JP3717723B2 - 吸気ダクト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両エンジンの燃焼室へ外気を導く吸気ダクトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車に対する車外騒音の低減要求が高まってきており、エンジン騒音の中の１つである吸気音もその対象になっている。
斯る吸気音を下げるには、これまで吸気ダクトや吸気ホースにレゾネータと呼ばれる共鳴型消音器を設置する方法が一般に採られてきた。ただ、この方法は、レゾネータ設置のためのスペース確保が必要であって、これが問題視されつつある。近年の傾向でエンジンルームが小さくなってきており、ダクトやレゾネータのスペースが十分に取れなくなっているからである。
【０００３】
上記対策の１つとして、実公平８−９４１４号公報のようにダクト内に消音部を一体に成形する技術が提案されている。
しかし、吸気ダクトには▲１▼低騒音であることと同時に、▲２▼低圧損であることが機能として要求される。当該技術に示されるような形状の考案品では、ダクト内の通風有効断面積を減少させるばかりか、空気の流れを悪くして、空気がダクトを通過する際の圧力損失が大きくなってしまう問題があった。さらに、特定の周波数帯しか消音できず、それ以外は消音できないといった不具合もあった。
【０００４】
こうしたことから、前述の▲１▼低騒音と▲２▼低圧損の要求機能を両立させるものとして、図１０のようなダクト形状品が主に採用されてきた（特開平１１−１１７８１８号等）。該ダクト形状品は、エア取入口９１より下流に向けてダクトの断面積を絞って最狭部９２を形成し、その後、下流にいくにつれ断面積を徐々に拡大し、エア取入口９１と同等の断面積をもつ下流端９３に回復させたものである。絞り形状を形成することによって圧力損失が小さく保たれ、且つ最狭部があるためにエア取入口９１から上流へ放射され難く、騒音を抑える構造になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、図１０ごとくのダクト形状品は、全体の騒音レベルを低減することができるものの、まだ消音の要求水準からは不十分であり、騒音で問題になる虞れがあった。また、該ダクト形状品をブロー成形で製造する場合、バリロス（図１０の斜線域Ｚ）が多く発生してしまう問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するもので、バリロスを少なくして、しかも、従来品に比し、より低騒音，低圧損となる吸気ダクトを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、請求項１に記載の発明の要旨は、エア取入れ口から下流へ向けて空気通路の断面積を絞って、該エア取入れ口寄りで最狭部を形成し、その後、下流にいくにつれ再び空気通路の断面積を徐々に拡大して、平面視で該最狭部のところが最も凹む絞り形状に形成し、且つエア取入れ口と同等の空気通路断面積がある下流端を形成するダクト本体(１)と、該ダクト本体の絞り形状部分の外側に在る凹みスペースを埋めるようにしてここに配設される中空箱状レゾネータ(２)と、該レゾネータの中空部分と前記ダクト本体の空気通路とを導通させる連通部(３)と、該連通部以外の領域でダクトとレゾネータとを連結する連結板 ( ４ ) と、を具備し、これらがブロー成形により一体成形されると共に、上面がなだらかに連続する一様な面で形成され、且つ前記連通部が最狭部より下流側に設けられることを特徴とする吸気ダクトにある。
【０００８】
請求項１の発明のごとく、絞り形状にしたダクト本体の外側にできる凹みスペースにレゾネータを設け、且つ連通部でダクト本体とレゾネータを導通させる吸気ダクトがブロー成形によって造られると、絞り形状部分に発生するバリをレゾネータが吸収してしまうので、バリロスを大幅に減らすことができる。と同時に、このレゾネータが消音器となって吸気音の音を低減させることができる。レゾネータは凹みスペースに収められるので、近年のようにエンジンルームが小さくなる状況下にあっても、レゾネータのスペース確保が容易になる。
エア取入れ口から下流へ向けて空気通路の断面積を絞って、該エア取入れ口寄りで最狭部を形成し、その後、下流にいくにつれ再び空気通路の断面積を徐々に拡大して、平面視で該最狭部のところが最も凹む絞り形状に形成すると、エンジン燃焼室へ導く外気がダクト本体を通過する際の圧力損失を小さくし、且つ最狭部を設けることによってエア取入れ口から上流へ放射し難くし騒音を抑える構造となる。加えて、連通部が最狭部より下流側に設けられることで、消音特性の向上が期待できより好ましくなる。
また、連通部だけでダクト本体とレゾネータとを接続させる吸気ダクトにすると強度的に無理があるが、連通部以外の領域でダクトとレゾネータとを連結する連結板が備わると、該連結板が補強リブの役割を担う。そして、この連結板はブロー成形でダクト本体とレゾネータを造る過程で、按配よく両者間のパリソン部分を押し潰し形成できる。
さらに、吸気ダクトの上面がなだらかに連続する一様な面で形成されると、本吸気ダクトを上から眺めたときには筒状の１本のダクト本体が走っているように見える。吸気ダクトの表面側がきれいで見栄えがよいので、ボンネットを開けた時、エンジン周りが整然とし外観品質が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る吸気ダクトについて詳述する。
（１）実施形態１
図１〜図５は、本発明の吸気ダクトの一形態で、図１はその全体斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ線矢視図、図４は図１の吸気ダクトの縦断面図、図５は別態様の吸気ダクトで、図４に対応する縦断面図を示す。
【００１０】
吸気ダクトは、合成樹脂成形品で、ダクト本体１とレゾネータ２と連通部３と連結板４とを具備する。本実施形態の吸気ダクトは、これらがブロー成形により図１のごとく一体成形で造られる。ダクト本体１の両側で水平外方向に連通部３（或いは連結板４），レゾネータ２が延設される。
【００１１】
ダクト本体１は、ベンチュリ管のごとくダクト途中を狭め、絞り形状してダクト途中の断面積を縮小したものである。縮小されたそのダクト外側に凹みスペース５ができる。図１０と同様、横断面円形の軸対称ダクトになっている。エア取入れ口１３から下流へ向けて空気通路Ｏの断面積をラッパ状に絞って該エア取入れ口１３寄りで最狭部１２を形成し、その後、下流にいくにつれ再び空気通路Ｏの断面積を徐々に拡大し、エア取入れ口１３と同等の空気通路断面積がある下流端１４を形成する。かくして、ダクト本体１は平面視で最狭部１２のところが最も凹む弓なり状のラインをつくる（図４）。本実施形態では、エア取入れ口１３の空気通路Ｏ1より下流端１４の空気通路Ｏ2の孔径の方が若干大きくしてある。
該ダクト本体１は、滑らかな絞り形状を形成することによって、エンジン燃焼室へ導く外気がダクト本体１を通過する際の圧力損失を小さくし、且つ最狭部１２を設けることによってエア取入れ口１３から上流へ放射し難くし騒音を抑える構造となる。最狭部１２のダクト外壁面１１の周域では、エア取入れ口１３や下流端１４よりもダクト中心軸寄りに凹んで、絞り形状部分の外側に凹みスペース５がつくられる。
【００１２】
レゾネータ２は中空箱状体で、ブロー成形において、ダクト本体１を絞り形状とすることに伴うこの部分の余剰パリソンをうまく利用した格好になっている。レゾネータ２は、ダクト本体１の左右に一対設けられ、凹みスペース５をほぼ埋めるようにしてここに配設される。レゾネータ２の縦断面視の形状は、弓なり状のダクト本体１に沿わせた中空弓形で、ダクト本体１の最狭部１２でレゾネータ２が最も膨らむ。レゾネータ２の横断面視の形状は、図２，図３のごとく中空四角形で、ダクト本体１の両脇で連通部３又は連結板４を介してレゾネータ２が水平外方へ張り出す。
前記弓形の弦２２の位置はダクト本体１に係る下流端１４の外径近くまで側方に張り出すが、両レゾネータ２間の幅Ｗがダクト本体１の最大径たる下流端１４の外径内に収まる。従って、本レゾネータ２のある吸気ダクトを車両に取付けても、下流端１４が外径になるダクト本体１のスペースで足り、従来のレゾネータのようにダクト本体１と別個の場所をレゾネータ２が要求するものではない。
【００１３】
連通部３はここでは短管部からなる。該連通部３がダクト本体１の最狭部１２の所でレゾネータ２の中空部分２１とダクト本体１の空気通路Ｏとを導通させている。連通部３の管径，管長や前記レゾネータ２の容量等については、消音させる周波数帯等を鑑み適宜選定される。連通部３の設定部位も適宜選定されるが、最狭部１２より下流側にすると、消音特性の向上が期待できることからより好ましくなる。両レゾネータ２，２の連通部３の管径，管長、さらに設定部位は互いに異にすることができる。
【００１４】
連結板４は板状体で、連通部３以外の領域でダクト本体１とレゾネータ２とを連結している。連通部３だけでダクト本体１とレゾネータ２とを接続させる吸気ダクトにすると、強度的に無理があり、この部分で折れ易くなる。ブロー成形でダクト本体１とレゾネータ２を造る過程で、按配よく両者間のパリソン部分を押し潰し補強リブとしての役割を担う連結板４が形成される。なお、図４は、連結板４の箇所を判り易くするため、この部分のハッチングを省いた縦断面図とする。
【００１５】
図５は、図１の吸気ダクトと異なる別態様品で、図４に対応する縦断面図を示す。同吸気ダクトは、ダクト本体１の絞り形状部分１５をそのままレゾネータ２の弓なり状に膨らむ膨出部２３にしたもので、ダクト本体１の外壁がレゾネータ２を形成する中空箱状体の一部である膨出壁となっている。さらに、ダクト本体１の取入れ口１３の空気通路Ｏ1と下流端１４の空気通路Ｏ2の大きさを同じにし、図５の縦断面図の位置では、レゾネータ２の弓形の弦２２をダクト本体１の取入れ口１３と下流端１４を結ぶ線上に位置させる。そして、連通部３は、短管形成せず、絞り形状部分を形成するダクト本体１（別の見方をすればレゾネータ２の膨出壁）に単に孔を開けたものとする。本発明の連通部３は長さのある管状である必要はなく、膨出壁のごとく隔壁に孔を設けたものであってもよい。
なお、図５の吸気ダクトは、例えば図４の連結板をつくる突出成形型部が薄手のもので、且つこれがスライド可動するブロー成形型を用いてを造る。ブロー成形の型閉じで突出成形型部が連結板相当部を形成した直後に引っ込むと、レゾネータ２の膨出部２３とダクト本体１の絞り形状部分１５が重なり合って一体化し、図５のような吸気ダクトになる。斯る成形法を採った場合は、絞り形状部分１５のところが図５よりもう少し厚みがあるものとなる。
【００１６】
（２）実施形態２
本実施形態は、図６〜図９ごとくの吸気ダクトで、ダクト本体１から連通部３を経て両脇のレゾネータ２へ至るダクト本体上面１６，連通部上面３６，連結板上面４６，レゾネータ上面２６が、凹凸のないなだらかに連続する一様な面で形成される。ダクト本体１，連通部３，連結板４，レゾネータ２の各上面が連続する平面（又は曲面でもよい）で一様に連結した面になる。
ここでは、ブロー成形する際、パリソンを上面方向に押し潰していき、ダクト本体１，連通部３，連結板４，レゾネータ２の上面部分が一枚もののフラットな板状となるよう形成する。すなわち、ダクト本体１，連通部３，連結板４，レゾネータ２を構成するそれぞれの上面（一側壁）がほぼ同一面上に配され、これらが板状のブロー成形樹脂で造られる。従って、下から見ればダクト本体１の両脇にレゾネータ２を抱きかかえた構成が判るが（図８）、本吸気ダクトを上から眺めたときには筒状の１本のダクト本体１が走っているように見える（図９）。なお、図示を省略するが、吸気ダクトの裏面側に補強用リブを一体的に設けてもよい。リブを設けても外観からその存在が判らないからである。
【００１７】
ダクト本体１は横断面形状が中空長方形である（図６）。実施形態１と同様、ダクト本体１を絞り形状して凹みスペース５を形成し、ダクト本体１の両サイドの凹みスペース５を埋めるように中空箱状のレゾネータ２を配設する。図２に対応する図示を省略したが、連通部３たる短管部ではレゾネータ２の中空部分２１とダクト本体１の空気通路Ｏとを導通させる連通部３が設けられる。連通部４以外のレゾネータ２とダクト本体１は連結板４でつないでいる（図７）。さらに、図からも判るようにエア取入れ口１３と下流端１４の大きさを一致させ、またレゾネータ２の外面もエア取入れ口１３，下流端１４の側面に一致させて全体形状をスッキリとさせる。他の構成は実施形態１と同様で、その説明を省く。実施形態１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
上記実施形態ではダクト本体１の両サイドにレゾネータ２を２つ設けるが１つでもよい。また、ダクト本体１を全体が曲った円筒状体にして、その曲率半径の小さい方にだけレゾネータ２を配することができる。また、直線状のダクト本体１の一側のみを絞り形状にして、この絞り形状部分の外側の凹みスペースにレゾネータ２を配することもできる。
【００１８】
（３）効果
このように構成した吸気ダクトは、図１０のダクト形状品と同じく、ダクト本体１を絞り形状としてエア取入れ口１３の下流で最狭部１２を形成するために、騒音がエア取入れ口１３から上流に放射され難く、騒音をある程度抑えることができる。そして、ダクト本体１をラッパ状に絞り、また最狭部１２を過ぎた下流では空気通路Ｏをラッパ状に徐々に拡大した絞り形状としているので、外気をダクト本体１に吸い込んでも流束が安定し圧力損失を低くすることができる。
【００１９】
レゾネータ２はダクト本体１と一体で成形するため、レゾネータ２を別途成形，組付けるよりも低コストとなる。そして、レゾネータ２とダクト本体１を連通部３，連結板４で連結して、これらが一体成形で造られているので、振動に対する接続部のシールに関する問題はなくなり、信頼性は非常に高くなる。レゾネータ２は凹みスペース５に収められ、両レゾネータ２間の幅Ｗがダクト本体１の外径を越えて外にはみ出すことがないので、近年のようにエンジンルームが小さくなる状況下にあっても、レゾネータ２のスペース確保が容易になる。よしんば、両レゾネータ間の幅Ｗがダクト本体１の外径よりはみ出しても若干であり、レゾネータ設置に支障はない。
また、これまでバリとしてロスしていた部分をレゾネータ２へと有効活用できる。バリロスを極小化できる。しかも、金型の大きさを変化させず、成形機もサイズアップさせることなく、従来と同一のもので騒音低減させるレゾネータ付き吸気ダクトを製造できるので極めて有益となる。
レゾネータ２が多少小さくても、前述のごとくダクト本体１が絞りダクトになっており、全体の騒音レベルが抑えられているので、騒音低下に対しては十分な性能を発揮できる。必要スペースが小スペースながら、低騒音を達成したレゾネータ付きの吸気ダクトが出来上がる。
【００２０】
加えて、実施形態２のように吸気ダクトの上面がなだらかに連続する一様な面（平面又は曲面）で形成されると、吸気ダクトの表面側がきれいで見栄えがよいので、ボンネットを開けた時、エンジン周りが整然とし外観品質が向上する。
【００２１】
尚、本発明においては、前記実施形態に示すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。ダクト本体１，レゾネータ２，連通部３，連結板４，凹みスペース５等の形状，大きさ等は用途に合わせて適宜選択できる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のごとく、本発明の吸気ダクトは、ダクト本体を絞り形状にして圧損を小さくし、且つダクト本体を絞り形状にしたことに伴うバリを有効活用しレゾネータを形成することによって低騒音化を実現するなど優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１における吸気ダクトの全体斜視図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線矢視図である。
【図３】 図１のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図４】 図１の吸気ダクトの縦断面図である。
【図５】 図１とは別態様の吸気ダクトで、図４に対応する縦断面図である。
【図６】 実施形態２における吸気ダクトの全体斜視図である。
【図７】 図６のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図８】 図６のＤ矢視図で、吸気ダクトの裏面図ある。
【図９】 図６のＥ矢視図で、吸気ダクトの平面図ある。
【図１０】 従来技術の説明縦断面図である。
【符号の説明】
１ ダクト本体
１１ ダクト外壁
１２ 最狭部
１３ 取入れ口
１４ 下流端
１５ 絞り形状部分
２ レゾネータ
３ 連通部
５ 凹みスペース
１６，２６，３６，４６ 上面（一側面）

Claims (1)

1. エア取入れ口から下流へ向けて空気通路の断面積を絞って、該エア取入れ口寄りで最狭部を形成し、その後、下流にいくにつれ再び空気通路の断面積を徐々に拡大して、平面視で該最狭部のところが最も凹む絞り形状に形成し、且つエア取入れ口と同等の空気通路断面積がある下流端を形成するダクト本体(１)と、該ダクト本体の絞り形状部分の外側に在る凹みスペースを埋めるようにしてここに配設される中空箱状レゾネータ(２)と、該レゾネータの中空部分と前記ダクト本体の空気通路とを導通させる連通部(３)と、該連通部以外の領域でダクトとレゾネータとを連結する連結板 ( ４ ) と、を具備し、これらがブロー成形により一体成形されると共に、上面がなだらかに連続する一様な面で形成され、且つ前記連通部が最狭部より下流側に設けられることを特徴とする吸気ダクト。

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