(57)【要約】【課題】吸気音や排気音を簡単に車室空間に伝播する。【解決手段】吸気ダクト１に、開口部７を穿設し、且つ吸気圧に応じて吸気ダクト１とコアサポート２とを非接続状態から接続状態にできる伝播部材８を設ける。伝播部材８は、吸気圧に応じて開口部７に吸引されたときに、この開口部７を閉塞すると共に吸気ダクト１の外面と接触するダクト側接触板９と、ダクト側接触板９に連結され、このダクト側接触板９が吸気ダクト１の外面と接触するときに、コアサポート２と面接触するコアサポート側接触板１０とで構成する。また、ダクト側接触板９には、吸気ダクト１の外面と接触したときに、開口部７に嵌まり吸気ダクト１の内面と面一になる凸部１１を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気又は排気を行う吸排気筒と、車室空間に振動エネルギを伝播可能な車体部材と、吸気圧又は排気圧に応じて前記吸排気筒及び前記車体部材を非接続状態から接続状態にして当該吸排気筒の振動エネルギを前記車室空間へ伝播する伝播部材と、を備えることを特徴とする吸排気音伝播構造。
【請求項２】
前記伝播部材は、前記吸排気筒の筒壁に穿設された開口部へ吸気圧に応じて吸引され前記吸排気筒の外面に接触する吸排気筒側接触部材と、該吸排気筒側接触部材に連結され当該吸排気筒側接触部材が前記吸排気筒の外面に接触するときに前記車体部材に接触する車体側接触部材と、で構成されることを特徴とする請求項１に記載の吸排気音伝播構造。
【請求項３】
前記吸排気筒側接触部材は、前記吸排気筒の外面と接触したときに前記開口部に嵌まり当該吸排気筒の内面と面一になる凸部を備えることを特徴とする請求項２に記載の吸排気音伝播構造。
【請求項４】
前記伝播部材は、前記吸排気筒の筒壁に穿設された開口部からの排気圧に応じて前記車体部材に接触する車体側接触部材と、該車体側接触部材に連結され当該車体側接触部材が前記車体部材に接触するときに前記吸排気筒に接触する吸排気筒側接触部材と、で構成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の吸排気音伝播構造。
【請求項５】
前記伝播部材を、前記吸排気筒及び前記車体部材の非接続方向に付勢する第１の弾性部材を備えることを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の吸排気音伝播構造。
【請求項６】
前記吸排気筒側接触部材と前記車体側接触部材とは、各々の接触対象物へ個別に接近できるように連結され、
前記吸排気筒側接触部材を前記吸排気筒との非接触方向に付勢し、且つ前記車体側接触部材を前記車体部材との接触方向に付勢する第２の弾性部材を備えることを特徴とする請求項２〜５の何れか一項に記載の吸排気音伝播構造。
【請求項７】
前記第１の弾性部材よりも前記第２の弾性部材の弾性係数を大きくすることを特徴とする請求項６に記載の吸排気音伝播構造。
【請求項８】
前記車体部材と前記車体側接触部材とは、夫々、接触方向に対して傾斜した接触面を有することを特徴とする請求項２〜７の何れか一項に記載の吸排気音伝播構造。
【請求項９】
エンジンの吸気又は排気を行う吸排気筒と、該吸排気筒の振動エネルギを電気エネルギに変換する入力側変換手段と、該入力側変換手段で変換された電気エネルギを振動エネルギに変換して車室空間又は車室空間に振動エネルギを伝播可能な車体部材へ伝播する出力側変換手段と、を備えることを特徴とする吸排気音伝播装置。
【請求項１０】
車両の加速時に、前記入力側変換手段で変換された電気エネルギを前記出力側変換手段に伝達する制御手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の吸排気音伝播装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸排気音伝播構造、及び吸排気音伝播装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遮音性に優れた車両では、エンジンの吸気音や排気音が車室空間に侵入しにくい分、乗員は加速感を体感しづらくなる。そこで、スポーティな加速感を好むユーザのために、例えば吸気ダクトと車室空間とを、ダイヤフラムが内蔵された配管によって連通し、吸気音をダイヤフラムの振動によって車室空間に伝播することが考案されていた（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３６４４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来例のように、吸気ダクトと車室空間とを連通するには、狭いエンジンルーム内に新たな配管スペースを確保しなければならず、レイアウト上の制約が多いという問題がある。
そこで、本発明は上記の点に着目してなされたものであり、吸気音や排気音をより簡単に車室空間に伝播することができる吸排気音伝播構造、及び吸排気音伝播装置の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明に係る吸排気音伝播構造は、エンジンの吸気又は排気を行う吸排気筒と、車室空間に振動エネルギを伝播可能な車体部材と、吸気圧又は排気圧に応じて吸排気筒及び車体部材を非接続状態から接続状態にして吸排気筒の振動エネルギを車室空間へ伝播する伝播部材と、を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る吸排気音伝播装置は、エンジンの吸排気筒の振動エネルギを電気エネルギに変換し、変換された電気エネルギを振動エネルギに変換して車室空間又は車室空間に振動エネルギを伝播可能な車体部材へ伝播することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係る吸排気音伝播構造によれば、吸気圧又は排気圧に応じて吸排気筒と固体とを非接続状態から接続状態にできる伝播部材を設けるだけの構造なので、狭いエンジンルーム内に新たな配管スペースを確保するよりもレイアウトの自由度は高く、吸排気筒の振動エネルギつまり吸気音や排気音を簡単に車室空間へ伝播することができる。
また、本発明に係る吸排気音伝播装置によれば、エンジンの吸排気筒の振動エネルギを電気エネルギに変換し、変換した電気エネルギを振動エネルギに変換して車室空間又は車室空間に振動エネルギを伝播可能な車体部材へ伝播する所謂バイワイヤ・システムを利用することによって、更にレイアウトの自由度が増し、簡単に吸気音や排気音を車室空間に伝播することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明における第１実施形態の概略構成図である。エンジン（図示省略）の吸気ダクト１は、ラジエータコアサポート（以下、単にコアサポートと称す）２の上方を車体前後方向に通過するように配置されている。なお、コアサポート２は、図２に示すように、フロントクロスメンバ３やフロントサイドメンバ４と一体化されたフロントボディ５に連結されており、車室空間６へ振動エネルギを伝播できるように構成されている。
【０００７】
吸気ダクト１の下面には、略矩形状の開口部７が穿設されると共に、車両横方向から見て略Ｌ字形の伝播部材８が回動可能に軸支されている。この伝播部材８は、吸気圧に応じて吸気ダクト１とコアサポート２とを非接続状態から接続状態にできるように構成されている。すなわち、伝播部材８は、吸気圧に応じて開口部７に吸引されて、この開口部７を閉塞すると共に吸気ダクト１の外面と接触するダクト側接触板９と、ダクト側接触板９に連結され、このダクト側接触板９が吸気ダクト１の外面と接触するときに、コアサポート２と面接触するコアサポート側接触板１０とで構成され、ダクト側接触板９とコアサポート側接触板１０との連結位置で吸気ダクト１の下面に軸支されている。
【０００８】
ダクト側接触板９は、吸気ダクト１の外面と接触したときに、開口部７に嵌まり吸気ダクト１の内面と面一になる凸部１１が形成されている。
また、伝播部材８を吸気ダクト１及びコアサポート２の非接続方向に付勢するために、吸気ダクト１の外面とコアサポート側接触板１０との間には、引張コイルばね１２が介装されている。
【０００９】
また、コアサポート側接触板１０は、コアサポート２との接触部分にねじり加工が施され、上方から見た断面を図３に示すように、接触面が接触方向に対して傾斜するように形成されており、一方のコアサポート２は、コアサポート側接触板１０と平行な接触面を有するように形成されている。
以上より、吸気ダクト１が「吸排気筒」に対応し、コアサポート２が「車体部材」に対応し、ダクト側接触板９が「吸排気筒側接触部材」に対応し、コアサポート側接触板１０が「車体側接触部材」に対応し、引張コイルばね１２が「第１の弾性部材」に対応している。
【００１０】
次に、本発明の作用効果について説明する。
車両が加速状態にないときには吸気速度（吸気流量）が低く吸気圧も小さいので、伝播部材８は引張コイルばね１２の弾性力によって、吸気ダクト１とコアサポート２とを非接続状態にする初期位置に保持されている。この状態から車両が加速状態に移行すると、吸気速度が上昇し吸気圧が大きくなるのでダクト側接触板９が吸気ダクト１の開口部７に吸引され、伝播部材８が引張コイルばね１２の弾性力に抗して回動する。そして、図１の二点鎖線で示すように、ダクト側接触板９が吸気ダクト１に接触すると、コアサポート側接触板１０もコアサポート２に接触するので、吸気ダクト１とコアサポート２とが接続状態となり、吸気ダクト１の振動エネルギつまり吸気音が、伝播部材８、コアサポート２、フロントボディ５、を順に経て車室空間６へと固体伝播される。
【００１１】
このように、本発明の吸気音伝播構造によれば、吸気圧に応じて吸気ダクト１とコアサポート２とを非接続状態から接続状態にする伝播部材８を設けるだけの構造なので、従来技術のように、狭いエンジンルーム内に新たな配管スペースを確保するよりもレイアウトの自由度は高く、吸気ダクト１の振動エネルギつまり吸気音を簡単に車室空間６へと伝播することができる。
【００１２】
しかも、伝播部材８は、吸気圧に応じて開口部７に吸引されたときに吸気ダクト１の外面に接触するダクト側接触板９と、このダクト側接触板９に連結されダクト側接触板９が吸気ダクト１の外面に接触するときにコアサポート２に接触するコアサポート側接触板１０とで構成されており、このようなシンプルな構造で上記の効果を得ることができる。
【００１３】
また、車両が加速状態になく吸気圧が小さいときには、引張コイルばね１２の弾性力によって吸気ダクト１とコアサポート２とを非接続状態に保持できるので、無用な吸気音を車室空間６に伝播することがない。また、吸気音を、それ自体を大きくすることなく車室空間６へ伝播することができるので、騒音対策と齟齬することもない。また、伝播部材８の形状・材質・サイズ等を適宜選択することで、車室空間６に伝播する吸気音の音圧レベルや周波数を車のコンセプトに合わせて設定することができる。また、一般に吸気ダクト１の近傍に配置されるコアサポート２を介して吸気音を車室空間６に伝播するように構成されているので、伝播部材８の大型化を防止することができる。
【００１４】
また、ダクト側接触板９には、吸気ダクト１の外面と接触したときに開口部７に嵌まり吸気ダクト１の内面と面一になる凸部１１が形成されており、ダクト側接触板９と吸気ダクト１との接触時に、吸気ダクト１の内面を略フラットにすることができるので、車両が加速状態に移行し吸気速度が上がった場合に、吸気乱流の発生を抑制して吸気効率の低下を防止すると共に、笛吹き音の発生を防止することができる。
【００１５】
また、伝播部材８を吸気ダクト１及びコアサポート２の非接続方向に付勢する引張コイルばね１２を備えているので、コアサポート側接触板１０が走行時の風圧を受けて吸気ダクト１とコアサポート２とが接続状態になることや、走行時の振動によって伝播部材８が遊動することを抑制できる。
また、コアサポート２とコアサポート側接触板１０とは、夫々、接触方向に対して傾斜した接触面で接触するように構成されているので、狭いエンジンルームのように限られたスペースで、接触方向の投影面積を増やすことなく接触面積を稼ぐことができ、吸気音の伝播効率を向上させることができる。特に、ラジエータや空調コンデンサ等が配設されるフロント部では、冷却用送風経路の障害とならないように、車体前後方向の投影面積を可及的に小さくする必要があるので、上記の効果が有効となる。
【００１６】
なお、上記の第１実施形態では、伝播部材８を吸気ダクト１に軸支しているが、これに限定されるものではなく、コアサポート２やその他の部材に軸支してもよい。
また、上記の第１実施形態では、開口部７と伝播部材８とを吸気ダクト１の下面に配設したが、これに限定されるものではなく、吸気ダクト１の側面や上面に配設してもよい。
【００１７】
また、上記の第１実施形態では、伝播部材８を吸気ダクト１及びコアサポート２の非接続方向に付勢するために、コアサポート側接触板１０と吸気ダクト１との間に、引張コイルばね１２を介装したが、これに限定されるものではなく、ねじりコイルばね、竹の子ばね、ゴム等の弾性部材を介装してもよい。また、コアサポート側接触板１０と吸気ダクト１との間でなくとも、ダクト側接触板９と吸気ダクト１との間に、圧縮コイルばね等を介装してもよく、要は、所定の吸気圧が発生するまで、吸気ダクト１とコアサポート２とが非接続状態となるように伝播部材８を保持することができれば、任意の弾性部材を任意の箇所に設けることができる。
【００１８】
また、上記の第１実施形態では、吸気音を車室空間６に伝播する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図４に示すように、排気ダクト１３と、車室空間６に振動エネルギを伝播可能な車体フレーム１４とを排気圧に応じて非接続状態から接続状態にして排気ダクト１３の振動エネルギつまり排気音を車室空間に伝播するようにしてもよい。
【００１９】
この場合、排気ダクト１３の振動エネルギを伝播する伝播部材１５は、排気ダクト１３の開口部７からの排気圧に応じて車体フレーム１４と接触するフレーム側接触板１６と、このフレーム側接触板１６に連結されフレーム側接触板１６が車体フレーム１４と接触するときに、排気ダクト１３の外面と接触するダクト側接触板１７と、フレーム側接触板１６を回動可能に包囲して排気圧（排気ガス）の流出を防ぐフード１８と、で構成されている。
【００２０】
したがって、車両が加速状態に移行すると、排気速度（排気流量）が上昇し排気圧が大きくなるので、フレーム側接触板１６が車体フレーム１４との接触方向に押し動かされる。そして、二点鎖線で示すように、フレーム側接触板１６が車体フレーム１４に接触すると、ダクト側接触板１７も排気ダクト１３に接触するので、排気ダクト１３と車体フレーム１４とが接続状態となり、排気ダクト１３の振動エネルギつまり排気音が、伝播部材１５と車体フレーム１４とを経て車室空間６へと固体伝播され、前述した吸気音の場合と同様の効果を得ることができる。
ここでは、排気ダクト１３が「吸排気筒」に対応し、車体フレーム１４が「車体部材」に対応し、フレーム側接触板１６が「車体側接触部材」に対応し、ダクト側接触板１７が「吸排気筒側接触部材」に対応している。
【００２１】
次に、本発明の第２実施形態を図５〜図８に基づいて説明する。
この第２実施形態は、伝播部材８の製造誤差や組付け誤差を許容するものである。
前述した第１実施形態のように、伝播部材８を一体形成した場合、伝播部材８の製造過程や組付け過程で若干の誤差が生じると、図５（ａ）に示すように、ダクト側接触板９が吸気ダクト１に接触しているのにコアサポート側接触板１０がコアサポート２に接触しない、或いは図５（ｂ）に示すように、コアサポート側接触板１０がコアサポート２に接触しているのにダクト側接触板９が吸気ダクト１に接触しないという事態が発生する。
【００２２】
このような場合、吸気ダクト１とコアサポート２との接触が不十分となり、振動エネルギの固体伝播の効率が低下し、好ましくない。そこで、第２実施形態では、図６に示すように、ダクト側接触板９とコアサポート側接触板１０とを、各々の接触対象物へ個別に接近できるようにヒンジ２０で連結している。また、ダクト側接触板９を吸気ダクト１との非接触方向に付勢し、且つコアサポート側接触板１０をコアサポート２との接触方向に付勢するために、ダクト側接触板９とコアサポート側接触板１０との間に引張コイルばね２１を介装している。なお、ヒンジ２０は、ダクト側接触板９とコアサポート側接触板１０との回動を所定位置で係止できるように構成されている。
【００２３】
ここでは、引張コイルばね２１が「第２の弾性部材」に対応している。
この第２実施形態によれば、吸気圧が大きくなりダクト側吸気板９が開口部７に吸引されるときに、コアサポート側接触板１０が引張コイルばね２１によってコアサポート２との接触方向に引っ張られる。そして、図７に示すように、ダクト側接触板９が吸気ダクト１に接触する前に、コアサポート側接触板１０がコアサポート２に接触しても、ダクト側接触板９はまだ吸気ダクト１との接触方向に回動することができ、ダクト側接触板９とコアサポート側接触板１０とが各々の接触対象物に接触することができる。
【００２４】
したがって、伝播部材８の製造過程や組付け過程に若干の誤差が生じているとしても、ダクト側接触板９とコアサポート側接触板１０とを各々の接触対象物に確実に接触させて、吸気ダクト１とコアサポート２とを接続状態にできるので、振動エネルギつまり吸気音の伝播を確実に行うことができる。
なお、図８に示すように、コアサポート側接触板１０と吸気ダクト１との間に、前述した引張コイルばね１２を介装した場合には、引張コイルばね２１が引張コイルばね１２の弾性力に抗してコアサポート側接触板１０を引っ張らなければ、コアサポート側接触板１０をコアサポート２に接触させることができないので、引張コイルばね１２よりも引張コイルばね２１の弾性係数を大きくする必要がある。
その他の作用効果については前述した第１実施形態と同様である。
【００２５】
次に、本発明の第３実施形態である吸排気音伝播装置について、図９に基づいて説明する。
この第３実施形態は、吸気ダクト１や排気ダクト１３で発生する吸気音や排気音をバイワイヤ・システムによって車室空間６に伝播するものである。
すなわち、図９（ａ）に示すように、吸気ダクト１の筒壁に入力側圧電素子３０を取付け、車室空間６の壁に出力側圧電素子３１を取付け、入力側と出力側の圧電素子３０、３１を電線３２で結線する。
【００２６】
これにより、吸気ダクト１の振動エネルギを入力側圧電素子３０によって電気エネルギに変換し、変換された電気エネルギを出力側圧電素子３１によって再び振動エネルギに変換して車室空間６に伝播することができ、前述した第１及び第２実施形態に比べて、更にレイアウトの自由度が増し、簡単に吸気音を車室空間に伝播することができる。
【００２７】
また、図９（ｂ）に示すように、入力側圧電素子３０と出力側圧電素子３１との間に、例えばマイクロコンピュータで構成されたコントローラ３３を介装し、このコントローラ３３で、アクセル開度、スロットル開度、車両加速度などの各種データに基づいて車両の加速状態を判別し、車両が加速状態にあるときだけ入力側圧電素子３０から出力側圧電素子３１への電気エネルギの伝達を行えば、無用な吸気音を車室空間６に伝播することを防止できる。
ここでは、入力側圧電素子３０が「入力側変換手段」に対応し、出力側圧電素子３１が「出力側変換手段」に対応し、コントローラ３３が「制御手段」に対応している。
【００２８】
なお、上記の第３実施形態では、入力側圧電素子３０を吸気ダクト１に取付けて、吸気音を車室空間６に伝播しているが、勿論、排気ダクト１３に取付けて排気音を車室空間６に伝播したり、吸気ダクト１及び排気ダクト１３の双方に取付けて吸気音と排気音とを車室空間６に伝播したりするようにしてもよい。
また、上記の第３実施形態では、振動エネルギと電気エネルギとの変換を圧電素子によって行っているが、これに限定されるものではなく、振動コイルによって行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態の概略構成図である。
【図２】ラジエータコアサポートと車室空間との連結状態を示す図である。
【図３】コアサポート側接続部とコアサポートとの接触部を示す図である。
【図４】排気圧を利用した場合の実施形態である。
【図５】製造誤差が生じる場合の説明図である。
【図６】第２実施形態の概略構成図である。
【図７】作用効果を説明する図である
【図８】２つの弾性部材を配設した場合の実施形態である。
【図９】第３実施形態の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  吸気ダクト（吸排気管）
２  ラジエータコアサポート（車体部材）
６  車室空間
７  開口部
８  伝播部材
９  ダクト側接触板（吸排気管側接触部材）
１０  コアサポート側接触板（車体側接触部材）
１１  凸部
１２  引張コイルばね（第１の弾性部材）
１３  排気ダクト（吸排気管）
１４  車体フレーム（車体部材）
１５  伝播部材
１６  フレーム側接触板（車体側接触部材）
１７  ダクト側接触板（吸排気管側接触部材）
１８  フード
２０  ヒンジ
２１  引張コイルばね（第２の弾性部材）
３０  入力側圧電素子（入力側変換手段）
３１  出力側圧電素子（出力側変換手段）
３３  コントローラ（制御手段）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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