JP2008082197A - Air-intake sound control structure - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase degree of freedom of a controllable frequency range by inhibiting generation of stress due to difference of thermal expansion coefficient. <P>SOLUTION: This structure is provided with a pipe body 2 branched and connected to a part of an air intake channel, a bulkhead 3 which divides the inside of the pipe body 2 and can synchronize with the sound of specific frequency, a seal means 31 air-tightly sealing a part between the bulkhead 3 and the pipe body 2, a stress relaxation means 31 relaxing stress generated due to difference of thermal expansion coefficient between the pipe body 2 and the bulkhead 3. The bulkhead 3 is retained on the pipe body 2 via the stress relaxation means 31. The stress acting on the bulkhead 3 from the pipe body 2 is relaxed by the stress relaxation means 31. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンへ空気を供給する吸気流路に設けられる吸気音制御構造体に関し、詳しくは車室内外に好ましい音を放射できる吸気音制御構造体に関する。   The present invention relates to an intake sound control structure provided in an intake passage for supplying air to an engine, and more particularly to an intake sound control structure capable of radiating a preferable sound inside and outside a vehicle interior.

自動車エンジンの吸気系では、吸気時に吸気口から騒音が発生するという問題がある。この吸気騒音は、特にエンジンの低速回転時に耳障りである。そこで従来より、吸気ダクトにサイドブランチ、レゾネータなどを設け、ヘルムホルツの共鳴理論などに基づいて計算される特定周波数の騒音を低減することが行われている。   In the intake system of an automobile engine, there is a problem that noise is generated from the intake port during intake. This intake noise is particularly disturbing when the engine rotates at a low speed. Therefore, conventionally, a side branch, a resonator, and the like are provided in the intake duct to reduce noise of a specific frequency calculated based on Helmholtz resonance theory and the like.

また、吸気騒音を低減する他の手段として、スピーカから吸気音と逆位相の音を発音させることで、吸気音を弱めることが提案されている。吸気音は、主に吸気弁の開閉に伴う圧力脈動に起因する圧力波としてとらえられるので、この圧力波を打ち消すように同じ周波数で逆位相の圧力波を加えることで、両方の波が干渉して打ち消し合い、吸気音の波の振幅つまり音圧を弱めることができる。   Further, as another means for reducing intake noise, it has been proposed to weaken the intake sound by generating a sound having a phase opposite to that of the intake sound from a speaker. Since the intake noise is mainly regarded as a pressure wave caused by pressure pulsation associated with opening and closing of the intake valve, both waves interfere with each other by adding an antiphase pressure wave at the same frequency to cancel the pressure wave. Can cancel each other out and reduce the amplitude of the sound of the intake sound, that is, the sound pressure.

例えば実開昭63−113759号公報には、吸気管の途中にマイクとスピーカユニットを取付け、マイクで検出される音圧信号と、クランク角センサからの位相信号をコントロールユニットに入力し、演算によって吸気音と逆位相となる音の振幅と位相を求め、これらの情報をスピーカユニットに送り、吸気音とほぼ同じ振幅を有しかつ逆位相の音波を発生させることで、吸気音を弱める手段が提案されている。   For example, in Japanese Utility Model Publication No. 63-113759, a microphone and a speaker unit are attached in the middle of an intake pipe, and a sound pressure signal detected by the microphone and a phase signal from a crank angle sensor are input to a control unit, and calculation is performed. A means for weakening the intake sound by obtaining the amplitude and phase of the sound that is opposite in phase to the intake sound, sending this information to the speaker unit, and generating a sound wave having substantially the same amplitude as the intake sound and having the opposite phase. Proposed.

一方、車室内においては、運転状況に応じた吸気音が聞こえることが好ましい。すなわち、アクセルを踏み込んだ場合には大きな吸気音が聞こえ、アイドリング時などには小さな吸気音が聞こえるようにすれば、運転状況と吸気音が一致し好ましい運転フィーリングが得られる。そこで上記公報に記載の技術を応用し、マイクで検出される音圧信号と、クランク角センサからの位相信号をコントロールユニットに入力し、演算によって車室内に伝わる音の増幅度を制御することが考えられる。   On the other hand, in the passenger compartment, it is preferable to hear an intake sound corresponding to the driving situation. That is, if the accelerator pedal is depressed, a loud intake sound can be heard, and a small intake sound can be heard during idling or the like, so that the driving situation matches the intake sound, and a favorable driving feeling can be obtained. Therefore, by applying the technology described in the above publication, the sound pressure signal detected by the microphone and the phase signal from the crank angle sensor are input to the control unit, and the amplification degree of the sound transmitted to the vehicle interior can be controlled by calculation. Conceivable.

しかしながら吸気管の途中にスピーカを配置した場合には、吸気口から漏れる音によって車外騒音が増大する。また車室内までの距離が長いために伝播ロスが大きく、車室内における評価も好ましいものとは言えなかった。   However, when a speaker is arranged in the middle of the intake pipe, noise outside the vehicle increases due to sound leaking from the intake port. Further, since the distance to the passenger compartment is long, the propagation loss is large, and the evaluation in the passenger compartment is not preferable.

そこで特開2005−139982号公報には、吸気系内の吸気脈動によって振動する共鳴体と、共鳴体を介して吸気系に接続された容積室と、容積室の内部空間を外部に連通させる容積室開口部と、を有する共鳴器を備え、共鳴体によって容積室の内部空間と吸気系内部との間が仕切られ、共鳴体の振動により所定の周波数帯の音が容積室開口部から外部に放出されるように共鳴器を設定した音質制御装置が提案されている。   Therefore, JP 2005-139982 A discloses a resonator that vibrates due to intake air pulsation in the intake system, a volume chamber connected to the intake system via the resonator, and a volume that communicates the internal space of the volume chamber to the outside. A resonator having a chamber opening, and the resonator divides the internal space of the volume chamber from the inside of the intake system, and the sound of a predetermined frequency band is emitted from the volume chamber opening to the outside by the vibration of the resonator. A sound quality control device in which a resonator is set to be emitted has been proposed.

同公報には、共鳴体の固有振動数、容積室の容積、容積室開口部の形状などに応じた周波数帯の音圧が吸気音に付加されることによって、スピーカを用いることなく、アクセル開度に追従して車室内における吸気音を制御することができることが記載されている。   In this publication, the sound pressure in the frequency band corresponding to the natural frequency of the resonator, the volume of the volume chamber, the shape of the volume chamber opening, etc. is added to the intake sound, so that the accelerator is opened without using a speaker. It is described that the intake sound in the passenger compartment can be controlled following the degree.

ところが同公報に記載の音質制御装置においては、共鳴体と容積室との熱膨張率の相違によって共鳴体に作用する応力が変化し、共鳴体の固有振動数が変化することによって制御できる音の周波数が変化するという不具合があった。   However, in the sound quality control device described in the publication, the stress acting on the resonator changes due to the difference in thermal expansion coefficient between the resonator and the volume chamber, and the sound that can be controlled by changing the natural frequency of the resonator is changed. There was a problem that the frequency changed.

そこで特開2003−227427号公報には、エアクリーナの内部に弾性材料からなる仕切り部材を設けて仕切り部材により区画された消音室を形成し、仕切り部材に蛇腹部あるいは薄肉部からなる張力緩和部を形成することで、仕切り部材を張力を負荷することなく配設することが記載されている。   Therefore, in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-227427, a partition member made of an elastic material is provided inside the air cleaner to form a silencer chamber partitioned by the partition member, and a tension relief portion made of a bellows portion or a thin wall portion is formed on the partition member. It is described that the partition member is disposed without applying a tension by being formed.

このように蛇腹部などの張力緩和部を形成することで、共鳴体と容積室との熱膨張率の差によって共鳴体に作用する応力を緩和することができる。しかしながら、仕切り部材自身に蛇腹部を一体に形成して張力緩和部を形成したものでは、張力の変化を充分に緩和し得る蛇腹形状を設定するには大きなスペースが必要であり、限られた小さなスペースで効果を得るのは困難であった。したがって制御できる周波数域は限られたものとなるという不具合があった。
特開2005−139982号 特開2003−227427号 By forming the tension relaxation portion such as the bellows portion in this way, the stress acting on the resonance body can be relaxed due to the difference in thermal expansion coefficient between the resonance body and the volume chamber. However, in the case where the tension member is formed by integrally forming the bellows part on the partition member itself, a large space is required to set the bellows shape that can sufficiently relax the change in tension, and the limited small It was difficult to get an effect in space. Therefore, there is a problem that the frequency range that can be controlled is limited.
JP2005-139982 JP2003-227427

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、熱膨張率の差による応力の発生を抑制するとともに、制御できる周波数域の自由度を高めることを解決すべき課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object to be solved is to suppress the generation of stress due to the difference in thermal expansion coefficient and to increase the degree of freedom in the controllable frequency range.

上記課題を解決する本発明の吸気音制御構造体の特徴は、自動車の吸気流路の一部に分岐接続され一端が吸気流路と連通し他端が開放された管体と、管体の内部を軸方向に区画し特定周波数の音に対して共振可能な隔壁と、隔壁と管体との間を気密にシールするシール手段と、を備えてなり、管体と隔壁との熱膨張率の差によって隔壁の径方向に作用する応力を緩和する応力緩和手段を隔壁とは別体で備え、隔壁は応力緩和手段を介して管体に保持されていることにある。   A feature of the intake sound control structure of the present invention that solves the above-described problem is that a pipe body that is branched and connected to a part of an intake passage of an automobile, one end of which communicates with the intake passage and the other end is opened, A partition wall that is axially partitioned and can resonate with sound of a specific frequency, and a sealing means that hermetically seals between the partition wall and the tube body, and has a coefficient of thermal expansion between the tube body and the partition wall. The stress relief means for relieving the stress acting in the radial direction of the partition due to the difference is provided separately from the partition, and the partition is held by the tubular body via the stress relaxation means.

応力緩和手段は隔壁より低い弾性係数をもつ低剛性弾性体からなり、シール手段を兼ねるものとすることができる。   The stress relaxation means is made of a low-rigid elastic body having an elastic coefficient lower than that of the partition wall, and can also serve as a sealing means.

さらに応力緩和手段は、隔壁を浮遊状態で保持する浮遊保持部材としてもよいし、アクチュエータと、アクチュエータに電力を供給する電源とから構成し、アクチュエータの駆動によって隔壁を径方向に伸縮させることもできる。   Furthermore, the stress relaxation means may be a floating holding member that holds the partition wall in a floating state, or may be configured by an actuator and a power source that supplies power to the actuator, and the partition wall can be expanded and contracted in the radial direction by driving the actuator. .

また本発明のもう一つの吸気音制御構造体の特徴は、自動車の吸気流路の一部に分岐接続され一端が吸気流路と連通し他端が開放された管体と、管体の内部を軸方向に区画し特定周波数の音に対して共振可能な隔壁と、隔壁と管体との間を気密にシールするシール手段と、を備えてなり、隔壁は管体に気密に固定され、隔壁の径方向外方に配置され管体の径方向の伸縮を規制する規制部材を備えたことにある。   Another feature of the intake sound control structure according to the present invention is that the pipe body is branched and connected to a part of the intake flow path of the automobile, one end communicates with the intake flow path, and the other end is opened. A partition wall that can be resonated with respect to sound of a specific frequency and a sealing means that hermetically seals between the partition wall and the tube body, and the partition wall is hermetically fixed to the tube body, It is provided with a restricting member that is disposed radially outward of the partition wall and restricts expansion and contraction of the tubular body in the radial direction.

本発明の吸気音制御構造体によれば、隔壁が特定周波数の音に共振し、それによる発音が管体の端部から放射される。また複数の隔壁を有する場合には、隔壁どうしの間に区画室が形成され、吸気流路に最も近い第１の隔壁の振動が区画室内の気体を介して第２の隔壁に伝達されることで第２の隔壁が共振する。区画室が一つの場合は、第２の隔壁の共振によって管体の他端から特定周波数の音が放射される。また区画室が直列に複数個形成されている場合は、第２の隔壁の振動が区画室内の気体を介して第３以降の隔壁へ順次伝達された後に、管体の他端側に配置された最後の隔壁の振動によって特定周波数の音が放射される。   According to the intake sound control structure of the present invention, the partition wall resonates with a sound having a specific frequency, and sound produced thereby is emitted from the end of the tube. In the case of having a plurality of partition walls, a partition chamber is formed between the partition walls, and the vibration of the first partition wall closest to the intake flow path is transmitted to the second partition wall through the gas in the partition chamber. Thus, the second partition resonates. When there is a single compartment, sound of a specific frequency is radiated from the other end of the tubular body due to resonance of the second partition. When a plurality of compartments are formed in series, the vibration of the second partition is sequentially transmitted to the third and subsequent partitions via the gas in the compartment, and then disposed on the other end of the tube. The sound of a specific frequency is emitted by the vibration of the last partition.

一方、区画室内の気体の剛性は隔壁の剛性より低いので、気体によって伝達される音が小さくなる。この作用は低周波の音ほど大きいので、低周波のこもり音などの放射が抑制される。したがって、特定周波数の音を吸気音に付加するとともに、不要な音の音圧を低減させて放射することができ、アクセル開度に追従した吸気音とするなど、車外あるいは車室内で聞こえる吸気音を好ましいものに制御することができる。   On the other hand, since the rigidity of the gas in the compartment is lower than the rigidity of the partition wall, the sound transmitted by the gas is reduced. Since this effect is greater for low-frequency sounds, the emission of low-frequency booming sounds and the like is suppressed. Therefore, in addition to adding sound of a specific frequency to the intake sound, the sound pressure of unnecessary sound can be reduced and radiated, and the intake sound can be heard outside or inside the vehicle, such as an intake sound that follows the accelerator opening. Can be controlled to be preferable.

さらに本発明の吸気音制御構造体では、管体と隔壁との熱膨張率の差によって隔壁の径方向に作用する応力を緩和する応力緩和手段を備え、隔壁は応力緩和手段を介して管体に保持されている。したがって管体と隔壁との熱膨張率の差異によって隔壁に径方向の応力が作用すると、その応力は応力緩和手段によって緩和される。これにより隔壁の固有振動数の変化が抑制され、吸気音の制御を精度高く安定して行うことができる。   The intake sound control structure according to the present invention further includes stress relaxation means for relaxing stress acting in the radial direction of the partition wall due to a difference in coefficient of thermal expansion between the tube body and the partition wall, and the partition wall includes the tube body via the stress relaxation means. Is held in. Therefore, when a stress in the radial direction acts on the partition due to the difference in thermal expansion coefficient between the tubular body and the partition, the stress is relaxed by the stress relaxation means. Thereby, the change in the natural frequency of the partition wall is suppressed, and the intake sound can be controlled with high accuracy and stability.

そして本発明の吸気音制御構造体では、隔壁とは別体の応力緩和手段を有している。したがって隔壁の配設時の張力を自由に設定することができ、制御できる周波数域の自由度が飛躍的に向上する。   The intake sound control structure according to the present invention has stress relaxation means separate from the partition wall. Therefore, the tension at the time of disposing the partition wall can be set freely, and the degree of freedom in the controllable frequency range is dramatically improved.

本発明にいう特定周波数の音とは、人間の感覚に依存するものであるので断定できるものではないが、一般には 200Hz〜 800Hzの範囲の周波数域の周波数の音である。本発明の吸気音制御構造体によれば、この特定周波数の音が主として放射されるので、車外あるいは車室では吸気音にその特定周波数の音が混じって聞こえる。   The sound of a specific frequency referred to in the present invention cannot be determined because it depends on human senses, but is generally a sound having a frequency in a frequency range of 200 Hz to 800 Hz. According to the intake sound control structure of the present invention, the sound of this specific frequency is mainly radiated, so that the sound of the specific frequency is mixed with the intake sound outside the vehicle or in the passenger compartment.

本発明の吸気音制御構造体は、管体と、隔壁と、シール手段と、応力緩和手段と、から構成される。管体は吸気流路の一部に分岐接続されている。その位置は特に制限されない。管体の一端は吸気流路に連通し、他端は例えば車室に向かって対向している。この管体は、樹脂あるいは金属など、通気性が無く剛性のある材質から形成される。   The intake sound control structure according to the present invention includes a pipe, a partition, a sealing means, and a stress relaxation means. The pipe body is branched and connected to a part of the intake passage. The position is not particularly limited. One end of the tubular body communicates with the intake flow path, and the other end faces, for example, toward the passenger compartment. This tubular body is formed of a rigid material such as resin or metal without air permeability.

隔壁は特定周波数の音に対して共振可能なものである。一つでもよいし、二つ以上の複数個設けてもよい。直列に複数個設けた場合は、隣接する一対の隔壁どうしの間の空間に区画室が形成される。隔壁は、特定周波数の音波に共振可能な固有振動数をもつものが用いられる。その材質は金属板、樹脂板、ゴム板などから選択され、目的とする特定周波数の音に対応した固有振動数をもつ形状に形成すればよい。   The partition wall can resonate with sound of a specific frequency. One or two or more plural may be provided. In the case of providing a plurality in series, a compartment is formed in the space between a pair of adjacent partitions. A partition having a natural frequency capable of resonating with a sound wave having a specific frequency is used. The material is selected from a metal plate, a resin plate, a rubber plate, and the like, and may be formed in a shape having a natural frequency corresponding to a target sound having a specific frequency.

例えば一つの隔壁を配設した場合、吸気流路内の空気は隔壁の外側へ漏れないようにする必要がある。また複数の隔壁を配設した場合、区画室は気密に隔離されている必要がある。そこで本発明の吸気音制御構造体は、隔壁と該管体との間を気密にシールするシール手段を備えている。例えば隔壁を管体に気密に接合することでシール手段を構成してもよいし、後述の応力緩和手段がシール手段を兼ねることもできる。   For example, when one partition wall is provided, it is necessary to prevent the air in the intake passage from leaking outside the partition wall. When a plurality of partition walls are provided, the compartments need to be airtightly isolated. Therefore, the intake sound control structure according to the present invention includes a sealing means for hermetically sealing between the partition wall and the pipe body. For example, the sealing means may be configured by airtightly joining the partition wall to the pipe body, and a stress relaxation means described later can also serve as the sealing means.

応力緩和手段は、管体と隔壁との熱膨張率の差によって隔壁の径方向に作用する応力を緩和するものである。この応力緩和手段は、例えば隔壁より低い弾性係数をもつ低剛性弾性体から構成することができる。例えば金属板からなる隔壁を樹脂からなる管体に保持する場合、隔壁の周縁部にゴムなどからなるリング状の応力緩和手段を接合する。そして応力緩和手段を管体の内周に形成されたリング状の溝部に嵌合する。このように構成することで、管体と隔壁との熱膨張率の差によって隔壁の径方向に応力が作用したとしても、応力緩和手段の弾性変形によってその応力を緩和することができる。   The stress relaxation means relaxes the stress acting in the radial direction of the partition wall due to the difference in coefficient of thermal expansion between the tubular body and the partition wall. This stress relaxation means can be comprised, for example from the low-rigid elastic body which has a lower elastic modulus than a partition. For example, when a partition made of a metal plate is held on a tubular body made of resin, a ring-shaped stress relaxation means made of rubber or the like is joined to the peripheral portion of the partition. And a stress relaxation means is fitted in the ring-shaped groove part formed in the inner periphery of a tubular body. With this configuration, even if a stress acts in the radial direction of the partition due to a difference in thermal expansion coefficient between the tube and the partition, the stress can be relaxed by elastic deformation of the stress relaxation means.

また隔壁が管体に気密に固定されている場合には、隔壁の径方向外方に配置され管体の径方向の伸縮を規制する規制部材を応力緩和手段とすることができる。この場合、管体が熱膨張あるいは熱収縮によって径方向に変形しようとしても、応力緩和手段によって管体の径方向の伸縮が規制される。したがって隔壁の変形量が管体の変形量より小さい場合には、管体と隔壁との変形量の差が低減されるので、管体から隔壁に作用する応力を緩和することができる。   Further, when the partition wall is airtightly fixed to the pipe body, a regulating member that is disposed radially outward of the partition wall and regulates expansion and contraction in the radial direction of the pipe body can be used as the stress relaxation means. In this case, even if the tubular body is about to deform in the radial direction due to thermal expansion or contraction, the expansion and contraction of the tubular body in the radial direction is restricted by the stress relaxation means. Therefore, when the deformation amount of the partition wall is smaller than the deformation amount of the tube body, the difference in deformation amount between the tube body and the partition wall is reduced, so that the stress acting on the partition wall from the tube body can be relaxed.

この規制部材は、隔壁と線膨張係数が同一であることが望ましく、隔壁と同材質のものから形成することが望ましい。このように構成することで、管体から隔壁に作用する応力をさらに緩和することができる。   The regulating member preferably has the same linear expansion coefficient as that of the partition wall, and is preferably formed of the same material as the partition wall. By comprising in this way, the stress which acts on a partition from a tubular body can further be relieve | moderated.

さらに応力緩和手段は、隔壁を浮遊状態で保持する浮遊保持部材としてもよい。例えば管体に保持された上下一対のボールベアリングの間に隔壁を挟持する、あるいはバネなどを介して管体に隔壁を保持すれば、隔壁は径方向に移動可能となるので、管体から隔壁に作用する応力を緩和することができる。   Further, the stress relaxation means may be a floating holding member that holds the partition wall in a floating state. For example, if the partition wall is sandwiched between a pair of upper and lower ball bearings held by the tube body, or if the partition wall is held in the tube body via a spring or the like, the partition wall can be moved in the radial direction. It is possible to relieve stress acting on.

また応力緩和手段は、アクチュエータと、アクチュエータに電力を供給する電源とから構成し、アクチュエータの駆動によって隔壁を径方向に伸縮させることも可能である。アクチュエータとしては、電歪エラストマを用いることが望ましい。電歪エラストマを用いれば、応力緩和手段がシール手段を兼ねることが可能となるので、部品点数を低減することができる。   Further, the stress relaxation means can be constituted by an actuator and a power source that supplies electric power to the actuator, and the partition can be expanded and contracted in the radial direction by driving the actuator. As an actuator, it is desirable to use an electrostrictive elastomer. If the electrostrictive elastomer is used, the stress relaxation means can also serve as the sealing means, so that the number of parts can be reduced.

以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.

（実施例１）
図１に本実施例の吸気音制御構造体を示す。ＰＰ樹脂製の吸気ダクト１の吸気口10とエアフィルタケース11の間には、内径70mmの円筒状の管体２が分岐接続されている。管体２はＰＰ樹脂からなり、管体２の先端には管体２の開口を覆う第１隔壁３が気密に保持され、その奥方には第１隔壁３と間隔を隔てて第２隔壁４が気密に保持されている。 (Example 1)
FIG. 1 shows an intake sound control structure according to this embodiment. A cylindrical tubular body 2 having an inner diameter of 70 mm is branched and connected between the intake port 10 of the intake duct 1 made of PP resin and the air filter case 11. The tube body 2 is made of PP resin, and a first partition wall 3 that covers the opening of the tube body 2 is hermetically held at the tip of the tube body 2, and a second partition wall 4 is spaced apart from the first partition wall 3 at the back. Is kept airtight.

そして管体２の先端は、車室とエンジンルームとを区画するパネル 100に僅かな間隔を隔てて対向し、第１隔壁３の振動によって発生した音がパネル 100を介して車室内へ伝達されるように構成されている。   The distal end of the tube body 2 is opposed to the panel 100 that partitions the vehicle compartment and the engine compartment with a slight gap, and the sound generated by the vibration of the first partition wall 3 is transmitted to the vehicle interior via the panel 100. It is comprised so that.

第１隔壁３及び第２隔壁４は、それぞれ厚さ 0.2mm及び 0.1mmのステンレス板からなり、それぞれ特定の音波によって共振するように設計されている。第１隔壁３と第２隔壁４とは、150mmの間隔を隔てて設けられ、第１隔壁３と第２隔壁４との間に区画室30が形成されている。区画室30の体積は約 580cm³であり、内部には大気圧の空気が封入されている。 The first partition wall 3 and the second partition wall 4 are made of stainless steel plates having a thickness of 0.2 mm and 0.1 mm, respectively, and are designed to resonate with specific sound waves. The first partition 3 and the second partition 4 are provided with an interval of 150 mm, and a compartment 30 is formed between the first partition 3 and the second partition 4. The volume of the compartment 30 is about 580 cm ³ , and atmospheric pressure air is enclosed inside.

図２に拡大して示すように、第１隔壁３及び第２隔壁４は、周縁部がリング状のゴムブッシュ31、41に保持され、ゴムブッシュ31、41は管体２の内周面に形成されたリング溝20、21に径方向に若干の隙間を有してそれぞれ嵌合保持されている。ゴムブッシュ31、41が応力緩和手段とシール手段を兼ねている。   As shown in an enlarged view in FIG. 2, the first partition wall 3 and the second partition wall 4 are held by ring-shaped rubber bushes 31, 41 at the periphery, and the rubber bushes 31, 41 are formed on the inner peripheral surface of the tube body 2. The formed ring grooves 20, 21 are fitted and held with a slight gap in the radial direction. The rubber bushes 31 and 41 serve as stress relaxation means and sealing means.

本実施例の吸気音制御構造体では、吸気ダクト１内で発生する特定周波数の音が管体２に伝播され、先ず第２隔壁４が共振する。その振動は、区画室30内の空気に伝播され、それによって第１隔壁３が振動する。区画室30内の空気の剛性は隔壁３、４の剛性より低いので、空気によって伝達される音が小さくなる。この作用は低周波の音ほど大きく、低周波のこもり音などが消音される。したがって、第１隔壁３の共振周波数の音が吸気音に付加されるとともに、不要な低周波成分の音圧を低減させて車室へ放射することができる。   In the intake sound control structure according to the present embodiment, a sound having a specific frequency generated in the intake duct 1 is propagated to the tube 2, and first, the second partition 4 resonates. The vibration is propagated to the air in the compartment 30, thereby vibrating the first partition 3. Since the rigidity of the air in the compartment 30 is lower than the rigidity of the partition walls 3 and 4, the sound transmitted by the air is reduced. This effect is louder for low-frequency sounds, and low-frequency booming sounds are muted. Therefore, the sound of the resonance frequency of the first partition 3 can be added to the intake sound, and the sound pressure of unnecessary low frequency components can be reduced and radiated to the passenger compartment.

ところで例えば管体２の温度が下降した場合には、熱収縮によって管体２は縮径方向へ変形し、第１隔壁３及び第２隔壁４も縮径方向へ変形する。しかし線膨張係数は樹脂製の管体２の方が金属製の第１隔壁３及び第２隔壁４より高いため、第１隔壁３及び第２隔壁４には管体２から径方向に圧縮の応力が作用する。そのため第１隔壁３及び第２隔壁４の固有振動数が変化し、目的とする音の放射が困難となる場合がある。   By the way, for example, when the temperature of the tube body 2 is lowered, the tube body 2 is deformed in the diameter reducing direction by heat shrinkage, and the first partition wall 3 and the second partition wall 4 are also deformed in the diameter contracting direction. However, the linear expansion coefficient of the resin pipe body 2 is higher than that of the metal first partition wall 3 and the second partition wall 4, so that the first partition wall 3 and the second partition wall 4 are compressed in the radial direction from the tube body 2. Stress acts. For this reason, the natural frequencies of the first partition 3 and the second partition 4 change, and it may be difficult to radiate the target sound.

そこで本実施例では、第１隔壁３及び第２隔壁４はゴムブッシュ31、41を介して管体２に装着されている。すなわち温度変化によって管体２から径方向に圧縮又は引っ張りの応力が作用した場合には、ゴムブッシュ31、41が弾性変形することでその応力を吸収する。またゴムブッシュ31、41によって、第１隔壁３及び第２隔壁４と管体２との間が気密にシールされている。すなわちゴムブッシュ31、41が応力緩和手段とシール手段とを兼ねている。   Therefore, in the present embodiment, the first partition 3 and the second partition 4 are attached to the tube body 2 via rubber bushes 31 and 41. That is, when a compressive or tensile stress is applied in the radial direction from the tube body 2 due to a temperature change, the rubber bushes 31 and 41 are elastically deformed to absorb the stress. Further, the rubber bushes 31 and 41 hermetically seal the space between the first partition wall 3 and the second partition wall 4 and the tube body 2. That is, the rubber bushes 31 and 41 serve both as stress relaxation means and sealing means.

したがって本実施例の吸気音制御構造体によれば、ゴムブッシュ31、41によって第１隔壁３及び第２隔壁４に作用する応力が緩和される。これにより第１隔壁３及び第２隔壁４の固有振動数の変化が抑制され、車室で知覚される吸気音の制御を精度高く安定して行うことができる。   Therefore, according to the intake sound control structure of this embodiment, the stress acting on the first partition 3 and the second partition 4 is relieved by the rubber bushes 31 and 41. Thereby, the change of the natural frequency of the 1st partition 3 and the 2nd partition 4 is suppressed, and the control of the intake sound perceived in the passenger compartment can be performed with high accuracy and stability.

（実施例２）
図３〜図５に本実施例の吸気音制御構造体を示す。この吸気音制御構造体は、管体２の先端形状が異なること以外は実施例１と同様である。 (Example 2)
3 to 5 show the intake sound control structure of this embodiment. This intake sound control structure is the same as that of the first embodiment except that the tip shape of the tube body 2 is different.

管体２の先端には、管体２より径の大きな円筒形状の容積室22が形成されている。容積室22の底部には４個の貫通孔が形成され、その貫通孔には実施例１と同様の第１隔壁３がそれぞれ気密に保持されている。また第１隔壁３の奥方には、第１隔壁３と間隔を隔てて実施例１と同様の第２隔壁４が４枚気密に保持されている。そして容積室22の底部は、車室とエンジンルームとを区画するパネル 100に僅かな間隔を隔てて対向し、４枚の第１隔壁３の振動によって発生した音がパネル 100を介して車室内へ伝達されるように構成されている。   A cylindrical volume chamber 22 having a diameter larger than that of the tube body 2 is formed at the tip of the tube body 2. Four through holes are formed at the bottom of the volume chamber 22, and the first partition walls 3 similar to those of the first embodiment are airtightly held in the through holes. Further, in the back of the first partition 3, four second partitions 4 similar to those of the first embodiment are held air-tightly with a distance from the first partition 3. The bottom portion of the volume chamber 22 faces the panel 100 that partitions the vehicle compartment and the engine room with a slight space therebetween, and the sound generated by the vibration of the four first partition walls 3 is passed through the panel 100 through the vehicle interior. It is configured to be transmitted to.

第１隔壁３及び第２隔壁４は、それぞれ周縁部に実施例１と同様のゴムブッシュ31、41が保持され、ゴムブッシュ31、41は容積室22の内周表面と中央部に形成されたリング溝にそれぞれ嵌合保持されている。ゴムブッシュ31、41は、応力緩和手段とシール手段とを兼ねている。   The first partition wall 3 and the second partition wall 4 have rubber bushes 31 and 41 similar to those of the first embodiment held at their peripheral portions, and the rubber bushings 31 and 41 are formed on the inner peripheral surface and the central portion of the volume chamber 22, respectively. Each ring groove is fitted and held. The rubber bushes 31 and 41 serve both as stress relaxation means and sealing means.

ここで管体２と容積室22とでヘルムホルツタイプの消音器が構成され、管体２の長さ（ｌ）、管体２の断面積（Ｓ）、容積室22の容積（Ｖ）から、数１式で計算される固有周波数（ｆ）の音を消音することができる。したがって車外から知覚される吸気口10からの吸気騒音を低減することができる。   Here, a Helmholtz type silencer is constituted by the tube body 2 and the volume chamber 22, and from the length (l) of the tube body 2, the cross-sectional area (S) of the tube body 2, and the volume (V) of the volume chamber 22, The sound of the natural frequency (f) calculated by Equation 1 can be silenced. Therefore, it is possible to reduce intake noise from the intake port 10 that is perceived from outside the vehicle.

そして本実施例では、第１隔壁３及び第２隔壁４は、それぞれ数１式で計算される固有周波数（ｆ）の音で共振する固有振動数を有している。したがって容積室22における共鳴音によって第１隔壁３及び第２隔壁４が共振し、第１隔壁３自体が音源となって固有周波数（ｆ）の音を発音する。   In the present embodiment, each of the first partition 3 and the second partition 4 has a natural frequency that resonates with the sound of the natural frequency (f) calculated by the equation (1). Accordingly, the first partition wall 3 and the second partition wall 4 resonate due to the resonance sound in the volume chamber 22, and the first partition wall 3 itself serves as a sound source to generate a sound having a natural frequency (f).

そして温度変化によって、第１隔壁３及び第２隔壁４に対して管体２から径方向に圧縮又は引っ張りの応力が作用した場合には、ゴムブッシュ31、41が弾性変形することでその応力を吸収する。したがって本実施例の吸気音制御構造体によれば、ゴムブッシュ31、41によって第１隔壁３及び第２隔壁４に作用する応力が緩和される。これにより第１隔壁３及び第２隔壁４の固有振動数の変化が抑制され、車室で知覚される吸気音の制御を精度高く安定して行うことができる。   When the compressive or tensile stress is applied in the radial direction from the tube body 2 to the first partition wall 3 and the second partition wall 4 due to temperature change, the rubber bushes 31 and 41 are elastically deformed to reduce the stress. Absorb. Therefore, according to the intake sound control structure of this embodiment, the stress acting on the first partition 3 and the second partition 4 is relieved by the rubber bushes 31 and 41. Thereby, the change of the natural frequency of the 1st partition 3 and the 2nd partition 4 is suppressed, and the control of the intake sound perceived in the passenger compartment can be performed with high accuracy and stability.

（実施例３）
本実施例の吸気音制御構造体は、応力緩和手段及びシ−ル手段の構造が異なること以外は実施例１と同様である。したがって、実施例１と異なる部分について説明する。 (Example 3)
The intake sound control structure of the present embodiment is the same as that of the first embodiment except that the structures of the stress relaxation means and the seal means are different. Therefore, a different part from Example 1 is demonstrated.

図６に示すように、管体２の内周面には二段構造をなすリング状の段付溝23が形成されている。段付溝23の内周側には一対のボールベアリング50が保持され、その外周側にはゲル状のシールリング51が保持されている。第１隔壁３及び第２隔壁４はそれぞれ一対のボールベアリング50の間に挟持され、第１隔壁３及び第２隔壁４の周縁部はシールリング51内に没入している。ボールベアリング50及びシールリング51が応力緩和手段を構成し、シールリング51がシール手段を構成している。   As shown in FIG. 6, a ring-shaped step groove 23 having a two-stage structure is formed on the inner peripheral surface of the tube body 2. A pair of ball bearings 50 is held on the inner peripheral side of the stepped groove 23, and a gel-like seal ring 51 is held on the outer peripheral side thereof. The first partition 3 and the second partition 4 are respectively sandwiched between a pair of ball bearings 50, and the peripheral portions of the first partition 3 and the second partition 4 are immersed in the seal ring 51. The ball bearing 50 and the seal ring 51 constitute a stress relaxation means, and the seal ring 51 constitutes a seal means.

本実施例の吸気音制御構造体によれば、温度変化によって、管体２が第１隔壁３及び第２隔壁４より大きく熱膨張あるいは熱収縮しても、第１隔壁３及び第２隔壁４は径方向に移動自在であるので、第１隔壁３及び第２隔壁４に対して管体２から応力が作用することが無い。これにより第１隔壁３及び第２隔壁４の固有振動数の変化が抑制され、車室で知覚される吸気音の制御を精度高く安定して行うことができる。   According to the intake sound control structure of the present embodiment, even if the tubular body 2 is thermally expanded or contracted more than the first partition 3 and the second partition 4 due to temperature change, the first partition 3 and the second partition 4. Is movable in the radial direction, so that no stress is applied to the first partition wall 3 and the second partition wall 4 from the tube body 2. Thereby, the change of the natural frequency of the 1st partition 3 and the 2nd partition 4 is suppressed, and the control of the intake sound perceived in the passenger compartment can be performed with high accuracy and stability.

（実施例４）
本実施例の吸気音制御構造体は、応力緩和手段及びシ−ル手段の構造が異なること以外は実施例１と同様である。したがって、実施例１と異なる部分について説明する。 Example 4
The intake sound control structure of the present embodiment is the same as that of the first embodiment except that the structures of the stress relaxation means and the seal means are different. Therefore, a different part from Example 1 is demonstrated.

図７に示すように、第１隔壁３及び第２隔壁４は周縁部が管体２に埋設されている。したがって管体２がシール手段を構成している。また第１隔壁３及び第２隔壁４の径方向外方には、第１隔壁３及び第２隔壁４と同材質のリング部材６が管体２内に埋設されている。   As shown in FIG. 7, the peripheral edges of the first partition 3 and the second partition 4 are embedded in the tube body 2. Therefore, the tube body 2 constitutes a sealing means. A ring member 6 made of the same material as that of the first partition wall 3 and the second partition wall 4 is embedded in the pipe body 2 outside the first partition wall 3 and the second partition wall 4 in the radial direction.

本実施例の吸気音制御構造体によれば、温度変化によって、管体２が第１隔壁３及び第２隔壁４より大きく熱膨張あるいは熱収縮しようとしても、リング部材６によって管体２の変形が規制されている。すなわちリング部材６の線膨張係数は第１隔壁３及び第２隔壁４と同一であり、管体２の線膨張係数より低い。したがって管体２はリング部材６によって膨張・収縮が規制され、第１隔壁３及び第２隔壁４に対する応力が緩和される。これにより第１隔壁３及び第２隔壁４の固有振動数の変化が抑制され、車室で知覚される吸気音の制御を精度高く安定して行うことができる。   According to the intake sound control structure of the present embodiment, even if the tubular body 2 tries to expand or contract more than the first partition wall 3 and the second partition wall 4 due to temperature change, the ring member 6 deforms the tubular body 2. Is regulated. That is, the linear expansion coefficient of the ring member 6 is the same as that of the first partition wall 3 and the second partition wall 4 and is lower than the linear expansion coefficient of the tube body 2. Therefore, the expansion and contraction of the tube body 2 is restricted by the ring member 6, and the stress on the first partition wall 3 and the second partition wall 4 is relieved. Thereby, the change of the natural frequency of the 1st partition 3 and the 2nd partition 4 is suppressed, and the control of the intake sound perceived in the passenger compartment can be performed with high accuracy and stability.

（実施例５）
本実施例の吸気音制御構造体も、応力緩和手段及びシ−ル手段の構造が異なること以外は実施例１と同様である。したがって、実施例１と異なる部分について説明する。 (Example 5)
The intake sound control structure according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment except that the structures of the stress relaxation means and the seal means are different. Therefore, a different part from Example 1 is demonstrated.

図８に示すように、第１隔壁３及び第２隔壁４は、周縁部がリング状のブッシュ32、42に保持され、ブッシュ32、42は管体２の内周面に形成されたリング溝20、21にそれぞれ嵌合保持されている。すなわちブッシュ32、42がシール手段を構成している。   As shown in FIG. 8, the first partition wall 3 and the second partition wall 4 are held by ring-shaped bushes 32, 42 at the periphery, and the bushes 32, 42 are ring grooves formed on the inner peripheral surface of the tube body 2. 20 and 21 are fitted and held, respectively. That is, the bushes 32 and 42 constitute sealing means.

このブッシュ32、42は、電圧の印加によって印加方向に収縮する電歪エラストマから形成されている。このような電歪エラストマとしては、シリコーンエラストマー、アクリルエラストマー、ポリウレタン、ＰＶＤＦを含む共重合体、エチレン・ブロピレン・ジエンエラストマおよびそれらの組み合わせからなるグループから選択して用いることができる。   The bushes 32 and 42 are formed of an electrostrictive elastomer that contracts in the application direction when a voltage is applied. Such an electrostrictive elastomer can be selected from the group consisting of silicone elastomers, acrylic elastomers, polyurethanes, copolymers containing PVDF, ethylene / propylene / diene elastomers, and combinations thereof.

ブッシュ32、42の内周表面及び外周表面には、それぞれ電極33、34が形成され、電圧の印加が可能となっている。電極33、34は可撓性を有することが望ましく、グラファイト、カーボン、導電性ポリマ、カーボングリースまたはシルバーグリースのような導電グリース、コロイド懸濁液、カーボン微小繊維およびカーボンナノチューブのような高アスペクト比導電材料、およびイオン導電材料の混合物から構成される群から選択することができる。   Electrodes 33 and 34 are formed on the inner and outer peripheral surfaces of the bushes 32 and 42, respectively, so that voltage can be applied. The electrodes 33, 34 are preferably flexible and have a high aspect ratio such as graphite, carbon, conductive polymer, conductive grease such as carbon grease or silver grease, colloidal suspension, carbon microfiber and carbon nanotube. It can be selected from the group consisting of conductive materials and mixtures of ionic conductive materials.

ブッシュ32、42は、電圧の印加によって径方向に収縮し、その収縮量は印加電圧にほぼ比例する。そして電圧の印加がオフとされることによって、径方向に膨張して元の形状に戻る。したがって本実施例の吸気音制御構造体によれば、温度変化によって、例えば管体２が第１隔壁３及び第２隔壁４より大きく熱膨張した時に、ブッシュ32、42に所定の電圧が印加される。するとブッシュ32、42が収縮するので、管体２の膨張とブッシュ32、42の収縮とが相殺され、第１隔壁３及び第２隔壁４に応力が作用するのが抑制される。すなわちブッシュ32、42は、応力緩和手段を構成し、第１隔壁３及び第２隔壁４の固有振動数の変化が抑制され、車室で知覚される吸気音の制御を精度高く安定して行うことができる。   The bushes 32 and 42 contract in the radial direction when a voltage is applied, and the amount of contraction is substantially proportional to the applied voltage. When the application of voltage is turned off, it expands in the radial direction and returns to its original shape. Therefore, according to the intake sound control structure of this embodiment, a predetermined voltage is applied to the bushes 32 and 42 when, for example, the tubular body 2 is thermally expanded larger than the first partition wall 3 and the second partition wall 4 due to temperature change. The Then, since the bushes 32 and 42 are contracted, the expansion of the tube body 2 and the contraction of the bushes 32 and 42 are offset, and the stress acting on the first partition wall 3 and the second partition wall 4 is suppressed. That is, the bushes 32 and 42 constitute stress relaxation means, and the change in the natural frequency of the first partition 3 and the second partition 4 is suppressed, and the intake sound perceived in the passenger compartment is controlled with high accuracy and stability. be able to.

本発明の一実施例に係る吸気音制御構造体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the intake sound control structure which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る吸気音制御構造体の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the intake sound control structure which concerns on one Example of this invention. 本発明の第２実施例に係る吸気音制御構造体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the intake sound control structure which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第２実施例に係る吸気音制御構造体の要部斜視図である。It is a principal part perspective view of the intake sound control structure which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第２実施例に係る吸気音制御構造体の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the intake sound control structure which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第３実施例に係る吸気音制御構造体の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the intake sound control structure which concerns on 3rd Example of this invention. 本発明の第４実施例に係る吸気音制御構造体の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the intake sound control structure which concerns on 4th Example of this invention. 本発明の第５実施例に係る吸気音制御構造体の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the intake sound control structure which concerns on 5th Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１：吸気ダクト ２：管体 ３：第１隔壁
４：第２隔壁 30：区画室 31、41：ゴムブッシュ 1: Intake duct 2: Tubing body 3: First partition wall 4: Second partition wall 30: Compartment chamber 31, 41: Rubber bush

Claims (5)

自動車の吸気流路の一部に分岐接続され一端が該吸気流路と連通し他端が開放された管体と、
該管体の内部を軸方向に区画し特定周波数の音に対して共振可能な隔壁と、該隔壁と該管体との間を気密にシールするシール手段と、を備えてなり、
該管体と該隔壁との熱膨張率の差によって該隔壁の径方向に作用する応力を緩和する応力緩和手段を該隔壁とは別体で備え、該隔壁は該応力緩和手段を介して該管体に保持されていることを特徴とする吸気音制御構造体。 A pipe body that is branched and connected to a part of the intake passage of an automobile, one end of which communicates with the intake passage, and the other end of
A partition wall that axially divides the inside of the tubular body and can resonate with sound of a specific frequency, and a sealing means that hermetically seals between the partition wall and the tubular body,
Stress relaxation means for relaxing the stress acting in the radial direction of the partition wall due to the difference in thermal expansion coefficient between the tubular body and the partition wall is provided separately from the partition wall, and the partition wall is provided via the stress relaxation means. An intake sound control structure characterized by being held by a tubular body. 前記応力緩和手段は前記隔壁より低い弾性係数をもつ低剛性弾性体からなり、前記シール手段を兼ねる請求項１に記載の吸気音制御構造体。   2. The intake sound control structure according to claim 1, wherein the stress relaxation means is made of a low-rigid elastic body having an elastic coefficient lower than that of the partition wall, and also serves as the sealing means. 前記応力緩和手段は、前記隔壁を浮遊状態で保持する浮遊保持部材である請求項１に記載の吸気音制御構造体。   The intake sound control structure according to claim 1, wherein the stress relaxation means is a floating holding member that holds the partition wall in a floating state. 前記応力緩和手段は、アクチュエータと、該アクチュエータに電力を供給する電源とからなり、該アクチュエータの駆動によって前記隔壁を径方向に伸縮させる請求項１に記載の吸気音制御構造体。   The intake sound control structure according to claim 1, wherein the stress relaxation means includes an actuator and a power source that supplies electric power to the actuator, and the partition is expanded and contracted in a radial direction by driving the actuator. 自動車の吸気流路の一部に分岐接続され一端が該吸気流路と連通し他端が開放された管体と、
該管体の内部を軸方向に区画し特定周波数の音に対して共振可能な隔壁と、該隔壁と該管体との間を気密にシールするシール手段と、を備えてなり、
該隔壁は該管体に気密に固定され、該隔壁の径方向外方に配置され該管体の径方向の伸縮を規制する規制部材を備えたことを特徴とする吸気音制御構造体。 A pipe body that is branched and connected to a part of the intake passage of an automobile, one end of which communicates with the intake passage, and the other end of
A partition wall that axially divides the inside of the tubular body and can resonate with sound of a specific frequency, and a sealing means that hermetically seals between the partition wall and the tubular body,
The intake sound control structure characterized in that the partition wall is airtightly fixed to the tube body, and is provided with a restriction member that is disposed radially outward of the partition wall and restricts expansion and contraction of the tube body in the radial direction.

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