(57)【要約】【課題】  音圧を増大させる周波数を可変設定できるようにしたエンジン吸気音導入構造を得る。【解決手段】  吸気管から分岐された吸気音導入管としての第一の管４ａおよび第二の管４ｂを介して車室内にエンジン音を導入するようにしたエンジン吸気音導入構造であって、第一の管４ａの先端開口１２に張架された弾性膜６の周縁を引っ張りながら所定の経路に沿って移動可能な可動体５を設け、当該先端開口１２からの可動体５の離間距離を変化させることにより弾性膜６の張力を変化させ、当該弾性膜６の共振周波数を変化させるようにした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気管から分岐された吸気音導入管と、
前記吸気音導入管に設けられ吸気管側の圧力変動によって振動する振動部材と、
前記振動部材の共振周波数を変化させる周波数可変機構と、
を備え、
振動部材の振動による音を車室内に導入できるようにしたことを特徴とするエンジン吸気音導入構造。
【請求項２】
前記振動部材は、吸気管側と車室内側とを隔絶する膜であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン吸気音導入構造。
【請求項３】
前記周波数可変機構は、前記膜の張力を変化させるものであることを特徴とする請求項２に記載のエンジン吸気音導入構造。
【請求項４】
前記周波数可変機構として、前記膜を引っ張りながら所定の経路に沿って移動可能な可動体を備え、
前記可動体による膜の引張量を変化させることにより膜の張力が変化するようにしたことを特徴とする請求項３に記載のエンジン吸気音導入構造。
【請求項５】
前記吸気音導入管の外壁に、当該吸気音導入管の軸方向に沿って延設されて前記可動体を案内するガイドを設けたことを特徴とする請求項４に記載のエンジン吸気音導入構造。
【請求項６】
前記周波数可変機構として、前記膜を押圧する押圧体を備え、
前記押圧体による膜の押圧量を変化させることにより膜の張力が変化するようにしたことを特徴とする請求項３に記載のエンジン吸気音導入構造。
【請求項７】
前記吸気音導入管として、
前記膜が張架された第一の管と、
第一の管内に挿入可能に設けられ、その先端部で前記膜を押圧する前記押圧体として機能する第二の管と、
を備えることを特徴とする請求項６に記載のエンジン吸気音導入構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用エンジンの吸気系統に設けられるエンジン吸気音導入構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエンジン吸気音導入構造として、エンジン音を車室内に導入すべく、吸気管からエンジン音導入管を分岐して設けたものが知られている（例えば特許文献１）。この種のエンジン吸気音導入構造によれば、車室内で迫力あるエンジン音を聞くことができる。
【特許文献１】特開２００３−２６２１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種のエンジン吸気音導入構造では、吸気音導入管に吸気管側と車室内側とを隔絶する膜を設けたものがあるが、その場合、膜の共振により、膜の共振振動数に一致する周波数の音のみが増大されてしまうことがある。
【０００４】
そこで、本発明は、エンジン吸気音導入構造において、音圧が増大する周波数を適宜に可変設定できるようにしたエンジン吸気音導入構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかるエンジン吸気音導入構造にあっては、吸気管から分岐された吸気音導入管と、吸気管側の圧力変動によって振動する振動部材と、当該振動部材の共振周波数を変化させる周波数可変機構と、を備え、振動部材の振動による音を車室内に導入できるようにしたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、振動部材の共振周波数を変化させる周波数可変機構を設けたため、音圧が増大する周波数を適宜に可変設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００８】
（第１実施形態）図１は、本実施形態にかかるエンジン吸気音導入構造の斜視図、図２は、エンジン吸気音導入構造の断面図（吸気音導入管の軸に沿う断面の図）である。
【０００９】
吸気管１には、エアクリーナ２が設けられており、吸気口から吸い込まれたエアがエアクリーナ２によって清浄化された後にエンジンに供給されるようにしてある。
【００１０】
エアクリーナ２からエンジンに向かう主流管３（吸気管）には、吸気音導入管４が設けられている。この吸気音導入管４は、エアクリーナ２の下流側で主流管３から分岐されて車室（図示せず）側に伸びており、エンジンの吸気音がこの吸気音導入管４を経由して車室内に導入されるようになっている。
【００１１】
この吸気音導入管４は、本実施形態では、上流側の第一の管４ａと、下流側の第二の管４ｂとが連設された構成を有しており、第一の管４ａの先端開口１２を覆うようにして、振動体としての弾性膜（例えばゴム膜）６が張架されている。
【００１２】
弾性膜６の周縁は、第一の管４ａの外周に緩装される環状の可動体５に固定されている。この可動体５は、本体部７と、当該本体部７に回転自在に軸支されたギヤ８と、ギヤ８を回転駆動するとともに所定の角度位置で維持するモータ（図示せず）とを有しており、ギヤ８は、第一の管４ａの外壁上に当該管４ａの軸方向に沿って設けられるラック９と噛み合っている。したがって、可動体５は、モータによって駆動されるギヤ８の回転に伴い、弾性膜６を引っ張りながら、ガイドとしてのラック９に案内されつつ、第一の管４ａの軸方向に沿って移動することができ、また移動可能な範囲内の任意の位置で停止することができる。
【００１３】
なお、本実施形態では、弾性膜６と管４ａ，４ｂの端部とが当接する部分には、曲折部１３ａ，１３ｂを設け、管４ａ，４ｂの端部のシャープエッジによって弾性膜６が損傷するのを抑制している。
【００１４】
以上の構成において、例えばＥＣＵ等の制御回路（図示せず）やモータドライバによって可動体５に内蔵されるモータ（図示せず）を回転駆動してギヤ８を回転させると、弾性膜６の張架位置としての先端開口１２からの可動体５の離間距離が変化する。本実施形態では、可動体５を上流側（図２において右側）に移動させると、可動体５は先端開口１２から離間し、弾性膜６は径方向に引っ張られて張力が大きくなる。逆に、可動体５を下流側（同左側）に移動させると、可動体５は先端開口１２に接近し、弾性膜６の張力が小さくなる。すなわち、可動体５を移動させることで、弾性膜６の張力を変化させることができる。
【００１５】
この種の弾性膜６の共振周波数ｆは、張力Ｔの平方根に比例することがわかっている。今仮に、Ｖ型８気筒エンジンの場合で考えると、３０００〜６０００［ｒｐｍ］の４次成分（エンジン基調音）を強調したい場合、当該次数成分の周波数は、２００〜４００［Ｈｚ］であるから、弾性膜６の共振周波数ｆをこの周波数に設定すればよい。ここで、例えば、弾性膜６の共振周波数ｆを２倍にするには、張力Ｔを４倍にすればよく、また、張力Ｔと膜の伸び量とは比例するから、張力Ｔを４倍にするには、弾性膜６の伸び量を４倍にすればよい。本実施形態の構成では、弾性膜６は全周に亘って可動体５に径方向外側に引っ張られており、その伸び量は可動体５の変位量（引張量）の２倍になるから、可動体５の変位量は、必要な伸び量の半分とすれば良い。すなわち、本実施形態によれば、可動体５の位置を適宜に可変設定することで、弾性膜６に、所望の共振周波数ｆとなる張力Ｔを与えることができ、したがって、弾性膜６をエンジン回転数に応じた周波数で共振させ、当該周波数の音圧を増大させることができる。
【００１６】
以上の本実施形態によれば、エンジン吸気音導入構造において、振動部材の共振周波数を変化させる周波数可変機構としての可動体５を設けたため、音圧が増大する周波数を適宜に可変設定することができる。
【００１７】
また、本実施形態によれば、振動部材を、吸気管側と車室内側とを隔絶する弾性膜６としたため、当該振動部材ならびに周波数可変機構を比較的容易に具現化することができる。また、弾性膜６によってシールすることで、吸気音導入管４から主流管３（吸気管１）に空気が吸い込まれるのを抑制することができる。
【００１８】
また、本実施形態によれば、周波数可変機構を、弾性膜６の張力を変化させるものとしたため、弾性膜６の共振周波数を、比較的容易に可変設定することができる。
【００１９】
また、本実施形態によれば、周波数可変機構として、第一の管４ａの先端開口１２に張架された弾性膜６（の周縁）を引っ張りながら所定の経路に沿って移動可能な可動体５を設け、当該可動体５による膜の引張量を変化させることにより弾性膜６の張力が変化するようにしたため、振動体の共振周波数を可変設定する構成を、比較的容易に具現化することができる。
【００２０】
また、本実施形態によれば、第一の管４ａの外壁に、当該管４ａの軸方向に沿って延設されて可動体５を案内するガイドとしてのラック９を設けたため、上記可動体５によって振動体としての弾性膜６の共振周波数を可変設定する構成を、比較的容易に具現化することができる。また、可動体５の位置決めをより確実に行うことができ、周波数の設定精度を向上することができる。
【００２１】
また、本実施形態によれば、ＥＣＵ等の制御回路により、エンジン回転数に基づいてモータを制御して可動体の位置を変え、当該エンジン回転数に適合した周波数成分の音圧を増大するようにしたため、車室内で、迫力がありかつ違和感の少ないエンジン音を聞くことができるようになる。
【００２２】
（第２実施形態）図３は、本実施形態にかかるエンジン吸気音導入構造の断面図（吸気音導入管の軸に沿う断面の図）、図４は、エンジン吸気音導入構造の断面図（図３のＡ−Ａ断面図）である。なお、本実施形態にかかるエンジン吸気音導入構造は、上記第１実施形態と同様の構成要素を有している。よって、それら同様の構成要素については同じ符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００２３】
本実施形態では、上記第１実施形態におけるギヤ８とラック９の組み合わせに替えて、可動体５Ａの本体部７Ａに軸１０を介して回動自在に支持されるローラ（例えばゴムローラ）１１と、管４ａの外壁上に設けられ当該ローラ１１のガイドとして機能するレール９Ａとを用いたものである。
【００２４】
本実施形態では、ローラ１１を回転させるモータ（図示せず）を制御することで、上記第１実施形態と同様に可動体５Ａを第一の管４ａの軸方向に沿って動かして弾性膜６の引張量を変化させ、これにより張力を変化させて、弾性膜６の共振周波数を可変設定することができる。かかる実施形態によっても、音圧が増大する周波数を可変設定する構成を、比較的容易に具現化することができる。
【００２５】
（第３実施形態）図５は、本実施形態にかかるエンジン吸気音導入構造の断面図（吸気音導入管の軸に沿う断面の図）である。なお、本実施形態にかかるエンジン吸気音導入構造も、上記第１実施形態と同様の構成要素を有している。よって、それら同様の構成要素については同じ符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００２６】
本実施形態では、吸気音導入管として、上流側に設けられて弾性膜６が張架される第一の管１４ａと、その下流側で当該第一の管１４ａ内に挿入可能に設けられる第二の管１４ｂとを備えている。
【００２７】
第一の管１４ａは、その軸方向に分割された二つの分割体１５，１６を嵌合して繋げたものであり、それらが嵌合される部分で分割体１５，１６によって弾性膜６を狭持している。
【００２８】
そして、第二の管１４ｂの外径を第一の管１４ａの内径より僅かに小さくし、第一の管１４ａ内で軸方向に摺動可能としてある。そして、第二の管１４ｂの外壁上に、軸方向に沿って伸びるラック１９を設け、モータ（図示せず）によってギヤ１８をラック１９に噛み合わせて回転させることで、第二の管１４ｂを動かすようにしてある。
【００２９】
ここで、本実施形態では、この第二の管１４ｂの先端部２２によって弾性膜６を上流側（図５では右側）に押圧し、その押圧量を変化させることで、当該弾性膜６の張力を変化させるようにしている。すなわち、第二の管１４ｂを上流側に移動させるほど弾性膜６の押圧量が増大して張力が大きくなり、逆に、第二の管１４ｂを下流側に移動させるほど弾性膜６の押圧量が減少して張力が小さくなる。なお、先端部２２を面取りしたり、曲折部２３を設けたりすることで、押圧や当接によって弾性膜６が損傷しないようにしてある。
【００３０】
すなわち、本実施形態によれば、第一の管１４ａ内に張架された弾性膜を押圧する押圧体として第二の管１４ｂを設け、当該第二の管１４ｂによる弾性膜６の押圧量を変化させることにより当該弾性膜６の張力を変化させるようにしたため、振動体としての弾性膜６の共振周波数を可変設定する構成を、比較的容易に具現化することができる。
【００３１】
なお、本実施形態の場合も、押圧量と共振周波数の変化量との関係は、上記第一の実施形態の場合と同様のものとなり、押圧量を弾性膜の必要な伸び量の半分とすればよい。
【００３２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、振動体としての弾性膜の取り付け位置や取り付け構造は上記実施形態には限定されないし、上記実施形態のように可動体によって弾性膜の全周を一様に引っ張るのではなく、弾性膜の周縁の一部を固定し、当該固定した部分の反対側を可動体によって引っ張るようにしてもよい。また、ギヤとラックのペア若しくはローラとレールのペアを、周方向の複数の角度位置に設けてもよい。また、膜を押圧する押圧体を第二の管とは別に設けてもよいし、下流側に向けて押圧するようにしてもよいし、ラック−ピニオン機構以外の機構によって動かすようにしてもよい。また、振動体として弾性膜以外のものを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態にかかるエンジン吸気音導入構造の斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるエンジン吸気音導入構造の断面図（吸気音導入管の軸に沿う断面の図）。
【図３】本発明の第２実施形態にかかるエンジン吸気音導入構造の断面図（吸気音導入管の軸に沿う断面の図）。
【図４】本発明の第２実施形態にかかるエンジン吸気音導入構造の断面図（図３のＡ−Ａ断面図）。
【図５】本発明の第３実施形態にかかるエンジン吸気音導入構造の断面図（吸気音導入管の軸に沿う断面の図）。
【符号の説明】
【００３４】
１  吸気管
４  吸気音導入管
５，５Ａ  可動体
６  弾性膜（振動部材）
９  ラック（ガイド）
９Ａ  レール（ガイド）
１４ａ  第一の管
１４ｂ  第二の管（押圧体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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