(57)【要約】【課題】特定の周波数成分を効果的に導入する車両のエンジン音導入構造を提供する。【解決手段】車両のエンジン音導入構造を、車両のエンジン２１０に起因する振動によって加振され、振動の特定の成分を他の周波数帯域の成分に対して相対的に増幅する振動体２２５と、車両の車室１１０の一部を構成するボディパネル部１１１と、振動体２２５及びボディパネル部１１１にその両端部３１１，３１３をそれぞれ接続され、振動体２２５の振動をボディパネル部１１１に固定伝播によって伝達する振動伝達部３１０とを備える構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンに起因する振動によって加振され、前記振動の特定の周波数帯域の成分を他の周波数帯域の成分に対して相対的に増幅する振動体と、
前記車両の車室の一部を構成するボディパネル部と、
前記振動体及び前記ボディパネル部にその両端部をそれぞれ接続され、前記振動体の振動を前記ボディパネル部に固体伝播によって伝達する振動伝達部と
を備える車両のエンジン音導入構造。
【請求項２】
請求項１に記載の車両のエンジン音導入構造において、
前記ボディパネル部の前記振動伝達部との接続部は、このボディパネル部を加振した場合に前記特定の周波数帯域に含まれる周波数の振動モードを示す箇所に配置したこと
を特徴とする車両のエンジン音導入構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両のエンジン音導入構造において、
前記振動伝達部は、その固有振動数が前記特定の周波数帯域に含まれること
を特徴とする車両のエンジン音導入構造。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両のエンジン音導入構造において、
前記振動体は、可撓性を有する変位吸収部材を介して前記エンジンに接続されること
を特徴とする車両のエンジン音導入構造。
【請求項５】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両のエンジン音導入構造において、
前記振動伝達部は、前記エンジンの変位に起因する前記振動体と前記ボディパネルとの相対変位に応じて変形する連結部を備えること
を特徴とする車両のエンジン音導入構造。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のエンジン音導入構造において、
前記振動体は、前記エンジンの吸気管路に備えられた共鳴室部であること
を特徴とする車両のエンジン音導入構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジンの吸気音等を車室内に導入するエンジン音の導入構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
乗用車等の車両において、ユーザの嗜好に対応するため、エンジンが外気を吸入するインテークシステムから発生する吸気音を、搭乗者が居住する車室内に積極的に導入してスポーティさや高性能感を演出することが知られている。
例えば、エンジンの吸気側に接続されたインテークダクトの一部から分岐したフレキシブルチューブを設け、その他端部を、エンジンルームと車室との間の隔壁（バルクヘッド）に接続することが知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−２１８４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、エンジンの吸気音やシリンダ内の爆発に伴う振動音には、広範な周波数成分が含まれる一方、車室内における演出に効果的な周波数帯域は、例えば２５０Ｈｚ近傍等の特定のものに限られることから、上述した従来技術のようにインテークダクトが生ずる音をそのまま車室内に導入した場合、不要な周波数成分が含まれることによって、単なる騒音という印象をユーザに与えるおそれがあった。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、特定の周波数成分を効果的に導入する車両のエンジン音導入構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、車両のエンジンに起因する振動によって加振され、前記振動の特定の周波数帯域の成分を他の周波数帯域の成分に対して相対的に増幅する振動体と、前記車両の車室の一部を構成するボディパネル部と、前記振動体及び前記ボディパネル部にその両端部をそれぞれ接続され、前記振動体の振動を前記ボディパネル部に個体伝播によって伝達する振動伝達部とを備える車両のエンジン音導入構造である。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両のエンジン音導入構造において、前記ボディパネル部の前記振動伝達部との接続部は、このボディパネル部を加振した場合に前記特定の周波数帯域に含まれる周波数の振動モードを示す箇所に配置したことを特徴とする車両のエンジン音導入構造である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両のエンジン音導入構造において、前記振動伝達部は、その固有振動数が前記特定の周波数帯域に含まれることを特徴とする車両のエンジン音導入構造である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエンジン音導入構造において、前記振動体は、可撓性を有する変位吸収部材を介して前記エンジンに接続されることを特徴とする車両のエンジン音導入構造である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエンジン音導入構造において、前記振動伝達部は、前記エンジンの変位に起因する前記振動体と前記ボディパネルとの相対変位に応じて変形する連結部を備えることを特徴とする車両のエンジン音導入構造である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のエンジン音導入構造において、前記振動体は、前記エンジンの吸気管路に備えられた共鳴室部であることを特徴とする車両のエンジン音導入構造である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
（１）車両のエンジンに起因する振動の特定の周波数帯域の成分を強調する振動体を備え、この振動体の振動を個体伝播によってボディパネル部に伝達しているから、振動体の周波数特性を適宜チューニングすることによって、所望の周波数成分を効果的に導入することができる。
（２）ボディパネルの特定の周波数帯域に含まれる周波数の振動モードを示す箇所に振動伝達部を接続したから、振動伝達部がボディパネルを加振することによって共振が生じてこの周波数成分がさらに強調され、車内に導入される音圧を増大することができる。
（３）振動伝達部の固有振動数が特定の周波数帯域に含まれるから、振動体からの振動がボディパネル部側に伝達される際に、この固有振動数に相当する周波数成分をさらに増大することができる。
（４）振動体は、変位吸収部材を介してエンジンに接続されるから、振動体をボディパネル部側に固定した場合に、通常弾性体によって形成されるエンジンマウントの変形によってエンジンが車体に対して変位した場合であっても、この変位を吸収することができる。
（５）振動伝達部は、変形可能な連結部を備えているから、振動体をエンジン側に固定した場合におけるエンジンの車体に対する変位を吸収することができる。
（６）振動体は、エンジンの吸気管路に備えられた共鳴室部であるから、そのサイズや表面の剛性をチューニングすることによって、任意の周波数成分を強調することができる。また、このような共鳴室部は、エンジンの吸気管路に設けられるエアクリーナケース、レゾネータ、サイドブランチ、スロットルチャンバ、サージタンク等の既存の構成部材を用いることができるから、車両への適用が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、特定の周波数成分を効果的に導入する車両のエンジン音導入構造を提供するという目的を、特定の固有振動数を有するチャンバの振動を固体伝播によってトーボードに伝達するステーを設けることによって実現した。
【実施例１】
【０００８】
以下、本発明を適用したエンジン音導入構造の実施例１について、図面等を参照して説明する。
図１及び図２は、実施例１のエンジン音導入構造の構成を示す概略図であって、それぞれ車両の側面側及び上方から見た状態を示す図である。また、図３は、エンジンの外観斜視図である。
【０００９】
車両１は、例えばセダン型やステーションワゴン型の乗用車であって、キャビン（車室）１１０と、エンジンルーム１５０と、パワートレーン２００と、エンジン音導入部３００とを備えている。
キャビン１１０は、搭乗者が収容される居室であって、トーボード１１１と、バルクヘッド１１２と、フロアパネル１１３と、フロアトンネル１１４等によって形成され、ダッシュボード１１５と、ステアリングシャフト１１６と、ステアリングサポートビーム１１７とを備えている。
【００１０】
トーボード（ボディパネル部）１１１は、キャビン１１０の前端部に設けられ、キャビン１１０とエンジンルーム１５０とを区画する隔壁であって、前席搭乗者の足元及びその上部に相当する位置に設けられている。また、トーボード１１１の車内側の面部には、部分的に遮音材（インシュレータ）１１１ａが貼付されている。
【００１１】
バルクヘッド１１２は、トーボード１１１の上部からエンジンルーム１５０側に突き出して設けられ、上方に開口したトレー状の部材であって、その内部に図示しないワイパモータ等を収容する空間部を備えている。
フロアパネル１１３は、キャビン１１０の床面部であって、トーボード１１１の下端部から車両の後方側へ延在して連続して形成されている。
フロアトンネル１１４は、フロアパネル１１３の車幅方向における中央部を車内側に凹ませて、車両の前後方向に延在して形成されており、その下側に形成される空間部に、後述するトランスミッション２３０の後部、車両の後方側に延在するプロペラシャフト、エキゾーストパイプ等を収容するものである。
なお、上述したトーボード１１１、バルクヘッド１１２、フロアパネル１１３、フロアトンネル１１４は、鋼板をプレス加工して形成され、それぞれ車体モノコックの一部を構成するものである。
【００１２】
ダッシュボード１１５は、トーボード１１１の車内側の面部に備えられ、図示しない空調装置、計器類、オーディオ機器、ＳＲＳ助手席エアバッグ等を収容するものであって、その上端側の縁部は、フロントウィンドシールドの下端部に沿って形成され、下端部側は車室内側に開口している。
ステアリングシャフト１１６は、ステアリングホイールと図示しないステアリングギアボックスとを接続する回転部材であって、その一部が上述したダッシュボード１１５内に配置されている。
ステアリングサポートビーム１１７は、ダッシュボード１１５内に設けられ、車幅方向にわたして設けられた梁状の構造部材であって、ステアリングシャフト１１６及び図示しない他の構成部材を支持するものである。
【００１３】
エンジンルーム１５０は、キャビン１１０に対して車両の前方側に設けられ、パワートレーン２００が収容される空間部を備えている。
【００１４】
パワートレーン２００は、エンジン本体２１０と、インテークシステム２２０と、トランスミッション２３０とを備えている。
【００１５】
エンジン本体２１０は、例えば４ストロークのガソリンエンジンであって、例えば水平対向４気筒の自然吸気エンジンであるが、エンジンの形式はこれに限らず、その運転に伴い、燃焼室内での爆発、吸気脈動、排気脈動、その他の機械的振動等によって周期的な振動を発生するものであればよい。
【００１６】
インテークシステム２２０は、インテークダクト２２１と、レゾネータ２２２と、エアクリーナケース２２３と、サイドブランチ２２４と、チャンバ２２５と、スロットルボディ２２６と、インテークマニホールド２２７とを備えている。
【００１７】
インテークダクト２２１は、その一端部側に外気に開放された吸気口を備え、他端部はエアクリーナケース２２３に接続され、その内部に連通している。
レゾネータ２２２は、インテークダクト２２１の側壁部に形成された図示しない開口部に接続された容器状の部材であって、吸気脈動等に起因するインテークダクト２２１内の圧力変動を加振源とするヘルムホルツ共鳴室として機能し、吸気音のチューニングに用いられるものである。
エアクリーナケース２２３は、容器状に形成され、その内部に、吸気中に含まれる微細なダスト等を濾過する図示しないエアクリーナエレメントが収容されている。
ブランチ管２２４は、エアクリーナケース２２３とチャンバ２２５との間の吸気管路から分岐して設けられ、その先端部を閉塞された管路であって、その内部に発生する気柱共鳴を利用して吸気音のチューニングに用いられるものである。
チャンバ２２５は、エアクリーナケース２２３とスロットルボディ２２６との間の吸気管路の途中に設けられ、例えば樹脂等の材料によって容器状に形成された共鳴室であって、公知の共鳴過給効果を発揮することによって、エンジン本体２１０の出力を向上するものである。チャンバ２２５は、エンジン本体２１０の上部であってかつ車体１００のトーボード１１１の前部に配置され、後述するステーによってトーボード１１１に固定されている。
スロットルボディ２２６は、チャンバ２２５とインテークマニホールド２２７との間に備えられ、図示しないスロットルペダル等の操作部の操作に応じて、エンジン２１０の吸気量を制限するスロットルバルブを収容するものである。なお、スロットルボディ２２６とチャンバ２２５とを接続するダクトの少なくとも一部は、例えばシリコンゴム等の弾性を有する材料によって可撓性を持たせて形成されており、図示しないエンジンマウントの弾性変形に伴う車体１００に対するエンジン本体２１０の変位を吸収する変位吸収部材になっている。
インテークマニホールド２２７は、スロットルボディ２２６の下流側に接続され、エンジン２１０の図示しない各気筒の吸気ポートにそれぞれ接続された分岐管を備えている。
【００１８】
トランスミッション２３０は、エンジン本体２１０の後方側に図示しない複数のボルトによってリジットに結合され、エンジン本体２１０の回転出力を減速又は増速する変速部、変速部の出力を前後輪側に分配するトランスファ部、トランスファ部の回転出力を左右前輪のドライブシャフトに伝達するフロントデファレンシャル部を同じケース内に収容しているものである。
【００１９】
エンジン音導入部３００は、チャンバ固定用のステー３１０を備えている。
図４は、ステー３１０の外観斜視図である。
ステー３１０は、エンジンのインテークシステム２２０のチャンバ２２５と、車体１００のトーボード１１１との間にわたして設けられ、チャンバ２２５の振動をトーボード１１１側に固体伝播によって伝達する振動伝達部である。
ステー３１０は、例えば鋼板をプレス加工して形成され、その車両前方側から順に、チャンバ側接続部３１１と、中間部３１２と、トーボード側接続部３１３とを備えている。
【００２０】
チャンバ側接続部３１１は、チャンバ２２５の下面部に当接する略水平に配置された面部を備えている。また、この面部は、車幅方向に離間して形成された１対のボルト孔３１１ａが形成され、ステー３１０は、図示しない固定用ボルトをボルト孔３１１ａに挿入し、チャンバ２２５の下面部に配置される図示しないナット部に締結することによって、このチャンバ２２５に固定される。
中間部３１２は、上述したチャンバ側接続部３１１の後端部から連続して形成され、車両の前後方向に延在しかつ略水平に配置された面部を備えている。中間部３１２のチャンバ側接続部３１１との接合部は段状に折り曲げられ、中間部３１２はチャンバ側接続部３１１に対して低い位置に配置されている。
トーボード側接続部３１３は、中間部３１２の後端部を下方に折り曲げて形成され、トーボード１１１の前面に当接する面部を備えている。この面部は、車幅方向に離間して形成された１対のボルト孔３１３ａが形成され、トーボード１１１の車室内側に配置される図示しないナット部に締結されることによって、このトーボード１１１に固定される。
図１に示すように、トーボード１１１とステー３１０との接続部は、キャビン１１０内側から見たときに、ダッシュボード１１５の内側でありかつステアリングサポートビーム１１７の下側の領域に設けられている。なお、トーボード１１１の車室内側の面部に貼付されるインシュレータ１１１ａは、このステー３１０との接続部付近を避けて配置される。
【００２１】
次に、上述したチャンバ２２５、トーボード１１１、ステー３１０の振動周波数特性について以下説明する。
図５は、チャンバ２２５を下面側から見た外観斜視図である。図５に示すように、チャンバ２２５は、その下側の表面の一部の範囲にステー３１０の前端部３１１が固定されるステー接続部２２５ａが設けられている。
図６は、エンジン本体２１０の運転時におけるステー接続部２２５ａ近傍の領域Ａにおけるチャンバ２２５表面の振動の周波数特性の一例を示すグラフであって、横軸に周波数を示し、縦軸に音圧を示している。
【００２２】
エンジン本体２１０を運転した場合、吸気ポートから燃焼室内に吸入される空気がインテークバルブの開閉によって間欠的に流れることに起因する吸気脈動によって、チャンバ２２５内の空気が加振される。このとき、チャンバ２２５の表面部もこの空気によって加振され振動するが、この周波数特性はチャンバ２２５の形状、構造、サイズ、表面剛性等を調整することによってある程度チューニングすることが可能である。
図６に示すように、本実施例においては、チャンバ２２５のステー接続部２２５ａ近傍の領域Ａにおいて、例えば、２５０Ｈｚ近傍に固有振動モードの固有振動数ｎｆが存在し、この周波数帯域の成分が他の周波数成分に対して相対的に強調されるようにチャンバ２２５の設計が行われている。
なお、このような周波数は、例えば運転者に車両の高性能感を訴求する演出効果を考慮して設定されるものであり、他の周波数であってもよい。
【００２３】
図７は、トーボード１１１全体の固有振動モードの一例を示すグラフであって、横軸が周波数、縦軸が音圧をそれぞれ表している。図８は、トーボード１１１を車両の前方側から見た状態を示す模式図である。
図７に示すように、トーボード１１１を加振して振動させた場合、上述したチャンバ２２５の領域Ａにおいて強調される周波数と略同じ２５０Ｈｚ近傍にピークＰｔが存在することがわかる。従って、トーボード１１１は、その一部の領域において、この２５０Ｈｚ近傍の周波数の振動モードを示す箇所が存在することになる。
このような箇所は、トーボード１１１を加振後、その表面にわたってドップラー速度計等を用いて振動モードを観察することによって発見することができる。
図８に示すように、トーボード１１１のフロアトンネル１１４が接続される切欠き部１１１ａの上部であって、かつ車幅方向にオフセットされた領域Ｂにおいて２５０Ｈｚ近傍の周波数モードが検出された場合には、このような領域Ｂにステー３１０との接続部を設けるように設計される。
【００２４】
図９は、ステー３１０の固有振動の特性を示すグラフである。このグラフは、ステー３１０を例えばゴム紐等によって吊り下げてハンマリングし、そのイナータンスを加速度計によって検出したものである。
図９に示すように、ステー３１０の固有振動数は、例えば、チャンバ２２５の領域Ａにおいて強調される周波数と略同じ２５０Ｈｚ近傍等に設定される。
【００２５】
次に、本実施例のエンジン音導入構造の動作について説明する。
エンジン本体２１０を起動すると、インテークポートにおける上述した間欠的な吸気に起因する吸気脈動が発生し、この吸気脈動は、インテークマニホールド２２７、スロットルボディ２２６内を介してチャンバ２２５にも伝播され、チャンバ２２５の表面部は音響加振され振動する。
チャンバ２２５は、上述したように、ステー３１０との接続部近傍において２５０Ｈｚ近傍に固有振動数を有するから、共振によって２５０Ｈｚ近傍の周波数成分が他の周波数成分に対して相対的に強調される。
チャンバ２２５の表面部の振動によってステー３１０は加振され、ステー３１０は、チャンバ２２５の表面部の振動を、固体伝播によってトーボード１１１側に伝達する。このとき、ステー３１０は２５０Ｈｚ近傍にその固有振動数を設定されているから、ここでも共振が生じて、２５０Ｈｚ近傍の周波数成分はさらに強調される。
トーボード１１１は、ステー３１０から固体伝播によって伝達された振動によって加振され振動する。トーボード１１１のステー３１０との接続部は、２５０Ｈｚ近傍の固有振動モードを示す箇所に設けられているから、ここでも共振が生じて２５０Ｈｚ近傍の周波数成分はよりいっそう強調される。そして、トーボード１１１のこのような振動によってキャビン１１０内の空気は加振され、この空気の振動が音響伝播によってダッシュボード１１５の下側から車内に拡散されることによって、キャビン１１０内にエンジン起因のインテークサウンドが導入される。
【００２６】
以上のように、本実施例によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）エンジン本体２１０の吸気音から２５０Ｈｚ近傍の特定の周波数帯域の成分を強調するチャンバ２２５の表面部によってステー３１０を加振し、ステー３１０が固体伝播によってトーボード１１１を加振することによってキャビン１１０内に音を導入するようにしたから、このような特定の周波数成分のエンジン音を効果的に導入することができる。
（２）トーボード１１１がステー３１０によって加振される箇所を２５０Ｈｚ近傍の周波数帯域の振動モードを示す部分に設けたから、共振が生じることによって、このような周波数成分をさらに強調し、キャビン１１０内に導入されるエンジン音の音圧を増大することができる。
（３）ステー３１０の固有振動数を２５０Ｈｚ近傍に設定したから、チャンバ２２５の振動を固体伝播する際に共振が生じ、このような周波数成分をよりいっそう強調することができる。
（４）チャンバ２２５は、エンジン本体２１０に固定されたスロットルボディ２６０に可撓性を有するダクトを介して接続されているから、エンジンマウントの弾性変形に起因するエンジン本体２１０の変位を吸収し、チャンバ２２５やステー３１０への入力を軽減することができる。
【００２７】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）上述した実施例は、振動体としてチャンバを用い、この振動を固体伝播によって車室側に伝達しているが、これに限らず、例えば、レゾネータ、エアクリーナケース、サイドブランチ、サージタンク等、周波数特性のチューニングが可能な他の部材を振動体として用いてもよい。
（２）振動伝達部の形状は、実施例のステーに限定されず、他の形状や構造であってもよい。例えば、板状のステーに代えて、円形や多角形の横断面形状を有する棒材によってステーを形成してもよい。また、このようなステーを中空としてもよい。また、板金加工や鋳造等によって形成された金属製ブラケット、射出成形等によって形成された樹脂製ブラケット等であってもよい。
（３）実施例は、例えば２５０Ｈｚ近傍の周波数帯域を強調して演出するものであるが、このような周波数は変更してもよく、また、それぞれ異なった周波数特性を有する複数のエンジン音導入構造を組み合わせて使用してもよい。
（４）実施例は、振動体（チャンバ）を車体に対して固定し、振動体とエンジンとの間に可撓性の部材を設けることによってエンジンの変位を吸収したが、これに限らず、振動体をエンジンに固定してエンジンの変位に追従して移動するようにし、振動伝達部の一部に例えばボールジョイントやスライド機構等の振動を固体伝播する機能を有する連結部を設け、その屈曲や伸縮等の変形によってエンジンの変位を吸収するようにしてもよい。
（５）実施例は、振動伝達部によって加振されるボディパネル部としてトーボードを用いているが、これに限らず、例えば、フロアパネル等の他の部材であってもよい。
（６）実施例におけるエンジンは４ストローク４気筒のガソリンエンジンであるが、例えばＣＮＧ、メタノール、水素等の代替燃料を用いるエンジンや、ディーゼルエンジンであってもよい。さらに、シリンダの気筒数や配列もこれに限らず、また、ヴァンケル式ロータリエンジン等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用したエンジン音導入構造の実施例１の構成を示す概略図であって、車両の側面側から見た状態を示す図である。
【図２】図１のエンジン音導入構造の構成を示す概略図であって、車両の上方から見た状態を示す図である。
【図３】図１のエンジン音導入構造が備えられるエンジンの外観斜視図である。
【図４】図１のエンジン音導入構造におけるステーの外観斜視図である。
【図５】図１のエンジン音導入構造におけるチャンバの外観斜視図である。
【図６】図６のチャンバ表面の領域Ａにおける振動周波数特性を示すグラフである。
【図７】図１のエンジン音導入構造におけるトーボード全体の固有振動モードの一例を示すグラフである。
【図８】図１のエンジン音導入構造におけるトーボードの模式図である。
【図９】図４のステーの固有振動特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２９】
１    車両
１１０    キャビン
１１１    トーボード
１１５    ダッシュボード
１５０    エンジンルーム
２１０    エンジン本体
２２０    インテークシステム
２２５    チャンバ
３１０    ステー
【図１】
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【図２】
2006273103.tif 000004
【図３】
2006273103.tif 000005
【図４】
2006273103.tif 000006
【図５】
2006273103.tif 000007
【図６】
2006273103.tif 000008
【図７】
2006273103.tif 000009
【図８】
2006273103.tif 000010
【図９】
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