(57)【要約】【課題】エンジンルーム等の音の発生源から出る騒音が車内に入ることを抑制できる車両用フードレゾネータ装置を提供する。【解決手段】フードレゾネータ装置１００は、エンジンフード２０のアウタパネル５０とインナパネル５１との間に形成された共鳴空間６１，６２，６３を有している。インナパネル５１には、共鳴空間６１，６２，６３に連通する孔７０が形成されている。これにより複数のレゾネータ７１，７２，７３が構成されている。共鳴空間６１，６２，６３は、仕切部材６６によって互いに気密に仕切られている。レゾネータ７１，７２，７３が吸遮音材８０によって覆われている。抑制したい音の周波数に応じて各孔７０の開口率を共鳴空間６１，６２，６３ごとに異ならせることにより、各共鳴空間６１，６２，６３の共鳴周波数を互いに異ならせている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フード部材のアウタパネルとインナパネルとの間に形成され、互いに独立した複数の共鳴空間と、
前記複数の共鳴空間を互いに気密に仕切るために前記アウタパネルとインナパネルとの間に配置された仕切部材と、
前記複数の共鳴空間ごとに前記インナパネルに形成され、それぞれが各共鳴空間に連通しかつ各共鳴空間に対する開口率を異ならせることによって各共鳴空間の共鳴周波数を互いに異ならせた複数のレゾネータと、
前記各レゾネータを覆った状態で前記フード部材の内面側に取付けられた吸遮音材と、
を具備したことを特徴とする車両用フードレゾネータ装置。
【請求項２】
前記フード部材が、車両のエンジンルームを覆うエンジンフードであることを特徴とする請求項１に記載の車両用フードレゾネータ装置。
【請求項３】
前記各共鳴空間に形成された前記孔の大きさが互いに共通でありかつ各共鳴空間の大きさが互いに異なっていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用フードレゾネータ装置。
【請求項４】
前記各共鳴空間に形成された前記孔の大きさが互いに共通でありかつ各共鳴空間ごとに前記孔の数が互いに異なっていることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の車両用フードレゾネータ装置。
【請求項５】
前記各共鳴空間に形成された前記孔の大きさが互いに異なっていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用フードレゾネータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばエンジンフード等のフード部材を利用した車両用フードレゾネータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンルーム内の音の発生源（例えばエンジンルームに配置されたエンジンやトランスミッション等を含むパワープラント）から出る音の一部は、車体を伝って車室内に侵入する。あるいは音の発生源から出た音が一旦車外に出たのち、再び車内に入る場合もある。車内に入る音にもいろいろあり、音の大きさが同じでも音質や周波数によっては耳障りと感じる音もあるし、さほど気にならない音もあり、心地良い音すらある。このため車内音の全てを抑制する必要はなく、特に耳障りとなる音（騒音）を重点的に抑制すれば足りる。
【０００３】
例えば特許文献１に、エンジンフード（ボンネット）を構成するアウタパネル（フードアウタ）とインナパネル（フードインナ）との間に１つの共鳴空間を形成するとともに、インナパネルに前記共鳴空間に連通する孔を１つ形成することにより、エンジンフードをレゾネータとして利用する消音装置が開示されている。
【０００４】
あるいは特許文献２に見られるように、車両のダッシュパネルをインナパネルとアウタパネルとによって構成し、これらインナパネルとアウタパネルとの間に１つの空間を形成するともに、アウタパネルに複数の筒状の突起を設け、それぞれの突起に孔を開けることによって、ヘルムホルツ共鳴による吸音機能をもたせた吸音ダッシュパネルも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２４０４６６号公報
【特許文献２】特開平１０−２３６３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の消音装置（レゾネータ）では、エンジンフードに形成された共鳴空間と孔の大きさ等によって共鳴周波数が一義的に決まるため、特定の周波数域の音しか抑制することができない。エンジンルーム内にはエンジンやトランスミッション、プーリを回転させるベルト類、吸気および排気マニホールドなどから様々な音質や周波数の音が生じることから、特定の１種類の周波数域の音が抑制されたとしても、車内の騒音が解消されたことにはならない。
【０００７】
特許文献２の吸音ダッシュパネルも、アウタパネルとインナパネルとの間に形成された空間の大きさと、突起の孔の開口率とによって共鳴周波数が一義的に決まるため、特定の１種類の周波数域の音しか抑制することができない。しかもダッシュパネルをあえてアウタパネルとインナパネルとの２部材によって形成するため、構造が複雑化するだけでなく、ダッシュパネルの重量や設置のためのスペースが増加する原因ともなる。
【０００８】
従って本発明の目的は、エンジンルームなどから発生する様々な周波数域の音のうち、抑制したい複数の周波数域の音を抑制することにより、車内の騒音を小さくすることができる車両用フードレゾネータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る車両用フードレゾネータ装置は、フード部材のアウタパネルとインナパネルとの間に形成され互いに独立した複数の共鳴空間と、前記複数の共鳴空間を互いに気密に仕切るために前記アウタパネルとインナパネルとの間に配置された仕切部材と、前記複数の共鳴空間ごとに前記インナパネルに形成され、それぞれが各共鳴空間に連通しかつ各共鳴空間に対する開口率を異ならせることによって各共鳴空間の共鳴周波数を互いに異ならせた複数のレゾネータと、前記各レゾネータを覆った状態で前記フード部材の内面側に取付けられた吸遮音材とを具備している。前記フード部材の一例は、車両のエンジンルームを覆うエンジンフードである。
【００１０】
１つの実施形態では、前記各共鳴空間に形成された前記孔の大きさが互いに共通でありかつ各共鳴空間の大きさが互いに異なっている。他の実施形態では、前記各共鳴空間に形成された前記孔の大きさが互いに共通でありかつ各共鳴空間ごとに前記孔の数が互いに異なっている。また、前記各共鳴空間に形成された前記孔の大きさが互いに異なっていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る車両用フードレゾネータ装置によれば、アウタパネルとインナパネルとからなるエンジンフード等のフード部材を利用することができ、エンジンルーム等から発生する様々な音のうち騒音の原因となる複数の周波数域の音を、共鳴周波数が互いに異なる複数のレゾネータによって抑制することができ、ひいては車内騒音を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の１つの実施形態に係るフードレゾネータ装置を備えた車両の斜視図。
【図２】図１に示された車両のエンジンフードを開けた状態の斜視図。
【図３】図１に示された車両のエンジンフードを上方から見た平面図。
【図４】図３中のＦ４−Ｆ４線に沿う断面図。
【図５】図１に示された車両のフードレゾネータ装置を模式的に表わした平面図。
【図６】フードレゾネータ装置と吸遮音材の有無に関して車両の車内音と周波数との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の１つの実施形態に係るフードレゾネータ装置を備えた車両について、図１から図６を参照して説明する。  
図１は車両１０の斜視図である。図１において矢印Ｘ１で示す方向が車体１１の前方、矢印Ｘ２が車体１１の後方、矢印Ｙが車体１１の幅方向（車幅方向とも呼ぶ）を示している。車体１１に形成されたキャビン（車室）１２は、ウインドシールドガラス１３やルーフ１４などによって囲まれている。キャビン１２の前方でウインドシールドガラス１３の前側に、フード部材の一例であるエンジンフード２０が設けられている。エンジンフード２０は車体１１の一部をなしている。
【００１４】
図１は、エンジンフード２０が閉鎖された状態を示している。図２は、エンジンフード２０を開けた状態を示している。エンジンフード２０の下方にエンジンルーム２１が形成されている。エンジンルーム２１には、エンジンおよびトランスミッション等を含むパワープラント２５が収容されている。パワープラント２５はエンジンが回転することによって音の発生源となる。エンジンルーム２１はエンジンフード２０によって閉鎖される。
【００１５】
図２に示されるようにエンジンルーム２１は、車体１１の前部構造をなす車体骨格部材３０等によって構成されている。車体骨格部材３０の一例は、車体１１の前後方向に延びるサイドメンバやアッパフレーム３１、ホィールハウスインナ、車幅方向に延びるフロントエンドアッパーバー３２、カウルトップ部材３３、ダッシュパネル３４等の剛性の高い部材である。
【００１６】
エンジンフード２０の後端２０ａが、一対のフードヒンジ４０によって車体骨格部材３０の一部（例えばアッパフレーム３１）に取付けられている。エンジンフード２０は、フードヒンジ４０を中心として上下方向に回動（開閉）することができる。図１に示すようにエンジンフード２０が閉鎖された状態において、エンジンフード２０の前端２０ｂがフードロック機構４１によって固定されている。
【００１７】
フードロック機構４１の一例は、ストライカ４２（図２に示す）とラッチユニット４３とを有し、キャビン１２内に配置された操作部を操作することによって、ストライカ４２とラッチユニット４３との係合を解除（ロック解除）することができる。車体骨格部材３０の上面に弾性部材４５が配置されている。弾性部材４５は、閉鎖されたエンジンフード２０を上方に付勢する。
【００１８】
図３はエンジンフード２０を上方から見た平面図である。図４は図３中のＦ４−Ｆ４線に沿うエンジンフード２０の一部の断面を示している。エンジンフード２０は、アウタパネル５０とインナパネル５１とによって構成されている。アウタパネル５０は、車体１１の外側（上側）に配置されている。インナパネル５１は、アウタパネル５０の下側（エンジンルーム２１に臨む側）に配置されている。アウタパネル５０は、例えば厚さが０．７〜０．８ｍｍの鋼板からなる。インナパネル５１は、例えば厚さ０．６〜１．０ｍｍの鋼板からなる。
【００１９】
アウタパネル５０とインナパネル５１とは、鋼板あるいはアルミニウム合金等の金属板をプレスすることによって、所定の形状に成形されている。インナパネル５１には、エンジンルーム２１側に突出する複数の凸部５１ａ（図４に示す）がプレスによって形成されている。凸部５１ａによってインナパネル５１の剛性が高められている。このためインナパネル５１をアウタパネル５０に重ね合わせて互いに接合することにより、エンジンフード２０の剛性を大きくすることができる。なお、エンジンフード２０の一部が樹脂部品によって構成されていてもよい。
【００２０】
インナパネル５１の凸部５１ａとアウタパネル５０との間に、互いに独立した複数（例えば３つ）の共鳴空間６１，６２，６３が形成されている。図４に示されるように、アウタパネル５０とインナパネル５１とは、インナパネル５１の凸部５１ａを除く部位において、互いに接着材（シール材）６５によって固定されている。
【００２１】
接着材６５は、共鳴空間６１，６２，６３を互いに空気力学的に独立させるための仕切部材としても機能する。これら共鳴空間６１，６２，６３は互いに大きさが異なり、かつ仕切部材６６（図３に示す）によって互いに気密に仕切られている。仕切部材６６として、接着材６５と共通の樹脂系シーリング剤を用いてもよい。アウタパネル５０の周縁部５０ａは、ヘミング曲げ等の曲げ縁によって、インナパネル５１の周縁に気密に接合されている。
【００２２】
図５は、第１〜第３の共鳴空間６１，６２，６３を模式的に表わしている。これらの共鳴空間６１，６２，６３は、仕切部材６６（図３に示す）を設ける位置に応じて互いの面積比を変化させることが可能である。インナパネル５１には、それぞれの共鳴空間６１，６２，６３に連通する孔７０が形成されている。
【００２３】
第１の共鳴空間６１と、この共鳴空間６１に連通する１つ以上の孔７０によって、第１の共鳴周波数に対応する第１のレゾネータ７１が構成されている。第２の共鳴空間６２と、この共鳴空間６２に連通する１つ以上の孔７０によって、第２の共鳴周波数に対応する第２のレゾネータ７２が構成されている。第３の共鳴空間６３と、この共鳴空間６３に連通する１つ以上の孔７０によって、第３の共鳴周波数に対応する第３のレゾネータ７３が構成されている。
【００２４】
これらのレゾネータ７１，７２，７３は、反響共鳴によって空気の摩擦損失を生じさせるヘルムホルツ共鳴器の吸音原理により、それぞれ第１，第２，第３の共鳴周波数の音を吸収する機能を有している。ヘルムホルツ共鳴器では、共鳴周波数（共振周波数）において吸音力（吸音原理）が発揮される。例えばエンジンルーム２１内に発生した音が孔７０を経て共鳴空間６１，６２，６３に入射すると、共鳴空間６１，６２，６３内の空気が「ばね」として働き、共鳴周波数において孔７０の近くの空気が激しく振動することで、前記「ばね」と空気の質量に応じて生じる摩擦損失により、吸音作用が生じる。
【００２５】
図２と図４に示されるように、インナパネル５１の下面に吸遮音材８０が取付けられている。この明細書で言う吸遮音材８０とは、音を遮る機能と音を吸収する機能とを有する部材である。吸遮音材８０は、音の振動エネルギーが、例えば繊維同士の摩擦による熱エネルギーに変換することにより、音を遮るとともに音を吸収することができる。吸遮音材８０は、一般に高周波域になるほど音の吸収と遮断効果が高くなる。
【００２６】
吸遮音材８０の一例は、エンジンルーム２１内のパワープラント２５から発生する熱に耐える耐熱性繊維の集合体からなる。例えば１００℃以上の高温用の耐熱吸遮音材としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなるフェルト状繊維集合体が挙げられる。エンジンルーム２１の温度が比較的低温の場合には、例えばポリプロピレン系のフェルト状繊維集合体を採用することもできる。また圧縮成形されたフェルト状のグラスウールでもよいし、金属箔に樹脂の発泡体を積層した吸遮音材であってもよい。
【００２７】
前記レゾネータ７１，７２，７３と吸遮音材８０とによって、フードレゾネータ装置１００が構成されている。本実施形態のフードレゾネータ装置１００は、抑制したい複数種類の音域の周波数に対応することができるように、各共鳴空間６１，６２，６３に連通する各孔７０の開口率を互いに異ならせている。
【００２８】
こうすることにより、１つのエンジンフード２０に形成されたフードレゾネータ装置１００が複数の共鳴周波数に対応できるようにしている。開口率は、図５に示すような各共鳴空間６１，６２，６３の平面視において、各共鳴空間６１，６２，６３の面積に占める孔７０の面積の割合である。各共鳴空間６１，６２，６３に連通する各孔７０の大きさ（内径）は互いに共通であるのが望ましいが、所望の開口率を得ることができれば各孔７０の大きさが互いに異なっていてもよい。孔７０が大きくなるほど開口率は大きくなる。また孔７０の数が多くなるほど開口率は大きくなる。
【００２９】
このように本実施形態のフードレゾネータ装置１００は、共鳴空間６１，６２，６３に連通する孔７０の開口率を互いに異ならせている。つまり各共鳴空間６１，６２，６３に連通する孔７０の開口率に応じて得られる共鳴周波数が、抑制すべき音の周波数と対応するように、共鳴空間６１，６２，６３の面積を考慮した上で、孔７０の数と孔７０の大きさおよび仕切部材６６の位置が設定されている。
【００３０】
孔７０の開口率は下記の式（１）に基いて求めることができる。式（１）において、Ｐは開口率、ｃは音速、ｆｒは抑制したい音の周波数、Ｌは共鳴空間の深さ、ｔは孔を有する部材（インナパネル）の板厚である。板厚ｔの一例は１．０ｍｍ、深さＬの一例が２０ｍｍ、音速ｃ＝３４３ｍ／ｓとして計算を行なった。
【数１】
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【００３１】
一例として、抑制したい音の周波数（ｆｒ）が２０００Ｈｚの場合の開口率（Ｐ）は、２．６８％である。抑制したい音の周波数（ｆｒ）が３０００Ｈｚの場合の開口率（Ｐ）は６．０３８％である。このため第１のレゾネータ７１によって２０００Ｈｚの音を抑制したい場合には、第１の共鳴空間６１全体の面積に対する開口率が２．６８％となるように、第１の共鳴空間６１に１つ以上の孔７０を形成する。第２のレゾネータ７２によって３０００Ｈｚの音を抑制したい場合には、第２の共鳴空間６２全体の面積に対する開口率が６．０３８％となるように、第２の共鳴空間６２に１つ以上の孔７０を形成する。
【００３２】
各共鳴空間６１，６２，６３に形成する孔７０の大きさが共通であれば、孔７０の数が多いほど開口率が大きくなる。つまり孔７０の大きさが共通である場合、各共鳴空間６１，６２，６３ごとに孔７０の数を変えることによって開口率を調整することができる。また、孔７０の大きさが共通である場合、仕切部材６６の位置を変えて共鳴空間６１，６２，６３同士の面積比を変えることにより、開口率を調整することもできる。
【００３３】
以上説明したように、共鳴空間６１，６２，６３ごとの孔７０の開口率が、抑制しようとする音に応じた共鳴周波数を得ることができる値となるように、共鳴空間６１，６２，６３のそれぞれの面積を考慮した上で、孔７０の数や大きさを設定したり、インナパネル５１の凸部５１ａの大きさを変えたり、あるいは仕切部材６６の位置を調節するなどの対策により、各共鳴空間６１，６２，６３ごとの開口率を調整するようにしている。
【００３４】
吸遮音材８０は、高周波寄りの音域において効率良く音を吸収しかつ音を遮断することができる。これに対しレゾネータ７１，７２，７３は、数百Ｈｚから数千Ｈｚの比較的低周波寄りの音域において吸音作用を発揮することができる。よって、レゾネータ７１，７２，７３と吸遮音材８０との相乗効果により、エンジンルーム２１から発生する音のうち特に抑制することが望まれる耳障りな音の騒音レベルを、フードレゾネータ装置１００によって低減することができる。
【００３５】
図６中の２点鎖線Ｌ１は、フードレゾネータ装置と吸遮音材を備えていない車両の周波数と車内音との関係を模式的に示している。図６中の破線Ｌ２は、フードレゾネータ装置を有するが吸遮音材を備えていない車両の周波数と車内音との関係を示している。図６中の実線Ｌ３は、フードレゾネータ装置と吸遮音材の双方を備えている本実施形態の車両の周波数と車内音との関係を示している。
【００３６】
本実施形態のフードレゾネータ装置１００は、複数の共鳴周波数に対応するレゾネータ７１，７２，７３を有しているため、例えば第１のレゾネータ７１と第２のレゾネータ７２との吸音作用により、図６にＡ，Ｂで示すように少なくとも２種類の周波数域の音を低減することができる。
【００３７】
なお本発明を実施するに当たり、フード部材に設けるレゾネータの数は２つでもよいし３以上であってもよく、要するに共鳴周波数が互いに異なる複数のレゾネータを形成すればよい。またフード部材がエンジンフード以外であってもよく、要するに音の発生源を覆うフード部材であればよい。またフード部材を構成するアウタパネルやインナパネルをはじめとして、共鳴空間の数や形状、開口の形状や大きさ、仕切部材および吸遮音材など、フードレゾネータ装置を構成する各要素の形状、数、材質、デザイン、配置等の具体的な態様を種々に変更して実施できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３８】
１０…車両、１１…車体、２０…エンジンフード（フード部材）、２１…エンジンルーム、２５…パワープラント、５０…アウタパネル、５１…インナパネル、５１ａ…凸部、６１，６２，６３…共鳴空間、６５…接着材（仕切部材）、６６…仕切部材、７０…孔、７１，７２，７３…レゾネータ、８０…吸遮音材、１００…フードレゾネータ装置。
【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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