(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ダクトに複数の消音器が一体に備えられた吸気消音装置において、
前記複数の消音器のうちの第１の消音器は、前記吸気ダクトの長さ方向および該長さ方向に直交する方向に広がる共鳴室を備え、前記複数の消音器のうちの第２の消音器は、前記共鳴室内に配置されて、膨張室を備え、
前記共鳴室の前記吸気ダクトへの連通口と、前記膨張室の前記吸気ダクトへの連通口とは、前記吸気ダクトの長さ方向に並んで隣接して配置され、
前記共鳴室の前記吸気ダクトへの連通口には、前記膨張室を形成する側壁の一部と共用される接続用短管が一体成形され、
少なくとも、前記共鳴室の前記吸気ダクトへの連通口を含む前記第１の消音器の部分と、前記膨張室の前記吸気ダクトへの連通口を含む前記第２の消音器の部分と、前記吸気ダクトとは、一体成形により一体に形成されたことを特徴とする吸気消音装置。
【請求項２】
前記第１の消音器と、前記第２の消音器とは、それぞれ共通の割面により分割された２つの部分からなり、
これら２つの部分のうちの一方の部分は、前記吸気ダクトと一体成形により一体に形成され、
これら２つの部分が、熱板溶着により一体化されたことを特徴とする請求項１記載の吸気消音装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本願の発明は、車両用内燃機関の吸気系に設けられる吸気消音装置に関し、特に複数の消音器（低周波消音用の第１の消音器と高周波消音用の第２の消音器）が吸気ダクトに一体に備えられた吸気消音装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
車両用内燃機関においては、エアクリーナで清浄化された空気が燃料と混合された後、燃焼室に吸入されて、燃焼に供される。このエアクリーナは、空気を吸入する際に空気流動による吸気音を生じ、騒音の原因となることがあるので、エアクリーナの空気取入口をダクトで構成し、このダクトに消音器を設けることが行われている。
【０００３】
実開平６−５３７５６号公報に記載の例では、低周波消音用のレゾネータチャンバ内に高周波消音用のサイドブランチチューブが配置され、レゾネータチャンバの吸気ダクトへの接続口は、接続管を介して吸気ダクトに一体的に取り付けられ、また、サイドブランチチューブは、その基端部が直接吸気ダクトに一体的に取り付けられて、全体的に、吸気ダクトに一体に備えられた複数の消音器を有する吸気消音装置が構成されており、これにより、広い周波数帯域にわたって効果的な消音がなされるようになっている。
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報記載の例では、レゾネータチャンバとサイドブランチチューブとは、吸気ダクトと別部品として製作され、これらが吸気ダクトに別途取り付けられることから、その組付け作業が必要であり、また、レゾネータチャンバと吸気ダクトとの接続部品が必要となり、部品点数も増加する。
【０００５】
さらに、内燃機関の作動に起因する振動等の振動の低減のために、消音器本体は、吸気ダクトに確実に取り付けられなければならず、また、消音器本体自体の剛性（強度）も向上させる必要がある。
【０００６】
本願の発明は、これらの問題点を解決することができる吸気消音装置を提供することを課題とするものであって、この吸気消音装置によれば、吸気ダクトに複数の消音器が一体化された簡素な単一構造からなり、部品点数が少なく、組立て作業性に優れ、機関室への搭載に当たりスペース効率が向上して空間の有効利用を図ることができ、さらに、別途補強手段を要することなく消音器本体自体の剛性も向上できて、異なる周波数領域の吸気騒音を効果的に低減することができる。
【０００７】
【課題を解決するための手段および効果】
本願の発明は、前記のような課題を解決した吸気消音装置に係り、その請求項１に記載された発明は、吸気ダクトに複数の消音器が一体に備えられた吸気消音装置において、前記複数の消音器のうちの第１の消音器は、前記吸気ダクトの長さ方向および該長さ方向に直交する方向に広がる共鳴室を備え、前記複数の消音器のうちの第２の消音器は、前記共鳴室内に配置されて、膨張室を備え、前記共鳴室の前記吸気ダクトへの連通口と、前記膨張室の前記吸気ダクトへの連通口とは、前記吸気ダクトの長さ方向に並んで隣接して配置され、前記共鳴室の前記吸気ダクトへの連通口には、前記膨張室を形成する側壁の一部と共用される接続用短管が一体成形され、少なくとも、前記共鳴室の前記吸気ダクトへの連通口を含む前記第１の消音器の部分と、前記膨張室の前記吸気ダクトへの連通口を含む前記第２の消音器の部分と、前記吸気ダクトとは、一体成形により一体に形成されたことを特徴とする吸気消音装置である。
【０００８】
請求項１に記載された発明は、前記のように構成されているので、吸気消音装置が複数の消音器を備え、第１の消音器により、低周波領域の吸気音が共鳴により低減され、第２の消音器により、高周波領域の吸気音が吸気の膨張により低減される。これにより、異なる周波数領域の吸気音を効果的に低減することができる。
【０００９】
また、少なくとも、共鳴室の吸気ダクトへの連通口を含む第１の消音器の部分と、膨張室の吸気ダクトへの連通口を含む第２の消音器の部分と、吸気ダクトとは、一体成形により一体に形成される。これにより、複数の消音器を備えながらも、部品点数が少なく、組立て作業性に優れた、簡素な単一構造の吸気消音装置を得ることができる。
【００１０】
また、吸気ダクトの長さ方向および該長さ方向に直交する方向に広がる第１の消音器の共鳴室は、吸気消音装置を機関室に搭載するに当たり、周囲に配置される補機類の邪魔にならないように、適切な形状を付与することができるので、スペース効率が向上して、空間の有効利用を図ることができる。
【００１１】
さらに、第１の消音器の共鳴室内に配置される第２の消音器は、第１の消音器の補強部材としても用いることができるので、別途補強手段を要することなく、第１の消音器の剛性（強度）を向上でき、さらには、消音器全体の剛性を向上できて、吸気消音装置の振動低減にも有利になる。
【００１２】
加えて、２つの連通口は、吸気ダクトの長さ方向に並んで配置されるので、吸気ダクトの剛性を維持することができるとともに、吸気消音装置の構造が単純化される。また、共鳴室の吸気ダクトへの連通口には、膨張室を形成する側壁の一部と共用される接続用短管が一体成形されるから、吸気消音装置の振動低減にさらに有利になるとともに、接続用短管や膨張室の形成が容易となる。
【００１３】
また、請求項２記載のように請求項１記載の発明を構成することにより、第１の消音器と、第２の消音器とは、それぞれ共通の割面により分割された２つの部分からなり、これら２つの部分のうちの一方の部分は、吸気ダクトと一体成形により一体に形成され、これら２つの部分が熱板溶着により一体化されるので、これら各部分をブロー成形等の方法により一体に形成し、次いで、これらを、この熱板溶着により一体化することにより、単一構造の吸気消音装置を容易に得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図８に図示される本願の請求項１および請求項２に記載された発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における吸気消音装置の平面図、図２は、図１の吸気消音装置の正面図、図３は同右側面図、図４は同部分左側面図、図５は、図１の吸気消音装置を割面で分解した下方部分の内部構造を示す平面図、図６は、図１のＶＩ−ＶＩ線で切断した断面図、図７は、図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断した断面図、図８は、図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で切断した断面図である。
【００１５】
図１ないし図４に図示されるように、本実施形態における吸気消音装置１は、細長い吸気ダクト２と一体に低周波消音用のレゾネータチャンバ（第１の消音器）３と、高周波消音用のサイドブランチチューブ（第２の消音器）６とを備えている。サイドブランチチューブ６は、レゾネータチャンバ３内であって、吸気ダクト２の下方空間内に収容されており、外部からは見えない（図１参照）。
【００１６】
吸気ダクト２は、レゾネータチャンバ３の車両前後方向（図１において、下方向が車両の前方向である。）前面の上方角部に横方向に延びて配置されており、、後で詳述されるように、該レゾネータチャンバ３およびサイドブランチチューブ６と、一体成形により一体に形成される。
【００１７】
吸気ダクト２は、図１において左方の上流開口端２a から空気を吸入し、右方の下流開口端２b および該下流開口端２b に接続される図示されない配管を介して、図示されない後続のエアクリーナに空気を導く。この間に、空気の吸入に伴う吸気騒音が、前記したレゾネータチャンバ３およびサイドブランチチューブ６により低減される。
【００１８】
吸気消音装置１の輪郭形状は、該吸気消音装置１の周辺に配置される補機類と干渉しないように、複雑な形状が付与されている。
先ず、図１に図示されるように、その輪郭形状は、あらまし平面視で、吸気ダクト２の左半部の長さ方向に沿った横長の小領域の面部分である第１の部分３a と、吸気ダクト２の右半部を含んで、該吸気ダクト２の長さ方向に直交する上方向（車両後方向）に迫り出した大領域の面部分である第２の部分３b とからなっている。
【００１９】
第１の部分３a は、吸気ダクト２の径より大きい幅を有していて、該吸気ダクト２の長さ方向に直交する上方向にわずかに迫り出している。また、第２の部分３b は、第１の部分３a の長さよりわずかに長い幅と、該幅と略同じ迫り出し幅とを２辺とする略正方形の部分の左上方部分に、略三角形の部分が延設された形状をなしている。そして、これら第１の部分３a と第２の部分３b とにより、吸気消音装置１の左上方部分に、直交する２辺により画成された大きな空間Ｓ1 が形成されている。
【００２０】
次に、図２に図示されるように、その輪郭形状は、あらまし正面視で、前記第１の部分３a に連なる左方の第３の部分３c が、吸気ダクト２の長さ方向に直交する下方向（車両下方向）に拡張され、また、前記第２の部分３b に連なる右方の第４の部分３d が、吸気ダクト２の長さ方向に直交する上下方向に、第３の部分３c を越えて拡張されている。
【００２１】
次に、図３に図示されるように、その輪郭形状は、あらまし右側面視で、前記第２の部分３b に連なる第５の部分３e の上縁の右端寄りの部分が、なだらかにわずかに上方に突出され、下縁が階段状に複数段に切り欠かれて、下方に向け広がった空間Ｓ2 が形成されており、車両前後方向前面（図３において左側面）の大部分は、吸気ダクト２の前端から垂直に切り落とされた形状をなしている。
【００２２】
さらに次に、図４に図示されるように、その輪郭形状は、あらまし左側面視で、前記第１の部分３a に連なる第６の部分３f が、吸気ダクト２の長さ方向に直交する下方向（車両下方向）に拡張されており、この拡張部の略下半左方（車両後方）は、右方に陥没させられていて、その陥没深さは、紙面と直交する奥行き方向に漸次深くなり、次いで、浅くなり、全体として半割れ椀の内部空間Ｓ3 の形状を呈している（図５、図６参照）。
【００２３】
以上のような吸気消音装置１の輪郭形状は、吸気消音装置１の周辺に配置される補機類と干渉しないように設定されたものであり、補機類の配置状況に応じて適宜変更され、前記の輪郭形状に限定されるものではない。
【００２４】
吸気消音装置１は、車両前方向に見て、レゾネータチャンバ３の前面左（図１において右）下方、前方右（図１において左）側面下方および左右中央後方上方部（前記した平面視輪郭形状で、第２の部分３b の一部をなす略三角形の部分を備える後方突出部）の各壁面に突設された３個のブラケット10、11、12の個所において、機関室の所定位置に取付けられて配置される。
【００２５】
レゾネータチャンバ３には、図１、図５および図６に図示されるように、その天井壁、側壁および底壁に多数の補強リブ13a 、13b 、13c が形成されていて、これらの補強リブにより、チャンバ３の剛性が向上されている。
【００２６】
次に、レゾネータチャンバ３の吸気ダクト２への接続構造について説明する。図１、図７および図８に図示されるように、レゾネータチャンバ３の吸気ダクト２への接続口（後述する共鳴室８の吸気ダクト２への連通口）４は、吸気ダクト２の長さ方向略中央部の底壁に開口形成されており、該接続口４には、接続用短管５が一体に接続されている。
【００２７】
この接続用短管５は、断面略矩形状にされて、吸気ダクト２やレゾネータチャンバ３、サイドブランチチューブ６等と一体に一体成形により形成され、その側壁の一部は、レゾネータチャンバ３の前壁の一部と共用され、また、その側壁の他の一部は、サイドブランチチューブ６の側壁の一部と共用されている。
【００２８】
レゾネータチャンバ３の内部は、大きな空間をなし、該空間が共鳴室８とされているので、吸気ダクト２内の吸気は、接続用短管５を介して該共鳴室８に連通され、該共鳴室８内で共鳴することにより、吸気ダクト２から伝播する低周波領域の吸気音が減衰されて、低減される。
【００２９】
次に、サイドブランチチューブ６について、詳細に説明する。
サイドブランチチューブ６は、図１、図５、図７および図８に図示されるように、断面矩形の細長いチューブからなり、レゾネータチャンバ３内に収容されており、その吸気ダクト２への接続口（後述する膨張室９の吸気ダクト２への連通口）７は、レゾネータチャンバ３の吸気ダクト２への接続口４と同様に、吸気ダクト２の底壁に開口形成され、該吸気ダクト２の長さ方向に接続口４と並んで隣接して配置されている。
【００３０】
サイドブランチチューブ６は、その吸気ダクト２への接続口７から鉛直に垂下させられて、その先端は、レゾネータチャンバ３の底壁に届き、該底壁により塞がれて、全体が一端盲状のチューブをなしており、該チューブにより、膨張室９が形成されている。そして、この膨張室９内で吸気が膨張することにより、吸気ダクト２から伝播する高周波領域の吸気音が減衰されて、低減される。
【００３１】
サイドブランチチューブ６の側壁の他の一部は、図１、図５および図７に図示されるように、レゾネータチャンバ３の前壁の一部と共用され、また、その側壁の一部は、前記のとおり、レゾネータチャンバ３の接続用短管５の側壁の他の一部と共用されている。
【００３２】
接続口４および接続口７が形成される吸気ダクト２の長さ方向略中央部は、図１ないし図３から明らかなように、レゾネータチャンバ３を吸気ダクト２の長さ方向に直交する面で切断した断面の面積が最も大きくなる位置に位置しているので、レゾネータチャンバ３において最も補強を要するこの部位が、接続用短管５およびサイドブランチチューブ４によりさらに補強されることになり、都合がよい。
【００３３】
レゾネータチャンバ３およびサイドブランチチューブ６は、車両後方から前方に向かい下方に傾斜する割面Ｆによって、吸気ダクト２を含む上方部分と下方部分とに２分割された上下各部分から構成されており、これら上下各部分は、それぞれブロー成形等の方法により一体に形成され、次いで、熱板溶着により接合され、一体化されて、吸気消音装置１が製造される。
【００３４】
本実施形態における吸気消音装置１は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
吸気消音装置１は、２個の消音器を備え、第１の消音器であるレゾネータチャンバ３においては、低周波領域の吸気音が共鳴室８内で共鳴することにより低減され、また、第２の消音器であるサイドブランチチューブ６においては、高周波領域の吸気音が、吸気が膨張室９内で膨張することにより低減される。これらにより、異なる周波数領域の吸気音を効果的に低減することができる。
【００３５】
また、レゾネータチャンバ３およびサイドブランチチューブ６は、車両後方から前方に向かい下方に傾斜する割面Ｆによって、吸気ダクト２（該吸気ダクト２には、前記のとおり、接続口４、７が開口形成されている。）を含む上方部分と下方部分とに２分割された上下各部分から構成されており、これら上下各部分は、それぞれブロー成形等の方法により一体に形成され、次いで、熱板溶着により接合され、一体化されて、吸気消音装置１が完成される。したがって、複数の消音器３、６を備えながらも、部品点数が少なく、組立て作業性に優れて、簡素な単一構造の吸気消音装置１を容易に得ることができる。
【００３６】
また、吸気ダクト２の長さ方向および該長さ方向に直交する車両の上下、後方向に広がるレゾネータチャンバ３およびその共鳴室８は、吸気消音装置１を機関室に搭載するに当たり、周囲に配置される補機類の邪魔にならないように、適切な形状に形成することができるので、スペース効率が向上して、空間の有効利用を図ることができる。
【００３７】
さらに、レゾネータチャンバ３の共鳴室８内に配置されるサイドブランチチューブ６は、レゾネータチャンバ３の補強部材としても用いることができるので、別途補強手段を要することなく、レゾネータチャンバ３の剛性を向上させることができ、さらには、消音器３、６全体の剛性を向上させることができて、吸気消音装置１の振動低減にも有利になる。
【００３８】
また、２つの接続口（連通口）４、７は、吸気ダクト２の長さ方向に並んで隣接して配置されているので、周方向に並んで隣接して配置される場合に比し、吸気ダクト２の剛性を維持することができる。また、レゾネータチャンバ３とサイドブランチチューブ６とを同じ方向に指向して形成することができるので、吸気消音装置１の構造が単純化される。
【００３９】
加えて、接続用短管５の側壁の一部やサイドブランチチューブ６の側壁の他の一部は、レゾネータチャンバ３の前壁の一部と共用され、また、接続用短管５の側壁の他の一部は、サイドブランチチューブ６の側壁の一部と共用されているので、吸気消音装置１の振動低減にさらに有利になるとともに、接続用短管５やサイドブランチチューブ６の形成が容易になる。
【００４０】
本実施形態における吸気消音装置１は、あらまし、レゾネータチャンバ３の共鳴室８が吸気ダクト２の下方および後方（車両後方）に広がるように形成され、また、サイドブランチチューブ６の膨張室９が吸気ダクト２の下方に延びるように形成されたが、これに限定されず、周囲に配置される補機類の状況およびレゾネータチャンバ３の形状に応じて適宜それらの構造と形状を選択できる。また、これに伴い、吸気ダクト２に開口形成される接続口（連通口）４、７の形成位置も、吸気ダクト２の管壁において適宜選択できる。
【００４１】
また、割面Ｆの形成方向も、本実施形態に限定されず、吸気消音装置１の形状、構造に応じて適宜選択できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の請求項１および請求項２に記載された発明の一実施形態における吸気消音装置の平面図である。
【図２】図１の吸気消音装置の正面図である。
【図３】同右側面図である。
【図４】同部分左側面図である。
【図５】図１の吸気消音装置を割面で分解した下方部分の内部構造を示す平面図である。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線で切断した断面図である。
【図７】図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断した断面図である。
【図８】図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で切断した断面図である。
【符号の説明】
１…吸気消音装置、２…吸気ダクト、２a …上流開口端、２b …下流開口端、３…レゾネータチャンバ（第１の消音器）、３a 〜３f …第１〜第６の部分（面）、４…接続口（連通口）、５…接続用短管、６…サイドブランチチューブ（第２の消音器）、７…接続口（連通口）、８…共鳴室、９…膨張室、10〜12…ブラケット、13a 〜13c …補強リブ、Ｆ…割面、Ｓ1 〜Ｓ3 …空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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