(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が大気およびエンジンにそれぞれ連通する吸気ダクト（１５）の内部を吸気消音室（１７）の内部に連通させてなる車両用吸気消音装置において、
前記吸気消音室（１７）の少なくとも一部を、車体中心面（Ｐ）に対して傾斜した車体壁面（２３）に沿う傾斜面（１１8 ）にて構成し、前記吸気消音室（１７）の相互に対向する二つの壁面（１１2 ，１６1 ）およびこれら二つの壁面（１１2 ，１６1 ）をつなぐ前記傾斜面（１１8 ）とにそれぞれ連結する複数のリブ（１１9 〜１１11）を、前記傾斜面（１１8 ）から前記吸気ダクト（１５）に向けて平行に延出することにより、前記吸気消音室（１７）の内部に相互に異なる共鳴周波数を有する複数の副消音室（１９ａ〜１９ｄ）を形成したことを特徴とする車両用吸気消音装置。
【請求項２】
前記複数の副消音室（１９ａ〜１９ｄ）および前記吸気ダクト（１５）を、それぞれ前記吸気消音室（１７）の水平方向における一側および他側に配置するとともに、前記複数のリブ（１１9 〜１１11）の先端を車体前後方向に揃えたことを特徴とする、請求項１に記載の車両用吸気消音装置。
【請求項３】
前記吸気ダクト（１５）の横断面形状は、前記リブ（１１9 〜１１11）の延出方向に短径を沿わせた楕円形状であることを特徴とする、請求項１または２に記載の車両用吸気消音装置。
【請求項４】
前記吸気消音室（１７）を車体フレーム（２２）に支持するとともに、前記吸気消音室（１７）の前記車体フレーム（２２）に近い側に前記吸気ダクト（１５）を配置したことを特徴とする、請求項２に記載の車両用吸気消音装置。
【請求項５】
第１ケース半体（１１）と第２ケース半体（１２）とを合わせ面（１３）で一体に結合してなるケース（１４）を備え、前記第１ケース半体（１１）の内面から前記合わせ面（１３）に向かって延びる第１隔壁（１１1 ）の先端と、前記第２ケース半体（１２）の内面から前記合わせ面（１３）に向かって延びる第２隔壁（１２1 ）の先端とが結合することで、前記吸気消音室としての第１共鳴室（１７）と、該吸気消音室とは別の第２共鳴室（１８）とが区画され、前記吸気ダクト（１５）は前記第１共鳴室（１７）に連通する開口（１５8 ）と前記第２共鳴室（１８）に連通する連通管（１５9 ）とを備えることを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両用吸気消音装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両端が大気およびエンジンにそれぞれ連通する吸気ダクトの内部を吸気消音室の内部に連通させてなる車両用吸気消音装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる吸気消音装置は、例えば特開平８−１５８９６５号公報により公知である。図９に示すように、上記従来の吸気消音装置は、ケース０１の内部に第１消音室０２および第２消音室０３を区画し、エンジンに連通する第１吸気ダクト０４と大気に連通する第２吸気ダクト０５とを第１消音室０２の内部で対向させるとともに、第２吸気ダクト０５を連通管０６を介して第２消音室０３に連通させることにより、第１、第２消音室０２，０３の共鳴効果で消音機能を発揮させるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来のものは、第１、第２消音室０２，０３がそれぞれ一つの周波数帯での消音効果しか発揮しないため、広い周波数領域で消音効果を発揮させようとすると、消音室の数を更に増やしたりサイドブランチを追加したりする必要があり、これが吸気消音装置の構造の複雑化や大型化を招いてコスト増加の要因になる問題がある。特に、構造が複雑で大型の吸気消音装置を狭隘なエンジンルーム内に配置しようとすると、多くのスペースが必要となって他の補機類の配置に支障を来したり、他部材との干渉により着脱の作業性が低下したりする問題がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、簡単かつコンパクトな構造でありながら広い周波数領域に亘る消音効果を発揮させることができ、しかも自動車のエンジンルーム等の狭隘な空間への配置が容易な吸気消音装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、両端が大気およびエンジンにそれぞれ連通する吸気ダクトの内部を吸気消音室の内部に連通させてなる車両用吸気消音装置において、前記吸気消音室の少なくとも一部を、車体中心面に対して傾斜した車体壁面に沿う傾斜面にて構成し、前記吸気消音室の相互に対向する二つの壁面およびこれら二つの壁面をつなぐ前記傾斜面とにそれぞれ連結する複数のリブを、前記傾斜面から前記吸気ダクトに向けて平行に延出することにより、前記吸気消音室の内部に相互に異なる共鳴周波数を有する複数の副消音室を形成したことを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、吸気消音室の傾斜面を車体壁面に沿わせることにより、吸気消音室および車体壁面間にデッドスペースが発生するのを防止して空間の有効利用を図ることができる。しかも前記傾斜面により複数の副消音室の寸法および形状に差を持たせて共鳴周波数を相互に異ならせることができるので、サイドブランチとして機能する各副消音室の共鳴効果により広い周波数領域に亘る消音効果を発揮させることが可能となる。また前記複数のリブが吸気消音室の剛性を高めるので、振動による放射音の発生を効果的に抑制することができる。
【０００７】
また請求項２に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記複数の副消音室および前記吸気ダクトを、それぞれ前記吸気消音室の水平方向における一側および他側に配置するとともに、前記複数のリブの先端を車体前後方向に揃えたことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、吸気ダクトがリブと干渉することが防止されるので、リブの寸法に制約を受けることがなくなり、副消音室の寸法や形状の設定自由度が増加する。しかも吸気消音室にリブを形成する壁面を確保することができるので、該吸気消音室の剛性も向上する。
【０００９】
また請求項３に記載された発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記吸気ダクトの横断面形状は、前記リブの延出方向に短径を沿わせた楕円形状であることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、吸気ダクトとリブとの干渉が一層効果的に防止されるので、副消音室の寸法や形状の設定自由度が更に増加する。
【００１１】
また請求項４に記載された発明は、請求項２の構成に加えて、前記吸気消音室を車体フレームに支持するとともに、前記吸気消音室の前記車体フレームに近い側に前記吸気ダクトを配置したことを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、吸気ダクトを含む吸気消音装置の重心位置を車体フレームに近付けることができるので、前記吸気消音装置の支持剛性を高めることができる。
【００１３】
また請求項５に記載された発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、第１ケース半体と第２ケース半体とを合わせ面で一体に結合してなるケースを備え、前記第１ケース半体の内面から前記合わせ面に向かって延びる第１隔壁の先端と、前記第２ケース半体の内面から前記合わせ面に向かって延びる第２隔壁の先端とが結合することで、前記吸気消音室としての第１共鳴室と、該吸気消音室とは別の第２共鳴室とが区画され、前記吸気ダクトは前記第１共鳴室に連通する開口と前記第２共鳴室に連通する連通管とを備えることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、吸気ダクトが開口を介して第１共鳴室に連通し、かつ吸気ダクトが連通管を介して第２共鳴室に連通するので、第１、第２共鳴室により異なる二つの周波数帯の騒音を減衰することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図７は本発明の第１実施例を示すもので、図１は吸気消音装置が搭載された自動車の車体前部の側面図、図２は図１の２方向矢視図、図３は図１の３−３線断面図、図４は吸気消音装置の全体斜視図、図５は図４の５−５線矢視図、図６は図４の６−６線断面図、図７は消音効果を説明するグラフである。
【００１７】
図１〜図３に示すように、自動車の車体前部に設けられたエンジンルーム２１の前部右側に、本発明の車体フレームを構成する右側のサイドフレーム２２が車体前後方向に配置される。図２から明らかなように、本発明の車体壁面を構成するフェンダー２３が前記サイドフレーム２２の右側に配置されており、フェンダー２３の左側面およびサイドフレーム２２の右側面間に吸気消音装置Ｒが配置される。吸気消音装置Ｒは、右側の第１ケース半体１１および左側の第２ケース半体１２を鉛直方向に延びる合わせ面１３で一体に結合してなる合成樹脂製のケース１４と、Ｊ字状に形成されて第１ケース半体１１および第２ケース半体１２の合わせ面１３に挟持される合成樹脂製の吸気ダクト１５とから構成される。
【００１８】
第２ケース半体１２の前端および後端にそれぞれ取付ブラケット１２10，１２11が一体に形成されており、これら取付ブラケット１２10，１２11がボルト２４，２４でサイドフレーム２２に締結される。また第２ケース半体１２の左側面中央部に設けたゴムクッション２５を、サイドフレーム２２の前部から下方に垂下する板体２２1 の右側面に当接させることにより、ケース１４の左右方向の振れが規制される。図２から明らかなように、吸気消音装置Ｒは、第２ケース半体１２をサイドフレーム２２に締結することにより該サイドフレーム２２から右側に張り出すように支持されるが、重量物である吸気ダクト１５がサイドフレーム２２に近い位置に配置されているため、吸気消音装置Ｒの支持剛性が高められる。尚、サイドフレーム２２の前部左側にはバッテリ２６が支持される。
【００１９】
図２から明らかなように、フェンダー２３は平面視で車体前方側が車体中心面Ｐに近付く方向に傾斜しており、第１ケース半体１１の右側のケース側壁１１8 はフェンダー２３の内面に沿うように傾斜して形成される。その結果、フェンダー２３の内面と第１ケース半体１１のケース側壁１１8 とは、若干の隙間αを介して対向する。このようにケース側壁１１8 をフェンダー２３に沿わせることにより、狭隘なエンジンルーム２１内にデッドスペースが発生するのを防止して空間の有効利用を図ることができる。
【００２０】
第１ケース半体１１の前下部には凹部１１13（図２および図４参照）が形成されており、図示せぬフロントバンパーの右端に設けたターンシグナルランプ２７が前記凹部１１13に収納される。
【００２１】
エアクリーナ２８の前後部に設けた一対の取付ブラケット２８1 ，２８2 が、サイドフレーム２２の上面に立設した前後一対のステー２９，３０の上端に、それぞれボルト３１，３１で固定される。その結果、エアクリーナ２８はサイドフレーム２２の上方であって、右側の吸気消音装置Ｒの後部と左側のバッテリ２６の後部とに挟まれた位置に支持される。このとき、前下方に傾斜するボンネット３２との干渉を避けるべく、エアクリーナ２８はその上面がボンネット３２と平行になるように傾斜して配置される（図１参照）。
【００２２】
而して、ケース１４の上面から突出する吸気ダクト１５のエアー入口１５5 に、ボンネット３２の下面に向けて上方に延びる吸気導入ダクト３３が接続されるとともに、ケース１４の上面から突出する吸気ダクト１５のエアー出口１５6 が、エアクリーナ２８の下面から突出するエアー入口２８3 に直接接続される。そして、エアクリーナ２８の上部、すなわちエレメント２８4 を挟んで前記エアー入口２８3 と反対側に設けられたエアー出口２８5 が、エアフローチューブ３４を介して図示せぬエンジンに接続される。
【００２３】
次に、図３〜図６に基づいて吸気消音装置Ｒの構造を詳細に説明する。
【００２４】
第１ケース半体１１は第２ケース半体１２よりも大きな容積を持つもので、その上面から下方に３分の１程度下がった位置に、合わせ面１３に向けて延びる楔状凹部１６が形成される。楔状凹部１６の先端から合わせ面１３に向かって第１隔壁１１1 が水平方向に延びており、この第１隔壁１１1 の先端は、第２ケース半体１２の内面から合わせ面１３に向かって水平方向に延びる第２隔壁１２1 の先端に結合される。その結果、上側のケース上壁１１2 ，１２2 と、下側の凹部上壁１６1 および第１、第２隔壁１１1 ，１２1 との間に、本発明の吸気消音室を構成する第１共鳴室１７が区画されるとともに、下側のケース下壁１１3 ，１２3 と、上側の凹部下壁１６2 および第１、第２隔壁１１1 ，１２1 との間に、第２共鳴室１８が区画される。
【００２５】
第１ケース半体１１のケース上壁１１2 に形成された一対の切欠１１4 ，１１5 と、第２ケース半体１２のケース上壁１２2 に形成された一対の切欠１２4 ，１２5 とに、吸気ダクト１５の上部外周に形成した一対の環状凸部１５1 ，１５2 がそれぞれ挟持される（図４および図５参照）。また第１ケース半体１１の第１隔壁１１1 に形成された一対の切欠１１6 ，１１7 と、第２ケース半体１２の第２隔壁１２1 に形成された一対の切欠１２6 ，１２7 とに、吸気ダクト１５の下部外周に形成した一対の環状凹部１５3 ，１５4 がそれぞれ挟持される（図５および図６参照）。而して、吸気ダクト１５は第１ケース半体１１および第２ケース半体１２間に強固に挟持され、前記エアー入口１５5 およびエアー出口１５6 がケース上壁１１2 ，１２2 から上方に突出する。
【００２６】
Ｊ字状の吸気ダクト１５は、第１共鳴室１７の内部に位置する部分が連結壁１５7 で相互に連結されており、エアー出口１５6 に近い部分を前記連結壁１５7 に達する位置まで切断することにより、吸気ダクト１５の内部を第１共鳴室１７の内部に連通させるスリット状の開口１５8 が形成される。また吸気ダクト１５は、第２共鳴室１８の内部に位置する部分に連通管１５9 を備えており、この連通管１５9 を介して吸気ダクト１５の内部が第２共鳴室１８の内部に連通する。
【００２７】
第１共鳴室１７の内部には、ケース上壁１１2 と、凹部上壁１６1 と、ケース側壁１１8 とに連なり、かつ合わせ面１３に向けて延びる３個のリブ１１9 ，１１10，１１11が相互に平行に形成される。而して、第１共鳴室１７の内部に、合わせ面１３に向けて開口する４個の副消音室１９ａ〜１９ｄが区画される。４個の副消音室１９ａ〜１９ｄの寸法や形状は、それぞれが異なる共鳴周波数を有するように異なっている。また第１ケース半体１１の楔状凹部１６には、その凹部上壁１６1 および凹部下壁１６2 間を連結するように複数個のリブ１１12…が設けられる。
【００２８】
図４および図５から明らかなように、第２ケース半体１２は、第１共鳴室１７および第２共鳴室１８内の水を外部に排出するための２個の水抜き孔１２8 ，１２9 を備える。第１共鳴室１７の水抜き孔１２8 は該第１共鳴室１７の前部に設けられているため、水抜き孔１２8 と吸気ダクト１５の開口１５8 との距離を充分に確保して該開口１５8 からの水の吸い込みを防止することができる。同様に、第２共鳴室１８の水抜き孔１２9 は該第２共鳴室１８の後部に設けられているため、水抜き孔１２9 と吸気ダクト１５の連通管１５9 との距離を充分に確保して該連通管１５9 からの水の吸い込みを防止することができる。車載状態において、４個の副消音室１９ａ〜１９ｄは横方向（水平方向）に開口しているので、第１共鳴室１７の水抜き孔１２8 は１個だけで良い。
【００２９】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【００３０】
エンジンの運転により発生する吸気負圧で吸引された外気は、エアクリーナ２８、吸気消音装置Ｒおよび図示せぬスロットルボディを通過してエンジンに供給される。このとき、吸気消音装置Ｒの吸気ダクト１５の内部は、開口１５8 介して第１共鳴室１７の内部に連通し、かつ連通管１５9 を介して第２共鳴室１８の内部に連通しているため、共鳴型消音器として機能する第１、第２共鳴室１７，１８により異なる二つの周波数帯の騒音を減衰することができる。図７から明らかなように、容積の大きい第２共鳴室１８は比較的に低い周波数帯の騒音を減衰し、第２共鳴室１８よりも容積の小さい第１共鳴室１７は、それよりも高い周波数帯の騒音を減衰する。
【００３１】
これと同時に、第１共鳴室１７の内部に３個のリブ１１9 〜１１11により区画された４個の副消音室１９ａ〜１９ｄが、それぞれ共鳴効果を有するサイドブランチとして機能し、その寸法および形状に応じた周波数帯の騒音を減衰することができる。図２から明らかなように、第１ケース半体１１のケース側壁１１8 が車体中心面Ｐ（図２参照）に対して傾斜したフェンダー２３に沿うように形成されているため、そのケース側壁１１8 から車体中心面Ｐに向けて延びる３個のリブ１１9 〜１１11の先端を車体前後方向に揃えれば、各リブ１１9 〜１１11の長さが自動的に漸減する。その結果、４個の副消音室１９ａ〜１９ｄは、１９ａ→１９ｂ→１９ｃ→１９ｄの順序で容積が減少することになり、図７に実線で示すように、前記順序で低い周波数帯から高い周波数帯までの騒音をそれぞれ減衰することができる。図７の破線は、第１共鳴室１７がリブ１１9 〜１１11（つまり副消音室１９ａ〜１９ｄ）を持たない場合の消音効果を示すもので、それを実線と比較すると副消音室１９ａ〜１９ｄによる騒音の減衰効果（斜線部参照）を確認することができる。
【００３２】
このように、第１共鳴室１７の内部に複数のリブ１１9 〜１１11を形成するだけの簡単な構造で、吸気消音装置Ｒの大型化を招くことなく、従来のものよりも広い周波数帯の騒音を効果的に減衰することができる。しかもリブ１１9 〜１１11は第１共鳴室１７の三つの壁面、すなわちケース上壁１１2 と、凹部上壁１６1 と、ケース側壁１１8 とを一体に連結するので、第１ケース半体１１の剛性を大幅に向上させることができ、前記各壁面１１2 ，１１8 ，１６1 の振動による放射音の発生を防止することができる。
【００３３】
特に、リブ１１9 〜１１11は第１共鳴室１７の相互に対向する最も大きい二つ壁面（つまり、上側のケース上壁１１2 および下側の凹部上壁１６1 ）を一体に連結するので、面積が大きいために振動を起こし易いケース上壁１１2 からの放射音と、凹部上壁１６1 からの放射音とを効果的に抑制することができる。更にケース上壁１１2 および凹部上壁１６1 間の距離は比較的に小さいため、リブ１１9 〜１１11の高さを低くすることができる。これにより、リブ１１9 〜１１11自体の剛性が高められるだけでなく、リブ１１9 〜１１11を薄肉化して重量の増加を最小限に抑えることができる。しかもリブ１１9 〜１１11が略等間隔に配置されているので、第１ケース半体１１の剛性向上に有利である。
【００３４】
また第１ケース半体１１および第２ケース半体１２は合成樹脂の射出成形により製作されるが、第１ケース半体１１を成形する金型の割り面に対応する合わせ面１３に対して、前記リブ１１9 〜１１11，１１12…を直交する方向に形成しているので、成形された第１ケース半体１１の離型を容易にして金型の構造を簡素化することができるだけでなく、成形後の第１ケース半体１１に特別の加工を施すことなく４個の副消音室１９ａ〜１９ｄを構成することができる。
【００３５】
また吸気ダクト１５を第１ケース半体１１および第２ケース半体１２の合わせ面１３に挟持して固定することにより、その固定のためにボルト等の特別の部材を必要しない。しかも、図６から明らかなように、吸気ダクト１５を挟持する合わせ面１３は、吸気消音装置Ｒの中央に対してリブ１１9 〜１１11から遠い側に偏倚しているため、リブ１１9 〜１１11と吸気ダクト１５との干渉を考慮することなく、充分な容積の副消音室１９ａ〜１９ｄを構成することができる。
【００３６】
次に、図８に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００３７】
図６および図８を比較すると明らかなように、第１実施例（図６参照）の吸気ダクト１５の横断面は、その上流側が円形断面であり、その下流側がリブ１１9 〜１１11と平行な方向に長径を有する楕円形状に形成されているのに対し、第２実施例（図８参照）の吸気ダクト１５の横断面は、その上流側および下流側が何れもリブ１１9 〜１１11と平行な方向に短径を有する楕円形状に形成されている。その結果、吸気ダクト１５と干渉することなくリブ１１9 〜１１11の長さを延長することが可能となり、副消音室１９ａ〜１９ｄの寸法および形状の設定自由度を更に増加させることができる。
【００３８】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３９】
例えば、実施例では３個のリブ１１9 〜１１11によって４個の副消音室１９ａ〜１９ｄを構成しているが、リブの個数は２個以上であれば良い。また傾斜した車体壁面は実施例で例示したフェンダー２３に限定されず、ボンネット等の他の車体壁面であっても良い。また吸気ダクト１５の横断面形状は数学的に厳密な楕円である必要はなく、長径および短径を有する形状であれば良い。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、吸気消音室の傾斜面を車体壁面に沿わせることにより、吸気消音室および車体壁面間にデッドスペースが発生するのを防止して空間の有効利用を図ることができる。しかも前記傾斜面により複数の副消音室の寸法および形状に差を持たせて共鳴周波数を相互に異ならせることができるので、サイドブランチとして機能する各副消音室の共鳴効果により広い周波数領域に亘る消音効果を発揮させることが可能となる。また前記複数のリブが吸気消音室の剛性を高めるので、振動による放射音の発生を効果的に抑制することができる。
【００４１】
また請求項２に記載された発明によれば、吸気ダクトがリブと干渉することが防止されるので、リブの寸法に制約を受けることがなくなり、副消音室の寸法や形状の設定自由度が増加する。しかも吸気消音室にリブを形成する壁面を確保することができるので、該吸気消音室の剛性も向上する。
【００４２】
また請求項３に記載された発明によれば、吸気ダクトとリブとの干渉が一層効果的に防止されるので、副消音室の寸法や形状の設定自由度が更に増加する。
【００４３】
また請求項４に記載された発明によれば、吸気ダクトを含む吸気消音装置の重心位置を車体フレームに近付けることができるので、前記吸気消音装置の支持剛性を高めることができる。
【００４４】
また請求項５に記載された発明によれば、吸気ダクトが開口を介して第１共鳴室に連通し、かつ吸気ダクトが連通管を介して第２共鳴室に連通するので、第１、第２共鳴室により異なる二つの周波数帯の騒音を減衰することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  吸気消音装置が搭載された自動車の車体前部の側面図
【図２】  図１の２方向矢視図
【図３】  図１の３−３線断面図
【図４】  吸気消音装置の全体斜視図
【図５】  図４の５−５線矢視図
【図６】  図４の６−６線断面図
【図７】  消音効果を説明するグラフ
【図８】  第２実施例に係る、前記図６に対応する図
【図９】  従来の吸気消音装置の縦断面図
【符号の説明】
１１        第１ケース半体
１１1       第１隔壁
１１2  ケース上壁（壁面）
１１8       ケース側壁（傾斜面）
１１9 〜１１11          リブ
１２        第２ケース半体
１２1       第２隔壁
１３        合わせ面
１４        ケース
１５        吸気ダクト
１５8       開口
１５9       連通管
１６1       凹部上壁（壁面）
１７        第１共鳴室（吸気消音室）
１８        第２共鳴室
１９ａ〜１９ｄ          副消音室
２２        サイドフレーム（車体フレーム）
２３        フェンダー（車体壁面）
【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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