(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関への吸気経路に連通する第１中空体と、その第１中空体に接続する第２中空体と、上記第１中空体と第２中空体とを接続する接続部に介挿されて当該接続部を閉塞すると共に面外方向に振動可能な振動板と、を備え、
上記第２中空体は、外気と連通する複数の開口部を有し、
その第２中空体は、上記第１中空体に上記振動板を介して接続する管体からなる連通部と、その連通部から分岐する複数の枝管とから構成され、各枝管の先端部が開放されてそれぞれ上記開口部を構成し、且つ、その複数の枝管の各延在方向が異なることを特徴とする増音装置。
【請求項２】
上記連通部は、第１中空体の断面積、若しくは上記分岐する各枝管の断面積の合計値よりも、大きな断面積を有する大容積の中空部であることを特徴とする請求項１に記載した増音装置。
【請求項３】
上記複数の開口部の１部は、枝管の軸方向途中位置に設けた開口であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した増音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気系から発する音の音質向上を図るための増音装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の吸気系から発する音の音質向上を図るための従来の増音装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。この増音装置は、吸気経路を形成する外気導入部の側壁に開口部を設け、この開口部とダッシュパネルとをフレキシブルチューブで連結することで、エンジン吸気音を効率よく居室に導入して、スポーティーなサウンドを演出するというものである。
【特許文献１】特開２００４-２１８４５８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、上記構成では、外気増入部が、フレキシブルチューブを通じて室内にも連通していることから、室内付近からも空気が吸い込まれてしまう。
また外気導入部とダッシュパネルとを接続するフレキシブルチューブが非常に長いため、吸気音の増音周波数(音色)の調整可能な範囲が狭くなってしまうという問題があった。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、増音装置によって外気を吸い込むことが無く、かつ増音周波数(音色)の調整可能な範囲を広く設定できる増音装置を提供することを課題としている。
【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、本発明は、内燃機関への吸気経路に連通する第１中空体と、その第１中空体に接続する第２中空体と、上記第１中空体と第２中空体とを接続する接続部に介挿されて当該接続部を閉塞すると共に面外方向に振動可能な振動板と、を備え、
上記第２中空体は、外気と連通する複数の開口部を有し、その第２中空体は、上記第１中空体に上記振動板を介して接続する管体からなる連通部と、その連通部から分岐する複数の枝管とから構成され、各枝管の先端部が開放されてそれぞれ上記開口部を構成し、且つ、その複数の枝管の各延在方向が異なることを特徴とする増音装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
ここで、増音装置を介した吸い込みを防止するために、図７に示すような構成の増音装置が考えられる。すなわち、吸気経路４の途中に第１中空管７（第１中空体に相当）を連通し、その第１中空管７の他方の開口端部に、振動板８（振動部材に相当）を介して第２中空管２１（第２中空体に相当）を接続する構成である。
この装置構成では、振動板を介挿することで、増音装置を介して外気を吸い込むこと防止されるため、吸気通路の任意の場所に増音装置を装着することができる。また、第１中空体及び第２中空体で構成される２つの共鳴周波数付近において吸気通路内の内圧力を増幅して発音することができる。ただし、この仮想した増音装置では、２つの共鳴周波数の間の領域において増音作用を得ることが困難なおそれがある、という問題点が考えられる。
これに対し、本願発明においては、増音装置位置からの吸い込みを防止できることに合わせ、第２中空体に複数の開口端を設ける、つまり互いに異なる位置に開口する複数の開口部を有する第２中空体を採用することで、広い周波数帯域に渡って音の調整が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
（第１実施形態）
次に、本発明に係る第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、第１実施形態における構成を示す図である。
まず構成について説明する。
図１に示すように、吸気経路を構成する吸気ダクト４の一端部が外気に開放され、他端部がサージタンク２及び各インテークマニホールド３を介して、エンジン１の各シリンダに連通している。上記吸気ダクト４の途中にはエアクリーナ６及びスロットルチャンバ５が介装されている。
【０００７】
ここで、上記スロットルチャンバ５は、アクセルペダルの踏み込み量に応じてサージタンク２への通気量を増減する。また、エンジン１は、吸気動作に伴い、吸気ダクト４内に存在する気体に吸気脈動を発生させる加振源となり、上記吸気脈動が吸気音の音源となる。この吸気脈動は、吸気ダクト４内に存在する気体に発生する圧力変動であり、複数の周波数の吸気脈動から構成される。
【０００８】
そして、本実施形態では、スロットルチャンバ５とエアクリーナ６との間に位置する吸気ダクト４の部分に対して、増音装置が接続されている。
本実施形態の増音装置は、一端開口部を吸気ダクト４内に接続する中空管７と、その中空管７の他端開口部を閉塞する振動板８と、その振動板８を介して当該中空管７に接続する第２中空体９とから構成される。ここで、上記中空管７が第１中空体を構成する。
【０００９】
上記振動板８は、振動部材を構成し、内気圧の変動によって面外方向に振動するものであり、例えば弾性膜などから構成される。
上記第２中空体９は、振動板８を介して当該中空管７に接続する管体からなる連通部２０と、その連通部２０の他端部で分岐する２本の枝管１０，１１とで構成させる。その２本の枝管１０，１１の先端部１０ａ、１１ａはそれぞれ開放されていて、第２中空体９の開口部をそれぞれ形成している。その２本の枝管１０，１１は、互いにその延在方向を異にして配置されている。本実施形態では、各枝管１０，１１の先端部１０ａ、１１ａはともにエンジンルーム内に位置するが、その各枝管１０，１１の先端部１０ａ、１１ａの開口の向き及び位置が異なる。
【００１０】
次に、上記構成の作用効果について説明する。
エンジン１を加振源とする吸気脈動はインテークマニホールド３及びサージタンク２を介して吸気ダクト４内に伝播する。その吸気脈動が中空管７を介して振動板８を加振することで、吸気流入を防止しながら吸気脈動を下流側の第２中空体９に伝えることができる。その脈動伝播の過程において、吸気脈動は、中空管７と振動板８とで構成される第１共鳴周波数、及び第２中空体９と振動板８とで構成される第２共鳴周波数において増幅され、２つの枝管１０，１１の各先端開口部１０ａ、１１ａから放射される。
このとき各枝管１０，１１の各開口部は互いにエンジンルーム内の異なる場所に開口していることから、それぞれの開口位置から車室内までの音響伝達特性が異なる。このため、各開口部１０ａ、１１ａから放射された音はその異なる音響特性の影響を受けて車室内へ伝播される。
【００１１】
例えば、２つの共鳴周波数付近でより車室内へ音が伝わり易い位置に１方の枝管１０の開口部１０ａを配置し、逆に２つの共鳴周波数付近では車室内へ音が伝播し難いがその中間の周波数域では音が伝わり易い位置に他方の枝管１１の開口部１１ａを配置した場合には、本増音装置で増音した２つの共鳴周波数付近の脈動音は開口部１０ａ側から車室内に効率よく伝播され、また、本増音装置で共鳴作用を利用できない周波数帯域の脈動音は開口部１１ａから放射されることで他の帯域よりも効率よく車室内へ伝播することができる。この結果、車室内では２つの共鳴周波数付近およびその中間帯域の脈動音が効率良く聞こえるため、幅広い周波数帯域で吸気脈動増音効果が得られることになる。
【００１２】
以上のように、本発明に基づく本実施形態を採用すると、増音装置の設置によって室内付近から空気が吸い込まれたりすることが防止される。
また、中空管７や第２中空体９をコンパクトな構成としても、各開口部１０ａ、１１ａの位置などを調整することで、２つの共鳴周波数及び２つの共鳴周波数の間においても吸気脈動音増大が図られることから、増音できる周波数帯域が狭いということもなく、広い周波数帯域に渡ってスポーティーな吸気音を演出することができる。
【００１３】
ここで、上記構成では、２つの枝管１０，１１の先端開口部１０ａ、１１ａを共にエンジンルーム内で開放する場合を例示しているが、これに限定されない。例えば、２つの開口部１０ａ、１１ａの１方または両方を、ダッシュパネル上部のエアボックス(カウルトップ内)やフェンダー内等に開口すれば、さらに吸気脈動音を効率的に車室内へ伝播することも可能である。
【００１４】
また、上記実施形態では、分岐する枝管が２本の場合を例示しているが、３本以上の枝管を有しても良い。その複数の枝管の先端開口部の位置を異なるように配置する。
また、第１中空体を中空管７で構成する場合を例示しているが、管状に限定されない。例えば、第１中空体を、２つの開口部を有するボール形状など、吸気ダクト４に接続する開口部と第２中空体９に接続する開口部だけを有する閉じた（中空）空間が形成されていれば、その形状は限定されない。また、第２中空体９についても、管状の形状に限定されない。
【００１５】
また、第１中空体に接続する第２中空体９は２以上あっても良い。
また、上記実施形態では、エアクリーナ６よりもエンジン１側に増音装置を設けた場合を例示しているが、エアクリーナ６よりも開放端側に増音装置を設けても良い。ただし、加振減であるエンジンに近い位置が好ましい。
また、目的とする音質などにあわせて、適宜、枝管の軸方向途中にも第３の開口を設けても良い。
【００１６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な部品等については同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、図２に示すように、中空管７の長さを第１実施形態よりも長く設定したものである。例えば、二つの枝管１０，１１の長さの平均値と等しいか近づける。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。
この構成では、中空管７の長さを二つの枝管１０，１１の長さの平均値と等しいか近づけるように設定することで、中空管７の共鳴周波数を、さらに第２中空体９の共鳴周波数に近づけることができる。この結果、その周波数付近の吸気脈動音をより増大させることができる。
【００１７】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記各実施形態と同様な部品等については同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、図３に示すように、上記第１実施形態と同様であるが、２本の枝管１０，１１の長さを変えたものである。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。
この構成では、２本の枝管１０，１１の長さを変えることで、所望の音響伝達特性を得るための位置に開口部を設定する自由度が大きくなる。
【００１８】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記各実施形態と同様な部品等については同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第２実施形態と同様であるが、図４に示すように、２本の枝管１０，１１の互いの断面積を変えたものである。
その他の構成は、第２実施形態と同様である。
この構成では、２つの枝管１０，１１の断面積を変えることで、所望の音響伝達特性を得るために開口部を任意の位置に設定することができると共に、それぞれの音響伝達特性に合わせて吸気脈動増音レベルを調節することができる。
【００１９】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記各実施形態と同様な部品等については同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第２実施形態と同様であるが、図５に示すように、第２中空体９の構成が異なる。
すなわち、第２中空体９を１本の管体２１で構成し、第１の開口部を管体の先端部（管端）２１ａの開口で構成し、第２の開口部を管体の軸方向途中位置に形成した開口２１ｂで構成したものである。
その他の構成は、第２実施形態と同様である。
この構成では、第２中空体９が１本の管体２１だけで構成されるので、吸気脈動増音効果を低コストで実現することができる。また、レイアウト自由度を増やすこともできる。
【００２０】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記各実施形態と同様な部品等については同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第２実施形態と同様であるが、図６に示すように、第２中空体９の構成が異なる。
本実施形態の第２中空体９は、上記中空管７の先端部に、振動板８を介して、当該中空管７よりも断面積が大きな、大容積の中空部１４を接続し、その中空部１４に対して２つの枝管１０，１１を接続したものである。図６では、中空管７と同軸に第１の枝管１０を接続し、第２の枝管１１を中空管７の軸と直交する方向に向けて当該中空部に接続している。
【００２１】
その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
第６実施形態を採用した場合には、第２実施形態と同一の共鳴周波数を得ようとした場合に、大容量の中空部１４の存在によって、第２実施形態よりも第２の枝管１１の長さを短くできることから、よりコンパクトな構造で吸気脈動増音効果が得られる。
ここで、上記各実施形態を適宜組み合わせて、目的の音質調整を図るようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係る増音装置の構成を説明する図である。
【図２】本発明に基づく第２実施形態に係る増音装置の構成を説明する図である。
【図３】本発明に基づく第３実施形態に係る増音装置の構成を説明する図である。
【図４】本発明に基づく第４実施形態に係る増音装置の構成を説明する図である。
【図５】本発明に基づく第５実施形態に係る増音装置の構成を説明する図である。
【図６】本発明に基づく第６実施形態に係る増音装置の構成を説明する図である。
【図７】仮想とする増音装置の構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    エンジン
２    サージタンク
３    インテークマニホールド
４    吸気ダクト
５    スロットルチャンバ
６    エアクリーナ
７    中空管（第１中空体）
８    振動板(弾性膜)
９    第２中空体
１０、１１  枝管
１０ａ、１１ａ  枝管の端部開口部
14    大容積の中空部
２０  連通部
２１  管体
２１ａ  端部開口部
２１ｂ  開口
【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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