(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に空気を導入する空気導入ダクトにおいて、
空気導入ダクトは、先端が細長い矩形の空気取り入れ口となって大気に開口した筒状のダクト本体部と、前記空気取り入れ口に挿入された消音ユニットと、を有し、
前記消音ユニットは、前記空気取り入れ口に挿入可能なＬ字形状のプレート部材と、前記プレート部材に保持固定された吸音材と、を備え、
前記プレート部材は、前記消音ユニットの挿入口となる前記空気取り入れ口の一部を塞ぐ第１壁部と、この第１壁部に対して直交し、かつ前記空気取り入れ口からダクト本体部内に延びる第２壁部と、を有し、
前記吸音材は前記第２壁部上に固定されており、
前記空気取り入れ口に挿入された前記消音ユニットは、前記ダクト本体部と前記第２壁部との間に形成された凹凸形状部が互いに係合することで、前記ダクト本体部に保持されていることを特徴とする空気導入ダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に空気を導入する空気導入ダクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、エアクリーナのケース本体とは別体で隔壁を設け、その隔壁と背面板との間に吸音材を取り付けたり、ケース本体とカバーとの間に吸音材を配置し、ケース本体とカバーそれぞれに設けた連結突起を小ネジで連結することで挟着固定して、吸気音の低減を図る技術が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、エアクリーナとエンジンとを連結する吸気ホース内に、断面十字形のスポンジからなる吸音材を吸気ホース蛇腹部の内周面に当接して保持させ、この吸音材によって吸気流の振動を吸収し、吸気騒音の発生を防止する技術が開示されている。
【特許文献１】実開平３−１２７０７７号公報
【特許文献１】特開平７−２９３３７４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、このような特許文献１においては、ケース本体と別体で隔壁を設けるには、ケース本体の金型構造が複雑化すると共に、複雑な構造ゆえ吸音材を所定位置に充填しにくく、所期の吸音性能を確保できない虞がある。
【０００５】
また特許文献２においては、吸気ホース内に吸音材を固定保持するのにホースと当接する吸音材外周面を位置合わせ後、接着材を塗布したり、両面テープを貼り付けて固定する必要があり、固着保持位置を一定に保つことが難しいためバラツキが生じやすく、吸音性能の低下を招く虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
内燃機関に空気を導入する空気導入ダクトにおいて、空気導入ダクトは、先端が細長い矩形の空気取り入れ口となって大気に開口した筒状のダクト本体部と、前記空気取り入れ口に挿入された消音ユニットと、を有し、前記消音ユニットは、前記空気取り入れ口に挿入可能なＬ字形状のプレート部材と、前記プレート部材に保持固定された吸音材と、を備え、前記プレート部材は、前記消音ユニットの挿入口となる前記空気取り入れ口の一部を塞ぐ第１壁部と、この第１壁部に対して直交し、かつ前記空気取り入れ口からダクト本体部内に延びる第２壁部と、を有し、前記吸音材は前記第２壁部上に固定されており、前記空気取り入れ口に挿入された前記消音ユニットは、前記ダクト本体部と前記第２壁部との間に形成された凹凸形状部が互いに係合することで、前記ダクト本体部に保持されていることを特徴としている。これにより、消音ユニットは、空気導入ダクト内に差し込まれるのみで、空気導入ダクトに形成された凹または凸形状部が消音ユニットに形成された凹または凸形状部にワンタッチで係合する。また、空気導入ダクト内に発生する吸気音は吸音材により吸音され、音質改善が図られる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、空気導入ダクトの空気取り入れ口に合わせて消音ユニットを形成することで、既存の空気導入ダクトに対して、大幅な設計変更を行うことなく消音ユニットを装着することができ、吸音材を空気導入ダクトに対して、所定の位置に容易に、しかも確実に取り付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１〜図５は、本発明に係る空気導入ダクト１を示すものであって、図１は空気ダクトを模式的に示した説明図を示し、図２は本発明に係る空気導入ダクト１を示す分解斜視図を示し、図３は本発明に係る空気導入ダクト１の斜視図を示し、図４は本発明に係る空気導入ダクト１の要部断面図を示し、図５は図３とは異なる角度から視た本発明に係る空気導入ダクト１の斜視図を示している。
【００１０】
空気導入ダクト１は、樹脂材料からなる略筒状のダクト本体部２と、空気導入ダクト１の空気取り入れ口３に挿入され、ダクト本体部２に対して固定される消音ユニット４と、を有している。消音ユニット４は、多孔質の発泡ウレタンからなる吸音材５と、樹脂材料からなるプレート部材６と、を備えている。
【００１１】
ダクト本体部２は、ブロー成形により製造されたものであって、図１、図２、図３及び図５に示すように、一端が空気取り入れ口３として大気に開口し、他端がエアクリーナ１３に接続されている。このダクト本体部２は、空気取り入れ口３が形成される一端部７の通路断面積が、エアクリーナ１３に接続される他端部８の通路断面積よりも大きくなるよう形成されている。
【００１２】
本実施形態においては、ダクト本体部２の一端部７に開口する空気取り入れ口３が、このダクト本体部２一端近傍に設けられた補強用リブ９によって２分割されている。つまり、ダクト本体部２の一端部７は、補強用リブ９によって、空気取り入れ口３が第１空気取り入れ口３ａと、第２空気取り入れ口３ｂとに仕切られている。そして、空気取り入れ口３のうち第２空気取り入れ口３ｂには、消音ユニット４となる吸音材５及びプレート部材６が配置され、この消音ユニット４により空気導入ダクト１の通路断面積の一部が閉塞されている。換言すれば、消音ユニット４により空気導入ダクト１内に形成された吸気通路のうち、空気取り入れ口３に隣接する一部区間で、通路断面積の一部が塞がれている。尚、消音ユニット４を第１空気取り入れ口３ａに配置するようにしてもよい。
【００１３】
吸音材５は、ダクト本体部２の形状や構造に起因する低周波数、例えば１５０Ｈｚ程度の低周波の共振周波数の共振レベルを吸収できる程度の体積となるよう設定されている。本実施形態における空気導入ダクト１は、図１に点線で囲んで示す部分であるＰ部における共振周波数が１５０Ｈｚとなるよう形成されている。そして、吸音材５は、プレート部材６に例えば接着剤等により予め固定され、プレート部材６と一体となり、かつ空気導入ダクト内を流れる空気に対して少なくとも外表面の一部が晒された状態でダクト本体部２に取り付けられている。
【００１４】
プレート部材６は、図２、図４、図６及び図７に示すように、空気取り入れ口３ｂにおいて、空気流れ方向に対して略直交して空気取り入れ口３ｂを閉塞する第１壁部６ａと、第１壁部６ａに対して略直交し、空気流れ方向に沿って延びる第２壁部６ｂとを有し、全体が略Ｌ字形状に形成されている。
【００１５】
このプレート部材６の第２壁部６ｂには、一対の貫通穴１０，１０と、この貫通穴の外側に位置し、第２壁部６ｂの底面側に設けられた一対の凸部１１，１１とが形成されている。また、プレート部材６の貫通穴１０，１０と凸部１１，１１に対応して、ダクト本体部２の底部壁面には、中心軸が空気流に直交する方向に沿うように４つのダクト側貫通穴１２が形成されている。換言すれば、一対の貫通穴１０，１０は、ダクト本体部２の底部壁面に貫通形成された４つのダクト側貫通穴１２のうち内側の２つに対して所定位置で重なり合うように設定され、一対の凸部１１，１１は、４つのダクト側貫通穴１２のうち外側の２つに対して所定位置で係合するように設定されている。
【００１６】
つまり、プレート部材６は、第２空気取り入れ口３ｂに挿入されると、凸部１１，１１が、凸部１１，１１に対応するダクト側貫通穴１２，１２に係合し、空気導入ダクト２に対する位置決めと保持が行われる。換言すれば、凸部１１，１１とダクト側貫通穴１２，１２とによってダクト本体部２とプレート部材６との間に凹凸形状部が構成される。このとき、プレート部材６の貫通穴１０，１０と、これら貫通穴１０，１０に対応するダクト側貫通穴１２，１２とは、互いに重なりあった状態となっている。そして、重なりあった貫通穴１０とダクト側貫通穴１２とには、空気導入ダクト１が実車に取り付けられた際に外部からの大きな振動などの外的要因により機械的に脱落するのを防止するため、それぞれ差込式のプラスチック製ピン（図示せず）が挿入され、プレート部材６とダクト本体部２とを締結している。
【００１７】
図８は第１比較例の空気導入ダクト４１を示し、図９は第２比較例の空気導入ダクト５１をそれぞれ示している。
【００１８】
図８に示す第１比較例の空気導入ダクト４１は、上述した本発明の実施形態における空気導入ダクト１から消音ユニット４を取り除いた構成のものであって、それ以外は略同一構成となっている。
【００１９】
すなわち、図８に示す第１比較例の空気導入ダクト４１は、一端が空気取り入れ口４２として大気に開口し、他端がエアクリーナ４３に接続されている。エアクリーナに導入された空気は、エアクリーナ４３の下流側に位置するエンジン（図示せず）に供給されている。第１比較例における空気導入ダクト４１は、空気取り入れ口４２が形成された一端部４４の通路断面積が、エアクリーナ４３に接続された他端部４５の通路断面積よりも相対的に大きくなるよう形成され、一端部４４と他端部４５の間で、通路断面積が漸次変化するように形成されている。そして、第１比較例における空気導入ダクト４１は、図８の一端部４４の中央下端側に点線で囲んで示す部分であるＰ部における共振周波数が１５０Ｈｚとなるよう形成されている。尚、図８における４６は、一端部４４の空気取り入れ口４２近傍に設けられた補強用リブである。
【００２０】
ここで、後述する第２比較例については、上述した第１比較例と同一構成となっている部分については同一の符号を付し重複する説明を省略する。
【００２１】
図９は、第２比較例の空気導入ダクト５１を示している。図９（ａ）は、第２比較例における空気導入ダクト５１を模式的に示した説明図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００２２】
第２比較例の空気導入ダクト５１は、上述した第１比較例の空気導入ダクト４１と略同一構成となっているが、この第２比較例では一端部４４に、補強用リブ４６とは別のリブ５２がＰ部に別途設けられたものである。換言すれば、この第２比較例の空気導入ダクト５１は、一端部４４の中央下端側に点線で囲んで示す部分であるＰ部の位置に、リブ５２が別途設けられている。そして、第２比較例における空気導入ダクト５１は、上述した第１比較例と同様に、Ｐ部における共振周波数が１５０Ｈｚとなるよう形成されている。
【００２３】
図１０は、本発明の実施形態における空気導入ダクト１のＰ部、第１及び第２比較例における空気導入ダクト４１，５１のそれぞれのＰ部における周波数別のイナータンスレベルを示している。ここで、イナータンスレベルとは、被測定物へのハンマー加振による入力Ｆに対し、当該被測定物の応答点での加速度をＡとした際に、Ａ／Ｆで表される指標である。換言すれば、イナータンスレベルとは面剛性レベルであり、面剛性レベルが高ければ剛性が高いということになる。
【００２４】
第１比較例のように、吸音材が配置されていない空気導入ダクト４１においては、１５０Ｈｚに共振周波数が存在していると共に、４００Ｈｚ付近にもピークが存在する。
【００２５】
また、第２比較例のように、一端部４４に、補強用リブ４６とは別のリブ５２を設けると、１５０Ｈｚの共振周波数レベル（イナータンスレベル）が僅かに低減するものの、４００Ｈｚ近傍でいわゆる跳ね返りによる共振周波数レベル（イナータンスレベル）の増大が生じてしまうことがわかる
それに対して、本発明の実施形態における空気導入ダクト１のように、発泡ウレタン製の吸音材５を空気導入ダクト１内に配置すると、図１０から明らかなように、１５０Ｈｚの共振周波数レベル（イナータンスレベル）を低減できると共に、４００Ｈｚ近傍での跳ね返りも抑制することができる。
【００２６】
そこで、本実施形態における空気導入ダクト１と第１比較例における空気導入ダクト４１に関して、実車両に搭載して車室内のこもり音の評価を行った結果を図１１に示す。図１１から、発泡ウレタンからなる吸音材５が内部に配置された空気導入ダクト１は、第１比較例の空気導入ダクト４１に比べて、全体的に、車室内の静粛性も向上していることがわかる。
【００２７】
このように、共振周波数をずらして別の共振周波数にピークを移動させるのではなく、発泡ウレタンからなる吸音材５を内部に配置することで、共振周波数レベルを低減し、さらに跳ね返りを同時に抑えることができる空気導入ダクトが得られることがわかる。
【００２８】
以上説明してきたように、本願発明の吸気導入ダクト１は、空気導入ダクト１の空気取り入れ口３の形状に合わせて吸音材５を備えた消音ユニット４を形成することで、既存の空気導入ダクト１に対して、大幅な設計変更を行うことなく、空気導入ダクト１へのダクト側貫通穴１２のみの追加により、消音ユニット４を装着することができる。
【００２９】
また、消音ユニット４をダクト本体部２に取り付ける際には、ダクト本体部２の貫通穴１２に、プレート部材６の凸部１１を係合させる構成となっているので、消音ユニット４を空気導入ダクト１に対して、所定の位置に容易にかつ確実に取り付けることができる。
【００３０】
また、吸音材５は、プレート部材６を一体的に固定する消音ユニット４としてダクト本体部２に挿入するだけで、ワンタッチで固定されることになるので、ダクト本体部２と別体で隔壁を設ける必要もなく、ダクト本体部２の金型形状を平易な形状に留めることができると共に、吸音材５の固着保持位置を確実に所定位置に定めることができる。
【００３１】
尚、上述した実施形態においては、プレート部材６に凸部１１を設け、ダクト本体部２に凸部１１と係合するダクト側貫通穴１２を設けたが、プレート部材６側に設けた凹部もしくは貫通穴に、ダクト本体部側に設けた凸部を係合させるよう構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る空気導入ダクトを模式的に示した説明図。
【図２】本発明に係る空気導入ダクトの分解斜視図。
【図３】本発明に係る空気導入ダクトの斜視図。
【図４】本発明に係る空気導入ダクトの要部断面図。
【図５】ダクト本体部の斜視図。
【図６】プレート部材の斜視図。
【図７】プレート部材を底面から見た斜視図。
【図８】第１比較例の空気導入ダクトを模式的に示した説明図。
【図９】（ａ）は第２比較例の空気導入ダクトを模式的に示した説明図、（ｂ）は、図９（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図１０】本発明の実施形態における空気導入ダクトのＰ部と、第１及び第２比較例における各空気導入ダクトのＰ部における周波数別のイナータンスレベルを示す特性線図。
【図１１】本発明の実施形態における空気導入ダクトと、第１比較例における空気導入ダクトのこもり音の評価を行った結果を示す説明図。
【符号の説明】
【００３３】
１…空気導入ダクト
２…ダクト本体部
３…空気取り入れ口
４…消音ユニット
５…吸音材
６…プレート部材
１０…貫通穴
１１…凸部
１２…ダクト側貫通穴
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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