JP3719858B2 - 自動車の消音器機能付外装品 - Google Patents
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Description
【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
Claims (4)
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。
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