(57)【要約】【課題】スペース上の制約が多いエンジン室内へ容易に設置することができるとともに所望の周波数で共鳴させることによりは好ましい周波数−音圧特性で吸気音を伝達することができる車両用吸気音伝達装置を提供する。【解決手段】吸気管４Ｂから分岐されるとともに先端が開口された伝達管１１の内部に、伝達管１１の内部を閉塞するとともに吸気脈動によって振動する振動体１４を設け、伝達管１１における振動体１４よりも先端側部分を筒状の共鳴体１３とする。この構成において、共鳴体１３を、その通路断面積が通路の基端側から先端側に向かって単調に減少するように形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気管から分岐されるとともに先端が開口された伝達管の内部に、この伝達管の内部を閉塞するとともに吸気脈動によって振動する振動体を設け、伝達管における振動体よりも先端側部分を筒状の共鳴体とした車両用吸気音伝達装置において、
前記共鳴体を、その通路断面積が通路の基端側から先端側に向かって単調に変化するように形成したことを特徴とする車両用吸気音伝達装置。
【請求項２】
前記振動体を、前記吸気管と同振動体との間に介在する分岐部、又は前記共鳴体に一体形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用吸気音伝達装置。
【請求項３】
前記振動体を、前記吸気管と同振動体との間に介在する分岐部、及び前記共鳴体とは別体とするとともに、分岐部と共鳴体との間に挟持したことを特徴とする請求項１に記載の車両用吸気音伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の吸気音を車室内に伝達するための車両用吸気音伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の吸気音制御装置は、スポーティ感等の演出のためにエンジンの吸気音を車室内に積極的に取り入れようとするものであって、例えば特許文献１に記載されたものがある。図１０（ａ），（ｂ）に示すように、この装置は、吸気管５０の途中から分岐されるとともに端部がエンジン室内に開口された伝達管５１を有し、この伝達管５１の内部には、伝達管５１の内部を閉塞するとともに吸気脈動によって振動する振動体５２が設けられている。伝達管５１における振動体５２よりも先端側の部分は、振動体５２の振動に基づいて気柱共鳴する共鳴体５３となっている。そして、この装置において、吸気脈動により振動体５２が振動すると、所定の脈動周波数において共鳴体５３が気柱共鳴し、この共鳴によって調整された周波数を有する吸気音がエンジン音内に放散される。
【特許文献１】特開２００５−１３９９８２号公報（明細書第６頁段落［００２９］、第１２，１３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、共鳴体５３が気柱共鳴するときの共鳴周波数は、主として共鳴体５３の通路長さによって決まる。ところが、吸気音伝達装置を設置するエンジン室内にはスペース上の制約が多く、所望の通路長さの共鳴体５３を有する伝達管５１を設置することは困難な場合が多い。この結果、所望の周波数で共鳴体１３を共鳴させることができず、好ましい吸気音を伝達することができない問題があった。
【０００４】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、スペース上の制約が多いエンジン室内へ容易に設置することができるとともに所望の周波数で共鳴させることにより好ましい吸気音を伝達することができる車両用吸気音伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、この発明は、内燃機関の吸気管から分岐されるとともに先端が開口された伝達管の内部に、この伝達管の内部を閉塞するとともに吸気脈動によって振動する振動体を設け、伝達管における振動体よりも先端側部分を筒状の共鳴体とした車両用吸気音伝達装置において、前記共鳴体を、その通路断面積が通路の基端側から先端側に向かって単調に変化するように形成したことを特徴とする。ここで、「共鳴体の通路断面積が通路の基端側から先端側に向かって単調に変化する」とは、共鳴体の通路の基端側から先端側に向かう座標をＸとし、この座標Ｘの任意の位置ｘにおける通路断面積をＳ（ｘ）としたときに、ｘ１＜ｘ２、Ｓ（ｘ１）＜Ｓ（ｘ２）が成立することを意味する。
【０００６】
この構成によれば、共鳴体の通路長さを等しくしたまま共鳴周波数を低く又は高くすることができる。
また、この発明は、前記振動体を、前記吸気管と同振動体との間に介在する分岐部、又は前記共鳴体に一体形成したことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、各部材の形状を単純化して成形を容易にするとともに、部品点数の増加を防ぎ、組立工数の増加を防ぐことができる。
また、この発明は、前記振動体を、前記吸気管と同振動体との間に介在する分岐部、及び前記共鳴体とは別体とするとともに、分岐部と共鳴体との間に挟持したことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、各部材の形状をより単純化して成形を容易にすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、スペース上の制約が多いエンジン室内へ容易に設置することができるとともに所望の周波数の吸気音を共鳴させて好ましい周波数−音圧特性で吸気音を伝達することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１実施形態）
次に、この発明を具体化した第１実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１に示すように、車両１におけるエンジン室２には、エンジン３に燃焼用空気を供給するための吸気管４Ａ，４Ｂが、エアクリーナ５を介して直列に設けられている。また、エアクリーナ５の上流側における吸気管４Ａには、消音用のレゾネータ６が設けられている。各吸気管４Ａ，４Ｂは、合成樹脂により成形されている。エアクリーナ５の下流側における吸気管４Ｂには、車室７内の運転者に吸気音を伝達するための吸気音伝達装置１０が設けられている。
【００１１】
図２及び図３に示すように、吸気音伝達装置１０は、吸気管４Ｂから分岐されるとともに端部が開口された伝達管１１により構成されている。伝達管１１は、吸気管４Ｂに一体形成された分岐部１２と、この分岐部１２の先端に接合された円筒状の共鳴体１３とを備えている。伝達管１１の開口１１ａは、図１に示すように、ダッシュパネル８に形成された貫通孔８ａを通じて車室７内へ指向している。
【００１２】
分岐部１２の先端には、分岐部１２の内部を閉塞するとともに吸気管４Ｂ内の吸気脈動によって振動するシート状の振動体１４が一体形成されている。また、振動体１４の周囲には、フランジ状の接合部１５が一体形成され、その端面は、環状の溶着面１５ａとされている。
【００１３】
共鳴体１３は、通路断面積が通路の基端側（すなわち、分岐部１２側）から先端側へ向かって直線的に単調に減少するように円錐形状に形成されている。共鳴体１３の基端開口部の外周縁には、フランジ状の接合部１６が一体形成され、その端面は、環状の溶着面１６ａとされている。そして、共鳴体１３は、振動体１４の接合部１５の溶着面１５ａに対して接合部１６の溶着面１６ａが溶着されることによって分岐部１２に接合されている。
【００１４】
さて、エンジン３の運転に伴い吸気管４Ａ，４Ｂを通じて外気が吸入されると、エンジン３の回転数に対応した周波数の吸気脈動が吸気管４Ｂ内に発生する。この吸気脈動は、伝達管１１の分岐部１２を通じて振動体１４に伝達される。このため、振動体１４は、エンジン３の回転数に対応した周波数で振動する。この結果、伝達管１１の共鳴体１３内には、振動体１４の振動を音源とする音声振動が生成される。そして、この音声振動に含まれる複数の周波数が、共鳴体１３の気柱振動によって共鳴（以下、気柱共鳴）する。
【００１５】
ここで、図４（ａ）のグラフに太い実線で示すように、この実施形態の共鳴体１３内で生成される気柱共鳴は、ある共鳴周波数ｆ１のときに音圧レベルがピークとなる様態を示す。この実施形態（図４（ｂ）に示す第１実施形態）の共鳴周波数ｆ１は、同じ通路長さＬで通路断面積が変化しない直管状の共鳴体１３を有する従来の吸気音伝達装置（図４（ｂ）に示す従来品）の共鳴周波数ｆ０よりも低くなる。すなわち、直管状の共鳴体１３を備えた構成において共鳴周波数ｆ１を得ようとした場合には、共鳴体１３の通路長さＬを長くし、気柱共鳴時の振動の波長を大きくする必要があった。これに対し、この実施形態によれば、共鳴体１３の長さを長くすることなく、従来よりも低い共鳴周波数ｆ１を得ることができる。
【００１６】
この理由は、以下のように推測される。つまり、図５（ａ）に示すように、直管状の共鳴体１３において気柱共鳴が発生したときの共鳴周波数の振動は、振動体１４の位置を節とし、共鳴体１３のほぼ開口端部の位置を腹とする４分の１波長となる。これに対し、この実施形態の場合には、図５（ｂ）に示すように、共鳴体１３の通路断面積が通路の基端側から先端側へ向かって単調に減少していることにより、共鳴周波数における振動の節の位置が振動体１４の背面側へ移動し、このため波長が長くなって共鳴周波数が低くなったと推測される。
【００１７】
例えば、従来の構成において共鳴体１３の通路長さＬを２５０ｍｍとした場合の共鳴周波数は３４０Ｈｚであったが、この実施形態における共鳴体１３の円形通路の内径、すなわち通路断面積をΦ５０ｍｍからΦ３０ｍｍまで単調に減少させた場合の共鳴周波数は２９０Ｈｚであった。これは、従来の構成において共鳴体１３の通路長さＬを３４０ｍｍとした場合に相当する。
【００１８】
よって、この実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）  伝達管１１の共鳴体１３を、その通路断面積が通路の基端側から先端側に向かって単調に減少するように形成した。このため、共鳴体１３を直管状とした構成とは異なり、通路長さＬが短くても低い共鳴周波数を得ることができる。従って、共鳴周波数ｆ１で共鳴音を実現する場合、エンジン室２内のスペース上の制約により伝達管１１の長さが制限されても、吸気音伝達装置１０をエンジン室２に容易に設置することができる。
【００１９】
（２）  伝達管１１を、吸気管４Ｂに一体形成される分岐部１２と、この分岐部１２に接合される共鳴体１３とにより構成し、振動体１４を分岐部１２に一体形成した。このため、吸気管４Ｂ及び共鳴体１３の形状が単純化されそれらの成形を容易に行うことができるとともに、部品点数の増加を防ぎ、組立工数を少なくすることができる。
【００２０】
（第２実施形態）
次に、この発明を具体化した第２実施形態について、図４〜図７を参照して説明する。なお、この第２実施形態以降の実施形態の説明においては、前記第１実施形態とは異なる部分を中心に説明する。
【００２１】
図６及び図７に示すように、この実施形態においては、吸気管４Ｂに一体形成された分岐部１２の先端に振動体１４は形成されておらず、接合部１５の内周側が開口されている。
【００２２】
一方、共鳴体１３は、通路断面積が通路の基端側から先端側へ向かって直線的に単調に増大するように円錐形状に形成されている。共鳴体１３の基端は、接合部１６を有するだけではなく、その内周側に振動体１４が一体形成されている。そして、共鳴体１３は、両接合部１５，１６の溶着により接合されている。
【００２３】
さて、図４（ａ）のグラフに細い実線で示すように、この実施形態（図４（ｂ）に示す第２実施形態）の共鳴周波数ｆ２は、同じ通路長さＬの直管状の共鳴体を有する従来の吸気音伝達装置（図４（ｂ）に示す従来品）の共鳴周波数ｆ０よりも高くなる。従って、この実施形態によれば、共鳴体１３の通路長さＬを短くすることなく、従来よりも高い共鳴周波数ｆ２を得ることができる。
【００２４】
この理由は、以下のように推測される。つまり、図５（ｃ）に示すように、この実施形態の場合には、共鳴体１３の通路断面積が通路の基端側から先端側へ向かって単調に増大していることにより、気柱共鳴振動の節の位置が開口１１ａ側へ移動し、このため波長が短くなって共鳴周波数が高くなったと推測される。
【００２５】
例えば、前述のように従来の構成において共鳴体１３の通路長さＬを２５０ｍｍとした場合の共鳴周波数は３４０Ｈｚであったが、この実施形態における共鳴体１３の円形通路の内径、すなわち通路断面積をΦ３０ｍｍからΦ５０ｍｍまで単調に増大させた場合の共鳴周波数は４２０Ｈｚであった。これは、従来の構成において共鳴体１３の通路長さＬを２００ｍｍとした場合に相当する。
【００２６】
よって、この実施形態は、以下の効果を奏する。
（３）  共鳴体１３を、その通路断面積が通路の基端側から先端側へ向かって単調に増大するように形成した。このため、例えば吸気管４Ｂとダッシュパネル８との間隔が決まっている場合に、吸気管４Ｂをダッシュパネル８に近づける設計変更を行うことなく、吸気音伝達装置１０をエンジン室２に容易に設置することができる。従って、所望の高い共鳴周波数ｆ２の吸気音を車室７内に伝達することができる。
【００２７】
（４）  伝達管１１を、吸気管４Ｂに一体形成される分岐部１２と、この分岐部１２に接合される共鳴体１３とにより構成し、振動体１４を共鳴体１３に一体形成した。このため、吸気管４Ｂ及び共鳴体１３の形状を単純化してそれらの成形が容易となるとともに、部品点数の増加を防ぎ、組立工数を少なくすることができる。
【００２８】
（第３実施形態）
次に、この発明を具体化した第３実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。
【００２９】
図８及び図９に示すように、この実施形態において、振動体１４は、分岐部１２及び共鳴体１３と別体とされ、共鳴体１３の接合部１６の内周縁に形成された環状の段差部（図９に図示）１７に収容された状態で分岐部１２及び共鳴体１３の間に挟持されている。
【００３０】
よって、この実施形態は、上記第１実施形態の（１）に記載の効果の他に、以下の効果を奏する。
（５）  振動体１４を、分岐部１２（吸気管４Ｂ）及び共鳴体１３とは別体とするとともに、分岐部１２と共鳴体１３との間に挟持するようにした。従って、分岐部１２及び共鳴体１３の形状を単純化して成形を容易にすることができる。
【００３１】
（他の実施形態）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  第１、第３実施形態において、図３及び図９に二点鎖線で示すように、共鳴体１３を、略円形の通路断面積が通路の基端側から先端側へ向かって二次曲線的に減少するように形成する。
【００３２】
・  第２実施形態において、図７に二点差線で示すように、共鳴体１３を、略円形の通路断面積が通路の基端側から先端側へ向かって二次曲線的に増大するように形成する。
・  第１〜第３実施形態において、例えば接合部１５に代えて複数の係合爪を分岐部１２に一体形成するとともに、接合部１６に代えて各係合爪がそれぞれ係合する複数の係合孔を共鳴体１３に一体形成する。そして、各係合孔に対して係合片をそれぞれ係合させることにより、分岐部１２と共鳴体１３とを接合させる。この場合には、溶着の必要がなくなり、組立作業性が向上する。
【００３３】
・  第１〜第３実施形態において、伝達管１１をダッシュパネル８の貫通孔８ａに接続させず、エンジン室２内においてダッシュパネル８の裏面に対面するように開口させる。
・  第１〜第３実施形態において、共鳴体１３の通路断面の形状を、略楕円形状、略多角形状、異形状とする。
【００３４】
・  第１〜第３実施形態を、エアクリーナ５よりも上流側の吸気管４Ａに設ける。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】車両のエンジン室に設けられた吸気音伝達装置を示す平面図。
【図２】第１実施形態の吸気音伝達装置を示す分解斜視図。
【図３】吸気音伝達装置を示す平断面図。
【図４】（ａ）は、吸気音の音圧レベルの周波数特性を示すグラフ、（ｂ）は、先端側部分の形状が異なる各吸気音伝達装置を示す模式図。
【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、先端側部分内における気柱共鳴を示す模式図。
【図６】第２実施形態の吸気音伝達装置を示す分解斜視図。
【図７】吸気音伝達装置を示す平断面図。
【図８】第３実施形態の吸気音伝達装置を示す分解斜視図。
【図９】吸気音伝達装置を示す平断面図。
【図１０】（ａ）は従来の吸気音伝達装置を示す斜視図、（ｂ）は同じく平断面図。
【符号の説明】
【００３６】
３…内燃機関としてのエンジン、４Ａ，４Ｂ…吸気管、１０…吸気音伝達装置、１１…伝達管、１１ａ…開口、１２…分岐部、１３…共鳴体、１４…振動体。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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