JP5012011B2 - 車両用ベンチレーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、ドラフタを介して車室外と車室内とを連通する車両用ベンチレーション装置に関する。

特許文献１には、車室内と車室外とを連通させ、空気を導入するベンチレーションシステムが開示されている。このベンチレーションシステムでは、車室外騒音が車室内に進入、拡散するのを防止している。
実公平６−２４５号公報

しかし、前記特許文献１に記載の技術では、全ての車室外騒音が車室内に進入、拡散することを防止できるが、一部の車室外騒音を車室内に進入、拡散することを防止しつつ、さらに他の車室外騒音については車室内に積極的に取り込むようなことはできない。すなわち、前記特許文献１に記載の構造は、車室外騒音を車室内に進入、拡散することや積極的に取り込むことを選択的に行うことができる構造ではない。
本発明の課題は、タイヤ音が車室内に進入するのを防止しつつ、排気音を車室内に積極的に取り込むことができるようにすることである。

前記課題を解決するために、本発明に係る車両用ベンチレーション装置は、管形状とされて、車両前後方向においてマフラの排気口と後輪との間に位置されており、上側に位置されている一端が閉塞されるとともに、下側に位置されている他端が開口されている管状部材を備え、前記管状部材の上端側の壁部に対して形成されたドラフタ用の開口部を介して、前記ドラフタを該管状部材内に臨ませ、前記管状部材の下端の開口部を、前記マフラの排気口側に向ける。さらに、前記管状部材の上下方向の長さを、前記マフラの排気口から排出される排気音の周波数のうちの所定の周波数が、前記管状部材の空洞共鳴周波数となるように決定する。

本発明によれば、マフラの排気口と後輪との間に管状部材を設け、この管状部材の下端の開口部を、マフラの排気口側に向けることで、マフラの排気口から排出される排気音を管状部材により空気排出口に導くことで、タイヤ音が車室内に進入するのを防止しつつ、排気音を車室内に積極的に取り込むことができる。

本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
先ず第１の実施形態を説明する。
（構成）
第１の実施形態は、本発明を適用した車両用ベンチレーション装置である。
図１及び図２は、車両用ベンチレーション装置の構成を示す。図１は、車両側方からみた図であり、図２は、車両後方からみた図である。
図１及び図２に示すように、車体の後部側面、例えばリヤボディ（リヤフェンダ内）に、車両用ベンチレーション装置においてドラフタをなす空気排出口１０が開口形成されている。これにより、空気排出口１０は後輪１００の後方に位置されている。この空気排出口１０には、同じ形状の板部材（フィン）１１が傾斜させて上下方向に配列されている。空気排出口１０は、車両用ベンチレーション装置を構成する図示しないダクトを介して車室内と連通している。

このような空気排出口１０を覆うように、断面略矩形の管状部材からなり、若干長尺（ダクト長が長め）のドラフターダクト２０を設けている。ドラフターダクト２０は例えばリヤフェンダ内側やリヤバンパ内側に設けられている。ドラフターダクト２０は、水平断面でみた場合に長辺をなす側壁部２１，２２が、車両前後方向に対して平行に、又は車両前後方向に対して多少斜めになるように配置されている。ドラフターダクト２０の前記長辺となる一方の側壁部２１には、開口部２５が設けてあり、その開口部２５を介して空気排出口（ドラフタ）１０がドラフターダクト２０内に臨む（連通する）ようになっている。そして、このドラフターダクト２０は、上端が閉塞されるとともに、下端が開口されている。

また、水平断面でみた場合に短辺をなす側壁部で、車両前方側（後輪１００側に向く）の側壁部２３の上下方向の長さが、車両後方側（マフラ２００側に向く）の側壁部２４のそれよりも長くなっており、これにより、該車両前方側の側壁部２３の下端部が、該車両後方側の側壁部２４の下端部よりも下方に位置される。すなわち、ドラフターダクト４０の下端部に設けた開口部２６は、後輪１００側ではなく、後方、すなわちマフラ２００の排気口２０１側に向いている。

このように、ドラフターダクト２０の下端部に設けた開口部２６をマフラの排気口２０１に向けることで、ドラフターダクト２０の開口部２６にマフラの排気口２０１から出る排気音が導入され易くなる。
ここで、マフラの排気口２０１からの排気音の周波数うち、ドラフターダクト２０の開口部２６に導入したい、すなわち車室内に伝達したい排気音（例えば運転者が心地いいと思う排気音）の周波数をｆ（Ｈｚ）とし、音速をＣとした場合に、ドラフターダクト２０のダクト長Ｌを下記（１）式として示す関係式により決定する。
ｆ＝Ｃ／４Ｌ ・・・（１）
すなわち、ドラフターダクト２０のダクト長Ｌを、車室内に伝達したい排気音の周波数が、ドラフターダクト２０の共鳴周波数になるように決定する。なお、（１）式によれば、音速をほぼ一定と考えることができるので、ドラフターダクト２０のダクト長Ｌに依存して、共鳴周波数が決定されることになる。

また、ドラフターダクト２０と後輪１００との間には、該後輪１００を覆うように、インナーフェンダ（リヤホイールハウス）としても機能する遮蔽部材３０を配置している。例えば、この遮蔽部材３０の下端部３０ａは、ドラフターダクト２０の車両前方側の側壁部（短辺をなす側壁部）２３の下端部と略同じ位置、又はそれよりも下方に位置されている。なお、この遮蔽部材３０の上端部近傍に、前後方向、すなわち、後輪１００側とドラフターダクト（特に上部側）２０とを連通する開口部（例えばスリット形状）３１を形成してもよい。

（動作、作用及び効果）
動作、作用及び効果は次のようになる。
ドラフターダクト２０の下端部に設けた開口部２６が後輪１００側ではなく、マフラの排気口２０１に向いているので、マフラの排気口２０１からの排気音を該ドラフターダクト２０により空気排出口１０に導いて（図１及び図２に示す矢印Ａのように）、その空気排出口１０から図示しないダクトを介して車室内に積極的に取り込みつつ、後輪１００のタイヤ接地点から生じる不快なタイヤ音（ロードノイズ、図１に示す矢印Ｂ）がドラフターダクト２０内に入り込むこと、すなわち空気排出口１０から伝わって車室内に入り込んでしまうのを防止できる。例えば、車室外騒音のうち、マフラの排気口２０１からの排気音は、スポーティなサウンドを演出できる音であるので、このような音を、ドラフターダクト２０により車室内に積極的に取り込むことができるようになる。

さらに、ドラフターダクト２０のダクト長Ｌを、車室内に伝達したい周波数が、ドラフターダクト２０の共鳴周波数になるように決定しているので、車室内に伝達したい周波数の排気音のレベルをドラフターダクト２０内で増幅させて、排気音をより効率よく車室内に伝達できるようになる。
また、ドラフターダクト２０と後輪１０との間に遮蔽部材３０を設けることで、ドラフターダクト２０の開口部２６に後輪１００のタイヤ接地点から生じるタイヤ音が入り込んでしまうのを抑制できる。さらに、遮蔽部材３０は、後輪１００を覆うように形成されるものであるから、新たな部品を追加することなく、既存のインナーフェンダ（リヤホイールハウス）を流用して備えられるものとなる。

また、タイヤ接地点から生じるタイヤ音は、高周波で、指向性が高い音になるので、前述のように、ドラフターダクト２０の下端部に設けた開口部２６を後輪１００側の向けないようにしつつ、ダクト長Ｌを適宜選定することにより、所定の周波数のみを選択的に取り込むようにしているので、ドラフターダクト２０はタイヤ接地点から生じるタイヤ音を効果的に遮断することができる。

なお、前記第１の実施形態の説明において、ドラフターダクト２０は、管形状とされて、車両前後方向においてマフラの排気口と後輪との間に位置されており、上側に位置されている一端が閉塞されるとともに、下側に位置されている他端が開口されている管状部材を実現しており、側壁部２１に設けた開口部２５は、前記管状部材の上端側の側壁部に対して形成されたドラフタ用の開口部を実現しており、開口部２６は、前記管状部材の下端で、前記マフラの排気口側に向いている開口部を実現している。

（第２の実施形態）
次に第２の実施形態を説明する。
図３及び図４は、第２の実施形態の車両用ベンチレーション装置におけるドラフターダクト４０の構成を示す。
図３及び図４に示すように、第２の実施形態におけるドラフターダクト４０は、前記第１の実施形態におけるドラフターダクト２０と同様に、断面略矩形の管状部材であるが、水平断面でみた場合に長辺をなす両側壁部４１，４２が湾曲した形状になっている。そして、該長辺をなす一方の側壁部４１に空気排出口（ドラフタ）用の開口部４３が設けてあり、その開口部４３を介して空気排出口（ドラフタ）１０がドラフターダクト４０内に臨む（連通する）ようになっている。例えば、車体へのドラフターダクト４０の取り付け位置や車体における空気排出口１０の形成位置等の諸条件により、ドラフターダクト２０が以上のような形状に決定している。

この場合、ドラフターダクト４０は、水平断面でみた場合に長辺をなす側壁部で、車両前方側の側壁部４１の上下方向の長さが、車両後方側の側壁部４２のそれよりも長くなっており、これにより、前記第１の実施形態におけるドラフターダクト２０と同様に、車両前方側の側壁部４１の下端部が、車両後方側の側壁部４２の下端部よりも下方に位置される。
これにより、第２の実施形態におけるドラフターダクト４０は、その下端部に設けた開口部４４が、後輪１００側ではなく、後方、すなわちマフラの排気口２０１側に向いているので、前記第１の実施形態におけるドラフターダクト２０と同様な効果を発揮できる。

（第３の実施形態）
次に第３の実施形態を説明する。
図５は、第３の実施形態の車両用ベンチレーション装置におけるドラフターダクトの構成を示す。
図５に示すように、第３の実施形態におけるドラフターダクト５０は、前記第１及び第２の実施形態におけるドラフターダクト２０，４０と同様に、断面略矩形の管状部材であり、前記第２の実施形態と同様に、水平断面でみた場合に長辺をなす一方の側壁部５１に空気排出口（ドラフタ）用の開口部５３が設けてあり、その開口部５３を介して空気排出口（ドラフタ）１０がドラフターダクト５０内に臨む（連通する）ようになっている。

しかし、第３の実施形態におけるドラフターダクト５０は、その内部が上下方向で連通する形状になっているものの、上下方向における一部５４が、くびれ形状になっている。すなわち、第３の実施形態におけるドラフターダクト５０は、上下方向の一部５４が他の部分の水平断面の断面積と異なるものになっている。また、第３の実施形態におけるドラフターダクト５０のダクト長Ｌについては、前記第１の実施形態におけるドラフターダクト２０と同様に、車室内に伝達したい排気音の周波数が、ドラフターダクト５０の共鳴周波数になるように決定している。

そして、ドラフターダクト５０は、水平断面でみた場合に長辺をなす側壁部で、車両前方側の側壁部５１の上下方向の長さが、車両後方側の側壁部５２のそれよりも長くなっており、これにより、前記第１の実施形態におけるドラフターダクト２０と同様に、車両前方側の側壁部５１の下端部が、該車両後方側の側壁部５２の下端部よりも下方に位置される。
これにより、第３の実施形態におけるドラフターダクト５０は、ドラフターダクト５０の下端部に設けた開口部５５が、後輪１００側ではなく、後方、すなわちマフラの排気口２０１側に向いているので、前記第１の実施形態等におけるドラフターダクト２０と同様な効果を発揮できる。

さらに、ドラフターダクト５０のダクト長Ｌについては、車室内に伝達したい排気音の周波数が、ドラフターダクト５０の共鳴周波数になるように決定している。ここで、前記（１）式によれば、ドラフターダクトのダクト長Ｌに依存して、共鳴周波数が決定されるので、上下方向で水平断面の断面積が変化する場合でも、その断面積の変化の影響を受けることなく、共鳴周波数に決定（設定）することができる。これにより、上下方向で水平断面の断面積が変化する場合でも、車室内に伝達したい周波数の排気音のレベルをドラフターダクト５０内で増幅させて、排気音をより効率よく車室内に伝達できるようになる。
なお、前記第３の実施形態におけるドラフターダクト５０は、図５に示すように、直方体形状であるが、前記第３の実施形態におけるドラフターダクト５０を、前記第２の実施形態におけるドラフターダクト４０のように湾曲形状とすることもできる。

（第４の実施形態）
次に第４の実施形態を説明する。
図６は、第４の実施形態の車両用ベンチレーション装置におけるドラフターダクトの構成を示す。
図６に示すように、第４の実施形態におけるドラフターダクト６０は、前記第１及び第２の実施形態等におけるドラフターダクト２０，４０と同様に、断面略矩形の管状部材であり、水平断面でみた場合に長辺をなす一方の側壁部６１に空気排出口（ドラフタ）用の開口部６３が設けてあり、その開口部６３を介して空気排出口（ドラフタ）１０がドラフターダクト６０内に臨む（連通する）ようになっている。

また、ドラフターダクト６０は、水平断面でみた場合に長辺をなす側壁部で、車両前方側の側壁部６１の上下方向の長さが、車両後方側の側壁部６２のそれよりも長くなっており、これにより、前記第１の実施形態等のドラフターダクト２０と同様に、車両前方側の側壁部６１の下端部が、車両後方側の側壁部６２の下端部よりも下方に位置される。
そして、ドラフターダクト６０は、下端部に近づくほど水平断面の断面積が大きくなる（管径が拡径する）。具体的には、水平断面でみた場合に長辺をなす両側壁部６１，６２、すなわち、車両前方側の側壁部６１と車両後方側の側壁部６２との間隔が、下端部に近づくほど広くなることで、水平断面の断面積が大きくなる。
これにより、第４の実施形態におけるドラフターダクト６０は、ドラフターダクトの下端部に設けた開口部６４が、後輪１００側ではなく、後方、すなわちマフラの排気口２０１側に向いているので、前記第１の実施形態等におけるドラフターダクト２０と同様な効果を発揮できる。

また、ドラフターダクト６０のダクト長Ｌに依存して共鳴周波数が決定されるので（前記（１）式参照）、下端部に近づくほど水平断面の断面積が大きくなる場合でも、その断面積の変化の影響を受けることなく、共鳴周波数に決定（設定）することができる。これにより、下端部に近づくほど水平断面の断面積が大きくなる場合でも、車室内に伝達したい周波数の排気音のレベルをドラフターダクト６０内で増幅させて、排気音をより効率よく車室内に伝達できるようになる。
なお、前記第４の実施形態におけるドラフターダクト６０は、図６に示すように、側壁部６１，６２が湾曲形状になっているが、側壁部６１，６２を前記第１の実施形態におけるドラフターダクト２０のように平板形状、すなわち、ドラフターダクト６０を台形柱形にすることもできる。

（第５の実施形態）
次に第５の実施形態を説明する。
図７は、第５の実施形態の車両用ベンチレーション装置におけるドラフターダクトの構成を示す。
図７に示すように、第５の実施形態におけるドラフターダクト７０は、前記第４の実施形態等におけるドラフターダクト６０と同様に、断面略矩形の管状部材であり、水平断面でみた場合に長辺をなす車両前方側の側壁部７１に空気排出口（ドラフタ）用の開口部７３が設けてあり、その開口部７３を介して空気排出口（ドラフタ）１０がドラフターダクト７０内に臨む（連通する）ようになっている。
また、ドラフターダクト７０は、前記車両前方側の側壁部７１の上下方向の長さが、車両後方側の側壁部７２のそれよりも長くなっており、これにより、前記第１の実施形態等におけるドラフターダクト２０と同様に、車両前方側の側壁部７１の下端部が、車両後方側の側壁部７２の下端部よりも下方に位置される。

そして、第５の実施形態におけるドラフターダクト７０は、前記第４の実施形態におけるドラフターダクト６０と同様に、下段部に近づくほど水平断面の断面積が大きくなる（管径が拡径する）。第５の実施形態では、具体的には、水平断面でみた場合に長辺をなす両側壁部７１，７２の間隔に加えて、水平断面でみた場合に短辺をなす両側壁部７５，７６の間隔が、下段部に近づくほど広くなることで、水平断面の断面積が大きくなる。例えば、前記短辺をなす一方の側壁部７６が、ドラフターダクト７０の上端を閉塞する側壁部（上側壁部）７７に対して略直角に形成されており、前記短辺をなす他方の側壁部７５が、上側壁部７７に対して、鈍角（例えばさらには湾曲形状）となるように形成されている。

以上のような第５の実施形態におけるドラフターダクト７０は、下端部に設けた開口部７４が、後輪１００側ではなく、後方、すなわちマフラの排気口２０１側に向いているので、前記第１の実施形態等におけるドラフターダクト２０と同様な効果を発揮できる。
また、ドラフターダクト７０のダクト長Ｌに依存して共鳴周波数が決定されるので（前記（１）式参照）、下端部に近づくほど水平断面の断面積が大きくなる場合でも、その断面積の変化の影響を受けることなく、共鳴周波数を決定（設定）することができる。これにより、下端部に近づくほど水平断面の断面積が大きくなる場合でも、車室内に伝達したい周波数の排気音のレベルをドラフターダクト７０内で増幅させて、排気音をより効率よく車室内に伝達できるようになる。

そして、前記短辺をなす両側壁部７５，７６の間隔を変化させることで、ドラフターダクト７０を車体形状に合致させることができる。例えば、図８に示すように、車体３００の両側で後輪１００をカバーするリヤフェンダ３０１の形状が、下方にいくほど外側に大きく膨らむような場合に対応して、前述のように、上側壁部７７に対して鈍角（さらには湾曲形状）となる側壁部７５が外側に位置するようにドラフターダクト７０を取り付けることで、ドラフターダクト７０を車体形状に合致させることができる。これにより、車体の空きスペースを有効活用して、ドラフターダクト７０を配置できる。

本発明の第１の実施形態の車両用ベンチレーション装置の構成を、車両側方からみた図である。 車両用ベンチレーション装置の構成を、車両後方からみた図である。 本発明の第２の実施形態の車両用ベンチレーション装置の構成を、車両側方からみた図である。 本発明の第２の実施形態の車両用ベンチレーション装置のドラフターダクトを示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態の車両用ベンチレーション装置のドラフターダクトを示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態の車両用ベンチレーション装置のドラフターダクトを示す斜視図である。 本発明の第５の実施形態の車両用ベンチレーション装置のドラフターダクトを示す斜視図である。 第５の実施形態におけるドラフターダクトの車両への取り付け例を示す図である。

符号の説明

１０ 空気排出口（ドラフタ）、２０ ドラフターダクト、２６ 開口部

Claims (4)

1. 車室外と車室内とを連通するドラフタを備えた車両用ベンチレーション装置において、
   管形状とされて、車両前後方向においてマフラの排気口と後輪との間に位置されており、上側に位置する一端が閉塞されるとともに、下側に位置する他端が開口されており、上端側の壁部に対して形成されたドラフタ用の開口部を介して、前記ドラフタをその内部に臨ませ、下端の開口部が、前記マフラの排気口側に向く管状部材を備え、
   前記管状部材の上下方向の長さは、前記マフラの排気口から排出される排気音の周波数のうちの所定の周波数が、前記管状部材の空洞共鳴周波数となるように決定されることを特徴とする車両用ベンチレーション装置。
2. 前記管状部材は、後輪側に向く側壁部の下端が、マフラの排気口側に向く側壁部の下端よりも下方に位置していることで、前記管状部材の下端の開口部が、前記マフラの排気口側に向いていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ベンチレーション装置。
3. 後輪と前記管状部材との間に、前記管状部材の下端の開口部に後輪のタイヤ音が入り込むのを抑制する遮蔽部材を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用ベンチレーション装置。
4. 前記遮蔽部材は、車体において後輪を囲うように配置されるインナーフェンダにより構成されることを特徴とする請求項３に記載の車両用ベンチレーション装置。

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