JP2006348915A - 増音装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室内に伝わる吸気音の音圧レベルを大きくし、増音可能な周波数帯域を広くすることで迫力のあるインテークサウンドを演出する増音装置を提供する。
【解決手段】エンジンルーム４内のダッシュパネル６側を仕切り壁８で区画し、エンジルーム内を、ダッシュパネル側の第１エンジンルーム１０と、エンジン１２を配置した第２エンジンルーム１４とに画成するとともに、第２エンジンルーム内に配置したエンジンの吸気管１６と第１エンジンルーム内とを連通する第一圧力変動増幅手段２０を備えている。この第一圧力変動増幅手段は、吸気管内に存在する気体が複数の周波数で圧力変動する際に、選択した第一周波数の圧力変動を増幅する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等のエンジンの吸気管から発生する吸気音の音質向上を図る増音装置に関する。

従来の自動車に配置する増音装置として、例えば、特許文献１に記載されているものが知られている。この増音装置は、エンジンへの吸気ダクトの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により、フレキシブルチューブ内を伝搬する空気の脈動からなる吸気音を、ダッシュパネルを介して車室内に伝え、スポーティなインテークサウンドを演出するようにしている。
特開２００４−２１８４５８号公報

しかし、従来の増音装置は、長尺なフレキシブルチューブ内を伝搬する吸気音が、ダッシュパネルに伝わるまでに減衰されやすい。そのため、ダッシュパネルを介して車室内に伝わる吸気音の音圧レベルが小さいので、迫力のあるインテークサウンドを演出するという面で改善の余地がある。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、車室内に伝わる吸気音の音圧レベルを大きくし、増音可能な周波数帯域を広くすることで迫力のあるインテークサウンドを演出することができる増音装置を提供することを目的としている。

前記課題を解決するため、本発明に係る増音装置は、エンジンルーム内のダッシュパネル側を仕切り壁で区画し、前記エンジルーム内を、ダッシュパネル側の第１エンジンルームと、エンジンを配置した第２エンジンルームとに画成するとともに、第２エンジンルーム内に配置したエンジンの吸気管と前記第１エンジンルーム内とを連通する第一圧力変動増幅手段を備えており、この第一圧力変動増幅手段は、前記吸気管内に存在する気体が複数の周波数で圧力変動する際に、選択した第一周波数の圧力変動を増幅するようにした。

本発明によれば、吸気管で発生した複数の周波数の圧力変動のうち、選択した第一周波数の圧力変動が第一圧力変動増幅手段により増幅され、車室側に音が伝搬しやすいダッシュパネルと仕切り壁とで区画された第１エンジンルーム内で発生するので、スポーティなサウンドを演出することが可能となる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、図１を参照して、本発明の第一実施形態の構成を説明する。
図１の符号２は車室（キャビン）、符号４はエンジンルームであり、これら車室２及びエンジンルーム４は、ダッシュパネル６で区画されている。
エンジンルーム４は、ダッシュパネル６側が仕切り壁８で区画されており、ダッシュパネル６側の第1エンジンルーム１０と、エンジン１２が搭載されている第２エンジンルーム１４とに画成されている。

第２エンジンルーム１４内に搭載されているエンジン１２には吸気管１６が接続されている。この吸気管１６の開放端（吸気口）１６ａは外気に開口しており、その吸気口１６ａ側にエアクリーナ１８が介装されている。エアクリーナ１８は、例えば、エアフィルター等のフィルター部を有しており、吸気管１６の吸気口１６ａから流入した気体を、フィルター部を通過させることにより清浄化する。

エンジン１２は、吸気工程において、吸気口１６ａから流入して吸気管１６内に存在する気体を各シリンダ（図示せず）内へ吸気する。そして、エンジン１２の吸気動作に伴って、吸気管１６内に存在する気体に吸気脈動が発生し、この吸気脈動が吸気音となる。ここで、この吸気脈動は、吸気管１６内に存在する気体に発生する圧力変動であり、この圧力変動は、複数の周波数の圧力変動から構成されている。すなわち、エンジン１２の吸気動作に伴って発生する吸気脈動は、複数の周波数の吸気脈動から構成されている。

ここで、吸気管１６のエアクリーナ１８よりエンジン１２側に、第一圧力変動増幅手段２０が一体化されている。この第一圧力変動増幅手段２０は、吸気管１６に接続した円筒管であり（以下、第一連通管２０と称する）、この第一連通管２０の一方の開口部が吸気管１６に接続し、この第一連通管２０の他方の開口部が、仕切り壁８を貫通して第１エンジンルーム１０内で開口している。なお、第一連通管２０の他方の開口部を開放端２０ａと称する。
第一連通管２０は、吸気管１６内で発生した吸気脈動を構成する複数の周波数の吸気脈動のうち選択した第一周波数と一致する第一共鳴周波数を有するような開口面積及び長さに設定されている。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。
エンジン１２が駆動すると、エンジン１２の吸気動作に伴って発生する吸気脈動が、吸気管１６内に存在する気体に伝播する。
そして、吸気管１６内で発生した吸気脈動のうち第一周波数の吸気脈動が、第一連通管２０へ伝播される。このとき、第一連通管２０に伝播された第一周波数の吸気脈動は、第一連通管２０の有する第一共鳴周波数の吸気脈動と一致しているため、第一周波数の吸気脈動が増幅され、第１エンジンルーム１０内で開口している第一連通管２０の開放端２０ａから、増音された吸気音が放射される。
ダッシュパネル６と仕切り壁８とで区画されている第１エンジンルーム１０は、車室２側に音が伝搬しやすいので、第１エンジンルーム１０内に開放端２０ａを配置した第一連通管２０から放射される吸気音が増音され、スポーティなサウンドを演出することが可能となる。

次に、図２を参照して、本発明の第二実施形態の構成を説明する。なお、図1で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態では、第1連通管２０よりエンジン１２側の吸気管１６に、第二圧力変動増幅手段２６が一体化されている。この第二圧力変動増幅手段２６は、吸気管１６に接続した円筒管であり（以下、第二連通管２６と称する）、この第二連通管２６の一方の開口部が吸気管１６に接続し、この第二連通管２６の他方の開口部が、第２エンジンルーム１４内で開口している。なお、第二連通管２６の他方の開口部を開放端２６ａと称する。
第二連通管２６は、吸気管１６内で発生した吸気脈動を構成する複数の周波数の吸気脈動のうち選択した第二周波数と一致する第二共鳴周波数を有するような開口面積及び長さに設定されている。なお、第二周波数は、第一周波数よりも高い周波数である。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。
エンジン１２が駆動すると、エンジン１２の吸気動作に伴って発生する吸気脈動が、吸気管１６内に存在する気体に伝播する。
そして、吸気管１６内で発生した吸気脈動のうち第一周波数の吸気脈動が、第一連通管２０へ伝播され、吸気管１６内で発生した吸気脈動のうち第二周波数の吸気脈動が、第二連通管２６へ伝播される。
このとき、第一連通管２０に伝播された第一周波数の吸気脈動は、第一連通管２０の有する第一共鳴周波数の吸気脈動と一致しているため、第一周波数の吸気脈動が増幅され、第１エンジンルーム１０内で開口している第一連通管２０の開放端２０ａから、増音された吸気音が放射される。

また、第二連通管２６に伝播された第二周波数の吸気脈動は、第二連通管２６の有する第二共鳴周波数の吸気脈動と一致しているため、第二周波数の吸気脈動が増幅され、第２エンジンルーム１４内で開口している第二連通管２６の開放端２６ａから、増音された吸気音が放射される。
ここで、第一連通管２０で放射した音が車室２まで伝わる経路の部品と、第二連通管２６で放射した音が車室２まで伝わる経路の部品とが異なるので、第一連通管２０の吸気音の位相と第二連通管２６の吸気音の位相が逆相であっても、車室２に伝わる際には、それぞれの位相が変化して位相差が逆相にはならない。

すなわち、第２エンジンルーム１４内の第二連通管２６で放射した吸気音は、仕切り壁８、第１エンジンルーム１０内及びダシュパネル６を透過するので、吸気音のレベルと位相の変化が大きくなる。これに対し、第１エンジンルーム１０内の第1連通管２０で放射した吸気音は、ダシュパネル６のみを透過するので、吸気音のレベルと位相の変化が小さい。その結果、車室２に伝わる第一連通管２０及び第二連通管２６の吸気音の位相差は逆相にはならない。したがって、車室２内に伝わる吸気音の周波数が、第一連通管２０が増幅する第一周波数と第二連通管２６が増幅する第二周波数との間の周波数域であっても、反共振のレベルが小さくなるので、車室２内に伝わる吸気音のレベルが低下するのを防止することができる。

なお、本実施形態では、第一周波数の吸気脈動と第一共鳴周波数の吸気脈動が一致し、第二周波数の吸気脈動と第二共鳴周波数の吸気脈動が一致する構成としたが、これに限定されるものではない。すなわち、吸気音の増音が可能であれば、第一周波数の吸気脈動と第一共鳴周波数の吸気脈動が略一致し、第二周波数の吸気脈動と第二共鳴周波数の吸気脈動が略一致する構成としてもよい。

次に、図３を参照して、本発明の第三実施形態の構成を説明する。
本実施形態は、第二実施形態と同様に、第一圧力変動増幅手段２０及び第二圧力変動増幅手段２６とを備えている。
第一圧力変動増幅手段２０は、第一連通管２８と、第一振動板３０と、第一追加管３２とを備えており、吸気管１６内で発生した吸気脈動を構成する複数の周波数の吸気脈動のうち、選択した第一周波数の吸気脈動を増幅する。

第一連通管２８は円筒管であり、吸気管１６に一方の開口部が接続されている。第一振動板３０は、第一連通管２８の他方の開口部及び第一追加管３２の一方の開口部を閉塞可能な形状の板であり、第一連通管２８の他方の開口部及び第一追加管３２の一方の開口部を閉塞している。また、第一振動板３０は、第一周波数の吸気脈動によって、第一連通管２８の面外方向に振動する。

第一追加管３２は円筒管であり、第一連通管２８より長尺の管によって形成され、第一振動板３０を挟んで第一連通管２８と連結されている。そして、第一追加管３２の他方の開口部が、仕切り壁８を貫通して第１エンジンルーム１０内で開口している。なお、第一追加管３２の他方の開口部を開放端２０ａと称する。
そして、第一振動板３０及び第一追加管３２は、第一振動板３０及び第一追加管３２から構成される第一共鳴周波数が、第一周波数と一致するように形成されている。

第二圧力変動増幅手段２６は、第二連通管３４と、第二振動板３６と、第二追加管３８とを備えており、吸気管１６内で発生した吸気脈動を構成する複数の周波数の吸気脈動のうち、選択した第二周波数の吸気脈動を増幅する。
第二連通管３４は円筒管であり、吸気管１６に一方の開口部が接続されている。第二振動板３６は、第二連通管３４の他方の開口部及び第二追加管３８の一方の開口部を閉塞可能な形状の板であり、第二連通管３４の他方の開口部及び第二追加管３８の一方の開口部を閉塞している。また、第二振動板３６は、第二周波数の吸気脈動によって、第二連通管２６の面外方向に振動する。

第二追加管３８は円筒管であり、第二連通管３４より長尺の管によって形成され、第二振動板３６を挟んで第二連通管３４と連結されている。そして、第二連通管３８の他方の開口部が、第２エンジンルーム１４内で開口している。なお、第二連通管３８の他方の開口部を開放端２６ａと称する。
第二振動板３６及び第二追加管３８は、第二振動板３６及び第二追加管３８から構成される第二共鳴周波数が、第二周波数と一致するように形成されている。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。
エンジン１２が駆動すると、エンジン１２の吸気動作に伴って発生する吸気脈動が、吸気管１６内に存在する気体に伝播する。
そして、第一周波数の吸気脈動が、第一連通管２８を介して第一振動板３０へ伝播される。第一周波数の吸気脈動が伝播された第一振動板３０は、第一連通管２８の面外方向に振動して、第一周波数の吸気脈動を第一追加管３２に伝播させる。

このとき、第一追加管３２に伝播された第一周波数の吸気脈動は、第一振動板３０と第一追加管３２で構成される第一共鳴周波数の吸気脈動と一致しているため、第一周波数の吸気脈動が増幅され、第一追加管３２の開放端２０ａから、増音された吸気音が第一エンジンルーム１０内に放射される。
また、第二周波数の吸気脈動が、第二連通管３４介して第二振動板３６へ伝播される。第二周波数の吸気脈動が伝播された第二振動板３６は、第二連通管３４の面外方向に振動して、第二周波数の吸気脈動を第二追加管３８に伝播させる。

このとき、第二追加管３８に伝播された第二周波数の吸気脈動は、第二振動板３６と第二追加管３８で構成される第二共鳴周波数の吸気脈動と一致しているため、第二周波数の吸気脈動が増幅され、第二追加管３８の開放端２６ａから、増音された吸気音が第二エンジンルーム１４内に放射される。
したがって、本実施形態の増音装置は、第一追加管３２の開放端２０ａ及び第二追加管３８の開放端２６ａから放射される吸気音が増音され、スポーティなサウンドを演出することが可能となる。

また、第二実施形態と同様に、第一追加管３２で放射した音が車室２まで伝わる経路の部品と、第二追加管３８で放射した音が車室２まで伝わる経路の部品とが異なるので、第一追加管３２及び第二追加管３８に伝搬された吸気音の位相が逆相であっても、車室２に伝わる際には、それぞれの位相が変化して位相差が逆相にはならず、車室２内に伝わる吸気音のレベルが低下するのを防止することができる。

また、本実施形態では、第一連通管２８が第一追加管３２よりも短尺であるため、第一連通管２８の共鳴周波数は、第一共鳴周波数より高い周波数帯に存在する。同様に、第二連通管３４が第二追加管３８よりも短尺であるため、第二連通管３４の共鳴周波数は、第二共鳴周波数より高い周波数帯に存在する。そのため、吸気脈動を増幅した周波数帯域において、第一連通管２８及び第二連通管３４がサイドブランチとして作用することはなく、吸気管１６内を通って大気に開放される吸気音が低減されることもない。

なお、本実施形態では、第一周波数の吸気脈動と第一共鳴周波数の吸気脈動が一致し、第二周波数の吸気脈動と第二共鳴周波数の吸気脈動が一致する構成としたが、これに限定されるものではない。すなわち、吸気音の増音が可能であれば、第一周波数の吸気脈動と第一共鳴周波数の吸気脈動が略一致し、第二周波数の吸気脈動と第二共鳴周波数の吸気脈動が略一致する構成としてもよい。また、第一連通管２８を、単体で第一共鳴周波数を有する構成とし、第二連通管２３４を、単体で第二共鳴周波数を有する構成としてもよい。

次に、図４を参照して、本発明の第四実施形態の構成を説明する。
本実施形態が第三実施形態と異なる点は、第三実施形態の第一連通管２８と比較して本実施形態の第一連通管２８の長さを長くし、第三実施形態の第二連通管３４と比較して本実施形態の第二連通管３４の長さを長くしたことである。
その他の構成は、第三実施形態と同様である。

本実施形態によると、第一連通管２８の長さを長くしたことで、第一振動板３０と第一追加管３２で構成される第一共鳴周波数に加えて、第一連通管２８自体で共鳴周波数を設定することができ、第一追加管３２の開放端２０ａから放射される吸気音のレベルを増加することができる。また、第二連通管３４の長さを長くしたことで、第二振動板３６と第二追加管３８で構成される第二共鳴周波数に加えて、第二連通管３４自体で共鳴周波数を設定することができ、第二追加管３８の開放端２６ａから放射される吸気音のレベルを増加することができる。
したがって、本実施形態は、吸気音の増音効果をさらに向上させることができる。その他の作用効果は、上述した第三実施形態と同様である。

次に、図５を参照して、本発明の第５実施形態の構成を説明する。
本実施形態が第三実施形態と異なる点は、第一連通管２８が、開口面積の異なる連通管２８ａ，２８ｂで構成され、第一追加管３２が、開口面積の異なる管３２ａ，３２ｂで構成され、第二連通管３４が、開口面積の異なる連通管３４ａ，３４ｂで構成され、第二追加管３８が、開口面積の異なる管３８ａ，３８ｂで構成されていることである。その他の構成は、第三実施形態と同様である。

本実施形態によると、第一追加管３２を開口面積の異なる管３２ａ，３２ｂで構成したことで、第一追加管３２の長さを長くせずに、第一振動板３０と第一追加管３２で構成される第一共鳴周波数を変更することができる。また、第一連通管２８を開口面積の異なる連通管２８ａ，２８ｂで構成したことで、第一連通管２８の長さを長くせずに、第一連通管２８自体で共鳴周波数を設定することができる。

また、第２追加管３８を開口面積の異なる管３８ａ，３８ｂで構成したことで、第一追加管３８の長さを長くせずに、第二振動板３６と第二追加管３８で構成される第二共鳴周波数を変更することができる。また、第二連通管３４を開口面積の異なる連通管３４ａ，３４ｂで構成したことで、第二連通管３４の長さを長くせずに、第二連通管３４自体で共鳴周波数を設定することができる。
このように、本実施形態は、第一連通管２８、第一追加管３２、第二連通管３４及び第二追加管３８が開口面積の異なる複数の管で構成されており、各管の長さを長くせずに共鳴周波数を設定することができるので、レイアウトの自由度を向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第三実施形態と同様である。

次に、図６を参照して、第二実施形態に類似した本発明の第六実施形態の構成を説明する。
本実施形態が第二実施形態と異なる点は、ダッシュパネル６及び仕切り壁８の間を直交するように追加仕切り壁４０が配置されており、この追加仕切り壁４０を車幅方向に移動することで第1エンジンルーム１０の空間容積が変化するようにしたことである。その他の構成は、第二実施形態と同様である。
第1エンジンルーム１０の空間が持つ共鳴周波数と、第一圧力変動手段２０の第一共鳴周波数とが一致すると、第一エンジンルーム１０を画成しているダッシュパネル６、仕切り壁８、追加仕切り壁４０及び車体側部材の何れかが共振してビビリ音が発生し、車内２の乗員に不快感を与えるおそれがある。

そこで、本実施形態では、第１エンジンルーム１０の空間の共鳴周波数が、第一圧力変動手段２０の第一共鳴周波数と一致しないように、追加仕切り壁４０を車幅方向に移動して第1エンジンルーム１０の空間容積を調整することにより、共振によるビビリ音を抑制することができ、車内２の乗員に不快感を与えることがない。
その他の作用効果は、上述した第二実施形態と同様である。

さらに、図７を参照して、本発明の第７実施形態の構成を説明する。
エンジンルーム４を形成している車体側部材４２には、第１エンジンルーム１０の上部を開口する開口部４２ａが設けられており、この開口部４２ａは、第１エンジンルーム１０内に空気を導入するエアボックスカバー４４で閉塞されている。
また、エアボックスカバー４４は、弾性体からなるダンパ部材４６を介して車体側部材の開口縁部に固定されている。

本実施形態によると、第一連通管２０の開放端２０ａから増音された吸気音が放射される際に、第１エンジンルーム１０の空間の共鳴周波数とエアボックスカバー４４の共鳴周波数とが一致し、エアボックスカバー４４が振動しようとする場合がある。そのとき、弾性体からなるダンパ部材４６が、エアボックスカバー４４の振動を抑制する。これにより、エアボックスカバー４４の振動によるビビリ音が、車内２の入力するのを抑制することができる。

本発明に係る第一実施形態を示す図である。 本発明に係る第二実施形態を示す図である。 本発明に係る第三実施形態を示す図である。 本発明に係る第四実施形態を示す図である。 本発明に係る第五実施形態を示す図である。 本発明に係る第六実施形態を示す図である。 本発明に係る第七実施形態を示す図である。

符号の説明

２ 車室
４ エンジンルーム
６ ダッシュパネル
８ 仕切り壁
１０ 第１エンジンルーム
１２ エンジン
１４ 第２エンジンルーム
１６ 吸気管
２０ 第一圧力変動増幅手段（第一連通管）
２０ａ 開放端
２６ 第二圧力変動増幅手段（第二連通管）
２６ａ 開放端
２８ 第一連通管
２８ａ，２８ｂ 連通管
３０ 第一振動板
３２ 第一追加管
３２ａ，３２ｂ 管
３４ 第二連通管
３４ａ，３４ｂ 連通管
３６ 第二振動板
３８ 第二追加管
３８ａ，３８ｂ 管
４０ 追加仕切り壁
４２ 車体側部材
４４ エアボックスカバー
４６ ダンパ部材

Claims (7)

1. エンジンルーム内のダッシュパネル側を仕切り壁で区画し、前記エンジルーム内を、ダッシュパネル側の第１エンジンルームと、エンジンを配置した第２エンジンルームとに画成するとともに、第２エンジンルーム内に配置したエンジンの吸気管と前記第１エンジンルーム内とを連通する第一圧力変動増幅手段を備えており、この第一圧力変動増幅手段は、前記吸気管内に存在する気体が複数の周波数で圧力変動する際に、選択した第一周波数の圧力変動を増幅することを特徴とする増幅装置。
2. 前記吸気管と前記第２エンジンルーム内とを連通する第二圧力変動増幅手段を備えており、この第二圧力変動増幅手段は、前記複数の周波数の圧力変動のうち選択した第二周波数の圧力変動を増幅することを特徴とする請求項１記載の増幅装置。
3. 前記第一圧力変動増幅手段は、前記吸気管と連通するとともに前記第一周波数と一致又は略一致する第一共鳴周波数を有する第一連通管であり、前記第二圧力変動増幅手段は、前記通気管と連通するとともに前記第二周波数と一致又は略一致する第二共鳴周波数を有する第二連通管であることを特徴とする請求項２記載の増音装置。
4. 前記第一圧力変動増幅手段は、前記吸気管と連通する第一連通管と、当該第一連通管の開口端を閉塞するとともに前記第一周波数の圧力変動により第一連通管の面外方向に振動する第一振動板と、当該第一振動板により一方の開口端を閉塞された状態で第一振動板を挟んで前記第一連通管と連結される第一追加管とを備え、
   前記第二圧力変動増幅手段は、前記吸気管と連通する第二連通管と、当該第二連通管の開口端を閉塞するとともに前記第二周波数の圧力変動により第二連通管の面外方向に振動する第二振動板と、当該第二振動板により一方の開口端を閉塞された状態で第二振動板を挟んで前記第二連通管と連結される第二追加管とを備え、
   前記第一振動板及び第一追加管から構成される第一共鳴周波数は前記第一周波数と一致又は略一致し、前記第二振動板及び第二追加管から構成される第二共鳴周波数は前記第二周波数と一致又は略一致することを特徴とする請求項２又は３記載の増音装置。
5. 前記第一追加管及び第二追加管のうち少なくとも一方は、開口面積及び長さのうち少なくとも一方が異なる複数の管で構成されることを特徴とする請求項４記載の増音装置。
6. 前記第一圧力変動増幅手段が連通している前記第１エンジンルームの空間容積が変化するように、前記第１エンジンルーム内を追加仕切り壁で仕切ることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の増幅装置。
7. 前記第１エンジンルーム内に空気を導入するエアボックスカバーを、振動の伝達を低減するダンパ部材を介して前記第１エンジンルームを形成している車体側部材に固定したことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の増幅装置。

Images