JP4610424B2

JP4610424B2 - 内燃機関の音質付加装置

Info

Publication number: JP4610424B2
Application number: JP2005182741A
Authority: JP
Inventors: 雅史品田; 雄太斎藤
Original assignee: 株式会社マーレフィルターシステムズ
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2025-06-23
Also published as: JP2007002710A

Description

本発明は、内燃機関の音質付加装置に関する。

特許文献１には、互いに異なる共鳴周波数を持つ複数の吸気ダクトがエアクリーナのダストサイド側に接続され、機関高負荷時にこれら吸気ダクトで吸気音を発生させることによって、加速時に車室内で迫力感のある吸気音が得られる吸気装置が開示されている。
特開２０００−３０３９２５号公報

しかしながら、この特許文献１の構成では、機関高負荷時に複数の吸気ダクトから所望の吸気音を発生させるために、エアクリーナのダストサイド側に複数の吸気ダクトが必要になるため、吸気装置が全体として大型化してしまい、吸気装置のレイアウトが大きく制約を受けてしまう虞がある。

また、各吸気ダクトの長さや、吸気ダクト内の通路断面積等をチューニングする必要もあり、これらの点でも吸気装置のレイアウトが大きく制約を受けてしまう虞がある。

そこで、本発明の内燃機関の音質付加装置は、内燃機関に吸気を導入する吸気通路に設けられ、吸気通路内の吸気脈動により振動する振動部と、一端が振動部に接続されて振動部の振動を固体伝播する振動伝播部と、車体のダッシュパネルに所定の間隔を設けて対向する平板で構成され、振動伝播部の他端に接続され振動部の振動に応じた音圧を車体のダッシュパネル近傍で発生させる音圧発生部と、を有し、吸気音に対して音圧を付加することを特徴としている。

本発明によれば、振動部の振動が、振動伝播部を固体伝播することで音圧発生部に伝達されることになるので、音質付加装置ひいては吸気装置全体のコンパクト化と設計自由度の向上を図ることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る内燃機関の音質付加装置１の第１比較例を示している。

ダッシュパネル２及び図示せぬ左右のサイドパネル等によって画成されたエンジンルーム３には、吸気通路４が接続されたエンジン５が配置されている。

吸気通路４は、吸気取り入れ口６から取り入れられた空気を各気筒の燃焼室（図示せず）に供給するものであって、エアクリーナ７、スロットルバルブ８、吸気コレクタ９を含む構成である。吸気取り入れ口６から取り入れられた空気は、エアクリーナ７、スロットルバルブ８を経て、吸気コレクタ９に導入された後に吸気コレクタ９から各ブランチ管１０によって各気筒の燃焼室（図示せず）に供給されている。尚、図１中の７ａは、エアクリーナ７のフィルタエレメントであり、このフィルタエレメント７ａを境に、吸気取り入れ口６側がいわゆるダストサイドとなり、エンジン５側がいわゆるクリーンサイドとなっている。

そして、吸気通路４のスロットルバルブ８よりも吸気取り入れ口６側のクリーンサイドには、吸気通路４内に発生する吸気音に、所定の周波数帯の音圧を付加する音質付加装置１が設けられている。

音質付加装置１は、図１に示すように、吸気通路４の壁面に設けられた振動部としての薄肉部１１と、この薄肉部１１に一端が接続された振動伝播部としてのワイヤー状部材１２と、ワイヤー状部材１２の他端が接続された音圧発生部としてのダッシュパネル２と、から大略構成されている。

薄肉部１１は、吸気通路４に設けられた凸部１３の底壁１３ａ部分に位置するものであって、周囲の吸気通路４に比べて薄肉に形成され、吸気通路４内の吸気脈動によって振動が生じるようになっている。

ワイヤー状部材１２は、合成樹脂製あるいは金属製の単線あるいはより線からなり、例えばナイロン（商品名）に代表されるポリアミド繊維製、ケブラー（登録商標）等のパラ系アラミド繊維製あるいはピアノ線を束ねたワイヤーロープ等の線材から任意に選択することができる。

また、ワイヤー状部材１２は、少なくとも弛みが生じないような張力が付与された状態で、一端が薄肉部１１に接続され、他端がダッシュパネル２の車両幅方向（図１における上下方向）の略中央位置に接続されている。詳述すると、ワイヤー状部材１２の一端には雄ねじ加工が施されており、薄肉部１１の取付孔１１ａを貫通させた後、雌ねじ加工が施されたナット部材１２ａと螺合している。ナット部材１２ａは薄肉部１１に密着している。そして、ナット部材１２ａが薄肉部１１に密着することで、薄肉部１１からの振動がワイヤー部材１２に確実に伝えられている。また、ワイヤー状部材１２の他端についても、ワイヤー状部材１２の一端と同様に雄ねじ加工が施され、ダッシュパネル２の取付孔（図示せず）を貫通させた後に、ナット部材（図示せず）と螺合し、このナット部材がダッシュパネル２に密着している。

尚、ワイヤー状部材１２の一端と薄肉部１１との接続方法としては、薄肉部１１の取付孔１１ａを貫通させたワイヤー状部材１２の一端に、貫通穴を設けた平板状の座金部材を貫通させ、ワイヤー状部材１２の一端をかしめたり、あるいはワイヤー状部材１２の一端と座金部材とを接着材等で固着させることで、座金部材を薄肉部１１に密着させるようにしてもよい。ワイヤー状部材１２の他端とダッシュパネル２との接続方法についても同様である。また、ワイヤー状部材１２の一端と薄肉部１１との関係については、上述した接続方法に限定されるものではなく、薄肉部１１の振動がワイヤー状部材１２に確実に伝達されるものであればよい。

さらに、この第１比較例における吸気通路４は、音質付加装置１が配置される部位が合成ゴム製となっている。また、ワイヤー状部材１２は、直径が５ｍｍ以下程度であることが好ましい。

このような第１比較例の音質付加装置１においては、薄肉部１１の振動が、ワイヤー状部材１２を横振動して固体伝播することでダッシュパネル２に伝達される。つまり、吸気通路４のような管路に比べて極めて断面積が小さいワイヤー状部材１２によって、薄肉部１１のワイヤー状部材１２方向（横方向）の振動をワイヤー状部材１２に与えるもので、この振動により相手側の振動板となるダッシュパネル２に振動が伝達されることになる。これにより、ワイヤー状部材１２がエンジンルーム内の空間部を自由に選択し、ダッシュパネル２に導くことができるため、音質付加装置１ひいては吸気装置全体のコンパクト化と設計自由度の向上を図ることができる。

以下の本発明の実施形態及び他の比較例について説明するが、上述した第１比較例と同一構成となっている部分については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図２は、本発明の第２比較例を示している。この第２比較例の音質付加装置１４は、振動部の構成が、上述した第１比較例と異なっている。

すなわち、この第２比較例における振動部は、吸気通路４内に位置する振動板１５によって構成されている。この振動板１５は、ワイヤー状部材１２の一端に取り付けられた合成樹脂あるいは金属からなる硬質の平板であって、吸気通路４の凸部１３形成位置に配置され、吸気通路４の壁面から離間するよう配置されている。換言すると、この第２比較例においては、振動板１５配置位置の吸気通路４に、外側に突出した凸部１３が形成され、この凸部１３の吸気通路４に対する開口を覆うように振動板１５が配置されている。つまり、振動板１５は、吸気通路４の壁面に沿って配置されており、吸気通路４内の吸気流れを妨げないようになっていると共に、吸気通路４内の振動が振動板１５に確実に伝播されるようになっている。

この第２比較例の音質付加装置１４は、吸気通路４内の脈動によって振動板１５が振動すると、振動板１５の振動がワイヤー状部材１２を横振動して固体伝播することでダッシュパネル２に伝達される。

このような第２比較例においては、上述した第１比較例と同様の作用効果を得ることができると共に、振動部が硬質の振動板１５によって構成されているので、第１比較例の振動部（薄肉部１１）のように、ワイヤー状部材１２からの張力を薄肉部１１で直接受け止めることがないので耐久性を向上させることができる。

尚、この第２比較例においては、ワイヤー状部材１２が凸部１３で吸気通路４の壁部を貫通することになり、ワイヤー状部材１２と吸気通路４の壁部との間に隙間を生じないようにする場合には、両者間にゴム材料等の弾性材料を介在させるのが好ましく、この部分から異物等が吸気通路内に入り込むことはない。また、音質付加装置１４を、ワイヤー状部材１２と吸気通路４の壁部との間に隙間が生じたままの構成とするような場合には、音質付加装置１４を吸気通路４のダストサイド側に設けることが望ましい。

また、上述した各比較例においては、音圧発生部としてダッシュパネル２を用いた構成となっているが、ワイヤー状部材１２の他端をダッシュパネル２に接続するのではなく、図３に示す本発明の実施形態ようにダッシュパネル２に対向する適宜位置に、所定の間隔を確保しつつ平板２１を設け、この平板２１を音圧発生部としてワイヤー状部材１２の他端を接続するようにしてもよい。また、ワイヤー状部材１２の他端が接続される平板２１は、図３に示すように、ダッシュパネル２中央位置ではなく、ダッシュパネル２中央位置から運転者側（図３における下側）にオフセットするように配置するようにしてもよい。ここで、音圧発生部となる平板２１は、合成樹脂、ゴム、金属、紙などの材質で形成されるものである。

また、図４に示すように、音圧発生部として、ダッシュパネル２に向かって所定の間隔を確保して開口する有底円筒状のカップ状部材２２を設け、このカップ状部材２２の底面２２ａに、ワイヤー状部材１２の他端を接続するようにしてもよい。尚、底面２２ａとワイヤー状部材１２の他端との接続は、例えば上述した第１比較例の接続方法に従って行われるものとする。

本発明に係る内燃機関の音質付加装置の第１比較例を示す説明図。本発明に係る内燃機関の音質付加装置の第２比較例を示す説明図。本発明に係る内燃機関の音質付加装置の一実施形態を示す説明図。本発明に係る内燃機関の音質付加装置の一実施形態を示す説明図。

符号の説明

１…音質付加装置
２…ダッシュパネル（音圧発生部）
４…吸気通路
１１…薄肉部（振動部）
１２…ワイヤー状部材（振動伝播部）
１４…音質付加装置
２１…平板（音圧発生部）
２２…カップ状部材（音圧発生部）

Claims

内燃機関に吸気を導入する吸気通路に設けられ、吸気通路内の吸気脈動により振動する振動部と、
一端が振動部に接続されて振動部の振動を固体伝播する振動伝播部と、
車体のダッシュパネルに所定の間隔を設けて対向する平板で構成され、振動伝播部の他端に接続され振動部の振動に応じた音圧を車体のダッシュパネル近傍で発生させる音圧発生部と、を有し、吸気音に対して音圧を付加することを特徴とする内燃機関の音質付加装置。