JP2022181444A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンルームの温度変化に伴い発生する結露水の影響を受け難く、所定周波数の吸気音を音量の低下を抑制しながら車室に伝搬することができるエンジンの吸気装置を提供する。【解決手段】第２通路を構成する導入通路部１１８と導出通路部１１９との間には、吸気音増大装置１２０が介挿されている。吸気音増大装置１２０は、蛇腹部１２３と振動膜１２４とからなる振動体１２２と、蛇腹部１２３の外周を囲むように配された外周ケース１２１とを有する。導入通路部１１８は、新気をエンジンに導く第１通路に接続されており、蛇腹部１２３から離間するのに従って鉛直下方に向けて下がって行くように傾斜姿勢で配設されている。【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンの吸気装置に関し、特に、車室に対して伝搬させる吸気音を増大するための吸気音増大装置を備えた吸気装置に関する。

車両には、エンジンルームに搭載されたエンジンの吸気音を意図的に増大させて、車室内に伝搬するための吸気音増大装置を備えるものがある。このような吸気音増大装置を備える車両を運転する運転者は、アクセル操作に応じた効果音により、車両を操縦していることの満足感を聴覚の側面から得ることができる。

特許文献１には、吸気音増大装置を備えた車両が開示されている。特許文献１に開示の吸気音増大装置は、筒状であって筒軸方向に伸縮可能な蛇腹部と、蛇腹部の一方の開口を塞ぐように蛇腹部と一体に形成された振動膜とを有する。そして、吸気音増大装置における蛇腹部のもう一方の開口には、エンジンへの新気の通路である吸気通路から分岐された導入通路部が接続され、吸気音増大装置における振動膜が形成された側には、車室に向けて解放された導出通路部が接続されている。

特許文献１に開示の技術では、振動膜の主面に沿った方向において、振動膜の中心に対して、導入通路部および導出通路部のそれぞれの管中心をオフセットさせることで、車室に伝搬される吸気音の広帯域化を図ろうとしている。

特開２０１２－７５０２号公報

しかしながら、吸気音増大装置は、エンジンルームに搭載されているので、エンジン始動時とエンジン停止時とのエンジンルームの温度変化に伴って内方で結露することがある。吸気音増大装置の内方で結露した場合には、結露水が蛇腹部や振動膜に付着することがある。結露水が振動膜等に付着した場合には、当該結露水の質量の影響により振動膜が振動し難い状態となってしまい、車室に対して伝搬される吸気音の周波数が設計に係る所定周波数から外れ、また、音量が低くなってしまうことになる。

本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、エンジンルームの温度変化に伴い発生する結露水の影響を受け難く、所定周波数の吸気音を音量の低下を抑制しながら車室に伝搬することができるエンジンの吸気装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るエンジンの吸気装置は、第１通路と、第２通路と、吸気音増大装置とを備える。前記第１通路は、エンジンルームに設けられた、エンジンに新気を導くための通路である。前記第２通路は、前記第１通路の途中の分岐部から分岐し、車室に向けて延びる通路である。前記吸気音増大装置は、前記第２通路中に設けられた、吸気脈動を受けて吸気圧を増大させる装置である。

前記吸気音増大装置は、蛇腹部と、振動膜とを有する。前記蛇腹部は、筒状であって筒軸方向に伸縮可能な部位である。前記振動膜は、前記蛇腹部の一方の開口を塞ぐように前記蛇腹部と一体に形成された部位である。前記第２通路は、前記蛇腹部における他方の開口に接続された、前記分岐部に向けて延びる導入通路部を有する。

本態様に係るエンジンの吸気装置において、前記導入通路部は、前記蛇腹部から離間するのに従って鉛直下方に向けて下がって行くように配設されている。

上記態様に係るエンジンの吸気装置では、導入通路部が、蛇腹部から離間するのに従って鉛直下方に向けて下がって行くように配設されているので、エンジンルームの温度変化に伴って蛇腹部および振動膜の内方で結露した場合でも、結露水が蛇腹部から導入通路部に向けて排出され易い。よって、上記態様に係るエンジンの吸気装置では、振動膜等の内表面への結露水の付着による周波数変化を生じ難く、また、音量の低下も生じ難い。

上記態様に係るエンジンの吸気装置において、前記振動膜に対して直交し、且つ、前記振動膜の膜中心を通る中心軸を第１中心軸とし、前記導入通路部の中心軸を第２中心軸とする場合に、前記第１中心軸と前記第２中心軸との交点は、前記他方の開口の開口面上に配置されている、としてもよい。

上記態様に係るエンジンの吸気装置では、第１中心軸と第２中心軸との交点が、上記他方の開口の開口面上に配置されているので、導入通路部を伝搬されてきた吸気圧力波が振動膜に伝搬され易い。よって、上記態様に係るエンジンの吸気装置では、効果的に振動膜を振動させることができ、車室に対して設計に係る所定周波数で吸気音を伝搬させることができる。

上記態様に係るエンジンの吸気装置において、前記第２通路は、前記吸気音増大装置を挟んだ前記導入通路部とは反対側の部分に接続された、前記車室に向けて延びる導出通路部をさらに有し、前記振動膜に対して直交し、且つ、前記振動膜の膜中心を通る中心軸を第１中心軸とし、前記導出通路部の中心軸を第３中心軸とする場合に、前記第１中心軸と前記第３中心軸との交点は、前記導出通路部における前記吸気音増大装置との接続側の開口の開口面上に配置されている、としてもよい。

上記態様に係るエンジンの吸気装置では、第１中心軸と第３中心軸との交点が、導出通路部の開口の開口面上に配置されているので、振動膜の振動により増大された吸気音を導出通路部へと少ないロスで伝搬させることが可能となる。よって、上記態様に係るエンジンの吸気装置では、吸気音増大装置で増大された吸気音を車室へと確実に伝搬させることができる。

上記態様に係るエンジンの吸気装置において、前記吸気音増大装置は、前記蛇腹部の外周を覆うように設けられた外筒であって、内方における前記蛇腹部の伸縮を許す外周ケースをさらに有し、前記導出通路部は、前記外周ケースに接合されている、としてもよい。

上記態様に係るエンジンの吸気装置では、吸気音増大装置が外周ケースを有するので、導入通路部や導出通路部の接続による振動膜の振動や蛇腹部の伸縮が阻害され難い。よって、上記態様に係るエンジンの吸気装置では、設計に係る所定周波数の吸気音を音量の低下を抑制しながら車室に伝搬させることができる。

上記態様に係るエンジンの吸気装置において、前記振動膜は、前記第１中心軸が車両の前後方向に沿って配されるように設けられている、としてもよい。

上記態様に係るエンジンの吸気装置では、第１中心軸が車両の前後方向に沿って配されているので、吸気圧力波を受けて車両の前後方向に振動膜が振動する。よって、上記態様に係るエンジンの吸気装置では、振動膜の振動により生成される増大圧力波が後方の車室に向けて伝搬され、車室への吸気音の伝搬が効果的になされる。

上記態様に係るエンジンの吸気装置において、前記導入通路部は、前記蛇腹部との接続部分において、当該導入通路部の下面が前記蛇腹部における前記他方の開口の下面に対して鉛直方向で同じ高さまたは低くなるように配設されている、としてもよい。

上記態様に係るエンジンの吸気装置では、導入通路部と蛇腹部との接続部分において、導入通路部の下面が蛇腹部の下面と同じ高さまたは低く配設されているので、蛇腹部の内方で生じた結露水が導入通路部へと良好に排出される。よって、上記態様に係るエンジンの吸気装置では、蛇腹部の内方に残留する結露水を低減することができ、振動膜の振動に対する結露水の影響を抑制するのに効果的である。

上記の各態様に係るエンジンの吸気装置では、エンジンルームの温度変化に伴い発生する結露水の影響を受け難く、所定周波数の吸気音を音量の低下を抑制しながら車室に伝搬することができる。

本発明の実施形態に係るエンジンの吸気装置が適用されたエンジンルームを示す模式図である。 吸気音増大装置およびその周辺の構成を示す断面図である。

以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一例であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。

以下の説明で用いる図において、「Ｆｒ」は車両前方、「Ｒｅ」は車両後方、「Ｌｅ」は車両左方、「Ｒｉ」は車両右方、「Ｕｐ」は車両上方（鉛直方向上方）、「Ｌｏ」は車両下方（鉛直方向下方）をそれぞれ示す。

１．エンジンルーム１ａの構成
本発明の実施形態に係るエンジン１０の吸気装置１１が適用されたエンジンルーム１ａの構造について、図１を用いて説明する。

図１に示すように、車両１の前部には、エンジンルーム１ａが設けられている。エンジンルーム１ａには、エンジン１０が搭載されている。車両１において、エンジンルーム１ａの後方には、ダッシュパネル１ｃを介して車室１ｂが設けられている。

エンジンルーム１ａに搭載されたエンジン１０には、吸気装置１１が付帯されている。吸気装置１１は、第１通路１１１と、第２通路１１２と、吸気音増大装置１２０とを備える。第１通路１１１は、新気を各気筒に供給するための吸気路である。第１通路１１１の一端にはフレッシュエアダクト１１５が設けられ、新気の流れ方向の後方側には、エアクリーナー１１６およびスロットルバルブ１１７が介挿されている。第１通路１１１の内、新気の流れ方向におけるエアクリーナー１１６よりも上流側の部分を上流通路部１１３、下流側の部分を下流通路部１１４と呼称する。

第２通路１１２は、下流通路部１１４に対して、当該下流通路部１１４の分岐部１１４ａで分岐するように設けられた通路である。吸気音増大装置１２０は、第２通路１１２の長手方向の途中部分に介挿されている。第２通路１１２の内、吸気音増大装置１２０よりも分岐部１１４ａの側の部分を導入通路部１１８、導入通路部１１８に対して吸気音増大装置１２０を挟んだ反対側の部分を導出通路部１１９と呼称する。導出通路部１１９における後方側の管端部１１９ａは、ダッシュパネル１ｃの近傍で開口されている。

なお、導出通路部１１９については、後方側の部分がダッシュパネル１ｃを挿通して、車室１ｂ内に管端部１１９ａが配されるように設けられてもよい。

２．吸気音増大装置１２０およびその周辺の構成
吸気装置１１の構成の内、吸気音増大装置１２０およびその周辺の構成について、図２を用いて説明する。

図２に示すように、吸気音増大装置１２０は、筒形状の外周ケース１２１と、外周ケース１２１内に収容された振動体１２２とを有する。振動体１２２は、周壁が蛇腹形状で構成された蛇腹部１２３と、蛇腹部１２３の後方側の開口を塞ぐように設けられた振動膜１２４とを有する。蛇腹部１２３は、車両１の前後方向に伸縮可能であり、振動膜１２４は、矢印Ａで示すように、車両１の前後方向に振動可能である。なお、蛇腹部１２３と振動膜１２４とは、一体に形成されている。

外周ケース１２１は、蛇腹部１２３の伸縮および振動膜１２４の振動を阻害しないように非接触状態で配設されている。

吸気音増大装置１２０に対しては、導入通路部１１８および導出通路部１１９が接続されている。この内、導入通路部１１８は、蛇腹部１２３における振動膜１２４が設けられたのとは反対側の開口Ｏｐ_１２３に接続されている。導入通路部１１８を伝搬されてきた吸気圧力波は、蛇腹部１２３の開口Ｏｐ_１２３を通り蛇腹部１２３の内方へと導入される。

導出通路部１１９は、外周ケース１２１に対して当該外周ケース１２１の後方側部分に接続されている。具体的には、外周ケース１２１は、蛇腹部１２３の一方の開口を塞ぐように設けられた振動膜１２４よりも蛇腹部１２３から離間する向きに延出された状態で形成されている。そして、導出通路部１１９は、外周ケース１２１における上記延出された部分に外嵌されて接続されている。

図２に示すように、本実施形態では、振動膜１２４は略鉛直方向に沿って配されている。そして、振動膜１２４に直交し、振動膜１２４の膜中心を通る中心軸Ａｘ_１２４を仮定する。また、導入通路部１１８を構成する管体の中心軸を中心軸Ａｘ_１１８とし、導出通路部１１９を構成する管体の中心軸を中心軸Ａｘ_１１９と仮定する。

導入通路部１１８は、中心軸Ａｘ_１１８と中心軸Ａｘ_１２４との交点Ｐ１が蛇腹部１２３の開口Ｏｐ_１２３の開口面上に位置するように、吸気音増大装置１２０に接続されている。また、導入通路部１１８は、蛇腹部１２３の開口Ｏｐ_１２３から離間するのに従って高さレベルが漸次低くなるよう傾斜姿勢をもって配設されている。

導出通路部１１９は、中心軸Ａｘ_１１９と中心軸Ａｘ_１２３との交点Ｐ２が当該導出通路部１１９の開口Ｏｐ_１１９の開口面上に位置するように、吸気音増大装置１２０に接続されている。導出通路部１１９は、振動膜１２４から離間するのに従って高さレベルが漸次高くなるように傾斜姿勢をもって配設されている。

ただし、導出通路部１１９の姿勢については、図２に示す姿勢に限定を受けるものではなく、水平方向に延びる姿勢でもよいし、振動膜１２４から離間するのに従って高さレベルが漸次低くなるように傾斜姿勢とすることも可能である。

さらに、図２に示すように、導入通路部１１８と蛇腹部１２３との接続部分では、導入通路部１１８の下面１１８ａが蛇腹部１２３の下面１２３ａと同じ高さまたは低く配設されている。そして、導入通路部１１８の下面１１８ａと蛇腹部１２３の下面１２３ａとの間に凹部や溝部などが生じないように、導入通路部１１８と蛇腹部１２３とが接続されている。

３．効果
本実施形態に係る吸気装置１１では、導入通路部１１８が、蛇腹部１２３から離間するのに従って鉛直下方に向けて下がって行くように傾斜姿勢で配設されているので（図２に示す傾斜姿勢で配設されているので）、エンジンルーム１ａの温度変化に伴って蛇腹部１２３および振動膜１２４の内方で結露した場合でも、結露水が蛇腹部１２３から導入通路部１１８に向けて排出され易い。よって、本実施形態に係る吸気装置１１では、振動膜１２４等の内表面への結露水の付着による、車室１ｂに伝搬される吸気音の周波数変化を生じ難く、また、音量の低下も生じ難い。

本実施形態に係る吸気装置１１では、導入通路部１１８の中心軸Ａｘ_１１８と振動膜１２４の中心軸Ａｘ_１２４との交点Ｐ１が、蛇腹部１２３の開口Ｏｐ_１２３の開口面上に配置されているので、導入通路部１１８を伝搬されてきた吸気圧力波が振動膜１２４に伝搬され易い。よって、吸気装置１１では、効果的に振動膜１２４を振動させることができ、車室１ｂに対して設計に係る所定周波数で吸気音を音量の低下を抑制しながら伝搬させることができる。

本実施形態に係る吸気装置１１では、導出通路部１１９の中心軸Ａｘ_１１９と振動膜１２４の中心軸Ａｘ_１２４との交点Ｐ２が、導出通路部１１９の開口Ｏｐ_１１９の開口面上に配置されているので、振動膜１２４の振動により増大された吸気音を導出通路部１１９に確実に伝搬させることが可能である。よって、吸気装置１１では、吸気音増大装置１２０で増大された吸気音を車室１ｂへと少ないロスで伝搬させることができる。

本実施形態に係る吸気装置１１では、吸気音増大装置１２０が外周ケース１２１を有するので、導入通路部１１８や導出通路部１１９の接続による振動膜１２４の振動や蛇腹部１２３の伸縮が阻害され難い。よって、吸気装置１１では、設計に係る所定周波数の吸気音を車室１ｂに伝搬させることができる。

本実施形態に係る吸気装置１１では、蛇腹部１２３の中心軸Ａｘ_１２３が車両１の前後方向に沿って配されているので、吸気圧力波を受けて車両１の前後方向に振動膜１２４が振動する。よって、吸気装置１１では、振動膜１２４の振動により生成される増大圧力波が後方の車室１ｂに向けて伝搬され、車室１ｂへの吸気音の伝搬が効果的になされる。

本実施形態に係る吸気装置１１では、導入通路部１１８と蛇腹部１２３との接続部分において、導入通路部１１８の下面１１８ａが蛇腹部１２３の下面１２３ａと同じ高さまたは低く配設されているので、蛇腹部１２３の内方で生じた結露水が蛇腹部１２３の内部の滞留することなく導入通路部１１８へと良好に排出される。よって、吸気装置１１では、蛇腹部１２３の内方に残留する結露水を低減することができ、振動膜１２４の振動に対する結露水の影響を抑制するのに効果的である。

以上のように、本実施形態に係る吸気装置１１では、エンジンルーム１ａの温度変化に伴い発生する結露水の影響を受け難く、所定周波数の吸気音を音量の低下を抑制しながら車室１ｂに伝搬することができる。

［変形例］
上記実施形態では、車両１の前部にエンジンルーム１ａが設けられてなる構成を採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、車室の後方にエンジンルームが設けられてなる構成などを採用することもできる。

上記実施形態では、スロットルバルブ１１７がエンジン１０の後方に配置された構成を採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、エンジンの側方や前方にスロットルバルブが配置された構成を採用することもできる。

上記実施形態では、導出通路部１１９の管端部１１９ａがエンジンルーム１ａ内におけるダッシュパネル１ｃ近傍に位置する形態としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、導出通路部を構成する管体がダッシュパネルを挿通して、管端部が車室内に位置する形態を採用することもできる。

上記実施形態では、エンジン１０の種類について特に言及しなかったが、種々のエンジンを適用することができる。例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンを適用することもできる。また、レシプロエンジンやロータリーピストンエンジンを採用することもできる。

上記実施形態では、導出通路部１１９が、吸気音増大装置１２０から離間するのに従って鉛直上方に向けて上がって行く形態を採用したが、本発明では、導出通路部の配設形態について、これに限定を受けるものではない。例えば、水平方向に沿って配設された形態や、吸気音増大装置から離間するのに従って鉛直下方に向けて下がって行く配設形態などを採用することもできる。

上記実施形態では、振動膜１２４の中心軸Ａｘ_１２４が略水平方向に沿って配された形態を採用したが、本発明では、振動膜の配設形態について、これに限定を受けるものではない。例えば、振動膜の中心軸が鉛直方向に沿って配設された形態や、振動膜の中心軸が水平方向および鉛直方向の双方向に対して斜めに配設された形態などを採用することもできる。

上記実施形態では、導入通路部１１８が第１通路１１１における下流通路部１１４の分岐部１１４ａまで延設されてなる形態を採用したが、本発明では、導入通路部の配設形態について、これに限定を受けるものではない。例えば、下流通路部の分岐部と導入通路部との間に、別の通路部が介挿された形態などを採用することもできる。

上記実施形態では、導出通路部１１９がダッシュパネル１ｃの近傍まで延設されてなる形態を採用したが、本発明では、導出通路部の配設形態について、これに限定を受けるものではない。例えば、ダッシュパネルの近傍の部分と導出通路部とを接続する別の通路部が配設された形態などを採用することもできる。

上記実施形態では、エンジンルーム１ａに１つの吸気音増大装置１２０を備える形態を採用したが、本発明では、吸気音増大装置の搭載個数について、これに限定を受けるものではない。例えば、互いにサイズの異なる複数の吸気音増大装置を設けて、異なる周波数の吸気音を車室に伝搬できるようにすることもできる。なお、この場合には、各吸気音増大装置に接続される導入通路部および導出通路部の断面径や通路長さを得ようとする周波数に応じて調整することが望ましい。

１ 車両
１ａ エンジンルーム
１０ エンジン
１１ 吸気装置
１１１ 第１通路
１１２ 第２通路
１１８ 導入通路部
１１９ 導出通路部
１２０ 吸気音増大装置
１２２ 振動体
１２３ 蛇腹部
１２４ 振動膜

Claims (6)

1. エンジンルームに設けられた、エンジンに新気を導くための第１通路と、
   前記第１通路の途中の分岐部から分岐し、車室に向けて延びる第２通路と、
   前記第２通路中に設けられた、吸気脈動を受けて吸気圧を増大させる吸気音増大装置と、
   を備え、
   前記吸気音増大装置は、筒状であって筒軸方向に伸縮可能な蛇腹部と、前記蛇腹部の一方の開口を塞ぐように前記蛇腹部と一体に形成された振動膜と、を有し、
   前記第２通路は、前記蛇腹部における他方の開口に接続された、前記分岐部に向けて延びる導入通路部を有し、
   前記導入通路部は、前記蛇腹部から離間するのに従って鉛直下方に向けて下がって行くように配設されている、
   エンジンの吸気装置。
2. 請求項１に記載のエンジンの吸気装置において、
   前記振動膜に対して直交し、且つ、前記振動膜の膜中心を通る中心軸を第１中心軸とし、
   前記導入通路部の中心軸を第２中心軸とする場合に、
   前記第１中心軸と前記第２中心軸との交点は、前記他方の開口の開口面上に配置されている、
   エンジンの吸気装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のエンジンの吸気装置において、
   前記第２通路は、前記吸気音増大装置を挟んだ前記導入通路部とは反対側の部分に接続された、前記車室に向けて延びる導出通路部をさらに有し、
   前記振動膜に対して直交し、且つ、前記振動膜の膜中心を通る中心軸を第１中心軸とし、
   前記導出通路部の中心軸を第３中心軸とする場合に、
   前記第１中心軸と前記第３中心軸との交点は、前記導出通路部における前記吸気音増大装置との接続側の開口の開口面上に配置されている、
   エンジンの吸気装置。
4. 請求項３に記載のエンジンの吸気装置において、
   前記吸気音増大装置は、前記蛇腹部の外周を覆うように設けられた外筒であって、内方における前記蛇腹部の伸縮を許す外周ケースをさらに有し、
   前記導出通路部は、前記外周ケースに接合されている、
   エンジンの吸気装置。
5. 請求項２から請求項４の何れかに記載のエンジンの吸気装置において、
   前記振動膜は、前記第１中心軸が車両の前後方向に沿って配されるように設けられている、
   エンジンの吸気装置。
6. 請求項１から請求項５の何れかに記載のエンジンの吸気装置において、
   前記導入通路部は、前記蛇腹部との接続部分において、当該導入通路部の下面が前記蛇腹部における前記他方の開口の下面に対して鉛直方向で同じ高さまたは低く配設されている、
   エンジンの吸気装置。

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