(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンルームと車室とを隔てる境界壁に孔を設けるとともに、前記エンジンルーム内のサージタンクの表面と前記境界壁との間に閉じた空間を形成する壁を有し前記サージタンクの表面から前記空間へ向けて放射される音を前記境界壁の孔の近傍に集める集音装置を設け、
音の出入り口となる音孔を持った中空の箱状に形成された第１および第２のレゾネータを備え、前記第１のレゾネータと前記第２のレゾネータは、前記サージタンクから前記境界壁の孔に至る音響伝搬経路を各々の間に挟み、かつ各々の音孔が互いに対向するように配置されていることを特徴とする車両内音響装置。
【請求項２】
車両の上方のカウル内に音質調整用の共鳴管を収容するとともに、前記集音装置内において前記境界壁の孔の近傍に集まる音を前記共鳴管に案内し、前記共鳴管による音質調整のなされた音を前記カウルに設けられた孔を介して前記車室に導入するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両内音響装置。
【請求項３】
第１および第２の前記共鳴管を備え、第１の前記共鳴管と第２の前記共鳴管は、前記サージタンクから前記境界壁の孔に至る音響伝搬経路を各々の間に挟み、かつ各々における音の入り口である開口端が互い対向するように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車両内音響装置。
【請求項４】
前記境界壁は車両のダッシュパネルであり、前記集音装置内に前記ダッシュパネルの孔に導入する音の音質を前記第１のレゾネータおよび前記第２のレゾネータにより調整することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両内音響装置。
【請求項５】
前記第１のレゾネータおよび前記第２のレゾネータと前記集音装置とを一体化し、取り替え可能なユニットとして構成したことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両内音響装置。
【請求項６】
前記車室内へ音を導入する孔を薄膜により塞いだことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１の請求項に記載の車両内音響装置。
【請求項７】
前記薄膜は取替え可能であることを特徴とする請求項６に記載の車両内音響装置。
【請求項８】
前記車室に導入される音の経路に高域成分を減衰させる吸音部を設けたことを特徴とする請求項１〜７の何れか１の請求項に記載の車両内音響装置。
【請求項９】
前記車室に導入される音の経路に設けられ当該音の高域成分を減衰させる吸音部と、前記集音装置と、前記第１および第２のレゾネータとを一体化し、取り替え可能なユニットとして構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両内音響装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンルームにおいて発生する音を車室に導入する車両内音響装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に関しては、外部へのエンジン音の漏れを少なくすることが求められるが、その一方において、車両内において快適なエンジン音を楽しみたいという運転者の要求もある。このため、エンジンルーム内において発生する特に吸気音を車室内の運転者に伝えるための車両内音響装置が各種提案されている。例えば特許文献１に開示された車両内音響装置では、内部に空間を備えたパイプ状のフレームにより車両の骨格が構成されており、エンジンに空気を送るための吸気ダクトの空気取り入れ口をこのパイプ状のフレームの空間内に開口させている。この構成によれば、吸気ダクトを空気が流れるときの吸気音がパイプ状のフレームを介して運転者の耳に伝達される。また、特許文献２に開示された車両内音響装置では、エンジンに空気を導入する吸気管とエアコンから延びる外気導入管が近接配置されている。この構成によれば、吸気管において発生する吸気音が外気導入管およびエアコンの空気吹き出し口を介して車室内に伝達される。また、特許文献３に開示された車両内音響装置では、エンジンに外気を導入する外気ダクトを二分岐させており、その一方の外気ダクトの開口部を車両のエンジンルームと車室との境界壁であるダッシュパネル近傍に配置させている（特に特許文献３の図１０参照）。この構成によれば、外気ダクト内を空気が流れるときの吸気音が、二分岐された一方の外気ダクトとダッシュパネルを介して車室内に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０７７７０号公報
【特許文献２】特開２００６−７７６９３号公報
【特許文献３】特開２００６−８３７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された車両内音響装置は、車両の吸気ダクトの空気取り入れ口をパイプ状のフレームの空間内にまで引き込む必要がある。また、特許文献２に開示された車両内音響装置は、エンジンに空気を導入する吸気管とエアコンから延びる外気導入管が近接するように、吸気管および外気導入管のレイアウトを行う必要がある。また、特許文献３に開示された車両内音響装置は、外気ダクトを二分岐させ、そのうちの一方の外気ダクトの開口部をダッシュパネル近傍に配置しなければならない。このように特許文献１〜３に開示された車両内音響装置は、それらを実現するために、既存の車両の構造に対して大きな変更を加えなければならないという問題があった。また、特許文献１〜３に開示された車両内音響装置は、吸気音の伝達経路の構造についての設計の自由度が低く、車室内に導入する吸気音の音質の調整範囲が狭いという問題があった。また、特許文献１〜３に開示された車両内音響装置を採用する場合、エンジンの吸気系の構造の変更が伴うので、エンジンの吸気系の吸い込み圧力への影響が生じる。このため、吸気音の音質の調整をエンジンの特性の調整と独立して行うことができないという問題があった。
【０００５】
この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、既存の車両の構造に対する変更が少なく、車室に導入する吸気音の音質の調整範囲を広くすることができ、かつ、エンジンの吸気系を変更することなく車両内に実現することが可能な車両内音響装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、エンジンルームと車室とを隔てる境界壁に孔を設け、前記エンジンルーム内のサージタンクと前記境界壁との間に、前記サージタンクの表面から放射される音を前記境界壁の孔の近傍に集める集音装置を設けたことを特徴とする車両内音響装置を提供する。
かかる発明によれば、既存の車両の構造に対する変更を極力少なくし、かつ、エンジンの吸気系を変更することなく、車両内音響装置を車両内に実現することができる。また、この車両内音響装置は設計の自由度が高いので、車室に導入される音の音質を広い範囲に亙って調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】この発明の一実施形態による車両内音響装置を適用した車両の前部の側断面図である。
【図２】同車両の前部を上方から透視した平面図である。
【図３】同実施形態において、レゾネータ４１および４２、共鳴管５１および５２が配置されたエンジンルーム１と車室２との境界近傍部分の構成を示す斜視図である。
【図４】同境界近傍部分を上方から見た図である。
【図５】同実施形態においてダッシュパネル３の孔３１の手前に設けられた吸音部３３を示す図である。
【図６】同実施形態においてダッシュパネル３に孔３１を設けた効果を示す図である。
【図７】同実施形態において共鳴管５１、５２を設けた効果を示す図である。
【図８】同実施形態において孔３１を薄膜により塞いだ効果を薄膜の材質別に示す図である。
【図９】同実施形態において吸音部３３を設けた効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態を説明する。
図１は、この発明の一実施形態による車両内音響装置を適用した車両の前部の側断面図、図２は、同車両の前部を上方から透視した平面図である。一般的な車両と同様、図示の車両は、ダッシュパネル３を有している。このダッシュパネル３は、エンジンルーム１と車室２とを隔てる境界壁をなしている。ダッシュパネル３の上部には、フロントガラス５０を支持するカウル５が設けられている。そして、エンジンルーム１内には、エンジン本体６があり、このエンジン本体６の上部にはサージタンク７が設けられている。周知の通り、このサージタンク７は、外気をエンジン本体６に導くための吸気系に設けられた空気溜めである。吸気がエンジン本体６に供給される際、このサージタンク７の表面から吸気音が放射される。本実施形態による車両内音響装置は、エンジンルーム１内において発生する吸気音を車室２に導入するものであるが、吸気音を得るための音源として、このサージタンク７を選択した点にその１つの特徴がある。
【０００９】
サージタンク７とダッシュパネル３との間には、このサージタンク７の表面から放射される吸気音を集め、ダッシュパネル３を介して車室２へと導入する集音装置１０が設けられている。この集音装置１０は、サージタンク７およびダッシュパネル３間に閉じた空間を形成する壁１１を有している。サージタンク７の表面から放射される吸気音は、この壁１１により上下左右から囲まれた空間内をダッシュパネル３まで伝播する。十分なレベルの吸気音を車室２内に導入するためには、サージタンク７の表面において、なるべく広い面積の領域を壁１１により囲まれた内側の空間に露出させるのが好ましい。壁１１は、遮音性を有する材料により構成されている。これは、エンジンルーム１内において発生する機械音が壁１１の内側の空間内に伝播しないようにするためである。また、壁１１の端部とサージタンク７の表面との間には例えばゴムパッキン等によるクッション１２が介在している。これは車両の走行時の揺れにより、壁１１の端部とサージタンク７の表面とが衝突し、あるいは擦りあって、雑音が発生するのを防止するためである。
【００１０】
ダッシュパネル３において、集音装置１０の壁１１により囲まれた内側の領域のほぼ中央には、水平方向に並んだ複数の孔３１が設けられている。本実施形態では、この孔３１の個数は３個であり、各々径は４０ｍｍである。これらの孔３１は、集音装置１０を伝播してダッシュパネル３まで到達した吸気音を車室２内に導入する役割を果たすものである。大きな孔３１を設けるのではなく、比較的小さな孔３１を複数個設けるのは、車両に対する加工を極力少なくし、かつ、集音装置１０によって集められた吸気音を効率的に車室２側に導入するためである。
【００１１】
本実施形態において、各孔３１は、薄膜（図示略）によって塞がれている。これは次の理由によるものである。まず、大きなレベルの吸気音を車室２内に導入するためには、孔３１には何も塞ぐものを設けず、孔３１を完全に開口させた方が好ましい。しかし、そのような構成では、エンジンルーム１内の臭気が孔３１を介して車室２内に漏れ出る。そこで、本実施形態では、孔３１を薄膜で覆い、エンジンルーム１内の臭気が車室２へ漏れ出るのを防止しつつ、極力少ない減衰量で吸気音を車室２内に導入するようにしているのである。
【００１２】
また、集音装置１０の壁１１により囲まれた空間内のダッシュパネル３近傍の位置には、レゾネータ４１および４２が設けられている。さらに、カウル５内には、運転者から見て左右方向に延びた共鳴管５１および５２が設けられている。これらは車室２に導入される吸気音の音質を調整する役割を果たす。
【００１３】
図３は、レゾネータ４１および４２、共鳴管５１および５２が配置されたエンジンルーム１と車室２との境界近傍部分の構成を示す斜視図、図４は同部分を上方から見た図である。なお、図３および図４では、図面が煩雑になるのを防止するため、カウル５の図示は省略されている。
【００１４】
図３および図４に示すように、レゾネータ４１および４２は、音の出入り口である音孔４１ａおよび４２ａを持った中空の箱状の構造体である。レゾネータ４１および４２は、サージタンク７からダッシュパネル３の孔３１に至る音響伝播経路を各々の間に挟み、各々の音孔４１ａおよび４２ａを向き合わせて、ダッシュパネル３に固定されている。サージタンク７から放射された吸気音は、ダッシュパネル３の手前において、音孔４１ａおよび４２ａからレゾネータ４１および４２内に進入する。そして、レゾネータ４１および４２によって音質調整された吸気音が音孔４１ａおよび４２ａから出力され、それらがダッシュパネル３の手前において混ざり合い、ダッシュパネル３の孔３１から車室２内の運転者に向けて放射される。好ましい態様において、レゾネータ４１および４２の共鳴周波数は、１５０〜２００Ｈｚ程度である。これは、６気筒エンジンが３０００〜４０００ｒｐｍの回転速度で回転しているときの吸気音の爆発１次（回転３次）の成分にレゾネータ４１および４２を共鳴させるためである。なお、レゾネータ４１および４２の各共鳴周波数は、同じでもよく、異なっていてもよい。
【００１５】
共鳴管５１および５２は、３０ｃｍ程度の長さの中空の管である。これらは、サージタンク７からダッシュパネル３の孔３１に至る音響伝播経路におけるダッシュパネル３の手前の位置において、各々の音の入り口である開放端を離間させ、かつ、対向させた状態で、ダッシュパネル３の上方のカウル５内に収容されている。カウル５の下面には、レゾネータ４１および４２の間を見下ろす位置に孔（図示略）が設けられている。サージタンク７から放射され、ダッシュパネル３の手前まで伝播した吸気音は、この孔を介して、カウル５内の共鳴管５１および５２に進入する。運転者から見て左側にある共鳴管５１の端部近傍部分および運転者から見て右側にある共鳴管５２の端部近傍部分には、車室２側に開口した孔５１ａおよび５２ａが設けられている。また、カウル５にも、これらの孔５１ａおよび５２ａと連通する孔５３および５４が各々設けられている（図１および図２参照）。このカウル５の孔５３および５４も、上述したダッシュパネル３の孔３１と同様、薄膜によって塞がれている。共鳴管５１および５２において音質調整された吸気音は、これらの孔および薄膜を介して、車室２内の運転者に向けて放射される。好ましい態様において、共鳴管５１および５２の各共鳴周波数は５００Ｈｚ程度である。
【００１６】
ある好ましい態様では、車室２に至るまでの吸気音の伝播経路に機械雑音を減衰させる吸音部が設けられる。図５（ａ）は、その一例である吸音部３３をエンジンルーム１側から見た構成を示すものであり、図５（ｂ）は同吸音部３３のＩ−Ｉ’線断面図である。この吸音部３３は、多孔質の材料により構成されており、図示の通り、エンジンルーム１側からダッシュパネル３の複数の孔３１（この例では３個の孔３１）に至る複数の通路３４を有している。サージタンク７から放射された吸気音は、この通路３４を通過して孔３１に向かう過程において、高域成分が減衰される。また、吸音部３３の左右の側壁には、孔３５が各々設けられている。吸音部３３における最も右側および最も左側の各通路３４に進入した吸気音は、これらの孔３５を介して、レゾネータ４１および４２へと案内される。このレゾネータ４１および４２へと案内される吸気音も吸音部３３によって高域成分が減衰される。なお、この吸音部３３と同様な吸音部を共鳴管５１、５２に至る音の伝播経路に設けもよい。
【００１７】
次に本実施形態の効果を説明する。
図６はダッシュパネル３に孔３１を設けた効果およびカウル５に孔５３、５４を設けた効果を示す図である。この図６において、横軸は１／３オクターブバンドのエンジン音の中心周波数、縦軸はその際のエンジンの吸気音（本実施形態の場合はサージタンク７の放射音）が導入されることによる車室２内の音圧レベル上昇量である。後に参照する図７〜図９も同様である。
【００１８】
そして、図６において、グラフＡ１は、カウル５の孔５３および５４を２ｍｍ厚のゴム板により塞ぎ、ダッシュパネル３の孔３１を開放状態にした場合の運転席における音圧レベル上昇量を示す。また、グラフＡ２は、カウル５の孔５３および５４を開放状態とし、ダッシュパネル３の孔３１を２ｍｍの厚さのゴム板により塞いだ場合の運転席における音圧レベル上昇量を示す。また、グラフＡ３は、カウル５の孔５３および５４を開放状態とし、ダッシュパネル３の孔３１も開放状態とした場合の運転席における音圧レベル上昇量を示す。これらのグラフより、特にダッシュパネル３に孔３１を設けたことにより、１５〜２０ｄＢ程度の音圧上昇が得られることが分かる。
【００１９】
図７は共鳴管５１および５２の効果を示す図である。図７において、グラフＢ１は、ダッシュパネル３の孔３１の近傍において観測された音圧レベル上昇量、グラフＢ２は、カウル５の孔５３または５４の一方の近傍において観測された音圧レベル上昇量、すなわち、共鳴管５１または５２を通過した音が放射されることによる音圧レベル上昇量を示す。グラフＢ１およびＢ２を見比べると、孔５３または５４を介した放射音では、共鳴管５１および５２の共鳴周波数である５００Ｈｚおよびその倍音周波数の成分が強調されていることが分かる。
【００２０】
なお、図示は省略したが、ダッシュパネル３の孔３１を介して出力される音は、レゾネータ４１、４２による音質調整を受けるので、レゾネータ４１、４２の共鳴周波数およびその倍音周波数の成分が強調されたものとなる。
【００２１】
図８はダッシュパネル３の孔３１を薄膜により塞ぐことの効果を薄膜の材質別に示したものである。図８において、グラフＣ０は孔３１を薄膜により塞がずに開放にした場合の孔３１の近傍の音圧レベル上昇量、グラフＣ１は孔３１を耐熱性の樹脂フィルムにより塞いだ場合の孔３１の近傍の音圧レベル上昇量、グラフＣ２は孔３１を１００μｍの厚さのアルミニウム膜により塞いだ場合の孔３１の近傍の音圧レベル上昇量、グラフＣ３は孔３１を１ｍｍの厚さのゴム膜により塞いだ場合の孔３１の近傍の音圧レベル上昇量を示す。図８に示すように、孔３１を介した吸気音の導入に伴う車室２内の音圧レベル上昇量およびその周波数特性は、孔３１を塞ぐ膜の材質により異なる。従って、要求される音圧レベル上昇量およびその周波数特性に合わせて、孔３１を塞ぐ膜の材質を選べばよい。
【００２２】
図９は上述した吸音部３３をダッシュパネル３の孔３１の手前に配置した効果を示す図である。図９において、グラフＣ０’は孔３１を薄膜により塞がずに開放にした場合の孔３１の近傍の音圧レベル上昇量、グラフＣ２’は孔３１を１００μｍの厚さのアルミニウム膜により塞いだ場合の孔３１の近傍の音圧レベル上昇量、グラフＣ３’は孔３１を１ｍｍの厚さのゴム膜により塞いだ場合の孔３１の近傍の音圧レベル上昇量を示す。図９を前掲図８と対比すると、吸音部３３を設けることにより、車室２に導入される音は、２ｋＨｚ以上の帯域の成分が大きく減衰されたものとなる。従って、エンジンルーム１内において発生する機械雑音が車室２内に導入されるのを効果的に防止することができる。
【００２３】
以上のように、本実施形態によれば、サージタンク７から放射される吸気音を集音装置１０により集めて車室２内に導入するので、エンジンの吸気系の特性に影響を与えることなく、効率的に吸気音を車室２内に導入することができる。また、本実施形態によれば、集音装置１０により吸気音を集めて車室２内に導入するまでの音響伝播経路の設計の自由度が高いので、既存の車両の構造に対する変更を極力少なくして、吸気音の音質の調整範囲を広くすることができるという利点がある。
【００２４】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
【００２５】
（１）各種の特性を持った集音装置１０とレゾネータ４１および４２、あるいはこれらに加えて吸音部３３を一体化したユニットを各種用意しておき、ユーザが所望のユニットをサージタンク７およびダッシュパネル３間に装着し、あるいはそこから取り外すことができるように構成してもよい。
【００２６】
（２）ダッシュパネル３の孔３１、カウル５の孔５３、５４は、薄膜により常時塞がれた状態にしてもよいが、次のような薄膜の取替えが可能な構成にしてもよい。すなわち、例えば各種の薄膜がリング状の枠内に張設されたフィルタを各種用意する一方、例えばダッシュパネル３の孔３１、カウル５の孔５３、５４の周辺に、このフィルタの枠を受け容れて、孔を塞いだ状態のフィルタを固定する機構を設けるのである。この態様によれば、ユーザは、所望の特性を有するフィルタを選択して、孔３１等を塞ぐのに使用することができ、所望の音質を持った吸気音を車室２内に導入することができる。
【００２７】
（３）集音装置１０は、集音効果を高めるために、サージタンク７からダッシュパネル３の孔３１に近づくに従って断面積が小さくなるような形状にしてもよい。
【００２８】
（４）集音装置１０の壁１１の端部にクッション１２を設けず、その代わりに、ある程度の間隙を挟んで壁１１の端部とサージタンク７の表面とを対向させてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１……エンジンルーム、２……車室、３……ダッシュパネル、５……カウル、６……エンジン本体、７……サージタンク、１０……集音装置、１１……壁、１２……クッション、４１，４２……レゾネータ、５１，５２……共鳴管、３１，５３，５４，３５……孔、３３……吸音部、４１ａ，４２ａ……音孔、３４……通路。
【図１】
0005614437.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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