JP2016065457A - 吸気音低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弾性体で構成された整流ネット部の変形を抑制することのできる吸気音低減装置を提供する。
【解決手段】整流ネット部１２０は、ガスケット部１１０の内側の略半円形の領域であって、かつ空気が流れる方向に見て、スロットルバルブにおける回動軸の中心軸線に対して、このスロットルバルブが開く際にスロットルバルブが離れていく領域側に配置されると共に、整流ネット部１２０が配置される領域の中央に、網目よりも面積の大きな空洞部分１２３が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸気管内に配置され、吸気音を低減させる吸気音低減装置に関する。

吸気管内には、吸気量を制御するためにスロットルバルブが設けられている。ここで、スロットルバルブが急激に開いた際に、異音が発生する問題がある。このような異音が発生することを抑制するために、網目状に設けられた線状部により構成される整流ネットをスロットルバルブの下流側に設けることで、空気の流れを整流させる技術が知られている。また、この整流ネットを、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との間の隙間を封止する環状のガスケットに設ける技術も知られている。一般的に、このような技術においては、整流ネットは金属などの剛性の高い材料により構成され、ガスケットはゴムなどの弾性体により構成される。しかしながら、この場合には、コストが高くなるため、整流ネットも弾性体により構成し、整流ネット部とガスケット部とを一体に備える吸気音低減装置も知られている（特許文献１参照）。

このように、整流ネット部が弾性体により構成される場合には、金属などの剛性の高い材料で構成される場合とは異なり、変形し易い性質を有する。そのため、弾性体製の整流ネット部の場合には、耐久性を高めるために、変形し難い構成とするのが望ましい。ここで、整流ネット部を構成する線状部を太くすることも考えられるが、単に線状部を太くしただけだと、網目が狭くなり、空気の流れを阻害してしまう。空気の流れが阻害されると、流量が低下することにより、エンジンへの必要空気量が確保されずに、燃焼効率を悪化する原因となってしまう。そのため、線状部を太くするだけでは、整流ネット部の変形を抑制する対策として不十分である。

特開２００８−１４２７９号公報

本発明の目的は、弾性体で構成された整流ネット部の変形を抑制することのできる吸気音低減装置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、本発明の吸気音低減装置は、
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との間の隙間を封止する環状のガスケット部と、
該ガスケット部の内側に一体に設けられ、かつ網目状に設けられた線状部により構成され、空気の流れを整流することで吸気音を低減させる整流ネット部と、
を備え、吸気管内においてスロットルバルブの下流側に配置されて吸気音を低減させる弾性体製の吸気音低減装置であって、
前記整流ネット部には、網目よりも面積の大きな空洞部分が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、整流ネット部に設けられる空洞部分においては、整流ネット部は空気
の抵抗を受けないため、空気の流れによって整流ネット部が変形してしまうことを抑制することができる。

ここで、前記整流ネット部の代わりに、前記空洞部分が設けられていない測定用整流ネット部を備える測定用吸気音低減装置を用いた場合であって、
前記スロットルバルブが開いた後に、前記測定用整流ネット部が最も大きく変形した時点で、該測定用整流ネット部を空気が通過する位置で、かつ該測定用整流ネット部が設けられている範囲内で、空気の流量の分布を測定した場合に、
流量が最大になる領域を含む領域に、前記整流ネット部に前記空洞部分が設けられると共に、
前記測定用整流ネット部は、
前記整流ネット部における前記空洞部分にも、該空洞部分以外の領域に形成されている網目と同一のパターンの網目が形成されている構成のみが前記整流ネット部とは異なっているとよい。

これにより、整流ネット部を空気が通過する位置で、かつ整流ネット部が設けられている範囲内で、空気の流量が最大となる領域に網目よりも面積の大きな空洞部分が設けられることになる。従って、空気の流れによって整流ネット部が変形してしまうことを効果的に抑制することができる。

また、本発明の吸気音低減装置は、
内周面が円柱面である吸気管を構成する２つの管のうち一方の管の端面と他方の管の端面との間の隙間を封止する円環形状のガスケット部と、
該ガスケット部の内側に一体に設けられ、かつ網目状に設けられた線状部により構成され、空気の流れを整流することで吸気音を低減させる整流ネット部と、
を備え、前記吸気管内で回動することにより弁の開閉を行うスロットルバルブの下流側に配置されて吸気音を低減させる弾性体製の吸気音低減装置であって、
前記整流ネット部は、前記ガスケット部の内側の略半円形の領域であって、かつ空気が流れる方向に見て、前記スロットルバルブにおける回動軸の中心軸線に対して、該スロットルバルブが開く際に該スロットルバルブが離れていく領域側に配置されると共に、
前記整流ネット部が配置される領域の中央に、網目よりも面積の大きな空洞部分が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、整流ネット部を空気が通過する位置で、かつ整流ネット部が設けられている範囲内で、空気の流量が最大となる領域に網目よりも面積の大きな空洞部分が設けられている。従って、空気の流れによって整流ネット部が変形してしまうことを効果的に抑制することができる。

前記整流ネット部から空気が流れる方向の下流側に向かって伸び、空気の流れを案内する筒状部が設けられており、該筒状部の内側が前記空洞部分であるとよい。

これにより、筒状部によって、空気の流れを案内できるので、空気の整流効果を高めることができる。

以上説明したように、本発明によれば、弾性体で構成された整流ネット部の変形を抑制することができる。

図１は本発明の実施例１に係る吸気音低減装置の平面図である。 図２は本発明の実施例１に係る吸気音低減装置の模式的断面図である。 図３は本発明の実施例１に係る吸気音低減装置の使用時の様子を示す模式的断面図である。 図４は本発明の実施例１に係る整流ネット部とスロットルバルブと吸気管の配置関係図である。 図５は測定用吸気音低減装置の平面図である。 図６は本発明の実施例２に係る吸気音低減装置の平面図である。 図７は本発明の実施例２に係る吸気音低減装置の使用時の様子を示す模式的断面図である。 図８は本発明の実施例３に係る吸気音低減装置の平面図である。

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１）
図１〜図５を参照して、本発明の実施例１に係る吸気音低減装置について説明する。図１は本発明の実施例１に係る吸気音低減装置の平面図である。図２は本発明の実施例１に係る吸気音低減装置の模式的断面図であり、図１中のＸＸ断面図である。図３は本発明の実施例１に係る吸気音低減装置の使用時の様子を示す模式的断面図である。なお、図３中の吸気音低減装置の断面図は、図１中のＸＸ断面図に相当する。図４は本発明の実施例１に係る整流ネット部とスロットルバルブと吸気管の配置関係図である。図５は測定用吸気音低減装置の平面図である。

＜吸気音低減装置の構成＞
本実施例に係る吸気音低減装置１００は、各種ゴム材や樹脂エラストマーなどの弾性体により構成される。そして、この吸気音低減装置１００は、環状のガスケット部１１０と、整流ネット部１２０とから構成される。整流ネット部１２０は、ガスケット部１１０の内側（径方向の内側）に一体に設けられる。なお、金型成形によって、ガスケット部１１０と整流ネット部１２０とを一体に備える吸気音低減装置１００を成形することができる。金型成形に関する技術は公知であるので、その説明は省略する。

そして、ガスケット部１１０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との間の隙間を封止する役割を担っている。また、整流ネット部１２０は、網目状に設けられた線状部により構成され、空気の流れを整流することで吸気音を低減させる役割を担っている。

本実施例に係る吸気音低減装置１００は、吸気管内においてスロットルバルブ４００の下流側（吸気の際において、空気が流れる方向の下流側）に配置される。また、本実施例においては、吸気管を構成するインテークマニホールド２００（一方の管）とスロットルボディ３００（他方の管）との接続部付近に、吸気音低減装置１００が配置される。吸気管は円筒形状であり、その内周面は円柱面となっている。そして、スロットルバルブ４００は、回動軸４１０と、回動軸４１０に固定され、回動軸４１０と共に回動する円板状のバルブ本体４２０とから構成される。このスロットルバルブ４００の回動軸４１０は水平方向に伸びるように設置される。また、このスロットルバルブ４００は、図３中矢印Ｒ方向に回転することで弁が開き、その反対側に回転することで弁が閉じるように構成されている。以上の構成により、スロットルバルブ４００の開き始めの状態においては、吸気管内の上部側の空気の流れＡ１と、下部側の空気の流れＡ２が生じる（図３参照）。これら
の空気の流れＡ１，Ａ２は、吸気管に対して平行ではなく、上部側の空気の流れＡ１は上方から下方に向かって流れていき、下部側の空気の流れＡ２は下方から上方に向かって流れていく。その後、スロットルバルブ４００は、水平状態になるまで開く。スロットルバルブ４００が全開した状態においては、空気は吸気管と略平行に流れる。

上記の通り、本実施例に係る吸気管は円筒形状であるため、ガスケット部１１０は円環形状となっている。このガスケット部１１０は、インテークマニホールド２００の端面の内周に沿って形成された環状の切り欠き２１０とスロットルボディ３００の端面の内周に沿って形成された環状の切り欠き３１０とで形成される環状溝に嵌合されるように配置される。これにより、ガスケット部１１０は、インテークマニホールド２００の端面と、スロットルボディ３００の端面との間に挟み込まれることで、これらの端面間の隙間を封止する機能を発揮する。

また、本実施例においては、図３に示すように、スロットルバルブ４００と整流ネット部１２０との間隔が、スロットルバルブ４００のバルブ本体４２０の長さよりも短い。そのため、スロットルバルブ４００が整流ネット部１２０に突き当たらないように、整流ネット部１２０は、平面形状が円形であるガスケット部１１０の内側のほぼ半分の領域を占めるように設けられている。なお、残りのほぼ半円形の領域は空洞となっている。そして、吸気音低減装置１００が吸気管内に配置された状態においては、整流ネット部１２０が設けられている半円形の領域が上部に配置され、空洞状の半円形の領域が下部に配置される。

この点について、図４を参照して、より具体的に説明する。図４は空気の流れる方向に整流ネット部１２０を見た場合において、整流ネット部１２０とスロットルバルブ４００と吸気管の配置関係を示したものである。なお、図４においては、スロットルバルブ４００により弁が閉じられた状態における各部材の配置関係が示されている。図中、実線４２０Ｌはバルブ本体４２０の外周面に相当し、実線３００Ｌは吸気管の内周面に相当する。また、整流ネット部１２０は点線にて示している。図３及び図４から分かるように、整流ネット部１２０は、ガスケット部１１０の内側の略半円形の領域であって、かつ空気が流れる方向に見て、スロットルバルブ４００における回動軸４１０の中心軸線４１０Ｃに対して、スロットルバルブ４００が開く際にスロットルバルブ４００が離れていく領域側に配置される。これにより、スロットルバルブ４００が全開しても、スロットルバルブ４００が整流ネット部１２０に突き当たることはない。なお、図３においては、スロットルバルブ４００が閉じた状態を実線で示し、開き始めの状態を点線で示している。スロットルバルブ４００が９０°回転することで、完全に弁が開いた状態となる。

ここで、図３に示すように、スロットルバルブ４００が開く際に、スロットルバルブ４００の下端は空気が流れる方向に向かって移動する。そのため、下部側の空気の流れＡ２は、比較的滑らかに流れていくと考えられ、乱流は発生し難いと考えられる。これに対して、スロットルバルブ４００が開く際に、スロットルバルブ４００の上端は空気が流れる方向と逆方向に向かって移動する。そのため、上部側の空気の流れＡ１は、乱流が発生し易いと考えられる。従って、上部側の空気の流れＡ１が異音を発生させる原因となっており、下部側の空気の流れＡ２については、それほど異音を発生させる原因にはなっていないと考えられる。従って、ガスケット部１１０の内側の領域のうち、上部側の略半円形の領域にのみ整流ネット部１２０が設けられる構成を採用しても、十分に吸気音を低減させることができる。

＜整流ネット部の詳細＞
整流ネット部１２０について、より詳細に説明する。本実施例に係る整流ネット部１２０は、平面形状が円形のガスケット部１１０の内側に設けられている。そして、整流ネッ
ト部１２０は、ガスケット部１１０の円の中心から外側に向かって径方向に放射状に伸びる複数の線状部（以下、第１線状部１２１と称する）と、上記円の中心に対して同心円状に周方向に伸びるように設けられる複数の線状部（以下、第２線状部１２２と称する）とから構成される。これら複数の第１線状部１２１と複数の第２線状部１２２とによって、網目が形成される。なお、本実施例においては、隣り合う第１線状部１２１の間の角度がほぼ等しく設定されている。また、隣り合う第２線状部１２２の径方向の間隔がほぼ等しく設定されている。これにより、整流ネット部１２０の網目は、ガスケット部１１０の円の中心付近が細かく、中心から遠ざかるにつれて粗くなっている。

そして、本実施例に係る整流ネット部１２０には、この整流ネット部１２０が配置される領域の中央に、網目よりも面積の大きな空洞部分１２３が設けられている。この空洞部分１２３が設けられる位置について、図５を参照して、より詳細に説明する。図５は測定用吸気音低減装置１００Ｍの平面図である。この測定用吸気音低減装置１００Ｍは、本実施例に係る吸気音低減装置１００において、整流ネット部１２０の代わりに、空洞部分１２３が設けられていない測定用整流ネット部１２０Ｍを備えている。この測定用吸気音低減装置１００Ｍにおいても、環状のガスケット部１１０と、測定用整流ネット部１２０Ｍとから構成される。ガスケット部１１０についての構成は、本実施例に係る吸気音低減装置１００と同一である。また、測定用整流ネット部１２０Ｍにおいても、ガスケット部１１０の円の中心から外側に向かって径方向に放射状に伸びる複数の第１線状部１２１Ｍと、上記円の中心に対して同心円状に周方向に伸びるように設けられる複数の第２線状部１２２Ｍとから構成される。そして、これら複数の第１線状部１２１Ｍと複数の第２線状部１２２Ｍとによって、網目が形成される。この測定用整流ネット部１２０Ｍにおいては、空洞部分は設けられていない。このように、測定用整流ネット部１２０Ｍは、本実施例に係る整流ネット部１２０における空洞部分１２３にも、空洞部分１２３以外の領域に形成されている網目と同一のパターンの網目が形成されている構成のみが整流ネット部１２０とは異なっている。

ここで、本実施例に係る吸気音低減装置１００においては、空気の流れによる整流ネット部１２０の変形を抑制させるべく、空気抵抗を軽減させるために、整流ネット部１２０に空洞部分１２３を設けている。従って、空気抵抗を効果的に軽減させるためには、空気の流量が大きくなる部位に空洞部分１２３を設けるとよい。そこで、上記のように構成される測定用吸気音低減装置１００Ｍを用いて、次のような測定を行った。すなわち、スロットルバルブ４００が開いた後に、測定用整流ネット部Ｍが最も大きく変形した時点で、この測定用整流ネット部Ｍを空気が通過する位置で、かつ測定用整流ネット部Ｍが設けられている範囲内で、空気の流量の分布を測定した。その結果、流量が最大になる領域を含む領域に、空洞部分１２３を設ける構成を採用した。

以上のように構成された整流ネット部１２０は、スロットルバルブ４００が開くと、空気の流れによって、図３中点線で示すように、ガスケット部１１０の円の中心付近が空気の流れる方向の下流側に向かって突き出るように変形する。しかしながら、空洞部分１２３が設けられている領域においては、空気の抵抗を受けることはない。

＜本実施例に係る吸気音低減装置の優れた点＞
本実施例に係る吸気音低減装置１００によれば、整流ネット部１２０に、網目よりも面積の大きな空洞部分１２３が設けられている。そして、この空洞部分１２３においては、整流ネット部１２０は空気の抵抗を受けないため、空気の流れによって整流ネット部１２０が変形してしまうことを抑制することができる。また、本実施例では、整流ネット部１２０を空気が通過する位置で、かつ整流ネット部１２０が設けられている範囲内で、空気の流量が最大となる領域に網目よりも面積の大きな空洞部分１２３が設けられている。従って、空気の流れによって整流ネット部１２０が変形してしまうことを効果的に抑制する
ことができる。以上のように、本実施例に係る吸気音低減装置１００によれば、弾性体で構成された整流ネット部１２０の変形を抑制することができる。これにより、整流ネット部１２０の耐久性を向上させることができる。

（実施例２）
図６及び図７には、本発明の実施例２が示されている。本実施例においては、上記実施例１で示した整流ネット部の構成に対して、整流ネット部から空気が流れる方向の下流側に向かって伸び、空気の流れを案内する筒状部が設けられており、この筒状部の内側が空洞部分である場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図６は本発明の実施例２に係る吸気音低減装置の平面図である。図７は本発明の実施例２に係る吸気音低減装置の使用時の様子を示す模式的断面図である。なお、図７中の吸気音低減装置の断面図は、図６中のＹＹ断面図に相当する。

本実施例に係る吸気音低減装置１００においても、上記実施例１の場合と同様に、各種ゴム材や樹脂エラストマーなどの弾性体により構成される。そして、この吸気音低減装置１００は、環状のガスケット部１１０と、整流ネット部１２０とから構成される。また、本実施例に係る整流ネット部１２０においても、上記実施例１の場合と同様に、ガスケット部１１０の円の中心から外側に向かって径方向に放射状に伸びる複数の第１線状部１２１と、上記円の中心に対して同心円状に周方向に伸びるように設けられる複数の第２線状部１２２とから構成される。また、本実施例に係る整流ネット部１２０においても、上記実施例１の場合と同様に、この整流ネット部１２０が配置される領域の中央に、網目よりも面積の大きな空洞部分１２３が設けられている。また、この空洞部分１２３が設けられる位置の詳細についても、上記実施例１で説明した通りである。

そして、本実施例に係る整流ネット部１２０には、整流ネット部１２０から空気が流れる方向の下流側に向かって伸び、空気の流れを案内する筒状部１２４が設けられている。この筒状部１２４が設けられている点のみが、上記実施例１と異なっている。そして、この筒状部１２４の内側が空洞部分１２３となっている。

以上のように構成された本実施例に係る吸気音低減装置１００においても、上記実施例１の場合と同様の効果を得ることができる。また、本実施例の場合には、筒状部１２４が設けられているので、図７に示すように、スロットルバルブ４００の開き始めの状態における吸気管内の上部側の空気の流れＡ１を案内できるので、空気の整流効果を高めることができる。

（実施例３）
図８には、本発明の実施例３が示されている。本実施例においては、整流ネット部の網目の形状が上記実施例１とは異なる場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図８は本発明の実施例３に係る吸気音低減装置の平面図である。本実施例に係る吸気音低減装置１００においても、上記実施例１の場合と同様に、各種ゴム材や樹脂エラストマーなどの弾性体により構成される。そして、この吸気音低減装置１００は、環状のガスケット部１１０と、整流ネット部１２０Ｘとから構成される。そして、本実施例に係る整流ネット部１２０Ｘの場合には、上記実施例１の場合とは異なり、縦に伸びる線状部１２１Ｘと横に伸びる線状部１２２Ｘとから構成される。このように、網目の形状が上記実施例１とは異なっている。網目の形状以外の構成については、上記実施例１で示した構成と同
一である。従って、本実施例に係る整流ネット部１２０Ｘにおいても、上記実施例１の場合と同様に、この整流ネット部１２０Ｘが配置される領域の中央に、網目よりも面積の大きな空洞部分１２３Ｘが設けられている。この空洞部分１２３Ｘが設けられる位置の詳細についても、上記実施例１で説明した通りである。

以上のように構成された本実施例に係る吸気音低減装置１００においても、上記実施例１の場合と同様の効果を得ることができる。また、本実施例においても、上記実施例２で示したように、整流ネット部１２０Ｘから空気が流れる方向の下流側に向かって伸び、空気の流れを案内する筒状部を設け、この筒状部の内側を空洞部分１２３Ｘとするように構成してもよい。

１００ 吸気音低減装置
１１０ ガスケット部
１２０，１２０Ｘ 整流ネット部
１２１ 第１線状部
１２２ 第２線状部
１２１Ｘ，１２２Ｘ 線状部
１２３，１２３Ｘ 空洞部分
１２４ 筒状部
２００ インテークマニホールド
３００ スロットルボディ
４００ スロットルバルブ
４１０ 回動軸
４１０Ｃ 中心軸線
４２０ バルブ本体

Claims (4)

1. 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との間の隙間を封止する環状のガスケット部と、
   該ガスケット部の内側に一体に設けられ、かつ網目状に設けられた線状部により構成され、空気の流れを整流することで吸気音を低減させる整流ネット部と、
   を備え、吸気管内においてスロットルバルブの下流側に配置されて吸気音を低減させる弾性体製の吸気音低減装置であって、
   前記整流ネット部には、網目よりも面積の大きな空洞部分が設けられていることを特徴とする吸気音低減装置。
2. 前記整流ネット部の代わりに、前記空洞部分が設けられていない測定用整流ネット部を備える測定用吸気音低減装置を用いた場合であって、
   前記スロットルバルブが開いた後に、前記測定用整流ネット部が最も大きく変形した時点で、該測定用整流ネット部を空気が通過する位置で、かつ該測定用整流ネット部が設けられている範囲内で、空気の流量の分布を測定した場合に、
   流量が最大になる領域を含む領域に、前記整流ネット部に前記空洞部分が設けられると共に、
   前記測定用整流ネット部は、
   前記整流ネット部における前記空洞部分にも、該空洞部分以外の領域に形成されている網目と同一のパターンの網目が形成されている構成のみが前記整流ネット部とは異なっていることを特徴とする請求項１に記載の吸気音低減装置。
3. 内周面が円柱面である吸気管を構成する２つの管のうち一方の管の端面と他方の管の端面との間の隙間を封止する円環形状のガスケット部と、
   該ガスケット部の内側に一体に設けられ、かつ網目状に設けられた線状部により構成され、空気の流れを整流することで吸気音を低減させる整流ネット部と、
   を備え、前記吸気管内で回動することにより弁の開閉を行うスロットルバルブの下流側に配置されて吸気音を低減させる弾性体製の吸気音低減装置であって、
   前記整流ネット部は、前記ガスケット部の内側の略半円形の領域であって、かつ空気が流れる方向に見て、前記スロットルバルブにおける回動軸の中心軸線に対して、該スロットルバルブが開く際に該スロットルバルブが離れていく領域側に配置されると共に、
   前記整流ネット部が配置される領域の中央に、網目よりも面積の大きな空洞部分が設けられていることを特徴とする吸気音低減装置。
4. 前記整流ネット部から空気が流れる方向の下流側に向かって伸び、空気の流れを案内する筒状部が設けられており、該筒状部の内側が前記空洞部分であることを特徴とする請求項１，２または３に記載の吸気音低減装置。