(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルーフに搭載された筒状の外装品の空洞を利用することにより、車室に生じる騒音を低減するための自動車の消音器機能付外装品であって、
前記外装品の一方の端部に、前記空洞を前記車室に連通させる開口部を形成すると共に、前記空洞に、その長手方向に沿って２分割の分割空洞部を形成する仕切り板を設け、
この仕切り板の前記開口部側と反対側の端部に、両側の前記分割空洞部を連通させる連通部を形成し、
前記開口部が属する一方の前記分割空洞部から前記連通部で折返した他方の前記分割空洞部の途中位置に、隔壁を設けると共に、前記開口部から前記連通部を経由して前記途中位置に至る距離が、前記車室の前後長に対応した共鳴騒音の１／４波長のほぼ奇数倍に相当するように設定されていることを特徴とする自動車の消音器機能付外装品。
【請求項２】
荷室上面に搭載された筒状の外装品の空洞を利用することにより、荷室に生じる騒音を低減するための自動車の消音器機能付外装品であって、
前記外装品の一方の端部に、前記空洞を前記荷室に連通させる開口部を形成すると共に、前記空洞に、その長手方向に沿って２分割の分割空洞部を形成する仕切り板を設け、
この仕切り板の前記開口部側と反対側の端部に、両側の前記分割空洞部を連通させる連通部を形成し、
前記開口部が属する一方の前記分割空洞部から前記連通部で折返した他方の前記分割空洞部の途中位置に、隔壁を設けると共に、前記開口部から前記連通部を経由して前記途中位置に至る距離が、前記荷室の容積に対応した共鳴騒音の１／４波長のほぼ奇数倍に相当するように設定されていることを特徴とする自動車の消音器機能付外装品。
【請求項３】
外装品が前後方向へ延在するルーフレールであることを特徴とする請求項１の自動車の消音器機能付外装品。
【請求項４】
外装品が車幅方向へ延在するエアスポイラであることを特徴とする請求項１又は２の自動車の消音器機能付外装品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両上面に搭載された筒状のエアスポイラ、ルーフレール等の外装品の空洞を利用して消音機能が与えられた自動車の消音器機能付外装品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車室内には、エンジン音或は路面走行音に起因して車室空間の特に前後長で規定される共鳴周波数の騒音定在波が発生する問題がある。また、前後長が車室に比べて短い荷室には、空間容積に対応したヘルムホルツ共鳴が生ずる。これらの騒音を低減させるには車両構造の共振を回避させる等の配慮をする外に、騒音に対して逆位相の付加音を電気的に発生させてスピーカから車室に出力して低減させるアクチブな方法も周知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような付加音を発生させる方法よれば、車室に生じる騒音を低減するこができるが、回路構成、その調整、保守等の点でコスト高につながる。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みて、それ自体周知のサイドブランチ型の消音器の原理を基に空洞状外装品に対する簡単な付加構成で騒音を低減させ得る自動車の消音器機能付外装品を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、この目的を達成するために、請求項１又は請求項２により、ルーフ又は荷室上面に搭載された筒状の外装品の空洞を利用することにより、車室又は荷室に生じる騒音を低減するための自動車の消音器機能付外装品であって、外装品の一方の端部に、空洞を車室又は荷室に連通させる開口部を形成すると共に、空洞に、その長手方向に沿って２分割の分割空洞部を形成する仕切り板を設け、この仕切り板の開口部側と反対側の端部に、両側の分割空洞部を連通させる連通部を形成し、開口部が属する一方の分割空洞部から連通部で折返した他方の分割空洞部の途中位置に、隔壁を設けると共に、開口部から連通部を経由して途中位置に至る距離が、車室の前後長又は荷室の容積に対応した共鳴騒音の１／４波長のほぼ奇数倍に相当するように設定されていることを特徴とする。
【０００６】
開口部から外装品の空洞に騒音が吸収され、１／４波長の空洞共鳴により空気の粘性抵抗により減衰させられる。開口部の位置は、請求項１の場合車室に生じている定在波の腹近辺が好ましく、請求項２の場合ヘルムホルツ共鳴が生じている荷室の任意の上面位置で良い。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明の前提になる基本原理による自動車の消音器機能付外装品を示す。これらの図において、１０はワゴン型車両１のルーフ１ａの車幅方向両側に取付けられた一対の筒状外装品としてのルーフレールであり、荷物搭載機能も備えている。これらのルーフレールは、前後中間位置のアンカ部１９、１９ａ、１９ｂにおいてボルト１８でシール材１５を介してルーフ１ａに取付けられる。
【０００８】
前端部のアンカ部１９の下端面に形成された円形状開口部１１には、パイプ１２がシール材１５の開口部１５ａを通して嵌合され、その上端部でルーフレール１０の空洞部１０ａに連通し、下端部で車室に連通している。これにより、ルーフレール１０の実質上の開口部はパイプ１２の先端部となる。
【０００９】
ワゴン型車両１の車室の前後方向の長さは例えば４．５ｍであり、車室内には４．５ｍを半波長として共鳴周波数が約３７Ｈｚの音響定在波が生じる可能性がある（図２参照）。したがって、パイプ１２の下端から共鳴騒音の１／４波長の距離、即ち２．２５ｍの距離に位置する空洞部１０ａには、その途中を仕切る隔壁１７が形成されている。
【００１０】
これにより、ルーフレール１０には１／４波長のサイドブランチ型の消音器が構成され、開口部１１が共鳴モードの腹近辺に位置することにより、有効に吸収された騒音は１／４波長の空洞共鳴で低減される。このような消音器は、他方の対のルーフレールにも付加することができる。
【００１１】
図３乃至図５は、このような基本原理をさらに発展させた本発明の実施の形態によるセダン型車両２のルーフ２ａに搭載されたルーフレール２０を利用した消音器を説明する。このルーフレールの空洞部は、長さが想定される共鳴騒音の１／４波長よりも短いことにより、前後方向に沿って仕切り板２５による２分割の分割空洞部２６、２６ａが形成されている。一方の分割空洞部２６の先端部には車室内へ連通させるパイプ２２が取付けられ、双方の分割空洞部２６、２６ａの後端部には、これらを連通させる連通部２７が形成されている。
【００１２】
車室の前後長は例えば２．２ｍであり、この長さを半波長とする共鳴周波数は約７５Ｈｚとなる。これに対応して、長さ９０ｃｍのサイドレール２０のパイプ２２の先端から連通部２７で折り返して１／４波長に相当する１．１ｍの位置に、隔壁２８が形成されている。これにより、騒音吸収口となるパイプ２２の位置は腹位置よりも後方寄りとなるが、同様にルーフレール２０には１／４波長のサイドブランチ型の消音器が構成され、相応に騒音が低減される。
【００１３】
さらに、荷室、即ちラッゲージルーム２ｂにもその容積に対応して例えば４０Ｈｚ（波長８．３ｍ）の図示のヘルムホルツ共鳴による騒音が発生する。このためのサイドブランチ型の消音器として、ラッゲージルーム２ｂの上面後端部に取付けられた空気整流機能を有するエアスポイラとしてのリアスポイラ３０に、図５に示すように、仕切り板３５上下に２分割された空洞部３６、３６ａが形成され、その上側の空洞部３６の一方の端部にラッゲージルーム２ｂへ連通する開口部３１が形成され、その反対側に形成された連通部３２で折り返して共鳴騒音の１／４波長の距離２．０８ｍに相当する位置に隔壁３３が形成されている。尚、この共鳴の場合、定在波の腹が生じないために、ラッゲージルーム２ｂへ連通する開口部の位置は任意で良い。
【００１４】
図６を基にミニバン型車両のルーフ後部に搭載されたルーフスポイラ４０を利用した消音器を説明する。このルーフスポイラには同様に２分割された空洞部の一方の分割空洞部４４が開口部４１で車室に連通し、その反対側の連通部４２で折り返して他方の分割空洞部４４ａに隔壁４３が形成されている。車室の共鳴周波数は例えば５０Ｈｚ（波長６．６ｍ）であり、開口部４１から隔壁４３までの距離は１．６５ｍである。開口部４１が車室後部の共鳴モードの腹近辺に位置することにより、有効に騒音を吸収することができる。
【００１５】
尚、前述の実施の形態では、隔壁はいずれも１／４波長位置に設定されているが、場合により３／４波長位置に設定することもできる。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ルーフに搭載されるルーフレール、エアスポイラ等に対する簡単な付加構造により、車室用のサイドブランチ型消音器が実現される。請求項２の発明によれば、ラッゲージルームに搭載される空洞状のリヤスポイラ等に対する簡単な付加構造により、ラッゲージルーム用のサイドブランチ型消音器が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の前提としての基本原理を説明するためのワゴン型車両のルーフレールを利用した消音器を示すもので、同図Ａはその側面図、同図Ｂはその前端部の斜視図、同図Ｃはその隔壁の断面図である。
【図２】  同ワゴン型車両に生じる騒音の共鳴モードを説明する図である。
【図３】  本発明の実施の形態によるセダン型車両の側面図である。
【図４】  同セダン型車両のルーフレールを示すもので、同図Ａはその拡大側面図、同図ＢはそのＡ−Ａ線断面図、同図ＣはそのＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】  同セダン型車両の荷室に取付けられたリアスポイラに構成された消音器を説明する背面図である。
【図６】  別の実施の形態によるミニバン型車両のルーフの後端部に取付けられたルーフスポイラに構成された消音器を説明する斜視図である。
【符号の説明】
２０  ルーフレール
３０  リアスポイラ
４０  エアスポイラ
２８、３３、４３  隔壁
２６、２６ａ、４４、４４ａ  分割空洞部
３１、４１  開口部
２７、３２、４２  連通部
【図１】
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【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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