JP6123953B2 - 吸気音低減装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸気管内に配置され、吸気音を低減させる吸気音低減装置に関する。

吸気管内には、吸気量を制御するためにスロットルバルブが設けられている。ここで、スロットルバルブが急激に開いた際に、異音が発生する問題がある。このような異音が発生することを抑制するために、網目状に設けられた線状部により構成される整流ネットをスロットルバルブの下流側に設けることで、空気の流れを整流させる技術が知られている。また、この整流ネットを、吸気管を構成する２つの管のうち一方の管の端面と他方の管の端面との間の隙間を封止する環状のガスケットに設ける技術も知られている。一般的に、このような技術においては、整流ネットは金属などの剛性の高い材料により構成され、ガスケットはゴムなどの弾性体により構成される。しかしながら、この場合には、コストが高くなるため、整流ネットも弾性体により構成し、整流ネット部とガスケット部とを一体に備える吸気音低減装置も知られている（特許文献１参照）。

このように、整流ネット部が弾性体により構成される場合には、金属などの剛性の高い材料で構成される場合とは異なり、変形し易い性質を有する。そのため、弾性体製の整流ネット部の場合には、耐久性を高めるために、変形し難い構成とするのが望ましい。ここで、整流ネット部を構成する線状部を太くすることも考えられるが、単に線状部を太くしただけだと、網目が狭くなり、空気の流れを阻害してしまう。空気の流れが阻害されると、流量が低下することにより、エンジンへの必要空気量が確保されずに、燃焼効率を悪化する原因となってしまう。そのため、単に線状部を太くするだけでは、整流ネット部の変形を抑制する対策として不十分である。

特開２００８−１４２７９号公報

本発明の目的は、弾性体で構成された整流ネット部の変形を抑制することのできる吸気音低減装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明の吸気音低減装置は、
吸気管を構成する２つの管のうち一方の管の端面と他方の管の端面との間の隙間を封止する環状のガスケット部と、
該ガスケット部の内側に一体に設けられ、かつ網目状に設けられた線状部により構成され、空気の流れを整流することで吸気音を低減させる整流ネット部と、
を備え、吸気管内においてスロットルバルブの下流側に配置されて吸気音を低減させる弾性体製の吸気音低減装置であって、
前記整流ネット部を構成する網目状の線状部は、径方向に伸びる第１線状部と、周方向に伸びる第２線状部とから構成されており、
第１線状部のうち任意の２か所の幅を比べると、２か所のうち径方向外側の部位の幅は径方向内側の部位の幅よりも広いか同じであり、かつ最も径方向外側の部位の幅は最も径方向内側の部位の幅よりも広いことを特徴とする。

本発明によれば、網目状の線状部のうち径方向に伸びる第１線状部は、径方向外側の部位の方が径方向内側の部位よりも幅が広い。従って、第１線状部のうち径方向外側の部位の剛性を高めることができ、整流ネット部全体の変形を抑制することが可能となる。なお、第１線状部のうち径方向外側の部位は、ガスケット部に繋がる部位の付近のため、そもそも空気の流れによる整流ネット部の変形に対する影響は少ない。従って、径方向外側の部位の幅を広くしても、空気の流れによる整流ネット部の変形を助長してしまうことはない。そして、第１線状部のうち径方向内側の部位の幅が狭いことで、空気の流れによる影響を少なくすることができ、整流ネット部全体の変形を抑制することができる。

第１線状部は、径方向外側から内側に向かって段階的に幅が狭くなっているとよい。なお、第１線状部は、径方向外側から内側に向かって１段階だけ幅が狭くなっていても良いし、２段階以上幅が狭くなっていても良い。

第１線状部は、径方向外側から内側に向かって徐々に幅が狭くなっていてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、弾性体で構成された整流ネット部の変形を抑制することができる。

図１は本発明の実施例１に係る吸気音低減装置の平面図である。 図２は本発明の実施例１に係る吸気音低減装置の模式的断面図である。 図３は本発明の実施例１に係る吸気音低減装置の模式的断面図である。 図４は本発明の実施例１に係る吸気音低減装置の模式的断面図である。 図５は本発明の実施例１に係る吸気音低減装置の使用時の様子を示す模式的断面図である。 図６は本発明の実施例２に係る吸気音低減装置の平面図である。 図７は本発明の実施例２に係る吸気音低減装置の模式的断面図である。 図８は本発明の実施例２に係る吸気音低減装置の模式的断面図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
図１〜図５を参照して、本発明の実施例１に係る吸気音低減装置について説明する。図１は本発明の実施例１に係る吸気音低減装置の平面図である。図２は本発明の実施例１に係る吸気音低減装置の模式的断面図であり、図１中のＡＡ断面図である。図３は本発明の実施例１に係る吸気音低減装置の模式的断面図であり、図１中のＢＢ断面図である。図４は本発明の実施例１に係る吸気音低減装置の模式的断面図であり、図１中のＣＣ断面図である。図５は本発明の実施例１に係る吸気音低減装置の使用時の様子を示す模式的断面図である。なお、図５中の吸気音低減装置の断面図は、図１中のＸＸ断面図に相当する。

＜吸気音低減装置の構成＞
本実施例に係る吸気音低減装置１００は、各種ゴム材や樹脂エラストマーなどの弾性体により構成される。そして、この吸気音低減装置１００は、環状のガスケット部１１０と、整流ネット部１２０とから構成される。整流ネット部１２０は、ガスケット部１１０の内側（径方向の内側）に一体に設けられる。なお、金型成形によって、ガスケット部１１０と整流ネット部１２０とを一体に備える吸気音低減装置１００を成形することができる。金型成形に関する技術は公知であるので、その説明は省略する。

そして、ガスケット部１１０は、吸気管を構成する２つの管のうち一方の管の端面と他方の管の端面との間の隙間を封止する役割を担っている。また、整流ネット部１２０は、網目状に設けられた線状部により構成され、空気の流れを整流することで吸気音を低減させる役割を担っている。

本実施例に係る吸気音低減装置１００は、吸気管内においてスロットルバルブ４００の下流側（吸気の際において、空気が流れる方向の下流側）に配置される。また、本実施例においては、吸気管を構成するインテークマニホールド２００（一方の管）とスロットルボディ３００（他方の管）との接続部付近に、吸気音低減装置１００が配置される。吸気管は円筒形状であり、その内周面は円柱面となっている。そして、スロットルバルブ４００は、回動軸４１０と、回動軸４１０に固定され、回動軸４１０と共に回動する円板状のバルブ本体４２０とから構成される。このスロットルバルブ４００の回動軸４１０は水平方向に伸びるように設置される。また、このスロットルバルブ４００は、図５中矢印Ｒ方向に回転することで弁が開き、その反対側に回転することで弁が閉じるように構成されている。以上の構成により、スロットルバルブ４００の開き始めの状態においては、吸気管内の上部側の空気の流れＡ１と、下部側の空気の流れＡ２が生じる（図５参照）。これらの空気の流れＡ１，Ａ２は、吸気管に対して平行ではなく、上部側の空気の流れＡ１は上方から下方に向かって流れていき、下部側の空気の流れＡ２は下方から上方に向かって流れていく。その後、スロットルバルブ４００は、水平状態になるまで開く。スロットルバルブ４００が全開した状態においては、空気は吸気管と略平行に流れる。

上記の通り、本実施例に係る吸気管は円筒形状であるため、ガスケット部１１０は円環形状となっている。このガスケット部１１０は、インテークマニホールド２００の端面の内周に沿って形成された環状の切り欠き２１０とスロットルボディ３００の端面の内周に沿って形成された環状の切り欠き３１０とで形成される環状溝に嵌合されるように配置される。これにより、ガスケット部１１０は、インテークマニホールド２００の端面と、スロットルボディ３００の端面との間に挟み込まれることで、これらの端面間の隙間を封止する機能を発揮する。

また、本実施例においては、図５に示すように、スロットルバルブ４００と整流ネット部１２０との間隔が、スロットルバルブ４００の回動軸４１０からバルブ本体４２０の先端までの長さよりも短い。そのため、スロットルバルブ４００が整流ネット部１２０に突き当たらないように、整流ネット部１２０は、平面形状が円形であるガスケット部１１０の内側のほぼ半分の領域を占めるように設けられている。なお、残りのほぼ半円形の領域は空洞となっている。そして、吸気音低減装置１００が吸気管内に配置された状態においては、整流ネット部１２０が設けられている半円形の領域が上部に配置され、空洞状の半円形の領域が下部に配置される。

ここで、図５に示すように、スロットルバルブ４００が開く際に、スロットルバルブ４００の下端は空気が流れる方向に向かって移動する。そのため、下部側の空気の流れＡ２は、比較的滑らかに流れていくと考えられ、乱流は発生し難いと考えられる。これに対して、スロットルバルブ４００が開く際に、スロットルバルブ４００の上端は空気が流れる方向と逆方向に向かって移動する。そのため、上部側の空気の流れＡ１は、乱流が発生し易いと考えられる。従って、上部側の空気の流れＡ１が異音を発生させる原因となっており、下部側の空気の流れＡ２については、それほど異音を発生させる原因にはなっていないと考えられる。従って、ガスケット部１１０の内側の領域のうち、上部側の略半円形の領域にのみ整流ネット部１２０が設けられる構成を採用しても、十分に吸気音を低減させることができる。

＜整流ネット部の詳細＞
整流ネット部１２０について、より詳細に説明する。本実施例に係る整流ネット部１２０は、平面形状が円形のガスケット部１１０の内側に設けられている。そして、整流ネット部１２０は、ガスケット部１１０の円の中心から外側に向かって径方向に放射状に伸びる複数の線状部（以下、第１線状部１２１と称する）と、上記円の中心に対して同心円状に周方向に伸びるように設けられる複数の線状部（以下、第２線状部１２２と称する）とから構成される。これら複数の第１線状部１２１と複数の第２線状部１２２とによって、網目が形成される。なお、本実施例においては、隣り合う第１線状部１２１の間の角度がほぼ等しく設定されている。また、隣り合う第２線状部１２２の径方向の間隔がほぼ等しく設定されている。これにより、整流ネット部１２０の網目は、ガスケット部１１０の円の中心付近が細かく、中心から遠ざかるにつれて粗くなっている。

そして、本実施例においては、第１線状部１２１のうち任意の２か所の幅を比べると、２か所のうち径方向外側の部位の幅は径方向内側の部位の幅よりも広いか同じとなるように設計されている。また、第１線状部１２１は、最も径方向外側の部位の幅が最も径方向内側の部位の幅よりも広くなるように設計されている。なお、線状部の幅とは、スロットルバルブ４００が開いた際に空気が流れる方向に見た場合の幅である。

より具体的には、第１線状部１２１は、径方向外側から内側に向かって段階的に幅が狭くなっている。ここで、複数の第１線状部１２１のうち、図１中、真横に伸びる第１線状部１２１が、整流ネット部１２０の変形に最も影響を与える。そこで、この真横に伸びる第１線状部１２１については、複数の第２線状部１２２のうち、径方向内側から２番目の第２線状部１２２よりも径方向外側の部位の幅が、当該２番目の第２線状部１２２よりも径方向内側の部位の幅よりも広くなるように設計されている。他の第１線状部１２１については、最も径方向外側の第２線状部１２２よりも径方向外側の部位１２１ａの幅Ｈ１（図３参照）が、当該第２線状部１２２よりも径方向内側の部位１２１ｂの幅Ｈ２（図４参照）よりも広くなるように設計されている。

なお、本実施例においては、第１線状部１２１は、径方向外側から内側に向かって１段階だけ幅が狭くなっている。ただし、本発明においては、第１線状部１２１について、径方向外側から内側に向かって２段階以上幅が狭くなる構成を採用することもできる。

以上のように構成された整流ネット部１２０によって、スロットルバルブ４００が開いた際に流れる空気の流れを整流することで、異音の発生を抑制することができる。なお、整流ネット部１２０は、スロットルバルブ４００が開くと、空気の流れによって、図５中点線で示すように、ガスケット部１１０の円の中心付近が空気の流れる方向の下流側に向かって突き出るように変形する。

＜本実施例に係る吸気音低減装置の優れた点＞
以上説明したように、本実施例に係る吸気音低減装置１００によれば、ガスケット部１１０と整流ネット部１２０が備えられているので、密封機能を発揮するだけでなく、吸気音を低減する機能も発揮する。そして、本実施例に係る整流ネット部１２０は、網目状の線状部のうち径方向に伸びる第１線状部１２１は、径方向外側の部位１２１ａの方が径方向内側の部位１２１ｂよりも幅が広い。従って、第１線状部１２１のうち径方向外側の部位１２１ａの剛性を高めることができ、整流ネット部１２０全体の変形を抑制することが可能となる。なお、第１線状部１２１のうち径方向外側の部位１２１ａは、ガスケット部１１０に繋がる部位の付近のため、そもそも空気の流れによる整流ネット部１２０の変形に対する影響は少ない。従って、径方向外側の部位１２１ａの幅を広くしても、空気の流れによる整流ネット部１２０の変形を助長してしまうことはない。そして、第１線状部のうち径方向内側の部位１２１ｂの幅が狭いことで、空気の流れによる影響を少なくすることができ、整流ネット部１２０全体の変形を抑制することができる。従って、整流ネット部１２０の耐久性を高めることができる。また、第１線状部１２１の径方向内側の部位１２１ｂの幅は狭いため、空気の流れを阻害してしまうこともなく、流量が低下してしまうこともない。

（実施例２）
図６〜図８には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例においては、第１線状部が、径方向外側から内側に向かって段階的に幅が狭くなっている場合の構成を示した。これに対して、本実施例においては、第１線状部が、径方向外側から内側に向かって徐々に幅が狭くなっている場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。図６は本発明の実施例２に係る吸気音低減装置の平面図である。図７は本発明の実施例２に係る吸気音低減装置の模式的断面図であり、図６中のＤＤ断面図である。図８は本発明の実施例２に係る吸気音低減装置の模式的断面図であり、図６中のＥＥ断面図である。

本実施例に係る吸気音低減装置１００においても、上記実施例１の場合と同様に、各種ゴム材や樹脂エラストマーなどの弾性体により構成される。そして、この吸気音低減装置１００は、環状のガスケット部１１０と、整流ネット部１２０とから構成される。また、本実施例に係る整流ネット部１２０においても、上記実施例１の場合と同様に、ガスケット部１１０の円の中心から外側に向かって径方向に放射状に伸びる複数の第１線状部１２１ｃと、上記円の中心に対して同心円状に周方向に伸びるように設けられる複数の第２線状部１２２とから構成される。

そして、本実施例においては、第１線状部１２１ｃのうち任意の２か所の幅を比べると、２か所のうち径方向外側の部位の幅は径方向内側の部位の幅よりも広くなるように設計されている。従って、第１線状部１２１ｃは、最も径方向外側の部位の幅が最も径方向内側の部位の幅よりも広くなるように設計されていることは言うまでもない。なお、線状部の幅とは、スロットルバルブ４００が開いた際に空気が流れる方向に見た場合の幅である。

より具体的には、第１線状部１２１ｃは、径方向外側から内側に向かって徐々に幅が狭くなっている。例えば、図６中、ＤＤ断面部分における第１線状部１２１ｃの幅Ｈ３（図７参照）は、ＥＥ断面部分における第１線状部１２１ｃの幅Ｈ４（図８参照）よりも広くなっている。

以上のように構成された本実施例に係る吸気音低減装置１００においても、上記実施例１の場合と同様の効果を得ることができる。

（その他）
上記各実施例においては、整流ネット部１２０がガスケット部１１０の内側の略半円形の領域に設けられる場合を示したが、整流ネット部がガスケット部の内側の全領域に亘って設けられる構成を採用することもできる。この場合には、図５に示す下部側の空気の流れＡ２についても整流することが可能となる。ただし、スロットルバルブ４００が整流ネット部に接触してしまわないように、スロットルバルブ４００と整流ネット部との間隔を、スロットルバルブ４００の回動軸４１０からバルブ本体４２０の先端までの長さよりも長くする必要がある。

１００ 吸気音低減装置
１１０ ガスケット部
１２０ 整流ネット部
１２１ 第１線状部
１２１ａ 径方向外側の部位
１２１ｂ 径方向内側の部位
１２１ｃ 第１線状部
１２２ 第２線状部
２００ インテークマニホールド
３００ スロットルボディ
４００ スロットルバルブ
４１０ 回動軸
４２０ バルブ本体

Claims (3)

1. 吸気管を構成する２つの管のうち一方の管の端面と他方の管の端面との間の隙間を封止する環状のガスケット部と、
   該ガスケット部の内側に一体に設けられ、かつ網目状に設けられた線状部により構成され、空気の流れを整流することで吸気音を低減させる整流ネット部と、
   を備え、吸気管内においてスロットルバルブの下流側に配置されて吸気音を低減させる弾性体製の吸気音低減装置であって、
   前記整流ネット部を構成する網目状の線状部は、径方向に伸びる第１線状部と、周方向に伸びる第２線状部とから構成されており、
   第１線状部のうち任意の２か所の幅を比べると、２か所のうち径方向外側の部位の幅は径方向内側の部位の幅よりも広いか同じであり、かつ最も径方向外側の部位の幅は最も径方向内側の部位の幅よりも広いことを特徴とする吸気音低減装置。
2. 第１線状部は、径方向外側から内側に向かって段階的に幅が狭くなっていることを特徴とする請求項１に記載の吸気音低減装置。
3. 第１線状部は、径方向外側から内側に向かって徐々に幅が狭くなっていることを特徴とする請求項１に記載の吸気音低減装置。

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