(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体として略円筒状をなし、かつ長手方向の一端に吸気入口を、他端に吸気出口をそれぞれ有するとともに、長手方向の中間部で第１部材および第２部材に２分割されたケーシングと、
上記ケーシングの第１，第２部材の接合面に挟持され、該ケーシング内を２つの室に区画するとともに、中央に連通孔を有する仕切板と、
上記仕切板に一体に形成され、上記連通孔から上記吸気出口に向かって延びたインナチューブと、
一方の室に連通するように上記インナチューブの周面に開口形成された多数の開口部と、
中央に上記吸気出口に連なる通路部が貫通形成された環状をなすとともに、上記インナチューブの先端が上記通路部の開口縁内周に嵌合し、かつ該インナチューブの先端部に形成されたフランジ部と上記ケーシングの端面との間で軸方向に挟持固定された吸音材と、
を備えていることを特徴とする内燃機関の吸気消音器。
【請求項２】
上記仕切板と一体に上記連通孔から上記吸気入口に向かって延びた入口側インナチューブと、
他方の室に連通するように上記入口側インナチューブの周面に設けられた１つあるいは多数の開口部と、
中央に上記吸気入口に連なる通路部が貫通形成された環状をなすとともに、上記入口側インナチューブの先端が上記通路部の開口縁内周に嵌合し、かつ該入口側インナチューブの先端部に形成されたフランジ部と上記ケーシングの端面との間で軸方向に挟持固定された入口側吸音材と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の吸気消音器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の吸気系の騒音を低減するための吸気消音器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の吸気系における騒音、例えば、その脈動音や気流音を低減するために、従来から、吸気系に比較的簡単な消音器が介装されることがある。この消音器としては、単純なヘルムホルツ型の共鳴要素からなるレゾネータのほか、発泡ウレタンのような吸音材を利用したものが知られている。
【０００３】
例えば、吸気通路を多孔管にて構成するとともに、この多孔管を覆うようにケーシングを設け、かつこのケーシング内周面と多孔管との間の空間を埋めるように吸音材を充填した構成の吸気消音器が従来から知られている。この吸気消音器では、ケーシング内を通る多孔管によって一種の拡張要素が構成され、これによって吸気系騒音の一部が消音されるとともに、多孔管の開口部を通して騒音の一部が吸音材によって消音される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような吸音材を用いる形式の吸気消音器においては、吸音材の露出面積をより大きく確保することが消音性能の上で望ましい。しかしながら、上記のように多孔管の開口部を通して吸音材を露出させたのでは、その露出面積が非常に小さく、特に、吸音材の内周面のみで吸音されることから、吸音材の容積に比べて騒音低減効果が小さい。
【０００５】
また、一般に、吸音材の露出面積を大きく確保しようとすると、ケーシング内における吸音材の固定構造が複雑化しやすい。
【０００６】
そこで、この発明は、比較的簡単な構成でかつ吸音材の露出面積を大きく確保できるようにした吸気消音器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る内燃機関の吸気消音器は、
全体として略円筒状をなし、かつ長手方向の一端に吸気入口を、他端に吸気出口をそれぞれ有するとともに、長手方向の中間部で第１部材および第２部材に２分割されたケーシングと、
上記ケーシングの第１，第２部材の接合面に挟持され、該ケーシング内を２つの室に区画するとともに、中央に連通孔を有する仕切板と、
上記仕切板に一体に形成され、上記連通孔から上記吸気出口に向かって延びたインナチューブと、
一方の室に連通するように上記インナチューブの周面に開口形成された多数の開口部と、
中央に上記吸気出口に連なる通路部が貫通形成された環状をなすとともに、上記インナチューブの先端が上記通路部の開口縁内周に嵌合し、かつ該インナチューブの先端部に形成されたフランジ部と上記ケーシングの端面との間で軸方向に挟持固定された吸音材と、
を備えていることを特徴としている。
【０００８】
なお、他方の室つまり吸気入口側の室に、適宜な共鳴要素あるいは拡張要素を設けてもよく、あるいは単に吸音材を設けるようにしてもよい。
【０００９】
本発明の吸気消音器においては、吸気入口からケーシング内に流入した吸気は、仕切板中央の連通孔からインナチューブ内に案内され、かつ該インナチューブ内および吸音材の通路部を通して吸気出口から流出する。吸音材の通路部内周面は、吸気に露出しており、この部分で騒音エネルギの一部が吸収される。また、インナチューブ内は、周面の開口部を通して一方の室と連通していることから、拡張要素として作用し、ここで騒音の一部が低減する。さらに、この室に上記吸音材の端面が露出しており、ここでも騒音エネルギの一部が吸収される。従って、効果的に吸気系騒音が低減する。
【００１０】
また、上記吸音材は、インナチューブと一体の仕切板をケーシングに組み付けることによって、インナチューブ先端部によってケーシングとの間に固定保持される。つまり、別途に支持部材を用いることなく、ケーシング内に組み立てられる。
【００１１】
また、請求項１に従属する請求項２の発明は、
上記仕切板と一体に上記連通孔から上記吸気入口に向かって延びた入口側インナチューブと、
他方の室に連通するように上記入口側インナチューブの周面に設けられた１つあるいは多数の開口部と、
中央に上記吸気入口に連なる通路部が貫通形成された環状をなすとともに、上記入口側インナチューブの先端が上記通路部の開口縁内周に嵌合し、かつ該入口側インナチューブの先端部に形成されたフランジ部と上記ケーシングの端面との間で軸方向に挟持固定された入口側吸音材と、
をさらに備えていることを特徴としている。
【００１２】
すなわち、吸気出口側と同様に、吸気入口側にもインナチューブが設けられており、この入口側インナチューブによって、入口側吸音材が固定保持されている。なお、上記入口側インナチューブが多数の開口部を備える場合には、この入口側の室が拡張要素となる。また、入口側インナチューブが単一の開口部を頸管状に備えていれば、入口側の室が共鳴要素となり、特定の周波数の騒音低減が可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、この発明に係る吸気消音器の第１実施例を示す断面斜視図である。
【００１５】
この吸気消音器は、内燃機関の吸気系の適宜位置、例えばエアクリーナの上流側に介装されるものであって、ケーシング１は、全体として略円筒状をなし、かつ長手方向の中間部で、第１部材となるカバー２と、第２部材となるボディ３と、に２分割されており、かつ両者が、接合フランジ４において互いに一体に接合されている。このケーシング１は、詳しくは、例えばポリプロピレン、ポリアミド等の合成樹脂からなり、接合フランジ４において高周波溶着等の手段によって接合されている。また、上記ケーシング１の各端面の中央には、吸気入口５および吸気出口６がそれぞれ配置されている。これらの吸気入口５および吸気出口６は、比較的短い筒状をなしており、図示せぬ吸気パイプが接続されるようになっている。
【００１６】
上記ケーシング１のカバー２とボディ３との間には、ケーシング１内を２つの室７，８に区画するように、円板状の仕切板９が挟持固定されている。具体的には、カバー２とボディ３とを組み合わせた状態で、上記接合フランジ４の内周に、全周に亘って凹溝１０が構成されるようになっており、この凹溝１０に上記仕切板９の外周縁が嵌合している。なお、接合フランジ４においては、カバー２とボディ３とが互いに接合され、仕切板９とは溶着されていない状態となっているが、仕切板９が同時に接合フランジ４に接合されていてもよい。
【００１７】
上記仕切板９は、出口側インナチューブ１１を一体に備えている。このインナチューブ１１は、仕切板９の中央に設けられた連通孔（図示せず）からケーシング１の軸線に沿うように吸気出口６に向かって延びており、先端は開口している。また、この出口側インナチューブ１１の周面は、多数の小さな矩形の開口部１２を有し、該開口部１２によって、インナチューブ１１内が室８に連通している。この開口部１２の大きさ、個数、インナチューブ１１の軸方向の長さは、低減すべき騒音の周波数領域に応じてチューニングされている。
【００１８】
上記仕切板９および出口側インナチューブ１１は、例えばポリプロピレン、ポリアミド等の合成樹脂によって一体に成形されている。なお、両者の接合部には、剛性を高めるために、複数の三角形状のリブ１３が形成されている。また、上記出口側インナチューブ１１の先端部には、環状にフランジ部１４が形成されている。このフランジ部１４は、インナチューブ１１の先端１１ａを筒状のまま僅かに残すように形成されている。
【００１９】
そして、上記ケーシング１の吸気出口６側の端部内壁面と上記インナチューブ１１との間に、発泡ウレタン等の発泡樹脂材料からなる吸音材１５が介装されている。この吸音材１５は、ケーシング１の内径に対応した外径を有するとともに、吸気出口６に連なる通路部１６を中央に備えた環状に予め成形されているものであって、上記通路部１６の開口縁内周に上記インナチューブ１１の先端１１ａが嵌合し、かつ通路部１６の開口縁外側に上記フランジ部１４が軸方向に圧接している。つまり、上記フランジ部１４とケーシング１の吸気出口６側の端部内壁面との間で上記吸音材１５が軸方向に挟持されており、かつ半径方向には、ケーシング１内周面と上記インナチューブ１１の先端１１ａ外周とで吸音材１５が拘束されている。
【００２０】
また、この実施例では、ケーシング１のカバー２内側つまり室７内に、同様に発泡ウレタン等の発泡樹脂材料からなる吸音材１７が配設されている。この吸音材１７は、やはりケーシング１の内径に対応した外径を有するとともに、吸気入口５に連なる通路部１８を有する環状ないしは円筒状に予め成形されているものであって、仕切板９とケーシング１の吸気入口５側の端部内壁面との間で軸方向に挟持され、かつケーシング１内周面で半径方向に拘束されている。
【００２１】
上記の吸気消音器は、ボディ３内に吸音材１５を配置するとともに、その中央の通路部１６に出口側インナチューブ１１を挿入するようにして仕切板９をボディ３側に配置し、かつカバー２内に吸音材１７を配置した上で、ボディ３とカバー２とを組み合わせ、両者を接合フランジ４において溶着することにより、組み立てられている。このとき、各吸音材１５，１７を僅かに大きく形成しておくことにより、最終的な組立状態では各吸音材１５，１７が圧縮された状態となり、各部のがたつきが防止される。
【００２２】
上記のような構成においては、吸気入口５からケーシング１内に流入した吸気は、まず室７内の吸音材１７における通路部１８を通過し、ここで騒音エネルギの一部が吸収される。そして、仕切板９中央の連通孔から出口側インナチューブ１１内に案内され、かつ該出口側インナチューブ１１内および吸音材１５の通路部１６を通して吸気出口６から流出する。上記吸音材１５の通路部１６内周面は、吸気に露出しているため、この部分で騒音エネルギの一部が吸収される。また、多数の開口部１２を備えた出口側インナチューブ１１と室８とによって拡張要素が構成され、ここで騒音の一部、特に所望の周波数領域の騒音が低減する。さらに、この室８に上記吸音材１５の端面が露出しており、ここでも騒音エネルギの一部が吸収される。つまり、吸音材１５は、通路部１６内周面および端面の双方で吸音作用が得られる。従って、全体として効果的に吸気系騒音が低減する。
【００２３】
また、上記実施例では、上述したように、極めて簡単に組み立てることができる。特に、吸音材１５，１７のいずれも、仕切板９およびこれと一体の出口側インナチューブ１１によってケーシング１内に保持され、かつ所定位置に位置決めされるので、部品点数も少なく、構成が非常に簡素なものとなる。
【００２４】
次に、図２は、この発明の第２実施例を示している。この実施例においては、仕切板９に、さらに入口側インナチューブ２１が設けられている。この入口側インナチューブ２１は、上述した出口側インナチューブ１１と基本的に同一の構成であり、換言すれば仕切板９を中心として出口側インナチューブ１１と略対称形状をなしている。すなわち、入口側インナチューブ２１は、仕切板９の中央に設けられた連通孔（図示せず）からケーシング１の軸線に沿うように吸気入口５に向かって延びており、その先端が開口しているとともに、周面に、多数の小さな矩形の開口部２２を有し、該開口部２２によって、入口側インナチューブ２１内が室７に連通している。また、先端部には、筒状の先端２１ａを僅かに残す位置に、環状にフランジ部２４が形成されている。なお、上記入口側インナチューブ２１と仕切板９との接合部にも上記リブ１３と同様のリブを設け、接合部の剛性を高めることもできる。
【００２５】
そして、上記ケーシング１の吸気入口５側の端部内壁面と上記入口側インナチューブ２１との間に、入口側吸音材として発泡ウレタン等の発泡樹脂材料からなる吸音材２５が介装されている。この吸音材２５は、出口側の吸音材１５と同様にケーシング１の内径に対応した外径を有するとともに、吸気入口５に連なる通路部２６を中央に備えた環状に予め成形されているものであって、上記通路部２６の開口縁内周に上記入口側インナチューブ２１の先端２１ａが嵌合し、かつ通路部２６の開口縁外側に上記フランジ部２４が軸方向に圧接している。つまり、上記フランジ部２４とケーシング１の吸気入口５側の端部内壁面との間で上記吸音材２５が軸方向に挟持されており、かつ半径方向には、ケーシング１内周面と上記入口側インナチューブ２１とで吸音材２５が拘束されている。
【００２６】
ここで、上記入口側インナチューブ２１における開口部２２の大きさ、個数、インナチューブ２１の軸方向の長さは、やはり低減すべき騒音の周波数領域に応じてチューニングされているが、上記出口側インナチューブ１１とは異なる周波数領域にチューニングすることで、全体として一層広い領域での騒音低減が図れる。
【００２７】
この第２実施例の構成においては、仕切板９と一体となった出口側インナチューブ１１および入口側インナチューブ２１のそれぞれの先端１１ａ，２１ａが吸音材１５，２５の中央に嵌合して位置決めされるので、第１実施例と同様に全体の組立が非常に容易であるとともに、２つの拡張要素を備えた吸気消音器を非常に少ない部品点数で構成することができる。
【００２８】
次に、図３は、この発明の第３実施例を示している。この第３実施例は、第２実施例と同様に、仕切板９に、さらに入口側インナチューブ２１が設けられているものであって、第２実施例と同様のフランジ部２４等の構成によって、該入口側インナチューブ２１とケーシング１の吸気入口５側の端部内壁面との間に、吸音材２５が挟持されている。そして、この第３実施例においては、入口側インナチューブ２１は、周面に頸管３１を備えており、該頸管３１が単一の開口部として室７に開口している。
【００２９】
従って、この第３実施例においては、入口側インナチューブ２１と室７とによって、共鳴要素が構成されており、その特性を所望の周波数にチューニングすることによって、問題となる特定の周波数の騒音を主に低減することができる。
【００３０】
この第３実施例の構成においては、仕切板９と一体となった出口側インナチューブ１１および入口側インナチューブ２１のそれぞれの先端１１ａ，２１ａが吸音材１５，２５の中央に嵌合して位置決めされるので、第１，第２実施例と同様に全体の組立が非常に容易であるとともに、拡張要素と共鳴要素とを備えた吸気消音器を非常に少ない部品点数で構成することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明に係る内燃機関の吸気消音器によれば、ケーシング端部に配設された吸音材の端面および内周面の双方が吸気に対し露出するので、吸音材の容積に比較して露出面積を大きく確保することができ、吸音性能が向上する。従って、開口部を備えたインナチューブと室とから構成される消音要素と相俟って、吸気系の騒音を効果的に低減することができる。
【００３２】
また、仕切板と一体のインナチューブの先端部によって吸音材がケーシング内に確実に固定保持されるので、全体の部品点数を少なくすることができるとともに、組立が容易となる。
【００３３】
さらに請求項２の発明によれば、入口側インナチューブと入口側の室とによって拡張要素もしくは共鳴要素を構成することができ、かつ同時に入口側吸音材を備えたものとなるので、全体としてさらに効果的な騒音低減が可能である。特に、拡張要素もしくは共鳴要素のチューニングによって、所望の周波数領域の騒音低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る吸気消音器の第１実施例を示す断面斜視図。
【図２】第２実施例を示す断面斜視図。
【図３】第３実施例を示す断面斜視図。
【符号の説明】
１…ケーシング
２…カバー
３…ボディ
４…接合フランジ
５…吸気入口
６…吸気出口
７，８…室
９…仕切板
１１…出口側インナチューブ
１４…フランジ部
１５，１７…吸音材
【図１】
0004380879.tif 000002
【図２】
0004380879.tif 000003
【図３】
0004380879.tif 000004