JP3541446B2 - 吸気ホース - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車のエアクリーナとエンジンとの間に配置されるエアクリーナホースなどの吸気ホースに関し、詳しくは消音機能をもつ吸気ホースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの吸入行程で生じる空気の振動が吸気ホース内で共鳴することにより、吸気ホースの吸入口からは吸気音や脈動音と称される騒音が放出される。
この脈動音を防止した吸気ホースとして、本出願に関する先の出願（特願平６−８８４３１号公報）には、互いの端面を間隔をあけることで形成された分断部を有する第１ホース部及び第２ホースからなる主ホースと、該分断部を覆って外周に配置され該主ホースの外径より大きな内径をもつ外側ホースと、該外側ホースの両端部と該第１ホース部及び第２ホース部との間にそれぞれ配置され該外側ホースと該第１ホース部及び第２ホース部をそれぞれ連結する一対のリング部材とからなる吸気ホースが開示されている。
【０００３】
上記吸気ホースは、分断部の外周に外側ホースと一対の該リング部材と主ホースとで形成された筒状密閉空間をもつことにより、第１ホース部側から第２ホース部側へ空気が流れると仮定すると、第１ホース部を流れる空気流の振動が分断部で急激に空間が広がることにより乱れ、第１ホース部内で発生する共鳴音が分断されて脈動音が低減されることを企図したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の吸気ホースは、共鳴音が筒状密閉空間へあまりにも急激に拡散するので、筒状密閉空間を形成する主に外側ホースからの反射音が主ホースの通路に戻り、脈動音の低減が不十分であることが指摘された。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、主ホースの分断部に筒状密閉空間を形成する外側ホースを設けた吸気ホースにおいて、外側ホースの内周面からの反射音を防止することにより、更なる脈動音の低減を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１の発明は、エアクリーナに連結される第１ホース部と、端面が該第１ホース部の端面と離間して配置され吸気源に連結される第２ホース部とよりなり該第１ホース部と該第２ホース部との間に分断部をもつ主ホースと、
該主ホースの該分断部を覆って外周に配置され該主ホースの外径より大きな内径をもつ外側ホースと、
該外側ホースの両端部と該第１ホース部及び第２ホース部との間にそれぞれ配置され該外側ホースと該第１ホース部及び第２ホース部をそれぞれ連結する一対のリング部材と、からなり、
該分断部の外周に該外側ホースと一対の該リング部材と該主ホースとで形成された筒状密閉空間をもつ吸気ホースにおいて、
上記第１ホース部の端部は上記筒状密閉空間側にロート状となっていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、上記第２ホース部の端部が上記外側ホースの内周面に対し退避する方向に絞られていることを特徴とする。
本発明者らの研究によれば、筒状密閉空間の容積を大きくすればするほど騒音防止効果に優れ、また筒状密閉空間の形状により音圧レベルを低減できる音の周波数が異なることが明らかとなっている。したがって筒状密閉空間の形状は、目的に応じて種々選択することができる。
【０００７】
分断部の幅については、吸音特性にほとんど影響を及ぼさないことも明らかとなっている。
【０００８】
【作用】
請求項１の発明の吸気ホースでは、第１ホース部側から第２ホース部側へ空気が流れると仮定すると、第１ホース部を流れる空気流の振動は分断部で急激に空間が広がることにより乱れ、第１ホース部内で発生する共鳴音が分断されて脈動音が低減されると考えられる。
【０００９】
また、第１ホース部のロート状に拡開された端部は、共鳴音をスムーズに筒状密閉空間に導き拡散させ、該筒状密閉空間内に共鳴音を閉じ込める効果がある。従って、単に分断部で急激に空気流を拡張させる消音効果より高い脈動低減作用を果たす。
請求項２の発明の吸気ホースでは、第１ホース部の端部に加え、第２ホース部の端部が主ホースの通路側に絞られているため、筒状密閉空間から反射して放射しようとする共鳴音が、第２ホース部の端部によって更に反射して筒状密閉空間に戻される。請求項１の発明より筒状密閉空間内に共鳴音を閉じ込め消音する効果が高くなる。
【００１０】
【実施例】
以下、実施例により具体的に説明する。
図１に本発明の一実施例の吸気ホースの半部断面で示す全体図を、図２にこの吸気ホースの要部断面図を示す。
この吸気ホースは、自動車エンジンとエアクリーナとを連結するエアクリーナホースであり、エアクリーナと連結される第１ホース部１０と、電子制御燃料噴射装置に連結される第２ホース部１１とからなる主ホース１から主として形成されている。
【００１１】
第１ホース部１０及び第２ホース部１１は、それぞれゴムもしくは樹脂より形成され、変形可能とするためそれぞれ蛇腹部１２，１３が形成されている。そして第１ホース部１０の端部は、ロート状に拡開されたコニカル部１０ａを形成し、該コリカル部１０ａとは間隔Ｘをあけて第２ホース部１１の端部が臨んでいる。この第１ホース部１０のコリカル部１０ａと第２ホース部１１の端部が間隔をあけることにより、分断部２０が形成される。
【００１２】
分断部２０の外周には、分断部２０の両側で第１ホース部１０と第２ホース部１１の端部を覆う外側ホース２が同心的に配置されている。この外側ホース２はゴムもしくは樹脂より形成され、内径は第１ホース部１０及び第２ホース部１１の端部の外径（８５ｍｍ）より２×Ｈｍｍ大きい。
第１ホース部１０と外側ホース２の一端部との間には、外側ホース２と第１ホース１０の間の間隙を充填する厚さＨｍｍの第１リング部材３が介在されている。また第２ホース部１１と外側ホース２の他端部との間には、外側ホース２と第２ホース部１１の間の間隙を充填する厚さＨｍｍの第２リング部材４が介在されている。この第１リング部材３及び第２リング部材４は、それぞれ吸音特性に優れたスポンジ（発泡ＮＢＲ、発泡硬質ウレタン）から形成され、接着剤により第１ホース部１０と第２ホース部１１の外周表面及び外側ホース１内周表面に接着されている。
【００１３】
すなわち、第１ホース部１０、第２ホース部１１、外側ホース２、第１リング部材３及び第２リング部材４の間には、長さＬｍｍで厚さＨｍｍの略筒状の筒状密閉空間５が形成されている。
さて、上記のように構成されたエアクリーナホースにおいて、Ｌ＝１４０ｍｍＨ＝４０とした場合の、吸気口で発生する騒音の音圧レベル（縦軸）を各回転数（横軸）でそれぞれ測定した。図３はその結果を示し、回転数は、全負荷状態で１０００〜６０００ｒｐｍまでスイープさせた。
【００１４】
また、図３には、上記筒状密閉空間５と分断部２０をもたず、第１ホース部１０と第２ホース部１１が連続した一体の主ホースのみからなること以外は実施例と同様のエアクリーナホースで同様に発生する騒音の音圧レベルを測定し、その結果を比較例１として示している。
また、図３には、第１ホース部１０の端部にコリカル部１０ａを設けず、単に第１ホース部と第２ホース部を間隔Ｘを隔て、それ以外は実施例と同様のエアクリーナホースで同様に発生する騒音の音圧レベルを測定し、その結果を比較例２として示している。
【００１５】
図３によれば、第１ホース部１０と第２ホース部１１との間に分断部２０を設け、該分断部の周囲に筒状密閉空間５を設けるにより、第１ホース部１０を流れる空気流の振動が分断部２０で急激に空間が広がり、第１ホース部内で発生する共鳴音が分断されて脈動音が低減されることがわかるが（比較例１と比較例２）、更に第１ホース部１０の端部に筒状密閉空間５側に拡開したコリカル部１０ａを設けることにより、共鳴音がスムーズに筒状密閉空間５に導かれ拡散して、筒状密閉空間５内に共鳴音を閉じ込め、単に分断部で急激に空気流を拡張させる比較例２より高い脈動低減作用をもつことがわかる。
【００１６】
このように本実施例の吸気ホースでは、吸気の通路には何ら対策することなく、共鳴音を消音し、吸気抵抗を増大させることなく、高い脈動低減作用を実現することができる。
なお、コニカル部１０ａの角度α（コニカル部１０ａの長さ方向と通路の軸線とのなす角度）は、０°より大きく９０°未満の範囲で特に限定するものではないが、略４５°を中心に効果のピークがあると考えられる。
【００１７】
また、コニカル部１０ａの長さは、αを大きくした場合は長く、αを大きくした場合は短くするとよい。
請求項２を具体化した他の実施例として、図４に示すように、第２ホース部１１の端部に、主ホース１の通路側に絞られた逆コニカル部１１ａが形成されている。該逆コニカル部１１ａは、第１ホース側のコニカル部１０ａとほぼ平行となるように形成されている。
【００１８】
このような第１ホース側にコニカル部１０ａ、第２ホース側に逆コニカル部１１ａをもつ吸気ホースによれば、逆コニカル部１１ａは、コニカル部１０ａで筒状密閉空間５内に拡散した共鳴音が外側ホース２の内周面で等で反射した場合に、再び反射させて筒状密閉空間５内に戻す作用があり、より筒状密閉空間５内に共鳴音を閉じ込め消音する効果が高くなる。【００１９】
更に他の実施例として、逆コニカル部１１ａだけでも共鳴音を筒状密閉空間５内に共鳴音を閉じ込める効果があるので、第２ホース部１１に逆コニカル部１１ａを設けただけの吸気ホースとすることもできる。
なお、筒状密閉空間５の長さＬと厚さＨは大きいほど音圧レベルが小さくなり、騒音が小さくなっていることがわかっている。つまり筒状密閉空間５の容積は大きい方が好ましい。
【００２０】
またリング部材をスポンジから形成すれば、リング部材による吸音作用も加わり、騒音を一層低減できるとともに、スポンジの柔軟性により全体の剛性を従来と同程度に維持することが可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように請求項１の発明によれば、第１ホース部と第２ホース部を各端部の間隔をあけることによって形成される分断部を設けた主ホースとし、該分断部の外周域に筒状密閉空間を形成し、更に、エアクリーナに接続される第１ホース部の端部をロート状に拡開したものであるから、吸気の通路の抵抗を増大させることなく、筒状密閉空間に拡散して消音された共鳴音を十分に筒状密閉空間内に閉じ込めることができ、より効果的な脈動低減作用を達成する。
【００２２】
請求項２の発明によれば、第１ホース部の端部に加え、第２ホース部の端部が主ホースの通路側に絞られているため、筒状密閉空間から反射して放射しようとする共鳴音を、第２ホース部の端部によって更に反射して筒状密閉空間に戻すことができ、請求項１の発明より共鳴音を閉じ込め消音する効果が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の吸気ホースを半部断面で示す正面図である。
【図２】本発明の一実施例の吸気ホースの要部断面図である。
【図３】エンジンダイナモの回転数と音圧レベルの関係を示し、実施例及び比較例の吸気ホースの騒音測定結果を示すグラフである。
【図４】本発明の他の実施例の吸気ホースの要部断面図である。
【符号の説明】
１は主ホース、２は外側ホース、３は第１リング部材、４は第２リング部材 、５は筒状密閉空間、１０は第１ホース部、１０ａはコニカル部（第１ホース部の端部）、１１は第２ホース部、１１ａは逆コニカル部、２０は分断部である。
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車のエアクリーナとエンジンとの間に配置されるエアクリーナホースなどの吸気ホースに関し、詳しくは消音機能をもつ吸気ホースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの吸入行程で生じる空気の振動が吸気ホース内で共鳴することにより、吸気ホースの吸入口からは吸気音や脈動音と称される騒音が放出される。
この脈動音を防止した吸気ホースとして、本出願に関する先の出願（特願平６−８８４３１号公報）には、互いの端面を間隔をあけることで形成された分断部を有する第１ホース部及び第２ホースからなる主ホースと、該分断部を覆って外周に配置され該主ホースの外径より大きな内径をもつ外側ホースと、該外側ホースの両端部と該第１ホース部及び第２ホース部との間にそれぞれ配置され該外側ホースと該第１ホース部及び第２ホース部をそれぞれ連結する一対のリング部材とからなる吸気ホースが開示されている。
【０００３】
上記吸気ホースは、分断部の外周に外側ホースと一対の該リング部材と主ホースとで形成された筒状密閉空間をもつことにより、第１ホース部側から第２ホース部側へ空気が流れると仮定すると、第１ホース部を流れる空気流の振動が分断部で急激に空間が広がることにより乱れ、第１ホース部内で発生する共鳴音が分断されて脈動音が低減されることを企図したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の吸気ホースは、共鳴音が筒状密閉空間へあまりにも急激に拡散するので、筒状密閉空間を形成する主に外側ホースからの反射音が主ホースの通路に戻り、脈動音の低減が不十分であることが指摘された。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、主ホースの分断部に筒状密閉空間を形成する外側ホースを設けた吸気ホースにおいて、外側ホースの内周面からの反射音を防止することにより、更なる脈動音の低減を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１の発明は、エアクリーナに連結される第１ホース部と、端面が該第１ホース部の端面と離間して配置され吸気源に連結される第２ホース部とよりなり該第１ホース部と該第２ホース部との間に分断部をもつ主ホースと、
該主ホースの該分断部を覆って外周に配置され該主ホースの外径より大きな内径をもつ外側ホースと、
該外側ホースの両端部と該第１ホース部及び第２ホース部との間にそれぞれ配置され該外側ホースと該第１ホース部及び第２ホース部をそれぞれ連結する一対のリング部材と、からなり、
該分断部の外周に該外側ホースと一対の該リング部材と該主ホースとで形成された筒状密閉空間をもつ吸気ホースにおいて、
上記第１ホース部の端部は上記筒状密閉空間側にロート状となっていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、上記第２ホース部の端部が上記外側ホースの内周面に対し退避する方向に絞られていることを特徴とする。
本発明者らの研究によれば、筒状密閉空間の容積を大きくすればするほど騒音防止効果に優れ、また筒状密閉空間の形状により音圧レベルを低減できる音の周波数が異なることが明らかとなっている。したがって筒状密閉空間の形状は、目的に応じて種々選択することができる。
【０００７】
分断部の幅については、吸音特性にほとんど影響を及ぼさないことも明らかとなっている。
【０００８】
【作用】
請求項１の発明の吸気ホースでは、第１ホース部側から第２ホース部側へ空気が流れると仮定すると、第１ホース部を流れる空気流の振動は分断部で急激に空間が広がることにより乱れ、第１ホース部内で発生する共鳴音が分断されて脈動音が低減されると考えられる。
【０００９】
また、第１ホース部のロート状に拡開された端部は、共鳴音をスムーズに筒状密閉空間に導き拡散させ、該筒状密閉空間内に共鳴音を閉じ込める効果がある。従って、単に分断部で急激に空気流を拡張させる消音効果より高い脈動低減作用を果たす。
請求項２の発明の吸気ホースでは、第１ホース部の端部に加え、第２ホース部の端部が主ホースの通路側に絞られているため、筒状密閉空間から反射して放射しようとする共鳴音が、第２ホース部の端部によって更に反射して筒状密閉空間に戻される。請求項１の発明より筒状密閉空間内に共鳴音を閉じ込め消音する効果が高くなる。
【００１０】
【実施例】
以下、実施例により具体的に説明する。
図１に本発明の一実施例の吸気ホースの半部断面で示す全体図を、図２にこの吸気ホースの要部断面図を示す。
この吸気ホースは、自動車エンジンとエアクリーナとを連結するエアクリーナホースであり、エアクリーナと連結される第１ホース部１０と、電子制御燃料噴射装置に連結される第２ホース部１１とからなる主ホース１から主として形成されている。
【００１１】
第１ホース部１０及び第２ホース部１１は、それぞれゴムもしくは樹脂より形成され、変形可能とするためそれぞれ蛇腹部１２，１３が形成されている。そして第１ホース部１０の端部は、ロート状に拡開されたコニカル部１０ａを形成し、該コリカル部１０ａとは間隔Ｘをあけて第２ホース部１１の端部が臨んでいる。この第１ホース部１０のコリカル部１０ａと第２ホース部１１の端部が間隔をあけることにより、分断部２０が形成される。
【００１２】
分断部２０の外周には、分断部２０の両側で第１ホース部１０と第２ホース部１１の端部を覆う外側ホース２が同心的に配置されている。この外側ホース２はゴムもしくは樹脂より形成され、内径は第１ホース部１０及び第２ホース部１１の端部の外径（８５ｍｍ）より２×Ｈｍｍ大きい。
第１ホース部１０と外側ホース２の一端部との間には、外側ホース２と第１ホース１０の間の間隙を充填する厚さＨｍｍの第１リング部材３が介在されている。また第２ホース部１１と外側ホース２の他端部との間には、外側ホース２と第２ホース部１１の間の間隙を充填する厚さＨｍｍの第２リング部材４が介在されている。この第１リング部材３及び第２リング部材４は、それぞれ吸音特性に優れたスポンジ（発泡ＮＢＲ、発泡硬質ウレタン）から形成され、接着剤により第１ホース部１０と第２ホース部１１の外周表面及び外側ホース１内周表面に接着されている。
【００１３】
すなわち、第１ホース部１０、第２ホース部１１、外側ホース２、第１リング部材３及び第２リング部材４の間には、長さＬｍｍで厚さＨｍｍの略筒状の筒状密閉空間５が形成されている。
さて、上記のように構成されたエアクリーナホースにおいて、Ｌ＝１４０ｍｍＨ＝４０とした場合の、吸気口で発生する騒音の音圧レベル（縦軸）を各回転数（横軸）でそれぞれ測定した。図３はその結果を示し、回転数は、全負荷状態で１０００〜６０００ｒｐｍまでスイープさせた。
【００１４】
また、図３には、上記筒状密閉空間５と分断部２０をもたず、第１ホース部１０と第２ホース部１１が連続した一体の主ホースのみからなること以外は実施例と同様のエアクリーナホースで同様に発生する騒音の音圧レベルを測定し、その結果を比較例１として示している。
また、図３には、第１ホース部１０の端部にコリカル部１０ａを設けず、単に第１ホース部と第２ホース部を間隔Ｘを隔て、それ以外は実施例と同様のエアクリーナホースで同様に発生する騒音の音圧レベルを測定し、その結果を比較例２として示している。
【００１５】
図３によれば、第１ホース部１０と第２ホース部１１との間に分断部２０を設け、該分断部の周囲に筒状密閉空間５を設けるにより、第１ホース部１０を流れる空気流の振動が分断部２０で急激に空間が広がり、第１ホース部内で発生する共鳴音が分断されて脈動音が低減されることがわかるが（比較例１と比較例２）、更に第１ホース部１０の端部に筒状密閉空間５側に拡開したコリカル部１０ａを設けることにより、共鳴音がスムーズに筒状密閉空間５に導かれ拡散して、筒状密閉空間５内に共鳴音を閉じ込め、単に分断部で急激に空気流を拡張させる比較例２より高い脈動低減作用をもつことがわかる。
【００１６】
このように本実施例の吸気ホースでは、吸気の通路には何ら対策することなく、共鳴音を消音し、吸気抵抗を増大させることなく、高い脈動低減作用を実現することができる。
なお、コニカル部１０ａの角度α（コニカル部１０ａの長さ方向と通路の軸線とのなす角度）は、０°より大きく９０°未満の範囲で特に限定するものではないが、略４５°を中心に効果のピークがあると考えられる。
【００１７】
また、コニカル部１０ａの長さは、αを大きくした場合は長く、αを大きくした場合は短くするとよい。
請求項２を具体化した他の実施例として、図４に示すように、第２ホース部１１の端部に、主ホース１の通路側に絞られた逆コニカル部１１ａが形成されている。該逆コニカル部１１ａは、第１ホース側のコニカル部１０ａとほぼ平行となるように形成されている。
【００１８】
このような第１ホース側にコニカル部１０ａ、第２ホース側に逆コニカル部１１ａをもつ吸気ホースによれば、逆コニカル部１１ａは、コニカル部１０ａで筒状密閉空間５内に拡散した共鳴音が外側ホース２の内周面で等で反射した場合に、再び反射させて筒状密閉空間５内に戻す作用があり、より筒状密閉空間５内に共鳴音を閉じ込め消音する効果が高くなる。【００１９】
更に他の実施例として、逆コニカル部１１ａだけでも共鳴音を筒状密閉空間５内に共鳴音を閉じ込める効果があるので、第２ホース部１１に逆コニカル部１１ａを設けただけの吸気ホースとすることもできる。
なお、筒状密閉空間５の長さＬと厚さＨは大きいほど音圧レベルが小さくなり、騒音が小さくなっていることがわかっている。つまり筒状密閉空間５の容積は大きい方が好ましい。
【００２０】
またリング部材をスポンジから形成すれば、リング部材による吸音作用も加わり、騒音を一層低減できるとともに、スポンジの柔軟性により全体の剛性を従来と同程度に維持することが可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように請求項１の発明によれば、第１ホース部と第２ホース部を各端部の間隔をあけることによって形成される分断部を設けた主ホースとし、該分断部の外周域に筒状密閉空間を形成し、更に、エアクリーナに接続される第１ホース部の端部をロート状に拡開したものであるから、吸気の通路の抵抗を増大させることなく、筒状密閉空間に拡散して消音された共鳴音を十分に筒状密閉空間内に閉じ込めることができ、より効果的な脈動低減作用を達成する。
【００２２】
請求項２の発明によれば、第１ホース部の端部に加え、第２ホース部の端部が主ホースの通路側に絞られているため、筒状密閉空間から反射して放射しようとする共鳴音を、第２ホース部の端部によって更に反射して筒状密閉空間に戻すことができ、請求項１の発明より共鳴音を閉じ込め消音する効果が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の吸気ホースを半部断面で示す正面図である。
【図２】本発明の一実施例の吸気ホースの要部断面図である。
【図３】エンジンダイナモの回転数と音圧レベルの関係を示し、実施例及び比較例の吸気ホースの騒音測定結果を示すグラフである。
【図４】本発明の他の実施例の吸気ホースの要部断面図である。
【符号の説明】
１は主ホース、２は外側ホース、３は第１リング部材、４は第２リング部材 、５は筒状密閉空間、１０は第１ホース部、１０ａはコニカル部（第１ホース部の端部）、１１は第２ホース部、１１ａは逆コニカル部、２０は分断部である。
Claims (2)
- エアクリーナに連結される第１ホース部と、端面が該第１ホース部の端面と離間して配置され吸気源に連結される第２ホース部とよりなり該第１ホース部と該第２ホース部との間に分断部をもつ主ホースと、
該主ホースの該分断部を覆って外周に配置され該主ホースの外径より大きな内径をもつ外側ホースと、
該外側ホースの両端部と該第１ホース部及び第２ホース部との間にそれぞれ配置され該外側ホースと該第１ホース部及び第２ホース部をそれぞれ連結する一対のリング部材と、からなり、
該分断部の外周に該外側ホースと一対の該リング部材と該主ホースとで形成された筒状密閉空間をもつ吸気ホースにおいて、
上記第１ホース部の端部は上記筒状密閉空間側にロート状となっていることを特徴とする吸気ホース。 - 上記第２ホース部の端部は上記外側ホースの内周面に対し退避する方向に絞られていることを特徴とする請求項１記載の吸気ホース。
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Publications (2)
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| JPH0849611A JPH0849611A (ja) | 1996-02-20 |
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