JP5973857B2 - 吸気ダクト - Google Patents
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Description
本発明は内燃機関の吸気系に用いられる吸気ダクトに関する。さらに詳しくは、簡易な構成でありながら、剛性を確保しつつ、内燃機関で発生する騒音を低減することができる吸気ダクトに関する。
従来、内燃機関の種々の騒音を低減する試みがなされている。内燃機関において発生する騒音としては、例えば、吸気の流れにより発生する吸気音やその共鳴音など、内燃機関の吸気系から発生する騒音が知られている。このような吸気側における騒音を低減する対策としては、例えば、吸気ダクトの一部を拡径させたレゾネータを設けることが知られている。しかしながら、レゾネータは、その原理から、エンジンルーム内での占有容積が大きくなってしまう、といった問題があった。このため、吸気ダクト自体に消音、防音性能を付与することが検討されている。
吸気ダクト自体に消音、防音性能を付与する技術としては、例えば、吸気ダクトの内面に消音材を配置したり（例えば、特許文献１参照）、吸気ダクトの一部に織布等の消音性を有する材質を用いたり（例えば、特許文献２参照）などの技術が提案されている。
吸気ダクト自体に消音、防音性能を付与する技術としては、例えば、吸気ダクトの内面に消音材を配置したり（例えば、特許文献１参照）、吸気ダクトの一部に織布等の消音性を有する材質を用いたり（例えば、特許文献２参照）などの技術が提案されている。
上記特許文献１には、吸気ダクト内に格子状の支持体を配置すると共に、この支持体と、吸気ダクトの内面と、により消音材を挟持させる技術が示されている。この場合、吸気ダクトの部品点数が多くなることから構成が複雑になってしまうとともに、組立工数が増加してしまう、といった課題があった。また、上記特許文献２には、吸気ダクトの一部に織布等の消音性を有する材質を用いる技術が示されている。この場合、吸気ダクトの織布により形成されている部分は、他の部分と比較して剛性が低くなってしまうおそれがある、といった課題があった。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、簡易な構成でありながら、剛性を確保しつつ、内燃機関で発生する騒音を低減することができる吸気ダクトを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、内燃機関の吸気ダクトであって、
筒状体をその長手方向に沿って複数に分割した形をした複数の分割体が接合されてなり、内部には吸気通路が形成されており、
前記複数の分割体の少なくとも一つには、繊維成形部が備えられ、
更に、前記吸気通路を分割しつつ仕切る第１隔壁が、前記吸気通路の長手方向に沿って延びるような形態で備えられ、
前記繊維成形部には、熱可塑性樹脂からなる殻壁を有する発泡粒子が分散されて含まれており、
前記繊維成形部は原料繊維を有しており、前記発泡粒子の前記殻壁は前記原料繊維より融点が低い熱可塑性樹脂からなることをことを要旨とする。
筒状体をその長手方向に沿って複数に分割した形をした複数の分割体が接合されてなり、内部には吸気通路が形成されており、
前記複数の分割体の少なくとも一つには、繊維成形部が備えられ、
更に、前記吸気通路を分割しつつ仕切る第１隔壁が、前記吸気通路の長手方向に沿って延びるような形態で備えられ、
前記繊維成形部には、熱可塑性樹脂からなる殻壁を有する発泡粒子が分散されて含まれており、
前記繊維成形部は原料繊維を有しており、前記発泡粒子の前記殻壁は前記原料繊維より融点が低い熱可塑性樹脂からなることをことを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記繊維成形部は、前記吸気通路側に位置する第１繊維成形層と、外側に位置する第２繊維成形層とが積層されてなり、前記発泡粒子は前記第１繊維成形層に分散されて含まれていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記分割体に一体的に形成された隔壁形成部が、前記複数の分割体の接合により、前記第１隔壁の一部又は全部となっていることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項において、前記吸気通路を分割しつつ仕切る第２隔壁が更に備えられていることを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項において、前記繊維成形部には吸着剤が含有されていることを要旨とする。
本発明の吸気ダクトは、筒状体をその長手方向に沿って複数に分割した形をした複数の分割体が接合されてなり、その内部に吸気通路が形成されている。複数の分割体の少なくとも１つには、繊維成形部が備えられている。また、吸気通路を分割しつつ仕切る第１隔壁が、吸気通路の長手方向に沿って延びるような形態で備えられている。このような構成により、簡易な構成でありながら、剛性を確保しつつ、騒音も低減することができる吸気ダクトを実現することができる。
また、前記分割体に一体的に形成された隔壁形成部が、前記複数の分割体の接合により、前記第１隔壁の一部又は全部となっている場合は、より簡易な構成の吸気ダクトとすることができる。
さらに、前記吸気通路を分割しつつ仕切る第２隔壁が更に備えられている場合は、より高い剛性を確保することができる。
また、前記繊維成形部に、熱可塑性樹脂からなる殻壁を有する発泡粒子が分散されて含まれているため、騒音をより低減することができる。
さらに、前記繊維成形部に吸着剤が含有されている場合は、吸気通路を通過する吸気に含まれる有害汚染物質や悪臭物質等を吸着することができる。
また、前記分割体に一体的に形成された隔壁形成部が、前記複数の分割体の接合により、前記第１隔壁の一部又は全部となっている場合は、より簡易な構成の吸気ダクトとすることができる。
さらに、前記吸気通路を分割しつつ仕切る第２隔壁が更に備えられている場合は、より高い剛性を確保することができる。
また、前記繊維成形部に、熱可塑性樹脂からなる殻壁を有する発泡粒子が分散されて含まれているため、騒音をより低減することができる。
さらに、前記繊維成形部に吸着剤が含有されている場合は、吸気通路を通過する吸気に含まれる有害汚染物質や悪臭物質等を吸着することができる。
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
実施例に係る吸気ダクトが備えられた吸気系統を示す図である。
実施例に係る吸気ダクトを模式的に示す斜視図である。
実施例に係る吸気ダクトを模式的に示す分解斜視図である。
実施例に係る吸気ダクトを模式的に示す断面図である。
実施例に係る繊維成形部を模式的に示す拡大断面図である。
実施例に係る繊維質基材を模式的に示す拡大断面図である。
実施例に係る吸気ダクトの製造方法を説明するための説明図である。
実施例に係る吸気ダクトの製造方法を説明するための説明図である。
実施例に係る吸気ダクトの製造方法を説明するための説明図である。
実施例に係る吸気ダクトの製造方法を説明するための説明図である。
他の実施形態に係る吸気ダクトを説明するための説明図である。
他の実施形態に係る吸気ダクトを説明するための説明図である。
他の実施形態に係る吸気ダクトを説明するための説明図である。
他の実施形態に係る吸気ダクトを説明するための説明図である。
他の実施形態に係る吸気ダクトを説明するための説明図である。
他の実施形態に係る吸気ダクトを説明するための説明図である。
他の実施形態に係る吸気ダクトを説明するための説明図である。
他の実施形態に係る吸気ダクトを説明するための説明図である。
他の実施形態に係る吸気ダクトを説明するための説明図である。
他の実施形態に係る吸気ダクトを説明するための説明図である。
他の実施形態に係る吸気ダクトを説明するための説明図である。
他の実施形態に係る吸気ダクトを説明するための説明図である。
ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
本実施形態に係る吸気ダクト（１）は、内燃機関の吸気系統（１００）に設けられる吸気ダクトである（例えば、図１等参照）。吸気ダクトは、エアクリーナ（１０２）の上流側、下流側のいずれに適用されてもよい。
吸気ダクトは、筒状体をその長手方向に沿って複数に分割した形をした複数の分割体（２，３）が接合されてなり、内部には吸気通路（４）が形成されている。複数の分割体の少なくとも一つには、繊維成形部（１０）が備えられている。更に、吸気通路を分割しつつ仕切る第１隔壁（５）が、吸気通路の長手方向に沿って延びるような形態で備えられている（例えば、図２〜図４、図１２、図１４〜図１７等参照）。
吸気ダクトは、筒状体をその長手方向に沿って複数に分割した形をした複数の分割体（２，３）が接合されてなり、内部には吸気通路（４）が形成されている。複数の分割体の少なくとも一つには、繊維成形部（１０）が備えられている。更に、吸気通路を分割しつつ仕切る第１隔壁（５）が、吸気通路の長手方向に沿って延びるような形態で備えられている（例えば、図２〜図４、図１２、図１４〜図１７等参照）。
上記「筒状体」の形状、大きさ、材質等は特に問わない。筒状体は、その断面形状や断面積が一様であってもよいし、長手方向の位置によって変化していてもよい。
上記「吸気通路」の断面形状、大きさ等は特に問わない。
上記「複数の分割体」の形状、大きさ、材質、分割数、分割形態等は特に問わない。
上記「繊維成形部」の大きさ、形状、個数等は特に問わない。上記分割体は、その一部又は全部をこの繊維成形部により構成されていることができる。
上記「吸気通路」の断面形状、大きさ等は特に問わない。
上記「複数の分割体」の形状、大きさ、材質、分割数、分割形態等は特に問わない。
上記「繊維成形部」の大きさ、形状、個数等は特に問わない。上記分割体は、その一部又は全部をこの繊維成形部により構成されていることができる。
繊維成形部は、通常、不織布や織布、編布などの繊維質基材（１０’）を、繊維質の状態を維持しつつ成形することにより形成される。繊維成形部は、繊維間に空隙が形成された通気性を有する形態となっており、これにより消音性能が発揮される。
繊維質基材を構成する原料繊維としては、例えば、ガラス繊維や、ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂及びＡＢＳ樹脂等の樹脂繊維、カーボン繊維、金属繊維等が挙げられる。また、上記樹脂のうち、ポリオレフィンとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン・プロピレンランダム共重合体等が挙げられる。ポリエステル樹脂としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン及びポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステル樹脂、並びに、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル樹脂等が挙げられる。アクリル樹脂はメタクリレート及び／又はアクリレート等を用いて得られた樹脂である。また、これら原料繊維は１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
繊維質基材を構成する原料繊維としては、例えば、ガラス繊維や、ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂及びＡＢＳ樹脂等の樹脂繊維、カーボン繊維、金属繊維等が挙げられる。また、上記樹脂のうち、ポリオレフィンとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン・プロピレンランダム共重合体等が挙げられる。ポリエステル樹脂としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン及びポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステル樹脂、並びに、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル樹脂等が挙げられる。アクリル樹脂はメタクリレート及び／又はアクリレート等を用いて得られた樹脂である。また、これら原料繊維は１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、繊維質基材は、例えば、異種又は同種の原料繊維（１１１，１２１）からなる複数の繊維質基材（１１’，１２’）を積層した基材（１０’）であってもよい（例えば、図６等参照）。このような基材から成形される繊維成形部は、複数の繊維成形層（１１，１２）が積層されてなる部位となる（例えば、図４、図５等参照）。複数の繊維質基材を積層する場合、その層数、積層方法等は特に問わない。
繊維成形部は、例えば、上記原料繊維同士がバインダ（１１２，１２２）により結着されてなる形態であることができる（例えば、図５等参照）。このバインダは、例えば、熱可塑性樹脂からなることができる。バインダが熱可塑性樹脂からなる場合、その種類としては、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂及びＡＢＳ樹脂等が挙げられる。このうち、ポリオレフィンとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン・プロピレンランダム共重合体等が挙げられる。ポリエステル樹脂としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン及びポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステル樹脂、並びに、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル樹脂等が挙げられる。アクリル樹脂はメタクリレート及び／又はアクリレート等を用いて得られた樹脂である。これらの熱可塑性樹脂は、補強繊維（特に補強繊維の表面）に対する親和性を高めるために変性された樹脂であってもよい。また、上記熱可塑性樹脂は１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記バインダは、例えば、原料繊維よりも低い温度で軟化、溶融する熱可塑性樹脂を採用することができる。この場合、原料繊維にバインダを含む繊維質基材を加熱することでバインダを軟化、溶融させ、この状態で繊維成形部の形状に成形し、再びバインダを硬化させることにより原料繊維同士を結着させる、という簡易な成形を実現できる。即ち、繊維成形部の形成方法として、繊維質基材をプレス成形することにより形成する方法を採用する場合、繊維成形部は、例えば、原料繊維よりも低い温度で軟化、溶融するバインダを含むように構成された繊維質基材を、バインダの軟化温度以上の温度に加熱し、この状態において冷間プレス成形することにより形成されていることができる。
上記バインダの含有量は、例えば、原料繊維との合計を１００質量％としたときに、３０〜７０質量％であることができる。また、バインダは、例えば、加熱前の状態が繊維状であることができる（例えば、図６等参照）。
上記バインダの含有量は、例えば、原料繊維との合計を１００質量％としたときに、３０〜７０質量％であることができる。また、バインダは、例えば、加熱前の状態が繊維状であることができる（例えば、図６等参照）。
繊維成形部には、熱可塑性樹脂からなる殻壁を有する発泡粒子（１３）が分散されて含まれている（例えば、図５等参照）。発泡粒子の形状、大きさ、個数等は特に問わない。また、発泡粒子は、熱可塑性樹脂からなる殻壁を有し、加熱により体積が膨張する発泡性粒子（１３’）を、加熱して膨張させたものであることができる（例えば、図６等参照）。この場合、発泡粒子は、例えば、発泡性粒子を含んだ繊維質基材を加熱、成形することにより繊維成形部に含まれている形態であることができる。
発泡性粒子は、通常、殻壁内に収容された発泡剤（膨張成分）を有する。そして、発泡性粒子が加熱されると発泡剤が所定の温度で膨張し始め、更に、殻壁が軟化されることにより全体の体積が増加する仕組みを有する。
発泡性粒子の形状は特に限定されないが、通常、略球形である。一方、発泡性粒子が膨張した後の発泡粒子は、破泡して殻壁が不定形化していてもよく、破泡することなく殻壁内が密閉された状態を維持してもよい。
発泡性粒子の平均粒径は特に問わないが、５〜１００μｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜８０μｍ、更に好ましくは３０〜７０μｍである。なお、この平均粒径は、粒度分布測定法により得られた粒度分布におけるＤ５０の値である。
発泡性粒子の形状は特に限定されないが、通常、略球形である。一方、発泡性粒子が膨張した後の発泡粒子は、破泡して殻壁が不定形化していてもよく、破泡することなく殻壁内が密閉された状態を維持してもよい。
発泡性粒子の平均粒径は特に問わないが、５〜１００μｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜８０μｍ、更に好ましくは３０〜７０μｍである。なお、この平均粒径は、粒度分布測定法により得られた粒度分布におけるＤ５０の値である。
また、殻壁を構成する熱可塑性樹脂の種類は、原料繊維より融点が低い限り特に限定されず、上記バインダに用いられる熱可塑性樹脂と同様の熱可塑性樹脂を採用することができる。即ち、殻壁は、バインダを構成する熱可塑性樹脂として前述した各種樹脂を用いることができる。その他にも、不飽和ニトリル化合物に由来する構成単位を有する共重合体及び単独重合体（以下、単に「アクリロニトリル系樹脂」ともいう）を用いることができる。この不飽和ニトリル化合物としては、アクリロニトリル及びメタクリロニトリル等が挙げられる。アクリロニトリル系樹脂を構成する不飽和ニトリル化合物に由来する構成単位以外の他の構成単位は、どのような化合物に由来してもよいが、例えば、不飽和酸（アクリル酸等）、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、芳香族ビニル化合物、脂肪族ビニル化合物、塩化ビニル、塩化ビニリデン及び架橋性単量体等が挙げられる。これらの単量体は１種のみを用いてもよく２種以上を併用してもよい。具体的な共重合体としては、例えば、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体等が挙げられる。
上記発泡剤は、加熱により体積膨張する成分である。この発泡剤としては、低沸点（−５０〜１５０℃程度）の炭化水素類が挙げられる。具体的には、例えば、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、ｎ−オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、塩化メチル、塩化エチル等の塩化炭化水素、１，１，１，２−テトラフロロエタン、１，１−ジフロロエタン等のフッ化炭化水素等のハロゲン化炭化水素等が挙げられる。これらの発泡剤のなかでは、脂肪族炭化水素が好ましく、炭素数が４〜１０である脂肪族炭化水素が特に好ましい。尚、発泡剤量は限定されないものの、例えば、発泡性粒子全体に対して５〜６０質量％（好ましくは１０〜５０質量％、より好ましくは２０〜３０質量％）とすることができる。
発泡性粒子の発泡倍率（発泡後体積／発泡前体積）は特に限定されないが、例えば、１．２〜５倍とすることができる。
また、上記殻壁の軟化温度（発泡開始温度）は特に限定されず、殻壁を構成する熱可塑性樹脂の種類により選択できる。繊維質基材に熱可塑性樹脂からなるバインダが含まれている場合、殻壁の軟化温度と、バインダを構成する熱可塑性樹脂の軟化温度とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。この軟化温度の高低は、例えば、本発明の工程順により選択することができる。即ち、（ｉ）バインダの溶融（溶融工程）を先に行い、発泡性粒子の膨張（膨張工程）を後に行う場合には、バインダを構成する熱可塑樹脂の軟化温度を、殻壁を構成する熱可塑性樹脂の軟化温度よりも低くすることが好ましい。一方、（ｉｉ）バインダの溶融と、発泡性樹脂の膨張と、を同時に行う場合には、バインダを構成する熱可塑性樹脂の軟化温度と殻壁を構成する熱可塑性樹脂の軟化温度とを同じにすることができる。
また、繊維成形部には、例えば、吸着剤が含有されていることができる。吸着剤の種類、形状、大きさ等は特に問わない。吸着剤としては、例えば、活性炭、ゼオライト（疎水性ゼオライト）、アルミナ、シリカゲル等を挙げることができる。これらのうち、比較的安価で汎用品である活性炭であることが好ましい。特に、吸着効率といった観点から、粒状の活性炭であることが好ましい。この粒状活性炭の平均粒径は、例えば、０．１〜５ｍｍ（好ましくは０．５〜３ｍｍ）であることができる。また、吸着剤の繊維成形部内における被担持性といった観点からは、上記吸着剤は繊維状であることが好ましい。吸着剤は、例えば、これが含有された繊維質基材から繊維成形部を成形することにより繊維成形部に含有されている形態であることができる。
繊維成形部の形成方法としては、例えば、繊維質基材をプレス成形することにより形成する方法を採用することができる。この場合、繊維成形部は、例えば、原料繊維（１１１，１２１）よりも低い温度で軟化、溶融するバインダ（１１２，１２２）を含むように構成された繊維質基材（１１，１２）を、バインダの融点よりも高い温度に加熱し、この状態において冷間プレス成形することにより形成されていることができる（例えば、図７〜図１０等参照）。上記バインダは、例えば、加熱前の状態が繊維状であることができる。
上記「第１隔壁」の形状、大きさ、個数等は特に問わない。第１隔壁は、例えば、上記分割体と同様の材質で形成されていることができる。また、第１隔壁は、例えば、上記分割体に一体的に形成された隔壁形成部（２１，３１）が、複数の分割体の接合により、その一部又は全部となっている形態であることができる（例えば、図２〜図４、図１３、図１４〜図１７等参照）。
ここで、本実施形態に係る吸気ダクトは、例えば、吸気通路を分割しつつ仕切る第２隔壁が更に備えられている形態であることができる。第２隔壁の形状、大きさ、個数等は特に問わない。第２隔壁は、上記第１隔壁と同様の形態であることができる。また、第２隔壁は、第１隔壁と格子状に交差するように設けられている形態（例えば、図１３、図１４等参照）であってもよいし、第１隔壁と略平行に設けられている形態であってもよい。
本実施形態に係る吸気ダクトは、例えば、上記筒状体を覆うカバー部材を更に備えることができる（例えば、図１８、図２１、図２２等参照）。カバー部材の構成、形状、大きさ等は特に問わない。このカバー部材により、吸気ダクトに防水、防塵性能等を付与することができる。吸気ダクトがエアクリーナの下流側に適用される場合にはこのカバー部材を備える形態が好ましい。エアクリーナにより濾過された空気に水分や塵芥が繊維成形部から混入するのを防ぐことができるからである。
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。
（１）吸気ダクトの構成
本実施例に係る吸気ダクト１は、図１に示すように、内燃機関の吸気系統１００に設けられている。吸気系統１００は、吸気口１０１から吸い込んだ空気を、エアクリーナ１０２を介して内燃機関（図示せず）に送り込むように構成されている。本実施例では、エアクリーナ１０２の上流側に配置された吸気ダクト１を例示する。
（１）吸気ダクトの構成
本実施例に係る吸気ダクト１は、図１に示すように、内燃機関の吸気系統１００に設けられている。吸気系統１００は、吸気口１０１から吸い込んだ空気を、エアクリーナ１０２を介して内燃機関（図示せず）に送り込むように構成されている。本実施例では、エアクリーナ１０２の上流側に配置された吸気ダクト１を例示する。
吸気ダクト１は、図２〜図４に示すように、断面略円形状の筒状体をその長手方向に沿って複数に分割した形をした複数（図２〜図４中、２つ）の分割体２，３が接合されてなる。筒状体の内部には吸気通路４が形成されている。また、吸気ダクト１には、吸気通路４を分割しつつ仕切る第１隔壁５が、吸気通路４の長手方向に沿って延びるような形態で備えられている。なお、本実施例では、分割体２，３は略同形状としている。
分割体２，３には、隔壁形成部２１，３１がそれぞれ一体的に形成されている。隔壁形成部２１，３１は、分割体２，３を接合することにより互いに当接し、第１隔壁５を構成する。
分割体２，３には、隔壁形成部２１，３１がそれぞれ一体的に形成されている。隔壁形成部２１，３１は、分割体２，３を接合することにより互いに当接し、第１隔壁５を構成する。
本実施例において、分割体２，３には、図５に示すように、ガラス繊維１１１同士をポリプロピレン（ＰＰ）のバインダ１１２により結着してなる第１繊維成形層１１と、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維１２１同士をＰＰバインダ１２２により結着してなる第２繊維成形層１２と、を積層してなる繊維成形部１０がそれぞれ備えられている。繊維成形部１０は、繊維間に無数の空隙が形成されており、通気性を有している。繊維成形部１０は、図４に示すように、第１繊維成形層１１が吸気通路４側に位置するとともに、第２繊維成形層１２が外側に位置するように設けられている。これは、第２繊維成形層１２がＰＥＴ繊維１２１を含んでいることにより撥水性を発揮させ、水が繊維間の空隙を介して吸気通路４に浸入するのを抑制するためである。なお、本実施例において、繊維成形部１０は分割体２，３の略全体を構成している。
また、第１繊維成形層１１には発泡粒子１３が分散されて含まれている。発泡粒子１３は、ガラス繊維１１１及びＰＥＴ繊維１２１よりも低い融点を有する熱可塑性樹脂からなる殻壁を有している。
また、第１繊維成形層１１には発泡粒子１３が分散されて含まれている。発泡粒子１３は、ガラス繊維１１１及びＰＥＴ繊維１２１よりも低い融点を有する熱可塑性樹脂からなる殻壁を有している。
繊維成形部１０は、図６に示すような繊維質基材１０’を加熱した後、冷間プレス成形することにより形成されている。繊維質基材１０’は、ガラス繊維１１１及びＰＰ繊維１１２’を含む第１繊維質層１１’と、ＰＥＴ繊維１２１及びＰＰ繊維１２２’を含む第２繊維質層１２’と、を積層してなる。ＰＰ繊維１１２’，１２２’は、加熱されることにより軟化、溶融し、それぞれＰＰバインダ１１２，１２２となる。また、第１繊維質層１１’には発泡性粒子１３’が分散されて含まれている。この発泡性粒子１３’は、加熱されることにより膨張し、発泡粒子１３となる。
（２）吸気ダクトの製造方法
次に、上記構成の吸気ダクト１の製造方法について説明する。
まず、図７に示すように、繊維質基材１０’を、これに含まれるＰＰバインダ１１２，１２２が軟化するまで加熱する。また、この加熱により、発泡性粒子１３’を膨張させる。すると、発泡性粒子１３’の作用で繊維質基材１０’全体が膨張する。この状態で、図８〜図１０に示すように、成形型６，７を用いて冷間プレス成形することにより分割体２，３を形成する。なお、本実施例では、分割体２，３は略同形状としており、成形型６，７は分割体２，３で共通である。最後に、分割体２，３を接合すると吸気ダクト１が得られる。
次に、上記構成の吸気ダクト１の製造方法について説明する。
まず、図７に示すように、繊維質基材１０’を、これに含まれるＰＰバインダ１１２，１２２が軟化するまで加熱する。また、この加熱により、発泡性粒子１３’を膨張させる。すると、発泡性粒子１３’の作用で繊維質基材１０’全体が膨張する。この状態で、図８〜図１０に示すように、成形型６，７を用いて冷間プレス成形することにより分割体２，３を形成する。なお、本実施例では、分割体２，３は略同形状としており、成形型６，７は分割体２，３で共通である。最後に、分割体２，３を接合すると吸気ダクト１が得られる。
（３）吸気ダクトの作用及び効果
次に、上記構成の吸気ダクト１の作用及び効果について説明する。
本実施例の吸気ダクト１は、略円筒状の筒状体をその長手方向に沿って複数に分割した形をした複数の分割体２，３が接合されてなる。筒状体の内部には吸気通路４が形成されている。また、吸気ダクト１には、吸気通路４を分割しつつ仕切る第１隔壁５が、吸気通路４の長手方向に沿って延びるような形態で備えられている。このような構成により、簡易な構成でありながら、剛性を確保しつつ、騒音も低減することができる吸気ダクトを実現することができる。
次に、上記構成の吸気ダクト１の作用及び効果について説明する。
本実施例の吸気ダクト１は、略円筒状の筒状体をその長手方向に沿って複数に分割した形をした複数の分割体２，３が接合されてなる。筒状体の内部には吸気通路４が形成されている。また、吸気ダクト１には、吸気通路４を分割しつつ仕切る第１隔壁５が、吸気通路４の長手方向に沿って延びるような形態で備えられている。このような構成により、簡易な構成でありながら、剛性を確保しつつ、騒音も低減することができる吸気ダクトを実現することができる。
また、本実施例では、分割体２，３に一体的に形成された隔壁形成部２１，３１が、分割体２，３の接合により、第１隔壁５を構成しているので、より簡易な構成となっている。
また、本実施例では、繊維成形部１０には、熱可塑性樹脂からなる殻壁を有する発泡粒子が分散されて含まれているので、騒音をより低減することができる。
また、本実施例では、分割体２，３の全体を繊維成形部１０としたので、繊維成形部１０による消音性能を十分に発揮できる吸気ダクトを実現することができる。
また、本実施例では、分割体２，３の全体を繊維成形部１０としたので、繊維成形部１０による消音性能を十分に発揮できる吸気ダクトを実現することができる。
なお、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例では、２つの分割体２，３を接合してなる筒状体の吸気ダクト１を例示したが、これに限定されず、例えば、３以上の分割体を接合してなる吸気ダクトとしてもよい。
また、上記実施例では、分割体２，３の略全体を繊維成形部１０で構成するようにしたが、これに限定されず、例えば、分割体の一部を繊維成形部で構成する形態であってもよい。
また、上記実施例では、２つの分割体２，３の両方を繊維成形部１０で構成するようにしたが、これに限定されず、例えば、複数の分割体の少なくとも一つに繊維成形部が備えられていればよい。
また、上記実施例では、２つの分割体２，３の両方を繊維成形部１０で構成するようにしたが、これに限定されず、例えば、複数の分割体の少なくとも一つに繊維成形部が備えられていればよい。
また、上記実施例では、分割体２，３に一体的に形成された隔壁形成部２１，３１により第１隔壁５を構成するようにしたが、これに限定されず、例えば、図１１及び図１２に示すように、分割体２，３と別体の隔壁部材８を第１隔壁５とするように構成してもよい。この場合、隔壁部材８を分割体２，３で挟持するようにすることで組み立ても容易である。
隔壁部材８は、例えば、その一部又は全部に繊維成形部が備えられていることができる。
隔壁部材８は、例えば、その一部又は全部に繊維成形部が備えられていることができる。
また、図１３及び図１４に示すように、第１隔壁５に加え、第２隔壁としての隔壁部材８を設けるようにしてもよい。これにより、吸気通路４に露出する面の表面積を大きく設定することができるので、消音性能をより向上させることができる。またこの場合、隔壁部材８を、分割体２，３の端部と、第１隔壁５を構成する隔壁形成部２１，３１の端部と、により挟持させ、第１隔壁５と第２隔壁（隔壁部材８）とが格子状となるように構成することにより、吸気ダクト１の剛性をより高めることができる。さらに、第１隔壁や第２隔壁のみに限られず、３つ以上の隔壁を設けるようにしてもよい。
また、上記実施例では、断面略円形状の吸気ダクト１を例示したが、これに限定されず、例えば、図１５に示すような断面略長円形状や、図１６に示すような断面略８の字形状、図１７に示すような断面略方形状など、如何様な断面形状の吸気ダクトであってもよい。特に、図１５に示すに、吸気口１０１のような断面が偏平な部分に適用する場合には、隔壁により剛性が確保されるので好適である。
また、上記実施例では、第１繊維成形層１１に発泡粒子１３が含まれている形態を例示したが、これに限定されず、例えば、第２繊維成形層１２にも発泡粒子１３が含まれている形態であってもよいし、第２繊維成形層１２にのみ発泡粒子１３が含まれている形態であってもよい。また、繊維成形部１０に、有害汚染物質、悪臭物質等を吸着する吸着剤など、他のものを含有するようにしてもよい。
また、上記実施例では、第１繊維成形層１１と、第２繊維成形層１２と、を積層してなる形態の繊維成形部１０を例示したが、これに限定されず、例えば、１層のみの繊維成形部としてもよいし、３層以上の繊維成形部としてもよい。
また、上記実施例では、エアクリーナ１０２の上流側に配置される吸気ダクト１を例示したが、これに限定されず、例えば、エアクリーナの下流側に配置される吸気ダクトであってもよい。この場合、エアクリーナにより濾過された空気に、繊維成形部の繊維同士の隙間から水分や塵芥などが混入するのを防ぐために、図１８に示すようにカバー部材９，９を設けるようにすることができる。また、カバー部材９，９を剛性のあるものとすることで、図２１の吸気ダクト１’のように、吸気通路を仕切る隔壁をなくすことができる。また、図２２のように、吸気ダクト１’とカバー部材９’とを、ブロー成形のような製法で、分割することなく一体に成形するようにしてもよい。これらのようにカバー部材を設ける場合、繊維成形部１０は、図１９に示すように、第２繊維成形層１２が吸気通路４側に位置するように設けられていることができる。
さらに、エアクリーナの下流側に配置する場合など、吸気ダクトに防水、防塵性能が求められる場合の他の実施形態として、図２０に示すように、繊維成形部１０に防水、防塵性を有する樹脂成形層１４をさらに積層した形態としてもよい。
さらに、エアクリーナの下流側に配置する場合など、吸気ダクトに防水、防塵性能が求められる場合の他の実施形態として、図２０に示すように、繊維成形部１０に防水、防塵性を有する樹脂成形層１４をさらに積層した形態としてもよい。
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
内燃機関の吸気ダクトとして広く利用される。
１；吸気ダクト、１０；繊維成形部、１０’；繊維質基材、１１；第１繊維成形層、１１’；第１繊維質層、１１１；ガラス繊維（原料繊維）、１１２，１２２；ポリプロピレンバインダ（バインダ）、１１２’，１２２’；ＰＰ繊維（繊維状のバインダ）、１２；第２繊維成形層、１２’；第２繊維質層、１２１；ポリエチレンテレフタレート繊維（原料繊維）、１３；発泡粒子、１３’；発泡性粒子、２，３；分割体、２１，３１；隔壁形成部、４；吸気通路、５；第１隔壁、６，７；成形型、８；隔壁部材、９；カバー部材、１００；吸気系統、１０１；吸気口、１０２；エアクリーナ。
Claims (5)
- 内燃機関の吸気ダクトであって、
筒状体をその長手方向に沿って複数に分割した形をした複数の分割体が接合されてなり、内部には吸気通路が形成されており、
前記複数の分割体の少なくとも一つには、繊維成形部が備えられ、
更に、前記吸気通路を分割しつつ仕切る第１隔壁が、前記吸気通路の長手方向に沿って延びるような形態で備えられ、
前記繊維成形部には、熱可塑性樹脂からなる殻壁を有する発泡粒子が分散されて含まれており、
前記繊維成形部は原料繊維を有しており、前記発泡粒子の前記殻壁は前記原料繊維より融点が低い熱可塑性樹脂からなることを特徴とする吸気ダクト。 - 前記繊維成形部は、前記吸気通路側に位置する第１繊維成形層と、外側に位置する第２繊維成形層とが積層されてなり、前記発泡粒子は前記第１繊維成形層に分散されて含まれている請求項１に記載の吸気ダクト。
- 前記分割体に一体的に形成された隔壁形成部が、前記複数の分割体の接合により、前記第１隔壁の一部又は全部となっている請求項１又は２に記載の吸気ダクト。
- 前記吸気通路を分割しつつ仕切る第２隔壁が更に備えられている請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の吸気ダクト。
- 前記繊維成形部には吸着剤が含有されている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の吸気ダクト。
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