JPH0988749A - 吸音ダクト構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低周波数から高周波数の全周波数域に於て優
れた吸音特性を有し、特にエアクリーナと吸気ダクトと
の連結部に形成される音圧の共鳴を低減させる効果の大
きいエアクリーナ一体型の吸音ダクト構造体を提供する
こと。 【解決手段】 内燃機関のエアクリーナと該エアクリー
ナに連結されたダクト部とからなる構造体であって、前
記エアクリーナと前記ダクト部とを結合させることによ
り、前記エアクリーナと前記エアクリーナの外側で基の
ダクトに対して１．５〜４倍の範囲に拡張されたダクト
部とを有する構造体を形成し、該拡張ダクト部のダクト
方向の長さが５〜２００ｃｍの範囲であり、かつ５０Ｈ
ｚの音の１／４波長の１〜９０％の範囲であり、前記エ
アクリーナ及び／又は前記ダクト部に属する串状突起物
により開口部を有する内管を形成させて、該内管と前記
エアクリーナ及び／又は前記ダクト部に属する拡張ダク
ト部とによって構成された空間内部に吸音材を固定して
設置したことを特徴とする吸音ダクト構造体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は吸音を目的としたダ
クト構造体に関し、低周波数から高周波数の全周波数域
に於て優れた吸音特性を有し、特にエアクリーナと吸気
ダクトとの連結部に形成される音圧の共鳴を低減させる
効果の大きいエアクリーナ一体型の吸音ダクト構造体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】流体の吸排気システム内の騒音は、送風
機の発生音、ブロアー、高圧弁及びノズル等の気流音、
内燃機関やガス発生機の吸排気音、オイル又はガスバー
ナーの燃焼音を音源としており、この騒音を低減させる
ために消音器等が用いられている。また、ダクト内を流
れる流体の速度によっては、高周波領域に周波数特性を
有する気流音が発生するため、この騒音を減衰させるた
めに一部でグラスウール等の吸音材も使用されている。

【０００３】従来、この騒音を低減させるために、流体
とダクトとの抵抗をできるだけ小さくし、音源となる音
響エネルギーを極力減衰させたり、吸音材や消音器等を
取付けたりしていた。

【０００４】しかしながら、消音器などの構造体は特定
周波数の吸音には効果があるが、全周波数域に効果を持
たせることはできず、また吸音材は比較的高周波の騒音
にしか効果は得られなかった。

【０００５】一方、内燃機関の吸音騒音はエンジンの吸
気による脈動を音源とし、主として５００Ｈｚ以下の低
周波数である。この吸気音を低減させるために主として
レゾネータやサイドブランチ等の吸音構造体を設置して
いるが、これらの構造体には特定周波数に起因する周波
数を減衰させる効果しかないため、全周波数の吸音を行
うためには、多数の構造体等を設置する必要があった。

【０００６】この騒音を低減させるために、気化器とエ
アクリーナとを連結する吸気管に多数の小孔を設け、更
に小孔部の外側に吸音材を装着するタイプ（特開昭５３
−１４８６１７号公報、実開昭５５−１６７５６２号公
報）と、内燃機関側とエアクリーナエレメント側とを仕
切る仕切り壁を配置し、この仕切り壁に絞り孔を設けた
タイプ（特開昭６４−５３０５５号公報）とが提案され
ている。

【０００７】また、特定周波数の吸音を意図したネゾネ
ータ（共鳴型消音機）を用いたものに、エレメント室の
中心部に配設したレゾネータ内蔵型エアクリーナ（特開
昭６２−１１０７２２号公報）と、内燃機関の吸気管の
圧力変化に応じて共鳴室容積を変化させる共鳴周波数可
変型レゾネータ（特開昭５５−６０４４４号公報）と、
エンジンの回転数の変化によって生ずる吸気圧の変化に
応じてレゾネータの容積を制御するタイプ（特開平２−
１９６４４号公報）とが提案されている。

【０００８】更に、エアクリーナケースや各ダクトに減
衰を目的としたバイパスチューブを用いたタイプ（特開
平５−１８３２９号公報）と、特殊な共鳴ダクトをエア
クリーナケースに連通接続して特定周波数領域の共鳴を
減衰させるタイプ（特開平５−１８３３０号公報）とが
提案されている。また、吸音材を用いたものに開口端近
傍に吸音材を設置するタイプ（特開昭５３−１４８６７
号公報）が提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載された従来の吸音材を用いたタイプでは、特定
周波数を選択的に低減させることが困難であると共に、
特に５００Ｈｚ以下の低周波数領域の吸音を効果的に行
うことができないという欠点があった。

【００１０】また、サンドブランチやレゾネータ等の吸
音構造体を用いるタイプでは、特定周波数のみを低減さ
せるには有効であるが、幅広い周波数領域において吸音
を行うことは困難であった。

【００１１】更に、車両用吸音材のように限られたスペ
ース内に用いる場合には、大きな背後空気層や大容量の
レゾネータ等を使用することは困難であるため、低周波
数領域の吸音は困難であった。

【００１２】従って本発明の目的は、５００Ｈｚ以下の
領域において吸音性能を任意に設定することができ、ま
た高周波数側であっても十分な吸音性能を有し、更にス
ペースを取らないコンパクトで、しかも製造し易い構成
を有する吸音構造体を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
内燃機関のエアクリーナと該エアクリーナに連結された
ダクト部とからなる構造体であって、前記エアクリーナ
と前記ダクト部とを結合させることにより、前記エアク
リーナと前記エアクリーナの外側で基のダクトに対して
１．５〜４倍の範囲に拡張されたダクト部を有する構造
体を形成し、該拡張ダクト部のダクト方向の長さが５〜
２００ｃｍの範囲であり、かつ５０Ｈｚの音の１／４波
長の１〜９０％の範囲であり、前記エアクリーナ及び／
又は前記ダクト部に属する串状突起物により開口部を有
する内管を形成させて、該内管と前記エアクリーナ及び
／又は前記ダクト部に属する拡張ダクト部とによって構
成された空間内部に吸音材を固定して設置したことを特
徴とする吸音ダクト構造体により達成された。

【００１４】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。内燃機関の吸気ダクトの内部に流れる空気によって
引き起こされる吸気騒音は、主として５００Ｈｚ以下の
低周波数領域の共鳴音と、中に形成される比較的高周波
数の気流音とである。従来、これらの全周波数に幅広い
騒音域の吸音は一つの吸音構造では困難であった。

【００１５】本発明ではこの騒音を低減させる目的のた
めに、内径を拡張した拡張ダクトと、その中に設置され
た吸音材との組み合わせにより達成した。また、エンジ
ンルーム内に設置するこの吸音ダクト構造はスペースの
制約が大きいため、出来るだけ場所を取らないほうが良
く、更に取付け位置には他部品との干渉が少ないことが
理想的である。

【００１６】本発明はエンジンルーム内で比較的大容量
の体積を占めるエアクリーナ室に着目し、エアクリーナ
室に吸音ダクトを取付け、一体化することによって、コ
ンパクト化を図った。これは大容量部品を一体化させる
効果を狙ったものである。

【００１７】更に、エアクリーナ室と吸気ダクトとの連
結部に発生する１００Ｈｚ近傍の低周波共鳴がこのエア
クリーナ一体型吸気ダクトにより低減することができ
る。

【００１８】本発明においては、出来る限りシンプルな
構造とするために、エアクリーナ室の外板とダクト部と
の２部品で構成された拡張部の内側に吸音材を設置し、
２部品の何れかに属する串状突起物で吸音材を設置する
構成とした。従って、従来であれば必要とされた吸音材
を固定するための別部材は必要なくなった。更に、吸音
ダクトを吸気ダクトに連結するときに必要となる吸音ダ
クト両側の取付け治具も不要であり、吸気系全体から見
て非常にコンパクトとなる。

【００１９】本発明の吸音ダクト構造体は、丸型断面、
四角断面及び楕円断面等を基本とするダクト（以下、基
ダクトとする）に内径を１．５〜４倍の範囲に拡張させ
た部位（以下、拡張ダクトとする）をダクト方向に５〜
２００ｃｍの範囲とし、かつ５０Ｈｚの音の１／４波長
の１〜９０％の範囲の長さを有することが必要である。
この拡張部位の断面形状としては、特に制限されず、丸
断面の基ダクトに楕円の拡張ダクトを有する構造体や楕
円形状の基ダクトに楕円形状の拡張ダクトを有する構造
等様々な組み合わせが挙げられる。また、基ダクトの断
面中心と拡張ダクトの断面中心とは一致しても一致しな
くとも良い。

【００２０】本発明においては、拡張ダクトの内径は基
ダクトの内径の１．５〜４倍の範囲にあることが必要で
ある。拡張比が１．５倍よりも小さいと減衰効果が殆ど
なく、吸音ダクトに求められる性能を満足しない。一
方、拡張比が４倍よりも大きくなると、エアクリーナ室
に対して十分に大きくなり、エンジンルーム内に設置す
るには適さない。尚、拡張比は音圧の減衰量に影響を与
えるので、できるだけ拡張比の大きいものが音の減衰量
が大きく、吸音ダクトとしての効果が大きい。

【００２１】拡張ダクト部の長さは５〜２００ｃｍの範
囲であり、かつ５０Ｈｚの音の１／４波長の１〜９０％
の範囲にあることが必要である。拡張ダクト部の長さが
５ｃｍ未満の吸音ダクトでは、拡張比を上げても消音効
果が小さく相応しくない。一方、２００ｃｍを超える長
さを有する拡張ダクトを持つ構造体では、スペース的に
現実的ではない。尚、拡張部の長さも拡張比と同様に減
衰量に大きく影響を与えるので、できる限り長い拡張ダ
クトを使用するほうが低周波域の減衰効果が大きくな
る。更に、エアクリーナ室と吸気ダクトの連結部に発生
する低周波域の共鳴を低減させる為に、拡張ダクト部の
長さは、５０Ｈｚの音の波長の１／４波長の１〜９０％
の範囲にあることが必要である。１／４波長の１％未満
になると減衰効果が小さく、殆ど低減効果が確認できな
い。逆に９０％を超えると、その超えた部分の拡張ダク
ト部は、この部位に発生する共鳴を低減する効果を有し
ないため、吸音ダクト構造体設置の目的をなさない。

【００２２】エアクリーナ室と吸気ダクトとの連結部に
発生する共鳴を図１３に示す。この共鳴は断面積の小さ
な吸気ダクトに比べて十分に大きな断面積を有するエア
クリーナ室に空気が流れ込むときにその連結部がほぼ開
放系になるため、そこで粒子の速度が最大になることに
起因して引き起こされる。このとき連結部位に粒子速度
の分布の最大値が位置し、そこからダクト方向とエアク
リーナ方向との両方に向かい、粒子速度の余弦波が生じ
ることになる。吸音材を設置するには粒子速度の大きな
位置であることが必要であり、実際には最大粒子速度ｖ
の１／２以上の速度の位置であることが必要である。

【００２３】そこで、吸気系内に定在波が形成されたと
き、吸音を目的とする５０Ｈｚ以上の周波数の定在波の
最大粒子速度の１／２以上の位置は、エアクリーナと吸
気ダクトとの連結部から１／４波長の９０％の位置迄で
ある。以上より吸音ダクトの長さの最大長さは決定さ
れ、２５℃の標準状態でこの長さは約１６０ｃｍにな
る。

【００２４】実際には自動車が使用される環境の温度差
の内で前記長さは約１０ｃｍ変化するため、これらを鑑
みて実際の最大長さを決定することが必要である。自動
車のエンジンルーム内の１０ｃｍは差として大きいの
で、十分注意することが必要である。一方、１６０ｃｍ
を超える長さを有する吸音ダクトは、車両のエンジンル
ーム内に設置するのには現実的でなく、エアクリーナ室
と吸音ダクトとを一体とし、大容量の体積を一体化させ
る目的に反する。

【００２５】本発明においては、拡張ダクト部の少なく
とも１箇所以上の部位又は拡張ダクト内全面に吸音材を
設置させることが必要である。このとき繊維集合体はダ
クト内に串状の突起物によって設置される。

【００２６】拡張ダクト内部に設置される吸音材は、一
般的な繊維集合体から構成させることが好ましい。本発
明に係る吸音材を構成する繊維集合体を形成する繊維
は、規定された繊維径の範囲内である限り、天然繊維で
も合成繊維でも良いが、特に繊維の太さや繊維の単位長
さ、また繊維体の分布等全て規定することができ、常に
同じものを作製することができ、均一な密度分布の作製
が可能な合成繊維を使用することが好ましい。

【００２７】本発明においては、繊維集合体を構成する
合成繊維としては、公知の合成繊維の中から適宜選択し
て使用することができ、例えばナイロン、ポリアクリロ
ニトリル、ポリアセテート、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、線状ポリエステル、ポリアミド等を好適に使用す
ることができる。これらの合成繊維の中でも、特に吸音
材のリサイクルや同時一体成形性、形状を維持すること
ができる等のメリットを鑑みると軟化点の異なる繊維の
配合が可能なポリエステル系繊維やポリプロピレン系繊
維を使用することが好ましい。

【００２８】吸音材を構成する繊維集合体の平均繊維径
は１〜５０μｍの範囲にあることが好ましい。吸音材の
性能は吸音材を構成する繊維集合体の平均繊維径に依存
するので、繊維が細いほど吸音性能を向上させることが
できる。しかしながら、平均繊維径が１μｍ未満の繊維
は一般的でなく、繊維自体の剛性も小さいため、ダクト
内の気流中に設置することは困難である。また、繊維の
剛性が小さすぎると吸音材の性能の一つとされる嵩高性
を付与することが難しく、更には繊維自体の結合力も小
さいため、気流中で吸音材中から繊維が抜け易くなる。
一方、繊維を太くすると吸音性能が低下するため、平均
繊維径が５０μｍを超える繊維を用いると吸音性能を満
足することができない。

【００２９】このときポリエステル繊維は溶融紡糸法で
製造された平均繊維径１０〜４０μｍの範囲にあるもの
が好ましい。溶融紡糸法では平均繊維径が１０μｍ未満
のポリエステル繊維を製造することが困難であり、逆に
４０μｍを超えると繊維の表面積に依存する吸音性能を
確保することが困難となる。また、溶融紡糸法で製造さ
れたポリエステル繊維は、最も一般的であり経済的であ
る。

【００３０】メルトブローン法により製造されたポリプ
ロピレン繊維は、超極細繊維とすることができるので、
吸音性能を向上させることができる。このポリプロピレ
ン繊維は平均繊維径が１〜１５μｍの範囲であるものが
好ましい。メルトブローン法では平均繊維径が１μｍ未
満のポリプロピレン繊維を製造することが困難であり、
逆に１５μｍを超えると経済性に劣る。

【００３１】良好な吸音性能を得るためには、メルトブ
ローン法により製造された極細のポリプロピレン繊維を
用いることが有効であるが、平均繊維径が１５μｍを超
える繊維を製造する場合には、溶融紡糸法により製造さ
れたポリエステル繊維が有効となる。

【００３２】吸音材自体の剛性は極細繊維では得られな
いため、これらの２繊維を混合することによって、吸音
性能と剛性とを合わせてもつ吸音材としても良く、特に
気流が強い所に用いる場合などに非常に効果がある。

【００３３】また、吸音材に成形性を付与させるために
繊維集合体の中に軟化点が少なくとも２０℃異なる繊維
を配合することが好ましい。このように軟化点が少なく
とも２０℃異なる繊維を配合することによって、繊維集
合体としての形状を維持させながら、加熱しプレス成形
して吸音材を任意の形状に成形することができる。

【００３４】一方、軟化点の差が２０℃よりも小さくな
ると、その軟化点の差に応じて一部の繊維のみを軟化さ
せることになるので、その軟化する繊維をバインダーと
して繊維集合体を任意の形状に成形することができなく
なる。即ち、繊維体全体が軟化し融解することが考えら
れ、この結果、繊維集合体を維持することができなくな
り、不都合となる。

【００３５】また、ニードルパンチ等の工法を用いて繊
維体を成形し繊維集合体にしたものも有効である。この
工法は軟化点の等しい一種類の繊維のみで不織布を製造
することが可能であり、比較的高価な軟化点の異なる繊
維を用いることなく吸音材を形成することができる。

【００３６】このようにして成形された吸音材の面密度
は５０〜２０００ｇ／ｍ² の範囲であることが好まし
い。吸音材の面密度が５０ｇ／ｍ² 未満になると、吸音
構造体としての性能を確保することができない。逆に、
２０００ｇ／ｍ² を超えると、重量が増加し、またそれ
に伴うコストが超過する割りには性能が向上せず効果的
で無いばかりか、この面密度の増加に伴い、吸音材自体
の通気量が減少するため、吸音材で壁ができてしまい、
ダクトのみのものと減衰効果が変わらなくなる。

【００３７】本発明においては、拡張ダクト内に設置し
た吸音材から繊維が抜けるのを防止するために繊維集合
体の内管側面又は全面を覆う形で、平均繊維長さが１〜
１００ｃｍの範囲であり、平均繊維径が１〜３０μｍの
範囲であり、面密度が２０〜２００ｇ／ｍ² の範囲にあ
る合成繊維からなる不織布を表皮として設置することが
好ましい。

【００３８】この表皮は公知の方法の中から適宜選択し
て布状の不織布又は織布の形態に成形される。特に不織
布の場合にはニードルパンチ工法又は布の一部を熱融着
させて成形することにより、表皮の剛性を向上させるこ
とができると共に、通気性も十分に確保することができ
る。また、構成繊維として平均繊維長が１０ｃｍ以上の
長繊維だけを用いることにより、更に布の剛性を向上さ
せることができる。

【００３９】エアクリーナ室又はダクト部に属する串状
突起物は、ダクト内の気体流によって設置した吸音材が
流されることを防ぐために必要である。このとき、突起
物によって押さえられる吸音材の見掛けの開口率は高い
ほうが良く、見掛け開口率は０．３〜０．９の範囲であ
ることが好ましい。開口率が０．３よりも小さいと吸音
材が気流に接しなくなり、吸音材の効果がなくなる。逆
に、開口率が０．９よりも大きいと吸音材をしっかり設
置させることが困難になり、気流によって吸音材が流さ
れる可能性がある。

【００４０】本発明の構成により、レゾネーターや共鳴
ダクトの一部又は全てを取り除くことが可能となり、エ
ンジン内スペースの確保と附属部品撤去のコスト効果が
あり非常に有効である。

【００４１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の説明
をする。本発明のエアクリーナ一体吸音ダクト構造を車
両のエアクリーナシステム内に設置した結果、低周波領
域のみならず中・高周波数域においても高い消音特性を
有するのに優れ、しかもコンパクトで製造が容易な吸音
ダクト構造体を得ることを確認することができた。

【００４２】

【実施例】まず、本発明の吸音ダクト構造体の構成を説
明する。図１及び２に実施例の部品を組み上げたエアク
リーナ一体吸音ダクト構造体の構成を示す。

【００４３】図１はエアフィルター５で仕切られた吸気
系の吸気口側（ダーティーサイド）に吸音ダクト部２を
設置した模式図である。吸音材６はエアクリーナに接続
された拡張ダクト内に設置され、ダクト側又はエアクリ
ーナ側に属する串状の突起物７によって押さえられ、気
流の流れ８によって飛ばされることを防ぐ構造をなして
いる。

【００４４】図２はエアフィルター１３で仕切られた吸
気系のエンジン側（クリーンサイド）に吸音ダクト部１
１を設置した模式図である。吸音材１４はエアクリーナ
に接続された拡張ダクト内に設置され、ダクト側又はエ
アクリーナ側に属する串状の突起物１６によって押さえ
られ、気流の流れ１７によって飛ばされることを防ぐ構
造をなしている。また、エンジン側に設置されるため吸
音材１４の一部が気流１７によって吹き飛ぶのを防ぐ意
味で通気性のあるカバー１５を取付けている。吸音材１
４の表面を処理することにより、カバー１５がなくとも
実用上は問題がない。

【００４５】以下、本発明を実施例によって更に詳細に
説明するが、本発明はこれによって限定されるものでは
ない。

【００４６】実施例１ 図３にエアクリーナ室外板部品の模式図を示し、図４に
ダクト側部品の模式図を示す。これらは合成繊維を射出
成形することにより成形され、図４に示した拡張ダクト
部２２の端部を図３に示したダクト受け２１に熱融着さ
せて、図１及び２の構成に製造する。また、この２部品
は機械的に結合させても、接着材を用いて接着させて
も、それらを併合させても良い。

【００４７】吸音材は串状突起物１９と拡張ダクト部２
２の内側とに挟まれた空間に設置され、串状突起物１９
により固定されるので、気流により流される心配はな
い。また、吸音材は拡張ダクト部２２の内側全面に設置
されても、一部分に設置されても良い。部分的に設置さ
れる吸音材は長さ方向に部分的に設置されても、円周方
向に部分的に設置されても良い。

【００４８】串状突起物１９はエアクリーナ室外板を形
成するときに同時に一体成形されており、長さは拡張部
のダクト長と同じか、多少短めに成形される。串状突起
物１９の先端は、図４に示す拡張ダクト部２２の基準ダ
クト２３側に接合されていても、接合されていなくとも
良い。

【００４９】以上のような構成で基ダクト６０φ、拡張
部１２０φ、拡張部長さ３０ｃｍ及び開口率０．５の串
状構造体を有する仕様を製造した。更に、拡張ダクト部
内部に設置する吸音材は平均繊維径約２０μｍのＰＥＴ
繊維を主成分とする繊維体からなる吸音材を用いた。

【００５０】実施例２ 図５にエアクリーナ室外板部品の模式図を示し、図６に
ダクト側部品の模式図を示す。これらは合成樹脂を射出
成形することにより成形され、図６に示した拡張ダクト
部２９の端部を図５に示したダクト受け２７に熱融着さ
せ、図１及び２の構成に製造する。また、この２部品は
機械的に結合させても、接着材を用いて接着させても、
それらを併合させても良い。

【００５１】吸音材は串状突起物２５と拡張ダクト部２
９の内側とに挟まれた空間に設置され、串状突起物２５
により固定されるので、気流により流される心配はな
い。また、吸音材は拡張ダクト部２９の内側上面と下面
の両方に設置しても、一方に設置しても良い。更に、各
面の一部に部分的に設置しても良く、部分的に設置され
る吸音材は長さ方向に部分的に設置しても、円周方向に
部分的に設置しても良い。

【００５２】串状突起物２５はエアクリーナ室外板を形
成するときに同時に一体成形されており、長さは拡張部
のダクト長と同じか、多少短めに成形される。串状突起
物２５の先端は、図６に示した拡張ダクト部２９の基準
ダクト２８側に接合されていても良く、接合されていな
くとも良い。

【００５３】以上のような構成で基ダクト６０φ、拡張
部８０×１００ｍｍ、拡張部長さ３０ｃｍ及び開口率
０．４の串状構造体を有する仕様を製造した。また、拡
張ダクト部内部に設置する吸音材は平均繊維径約２０μ
ｍのＰＥＴ繊維を主成分とする繊維体からなる吸音材を
用いた。

【００５４】実施例３ 図７にエアクリーナ室外板部品の模式図を示し、図８に
ダクト側部品の模式図を示す。これらは合成樹脂を射出
成形することにより成形され、図８に示したダクト部受
け３３の端部を図７に示した拡張ダクト部３１の先端に
熱融着させて、図１及び２の構成に製造する。また、こ
の２部品は機械的に結合させても、接着材を用いて接着
させても、それらを併合させても良い。

【００５５】吸音材はダクト部受け３３に属する串状突
起物３４と拡張ダクト部３１の内側とに挟まれた空間に
設置され、串状突起物３４により固定されるので、気流
により流される心配はない。また、吸音材は拡張ダクト
部３１の内側上面と下面の両方に設置しても、一方に設
置しても良く、更に各面の一部に部分的に設置しても良
い。

【００５６】拡張ダクト部３１はエアクリーナ室外板を
形成するときに同時に一体成形されており、串状突起物
３４はダクト部成形のときに同時に一体成形されてい
る。串状突起物３４の長さは拡張ダクト部３１の長さと
同じか、多少短めに成形される。串状突起物３４の先端
は、エアクリーナ室外板３０に接合されていても、接合
されていなくとも良い。

【００５７】以上の様な構成で基ダクト６０φ、拡張部
８０×１００ｍｍ、拡張部長さ３０ｃｍ及び開口率０．
４の串状構造体を有する仕様を製造した。更に、拡張ダ
クト部内部に設置する吸音材は平均繊維径約２０μｍの
ＰＥＴ繊維を主成分とする繊維体からなる吸音材を用い
た。

【００５８】実施例４ 図９にエアクリーナ室外板部品の模式図を示し、図１０
にダクト側部品の模式図を示す。これらは合成樹脂を射
出成形することにより形成され、図１０に示したダクト
部受け４０を図９に示した拡張ダクト部３７の先端に熱
融着させて、図１及び２の構成に製造する。また、この
２部品は機械的に結合させても、接着材を用いて接着さ
せても、それらを併合させても良い。

【００５９】吸音材はエアクリーナ外板３６に属する串
状突起物３８と、同じくエアクリーナ外板３６に属する
拡張ダクト部３７とに挟まれた空間に設置され、串状突
起物３８により固定されるので、気流により流される心
配はない。また、吸音材は串状突起物の内側上面と下面
の両方に設置しても、一方に設置しても良く、更に各面
の一部に部分的に設置しても良い。

【００６０】拡張ダクト部３７及び串状突起物３８はエ
アクリーナ室外板を形成するときに同時に一体成形され
ている。串状突起物３８の長さは拡張ダクト部３７の長
さと同じか、多少短めに成形される。串状突起物３８の
先端はダクト部受け４０に接合されていても、接合され
ていなくとも良い。

【００６１】以上の様な構成で基ダクト６０φ、拡張部
８０×１００ｍｍ、拡張部長さ３０ｃｍ、開口率０．４
の串状構造体を有する仕様を製造した。更に、拡張ダク
ト部内部に設置する吸音材は平均繊維径約２０μｍのＰ
ＥＴ繊維を主成分とする繊維体からなる吸音材を用い
た。

【００６２】実施例５ 図１１にエアクリーナ室外板部品の模式図を示し、図１
２にダクト側部品の模式図を示す。これらは合成樹脂を
射出成形することにより形成され、図１２に示した拡張
ダクト部４５を図１１に示したエアクリーナ室外板部受
け４３に熱融着させて、図１及び２の構成に製造する。
また、この２部品は機械的に結合させても、接着材を用
いて接着させても、それらを併合させても良い。

【００６３】吸音材は拡張ダクト部４５と拡張ダクト部
４５に属する串状突起物４６とに挟まれた空間に設置さ
れ、串状突起物４６により固定されるので、気流により
流される心配はない。また、吸音材は串状突起物４６の
内側上面と下面の両方に設置しても、一方に設置しても
良く、更に各面の一部に部分的に設置しても良い。

【００６４】拡張ダクト部４５及び串状突起物４６はダ
クト側部品を形成するときに同時に一体成形されてい
る。串状突起物４６の長さは拡張ダクト部４５の長さと
同じか、多少短めに成形される。串状突起物４６の先端
はエアクリーナ室４２に接合されていても、いなくとも
良い。

【００６５】以上の様な構成で基ダクト６０φ、拡張部
８０×１００ｍｍ、拡張部長さ３０ｃｍ及び開口率０．
４の串状構造体を有する仕様を製造した。更に、拡張ダ
クト部内部に設置する吸音材は平均繊維径約２０μｍの
ＰＥＴ繊維を主成分とする繊維体からなる吸音材を用い
た。

【００６６】実験例 上記実施例において得られた吸音ダクトについて以下の
実験を実施した。 試験例１ 各実施例の吸音ダクトを半無響室に設置した４気筒エン
ジンの吸気システム系のダクトに組み付けた。このシス
テムにおいて、エンジンに連結されるインテークマニホ
ールド側端部の音圧と、吸音ダクト側開口部の音圧の差
である挿入損失（ＩＬ）とを測定した。

【００６７】実験では加振源をスピーカとし、吸気口側
から加振する逆配置法でＩＬ測定を行なった。実験結果
は、各周波数における音圧レベルの差をｄＢ表示し、５
００Ｈｚ以下の低周波域、５００〜１ｋＨｚの中周波数
域、１ｋＨｚ以上の高周波域で平均をとった。

【００６８】また、この系ではエアクリーナと吸音ダク
トとの連結部に約１００Ｈｚの共鳴が発生するため、こ
の周波数での音圧レベルの差も同時に測定をした。更
に、吸音ダクトの代わりに一般のダクトで同様の実験を
行ない、それぞれの周波数域で平均をとり、この数値を
基準として吸音ダクトの性能を検討した。これらの実験
結果を表１に示す。

【００６９】

【表１】

【００７０】表１より、実施例で作成された各種吸音ダ
クトは、低周波数域、中周波数域及び高周波数域で優れ
た吸音特性を示した。

【００７１】

【発明の効果】本発明の吸音ダクト構造体は、従来例に
比べ、低周波数（５００Ｈｚ以下）、中周波数（５００
〜１ｋＨｚ）、及び高周波数（１ｋＨｚ以上）の領域に
おいて、優れた吸音特性を示し、更にエアクリーナと吸
気ダクトにより形成される１００Ｈｚ近傍の周波数を低
減することができ、従来のレゾネータ等に比べ、コンパ
クトな吸音ダクト構造体であることが確認された。本発
明の吸音ダクト構造体はエアクリーナ室と吸音ダクトと
を一体に成形することにより、コンパクトな構造となる
と共に、２部品と吸音材により構成されるため、製造が
容易でしかも経済性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の吸音ダクト構造体の模式図である。

【図２】本発明の吸音ダクト構造体の模式図である。

【図３】実施例１のエアクリーナ側部品の模式図であ
る。

【図４】実施例１のダクト側部品の模式図である。

【図５】実施例２のエアクリーナ側部品の模式図であ
る。

【図６】実施例２のダクト側部品の模式図である。

【図７】実施例３のエアクリーナ側部品の模式図であ
る。

【図８】実施例３のダクト側部品の模式図である。

【図９】実施例４のエアクリーナ側部品の模式図であ
る。

【図１０】実施例４のダクト側部品の模式図である。

【図１１】実施例５のエアクリーナ側部品の模式図であ
る。

【図１２】実施例５のダクト側部品の模式図である。

【図１３】エアクリーナ近傍の定在波の模式図である。

【符号の説明】

１ 吸気側基準ダクト ２ 吸音ダクト部 ３ エアクリーナ室 ４ エンジン側基準ダクト ５ エアフィルター ６ 吸音材 ７ 串状突起物 ８ 気流の流れ ９ 吸気側基準ダクト １０ エアクリーナ室 １１ 吸音ダクト部 １２ エンジン側基準ダクト １３ エアフィルター １４ 吸音材 １５ 吸音材カバー １６ 串状突起物 １７ 気流の流れ １８ エアクリーナ室 １９ 串状突起物 ２０ エアクリーナ室開口部 ２１ ダクト受け部 ２２ 拡張ダクト部 ２３ 基準ダクト部 ２４ エアクリーナ室 ２５ 串状突起物 ２６ エアクリーナ室開口部 ２７ ダクト受け部 ２８ 基準ダクト部 ２９ 拡張ダクト部 ３０ エアクリーナ室 ３１ 拡張ダクト部 ３２ エアクリーナ室開口部 ３３ ダクト受け部 ３４ 串状突起物 ３５ 基準ダクト部 ３６ エアクリーナ ３７ 拡張ダクト部 ３８ 串状突起物 ３９ エアクリーナ室開口部 ４０ 拡張ダクト受け部 ４１ 基準ダクト部 ４２ エアクリーナ室 ４３ 拡張ダクト受け部 ４４ エアクリーナ室開口部 ４５ 拡張ダクト部 ４６ 串状突起物 ４７ 基準ダクト部 ４８ インテークマニホールド ４９ コレクタ ５０ エアクリーナ室 ５１ 吸音ダクト構造体 ５２ 吸気ダクト ５３ 管内定在波

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 恭一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 根本 好一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 菅原 浩 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のエアクリーナと該エアクリー
   ナに連結されたダクト部とからなる構造体であって、前
   記エアクリーナと前記ダクト部とを結合させることによ
   り、前記エアクリーナと前記エアクリーナの外側で基の
   ダクトに対して１．５〜４倍の範囲に拡張されたダクト
   部とを有する構造体を形成し、該拡張ダクト部のダクト
   方向の長さが５〜２００ｃｍの範囲であり、かつ５０Ｈ
   ｚの音の１／４波長の１〜９０％の範囲であり、前記エ
   アクリーナ及び／又は前記ダクト部に属する串状突起物
   により開口部を有する内管を形成させて、該内管と前記
   エアクリーナ及び／又は前記ダクト部に属する拡張ダク
   ト部とによって構成された空間内部に吸音材を固定して
   設置したことを特徴とする吸音ダクト構造体。
2. 【請求項２】 拡張ダクト部のダクト方向の長さが１０
   〜８０ｃｍの範囲であり、串状突起物により形成される
   内管の開口率が０．３〜０．９の範囲であることを特徴
   とする請求項１記載の吸音ダクト構造体。
3. 【請求項３】 拡張ダクト部に設置される吸音材が繊維
   集合体より構成され、該繊維集合体の平均繊維径が１〜
   ５０μｍの範囲であり、該繊維集合体の面密度が５０〜
   ２０００ｇ／ｍ² の範囲であることを特徴とする請求項
   ２記載の吸音ダクト構造体。
4. 【請求項４】 エアクリーナが開口部の周囲に串状の突
   起物を有し、ダクト部がエアクリーナとの結合部側の径
   を拡張させたダクトであり、該拡張されたダクト部の内
   側にエアクリーナの突起部で吸音材を押さえて設置する
   ことを特徴とする請求項３記載の吸音ダクト構造体。
5. 【請求項５】 エアクリーナの突起物が拡張ダクト部を
   形成し、ダクト部が基準のダクト部、串状の突起物及び
   エアクリーナの拡張ダクトの受け部を有する構造体であ
   り、拡張ダクト部の内側にダクト部の突起部で吸音材を
   設置することを特徴とする請求項３記載の吸音ダクト構
   造体。
6. 【請求項６】 エアクリーナの突起物が拡張ダクト部
   と、該拡張ダクト部の内側の串状の突起物とを形成し、
   ダクト部は基準のダクト部とエアクリーナの拡張ダクト
   部の受け部とを有する構造体であり、エアクリーナの拡
   張ダクト部と内部串状突起物の内側に吸音材を設置する
   ことを特徴とする請求項３記載の吸音ダクト構造。
7. 【請求項７】 ダクト部の突起物が拡張ダクト部と、該
   拡張ダクト部の内側の串状の突起物とを形成し、エアク
   リーナの開口部にダクト部を結合させた構造体であり、
   ダクト部の拡張ダクト部と内部串状突起物の内側に吸音
   材を設置することを特徴とする請求項３記載の吸音ダク
   ト構造体。