JPH0968121A - エンジンの可変吸気ダクト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸気音を有効に低減するエンジンの可変吸気
ダクト装置を提供する。 【解決手段】 ダクト２の内側に配置されるインナチュ
ーブ３と、ダクト２とインナチューブ３の間に画成され
る絞り部１１と、インナチューブ３の内側に画成される
共鳴空洞１２と、エンジンの運転条件に応じて共鳴空洞
１２を開閉するカム７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン運転条件
に応じて吸気通路を切換えて吸気音を低減するようにし
たエンジンの可変吸気ダクト装置の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】エンジンに吸入される吸気を外部から取
り入れるダクトは、その通路長を大きくした方が吸気音
の低周波数成分を減衰できるが、高周波数の吸気音がダ
クト内に生じる共鳴により大きくなる。

【０００３】従来のエンジンの可変吸気ダクト装置とし
て、例えば図４に示すようなものがある。

【０００４】これについて説明すると、エンジンに吸入
される空気を濾過するエアクリーナ２０を備え、エアク
リーナ２０には２本のダクト２１，２２が並列に接続さ
れる。

【０００５】ダクト２１，２２は円筒状に形成され、一
方のダクト２２の上流側開口端の近傍にはこれを開閉す
るカム２７が介装される。円盤状をしたカム２７は、ア
クチュエータ２９を介してエンジンの低速運転時に閉
じ、高速運転時に開くようになっている。

【０００６】エンジンの低速運転時に、カム２７を介し
てダクト２２の上流側開口端が閉塞されることにより、
ダクト２２は吸気系の気柱振動を減衰する共鳴器として
働く。

【０００７】エンジンの高速運転時に、カム２７を介し
てダクト２２の上流側開口端が開放されることにより、
吸気はダクト２１と２２の両方を通って吸入され、吸気
抵抗が減らされる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、吸気系に接
続される共鳴器により吸気音を有効に低減するために
は、気柱振動の腹の部分に共鳴器を接続する必要があ
る。

【０００９】しかし、ダクト２１内に生じる共鳴の一次
側周波数の振動モードは、ダクト２１の両端で節とな
り、ダクト２１の中央部で腹となるため、共鳴器として
用いられるダクト２２はエアクリーナ１を介してダクト
２１に生じる気柱振動の節の部分に接続することにな
り、ダクト２１内に生じる共鳴を有効に抑えられられな
い。

【００１０】また、ダクト２１の途中に共鳴器を接続す
ることも考えられるが、エンジンルーム内の限られたス
ペースにより、実施することが難しい。

【００１１】本発明は上記の問題点を解消し、吸気音を
有効に低減するエンジンの可変吸気ダクト装置を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のエンジ
ンの可変吸気ダクト装置は、エンジンに吸入される吸気
を外部から取り入れる筒状をしたダクトと、ダクトから
導かれる吸気を濾過するエアクリーナと、ダクトの内側
に配置される筒状をしたインナチューブと、ダクトとイ
ンナチューブの間に画成される絞り部と、インナチュー
ブの内側に画成される共鳴空洞と、エンジンの運転条件
に応じて共鳴空洞を開閉する弁手段と、を備える。

【００１３】請求項２に記載のエンジンの可変吸気ダク
ト装置は、請求項１に記載の発明において、前記インナ
チューブの下流側開口端をダクト内の中央部に開口させ
る。

【００１４】請求項３に記載のエンジンの可変吸気ダク
ト装置は、請求項１または２に記載の発明において、前
記ダクトの上流側開口端とインナチューブの上流側開口
端を互いに近接させて配置する。

【００１５】

【作用】請求項１に記載のエンジンの可変吸気ダクト装
置において、弁手段が閉じた運転時に、インナチューブ
およびカムによって画成される共鳴空洞に生じる気柱振
動がダクトに生じる気柱振動を減衰し、ダクト内から発
生する吸気音を低減する。

【００１６】インナチューブをダクトの内側に配置する
構造により、ダクトに対して共鳴空洞が開口する位置を
設定する自由度が増し、共鳴空洞がダクト内に生じる振
動モードの腹の部分に面して開口させることが可能とな
り、共鳴空洞に生じる気柱振動によりダクトに生じる気
柱振動を有効に減衰して、吸気音を低減することができ
る。

【００１７】さらに、弁手段が閉じた運転時に、吸気の
大部分がインナチューブとダクトの間に画成される絞り
部を通り、絞り部によって吸気流路が絞られることによ
って吸気音が低減される。

【００１８】弁手段が開いた運転時に、吸気は絞り部と
共鳴空洞の両方を通って吸入され、吸気抵抗が減らさ
れ、エンジン出力の向上がはかれる。

【００１９】請求項２に記載のエンジンの可変吸気ダク
ト装置において、インナチューブの下流側開口端をダク
ト内の中央部に開口させることにより、共鳴空洞がダク
ト内に生じる一次側周波数の振動モードの腹の部分に面
して開口することになり、共鳴空洞に生じる気柱振動に
よりダクトに生じる気柱振動を有効に減衰して、吸気音
の低減がはかられる。

【００２０】請求項３に記載のエンジンの可変吸気ダク
ト装置において、ダクトの上流側開口端は、エアクリー
ナやその下流側に設けられるスロットルチャンバー、イ
ンテークマニホールド等で構成される吸気系の開口端で
あり、吸気系に生じるあらゆる振動モードの節となる。

【００２１】ダクトの上流側開口端とインナチューブの
上流側開口端を互いに近接させることにより、絞り部を
ダクト内に生じる振動モードの粒子速度が速い節の部分
に近接させ、吸気系に生じる気柱振動を有効に減衰し
て、吸気音を低減することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２３】図１に示すように、エンジンに吸入される
空気を濾過するエアクリーナ１を備え、エアクリーナ１
には１本のダクト２が接続される。

【００２４】ダクト２を通してエアクリーナ１に導入さ
れる空気は、エアクリーナ１に収装されたエレメントを
通ることにより異物等が除去された後、エアクリーナ１
の下流側に設けられるスロットルチャンバー、インテー
クマニホールド等を通って各気筒に吸入される。

【００２５】ダクト２は円筒状に形成される。ダクト２
の径および長さは、エンジンの高速運転時に吸気抵抗が
充分に抑えられるように設定される。

【００２６】図２にも示すように、ダクト２の内部には
インナチューブ３が設けられる。インナチューブ３は円
筒状に形成される。インナチューブ３はダクト２に対し
て一対のリブ４を介して同心的に支持される。

【００２７】インナチューブ３の内側に共鳴空洞１２が
円柱状の空間として画成され、ダクト２とインナチュー
ブ３の間に絞り部１１が円筒状の空間して画成される。

【００２８】インナチューブ３の径および長さは、後述
するようにインナチューブ３の内側に生じる共鳴作用に
よりエンジンの低速運転時の吸気騒音を低減するように
設定される。

【００２９】インナチューブ３の下流側開口端１０は、
ダクト２を略二等分する中央部に位置して開口する。

【００３０】インナチューブ３の上流側開口端６はダク
ト２の上流側開口端５と通路方向について略同位置に固
定される。インナチューブ３の上流側開口端６の近傍に
はこれを開閉するカム７（弁手段）が介装される。

【００３１】円盤状をしたカム７は、軸８を介して回動
可能に支持される。軸８の一端にはこれを回転駆動する
アクチュエータ９が結合される。

【００３２】アクチュエータ９は図示しない制御装置を
介してエンジンの低速運転時にカム７を閉じ、高速運転
時にカム７を開くように制御される。

【００３３】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００３４】エンジンの高速運転時に、カム７が開弁
し、吸気は絞り部１１と共鳴空洞１２の両方を通って吸
入され、吸気抵抗が減らされ、エンジン出力の向上がは
かれる。

【００３５】エンジンの低速運転時に、カム７が閉弁
し、インナチューブ３およびカム７によって画成される
共鳴空洞１２に生じる気柱振動がダクト２に生じる気柱
振動を減衰し、ダクト２から発生する吸気音を低減す
る。

【００３６】共鳴空洞１２により吸気音を有効に低減す
るためには、共鳴空洞１２をダクト２に生じる気柱振動
の腹の部分に開口させる必要がある。

【００３７】ダクト２内に生じる共鳴の一次側周波数の
振動モードは、ダクト２の両端で節となり、ダクト２の
中央部で腹となる。

【００３８】インナチューブ３をダクト２の内側に同心
的に配置する構造により、ダクト２に対して共鳴空洞１
２に開口する位置を設定する自由度が増し、共鳴空洞１
２をダクト２内の中央部に開口させることが可能とな
る。

【００３９】すなわち、共鳴空洞１２がダクト２内に生
じる振動モードの腹の部分に面して開口することによ
り、共鳴空洞１２に生じる気柱振動によりダクト２に生
じる気柱振動を有効に減衰して、吸気音の低減がはから
れる。

【００４０】また、エンジンの低速運転時に、カム７が
閉弁することにより、吸気の大部分がインナチューブ３
とダクト２の間に画成される絞り部１１を通り、絞り部
１１が吸気流路を絞ることによって吸気音が低減され
る。

【００４１】吸気流路の絞りにより吸気音を有効に低減
するためには、粒子速度が速い気柱振動の腹の部分に絞
りを配置する必要がある。

【００４２】ダクト２の上流側開口端５は、エアクリー
ナ１、スロットルチャンバー、インテークマニホールド
等で構成される吸気系の開口端であり、吸気系に生じる
あらゆる振動モードの節となる。

【００４３】他の実施形態として、図３に示すように、
インナチューブ３の下流側開口端１０をダクト２の下流
側開口端１３に合わせて配置することも考えられるが、
図１に示す実施形態はインナチューブ３をダクト２の上
流側開口端５に合わせて配置する構造により、絞り部１
１をダクト２内に生じる振動モードの節の部分に近接さ
せ、吸気系に生じる気柱振動を有効に減衰して、吸気音
を低減することができる。

【００４４】また、インナチューブ３をダクト２の内側
に同心的に配置する構造により、ダクト２の剛性がイン
ナチューブ３によって高められる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載のエ
ンジンの可変吸気ダクト装置は、インナチューブをダク
トの内側に配置する構造により、ダクトに対して共鳴空
洞が開口する位置を設定する自由度が増し、共鳴空洞に
生じる気柱振動によりダクトに生じる気柱振動を有効に
減衰するとともに、インナチューブとダクトの間に画成
される絞り部によって吸気流路が絞られることによって
吸気音が低減される。

【００４６】請求項２に記載のエンジンの可変吸気ダク
ト装置は、インナチューブの下流側開口端をダクト内の
中央部に開口させることにより、共鳴空洞がダクト内に
生じる振動モードの腹の部分に面して開口することにな
り、共鳴空洞に生じる気柱振動によりダクトに生じる気
柱振動を有効に減衰して、吸気音の低減がはかられる。

【００４７】請求項３に記載のエンジンの可変吸気ダク
ト装置は、ダクトの上流側開口端とインナチューブの上
流側開口端を互いに近接させることにより、絞り部をダ
クト内に生じる振動モードの粒子速度が速い節の部分に
近接させ、吸気系に生じる気柱振動を有効に減衰して、
吸気音の低減がはかられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すダクト等の断面図。

【図２】従来例を示すダクト等の正面図。

【図３】他の実施の形態を示すダクト等の断面図。

【図４】従来例を示すダクト等の断面図。

【符号の説明】

１ エアクリーナ ２ ダクト ３ インナチューブ ５ ダクト上流側開口端 ６ インナチューブ上流側開口端 ７ カム ９ アクチュエータ １０ インナチューブ下流側開口端 １１ 絞り部 １２ 共鳴空洞

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンに吸入される吸気を外部から取り
   入れる筒状をしたダクトと、 ダクトから導かれる吸気を濾過するエアクリーナと、 ダクトの内側に配置される筒状をしたインナチューブ
   と、 ダクトとインナチューブの間に画成される絞り部と、 インナチューブの内側に画成される共鳴空洞と、 エンジンの運転条件に応じて共鳴空洞を開閉する弁手段
   と、 を備えたことを特徴とするエンジンの可変吸気ダクト装
   置。
2. 【請求項２】前記インナチューブの下流側開口端をダク
   ト内の中央部に開口させたことを特徴とする請求項１に
   記載のエンジンの可変吸気ダクト装置。
3. 【請求項３】前記ダクトの上流側開口端とインナチュー
   ブの上流側開口端を互いに近接させて配置したことを特
   徴とする請求項１または２に記載のエンジンの可変吸気
   ダクト装置。