JP3588565B2

JP3588565B2 - 車両用吸気ダクト

Info

Publication number: JP3588565B2
Application number: JP09181099A
Authority: JP
Inventors: 等木野; 秀俊石原; 敬博古森; 吉一広瀬; 晃一神永
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP2000282985A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両においてエアークリーナに外気を供給するためにエンジンルーム内に配置される吸気ダクトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のエンジンには吸気ダクトを通して導入されエアークリーナで清浄化された空気が供給される。ここで、吸気ダクトの一端部（空気吸い込み端部）は直接外気に開口しているのに対して、他端部は吸気ダクトに比べて遙かに断面積が大きなエアークリーナに連結されている。そのため、吸気時に発生した騒音が吸気ダクトの壁を通して周辺に透過する問題がある。
この吸気騒音に対して従来から種々の対策が講じられており、吸気ダクトの一部を通気性のある通気部材で形成することは代表例である。
【０００３】
具体的には、図５（ａ）乃至（ｃ）に示すように、吸気ダクト９０を通気性のない非孔質（後えばポリエチレン樹脂）のダクト本体９２と、通気性のある多孔質（例えばポリエチレンテレフテレートの不織布の成形体）のダクト壁９４とで形成する。ダクト壁９４のダクト本体９２への取り付けのために、ダクト本体９２には長手方向中間部の下面にくりぬき孔９２ａ及びその周辺のフランジ９２ｂが形成され、ダクト壁９４の周辺にもフランジ９４ａが形成されている。そして、ダクト壁９４のフランジ９４ａをダクト本体９２のフランジ９２ｂにあてがい、振動溶着により双方のフランジ９２ｂ，９４ａを相互に接合する。
【０００４】
このようにダクト本体９２の一部を通気性のあるダクト壁９４で形成すれば、吸気ダクト９０全体を通気性のない材料で形成した場合に比べて騒音の大きさが低下する。また、吸気ダクト９０の一部をダクト本体９２とは別のダクト壁９４で形成する場合は、取り付け部９２ｂ，９４ａにおいて気密性（シール性）が維持されていることも必要であるが、上記振動溶着によればおおむね所望の気密性を維持することができる。
しかし、ダクト本体９２及びダクト壁９４に形成したフランジ９２ｂ及び９４ａが吸気ダクト９０の長手方向の相当長さに亘って半径方向外向きに出っ張り（出張り量は５から１０ｍｍに達する）、その分吸気ダクト９０の外形寸法が増大して、エンジンルーム内への搭載性を損ねていた。
また、ダクト本体９２及びダクト壁９４のフランジ９２ｂ，９４ａの形状に合わせた溶着治具を準備しなければならず、製造コストが上昇する。
【０００５】
これに対して、特開昭６３−２８５２５７号公報では、図６に示すように、ダクト本体１０２に開口１０４を形成し、多孔質繊維材料から成る中空筒状の被覆部材１０６をダクト本体１０２の内周面または外周面に接合して開口１０４を覆っている。
また、実公平５−１５５６８号公報では、図７に示すように、ダクト本体１１２の一部に共鳴防止用の多数の小孔１１４を形成し、この小孔１１４を覆うように吸音材１１６をダクト本体１１２に被せ、収縮性のあるカバーネット１１８で固定している。
【０００６】
【発明が解決すべき課題】
しかし、特開昭６３−２８５２５７号公報の従来例では、被覆部材１０６はダクト本体１０２に接着剤で貼り付けられているのみなので、接着剤の経年変化により貼り付け性が損なわれて、ダクト本体１０２上での位置がずれる場合がある。これでは所望の吸音効果は得られない。
また、実公平５−１５５６８号公報の従来例では、吸音材１１６はカバーネット１１８の収縮力でダクト本体１１２の表面に保持されているのみなので、ダクト本体１１２の形状（外径が長手方向において変化している場合）やカバーネット１１８の経年変化によって吸音材１１６が長手方向にずれることがある。その結果、ダクト本体１１２上の小孔１１４の一部が露出して通気性が変化し、共鳴周波数がばらつくことになる。
【０００７】
本発明は上記事情を背景にして成されたもので、第１の従来例（図５）における、ダクト壁９４のダクト本体９２への接合のために形成したフランジ９２ｂ，９４ａが吸気ダクト９０の搭載性を損ねるという不具合、及び第２の従来例（図６）または第３の従来例（図７）における、被覆部材１０６又は吸音材１１６がダクト本体１０２、１１２上で位置ずれを生じて吸音効果が変動するという不具合を同時に解決することを目的とする。
即ち、ダクト壁をダクト本体に取り付け、保持する部分が吸気ダクトから出っ張らず搭載性に優れ、一旦ダクト本体に取り付けられたダクト壁の位置ずれが防止されて所望の吸音効果が長期間に亘って維持できる、車両用吸気ダクトを提供することが本発明の目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明においては、車両においてエアークリーナに空気を供給する吸気ダクトを、非孔質材から成り表面に多数の小孔が形成された取り付け部を有する筒状のダクト本体と、熱収縮性繊維を構成要素として有する多孔質材料から成り、それ自体が通気性を持ち、前記ダクト本体の取り付け部に取り付けられて前記多数の小孔を覆っている筒状のダクト壁と、で構成した。ここで、ダクト壁は、熱収縮性繊維の加熱に基づく熱収縮によりダクト本体の取り付け部に取り付けられている。
【０００９】
このように、本発明によれば、ダクト壁のダクト本体への取り付けにダクト壁の熱収縮性を利用したので、ダクト壁には取り付けのためのフランジ、リブなど一切設ける必要がない。一方、ダクト本体には取り付け部、保持部を設けることが必要であるが、これらは一体成形によりダクト本体上に容易に形成できるし、保持部の半径方向の出っ張り量はダクト壁の移動防止が目的であるので、わずかですむ。
その結果、ダクト壁をダクト本体上で保持する保持部がダクト本体から殆ど出っ張らないので吸気ダクトの搭載性が向上し、しかも通気性を持つダクト壁のダクト本体上での位置ずれが防止されているので所望の吸音効果が長期間に亘って維持できる効果が奏される。
【００１０】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を基に説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）に示す第１の実施の形態では、吸気ダクト２５は、非孔質材から成り多数の小孔１２が形成された取り付け部１４を有する筒状のダクト本体１０と、熱収縮性繊維を構成要素として有する多孔質材料から成り、取り付け部１４に取り付けられた筒状のダクト壁２０と、から成る。
詳述すると、図１（ｂ）に示すように筒状のダクト本体（ダクト基材）１０は、ポリプロピレン系又はポリエチレン系の樹脂材料をブロー成形又は射出成形して得た成形体で、左端部１６が外気吸い込み側、右端部１８がエアークリーナ連結側となっている。ダクト本体１０の軸方向中間部の取り付け部１４には多数の小孔（例えば直径６から８ｍｍで、間隔５ｍｍ程度）１２が取り付け部１４を貫通して形成されている。
一方、筒状のダクト壁２０は多孔質材料に横糸（軸方向）繊維体と縦糸（円周方向）繊維体とを編み込んだ多孔質構造を有し、少なくとも縦糸繊維体は熱が加わると一定の収縮率で収縮するポリエチレン系の繊維体を含む。このダクト壁２０は、加熱前は図１（ｂ）に示すように、ダクト本体１０の取り付け部１４を覆う長さを有し、内径は取り付け部１４の外径よりも遙かに大きい。なお、ダクト壁２０の縦糸繊維体及び横糸繊維体には、５０パーセント以上の撥水機能を有するコーテイングを施しておくことが望ましい。
【００１１】
ダクト壁２０のダクト本体１０への取り付けに際しては、ダクト本体１０にダクト壁２０を挿通して取り付け部１４上に位置決めし、この状態でダクト壁２０を加熱する。すると、ダクト壁２０は縦糸繊維体が円周方向において収縮し、その内径が小さくなって収縮力によりダクト本体１０の取り付け部１４上に密着して小孔１２を覆い、その状態に保持される。
【００１２】
こうして完成した吸気ダクト２５の通気性は、ダクト本体１０の取り付け部１４上の小孔１２の大きさ及び個数で決まる開口率と、ダクト壁２０を構成する縦糸繊維体及び横糸繊維体の太さ及び本数で決まる密度とで決定される。よって、これら開口率と密度とを適宜組み合わせて最適の通気性を選択することにより、騒音に対する所望の吸音効果及び空気の漏れに対する気密性が得られる。
しかも、ダクト壁２０はその熱収縮性によりダクト本体１０の取り付け部１４上に保持されているので、軸方向に移動することが防止され、上記吸音効果が長期間に亘って安定して維持される。尚、ダクト本体１０の取り付け部１４に、軸方向中間部が小径又は大径で両側が大径又は小径となるテーパを付ければ、ダクト壁２０の位置ずれを防止する上でさらに望ましい。
【００１３】
つきに、第２乃至第４の実施の形態を説明する。
まず、図２（ａ）及び（ｂ）に示す第２の実施の形態に係る吸気ダクト４０では、ダクト本体３０の多数の小孔３２が形成された取り付け部３４の軸方向両側に、ダクト壁２０の保持部として一対の環状の突条３６が形成されている。
図２（ｂ）において、環状の突条３６の出っ張り量（高さ）及び幅は、ダクト壁２０を取り付け部３４上に保持して軸方向の移動を防止できる程度である。また、双方の環状の突条３６の軸方向間隔はダクト壁２０の長さよりも少し短く、換言すればダクト壁２０の長さは環状の突条３６の間隔よりも少し長くされている。
【００１４】
その結果、ダクト壁２０をダクト本体３０に挿通した状態で加熱すれば、図２（ａ）に示すように、ダクト壁２０は熱収縮してその両側縁２２が環状の突条３６の上に密着し、内周側から保持される。これにより、ダクト本体３０上でのダクト壁２０の軸方向移動がより確実に防止できる。
【００１５】
尚、保持部として上記環状の突条３６に代えて環状の凹所を形成することもできる。この場合、ダクト壁２０の両端部２２は加熱に基づく熱収縮により環状の凹所内に嵌入されることになる。
また、環状の突条３６または凹所は取り付け部３４の中央付近に一本のみ形成しても良い。さらにダクト本体３０とダクト壁２０との間の気密性を上げるために、ダクト本体３０の一本または二本の突条３６とダクト壁２０の両端部２２との間にシール部材を介在させることも可能である。
【００１６】
図３（ａ）乃至（ｃ）に示された第３の形態に係る吸気ダクト６０では、ダクト本体５０の保持部が、小孔５２を有する取り付け部５４の両側に形成された一対の環状の突条５６と、この突条５６に貼り付けられた弾性部材５８とから成る。弾性部材５８はスポンジやゴムから成り、その幅は環状の突条５６の幅より大きく設定することが望ましい。
ダクト壁２０のダクト本体５０への取り付け時には、図３（ｂ）に示すように、環状の突条５６に弾性部材５８を貼り付け、図３（ｃ）に示すようにダクト壁２０をダクト本体５０に挿通した後ダクト壁２０を加熱する。すると、図３（ａ）に示すようにダクト壁２０が熱収縮して取り付け部５４を覆うとともに、両側縁２２が環状の突条５６に嵌合された弾性部材５８に密着して内周側から保持される。
この第３の実施の形態によれば、保持部５６，５８の出っ張り量が第２の実施の形態の保持部３６よりも大きいので、その分ダクト壁２０の保持力が強くなる。
【００１７】
図４（ａ）及び（ｂ）に示した第４の実施の形態に係る吸気ダクト８０では、ダクト本体７０の小孔７２を有する取り付け部７４の両側に取り付けられた熱収縮性の一対の管状部材７６が保持部を形成している。この管状部材７６は図４（ｂ）に示すように、ある程度の幅を有し、その内径は自然状態ではダクト壁２０の外径よりもわずかに大きくされている。
ダクト壁２０のダクト本体７０への取り付け時には、図４（ｂ）に示すように、管状部材７６及びダクト壁２０をダクト本体７０に挿通し、管状部材７６はダクト壁２０の両側縁２２と重なるように設置する。この状態でダクト壁２０及び管状部材７６を加熱すると、ダクト壁２０が熱収縮してダクト本体７０の取り付け部７４に取り付けられるとともに、管状部材７６も熱収縮してダクト壁２０の両側縁２２を外周側から保持してその位置ずれを防止する。
この第４の実施の形態によれば、ダクト本体７０には環状の突条を形成することが不要となるので、その分製造が容易になる。
【００１８】
なお、上記第４の実施の形態の管状部材７６に代えて、ダクト本体７０の取り付け部７４の両側部とダクト壁２０の側縁２２との間に、汎用のホットメルト接着剤を施しておくこともできる。そうすれば、ダクト本体７０やダクト壁２０に環状の突条などを形成したり、別の保持部材を使用することなく、ダクト壁２０の加熱時にこのホットメルト接着剤が溶けて、極めて簡単にダクト壁２０をダクト本体７０上に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示し、（ａ）は吸気ダクトの正面図、（ｂ）はその製造工程を説明する説明図である。
【図２】第２の実施の形態を示し、（ａ）は吸気ダクトの正面図、（ｂ）はその製造工程を説明する説明図である。
【図３】第３の実施の形態を示し、（ａ）は吸気ダクトの正面図、（ｂ）及び（ｃ）はその製造工程を説明する説明図である。
【図４】第４の実施の形態を示し、（ａ）は吸気ダクトの正面図、（ｂ）はその製造工程を説明する説明図である。
【図５】第１の従来例を示し、（ａ）は吸気ダクトの正面図、（ｂ）は（ａ）における５−５断面図、（ｃ）はその製造工程を示す説明図である。
【図６】第２の従来例を示す断面図である。
【図７】第３の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０：ダクト本体１２：小孔
１４：取り付け部２０：ダクト壁
２５：吸気ダクト

Claims

車両においてエアークリーナに空気を供給する吸気ダクトであって、
非孔質材から成り、多数の小孔が形成された取り付け部を有する筒状のダクト本体と、
熱収縮性繊維を構成要素として有する多孔質材料から成り、それ自体が通気性を持ち、熱収縮することにより前記ダクト本体の取り付け部に取り付けられて前記多数の小孔を覆っている筒状のダクト壁と、から成り、
前記ダクト壁は、前記熱収縮性繊維の加熱に基づく熱収縮により前記ダクト本体の取り付け部に取り付けられていることを特徴とする車両用吸気ダクト。
前記ダクト本体には、前記取り付け部に取り付けられた前記ダクト壁を保持する保持部が形成されている請求項１記載の車両用吸気ダクト。
前記保持部は、前記ダクト本体の取り付け部の軸方向両側に前記ダクト本体と一体的に形成され前記ダクト壁の側縁を内周側から保持している環状の突条又は凹所である請求項２記載の車両用吸気ダクト。
前記保持部は、前記ダクト本体の取り付け部の軸方向両側に前記ダクト本体と一体的に形成された環状の突条及び該突条に嵌合された弾性部材から成り、該弾性部材が前記ダクト壁の側縁を内周側から保持している請求項２記載の車両用吸気ダクト。
前記保持部は、前記ダクト本体の取り付け部の軸方向両側に嵌合された熱収縮性の管状部材であり、該管状部材が前記ダクト壁の側縁を外周側から保持している請求項２記載の車両用吸気ダクト。