JPH10238426A - 消音機能付き吸気管およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で高い消音効果を得ることのでき
る消音機能付き吸気管および前記吸気管を簡単かつ確実
にしかも経済的に得ることのできる製造方法を提供す
る。 【解決手段】少なくとも最内層を発泡層とするプラスチ
ック製の中空多層体２０からなり、本体部１１と該本体
部の内径より大なる内径の拡径部１２を有し、前記本体
部の最内層が独立気泡構造を主とする一方、前記拡径部
の最内層が連通気泡構造を主とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は自動車の消音機能
付き吸気管およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジンに外気を導入する際の
騒音を軽減するために、吸気管に消音器を設けることが
ある。しかしながら、一般的な消音器は、消音効果を有
する周波数領域が限られているため、特定周波数域では
消音効果が高いが他の周波数の騒音は吸収されにくく、
消音性能が充分とは言えない問題があった。そのため、
騒音レベルを確実に下げるためには、消音可能な周波数
の異なる吸音器を複数取り付けなければならず、部品の
点数およびその取付工数が増し、コスト高が避けられな
い問題があった。

【０００３】この問題を解決するために、成形品の内周
側に、少なくとも部分的に気泡の破裂を生じた発泡セル
を設けた中空成形品が提案されている。かかる中空成形
品は、破裂した発泡セルによって形成された表面の凹凸
によって、吸気時の騒音を減衰させるようになってお
り、破裂した発泡セルを広範囲に設けるほどその効果が
大きい。しかしながら、前記凹凸部分は吸気時の抵抗と
なるため、前記破裂した発泡セルを広範囲に設けるほど
吸気抵抗が大きくなり、その結果、エンジンの回転数が
上がっても吸気量を充分に増加させることが困難とな
り、満足するエンジン出力が得られないおそれがある。
また、前記凹凸が吸気管内の気流に乱れを生じさせ、却
って騒音の原因となる場合がある。従って、満足のでき
る消音効果を得るのが容易ではなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点に鑑み提案されたものであって、簡単な構造で高い
消音効果を得ることができ、加えて吸気抵抗の増大も少
ない吸気管および前記吸気管を簡単かつ確実にしかも経
済的に得ることのできる製造方法を提供しようとするも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】ここで提案される発明に
は二つあり、第一の発明は、少なくとも最内層を発泡層
とするプラスチック製の中空多層体からなり、本体部と
該本体部の内径より大なる内径の拡径部を有し、前記本
体部の最内層が独立気泡構造を主とする一方、前記拡径
部の最内層が連通気泡構造を主とすることを特徴とする
消音機能付き吸気管に係る。

【０００６】そして、第二の発明は、前記第一発明の消
音機能付き吸気管の製造方法であって、少なくとも最内
層が発泡剤含有層からなる多層構造のパリソンを金型の
キャビティに収容してキャビティ形状にブロー成形する
とともに前記最内層の発泡を行なうことにより、少なく
とも最内層が発泡層からなる吸気管を製造する方法にお
いて、前記キャビティには、前記発泡時にパリソン最内
層の気泡の破裂を生じさせ難いブロー比を構成する本体
部用キャビティと、前記本体部用キャビティの内径より
大なる内径からなって前記パリソン最内層の気泡の破裂
を生じさせるブロー比を構成する拡径部用キャビティと
を設け、前記本体部用キャビティで最内層の気泡が破裂
していない独立気泡構造を主とする吸気管の本体部を形
成する一方、前記拡径部用キャビティで最内層の気泡が
破裂している連通気泡構造を主とする吸気管の拡径部を
形成することを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下添付の図面に従ってこの発明
を詳細に説明する。図１はこの発明の消音機能付き吸気
管の一例を示す斜視図、図２はその要部の断面図であ
る。また図３ないし図７はこの発明の消音機能付き吸気
管の製造方法の一例を示すもので、図３はその製造方法
を実施するためのブロー成形装置の一例を概略的に示す
断面図、図４は金型間にパリソンを押し出す工程を示す
断面図、図５は前記パリソンをブロー成形する工程を示
す断面図、図６は図４の要部を拡大して示す断面図、図
７は図５の要部を拡大して示す断面図である。

【０００８】図１およびその要部の断面を示す図２から
理解されるように、この発明の消音機能付き吸気管１０
は略筒状のプラスチック製の中空多層体２０よりなり、
本体部１１と拡径部１２とを有している。

【０００９】本体部１１は、吸気管１０の本体を構成す
る部分であって、所定径を有する筒状に形成されてい
る。また、拡径部１２は吸気管１０に消音機能を付与す
る部分であって、この例では吸気管１０の略中央に設け
られ、前記本体部１１の内径より大なる内径の筒状に形
成されている。なお、拡径部１２は吸気管１０の一側寄
りに設けられてもよい。

【００１０】図２に示すように、この消音機能付き吸気
管１０は、少なくとも最内層を発泡層とするプラスチッ
ク製中空多層体２０からなる。本実施例では、非発泡の
外層２１の内側全体に発泡層２２を設けた２層構造とし
ている。

【００１１】外層２１として用いられるプラスチックに
特に定めはなく、吸気管としての耐熱性および耐衝撃性
などの条件を満たしているとともに、次に説明する発泡
層２２との一体性に優れ、ブロー成形が可能なプラスチ
ックであれば何でもよい。具体的には、ポリエチレンや
ポリプロピレンにガラス繊維などを添加して強化したも
のが好ましい。

【００１２】最内層の発泡層２２は、吸気管１０の吸気
抵抗の増大を抑えながらも充分な消音機能を付与するた
めのもので、その気泡の形状は、本体部１１側の発泡層
２２Ａでは独立気泡構造を主（５０％より多）とし、拡
径部１２側の発泡層２２Ｂでは連通気泡構造を主（５０
％より多）としている。本体部１１の発泡層２２Ａを独
立気泡構造を主としたものとすることにより、当該発泡
層２２Ａ表面は気泡の破裂の少ない、あるいは全くない
滑らかな面２３となり、吸気時の空気抵抗を低く抑え騒
音の発生を防ぐことができる。それにより、エンジン回
転数を増した時でも燃焼に必要な空気を確実に供給する
ことができ、エンジン性能を充分に引き出すことができ
る。しかも、この発泡層２２Ａは、独立気泡構造を主と
することによって高い断熱性を有しており、吸気温度の
上昇も抑えエンジン性能の低下を防ぐことができる。前
記発泡層２２を構成するプラスチックとしても特に限定
はなく、前記外層２１と良好に接着する適宜の熱可塑性
エラストマーに適当な発泡剤を添加したものが用いられ
る。

【００１３】一方、前記したように拡径部１２は吸気管
１０に消音機能を持たせるためのもので、当該部分の発
泡層２２Ｂの構造が連通気泡構造を主とするものからな
り、図２に示すように、発泡層２２Ｂの表面および内部
に破裂した気泡による細かな凹凸２４や空洞２５が形成
されている。この吸気管１０に吸引された空気は、本体
部１１から拡径部１２を通過する際に、その拡径部１２
で内径が急に大になっているため騒音が小さなものとな
る。さらに、前記拡径部１２の発泡層２２Ｂの凹凸２４
および空洞２５によって通過空気の騒音が確実に吸収さ
れる。しかも、この凹凸２４や空洞２５は、気泡の破裂
によって形成されるため、凹凸２４および空洞２５の大
きさや膜厚が一定し難く様々なものになることから、中
音および高音域を含む広い範囲の周波数に対して高い吸
音効果がある。

【００１４】次に、第二発明である消音機能付き吸気管
の製造方法について、前記吸気管１０の製造を例にして
説明する。前記吸気管１０は公知のブロー成形によって
精度よくしかも経済的に得ることができる。図３にその
製造方法を好適に実施するためのブロー成形装置の一例
を示す。この装置はヘッド３０および押出機４１，４２
を備えるパリソン押出装置と、所定形状のキャビティを
有するブロー成形型３６，３６とを備えている。

【００１５】ヘッド３０は二層のパリソン５０を押し出
すためのもので、断面環状の樹脂流路３１が形成されて
いる。その樹脂流路３１は、下部に非発泡性の外層樹脂
材料のための接続流路３３が設けられ、また上部に発泡
剤含有層樹脂材料のための接続流路３４が設けられてい
る。前記下部の接続流路３３には外層樹脂材料用の押出
機４１が接続され、また上部の接続流路３４には発泡剤
含有樹脂材料用の押出機４２が接続され、前記押出機４
２で押し出された断面環状の発泡剤含有樹脂からなる発
泡剤含有層の外周に、押出機４１で押し出された発泡剤
を含まない外層が積層されて２層のパリソン５０が形成
されるようになっている。なお、３層以上のパリソンを
用いる場合には、少なくとも最内層が発泡剤含有層とな
るようにされる。

【００１６】前記ヘッド３０に取り付けられる押出機４
１，４２は、公知のスクリューインライン式押出機やア
キュムレータ式押出機などが使用でき、樹脂材料の種類
やパリソンのサイズなどに応じて適当に選択して用いら
れる。外観良好でしかもドローダウンや肉厚の不均一な
どのないパリソンを得るためには、外層樹脂材料用の押
出機４１にはスクリューインライン式押出機、発泡剤含
有樹脂材料用の押出機４２にはアキュムレータ式押出機
を用いるのが好適である。符号４３，４４はスクリュー
シリンダ、４５，４６はスクリュー、４７，４８はホッ
パーで、当該ホッパー４７，４８から供給される所定量
の樹脂材料を、スクリューシリンダ内でスクリュー４
５，４６の回転により可塑化しながら樹脂流路３１へ押
し出す。また、４９ａは吹き込み孔で、その下部に吹き
込み管４９ｂが接続されている。

【００１７】まず、図４に示すように、前記ヘッド３０
からパリソン５０を押し出し、前記ヘッド３０の下部に
配置されているブロー成形型３６，３６間に位置させ
る。前記パリソン５０は、図４の拡大図である図６に示
すように、前記押出機４１から押し出された発泡剤を含
まない外層５１の内側に、前記押出機４２から押し出さ
れた発泡剤含有層５２の形成された２層構造よりなる。
前記発泡剤含有層５２に添加される発泡剤としては揮発
性発泡剤および分解性発泡剤があり、前者では炭酸ガ
ス、プロパンガス、ブタンなど、後者では重炭酸アンモ
ニウム、重炭酸ソーダなどの無機発泡剤、ジニトロペン
タメチレンテトラアミン、アゾジカルボンアミドなどの
有機発泡剤が知られている。前記発泡剤の添加量は、添
加された樹脂の種類や当該層の発泡率および要求される
気泡の破裂し易さによって適当に加減される。

【００１８】前記ブロー成形型３６，３６は、閉型する
ことによって内部に成形品キャビティ３７が形成される
ようになっている。前記成形品キャビティ３７は、前記
吸気管１０の本体部１１を形成する本体部用キャビティ
３８と拡径部１２を構成する拡径部用キャビティ３９と
を有している。前記本体部用キャビティ３８は、前記パ
リソン５０を、その後ブロー成形して発泡剤含有層５２
を発泡させる際に、発泡剤含有層５２の気泡が破裂し難
い小さなブロー比（パリソンの径の拡大比）を構成する
内径からなる。それに対して前記拡径部用キャビティ３
９は、前記本体部用キャビティ３８の内径より大で、し
かも前記発泡剤含有層５２の発泡時にその気泡が破裂す
るブロー比を構成する内径からなる。

【００１９】前記ブロー比は、パリソン５０を構成する
樹脂や発泡剤の種類、さらにはキャビティ３７の形状等
によって異なるが、パリソンの径を１とした時、本体部
用キャビティ３８におけるブロー比を１〜１．１程度、
拡径部用キャビティ３９におけるブロー比を２〜４程度
にすると、最も良好な気泡状態となることが判明した。
そのブロー比となるように、前記キャビティ３８，３９
の内径およびパリソン５０の径を適当に調製することが
好ましい。

【００２０】続いて、ブロー成形型３６，３６を閉型す
るとともに、図５および図７に示すように、前記キャビ
ティ３７に収容されているパリソン５０内に吹き込み管
４９ｂから空気などの気体を吹き込んでパリソン５０を
膨らませ、当該パリソン５０をキャビティ３７形状に賦
形する。同時に前記発泡剤含有層５２に含まれる発泡剤
の発泡反応を生じさせ、内層に発泡層２２を形成する。
この時の発泡は、前記パリソン形成のための樹脂材料を
スクリューシリンダで混練、可塑化する際の発熱により
なされる。なお、ブロー成形型３６，３６やパリソン５
０の温度、ブロー成形時の気体圧力などの成形条件は、
用いられる樹脂材料やキャビティの形状などに応じて適
当に設定される。

【００２１】その際、前記拡径部用キャビティ３９では
発泡剤含有層５２の気泡が破裂するようにあらかじめブ
ロー比が大に設定されているため、パリソン４０が引き
延ばされて樹脂の溶融張力が低下し、形成される発泡層
の気泡が破裂することになる。その結果、前記拡径部用
キャビティ３９で形成された前記吸気管１０の拡径部１
２の発泡層２２Ｂは、気泡が破裂した連通気泡構造を主
とするものになる。一方、本体部用キャビティ３８では
気泡が破裂し難いようにブロー比が小に設定されている
ため、パリソン４０があまり引き延ばされず、樹脂の溶
融張力も低下が少ないため、形成された前記吸気管１０
の本体部１１の発泡層２２Ａは発泡層の気泡が破裂して
いない独立気泡構造を主としたものになり、発泡層２２
Ａの内表面が気泡の破裂による凹凸の少ない滑らかなも
のとなる。なお、前記パリソン５０の外層５１は、前記
吸気管１０の非発泡の外層２１となる。

【００２２】しかる後、前記ブロー成形型を冷却して型
開きする。得られた成形品の両端を所定位置で切断すれ
ば、前記消音機能付き吸気管１０が得られる。

【００２３】なお、前記パリソン５０の外層５１をポリ
プロピレン、発泡剤含有層５２をポリプロピレンに発泡
剤としてアゾジカルボンアミドを含むものとし、ブロー
成形型３６，３６の温度１５℃、パリソンの樹脂温度２
１０℃、本体部用キャビティ３８のブロー比１．０、拡
径部用キャビティ３９のブロー比３．０として、本体部
１１の直径５ｃｍ、拡径部１２の直径１５ｃｍ、長さ３
０ｃｍ、外層２１の厚み約２ｍｍ、発泡層２２の厚み約
４ｍｍ、全長５０ｃｍからなる図１の形状からなる消音
機能付き吸気管１０を成形し、その吸音性能を測定した
ところ、本体部１１では、中音領域での吸音性に優れて
いた。また、拡径部１２そのものは、それ自体の形状に
より低音域での吸音特性に優れているが、前記連通気泡
構造の発泡層２２Ｂを設けたことによって、中音から高
音域にも優れた吸音性能を発揮した。

【００２４】

【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明の
消音機能付き吸気管によれば、本体部と該本体部の内径
より大なる内径の拡径部の構造および内部に設けた独立
気泡構造の発泡層によって、低音から中音域での騒音が
吸収される。さらに、拡径部の最内層に設けられた連通
気泡構造の発泡層によって中音から高音域にかけての騒
音が確実に吸収される。そのため、この発明の消音機能
付き吸気管は、広いレベルの騒音を減衰させることがで
きるので、従来のように別個に複数の消音器を用いる必
要がなく、部品の点数を減らし組み立てを簡単にするこ
とができるだけでなくコストを低く抑えることができ
る。しかも、連通気泡構造を主とする発泡層を、拡径部
の最内層に設けたため、拡径部の拡大形状による吸音作
用と連通気泡構造による吸音機能が相乗的に作用して極
めて良好な吸音効果が得られるのである。さらに、拡径
部以外の本体部については、気泡の破裂していない独立
気泡を主とする発泡層を最内層に設けてその本体部の最
内層表面を凹凸の少ない滑らかなものとしているため、
吸気抵抗が少なくなり、燃焼空気の導入がスムーズでエ
ンジンの高回転時でも充分なエンジン出力を得ることが
できる。

【００２５】また、この発明の消音機能付き吸気管の製
造方法は、前記吸音性に優れる吸気管を、公知のブロー
成形によって、簡単かつ確実に、しかも経済的に製造で
きる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の消音機能付き吸気管の一例を示す斜
視図である。

【図２】その要部の断面図である。

【図３】この発明の消音機能付き吸気管の製造方法の一
例を示すもので、その製造方法を実施するためのブロー
成形装置の一例を概略的に示す断面図である。

【図４】ブロー成形型間にパリソンを押し出す工程を示
す断面図である。

【図５】前記パリソンをブロー成形する工程を示す断面
図である。

【図６】図４の要部を拡大して示す断面図である。

【図７】図５の要部を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 消音機能付き吸気管 １１ 本体部 １２ 拡径部 ２０ 中空多層体 ２２ 発泡層 ２２Ａ 独立気泡構造を主と有する発泡層 ２２Ｂ 連通気泡構造を主と有する発泡層 ３０ ヘッド ３６，３６ ブロー成形型 ３７ キャビティ ３８ 本体部用キャビティ ３９ 拡径部用キャビティ ４１，４２ 押出機 ５０ パリソン ５２ 発泡剤含有樹脂層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも最内層を発泡層とするプラス
   チック製の中空多層体からなり、本体部と該本体部の内
   径より大なる内径の拡径部を有し、前記本体部の最内層
   が独立気泡構造を主とする一方、前記拡径部の最内層が
   連通気泡構造を主とすることを特徴とする消音機能付き
   吸気管。
2. 【請求項２】 少なくとも最内層が発泡剤含有層からな
   る多層構造のパリソンを金型のキャビティに収容してキ
   ャビティ形状にブロー成形するとともに前記最内層の発
   泡を行なうことにより、少なくとも最内層が発泡層から
   なる吸気管を製造する方法において、 前記キャビティには、前記発泡時にパリソン最内層の気
   泡の破裂を生じさせ難いブロー比を構成する本体部用キ
   ャビティと、前記本体部用キャビティの内径より大なる
   内径からなって前記パリソン最内層の気泡の破裂を生じ
   させるブロー比を構成する拡径部用キャビティとを設
   け、 前記本体部用キャビティで最内層の気泡が破裂していな
   い独立気泡構造を主とする吸気管の本体部を形成する一
   方、前記拡径部用キャビティで最内層の気泡が破裂して
   いる連通気泡構造を主とする吸気管の拡径部を形成する
   ことを特徴とする消音機能付き吸気管の製造方法。