(57)【要約】【課題】水抜き孔から共鳴室内の空気が外部に漏れることによる消音特性の悪影響を抑えることができ、しかも設置自由度が高く、かつ共鳴周波数のチューニングが容易なレゾネータを提供する。【解決手段】このレゾネータは、吸気ダクト１に取り付けられる取付状態において重力方向下方に配置される底壁部３１を有している。底壁部３１は、底壁部３１に貫設された水抜き孔３２と、この水抜き孔３２の重力方向上方を覆うように底壁部３１の内面に立設され、空気流れに対して抵抗となる抵抗通路５５を底壁部３１の内面とで形成する遮蔽板部５とを有している。胴体部３の内部に形成された共鳴室４内の空気が水抜き孔３２から外部に漏れることを、抵抗通路５５により抑えることができる。【選択図】図１
2009085008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の吸気ダクトに一端が接続された管状首部と、該管状首部の他端に接続され、該管状首部を介して該吸気ダクト内と連通する共鳴室を内部に有する胴体部とを備え、該吸気ダクト内を流れる空気の吸気音を共鳴により低減するレゾネータであって、
前記胴体部は、前記レゾネータが前記吸気ダクトに取り付けられる取付状態において重力方向下方に配置される底壁部を有し、
前記底壁部は、該底壁部に貫設された水抜き孔と、該水抜き孔の重力方向上方を覆うように該底壁部の内面に立設され、空気流れに対して抵抗となる抵抗通路を該底壁部の該内面とで形成する遮蔽板部と、有していることを特徴とするレゾネータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレゾネータに関し、詳しくは車両等の内燃機関に接続される吸気ダクト内を流れる空気の吸気音を共鳴により低減するレゾネータに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の内燃機関には吸気ダクトが接続されている。この吸気ダクトにおいては、一端がエンジンルームの空気を吸入可能な位置に開口し、他端がエアクリーナに接続されている。そして、このような吸気ダクトには、一般に、吸気ダクト内を流れる空気の吸気音を共鳴により低減するレゾネータが設けられている。
【０００３】
かかるレゾネータとして、例えば図６に示されるものが知られている（特許文献１の第３図参照）。このレゾネータは、吸気ダクト８０に一端が接続された管状首部８１と、管状首部８１の他端に接続され、管状首部８１を介して吸気ダクト８０内と連通する共鳴室８２を内部に有する胴体部８３と、を備えている。また、この胴体部８３の底壁部８３１には、水抜き孔８３２が貫設されている。この水抜き孔８３２は、吸気ダクト８０の開口端から流入した水等が胴体部８３の共鳴室８２内に溜まることを防ぐものである。
【０００４】
ここに、管状首部（共鳴管）８１と共鳴室８２とを有し、共鳴により吸気音を低減するレゾネータ（ヘルムホルツ型のレゾネータ）においては、共鳴室８２の容積Ｖ、管状首部（共鳴管）８１の長さＬ、管状首部８１の流路断面積Ｓ及び音速ｃの関係から導かれる下記（１）式に示すヘルムホルツの関係式により、共鳴周波数ｆがチューニングされ、その消音特性が設定される。
ｆ＝（ｃ／π）｛Ｓ／（Ｌ・Ｖ）｝１／２                      …（１）
【０００５】
ところが、共鳴室８２と外部空間とを連通する水抜き孔８３２が設けられたレゾネータにおいては、共鳴室８２内の空気が水抜き孔８３２から外部に漏れるため、共鳴室８２内の空気圧の変動により、消音特性が著しく変動、若しくは低下する。
【０００６】
そこで、図６に示されるレゾネータでは、水抜き孔８３２に中空ホース８４を接続している。この中空ホース８４は、共鳴室８２内の空気圧に対してダンパ効果を有するため、中空ホース８４を音波が通ることに対して抵抗となる。したがって、このレゾネータでは、水抜き孔８３２から共鳴室８２内の空気が漏れることによる、消音特性に及ぼす悪影響を少なくすることができる。
【０００７】
また、水抜き孔による悪影響を抑えたレゾネータとして、例えば図７に示されるものも知られている（特許文献１の第４図参照）。このレゾネータでは、前記中空ホースを設ける代わりに、内部が空洞とされた偏平形状の排水部８５を底壁部８３１の下方に設けている。そして、この排水部８５の底壁部８５１には、胴体部８３の底壁部８３１に設けられた第１水抜き孔８３２とは互いに整合しない位置に、第２水抜き孔８５２が貫設されている。
【０００８】
この図７に示されるレゾネータでは、排水部８５内に、第１及び第２水抜き孔８３２及び８５２を介してのみ他の空間と連通する内部空間８６が形成されている。すなわち、この内部空間８６はほとんど閉塞されているため、共鳴室８２内の空気圧に対してダンパ効果を有する。したがって、このレゾネータによっても、第１及び第２水抜き孔８３２及び８５２から共鳴室８２内の空気が漏れることによる、消音特性に及ぼす悪影響を少なくすることができる。
【特許文献１】実開昭６０−４３１７０号公報（第３図、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、図６に示される上記従来のレゾネータでは、中空ホース８４による効果を有効に発揮させるべく、中空ホース８４を所定長さ以上とする必要がある。そうすると、中空ホース８４の下方に配設される他の部品と中空ホース８４とが干渉することがある。このため、図６に示されるレゾネータでは、設置自由度が低いという問題がある。
【００１０】
また、図７に示される上記従来のレゾネータであっても、胴体部８３の底壁部８３１の下方に排水部８５を設けている以上、この排水部８５と他の部材とが干渉する可能性を無くすことができないため、設置自由度が低いという問題がある。
【００１１】
他方、図７に示される上記従来のレゾネータにおいては、共鳴室８２とは別に、この共鳴室８２と第１水抜き孔８３２を介して連通する内部空間８６が設けられている。このような構造においては、第１水抜き孔８３２が第２の共鳴管として機能しうるとともに、内部空間８６が第２の共鳴室として機能しうる。すなわち、第１水抜き孔８３２は、底壁部８３１の板厚分の長さＬと、第１水抜き孔８３２の孔径分の流路断面積Ｓとを有する共鳴管として機能しうる。
【００１２】
このため、図７に示されるレゾネータにおいては、管状首部（共鳴管）８１及び共鳴室８２による第１の共鳴作用の他に、第１水抜き孔（共鳴管）８３２及び内部空間（共鳴室）８６による第２の共鳴作用が発揮されることになる。すなわち、図７に示される従来のレゾネータは、２つのヘルムホルツ型のレゾネータが連設されていることになる。そうすると、前記（１）のヘルムホルツの関係式により共鳴周波数ｆがチューニングされるヘルムホルツ型の共鳴作用も複合化する。
【００１３】
ここに、前記（１）式のヘルムホルツの関係式により共鳴周波数ｆがチューニングされるヘルムホルツ型のレゾネータにおいては、共鳴室の容積Ｖ並びに共鳴管の長さＬ及び流路断面積Ｓをそれぞれ適切に設定しなければならず、共鳴周波数ｆのチューニングが困難であるという問題が内在する。特に、前記第１の共鳴作用を発揮する前段のヘルムホルツ型レゾネータでは、第１水抜き孔（共鳴管）８３２の長さＬが底壁部８３１の板厚分しかない。このように共鳴管の長さＬが短い場合、前記（１）式のヘルムホルツの関係式において、共鳴管の長さＬが短すぎることによる悪影響を無くすべく、補正項を加えなければならず、共鳴周波数ｆのチューニングがより困難になる。
【００１４】
したがって、図７に示される２つのヘルムホルツ型のレゾネータが連設されて複合化したレゾネータでは、レゾネータの全体において、特定の共鳴周波数ｆをチューニングすることが極めて困難になるという問題がある。
【００１５】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、水抜き孔から共鳴室内の空気が外部に漏れることによる消音特性の悪影響を抑えることができ、しかも設置自由度が高く、かつ共鳴周波数のチューニングが容易なレゾネータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決する本発明のレゾネータは、車両の吸気ダクトに一端が接続された管状首部と、該管状首部の他端に接続され、該管状首部を介して該吸気ダクト内と連通する共鳴室を内部に有する胴体部とを備え、該吸気ダクト内を流れる空気の吸気音を共鳴により低減するレゾネータであって、前記胴体部は、前記レゾネータが前記吸気ダクトに取り付けられる取付状態において重力方向下方に配置される底壁部を有し、前記底壁部は、該底壁部に貫設された水抜き孔と、該水抜き孔の重力方向上方を覆うように該底壁部の内面に立設され、空気流れに対して抵抗となる抵抗通路を該底壁部の該内面とで形成する遮蔽板部と、有していることを特徴とする。
【００１７】
本発明のレゾネータでは、取付状態において重力方向下方に配置される胴体部の底壁部に、水抜き孔が設けられている。このため、この水抜き孔から共鳴室内の水を外部に抜くことができる。したがって、胴体部の内部に形成された共鳴室内に水が溜まることを抑えることが可能となる。
【００１８】
また、本発明のレゾネータでは、水抜き孔の重力方向上方が遮蔽板部により覆われている。そして、この遮蔽板部と底壁部の内面との間には、空気流れに対して抵抗となる抵抗通路が形成されている。このため、胴体部の内部に形成された共鳴室内の空気が抵抗通路を介して水抜き孔から外部に漏れることを、抵抗通路における空気流れに対する抵抗により、効果的に抑えることができる。したがって、水抜き孔から共鳴室内の空気が外部に漏れることによる消音特性の悪影響を抑えることが可能となる。
【００１９】
さらに、本発明のレゾネータでは、水抜き孔からの空気漏れを抑えるための漏れ抑制手段が、胴体部の外部ではなく、胴体部の内部に設けられている。このため、漏れ抑制手段が他の部材と干渉することによって、レゾネータの設置自由度が低下するようなこともない。すなわち、本発明のレゾネータは、設置自由度の高いものとなる。
【００２０】
加えて、本発明のレゾネータでは、図７に示される前述した従来のレゾネータのように、２つのヘルムホルツ型のレゾネータが連設されるようなことがない。
【００２１】
ここに、本発明のレゾネータにおける前記抵抗通路は、サイドブランチ型レゾネータとして機能しうる。すなわち、本発明のレゾネータは、ヘルムホルツ型レゾネータとサイドブランチ型レゾネータとが連設された複合系のレゾネータとなりうる。サイドブランチ型レゾネータにおいては、通路の長さが共鳴周波数に影響を及ぼし、通路の長さによって共鳴周波数がチューニングされる。このため、サイドブランチ型レゾネータでは、共鳴室の容積Ｖ並びに共鳴管の長さＬ及び流路断面積Ｓによって共鳴周波数ｆをチューニングするヘルムホルツ型レゾネータと比べて、共鳴周波数のチューニングが容易である。
【００２２】
したがって、本発明のレゾネータでは、図７に示される２つのヘルムホルツ型のレゾネータが連設された従来のレゾネータと比べて、共鳴周波数のチューニングが容易となる。
【発明の効果】
【００２３】
よって、本発明によれば、水抜き孔から共鳴室内の空気が外部に漏れることによる消音特性の悪影響を抑えることができ、しかも設置自由度が高く、かつ共鳴周波数のチューニングが容易なレゾネータを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明のレゾネータについての実施形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２５】
（実施形態１）
図１〜図３に示される本実施形態のレゾネータは、自動車の吸気ダクト１の下方に配設されて、吸気ダクト１内を流れる空気の吸気音を共鳴により低減するものである。
【００２６】
図１はレゾネータの全体構成を示す断面図であり、図２はレゾネータの要部断面図であり、図３は遮蔽板部の斜視図である。なお、図２は、図３のＡ−Ａ線方向に沿って切断した断面図である。
【００２７】
このレゾネータは、自動車の吸気ダクト１に一端が接続された管状首部２と、この管状首部２の他端に接続された胴体部３とを備えている。胴体部３は、管状首部２を介して、吸気ダクト１内と連通する共鳴室４を内部に有している。
【００２８】
胴体部３は、このレゾネータが吸気ダクト１に取り付けられた取付状態（図１に示す状態）において、重力方向下方に配置される底壁部３１を有している。そして、この底壁部３１には、水抜き孔３２が貫設されている。また、胴体部３の底壁部３１の内面には、水抜き孔３２の重力方向上方を覆うように、遮蔽板部５が立設されている。
【００２９】
遮蔽板部５は、水抜き孔３２の重力方向上方を完全に覆う長方形状の天井部５１と、長方形状の３つの側壁部５２、５３、５４とを有している。遮蔽板部５と胴体部３の底壁部３１の内面との間、すなわち遮蔽板部５の天井部５１及び３つの側壁部５２、５３、５４と底壁部３１の内面と間には、抵抗通路５５が形成されている。この抵抗通路５５の一端側の開口端５５ａが共鳴室４に開口している。また、抵抗通路５５の他端は側壁部５２により閉鎖され、かつ、抵抗通路５５の他端側に水抜き孔３２が開口している。
【００３０】
抵抗通路５５は、図３のＡ−Ａ線方向において均一の通路断面積を有している。この抵抗通路５５の通路断面積、すなわち開口端５５ａの開口面積Ａ１は、水抜き孔３２の開口面積（水抜き孔３２の孔径）Ａ２よりも大きく設定されている。また、抵抗通路５５は通路長さＢを有している。この抵抗通路５５は、開口端５５ａから流入し水抜き孔３２から流出する空気流れに対して抵抗となる。
【００３１】
このようなレゾネータは、例えば、熱可塑性樹脂としてのポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂材料から射出成形により形成することができる。具体的には、レゾネータを胴体部３の中間部分で分割して、管状首部２及び胴体部３の上部分よりなる胴体上分割体と、胴体部３の下部分よりなる胴体下分割体とをそれぞれ別々に射出成形した後、両者を溶着や爪嵌合等により接合することで形成することができる。なお、胴体上分割体は、レゾネータと同じ材料から形成された吸気ダクト１のダクト下分割体と一体成形することができる。
【００３２】
かかる構成を有する本実施形態のレゾネータでは、取付状態において重力方向下方に配置される胴体部３の底壁部３１に、水抜き孔３２が設けられている。このため、この水抜き孔３２から共鳴室４内の水を外部に抜くことができる。したがって、胴体部３の内部に形成された共鳴室４内に水が溜まることを防ぐことが可能となる。
【００３３】
また、このレゾネータでは、水抜き孔３２の重力方向上方が遮蔽板部５により覆われている。具体的には、水抜き孔３２の重力方向上方が遮蔽板部５の天井部５１及び３つの側壁部５２、５３、５４により覆われている。これにより、遮蔽板部５と底壁部３１の内面との間には抵抗通路５５が形成されている。このため、胴体部３の内部に形成された共鳴室４内の空気が抵抗通路５５を介して水抜き孔３２から外部に漏れることを、抵抗通路５５における空気流れに対する抵抗により、効果的に抑えることができる。したがって、水抜き孔３２から共鳴室４内の空気が外部に漏れることによる消音特性の悪影響を抑えることが可能となる。
【００３４】
さらに、このレゾネータでは、水抜き孔３２からの空気漏れを抑えるための遮蔽板部５が、胴体部３の外部ではなく、胴体部３の内部に設けられている。このため、遮蔽板部５が他の部材と干渉することがない。したがって、このレゾネータは、設置自由度の高いものとなる。
【００３５】
加えて、本実施形態のレゾネータでは、図７に示される前述した従来のレゾネータのように、２つのヘルムホルツ型のレゾネータが連設されるようなことがない。すなわち、遮蔽板部５と底壁部３１との間に形成される抵抗通路６６の開口面積Ａ１は、水抜き孔３２の開口面積Ａ２よりも大きく、また、図３のＡ−Ａ線に沿って均一である。このため、本実施形態のレゾネータにおいて、仮に抵抗通路６６を共鳴室と想定した場合、この抵抗通路よりなる共鳴室に対して開口面積が絞られた共鳴管となる部分が存在しない。
【００３６】
一方、本実施形態のレゾネータにおける抵抗通路５５は、通路長さＢを有するサイドブランチ型レゾネータとして機能しうる。すなわち、本実施形態のレゾネータは、ヘルムホルツ型レゾネータとサイドブランチ型レゾネータとが連設された複合系となりうる。しかし、通路長さＢによって共鳴周波数がチューニングされるサイドブランチ型レゾネータにあっては、共鳴室の容積Ｖ並びに共鳴管の長さＬ及び流路断面積Ｓによって共鳴周波数ｆをチューニングするヘルムホルツ型レゾネータと比べて、共鳴周波数のチューニングが容易である。
【００３７】
したがって、本実施形態のレゾネータでは、図７に示される２つのヘルムホルツ型のレゾネータが連設された従来のレゾネータと比べて、共鳴周波数のチューニングが容易となる。
【００３８】
（実施形態２）
図４及び図５に示される本実施形態は、前記実施形態１のレゾネータにおいて、遮蔽板部５の構成を変更したものである。
【００３９】
すなわち、このレゾネータにおける遮蔽板部５は、アーチ状に形成されたアーチ天井部５６により構成されている。アーチ天井部５６は、矩形板状体が重力方向上方に向かって凸となるように湾曲された形状を呈し、水抜き孔３２の重力方向上方を完全に覆うように設けられている。遮蔽板部５のアーチ天井部５６と胴体部３の底壁部３１の内面との間には、抵抗通路５７が形成されている。この抵抗通路５７の両端が共鳴室４に開口している。抵抗通路５７は、通路長さＢを有し、この通路長さＢ方向において均一の通路断面積を有している。この抵抗通路５７の通路断面積、すなわち開口端５７ａの開口面積Ａ１は、水抜き孔３２の開口面積（水抜き孔３２の孔径）Ａ２よりも大きく設定されている。また、水抜き孔３２は、抵抗通路５７の通路長さＢ方向における略中央に配置されている。このため抵抗通路５７は、両端の開口から流入し水抜き孔３２から流出する空気流れに対して抵抗となる。
【００４０】
その他の構成は、前記実施形態１のものと同様である。
【００４１】
したがって、この実施形態のレゾネータであっても、前記実施形態１と同様の作用効果を奏する。
【００４２】
（その他の実施形態）
前記実施形態１のレゾネータにおいて、側壁部５２を省略して抵抗通路５５の両端を共鳴室４に開口させるとともに、両端が開口した抵抗通路５５の通路長さ方向Ｂにおける略中央に水抜き孔３２を配置してもよい。
【００４３】
また、前記実施形態２のレゾネータにおいて、抵抗通路５７の一端を閉鎖してもよい。
【００４４】
さらに、胴体部３の底壁部３１に設ける水抜き孔３２及びこの水抜き孔３２を覆う遮蔽板部５の数は特に限定されず、それぞれ１個ずつ設けてもよいし、それぞれ複数個ずつ設けてもよい。
【００４５】
加えて、前記実施形態１で説明した図３に示す遮蔽板部５の３つの側壁部５２、５３、５４は、例えば底壁部３１に格子状等に立設された補強用リブと兼用させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施形態１に係るレゾネータの全体構成を模式的に示す断面図である。
【図２】実施形態１に係るレゾネータの要部を拡大して示す部分断面図であり、図３のＡ−Ａ線で切った断面図である。
【図３】実施形態１に係るレゾネータにおける遮蔽板部を示す斜視図である。
【図４】実施形態２に係るレゾネータの全体構成を模式的に示す断面図である。
【図５】実施形態２に係るレゾネータの要部を拡大して示す部分断面図である。
【図６】従来のレゾネータを示す断面図である。
【図７】他の従来のレゾネータを示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…吸気ダクト                      ２…管状首部
３…胴体部                          ４…共鳴室
５…遮蔽板部                      ３１…底壁部
３２…水抜き孔                      ５１…天井部
５２、５３、５４…側壁部            ５６…アーチ状天井部
５５、５７…抵抗通路
【図１】
2009085008.tif 000003
【図２】
2009085008.tif 000004
【図３】
2009085008.tif 000005
【図４】
2009085008.tif 000006
【図５】
2009085008.tif 000007
【図６】
2009085008.tif 000008
【図７】
2009085008.tif 000009