(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る振動体２２５と、車両の車室１１０内に配置され、車体１００と独立して振動可能に支持された振動面部３１０と、振動体２２５及び振動面部３１０にそれぞれ接続され、車室１１０の一部を構成するボディパネル部１１１を貫通して配置された振動伝達部３２０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る振動体と、
前記車両の車室内に配置され、車体と独立して振動可能に支持された振動面部と、
前記振動体及び前記振動面部にそれぞれ接続され、前記車室の一部を構成するボディパネル部を貫通して配置された振動伝達部と
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、
前記振動伝達部は、前記振動体の振動を固体伝播によって前記振動面部に伝達すること
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、
前記振動体の前記振動伝達部が接続される接続部は、前記振動面部の固有振動数と略同じ固有振動数を有すること
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、
前記振動伝達部は、前記振動体の前記接続部、前記振動面部の少なくとも一方と略同じ固有振動数を有すること
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４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、前記ボディパネル部に形成された開口の内周縁部に備えられた弾性部材を介してこのボディパネル部に支持されること
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、車両のエンジンのエンジンの振動、エンジンの吸気音、エンジンの排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等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パイプ部を設け、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等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る振動体と、前記車両の車室内に配置され、車体と独立して振動可能に支持された振動面部と、前記振動体及び前記振動面部にそれぞれ接続され、前記車室の一部を構成するボディパネル部を貫通して配置された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、前記振動伝達部は、前記振動体の振動を固体伝播によって前記振動面部に伝達す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、前記振動体の前記振動伝達部が接続される接続部は、前記振動面部の固有振動数と略同じ固有振動数を有す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、前記振動体の前記接続部、前記振動面部の少なくとも一方と略同じ固有振動数を有す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４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、前記ボディパネル部に形成された開口の内周縁部に備えられた弾性部材を介してこのボディパネル部に支持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。
【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）振動体の振動を、振動伝達部を介して振動面部に固体伝播によって伝達し、振動面部を加振することによって、振動面部の固有振動数近傍の成分が他の周波数帯域の成分に対して相対的に増幅される。そして、振動面部の振動により発生する放射音が車室内に音響伝播することによって、特定の周波数成分のエンジン音を効果的に車室内に導入することができる。
（２）振動伝達部は、振動体の振動を振動面部に固体伝播によって伝達するから、例えば管路等を用いてその内部で音響伝播させる場合と比較して、振動伝達部の配置に必要なスペースを低減でき、さらにその構造も簡素化することができる。
（３）振動体の振動伝達部が接続される接続部と振動面部とは、略同じ固有振動数を有するから、振動体からの振動の伝播によって振動面部が共振し、この固有振動数付近の周波数成分を強調することができる。
（４）振動伝達部の固有振動数を、振動体の接続部、振動面部の少なくとも一方と略同じとしたから、これらの間においてもそれぞれ共振が生じ、特定の周波数成分をさらに強調することができる。
（５）振動伝達部は、弾性部材を介してボディパネル部に支持されているから、ボディパネル部の振動特性によってエンジン音導入構造の機能に影響を及ぼすことがない。
また、振動体が例えばエンジンマウント等の変形に起因して車体に対して変位した場合であっても、弾性部材の変形によってこの変位を吸収することができる。
【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、吸気用のチャンバが発生する振動を、ステーを介した固体伝播によってキャビン内に設けられた振動板に固体伝播し、この振動板から車内に放射音として伝播す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。図４は、図１のIV部拡大図である。
【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、バルクヘッド１１２、フロアパネル１１３、フロアトンネル１１４等によって形成され、キャビン１１０内にダッシュボード１１５、ステアリングシャフト１１６、ステアリングサポートビーム１１７等を備えている。
【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。
トーボード１１１は、その一部に後述するエンジン音導入部３００のステー３２０が挿入され貫通する開口１１１ｂが形成されている（図４参照）。開口１１１ｂは、キャビン１１０内側から見て、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の下側の領域に配置されている。また、上述したインシュレータ１１１ａは、開口１１１ｂの周辺部を避けて配置されている。
【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を収容する図示しないステアリングコラム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。
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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（振動体）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の上部に配置され、図示しないステーによってエンジン本体２１０に対してリジットに固定されている。チャンバ２２５は平面状に形成され略水平に配置された接続部としての下面部２２５ａを備え、またその車両後方側は上端部が下端部より後方側に設けられ、傾斜して配置された斜面部２２５ｂが形成されている。
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。
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。
【００１７】
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。
【００１８】
エンジン音導入部３００は、振動板(振動面部)３１０と、ステー（振動伝達部）３２０とを備えている。
振動板３１０は、例えば鋼板によって矩形の平板状に形成され、キャビン１１０内に配置されている。振動板３１０は、トーボード１１１の車内側の面部に対して、所定の間隔を隔てて略平行に配置されている。
【００１９】
ステー３２０は、例えば鋼製の丸棒等によって柱状に形成され、車両の前後方向に延在して設けられている。
ステー３２０の前端部はチャンバ２２５の下面部２２５ａに固定され、その後端部は、振動板３１０のトーボード１１１と対向する面部の略中央部に固定されている。
図４に示すように、ステー３２０は、チャンバ２２５の下面部２２５ａから車両の後方側に延在する前方部分３２０ａと、前方部分３２０ａの後端部から上方に延在する中間部分３２０ｂと、中間部分３２０ｂの上端部から車両の後方側に延在する後方部分３２０ｃとを備え、全体としてクランク状に形成されている。
なお、ステー３２０とチャンバ２２５及び振動板３１０との接続部は、例えばネジ結合や溶接等によってリジットに結合され、振動の固体伝播が可能となっている。
【００２０】
ステー３２０は、その後方部分３２０ｃがトーボード１１１に形成された開口１１１ｂ内に挿入され、トーボード１１１を貫通して配置されている。
開口１１１ｂの内径はステー３２０の外径よりも大きく形成されている。開口１１１ｂは、その内周縁部に例えばゴム等の弾性を有する材料によって形成された円環状のグロメット１１１ｃが固定され、ステー３２０はその中央部に挿入されることによって、いわゆるフローティングがなされた状態でトーボード１１１に支持される。これにより、振動板３１０、ステー３２０は、車体１００とは独立して振動可能に支持される。
【００２１】
次に、上述したチャンバ２２５、振動板３１０、ステー３２０の振動特性及びエンジン音導入のメカニズムについて説明する。
チャンバ２２５は、そのステー３２０が接続される下面部２２５ａの固有振動数が例えば約２５０Ｈｚ近傍となるように、構造、形状、表面部の剛性等が設計されている。
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。
そして、エンジン本体２１０の運転時にその吸気脈動等によってチャンバ２２５が加振されると、下面部２２５ａは約２５０Ｈｚ近傍の振動モードを示し、この振動はステー３２０に伝播される。
【００２２】
振動板３１０、ステー３２０は、それぞれその固有振動数が例えば約２５０Ｈｚ近傍となるようにその材質、形状等を設計されている。これらの固有振動数は、例えばゴム紐等によって計測対象の部材単体を吊り下げ、ハンマリングにより加振することによって計測することができる。
チャンバ２２５の下面部２２５ａにおいて発生した約２５０Ｈｚ近傍にピークを有する振動は、ステー３２０を加振し、ステー３２０はこの振動を固体伝播によって振動板３２０に伝達する。このとき、ステー３２０、振動板３１０はともに約２５０Ｈｚ近傍に固有振動数を有するから、各部材において共振が生じ、約２５０Ｈｚ近傍の周波数帯域の成分はよりいっそう強調される。
そして、振動板３１０はその振動によって放射音を発生し、この放射音はキャビン１１０内の空気への音響伝播によって、ダッシュボード１１５の下側の開口部から搭乗者側に伝播し、エンジン音の導入が行われる。
【００２３】
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）チャンバ２２５の下面部２２５ａにおいて発生する振動を、ステー３２０を介して振動板３１０に固体伝播によって伝達し、振動板３１０を加振することによって、振動板３１０の固有振動数である約２５０Ｈｚ近傍の成分が他の周波数帯域の成分に対して相対的に増幅される。この振動によって振動板３１０の表面から発生する放射音がキャビン１１０内に音響伝播することによって、振動板３１０の固有振動数近傍の特定の周波数成分を効果的にキャビン１１０内に導入することができる。
（２）ステー３２０は固体伝播によってチャンバ２２５の振動を振動板３１０に伝達するから、例えば管路等を用いて音響伝播する場合と比較して、その配置に必要なスペースを低減でき、さらにその構造も簡素化することができる。
（３）チャンバ２２５の下面部２２５ａと振動板３１０とは、ともに約２５０Ｈｚ近傍の略同じ固有振動数を有するから、チャンバ２２５から伝達される振動によって振動板３１０が共振し、約２５０Ｈｚ近傍の周波数成分を強調することができる。
（４）ステー３２０の固有振動数を、チャンバ２２５の下面部２２５ａ及び振動板３１０と略同じ約２５０Ｈｚ近傍に設定したから、ステー３２０においても共振が生じることによって、約２５０Ｈｚ近傍の周波数をより強調することができる。
（５）ステー３２０は、弾性を有する材料によって形成されたグロメット１１１ｃを介してトーボード１１１にフローティングマウントされているから、トーボード１１１の振動特性によってエンジン音導入部３００の機能に影響を与えない。
また、エンジンマウントの弾性変形に起因してチャンバ２２５が車体１００に対して変位した場合であっても、グロメット１１１ｃがねじれてステー３２０及び振動板３１０が変位することによって、チャンバ２２５の変位を吸収することができる。
【００２４】
（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、サージタンク等のインテークシステムの他の部位や、エンジンブロック、トランスミッションケース等のエンジンの運転に起因して振動する任意の部材を用いることができる。
特に、本発明によれば、特定の周波数帯域の成分を強調するチューニングが比較的容易なインテークシステム等に限らず、広範な周波数帯域の成分が含まれるエンジン本体等を振動体とする場合であっても、振動面部や振動伝達部の周波数特性をチューニングすることによって、特定の周波数帯域の成分を効果的に導入することができる。
なお、エンジン起因の振動は、そのクランクシャフトの一回転ごとに周期的に発生する基本波成分及びその倍数の周波数を有する高次成分とを有し、これらはエンジンの回転数に比例して周波数が変化するが、エンジンの回転数が変化した場合であっても、いずれかの次数の成分に特定の周波数帯域が含まれていれば、これを加振源として上述した効果を得ることができる。
（２）実施例は、振動伝達部であるステーをボディパネル部でのみ支持する構成であるが、必要に応じて振動伝達部を複数箇所で支持するようにしてもよい。この場合、各支持箇所において弾性部材を介したフローティングマウントとするとよい。また、振動面部をフローティングマウントによって支持してもよい。
（３）振動面部や振動伝達部の構造、形状、材質等は上述した実施例に限定されず、他の構成であってもよい。
（４）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。
（５）実施例は、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）実施例は、エンジンマウント等の弾性変形に起因する振動体の移動を、振動伝達部を支持する弾性部材（グロメット）の変形によって吸収しているが、これに限らず、例えば振動伝達部は、例えばボールジョイントやスライド機構等の振動の固体伝播が可能でありかつ振動体の変位に応じて変形する接続部を備え、その変形によって振動体の変位を吸収するようにしてもよい。
（７）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】
【００２５】
【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IV部拡大図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    車両
１１０    キャビン
１１１    トーボード
１１１ｂ  開口
１１１ｃ  グロメット
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
３００    エンジン音導入部
３１０    振動板
３２０    ステー
【図１】
2006273105.tif 000003
【図２】
2006273105.tif 000004
【図３】
2006273105.tif 000005
【図４】
2006273105.tif 000006