(57)【要約】【課題】簡単な構成で、エンジン負荷と関連して特定の音を増幅又は消音する。【解決手段】吸気ダクト１に対し交差する方向に連通させた連通管２と、この連通管２の端部に装着した膜部材３と、を設けて、音圧増幅装置を構成する。ここで、前記連通管２を、剛性を有する外筒部材２１と、可撓性を有する内筒部材２２との、２重筒構造とし、また、外筒部材２１と内筒部材２２とを、互いに両端部にて固着し、更に、外側部材２１には、その内外を貫通する通気口２３を形成する。これにより、エンジン負荷の増大に伴って、内筒部材２２を変形させて、前記連通管２の断面積を変化させる。又は、吸気ダクトに対し交差する方向に連通させた連通管と、この連通管の端部に連通させた共鳴室と、を設けて、レゾネータを構成し、この連通管に対し、上記の可変構造を適用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ダクトに対しこれと交差する方向に連通させた連通管と、この連通管の端部に装着した膜部材と、を有する音圧増幅装置を含んで構成され、
前記連通管は、剛性を有する外筒部材と、可撓性を有する内筒部材との、２重筒構造であり、
前記外筒部材と前記内筒部材とは、互いに両端部にて固着され、
前記外側部材は、その内外を貫通する通気口を有していることを特徴とするエンジンの吸気音改善装置。
【請求項２】
吸気ダクトに対しこれと交差する方向に連通させた連通管と、この連通管の端部に連通させた共鳴室と、を有するレゾネータを含んで構成され、
前記連通管は、剛性を有する外筒部材と、可撓性を有する内筒部材との、２重筒構造であり、
前記外筒部材と前記内筒部材とは、互いに両端部にて固着され、
前記外側部材は、その内外を貫通する通気口を有していることを特徴とするエンジンの吸気音改善装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン負荷と関連して特定の音を増幅又は消音することのできる自動車用エンジンの吸気音改善装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンの吸気音改善装置としては、特許文献１に記載されているような音圧増幅装置や、特許文献２に記載されているようなレゾネータ（共鳴型消音器）がある。
【０００３】
特許文献１に記載の音圧増幅装置は、吸気ダクト（吸気系）に対しこれと交差する方向に連通させた連通管（伝達管）と、この連通管の端部に装着した膜部材（ダイヤフラム）と、を含んで構成される。
【０００４】
特許文献２に記載のレゾネータは、吸気ダクト（吸気管）に対しこれと交差する方向に連通させた連通管と、この連通管の端部に連通させた共鳴室（共鳴箱）と、を含んで構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１７０２２８号公報
【特許文献２】実開平７−４２４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の音圧増幅装置では、エンジン負荷に応じて連通管の径を変化させるなどして、エンジン低負荷時のみ音を増幅するといったことは全く不可能である。
【０００７】
また、特許文献２に記載のレゾネータでは、連通管の首径を変化させる可変制御機構を備えているが、可動部が多く、大掛かりなものとなってしまう。
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑み、比較的簡単な構成で、エンジン負荷に応じて連通管の径を適切に変化させて特定の音を増幅又は消音することのできるエンジンの吸気音改善装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明に係る吸気音改善装置は、吸気ダクトに対しこれと交差する方向に連通させた連通管と、この連通管の端部に装着した膜部材と、を有する音圧増幅装置を含んで構成され、この音圧増幅装置の連通管が、下記のような可変構造とされる。
【００１０】
第２の発明に係る吸気音改善装置は、吸気ダクトに対しこれと交差する方向に連通させた連通管と、この連通管の端部に連通させた共鳴室と、を有するレゾネータを含んで構成され、このレゾネータの連通管が、下記のような可変構造とされる。
【００１１】
すなわち、第１及び第２の発明のいずれにおいても、前記連通管を、剛性を有する外筒部材と、可撓性を有する内筒部材との、２重筒構造とし、前記外筒部材と前記内筒部材とを、互いに両端部にて固着する。そして、前記外側部材には、その内外を貫通する通気口を形成する。
【発明の効果】
【００１２】
第１及び第２の発明のいずれにおいても、高負荷時に、吸気ダクト内の流量が増加すると、連通管を構成する内筒部材が気圧差により内側に引かれることで、連通管の断面積が減少する。
【００１３】
従って、第１の発明によれば、低負荷時に増幅効果を発揮し、高負荷時には増幅効果が減少するようになり、走り出し時（低負荷時）のサウンドに重厚感を持たせることができる。
【００１４】
また、第２の発明によれば、エンジン負荷によって消音する周波数が変化するようになり、低負荷時には高周波を、高負荷時には低周波を消音可能となり、心地よいサウンド創りに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の発明の実施形態を示す吸気音改善装置（音圧増幅装置）の作動状態別の概略断面図
【図２】第２の発明の実施形態を示す吸気音改善装置（レゾネータ）の作動状態別の概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１７】
先ず、第１の発明に係る音圧増幅装置を含んで構成される吸気音改善装置の実施形態について、図１を参照して説明する。
【００１８】
自動車用エンジンの吸気ダクト１に対し、これと交差する方向に連通させた連通管２と、この連通管２の端部に装着した膜部材３と、が設けられて、音圧増幅装置（サウンド増幅装置）が構成されている。
【００１９】
ここで、連通管２は、剛性を有する外筒部材２１と、ゴム等の可撓性（弾性）を有する内筒部材２２との、２重筒構造であり、外筒部材２１と内筒部材２２とは、互いに両端部にて固着されている。
【００２０】
言い換えれば、剛性を有する外筒部材２１の内側に、可撓性（弾性）を有する内筒部材２２を位置させ、これらの両端部を全周にわたって固着している。
【００２１】
また、外筒部材２１には、その内外を貫通する複数の通気口２３が形成されている。これにより、内筒部材２２の外周面側に大気圧が作用するようにしてある。
【００２２】
上記の構成においては、エンジン負荷（馬力）の増加に伴って、吸気ダクト１内を流れる空気の量が増加するため、吸気ダクト１内の負圧が増加する。
【００２３】
すなわち、ベルヌーイの定理より、
(1/2)ρｖ2 ＋ｐ＝const     （ρ：密度、ｖ：流速、ｐ：圧力）
であり、また、
エンジン負荷∝ｖ
である。
【００２４】
このため、流速ｖが増加すると、圧力ｐが低下し、また、エンジン負荷と流速ｖは比例関係にあるので、エンジン負荷が増加すると、圧力ｐが低下する。従って、エンジン負荷（馬力）の増加により空気の流速増加と共に負圧が増加する。
【００２５】
従って、連通管２を、剛性を有する外筒部材２１と、可撓性を有する内筒部材２２との、２重筒構造として、外筒部材２１と内筒部材２２とを、互いに両端部にて固着し、外側部材２１には、その内外を貫通する通気口２３を形成しておくことにより、内筒部材２２には、外側に大気圧が作用する一方、内側に負圧が作用し、内外に圧力差（気圧差）を生じる。
【００２６】
従って、エンジン負荷の増加に依存して、吸気ダクト１内の圧力が下がったときに内筒部材２２の内外に圧力差を生じ、内筒部材２２を内側に引っ張り、鼓状に形状変化させることが可能となり、この形状変化によって連通管２の断面積が小さくなる。
【００２７】
従って、形状変化前の断面積で、低周波の音を共振により増幅させて、膜部材３より音を放射するように設定しておけば、形状変化に伴う断面積の減少により、徐々に放射される音圧レベルが小さくなる。
【００２８】
従って、この装置により、走り出しに重厚感のある音を増幅することができる一方、加速に伴ってエンジン負荷が大きくなるにつれて、音圧レベルを下げることで、実質的に消音効果を発揮させ、音を出したい走り出し時のみの音創りが可能となる。
【００２９】
すなわち、サウンド創りとして走り出し時の重厚感が求められているが、吸気を使って音創りをすると、走り出し以外も常に音圧レベルが増加してしまう。連通管２の断面積が一定であると、エンジン負荷とは無関係に、常に決まった周波数の音を増幅し続けるからである。
【００３０】
この点、この装置では、エンジン負荷の変化に伴って連通管２の断面積を変化させて、高負荷側で断面積を小さくして音圧を低下させることにより、実質的に低負荷時のみ音を増幅することが可能となり、走り出し時のみ音を増幅して、走り出し時のサウンドに重厚感を持たせるよう演出することが可能となる。
【００３１】
また、この装置による圧損はなく、駆動に影響は与えない。
【００３２】
尚、この装置を使って、走り出しの重厚な低音を効かせた音を創り出し、それと現存する高回転時にすっきりした音を出す装置を組み合わせることで、走り出しの低馬力時から加速に合わせたサウンドを創出することも可能となる。
【００３３】
次に、第２の発明に係るレゾネータを含んで構成される吸気音改善装置の実施形態について、図２を参照して説明する。
【００３４】
自動車用エンジンの吸気ダクト１に対し、これと交差する方向に連通させた連通管２と、この連通管２の端部に連通させた共鳴室４と、が設けられて、レゾネータ（共鳴型消音器）が構成されている。尚、ここでの連通管２は、共鳴室４に対し、その入口側の首部の役割を果たす。
【００３５】
ここで、連通管２は、剛性を有する外筒部材２１と、ゴム等の可撓性（弾性）を有する内筒部材２２との、２重筒構造であり、外筒部材２１と内筒部材２２とは、互いに両端部にて固着されている。また、外側部材２１には、その内外を貫通する複数の通気口２３が形成されている。これらの点は、図１の構造と同じである。
【００３６】
言い換えれば、図２の装置では、図１の装置の膜部材３に代えて、共鳴室４を設けている。
【００３７】
上記の構成においては、エンジン負荷（馬力）の増加に伴って、吸気ダクト１内を流れる空気の量が増加するため、吸気ダクト１内の負圧が増加する。図１と同様の構造ゆえ、ベルヌーイの定理より、エンジン負荷（馬力）の増加により空気の流速増加と共に負圧が増加するのである。
【００３８】
従って、連通管２を、剛性を有する外筒部材２１と、可撓性を有する内筒部材２２との、２重筒構造として、外筒部材２１と内筒部材２２とを、互いに両端部にて固着し、外側部材２１には、その内外を貫通する通気口２３を形成しておくことにより、内筒部材２２には、外側に大気圧が作用する一方、内側に負圧が作用し、内外に圧力差（気圧差）を生じる。
【００３９】
従って、エンジン負荷の増加に依存して、吸気ダクト１内の圧力が下がったときに内筒部材２２の内外に圧力差を生じ、内筒部材２２を内側に引っ張り、鼓状に形状変化させることが可能となり、この形状変化によって連通管２の断面積が小さくなる。
【００４０】
このようにエンジン負荷（馬力）に依存して、連通管２の断面積、すなわち、共鳴室４入口側の首部の断面積が変化することで、消音可能な周波数が変化する。
【００４１】
消音する周波数ｆは、次式により定まる。
【００４２】
ｆ＝（Ｃ／２π）√（Ｓ／ＶＬ）
Ｃ：空気中の音速、Ｖ：共鳴室内の体積、Ｌ：首部の長さ、Ｓ：首部の断面積。
【００４３】
従って、この装置では、連通管２の断面積、すなわち、首部の断面積Ｓを変化させるので、断面積Ｓを小さくするほど、消音する周波数ｆが小さくなる。
【００４４】
従って、低負荷時には、断面積Ｓを大きくし、高負荷時には、断面積Ｓを小さくすることで、低負荷時には、消音する周波数ｆが大きくなり、高負荷時には、消音する周波数ｆが小さくなる。
【００４５】
よって、低負荷時には、高周波を、高負荷には、低周波を消音可能となる。これはエンジン爆発次数に沿った心地よいサウンド造りに役立つ。
【００４６】
すなわち、常に単一の周波数の音を消音し続けるのではなく、消音する周波数を変化させることができ、かつ、消音する周波数をエンジン負荷（馬力）に応じて最適化できる、比較的簡単な構造の可変レゾネータを提供することで、低馬力時には高周波を、高馬力時には低周波を消音可能となる。
【符号の説明】
【００４７】
１  吸気ダクト
２  連通管
３  膜部材
４  共鳴室
２１  外筒部材
２２  内筒部材
２３  通気口
【図１】
2010209778.tif 000003
【図２】
2010209778.tif 000004