(57)【要約】【課題】レゾネータにおいて、所望の共鳴周波数を容易に得ることのできる技術を提供する。【解決手段】共鳴室２２の容積Ｖと、連通路３の長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３と、連通３路の流路断面積と、を同時に変更する共鳴周波数調節装置４を備え、共鳴周波数調節装置４は、共鳴周波数を低くする場合には、共鳴室２２の容積Ｖを大きくすることと、連通路３の長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３を長くすることと、連通路３の流路断面積を小さくすることと、を同時に行ない、共鳴周波数を高くする場合には、共鳴室２２の容積Ｖを小さくすることと、連通路３の長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３を短くすることと、連通路３の流路断面積を大きくすることと、を同時に行なう。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共鳴室と、該共鳴室と気体が流れる通路とを接続する連通路と、を備えたレゾネータにおいて、
前記共鳴室の容積と、前記連通路の長さと、前記連通路の流路断面積と、を同時に変更する共鳴周波数調節装置をさらに備え、
前記共鳴周波数調節装置は、共鳴周波数を低くする場合には、前記共鳴室の容積を大きくすることと、前記連通路の長さを長くすることと、前記連通路の流路断面積を小さくすることと、を同時に行ない、
共鳴周波数を高くする場合には、前記共鳴室の容積を小さくすることと、前記連通路の長さを短くすることと、前記連通路の流路断面積を大きくすることと、を同時に行なうことを特徴とするレゾネータ。
【請求項２】
前記連通路は、長さが異なる複数の通路からなることを特徴とする請求項１に記載のレゾネータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レゾネータに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸気管または排気管の内部を流れる気体の振動による音を低減するために、内燃機関の吸気管または排気管にレゾネータが取り付けられる。このレゾネータの一つに、共鳴室をそれより小さい断面積をもつ連通路で吸気管または排気管に連通させたヘルムホルツ型レゾネータがある。
【０００３】
そしてヘルムホルツ型レゾネータの共鳴周波数は、次式で表されることが知られている。
Ｆ＝（Ｃ／２π）｛Ｓ／Ｖ（Ｌ＋１．６ｒ）｝1/2・・・（１）
ここで、Ｃ：音速 Ｃ＝（３３１．５＋０．６１Ｔ）、Ｔ：雰囲気温度、Ｓ：連通路の
流路断面積、Ｖ：共鳴室の容積、Ｌ：連通路の長さ、ｒ：連通路の半径
【０００４】
そして、レゾネータの連通路の長さＬ、または連通路の直径（若しくは連通路流路断面積Ｓ）、さらには共鳴室の容積Ｖを可変構造にする技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この３つのパラメータを可変とすることにより、レゾネータの共鳴周波数を変更することができる。
【特許文献１】特開平６−３０７２４８号公報
【特許文献２】特開平６−２４９０９２号公報
【特許文献３】特開平５−２５７４８２号公報
【特許文献４】特開平７−３１０６１３号公報
【特許文献５】実開平７−１０４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記３つのパラメータをどのように設定するのかにより共鳴周波数が変わるため、該３つのパラメータの設定によっては所望の共鳴周波数を得られない虞がある。
【０００６】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、レゾネータにおいて、所望の共鳴周波数を容易に得ることのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために本発明によるレゾネータは、以下の手段を採用した。すなわち、本発明によるレゾネータは、
共鳴室と、該共鳴室と気体が流れる通路とを接続する連通路と、を備えたレゾネータにおいて、
前記共鳴室の容積と、前記連通路の長さと、前記連通路の流路断面積と、を同時に変更する共鳴周波数調節装置をさらに備え、
前記共鳴周波数調節装置は、共鳴周波数を低くする場合には、前記共鳴室の容積を大きくすることと、前記連通路の長さを長くすることと、前記連通路の流路断面積を小さくすることと、を同時に行ない、
共鳴周波数を高くする場合には、前記共鳴室の容積を小さくすることと、前記連通路の長さを短くすることと、前記連通路の流路断面積を大きくすることと、を同時に行なうことを特徴とする。
【０００８】
前記式（１）によれば、前記共鳴室の容積を大きくすること、または前記連通路の長さを長くすること、さらには前記連通路の流路断面積を小さくすること、の何れか１つを行なうことにより、共鳴周波数を低くすることができる。また、前記共鳴室の容積を小さくすること、または前記連通路の長さを短くすること、さらには前記連通路の流路断面積を大きくすること、の何れか１つを行なうことにより共鳴周波数を高くすることができる。
【０００９】
そして、３つのパラメータを同時に変更することにより、共鳴周波数を速やかに且つ容易に変更することが可能となる。
【００１０】
また本発明においては、前記連通路は、長さが異なる複数の通路からなることができる。
【００１１】
これにより、長さが異なる複数の連通路を有していることになる。そして、通路の数だけ共鳴周波数を得ることができる。つまり、複数のレゾネータの機能を１つのレゾネータに備えることができる。そして、たとえば内燃機関の吸気通路にレゾネータを取り付けた場合には、機関回転数に相応の吸気音を得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、所望の共鳴周波数を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るレゾネータの具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本実施例に係るレゾネータ１の概略構成を示す図である。本実施例に係るレゾネータ１は、ヘルムホルツ型レゾネータであり、内燃機関の吸気通路１０に取り付けられている。
【００１５】
レゾネータ１は、容積部２と、連通路３と、を備えて構成されている。連通路３は、容積部２と吸気通路１０とを連通している。
【００１６】
容積部２は例えば直方体で、連通路３との接続部分以外では気体の流入及び流出がない。容積部２の内部には、該容積部２の内部を２つに仕切る仕切板２１が備えられている。この仕切板２１で仕切られた一方の空間に連通路３が接続されている。この一方の空間よりレゾネータ１の共鳴室２２が構成されている。共鳴室２２の容積Ｖは仕切板２１の移動により変更可能である。
【００１７】
一方、連通路３は、容積部２の内部に突出しつつ接続されている。連通路３は、３つの通路を備えており、夫々の通路の長さが異なる（図では、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で長さを表している。これらをまとめて以下、「長さＬ」という。）。さらに、容積部２側の連通路３の端部には、長さ調節部３１が取り付けられている。この長さ調節部３１は、連通路３の夫々の通路の内側に摺動可能に取り付けられる。この長さ調節部３１の移動により、連通路３の全長が変更可能である。また、夫々の通路に取り付けられた長さ調節部３１は、全て連結されており、同じ方向に同じだけ移動する。
【００１８】
そして、レゾネータ１には、仕切板２１および長さ調節部３１を移動させるための駆動装置４が備えられている。この駆動装置４には連接棒４１が接続されている。駆動装置４は、連接棒４１を連通路３の中心軸方向と平行の同一軸線上を進退移動させる。連接棒４１は２つに分かれて、仕切板２１および長さ調節部３１に接続されている。駆動装置４から真っ直ぐ延びる連接棒４１が、仕切板２１に垂直に接続される。また、駆動装置４から
延びて直角に曲がる連接棒４１が、長さ調節部３１の側面に垂直に接続される。
【００１９】
ここで、連接棒４１が進退する方向と、仕切板２１が移動する方向と、長さ調節部３１が移動する方向と、が全て同じになるように各部材の形状および配置を決定する。さらに、共鳴室２２の容積Ｖが大きくなるときには連通路３の長さＬが長くなるように、または共鳴室２２の容積Ｖが小さくなるときには連通路３の長さＬが短くなるように、各部材の形状および配置が決定される。
【００２０】
つまり駆動装置４が作動することにより連接棒４１が連通路３の中心軸方向と平行に進退し、これに連動して仕切板２１および長さ調節部３１が移動する。
【００２１】
ここで、図１は、共鳴室２２の容積Ｖが最も小さく且つ連通路３の長さＬが最も短い状態を示しており、図２は、容積Ｖが最も大きく且つ長さＬが最も長い状態を示している。
【００２２】
次に、図３は、連通路３の流路断面積を変更する面積調節部６の概略構成を示した図である。図３（Ａ）は縦断面図、図３（Ｂ）は横断面図を示している。なお、面積調節部６は連通路３を構成する３つの通路に夫々備えられており、図３は、その中の１つの通路のみを示している。
【００２３】
面積調節部６は、中板５１、上板５２、下板５３を有している。上板５２および下板５３は、その面が連通路３の中心軸と角度を持って設置されている。また、中板５１は、連通路３の中心軸方向と平行に設置されている。そして、上板５２と下板５３とが平行になるように取り付けられる。上板５２は軸６１を介して連通路３の内面に取り付けられている。この軸６１を中心に上板５２は回転する。同様に、下板５３は軸６２を介して連通路３の内面に取り付けられている。この軸６２を中心に下板５３は回転する。そして、中板５１と上板５２とは軸６３で接続されている。この軸６３を中心に中板５１と上板５２とは相対的に回転する。同様に、中板５１と下板５３とは軸６４で接続されている。この軸６４を中心に中板５１と下板５３とは相対的に回転する。これらの軸６１、６２、６３、６４は、軸方向が全て平行の関係にあり、これらは連通路３の中心軸に平行な軸と直交する。
【００２４】
つまり、上板５２および下板５３は、中板５１を介して接続されており、互いに同じ動作をする。そして、下板５３には面積調節棒５４が取り付けられている。この面積調節棒５４は連接棒４１に接続されている。また面積調節棒５４には例えばリンク構造５５が備わる。
【００２５】
そして、連接棒４１が進退することにより、面積調節棒５４が下板５３に対し連接棒４１の進退方向と平行な向きに力を加える。これにより、下板５３は軸６２を中心に回転する。これに連動して中板５１も同じ動きをする。そして、下板５３の回転により中板５１が連通路３の中心軸と平行な関係を保ったまま、該連通路３の内壁面に近づいたり遠ざかったりする。
【００２６】
このように、上板５２および下板５３が回転すると、図３（Ｂ）に示した連通路３の横断面に投影される上板５２および下板５３の面積が変わるため、連通路３の流路断面積Ｓが変わる。ここで、図３は流路断面積Ｓが最も小さい場合を示し、図４は流路面積Ｓが最も大きな場合を示している。
【００２７】
そして、共鳴室２２の容積Ｖが最も小さく且つ連通路３の長さＬが最も短いときに、流路断面積Ｓが最も大きくなるように面積調節棒５４を設置する。また、容積Ｖが最も大きく且つ長さＬが最も長いときに、流路断面積Ｓが最も小さくなるように面積調節棒５４を
設置する。なお、このような関係を得ることができれば、連接棒４１および面積調節棒５４は他の形状であってもよい。
【００２８】
以上述べたように構成されたレゾネータ１には、駆動装置４を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１１が併設されている。このＥＣＵ１１には、内燃機関の回転数が入力される。そして、ＥＣＵ１１は内燃機関の回転数に応じて駆動装置４を操作する。
【００２９】
図５は、共鳴周波数と、共鳴室２２の容積Ｖ、連通路３の長さＬ、および流路断面積Ｓとの関係を示した図である。
【００３０】
共鳴周波数を高くしたい場合には、共鳴室２２の容積Ｖを小さくし、連通路３の長さＬを短くし、且つ流路断面積Ｓを大きくする。一方、共鳴周波数を低くしたい場合には、共鳴室２２の容積Ｖを大きくし、連通路３の長さＬを長くし、且つ流路断面積Ｓを小さくする。このような関係となるように、連接棒４１および面積調節棒５４の形状および配置を決定する。なお、本実施例では駆動装置４および連接棒４１、さらには連接棒４１に接続される各部材が、本発明における共鳴周波数調節装置に相当する。
【００３１】
次に図６は、機関回転数と吸気音の大きさとの関係を示した図である。実線は、連通路３が１つの通路により構成されている場合を示している。破線は、連通路３が２つの通路により構成されている場合を示している。一点鎖線は、連通路３が３つの通路により構成されている場合を示している。
【００３２】
このように、連通路３を構成する通路が多くなるほど、機関回転数の上昇に対する吸気音の大きさの上昇割合がより一定に近づく。
【００３３】
以上説明したように本実施例によれば、共鳴室２２の容積Ｖ、連通路３の長さＬ、および流路断面積Ｓを同時に変えることができるため、所望の共鳴周波数を容易に得ることができる。また、連通路３が複数の通路で構成されているため、一度に複数の共鳴周波数を得ることができる。そして、機関回転数に相応する吸気音を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例に係るレゾネータの概略構成を示す図である。
【図２】実施例に係るレゾネータの概略構成を示す図である。
【図３】連通路の流路断面積を変更する面積調節部の概略構成を示した図である。図３（Ａ）は縦断面図、図３（Ｂ）は横断面図を示している。
【図４】連通路の流路断面積を変更する面積調節部の概略構成を示した図である。図４（Ａ）は縦断面図、図４（Ｂ）は横断面図を示している。
【図５】共鳴周波数と、共鳴室の容積Ｖ、連通路の長さＬ、および流路断面積Ｓとの関係を示した図である。
【図６】機関回転数と吸気音の大きさとの関係を示した図である。
【符号の説明】
【００３５】
１     レゾネータ
２     容積部
３     連通路
４     駆動装置
６     面積調節部
１０   吸気通路
１１   ＥＣＵ
２１   仕切板
２２   共鳴室
３１   長さ調節部
４１   連接棒
５１   中板
５２   上板
５３   下板
５４   面積調節棒
５５   リンク構造
６１   軸
６２   軸
６３   軸
６４   軸
【図１】
2008280852.tif 000003
【図２】
2008280852.tif 000004
【図３】
2008280852.tif 000005
【図４】
2008280852.tif 000006
【図５】
2008280852.tif 000007
【図６】
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