対して回転可能に支持されて、１対の送受波膜の相互間で振動を伝達可能なシーソー部材と、ダクト壁の外面を、１対の送受波膜及びシーソー部材と共に覆う外面カバーと、外面カバーを貫通した通気孔とを備えたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の膜式消音機構において、外面カバーは、直方体の箱形構造をなし、通気孔は、外面カバーのうち１対の送受波膜を四方から囲む４つの側壁に横長に延びたスリットとして設けられたところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載の膜式消音機構において、４つの側壁のスリットは、外面カバーのうち１対の送受波膜と対向する天井壁から同じ距離となる位置に配置されると共に、各側壁の横方向の一端寄り位置から他端寄り位置に亘って連続して延び、外面カバーは、スリット同士の間に残されたコーナー壁で、スリットより天井壁側のカバー蓋体とその反対側のカバー本体とに２分割され、カバー蓋体とカバー本体とを合体状態に保持する合体保持手段を備えたところに特徴を有する。

請求項４の発明に係る車両用吸気ダクトは、車両のエンジンの吸気経路に配置され、中間部に請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の膜式消音機構を備えたところに特徴を有する。

［請求項１及び２の発明］
請求項１の膜式消音機構によれば、後述する実験結果の通り消音効果を得ることができる。その消音メカニズムは、以下の通りであると推測される。即ち、本発明の膜式消音機構は、音波を受波して振動する１対の送受波膜を備えている。ここで、音波は所定周期で圧力が変化する波であるから、送受波膜が騒音の音波を受波すると、その騒音の周波数で送受波膜が内側に膨出した状態と外側に膨出した状態とを交互に繰り返すように振動する。そして、本発明では、１対の送受波膜の間をシーソー部材又は振動伝達部材で連絡したことで、一方の送受波膜が騒音の音波を受けて所定周期で振動すると、それに従動して他方の送受波膜も同じ所定周期で振動しかつ、一方の送受波膜の膨出方向と他方の送受波膜の膨出方向は常に互いに逆向きになる。これにより、一方の送受波膜が受けた騒音の音波とは逆位相のキャンセル波が他方の送受波膜から送波されて、騒音を低減させることができる。しかも、キャンセル波生成用の電気回路を有しないので、従来の防塵、防水及び配線処理を必要とせず、低コストで設置することが可能になる。

また、本発明の膜式消音機構によれば、シーソー部材がダクトの外面側に配置されているので、ダクト内を通過する空気の流体抵抗の影響を受けずに済む。また、シーソー部材及び１対の送受波膜は外面カバーで覆われているので、シーソー部材及び１対の送受波膜と他の部品、工具との当接が防がれ、膜式消音機構及び膜式消音機構を備えたダクトの取り扱いが容易になる。また、実使用状態において、異物によるシーソー部材の動作不良や送受波膜の破損を防止することができる。

さらに、後述する実験によれば、外面カバーの内側を密閉構造にしたものでも消音効果は得られたが、騒音の周波数が比較的低い場合には、外面カバーを貫通した通気孔を設けた方がより高い消音効果が得られることが確認できた。

ここで通気孔は、任意の形状の外面カバーに規則的或いはランダムに複数の小孔を貫通形成することで構成してもよいし、請求項２の発明のように、直方体の箱形構造をなした外面カバーの４つの側壁に横長に延びたスリットとして設けてもよい。

［請求項３の発明］
請求項３の構成によれば、カバー本体とカバー蓋体とを合体保持手段によって合体状態にして外面カバーを構成したときに、カバー本体とカバー蓋体とが四隅で接合してコーナー壁を構成すると共に、それら四隅のコーナー壁以外の部分でカバー本体とカバー蓋体とが離される。これにより、外面カバーの天井壁から同じ距離となる位置でかつ、外面カバーの各側壁の横方向の一端寄り位置から他端寄り位置まで連続して延びた通気孔としてのスリットが、外面カバーの四つの各側壁に形成される。なお、合体保持手段は、例えば、振動溶着であってもよいし、係止爪や接着剤やビスであってもよい。

［請求項４の発明］
請求項４の車両用吸気ダクトは、請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の膜式消音機構を備えているので、車両に設置する際に、従来の防塵、防水及び配線処理を必要とせず、低コストで設置することができる。また、膜式消音機構は外面カバー備えているので車両用吸気ダクトの取り扱いが容易になる。また、実使用状態において、異物（例えば、飛び石）によるシーソー部材の動作不良や送受波膜の破損を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る膜式消音機構付き吸気ダクトの斜視図 膜式消音機構付き吸気ダクトを吹出口側から見た斜視図 膜式消音機構付き吸気ダクトの側面図 膜式消音機構付き吸気ダクトの拡大斜視図 膜式消音機構の分解斜視図 下側のダクト構成体の斜視図 内側規制部材の斜視図 外面カバーのカバー本体を内面側から見た斜視図 カバー本体を外面側から見た斜視図 カバー蓋体の斜視図 （Ａ）シーソー部材の側面図、（Ｂ）シーソー部材の平面図 膜部材の斜視図 ダクト壁及び膜保持プレートの側断面図 本発明の実施品の斜視図 比較実験の結果を示した周波数と低減音量とのグラフ

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１３に基づいて説明する。図１〜図３には、本発明に係る車両用吸気ダクト１０（以下、単に「ダクト１０」という）が示されている。このダクト１０は、一端部の吹出口１０Ｂが車両のエンジン（図示せず）側に接続され、他端部の吸込口１０Ａから取り込んだ車両外の空気をエンジンへと案内する。ここで、ダクト１０は、エンジンからの騒音を伝達する伝達管路にもなるので、その騒音を低減させるために、ダクト１０の中間部には本発明に係る膜式消音機構２０が備えられている。なお、以下に説明するダクト１０の構造は一例であって、これに限定するものではない。

ダクト１０は、例えば、扁平横長の吸込口１０Ａから、丸みを帯びた正方形の吹出口１０Ｂに向かって徐々に流路の断面形状が変化した異形筒状をなしている。また、ダクト１０は、略クランク状に湾曲しており、吸込口１０Ａが吹出口１０Ｂよりも上方に配置されている。さらに、ダクト１０は、上下方向で半割りにされた１対のダクト構成体１１，１２を、例えば溶着によって接合して構成されている。ダクト構成体１１，１２には、溶着に先立って両者を合体状態に保持するための係止構造が備えられている。具体的には、図６に示すように、下側のダクト構成体１２には、上側のダクト構成体１１に向かって突出した複数の係止爪１２Ａ，１２Ａが形成されており、上側のダクト構成体１１には、それら複数の係止爪１２Ａ，１２Ａの矢尻状先端部が係止可能な複数の爪係止スリット（図示せず）が形成されている。

ダクト１０のうち、吸込口１０Ａから吹出口１０Ｂに向かって斜め下方に延びた中間筒部１０Ｃには、本発明に係る膜式消音機構２０が設けられている。詳細には、図６に示すように、中間筒部１０Ｃのうち斜め下方を向いた平坦なダクト壁１０Ｗには、１対のダクト貫通孔１３，１３（本発明の「１対の円形貫通孔」に相当する）が中間筒部１０Ｃの軸方向に並べて設けられている。ダクト貫通孔１３，１３は共に円形をなし、互いに同一の直径となっている。そして、それら１対のダクト貫通孔１３，１３をそれぞれ閉塞するように共通の膜部材１５（図１２参照）が張られて１対の送受波膜２１Ａ，２１Ｂが形成され（図５参照）、それら１対の送受波膜２１Ａ，２１Ｂの中心部の間がシーソー部材２２によって連絡されて膜式消音機構２０の主要部が構成されている。

ダクト壁１０Ｗの外面には、外面カバー３０が取り付けられている。がお面カバー３０は、中間筒部１０Ｃの軸方向に延びた扁平な直方体の箱形構造をなしている。外面カバー３０は、１対の送受波膜２１Ａ，２１Ｂ及びシーソー部材２２を１対の送受波膜２１Ａ，２１Ｂとの対向方向から覆うと共に、１対の送受波膜２１Ａ，２１Ｂ及びシーソー部材２２を四方から囲っている。

また、外面カバー３０は、その高さ方向の中間位置（本実施形態では、天井壁５１寄り位置）で、図８及び図９に示すカバー本体３１と、図１０に示すカバー蓋体５０とに２分割され、これらを合体状態に固定して構成されている。なお、カバー本体３１とカバー蓋体５０は同一の樹脂で構成されている。

図５に示すように、カバー本体３１は、ダクト壁１０Ｗの外面に宛がわれた矩形板状の膜保持プレート３２と、膜保持プレート３２の外縁部から直角に起立した矩形枠状の本体枠壁３６とを有した扁平容器状をなしている。

図８に示すように、膜保持プレート３２には１対のプレート貫通孔３３，３３が形成されている。これらプレート貫通孔３３，３３は共に円形をなしており、ダクト壁１０Ｗに形成された１対のダクト貫通孔１３，１３と同一径かつ同一ピッチで、膜保持プレート３２の長手方向に並べて配置されている。また、図９に示すように、膜保持プレート３２のうち、ダクト壁１０Ｗとの対向面には膜保持プレート３２の外縁部に沿って等間隔に配置された複数（具体的には６つ）の位置決めボス３４，３４・・・が突出形成されている。

ダクト壁１０Ｗと膜保持プレート３２との間には、図１２に示す長方形の膜部材１５が配されており、その膜部材１５のうち、１対のダクト貫通孔１３，１３及び１対のプレート貫通孔３３，３３から露出した部分が１対の送受波膜２１Ａ，２１Ｂ（図５参照）になっている。図１２に示すように、膜部材１５の外縁寄り位置には、膜部材１５の外縁部に沿って等間隔に配置された複数の位置決め孔１５Ａ，１５Ａ・・・が貫通形成されている。これら複数の位置決め孔１５Ａ，１５Ａ，・・・に、膜保持プレート３２に備えた複数の位置決めボス３４，３４・・・を貫通させることで、膜部材１５が膜保持プレート３２に対して位置決めされる。さらに、その状態で、ダクト壁１０Ｗの外面と膜保持プレート３２の外面との間で膜部材１５が挟まれて固定されている。

膜部材１５は、ゴム又は樹脂のシートであって、その材質の具体例としては、例えば、ＥＰＤＭ、ＴＰＵ、ＴＰＯ、ＰＶＣ、ＰＥＴが挙げられる。また、膜部材１５の厚さは、例えば、０．１〜１．０［ｍｍ］程度である。

図５に示すように、膜保持プレート３２の内面からは１対のシーソー支持壁３５，３５が起立している。シーソー支持壁３５，３５は、１対のプレート貫通孔３３，３３で挟まれた中間壁部に設けられており、１対のプレート貫通孔３３，３３の中心軸３３Ｊ，３３Ｊ（図８参照）を含む基準平面（図示せず）を挟んで対向配置されている。また、１対のシーソー支持壁３５，３５の先端部には、それぞれ略Ｕ字形のシャフト支持凹部３５Ｍ，３５Ｍが形成されている。これらシャフト支持凹部３５Ｍ，３５Ｍは、基準平面と直交した回動中心線Ｌ１１上に設けられている。

なお、膜保持プレート３２の内面のうち、１対のプレート貫通孔３３，３３で挟まれた中間壁部には、補強リブ３２Ｒが設けられている。補強リブ３２Ｒは、１対のシーソー支持壁３５，３５を貫通して延びかつ、両端部がコの字状に分岐してそれぞれ本体枠壁３６における１対の長側壁に接続している。

図１１（Ａ）に示すように、シーソー部材２２は、例えば、全体が略コ字形状をなし、前記した基準平面内で延びた連絡部２４と、その連絡部２４の長手方向の両端部から膜部材１５に向かって突出した端部脚部２５，２５と、連絡部２４の中央部の両側面から突出した１対の回動中心シャフト２３，２３（図１１（Ｂ）参照）とを備えている。

各端部脚部２５の先端部からは円形鍔部２５Ｆが側方に張り出しており、その円形鍔部２５Ｆの中心部からは膜係止ピン２５Ｐが突出している。膜係止ピン２５Ｐは、円形鍔部２５Ｆと対向した係止鍔部２５Ｐ１と、係止鍔部２５Ｐ１と円形鍔部２５Ｆとを連結した軸部２５Ｐ２とから構成されている。係止鍔部２５Ｐ１は、円形鍔部２５Ｆより小径な円板状をなしており、円形鍔部２５Ｆとは反対側の先端面がドーム状に膨出した球面となっている。そして、膜部材１５に貫通形成された中心孔１５Ｃ，１５Ｃ（図１２参照）を押し広げながら係止鍔部２５Ｐ１，２５Ｐ１を通過させることで、各中心孔１５Ｃ，１５Ｃに膜係止ピン２５Ｐ，２５Ｐが挿通され、係止鍔部２５Ｐ１と円形鍔部２５Ｆとの間に膜部材１５における送受波膜２１Ａ，２１Ｂの中心部（中心孔１５Ｃ，１５Ｃの周縁部）が挟まれて固定される（図１３参照）。

図１１に示すように、１対の回動中心シャフト２３，２３は、前記した回動中心線Ｌ１１を中心軸とした同心の丸棒状をなしている。そして、１対の回動中心シャフト２３，２３が、１対のシーソー支持壁３５，３５に形成されたシャフト支持凹部３５Ｍ，３５Ｍにそれぞれ受容されている（図５参照）。これにより、シーソー部材２２が回動中心線Ｌ１１を中心にして回動する。

図９に示すように、カバー本体３１の本体枠壁３６は、膜保持プレート３２よりも僅かにダクト壁１０Ｗ側に突出している。また、本体枠壁３６における四方の側壁には、ダクト壁１０Ｗに向かって延びた係止片３７，３７がそれぞれ一つずつ形成されている。また、本体枠壁３６における四隅のコーナー部からは、ダクト壁１０Ｗに向かって突当片３８，３８が突出している。突当片３８，３８は、下端部が平坦面になった突片状をなしている。一方、係止片３７，３７は、突当片３８，３８よりも長く延び、その先端部の外面側には、三角形の係止突起３７Ａが備えられている。そして、ダクト壁１０Ｗの外面に突当片３８，３８の先端面が突き当てられ、ダクト壁１０Ｗに貫通形成された複数の係止スリット１０Ｓに係止片３７，３７が挿入されて、各係止突起３７Ａがダクト壁１０Ｗの内面に係止することでカバー本体３１がダクト壁１０Ｗの外面に固定されている。

図６に示すように、ダクト壁１０Ｗの外面からは、膜保持プレート３２のプレート貫通孔３３，３３に向かって円環状凸部１４，１４が突出しており、それら円環状凸部１４，１４の内側にダクト貫通孔１３，１３が形成されている。これに対し、図９に示すように、膜保持プレート３２におけるダクト壁１０Ｗとの対向面には、１対の円環状凹部３９，３９が形成されており、それら円環状凹部３９，３９の内側にプレート貫通孔３３，３３が形成されている。そして、カバー本体３１がダクト壁１０Ｗの外面に固定されると、円環状凸部１４，１４の稜線部が、円環状凹部３９，３９に突き合わされて、それら円環状凸部１４，１４と円環状凹部３９，３９との間で膜部材１５（１対の送受波膜２１Ａ，２１Ｂの周縁部）が挟持される（図１３参照）。

図６及び図７に示すように、ダクト壁１０Ｗにおけるダクト貫通孔１３，１３の内側には、内側規制部材１６が設けられている。各内側規制部材１６は、例えば、ダクト貫通孔１３の内周面を８等分する位置からダクト貫通孔１３の中心に向かって延びた複数の梁部１６Ｃと、ダクト貫通孔１３と同心円になって梁部１６Ｃ群の先端部の間を連絡した第１環状部１６Ａと、梁部１６Ｃ群の中間部の間を連絡した第２環状部１６Ｂとからなり、全体として格子状（蜘蛛の巣状）をなしている。

内側規制部材１６は、ダクト貫通孔１３，１３の軸方向における中間に位置し、送受波膜２１Ａ，２１Ｂの内面との間に隙間１６Ｓを介して対向している。その隙間１６Ｓは、音に起因した送受波膜２１Ａ，２１Ｂの振動を許容する大きさになっている。即ち、音に起因した送受波膜２１Ａ，２１Ｂの振動では、送受波膜２１Ａ，２１Ｂは内側規制部材１６と接触しないようになっている。これに対し、ダクト１０内の負圧によって送受波膜２１Ａ，２１Ｂがダクト１０の内側に膨出変形したときには、送受波膜２１Ａ，２１Ｂが内側規制部材１６と当接するように前記隙間１６Ｓが設定されている。

内側規制部材１６における第１環状部１６Ａの内径は、図１３に示すように、膜部材１５の中心孔１５Ｃを貫通した係止鍔部２５Ｐ１の外径より大きくなっている。これにより、送受波膜２１Ａ，２１Ｂがダクト１０の内側に膨出変形した場合に、係止鍔部２５Ｐ１と内側規制部材１６との干渉が回避されている。

さらに、内側規制部材１６のうちダクト１０の内側を向いた内向面１６Ｎは、ダクト１０の内面１０Ｎより外側にずれている。即ち、内側規制部材１６が、ダクト１０の内面１０Ｎから内側に突出しないようになっていて、これにより、内側規制部材１６によってダクト１０内における吸気抵抗の増加が抑えられている。

図１０に示すように、外面カバー３０におけるカバー蓋体５０は、矩形板状の天井壁５１と、天井壁５１の外縁部からカバー本体３１の本体枠壁３６に向かって突出した矩形枠状の蓋体枠壁５２とを有している。そして、カバー本体３１とカバー蓋体５０は、例えば、本体枠壁３６と蓋体枠壁５２との接合面同士を溶着（振動溶着）することで接合されている。つまり、外面カバー３０のうち、１対の送受波膜２１Ａ，２１Ｂ及びシーソー部材２２を四方から囲む４つの側壁は、カバー本体３１の本体枠壁３６とカバー蓋体５０の蓋体枠壁５２とから構成されている。

天井壁５１の内面中央部からは、１対の抜止突片５５，５５が起立している。これら抜止突片５５，５５は、カバー本体３１における１対のシーソー支持壁３５，３５と同様に、１対のプレート貫通孔３３，３３の中心軸３３Ｊ，３３Ｊ（図８参照）を含む基準平面（図示せず）を挟んで対向配置されている。そして、これら抜止突片５５，５５が、シャフト支持凹部３５Ｍ，３５Ｍの上面開口を横切った状態で１対のシーソー支持壁３５，３５の先端部に突き当てられており（図示せず）、これにより回動中心シャフト２３，２３がシャフト支持凹部３５Ｍ，３５Ｍに抜け止めされている。

さて、図３及び図４に示すように、上記した外面カバー３０における四方の側壁には、それぞれ通気孔４４，４４が１つずつ形成されている。これら通気孔４４，４４は、４つの各側壁の横方向の一端寄り位置から他端寄り位置に亘って連続して延びた横長のスリットで構成されている。また、各通気孔４４，４４は、天井壁４１からの距離が同じ距離となる位置に設けられている。さらに、本実施形態では、各通気孔４４，４４が天井壁５１寄り位置に設けられ、カバー本体３１とカバー蓋体５０との合体面（分割面）が各通気孔４４，４４を横切っている。

詳細には、カバー本体３１の本体枠壁３６における四隅のコーナー部には、カバー蓋体５０に向かって段付き状に突出した本体側コーナー突片４０，４０が形成されており、隣接した本体側コーナー突片４０，４０で挟まれた中間部分が相対的に凹になって本体側凹部４１，４１が形成されている。本体側コーナー突片４０，４０の各先端面は平坦面でありかつ互いに面一になっている。

これに対し、カバー蓋体５０の蓋体枠壁５２における四隅のコーナー部には、カバー本体３１に向かって段付き状に突出した蓋体側コーナー突片５３，５３が形成されており、隣接した蓋体側コーナー突片５３，５３で挟まれた中間部分が相対的に凹になって蓋体側凹部５４，５４が形成されている。蓋体側コーナー突片５３，５３の各先端面は平坦面でありかつ互いに面一になっている。

カバー本体３１の四隅の本体側コーナー突片４０，４０と、カバー蓋体５０の四隅の蓋体側コーナー突片５３，５３とを突き当ててそれらの先端面同士を溶着し、カバー本体３１とカバー蓋体５０とを固定すると、カバー本体３１の四方の側壁に形成された本体側凹部４１，４１と、カバー蓋体５０の四方の側壁に形成された蓋体側凹部５４，５４とが合併して、外面カバー３０の四方の側壁にそれぞれ１つずつ通気孔４４としての横長のスリットが形成される。また、それらスリット（通気孔４４，４４）同士の間に、本体側コーナー突片４０と蓋体側コーナー突片５３とで構成された本発明に係る４つの「コーナー壁」が残される。つまり、本実施形態の外面カバー３０は、４つの各コーナー壁の中間位置で、カバー本体３１とカバー蓋体５０とに２分割されている。

本実施形態の膜式消音機構２０及びこれを備えたダクト１０の構成に関する説明は以上である。次に、本実施形態の作用効果について説明する。エンジンは、ダクト１０を通して吸気を行って作動する。すると、そのエンジンによる吸気音が騒音となって、ダクト１０内を吸気方向と逆向きに進み、その騒音を、膜式消音機構２０で低減させることができる。その消音メカニズムは、以下の通りである。

即ち、音波は所定周期で圧力が変化する波であるから、一方の送受波膜２１Ａは、騒音の音波を受波すると、その騒音の周波数で内側に膨出した状態と外側に膨出した状態とを交互に繰り返すように振動する。ここで、送受波膜２１Ａ，２１Ｂ同士の間はシーソー部材２２で連絡されているので、一方の送受波膜２１Ａが騒音の音波を受けて所定周期で振動すると、それに従動して他方の送受波膜部２１Ｂも同じ所定周期で振動しかつ、一方の送受波膜２１Ａの膨出方向と他方の送受波膜部２１Ｂの膨出方向は常に互いに逆向きになる。これにより、一方の送受波膜２１Ａが受けた騒音の音波とは逆位相のキャンセル波が他方の送受波膜部２１Ｂから送波され、騒音を低減させることができる。しかも、本実施形態の膜式消音機構２０は、キャンセル波生成用の電気回路を有しないので、従来の防塵、防水及び配線処理を必要とせず、低コストで車両に設置することができる。

また、本実施形態の膜式消音機構２０によれば、ダクト壁１０Ｗの外面を１対の送受波膜２１Ａ，２１Ｂ及びシーソー部材２２と共に覆う外面カバー３０を設けたので、シーソー部材２２及び１対の送受波膜２１Ａ，２１Ｂと他の部品、工具との当接が防がれ、膜式消音機構２０及びこれを備えたダクト１０の取り扱いが容易になる。また、実使用状態において、異物（例えば、飛び石等）によるシーソー部材２２の動作不良や１対の送受波膜２１Ａ，２１Ｂの破損を防止することができる。

ここで、例えば、走行中の車両の前面に例えばビニール袋のような異物が張り付き、ダクト１０の吸引口が覆われると、ダクト１０内の負圧が急激に上昇し、送受波膜２１Ａ，２１Ｂが内側に引かれる。しかしながら、本実施形態の膜式消音機構２０では、送受波膜２１Ａ，２１Ｂの内面に対して内側規制部材１６，１６が対向しているので、ダクト１０内の負圧により撓んだ送受波膜２１Ａ，２１Ｂが内側規制部材１６，１６に当接して、それら送受波膜２１Ａ，２１Ｂの過度変形が防止される。そして、ビニール袋が除去され、ダクト１０内が通常の負圧状態に戻されると、送受波膜２１Ａ，２１Ｂが内側規制部材１６，１６から離間して、騒音に対して振動可能な状態に戻る。これにより、膜式消音機構２０の消音性能の低下が防がれ、耐久性が向上する。また、内側規制部材１６，１６は、送受波膜２１Ａ，２１Ｂに異物（例えば、メンテナンス時の工具等）が衝突することを防ぐので、この点においても膜式消音機構２０の消音性能の低下が防がれ、耐久性が向上する。

さらに、次述する実験により、騒音が低周波の場合には、外面カバー３０の四方の側壁に通気孔４４，４４を設けることで、より高い消音効果が得られることが確認できた。

［実施例］
以下、本発明の実施品１と、本発明の発明特定事項の一部を欠いた比較品１，２，３とを製作して行った消音効果の比較実験結果について述べる。実施品１は、図１４に示すように、上記実施形態と同様のダクト１０における中間筒部１０Ｃに、上記実施形態と同様の膜式消音機構２０を備えた構造をなしている。その膜式消音機構２０における送受波膜２１Ａ，２１Ｂの直径（即ち、ダクト貫通孔１３，１３及びプレート貫通孔３３，３３の直径）は共にφ６０［ｍｍ］で、それら送受波膜２１Ａ，２１Ｂの中心点間の距離は７０［ｍｍ］になっている。また、送受波膜２１Ａ，２１Ｂは、共に膜厚が０．３［ｍｍ］のＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）で構成されている。そして、外面カバー３０に備えた通気孔４４，４４の寸法は、外面カバー３０における１対の長側壁に形成されたものが幅３［ｍｍ］、長さ１３０［ｍｍ］であり、外面カバー３０における１対の短側壁に形成されたものが幅３［ｍｍ］、長さ６０［ｍｍ］となっている。

比較品１は、実施品１から膜式消音機構２０を排除したもの、即ち、単なるダクト１０である。比較品２は、実施品１からカバー蓋体５０を排除した構造をなしている。即ち、比較品２は、シーソー部材２２及び１対の送受波膜２１Ａ，２１Ｂが露出した構造であり、その他の構成に関しては実施品１と同じである。比較品３は、実施品１から通気孔４４，４４を排除した構造をなしている。即ち、比較品３は、外面カバー３０の内側を密閉構造にしたものであり、その他の構成に関しては実施品１と同じである。

（実験方法）
実験方法は、以下の通りである。即ち、図１４に示すように、実施品１におけるダクト１０の始端部の開口（吹出口１０Ｂ）にスピーカー９２を対向配置すると共に、ダクト１０の始端部の開口と終端部の開口（吸込口１０Ａ）に始端マイク９１Ａと終端マイク９１Ｂを配置する。そして、スピーカー９２から出力する音の周波数を５０〜８００［Ｈｚ］の範囲で変更しながら、始端マイク９１Ａ及び終端マイク９１Ｂにて拾音する。そして、周波数毎に始端マイク９１Ａによる拾音量から終端マイク９１Ｂによる拾音量を差し引いた差分音量を求めて図１５に示したグラフｇ１を作成する。また、同様の手順で、実施品１の代わりに比較品１を用いて図１５のグラフｈ１を作成し、比較品２を用いて図１５のグラフｈ２を作成し、比較品３を用いて図１５のグラフｈ３を作成する。

（実験結果）
図１５に示されているように、外面カバー３０の内側を密閉構造にしたもの（比較品３：グラフｈ３）は、膜式消音機構２０を備えないもの（比較品１：グラフｈ１）に比べて、３１０〜４８０［Ｈｚ］の周波数帯で消音効果が得られることが確認できた。また、実施品１（グラフｇ１）及び、実施品１からカバー蓋体５０を排除したもの（比較品２：グラフｈ２）では、ほぼ同じ消音効果を示すことが確認された。即ち、実施品１及び比較品２では、膜式消音機構２０を備えてないもの（比較品１：グラフｈ１）に比べて、８０〜３５０［Ｈｚ］の周波数帯で消音効果を得られることが確認できた。

さらに、実施品１（グラフｇ１）は、８０〜３１０［Ｈｚ］の周波数帯において、外面カバー３０の内側を密閉構造にした比較品３（グラフｈ３）よりも大きな消音効果が得られることが確認できた。即ち、騒音が高周波の場合には外面カバー３０を密閉構造にすることでより高い消音効果が得られ、騒音が低周波の場合には外面カバー３０に通気孔４４，４４を設けることでより高い消音効果が得られることが確認できた。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記実施形態では、ダクト１０に本発明に係る膜式消音機構２０のみが備えられていたが、従来からの公知の膜式消音機構と本発明に係る膜式消音機構とを組み合わせてダクト内に設けてもよい。

（２）前記実施形態では、膜式消音機構２０は車両用吸気ダクト１０に備えられていたが、それ以外のダクトや、ダクト以外の部分に本発明に係る膜式消音機構を設けてもよい。例えば、車両のエンジンルームの内壁に本発明に係る膜式消音機構を設けてもよい。

（３）前記実施形態では、外面カバー３０の四方の側壁に横長スリット状の通気孔４４を設けていたが、外面カバー３０の天井壁５１や四方の側壁に規則的或いはランダムに複数の小孔を貫通形成してそれら複数の小孔群によって通気孔を構成してもよい。また、例えば、外面カバー３０の四方の各側壁を十字格子状にして、矩形状の通気孔をマトリクス状に複数設けた構成にしてもよい。また、外面カバー３０の四方の各側壁を縦縞格子状或いは横縞格子状にして、スリット状の通気孔を互いに平行に複数設けた構成にしてもよい。

（４）前記実施形態では、外面カバー３０のカバー本体３１とカバー蓋体５０との接合を、接合面同士の溶着で行っていたが、熱カシメやビスや係止爪や接着剤等を利用してもよい。また、外面カバー３０とダクト１０との取り付けを係止片３７と係止スリット１０Ｓの係合で行っていたが、ビスや溶着や接着剤等を利用してもよい。

（５）前記実施形態では、外面カバー３０が直方体の箱形構造をなしていたが、外面カバーは、１対の送受波膜２１Ａ，２１Ｂとシーソー部材２２とを覆うことが可能であればよく、例えば、側面視が台形をなした箱形やドーム形、その他、任意の形状に変更することが可能である。

（６）前記実施形態では、通気孔４４，４４が、外面カバー３０の側壁における天井壁５１寄り位置に設けられていたが、外面カバー３０の側壁におけるダクト壁１０Ｗ寄り位置又は、天井壁５１とダクト壁１０Ｗとのほぼ中間位置に設けてもよい。

（７）前記実施形態では、外面カバー３０の四方の各側壁に形成されたスリット状の通気孔４４，４４同士の間に残された４つのコーナー壁の中間位置で、外面カバー３０がカバー本体３１とカバー蓋体５０とに２分割されていたが、コーナー壁の天井壁５１側の端部又はダクト壁１０Ｗ側の端部で２分割されていてもよい。即ち、本体側コーナー突片４０，４０と、蓋体側コーナー突片５３，５３との何れか一方のみを残し、他方を排除した構成としてもよい。

（８）前記実施形態では、外面カバー３０と一体に設けられた膜保持プレート３２にシーソー部材２２が支持されていたが、シーソー部材２２は、ダクトに対して回動できればよく、例えば、カバー蓋体５０に支持されていてもよい。

（９）前記実施形態では、膜保持プレート３２が外面カバー３０のカバー本体３１に一体形成されていたが、膜保持プレート３２と外面カバー３０とを別部品で構成してもよい。

（１０）前記実施形態では、１対の送受波膜２１Ａ，２１Ｂを共通の膜部材１５から構成していたが、別々の膜部材によって構成してもよい。

１０ 車両用吸気ダクト
１０Ｗ ダクト壁
１３ ダクト貫通孔
２０ 膜式消音機構
２１Ａ，２１Ｂ 送受波膜
２２ シーソー部材
３０ 外面カバー
３１ カバー本体
４４ 通気孔
５０ カバー蓋体
５１ 天井壁

Claims (4)

1. ダクト内を伝達する騒音を低減させるための膜式消音機構であって、
   前記ダクトのダクト壁を貫通し、横並びに配置された１対の円形貫通孔と、
   前記１対の円形貫通孔を塞いだ状態に張られ、音波を受波して振動する１対の送受波膜と、
   前記ダクト壁の外面側に配置されて、前記１対の送受波膜の中心部の間を連絡すると共に、それら１対の送受波膜の中心部の間で前記ダクトに対して回転可能に支持されて、前記１対の送受波膜の相互間で振動を伝達可能なシーソー部材と、
   前記ダクト壁の外面を、前記１対の送受波膜及び前記シーソー部材と共に覆う外面カバーと、
   前記外面カバーを貫通した通気孔とを備えたことを特徴とする膜式消音機構。
2. 前記外面カバーは、直方体の箱形構造をなし、
   前記通気孔は、前記外面カバーのうち前記１対の送受波膜を四方から囲む４つの側壁に横長に延びたスリットとして設けられたことを特徴とする請求項１に記載の膜式消音機構。
3. ４つの前記側壁の前記スリットは、前記外面カバーのうち前記１対の送受波膜と対向する天井壁から同じ距離となる位置に配置されると共に、各前記側壁の横方向の一端寄り位置から他端寄り位置に亘って連続して延び、
   前記外面カバーは、前記スリット同士の間に残されたコーナー壁で、前記スリットより前記天井壁側のカバー蓋体とその反対側のカバー本体とに２分割され、
   前記カバー蓋体と前記カバー本体とを合体状態に保持する合体保持手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の膜式消音機構。
4. 車両のエンジンの吸気経路に配置され、中間部に請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の膜式消音機構を備えたことを特徴とする車両用吸気ダクト。