专利名称：进气音增强装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于改进由汽车等的进气系所产生的进气音音质的装置。
背景技术：
日本专利No.3613665披露了一种增强进气音的已知装置。其中所披露的装置用于增强进气音，并且具有共振频率彼此不同的多个进气道，因而，装置能增强不同频率的进气音，并且允许将进气音导入车辆乘员室。
然而，日本专利No.3613665中所披露的进气音增强装置也有其不足。首先，由于该装置由多个进气道构成，而在发动机舱内所需要的空间方面又没有任何余地。因此，对布局有所限制，而且，在发动机舱内安装该装置也比较困难。
发明内容
本披露提供了一种增强车辆进气音的装置，特征在于由于传进发动机进气口的空气压力中的变化，允许在至少两个不同的频率处发生弹性膜的共振。
根据本发明披露的技术方案，能够增强多个频率的进气音而不需要多个进气道，因而，能产生引人注意的进气音，并且同时提高设计布局的自由度。
本发明提供一种实施方式包括车辆进气音增强装置。本发明装置的实施例包括进气道、连通管和组合膜。进气道用于将空气馈入发动机进气口。连通管与进气道的内部相连通。组合膜布置在连通管内。组合膜使形成在连通管内的内部通道阻塞。组合膜进一步包括至少两个弹性膜，上述弹性膜的质量和刚性之一彼此不同。还披露了一种增强车辆进气音的方法。
根据下文结合附图进行的详细描述，本发明的这些以及其它的目的和优点将更为明了，其中图1A是装备有车辆进气音增强装置的车辆的侧视图；图1B是图1A的车辆的俯视图；图1C是图1A的车辆的正视图；图2是例示根据第一实施例的进气音增强装置结构的图；图3是详细例示组合膜结构的图；图4例示在第一加速模式期间，各弹性膜在组合膜面外方向振动的状态；图5例示在第二加速模式期间，各弹性膜在组合膜面外方向振动的状态；图6例示在第三加速模式期间，各弹性膜在组合膜面外方向振动的状态；图7是例示第二实施例中进气音增强装置的组合膜结构的图；图8是例示第三实施例中进气音增强装置的组合膜结构的图；图9是沿图8中X-Y所取的组合膜的剖视图；图10A-图10C是例示第三实施例中车辆进气音增强装置组合膜改进例的图；图11A-图11D是例示第三实施例中车辆进气音增强装置组合膜改进例的图；图12是例示第四实施例中车辆进气音增强装置组合膜结构的图；图13是沿图12中X-Y所取的组合膜剖视图；
图14A-图14C是例示第四实施例中车辆进气音增强装置组合膜改进例的图；图15A-图15D是例示第四实施例中车辆进气音增强装置组合膜改进例的图；图16是例示第五实施例中车辆进气音增强装置组合膜结构的图。
具体实施例方式
虽然权利要求并不局限于例示的实施方式，但通过对其多个实例的讨论，还是能更好地获得对装置不同方面的了解。下面参照附图，具体讨论示例实施方式。虽然附图代表实施方式，但附图无需严格按照比例绘制，而且有可能夸大某些特征，以更好地例示和说明实施方式的创新方面。此外，这里所描述的实施方式，并不表示对本发明的穷举，或者将本发明限制或约束于附图中所示的确切形式及配置、以及下文中所披露的详细描述。下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。
实施例1图1A-图1C中例示载有根据第一实施例的进气音增强装置1的车辆C。图1A是车辆C的侧视图。图1B是车辆C的俯视图。以及，图1C是车辆C的正视图。
如图1所示，第一实施例中增强进气音的装置1布置在车辆乘员室2的前方。实际上，装置1布置在发动机舱6中，前围板4将发动机舱6与车辆乘员室2隔开。此外，装置1布置在与发动机8相连的进气道10上。
在进气道10中，发生进气道10中空气的共振振动。当共振出现时，在进气道10中出现压力变化，而空气中的这些压力变化则被人们感觉为响声。伴随进气而生的响声称为进气音。进气音频率取决于因共振现象而产生的压力变化的频率。由于共振现象而发生的压力变化的频率由共振频率确定，而共振频率则取决于进气管的长度等。
图2例示第一实施例中进气音增强装置1的结构。如图2所示，第一实施例中的进气音增强装置1包括连通管12、附加管14、和组合膜16(图2中用虚线表示)。
在所示实施例中，连通管12为大致圆筒形，并且固定于进气道10的外周面，进气道10形成为内部有空气流过的通气管。连通管12与进气道10连通。
与连通管12类似，附加管14也可以为大致圆筒形。附加管14一端的第一开口与连通管12相连，以及，附加管14另一端的第二开口通向外部空气。
组合膜16为大致盘状，并且可以由例如橡胶或者其他弹性材料制成。组合膜16固定于连通管12的内周面，并且横过连通管12的内部延伸，以闭塞连通管12。在发动机8进气期间，与进气道10内部所产生的进气负压变化相对应，使组合膜16经历弹性变形，因而，组合膜16在面外方向出现振动。下文将对组合膜16的具体结构进行说明。
下面对进气道10的结构及其相关部分进行说明。
进气道10形成从外部空气至发动机8的进气通路，并且包括未除尘侧进气道20和清洁侧进气道18。
未除尘侧进气道20一端的第一开口与空气滤清器22相连，而未除尘侧进气道20另一端的第二开口则与外部空气相通。
清洁侧进气道18包括节气门室24。清洁侧进气道18一端的第一开口与空气滤清器22相连，而清洁侧进气道18另一端的第二开口经由气压缓冲器26与进气歧管28的不同部分相连，然后与发动机8的不同气缸(图中未示出)相连接。
例如，空气滤清器22包括浸油滤纸或者其他滤清部件，用于在空气通过滤清器部分时，对从未除尘侧进气道20另一端的第二开口流进的空气进行滤清。
节气门室24安装在空气滤清器22与气压缓冲器26之间，并且与加速踏板(图中未示出)相连。与加速踏板的压下量相对应，节气门室24调节从空气滤清器22至气压缓冲器26的通气量。当减小加速踏板的压下量时，减小从空气滤清器22至气压缓冲器26的通气量，使得发动机8的转速下降，同时，使进气道10内部所产生的进气负压减小。另一方面，当增大加速踏板的压下量时，增大从空气滤清器22至气压缓冲器26的通气量，使得发动机8的转速升高，同时，使进气道10内部产生的进气负压增大。
在进气期间，发动机8吸入空气，吸入的空气从未除尘侧进气道20第二端的开口流进，并继而进入清洁侧进气道18内部，经由气压缓冲器26和进气歧管28进入不同的气缸。
此外，伴随进气操作，发动机8成为在进气道10内部的空气中产生进气脉动的压力源，而且，此进气脉动导致进气音。
这里，伴随发动机8进气操作所产生的进气脉动，正是进气道10内部的空气中所产生的压力变化。此压力变化由不同频率的多种压力变化组成。也就是，伴随发动机8进气操作出现的进气脉动由不同频率的多种进气脉动组成。在第一实施例中，假设发动机8为6缸直列发动机。然而，发动机8并不局限于此结构。
图3是例示组合膜16具体结构的图。
在组合膜16的厚度方向观察，可以看到，组合膜16包括三个弹性膜30a-30c。通过形成在组合膜16的进气道侧表面中的沟32，将弹性膜30a-30c彼此分隔开。在所示实施例中，使弹性膜30a-30c形成为具有不同面积的形状。更具体地，弹性膜30a的面积Sa大于弹性膜30b的面积Sb，以及弹性膜30b的面积Sb又大于弹性膜30c的面积Sc。也就是，弹性膜30a-30c形成为满足关系Sa＞Sb＞Sc。
这里，因为弹性膜30a-30c具有彼此不同的面积，所以，对于在组合膜16面外方向的振动，弹性膜30a-30c的共振频率也彼此不同。
共振频率是指，当允许物体自由振动时，在一定频率下该物体发生振动，则该频率为共振频率。任何一个物体都具有自然共振频率。通常，一个物体有多个共振频率。共振频率取决于物体的刚性和质量。更具体地，刚性越高，共振频率越高，而质量越大，共振频率越低。这里，刚性指施加于结构本体的弯曲或扭曲力与结构本体作为整体的挠曲之间的比例系数。
籍此，因为弹性膜30a-30c具有不同的面积，它们在刚性和质量上彼此不同。结果，它们有不同的共振频率。
相比于较小面积的弹性膜30c，较大面积的弹性膜30a对于在面外方向的振动具有较低的共振频率。因此，对于上述弹性膜30a-30c而言，设定弹性膜30a的共振频率为第一共振频率f1、弹性膜30b的共振频率为第二共振频率f2、以及弹性膜30c的共振频率为第三共振频率f3，则上述共振频率之间适用以下条件关系f1＜f2＜f3。
此外，适当形成弹性膜30a-30c，使其共振频率与选自多个频率进气脉动之中的第一频率进气脉动、第二频率进气脉动、以及第三频率进气脉动相对应，这些多个频率进气脉动形成伴随发动机8进气操作产生的进气脉动。更具体地，弹性膜30a的第一共振频率f1与第一进气脉动频率相当，弹性膜30b的第二共振频率f2与第二进气脉动频率相当，以及弹性膜30c的第三共振频率f3与第三进气脉动频率相当。
这里，第一频率低于第二频率，而第二频率低于第三频率。也就是，第一频率、第二频率、以及第三频率满足下列关系第一频率＜第二频率＜第三频率。
第一频率是发动机在规定转速R1转动时所产生进气脉动的频率，第二频率是在规定转速R2产生进气脉动的频率，以及，第三频率是在规定转速R3产生进气脉动的频率。
这里，R1是低于R2的转速，而R2又是低于R3的转速。也就是，转速R1、R2、R3满足下列关系R1＜R2＜R3。
另外，各沟32形成在两个相邻的弹性膜之间，而且，沟32形成刚性变化部，其具有的刚性不同于弹性膜30a-30c的刚性。
下面，对进气音增强装置1的第一实施例的操作进行说明。
当起动发动机8时，伴随发动机8进气操作产生的进气脉动，经由进气歧管28和气压缓冲器26传播进入进气道10内部的空气中(参见图2)。
在发动机8运转的同时，随着增大加速踏板的压下量，使从空气滤清器22至气压缓冲器26的通气量增大(下文称之为加速模式)。结果，在使发动机8的转速增加的同时，对进气道10中所产生的进气负压升高(参见图2)。
接着，参照图4-图6，更详细地说明在加速模式下弹性膜30a-30c的操作。
图4-图6是例示在加速模式期间弹性膜30a-30c在组合膜16面外方向振动的图。图4是例示发动机转速为R1时的状态的图；图5是例示发动机转速为R2时的状态的图；以及图6是例示发动机转速为R3时的状态的图。
当发动机转速为R1时，在不同频率的多个进气脉动(形成伴随发动机进气操作产生的进气脉动)之中，使第一频率的进气脉动经由连通管12传播至组合膜16。
如图4所示，因为在这种情况下第一频率进气脉动的频率与弹性膜30a的第一共振频率f1相当，所以，弹性膜30a-30c中只有弹性膜30a在组合膜16的面外方向振动。当弹性膜30a在组合膜16的面外方向振动时，弹性膜30a在组合膜16与外部空气相通一侧的附加管14的空气中造成压力变化。在那里，气压的变化成为向外部空气侧发出的响声，从而增强进气音。
当进一步增大加速踏板的压下量时，也就是，当发动机转速处于R2时，在伴随发动机进气操作形成进气脉动的不同频率的多个进气脉动之中，使第二频率的进气脉动经由连通管12传播到组合膜16。
如图5所示，因为在这种情况下第二频率进气脉动的频率与弹性膜30b的第二共振频率f2相当，所以，弹性膜30a-30c中只有弹性膜30b在组合膜16的面外方向振动。当弹性膜30b在组合膜16的面外方向振动时，弹性膜30b在组合膜16与附加管14的第二开口之间的空气中造成压力变化，并且，上述气压的变化成为向外部空气侧发出的响声，从而增强进气音。
当进一步增大加速踏板的压下量时，也就是，当发动机转速处于R3时，在伴随发动机进气操作形成进气脉动的不同频率多个进气脉动中，使第三频率的进气脉动经由连通管12传播到组合膜16。
如图6所示，因为在这种情况下第三频率进气脉动的频率与弹性膜30c的第三共振频率f3相当，所以，弹性膜30a-30c中只有弹性膜30c在组合膜16的面外方向振动。当弹性膜30c在组合膜16的面外方向振动时，弹性膜30c在组合膜16与外部空气相通一侧的附加管14的空气中造成压力变化，并且，气压的变化成为向外部空气侧发出的响声，从而增强进气音。
因此，在加速模式下，根据发动机转速的变化，带有不同共振频率的弹性膜30a-30c在组合膜的面外方向振动。结果，增强了第一频率的进气音、第二频率的进气音、以及第三频率的进气音，并且，从附加管14的第二开口处向外部空气侧发出增强的进气音(参见图2)。
当从附加管14的第二开口向外部空气侧发出增强的进气音时，所发出的进气音经由空气传播进入车辆乘员室2，使得引人注意的进气音传入车辆乘员室2(参见图1)。
实施例1的变化对于第一实施例中的进气音增强装置1而言，形成三个弹性膜30a-30c，使其对在组合膜16面外方向的振动具有不同的共振频率。然而，可以理解，本实施例并不局限于此配置。实际上，也可以采用这样一种配置，其中，在三个弹性膜30a-30c中，至少两个弹性膜对在组合膜面外方向的振动所具有的共振频率彼此不同。
此外，对于第一实施例中的进气音增强装置1而言，借助于具有不同的面积，使三个弹性膜30a-30c形成为对在组合膜16面外方向的振动具有不同的共振频率。然而，本实施例并不局限于此配置。也就是，还可以采用这样一种配置，其中使三个弹性膜30a-30c形成为具有相同的面积，同时，使其形成为在刚性和/或质量上彼此不同，使三个弹性膜30a-30c对在组合膜面外方向的振动的共振频率彼此不同。这里，为了形成具有增强的刚性和/或质量的弹性膜30，可以在弹性膜30内部布置芯材，或者可以附加用于在弹性膜30上形成肋的经过处理的质量本体，或者可以增加弹性膜30的厚度。结果，尽管弹性膜30与其他弹性膜具有相同的面积，但与其他弹性膜相比，弹性膜30仍具有更高的刚性和/或更大的质量。在这种情况下，通过对各弹性膜30a、30b、30c的刚性和/或质量进行选择，来满足对于在组合膜16面外方向的振动所要求的共振频率条件，就能将各弹性膜30a、30b、30c设定在期望的共振频率。
在第一实施例中，进气音增强装置1具有由三个弹性膜30a-30c组成的组合膜16。然而，本实施例并不局限于此配置。还可以采用这样一种配置，其中，组合膜16由两个弹性膜30或者三个以上的弹性膜30组成。
同样，在用于本实施例进气音增强装置1的结构中，将进气音增强装置1设置在车辆乘员室2前方的发动机舱6中。然而，也可以考虑其他适合于进气音增强装置1的位置。也就是，例如，当车辆C的发动机舱6布置在车辆乘员室2后方时，用于进气音增强装置1的位置也可以在位于车辆乘员室2后方的发动机舱6中。同样，例如，当车辆C的发动机舱6在车辆乘员室2下方时，用于进气音增强装置1的位置也可以在设置于车辆乘员室2下方的发动机舱6中。在任何情况下，都可以根据车辆C的配置，也就是发动机舱6的位置，对进气音增强装置1的位置进行调整。
在组合膜16的厚度方向观察第一实施例的进气音增强装置1，组合膜16由三个弹性膜30a、30b、30c组成。对于在组合膜16面外方向的振动，弹性膜30a、30b、30c具有的共振频率彼此不同。
结果，在加速模式下，与发动机转速的变化相对应，不同的弹性膜30a、30b、30c在组合膜16的面外方向振动。
因此，与发动机转速的变化相对应，使第一频率的吸气脉动、第二频率以及第三频率的吸气脉动得到增强，并且从附加管14在外部空气侧的第二开口发出增强的进气音。所发出的进气音经由空气传播进入车辆乘员室，因而，使引人注意的进气音传入车辆乘员室2。
结果，利用组合膜16能产生多个频率的进气音，并且能产生引人注意的进气音而不需要多个进气道。因为在本实施例中不再需要多个进气道，所以，提高了布局的自由度，允许在具有不同构造的多种车辆上(诸如具有不同车身尺寸的车辆上)采用装置1。
此外，在厚度方向观察本实施例的进气音增强装置，组合膜16由三个弹性膜组成，并且这些弹性膜形成为具有不同的面积，使得它们在组合膜16的面外方向具有不同的振动频率。
因此，通过与在组合膜16面外方向振动的共振频率相对应，选择各弹性膜的面积，就能将弹性膜的共振频率设定在各期望共振频率。
结果，能够将针对在各弹性膜(构成组合膜16)的面外方向振动的共振频率设定在多个预期频率，并且能扩展可以实现增强进气音的频段范围。结果，能够改进引导进入车辆乘员室内的进气音音质。
第二实施例下面参照图7说明第二实施例。图7例示用于车辆进气音增强装置1的组合膜16的结构。
如图7所示，除了组合膜16的结构之外，第二实施例中车辆C的进气音增强装置1的结构与第一实施例的相同。也就是，在第二实施例中，用形成在每一对相邻弹性膜之间并且刚性不同于上述弹性膜30a-30d刚性的刚性变化部34，对组合膜16进行划分。在厚度方向观察，组合膜16具有四个弹性膜30a-30d。
刚性变化部34包括环形刚性变化部36和径向刚性变化部38a-38c。
环形刚性变化部36形成为沟，所述沟布置在组合膜16进气道侧上的组合膜16表面中。使环形刚性变化部36成形为包围组合膜16的一部分，该部分包括组合膜16的中心，并且环形刚性变化部36具有正圆形或者椭圆形形状。在第二实施例中，将环形刚性变化部36所包围的中心部分在以下描述中称为弹性膜30d。
与环形刚性变化部36相类似，在组合膜16进气道侧上的组合膜16表面中，使径向刚性变化部38a-38c形成为沟，以及，径向刚性变化部38a-38c从环形刚性变化部36延伸至组合膜16的外周，因而，径向刚性部分将除了被环形刚性变化部36包围的部分之外的部分分成多个部分。关于第二实施例中的径向刚性变化部38a-38c，对这样一种实例进行说明，其中，将三个径向刚性变化部38a-38c形成为从环形刚性变化部36延伸至组合膜16的外周。此外，在第二实施例的说明中，将被上述三个径向刚性变化部38a-38c分成的三个弹性膜30分别描述为弹性膜30a-30c。
利用刚性变化部34使弹性膜30a-30d形成为具有不同面积的形状。更具体地，弹性膜30a的面积Sa大于弹性膜30b的面积Sb；弹性膜30b的面积大于弹性膜30c的面积Sc；以及弹性膜30c的面积Sc大于弹性膜30d的面积Sd。也就是，弹性膜30a-30d形成为满足下列关系Sa＞Sb＞Sc＞Sd。
此外，因为弹性膜30a-30d具有不同的面积，所以，它们在组合膜16面外方向的共振频率彼此不同。更具体地，设定弹性膜30a的共振频率为第一共振频率f1，弹性膜30b的共振频率为第二共振频率f2，弹性膜30c的共振频率为第三共振频率f3，以及弹性膜30d的共振频率为第四共振频率f4，下列关系成立f1＜f2＜f3＜f4。
此外，使弹性膜30a-30d适当成形，使得它们的共振频率与第一频率进气脉动的频率、第二频率进气脉动的频率、第三频率进气脉动的频率、以及第四频率进气脉动的频率相当，上述频率选自伴随发动机8进气操作形成进气脉动的不同频率多个进气脉动中。更具体地，弹性膜30a的第一共振频率f1与第一频率进气脉动的频率相当，弹性膜30b的第二共振频率f2与第二频率进气脉动的频率相当，弹性膜30c的第三共振频率f3与第三频率进气脉动的频率相当，以及，弹性膜30d的第四共振频率f4与第四频率进气脉动的频率相当。
这里，第一频率低于第二频率，第二频率低于第三频率，以及，第三频率低于第四频率。也就是，第一频率、第二频率、第三频率、以及第四频率满足下列关系第一频率＜第二频率＜第三频率＜第四频率。
第一频率是发动机在规定转速R1转动时所产生进气脉动的频率，第二频率是在规定转速R2所产生进气脉动的频率，第三频率是在规定转速R3所产生进气脉动的频率，以及，第四频率是在规定转速R4所产生进气脉动的频率。
这里，R1是低于R2的转速，R2是低于R3的转速，以及，R3是低于R4的转速。也就是，转速R1、R2、R3、R4满足下列关系R1＜R2＜R3＜R4。
组合膜16和装置1的其余构造与第一实施例中的大致相同。
下面，对根据第二实施例的进气音增强装置1的操作进行描述。在以下描述中，因为除了组合膜16以外的其他各部分的构造都与第一实施例中的大致相同，所以，只对不同部分的操作进行说明。
当起动发动机8时，伴随发动机8进气操作产生的进气脉动，经由进气歧管28和气压缓冲器26传播进入清洁侧进气道18内部的空气中(参见图2)。
当发动机8运转时，随着增大加速踏板的压下量，使从空气滤清器22到气压缓冲器26的通气量增大(下文称之为加速模式)。结果，在使发动机8的转速增大的同时，进气道10内部所产生的进气负压升高(参见图2)。
当发动机加速且转速为R1时，在不同频率的多个进气脉动(形成伴随发动机8进气操作产生的进气脉动)之中，第一频率的进气脉动经由连通管12传播到组合膜16。
因为第一频率进气脉动的频率与弹性膜30a的第一共振频率f1相当，弹性膜30a-30d中只有弹性膜30a在组合膜16的面外方向振动。当弹性膜30a在组合膜16的面外方向振动时，弹性膜30a在组合膜16侧与外部空气相通的附加管14的空气中造成压力变化，并且，这些气压的变化成为向外部空气侧发出的响声，使进气音得到增强。
当进一步增大加速踏板的压下量时，也就是，当发动机的转速处于R2时，在伴随发动机8进气操作形成进气脉动的不同频率多个进气脉动之中，第二频率的进气脉动经由连通管12传播至组合膜16(弹性膜)。
因为第二频率进气脉动的频率与弹性膜30b的第二共振频率f2相当，弹性膜30a-30d中只有弹性膜30b在组合膜16的面外方向振动。当弹性膜30b在组合膜16的面外方向振动时，在组合膜16与附加管14连通外部空气的端部之间的区域的空气中造成压力变化，并且气压的变化成为向外部空气侧发出的响声，从而增强进气音。
当进一步增大加速踏板的压下量时，也就是，当发动机转速处于R3时，伴随发动机8进气操作形成进气脉动的不同频率多个进气脉动之中，第三频率的进气脉动经由连通管12传播至组合膜16。
因为第三频率进气脉动的频率与弹性膜30c的第三共振频率f3相当，所以，弹性膜30a-30d中只有弹性膜30c在组合膜16的面外方向振动。当弹性膜30c在组合膜16的面外方向振动时，在组合膜16与附加管14中连通外部空气的端部之间的区域的空气中造成压力变化，而上述气压的变化成为向外部空气侧发出的响声，使进气音得到增强。
当进一步增大加速踏板的压下量时，也就是，当发动机转速处于R4时，伴随发动机8进气操作形成进气脉动的不同频率多个进气脉动中，第四频率的进气脉动经由连通管12传播至组合膜16(弹性膜件或弹性膜构成部)。
因为第四频率进气脉动的频率与弹性膜30d的第四共振频率f4相当，所以，弹性膜30a-30d中只有弹性膜30d在组合膜16(弹性膜件)的面外方向振动。当弹性膜30d在组合膜16的面外方向振动时，在组合膜16与附加管14中连通外部空气的端部之间区域的空气中造成压力变化，并且，该气压的变化成为向外部空气侧发出的响声，从而增强进气音。
因此，在加速模式下，对应于发动机8转速的变化，带有不同共振频率的弹性膜30a-30d在组合膜16的面外方向振动。结果，使第一频率的进气音、第二频率的进气音、第三频率的进气音、以及第四频率的进气音得到增强，并且将增强的进气音从附加管14在第二端的开口向外部空气侧发出(参见图2)。
当从附加管14的第二开口向外部空气侧发出增强的进气音时，所发出的进气音经由空气传播进入车辆乘员室2，因而，使引人注意的进气音传进车辆乘员室2(参见图1)。
第二实施例的变化在组合膜16的厚度方向观察第二实施例中的进气音增强装置1，可以看出，组合膜16由四个弹性膜30a-30d组成。然而，第二实施例并不局限于此配置。也就是，在组合膜16的厚度方向观察，组合膜16可以由五个或五个以上的弹性膜组成。在这种情况下，与在组合膜16的厚度方向观察只带有四个弹性膜30a-30d的组合膜16相比，这样的组合膜16可以在更宽范围的频率工作。
在组合膜16的厚度方向观察第二实施例中的进气音增强装置1，组合膜16由四个弹性膜30a-30d组成。弹性膜30a-30d形成为具有不同的面积，并且，对于在组合膜16面外方向的振动，它们的共振频率彼此不同。
结果，通过根据在组合膜16面外方向振动的共振频率，选择弹性膜30a-30d的不同面积，能够将弹性膜30a-30d各自的共振频率设定在预期共振频率。
因此，与第一实施例中的车辆进气音增强装置(也就是在厚度方向观察具有三个弹性膜的车辆进气音增强装置)相比，能进一步扩展可以增强进气音的频率范围，并且，能改善传进车辆乘员室2的进气音的音质。
第三实施例参照图8和图9，下面说明第三实施例。图8和图9例示第三实施例中的进气音增强装置1的结构。图8是例示组合膜16结构的图，以及图9是沿图8中X-Y的剖视图。
如图8和图9所示，除了组合膜16的结构之外，第三实施例中的进气音增强装置1与第一实施例的大致相同。也就是，用于第三实施例中组合膜16的刚性变化部形成为凸部40，该凸部40形成在组合膜16的进气道侧表面上。
在组合膜16的厚度观察，凸部40各为大致V形，以及，当将组合膜16安装在连通管12中时，凸部40向进气道侧凸出。使组合膜16中凸部40形成处的厚度形成为与其余部分的厚度大致相等。也就是，组合膜16形成为整体具有大致均匀的厚度。其上形成有凸部40的组合膜16，可以用模具整体成型而成。
装置1结构的其余部分，与第一实施例的基本相同。
下文中，对第三实施例中进气音增强装置1的操作进行说明。因为除了组合膜16以外的其余任何结构都与第一实施例中的大致相同，所以，只对不同部分的操作详加说明。
当起动发动机8时，伴随发动机8进气操作产生的进气脉动，经由进气歧管28和气压缓冲器26传播进入清洁侧进气管18内部的空气中(参见图2)。
当发动机8运转时，随着增大加速踏板的压下量，使从空气滤清器22到气压缓冲器26的通气量增大(下文中称为加速模式)。结果，在使发动机8转速增大的同时，对进气道10中产生的进气负压升高(参见图2)。
在加速模式下，当改变加速踏板的压下量时，使发动机转速改变。结果，与发动机8转速的变化相对应，带有不同共振频率的弹性膜30a-30c在组合膜16的面外方向振动。结果，在组合膜16与附加管14中连通外部空气的端部之间区域的空气中出现压力变化。使气压的变化成为响声向外部空气侧发出，使得对应于第一频率的进气音、对应于第二频率的进气音、以及对应于第三频率的进气音得到增强(参见图2)。
当从附加管14第二端的开口向外部空气侧发出增强的进气音时，所发出的进气音经由空气传入车辆乘员室2，因而，使引人注意的进气音传入车辆乘员室2(参见图1)。
第三实施例的变化在组合膜16的径向观察，第三实施例中的进气音增强装置1具有形成在组合膜16上的凸部40，凸部40各自为V形且向进气道侧凸出，而且成形时使组合膜16的整体厚度大致均匀。然而，第三实施例并不局限于此配置。
例如，如图10A所示，可以采用这样一种配置，其中组合膜16中凸部40所在部分的厚度比其余部分厚。同样，如图10B所示，还可以采用这样一种配置，其中，在组合膜16的径向观察，凸部40各为大致U形，而组合膜16的整体厚度大致均匀。另外，例如，如图1 0C所示，可以采用这样一种配置，其中在组合膜16的径向观察，凸部40各为向进气道侧凸出的U形，而组合膜16中形成凸部40处的厚度比其余部分要厚。
本实施例中的进气音增强装置1的刚性变化部由凸部40构成，凸部40形成在组合膜16的进气道侧表面上。然而，第三实施例并不局限于此配置。例如，如图11A和图11c所示，刚性变化部还可以包括大致凹部42，凹部42形成在组合膜(弹性膜件)16的进气道侧表面上。以及，如图11B和11D所示，还可以采用这样一种配置，其中刚性变化部包括大致凸部40，凸部40形成在组合膜16的外部空气侧表面上。
第三实施例中的车辆进气音增强装置1具有刚性变化部，通过形成在组合膜16进气道侧表面上的凸部40或者凹部42，该刚性变化部将组合膜16分成多个弹性膜。结果，利用简单的结构可以使组合膜16形成为具有多个弹性膜。
结果，能够避免组合膜16制造成本的增加，从而避免车辆进气音增强装置1制造成本的增加，并且改进车辆进气音增强装置的可生产性。
第四实施例参照图12和图13，下面说明第四实施例。图12和图13例示用于第四实施例中进气音增强装置1的组合膜16的结构。图13是沿图12中X-Y的组合膜16的剖视图。
如图12和13所示，除了组合膜16的结构之外，第四实施例中进气音增强装置1的结构与第一实施例的大致相同。也就是，第四实施例中组合膜16的刚性变化部是在组合膜16的进气道侧表面上形成的凸部40，并且各凸部40具有芯材44。
在组合膜16的径向观察，各凸部40是大致V形，并且向进气道侧凸出。组合膜16上形成凸部40部分的厚度与其余部分的厚度大致相等。也就是，组合膜16的厚度大致整体均匀。
芯材44由比组合膜16硬的线材制成，并且布置于组合膜16的外部空气侧表面上。
装置1的其余结构与第一实施例的大致相同。
在下文的描述中，对第四实施例中进气音增强装置1的操作进行说明。因为除了组合膜16以外的任何结构都与第一实施例中的大致相同，所以，只对不同部分的操作详加说明。
当起动发动机8时，伴随发动机8进气操作产生的进气脉动，经由进气歧管28和气压缓冲器26传播进入清洁侧进气管18内部的空气中(参见图2)。
当发动机8运转时，随着增大加速踏板的压下量，使从空气滤清器22至气压缓冲器26的通气量增大(下文称为加速模式)。结果，在使发动机8转速增大的同时，进气道10内部所产生的进气负压升高(参见图2)。
在加速模式下，当改变加速踏板的压下量时，使发动机转速改变。结果，与发动机8转速的变化相对应，带有不同共振频率的弹性膜30a-30c在组合膜16的面外方向振动。结果，在组合膜16与附加管14通向外部空气的端部之间区域的空气中出现压力变化。气压的变化成为向外部空气侧发出的响声，因而，使对应于第一频率的进气音、对应于第二频率的进气音、以及对应于第三频率的进气音得到增强，并且将增强的进气音从附加管14的第二开口向外部空气侧发出(参见图2)。
当从附加管14的第二开口向外部空气侧发出增强的进气音时，所发出的进气音经由空气传播进入车辆乘员室2，因而，使引人注意的进气音经由围板4传入车辆乘员室2(参见图1)。
第四实施例的变化在本实施例中进气音增强装置1的组合膜16上形成的凸部40各为大致V形，以及，在组合膜16的径向观察，凸部40向进气道侧凸出。当成形时使组合膜16的厚度到处大致均匀，并且将芯材44布置于组合膜16在外部空气侧的表面上。然而，第四实施例并不局限于此。例如，如图14A所示，还可以采用这样一种配置，其中组合膜16上设置凸部40处的厚度设定为大于其余部分的厚度，而芯材44布置在设置于组合膜16上的凸部40的内部。此外，如图1 4B所示，还可以采用这样一种配置，其中在组合膜16的径向观察，各凸部40为大致U形。另外，例如，如图14C所示，还可以采用这样一种配置，其中组合膜16的各凸部40为大致U形，并且从组合膜16的径向观察该凸部向进气道侧凸出，以及，使组合膜16中设置凸部40处的厚度设定为比其余部分厚，而芯材44布置在凸部40的内部。
第四实施例中进气音增强装置1的刚性变化部由凸部40构成，凸部40形成在组合膜16的进气道侧表面上。然而，第四实施例并不局限于此配置。例如，如图15A和图15C所示，刚性变化部还可以由凹部42构成，凹部42形成在组合膜16的进气道侧表面上，以及，如图15B和图15D所示，还可以采用这样一种配置，其中刚性变化部由凸部40构成，凸部40形成于组合膜16的外部空气侧表面上。
第四实施例中车辆进气音增强装置1具有刚性变化部，通过在组合膜的进气道侧表面上形成的凸部40，刚性变化部将组合膜16分成多个弹性膜，以及，凸部各具有芯材。
因此，可以用简单结构使组合膜16形成为具有多个弹性膜，同时，可以提高凸部40的强度。
结果，能提高车辆进气音增强装置1的可生产性，同时，相比于第三实施例中的车辆进气音增强装置，可以提高组合膜16的强度，因而，可以改进组合膜16的耐用性。
第五实施例参照图16，对第五实施例进行说明。图16例示本实施例中车辆进气音增强用装置1的组合膜16的结构。
如图16所示，除了组合膜16的结构之外，第五实施例中的进气音增强装置1与第一实施例中的大致相同。也就是，第五实施例中组合膜16的弹性膜30a-30c由具有不同模数值的材料制成。这里，模数指的是代表单位体积物体抗变形的性能。当形变和应力彼此成比例时，模数即为比例系数，并且模数取决于材料。此外，刚性指的是施加于结构本体的弯曲及扭曲力与结构本体中总体变化之间的比例系数。决定刚性的因素包括材料的模数、结构的尺寸以及形状。例如，当使用有更高模数的材料时，刚性更高。当使用单一材料时，板材越厚，刚性越高。此外，经压制处理获得的部件的三维尺寸形状，也会决定刚性变化。
弹性膜30a的模数低于弹性膜30b的模数，以及弹性膜30b的模数低于弹性膜30c的模数。因此，弹性膜30a的刚性Ra低于弹性膜30b的刚性Rb，以及弹性膜30b的刚性Rb低于弹性膜30c的刚性Rc。
也就是，对于弹性膜30a-30c以下关系成立Ra＜Rb＜Rc。
这里，因为弹性膜30a-30c具有不同的刚性，对于在组合膜16面外方向的振动，它们的共振频率彼此不同。此外，与带有较低刚性的弹性膜30相比，带有较高刚性的弹性膜30对在面外方向的振动具有更高的共振频率。因此，对于弹性膜30a-30c而言，设定弹性膜30a的共振频率为第一共振频率f1，弹性膜30b的共振频率为第二共振频率f2，以及弹性膜30c的共振频率为第三共振频率f3，以下关系f1＜f2＜f3成立。
在第五实施例的组合膜16中，弹性膜30a-30c由具有不同模数值的材料制成。结果，将结构体分成三个弹性膜30a-30c，而不用在组合膜16的进气道侧上设置沟或者其他刚性变化部。
装置1结构的其余特点与第一实施例中的大致相同。
下文中，对第五实施例中的进气音增强装置1的操作进行说明。因为除组合膜16之外的任何结构都与第一实施例中的大致相同，所以，只对不同部分的操作详加说明。
当起动发动机8时，伴随发动机8进气操作产生的进气脉动，经由进气歧管28和气压缓冲器26传播进入清洁侧进气道18内部的空气中(参见图2)。
当发动机8运转时，随着增大加速踏板的压下量，使从空气滤清器22到气压缓冲器26的通气量增大(下文中称为加速模式)。结果，在使发动机8的转速增加的同时，在进气道10中产生的进气负压升高(参见图2)。
在这种情况下，因为上述弹性膜30a-30c具有不同的刚性值，对在组合膜16面外方向的振动而言，弹性膜30a-30c的共振频率彼此不同。
结果，在加速模式下，随着改变加速踏板的压下量，使发动机转速改变。结果，与发动机8转速的变化相对应，具有不同共振频率的弹性膜30a-30c在组合膜16的面外方向振动。
结果，使第一频率的进气脉动、第二频率的进气脉动、以及第三频率的进气脉动得到增强，并且从附加管14向外部空气侧发出增强的进气音(参见图2)。
当从附加管14另一端的开口向外部空气侧发出增强的进气音时，使发出的进气音经由空气传播进入车辆乘员室2，因而，使引人注意的进气音经由围板4传进车辆乘员室2(参见图1)。
第五实施例的变化在第五实施例中，进气音增强装置1的弹性膜30a-30c具有彼此不同的刚性，使得它们对在组合膜16面外方向的振动的共振频率彼此不同。然而，第五实施例并不局限于此配置。也就是，可以采用这样一种配置，其中弹性膜30a-30c由具有不同质量值的材料制成，使得它们对在组合膜16面外方向的振动具有不同的共振频率。此外，可以采用这样一种配置，其中弹性膜30a-30c由模数和/或质量彼此不同的材料制成，使得它们对在组合膜16面外方向的振动具有不同的共振频率。
对于第五实施例中的组合膜16而言，弹性膜30a-30c由具有不同模数值的材料制成。结果，该结构体设有三个分开的弹性膜30a-30c，而不用在组合膜16的进气道侧上设置沟或其他的刚性变化部。然而，第五实施例并不局限于此配置。例如，可以采用这样一种配置，其中，与前述实施例中方式相似，也通过在组合膜(弹性膜件)16的进气道侧表面上形成沟或者刚性变化部，以及，由三个单独的弹性膜30a-30c构成组合膜16。
在组合膜16的厚度方向观察，第五实施例中车辆进气音增强装置1的组合膜16由三个弹性膜组成。因为弹性膜具有不同的刚性值，它们对在组合膜16面外方向的振动的共振频率彼此不同。
结果，在加速模式下，与发动机8转速的变化相对应，各弹性膜在组合膜16的面外方向振动。
结果，与发动机8转速的变化相对应，使第一频率的进气脉动、第二频率的进气脉动、以及第三频率的进气脉动得到增强，并且从附加管的第二开口向外部空气侧发出增强的进气音。所发出的进气音经由围板4传播进入车辆乘员室2，并且使引人注意的进气音传进车辆乘员室2。
结果，能够以单个组合膜16产生多个共振频率，并且可以产生引人注意的进气音而无需多个进气道。此外，因为该结构不需要多个进气道，所以，可以提高布局设计的自由度，而且，装置1可以用于具有不同车身尺寸或者不同结构的车辆。
此外，在厚度方向观察，第五实施例中进气音增强装置1的组合膜16由三个弹性膜组成，并且这些弹性膜由具有不同模数值的材料制成，因而，它们对在组合膜16面外方向的振动具有不同的共振频率。
籍此，通过对于在组合膜16面外方向的振动，选择与各共振频率相对应的弹性膜模数值，就能将弹性膜的共振频率设定在各预期共振频率。
结果，能够对于在组合膜16面外方向的多个预期频率的振动，设定各弹性膜的共振频率，并且能扩展可以实现进气音增强的频段的范围。结果，能改进传输进入车辆乘员室2中的进气音的音质。
此外，因为第五实施例中车辆进气音增强装置1的组合膜16具有由不同模数值的材料制成的弹性膜，使组合膜16构造成三个分开的弹性膜，而不用在组合膜16的进气道侧表面上设置沟或者其他刚性变化部。
籍此，由于在组合膜16相邻弹性膜之间交界处，没有设置厚度不同于其他部分厚度的刚性变化部，所以，改进了组合膜16的耐用性。
上文给出的说明，只是为了例示和说明根据本发明的进气音增强装置的示例性实施方式。这不表示将本发明穷举或者局限于所披露的确切形式。本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明范围的情况下可以做出不同的修改，并且可以用其等效置换替代其中的部分。另外，对本发明的技术可以进行多种修改以适合特定的情形或者材料，而不偏离本发明的实质范围。所以，本发明并不局限于作为实现本发明的优选实施方式而披露的特定实施例，而且，本发明包括落入权利要求范围内的所有实施方式。除了特别说明和例示的之外，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以实施本发明。本发明的范围仅仅由所附权利要求及其等效置换所限定。
权利要求
1.一种用于增强车辆进气音的方法，包括在与发动机相连的管道内布置弹性膜；由于传进发动机进气口的气压中的变化，使弹性膜至少在两个不同的频率处进行共振。
2.一种车辆进气音增强装置，包括进气道，用于将空气馈入发动机进气口，连通管，与所述进气道的内部相连通，以及组合膜，布置在所述连通管内，其中所述组合膜使形成在所述连通管内的内部通道阻塞，其中所述组合膜包括至少两个弹性膜，所述两个弹性膜的质量和刚性之一彼此不同。
3.根据权利要求2所述的车辆进气音增强装置，其中所述组合膜进一步包括形成在所述至少两个弹性膜之间的刚性变化部，所述刚性变化部的刚性与所述至少两个弹性膜的不同。
4.根据权利要求3所述的车辆进气音增强装置，其中所述刚性变化部是形成在所述组合膜表面上的凸部和凹部之一。
5.根据权利要求3所述的车辆进气音增强装置，其中所述刚性变化部进一步包括芯材，所述芯材的刚性比所述弹性膜的高。
6.根据权利要求3所述的车辆进气音增强装置，其中所述刚性增强部分进一步包括至少环形刚性变化部，为圆形和椭圆形之一，并且布置在所述组合膜外周之内，以及径向刚性变化部，从所述环形刚性变化部延伸至所述组合膜的外周，以及，所述径向刚性变化部将被所述环形刚性变化部包围的部分与所述组合膜外周之间的区域分成至少两个部分。
7.根据权利要求3所述的车辆进气音增强装置，其中所述至少两个弹性膜具有彼此不同的面积。
8.根据权利要求7所述的车辆进气音增强装置，其中所述刚性变化部指的是形成在所述组合膜表面上的凸部和凹部之一。
9.根据权利要求7所述的车辆进气音增强装置，其中所述刚性变化部进一步包括芯材，所述芯材的刚性比所述弹性膜的高。
10.根据权利要求7所述的车辆进气音增强装置，其中所述刚性变化部进一步包括至少环形刚性变化部，为大致圆形和椭圆形之一，布置在所述组合膜外周之内，以及径向刚性变化部，从所述环形刚性变化部延伸至所述组合膜的外周，以及，所述径向刚性变化部将被所述环形刚性变化部包围的部分与所述组合膜外周之间的区域分成至少两个部分。
11.根据权利要求2所述的车辆进气音增强装置，其中所述至少两个弹性膜由具有彼此不同的模数和密度之一的材料制成。
12.根据权利要求11所述的车辆进气音增强装置，其中所述组合膜具有形成在所述至少两个弹性膜之间的刚性变化部，所述刚性变化部的刚性与所述至少两个弹性膜的不同。
13.根据权利要求12所述的车辆进气音增强装置，其中所述刚性变化部是形成在所述组合膜表面上的凸部和凹部之一。
14.根据权利要求12所述的车辆进气音增强装置，其中所述刚性变化部进一步包括芯材，所述芯材具有比所述弹性膜更高的刚性。
15.根据权利要求12所述的车辆进气音增强装置，其中所述刚性变化部进一步包括至少环形刚性变化部，为大致圆形和椭圆形之一，布置在所述组合膜外周之内，以及径向刚性变化部，从所述环形刚性变化部延伸到所述组合膜的外周，以及，所述径向刚性变化部将被所述环形刚性变化部包围的部分与所述组合膜外周之间的区域分成至少两个部分。
16.根据权利要求12所述的车辆进气音增强装置，其中所述至少两个弹性膜具有彼此不同的厚度。
17.根据权利要求16所述的车辆进气音增强装置，其中所述组合膜进一步包括形成在所述至少两个弹性膜之间的刚性变化部，所述刚性变化部的刚性与所述至少两个弹性膜的不同。
18.根据权利要求17所述的车辆进气音增强装置，其中所述刚性变化部是形成在所述组合膜表面上的凸部和凹部之一。
19.根据权利要求17所述的车辆进气音增强装置，其中所述刚性变化部进一步包括芯材，所述芯材的刚性比所述弹性膜的高。
20.根据权利要求17所述的车辆进气音增强装置，其中所述刚性变化部进一步包括至少环形刚性变化部，为大致圆形或者椭圆形之一，并且布置在所述组合膜的外周之内，以及径向刚性变化部，其从所述环形刚性变化部延伸至所述组合膜的外周，以及，所述径向刚性变化部将被所述环形刚性变化部包围的部分与所述组合膜外周之间的区域分成至少两个部分。
21.一种车辆进气音增强装置，包括进气装置，用于将空气馈入发动机进口，管道装置，与所述进气装置可流通方式相连，以及组合膜装置，布置在所述管道装置内，其中所述组合膜装置使形成在所述管道装置中的内部通道阻塞，其中所述组合膜装置包括至少两个弹性膜，所述两个弹性膜的质量和刚性之一彼此不同。
全文摘要
本发明披露了一种车辆进气音增强装置。该装置包括进气道、连通管和组合膜。进气道用于将空气馈入发动机进气口。连通管与进气道的内部相通。组合膜布置在连通管内。组合膜使形成在连通管内的内部通道阻塞。组合膜进一步包括至少两个弹性膜，两个弹性膜的质量和刚性之一彼此不同。同时披露了一种增强车辆进气音的方法。
文档编号F02M35/16GK101086240SQ200710110579
公开日2007年12月12日 申请日期2007年6月5日 优先权日2006年6月5日
发明者竹内慎一, 岛田博, 屉冈岳阳 申请人:日产自动车株式会社