(57)【要約】【課題】外気導入路７，８を個別に有する複数のエアクリーナ４，５で個別に濾過した空気を合流して単一のスロットルボディ３に導くように構成した吸気装置１において、部品点数を少なくして外形をコンパクトとしながら、吸気騒音を低減する。【解決手段】複数のエアクリーナ４，５と単一のスロットルボディ３とを連通連結する中経路６に、単一の共鳴型消音器９を設けた。このように単一の共鳴型消音器９を用いてその設置場所を特定しているから、従来例に比べて少ない部品点数で外形をコンパクトにすることが可能になり、しかも、複数の吸気経路で発生する吸気音を効率よく減衰することが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気導入路を個別に有する複数のエアクリーナで個別に濾過した空気を合流して単一のスロットルボディに導くように構成した吸気装置であって、
前記複数のエアクリーナから単一のスロットルボディに至る中経路に、単一の共鳴型消音器を設けたことを特徴とする吸気装置。
【請求項２】
請求項１に記載の吸気装置において、
前記中経路は、各エアクリーナに個別に連結される複数の上流路と、前記単一のスロットルボディに連結される下流路と、各上流路を合流して下流路に連通連結する合流部とを有する管体からなり、
前記共鳴型消音器は、所定の容積を有するケースと、このケースと前記合流部とを連通連結する単一のネック部とを有するレゾネータとされていることを特徴とする吸気装置。
【請求項３】
請求項１に記載の吸気装置において、
前記中経路は、各エアクリーナに個別に連結される複数の上流路と、前記単一のスロットルボディに連結される下流路と、各上流路を合流して下流路に連通連結する合流部とを有する管体からなり、
前記共鳴型消音器は、一端が閉塞した管体からなるサイドブランチとされ、このサイドブランチの開口端が前記合流部に連通連結されていることを特徴とする吸気装置。
【請求項４】
請求項１に記載の吸気装置において、
前記中経路は、各エアクリーナに個別に連結される複数の上流路と、前記単一のスロットルボディに連結される下流路と、各上流路を合流して下流路に連通連結する合流部とを有する管体からなり、
前記共鳴型消音器は、内部が前記エアクリーナの個数に対応した数の容積室に区画されたケースと、このケースの各容積室と前記複数の上流路とを個別に連通連結する複数のネック部とを有するレゾネータとされていることを特徴とする吸気装置。
【請求項５】
請求項１に記載の吸気装置において、
前記中経路は、各エアクリーナに個別に連結される複数の上流路と、前記単一のスロットルボディに連結される下流路と、各上流路を合流して下流路に連通連結する合流部とを有する管体からなり、
前記共鳴型消音器は、所定の容積を有するケースと、このケースと前記複数の上流路とを個別に連通連結する複数のネック部とを有するレゾネータとされていることを特徴とする吸気装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の吸気装置において、
前記外気導入路からスロットルボディに至るまでの吸気経路を２系統とし、第１の吸気経路と第２の吸気経路とを、前記中経路の合流部の中心からスロットルボディの中心までを結ぶ仮想の直線を対象軸として線対象に配置したことを特徴とする吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外気導入路を個別に有する複数のエアクリーナで個別に濾過した空気を合流して単一のスロットルボディに導くように構成した吸気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車載用の内燃機関では、シリンダヘッドにインテークマニホールドを介して吸気装置を設けている。この吸気装置の一例として、外気を単一のエアクリーナで濾過してスロットルボディの開度に応じてインテークマニホールド側へ導くように構成したものがある。このような吸気装置において、外気の吸入に伴い吸気経路で発生する吸気音を低減するために、例えばレゾネータ等の消音器を装備したものがある（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、例えば外気導入路を個別に有する２つのエアクリーナで個別に濾過した空気を合流して単一のスロットルボディに導くように構成した２系統の吸気装置がある（例えば特許文献２参照。）。この２系統の吸気装置には、消音器を装備していない。
【特許文献１】特開２００４−１９０５７５号
【特許文献２】実開昭５８−８４３６２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような２系統の吸気装置の場合、２系統の吸気経路から個別に外気の導入を行っているため、２系統の吸気経路からの外気の吸気に伴いそれぞれ発生する音圧モードが合流部で干渉して複雑で大きな音響を発生するとともに、単一のスロットルボディへ流入する空気流の圧力が変動しやすくなり、吸気効率が低下することが懸念される。
【０００５】
これに対し、例えば２系統の吸気経路に、個別に適宜の消音器を設けることが考えられるが、その場合、２つの消音器を用いるために設備コストが嵩むうえ、吸気装置の外形が大型化することが懸念される。そのため、仮に、内燃機関の設置対象空間（例えば車両のエンジンルーム等）のスペースが制約される場合には前記吸気装置を設置することが困難になる。
【０００６】
そこで、本発明は、複数の吸気経路を有する吸気装置において、部品点数を少なくして外形をコンパクトとしながら、吸気騒音を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、外気導入路を個別に有する複数のエアクリーナで個別に濾過した空気を合流して単一のスロットルボディに導くように構成した吸気装置であって、前記複数のエアクリーナから単一のスロットルボディに至る中経路に、単一の共鳴型消音器を設けたことを特徴としている。
【０００８】
なお、複数の外気導入路は、独立した管体で形成することができる他、単一の管体の内孔を隔壁で２つに仕切って形成することもできる。
【０００９】
この場合、複数の吸気経路からの外気の吸入に伴い、複数の吸気経路において所定周波数でかつ所定音圧レベルの吸気音が下流へ向けて伝播されることによって所定の音圧モードが発生するが、この音圧モードは、単一の共鳴型消音器によって減衰され、合流部からスロットルボディに流入する空気流の圧力変動が低減される。これにより、吸気騒音の軽
減と吸気効率の向上が可能になる。
【００１０】
好ましくは、前記中経路は、各エアクリーナに個別に連結される複数の上流路と、前記単一のスロットルボディに連結される下流路と、各上流路を合流して下流路に連通連結する合流部とを有する管体からなり、前記共鳴型消音器は、所定の容積を有するケースと、このケースと前記合流部とを連通連結する単一のネック部とを有するレゾネータとすることができる。
【００１１】
なお、複数の上流路は、独立した管体で形成することができる他、単一の管体の内孔を隔壁で２つに仕切って形成することもできる。
【００１２】
このように共鳴型消音器の構成とその配置場所を特定すれば、共鳴型消音器による消音作用が明確になり、外形をコンパクトに設計できるようになる。
【００１３】
好ましくは、前記中経路は、各エアクリーナに個別に連結される複数の上流路と、前記単一のスロットルボディに連結される下流路と、各上流路を合流して下流路に連通連結する合流部とを有する管体からなり、前記共鳴型消音器は、一端が閉塞した管体からなるサイドブランチとされ、このサイドブランチの開口端が前記合流部に連通連結されたものとすることができる。
【００１４】
この場合、共鳴型消音器をサイドブランチとすることにより、より簡単な構成とすることができる。特に、サイドブランチは、吸気騒音の高周波帯を減衰するのに優れている。
【００１５】
好ましくは、前記中経路は、各エアクリーナに個別に連結される複数の上流路と、前記単一のスロットルボディに連結される下流路と、各上流路を合流して下流路に連通連結する合流部とを有する管体からなり、前記共鳴型消音器は、内部が前記エアクリーナの個数に対応した数の容積室に区画されたケースと、このケースの各容積室と前記複数の上流路とを個別に連通連結する複数のネック部とを有するレゾネータとすることができる。
【００１６】
この場合、複数の吸気経路でそれぞれ発生する音圧モードを個別に効率よく減衰することが可能になり、また、単一のケースとすることで占有スペースを可及的に小さくすることが可能になる。
【００１７】
好ましくは、前記中経路は、各エアクリーナに個別に連結される複数の上流路と、前記単一のスロットルボディに連結される下流路と、各上流路を合流して下流路に連通連結する合流部とを有する管体からなり、前記共鳴型消音器は、所定の容積を有するケースと、このケースと前記複数の上流路とを個別に連通連結する複数のネック部とを有するレゾネータとすることができる。
【００１８】
好ましくは、前記外気導入路からスロットルボディに至るまでの吸気経路を２系統とし、第１の吸気経路と第２の吸気経路とを、前記中経路の合流部の中心からスロットルボディの中心までを結ぶ仮想の直線を対象軸として線対象に配置することができる。
【００１９】
この場合、複数の吸気経路からの外気の吸入に伴い複数の吸気経路それぞれで略同一でかつ略同位相の音圧モードを発生させることが可能になり、合流部で音響特性が複雑になることを防止できるようになる。これにより、単一の共鳴型消音器の構造設計も比較的簡単に行えるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る吸気装置によると、従来例より部品点数を少なくするとともに外形をコン
パクトにしたうえで、複数の吸気経路からの外気導入に伴い発生する吸気音を効率よく低減できるようになる。したがって、本発明は、吸気装置の取り付け対象となる内燃機関の静粛性の向上に貢献できるとともに、内燃機関をその設置対象空間のスペースが制約される場合でも容易に設置することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の最良の実施形態を図１から図４に示して説明する。この実施形態では、Ｖ型内燃機関に用いるタイプの吸気装置を例に挙げている。
【００２２】
図中、符号１は吸気装置の全体を示している。この吸気装置１は、２系統の吸気経路を有するもので、サージタンク付インテークマニホールド２、単一のスロットルボディ３、２つのエアクリーナ４，５、中経路の一例である単一のエアクリーナホース６、外気導入路の一例である２つのエアクリーナインレット７，８を備えている。
【００２３】
サージタンク付インテークマニホールド２は、Ｖ型内燃機関に備える２つのシリンダヘッド２０，２１の上部に取り付けられ、単一のスロットルボディ３は、サージタンク付インテークマニホールド２の混合気導入口に取り付けられ、２つのエアクリーナ４，５は、単一のスロットルボディ３に単一のエアクリーナホース６を介して取り付けられ、さらに、２つのエアクリーナインレット７，８は、２つのエアクリーナ４，５に個別に取り付けられている。エアクリーナ４，５およびエアクリーナインレット７，８は、図示していない車両胴体に支持される。
【００２４】
サージタンク付インテークマニホールド２は、シリンダブロック（符号省略）の各バンク２２，２３のシリンダボア２２ａ，２３ａの数と同数の吸気通路２ａ・・・を並列して設けた構造であるとともに、図３に示すように、サージタンク２ｂが内蔵された構造になっている。サージタンク２ｂは、各吸気通路２ａ・・・の上流側とスロットルボディ３の取付部側との間に介装されている。各吸気通路２ａ・・・の下流は、図３に示すように、各シリンダヘッド２０，２１の対応するインテークポート２０ａ，２１ａに連通連結される。
【００２５】
スロットルボディ３は、その詳細な構成を図示していないが、内部に形成されている通路の開度をアクチュエータ等により駆動されるスロットル弁で調整することにより外気吸入量を制御するものである。
【００２６】
各エアクリーナ４，５は、その詳細な構成を図示していないが、例えば樹脂製の中空箱形のケース内にエアクリーナエレメントを収容した構成であり、各エアクリーナインレット７，８から導入された外気中に含まれる異物を除去するものである。
【００２７】
エアクリーナホース６は、三叉形状の管体からなり、２つのエアクリーナ４，５の濾過空気排出口に一端が個別に連通連結される第１、第２上流路６ａ，６ｂと、単一のスロットルボディ３に連通連結される下流路６ｃと、第１、第２上流路６ａ，６ｂの他端を合流して下流路６ｃに連通連結する合流部６ｄとを有している。
【００２８】
この実施形態の吸気装置１は、図示するように２系統の吸気経路を左右対象構造にしたうえで、エアクリーナホース６の合流部６ｄに単一の共鳴型消音器９を設けているので、以下で詳細に説明する。
【００２９】
具体的に、２つのエアクリーナ４，５と、２つのエアクリーナインレット７，８とをそれぞれ同一の仕様とするとともに、エアクリーナホース６について下流路６ｃの中心軸線を対象軸として第１、第２上流路６ａ，６ｂを線対象な構造としたうえで、第１のエアク
リーナ４、第１のエアクリーナインレット７およびエアクリーナホース６の第１上流路６ａからなる第１の吸気経路と、第２のエアクリーナ５、第２のエアクリーナインレット８およびエアクリーナホース６の第２上流路６ｂからなる第２の吸気経路とを、エアクリーナホース６の合流部６ｄの中心からスロットルボディ３の中心までを結ぶ仮想の直線１５を対象軸として線対象に配置している。
【００３０】
共鳴型消音器９は、例えば、エアクリーナホース６の合流部６ｄの直下に配置されかつ所定の容積を有するケース１０と、このケース１０を合流部６ｄに連通連結する単一の管状のネック部１１とを有するレゾネータとされている。ここで言うレゾネータとは、ヘルムホルツの共鳴原理を利用して、外気の吸入に伴い吸気経路を伝播する伝播音の特定周波数成分を減衰させるためのヘルムホルツ共鳴器のことである。この共鳴型消音器９は、減衰させようとする特定周波数に基づいて吸音特性をチューニングすることが可能である。例えば共鳴型消音器９において、ケース１０の容積、ネック部１１の長さおよび口径、ならびにケース１０とネック部１１との連通部分の孔形状等は、２系統の吸気経路で発生する音圧モードに起因する特定周波数域の音に対して有効な吸音効果を得るように設定される。
【００３１】
次に、上記吸気装置１における外気の吸入動作を説明する。
【００３２】
各エアクリーナインレット７，８で個別に吸入した外気は、各エアクリーナ４，５で個別に濾過されてから、エアクリーナホース６、スロットルボディ３を経てサージタンク付インテークマニホールド２に送られ、シリンダヘッド２０，２１のインテークポート２０ａ，２１ａに供給される。このインテークポート２０ａ，２１ａには、例えばインジェクター等の燃料噴射装置２４から燃料が噴射供給されるので、この燃料と前記吸入空気との混合気が、シリンダブロックの各バンク２２，２３の各燃焼室に供給される。
【００３３】
このような外気吸入過程においては、外気の吸入に伴い第１、第２エアクリーナインレット７，８からスロットルボディ３に至る２系統の吸気経路において所定周波数でかつ所定音圧レベルの吸気音が下流へ向けて伝播されることによって所定の音圧モードが発生する。この音圧モードは、合流部６ｄに設置した単一の共鳴型消音器９のヘルムホルツ共鳴効果によって減衰させることができるので、合流部６ｄから下流路６ｃを経てスロットルボディ３に流入する空気流の圧力変動を低減できるようになる。但し、若干の圧力変動が残存した場合でも、サージタンク付インテークマニホールド２のサージタンク２ｂ内でさらに圧力変動（吸気脈動）を低減させるようにしているので、吸気効率を従来例に比べて向上させることができる。
【００３４】
特に、この実施形態の吸気装置１では、上述したように２系統の吸気経路を左右対象構造にしているから、２系統の吸気経路からの外気の吸入に伴い２系統の吸気経路それぞれで略同一でかつ略同位相の音圧モードを発生させることが可能になり、合流部６ｄで音響特性が複雑になることを防止できるようになる。これにより、合流部６ｄに単一の共鳴型消音器９を設けるだけで済むとともに、共鳴型消音器９の構造設計も比較的簡単に行えるようになる。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態では、単一の共鳴型消音器９を用いるだけの簡単な構成にしているから、吸気装置１の設備コストを安く抑えることができるとともに、吸気装置１の外形がコンパクトになって、吸気装置１を装備した内燃機関をその設置対象空間のスペースが制約される場合でも容易に設置できるようになる。しかも、２系統の吸気経路で発生する吸気音ならびに合流部６ｄでの空気流の圧力変動を効率よく低減できて、内燃機関の静粛性ならびに内燃機関に対する吸気効率の向上に貢献できる。
【００３６】
以下、本発明の他の実施形態を説明する。
【００３７】
（１）上記共鳴型消音器９は、図５および図６に示すように、内部が２つの容積室１０ａ，１０ｂに区画されたケース１０と、このケース１０の各容積室１０ａ，１０ｂとエアクリーナホース６の第１、第２上流路６ａ，６ｂとを個別に連通連結する２つのネック部１１Ａ，１１Ｂとを有するレゾネータとされている。この場合、２系統の吸気経路でそれぞれ発生する音圧モードを個別に低減することができる。これにより、合流部６ｄで２系統の吸気経路で発生する音圧モードの干渉を効果的に軽減できて、スロットルボディ３へ流入する空気流の圧力変動を抑制できるようになり、吸気効率の向上に貢献できる。なお、ここで説明した共鳴型消音器９のケース１０については、例えば上記図１で示したケース１０と同様に、単一の容積室を有するものとすることができる。
【００３８】
（２）上記実施形態では、共鳴型消音器９をレゾネータとしたが、サイドブランチとすることができる。図７に示すように、サイドブランチからなる共鳴型消音器９は、詳細に示していないが、例えば所定長さで一端が閉塞する円筒形の管体を用いるものであり、この管体の開口端を例えば図３に示すように合流部６ｄに連通連結することができる。このサイドブランチは、その管長や口径等を適宜調整することで十分な消音効果を得るようにチューニングすることができる。
【００３９】
（３）上記実施形態では、吸気装置１における２系統の吸気経路を左右対象構造にした例を挙げているが、これに限定されず、例えば左右非対象構造としたものにも本発明を適用できる。この場合、上記（１）の項目で説明した図５および図６に示す構成とし、そのケース１０の２つの容積室１０ａ，１０ｂの各容積を２系統の吸気経路の構造に対応して適宜設定するのが好ましい。もちろん、図３に示す構成としてもよいが、その場合、２系統の吸気経路で個別に発生する音圧モードが合流部６ｄで干渉することを考慮して、共鳴型消音器９の吸音特性をチューニングする必要がある。
【００４０】
（４）図示していないが、上記実施形態において、エアクリーナインレット７，８の上流側開口端に共通の外気導入部材（エアダクト）を取り付けることができる。この場合、内燃機関の搭載対象となる車両胴体における前方部の設計自由度を拡大するうえで有利となる。
【００４１】
（５）上記実施形態では、２系統の吸気経路を有する吸気装置１を例に挙げたが、これに限定されず、２系統以上の吸気経路を有する吸気装置にも本発明を適用することができる。
【００４２】
（６）上記実施形態では、吸気装置１の使用対象をＶ型内燃機関としたが、直列型内燃機関やその他の型式の内燃機関にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る吸気装置の最良の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の吸気装置を上から見た平面図である。
【図３】図２の（３）−（３）線断面の矢視図である。
【図４】図１の吸気装置のエアクリーナホース周辺を示す正面図である。
【図５】本発明に係る吸気装置の他の実施形態を示す平面図である。
【図６】図５の吸気装置のエアクリーナホース周辺を示す正面図である。
【図７】本発明に係る吸気装置の他の実施形態で、図４に対応する図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    吸気装置
２    サージタンク付インテークマニホールド
３    スロットルボディ
４    第１エアクリーナ
５    第２エアクリーナ
６    エアクリーナホース（中経路）
６ａ  第１上流路
６ｂ  第２上流路
６ｃ  下流路
６ｄ  合流部
７    第１エアクリーナインレット（外気導入路）
８    第２エアクリーナインレット（外気導入路）
９    共鳴型消音器
【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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