(57)【要約】共射出成形されたエアインテークマニホールドシェルが、吸音又は防音コアによって隔てられた内殻層及び外殻層を有している。各殻層は、場合によっては、ガラス繊維強化材及び硫酸バリウム又はタングステンのような高比重フィラーを含有しているポリアミド樹脂からなっている。防音コアは、ポリアミド樹脂のようなフォーム構造を有している高密度材料からなっている。殻層には、騒音透過損失を増大させるように適応させた事前に決められた箇所で、局所的な盛り上げられた質量体を配分する多数のポケットが設けられている。不均一な厚さを有する単層エアインテークマニホールドシェルも提供される。この単層エアインテークマニホールドシェルの厚さは、名目上のエアインテークマニホールドシェルの厚さに対して、騒音減衰を最大化させるために、より大きな振幅の事前選択された騒音源上で、大きくなっている。
2005504907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層エンジンエアインテークマニホールドシェルであって、
ａ．このエアインテークマニホールドシェルに構造的な剛性を提供するための外層；
ｂ．音響エネルギーを消失させるための吸音コア；及び
ｃ．前記エアインテークマニホールドシェルに構造的な剛性及び熱抵抗を提供するための内層
を有している多層エンジンエアインテークマニホールドシェル。
【請求項２】
前記内層及び前記外層の少なくとも一方がポリアミド樹脂を有している、請求項１記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項３】
前記ポリアミド樹脂が、高比重フィラーと、場合によっては強化のためのガラス繊維を有している、請求項２記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項４】
前記フィラーが、無機及び/又は金属フィラーを有している、請求項３記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項５】
前記フィラーが、硫酸バリウム及びタングステンの少なくとも一方を有している、請求項４記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項６】
前記高比重フィラーの量が、質量で前記ポリアミド樹脂の約４０〜約７０％である、請求項５記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項７】
前記強化材がガラス繊維を、質量で前記ポリアミド樹脂の約３０％までの範囲の量で存在するように有している、請求項３記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項８】
前記ポリアミド樹脂が、さらにエラストマーを有している、請求項３記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項９】
前記エラストマーが、機能化されたエチレン−プロピレンコポリマー、機能化されたスチレン−エチレン  ブタジエン−スチレンコポリマー及び金属塩で中和されたエチレン  メチルアクリル酸ジ−及びターポリマーの少なくとも１つを有している、請求項８記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項１０】
前記エラストマーが、前記ポリアミド樹脂の約１０質量％までの量で存在している、請求項９記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項１１】
前記内層及び前記外層の少なくとも一方が、ナイロン６、ナイロン６/６及びナイロン６/６６の少なくとも１つからなるポリアミド樹脂；硫酸バリウム及びタングステンの少なくとも一方を有する高比重フィラー；ガラス繊維強化材；及び機能化されたエチレン−プロピレンコポリマー、機能化されたスチレン−エチレン  ブタジエンースチレンコポリマー及び金属塩で中和されたエチレン  メチルアクリル酸ジ−及びターポリマーの少なくとも１つを有するエラストマーを有する混合物から形成されている、請求項２記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項１２】
前記コアが高比重材料からなる、請求項１記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項１３】
前記コアがフォーム構造からなる、請求項１記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項１４】
前記フォーム構造がフォーム状のポリアミド樹脂からなる、請求項１２記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項１５】
前記コアが、高減衰エラストマーからなる、請求項１記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項１６】
前記層に、局所的な盛り上げられた質量体の分配を前記エアインテークマニホールドシェル上の事前に決められた箇所で可能にする複数のポケットが提供されており、騒音透過損失を増大させるように、かつランブル音、スー音及びエアラッシュ騒音と認められる不快な振動数の事前選択された領域から外れて共振振動数がシフトするように前記箇所が選択される、請求項１記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項１７】
空気コアによって隔てられたポリアミド樹脂の内層及び外層を有する、二重層エアインテークマニホールドシェル。
【請求項１８】
強化繊維及び高比重フィラーを含有しているポリアミド樹脂からなる、単層エアインテークマニホールドシェル。
【請求項１９】
前記高比重フィラーが硫酸バリウムを有している、請求項１８記載の、エアインテークマニホールドシェル。
【請求項２０】
前記硫酸バリウムフィラーの量が、質量で前記ポリアミド樹脂の約４０〜約７０％の範囲の値をとる、請求項１９記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項２１】
強化繊維の量が、質量で前記ポリアミド樹脂の約３０％までの範囲の値をとる、請求項１８記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項２２】
前記層の厚さが、約１〜約２５ｍｍの範囲の値をとり、この厚さが、騒音透過損失を増大させるために、より大きな振幅を有する騒音と関連して事前に決められた領域上でより大きくなっている、請求項１８記載のエアインテークマニホールド。
【請求項２３】
前記シェルが、ナイロン６、ナイロン６/６、ナイロン６/６６の少なくとも１つからなるポリアミド樹脂；硫酸バリウム及びタングステンの少なくとも一方を有している高比重フィラー；ガラス繊維強化材；機能化されたエチレン−プロピレンコポリマー、機能化されたスチレン−エチレン  ブタジエン−スチレンコポリマー及び金属塩によって中和されたエチレン  メチルアクリル酸ジ−及びターポリマーを有する混合物から形成されている、請求項１８記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項２４】
前記層が、約１〜約２５ｍｍの範囲の不均一な厚さを有しており、この厚さが、前記の名目上のエアインテークマニホールドシェル厚さに対して騒音透過損失を最大化するために、事前に決められた領域上でより大きくなっている、請求項２３記載のエアインテークマニホールドシェル。
【請求項２５】
前記層に、前記インテークマニホールドシェル上の事前に決められた箇所で局所的な盛り上げられた質量体の分配を可能にする複数のポケットが提供されており、騒音透過損失を増大させるために、かつランブル音、スー音及びエアラッシュ騒音として認められる不快な振動数の事前選択された領域から外れて共振振動数がシフトするように前記箇所が選択される、請求項２４記載のエアインテークマニホールドシェル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．発明の分野
本発明は、空気伝播又は構造伝播の音波の透過を制限する音響減衰システムに関し、特に、誘導エンジン騒音を著しく低減する組成上及び構造上の特徴の組み合わせを有するエアインテークマニホールドシェルに関する。
【０００２】
２．先行技術の記述
自動車製造業では、車両重量及びコストを下げる努力が続けられていて、これにより、金属部品は代替材料に代えられている。プラスチックのエアインテークマニホールドは、こうした動向を代表する１つの例である。このエアインテークマニホールドは安価でかつ重量が低く、したがって、燃料効率が高くなる一方で製造コストは下がる。現在、相手先ブランド製造メーカーに販売されているエアインテークマニホールドは、いくつかの特徴カテゴリーに分類される。通常考慮される重要な特徴カテゴリーには、コスト、温度性能、美的要素、リサイクリングの観点及び騒音低減性能がある。
【０００３】
ナイロンのような材料がエアインテークマニホールドに適用されて用いられてきたが、自動車のニーズに合わせるこのような試みは、製造及び性能の問題と常に向かい合ってきた。エアインテークマニホールドの騒音低減を低いコストで改善する大きな余地が残されている。プラスチックの部品による差し迫った騒音放射の増大があるために、大抵のエンジンシステムでは、エアインテークマニホールド又はシールドを別個の部品とすることが必要である。音響シールドのために使用される標準的な材料は、ポリウレタン、フォーム及び繊維パッドであり、通常、これらはプラスチックシェルに処理されている。これらの材料はすべて、射出成形後操作を必要としており、したがって、コストもかかる。さらに、このようなシールドによって得られる騒音減衰は、満足なものではない。
【０００４】
従来、騒音は、エアインテークマニホールドシェルの面密度を増大させるタイプのエアインテークマニホールドを使用することで低減されてきた。騒音源が分かっている場合には、強化リブを設けるか又はエアインテークマニホールドシェルの質量を増大させる。
【０００５】
より低コストで騒音低減性能を改善する振動溶着及び共射出成形技術の利用のような騒音シールド機能をプラスチック部品自体取り付けるアプローチは、これまで行われていなかった。また、優れた音響透過損失材料も、エアインテークマニホールドシェルの製作では使用されてこなかった。
【０００６】
したがって、コンパクトで、軽量構造を有し、一括的にエンジン騒音を経済的にかつ極めて信頼性の高い手段で低減する、改善された騒音吸収及び減衰特性を有するエアインテークマニホールドのための技術のニーズが残されている。
【０００７】
発明の要旨
本発明は、著しく改善された騒音低減を低コストで提供する改善されたエアインテークマニホールドを提供する。優れた音響透過損失特性を有する材料は、増大した吸収及び優れた音響透過損失特性を提供するのに特に適したバリア構造と組み合わせる。
【０００８】
１つの実施態様では、本発明は、吸音コアによって隔てられた内層及び外層を備えた共射出成形されたエアインテークマニホールドシェルを提供する。それぞれの外層はポリアミド樹脂からなっている。有利には、ポリアミド樹脂は、ガラス繊維強化材及び硫酸バリウムのような無機フィラーを含有している。内層は、フォーム構造を有する低密度の高減衰材料、又はガラス繊維で強化されかつ無機物で充填されたポリアミド樹脂のような分散させた高密度材料からなっている。
【０００９】
選択的には、層に複数のブリスタが設けられており、これによって、局所的に厚くしたコア厚さ（ポケット）がエアインテークマニホールドシェル面上に事前に決められた箇所に分配されて、それらの箇所は騒音透過損失を増大させるために選択されている。騒音透過損失は、より高い密度の材料を局所配置したポケットに導入することによってさらに改善される。
【００１０】
別の実施態様では、二重層エアインテークマニホールドシェルは、エアコアで隔てられた内層及び外層を有している。
【００１１】
さらに別の実施態様では、単層エアインテークマニホールドシェルが、ガラス及び硫酸バリウム又は高減衰カーボンナノチューブのような無機フィラーを含有しているポリアミド樹脂からなっている。選択的には、単層エアインテークマニホールドシェルは、不均一な厚さを有している。この厚さは、有利には、より大きな振幅を有する騒音透過を発する事前選択された領域にわたり最大となっていて、騒音透過損失を増大させる。
【００１２】
本発明は、バリア及び吸収技術をプラスチック構造に取り入れ、これによって、空間、重量及びコストの現行の技術の要求を同時に減少させながら、全般的に騒音透過を減少させる。
【００１３】
以下の詳細な説明とこれに添付した図面を参照することで、本発明はさらによく理解され、さらなる利点も明らかになる。
【００１４】
好ましい実施例の詳細説明
自動車産業及び消費財産業でのバリアシステムとしての使用のために設計された、音響を減衰させる熱可塑性材料は、バリア材料の剛性及び密度の関数として変化する特定の音響的性質を有している。バリア材料のための重要な音響的性質の１つは、その音響透過損失（ＳＴＬ）である。ＳＴＬは、不都合な騒音の減衰に関する材料の効果を規定する。したがって、バリアは、音波が材料中を透過する際にそのエネルギーを損失させる材料である。また、音響透過損失は、音が材料中を透過することによって起こるエネルギー損失の程度である。一般的には、ＳＴＬがより大きいということは、バリアがより良好な騒音減衰性能を示すことを意味する。
【００１５】
特別な理論には束縛されていないが、透過損失係数は次のように定義される：
【００１６】
【数１】
2005504907.tif 000003
この場合、Ｐｔ＝透過音のパワー、
Ｐｉ＝入射音のパワー
である。
【００１７】
特定の振動数帯での音響透過損失は、空気伝播入射音のパワーの、透過音のパワーに対する比の常用対数の１０倍であり、デシベルで表す：
（２）ＳＴＬ＝１０ｌｏｇ１/τ
例えば板に利用されているような、騒音を低減させるための従来の方法は、板の面密度を増大させるか、又は騒音源が明らかである場合には、強化リブ又は質量体を板のほぼ全面領域にわたり均一に加えることによって行う。このような材料で作られかつ仕切りバリアとして使用される単板又はバリアの音響透過損失能力を増大させるためには、その面質量を大きくしなければならない。
【００１８】
これは、経験的な質量法則の方程式：
（３）ＳＴＬ＝２０ｌｏｇ１０ρｓ＋２０ｌｏｇｆ−Ｃ
によって明らかである。
【００１９】
この場合、ρｓ＝バリアの面密度（ｋｇ/ｍ２）、
ｆ＝振動数（Ｈｚ）、
Ｃ＝定数（上記の単位を使用する場合には４７．２）、
ＳＴＬ＝音響透過損失（ｄＢ）
標準的な単パネルＳＴＬカーブは、様々な振動数範囲及びそれらが透過損失に及ぼす効果を明らかにしている。このＳＴＬ性能は、３つの制御領域に分けることができる。
それらの領域とは：
１．剛性及び共振制御領域−２００Ｈｚより小さい場合；
２．質量制御領域（質量法則）−２００Ｈｚ〜限界振動数の場合（限界振動数は、約５０００Ｈｚ〜２００００Ｈｚの範囲の値をとり、方程式４及びそれ以降に使用されるパラメータに依存する）；
３．波コインシデンス（限界振動数における）及び剛性制御領域−限界振動数より大きい場合。
【００２０】
面質量を増大させると、限界振動数が低下する傾向がある。この振動数では、入射音波はパネル中で屈曲波と結びつき、これによって、バリアの運動が増大し、この運動はさらに、もう一方の側へ透過する。この現象によって、音響透過損失が低下し、これにより、前記のＳＴＬカーブは下降する。限界振動数がより低くなると、材料の効果的な応用範囲が狭まる。
【００２１】
均一なバリアの限界振動数は次の式で与えられる：
【００２２】
【数２】
2005504907.tif 000004
（以下の文に合うように記号を変えること）
この場合、ｃ＝伝播媒体中での音速、ｍ/ｓｅｃ、
ρｓ＝バリアの面密度、Ｋｇ/ｍ２、
Ｂ＝単位幅あたりのバリアの曲げ剛性、Ｎ−ｍ＝Ｅｔ３/１２、
Ｅ＝バリアのヤング率、Ｎ/ｍ２、
ρｍ＝バリアの体積密度、Ｋｇ/ｍ３、
必ずしも「質量」を増大させなくともＳＴＬ性能を著しく向上させる１つの方法は、二重壁バリア構成を有するようにすることである。騒音、振動及びハーシュネス（ＮＶＨ）技術分野での最近の開発によれば、空気間隙によって隔てられた二重層システムが、単板と比べて極めて高い騒音バリアの性質を提供することが知られている。
【００２３】
本発明は、優れた騒音低減特性を備えたエアインテークマニホールドシェルを提供する。これらの優れた騒音低減特性は、
ａ）最適化された密度と質量/厚さ分配を有する均一な厚さの単層；
ｂ）（サンドイッチ状に挟まれた）吸音コア層によって隔てられた二重層；
ｃ）最適に分配された盛り上げられた質量体である「局所バンプ」又は「ポケットブリスタ」を有する単層又はサンドイッチ構造；及び
ｄ）最適に分配されたリブ構造を有する単層構造
を備えたエアインテークマニホールドシェルによって得られることが分かっている。
【００２４】
エンジンエアインテークマニホールドシェルの構造ａ）及びｂ）により、それぞれ「質量法則」理論及び「二重層」理論に基づいて騒音低減が得られる。ｂ）の場合のコア層は、エアポケット、フォーム構造、高減衰エラストマー及び/又は高密度材料である。吸収するタイプの材料であってもよいこのコア材料は、衝撃吸収材としても働き、それというのは、このコア材料が２つのバリア壁を互いに分離又は隔離して、これにより、ＳＴＬ性能の向上を促進させるからである。ｃ）の場合には、局所的な固有振動数を入力駆動振動数範囲から外れるようにシフトし、盛り上げた質量体を加えることで振動数を低くすることによって、騒音を低減させる。ｄ）の場合には、局所的な領域で剛性を高めることで振動数をシフトすることによって騒音を低減させる。分配された質量体及びポケットの位置及び数は、除去すべき騒音の性質に基づいて最適化することができる。
【００２５】
最適に分配されたリブを有する単層構造を使用することによって、局所的な固有振動数が例えばランブル音（rumbling）、スー音（hissing）及びエアラッシュ騒音（air rush noise）のような不快な音として認められる事前選択された振動数成分から外れるようにシフトすることによって、騒音が低減する。
【００２６】
音響透過損失（ＳＴＬ）挙動は、６ｍｍの空気間隙をサンドイッチ状に挟んだHoneywellのCapron（Ｒ）8233ナイロン６の押し出し成形されたシートで試験した。この構成を有する構造は、音響バリア減衰特性の十分な増大を示した。二重壁システムの高い性能は、このシステムに二重壁共振が生じた後にのみ得られる。この現象は、二重壁の質量体−空気−質量体共振によって起こり、パネルが、ばね又はスペーサによって結合された２つの質量体として振舞う場合に生じる。二重壁共振振動数は、次のように表される：
【００２７】
【数３】
2005504907.tif 000005
【００２８】
この場合、ｗ＝等価面密度
＝ｗ１ｗ２/（ｗ１＋ｗ２）
ｗ１ｗ２＝各バリア壁の面密度
ｄ＝２つのバリア間のスペーサ材料の厚さ（スペーサ材料の質量は無視できると仮定）
ｋ３＝定数
＝４２（ｗの単位がＫｇ/ｓｑ．ｍ、ｄの単位がｍである場合）
＝１２０（ｗの単位がｌｂ/ｓｑ．ｆｔ、ｄの単位がインチである場合）
ｆｄｗよりも低い振動数では、二重壁システムは、２つのバリアの質量の合計と同等の質量を有する単壁と同じような挙動を示す。したがって、この領域では、質量が同じであれば、二重壁及び単壁システムの性能は同じである。しかし、まさにこの振動数で、音響透過損失が単バリアの音響透過損失を下回る。ｆｄｗよりも大きな振動数では、２つの壁は互いに分離され、音響透過損失は、２つのパネルのいずれかの限界振動数で制限されるまで著しく（理論的に１８ｄＢ/オクターブ）増大する。したがって、低い振動数領域では二重壁共振振動数、及び高い振動数ではそれぞれの壁の限界振動数が、二重壁システムの効果を制限する。
【００２９】
ｆｄｗ及び空洞共振（空気間隙又は２つの層を隔てる空洞の物理的なサイズ及び形状によって起こる）では、吸音特性を有するコア層を結合材料として使用できる。結合材料は、音響透過損失を著しく増大させて、質量体−空気−質量体（ｆｄｗ）及び空洞共振に対する減衰効果を導入することができる。この結合材料の吸音特性によって、音波の振幅は、距離と共に小さくなる。したがって、透過音圧の入射音圧に対する比のための一般解は次に示す通りである（F.J.Fahy、Sound and Structural Vibration:Radiation、Transmission and Response-Academic、New York、1987による）：
【００３０】
【数４】
2005504907.tif 000006
【００３１】
結合材料の減衰定数が大きい場合には、層は分離される。また、低い振動数の質量体−空気−質量体共振は、顕著ではなくなる。同様に、結合材の吸音が空洞共振を抑える。Fathyによれば、最大圧透過率は：
【００３２】
【数５】
2005504907.tif 000007
この場合、
【００３３】
【数６】
2005504907.tif 000008
である。成分８．６αｄ（ｄＢ/ｍ）は、吸音結合材の透過損失に一致する。
【００３４】
上で述べたとおり、バリア材料の性能を改善するための手段の１つは、バリアの「質量」（又は面密度）を増大させることである。これまでの研究によって示されているように、バリアの面密度を２倍にすることによってＳＴＬ性能は６ｄＢ向上する。さらに、面密度を再び２倍にすると、ＳＴＬ性能は１２ｄＢ向上する。しかし、このアプローチは、著しい質量が増大しかつコストが上昇するために、製造を考慮した場合には実際的ではないであろう。質量の増大に加え、材料の限界振動数も低下すると、これは不都合である。ベースラインを形成するためには、プログラムをMatlab release11で書き、理論的に計算を行い、厚さ及び特性パラメータの変化に基づきＳＴＬカーブをプロットした。次に、様々なレベルの硫酸バリウムのフィラーを加えた新開発されたグレードのナイロン６を選択して、一重及び二重の質量構成でのＮＶＨ性能を計算してプロットし、アルミニウムとも比較した。
【００３５】
HoneywellのCapron（Ｒ）8267ナイロン６（ガラス繊維１５％、無機物２５％）及びCapron（Ｒ）8233ナイロン６（ガラス繊維３３％）を選択し、比重及び性能への密度効果を知るために互いを比較し、アルミニウムとも比較した。この結果は、２つの材料の性能は、同等（比重に関して著しい変化はなし）であるが、密度効果によってアルミニウムの性能より低くなっていたことを示した。
【００３６】
この結果は、新たな材料の構造により、ＳＴＬ性能の著しい改善が見られることを示している。ＳＴＬは、ＳＡＥJ1400式を用いて２４´´×２４´´シートに対して計算した。ＳＡＥJ1400に基づく計算は、計算された理論的な音場入射カーブにほぼ一致する。相関のために、計算された理論的な音場入射ＴＬには、経験的な結果を組み入れる。
【００３７】
ＳＴＬ試験は、３ｍｍの厚さのパネルで行った。試験された試料は、以下のように分類される：
【００３８】
【表１】
2005504907.tif 000009
【００３９】
ＳＡＥJ1400に記されているように、相関係数を測定するために、面質量４．９Ｋｇ/ｍ２（１．０ｌｂ/ｆｔ２）の薄い鉛のパネルを使用した。この試験（５０８ｍｍ開口では５０８ｍｍ、２０インチ開口では２０インチ）のために測定された使用可能な最低の振動数帯は、音源室と受容室との間の開口の対角線で１２５Ｈｚ（０．７２ｍ又は２．３６ｆｔに基づく）である。
【００４０】
測定は、音源室では６つのマイクロフォン箇所で、試料から１００ｍｍ（４インチ）離れて１箇所で、受容室内で６回、行われた。
【００４１】
試料から得られたＳＴＬデータは、新しい材料を使用することによって、例えば、従来のCapron（Ｒ）8233樹脂材料よりも性能が向上することを明らかに示している。ＳＴＬデータは、Capron（Ｒ）8233樹脂の単シート若しくは二重壁設計について得た。この結果は、二重壁システムが、単壁構造よりも優れた性能を有することを明らかに示している。二重壁システムのより低い振動数領域での限界振動数の低下は、吸収コア層を使用することで制限することができる。Capron（Ｒ）XA2935樹脂の比重の高さによって高いＳＴＬ性能が示され、６ｍｍの空気間隙を有する二重シート構成が優れたＳＴＬ性能を提供することが証明された。
【００４２】
共射出成形は、外殻及びコア材料配置を成形部材に形成するプロセスである。まず、外殻材料を型空洞に射出し、その後直ちにコア材料を射出する。外殻材料を型空洞に流入すると、空洞壁に付着した材料が固まり、材料は中央通路を流れ進む。コア材料が型に流入すると、コア材料は、外殻を押し付けながら通路の中央の外殻材料に代わっていく。外殻がコア材料に先立ち流れていくと共に、外殻材料は壁で固まり続けて外殻層を形成する。
【００４３】
図１に、標準的なエアインテークマニホールド１０の斜視図を示す。エアインテークマニホールド１０は、１つのアッセンブリに溶接された複数のシェルを備えており；エアインテークマニホールド１０は、マルチプルランナー１２及びプレナム１４からなっている。空気は、プレナム１４にスロットルボディネック１６を通って流入し、ランナー１２に分配され、これらのランナー１２が、空気をエンジンシリンダ（図示せず）中へ供給する。
【００４４】
図２に、共射出成形された複数層エアインテークマニホールドシェル２０の断面図を示す。エアインテークマニホールドシェル２０は、外層２２；吸音コア２４；及び内層２６を備えている。有利には、内層２６及び/又は外層２４は、ナイロン樹脂を有するポリアミド樹脂、高比重のフィラー、場合によっては強化繊維及び場合によってはエラストマーを備えている。ポリアミドは、有利には、少なくとも１つのナイロン６、ナイロン６/６及びナイロン６/６６を有している。高比重フィラーは、有利には、無機及び/又は金属フィラーを有しており、さらに有利には、硫酸バリウム及びタングステンの少なくとも一方を有している。存在しているのであれば、エラストマーは、有利には、機能化されたエチレン−プロピレンコポリマー、機能化されたスチレンーエチレン  ブタジエン−スチレンコポリマー及び金属塩で中和されたエチレン  メチルアクリル酸ジ−及びターポリマーの少なくとも１つを有している。強化繊維は、存在するのであれば、有利には、ガラス繊維、カーボン繊維及びスチール繊維の少なくとも１つを有している。有利には、ポリアミドは、約２０〜約４５質量％の量で存在し、高比重フィラーは、約４０〜約７０質量％の範囲で存在している。強化繊維は約３０質量％までの量、エラストマーは約１０質量％まで範囲で存在してよい。特に良好に内層２６及び/又は外層２４としての使用に適することが分かったポリアミド樹脂の１種は、ガラス繊維及び無機フィラーを含有しているCapron（Ｒ）XA2935樹脂である。有利には、無機フィラーは、硫酸バリウム又はタングステンのように４〜２０の範囲の比重を有している。Capron（Ｒ）XA2935樹脂中には、硫酸バリウムは、質量で約５３％にほぼ等しい量で存在しており、ガラス繊維強化材の量は、質量で約１５％にほぼ等しい。コア２４は、選択的には、フォーム構造を有するポリアミド樹脂のような低密度材料からなっている。フォーム構造は、開放セル又は閉鎖セルの性質のものであってよく、当業者に公知の化学的又は物理的な発泡剤によって製造し、ポリアミド樹脂にペレット又は溶融状態で導入する。このフォームセル構造は、（例えばＭｕＣｅｌｌプロセスにより）１ミクロンのオーダーからの平均直径から１センチメーターの大きさの範囲を有している。フォーム形成プロセスによるポリアミド樹脂の密度の低下の範囲は、１０〜７０％であろう。
【００４５】
有利には、コア２４は、高減衰エラストマー、例えば市販の熱可塑性エラストマー及び熱可塑性ポリウレタンの特別なタイプのものからなっており、これらのエラストマーは、ポリアミド樹脂と共に共射出成形することが可能である。コア層としての使用に特によく適することが分かった高減衰エラストマーの１つは、ポリアミドベースのサントプレンであり、単独で又は高減衰「カーボンナノチューブ」と組み合わせて使用される。
【００４６】
選択的には、全体として図３の符号３０で示されたエアインテークマニホールドシェルの区分は、局所的でより厚いコア厚さをエアインテークマニホールドシェル３０上で事前に決められた箇所に分配するために、複数のブリスタ３８を提供している。エアインテークマニホールドシェル３０でのこのようなブリスタ３８の配置により、質量効果が増大する。このブリスタの箇所は、騒音透過損失を増大させるように選択する。局所的な固有振動数が入力駆動振動数領域から外れるようにシフトし、盛り上げられた質量体を加えることで振動数が低下することによって騒音が低減する。分配された質量体又はブリスタの箇所及び数は、取り除くべき騒音の軌跡及び振幅に基づき最適化することができる。
【００４７】
図４に、本発明の別の実施態様を示す。ここには、エアインテークマニホールドシェルの断面図を示す。全体として符号４０で示された二重層エアインテークマニホールドシェルは、空気コア４４で隔てられたポリアミド樹脂の内層４６及び外層４２を有している。有利には、空気間隙は、約１〜約２５ｍｍの範囲の厚さを有しており、ポリアミド樹脂層は、ガラス繊維強化材及び無機フィラーを有している。無機フィラーは、有利には、硫酸バリウムであり、質量でポリアミド樹脂化合物の約４０〜約７０％の量で存在する。ガラス繊維強化材の量は、質量で化合物の約０〜約３０％の範囲で存在する。
【００４８】
本発明のさらに別の実施態様では、優れた騒音低減を実現するために、エアインテークマニホールドシェルはCapron（Ｒ）XA2935樹脂の単層を有している。選択的には、エアインテークマニホールドシェルの厚さは均一でなくてもよい。増大した厚さを有しているエアインテークマニホールドシェル部分を事前に決められた領域上に位置決めし、これにより、質量効果を増大させることで騒音透過損失を増大させる。その箇所のそれぞれは、より大きな振幅透過点を越える騒音減衰を最大化するように選択し、これによって、エアインテークマニホールドシェルのほぼ全表面領域にわたって増大した騒音透過損失が提供される。より厚いエアインテークマニホールドシェル部分のこの配置により、局所的な固有振動数が入力駆動振動数領域から外れるようにシフトすること、及び盛り上げられた質量体を加えることで振動数が低下することによって、騒音が低減する。分配される質量体の箇所及び数を適応させることによって、本発明のエアインテークマニホールドの質量、サイズ及び厚さに対して最適な騒音減衰が得られる。このエアインテークマニホールドは、経済的に材料を最小限に使用して構成することもでき、小さく、軽量で効率的かつ操作時の信頼性が極めて高い。
【００４９】
以上のように本発明をかなり詳細に説明したが、このような細目に厳密に固執する必要はなく、従属請求項に示した本発明の範囲内であれば、さらなる変化や変形が当業者に想到されるであろうことが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】標準的なエアインテークマニホールドシェル構造の斜視図
【００５１】
【図２】共射出成形されたエアインテークマニホールドシェルを示す断面図
【００５２】
【図３】ブリスタが設けられた共射出成形されたエアインテークマニホールドシェルの断面図
【００５３】
【図４】エアコアを有する二層エアインテークマニホールドシェルを示す断面図
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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