特許 6449095 通気ダクト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6449095

(24)【登録日】2018年12月14日

(45)【発行日】2019年1月9日

(54)【発明の名称】通気ダクト

(51)【国際特許分類】

   F02M 35/10 20060101AFI20181220BHJP

   F02M 35/12 20060101ALI20181220BHJP

【ＦＩ】

   F02M35/10 101G

   F02M35/10 101N

   F02M35/12 H

   F02M35/10 301L

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-94128(P2015-94128)

(22)【出願日】2015年5月1日

(65)【公開番号】特開2016-211398(P2016-211398A)

(43)【公開日】2016年12月15日

【審査請求日】2018年2月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000108498

【氏名又は名称】タイガースポリマー株式会社

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 稔

(72)【発明者】

【氏名】岡部 誠介

【審査官】 齊藤 公志郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−０６４９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００２１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０３５６１４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−０９７３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０３８４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１２６００２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ３５／１０、１２

Ｆ２４Ｆ １３／０２

Ｆ１６Ｌ ５５／０３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動車のエンジンに空気を供給する吸気システムの一部に用いられ、開放大気から吸気システムのエアクリーナに空気を導く吸気ダクトとして用いられる通気ダクトであって、
通気ダクトは、非通気性の材料により筒状に形成されたダクト本体と、
ダクト本体の端部に一体化された開口端部材と、を有し、
前記開口端部材は、通気性を有する材料により、ダクト本体のダクト壁を延長するような筒状に形成されるとともに、
前記開口端部材は、通気ダクトが大気もしくは拡張空間に対し開放する側に一体化されており、
前記開口端部材の径をＤ、長さをＬとして、０．１Ｄ≦Ｌ≦１．５Ｄであり、
前記開口端部材を構成する通気性材料の透気度が、ＪＩＳ Ｐ８１１７ に規定されるガーレー式試験法に準拠した方法で測定して、０．３〜１００秒／３００ｃｃの範囲にある
通気ダクト。

【請求項2】

開口端部材の通気性材料の厚みが０．５〜５ｍｍの範囲にある請求項１に記載の通気ダクト。

【請求項3】

開口端部材には、補強体が一体化されている請求項２に記載の通気ダクト。

【請求項4】

開口端部材の周方向の一部の領域が非通気性材料により覆われた請求項２に記載の通気ダクト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、合成樹脂などで形成されたダクトの内部に空気を通流する通気ダクトに関する。特に、ダクト壁の一部に通気性が与えられた通気ダクトに関する。

【背景技術】

【0002】

通気ダクトは、自動車用内燃機関の吸気システムや、空調システム・冷却風送風システムなどの一連のダクト系の一部として使用されている。このようなダクト系においては、一般にはダクト壁が非通気性素材からなるダクトが使用されるが、そのために、エンジンやファンやモータなどを騒音源とする騒音がダクト内を伝播したり、ダクト系に気柱共鳴が発生したりするので、かねてから騒音の低減が望まれていた。

【0003】

ダクト系を伝播する騒音を低減する技術としては、拡径チャンバー部を設けるものや、ヘルムホルツレゾネータなどの共鳴型消音器を設けるものなどが開発・応用されている。また、非通気性素材で形成されるダクト壁の一部に、通気性を有する部分を設けて、ダクト系の気柱共鳴を予防して、ダクトを伝播する騒音の低減を図る技術、いわゆるポーラスダクトと呼ばれる技術が開発されている。また、気柱共鳴を防止するためにダクト壁に穴を開ける技術（いわゆるチューニングホール）が知られている。

【0004】

ポーラスダクトとして、例えば、特許文献１に記載されたような技術が知られている。この技術は、非通気性のダクト壁の中間部に穴を設けて、適度な通気性を有する不織布などの多孔質材を、穴を覆うように取付け、ダクト内部空間と外部空間とが多孔質材を通じて連通するようにした技術である。さらに、特許文献１に記載のポーラスダクトにおいては、ダクト本体の壁面から突出する小筒部を設け、小筒部先端の開口部に不織布が熱溶着されている。このようなダクトにおいては、多孔質材の通気度を調整することにより、ダクト系に生ずる気柱共鳴の発生を防止しながら、ダクト系を伝播する騒音の低減を図ることができるとともに、不織布の取付けがしやすくなり、さらに、ダクトの通気抵抗が低減できるという効果が得られる。

【0005】

また、特許文献２には、熱可塑性樹脂により形成されたダクト壁を有するようダクトを成形し、ダクト壁の少なくとも一部をレーザー光線被照射部となして、被照射部をレーザー穴あけ加工によって複数の細孔が連設された細孔部とした合成樹脂製ダクトとする技術が開示されている。特許文献２の技術によれば、ダクトの気柱共鳴が予防できてダクト内を伝播する騒音を低減できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００１−３２３８５３号公報

【特許文献2】特開２００９−２８１１６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１、特許文献２に記載された技術は、いずれもダクトの気柱共鳴を防止可能な技術であるが、いずれも、ダクトの中間部のダクト壁に穴を設けることを前提とした技術である。そのため、ダクト壁に設けられた穴から、空気が漏洩もしくは、侵入してくるという問題がある。例えば、これら従来技術のダクトが自動車用エンジンに空気を供給するための吸気ダクトとして用いられると、ダクト壁に設けられた穴から、エンジンルーム内で暖められた空気が吸気ダクト内に侵入してしまい、吸気温度が高くなってエンジンの出力低下を招くおそれがある。

【0008】

すなわち、特許文献１、２の従来技術においては、本来空気を取り入れたい部分（エンジン用吸気ダクトでいえばダクト先端の吸気口）以外の部分に開口があるため、その開口部でダクト内外の空気の出入りが起こってしまうという問題があった。
本発明の目的は、こうした従来技術とは異なる他の技術手段により、ダクト気柱共鳴を抑制し、ダクト中間部におけるダクト内外の空気の出入りを抑制可能な通気ダクトを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

発明者は、鋭意検討の結果、特定の通気性材料により筒状に形成された部材（開口端部材）を、非通気性材料により筒状に形成されたダクトの端部に一体化し、開口端部材がダクト端部で大気もしくは拡張空間にむけて開放するように通気ダクトを構成すると、上記課題が解決することを知見し、本発明を完成させた。

【0010】

本発明は、自動車のエンジンに空気を供給する吸気システムの一部に用いられ、開放大気から吸気システムのエアクリーナに空気を導く吸気ダクトとして用いられる通気ダクトであって、通気ダクトは、非通気性の材料により筒状に形成されたダクト本体と、ダクト本体の端部に一体化された開口端部材と、を有し、前記開口端部材は、通気性を有する材料により、ダクト本体のダクト壁を延長するような筒状に形成されるとともに、前記開口端部材は、通気ダクトが大気もしくは拡張空間に対し開放する側に一体化されており、前記開口端部材の径をＤ、長さをＬとして、０．１Ｄ≦Ｌ≦１．５Ｄであり、前記開口端部材を構成する通気性材料の透気度が、ＪＩＳ Ｐ８１１７ に規定されるガーレー式試験法に準拠した方法で測定して、０．３〜１００秒／３００ｃｃの範囲にある通気ダクトである（第１発明）。

【0011】

第１発明においては、開口端部材の通気性材料の厚みが０．５〜５ｍｍの範囲にあることが好ましい（第２発明）。さらに、第２発明においては、開口端部材には、補強体が一体化されていることが好ましい（第３発明）。あるいは、第２発明においては、開口端部材の周方向の一部の領域が非通気性材料により覆われることが好ましい（第４発明）。

【発明の効果】

【0012】

本発明の通気ダクト（第１発明）によれば、ダクトの気柱共鳴が抑制でき、特定の周波数におけるダクトの騒音の増大を抑制できる。また、第１発明においては、通気性の開口端部材が、通気ダクトの解放端部に設けられているため、ダクト中間部から空気が出入りすることが抑制される。

【0013】

さらに、第２発明においては、開口端部材の通気性材料の厚みが０．５〜５ｍｍという薄いものであるにも関わらず、１０００Ｈｚ以下の周波数領域のダクトの気柱共鳴を抑制しうる。また、第３発明のように、開口端部材に補強体が一体化されていると、開口端部材の変形が未然に防止される。また、第４発明のように、開口端部材の周方向の一部の領域が非通気性材料により覆われるようにすると、開口端部材を通じて放射される音が伝播する方向を制御でき、音が伝わってほしくない方向を非通気性材料で覆うようにすることで、ダクトを伝播する騒音を、体感上、より小さなものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】発明の第１実施形態の通気ダクトを示す図である。

【図2】開口端部材の第２実施形態を示す図である。

【図3】開口端部材の第３実施形態を示す図である。

【図4】発明の第１実施形態の通気ダクトによる消音効果を示す図である。

【図5】従来技術における、穴の位置と、気柱共鳴の共鳴モードとの関係を示す図である。

【図6】従来技術における、穴の位置による消音効果の変化を示す図である。

【図7】従来技術における、吸音材の位置と、気柱共鳴の共鳴モードとの関係を示す図である。

【図8】従来技術における、吸音材の位置による消音効果の変化を示す図である。

【図9】発明の第１実施形態の通気ダクトにおいて、開口端部材の長さを変化させた際の消音効果を示す図である。

【図10】音響減衰量を測定する方法を示す模式図である。

【図11】発明の第１実施形態の通気ダクトにおいて、開口端部材を構成する通気性材料の透気度を変化させた際の消音効果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下図面を参照しながら、自動車のエンジンに供給される空気が通流する吸気ダクトを例として、発明の実施形態について説明する。発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。図１に、発明の第１実施形態の通気ダクト１を示す。図１では、正面図の一部を断面図で示している。通気ダクト１は、ダクト本体２と開口端部材３を有し、両者が直列に接続された筒状のダクトである。本実施形態では、通気ダクト１は円筒状断面を有する直管状のダクトであるが、ダクトの断面は他の形状、例えば矩形状であっても良いし、ダクトの形状は、例えば、屈曲した曲がり管形状であってもよい。通気ダクト１は、必要に応じ、取付け部材や、消音器（例えば共鳴型消音器等）を備えてもよい。

【0016】

ダクト本体２は非通気性の材料により筒状に形成されている。非通気性の材料としては、例えば、熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂、ゴム、金属などが例示される。本実施形態のダクト本体２は、ポリプロピレン樹脂をブロー成形することにより成形されている。

【0017】

開口端部材３は、ダクト本体２の一端に一体化されている。一体化は、接着や粘着、溶着のほか、インサート成形、はめ込みや、バンド、ピンなどによる機械的接合（係合や係止による接合）によればよい。開口端部材３とダクト本体２を嵌合させて、両者の間に隙間が生じないように両者を接合一体化することが好ましい。開口端部材３はダクト本体２の端部に一体化されていればよく、開口端部材３がダクト本体２の一端にのみ設けられていてもよいし、開口端部材３がダクト本体２の両端に設けられていてもよい。

【0018】

開口端部材３は、通気性を有する材料により形成されている。通気性材料としては、不織布や発泡樹脂（発泡スポンジ）、ろ紙などが例示される。発泡樹脂を使用する場合は、連続気泡構造を有する発泡樹脂であることが好ましい。通気性材料がろ紙や不織布である場合には、バインダなどを含浸させて透気度を調整し、材料のコシを高めて、開口端部材３の形状保持性を高めることが好ましい。本実施形態においては、不織布を筒状に加工して開口端部材３が形成されている。

【0019】

開口端部材３は、ダクト本体２のダクト壁を延長するような筒状に形成されている。本実施形態では、開口端部材３の内周面はダクト本体２の外周面と略同等の直径Ｄの円筒状に形成されて、両者が嵌合されている。熱プレス成型を利用するなどして、開口端部材３の端部をファンネル状に拡径して成形してもよい。

【0020】

通気ダクト１は、開口端部材３の部分が通気性のダクト壁を構成し、ダクト本体２の部分が非通気性のダクト壁を構成する。通気性ダクト１は、自動車用エンジンに空気を供給する吸気システムの一部に用いられる。本実施形態の通気ダクト１は、開放大気から吸気システムのエアクリーナに空気を導く吸気ダクトの一部として用いることができ、その場合、開口端部材３が、開放大気から空気を吸い込む吸気口側に位置するよう用いられる。
また、吸気システムの通気経路に拡張チャンバーやエアクリーナなどの拡張空間が設けられる場合には、開口端部材３が拡張空間内に露出するように、通気ダクト１を用いることができる。すなわち、通気ダクト１の開口端部材３は、通気ダクト１が大気もしくは拡張空間に対し開放する側に一体化されるものである。

【0021】

開口端部材３の形状についてより詳細に説明する。開口端部材３は、径をＤ、長さをＬとして、０．１Ｄ≦Ｌ≦１．５Ｄとなるように設けられる。ここで、径Ｄとは、筒状の開口端部材３の断面の代表径のことであり、円形断面であれば直径を、楕円断面であれば長径を、矩形断面であれば長辺の長さをいう。また、長さＬとは、図１に示したように、開口端部材３のうち、非通気性のダクト本体２で覆われていない部分の管軸方向の長さをいう。径Ｄと長さＬは、０．２５Ｄ≦Ｌ≦１．３Ｄとすることが好ましく、０．５Ｄ≦Ｌ≦１．２Ｄとすることが特に好ましい。０．１Ｄ≦Ｌとなっていれば、４００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの周波数領域の共鳴を抑制できる。０．２５Ｄ≦Ｌとなっていれば、４００Ｈｚ以下の周波数の共鳴抑制にも効果的である。また、通気性を有する部分の長さＬを長く（Ｌ＞１．５Ｄ）しても、共鳴防止効果のさらなる向上が顕著には現れない一方で開口端部材３の部分の形状維持や熱気吸い込み防止の点で不利である。

【0022】

開口端部材３を構成する通気性材料の透気度について説明する。通気性材料の透気度は、ＪＩＳ Ｐ８１１７ に規定されるガーレー式試験法に準拠した方法で測定して、０．３〜１００秒／３００ｃｃの範囲にある。より好ましくは、０．５〜１０秒／３００ｃｃの範囲にある。不織布などの通気性材料は、バインダや熱プレスなどを必要に応じて利用して、この範囲に透気度が入るように調整されて、開口端部材３に成形される。

【0023】

開口端部材３を構成する通気性材料の厚みは、０．５〜５ｍｍの範囲にあることが好ましい。本発明によれば、通気性材料がこのように薄いものでありながら１０００Ｈｚ以下の周波数領域でも共鳴現象の抑制が可能である。通気性材料が薄ければ、通気ダクトの省スペース性にすぐれる。

【0024】

上記通気ダクト１は、公知の製造方法を利用して製造することができる。開口端部材３は、例えば、短冊状に切り出した不織布を円筒状に曲げて両端を重ね合わせ、重ね合わせ部分を接着もしくは溶着することにより製造できる。

【0025】

発明の作用及び効果について説明する。
通気ダクト１によれば、通気ダクト１を含むように構成された一連の通気経路に生ずる気柱共鳴を抑制できる。以下、直径８０ｍｍ、長さ７００ｍｍの直管状ダクトについて行った試験結果を示しながら、通気ダクト１が有する作用及び効果を説明する。

【0026】

図４には、第１実施形態の通気ダクト１において開口端部材の長さを、Ｌ＝８０ｍｍ（Ｌ＝１．０Ｄ）とした実施例（実施例１）の試験結果と、開口端部材を備えない通常の直管（比較例１）の試験結果の比較を示す。実施例１では、開口端部材を構成する材料として、透気度３秒／３００ｃｃで厚さ１．５ｍｍの不織布を用いた。

【0027】

図４に示されるような音響減衰量の測定は、図１０のような試験により求められる。図１０のように、計測対象の通気ダクト１が、騒音発生装置９９に接続される。騒音発生装置９９のスピーカから騒音が発生されて、騒音が通気ダクト１を通じて伝播し、通気ダクトに開口端部材３が設けられた開口から、騒音が開放大気に放射される。通気ダクト１が開放大気に解放された位置（図中の位置α）と、通気ダクト１が騒音発生装置に接続される位置（図中の位置β）で、それぞれ、騒音の音圧レベルＰα、Ｐβが測定される。測定された音圧を周波数分析し、音響減衰量Ｐβ／Ｐαを計算する。音響減衰量は、ダクトを通過することにより騒音が小さくなった度合いを示しており、音響減衰量が大きければ騒音がより減衰されて静かになったことを示している。

【0028】

図４に示したように、通常の直管（比較例１）では、２２５Ｈｚと、４５０Ｈｚ、６７５Ｈｚ、９００Ｈｚ付近において音響減衰量が大きく落ち込む谷がある。これが、気柱共鳴であり、それぞれ、両端が開放された管の１次、２次、３次、４次の気柱共鳴モードと対応している。気柱共鳴は、管の長さが、音の波長λのｎ／２（ｎ＝１，２，・・・）となる周波数で発生する。気柱共鳴が発生する周波数においては、音響減衰量が小さくなり、騒音の問題が発生しやすい。

【0029】

図４に示すように、Ｌ＝１．０Ｄの開口端部材３を設けた実施例１では、気柱共鳴が発生する周波数付近でも、音響減衰量の落ち込みが抑えられており、気柱共鳴の発生が抑制されている。

【0030】

以下、本発明における気柱共鳴の抑制の推定メカニズムについて説明する。第１実施形態の通気ダクト１では、特定の透気度を有し、特定の長さを有する開口端部材３を、管の開放端部に設けることによって、通気ダクト１の管の長さが、音響的にみてあいまいなものとなる。比較例１の直管は、音響的に見ても明確な管の長さを有しており、その結果、管の共鳴周波数も明瞭となって鋭い気柱共鳴が発生する。一方、実施例１の通気ダクト１においては、ダクト本体１の内部と開放大気の間の空気の出入りの一部が、開口端部材３を通じて行われるとともに、空気の出入りの残りは、開口端部材３の開口した端部を通じて行われるため、開放大気（外気）に対し空気が出入りする箇所があいまいなものとなり、結果、通気ダクト１の音響的な管の長さがあいまいなものとなる。その結果、音響的管長により決定される共鳴周波数もあいまいなものとなって、鋭い気柱共鳴の発生が抑制されるものと推定される。

【0031】

この気柱共鳴抑制のメカニズムは、従来知られていた技術における共鳴防止メカニズムとは、原理が異なるものである。以下それを説明する。
特許文献１の技術のように、ダクトの一部に穴を開け、穴部に多孔質材料を設けた技術（いわゆるポーラスダクト技術）が知られている。この技術によっても、気柱共鳴が抑制されうる。図５に、ダクト９の２次共鳴モードでの音圧分布と、ダクト９に穴や多孔質部材を設ける位置（ポーラスダクトにする部位）の関係を示す。ａ位置は、ダクト９の全長の１／２の位置、ｂ位置は、ダクト９の全長の１／３の位置、ｃ位置は、ダクト９の全長の１／４の位置に対応している。ａ位置に穴と多孔質材料を設けてポーラスダクトにしたものを比較例２、ｂ位置に穴と多孔質材料を設けてポーラスダクトにしたものを比較例３、ｃ位置に穴と多孔質材料を設けてポーラスダクトにしたものを比較例４としている。

【0032】

図６に音響減衰量の比較結果を示す。図６には、Ｌ＝０．５Ｄとした第１実施形態の通気ダクト１（実施例２）と、通常の直管（比較例１）、ポーラスダクト（比較例２，３，４）の音響減衰量を比較している。なお、比較例２，３，４において、穴と多孔質材料の大きさは、Ｌ＝０．５Ｄとした実施例２と同じ大きさとなるようにした。

【0033】

図５のようなポーラスダクトの技術においては、気柱共鳴の抑制は、共鳴により音圧が高くなる部位（特に共鳴モードの腹）に穴を開けて、圧力を逃がすことにより、共鳴が起こりにくくなるという原理に基づくものである。そのため、ポーラスダクトでは、共鳴が発生する際の共鳴モードの節の位置と、穴や多孔質部材が設けられる位置がずれていれば、共鳴の抑制効果が得られているが、共鳴時に節にあたる位置に穴や多孔質部材を設けた場合には、ほとんど共鳴抑制効果が得られない。例えば、図５に示すような２次共鳴モードに対しては、ｂ位置やｃ位置の部分に設ければ効果が期待できるが、ａ位置に穴や不織布を設けても、節にあたっているため、共鳴防止効果が期待できない。

【0034】

その結果、図６に示すように、比較例２では、２次共鳴（４５０Ｈｚ）と４次共鳴（９００Ｈｚ）において、ａ位置が共鳴モードの節に当たるため、ほとんど共鳴抑制効果が得られない。また、比較例３では、３次共鳴（６７５Ｈｚ）において、ｂ位置は共鳴モードの節に当たっており、ほとんど共鳴抑制効果が得られない。また、比較例４では、４次共鳴（９００Ｈｚ）において、ｃ位置が共鳴モードの節に当たっており、ほとんど共鳴抑制効果が得られない。これが、ポーラスダクト技術による気柱共鳴の抑制の原理およびその効果である。なお、ダクト９の開放端部は、すべての共鳴モードで節にあたる部位となっているため、この部位に穴や不織布を設けても、ポーラスダクト技術の原理により気柱共鳴の抑制を図ることはおよそ期待できない。
一方、実施例２においては、すべての共鳴周波数において、共鳴が抑制された効果が得られている。

【0035】

グラスウールのような通常の吸音材により、気柱共鳴の抑制を図ることは不可能ではないが、現実的には難しい。通常の吸音材の消音の原理は、音の発生により振動的に移動する空気の流れが、吸音材の繊維等の微細な構造による抵抗で減衰され、音のエネルギーが小さくなるという原理に基づくものである。この原理のため、吸音材は、空気の移動の大きな場所に配置されるよう、消音したい周波数に応じて、厚く、広い面積で設けられる必要がある。すなわち、吸音材が薄いと、低周波側の消音効果が期待できない。

【0036】

図７に、ダクト８の２次共鳴の音圧分布と、ダクト内周に吸音材を設ける位置の関係を示す。ａ位置は、ダクト８の全長の１／２の位置、ｂ位置は、ダクト８の全長の１／３の位置、ｃ位置は、ダクト８の全長の１／４の位置に対応している。ダクト８の内周に筒状に吸音材を設ける技術で、ａ位置に吸音材を設けたものを比較例５、ｂ位置に吸音材を設けたものを比較例６、ｃ位置に吸音材を設けたものを比較例７とした。なお、吸音材の厚みは１．５ｍｍとした。また、筒状の吸音材が設けられる管軸方向の長さはＬ＝０．５Ｄとした。

【0037】

図８に音響減衰量を示すように、１．５ｍｍ程度の吸音材では、いずれの共鳴に対しても、ａ位置、ｂ位置、ｃ位置のいずれに吸音材を設けるかに関わらず、ほとんど共鳴抑制効果が得られない。一般に、５ｍｍ以下の吸音材では、１０００Ｈｚ以下における消音効果はほとんど期待できない。しかしながら、実施例２では、開口端部材３の厚みが１．５ｍｍと薄いにも関わらず、気柱共鳴の防止効果が得られている。

【0038】

以上説明したように、本発明の共鳴抑制効果は、従来技術であるいわゆるポーラスダクトの共鳴防止原理や吸音材の消音原理とは、異なる原理、すなわち、管の音響的長さがあいまいになることで明瞭な共鳴が起こらなくなるという原理により生ずる効果である。そのため、通気性素材からなる開口端部材を、従来の原理からしてみればおよそ効果が期待できないような位置や厚さで設けているにも関わらず、通気ダクトの気柱共鳴が抑制できる。

【0039】

図９に、第１実施形態のダクトについて、開口端部材の長さＬ（ダクト本体２に取り付けて通気ダクト１とした際に通気性を有する部分の長さ）を変更した際の、音響減衰量の変化を示す。Ｌ＝０．２５Ｄ（実施例３）とすれば、通常の直管（比較例１）と比べ、鋭い気柱共鳴が発生しなくなっており、かなりの気柱共鳴防止効果が得られている。また、Ｌを大きくすることによって、気柱共鳴の防止効果は向上していくが、Ｌが１．０Ｄ（実施例１）を超えＬ＝１．５Ｄ（実施例４）となっても、あまり気柱共鳴の防止効果が向上しなくなる。また、Ｌ＝０．１Ｄ（実施例５）では、２２５Ｈｚの共鳴にはあまり効果が見られないものの、４５０Ｈｚ，６７５Ｈｚ，９００Ｈｚの共鳴に対しては、共鳴抑制効果がみられる。
したがって、４００Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下の気柱共鳴の防止を図りつつ、開口端部材の小型化を図るという観点から、０．１Ｄ≦Ｌ≦１．５Ｄとするのが良い。また、４００Ｈｚ以下の共鳴も効果的に抑制を図るという観点からは、０．２５Ｄ≦Ｌ≦１．５Ｄとするのが良い。

【0040】

図１１には、第１実施形態のダクトについて、開口端部材を構成する通気性材料の透気度を変更した際の効果を示す。開口端部材の長さがＬ＝０．２５Ｄであり、透気度が３秒／３００ｃｃである実施例３と、透気度が０．５秒／３００ｃｃである実施例５、透気度が６秒／３００ｃｃである実施例６を比較している。これらの実施例の間では、透気度を０．５秒／３００ｃｃとした実施例５が最も優れた共鳴抑制効果を示した。これら実施例に示されるように、通気性材料の透気度は０．５〜１０秒／３００ｃｃの範囲にあることが特に好ましい。

【0041】

発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、以下に示す実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。

【0042】

発明に用いられる開口端部材の変形例について説明する。開口端部材は、図２に図示した開口端部材４のように、変形を防止するための補強体４２を備えていてもよい。この開口端部材４は第１実施形態の開口端部材３のように、ダクト本体２と一体化されて通気ダクトを構成し、同様の効果を発揮する。補強体４２は、通気性素材により円筒状に形成された開口端部材本体４１の外周に一体化される。補強体４２は、開口端部材４のつぶれを防止できるよう、リング状の部位を所定の間隔を隔てて有するような形態であることが好ましい。本実施形態では、補強体４２は、軸方向に所定の間隔を隔てて配置されたリング状部分を有するように、格子状に形成されている。また、好ましくは、補強体４２は合成樹脂により形成されて溶着や接着により開口端部材本体４１に一体化されている。なお、補強体４２は、開口端部材本体４１が有する通気性を損なわないように、極力細く設けられることが好ましい。

【0043】

開口端部材の他の変形例について説明する。図３には、開口端部材の周方向の一部の領域が非通気性材料により覆われた開口端部材５を示す。この第３実施形態の開口端部材５は、非通気性材料製の補強体５２を備えており、上面や側面においては、開口端部材本体５１が露出するように、窓枠状になって、開口端部材本体５１の大部分が露出している。また、底面においては、補強体５２を構成する非通気性材料によって被覆部５３が形成されて開口端部材本体５１が覆われている。

【0044】

第３実施形態の開口端部材５によれば、これを第１実施形態の通気ダクト１のように用いることで、同様の気柱共鳴抑制効果が得られる。さらに、開口端部材の周方向の一部の領域が非通気性材料により覆われているため（被覆部５３）、その方向には、騒音が放射されにくくなる。それにより、開口端部材５を通じて放射される音が伝播する方向を制御でき、音が伝わってほしくない方向を非通気性材料で覆うようにすることで、ダクトを伝播する騒音を、体感上、より小さなものとすることができる。被覆部５３は、好ましくは、開口端部材５の周方向の１／６ないし１／２の範囲で、開口端部材５の全長にわたって開口端部材本体５１を覆うように設けられることが好ましい。

【0045】

上記説明においては、通気ダクト１の開口端部材３が、開放大気に面する例を中心に説明したが、これに限るものではなく、例えば、通気ダクト１の開口端部材３が通気ダクトに接続されるエアクリーナや拡張チャンバーの内部（拡張空間）に突出するように設けても、同様の共鳴抑制効果が得られる。また、開口端部材を、開放大気に面する側と、拡張チャンバーに突出する側の両方に設けてもよい。

【0046】

また、発明の通気ダクトは、いわゆる水抜き穴やチューニングホールを備えるものであってもよい。また、発明の通気ダクトは、ヘルムホルツレゾネータや１／４波長共鳴管（サイドブランチ）といった、共鳴型消音器を備えるものであってもよい。

【0047】

また、上記実施形態の説明においては、通気ダクトが、自動車用エンジンの吸気ダクトとして使用される実施形態について説明したが、通気ダクトの用途はそれに限定されるものではない。例えば、本発明の通気ダクトは、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される集合電池に冷却風を送る電池冷却システムの送風ダクトを構成するための通気ダクトとして使用できる。また、エアコンディショナーなどの空調システムにおいて、空気を送風するための送風経路の一部を構成するための通気ダクトとしても使用できる。

【産業上の利用可能性】

【0048】

開口端部材を備える通気ダクトは、空気を送るダクト全般に使用でき、産業上の利用価値が高い。

【符号の説明】

【0049】

１ 通気ダクト
２ ダクト本体
３ 開口端部材
４ 開口端部材
４１ 開口端部材本体
４２ 補強体
５ 開口端部材
５１ 開口端部材本体
５２ 補強体
５３ 被覆部
８、９ ダクト
９９ スピーカ装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】