JP2008297970A - 内燃機関の吸気音制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の吸気音を車室内に導入することができ、しかも、その音圧レベルや音質を安定させることができる内燃機関の吸気音制御装置を提供する。
【解決手段】吸気管４から分岐された分岐管１１と、その分岐管１１に嵌合された連通管１２との間に、弾性振動部材１３を挟持状態で介在させるとともにその外周縁部を複数の掛止爪１９によって掛止した。そして、弾性振動部材１３を、分岐管１１の開口部において張設した。
【選択図】図２

Description

この発明は、内燃機関（エンジン）の音をチューニングするために、同エンジンの吸気音を車室内に導くようにした内燃機関の吸気音制御装置に関するものである。

この種の吸気音制御装置は、内燃機関の吸気音を、運転中の運転者に対して積極的に演出しようとするものであって、例えば特許文献１に記載されているような音質制御装置を例に挙げることができる。この装置は、吸気管の途中に接続された共鳴器を有し、この共鳴器の内部には、吸気経路に連通される容積室が形成されている。この容積室は、ゴム製の共鳴体を介して吸気側と区画されている。そして、吸気管内の吸気脈動に伴って共鳴体が振動し、所定周波数の吸気音が容積室において開口された開口から外部へ放出されるようになっている。共鳴器の開口は車両のダッシュパネルに向けて開口され、車室内にチューニングされたエンジン音が伝えられるようになっている。
特開２００５−１３９９８２号公報

しかしながら、上記特許文献１の装置におけるゴム製の共鳴体は、吸気系と容積室を区画するように配置されているだけである。このため、温度環境の変化等によって、共鳴体の張力が変動し易く、車室内に伝えられる吸気音の音圧レベルや音質を安定させることが困難であった。

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、内燃機関の吸気音を車室内に導入することができ、しかも、その音圧レベルや音質を安定させることができる内燃機関の吸気音制御装置を提供することにある。

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た分岐管と、この分岐管の開口端部に接続された連通管と、前記分岐管の開口端部と前記連通管の接続側開口端部との間に介在された弾性振動部材とを備え、前記分岐管及び連通管のうちの一方を他方に挿入することにより、前記弾性振動部材を分岐管又は連通管の開口に張設したことを特徴とする。

この構成によれば、吸気管内の吸気脈動が分岐管を通じて弾性振動部材に伝達され、弾性振動部材が振動する。弾性振動部材の振動は、連通管を通じて外部に放射される。この結果、吸気音が有効に伝達される。さらに、弾性振動部材が緊張状態に保持されているため、温度環境の変化による弾性振動部材の温度変化による張力変化が抑制され、外部に伝達される吸気音の音圧レベルや音質が安定する。

また、この発明は、前記分岐管又は連通管の開口部周縁には、前記弾性振動部材の外周縁部を掛止するための複数の掛止爪を一体形成したことを特徴とする。
この構成によれば、分岐管及び連通管のうち、弾性振動部材の外周縁部を掛止爪に掛止させた状態の一方の管を他方の管に組み付けるだけで、分岐管と連通管との間に弾性振動部材が組み付けられる。従って、製造が容易となる。

また、この発明は、前記掛止爪が係合される係合孔を前記分岐管又は連通管に形成し、同係合孔に対して前記掛止爪を係合させることにより分岐管と連通管とを互いに接続したことを特徴とする。

この構成によれば、掛止爪と係合孔との係合により、分岐管と連通管とを弾性振動部材の張設状態において強固に連結することができる。
また、この発明は、前記分岐管又は連通管の外周には、前記掛止爪を外周側から覆う覆い部を形成したことを特徴とする。

この構成によれば、係合孔に係合した状態の掛止爪が、分岐管又は連通管に形成された覆い部により外部から覆われるので、例えばドライバの使用によって掛止爪を係合孔から外すことが防止される。

また、この発明は、前記一方の管の外周には、環状の第１溶着面を有するフランジ状の第１張出部を一体形成し、前記他方の管の外周には、前記第１溶着面に対応する環状の第２溶着面を有するフランジ状の第２張出部を一体形成し、前記第１溶着面と第２溶着面とを互いに溶着させることにより前記分岐管と前記連通管とを互いに接合したことを特徴とする。

この構成によれば、分岐管及び連通管の内部の気密性が向上し、その接合部からの吸気音の漏れが防止されるとともに、接合部を通じた吸気管内への外気の侵入が防止される。従って、車外への吸気音の無用な漏れが防止され、また、正規の吸気経路以外からの空気の吸入が防止される。

この発明によれば、内燃機関の吸気音を車室内に導入することができ、しかも、その音圧レベルや音質を安定させることができるとともに組み付けが容易となる。

（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、内燃機関３に燃焼用空気を供給するための吸気管４が設けられるとともに、その途中には、エアクリーナ５が設けられている。また、吸気管４においてエアクリーナ５の上流側には、消音用のレゾネータ６が設けられている。この吸気管４は、合成樹脂により形成されている。吸気管４においてエアクリーナ５の下流側には、図４に示すように、吸気音を制御するための吸気音制御装置１０が設けられている。

図２〜図５は、吸気音制御装置１０を示す。この吸気音制御装置１０は、図２に示すように、吸気管４から分岐された分岐管１１と、この分岐管１１より大径で、分岐管１１の端部に外嵌状態で接続される連通管１２と、分岐管１１と連通管１２との間に緊張状態で介在される弾性振動部材１３とを備えている。連通管１２は、エンジン室２と車室７とを仕切るダッシュパネル８に形成された貫通孔を通じて車室７内に突出され、その先端開口が車室７内に向かって開口されている。なお、連通管１２は、吸気管４と同様の合成樹脂により形成され、弾性振動部材１３は、合成ゴム又は熱可塑性エラストマーにより形成されている。この合成ゴムとしては、シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）等を用いることができる。

図２及び図５に示すように、分岐管１１の外周には、その開口端よりも基端側へ後退した位置に、第１張出部としてのフランジ状の分岐側張出部１４が一体形成されている。分岐側張出部１４の外周縁からは、筒状の覆い部１５が吸気管４側へ延出形成されている。また、分岐側張出部１４には、図３及び図５に示すように、複数の係合孔１６が等角度間隔に貫通形成されている。

図２、図３及び図５に示すように、前記連通管１２における分岐管１１との接続側開口端部の外周縁には、前記分岐側張出部１４に対応するフランジ状の連通側張出部１８が一体形成されている。連通側張出部１８の端面上において前記各係合孔１６に対応する複数の位置には、弾性変形によって係合孔１６に係合可能な掛止爪１９が一体形成されている。

図５に示すように、前記弾性振動部材１３は、自然状態において円形シート状に形成され、その外周縁部には、前記各掛止爪１９を挿通されて掛止可能な複数の掛止孔１３ａが等角間隔に貫通形成されている。

図２及び図３に示すように、弾性振動部材１３の各掛止孔１３ａには、連通管１２の各掛止爪１９が掛止され、この各掛止爪１９は、分岐管１１の各係合孔１６にそれぞれ係合されている。そして、分岐管１１の開口端部は、連通管１２の接続側開口端部に、弾性振動部材１３を介して挿入されている。そして、この状態では、弾性振動部材１３の外周縁部は、各掛止爪１９に掛止されるとともに、分岐側張出部１４と連通側張出部１８とによって挟持されて固定保持されている。さらに、この状態においては、分岐管１１が連通管１２の内部に挿入されることにより、自身の弾性に抗して緊張されるとともに分岐管１１と連通管１２との間に挟持されている。このため、弾性振動部材１３は、分岐管１１の開口を緊張状態で閉鎖している。分岐側張出部１４と連通側張出部１８とによる弾性振動部材１３の外周縁部の挟持、及び、弾性振動部材１３と分岐管１１の先端との圧接によって分岐管１１の開口は密閉されている。

上記のように構成されたこの実施形態を製作するには、まず、連通管１２の連通側張出部１８の側面に弾性振動部材１３を当てて、弾性振動部材１３の各掛止孔１３ａにそれぞれ掛止爪１９を挿通させる。

次に、分岐管１１に弾性振動部材１３を介して連通管１２を嵌合する。そして、連通管１２の連通側張出部１８を分岐管１１の分岐側張出部１４に押し付けて、各係合孔１６にそれぞれ掛止爪１９を差し込む。

このようにすれば、弾性振動部材１３が、分岐管１１と連通管１２とによって保持されるとともに、連通管１２の開口端において張設される。
さて、内燃機関３の運転に伴い吸気管４を通じて外気が吸入されると、内燃機関３のそのときの回転数に対応した周波数の吸気脈動が吸気管４内に発生する。この吸気脈動は、分岐管１１を通じて弾性振動部材１３に伝達される。このため、弾性振動部材１３は、内燃機関３の回転数に対応する周波数で振動する。この振動は音響振動となって、連通管１２を介して車室７内に伝えられる。この結果、車室には、チューニングされたエンジン音が奏でられる。

以上詳述したこの実施形態は、以下の各効果を有する。
（１） 吸気管４から分岐された分岐管１１と、その分岐管１１に嵌合された連通管１２との間に弾性振動部材１３を挟持状態で介在させるとともに、掛止爪１９によって掛止した。そして、この状態で弾性振動部材１３を分岐管１１の開口部に張設した。このため、温度環境の変化等による張力変化が抑制され、音圧レベルや音質が安定する。

（２） 弾性振動部材１３を連通管１２の掛止爪１９に掛止した状態で連通管１２を分岐管１１に嵌合するだけで、分岐管１１と連通管１２との間に弾性振動部材１３を組み付けることができる。従って、吸気音制御装置１０の製造が容易となる。

（３） 弾性振動部材１３の組み付けを分岐管１１に対する連通管１２の嵌合のみによって行われるように構成したので、構成を簡素化することができる。
（４） 掛止爪１９が係合孔１６に係合されるため、連通管１２を分岐管１１に対して強固に接続できる。しかも、掛止爪１９は、弾性振動部材１３の掛止も兼ねるため、部品点数の増加を抑えることができる。

（５） 分岐管１１の分岐側張出部１４の外周には、係合孔１６に挿通された掛止爪１９を外周側から覆う覆い部１５を形成した。従って、例えばドライバの使用によって掛止爪１９を係合孔１６から誤って外されることを防止することができる。

（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６〜図９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及び変形例の説明においては、前記第１実施形態とは異なる部分を中心に説明する。

図６、図８及び図９に示すように、分岐管１１の開口部外周縁には、前記分岐側張出部１４が一体形成されている。この分岐側張出部１４には、第１実施形態とは異なり、覆い部１５が形成されていない。分岐側張出部１４の端面には、前記掛止爪１９が複数一体形成されている。連通管１２は分岐管１１よりも小径であり分岐管１１内に挿入される。

連通管１２の外周には、その開口端から後退した位置に、前記連通側張出部１８が一体形成されている。連通側張出部１８には、前記各掛止爪１９が係合可能な複数の係合孔１６が形成されている。

従って、図６及び図７に示すように、弾性振動部材１３の各掛止孔１３ａには、分岐管１１の各掛止爪１９が挿通され、この各掛止爪１９は、連通管１２の各係合孔１６にそれぞれ係合される。そして、分岐管１１の端部に、弾性振動部材１３を介して連通管１２の端部が挿入され、各掛止爪１９が係合孔１６に係合することによって互いに接合されている。また、弾性振動部材１３の外周縁部は、各掛止孔１３ａに挿通した掛止爪１９による係止と、分岐側張出部１４と連通側張出部１８とによる挟持によって固定保持されている。さらに、弾性振動部材１３は、分岐管１１と連通管１２との間に挟持状態で保持されるとともに、連通管１２の開口端部において張設されている。

上記にように構成されたこの実施形態の製作は、分岐管１１と連通管１２とが入れ替わるのみで、その他は第１実施形態と同様である。
以上のように構成されたこの実施形態は、上記第１実施形態の（１）〜（４）に記載の各効果の他、以下の効果を有する。

（６） 分岐管１１内に連通管１２が挿入される構成とした。従って、吸気管４の吸気流路と弾性振動部材１３との間の距離を短くすることができ、吸気脈動によって振動する弾性振動部材１３の振幅を大きくすることができるため、車室７に伝達される吸気音の音圧レベルを有効に高くすることができる。

（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１０〜図１３を参照して説明する。

図１０、図１２及び図１３に示すように、分岐管１１の開口部外周縁には、断面を段差状とした第１張出部としての分岐側張出部１４が一体形成されている。分岐側張出部１４の内周面には、弾性振動部材１３の外周縁部を係止するための複数の掛止爪２０が一体形成されている。分岐側張出部１４の外周縁部には、各掛止爪２０の領域を包囲する第１溶着面としての環状の分岐側溶着面１４ａが形成されている。

図１０、図１１及び図１３に示すように、分岐管１１よりも小径で分岐管１１内に挿入される連通管１２の外周には、その開口端から後退した位置に、分岐側張出部１４に対応する第２張出部としてのフランジ状の連通側張出部１８が一体形成されている。連通側張出部１８の端面は、前記分岐側溶着面１４ａに対応する第２溶着面としての環状の連通側溶着面１８ａとなっている。

図１０及び図１１に示すように、弾性振動部材１３の各掛止孔１３ａには、分岐管１１の各掛止爪２０がそれぞれ挿通され、弾性振動部材１３の外周縁部が保持されている。弾性振動部材１３は、連通管１２が分岐管１１の内部に挿入されることにより、分岐管１１の開口において張設されている。また、分岐管１１と連通管１２とは、分岐側溶着面１４ａと連通側溶着面１８ａとの溶着によって接合されている。

上記のように構成されたこの実施形態を製作するには、まず、分岐管１１の掛止爪２０に弾性振動部材１３をその各掛止孔１３ａにおいて取り付ける。
次に、この分岐管１１に弾性振動部材１３を介して連通管１２を挿入し、分岐管１１の分岐側張出部１４の分岐側溶着面１４ａと、連通管１２の連通側張出部１８の連通側溶着面１８ａとを接触させる。そして、この状態で両溶着面１４ａ，１８ａを溶着振動溶着法等によって溶着させる。

以上のように構成されたこの実施形態は、上記第１実施形態の（１）に記載の効果の他、以下の効果を有する。
（７） 分岐管１１の分岐側張出部１４には環状の分岐側溶着面１４ａを形成し、連通管１２の連通側張出部１８には、分岐側溶着面１４ａに対応する環状の連通側溶着面１８ａを形成した。そして、分岐側溶着面１４ａと連通側溶着面１８ａを互いに溶着させることにより、分岐管１１と連通管１２とを互いに接合した。このため、分岐管１１と連通管１２との間の気密性が向上する。

（他の実施形態）
なお、上記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 第３実施形態において、その第３実施形態の構成とは逆に、連通管１２に掛止爪２０に形成するとともに、分岐管１１を連通管１２に挿入させる構成とする。

・ 第１実施形態において、分岐側張出部１４に覆い部１５を形成する代わりに、図３に二点鎖線で示すように、連通側張出部１８の外周縁部に覆い部１５を一体形成する。
・ 第２実施形態において、図７に二点鎖線で示すように、分岐側張出部１４又は連通側張出部１８の外周縁部に、各掛止爪１９を外周側から覆う覆い部１５を形成する。

・ 第３実施形態において、分岐側溶着面１４ａ及び連通側溶着面１８ａを、凹凸の関係で嵌合しあう面とする。
・ 第３実施形態において、分岐管１１に掛止爪２０を設けない構成とし、分岐側張出部１４の内周縁部に弾性振動部材１３の外周縁部を接着する。そして、連通管１２を分岐管１１に挿入することにより、連通管１２の開口部において弾性振動部材１３を張設する。

・ 第１〜第３実施形態において、連通管１２をダッシュパネル８の貫通孔に接続して車室７内に連通させず、図１に二点鎖線で示すように、エンジン室２内においてダッシュパネル８に対面するように開口させる。

・ 第１〜第３実施形態を、吸気管４においてエアクリーナ５よりも上流側に設ける。
・ 連通管１２をブランチ型共鳴器とすることにより、この発明に、消音器としての機能を持たせる。

車両の吸気管に設けられた吸気音制御装置を示す平面図。 第１実施形態の吸気音制御装置を示す断面図。 吸気音制御装置の要部を示す断面図。 吸気音制御装置を示す斜視図。 組立前の吸気音制御装置を示す斜視図。 第２実施形態の吸気音制御装置を示す断面図。 吸気音制御装置の要部を示す断面図。 吸気音制御装置を示す斜視図。 組立前の吸気音制御装置を示す斜視図。 第３実施形態の吸気音制御装置を示す断面図。 吸気音制御装置の要部を示す断面図。 吸気音制御装置を示す斜視図。 組立前の吸気音制御装置を示す斜視図。

符号の説明

１…車両、３…内燃機関、４…吸気管、１０…吸気音制御装置、１１…分岐管、１２…連通管、１３…弾性振動部材、１４…第１張出部としての分岐側張出部、１４ａ…第１溶着面としての分岐側溶着面、１５…覆い部、１６…係合孔、１８…第２張出部としての連通側張出部、１８ａ…第２溶着面としての連通側溶着面、１９，２０…掛止爪。

Claims (5)

1. 内燃機関の吸気管から分岐された分岐管と、
   この分岐管の開口端部に接続された連通管と、
   前記分岐管の開口端部と前記連通管の接続側開口端部との間に介在された弾性振動部材とを備え、
   前記分岐管及び連通管のうちの一方を他方に挿入することにより、前記弾性振動部材を分岐管又は連通管の開口に張設したことを特徴とする内燃機関の吸気音制御装置。
2. 前記分岐管又は連通管の開口部周縁には、前記弾性振動部材の外周縁部を掛止するための複数の掛止爪を一体形成したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気音制御装置。
3. 前記掛止爪が係合される係合孔を前記分岐管又は連通管に形成し、
   同係合孔に対して前記掛止爪を係合させることにより分岐管と連通管とを互いに接続したことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸気音制御装置。
4. 前記分岐管又は連通管の外周には、前記掛止爪を外周側から覆う覆い部を形成したことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の吸気音制御装置。
5. 前記分岐管及び連通管のうちのいずれか一方の外周には、環状の第１溶着面を有するフランジ状の第１張出部を一体形成し、
   分岐管及び連通管のうちの他方の外周には、前記第１溶着面に対応する環状の第２溶着面を有するフランジ状の第２張出部を一体形成し、
   前記第１溶着面と第２溶着面とを互いに溶着させることにより前記分岐管と前記連通管とが互いに接合したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の吸気音制御装置。

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