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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】
(43)【公開日】
(54)【発明の名称】排気管構造
(51)【国際特許分類】
【ＦＩ】
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】
(21)【出願番号】
(22)【出願日】
(71)【出願人】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001427
【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】松葉 翔平
(72)【発明者】
【氏名】玉野 雅和
(72)【発明者】
【氏名】清水 幸一
(72)【発明者】
【氏名】鷹村 優太
(72)【発明者】
【氏名】阿草 敬祐
【テーマコード（参考）】
【Ｆターム（参考）】
3G004AA01
3G004BA00
3G004BA01
3G004CA06
3G004CA07
3G004CA13
3G004DA01
3G004DA07
3G004DA08
3G004DA09
3G004DA21
3G004FA01
(57)【要約】
【課題】車外騒音を抑制しながら、効果的な排気音のサウンド演出を可能にする。
【解決手段】排気管構造２は、車両の床下において、エンジンから車両の後方へ向かって延びる排気管２１１と、排気管が接続されかつ、エンジンから排出された排気ガスの圧力波が解放される筐体（プリサイレンサー２２）と、特定の振動特性を有するよう設計され、筐体内で解放された圧力波によって振動することにより特定周波数の音を放射する振動板（上壁２２１）と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】排気管構造２は、車両の床下において、エンジンから車両の後方へ向かって延びる排気管２１１と、排気管が接続されかつ、エンジンから排出された排気ガスの圧力波が解放される筐体（プリサイレンサー２２）と、特定の振動特性を有するよう設計され、筐体内で解放された圧力波によって振動することにより特定周波数の音を放射する振動板（上壁２２１）と、を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項】
車両の床下において、エンジンから前記車両の後方へ向かって延びる排気管と、
前記排気管が接続されかつ、前記エンジンから排出された排気ガスの圧力波が解放される筐体と、
特定の振動特性を有するよう設計され、前記筐体内で解放された圧力波によって振動することにより特定周波数の音を放射する振動板と、
を備えた排気管構造。
前記排気管が接続されかつ、前記エンジンから排出された排気ガスの圧力波が解放される筐体と、
特定の振動特性を有するよう設計され、前記筐体内で解放された圧力波によって振動することにより特定周波数の音を放射する振動板と、
を備えた排気管構造。
【請求項】
請求項１に記載の排気管構造において、
前記振動板は、前記筐体の一部を構成する、
排気管構造。
前記振動板は、前記筐体の一部を構成する、
排気管構造。
【請求項】
請求項２に記載の排気管構造において、
前記筐体は、前記床下のトンネル内に位置し、
前記振動板は、前記筐体の上壁を構成する、
排気管構造。
前記筐体は、前記床下のトンネル内に位置し、
前記振動板は、前記筐体の上壁を構成する、
排気管構造。
【請求項】
請求項３に記載の排気管構造において、
前記筐体は、前記エンジンと前記排気管の後端が接続されるメインサイレンサーとの間において、前記排気管の途中に介在するプリサイレンサーである、
排気管構造。
前記筐体は、前記エンジンと前記排気管の後端が接続されるメインサイレンサーとの間において、前記排気管の途中に介在するプリサイレンサーである、
排気管構造。
【請求項】
請求項１に記載の排気管構造において、
前記振動板は、板面に装着されたウエイトを有する、
排気管構造。
前記振動板は、板面に装着されたウエイトを有する、
排気管構造。
【請求項】
請求項１に記載の排気管構造において、
前記振動板は、振動特性が互いに異なる第１部位と第２部位とを少なくとも有する、
排気管構造。
前記振動板は、振動特性が互いに異なる第１部位と第２部位とを少なくとも有する、
排気管構造。
【請求項】
請求項６に記載の排気管構造において、
前記第１部位と前記第２部位とは、前記排気管が延びる方向に並ぶ、
排気管構造。
前記第１部位と前記第２部位とは、前記排気管が延びる方向に並ぶ、
排気管構造。
【請求項】
請求項３に記載の排気管構造において、
前記筐体に接続された前記排気管の中心軸は、前記筐体の上下方向の中心よりも下方に位置し、
前記上壁を構成する前記振動板は、前記排気管に対し、上下方向に間隔を空けて位置する、
排気管構造。
前記筐体に接続された前記排気管の中心軸は、前記筐体の上下方向の中心よりも下方に位置し、
前記上壁を構成する前記振動板は、前記排気管に対し、上下方向に間隔を空けて位置する、
排気管構造。
【請求項】
請求項８に記載の排気管構造において、
前記排気管は、前記筐体の内部において開口する下流端を有し、
前記排気管の下流端は、前記上壁の方へ指向する、
排気管構造。
前記排気管は、前記筐体の内部において開口する下流端を有し、
前記排気管の下流端は、前記上壁の方へ指向する、
排気管構造。
【請求項】
請求項８に記載の排気管構造において、
前記排気管は、前記筐体を前後方向に貫通し、
前記排気管は、前記筐体の内部において、管の内外を連通させる複数の連通孔を有する、
排気管構造。
前記排気管は、前記筐体を前後方向に貫通し、
前記排気管は、前記筐体の内部において、管の内外を連通させる複数の連通孔を有する、
排気管構造。
【請求項】
請求項１に記載の排気管構造において、
前記筐体内に位置し、かつ前記筐体内を、少なくとも第１領域と第２領域とに仕切る仕切りをさらに備え、
前記第１領域には、吸音材が充填され、前記第２領域には、前記吸音材が充填されない、
排気管構造。
前記筐体内に位置し、かつ前記筐体内を、少なくとも第１領域と第２領域とに仕切る仕切りをさらに備え、
前記第１領域には、吸音材が充填され、前記第２領域には、前記吸音材が充填されない、
排気管構造。
【請求項】
請求項１１に記載の排気管構造において、
前記仕切りは、前記第１領域内に前記排気管が位置し、前記第２領域内に前記振動板が位置するように、前記筐体内を仕切る、
排気管構造。
前記仕切りは、前記第１領域内に前記排気管が位置し、前記第２領域内に前記振動板が位置するように、前記筐体内を仕切る、
排気管構造。
【請求項】
請求項１２に記載の排気管構造において、
前記排気管は、前記筐体を前後方向に貫通し、
前記筐体内において延びる前記排気管の一部が前記第１領域内に位置し、前記排気管の別の一部が前記第２領域内に位置する、
排気管構造。
前記排気管は、前記筐体を前後方向に貫通し、
前記筐体内において延びる前記排気管の一部が前記第１領域内に位置し、前記排気管の別の一部が前記第２領域内に位置する、
排気管構造。
【請求項】
請求項１１～１３のいずれか１項に記載の排気管構造において、
前記仕切りは、通気孔を有する、
排気管構造。
前記仕切りは、通気孔を有する、
排気管構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【】
ここに開示する技術は、排気管構造に関する。
【背景技術】
【】
特許文献１には、従来の車両用サウンドシステムが記載されている。サウンドシステムは、車両の乗員に対して、エンジン音及び／又は排気音を積極的に聴かせるシステムである。
【】
サウンドシステムは、車室内につながる第１～第３の三つの開口部を備える。第１開口部は、車室前側のダッシュパネルに形成される。第２開口部は、車室後側のキックアップ部に形成される。第３開口部は、車室中央のトンネル部に形成される。
【】
エンジン音及び／又は排気音が、各開口部を施蓋する膜部材を振動させることにより、エンジン音及び／又は排気音が、車室内に効果的に伝達される。
【】
サウンドシステムは、乗員へのサウンド演出を行うため、例えばスポーツカー等の走行を楽しむことが重視される車両への搭載に適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【】
【特許文献】特許第６６１４１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【】
エンジンから排出される排気ガスに起因する排気音は、主にサイレンサーを使って低減される。車外騒音を低減させるためである。
【】
ところが、排気音を低減させると、前述したような走行を楽しむことが重視される車両において、乗員に、排気音を積極的に聴かせること、つまりサウンド演出を行うことが難しくなる。サウンド演出と車外騒音の低減とは、相反する要求である。
【】
また、効果的なサウンド演出のためには、単に排気音を大きくするのではなく、特定周波数の音を、乗員に聴かせることが好ましい。
【】
ここに開示する技術は、車外騒音を抑制しながら、効果的な排気音のサウンド演出を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【】
ここに開示する技術は、排気管構造に関する。排気管構造は、
車両の床下において、エンジンから前記車両の後方へ向かって延びる排気管と、
前記排気管が接続されかつ、前記エンジンから排出された排気ガスの圧力波が解放される筐体と、
特定の振動特性を有するよう設計され、前記筐体内で解放された圧力波によって振動することにより特定周波数の音を放射する振動板と、
を備える。
車両の床下において、エンジンから前記車両の後方へ向かって延びる排気管と、
前記排気管が接続されかつ、前記エンジンから排出された排気ガスの圧力波が解放される筐体と、
特定の振動特性を有するよう設計され、前記筐体内で解放された圧力波によって振動することにより特定周波数の音を放射する振動板と、
を備える。
【】
エンジンから排出された排気ガスは排気管内を流れる。排気管は、筐体に接続される。排気ガスの圧力波は、筐体において解放される。筐体は、排気管よりも大きな空間を有する、としてもよい。排気ガスの圧力波が解放される筐体は、排気音を低減させることができる。筐体は、車外騒音を抑制する。
【】
排気管構造は、振動板を備える。振動板は、特定の振動特性を有するよう設計される。例えば振動板の質量の調整、及び／又は、振動板の形状の調整により、振動板は、特定の振動特性を有するよう設計される。
【】
振動板は、筐体内で解放された圧力波によって振動する。振動板の振動によって、特定周波数の音が放射される。排気管構造は、特定の振動特性を有する振動板を備えることによって、車両の乗員に対する効果的なサウンド演出を実現できる。
【】
前記振動板は、前記筐体の一部を構成する、としてもよい。
【】
車両の床下に位置する筐体の一部を、特定の振動特性を有する振動板として機能させることで、振動板の振動によって生じた特定周波数の音が、車室内の乗員に伝わりやすい。乗員に対し、効果的にサウンド演出を行うことができる。
【】
前記筐体は、前記床下のトンネル内に位置し、
前記振動板は、前記筐体の上壁を構成する、としてもよい。
前記振動板は、前記筐体の上壁を構成する、としてもよい。
【】
トンネル内に位置する筐体の上壁は、車両の床の直ぐ下に位置するため、上壁の振動によって生じた特定周波数の音が、車室内の乗員に伝わりやすい。サウンド演出の効果が高い。
【】
筐体はトンネル内に位置するため、上壁の振動によって生じた特定周波数の音が、トンネルの側壁によって遮られる。上壁の振動によって生じた特定周波数の音が、車両の外へ伝わることが抑制される。この構造は、車外騒音の抑制に有利である。
【】
前記筐体は、前記エンジンと前記排気管の後端が接続されるメインサイレンサーとの間において、前記排気管の途中に介在するプリサイレンサーである、としてもよい。
【】
排気管の途中に介在するプリサイレンサーは、排気音の消音機能を有する。プリサイレンサーの上壁を、振動板として機能させることにより、プリサイレンサーは、排気音の消音機能と、サウンド演出との両方に寄与できる。
【】
プリサイレンサーは、車両の前後方向の中間部に位置するため、プリサイレンサーは、車両後端から離れている。プリサイレンサーの上壁が特定周波数の音を発生させても、当該音は車両の外へ伝わりにくい。車外騒音が抑制される。
【】
また、車両の前後方向の中間部に位置するプリサイレンサーは、車室に近い。プリサイレンサーは、乗員に対して、効果的なサウンド演出を行うことができる。
【】
前記振動板は、板面に装着されたウエイトを有する、としてもよい。
【】
振動板の板面にウエイトが装着されれば、振動板の固有振動数が変化、及び／又は、振動板の振動モードが変化する。ウエイトの質量の調整、及び／又は、ウエイトの装着位置の調整により、振動板の振動特性が調整される。ウエイトを利用すれば、振動板が発生させる音の周波数が調整可能になる。なお、振動板に、２以上のウエイトが装着されてもよい。
【】
前記振動板は、振動特性が互いに異なる第１部位と第２部位とを少なくとも有する、としてもよい。
【】
振動板が、少なくとも第１部位と第２部位とを有することにより、振動板は、圧力波が当たる位置に応じて、発生する音の周波数を変えることができる。エンジンの運転状態に応じて排気管を流れる排気ガスの流量が変わるため、圧力波が振動板に当たる位置が変わる。振動板が発生させる音が、エンジンの運転状態に応じて変化する。なお、第１部位と第２部位とは、例えば板厚が異なるとしてもよい。
【】
前記第１部位と前記第２部位とは、前記排気管が延びる方向に並ぶ、としてもよい。
【】
エンジンの回転数の高低に応じて、排気管を流れる排気ガスの流量が変化する。低流量では、筐体内において圧力波が振動板に当たる位置が、筐体の入口に近くなり、高流量では、筐体内において圧力波が振動板に当たる位置が、筐体の入口から離れて、出口に近くなる。排気ガスの流量に応じて、筐体内において圧力波が振動板に当たる位置が、排気管が延びる方向について変化する。
【】
第１部位と前記第２部位とが、例えば第１部位が筐体の入口に近い位置で、第２部位が筐体の入口から離れた位置となるよう、排気管が延びる方向に並ぶとする。エンジンの回転数が低い場合は、第１部位の振動が支配的になり、エンジンの回転数が高い場合は、第２部位の振動が支配的になる。振動板は、エンジンの回転数の高低に応じて、発生させる音を変えることができる。
【】
前記筐体に接続された前記排気管の中心軸は、前記筐体の上下方向の中心よりも下方に位置し、
前記上壁を構成する前記振動板は、前記排気管に対し、上下方向に間隔を空けて位置する、としてもよい。
前記上壁を構成する前記振動板は、前記排気管に対し、上下方向に間隔を空けて位置する、としてもよい。
【】
排気管を筐体に対して下方にオフセットさせると、振動板によって構成される筐体の上壁と、排気管との間隔が広がる。筐体内において解放された圧力波によって、上壁は振動しやすい。上壁は、特定周波数の音を、効果的に放射できる。
【】
前記排気管は、前記筐体の内部において開口する下流端を有し、
前記排気管の下流端は、前記上壁の方へ指向する、としてもよい。
前記排気管の下流端は、前記上壁の方へ指向する、としてもよい。
【】
排気管の下流端から筐体内に放出された排気ガスは、上壁の方へ向かって流れる。筐体の上壁の振動が促進されるから、上壁は、特定周波数の音を、効果的に放射できる。
【】
前記排気管は、前記筐体を前後方向に貫通し、
前記排気管は、前記筐体の内部において、管の内外を連通させる複数の連通孔を有する、としてもよい。連通孔は、排気管の周面の全体に、多数、形成されてもよい。
前記排気管は、前記筐体の内部において、管の内外を連通させる複数の連通孔を有する、としてもよい。連通孔は、排気管の周面の全体に、多数、形成されてもよい。
【】
排気管を流れる排気ガスは、複数の連通孔を通じて筐体内へ放出される。圧力波が分散されることにより排気音が抑制される。また、圧力波によって、筐体の上壁は、特定周波数の音を、効果的に放射できる。
【】
前記筐体内に位置し、かつ前記筐体内を、少なくとも第１領域と第２領域とに仕切る仕切りをさらに備え、
前記第１領域には、吸音材が充填され、前記第２領域には、前記吸音材が充填されない、としてもよい。
前記第１領域には、吸音材が充填され、前記第２領域には、前記吸音材が充填されない、としてもよい。
【】
筐体内の一部分に吸音材が充填されるため、筐体は排気音を効果的に消音できる。
【】
前記仕切りは、前記第１領域内に前記排気管が位置し、前記第２領域内に前記振動板が位置するように、前記筐体内を仕切る、としてもよい。
【】
振動板が第２領域内に位置するため、吸音材は、振動板の振動を阻害しない。振動板は、圧力波によって振動することにより、特定周波数の音を放射することができる。筐体は、吸音材による高い消音効果と、振動板の振動によりサウンド演出とを両立できる。
【】
前記排気管は、前記筐体を前後方向に貫通し、
前記筐体内において延びる前記排気管の一部が前記第１領域内に位置し、前記排気管の別の一部が前記第２領域内に位置する、としてもよい。
前記筐体内において延びる前記排気管の一部が前記第１領域内に位置し、前記排気管の別の一部が前記第２領域内に位置する、としてもよい。
【】
排気管の一部が第２領域内に位置するため、排気管の一部は、吸音材に覆われない。第２領域内において排気管から放出された排気ガスの圧力波により、第２領域に位置する振動板が効果的に振動する。筐体は、吸音材による高い消音効果と、振動板の振動によりサウンド演出とを、さらに高い次元で両立できる。
【】
前記仕切りは、通気孔を有する、としてもよい。
【】
仕切りは、吸音材の充填領域を筐体内の一部分に規制する一方で、排気ガスの通過は妨げない。筐体は、エンジンの排気抵抗が増大することを抑制しつつ、排気音の消音効果とサウンド演出とを両立できる。
【発明の効果】
【】
前記の排気管構造は、車外騒音を抑制しながら、効果的なサウンド演出を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【】
【図】図１は、第１実施形態に係る排気管構造の平面図及びＡ－Ａ断面図である。
【図】図２は、第２実施形態に係る排気管構造が適用された車両を下から見た図である。
【図】図３は、第２実施形態に係る排気管構造の一部を破断させた斜視図である。
【図】図４は、第２実施形態に係る排気管構造を上から見た断面図、及び、Ｂ－Ｂ断面図である。
【図】図５は、排気管構造において発生した音を車室内で計測した結果である。
【図】図６は、第３実施形態に係る排気管構造の一部を破断させた斜視図である。
【図】図７は、第３実施形態に係る排気管構造を上から見た断面図、及び、Ｃ－Ｃ断面図である。
【図】図８は、変形例に係る排気管構造の一部を破断させた斜視図である。
【図】図９は、変形例に係る排気管構造を上から見た断面図、及び、Ｄ－Ｄ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【】
以下、排気管構造の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ここで説明する排気管構造は例示である。
【】
【】
排気管構造１は、排気管１１を備える。排気管１１は、車両に搭載されたエンジンに接続される。排気管１１は、エンジンから排出された排気ガスが流れる。図１において排気ガスが流れる方向は、紙面左から右である。図１の紙面左は、車両の前に対応し、図１の紙面右は、車両の後に対応する。
【】
排気管構造１は、筐体１２を備える。筐体１２は、排気管１１の途中に介在する。より詳細に、上流側の排気管１１１が、筐体１２の前の側壁１２３に接続される。上流側の排気管１１１の下流端１１１０は、筐体１２の内部に位置する。下流側の排気管１１２の上流端が、筐体１２の後の側壁１２３に接続される。
【】
筐体１２は、上壁１２１及び下壁１２２と、前後左右の四つの側壁１２３とを有する。四つの側壁１２３は、上壁１２１と下壁１２２とを上下につなぐ。
【】
筐体１２は、密閉された箱状である。筐体１２の上下方向の高さ、左右方向の幅、及び前後方向の長さはそれぞれ、排気管１１の径よりも大きい。筐体１２は、排気管１１に比べて大きな空間を有する。なお、左右方向は、車両の車幅方向である。
【】
排気管１１１を流れる脈動する排気ガスは、筐体１２内に放出される。筐体１２において、排気ガスの圧力波が解放される。排気管１１１と筐体１２との断面積差が大きいため、圧力波が拡張し、排気音が減衰する。
【】
また、筐体１２内において、そのまま進行する進行波と、筐体１２の壁で反射する反射波との干渉により、圧力波の一部の周波数成分が打ち消され、排気音が減衰する。
【】
排気管１１に接続された筐体１２は、排気音を低減させる機能を有する。車両に搭載された筐体１２は、車外騒音を低減させる。
【】
筐体１２は、車外騒音の低減機能だけでなく、サウンド演出の機能を有する。サウンド演出は、特定周波数の音を発生させることによって、車両の乗員に対し、排気音を積極的に聴かせることをいう。
【】
サウンド演出の機能のために、筐体１２の上壁１２１は、複数の部位１３～１７、１８１から構成される。
【】
第１部位１３、第２部位１４、第３部位１５、及び第４部位１６はそれぞれ、振動特性が異なる。図例の第１部位１３、第２部位１４、第３部位１５、及び第４部位１６は、同じ面積を有する。第１部位１３、第２部位１４、第３部位１５、及び第４部位１６はそれぞれ、例えば板厚ｔが互いに相違する部位である、としてもよい（図１のｔ１、ｔ２参照）。
【】
第１部位１３、第２部位１４、第３部位１５、及び第４部位１６は、上壁１２１において、前後方向に並ぶと共に、左右方向に並ぶ。上壁１２１において第１部位１３、第２部位１４、第３部位１５、及び第４部位１６の周囲の部位も、第１部位１３、第２部位１４、第３部位１５、及び第４部位１６とは振動特性が異なる第５部位１７を構成する。
【】
上壁１２１はまた、ビード１８１を有する。ビード１８１は、第１部位１３、第２部位１４、第３部位１５、第４部位１６、及び第５部位１７の間に位置し、これらの各部位１３～１７を隔てる。ビード１８１は、各部位１３～１７よりも剛性が高く、各部位１３～１７よりも振動しにくい。
【】
ビード１８１によって隔てられるため、第１部位１３、第２部位１４、第３部位１５、第４部位１６、及び第５部位１７は、他の部位の影響を受けずに、各々特有の振動特性により振動できる。第１部位１３、第２部位１４、第３部位１５、第４部位１６、及び第５部位１７はそれぞれ、特有の振動特性により振動することで、特定周波数の音を放射する振動板として機能する。また、上壁１２１も全体として、特有の振動特性により振動することで、特定周波数の音を放射する振動板として機能する。
【】
上壁１２１の第１部位１３、第２部位１４、第３部位１５、第４部位１６、及び第５部位１７はそれぞれ、筐体１２内で解放された圧力波によって振動する。第１部位１３、第２部位１４、第３部位１５、第４部位１６、及び第５部位１７それぞれの振動特性の調整によって、筐体１２の上壁１２１は、エンジンからの排気に関連した、特定周波数の音を発生させることができる。従って、筐体１２は、乗員に対し、排気音を積極的に聴かせるというサウンド演出の機能を有することができる。
【】
図１の下図に示すように、排気管１１１の下流端１１１０を、筐体１２内において上壁１２１の方へ指向させれば、排気管１１１は、排気ガスを上壁１２１に向けて放出できる。上壁１２１は、排気ガスによって効果的に振動する。乗員に聴かせる排気音の音圧を高めることができ、排気管構造１は、サウンド演出の効果を高めることができる。
【】
また、エンジンが低回転で運転している場合と、高回転で運転している場合とで、排気管１１を流れる排気ガスの流量が変化する。エンジンが低回転で運転していて、流量が装置的に低い場合は、図１の下図に矢印で示すように、排気ガスは、筐体１２の入口に近い、上壁１２１の前部に向けて放出される。上壁１２における第１部位１３及び第３部位１５が主に、圧力波によって振動する。
【】
エンジンが高回転で運転していて、流量が装置的に高い場合は、図１の下図に矢印で示すように、排気ガスは、筐体１２の入口から離れた上壁１２１の後部に向けて放出される。上壁１２１における第２部位１４及び第４部位１６が主に、圧力波によって振動する。
【】
エンジンの回転数に応じて振動する部位が変化する。筐体１２は、エンジンが低回転時で運転している場合に発生させる音の周波数と、エンジンが高回転時で運転している場合に発生させる音の周波数と、を変えることができる。排気管構造１は、エンジンの運転状態に対応した、より高度なサウンド演出を乗員に提供できる。
【】
なお、図１に示す上壁１２１の分割数は、一例であり、上壁１２１の分割数は、特定の数に限定されない。
【】
また、第１部位１３、第２部位１４、第３部位１５、及び第４部位１６それぞれの形状、及び／又は、配置を調整することによって、上壁１２１の振動特性が特定の振動特性となるよう設計することができる。
【】
また、上壁１２１を複数の部位に分割せずに、上壁１２１の全体において、板厚ｔを一定にしてもよい。特定の振動特性を有するように、上壁１２１の板厚ｔ及び／又は形状を設計すれば、上壁１２１が、筐体１２内で解放された圧力波によって特定の振動特性でもって振動し、筐体１２は、特定周波数の音を放射することができる。
【】
また、上壁１２１の上面に、１又は複数のウエイトを装着することによって、上壁１２１が特定の振動特性を有するようにしてもよい。
【】
また、上壁１２１は、平らな板に限らず、上向き又は下向きに湾曲した板であってもよい。
【】
また、筐体１２の上壁１２１が、特定の振動特性を有するように設計するかわりに、下壁１２２が、特定の振動特性を有するように、前述した様々な手法を用いて設計してもよい。筐体１２の上壁１２１及び下壁１２２の両方について、特定の振動特性を有するように設計してもよい。
【】
さらに、筐体１２を構成する壁を振動板として利用するかわりに、筐体１２の内部に、特定の振動特性を有するように設計された振動板が配置されてもよい。筐体１２を構成する壁を振動板として利用すると共に、筐体１２の内部に振動板が配置されてもよい。
【】
【】
排気管構造２は、第１実施形態と同様に、排気管２１と、筐体とを備える。筐体は、プリサイレンサー２２である。
【】
エンジン３０は、車両９の前部に位置する。排気管２１は、エンジン３０に接続され、車両９の後方へ延びる。排気管２１には、触媒装置３１、３２が介設される。触媒装置３１、３２はそれぞれ、エンジン３０から排出された排気ガスを浄化する。
【】
排気管２１の後端は、メインサイレンサー２９に接続される。メインサイレンサー２９は、車両９の後端部に位置する。メインサイレンサー２９は、排気音の消音機能と、排気音のサウンド演出機能とを有する。メインサイレンサー２９は、プリサイレンサー２２に比べて大きい筐体容積を利用して、筐体の内部に、消音のための構造と、サウンド演出のための構造とを有する。
【】
プリサイレンサー２２は、エンジン３０とメインサイレンサー２９との間に位置し、排気管２１の途中に介在する。プリサイレンサー２２は、メインサイレンサー２９と共に、排気音の消音を行う。また、排気管２１の途中に介在するプリサイレンサー２２は、エンジン３０とプリサイレンサー２２との間の排気管２１、及び、プリサイレンサー２２とメインサイレンサー２９との間の排気管の長さを短くすることにより、波長の長い定在波の発生を抑制する。
【】
プリサイレンサー２２は、シート９１、９１が設置された車室９０の近傍に位置する。
【】
排気管２１及びプリサイレンサー２２は、トンネル９２の中に位置する。トンネル９２は、上下方向に立設する起立壁９２１、９２１によって車両９の床下から上方へ凹陥する。トンネル９２は、下向きに開口する。
【】
トンネル９２は、車両９の前部から後方へ延びる。トンネル９２内には、排気管２１及びプリサイレンサー２２の他に、エンジン３０の動力を後輪へ伝達するプロペラシャフトが位置する。
【】
【】
プリサイレンサー２２は、第１シェル２２ａと第２シェル２２ｂとを上下方向に重ね合わせることにより形成される。第１シェル２２ａ及び第２シェル２２ｂは、プリサイレンサー２２の筐体である。
【】
プリサイレンサー２２は、上壁２２１と、下壁２２２とを有する。上壁２２１は、前後方向及び左右方向に広がる。上壁２２１は、上から見て略５角形を有する板である。下壁２２２は、上壁２２１に対し上下方向に対向すると共に、前後方向及び左右方向に広がる。下壁２２２も、上壁２２１と同様に、上から見て略５角形を有する板である。上壁２２１及び下壁２２２はそれぞれ、平らな板である。側壁が、上壁２２１と下壁２２２を上下方向につなぐ。
【】
上流側の排気管２１１が、プリサイレンサー２２の前部の側壁に接続される。図４の上図に示すように、排気管２１１の中心軸Ｘは、プリサイレンサー２２の左右方向の中心よりも左に位置する。
【】
また、図４の下図に示すように、排気管２１１の中心軸Ｘは、プリサイレンサー２２の上下方向の中心よりも下方に位置する。排気管２１１は、下壁２２２に近接している。上壁２２１は、排気管２１１に対し、上下方向に間隔を空けて位置する。
【】
排気管２１１の下流端２１１０は、プリサイレンサー２２の内部において開口する。下流端は、図４の上図に示すように、左右方向について、上壁２２１の中央の方へ指向する。また、下流端は、図４の下図に示すように、上壁２２１の方へ指向する。
【】
プリサイレンサー２２の上壁２２１の上面には、ウエイト５が装着される。ウエイト５の装着によって、上壁２２１は、特定の振動特性を有する。図例のウエイト５の装着位置は、一例であり、ウエイト５は、上壁２２１における適宜の位置に装着できる。また、ウエイト５の質量も適宜、設定することが可能であり、図例のウエイト５のサイズは、例示に過ぎない。
【】
プリサイレンサー２２は、排気管２１に対して大きい容積を有するため、排気音の消音機能を有する。プリサイレンサー２２とメインサイレンサー２９とを備えた車両９は、排気音を大幅に抑制できる。車両９は、車外騒音の規制に適合できる。
【】
プリサイレンサー２２の上壁２２１は、振動板として機能する。上壁２２１はは、プリサイレンサー２２内で解放された圧力波によって振動する。上壁２２１は、ウエイト５によって振動特性が調整されているため、圧力波によって振動する上壁２２１は、特定周波数の音を放射する。プリサイレンサー２２は、所望の排気音を発生させることができるため、乗員に対し排気音を積極的に聴かせるというサウンド演出の機能を有することができる。
【】
ここで、図５は、図３及び図４に示すプリサイレンサー２２が搭載された車両９において、プリサイレンサー２２が発生する音を、実際に計測した結果を示す。図５の横軸は、エンジン３０の回転数であり、縦軸は、車室９０内において計測した音圧である。図５の破線は、ウエイト５を装着しない従来のプリサイレンサーの計測結果であり、実線は、ウエイト５を装着したプリサイレンサー２２の計測結果である。ウエイト５を装着したプリサイレンサー２２は、特定のエンジン回転数ｒ１、ｒ２のそれぞれにおいて共振が生じることにより、従来のプリサイレンサーよりも音圧が高まっている。ウエイト５を装着することにより振動特性が調整されたプリサイレンサー２２は、乗員に対して、特定周波数の排気音を積極的に聴かせるというサウンド演出を提供することができる。
【】
プリサイレンサー２２は、図２に示すように、車室９０の近傍に位置する。プリサイレンサー２２が発生させた所望の排気音は、車室９０内の乗員へ伝わりやすい。排気管構造２は、高いサウンド演出の効果を発揮できる。
【】
また、プリサイレンサー２２の位置が車室９０の近傍に位置するため、プリサイレンサー２２が発生させる音がそれほど大きくなくても、乗員に排気音を聴かせることができる。サウンド演出のためにプリサイレンサー２２が発生させる音を抑制することは、車外騒音の低減に有利である。
【】
プリサイレンサー２２は、メインサイレンサー２９とは異なり、車両９の前後方向の中央側に位置するため、車両９の後端までの距離Ｌ１が、メインサイレンサー２９と後端までの距離Ｌ２よりも長い。また、プリサイレンサー２２は、左右方向、つまり車幅方向についても、車両９の側端までの距離Ｗ１、Ｗ２が比較的長い。サウンド演出のためにプリサイレンサー２２が発生させた音は、車外に伝わりにくい。
【】
さらに、プリサイレンサー２２は、トンネル９２内に位置しているため、プリサイレンサー２２が発生させた音は、トンネル９２を形成する起立壁９２１によって、車外に伝わることが遮られる。
【】
また、プリサイレンサー２２の上壁は、トンネル９２下側の開口から離れているため、プリサイレンサー２２が発生させた音が車外に伝わることが、さらに抑制される。
【】
プリサイレンサー２２がサウンド演出の機能を有することは、車外騒音を低減しつつ、乗員に対するサウンド演出の効果を高めることを可能にする。
【】
プリサイレンサー２２の内部において、排気管２１１と上壁２２１とが、上下方向に間隔を空けて位置するから、プリサイレンサー２２内において解放された圧力波によって、上壁２２１は、効果的に振動できる。プリサイレンサー２２は、所望の音を効果的に発生させることができる。
【】
また、排気管２１１の下流端２１１０が、上下方向について上壁２２１の方を指向しているため、上壁２２１を効果的に振動させることができる。また、排気管２１１の下流端２１１０が、左右方向について上壁２２１の中央の方を指向していることによっても、上壁２２１は、効果的に振動することができる。
【】
また、図４の下図に矢印で示すように、エンジン３０が低回転で運転している場合と、高回転で運転している場合とで、上壁２２１へ向けた排気ガスの放出方向が変化する。プリサイレンサー２２は、エンジンが低回転時で運転している場合に発生させる音の周波数と、エンジン３０が高回転時で運転している場合に発生させる音の周波数と、を変えることができる。排気管構造２も、排気管構造１と同様に、エンジン３０の運転状態に対応した、より高度なサウンド演出を乗員に提供できる。
【】
なお、２以上のウエイトが、上壁２２１に装着されてもよい。
【】
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態に係る排気管構造４を示す。排気管構造４は、排気管４１と、プリサイレンサー４２とを備える。図７の上図は、プリサイレンサー４２を上から見た断面図であり、下図は、上図のＣ－Ｃ断面図である。
図６は、第３実施形態に係る排気管構造４を示す。排気管構造４は、排気管４１と、プリサイレンサー４２とを備える。図７の上図は、プリサイレンサー４２を上から見た断面図であり、下図は、上図のＣ－Ｃ断面図である。
【】
プリサイレンサー４２は、図２に示すプリサイレンサー２２にかわって、車両９に搭載される。プリサイレンサー４２は、第１シェル４２ａと第２シェル４２ｂとを上下方向に重ね合わせることにより形成される。プリサイレンサー４２の上壁４２１に、ウエイト５が装着される。上壁４２１は、特定周波数の音を放射する振動板として機能する。
【】
排気管４１は、プリサイレンサー４２の下壁４２２の近くにおいて、プリサイレンサー４２を前後方向に貫通している。排気管４１は、プリサイレンサー４２の中において、管の内外を連通させる多数の連通孔４１１を有する。連通孔４１１は、図７に二点鎖線で示す形成領域４１０において、排気管４１の全周面にわたって形成される。なお、図６及び図７においては一部の連通孔４１１のみを図示している。排気管４１を流れる排気ガスは、連通孔４１１を通じてプリサイレンサー４２の中に放出される。
【】
プリサイレンサー４２は、仕切り４３を有する。仕切り４３は、プリサイレンサー４２の内部を、第１領域４４と第２領域４５とに仕切る。第１領域４４は、上下方向について、プリサイレンサー４２内の下部であり、第２領域４５は、プリサイレンサー４２内の上部である。排気管４１は、第１領域４４内に位置する。上壁４２１は、第２領域４５に位置する。
【】
仕切り４３は、板厚が比較的薄い平板であり、プリサイレンサー４２の形状に合わせて、前後方向及び左右方向に拡がる。仕切り４３は、多数の通気孔４３０を有する。なお、図６及び図７においては一部の通気孔４３０のみを図示しているが、通気孔４３０は、仕切り４３の全体に均等に形成される。通気孔４３０は、仕切り４３を板厚方向に貫通する。
【】
第１領域４４には、吸音材６が充填される。吸音材６は、例えばグラスウールである。プリサイレンサー４２内において、排気管４１の周囲は、吸音材６に覆われる。仕切り４３は、吸音材６が充填される領域を第１領域４４に制限する機能を有する。仕切り４３の通気孔４３０によって、第１領域４４と第２領域４５との間のガスの流通は、妨げられない。
【】
排気管４１の連通孔４１１を通じて、排気ガスがプリサイレンサー４２内へ放出されるため、圧力波が分散されて排気音が抑制される。
【】
また、吸音材６は、連通孔４１１が形成された排気管４１の周囲を覆う。第１領域４４に充填された吸音材６によって、プリサイレンサー４２の消音効果がさらに高まる。
【】
仕切り４３によって第２領域４５には吸音材６が充填されないため、吸音材６は、上壁４２１の振動を阻害しない。また、排気管４１がプリサイレンサー４２の下壁４２２の近くに位置していて、排気管４１と上壁４２１とが上下方向に離れているため、第２領域４５の上下方向の高さが十分に確保できる。プリサイレンサー４２内において解放された圧力波により、上壁４２１が振動しやすい。プリサイレンサー４２は、所望の音を効率的に発生させることができる。
【】
従って、プリサイレンサー４２は、排気音の抑制効果と、サウンド演出とを高い次元で両立できる。
【】
ここで、仕切り４３の高さ位置を調整することにより、第１領域４４と第２領域４５との大きさを調整すれば、排気音の抑制効果とサウンド演出とのバランスを調整することができる。仕切り４３の高さ位置Ｈを高くして第２領域４５を小さくすれば、上壁４２１を振動させる圧力エネルギが減衰するため、サウンド演出の効果が低減すると共に、第１領域４４が大きくなってグラスウールが増えることにより、排気音の抑制効果が相対的に高まる。仕切り４３の高さ位置Ｈを低くして、第２領域４５を大きくすれば、上壁４２１を振動させる圧力エネルギが減衰しにくいため、サウンド演出の効果が増大すると共に、第１領域４４が小さくなってグラスウールが減ることにより、排気音の抑制効果が相対的に低下する。
【】
（変形例）
図８及び図９は、第３実施形態の変形例を示す。仕切り４３は、第１仕切り４３１と、第２仕切り４３２と、を含む。第１仕切り４３１は、プリサイレンサー４２内を、上下方向に仕切る。第２仕切り４３２は、プリサイレンサー４２内を、前後方向に仕切る。より詳細に、第２仕切り４３２は、プリサイレンサー４２内の、前後方向の中央部に位置する。第１仕切り４３１は、第２仕切り４３２の後側に位置し、第１仕切り４３１の前端と第２仕切りの上端とは接合される。第１領域４４は、第１仕切り４３１と第２仕切り４３２とに囲まれた領域である。第１領域４４は、プリサイレンサー４２内において、前後方向の後部であって、上下方向の下部に位置する。第１領域４４内に、吸音材６が充填される。
図８及び図９は、第３実施形態の変形例を示す。仕切り４３は、第１仕切り４３１と、第２仕切り４３２と、を含む。第１仕切り４３１は、プリサイレンサー４２内を、上下方向に仕切る。第２仕切り４３２は、プリサイレンサー４２内を、前後方向に仕切る。より詳細に、第２仕切り４３２は、プリサイレンサー４２内の、前後方向の中央部に位置する。第１仕切り４３１は、第２仕切り４３２の後側に位置し、第１仕切り４３１の前端と第２仕切りの上端とは接合される。第１領域４４は、第１仕切り４３１と第２仕切り４３２とに囲まれた領域である。第１領域４４は、プリサイレンサー４２内において、前後方向の後部であって、上下方向の下部に位置する。第１領域４４内に、吸音材６が充填される。
【】
第２領域４５には、プリサイレンサー４２内の前部と、後部かつ上部とが含まれる。排気管４１の前部は、第２領域４５に位置し、排気管４１の後部は、第１領域４４に位置する。第２領域４５内に、吸音材６は充填されない。排気管４１の外周面に形成された連通孔４１１の一部は、吸音材６に覆われない。
【】
プリサイレンサー４２の上壁４２１に、ウエイト５は装着されない。上壁４２１は、図１に示す筐体１２の上壁１２１と同様に、第１部位４２１１と第２部位４２１２とから構成される。第１部位４２１１は、上壁４２１の前部に位置し、第２部位４２１２は、上壁４２１の後部に位置する。第１部位４２１１と第２部位４２１２とは、板厚ｔ１、ｔ２が相違する。第１部位４２１１と第２部位４２１２とは、ビード４２１３によって隔てられる。なお、ビード４２１３は、上壁４２１の下面から下向きに突出するが、上壁４２１の上面から上向きに突出してもよい。
【】
排気管４１の一部の連通孔４１１が吸音材６に覆われないため、図９の下図に矢印で示すように、排気管４１から放出された排気ガスの圧力波によって、振動板である上壁４２１を効果的に振動させることができる。プリサイレンサー４２は、吸音材６による高い消音効果と、振動板の振動によりサウンド演出とを、さらに高い次元で両立できる。
【】
図例のプリサイレンサー４２において、第１領域４４の高さＨ及び長さＬを調整することにより、プリサイレンサー４２の吸音効果の程度と、サウンド演出効果の程度とが調整できる。第１領域３３の容積が大きいと吸音効果が高まりかつサウンド演出効果が低下し、第１領域３３の容積が小さいと吸音効果が低下しかつサウンド演出効果が高まる。
【】
また、第２領域４５内に位置する排気管４１の連通孔４１１の径の大きさ、数、及び／又は、配置密度を調整することにより、上壁４２１の加振力の大きさを調整でき、プリサイレンサー４２が発生する音の大きさを調整できる。また、連通孔４１１の孔軸向きは、排気管４１の中心軸Ｘに直交する方向、つまり排気管４１の径方向にすることに限らず、例えば径方向に対して前後方向に孔軸を傾けてもよい。連通孔４１１の孔軸の向きを調整すれば、上壁４２１において圧力波が当たる位置を、前後方向に調整できる。
【】
連通孔４１１の孔軸の向きを調整と、上壁４２１において圧力波が当たる部位の振動特性の調整とを組み合わせれば、プリサイレンサー４２が発生する音の周波数を、さらに細かく調整することも可能になる。
【】
なお、図例のプリサイレンサー４２では、第１領域４４の位置を、前後方向の後部に設定しているが、第１領域４４の前後方向の位置は、プリサイレンサー４２内の前部であってもよい。また、第１領域４４は、プリサイレンサー４２内の前後方向の中間部であってもよい。
【】
また、第２実施形態及び第３実施形態において、上壁２２１、４２１に限らず、下壁２２２、４２２を振動板として機能させてもよいし、上壁２２１、４２１と下壁２２２、４２２との両方を、振動板として機能させてもよい。プリサイレンサー２２、４２の上壁２２１、４２１及び下壁２２２、４２２は面積が大きいため、振動板に適している。
【】
また、上壁２２１、４２１又は下壁２２２、４２２を振動板として機能させるかわりに、プリサイレンサー２２、４２の内部に、圧力波によって振動する振動板が配置されてもよい。また、上壁２２１、４２１又は下壁２２２、４２２を振動板として機能させつつ、プリサイレンサー２２、４２の内部に振動板が配置されてもよい。
【】
ここに開示する技術は、メインサイレンサー２９に適用してもよい。また、ここに開示する技術は、メインサイレンサー２９又はプリサイレンサー２２、４２への適用に限らない。
【】
前述した各実施形態の様々な特徴は、可能な範囲で組み合わせることができる。
【符号の説明】
【】
１１ 排気管
１２ 筐体
１２１ 上壁（振動板）
１３ 第１部位
１４ 第２部位
１５ 第３部位
１６ 第４部位
２１ 排気管
２２ プリサイレンサー
２２ａ 第１シェル（筐体）
２２ｂ 第２シェル（筐体）
２２１ 上壁（振動板）
２９ メインサイレンサー
３０ エンジン
４１ 排気管
４１１ 連通孔
４２ プリサイレンサー
４２ａ 第１シェル（筐体）
４２ｂ 第２シェル（筐体）
４２１ 上壁（振動板）
４２１１ 第１部位
４２１２ 第２部位
４３ 仕切り
４３０ 通気孔
４３１ 第１仕切り
４３２ 第２仕切り
４４ 第１領域
４５ 第２領域
５ ウエイト
９ 車両
９２ トンネル
１２ 筐体
１２１ 上壁（振動板）
１３ 第１部位
１４ 第２部位
１５ 第３部位
１６ 第４部位
２１ 排気管
２２ プリサイレンサー
２２ａ 第１シェル（筐体）
２２ｂ 第２シェル（筐体）
２２１ 上壁（振動板）
２９ メインサイレンサー
３０ エンジン
４１ 排気管
４１１ 連通孔
４２ プリサイレンサー
４２ａ 第１シェル（筐体）
４２ｂ 第２シェル（筐体）
４２１ 上壁（振動板）
４２１１ 第１部位
４２１２ 第２部位
４３ 仕切り
４３０ 通気孔
４３１ 第１仕切り
４３２ 第２仕切り
４４ 第１領域
４５ 第２領域
５ ウエイト
９ 車両
９２ トンネル
【図】
【図】
【図】
【図】
【図】
【図】
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