JP4526724B2 - 車両用のエアホース - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両のエアクリーナケースと、エンジンのスロットルボデーとの間に接続され、エアクリーナを通過した空気をスロットルボデーに送るエアホースの改良構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両のエンジンルームにおけるエンジンには外気導入用の吸気ダクト、及びエアクリーナを介してエンジン側のスロットル部に空気を送るエアホースなどが、順次接続されている。エンジンに導入される空気は導入過程で吸気系部品内の気柱共鳴現象による騒音などの吸気騒音を生ずる。
このため、従来は
（イ）吸気ダクトやエアホースにレゾネーターと呼ばれる消音器を付けたり、（ロ）吸気ダクトのダクト壁の一部分または全部に通気性材料を使用して、
吸気騒音の低減をしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記（イ）において、低周波騒音に対応させようとするとレゾネータの形状が大きくなり、また、広い周波数範囲に対応させようとすると、レゾネータをいくつも取付ける必要があり、エンジンルーム内での設置スペースの問題がある。
そして、前記した（ロ）の場合は、ダクト壁の通気部分から微細なほこりが吸入空気に混入するおそれがあり、通気部の設置は、エアクリーナーより上流（吸気口）側に限られる問題があり、また、吸気ダクトが短い（通気部の面積が小さい）と、騒音低減の効果が少ない。
【０００４】
そこで、本発明者は前記した（イ）（ロ）の問題点を解決せんとして、研究の結果、良好の成果を得て本発明を達成した。
【０００５】
すなわち本発明の課題は、簡単な構造で嵩張らず、かつ吸気騒音を低減し得る車両用エアホースを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するために、請求項１の発明の車両用のエアホースは、車両のエアクリーナケースと、エンジンのスロットルボデーとの間に接続され、エアクリーナケース内のエアフィルタを通過した空気をスロットルボデーのスロットルに送るエアホースであって、ホース壁面の少くとも一部が通気性を有する通気性ホースと、前記通気性ホースの外側に外挿され、前記スロットルボデー側が閉じかつ前記エアクリーナケース内と連通する隙間を保有する非通気性の筒カバーとし、前記通気性ホースが、前記エアクリーナケースの接続口に挿入されて、前記エアクリーナケースと連通し、前記筒カバーが、前記接続口の外面に嵌装されて、前記通気性ホースと前記接続口の間の隙間で前記エアクリーナケースと連通することを特徴とする。
【０００７】
請求項１の車両用のエアホースにおいて、通気性ホースを通過する空気はその一部が、通気性ホースと筒カバー間の隙間に抜けることより、通気性ホース内の気柱共鳴現象が発生しにくい。すなわち、エアホースの吸気騒音が低減される。通気性ホースのホース壁を抜けた空気は、通気性ホースと筒カバー間の隙間に保持されるため、通気性ホース内の大部分の通気（空気）はスロットルボデーのスロットルに導入される。筒カバーは外部の埃や水滴の侵入を防止する。
【０００８】
前記課題を解決するための請求項２の発明の車両用のエアホースは、請求項１において、通気性ホースと筒カバーが通気性ホースの外側に、エアクリーナケース内と連通する隙間を有して一体に形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
請求項２のエアホースにおいては、通気性ホースと筒ホースを一体に形成したため、取扱い易く、エンジンルームに組込み易い。
【００１０】
前記課題を解決するための請求項３の発明の車両用のエアホースは請求項１又は請求項２の発明において、筒カバーが蛇腹構造よりなることを特徴とする。
【００１１】
請求項３のエアホースにおいては、蛇腹構造により、曲げ配置及びエンジンの振動に対処し得る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は車両のエンジンルーム１を示し、エンジンルーム１内には、吸気ダクト２、エアクリーナケース５、エアホース１０、スロットルボデー２０、エンジン２５が配置されていて、空気（外気）は順次それらの内部を通過してエンジン２５へ導入されるようにされている。
なお、図１において２７はラジエータ、２８はバッテリを示す。
【００１３】
前記吸気ダクト２は合成樹脂などの筒体よりなり、一端の開口部２Ａはエンジンルーム１の前部に固定され、他端２Ｂはエアクリーナケース５の側面下部の接続口６Ａに接続され、エアクリーナケース５内のエアフィルタ７に空気を導入可能にされている。
【００１４】
図２に示すように、エアクリーナケース５は上部体５Ａと下部体５Ｂに分割された合成樹脂よりなり、両者を係止部材８にて接合して密閉容器とされている。上部体５Ａにはエアフィルタ７が内部空間Ｓを遮断するように止め部９に挟んで配置されている。
【００１５】
図２、図３に示すように、前記エアホース１０はエアクリーナケース５の上部体５Ａ側面の突出した接続口６Ｂとスロットルボデー２０の接続口２０Ａ間に接続され、エアフィルタ７を通過した空気をスロットルボデー２０内に導入可能である。
【００１６】
エアホース１０はその壁面が通気性の通気性ホース１１と、この外側に隙間１４を有して外挿した非通気性の筒カバー１５とよりなる。通気性ホース１１と筒カバー１５間の隙間１４はスロットルボデー２０側は閉じ、かつエアクリーナケース５側はエアクリーナケース５内と連通するように、エアクリーナケース５及びスロットルボデー２０に取付けられている。
【００１７】
本実施の形態では、通気性ホース１１は、縦糸に綿糸、横糸にナイロン糸とワイヤーを交互に編みこみ、表面にアクリル塗装をして通気度指標をＦ＝３００に調整してあり、筒カバー１５はクロロプレンゴム製で中央部を蛇腹部１６Ａとした非通気性である。図２、図３に示すように、通気性ホース１１と筒カバー１５は、エアクリーナケース５の上部体５Ａ側において、通気性ホース１１がエアクリーナケース５の接続口６Ｂ内に、外周の部分凸部１２を介して挿着され、筒カバー１５は接続口６Ｂの外側突出部６０Ｂに挿着され、外周を止めバンド１３にて締付け保持されている。
【００１８】
他方、スロットルボデー２０側において筒カバー１５はスロットルボデー２０の接続口２０Ａに外挿され、止めバンド２１にて締付け保持され、通気性ホース１１の端部は筒カバー１５内の筒部１６Ｂに密着挿入されている。かくして、通気性ホース１１と筒カバー１５間の隙間１４はスロットルボデー２０側は閉じられ、エアクリーナケース５側は内部空間Ｓと連通状態とされている。
【００１９】
前記通気性ホース１１の材料は織布、不織布、発泡ウレタン、あるいは焼結部材等の通気が可能な材質が適用できる。
通気性材料が軟質材の場合は、空気の流れが確保できる円筒形を保持し得るように、保持手段を設けることが望ましい。
【００２０】
通気性材料の通気度は、吸気系の長さで決まる定在波の周波数や、ホース内を通過する空気量によって決まるが、通常次に定義される通気度指標Ｆにて５０〜８００の範囲とされる。通気度指標が大きくなるほど、エアホース表面から放射される音は増大するが、筒カバー１５の遮音性が十分保たれている範囲では減音の効果は大きくなる。
【００２１】
【数１】

ここで、Ｆ＝通気度指標（１／sec）
γ＝空気の比熱
Ｐａ＝気圧（Ｐａ）
Ｖ＝通気性を有する部分の管の体積（ｍ³）
ΔＰ＝流量ｑｖの空気が通気部を通過するときの圧力降下（Ｐａ）
ｑｖ＝通気部を通過する単位時間あたりの空気量（ｍ³／sec）
【００２２】
筒カバー１５の材質は、従来のエアホースの材料として用いられるＥＰＤＭ、クロロプレンなどの加硫ゴム（ゴム）の他、ポリエステルやオレフィン系の熱可塑性エラストマー（エラストマー）を用いることができる。
【００２３】
スロットルボデー２０内にはスロットル２１が内装されていて、空気量の調節が行なわれる。スロットルボデー２０はエンジン２５の燃焼室に通じている。
【００２４】
しかして、吸気ダクト２の開口部２Ａより導入された空気は吸気ダクト２内を経てエアクリーナケース５に入り、エアフィルタ７を通過し濾過される。次いで濾過された空気はエアクリーナケース５の上部体５Ａより通気性ホース１１内に入り、スロットルボデー２０内に至り、スロットル２１にて調節された空気はエンジン２５の燃焼室に導入される。
【００２５】
通気性ホース１１において通過する空気の一部はその壁面を通過して、通気性ホース１１と筒カバー１５間の隙間１４に抜けるため、吸気ダクト２及びエアクリーナケース５及びエアホース１０（いわゆる吸気系部品３４）における騒音が低減される。通気性ホース１１外周の隙間１４は、一端（スロットルボデー２０側）が閉じ、他端側がエアクリーナケース５内に連通していることより、通気性ホース１１を通過する空気の一部は常に隙間１４に流入させることができ、吸気系部品３４の騒音は低減が保たれる。エアホース１０は通気性ホース１１の外周に隙間１４を有して筒カバー１５を外挿した構造であり、嵩ばらず、エンジンルーム１の限られたスペースに配置がし易い。蛇腹構造の筒カバー１５はエンジンルーム１内における曲げ配置やエンジン２５の振動に支障がない。
【００２６】
次に、本実施形態のエアホース１０を取付けた吸気系部品３４の吸気騒音低減効果を騒音伝達特性として調べ、その結果を図８のグラフＩに示す。
本実施形態の吸気系部品３４の各寸法は次のとおりである。
吸気ダクト２の内径６０mmφ、長さ８００mm、
エアクリーナケース５の内容積５．９Ｌ、
エアホース１０
通気性ホース１１ 内径６５mmφ、長さ３４０mm、
筒カバー１５ 内径７６mmφ、長さ２８０mm、
図８のグラフIIは比較対照の従来エアホースを取付けた吸気系部品（本実施形態と同径、同長のエラストマよりなるホースの場合、図示しない。）である。
【００２７】
なお、この試験は、図７に示す試験用装置３０にて測定した。
すなわち、遮音材と吸音材で密閉可能な無響室３１の隣りに、鉄板及び硬質ボードにて囲った残響室３２を併設し、残響室３２内には音源としてラウドスピーカー３３を２個配置する。一方、吸気ダクト２と、エアフィルタ７を内装したエアクリーナケース５と、エアホース１０を接続した吸気系部品３４を用意し、図７に示すように、配置する。無響室３１の吸気系部品３４はエアホース１０側を無響室３１の壁を貫いて残響室３２に向けて配置する。残響室３２のエアホース１０の口部近くにはマイクロフォンＰ０を支持し、無響室３１の吸気ダクト２の口部近くにはマイクロフォンＰ１を支持し、両ラウドスピーカー３３の各音圧レベルを騒音伝達特性Ｐ１／Ｐ０（ｄＢ）として調べる。
【００２８】
図８に示すように、本実施の形態の吸気系部品３４は従来のそれに較べ低い騒音伝達特性を示した。この吸気系部品３４を車両のエンジンルーム１に装着したところ、従来の吸気系部品より吸気騒音の低減が認められた。
【００２９】
前記したエアホース１０は筒状の通気性ホース１１の外周に、蛇腹部１６Ａを有する非通気性の筒カバー１５を、隙間１４を有して外挿したが、非通気性の筒カバー１８は図９、図１０、図１１に示すエアホース１７のように、蛇腹部を有しないものとし、スロットルボデー２０側が閉じかつエアクリーナケース５側がエアクリーナケース５の内部空間Ｓと連通する構造のものを広く用いることができる。なお、図９、図１０において、１２は隙間１４を確保するための部分凸部、１８Ａは閉じ部である。すなわち、通気性ホース１１と筒カバー１８は両者間にスロットルボデー２０側が閉じかつエアクリーナケース５側がエアクリーナケース５の内部空間Ｓと連通する隙間１４を有する一体構造のものを採用し得る。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、前記した課題が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態のエアホースを配置したエンジンルームの略体平面図である。
【図２】エアホース両端の接続構造を示す一部省略した断面図である。
【図３】エアホースの構造を示す拡大断面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図３のVI−VI線断面図である。
【図７】本実施形態のエアホースの防音性能を測定する試験用装置を示す略体図である。
【図８】エアホースの防音性能測定結果を示すグラフである。
【図９】エアホースの変更例を示す断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ，XI−XI線断面図である。
【図１１】図９のXII−XII線断面図である。
【符号の説明】
１ エンジンルーム
５ エアクリーナケース
７ エアフィルタ
１０，１７ エアホース
１１ 通気性ホース
１２ 部分凸部
１４ 隙間
１５，１８ 筒カバー
１６Ａ 蛇腹部
２０ スロットルボデー

Claims (3)

1. 車両のエアクリーナケースと、エンジンのスロットルボデーとの間に接続され、エアクリーナケース内のエアフィルタを通過した空気をスロットルボデーのスロットルに送るエアホースであって、ホース壁面の少くとも一部が通気性を有する通気性ホースと、前記通気性ホースの外側に外挿され、前記スロットルボデー側が閉じかつ前記エアクリーナケース内と連通する隙間を保有する非通気性の筒カバーとよりなる構造とし、
   前記通気性ホースが、前記エアクリーナケースの接続口に挿入されて、前記エアクリーナケースと連通し、
   前記筒カバーが、前記接続口の外面に嵌装されて、前記通気性ホースと前記接続口の間の隙間で前記エアクリーナケースと連通することを特徴とした車両用のエアホース。
2. 通気性ホースと筒カバーが通気性ホースの外側に、エアクリーナケース内と連通する隙間を有して一体に形成されてなることを特徴とした請求項１に記載の車両用のエアホース。
3. 筒カバーが蛇腹構造よりなることを特徴とした請求項１又は請求項２に記載の車両用のエアホース。

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