JP5204594B2 - レゾネータ - Google Patents

Description

本発明は、流路を流れる気体の脈動圧に起因する騒音を低減するレゾネータに関し、該レゾネータは、例えば、内燃機関の吸気装置に備えられて、吸気騒音を低減する。

内燃機関の吸気装置が、吸気ダクトを流れる吸気の騒音を低減するレゾネータを備え、該レゾネータが、多孔質の吸音材である発泡材から形成された発泡体を有する内側ダクトと、該内側ダクトを囲む外側ダクトとを備えるものは知られている。（例えば、特許文献１参照）
実公平８−９４１６号公報

ところで、レゾネータの内側ダクトが多孔質の吸音材から形成される場合、吸音材での吸音により騒音が低減され、さらにレゾネータでの共鳴により騒音が低減される。しかしながら、吸音材および共鳴により低減される周波数以外の騒音を低減するためには、別のレゾネータを設ける必要が生じて、レゾネータを備えるダクト装置としての吸気装置の大型化や重量増を招来する。
また、内側ダクトが、外側ダクトと、該外側ダクトが接続される別のダクトとにそれぞれ保持されるのでは、レゾネータの組付けに手間がかかる。
さらに、多孔質の吸音材から形成される消音部（例えば、内側ダクト）の剛性が比較的低い場合には、消音部の剛性を高めるために消音部の重量増を招来することなく、内側ダクトが確実に外側ダクトなどのダクトに保持されることが望ましい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜７記載の発明は、多孔質の吸音材から形成される消音部を有するレゾネータにおいて、消音部において膜面振動が生じる振動部による消音により、低減される騒音の周波数の範囲を拡大すること、振動部を有する消音部の所要剛性を確保したうえでのレゾネータの軽量化を図ること、および、上流側ダクトおよび下流側ダクトへの、消音部を有するレゾネータの組付けの容易化を図ること、および外側ダクトに保持される取付部が該消音部に形成されるときにも、音部の軽量化を図りながら消音部を確実に外側ダクトに保持し、かつ振動部による騒音低減効果を維持することを目的とする。請求項２記載の発明は、さらに、外側ダクトの簡単な構造で、消音部が取付部を有するときの、消音部を軽量化しながらの外側ダクトによる取付部の確実な保持と、上流側ダクトおよび下流側ダクトに対するレゾネータの組付けの容易化とを実現することを目的とし、請求項３記載の発明は、さらに、消音部がダクトを形成することで、騒音低減効果の向上を図ることを目的とし、請求項４，５記載の発明は、さらに、消音部における振動部の形成を容易にすることを目的とし、請求項６記載の発明は、振動部を扁平ダクト部に形成することにより、レゾネータを大型化することなく、振動部の形成を容易にすることを目的とし、請求項７記載の発明は、各請求項記載のレゾネータを備える内燃機関の吸気装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、気体が流れる流路を形成する流通ダクトを構成する内側ダクトと、前記内側ダクトを囲む外側ダクトとを備え、前記流路に連通する共鳴室が前記内側ダクトおよび前記外側ダクトにより形成されるレゾネータにおいて、前記流通ダクトは、前記内側ダクトの上流に配置される上流側ダクトと、前記内側ダクトの下流に配置される下流側ダクトとを備え、前記外側ダクトは、前記上流側ダクトが接続される上流端ダクト部と、前記下流側ダクトが接続される下流端ダクト部とを有し、前記内側ダクトは、前記共鳴室に連通する共鳴通路を形成する連通管を有し、前記内側ダクトは、前記外側ダクトの内側に嵌合して前記外側ダクトのみに保持される取付部を有して、前記取付部により前記外側ダクトに保持され、前記内側ダクトは、前記流路および前記共鳴室の壁面となる表面を有すると共に、多孔質の吸音材により形成された消音部を有し、前記消音部の一部は、特定周波数の前記気体の脈動圧により膜面振動を生じる振動部であり、前記取付部は、前記振動部の上流の上流側取付部と、前記振動部の下流の下流側取付部とにより構成されることを特徴とするレゾネータである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のレゾネータにおいて、前記上流端ダクト部は、前記上流側ダクトが接続される上流側接続部と、前記上流側接続部の下流に前記上流側取付部が保持される上流側保持部とを有し、前記下流端ダクト部は、前記下流側ダクトが接続される下流側接続部と、前記下流側接続部の上流に前記下流側取付部が保持される下流側保持部とを有することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１から２のいずれか１項記載のレゾネータにおいて、 前記消音部は、前記内側ダクトの少なくとも一部のダクトを構成する消音ダクトを形成することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載のレゾネータにおぴて、前記振動部は、前記消音ダクトのダクト壁のうちの扁平状ダクト壁であることを特徴とする。
請求項５記載に発明は、請求項１から４のいずれか１項記載のレゾネータにおいて、前記振動部は、前記消音部における薄肉部であることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項記載のレゾネータにおいて、前記内側ダクトは、特定方向に扁平な扁平ダクト部を有し、前記振動部は、前記扁平ダクト部の、前記特定方向で対向する１対の扁平状ダクト壁であることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項記載のレゾネータにおいて、前記気体は吸入空気であり、前記流通ダクトは内燃機関の吸気装置に備えられる吸気ダクトであり、前記流路は、前記吸入空気を前記内燃機関の燃焼室に導く吸気通路であることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、気体の脈動圧に起因する騒音を低減するレゾネータにおいて、レゾネータの内側ダクトは多孔質の吸音材からなる消音部の吸音材による高周波数の騒音の低減、および、共鳴室による共鳴による騒音の低減に加えて、該消音部の一部が気体の脈動圧の特定周波数に共振して膜面振動する振動部により、前記特定周波数の騒音が低減される。また、振動部は消音部の一部であるので、吸音材から形成される消音部の所要剛性の確保が容易であり、振動部を有する消音部を軽量化できる。この結果、１つのレゾネータにより低減される騒音の周波数の範囲を拡大できるので、別のレゾネータを省略できて、該レゾネータを備えるダクト装置の小型化および軽量化が可能になり、さらに、吸音材からなる消音部が振動部を有するレゾネータの軽量化が可能になる。
さらに、レゾネータの外側ダクトは、流通ダクトを構成する上流側ダクトおよび下流側ダクトに接続される一方で、消音部を有する内側ダクトは、外側ダクトに保持される取付部のみで外側ダクトに保持されるので、該取付部により内側ダクトが外側ダクトに保持された状態で、外側ダクトと上流側ダクトおよび下流側ダクトとを接続することで、レゾネータを上流側ダクトおよび下流側ダクトに組み付けることができる。この結果、上流側ダクトまたは下流側ダクトに内側ダクトを取り付ける必要がないので、上流側ダクトおよび下流側ダクトに対して、消音部を有するレゾネータを容易に組付けることができる。
また、多孔質の吸音材により形成された上流側取付部および下流側取付部は、外側ダクトの内側に嵌合して保持されるので、それら取付部が外気に曝されることがなく、したがって該外気による外気圧が上流側取付部および下流側取付部を含む消音部に作用することがない。この結果、消音部を確実に外側ダクトに保持するために、消音部の剛性を高めることによる消音部の重量増が防止されて、消音部を軽量化しながら、消音部を確実に外側ダクトに保持することができ、しかも、気体の流れ方向で上流側取付部および下流側取付部の間に位置する振動部による騒音低減効果が消音部の高剛性化により損なわれることなく、該騒音低減効果を維持することができる。
請求項２記載の事項によれば、外側ダクトにおいて、上流端ダクト部には、吸気の流れ方向に上流側接続部と上流側保持部とが順次形成され、下流端ダクト部には、気体の流れ方向に下流側保持部と下流側接続部とが順次形成されるので、外側ダクトにおいて、気体の流れ方向で、両接続部の間に両保持部が位置し、両取付部の上流および下流に上流側接続部および下流側接続部がそれぞれ位置する。この結果、消音部が上流側取付部および下流側取付部を有するときにも、外側ダクトの簡単な構造で、消音部が外気圧の作用を受けないために、消音部を軽量化しながら、消音部を確実に外側ダクトに保持することができ、かつ両取付部の上流および下流にそれぞれ位置する両接続部により、上流側ダクトおよび下流側ダクトに対する外側ダクトの接続が容易になって、上流側ダクトおよび下流側ダクトに対するレゾネータの組付けが容易になる。
請求項３記載の事項によれば、消音部がダクトを形成することで、吸音材により形成される消音部を大きくできるので、騒音低減効果の向上が向上し、かつ消音部の一部である振動部の形成も容易になり、また振動部により低減される特定周波数の設定の自由度が大きくなる。
請求項４記載の事項によれば、消音ダクトにおいて、比較的剛性が低い扁平状ダクト壁を利用して振動部を容易に形成できる一方、振動部以外の部分での剛性を高くすることができるので、内側ダクトを構成する消音ダクトの剛性を高めることができる。
請求項５記載の事項によれば、薄肉部により振動部が形成されるので、消音部の厚みを変更することにより、消音部に振動部を容易に形成できると共に、消音部において振動部以外の部分の剛性を高めることができる。
請求項６記載の事項によれば、振動部が、内側ダクトの扁平ダクト部に形成されるので、レゾネータを大型化することなく、振動部の形成が容易になり、しかも１対の振動部が形成されるので、振動部による振動低減効果が向上する。
請求項７記載の事項によれば、多孔質の吸音材から形成された消音部が振動部を有するレゾネータにより、前記各請求項記載の効果を奏する内燃機関の吸気装置が得られる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図１０を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明が適用されたレゾネータＲは、車両に使用される４ストローク内燃機関の吸気装置１に備えられる。機械としての内燃機関は、ダクト装置としての吸気装置１が接続される機械本体としての機関本体を備える。吸気装置１は、該機関本体に形成された燃焼室Ｃに、吸入した外気を吸入空気（以下、「吸気」という。）として導く吸気通路（以下、単に「吸気通路」という。）を形成する。

吸気装置１は、吸気を取り入れる取入ダクト２と、取入ダクト２の下流に接続されるレゾネータＲと、レゾネータＲの下流に接続される接続ダクト３と、接続ダクト３の下流に接続されるエアクリーナ４と、エアクリーナ５に接続された清浄化された吸気を燃焼室Ｃに導く接続ダクト５とを備える。接続ダクト５を通った吸気は、内燃機関の動弁装置が機関回転速度に同期して駆動する吸気弁により開閉される吸気ポートを経て燃焼室Ｃに吸入される。

接続ダクト５は、吸気の流量を機関負荷に応じて制御するスロットル弁を備えるスロットルボディと、該スロットル弁により流量制御された吸気を燃焼室Ｃに導く吸気管としての吸気マニホルドとから構成することができる。
なお、下流および上流は、気体としての吸気の流れに関してのものである。

図１〜図５を参照すると、吸気通路に連通する共鳴室11を形成するレゾネータＲは、吸気通路の一部である吸気通路部分６を形成する内側ダクト20と、内側ダクト20を囲む外側ダクト30と、吸気通路部分６と共鳴室11とを連通させる共鳴通路12を形成する連通管40とを備える。連通管40は、該連通管40と内側ダクト20とを連結する連結部であるリブ41により補強された状態で、内側ダクト20に支持される。
そして、外側ダクト30が内側ダクト20の全体および連通管40の全体を囲んでいることにより、内側ダクト20および連通管40は吸気装置１の外部に露出することがない。また、内側ダクト20、外側ダクト30および連通管40は、それぞれ、全体にほぼ均一の厚みを有するダクトまたは管であり、この実施形態では、両ダクト20，30の厚みｔｉ，ｔｏ（図１０参照）および連通管40の厚みは等しい。

共鳴室11は、内側ダクト20および外側ダクト30により形成され、連通管40は内側ダクト20に設けられる。そして、共鳴通路12および共鳴室11は、レゾネータＲの共鳴空間10を形成する。
内側ダクト20に設けられる共鳴通路12は、内側ダクト20とは別個の部材である連通管40が内側ダクト20に取り付けられて形成されている。

内側ダクト20は、外側ダクト30の一部である後述するダクト部30ａ，30ｂ、取入ダクト２、エアクリーナ５および両接続ダクト３，５と共に、流通ダクトとしての吸気ダクトを構成し、該吸気ダクトにより、気体としての吸気が流れる流路としての吸気通路が形成される。
それゆえ、前記吸気ダクトは、レゾネータＲと、レゾネータＲの外側ダクト30および内側ダクト20の上流に配置される上流側ダクトを構成する取入ダクト２と、外側ダクト30および内側ダクト20の下流に配置される下流側ダクトを備える。この実施形態では、該下流側ダクトは、両接続ダクト３，５およびエアクリーナ５により構成される。

前記吸気ダクトの一部である内側ダクト20は、該内側ダクト20の少なくとも一部を構成すると共に、多孔質の吸音材としての発泡材により形成された消音部21を有する。消音部21は、吸気通路部分６の通路壁面および共鳴室11の室壁面となる表面を有する。このため、消音部21の内面は、吸気通路部分６に露出する前記通路壁面であり、消音部21の外面は共鳴室11に露出する前記室壁面である。
したがって、レゾネータＲは、消音手段として、前記発泡材により形成された多孔質体としての発泡体により構成される消音部21と、該消音部21を含む内側ダクト20および外側ダクト30および連通管40から構成される共鳴消音部とを有する。
この実施形態では、内側ダクト20の全体が前記発泡材により形成されることから、消音部21は、内側ダクト20の全体を構成する消音ダクト22を形成する。また、円管状の連通管40は、該発泡材により内側ダクト20と一体成形される。

前記発泡材は、合成樹脂、例えばポリプロピレンであり、該発泡材には、多数の独立気泡からなる微小空間が形成されている。別の例として、合成樹脂の発泡材として、連続気泡からなる微小空間が形成された発泡材でもよい。また、多数の微小空間が形成された多孔質の吸音材として、合成樹脂以外の非金属または金属の多孔質材料（発泡材を含む。）であってもよく、さらにロックウールやスチールファイバーなどの繊維を含む繊維質材料であってもよい。なお、繊維質材料の場合、接着剤などにより板状に形成されて、所要の剛性が確保された形態で使用される。

併せて図６〜図８を参照すると、内側ダクト20である消音ダクト22は、外側ダクト30に接続される円管状の上流端ダクト部20ａと、外側ダクト30に接続される円管状の下流端ダクト部20ｂと、吸気の流れ方向で両ダクト部20ａ，20ｂの間に位置して両ダクト部20ａ，20ｂに連なる中央ダクト部20ｃとを有する。中央ダクト部20ｃには連通管40および共鳴通路12が設けられる。

合成樹脂により形成される外側ダクト30は、複数としての１対の分割体であるダクト半体31，32（図２参照）が互いに気密に結合されて形成される。外側ダクト30は、内側ダクト20の上流側取付部としての上流端ダクト部20ａがシール部材51を介して気密状態で取り付けられて保持される上流側保持部35ａである上流端ダクト部30ａと、内側ダクト20の下流側取付部としての下流端ダクト部20ｂがシール部材51を介して気密状態で取り付けられて保持される下流側保持部35ｂである下流端ダクト部30ｂと、中央ダクト部20ｃを収容すると共に該中央ダクト部20ｃとの間に共鳴室11を形成する本体ダクト部30ｃとを有する。
本体ダクト部30ｃは、吸気の流れ方向で両ダクト部30ａ，30ｂの間に位置して両ダクト部30ａ，30ｂに連なる。
それゆえ、内側ダクト20は、外側ダクト30の内側に嵌合して外側ダクト30のみに気密状態で保持される上流端ダクト部20ａおよび下流端ダクト部20ｂを有して、それらダクト部20ａ，20ｂにより外側ダクト30に保持される。

シール部材51は、ゴム材からなると共に粘着性のあるシート状部材が、各ダクト部20ａ，20ｂに円筒状に巻きつけられて形成される。それゆえ、シール部材51は、ゴム状弾性による高いシール性を発揮すると共に、各ダクト部20ａ，20ｂを対応する各保持部35ａ，35ｂに強固に保持する粘着性を有する。
また、図５，図６に示されるように、内側ダクト20において、各ダクト部20ａ，20ｂには、全周に渡って径方向外方に凸となる環状の膨出部20ｃ，20ｄが形成され、外側ダクト30の各ダクト部30ａ，30ｂには、該環状部20ｃ，20ｄに対応する位置に、全周に渡って径方向外方に凸となる環状の膨出部30ｃ，30ｄが形成される。そして、膨出部20ｃ，20ｄは、シール部材51を介して、膨出部30ｃ，30ｄの内側に形成された凹部に嵌合する。

さらに、上流端ダクト部20ａにおける中央ダクト部20ｃとの境界および下流端ダクト部20ｂにおける中央ダクト部20ｃとの境界には、位置決め部としてのフランジ部20ｅ，20ｆがそれぞれ形成される。全周に渡って径方向外方に凸となる環状に膨出する各フランジ部20ｅ，20ｆは、外側ダクト30の上流端ダクト部30ａにおける本体ダクト部30ｃとの境界および下流端ダクト部30ｂにおける本体ダクト部30ｃとの境界に形成された位置決め部としての段部30ｅ，30ｆと係合して、外側ダクト30に対して吸気の流れ方向での消音ダクト22の位置決めをする。
そして、シール部材51は、各ダクト部20ａにおいて、吸気の流れ方向でフランジ部20ｅと上流端面20ｇとの間に渡って配置され、各ダクト部20ｂにおいて、吸気の流れ方向でフランジ部20ｆと下流端面20ｈとの間に渡って配置される。

外側ダクト30は、上流端ダクト部30ａを構成する１対のダクト半体31，32（図２参照）の上流端半体部31ａ，32ａおよび下流端ダクト部30ｂを構成する１対のダクト半体31，32の下流端半体部31ｂ，32ｂが、内側ダクト20の上流端ダクト部20ａおよび下流端ダクト部20ｂをそれぞれシール部材51を介して挟み付けて、また本体ダクト部30ｃを構成する１対のダクト半体31，32の本体半体部31ｃ，32ｃが内側ダクト20との間に空隙を形成するようにして、内側ダクト20が両ダクト半体31，32に渡って収容された状態で、各ダクト半体31，32の結合縁部31ｅ，32ｅが互いに溶着により結合される。これにより、内側ダクト20が外側ダクト30内に配置される。

上流側接続ダクト部としての上流端ダクト部30ａおよび下流側接続ダクト部としての下流端ダクト部30ｂは、取入ダクト２および接続ダクト３にシール部材としてのＯリング52を介してそれぞれ接続される上流側接続部36ａおよび下流側接続部36ｂをそれぞれ有する。それゆえ、上流端ダクト部30ａは、上流側に接続部36ａを有し、接続部36ａの下流側に保持部35ａを有し、下流端ダクト部30ｂは、下流側に接続部36ｂを有し、接続部36ｂの上流側に保持部35ｂを有する。
そして、内側ダクト20の上流端ダクト部20ａおよび下流端ダクト部20ｂは、外側ダクト30の上流端ダクト部30ａおよび下流端ダクト部30ｂに同一の取付構造でそれぞれ取り付けられ、取入ダクト２および接続ダクト３は、外側ダクト30の上流端ダクト部30ａおよび下流端ダクト部30ｂに同一の接続構造でそれぞれ接続される。

図２〜図４，図７〜図１０を参照すると、消音ダクト22の中央ダクト部20ｃは、特定方向Ａ１（図９参照）に扁平な扁平ダクト部23を有する。扁平ダクト部23の横断面形状は、特定方向Ａ１に扁平な閉断面形状であり、この実施形態では、横断面において、特定方向Ａ１でのダクト径ｄ１（またはダクト幅）に比べて、ダクト径ｄ２（またはダクト幅）が大きくなる方向である長手方向Ａ２（図９参照）に長細い形状である。この実施形態では、長手方向Ａ２は、横断面において、特定方向Ａ１にほぼ直交する方向である。各ダクト部20ａ，20ｂの外径に比べて、ダクト径ｄ１の最大径は小さく、ダクト径ｄ２は大きい。
なお、明細書および特許請求の範囲において、横断面とは、内側ダクト20内を流れる吸気の主流の流れ方向、または吸気通路部分６の内側ダクト部20の中央部分を流れる吸気の流れ方向にほぼ直交する平面での断面である。

消音ダクト22の一部である扁平ダクト部23のダクト壁23ａ〜23ｃは、特定方向Ａ１に面すると共に横断面において扁平形状の第１，第２扁平状ダクト壁23ａ，23ｂと、長手方向Ａ２に面すると共に第１，第２扁平状ダクト壁23ａ，23ｂに連なる第１，第２連結ダクト壁23ｃ，23ｄとから構成される。

この実施形態では、消音ダクト22の一部である１対の第１，第２扁平状ダクト壁23ａ，23ｂは、特定方向Ａ１で互いに対向して位置すると共に、扁平ダクト部23の横断面においてほぼ直線状部分または小曲率部分であり、１対の第１，第２連結ダクト壁23ｃ，23ｄは、長手方向Ａ２で互いに対向して位置すると共に、横断面において各扁平状ダクト壁23ａ，23ｂよりも大きい曲率で湾曲している湾曲部分または大曲率部分である。

そして、扁平ダクト部23において、各扁平状ダクト壁23ａ，23ｂは、各ダクト部20ａ，20ｂの外径に比べて長手方向Ａ２に長く、しかも扁平ダクト部23において比較的平坦な部分であることから、横断面において湾曲している第１，第２連結ダクト壁23ａ，23ｂに比べて剛性が小さい低剛性壁であるため、吸気通路を流れる吸気の脈動圧により振動しやすい部分である。そこで、扁平状ダクト壁23ａ，23ｂの少なくとも一部は、それぞれ吸気ダクト内での吸気の特定周波数の脈動圧に共振して膜面振動を生じる第１，第２振動部25ａ，25ｂとなるように設計されている。なお、図２，図８では、分かり易さのために、各振動部25ａ，25ｂに点線のハッチングが施されている。
そして、この振動部25ａ，25ｂが振動することで、振動部25ａ，25ｂが持つ振動エネルギにより吸気ダクト内の音のエネルギが減衰して、該特定周波数の吸気騒音が低減する。この実施形態では、第１振動部25ａは、第１特定周波数の脈動圧で共振して、該第１特定周波数の騒音を低減し、第２振動部25ｂは、第２特定周波数の脈動圧で共振して、該第２特定周波数の騒音を低減し、第１，第２特定周波数は同一の周波数である。

各振動部25ａ，25ｂは、各扁平状ダクト壁23ａ，23ｂにおいてほぼ平坦な平坦部であり、横断面においてほぼ直線状である一方で、吸気の流れ方向に対しては、膜面振動が可能な程度に緩やかに湾曲しているか、または吸気の流れ方向および長手方向Ａ２においてほぼ平面線状であって、ほぼ平板状の（または、平面状の壁面を有する）ダクト壁である。
それゆえ、消音ダクト22は、一部として振動部25ａ，25ｂを有し、別の一部として上流端ダクト部20ａおよび下流端ダクト部20ｂを有する。そして、振動部25ａ，25ｂの上流に位置する上流側取付部20ａと、振動部25ａ，25ｂの下流に位置する下流側取付部20ｂとにより、内側ダクト20が外側ダクト30に保持されるための取付部が構成される。

一方、外側ダクト30の本体ダクト部30ｃにおいて、扁平ダクト部23を囲む部分は、扁平ダクト部23とほぼ相似形状の扁平ダクト部33である。そして、両扁平ダクト部23の間隔は、両扁平ダクト部23，33の厚みｔｉ，ｔｏとほぼ等しいか、該厚みｔｉ，ｔｏの２倍以下であるので、外側ダクト30が大型化することが抑制される。

次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
吸気が流れる吸気通路を形成する内側ダクト20と、内側ダクト20を囲む外側ダクト30とを備える内燃機関の吸気装置１のレゾネータＲにおいて、前記吸気ダクトは、内側ダクト20の上流に配置される上流側ダクトとしての取入ダクト２と、内側ダクト20の下流に配置される下流側ダクトとしての接続ダクト３とを備え、外側ダクト30は、取入ダクト２が接続される上流端ダクト部30ａと、接続ダクト３が接続される下流端ダクト部30ｂとを有し、内側ダクト20は、外側ダクト30の内側に嵌合して外側ダクト30のみに保持される取付部としてのダクト部20ａ，20ｂを有して、該ダクト部20ａ，20ｂにより外側ダクト30に保持され、内側ダクト20は、吸気通路の吸気通路部分６および共鳴室11の壁面となる表面を有すると共に多孔質の吸音材である発泡材により形成された消音部21を有し、消音部21の一部は、特定周波数の吸気の脈動圧により膜面振動を生じる振動部25ａ，25ｂである。この構造により、吸気の脈動圧に起因する吸気騒音を低減するレゾネータＲにおいて、内側ダクト20は消音部21の吸音材による高周波数の騒音の低減、および、共鳴室11による共鳴による騒音の低減に加えて、消音部21の一部が吸気の脈動圧の特定周波数に共振して膜面振動する振動部25ａ，25ｂにより、該特定周波数の騒音が低減される。また、振動部25ａ，25ｂは消音部21の一部であるので、吸音材から形成される消音部21の所要剛性の確保が容易であり、振動部25ａ，25ｂを有する消音部21を軽量化できる。この結果、１つのレゾネータＲにより低減される騒音の周波数の範囲を拡大できるので、別のレゾネータＲを省略できて、該レゾネータＲを備える吸気装置１の小型化および軽量化が可能になり、さらに、吸音材からなる消音部21が振動部25ａ，25ｂを有するレゾネータＲの軽量化が可能になる。
さらに、レゾネータＲの外側ダクト30は、前記吸気ダクトを構成する取入ダクト２および接続ダクト３に接続される一方で、消音部21である消音ダクト22を有する内側ダクト20は、外側ダクト30に保持される上流側ダクト部20ａおよび下流側ダクト部20ｂのみで外側ダクト30に保持されるので、該ダクト部20ａ，20ｂにより内側ダクト20が外側ダクト30に保持された状態で、外側ダクト30と取入ダクト２および接続ダクト３とを接続することで、レゾネータＲを取入ダクト２および接続ダクト３に組み付けることができる。この結果、取入ダクト２および接続ダクト３に内側ダクト20を取り付ける必要がないので、取入ダクト２および接続ダクト３に対して、内側ダクト20として消音ダクト22を有するレゾネータＲを容易に組付けることができる。

内側ダクト20の前記取付部は、振動部25ａ，25ｂの上流の上流側ダクト部20ａと、振動部25ａ，25ｂの下流の下流側ダクト部20ｂとにより構成され、消音ダクト22は、上流側ダクト部20ａおよび下流側ダクト部20ｂを有する。この構造により、発泡材により形成された両ダクト部20ａ，20ｂは、外側ダクト30の内側に嵌合して保持されるので、それらダクト部20ａ，20ｂが外気に曝されることがなく、したがって外気による外気圧が両ダクト部20ａ，20ｂを含む消音ダクト22に作用することがない。この結果、消音ダクト22を確実に外側ダクト30に保持するために、消音ダクト22の剛性を高めることによる消音ダクト22の重量増が防止されて、消音ダクト22を軽量化しながら、消音ダクト22を確実に外側ダクト30に保持することができ、しかも、吸気の流れ方向で上流側ダクト部20ａおよび下流側ダクト部20ｂの間に位置する振動部25ａ，25ｂによる騒音低減効果が消音ダクト22の高剛性化により損なわれることなく、該騒音低減効果を維持することができる。

また、両ダクト部20ａ，30ａの間、および、両ダクト部20ｂ，30ｂの間にそれぞれ介在するシール部材51は、各ダクト部20ａ，20ｂを対応する各保持部35ａ，35ｂに強固に保持する粘着性を有すること、および、各ダクト部20ａ，20ｂに形成された環状の各膨出部20ｃ，20ｄにより各ダクト部20ａ，20ｂの剛性が高められることも、消音ダクト22を軽量化しながら、消音ダクト22を確実に外側ダクト30に保持することに寄与する。

外側ダクト30において、上流端ダクト部30ａは、取入ダクト２が接続される上流側接続部36ａと、上流側接続部36ａの下流に内側ダクト20の上流端ダクト部20ａが保持される上流側保持部35ａとを有し、下流端ダクト部30ｂは、接続ダクト３が接続される下流側接続部36ｂと、下流側接続部36ｂの上流に内側ダクト20の下流側ダクト部20ｂが保持される下流側保持部35ｂとを有する。この構造により、外側ダクト30において、上流端ダクト部30ａには、吸気の流れ方向に接続部36ａと保持部35ａとが順次形成され、下流端ダクト部30ｂには、吸気の流れ方向に保持部35ｂと接続部36ｂとが順次形成されるので、吸気の流れ方向で、両接続部36ａ，36ｂの間に両保持部35ａ，35ｂが位置し、両ダクト部20ａ，20ｂの上流および下流に接続部36ａおよび接続部36ｂがそれぞれ位置する。この結果、消音ダクト22が上流側ダクト部20ａおよび下流側ダクト部20ｂを有するときにも、外側ダクト30の簡単な構造で、消音ダクト22が外気圧の作用を受けないために、消音ダクト22を軽量化しながら、消音ダクト22を確実に外側ダクト30に保持することができ、かつ両ダクト部20ａ，20ｂの上流および下流にそれぞれ位置する両接続部36ａ，36ｂにより、取入ダクト２および接続ダクト３に対する外側ダクト30の接続が容易になって、取入ダクト２および接続ダクト３に対するレゾネータＲの組付けが容易になる。

消音部21は、内側ダクト20の全体を構成する消音ダクト22を形成することにより、消音部21が内側ダクト20の全体を形成することで、吸音材により形成される消音部21を大きくできるので、騒音低減効果の向上が向上し、かつ消音部21の一部である振動部25ａ，25ｂを大きくできるので、振動部25ａ，25ｂの形成が容易になり、また振動部25ａ，25ｂにより低減される特定周波数の設定の自由度が大きくなる。

振動部25ａ，25ｂは、消音ダクト22のダクト壁のうちの扁平状ダクト壁23ａ，23ｂであることにより、消音ダクト22において、比較的剛性が低い扁平状ダクト壁23ａ，23ｂを利用して振動部25ａ，25ｂを容易に形成できる一方、振動部25ａ，25ｂ以外の部分での剛性を高くすることができるので、内側ダクト20を構成する消音ダクト22の剛性を高めることができる。

内側ダクト20は、特定方向Ａ１に扁平な扁平ダクト部23を有し、振動部25ａ，25ｂは、扁平ダクト部23の、特定方向Ａ１で対向する１対の扁平状ダクト壁23ａ，23ｂであることにより、振動部25ａ，25ｂが、内側ダクト20の扁平ダクト部23に形成されるので、レゾネータＲを大型化することなく、振動部25ａ，25ｂの形成が容易になり、しかも同一の特定周波数において膜面振動が生じる１対の振動部25ａ，25ｂが形成されるので、振動部25ａ，25ｂによる振動低減効果が向上する。

外側ダクト30は、内側ダクト20である消音ダクト22の全体および発泡体からなる連通管40の全体を囲んでいることにより、内側ダクト20および連通管40に吸気装置１の外部圧力である外気圧が作用することがないので、消音ダクト22および連通管40の所要剛性を小さく設定することができて、レゾネータＲの軽量化に寄与する。さらに、吸気装置１の外部からの水による消音ダクト22および連通管40の被水が防止されるので、消音ダクト22および連通管40の耐久性が向上する。

以下、前述した実施形態の一部が変更された形態について、変更された部分を中心に説明する。
消音ダクト22は、内側ダクト20の全体を構成することなく、ダクト形状であって、内側ダクト20において一部のダクトを構成する消音ダクトであってもよく、また、消音部21は、内側ダクト20においてダクト状でなく、内側ダクト20のダクト壁の一部を構成する消音ダクト壁であってもよい。これらの場合、外側ダクト30は、少なくとも、消音部21（すなわち、消音ダクト22または消音ダクト壁）の全体を囲むものであればよく、内側ダクト20において消音部21以外の部分では、内側ダクト20の周方向で、内側ダクト20の一部を囲むものであってもよい。
内側ダクト20の一部が消音部21としての消音ダクトである場合、上流側端部および下流側端部が、多孔質の吸音材以外の多孔質でない材料、または吸音材でない材料により形成されてもよく、また該消音ダクトに外側ダクトに保持される前記上流側取付部および前記下流側取付部の少なくとも一方が設けられてもよい。

図１０に二点鎖線で示されるように、振動部25ａ，25ｂを除いてほぼ均一な厚みｔｉを有する内側ダクト20において、振動部25ａ，25ｂは、厚みｔｉよりも小さい厚みを有する薄肉部26ａ，26ｂであってもよい。この形態では、薄肉部26ａの厚みと薄肉部26ｂの厚みは同一である。このように薄肉部26ａ，26ｂにより振動部25ａ，25ｂが形成されるので、消音部21の厚みを変更することで、消音部21または消音ダクト22に振動部25ａ，25ｂを容易に形成できると共に、消音部21または消音ダクト22において振動部25ａ，25ｂ以外の部分の剛性を高めることができる。

流通ダクトは、内燃機関において排気通路を形成する排気ダクトであってもよく、この場合、ダクト装置は排気装置であり、レゾネータＲは排気騒音を低減する。
前記第１特定周波数と前記第２特定周波数とが異なる周波数であってもよく、この場合には、レゾネータＲにより低減される騒音の周波数の範囲をさらに拡大できる。さらに、レゾネータＲが、３以上の扁平状ダクト壁によりそれぞれ形成される３以上の振動部25ａ，25ｂを有し、該３以上の振動部25ａ，25ｂにより、１または複数の特定周波数の騒音が低減されてもよい。
さらに、前記第１特定周波数と前記第２特定周波数とが同一または異なる場合に、複数の振動部の厚みは、同一であってもよく、また異なっていてもよい。
扁平ダクト部は、特定方向Ａ１に面する唯一の扁平状ダクト壁を有するものであってもよい。
各膨出部20ｃ，20ｄおよび各膨出部30ｃ，30ｄの代わりに、全周に渡って径方向内方に凸となる膨出部が各ダクト部20ａ、20ｂおよび各ダクト部30ａ、30ｂに形成されてもよく、内側ダクト20のこれら膨出部によって、各ダクト部20ａ，20ｂの剛性が高められて、消音ダクト22を確実に外側ダクト30に保持することに寄与する。
内燃機関は、前記実施形態では車両に使用されるものであったが、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機等の船舶推進装置に使用されるものであってもよい。
レゾネータＲは内燃機関以外の機械、例えば圧縮機に使用されてもよい。

本発明が適用されたレゾネータを備える内燃機関の吸気装置の要部を示す斜視図であり、その一部および内燃機関の燃焼室が概念的に示されている。 図１のレゾネータの分解斜視図である。 図１のレゾネータの、図１のＩＩＩ矢視図である。 図３のＩＶ矢視図である。 レゾネータに取入ダクトが接続された状態での図４のＶ線断面図である。 レゾネータに接続ダクトが接続された状態での図４のＶＩ線での要部断面図である。 図１のＶＩＩ矢視での内側ダクトの図である。 図３のＶＩＩＩ矢視での内側ダクトの図である。 図３，図４のＩＸ線断面図である。 （ａ）は、図９のａ部分の要部拡大図であり、（ｂ）は、図９のｂ部分の要部拡大図である。

符号の説明

１…吸気装置、11…共鳴室、12…共鳴通路、20…内側ダクト、21…消音部、22…消音ダクト、23…扁平ダクト部、23ａ，23ｂ…扁平状ダクト壁、25ａ，25ｂ…振動部、26ａ，26ｂ…薄肉部、30…外側ダクト、33…扁平ダクト部、40…連通管、
Ｒ…レゾネータ、Ａ１…特定方向。

Claims (7)

1. 気体が流れる流路を形成する流通ダクトを構成する内側ダクト（20）と、前記内側ダクト（20）を囲む外側ダクト（30）とを備え、前記流路に連通する共鳴室（11）が前記内側ダクト（20）および前記外側ダクト（30）により形成されるレゾネータにおいて、
   前記流通ダクトは、前記内側ダクト（20）の上流に配置される上流側ダクト（２）と、前記内側ダクト（20）の下流に配置される下流側ダクト（３）とを備え、
   前記外側ダクト（30）は、前記上流側ダクト（２）が接続される上流端ダクト部（30ａ）と、前記下流側ダクト（３）が接続される下流端ダクト部（30ｂ）とを有し、
   前記内側ダクト（20）は、前記共鳴室（11）に連通する共鳴通路（12）を形成する連通管（40）を有し、
   前記内側ダクト（20）は、前記外側ダクト（30）の内側に嵌合して前記外側ダクト（30）のみに保持される取付部（20ａ,20ｂ）を有して、前記取付部（20ａ,20ｂ）により前記外側ダクト（30）に保持され、
   前記内側ダクト（22）は、前記流路および前記共鳴室（11）の壁面となる表面を有すると共に、多孔質の吸音材により形成された消音部（21）を有し、
   前記消音部（21）の一部は、特定周波数の前記気体の脈動圧により膜面振動を生じる振動部（25ａ,25ｂ）であり、
   前記取付部（20ａ,20ｂ）は、前記振動部（25ａ,25ｂ）の上流の上流側取付部（20ａ）と、前記振動部（25ａ,25ｂ）の下流の下流側取付部（20b）とにより構成される
   ことを特徴とするレゾネータ。
2. 前記上流端ダクト部（30ａ）は、前記上流側ダクト（２）が接続される上流側接続部（36ａ）と、前記上流側接続部（36ａ）の下流に前記上流側取付部（20ａ）が保持される上流側保持部（35ａ）とを有し、
   前記下流端ダクト部（30ｂ）は、前記下流側ダクト（３）が接続される下流側接続部（36ｂ）と、前記下流側接続部（36ｂ）の上流に前記下流側取付部（20ｂ）が保持される下流側保持部（35ｂ）とを有することを特徴とする請求項１記載のレゾネータ。
3. 前記消音部（21）は、前記内側ダクト（20）の少なくとも一部のダクトを構成する消音ダクト（22）を形成することを特徴とする請求項１から２のいずれか１項記載のレゾネータ。
4. 前記振動部（25ａ,25ｂ）は、前記消音ダクト（22）のダクト壁（23ａ〜23ｄ）のうちの扁平状ダクト壁（23ａ,23ｂ）であることを特徴とする請求項３記載のレゾネータ。
5. 前記振動部（25ａ,25ｂ）は、前記消音部（21）における薄肉部（26ａ,26ｂ）であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のレゾネータ。
6. 前記内側ダクト（20）は、特定方向（Ａ１）に扁平な扁平ダクト部（23）を有し、前記振動部（25ａ,25ｂ）は、前記扁平ダクト部（23）の、前記特定方向（Ａ１）で対向する１対の扁平状ダクト壁（23ａ,23ｂ）であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のレゾネータ。
7. 前記気体は吸入空気であり、前記流通ダクトは内燃機関の吸気装置（１）に備えられる吸気ダクトであり、前記流路は、前記吸入空気を前記内燃機関の燃焼室（Ｃ）に導く吸気通路であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のレゾネータ。

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