(57)【要約】【課題】車両の吸気系で騒音を低減できる装置を提供すること。【解決手段】本発明のトルクアップレゾネータ１は、車両のエンジンの吸気系のスロットルバルブとインテークマニホールドの間にもうけられたサージタンク２と、サージタンク２の内部にもうけられ、内部に気密空間３０を区画する区画壁３１の少なくとも一部が弾性をもつ薄膜よりなる共鳴部３２により形成されたマスダンパ３と、を有することを特徴とする。本発明のトルクアップレゾネータは、サージタンクがもつ機能（吸気の脈動現象を抑えること）とマスダンパによる騒音を低減する機能を体格が粗大化することなく得られた装置となった。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンの吸気系のスロットルバルブとインテークマニホールドの間にもうけられたサージタンクと、
該サージタンクの内部にもうけられ、内部に気密空間を区画する区画壁と、該区画壁の少なくとも一部にもうけられた弾性をもつ薄膜よりなる共鳴部と、により形成されたマスダンパと、
を有することを特徴とするトルクアップレゾネータ。
【請求項２】
複数の前記共鳴部をもつ請求項１記載のトルクアップレゾネータ。
【請求項３】
複数の前記共鳴部は、それぞれ共鳴周波数が異なる請求項２記載のトルクアップレゾネータ。
【請求項４】
前記区画壁の前記共鳴部を形成していない部分の一部は、前記サージタンクを形成する壁部が構成する請求項１記載のトルクアップレゾネータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジンの吸気系にもうけられるトルクアップレゾネータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のエンジンの出力を向上させることおよび吸気経路での騒音を抑制する方法として、吸気経路を形成するインテークマニホールドにトルクアップレゾネータをもうける方法がある。
【０００３】
トルクアップレゾネータとして利用されるレゾネータは、一般に、ヘルムホルツの共鳴原理を利用して、特定周波数の音を低減させる消音器である。吸気管の騒音対策を行う場合には、例えば、吸気管に連通する連通路を介してレゾネータ室を設ける構成が一般的である。この構成においては、連通路の長さをＬ，連通路の断面積をＳ，レゾネータ室の容積をＶとすると、Ｋ×（Ｓ／（Ｌ×Ｖ））1/2（Ｋは定数）で表される周波数の騒音を抑制することができる。
【０００４】
ここで、吸気経路には、エンジン回転数等に応じて複数の周波数の騒音が通る。そして、各種周波数の騒音対策を行う技術としては、複数種類のレゾネータを配設する構成が考えられる、この場合には、広い配置スペースを要するため、限られたスペースのエンジンルームの中で対応することは困難な場合が多い。また、他の上記騒音対策としては、上記Ｌ，Ｓ，Ｖのいずれかを変更可能な構成とするものが知られている。より具体的には、連通路を交換可能な構成のものや、連通路やレゾネータ室を可動な構成として、その容積等を変更できるものがある。しかし、この場合にも、大掛かりな装置を必要としたり、構成が複雑化したりする問題がある。
【０００５】
また、特に低周波数の騒音対策をレゾネータで行う場合には、レゾネータ室の容積を大きくしなければならない。そのため、広い配置スペースが必要となり、限られたスペースのエンジンルームの中で対応するのは、困難な場合がある。この対策としては、レゾネータ室内に密度の大きなガスを封入する技術も知られているが、この場合、ガスを封入する手間が増えるだけでなく、受圧部のシール性を確保する必要が生じてしまう。また、低周波数の騒音対策で、上記Ｌ，Ｓ，Ｖのいずれかを変更可能な構成とする場合には、高周波数の騒音対策を犠牲にしなければならないという問題もある。
【０００６】
また、その他の騒音対策として、音の通路を形成する壁面の少なくとも一部を振動板で構成すると共に、振動板の固有振動数を変更する固有振動数変更手段を備え、振動板にダイナミックダンパ効果を生じさせて騒音を消音することが特許文献１に開示されている。
【０００７】
しかしながら、固有振動数変更手段を設置する必要があり、限られたスペースのエンジンルームの内部に配置することは困難となっていた。
【特許文献１】特開２００４−２９３３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、車両の吸気系において騒音を低減できる装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明者は吸気系にもうけられるトルクアップレゾネータに騒音を低減するための効果を付与することについて検討を重ねた結果、本発明をなすに至った。
【００１０】
本発明のトルクアップレゾネータは、車両のエンジンの吸気系のスロットルバルブとインテークマニホールドの間にもうけられたサージタンクと、サージタンクの内部にもうけられ、内部に気密空間を区画する区画壁と、区画壁の少なくとも一部にもうけられた弾性をもつ薄膜よりなる共鳴部と、により形成されたマスダンパと、を有することを特徴とする。
【００１１】
このような構成とすることで、本発明のトルクアップレゾネータは、サージタンクの内部にマスダンパが配置され、サージタンクがもつ機能（吸気の脈動現象を抑えること）を発揮するとともに、マスダンパが吸気系に発生した騒音を低減する効果を発揮する。また、吸気系に新たな装置を組み込む必要がなく、全体の体格の粗大化が抑えられる効果を発揮する。
【００１２】
請求項２に記載のトルクアップレゾネータは、請求項１に記載のトルクアップレゾネータにおいて、さらに、複数の共鳴部をもつ構成である。このような構成となることで、それぞれの吸音部で吸音特性を変化させることができ、これにより、広い周波数にわたって昇温をすることができるようになる。
【００１３】
請求項３に記載のトルクアップレゾネータは、請求項２に記載のトルクアップレゾネータにおいて、さらに、複数の共鳴部は、それぞれ共鳴周波数が異なる構成である。このような構成となることで、複数の共鳴部のそれぞれが消音性能を発揮する周波数が異なるようになり、広い周波数範囲の騒音を低減できる。
【００１４】
請求項４に記載のトルクアップレゾネータは、請求項１に記載のトルクアップレゾネータにおいて、さらに、区画壁の共鳴部を形成していない部分の一部は、サージタンクを形成する壁部が構成する。このような構成となることで、マスダンパとサージタンクが一体化したトルクアップレゾネータとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、具体的な実施例を用いて本発明を説明する。なお、以下の実施例は本発明の具体的な実施例であり、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１６】
本発明の実施例として、トルクアップレゾネータを製造した。
【００１７】
（実施例１）
本実施例のトルクアップレゾネータは、車両のエンジンの吸気系であって空気あるいは空気と燃料の混合気が流れる吸気系にもうけられたトルクアップレゾネータである。本実施例のトルクアップレゾネータの構成を図１に示した。
【００１８】
本実施例のトルクアップレゾネータ１は、スロットルバルブとインテークマニホールドとを接続する管路中にもうけられたサージタンク２と、サージタンク２内にもうけられたマスダンパ３と、を有する。
【００１９】
サージタンク２は、スロットルバルブとインテークマニホールドとを接続する経路中であって、インテークマニホールドの枝分かれ部が形成される部分にもうけられた内部に空気（あるいは混合気）を貯留する部材である。サージタンク２は、いわゆる、エンジンの吸気系にもうけられる空気溜めであり、エアーフローメーターの精度に悪影響を与える吸気脈動や吸気干渉を防止する。また、サージタンク２は、空気を一時的に溜めることで、密度を高くし、そして、流速を上げることで吸入効率を上昇する効果を発揮する。
【００２０】
マスダンパ３は、サージタンク２を区画する壁部２０との間に密閉された密閉空間３０を区画する区画壁３１と、区画壁３１の一部にもうけられた弾性をもつ薄膜よりなる共鳴板３２と、から構成される。
【００２１】
区画壁３１は、マスダンパ３の密閉空間３０を区画するための部材であり、サージタンク２に一体に形成された。本実施例において区画壁３１は、ひとつの面がサージタンク２を区画する壁部２０で形成された略方形状の略箱状の部材である。本実施例においてサージタンク２とマスダンパ３は一体に形成されているが、別体として形成されていても何ら問題はない。
【００２２】
サージタンク２を区画する壁部２０およびマスダンパ３を区画する区画壁３１を構成する材質は、トルクアップレゾネータとしての剛性を確保できる材質であれば特に限定されるものではなく、本実施例においてはナイロン系の樹脂を用いた。
【００２３】
共鳴板３２は、区画壁３１の一部に配置され、マスダンパ３の密閉空間３０とサージタンク２とを区画する。そして、共鳴板３２は、サージタンク２内の空気の振動に対して共鳴してダイナミックダンパの作用により振動を低減する。
【００２４】
ここで、共鳴板３２を質点のばね振動系に置き換えて考えた場合に、共鳴板３２の振動部分の質量をｍ，共鳴板３２とマスダンパの密閉空間をばねに置き換えた場合の等価ばね定数をｋ，共鳴板３２の振動部分の面積をＳ，共鳴板３２の変位（質点に置き換えられた部分の変位）をｘ，サージタンク２内の音圧変動をＰ0とすると、共鳴板３２の運動方程式は、下記数１式で示すことができる。そして、このときの共鳴板３２の固有振動数を（ｋ／ｍ）1/2と表すことができる。従って、共鳴板３２の固有振動数を変更するためには、等価ばね定数ｋや共鳴板３２の振動部分の質量ｍを変更すればよいことが分かる。
【００２５】
【数１】
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【００２６】
そして、本実施例において共鳴板３２は、マスダンパを区画する区画壁のそれぞれの面にひとつづつもうけられている。つまり、本実施例のトルクアップレゾネータは、５つの共鳴板３２をもつ。５つの共鳴板３２は、それぞれが異なる共鳴周波数をもつように形成されている。共鳴板３２のそれぞれの共鳴周波数は、上記したように、等価ばね定数ｋや共鳴板３２の振動部分の質量ｍを変更すればよく、本実施例においては、共鳴板３２の張力を変更することで調節された。
【００２７】
５つの共鳴板３２のそれぞれを構成する材質は、空気の振動に共鳴してマスダンパとして機能する材質であれば特に限定されるものではなく、本実施例においてはナイロン系の樹脂薄膜を用いた。
【００２８】
本実施例のトルクアップレゾネータ１は、サージタンク２２の内部にマスダンパ３をもうけた構成となっている。つまり、サージタンク２としての機能を発揮しつつ吸気系に発生した騒音をマスダンパが低減する効果を発揮した。そして、さらに、マスダンパは、５つの異なる共鳴周波数をもつため、騒音を広い音域にわたって低減できる効果を発揮した。
【００２９】
さらに、本実施例にトルクアップレゾネータ１は、サージタンク２の内部にマスダンパ３をもうけたことで、マスダンパ３を新たに吸気系にもうけるよりも全体の体格が粗大化することが抑えられた。つまり、本実施例は、吸気脈動や吸気干渉とともに騒音を抑えることができる小型の装置を提供できた。
【００３０】
（実施例２）
本実施例は、マスダンパ３を区画する区画壁の二つの面がサージタンク２を区画する壁部で形成された以外は、実施例１と同様なトルクアップレゾネータ１である。本実施例のトルクアップレゾネータを図２に示した。
【００３１】
本実施例のトルクアップレゾネータ１は、区画壁３１の一部がトルクアップレゾネータ１の空気が流れる通路を区画するとともに、区画壁３１にもうけられた共鳴板３２の数が異なる以外は実施例１の時と同様な構成であり、本実施例においても、実施例１の時と同様な効果を発揮した。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例１のトルクアップレゾネータの構成を示した断面図である。
【図２】実施例２のトルクアップレゾネータの構成を示した断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１：トルクアップレゾネータ
２：サージタンク
３：マスダンパ
３０：区画壁
３１：共鳴板
【図１】
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【図２】
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