JP4406871B2 - 自動車の吸音構造 - Google Patents

Description

本発明は、走行中の自動車の搭乗者にとって耳障りなロードノイズを低減する自動車の吸音構造に関する。

走行中の自動車に発生する様々なノイズのうち、自動車の搭乗者にとって特に障害になっているものの一つとしてロードノイズが知られている。このようなロードノイズとしては、例えば、走行中の自動車のタイヤが路面と衝突することによって生じる振動がサスペンションと共振して大きな振動となって車体に伝達されてフロアーが大きく振動し、これによって室内の空気が振動することで生じる１６０Ｈｚ付近のノイズや、走行中の自動車のタイヤが路面と衝突することによって生じる振動によって直接フロアーが共振して室内の空気を振動させることによって生じる２５０Ｈｚ付近のノイズがある。

ここで、１６０Ｈｚ付近のロードノイズについては、自動車のサスペンションを調整することによって、またインシュレータ等を用いることによって効果的にフロアー振動を低減してノイズを抑制できることが知られている。また、フロアーの共振に基づく２５０Ｈｚ付近のロードノイズについては、メルシート等の制振材をフロアーに大量に貼り付けたり、フロアーの板圧や剛性を高くして２５０Ｈｚで共振しないようにしてきた。

一般的な手法では、５００Ｈｚ以下のような低周波の空気振動では吸音材の効果は期待できないが、材質を工夫したり、空気の粒子速度が高速な位置に制振材を設ければ、低周波でも一定の効果が期待できることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−３０６０８０号公報

しかしながら、メルシート等の制振材をフロアーに大量に貼り付けたり、フロアーの板圧を厚くしたりする方法では、材料増加や工程増加に伴って材料費や人件費等のコストが増加すると共に、車両の重量も増加するといった問題が生じていた。

汎用の吸音材は本来５００Ｈｚ以上の高周波領域において効果の発揮が期待できるものであり、２５０Ｈｚ付近の低周波領域のロードノイズに対しては特許文献１に記載のように特殊な材質のものにすれば効果が期待できるようであるが、現実にはそういうものはなく容易に入手できるものではない。

また、粒子速度が高い所に吸音材を設けることで一定の効果を期待できることは知られているが、フェルトのような吸音材を低周波でも効果があるように粒子速度の高い車室内の位置に設定することは容易なことではない。

詳細には、低周波で効果を期待するためには、空気が通過する量が多くなるようにやわらかいものにする必要があることから、汚れ、耐久性、見映え等の観点で工夫が必要であった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、自動車の搭乗者が自動車の走行中に感じる荷室空間内部から搭乗者空間に伝達する耳障りなロードノイズについて、重量増加を抑え、車室内の見映えがよく、かつ、吸音材に高耐久性を持たせながら低減することができる自動車の吸音構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、吸音材を用いて自動車の荷室空間に伝達されたロードノイズを吸音する自動車の吸音構造であって、前記荷室空間と搭乗者空間とを仕切る仕切り部材上に形成され、該荷室空間内部から前記搭乗者空間へ前記ロードノイズを出力可能な一又は複数の開口部を備え、前記吸音材が、前記搭乗者空間内であって前記仕切り部材に隣接する座席のヘッドレスト内の背面側に施され、前記開口部が、前記ロードノイズを前記ヘッドレストの背面に指向するように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、自動車の搭乗者が自動車の走行中に感じる耳障りなロードノイズ（例えば、２５０Ｈｚ付近のロードノイズ）であって、荷室空間から搭乗者空間に伝達するロードノイズについて、意図的に当該閉空間の一部分（例えば、当該閉空間の一部を構成するパッケージトレイ等の仕切り部）に設けられた一又は複数のノイズ出力口である開口部のみから外部へ出力させることにより、当該開口部付近では空気の粒子速度が高速になるので、出力されたロードノイズを吸音材を用いて好適に低減することができる。また、これまでのようにメルシート等の制振材をフロアー部分やトランクルーム内に大量に貼る必要もない。これにより、制振材による重量増加や貼り付け加工による工程短縮についても期待することができ、コスト的にも優れた遮音方法を得ることができる。
また、自動車の搭乗者からは直接見えない位置である座席のヘッドレスト内に吸音材を配するため、車内の見映えが悪化することがない。更に、吸音材が露出しないので、長期間使用した場合であっても吸音材へのごみやほこり等の付着を抑えることができ、吸音材等に高耐久性を持たせることができる。また、ヘッドレストの背面側に吸音材が施されることによって、吸音効果の低下を防ぐことも可能である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る自動車のルーフ構造及び当該ルーフ構造を備えた自動車について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動車内の閉空間に伝達されたロードノイズを吸音する自動車の吸音構造を示す図である。図１において、１１は、自動車内の閉空間の一つであるトランクルーム等の荷室空間である。また、１２は、自動車の荷室空間１１と搭乗者空間とを仕切るパッケージトレイ等の仕切り部材である。さらに、１３は、仕切り部材１２に隣接する座席（図１では、後部座席）、１４は座席１３のヘッドレストである。さらにまた、１６は、荷室空間１１内部から外部へロードノイズを出力可能な仕切り部材１２上に設けられた開口部である。尚、開口部１６の数は一つに限られず複数あってもよい。そして、荷室空間１１から当該開口部１６を介して搭乗者空間内に出力されるロードノイズを吸音材を用いて吸音するようにする。

本実施形態では、荷室空間内におけるロードノイズが開口部１６から出力される際に、大きな空間から小さな出口へロードノイズが伝達される過程で、ロードノイズによる空気の粒子速度が高速になる性質を利用している。前述したように、汎用の吸音材は本来５００Ｈｚ以上の高周波領域において効果の発揮が期待できるものであり、２５０Ｈｚ付近のロードノイズに対してはそれほど効果を発揮しない。しかし、一般的に用いられている吸音材であっても、５００Ｈｚ以下の低周波数のノイズによる空気粒子をその振動速度（粒子速度）が高速状態で吸音させた場合には、効果的に吸音できるという性質があり、この性質を本実施形態では利用する。

図２は、本実施形態に係る吸音構造の詳細について説明するための図である。本実施形態では、図２（ａ）〜（ｃ）に示すような各種吸音構造を用いて荷室空間からのロードノイズを低減する。図２（ａ）は、仕切り部材１２に隣接した自動車の後部座席等の座席１３の上部背面に吸音材１５が埋め込まれた吸音構造の様子を示す図である。このとき、吸音材１５が埋め込まれる位置は、開口部１６から出力されたロードノイズが座席１３の上部に直接衝突する部分になることが望ましい。

また、図２（ｂ）は、仕切り部材１２に隣接した自動車の後部座席等の座席１３のヘッドレスト後部に吸音材１５が埋め込まれた吸音構造の様子を示す図である。このとき、吸音材１５が埋め込まれる位置は、開口部１６から出力されたロードノイズが座席１３のヘッドレスト１４に直接衝突する部分が最も望ましい。さらに、図２（ｃ）は、図２（ａ）及び（ｂ）の例を同時に実施した場合の、座席１３の上部背面及びヘッドレスト後部の両方に吸音材１５が埋め込まれた吸音構造の様子を示す図である。

さらにまた、図２（ａ）〜（ｃ）の各実施例に加えて、開口部１４の周囲に吸音材をさらに配置することにより、そこから外部に出力されるロードノイズを座席等に埋め込まれた吸音材と併せて吸音するようにしてもよい。

ここで、図２に示す吸音構造では、吸音材１４は、自動車の搭乗者からは直接見えない位置である座席背面等に埋め込まれているため、車内の見映えが悪化することがなく、長期間の使用によって吸音材にごみやほこり等が付着して汚れた場合であっても、搭乗者からは直接見えないので室内の美観を維持することができる。従って、図２（ａ）〜（ｃ）に示される各吸音材１５は、座席１３の上部背面やヘッドレスト後部に埋め込まずに露出させて設置（例えば、座席背面等に接着）しただけであっても、同様の効果を十分得ることができると考えられる。

しかし、吸音材１５を露出するのではなく、上述したように座席やヘッドレストに埋め込むようにして、ロードノイズに対向する部分を通気性の良い布等で覆うようにすることで、長期間使用した場合であっても吸音材へのごみやほこり等の付着を抑えることができることから、被覆した布等に起因するロードノイズの吸音効果の低下を最小限にして、上述した吸音効果に加えてさらに吸音材等に高耐久性を持たせることができる。

このように、本実施形態に係る自動車の吸音構造では、吸音材が、図２（ａ）に示すように、自動車の搭乗者からは直接見えない位置である座席背面に吸音材を配するため、車内の見映えが悪化することがなく、長期間の使用によって吸音材にごみやほこり等が付着して汚れた場合であっても、搭乗者からは直接見えないので室内の美観を維持することができる。自動車の荷室空間と搭乗者空間とを仕切る仕切り部材に隣接する座席の背面に施され、荷室空間の開口部が、座席の背面に施された吸音材の位置に対応する仕切り部材上の位置に設けられていることを特徴とする。これにより、自動車の搭乗者からは直接見えない位置である座席背面に吸音材を配するため、車内の見映えが悪化することがなく、長期間の使用によって吸音材にごみやほこり等が付着して汚れた場合であっても、搭乗者からは直接見えないので室内の美観を維持することができる。

また、本実施形態に係る自動車の吸音構造では、吸音材が、図２（ｂ）に示すように、座席のヘッドレスト内の背面側に施され、開口部は、ロードノイズが座席のヘッドレスト内に施された吸音材に指向するように構成されていることを特徴とする。このように、ヘッドレスト内に吸音材を設けることにより吸音材が露出しないので、長期間使用した場合であっても吸音材へのごみやほこり等の付着を抑えることができ、吸音材等に高耐久性を持たせることができる。また、ヘッドレストの背面側に吸音材が施されることによって、吸音効果の低下を防ぐことも可能である。

図３は、本実施形態に係る吸音構造における仕切り部に設けられる開口部の一例について説明するための図である。上述のように、吸音材が埋め込まれる位置は、開口部１６から出力されたロードノイズが座席１３に衝突する部分が最も望ましい。ここで、吸音材１５は、上述のように座席１３の上部背面又はヘッドレスト１４の後部に埋め込まれることから、開口部１６の位置は図３に示すように座席１３及びヘッドレスト１４の位置に対応して、仕切り材の座席側に設けられることとなる。尚、開口部１６の形状は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、荷室空間１１からのロードノイズの粒子速度を高めることができる形状であれば、矩形状や円形状の他にも楕円状等の任意の形状であってもよい。

次に、図４は、参考例に係る自動車内の閉空間に伝達されたロードノイズを吸音する自動車の吸音構造を示す図である。当該別の実施形態では、閉空間として、自動車のフェンダー部の搭乗者空間側をシールプレートで覆うことで構成されたフェンダー部内側空間に対して、ロードノイズを吸音する吸音構造を設けた例について説明する。

図４において、４１はフェンダーシールプレートであり、４２はフェンダー部の搭乗者空間側をシールプレート４１で覆うことで構成されたフェンダー部内側空間である。図４に示すように、フェンダー部内側空間４２には、吸音材４３が施され、ロードノイズを出力可能な一又は複数の開口部４４が底面に備わっている。このように、タイヤからフェンダー部に伝達された耳障りなロードノイズについては、底面に設けられた一又は複数のノイズ出力口である開口部から外部へ出力させることにより、当該開口部付近で空気の粒子速度が高速になり、出力されたロードノイズを当該開口部に施された吸音材を用いて好適に低減することができる。

上述したように、本発明の実施形態及び参考例によれば、自動車の搭乗者が自動車の走行中に感じる耳障りなロードノイズ（例えば、２５０Ｈｚ付近のロードノイズ）であって、例えばトランクルーム（荷室）やフェンダー部内側空間等の自動車内の閉空間内部から搭乗者空間に伝達するロードノイズについて、意図的に当該閉空間の一部分（例えば、当該閉空間の一部を構成するパッケージトレイ等の仕切り部等）に設けられた一又は複数のノイズ出力口である開口部のみから外部へ出力させることにより、当該開口部付近では空気の粒子速度が高速になるので、出力されたロードノイズを吸音材を用いて好適に低減することができる。また、ロードノイズを荷室等の閉空間部で好適に減少することができるので、これまでのようにメルシート等の制振材をフロアー部分やトランクルーム内に大量に貼る必要もない。これにより、制振材による重量増加や貼り付け加工による工程短縮についても期待することができ、コスト的にも優れた遮音方法を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る自動車内の閉空間に伝達されたロードノイズを吸音する自動車の吸音構造を示す図である。 本実施形態に係る吸音構造の詳細について説明するための図である。 本実施形態に係る吸音構造における仕切り部に設けられる開口部の一例について説明するための図である。 参考例に係る自動車内の閉空間に伝達されたロードノイズを吸音する自動車の吸音構造を示す図である。

符号の説明

１１ 荷室空間
１２ 仕切り部
１３ 座席
１４ ヘッドレスト
１５、４３ 吸音材
１６、４４ 開口部
４１ フェンダーシールプレート
４２ フェンダー部内側空間

Claims (1)

1. 吸音材を用いて自動車の荷室空間に伝達されたロードノイズを吸音する自動車の吸音構造であって、
   前記荷室空間と搭乗者空間とを仕切る仕切り部材上に形成され、該荷室空間内部から前記搭乗者空間へ前記ロードノイズを出力可能な一又は複数の開口部を備え、
   前記吸音材が、前記搭乗者空間内であって前記仕切り部材に隣接する座席のヘッドレスト内の背面側に施され、
   前記開口部が、前記ロードノイズを前記ヘッドレストの背面に指向するように構成されていることを特徴とする自動車の吸音構造。

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