(57)【要約】【課題】通気抵抗を抑制しつつ複数の容積室が得れるレゾネータを提供する。【解決手段】第１管状部材５は、複数の第１貫通穴７ａが形成された小径部８と、小径部８に連続する大径部９とを有し、第２管状部材６は、複数の第２貫通穴１７ａが形成された胴部１８と、胴部１８の基端１８ａから外周側に向かって延びるフランジ部１９と、を有している。先端１８ｂと一端８ａとの連結部分２１で段差が生じないように、開口端９ａがフランジ部１９に密着するように、第１管状部材５と第２管状部材６とが同軸上で連結され拡張部３に取り付けられている。連結部分２１は、胴部１８の半径方向に沿った平面である第１密着面２２と、胴部１８の基端１９ａ側に向かって大径となる第２密着面２３と、によって構成され、大径部９の開口端９ａは、フランジ部テーパ面２８に線接触している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に設けられた拡張部と、該拡張部の内側に互いに連結された状態で組み付けられた第１管状部材及び第２管状部材と、によって構成される内燃機関のレゾネータであって、
上記第１管状部材は、複数の第１貫通穴が形成された筒状の小径部と、上記小径部の一端に連続する上記小径部よりも大径の筒状の大径部とを有し、
上記第２管状部材は、複数の第２貫通穴が形成された筒状の胴部と、上記胴部の基端から該胴部の外周側に向かって延びるフランジ部と、を有し、
上記胴部の先端と上記小径部の一端との連結部分で段差が生じないように上記胴部の先端と上記小径部の一端とが密着するよう連結され、かつ上記大径部の開口端が上記フランジ部に密着し、上記第１管状部材と上記第２管状部材とが同軸上で連結された状態で上記拡張部の内側に取り付けられ、
上記小径部と上記拡張部の内壁面との間に第１容積室が画成され、上記胴部と上記大径部との間に第２容積室が画成され、
上記小径部と上記第１容積室とによって第１レゾネータが構成され、上記胴部と上記第２容積室とによって第２レゾネータが構成され、
上記胴部の先端と上記小径部の一端との連結部分は、上記胴部及び上記小径部の半径方向に沿った平面によって規定される第１密着面と、この第１密着面に連続し、かつ上記胴部の基端側に向かって大径となるテーパ面によって規定される第２密着面と、によって構成され、
上記大径部の開口端は、上記フランジ部に設けられたフランジ部テーパ面に線接触することで上記フランジ部に密着していることを特徴とする内燃機関のレゾネータ。
【請求項２】
上記フランジ部外周縁の所定位置に複数の係合片が形成され、これら複数の係合片が上記拡張部の所定位置に形成された複数の係合孔にそれぞれ挿入されて上記第１及び第２管状部材が上記拡張部の所定位置に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のレゾネータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気通路に設けられるレゾネータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両は、吸気系が複雑化してきており、複数の周波数成分の消音が必要となってきている。
【０００３】
例えば、図６に従来のレゾネータの一例を示す。このレゾネータ５０は、中央部分で左右に分割されたボデー５１及びカバー５２と、中央にフランジ部５３ｂを有する連結管５３とにより構成され、ボデー５１及びカバー５２のパイプ部５１ｂ，５２ｂには、共鳴管５９，６０に対応する位置に連通孔６１，６２が穿設されている。また、連結管５３の円管状部５３ａには、共鳴管５９，６０がフランジ部５３ｂを境にしてその両側に設けられ、ボデー５１とカバー５２との間にフランジ部５３ｂを挟み込むように突き合わせ部５４で振動溶着され、二つの共鳴室を有するレゾネータが開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】実開昭６４―４１６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のレゾネータは、複数の共鳴室を設ける場合、ボデー５１とカバー５２との間に、中央にフランジ部５３ｂを有する連結管５３を挟み込み振動溶着等により複数の共鳴室間の気密性を確保しなければならず、その際のシール洩れや溶着時の各部品同士の組み付けずれに伴う通気抵抗の増加や振動溶着等の治具確保、工数の増大、要求仕様の変更による金型費用の増大等の虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明の請求項１は、吸気通路に設けられた拡張部と、該拡張部の内側に互いに連結された状態で組み付けられた第１管状部材及び第２管状部材と、によって構成される内燃機関のレゾネータであって、上記第１管状部材は、複数の第１貫通穴が形成された筒状の小径部と、上記小径部の一端に連続する上記小径部よりも大径の筒状の大径部とを有し、上記第２管状部材は、複数の第２貫通穴が形成された筒状の胴部と、上記胴部の基端から該胴部の外周側に向かって延びるフランジ部と、を有し、上記胴部の先端と上記小径部の一端との連結部分で段差が生じないように上記胴部の先端と上記小径部の一端とが密着するよう連結され、かつ上記大径部の開口端が上記フランジ部に密着し、上記第１管状部材と上記第２管状部材とが同軸上で連結された状態で上記拡張部の内側に取り付けられ、上記小径部と上記拡張部の内壁面との間に第１容積室が画成され、上記胴部と上記大径部との間に第２容積室が画成され、上記小径部と上記第１容積室とによって第１レゾネータが構成され、上記胴部と上記第２容積室とによって第２レゾネータが構成され、上記胴部の先端と上記小径部の一端との連結部分は、上記胴部及び上記小径部の半径方向に沿った平面によって規定される第１密着面と、この第１密着面に連続し、かつ上記胴部の基端側に向かって大径となるテーパ面によって規定される第２密着面と、によって構成され、上記大径部の開口端は、上記フランジ部に設けられたフランジ部テーパ面に線接触することで上記フランジ部に密着していることを特徴としている。これによって、上記第１密着面と上記第２密着面とにより、上記第１管状部材に対する上記第２管状部材の軸方向と半径方向の位置決めが実施される。そして、上記胴部の先端と上記小径部の一端との連結部分に段差が生じず、通気抵抗の悪化が防止される。また、大径部の開口端がフランジ部に密着し、複数の容積室が形成される。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関のレゾネータにおいて、上記フランジ部外周縁の所定位置に複数の係合片が形成され、これら複数の係合片が上記拡張部の所定位置に形成された複数の係合孔にそれぞれ挿入されて上記第１及び第２管状部材が上記拡張部の所定位置に固定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の管状部材を同軸状に組み付けるのみでシール性が確保された複数の共鳴周波数を有するレゾネータを容易に形成することができる。また複数の容積室を形成するに際し振動溶着等の必要がない。
【０００８】
そして、上記フランジ部テーパ面に上記第１管状部材の上記大径部の開口端を密着させているので、上記第１管状部材及び上記第２管状部材の軸方向長さのバラツキは、このフランジ部テーパ面と上記大径部の開口端との接触部分で吸収させることができる。また、上記胴部の先端と上記小径部の一端が密着し、上記大径部の開口端と上記フランジ部の上記フランジ部テーパ面が密着するので、上記胴部と上記大径部との間に構成される上記第２容積室の機密性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
吸気は、複数の部材を接続することで構成された流路の内部を通流している。図１は、本発明に係るレゾネータ１の概略構成を示す断面図であり、上記流路の接続部分の一方を示すものである。上記接続部分の一方を構成する吸気通路２は、上記接続部分側となる端末が拡張部３となり、一般部４に比べ大径となっている。吸気通路２の一般部４及び拡張部３の内部には、それぞれ断面略円形となる空間が形成されている。
【００１１】
そして、この拡張部３には、第１管状部材５及び第２管状部材６が組み付けられている。尚、本実施形態における吸気通路２は、エアクリーナ（図示せず）と一体に形成されており、拡張部３は吸気取り入れ口に連通する吸気ダクト（図示せず）に接続されている。
【００１２】
第１管状部材５は、その内径が吸気通路２の一般部４の内径と略同径で、複数の第１貫通穴群７が形成された筒状の小径部８と、小径部８の一端８ａ（図１における右側端）に連続する小径部８よりも大径で、かつ小径部８と同心の筒状の大径部９と、から大略構成されている。詳述すると、小径部８の一端８ａの全周からは、小径部８の外周側、すなわち小径部８の半径方向外側に向かって延びる略鍔状の壁部１０が突出しており、この壁部１０を介して小径部８と大径部９の一端とが連続している。つまり、第１管状部材５は、全体として略段付き円筒形状を呈している。尚、本実施形態における壁部１０の突出量は、小径部８円周方向に沿って一様ではなく、図１における上方側の位置の壁部１０ほど突出量が相対的に大きくなっている。また、壁部１０の外周縁には、環状のシール部材１１が配置され、このシール部材１１によって、拡張部３の内壁面３ａと壁部１０との間が全周に亙ってシールされている。シール部材１１は、壁部１０の外周縁端部と拡張部３の内周面３ａとの寸法精度及び面粗さ等が良好でシール性に問題がない場合には、配置しなくてもよい。その場合には、第１管状部材５を拡張部３に挿入する際に、拡張部３の内周面３ａとの摺動抵抗が低減される。
【００１３】
小径部８に形成された第１貫通穴群７は、小径部８円周方向に沿って隣接する２つの第１貫通穴７ａ，７ａにより構成され、小径部８軸方向に２列に並んで形成されている。そして、各列は、それぞれ４つの第１貫通穴群７で構成され、これら４つの第１貫通穴群７は、小径部８円周方向に沿って等間隔に配置されている。つまり、図１におけるＡ矢示方向から見ると、各列の第１貫通穴群７は、小径部８軸心を中心として、４つの第１貫通穴群７が小径部８の円周方向に沿ってそれぞれ９０°間隔で配置されている。
【００１４】
また、小径部８の他端８ｂ（図１における左側端）には、小径部８円周方向の全周に亙って連続する断面略Ｌ字形状の突出壁１２が形成されている。
【００１５】
突出壁１２は、小径部８半径方向外周側に向かって突出する鍔状の底部１３と、この底部１３の外周縁から小径部８の他端８ｂ側（図１における左方向）に向かって漸次その内径が拡大するよう形成されたテーパ壁部１４と、を有し、テーパ壁部１４のテーパ状の内周面１４ａには、吸気通路２の拡張部３の端部壁３ｂから突出した係合突起１５の傾斜面１５ａが密接し、拡張部３の内壁面３ａと突出壁１２との間が突出壁１２の全周に亙ってシールされている。
【００１６】
つまり、テーパ壁部１４の内周面１４ａと係合突起１５の傾斜面１５ａとが密接すると共に、シール部材１１によって壁部１０の外周縁と拡張部３の内壁面３ａとの間がシールされているので、小径部８の外周側に構成される第１容積室１６（詳細は後述）の機密性を確保することができる。
【００１７】
尚、本実施形態における底部１３の突出量は、小径部８円周方向に沿って一様ではなく、図１における上方側の位置の底部１３ほど突出量が相対的に大きくなっている。
【００１８】
第２管状部材６は、複数の第２貫通穴群１７が形成された筒状の胴部１８と、胴部１８の基端１８ａ（図１における右側端）の全周から胴部１８の外周側、すなわち半径方向外側に向かって突出する鍔状のフランジ部１９と、から大略構成されている。
【００１９】
胴部１８は、その先端１８ｂの内径が小径部８の一端８ａの内径と等しくなるよう形成され、胴部１８の先端１８ｂと小径部８の一端８ａとが連結された際に段差が生じないように構成されている。尚、本実施形態におけるフランジ部１９の突出量は、胴部１８円周方向に沿って一様ではなく、図１における上方側の位置のフランジ部１９ほど突出量が相対的に大きくなっている。また、フランジ部１９の外周縁には、シール部材２０が配置され、このシール部材２０によって、拡張部３の内壁面３ａとフランジ部１９との間がフランジ部１９の全周に亙ってシールされている。シール部材２０は、フランジ部１９の外周縁と拡張部３の内壁面３ａとの寸法精度及び面粗さ等が良好でシール性に問題がない場合には、配置しなくてもよい。その場合には、第２管状部材５を拡張部３に挿入する際に、拡張部３の内周面３ａとの摺動抵抗が低減される。
【００２０】
胴部１８に形成された第２貫通穴群１７は、胴部１８の円周方向に沿って隣接する２つの第２貫通穴１７ａ，１７ａにより構成されている。そして、本実施形態においては、胴部１８の円周方向に沿って等間隔に形成された４つの第２貫通穴群１７が、胴部１８に形成されている。つまり、図１におけるＡ矢示方向から見ると、胴部１８軸心を中心として、４つの第２貫通穴群１７が胴部１８の円周方向に沿ってそれぞれ９０°間隔で配置されている。
【００２１】
第２管状部材６は、図２及び図３に示すように、第１管状部材５の大径部９に胴部１８を挿入し、胴部１８の先端１８ｂを小径部８の一端８ａに差し込むことで第１管状部材５に同軸上に連結されている。そして、同軸上に連結された第１管状部材５と第２管状部材６は、吸気通路２の拡張部３へ挿入され、小径部８の他端８ｂが吸気通路２の一般部４の端部に密着した状態で拡張室３に組み付けられる。
【００２２】
このとき、第２管状部材６のフランジ部１９外周縁の所定位置の２箇所に形成された係合片３２，３２が、拡張部３の他端の所定位置の２箇所に形成された係合孔３ｃ，３ｃに挿入されたスナップフィット構造により、第２管状部材６は拡張部３の内側に組み付けられる。これにより、締結部材や特別な工具を用いることなく第２管状部材６を一般部４側に挿入することのみで所定位置に固定される。また、胴部１８の先端１８ｂと小径部８の一端８ａとの連結部分２１に段差が生じることはないので、通気抵抗の悪化を防止することができる。また、小径部８の内径は吸気通路２の一般部４の内径と略同径なので、小径部８の他端８ｂと一般部４の端部も段差を生じることなく連続する。
【００２３】
ここで、胴部１８の先端１８ｂと小径部８の一端８ａとの連結部分２１は、図１及び図４に示すように、胴部１８及び小径部８の中心軸に直交する平面に平行な平面によって規定される第１密着面２２と、この第１密着面２２に連続し、かつ胴部１８の基端１８ａ側に向かって漸次大径となるテーパ面によって規定される第２密着面２３と、によって構成されている。
【００２４】
詳述すると、第１管状部材５の小径部８の一端８ａの内周側には、第２管状部材６の胴部１８の先端１８ｂに嵌合する収容溝２４が形成されている。この収容溝２４は、図４に示すように、小径部８の軸心に直交する平面に平行な、換言すれば小径部８の半径方向に沿った底壁２５と、この底壁２５に連続し、小径部８の一端８ａ側（図１及び図４における右側）に向かって内径が漸次大きくなるテーパ壁２６と、このテーパ壁２６に連続する円筒壁２７とから構成されている。一方、第２管状部材６の胴部１８の先端１８ｂは、先細りの円錐台形状に形成されている。そして、収容溝２４の底壁２５及びテーパ壁２６に、胴部１８の円錐台形状の先端１８ｂが嵌合して、両者が隙間無く密着した状態で、第１管状部材５と第２管状部材６とが連結されている。
【００２５】
第２管状部材６のフランジ部１９の胴部１８側（図１及び図４における左側）の面には、胴部１８の先端１８ｂ側に向かって先細りとなるフランジ部テーパ面２８が形成されている。このテーパ状のフランジ部テーパ面２８は、第１管状部材５と第２管状部材６とが連結された際に第１管状部材５の大径部９の開口端９ａの内周縁が全周に亙って線接触するような位置に形成されている。
【００２６】
つまり、第１密着面２２と第２密着面２３とにより、第１管状部材５に対する第２管状部材６の軸方向と半径方向の位置決め（第２管状部材６に対する第１管状部材５の軸方向と半径方向の位置決め）が実施されている。そして、フランジ部テーパ面２８に第１管状部材５の大径部９の開口端９ａを密着させているので、第１管状部材５及び第２管状部材６の軸方向長さのバラツキは、このフランジ部テーパ面２８と大径部９の開口端９ａとの接触部分で吸収させることができる。また、胴部１８の先端１８ｂと小径部８の一端８ａが密着し、大径部９の開口端９ａとフランジ部１９のフランジ部テーパ面２８が密着するので、胴部１８と大径部９との間に構成される第２容積室２９（詳細は後述）の機密性を確保することができる。
【００２７】
小径部８の外周側に構成される第１容積室１６は、小径部８、壁部１０及び拡張部３によって画成されている。胴部１８と大径部９との間に構成される第２容積室２９は、壁部１０、大径部９、胴部１８及びフランジ部１９によって画成されている。
【００２８】
小径部８と第１容積室１６とによって第１の周波数域の吸気音を低減する第１レゾネータ３０が構成され、胴部１８と第２容積室２９とによって第２の周波数域の吸気音を低減する第２レゾネータ３１が構成されている。つまり、第１レゾネータ３０にあっては第１貫通穴７ａの数が多いほど、第２レゾネータ３１にあっては第２貫通穴１７ａの数が多いほど、それぞれが目標とする周波数の吸気騒音低減効果が大きくなる。
【００２９】
つまり、小径部８に設けられる第１貫通穴７ａの数及び胴部１８に設けられる第２貫通穴１７ａの数は、上述した実施形態の数に限定されるものではない。また、上述した実施形態では、小径部８軸方向に２列に並んで第１貫通穴群７が形成されているが、第１貫通穴群７を、小径部８軸方向に１列だけ、あるいは３列以上並んで形成することも可能である。同様に、胴部１８には、第２貫通穴群１７を胴部１８軸方向に２列以上並んで形成すること可能である。但し、小径部８軸方向に沿った位置が同じ第１貫通穴群７は、小径部８の円周方向に沿って等間隔に形成される。同様に、胴部１８軸方向に沿った位置が同じ第２貫通穴群１７は、胴部１８の円周方向に沿って等間隔に形成される。
【００３０】
第１レゾネータ３０は、第１容積室１６の容積、第１貫通穴７ａの穴径、第１貫通穴７ａの長さ（小径部８の厚さ）、及び第１貫通穴群７内の２つ第１貫通穴７ａ，７ａ間の距離を適宜調整することによって消音させる吸気騒音の周波数が設定されている。第２レゾネータ３１は、第２容積室２９の容積、第２貫通穴１７ａの穴径、第２貫通穴１７ａの長さ（胴部１８の厚さ）、及び第２貫通穴群１７内の２つ第２貫通穴１７ａ，１７ａ間の距離を適宜調整することによって消音させる吸気騒音の周波数が設定されている。
【００３１】
本実施形態においては、第１レゾネータ３０は、周波数が２３５０Ｈｚとなる吸気騒音を消音するように設定され、第２レゾネータ３１は周波数が２６５０Ｈｚとなる吸気騒音を消音するように設定されている。そのため、図５に示すように、吸気騒音を効果的に低減することができる。つまり、第１レゾネータ３０及び第２レゾネータ３１をそれぞれチューニングすることで、特にその音圧レベル（ピーク）が大きい２つの高周波域の吸気音を重点的に低減することができる。
【００３２】
尚、図５における破線は、ベースとなる吸気系の吸気騒音レベルを示し、図５における実線は、このベースとなる吸気系に上述した本実施形態のレゾネータ１を適用したときの吸気騒音レベルを示している。
【００３３】
また、本実施形態におけるレゾネータ１は、吸気通路２の拡張部３に対して第１管状部材５及び第２管状部材６が分割可能に構成されているので、第１管状部材５の第１貫通穴群７の仕様変更（第１貫通穴７ａの穴径や第１貫通穴７ａ，７ａ間の距離の変更）や、第２管状部材６の第２貫通穴群１７の仕様変更（第２貫通穴１７ａの穴径や第２貫通穴１７ａ，１７ａ間の距離の変更）を適宜行うことで、第１管状部材５及び第２管状部材６を組み替えることで、周辺部の部品形状やレイアウトの構成を大幅に変更することなく、所望の仕様に応じたレゾネータ１を容易に構成することができると共に、消音させる吸気騒音の周波数のチューニングも容易に設定することができる。
【００３４】
そして、上述した実施形態のレゾネータ１は、同軸上に組み付けられた２つの管状部材５，６を主体として構成されているが、同軸上に組み付けられる管状部材の数を３つとすれば消音させる吸気騒音の周波数を３つ有するレゾネータを形成可能であり、同軸上に組み付けられる管状部材の数を４つとすれば消音させる吸気騒音の周波数を４つ有するレゾネータを形成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るレゾネータの概略構成を示す断面図。
【図２】第１管状部材及び第２管状部材の斜視図。
【図３】第１管状部材及び第２管状部材の斜視図。
【図４】図１の要部拡大図
【図５】本実施形態のレゾネータが適用された吸気系の吸気騒音低減効果を示す特性線図。
【図６】従来のレゾネータの一例を示す説明図。
【符号の説明】
【００３６】
１…レゾネータ
５…第１管状部材
６…第２管状部材
７…第１貫通穴群
７ａ…第１貫通穴
８…小径部
９…大径部
１６…第１容積室
１７…第２貫通穴群
１７ａ…第２貫通穴
１８…胴部
１９…フランジ部
２９…第２容積室
３０…第１レゾネータ
３１…第２レゾネータ
【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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