(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状又は塊状の樹脂ペレットを部分的に溶融状態にした部分溶融体同士が互いに溶融結合し、且つ該部分溶融体間に通気性隙間を設け、さらに該通気性隙間の孔開き度が軸方向に変化して筒状に形成されたことを特徴とする車両用吸気ダクト。
【請求項２】
前記孔開き度は、ダクト先端部の大気開放側がエンジン側より大なるよう設定された請求項１記載の車両用吸気ダクト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等のエンジン燃焼室への吸入空気通路となる車両用吸気ダクトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の低騒音化のニーズが年々高まっており、エンジンの吸気音に対してもその要求が高くなっている。そして、従来は吸気ダクト９４にレゾネータ９５を追加するなどして吸気音を低減させてきた（図１３）。
ところが、近年、エンジンルームが小形化されてきており、レゾネータ９５を設けるスペースが確保でき難くなっている。ダクト９２，９４を長くすればそれにより吸気音は低減するが、長くすることでダクト長さによる気柱共鳴のピークが発生し、これを消すために結局レゾネータ９５が必要になっている。
こうした問題を解消するために、実開昭６２−８４５２５号公報の技術が提案されている。当該技術は通気性を有する不織布等でダクトを形成し、吸気音を下げるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、不織布等でできた前記公報技術による吸気ダクトは、ダクト全体に亘って一様に通気性を有していることから以下の問題があった。▲１▼開孔部から音が透過するため透過音が大きい。▲２▼音色の調整ができず、エンジンから発する音の音色を調整することができない。▲３▼エンジンルーム内の暖められた空気を吸い込むため、吸気温が上がり、従って酸素密度が下がりエンジン出力が低下する等の問題である。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決するもので、ダクトに設けられる孔開き度をコントロールすることによりエンジンから発する或る特定の音域に対し低減効果を上げ、さらにエンジンルーム内の暖められた空気をできる限り吸わないようにしてエンジン出力の低下を防止する車両用吸気ダクト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】
上記目的を達成すべく、請求項１記載の発明の要旨は、粒状又は塊状の樹脂ペレットを部分的に溶融状態にした部分溶融体同士が互いに溶融結合し、且つ該部分溶融体間に通気性隙間を設け、さらに該通気性隙間の孔開き度が軸方向に変化して筒状に形成されたことを特徴とする車両用吸気ダクトにある。ここで、「粒状又は塊状の樹脂ペレットを部分的に溶融状態にした部分溶融体」には、樹脂ペレット全体が溶融状態になっても、樹脂ペレットが粒状又は塊状の形状を温存して車両用吸気ダクトになる際に通気性隙間を形成できればこれを含む。
請求項２に記載の発明たる車両用吸気ダクトは、請求項１で、孔開き度は、ダクト先端部の大気開放側がエンジン側より大なるよう設定されたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用吸気ダクトの実施形態について詳述する。
（１）実施形態１
図１〜図８は本発明の車両用吸気ダクトおよびその製造方法を表し、図１は車両用吸気ダクトの斜視図、図２はダクト軸方向断面図、図３は図１のＡ部拡大図、図４は図１のＢ部拡大図、図５は車両用吸気ダクトの製造装置たるパウダースラッシュ成形装置の概略斜視図、図６は図５のIV−IV線断面図、図７は図５の装置を用いた製造工程の説明図、図８は放射音が低減する様子を示す説明断面図である。図５では温調配管の図示を省略する。
【０００７】
▲１▼車両用吸気ダクト
本車両用吸気ダクト（以下、「吸気ダクト」という。）は、粒状又は塊状の樹脂ペレット２を用い、エンジン燃焼室への吸入通路になるよう筒状形成されたものである。
樹脂ペレット２は、成形操作における供給材料として予備成形されたプラスチック材料で、比較的均一な寸法を有する粒状又は塊状になっている。樹脂材料としてはポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂等がある。樹脂ペレット２の大きさは試験結果から０．５ｍｍφ〜５ｍｍφの範囲のものが好適とされる。樹脂ペレット２の形状は、コールドカット法による円柱状品やホットカット法，アンダーウォータカット法による碁石状品あるいは球状品があるが、本発明で用いる樹脂ペレット２の形状として特に制約があるわけでなく、いずれのものでもよい。
【０００８】
吸気ダクト１は、成形装置で半円筒部１１を有する一対の半割り品１ａ，１ｂを成形し、両半割り品１ａ，１ｂを組み合わせて一体化している（図１）。半割り品１ａ，１ｂにはダクト本体になる半円筒部１１と該半円筒部１１の外側縁に張り出すフランジ部１２が設けられる。一対の半割り品１ａ，１ｂに係るフランジ部１２同士を重ね合わせ、接着剤により結合一体化させて、吸入通路となる中空部Ｏを形成した吸気ダクト１にする。一対の半割り品１ａ，１ｂの結合一体化には、接着剤に代え、溶着或いはタッカー等による機械的接合方法等によることもできる。
【０００９】
前記半割り品１ａ，１ｂは、樹脂ペレット２を部分的に溶融状態にした部分溶融体２ａ同士が互いに溶融結合し結合部２１をつくり、且つ該部分溶融体２ａ間に通気性隙間εを設けるようにして形成される。部分溶融体２ａは樹脂ペレット２が通気性隙間εを確保しながら溶融結合して固化状態になったものをいう。通気性隙間εは少なくともダクト本体になる半円筒部１１に設けられる。
通気性隙間のできる模様は図２，図３の拡大図に示すように、樹脂ペレット２が加熱処理されることによって該樹脂ペレット２の外周面付近が部分的に溶融状態になる。そして、隣合う部分溶融体２ａ同士が互いに溶融結合し結合部２１をつくる。部分溶融体２ａは外周面付近だけしか完全溶融しないため、当初の樹脂ペレット２の形状が温存される。そのため、隣合う部分溶融体２ａ同士が互いに溶融結合しても、樹脂ペレット２の残存固体形状の制約を受け、部分溶融体２ａ同士がぶつかり合った所は溶着結合するものの、ぶつかり合わない所には通気性隙間εが確保される。
【００１０】
通気性隙間εが確保されるイメージとしては次のようになる。炊き上げた米を緩やかに握っておにぎりを作れば、米粒の粘着効果でおにぎりの形状が保たれる一方で、米粒と米粒の間に隙間ができる。ただ、米粒で形成されていても、握り潰していけば餅のようになる。
従来、樹脂ペレット２が予備成形された成形材料の塊にあっても、成形品を造る段階では完全にその形状を失い、餅のように中実の成形品になっていた。これに対し、本発明品たる車両用吸気ダクト１は、緩やかに握ったおにぎりのように、米粒と米粒の間の隙間に相当する通気性隙間εを形成し、且つ、部分溶融体２ａ同士が互いに溶融結合して製品形状をつくりあげる。
【００１１】
そして、本発明では、ダクト本体に通気性隙間εの無数の孔を形成し、通気性隙間εの孔開き度を軸方向に変化させて半円筒部１１を成形する。本実施形態の孔開き度はダクト先端部１６の大気開放側（図２のβゾーン）がエンジン側（図２のαゾーン）より大なるよう設定される。図４のエンジン側の平均的な孔開き度より図３のダクト先端部１６の平均的な孔開き度（孔の開き度合）が大なるよう設定される。すなわち、ε2＜ε1になる。
部分溶融体２ａ同士が互いに溶融結合する結合部２１の面積（図３，図４では線分で表される）は孔開き度の大きなダクト先端部１６では点接触状態で結合部面積が小さい。このため、樹脂ペレット２の形状にもろに制限を受け、大きな通気性隙間ε1をつくる。これに対し、エンジン側では樹脂ペレットがいくぶん押し潰された格好になり、部分溶融体２ａ同士が溶融結合する結合部２１の面積が大きくなる。そのため、隙間εが埋まり、より小さな通気性隙間ε2に移行し孔開き度が小になる。
かくのごとくして、通気性隙間εがつくるダクト本体の孔開き度を調整して、或る特定の音域に対し低減効果の高い吸気ダクト１になる。ダクト先端で放射される音の圧力変動が緩和され、ダクトからの放射音（エンジンから発生する騒音）を小さくすることができる。
【００１２】
▲２▼車両用吸気ダクトの製造方法
上記吸気ダクト１は例えばパウダースラッシュ成形装置３を用いて造ることができる。パウダースラッシュ成形装置３は、成形型３ａとバケット３ｂとからなる（図５）。
成形型３ａは、伝熱性に優れるニッケル電鋳シエルで構成され、その内面に製品を造り出す型面３１を形成する。型面３１は、製品成形部で、半円筒部１１になる凹状部とフランジ部１２を成形できるようにする。型面３１をつくるシエル板の裏側は、加熱媒体を通す温調配管３２ａからなる加熱手段３２を溶接固定する（図６）。型を加熱する該温調配管３２ａに関し、その取付けピッチを小さくするとその部位の型温度は高くなり、逆に大きくすると型温度は低くなる。
ここでは、図６のごとくダクト先端部１６の大気開放側の温調配管３２ａの取付けピッチを大にする一方、エンジン側の温調配管３２ａの取付けピッチを小にすることで、エンジン側に型温の高い部位を形成している。エンジン側の樹脂ペレット２を大気開放側のものに比し溶融し易くし、孔開き度を小さくする狙いである。
【００１３】
バケット３ｂは、図５のごとく容器フレーム内に樹脂ペレット２が収納される収容部をもつボックス形状である。収容部はバケット内底面に側壁を立設して容器を形づくる。パウダースラッシュ成形装置３は粉体原料を通常用いるが、本発明では樹脂ペレット２を使用する。
【００１４】
吸気ダクト１の製造方法は以下のごとくである。まず、バケット３ｂ内に原料となる粒状又は塊状の樹脂ペレット２を投入する。一方、成形型３ａの型面３１を所定温度まで加熱手段３２で上昇させる（図７のイ）。そして、型面３１が所定温度になったら、バケット３ｂ上に成形型３ａを被せて、図示しないクランプで閉合する（図７のロ）。この閉合によって、成形型３ａとバケット３ｂが圧着し密封状態となる。
【００１５】
続いて、加熱手段３２によって成形型３ａの型面３１を設定温度（通常２３０〜２５０℃）まで加熱する。
設定温度に到達後、今度は、パウダースラッシュ成形装置３を倒立させ、成形型３ａ内へ樹脂ペレット２を移動させる。所定時間経過後、パウダースラッシュ成形装置３を元の状態に戻し、型面３１に付着しなかった樹脂ペレット２を回収する。次いで、クランプを外し、成形型３ａをバケット３ｂから切り離し、型面３１を上向きにする（図７のハ）。
【００１６】
前記倒立によって成形型３ａ内へ移動した樹脂ペレット２は、型面３１に付着する（配される）。加熱手段３２により適宜加熱され、３１型面の熱を受けてその表層が部分的に溶融した半溶融状態になる。そして、樹脂ペレット２の部分的溶融に伴い、隣合う樹脂ペレット同士が溶融結合（粒界溶着）して型面形状に付形されていく。ただ、樹脂ペレット２はその表層のみが部分的に溶融した状態にとどまっているため、或いは全体が軟化状態にあってもまだ樹脂ペレット２の粒状又は塊状の形状が温存されるため、隣合う樹脂ペレット２の部分溶融体２ａ間に通気性隙間εを残す。
ここで、加熱手段たる温調配管３２ａの取付けピッチ調整によってエンジン側（αゾーン）の型温が大気開放側（βゾーン）の型温より高くなっているので、樹脂ペレット２の部分的な溶融状態の割合はエンジン側でより大きくなる。その結果、部分溶融体２ａ同士の溶融結合部２１の面積がエンジン側で多くなり、孔開き度はエンジン側が大気開放側に比し小さくなる。
【００１７】
本発明はこの状態で成形を終える。すなわち、本発明は粒状又は塊状の樹脂ペレット２を用い、成形時間を短くして、通気性隙間εを残す状態で成形を完了する。従来のごとく、樹脂ペレット２を完全に軟化一体化してソリッド（中実）の成形品にするのでなく、成形時間を幾分短めにとって、無数の通気性隙間ε（透孔）のある成形品とする。しかも、通気性隙間εの孔開き度はダクト先端部１６の大気開放側がエンジン側より大なるよう設定する。部分溶融体２ａ同士がぶつかりあった所は溶融結合して成形形状をつくりあげる一方で、部分溶融体同士がぶつかり合わない所は溶融化（ゲル化）を完結させずに通気性隙間εが残る。通気性隙間εは型温の高い部位のエンジン側で樹脂ペレット２が溶融し易いので、結果としてピンホール（通気性隙間ε）が潰れ或いは少なくなり孔開き度が小になる。一方、型温が低い部位の大気開放側では、逆に樹脂ペレットの形が温存されピンホールが残り、孔開き度が大になる。孔開き度を大きくしたい部位（ダクト先端部１６）には温調配管３２ａの取付ピッチを大きくし、逆に孔開き度を小さくしたい部位には取付ピッチを小さくすることで、そうした成形が簡単にできる。
その後、成形型を冷却し、成形品を硬化させ形状固定する。
【００１８】
しかる後、型面３１に成形された一対の半割り品１ａ，１ｂを脱型する（図７のニ）。そして、両半割り品１ａ，１ｂを組み合わせ、フランジ部１２同士を接着剤等で一体化させれば、図１ごとくの孔開き度がエンジン側よりダクト先端部１６の大気開放側でより大きくなるよう設定された中空部Ｏのある所望の筒状吸気ダクト１が得られる。
内燃機関で、そのエアクリーナに大気を取り入れるためのダクトにおいて、ダクト全体に無数の孔を有しており、且つ少なくとも大気開放側（ダクト先端部１６）で孔開き度を大きくとった吸気ダクトが得られる。
【００１９】
このように構成した車両用吸気ダクトによれば、通気性隙間εの孔開き度を軸方向に変化させ、しかも、必要なダクト先端部１６の孔開き度を大きくしているので、エンジンルーム内の暖められた空気は吸い難くなり、エンジン出力が低下しない。また、ダクト先端で放射される音やエンジンから発する騒音等については、ダクト先端部１６の孔開き度が大きいので、定在波の腹にあたるところで圧力が逃げ（図８の白抜き矢印）、共鳴し難くなり（図８の黒矢印）、音が小さくなる。放射音が低くなるため、騒音低減のためのレゾネータの容量を減らしたり或いは廃止したりすることができる。
さらに、通気性隙間εの孔開き度を軸方向に変化させることにより、雨天時のはね上げられた水を吸い難くし、また、エアクリーナフィルタを汚れ難くしてその性能維持に貢献する。
【００２０】
（２）実施形態２
本実施形態は図９，図１０ごとくの金型５を用いて実施形態１と同様の吸気ダクト１を造る。本発明は加熱した型面５３に樹脂ペレット２を一層または多層に付着させ、且つ該樹脂ペレット２の一部を溶融させ隣接する樹脂ペレット同士を溶融結合して通気性隙間εを残したまま所定の通気性吸気ダクト１を形成する。実施形態１では型面３１が凹状であるため、成形された吸気ダクト１は外形が規制された製品となっていた。型面３１に接する外形は比較的平滑度が保たれるのに対し、内形は樹脂ペレット２が部分溶融体２ａにとどまるため、外形に比しでこぼこ状態にあった。
本実施形態は金型５の基体５２上に型面５３を凸状にして製品内形を規制する吸気ダクト１を造るようにしている。型面５３には所定厚みで加熱プレート５１α，５１βからなる加熱手段５１が半円筒部１１とフランジ部１２を成形できるよう組み付けられている。加熱プレート５１はエンジン側に発熱源を多く配し、エンジン側（αゾーン）を大気開放側（βゾーン）より高い型温になるようコントロールできる（図９）。
【００２１】
吸気ダクトの製造方法は、加熱手段５１を所定温度に加温した後、型面５３に樹脂ペレット２を付着させ（配し）、これを部分的に溶融した半溶融状態とする。そして、樹脂ペレット２同士を融着結合させると共に該樹脂ペレット２の部分溶融体２ａ間に通気性隙間εを残す状態で成形を完了する。このとき、エンジン側の加熱プレート５１αが、大気開放側の加熱プレート５１βより型温が高くなっているため、部分溶融体２ａの表層の溶ける部分はエンジン側（図９のαゾーン）でより多くなる。その結果、部分溶融体２ａ同士の接する結合部２１が増加し、通気性隙間εはエンジン側で小さくなる。大気開放側（図９のβゾーン）では、樹脂ペレット２の形状が温存されたままその形状に制約を受けて比較的大きな通気性隙間ε1ができている（図３参照）。これに対し、エンジン側（図９のαゾーン）では樹脂ペレットの形状が押し潰されて通気性隙間ε2は小さくなり或いは消滅して（図４参照）、大気開放側に比し孔開き度が小さくなる。
その後、型面５３に成形された半割り品１ａ，１ｂを脱型し、該半割り品１ａ，１ｂを組み合わせて一体化した車両用吸気ダクト１とする。こうして図１と同様の吸気ダクト１を得る。ただ、半円筒部１１の内面が滑らかな吸気ダクト１になっている。従って、実施形態１の作用，効果に加え、吸気抵抗の少ない吸気ダクト１となり、より優れたものとなる。
【００２２】
（３）実施形態３
本実施形態は図１１のごとく、プレス成形型を用いて吸気ダクト１を造る。該吸気ダクトは図１に相当したものとなる。上型６２と下型６１との型閉じで、吸気ダクト１のキャビティＣができる。キャビティＣはエンジン側の基端部のところのキャビティ幅がＷ1で、大気開放側のダクト先端部付近のキャビティ幅がＷ2である。Ｗ1＜Ｗ2とする。図１１中、αゾーンが通気性隙間εの小さいエンジン側になり、βゾーンが通気性隙間εの大きな大気開放側になる。キャビティ幅Ｗ（Ｗ1，Ｗ2）はエンジン側から大気開放側に向け徐々に大きくしている。
斯るプレス成形型６を用いた吸気ダクトの製造方法は、図示しない加熱手段でプレス成形型６を加温し所定温度にする。そして、型面６３に樹脂ペレット２を配し、これを部分的に溶融した半溶融状態とする。次いで、型閉じにより樹脂ペレット同士を融着結合させると共に該樹脂ペレット２の部分溶融体２ａ間に通気性隙間εを残す状態で成形を完了する。このとき、キャビティ幅Ｗ1，Ｗ2がエンジン側から大気開放側に向け徐々に大きくなっているので、大気開放側では部分溶融体２ａ同士が通気性隙間εを大きくとって結合部２１を形成するが、エンジン側に向うにつれ成形時の部分溶融体２ａの圧縮量が大きくなり孔開き度は小さくなっていく。場合によっては、半溶融状体にある樹脂ペレット２が押し潰されて隙間εを失い中実化する。
その後、型開して成形品を取り出せば、図１２ごとくの吸気ダクト１ができる。本実施形態の吸気ダクト１は、実施形態２と同様の効果が得られる。
【００２３】
尚、本発明においては、前記実施形態に示すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。吸気ダクト１に係る半円筒部１１，フランジ部１２の形状，材料等は適宜選択できる。また吸気ダクト１を造る成形装置は実施形態に限定されず、用途にあわせて適宜選択できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のごとく、本発明の車両用吸気ダクトは、エンジンから発するある特定の音域に対し低減効果を上げ、さらにエンジンルーム内の暖められた空気をできる限り吸わないようにしてエンジンの出力低下を防止できるなど優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係る車両用吸気ダクトの斜視図である。
【図２】図１のダクト軸方向断面図である。
【図３】図１のＡ部拡大図である。
【図４】図１のＢ部拡大図である。
【図５】車両用吸気ダクトの製造装置たるパウダースラッシュ成形装置の概略斜視図である。
【図６】図５のIV−IV線断面図である。
【図７】図５の装置を用いた製造工程の説明図である。
【図８】放射音が低減する様子を示す説明断面図である。
【図９】実施形態２における車両用吸気ダクト用製造金型の概略斜視図である。
【図１０】実施形態２における車両用吸気ダクト用製造金型の概略断面図である。
【図１１】実施形態３における車両用吸気ダクト用製造金型の概略断面図である。
【図１２】図１１の金型で造られた車両用吸気ダクトの長手方向断面図である。
【図１３】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１                  吸気ダクト
１ａ，１ｂ          半割り品
１１                半円筒部
１６                ダクト先端部
２                  樹脂ペレット
２ａ                部分溶融体
ε，ε1，ε2        通気性隙間
【図１】
0004086989.tif 000002
【図２】
0004086989.tif 000003
【図３】
0004086989.tif 000004
【図４】
0004086989.tif 000005
【図５】
0004086989.tif 000006
【図６】
0004086989.tif 000007
【図７】
0004086989.tif 000008
【図８】
0004086989.tif 000009
【図９】
0004086989.tif 000010
【図１０】
0004086989.tif 000011
【図１１】
0004086989.tif 000012
【図１２】
0004086989.tif 000013
【図１３】
0004086989.tif 000014