JP2000054924A

JP2000054924A - 吸気ダクト

Info

Publication number: JP2000054924A
Application number: JP10321748A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Fujiwara; 和夫藤原; Yoshikazu Hirose; 吉一広瀬; Takahiro Komori; 敬博古森; Minoru Komada; 稔駒田; Hitoshi Kino; 等木野; Hidetoshi Ishihara; 秀俊石原; Zenichi Yasuda; 善一安田; Masaru Hattori; 勝服部
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1998-04-16
Filing date: 1998-11-12
Publication date: 2000-02-22

Abstract

(57)【要約】【課題】電子制御回路や電磁開閉弁などを用いずに、エ
ンジンの低速回転時には吸気騒音を低減し、かつ高速回
転時には十分な空気量を吸入できる安価な吸気ダクトと
する。【解決手段】第２管路２の負圧が所定値以下の場合に
は、カム４において負圧による回転モーメントよりスプ
リング42による回転モーメントの方が大きく弁３が第２
管路２を閉じ、第２管路の負圧が所定値を超えた場合に
は、カム４において負圧による回転モーメントがスプリ
ング42による回転モーメントより大きく弁３が第２管路
を開くように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンへ空気を
供給する通路としての吸気ダクトに関し、詳しくは吸気
時の騒音が低減された吸気ダクトに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車エンジンの吸気系では、吸気時に
吸気ダクトにおいて騒音が発生するという問題がある。
この吸気騒音は、特にエンジンの低速回転時に耳障りで
ある。そこで従来より、吸気ダクトにサイドブランチ及
び／又はレゾネータを設け、ヘルムホルツの共鳴理論な
どに基づいて計算される特定周波数の騒音を低減するこ
とが行われている。

【０００３】ところがサイドブランチは、長いものでは
約30cmの長さにもなり、レゾネータの容積は大きいもの
では14リットルもの大きさとなる。そのためこれらの吸
音装置のエンジンルーム内に占めるスペースが大きくな
り、他の部品の搭載の自由度が低くなるという不具合が
生じる。そこで実開昭64-22866号公報には、吸気ダクト
内にオリフィスを配置し、オリフィスの位置で吸気を絞
ることで吸気騒音を低減することが開示されている。こ
のように吸気通路を絞ることにより、音響質量が大きく
なり、低音域の吸気音を低減することができる。

【０００４】また実開平３-43576号公報には、エアクリ
ーナケースに並列に接続された２本の吸気管と、２本の
吸気管からそれぞれ分岐した分岐管と、各分岐管が共に
連結された共通のレゾネータを有し、一方の吸気管にお
ける分岐管の接続部の上流側に運転状態に応じて選択的
に開く開閉弁を備えた吸気音低減装置が開示されてい
る。

【０００５】この実開平３-43576号公報に開示の装置に
よれば、エンジン回転数に応じて開閉弁を制御して吸気
管を１本又は２本に切り替えることにより、エンジン回
転数に応じて吸入空気量を制御し、かつ吸気騒音を低減
することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記した吸気
通路を絞る方法では、エンジンの高速回転時に吸入空気
量が不足して出力が低下するという不具合がある。また
実開平３-43576号公報に開示の装置では、開閉弁が全閉
状態から全開状態となるまでの間、あるいは全開状態か
ら全閉状態となるまでの間の状態で保持される状態があ
り、吸気管と開閉弁の間に隙間がある時間が長くなる場
合がある。このような場合には、吸気音がその隙間から
漏れるため、車内において低周波のこもり音が聞こえる
という不具合がある。

【０００７】さらに実開平３-43576号公報に開示の装置
では、開閉弁を駆動するために電子制御回路、電磁開閉
弁、あるいはダイヤフラムアクチュエータなどを用いて
いるので、部品点数が多く複雑となってコスト面から好
ましいものではない。本発明はこのような事情に鑑みて
なされたものであり、電子制御回路や電磁開閉弁などを
用いずに、エンジンの低速回転時には吸気騒音を低減
し、かつ低周波のこもり音の発生を防止するとともに、
高速回転時には十分な空気量を吸入できる安価な吸気ダ
クトとすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１に記載の吸気ダクトの特徴は、エンジンへ空気を供
給する通路としての吸気ダクトにおいて、第１吸気通路
と、第２吸気通路と、第２吸気通路に揺動自在に設けら
れ第２吸気通路を開閉する開閉部材と、開閉部材を第２
吸気通路を閉じる方向へ付勢する付勢部材と、開閉部材
と付勢部材の間に介在し開閉部材の揺動軸が固定された
揺動中心点と揺動中心点から離間して設けられ付勢部材
の付勢力が作用する作用点とをもつカムと、よりなり、
第２吸気通路の負圧が所定値以下の場合には作用点にお
ける負圧による回転モーメントより付勢部材の付勢力に
よる回転モーメントの方が大きく開閉部材が第２吸気通
路を閉じ、第２吸気通路の負圧が所定値を超えた場合に
は作用点における負圧による回転モーメントが付勢部材
の付勢力による回転モーメントより大きく開閉部材が第
２吸気通路を開くように構成されたことにある。

【０００９】また請求項２に記載の吸気ダクトの特徴
は、請求項１に記載の吸気ダクトにおいて、第２吸気通
路は、開閉部材が第２吸気通路を開くときに開閉部材の
揺動端面と近接して案内する案内面をもつことにある。
さらに請求項３に記載の吸気ダクトの特徴は、第２吸気
通路は開閉部材が第２吸気通路を閉じたときに開閉部材
と当接する係止面をもち、開閉部材が係止面から離れる
ときに抵抗力を与える抵抗手段を備えたことにある。

【００１０】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の吸気ダクトで
は、エンジンが低速回転の場合には第２吸気通路の負圧
が所定値以下であるため、カムの作用点においては負圧
による回転モーメントより付勢部材の付勢力による回転
モーメントの方が大きくなり、カムの揺動により開閉部
材が第２吸気通路を閉じて第１吸気通路のみが開口した
構成となる。したがって低速回転の場合には吸気通路が
絞られた状態となり、音響質量が大きくなるため低音域
の吸気音が低減される。

【００１１】そしてエンジンが高速回転となると、第２
吸気通路の負圧が所定値を超えるため、カムの作用点に
おいては負圧による回転モーメントが付勢部材の付勢力
による回転モーメントより大きくなり、カムの揺動によ
り開閉部材が第２吸気通路を開く。これにより吸気通路
が拡大されるので、高速回転時にエンジンへ十分な空気
量を供給することができる。

【００１２】上記作用をさらに向上させるには、第１吸
気通路の開口面積を小さくし、第２吸気通路の開口面積
を大きくすることが好ましい。また、吸気ダクトを分岐
構造とし、例えばそれぞれ第１吸気通路と第２吸気通路
をもつ二つの吸気通路をもちそれが途中で合流して一つ
になるような吸気ダクトとした場合には、第１吸気通路
をもつ吸気通路を細くして音響質量をさらに大きくする
とともに、第２吸気通路をもつ吸気通路を太くして十分
な空気量を供給できるように構成することが好ましい。

【００１３】開閉部材としては、揺動により第２吸気通
路を開閉する弁などが例示される。また付勢部材として
は、重力による付勢を利用するもの、バネ力による付勢
を利用するものなど種々選択することができる。またサ
イドブランチやレゾネータを設けてもよいが、本発明の
吸気ダクトによればサイドブランチやレゾネータを設け
ることなく低音域の吸気音を低減することができる。し
たがって、エンジンルーム内に占めるスペースを小さく
して他の部品の搭載の自由度を向上させるためには、サ
イドブランチやレゾネータを設けないことが望ましい。

【００１４】開閉部材が第２吸気通路を閉じているとき
の第２吸気通路の負圧の所定値Ｆ₁と、開閉部材が第２
吸気通路を開くときの負圧の所定値Ｆ₂とは、Ｆ₁≦Ｆ
₂の関係にある。Ｆ₁とＦ₂の差が小さいと、開閉部材
が第２吸気通路を開くときに開閉部材がばたついて騒音
の原因となる場合があり、Ｆ₁とＦ₂の差が大きすぎる
と吸気量が不足する場合がある。したがってＦ₁とＦ₂
の値、付勢部材の付勢力などは慎重に決定する必要があ
る。

【００１５】ところで、吸気負圧が大きくなって開閉部
材が揺動する際には、エンジン回転数の上昇に伴って開
閉部材は最初ゆっくり揺動し、次いで一気に揺動して全
開状態となるため、僅かな時間であるが揺動初期に開閉
部材が少し開いた状態がある。そのため、その間吸気音
が開閉部材と第２吸気通路との隙間から漏れるという不
具合がある。

【００１６】そこで請求項２に記載の吸気ダクトでは、
第２吸気通路は開閉部材が第２吸気通路を開くときに開
閉部材の揺動端面と近接して案内する案内面を有してい
る。したがって、エンジン回転数の上昇に伴って開閉部
材が最初ゆっくり揺動した場合でも、開閉部材の揺動端
面が案内面に近接して移動するので、開閉部材と第２吸
気通路との間に隙間が生じるのが防止され、吸気音が漏
れるのを防止することができる。

【００１７】さらに上記吸気ダクトでは、開閉部材が第
２吸気通路を僅かに開いた時点で開閉部材に振動が発生
し、それによる異音が発生するという不具合がある。こ
れは、開閉部材と第２吸気通路との間の小さな断面積の
空間を吸気が急激に通過し、しかも付勢部材による付勢
力と吸気負圧との差が小さいと開閉部材がその状態とな
っている時間が長くなるために、エンジン本体からの吸
気脈動が開閉部材に伝わりやすく、それによって開閉部
材が振動するからである。

【００１８】そこで請求項３に記載の吸気ダクトでは、
第２吸気通路は開閉部材が第２吸気通路を閉じたときに
開閉部材と当接する係止面をもち、開閉部材が係止面か
ら離れるときに抵抗力を与える抵抗手段を備えている。
このように構成したことにより、吸気負圧が大きくなり
付勢部材による付勢力と吸気負圧との差圧が大きくなっ
て開閉部材が第２吸気通路を開く方向へ揺動しようとす
ると、抵抗手段からの抵抗力が作用するため、差圧力が
抵抗手段からの抵抗力を超えるまでは開閉部材は第２吸
気通路を閉じた状態を維持する。そして差圧力が抵抗手
段の抵抗力を超えた時点で、開閉部材は一気に揺動して
第２吸気通路を開く。

【００１９】したがってこの吸気ダクトによれば、開閉
部材と第２吸気通路との間に小さな断面積の空間ができ
る時間をきわめて短くすることができるので、開閉部材
の振動による異音を防止することができる。この抵抗手
段としては、永久磁石、電磁石など開閉部材を吸着する
手段、あるいはスプリング、ダンパ、開閉部材の自重な
どの付勢手段を用いることができる。

【００２０】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。（比較例）図18に比較例の吸気ダクトを示す。この吸気
ダクトは、実開平３-43576号公報に開示のものに相当
し、径の小さな第１吸気通路 100と径の大きな第２吸気
通路200を備え、第２吸気通路 200に弁 300が揺動自在
に枢支されている。そして弁300の枢支軸は円板形状の
カム 400の中心に連結され、カム 400の周縁部には、一
端が固定されたスプリング 500の他端が固定されてい
る。スプリング 500は弁300が第２吸気通路 200を全閉
状態としたときに最も付勢力が小さくなるように構成さ
れている。

【００２１】この吸気ダクトでは、第２吸気通路 200の
吸気負圧が所定値より小さい間は弁300が第２吸気通路
200を全閉状態とし、第１吸気通路 100のみから吸気さ
れるため低音域の吸気音が低減される。そして吸気負圧
が所定値を超えると、吸気負圧に比例して弁 300がカム
400を介して伝わるスプリング 500の付勢力に抗して揺
動し、第２吸気通路 200の開口面積が増大するため、十
分な空気量が確保される。

【００２２】しかしながら、この比較例の吸気ダクトで
は、弁 300が全閉状態から全開状態となるまでの間、あ
るいは全開状態から全閉状態となるまでの間の状態で保
持される状態があり、第２吸気通路 200と弁 300の間に
隙間がある時間が長くなる場合がある。このような場合
には、吸気音がその隙間から漏れるため、車内において
低周波のこもり音が聞こえるという不具合がある。

【００２３】（実施例１）そこで図１に本実施例の吸気
ダクトの構成説明図を示す。この吸気ダクトは、小径の
第１吸気通路１と、第１吸気通路１より大径の第２吸気
通路２とが合流して吸気ダクトを構成している。なお、
図１には第１吸気通路１と第２吸気通路２との合流部は
図示していない。

【００２４】第１吸気通路１の断面積はφ40のパイプの
断面積に相当し、第２吸気通路２の断面積はφ70のパイ
プの断面積に相当するように構成されている。また第１
吸気通路１の開口端部から合流部までの距離は、第２吸
気通路２の開口端部から合流部までの距離より長くされ
ている。そして第２吸気通路２には、開閉部材としての
弁３が揺動自在に管壁に枢支されている。

【００２５】弁３の枢支軸（揺動軸）には円板形状のカ
ム４の中心が連結され、カム４の回動により弁３が揺動
するように構成されている。またカム４には、中心近傍
から径方向に延びる長孔40が形成され、長孔40にはスラ
イドピン41が長孔40の両端の点ａと点ｂの間で移動可能
に係合している。本実施例ではスライドピン41が請求項
１にいう作用点を構成している。またスライドピン41に
は一端が固定されたスプリング42の他端が係合し、スプ
リング42はスライドピン41を引張るように付勢してい
る。

【００２６】そしてスプリング42は、一端の固定位置が
長孔40の最外周部のａ点より高いオフセット位置にある
ため、スライドピン41は常に長孔40内をａ点に向かって
移動するように付勢され、それによってカム４は弁３が
第２吸気通路２を閉じる方向へ揺動するように付勢され
ている。上記のように構成された本実施例の吸気ダクト
において、第２吸気通路２内の吸気負圧Ｑが大きく、弁
３が第２吸気通路２を全開している状態の説明図を図２
に示す。このときスライドピン41は長孔40の最も中心点
Ｐに近い点ｂに位置している。スプリング42がカム４を
回動させようとする回転モーメントは、点ｂから中心点
Ｐまでの距離をＢとし、スプリング42のバネ力をＦとす
ると、三角関数を省略して簡単にＦＢと表されるので、
Ｑ＞ＦＢであれば、この状態が維持され第２吸気通路２
は全開状態が維持される。

【００２７】したがって弁３が第２吸気通路２を全開状
態としていれば、吸気は主として太く短い第２吸気通路
２を通って吸入されるため、吸入空気量が少なくなるよ
うな不具合が回避される。また吸気音はエンジン音にま
ぎれて聞こえず、不快な騒音となることがない。そして
吸気負圧Ｑが小さくなってＱ＜ＦＢとなると、スライド
ピン41はスプリング42によって常にａ点に向かって移動
するように付勢されているため、スライドピン41の長孔
40内の移動によりカム４が回動し弁３が揺動して第２吸
気通路２が徐々に閉じられる。これに伴ってスライドピ
ン41と中心点Ｐとの距離が徐々に広がるため、スプリン
グ42による回転モーメントは次第に大きくなり吸気負圧
Ｑとの差が益々拡大する。したがって弁３は第２吸気通
路２を閉じる方向へ加速度的に揺動する。

【００２８】そして弁３が第２吸気通路２内に設けられ
た係止突起21に当接し全閉となった時点で、弁３の揺動
が規制され、図３に示すようにそのときスライドピン41
は点ａに位置した状態となる。この状態ではスプリング
42がカム４を回動させようとする回転モーメントは、点
ａから中心点Ｐまでの距離をＡとすると簡単にＦＡと表
され、Ｂ＜ＡによりＦＢ＜ＦＡであるので、Ｑ＜ＦＢで
ある間はこの状態が維持され弁３は第２吸気通路２の全
閉状態を維持する。

【００２９】したがって径の小さな第１吸気通路１のみ
から吸気されるので、音響質量が大きくなりレゾネータ
などを用いずとも低音域の吸気音が低減される。吸気負
圧Ｑが大きくなりＦＢ＜Ｑ＜ＦＡとなっても、スプリン
グ42がオフセット位置にあるために、スライドピン41は
点ａに向かってｆの力で付勢されている。したがって弁
３は全閉状態を維持する。そして吸気負圧Ｑがさらに大
きくなってＦＡ＋ｆ＜Ｑとなることにより、弁３が揺動
するとともにスライドピン41が長孔40内を移動しカム４
が回動する。そしてスライドピン41の移動に伴ってスプ
リング42による回転モーメントは次第に小さくなり、吸
気負圧Ｑとの差が益々小さくなるため、弁３は加速度的
に揺動して第２吸気通路２を全閉状態とする。そして先
に述べたように、Ｑ＜ＦＢとなるまでその状態が維持さ
れる。

【００３０】すなわち本実施例の吸気ダクトによれば、
吸気負圧に応じて弁３を自動的に全開及び全閉状態に維
持することができ、レゾネータなどを用いずとも吸気音
の低減と必要な吸気量の確保とを両立することができ
る。また全開と全閉の間においては、弁３が加速度的に
揺動して第２吸気通路２と弁３の間に隙間がある時間が
ほとんどないため、比較例のように低周波のこもり音が
発生するような不具合が防止されている。そして電子制
御やダイヤフラムアクチュエータなどを不要とした単純
な構成であるため、信頼性が高く低コストとすることが
できる。

【００３１】（実施例２）図４に本発明の第２の実施例
の吸気ダクトを示す。この吸気ダクトは、スプリング42
に代えて重さＷの錘５を用いていることが実施例１と異
なっている。すなわちカム４の中心には、実施例１と同
様に弁３の揺動軸が連結されている。またカム４にはレ
ール６の一端が中心Ｐから偏心した固定点Ｓに固定さ
れ、錘５はレール６に案内されてレール６上を移動自在
となっている。本実施例では、固定点Ｓが請求項１にい
う作用点を構成している。

【００３２】そして本実施例の吸気ダクトでは、弁３が
第２吸気通路２を全閉状態とした状態で、図４に示すよ
うに、レール６の先端は水平位置から僅かに下方へ下が
った位置となり、錘５はレール６の先端に保持されて錘
６と固定点Ｓとの距離Ｌは最大のＬ₁となるように構成
されている。したがって吸気負圧Ｑが錘５からカム４に
作用する回転モーメントＷＬ₁より小さい場合（Ｑ＜Ｗ
Ｌ₁）には、弁３の第２吸気通路２の全閉状態が維持さ
れる。

【００３３】一方、ＷＬ₁＜Ｑとなると、弁３が揺動し
カム４が回動を始める。するとレール６の錘５が位置す
る先端が徐々に上方へ移動し、錘５の位置が固定点Ｓよ
り高くなると、錘５はレール６上を固定点Ｓに近接する
方向へ移動する。これによって錘６と固定点Ｓとの距離
Ｌが短くなり、回転モーメントＷＬが次第に小さくなる
ためＱとの差が次第に大きくなる。したがって、弁３は
加速度的に揺動して第２吸気通路２を全開状態とする。

【００３４】弁３が全開位置の状態のときの錘６と固定
点Ｓとの距離をＬ₂とすると、吸気負圧Ｑが小さくなり
Ｑ＜ＷＬ₂となった時点でカム４が回動を始め、弁３が
徐々に第２吸気通路２を閉じる。そして錘５の水平位置
が固定点Ｓより下がると、錘５がレール６上を移動する
ためＬ₂が大きくなり、回転モーメントＷＬ₂が加速度
的に大きくなる。したがって弁３は加速度的に揺動して
第２吸気通路２が全閉状態となる。

【００３５】すなわち本実施例の吸気ダクトにおいて
も、実施例１と同様に吸気負圧に応じて弁３を自動的に
全開及び全閉状態に維持することができ、レゾネータな
どを用いずとも吸気音の低減と必要な吸気量の確保とを
両立することができる。また全開と全閉の間においては
弁３が加速度的に揺動し、第２吸気通路２と弁３の間に
隙間がある時間がほとんどないため、比較例のように低
周波のこもり音が発生するような不具合が防止されてい
る。そして電子制御やダイヤフラムアクチュエータなど
を不要とした単純な構成であるため、信頼性が高く低コ
ストとすることができる。

【００３６】（実施例３）上記した実施例では、カム４
として円板形状のものを用い、弁３の枢支軸に固定した
概念的なものを示しているが、図５に示すように扇型の
カム４を弁３と一体として第２吸気通路２の一方の側壁
に配置し、スプリング42の一端を第２吸気通路２の壁面
に固定すれば、実用的なものとなる。

【００３７】この例では、カム４が弁３とともに揺動す
るため弁３からのトルクが直接カム４に伝わる。したが
って部品間のガタがなくなり作動遅れなどの不具合を防
止することができる。また部品点数も少なくなるためコ
ストの低減を図ることができる。また図６に示すよう
に、扇型のカム４を第２吸気通路２の側壁両側に配置
し、スプリング42もカム４のそれぞれに設ければ、弁３
の揺動を一層正確に行わせることができる。

【００３８】また図７に示すように、扇型のカム４を第
２吸気通路２の中央部で第２吸気通路２に出入可能に配
置すれば、１個のカム４と１個のスプリング42で弁３の
揺動を正確に行わせることができる。（実施例４）上記実施例では、スライドピン41の一方の
端部にのみスプリング42が係止されている。そのためス
ライドピン41の軸芯が長孔40の周壁面に対して傾斜し、
スライドピン41が長孔40内を移動する際の抵抗が大きく
確実な作動が得られない場合がある。

【００３９】そこで本実施例では図８に示すように、弁
３と一体化されたカム４に間隔を隔てて互いに対向する
一対の板部43を形成し、一対の板部43にそれぞれ長孔40
を形成している。またスライドピン41は一対の板部43の
間に配置され、スライドピン41の両端がそれぞれ長孔40
内を移動する。そしてスライドピン41の中央にスプリン
グ42の一端が係止されている。

【００４０】このように構成したことにより、スライド
ピン41は両端が均等に長孔40内を移動するので、スライ
ドピン41が長孔40内を移動する際の抵抗が小さく確実な
作動が得られる。（実施例５）図９に示す例では、スライドピン41の両端
にリング部材６の両端がそれぞれ枢支された状態で、ス
プリング42がリング部材６に係止される。またカム４に
はリング部材６の動きを許容する凹部45が形成されてい
る。

【００４１】この例では、スプリング42の付勢力はリン
グ部材６によってスライドピン41の両端に均一に作用す
る。したがってスライドピン41は両端が均等に長孔40内
を移動するので、スライドピン41が長孔40内を移動する
際の抵抗が小さく確実な作動が得られる。なお図10に示
すように、２個のスプリング42を用い、それぞれスライ
ドピン41の一端に係止して図５〜９に示す吸気ダクトに
用いても、上記と同様の作用効果が奏される。

【００４２】（実施例６）ところで、吸気負圧が大きく
なって弁３が揺動する際には、エンジン回転数の上昇に
伴って弁３は最初ゆっくり揺動し、次いで加速度的に揺
動して全開状態となるため、僅かな時間であるが揺動初
期に弁３が少し開いた状態がある。そのため、その間吸
気音が隙間から漏れるという不具合がある。

【００４３】そこで本実施例では、図11に示すように第
２吸気通路２の底壁面に断面三角形状の凹部22を設け、
弁３の揺動端部30が凹部22に収納されるように構成して
いる。凹部22は、弁３が全閉状態となったときに弁３の
揺動端部30を係止する係止面23と、弁３の揺動時に揺動
端部30の端面が沿う案内面24とをもち、案内面24の幅Ｌ
は、上記した弁３がゆっくり揺動する間の揺動端面の移
動距離に相当している。

【００４４】したがって本実施例の吸気ダクトでは、エ
ンジン回転数の上昇に伴って弁３が最初ゆっくり揺動し
た場合でも、弁３の揺動端部30は案内面24に近接して移
動し第２吸気通路２との間に隙間が生じるのが防止され
ているため、吸気音が隙間から漏れるのが防止できる。
なお案内面24の断面形状を弁３の揺動軸を中心とした円
弧形状とすれば、弁３の揺動端部30との間隙を一層小さ
くすることができ、吸気音が隙間から漏れるのを一層防
止することができる。また第２吸気通路２の内壁面と摺
接する弁３の周囲に、不織布などを貼り付けることも好
ましい。このようにすれば第２吸気通路２の内壁面との
クリアランスが調整されるため、隙間の発生による吸気
音の漏れを一層防止することができ、ガタつきなどによ
る衝撃音も防止される。

【００４５】また上記実施例では第２吸気通路２に凹部
22を設けたが、図12に示すように断面三角形状の凸部25
としても同様の作用効果が奏される。なお図12に示す例
では、第２吸気通路２の底壁面に貫通孔26を設けてい
る。このように貫通孔26を設けることにより、弁３や管
壁に付着して溜まった水分を貫通孔26から排出すること
ができ、水分の付着による作動不良を抑制することがで
きる。

【００４６】（実施例７）ところが上記した各実施例に
おいては、弁３が僅かに開いた時点で弁３に振動が発生
し、それによる異音が発生するという不具合があった。
これは、弁３と第２吸気通路２との間の小さな断面積の
空間を吸気が急激に通過し、しかもスプリング42による
付勢力と吸気負圧との差圧が小さく弁３がその状態とな
っている時間が比較的長いために、エンジン本体からの
吸気脈動が弁３に伝わりやすく、それによって弁３が振
動するからである。

【００４７】そこで本実施例では、図13に示すように、
前記した第６実施例の吸気ダクトの凹部22の弁３に対向
する表面に所定の磁力をもつ永久磁石27を配置し、弁３
の先端の揺動端部30の永久磁石27に対向する表面に鉄片
31を接合している。このように構成したことにより、ス
プリング42による付勢力と吸気負圧との差圧が小さい場
合には鉄片31が永久磁石27に吸着され、弁３は凹部22に
当接して第２吸気通路２を閉じている。そして吸気負圧
が大きくなってスプリング42による付勢力と吸気負圧と
の差圧が永久磁石27と鉄片31との吸着力を超えた時点
で、弁３は凹部22から離れ一気に揺動して第２吸気通路
２を開く。

【００４８】したがって本実施例の吸気ダクトによれ
ば、弁３と第２吸気通路２との間に小さな断面積の空間
ができる時間をきわめて短くすることができるので、弁
３の振動による異音を防止することができる。なお上記
第７実施例では、凹部22に永久磁石27を配置し弁３に鉄
片31を接合したが、逆に凹部22に鉄片を配置し弁３に永
久磁石を接合しても同様の効果が奏される。また永久磁
石に代えて電磁石を用いてもよい。そして永久磁石27あ
るいは鉄片31を凹部22あるいは弁３に配置するには、イ
ンサート成形、接着など公知の種々の手段を採用するこ
とができる。

【００４９】さらに永久磁石27の断面形状を図14に示す
ように例えば略三角形状とすれば、永久磁石27の表面を
凹部22の係止面23の代用とすることもできる。（実施例８）また上記第７実施例では、弁３の振動防止
に磁力を利用しているが、図14に示すように、弁３の揺
動軸に弁３が常に第２吸気通路２を閉じる方向へ付勢す
るトーションスプリング32をさらに配置してもよい。

【００５０】そしてトーションスプリング32の付勢力を
所定値とすることにより、スプリング42による付勢力と
吸気負圧との差圧が小さい場合には、トーションスプリ
ング32の付勢力によって弁３が永久磁石27に押圧され、
弁３は第２吸気通路２を閉じている。そして吸気負圧が
大きくなってスプリング42による付勢力と吸気負圧との
差圧がトーションスプリング32の付勢力と永久磁石27の
磁力を超えた時点で、弁３は永久磁石27から離れ一気に
揺動して第２吸気通路２を開く。

【００５１】したがって本実施例の吸気ダクトによって
も、弁３と第２吸気通路２との間に小さな断面積の空間
ができる時間をきわめて短くすることができるので、弁
３の振動による異音を防止することができる。なお本実
施例では、トーションスプリング32のバネ力と磁力の両
方を利用しているが、トーションスプリング32のバネ力
のみで同じ作用を発現することもできることはいうまで
もない。

【００５２】（実施例９）また磁力あるいはトーション
スプリングの付勢力に代えて、ダンパによる抵抗力を利
用することもできる。例えば図15に示すように、弁３の
揺動軸と第２吸気通路２の側壁とに互いに噛み合う一対
の歯車32，33を形成し、いずれか一方あるいは両方の歯
車の内部にダンパ機構34を内蔵させておく。図15では第
２吸気通路２の側壁に設けられた歯車33にダンパ機構34
が内蔵されている。

【００５３】そしてダンパ機構34の抵抗力を所定値とす
ることにより、スプリング42による付勢力と吸気負圧と
の差圧が小さい場合には、ダンパ機構34の抵抗力によっ
て弁３が開くのが防止され、弁３は凹部22に接して第２
吸気通路２を閉じている。そして吸気負圧が大きくなっ
てスプリング42による付勢力と吸気負圧との差圧がダン
パ機構34の抵抗力を超えた時点で、弁３は凹部22から離
れ一気に揺動して第２吸気通路２を開く。

【００５４】したがって本実施例の吸気ダクトによって
も、弁３と第２吸気通路２との間に小さな断面積の空間
ができる時間をきわめて短くすることができるので、弁
３の振動による異音を防止することができる。（実施例10）上記した実施例９の吸気ダクトでは、弁３
にはダンパ機構34の抵抗力が常に作用している。そのた
め弁３の応答性が低下するという不具合が発生する。

【００５５】そこで本実施例では図16に示すように、一
対の歯車32，33の一方（図16では歯車32）を部分歯車と
して、弁３が凹部22表面に当接した状態から僅かに開い
た状態となるまでの間のみダンパ機構34の抵抗力が作用
するように構成している。したがって本実施例の吸気ダ
クトでは、第９実施例と同様の作用効果が奏されるとと
もに、弁３の応答性も他の実施例と同等とすることがで
きる。

【００５６】なお、図17に示すように、図１などに示す
吸気ダクトのカム４の外周の一部に歯部46を設け、歯部
46と噛み合う歯部を一部にもつダンパ機構34を第２吸気
通路２の側壁などに設けても同様の作用効果が奏される
ことはいうまでもない。

【００５７】

【発明の効果】すなわち請求項１に記載の吸気ダクトに
よれば、エンジンの低速回転時には低音域の吸気音を低
減できるとともに、高速回転時には十分な空気量を吸入
することができる。そして電子制御回路、電磁開閉弁及
びダイヤフラムアクチュエータなどを用いていないの
で、安価な吸気ダクトとすることができる。

【００５８】また請求項２に記載の吸気ダクトによれば
吸気音が漏れるのを確実に防止することができ、請求項
３に記載の吸気ダクトによれば開閉部材の振動による異
音を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の吸気ダクトの構成を示す説
明図である。

【図２】本発明の一実施例の吸気ダクトの弁全開時の作
用を示す説明図である。

【図３】本発明の一実施例の吸気ダクトの弁全閉時の作
用を示す説明図である。

【図４】本発明の第２の実施例の吸気ダクトの構成を示
す説明図である。

【図５】本発明の第３の実施例の吸気ダクトの構成を示
す説明図である。

【図６】本発明の第３の実施例の吸気ダクトの他の態様
を示す説明図である。

【図７】本発明の第３の実施例の吸気ダクトの他の態様
を示す説明図である。

【図８】本発明の第４の実施例の吸気ダクトの構成を示
す説明図である。

【図９】本発明の第５の実施例の吸気ダクトの構成を示
す説明図である。

【図10】本発明の第５の実施例の吸気ダクトの他の態様
を示す説明図である。

【図11】本発明の第６の実施例の吸気ダクトの構成を示
す説明図である。

【図12】本発明の第６の実施例の吸気ダクトの他の態様
を示す説明図である。

【図13】本発明の第７の実施例の吸気ダクトの要部断面
図である。

【図14】本発明の第８の実施例の吸気ダクトの要部断面
図である。

【図15】本発明の第９の実施例の吸気ダクトの要部正面
図である。

【図16】本発明の第10の実施例の吸気ダクトの要部正面
図である。

【図17】本発明の第10の実施例の吸気ダクトの他の態様
を示す要部正面図である。

【図18】比較例の吸気ダクトの構成を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１：第１吸気通路２：第２吸気通路３：弁
（開閉部材）４：カム 40：長孔 41：ス
ライドピン 42：スプリング（付勢部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古森敬博愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者駒田稔愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者木野等愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者石原秀俊愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者安田善一愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者服部勝愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンへ空気を供給する通路としての
吸気ダクトにおいて、第１吸気通路と、第２吸気通路
と、該第２吸気通路に揺動自在に設けられ該第２吸気通
路を開閉する開閉部材と、該開閉部材を該第２吸気通路
を閉じる方向へ付勢する付勢部材と、該開閉部材と該付
勢部材の間に介在し該開閉部材の揺動軸が固定された揺
動中心点と該揺動中心点から離間して設けられ該付勢部
材の付勢力が作用する作用点とをもつカムと、よりな
り、該第２吸気通路の負圧が所定値以下の場合には該作用点
における該負圧による回転モーメントより該付勢部材の
付勢力による回転モーメントの方が大きく該開閉部材が
該第２吸気通路を閉じ、該第２吸気通路の負圧が所定値
を超えた場合には該作用点における該負圧による回転モ
ーメントが該付勢部材の付勢力による回転モーメントよ
り大きく該開閉部材が該第２吸気通路を開くように構成
されたことを特徴とする吸気ダクト。
【請求項２】前記第２吸気通路は前記開閉部材が前記
第２吸気通路を開くときに前記開閉部材の揺動端面と近
接して案内する案内面をもつことを特徴とする請求項１
に記載の吸気ダクト。
【請求項３】前記第２吸気通路は前記開閉部材が前記
第２吸気通路を閉じたときに前記開閉部材と当接する係
止面をもち、前記開閉部材が該係止面から離れるときに
抵抗力を与える抵抗手段を備えたことを特徴とする請求
項１に記載の吸気ダクト。