JP2009167975A - Intake device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸気装置に関し、特に、吸気音を増大させる音響手段を備えた吸気装置に関する。 The present invention relates to an intake device, and more particularly to an intake device provided with acoustic means for increasing intake sound.
従来から、自動車等の車両に搭載される内燃機関としてのエンジンの動作に起因する音は、所謂、エンジンサウンドとして、ユーザの嗜好に合った音質が求められている。特に、SUV(Sport Utility Vehicles)系の自動車では、迫力あるエンジンサウンドが求められており、迫力あるエンジンサウンドを得るため、エンジン回転数の爆発n次成分(n=1、2...)の周波数成分の音を増大させるようにしたものがある。 Conventionally, sound resulting from the operation of an engine as an internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile has been required to have a sound quality that suits the user's preference as a so-called engine sound. In particular, in SUV (Sport Utility Vehicles) cars, powerful engine sound is required, and in order to obtain powerful engine sound, there is an explosion n-order component (n = 1, 2,...) Some of them increase the frequency component sound.
従来のこの種の吸気装置としては、エアクリーナとサージタンクの上流のスロットルバルブの間の吸気管に設けられた音響手段としてのサウンドジェネレータを備え、このサウンドジェネレータを、吸気系内の吸気脈動を伝達する伝達管と、伝達管部の一端に設けられ、吸気脈動により振動する振動体と、振動体を介して伝達管と連接されるとともに、振動体の振動によって生じる音波のうち、エンジン回転数の爆発n次成分音に対応する所定の周波数帯の音波を増幅する共鳴管とから構成したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、このような従来の吸気装置にあっては、サウンドジェネレータが、エアクリーナとスロットルバルブの間の吸気管に設けられていたため、サウンドジェネレータの設置スペースを確保し難い。 However, in such a conventional intake device, since the sound generator is provided in the intake pipe between the air cleaner and the throttle valve, it is difficult to secure a space for installing the sound generator.
すなわち、一般的に自動車のエンジンルームは、エンジンルーム内にエンジン、吸・排気装置、ラジエータ、バッテリー等の様々な機器が搭載されている。特に、吸気管は、フレキシブルな構成となっているため、エンジンルーム内のスペースを有効に活用するために屈曲させる等してエンジンルーム内に設置されている。 That is, in general, in an engine room of an automobile, various devices such as an engine, an intake / exhaust device, a radiator, and a battery are mounted in the engine room. In particular, since the intake pipe has a flexible configuration, it is installed in the engine room by bending or the like in order to effectively use the space in the engine room.
換言すれば、吸気管は、エンジンルーム内の狭いスペースに設置されることが多く、従来の吸気装置では、この吸気管を設置する狭いスペースにさらにサウンドジェネレータを設置することになるため、サウンドジェネレータの設置の自由度が非常に低いものとなってしまった。 In other words, the intake pipe is often installed in a narrow space in the engine room, and in the conventional intake device, the sound generator is further installed in the narrow space where the intake pipe is installed. The degree of freedom of installation has become very low.
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、音響手段の搭載の自由度を増大させることができる吸気装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an intake device that can increase the degree of freedom of mounting acoustic means.
本発明に係る吸気装置は、目的を達成するため、(1)車両のエンジンルームと乗員が搭乗する車室とを分離するダッシュパネルの近傍に設置され、吸気管から吸入される吸入空気をインテークマニホールドを介して内燃機関のシリンダ内に供給するサージタンクを備えた吸気装置において、前記サージタンクに、吸入空気の脈動を利用して音を発生させる音響手段を設け、前記音響手段が、一端部が前記サージタンクに接続されるとともに、他端部が前記車室に向かって開口する共鳴管と、前記共鳴管の内部に設けられ、吸気脈動により振動する振動体とを備え、前記振動体の振動によって生じる音波のうち所定の周波数帯の音波を前記共鳴管で増幅するものから構成されている。 In order to achieve the object, the intake device according to the present invention is (1) installed in the vicinity of a dash panel that separates an engine room of a vehicle from a passenger compartment, and takes in intake air sucked from an intake pipe. In an intake device having a surge tank supplied to a cylinder of an internal combustion engine via a manifold, the surge tank is provided with acoustic means for generating sound by using pulsation of intake air, and the acoustic means has one end. Is connected to the surge tank, and has a resonance tube whose other end is open toward the passenger compartment, and a vibration body that is provided inside the resonance tube and vibrates due to intake pulsation. Among the sound waves generated by vibration, a sound wave in a predetermined frequency band is amplified by the resonance tube.
この構成により、ダッシュパネルの近傍に設けられたサージタンクに音響手段を設けたので、サージタンクとダッシュパネルの間のスペースを利用して音響手段を設置することができ、音響手段の設置の自由度を向上させることができる。 With this configuration, since the acoustic means is provided in the surge tank provided in the vicinity of the dash panel, the acoustic means can be installed by utilizing the space between the surge tank and the dash panel, and the acoustic means can be freely installed. The degree can be improved.
また、音響手段を音響感度の高いダッシュパネルの近傍に設置させたので、音響手段から出力された音をダッシュパネルによって共鳴させることにより、吸気音の車室内への放射をより一層強調して迫力ある音響を得ることができる。 In addition, since the acoustic means is installed in the vicinity of the dash panel with high acoustic sensitivity, the sound output from the acoustic means is resonated by the dash panel, thereby further enhancing the radiation of the intake sound into the passenger compartment. A certain sound can be obtained.
上記(1)の吸気装置において、(2)前記音響手段が、前記ダッシュパネルの上方に設けられたカウルと前記サージタンクとの間の空間に設けられ、前記共鳴管の他端部が前記カウルに向かって開口しているものから構成されている。 (1) In the intake device of (1), (2) the acoustic means is provided in a space between a cowl provided above the dash panel and the surge tank, and the other end of the resonance tube is the cowl. It is comprised from what is opening toward.
この構成により、音響手段を音響感度の高いカウルの近傍に設置することができるため、音響手段から出力された音をカウルによって共鳴させることにより、吸気音の車室内への放射をより一層強調して迫力ある音響を得ることができる。 With this configuration, since the acoustic means can be installed in the vicinity of the cowl having high acoustic sensitivity, the sound emitted from the acoustic means is resonated by the cowl, thereby further enhancing the emission of the intake sound into the vehicle interior. Powerful sound can be obtained.
上記(1)の吸気装置において、(3)前記共鳴管の他端部が、前記ダッシュパネルを通して前記車室内に露出するものから構成されている。
この構成により、音響手段から出力された吸気音を直接、車室内に導入することができるため、迫力ある音響を得ることができる。
In the intake device of (1), (3) the other end portion of the resonance tube is configured to be exposed to the vehicle interior through the dash panel.
With this configuration, the intake sound output from the acoustic means can be directly introduced into the passenger compartment, so that powerful sound can be obtained.
上記(1)〜(3)のいずれかの吸気装置において、(4)前記振動体が前記サージタンクの内部に位置するように、前記共鳴管の一部がサージタンクの内部に収納されるものから構成されている。 In the intake device of any one of the above (1) to (3), (4) a part of the resonance tube is housed inside the surge tank so that the vibrating body is located inside the surge tank It is composed of
この構成により、音響手段がサージタンクに内蔵されるので、エンジンルーム内における音響手段の設置スペースをより少なくすることができ、音響手段の設置の自由度をより一層向上させることができる。 With this configuration, since the acoustic means is built in the surge tank, the installation space for the acoustic means in the engine room can be further reduced, and the degree of freedom of installation of the acoustic means can be further improved.
本発明によれば、音響手段の搭載の自由度を増大させることができる吸気装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the intake device which can increase the freedom degree of mounting of an acoustic means can be provided.
以下、本発明に係る吸気装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
(第1の実施の形態)
図1〜図9は、本発明に係る吸気装置の第1の実施の形態を示す図である。
Hereinafter, an embodiment of an intake device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIGS. 1-9 is a figure which shows 1st Embodiment of the intake device which concerns on this invention.
まず、構成を説明する。
図1は、車両を構成する自動車1の上方から見た自動車のエンジンルーム2の概略図であり、手前が自動車1の前方を示す。図1において、エンジンルーム2は、サイドパネル3およびダッシュパネル4により画成されており、ダッシュパネル4は、エンジンルーム2と乗員が搭乗する車室5とを分離している。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a schematic view of an
エンジンルーム2には内燃機関として6気筒のエンジン6が収納されており、本実施の形態の自動車1は、クランクシャフトの延在方向に対して車軸の延在方向が平行なFF(フロントエンジン・フロントドライブ)型となっている。
The
エンジン6は、空気をエンジン6に供給するための吸気系7を備えており、吸気系7は、エアクリーナ8、スロットルバルブ9、吸気管10およびダストサイドダクト12を有している。吸気系7は、自動車1の前面側に空気を取り入れるための吸気口11が開口されており、この吸気口11は、ダストサイドダクト12を通じて取り入れられた吸入空気を浄化するエアクリーナ8に連通している。
The
エアクリーナ8は、内部に設けられたフィルターエレメントによって吸入空気内のダストを除去して吸入空気を浄化するようになっており、この浄化された吸入空気を吸気管10に導入する。
The
スロットルバルブ9は、図示しないアクセルペダルに連動して吸気管10の開口面積を可変するようになっており、エンジン6のシリンダ内に導入される吸入空気量を調整するようになっている。
The
エアクリーナ8から吸気管10に導入された吸入空気は、スロットルバルブ9によって吸入空気量が調整された後、サージタンク13に導入されるようになっている。このサージタンク13は、ダッシュパネル4に近接して設けられており、図2に示すように、6本のインテークマニホールド14を有している。
The intake air introduced into the
このインテークマニホールド14は、エンジン6の各シリンダ内の燃焼室に連通しており、サージタンク13からインテークマニホールド14に分岐された吸入空気は、エンジン6の吸入負圧によって燃焼室内に導かれる。そして、エンジン6に吸入空気を伝達する動作およびシリンダ内に設けられた図示しないピストンやシリンダヘッドに設けられた図示しない吸気弁の往復運動により吸気系7の内部に吸気脈動が生じるようになっている。
本実施の形態は、上述した吸気脈動を加振源とする音響手段としての音響部材20によって、所定の周波数帯の音波を増幅するようになっている。
The
In the present embodiment, a sound wave in a predetermined frequency band is amplified by the
図3、図4に示すように、音響部材20は、サージタンク13に設けられており、この音響部材20は、一端部がサージタンク13に接続されるとともに、他端部に開口部21aを有する筒状の共鳴管21と、共鳴管21の内部に設けられ、吸気脈動により振動する振動体22とを備えており、振動体22の振動によって生じる音波のうち所定の周波数帯の音波を共鳴管21で増幅するようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
なお、振動体22は、吸気脈動によって振動するゴム、樹脂またはコーン紙等が用いられる。また、共鳴管21内にはスプリング23が設けられており、このスプリング23は、振動体22をサージタンク13に向かって押圧することにより、振動体22に弛みが発生するのを防止するようになっている。
The vibrating
また、音響部材20は、ダッシュパネル4の上方に設けられたカウル4aとサージタンク13との間の空間に設置されており、開口部21aがカウル4aに向かって開口している。すなわち、共鳴管21の開口部21aは、ダッシュパネル4およびカウル4aを介して車室5に向かって開口している。
The
このような構成を有する音響部材20にあっては、吸気系7の内部に発生した吸気脈動を加振源として振動体22が振動するため、この振動体22の振動によって生じる音波のうち、所定周波数帯の音波を気柱共鳴によって共鳴管21で増幅させる。
In the
図5は、吸気口11に吸入空気が吸引されるときの吸気音の音圧レベルを示す図であり、縦軸がエンジン回転数(rpm)を示し、横軸が周波数(Hz)を示している。
図5において、6気筒のエンジン6では、エンジン6の回転数が増加すると、音圧レベル(密度の濃い部分)の高くなる周波数帯域がクランク軸の回転3次成分(爆発1次成分)、回転6次成分(爆発2次成分)、回転9次成分(爆発3次成分)に応じてそれぞれ異なるようになっており、エンジン6が5000rpm以上になると、回転3次成分、回転6次成分の音圧レベルが増加していることが分かる。
FIG. 5 is a diagram showing the sound pressure level of the intake sound when intake air is sucked into the
In FIG. 5, in the 6-
また、吸気口11から吸気系7に吸入された空気は、吸気系7の吸気脈動となり、音響部材20の共鳴管21の入口に導入されたときの吸気音の音圧レベルは、図6のように示される。図6において、エンジン6の回転数が5000rpm以上のときの音圧レベルが高い回転3次成分、回転6次成分の周波数は、それぞれ280Hz、530Hz、730Hzとなっている。
Further, the air sucked into the
そこで、本実施の形態では、共鳴管21の長さ、容積および開口部21aの直径を調整することにより、吸気系7の内部に発生した吸気脈動を加振源として振動体22を振動させ、この振動体22の振動によって生じる音波のうち、回転3次成分または回転6次成分の周波数の音波を気柱共鳴によって共鳴管21で増幅させ、さらに、共鳴管21から出力される音をダッシュパネル4およびカウル4aを介して車室5内に伝搬するようにした。このとき、車室5内の吸気音の音圧レベルは、図7に示すように、エンジン6の回転数が5000rpm以上において回転3次成分または回転6次成分の周波数の吸気音の音圧レベルが著しく増加することになった。
Therefore, in the present embodiment, by adjusting the length, volume, and diameter of the
また、図8に示すように、吸気系7に音響部材20を設けない場合には、吸気系7の吸気音の音圧レベルは、吸気口11に吸入空気が吸引されるときと略同等の吸気音レベルとなり、当然のことながら、吸気音は増大しない。
Further, as shown in FIG. 8, when the
このように本実施の形態では、ダッシュパネル4の近傍に設けられたサージタンク13に音響部材20を設けたので、サージタンク13とダッシュパネル4の間のスペースを利用して音響部材20を設置することができ、音響部材20の設置の自由度を向上させることができる。
Thus, in this embodiment, since the
また、共鳴管21の開口部21aをカウル4aに向かって開口したので、音響部材20から出力された音を音響感度の高いダッシュパネル4およびカウル4aによって共鳴させることにより、吸気音の車室5内への放射をより一層強調して迫力ある音響を得ることができる。
In addition, since the
なお、本実施の形態では、開口部21aをカウル4aに向かって開口させているが、図9に示すように、共鳴管21の開口部21aを、ダッシュパネル4を通して車室5内に露出させるようにしてもよい。このようにすれば、音響部材20から出力された吸気音を直接、車室5に導入することができるため、迫力ある音響を得ることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、音響部材20をサージタンク13の外部に設けているが、図10に示すように、振動体22がサージタンク13の内部に位置するように共鳴管21の一部をサージタンク13の内部に収納するようにしてもよい。
In this embodiment, the
このようにすれば、音響部材20をサージタンク13に内蔵することができるので、エンジンルーム2内における音響部材20の設置スペースをより少なくすることができ、音響部材20の設置の自由度をより一層向上させることができる。
また、本実施の形態では、振動体22の弛みが発生するスプリング23を設けているが、このスプリング23は無くてもよい。
In this way, since the
Further, in the present embodiment, the
(第2の実施の形態)
図11〜図15は、本発明に係る吸気装置の第2の実施の形態を示す図であり、第1の実施の形態と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。
図11において、エンジンルーム2には内燃機関として6気筒のエンジン32が収納されており、本実施の形態の自動車31は、クランクシャフトの延在方向に対して車軸の延在方向が直交方向に延在するFR(フロントエンジン・リヤドライブ)型となっている。
(Second Embodiment)
FIGS. 11-15 is a figure which shows 2nd Embodiment of the intake device which concerns on this invention, and attaches | subjects the same number to the structure similar to 1st Embodiment, and abbreviate | omits description.
In FIG. 11, a six-
エンジン32は、空気をエンジン32に供給するための吸気系33を備えており、吸気系33は、エアクリーナ8、スロットルバルブ9および吸気管34、35を有している。
吸気管35は、吸気管34から分岐して一対のサージタンク36、37に接続されており、エアクリーナ8から吸気管34、35に導入された吸入空気は、スロットルバルブ9によって吸入空気量が調整された後、サージタンク36、37に導入されるようになっている。
The
The
このサージタンク36、37は、ダッシュパネル4に近接してエンジン32の上方に設けられており、図12に示すように、それぞれ3本のインテークマニホールド38、39を有している。
The
このインテークマニホールド38、39は、エンジン32の各シリンダ内の燃焼室に連通しており、サージタンク36、37からインテークマニホールド38、39にそれぞれ分岐された吸入空気は、エンジン32の吸入負圧によって燃焼室内に導かれる。そして、エンジン32に吸入空気を伝達する動作およびシリンダ内に設けられた図示しないピストンやシリンダヘッドに設けられた図示しない吸気弁の往復運動により吸気系33の内部に吸気脈動が生じるようになっている。
本実施の形態は、上述した吸気脈動を加振源とする音響部材40、41によって、所定の周波数帯の音波を増幅するようになっている。
The
In the present embodiment, sound waves in a predetermined frequency band are amplified by the
図13、図14に示すように、音響部材40、41は、サージタンク36、37に設けられており、この音響部材40、41は、一端部がサージタンク36、37に接続されるとともに、他端部に開口部42aを有する筒状の共鳴管42と、共鳴管42の内部に設けられ、吸気脈動により振動する振動体43とを備えており、振動体43の振動によって生じる音波のうち所定の周波数帯の音波を共鳴管42で増幅するようになっている。
As shown in FIGS. 13 and 14, the
なお、振動体43は、吸気脈動によって振動するゴム、樹脂またはコーン紙等が用いられる。また、共鳴管42内にはスプリング44が設けられており、このスプリング44は、振動体43をサージタンク36、37に向かって押圧することにより、振動体43に弛みが発生するのを防止するようになっている。
The vibrating
また、音響部材40、41は、ダッシュパネル4の上方に設けられたカウル4aとサージタンク36、37との間の空間に設置されており、開口部42aがカウル4aに向かって開口している。すなわち、共鳴管42の開口部42aは、ダッシュパネル4およびカウル4aを介して車室5に向かって開口している。
The
本実施の形態の音響部材40、41にあっても、第1の実施の形態の音響部材20と同様に、吸気系33の内部に発生した吸気脈動を加振源として振動体43が振動するため、この振動体43の振動によって生じる音波のうち、所定周波数帯の音波を気柱共鳴によって共鳴管42で増幅させ、カウル4aとダッシュパネル4を共鳴させることにより、吸気音の車室5内への放射をより強調することができ、迫力ある音響を得ることができる。なお、車室5内の吸気音の音圧レベルは、図7と略同等である。
Even in the
また、本実施の形態では、開口部42aをカウル4aに向かって開口させているが、第1の実施の形態と同様に、共鳴管42の開口部42aを、ダッシュパネル4を通して車室5内に露出させるようにしてもよい。このようにすれば、第1の実施の形態と同様に音響部材40、41から出力された吸気音を直接、車室5に導入することができるため、迫力ある音響を得ることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、音響部材40、41をサージタンク36、37の外部に設けているが、図15に示すように、振動体43がサージタンク36、37の内部に位置するように共鳴管42の一部をサージタンク36、37の内部に収納するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
このようにすれば、音響部材40、41をサージタンク36、37に内蔵することができるので、エンジンルーム2内における音響部材40、41の設置スペースをより少なくすることができ、音響部材40、41の設置の自由度をより一層向上させることができる。
また、本実施の形態では、振動体43に弛みが発生するスプリング44を設けているが、このスプリング44は無くてもよい。
In this way, since the
Further, in the present embodiment, the
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and is not limited to this embodiment. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
以上のように、本発明に係る吸気装置は、音響手段の搭載の自由度を増大させることができるという効果を有し、吸気音を増大させる音響部材を備えた吸気装置等として有用である。 As described above, the intake device according to the present invention has an effect that the degree of freedom of mounting the acoustic means can be increased, and is useful as an intake device including an acoustic member that increases intake sound.
1、31 自動車(車両)
2 エンジンルーム
4 ダッシュパネル
4a カウル
5 車室
6、32 エンジン(内燃機関)
10、34、35 吸気管
13、36、37 サージタンク
14、38、39 インテークマニホールド
20、40、41 音響部材(音響手段)
21、42 共鳴管
21a、42a 開口部
22、43 振動体
1,31 Car (vehicle)
2
10, 34, 35
21, 42
Claims (4)
前記サージタンクに、吸入空気の脈動を利用して音を発生させる音響手段を設け、
前記音響手段が、一端部が前記サージタンクに接続されるとともに、他端部が前記車室に向かって開口する共鳴管と、前記共鳴管の内部に設けられ、吸気脈動により振動する振動体とを備え、前記振動体の振動によって生じる音波のうち所定の周波数帯の音波を前記共鳴管で増幅することを特徴とする吸気装置。 A surge tank is installed in the vicinity of the dash panel that separates the engine room of the vehicle from the passenger compartment in which the occupant is boarded, and supplies the intake air drawn from the intake pipe into the cylinder of the internal combustion engine through the intake manifold. In the intake system,
The surge tank is provided with acoustic means for generating sound using the pulsation of intake air,
The acoustic means includes a resonance tube having one end connected to the surge tank and the other end opened toward the vehicle compartment, and a vibrating body provided inside the resonance tube and vibrating due to intake pulsation. And amplifying sound waves in a predetermined frequency band among sound waves generated by vibration of the vibrating body with the resonance tube.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011069290A (en) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Toyota Motor Corp | Acoustic device of vehicle |
JP5956633B1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-07-27 | 本田技研工業株式会社 | Intake sound transmission device for vehicle |
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- 2008-01-18 JP JP2008009371A patent/JP2009167975A/en active Pending
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