(57)【要約】【課題】車室内の音波に対して、特に、ロードノイズなどの低・中周波数音の音波に対して、吸音材による吸音効果を向上させることができる車両の吸音構造を提供する。【解決手段】車室１８内の音波を吸収するための車両の吸音構造は、所定容積を有する空間部と、該空間部と外部とを連通する開口部とを備えた頭部衝撃吸収パッド２０と、前記開口部を通じて前記空間部と外部とが連通可能な状態で前記頭部衝撃吸収パッドの外部において前記開口部に対向して配置される吸音材３０とを備えている。【選択図】図２
2010076498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内の音波を吸収するための車両の吸音構造であって、
所定容積を有する空間部と、該空間部と外部とを連通する開口部とを備えた中空部材と、
前記開口部を通じて前記空間部と外部とが連通可能な状態で前記中空部材の外部において前記開口部に近接して配置される吸音材と、
を備えていることを特徴とする車両の吸音構造。
【請求項２】
前記吸音材が、前記開口部に対向して配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の吸音構造。
【請求項３】
前記中空部材が、車両装備品を兼ねている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の吸音構造。
【請求項４】
前記車両装備品が、車両ルーフ部に配置される頭部衝撃吸収パッドである、
ことを特徴とする請求項３に記載の車両の吸音構造。
【請求項５】
前記頭部衝撃吸収パッドが、前記空間部と前記開口部とを備え、
前記頭部衝撃吸収パッドが、前記空間部を区画するとともに衝撃を吸収する隔壁部材を更に備え、
前記空間部の前記隔壁部材によって区画される部分にそれぞれ外部と連通する前記開口部が設けられている、
ことを特徴とする請求項４に記載の車両の吸音構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車室内の音波、特に、ロードノイズなどの低・中周波数の音波を吸収するための車両の吸音構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車等の車両においては、車両の屋根部（ルーフ部）に吸音材を適用して車室内の音波を吸収することが行われており、車体を構成するルーフパネルと該ルーフパネルの車室側に配設されるルーフトリムとの間に吸音材を配設して車室内の音波を吸収するようにした車両の吸音構造が知られている。
【０００３】
このような車両の吸音構造は、風切り音などの高周波数の音波を吸収するために有効であることが一般に知られているが、車室内には、風切り音などの高周波数の音波だけでなく、ロードノイズなどの低・中周波数の音波などの種々の周波数の音波が発生しているので、高周波数の音波だけでなく、ロードノイズなどの低・中周波数の音波も有効に吸収することが求められている。
【０００４】
このようなロードノイズなどの低・中周波数の音波を抑制するものとして、例えば特許文献１には、２層のルーフパネルを備える自動車のルーフ構造において、上方に位置する第１のルーフパネルと下方に位置する第２のルーフパネルとで挟まれた部分で、自動車の室内に伝達される車両の前後方向のロードノイズに基づく室内空気の粒子速度が高速となる部分に吸音材を設置した自動車のルーフ構造が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４７２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１に開示されるように、車両の前後方向のロードノイズに基づく室内空気の粒子速度が高速となる部分に吸音材を配置することで、車両の前後方向のロードノイズを吸収することができるものの、ロードノイズなどの低・中周波数の音波は高周波数の音波に比べて波長が長いために、吸音材を効果的に配置するためのスペースが限定されることとなる。
【０００７】
特に、車両ルーフ部には、ルームミラー、ルームランプなどの車両装備品やルーフパネルを補強するルーフパネルレインフォースメントなどの車体構造部材、さらに近年では、乗員の頭部を保護するための頭部衝撃吸収パッドなどが配設されており、吸音材を配置するためのスペースが非常に限定されるので、ロードノイズなどの低・中周波数の音波に対して吸音材による吸音効果を十分に得られない場合がある。このため、車室内の音波、特にロードノイズなどの低・中周波数音の音波に対して吸音材による吸音効果を更に向上させることが望まれている。
【０００８】
そこで、この発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたものであり、車室内の音波、特に、ロードノイズなどの低・中周波数の音波に対して、吸音材による吸音効果を向上させることができる車両の吸音構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このため、本願の請求項１に係る車両の吸音構造は、車室内の音波を吸収するための車両の吸音構造であって、所定容積を有する空間部と、該空間部と外部とを連通する開口部とを備えた中空部材と、前記開口部を通じて前記空間部と外部とが連通可能な状態で前記中空部材の外部において前記開口部に近接して配置される吸音材と、を備えていることを特徴としたものである。
【００１０】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記吸音材が、前記開口部に対向して配置されていることを特徴としたものである。
【００１１】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記中空部材が、車両装備品を兼ねていることを特徴としたものである。
【００１２】
また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、前記車両装備品が、車両ルーフ部に配置される頭部衝撃吸収パッドであることを特徴としたものである。
【００１３】
また更に、本願の請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記頭部衝撃吸収パッドが、前記空間部と前記開口部とを備え、前記頭部衝撃吸収パッドが、前記空間部を区画するとともに衝撃を吸収する隔壁部材を更に備え、前記空間部の前記隔壁部材によって区画される部分にそれぞれ外部と連通する前記開口部が設けられていることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本願の請求項１に係る車両の吸音構造によれば、所定容積を有する空間部と開口部とを備えた中空部材と、中空部材の外部において開口部に近接して配置される吸音材とを備えていることにより、中空部材の空間部内に流入する空気を空間部の空気バネによって共振させた後に開口部を通じて流出させることで空気の粒子速度を大きくすることができ、開口部に近接して配置される吸音材による吸音効果を向上させることができる。ロードノイズなどの低・中周波数の音波は比較的波長が長いので、吸音材を効果的に配置するスペースが限定され、吸音材による吸音効果を十分に得ることが困難であるが、かかる場合においても、空気の粒子速度を大きくすることで吸音材による吸音効果を向上させることができる。
【００１５】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、吸音材が、開口部に対向して配置されていることにより、粒子速度が大きくなった空気を確実に吸音材に流入させることができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００１６】
更に、本願の請求項３に係る発明によれば、中空部材が、車両装備品を兼ねていることにより、既存の車両装備品を用いて吸音構造を構成することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００１７】
また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、車両装備品が、車両ルーフ部に配置される頭部衝撃吸収パッドであることにより、既存の頭部衝撃吸収パッドを用いて吸音構造を構成することができ、比較的容易に前記効果を得ることができる。車両ルーフ部は、比較的広い面積を有するものの、ルームミラー、ルームランプなどの車両装備品やルーフパネルを補強するルーフパネルレインフォースメントなどの車体構造部材が配設されているので、ロードノイズなどの低・中周波数の音波を吸音するための吸音材を効果的に配置するスペースが限定され、吸音材による吸音効果を十分に得ることが困難であるが、かかる場合においても、空気の粒子速度を大きくすることで吸音材による吸音効果を向上させることができる。
【００１８】
また更に、本願の請求項５に係る発明によれば、頭部衝撃吸収パッドが、空間部を区画するとともに衝撃を吸収する隔壁部材を更に備え、空間部の隔壁部材によって区画される部分にそれぞれ外部と連通する開口部が設けられることにより、頭部衝撃吸収パッドの空間部及び開口部のサイズを好適に設定することで、比較的簡単な構成によって、種々の周波数の音波を効果的に吸収することができるとともに衝撃吸収性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る車両の吸音構造を備えた車両ルーフ部を示す平面図であり、図２は、前記車両ルーフ部に配設される頭部衝撃吸収パッド及び吸音材を示す斜視図、図３は、前記頭部衝撃吸収パッドを拡大して示す斜視図、図４は、本実施形態に係る車両の吸音構造を模式的に示す図である。
【００２０】
本実施形態に係る車両の吸音構造を備えた車両は、これに限定されるものではないが、例えばワンボックス車などの車両であり、前記車両の車室の屋根部（ルーフ部）を形成する車両ルーフ部１０は、図１に示すように、車体を構成するルーフパネル１１と、該ルーフパネル１１の車室空間側に配設されるルーフトリム１２（図２参照）とを備えている。
【００２１】
ルーフパネル１１は、略平板状に形成されるとともに車両前後方向に細長い略矩形状に形成され、ルーフトリム１２もまた、略平板状に形成されるとともに車両前後方向に細長い略矩形状に形成されている。ルーフトリム１２にはまた、図１において破線で示すルームミラー用開口部１３、ルームランプ用開口部１４、サンバイザー用開口部１５、アシストグリップ用開口部１６、ファスナ用開口部１７が形成されている。
【００２２】
また、車両ルーフ部１０には、ルーフパネル１１とルーフトリム１２との間に、乗員の頭部を保護するための車幅方向の両側において車体前後方向に延びる頭部衝撃吸収パッド２０が配設されるとともに、車幅方向の両側に配設された頭部衝撃吸収パッド２０の間に車幅方向に延び、車室１８内の音波を吸収するための吸音材３０が配設されている。図１に示すように、吸音材３０は、ルームランプ用開口部１４の車体前方側及び車体後方側においてそれぞれ車幅方向に延びるように配設されている。
【００２３】
図１に示すように、車両ルーフ部１０において、ルーフパネル１１とルーフトリム１２との間に形成される空間内に配設される頭部衝撃吸収パッド２０と吸音材３０とは、図２に示すように、車室１８の上方側を区画するルーフトリム１２の上側において近接して配置されている。
【００２４】
頭部衝撃吸収パッド２０は、所定容積を有する空間部２１を備え、扁平な中空状の中空部材として形成されている。本実施形態では、頭部衝撃吸収パッド２０はまた、頭部衝撃吸収パッド２０において衝撃をさらに吸収するように形成された隔壁部材２２によって空間部２１が２つの部分２１ａ、２１ｂに区画され、第１の空間部２１ａと第２の空間部２１ｂとを有するように形成されている。
【００２５】
また、頭部衝撃吸収パッド２０は、空間部２１と頭部衝撃吸収パッド２０の外部の空間とを連通する略円形状の開口部２３、本実施形態では隔壁部材２２によって区画された空間部２１ａ、２１ｂと頭部衝撃吸収パッド２０の外部の空間とをそれぞれ連通する開口部２３ａ、２３ｂを備えている。
【００２６】
一方、吸音材３０は、前述したように、頭部衝撃吸収パッド２０と近接して配置されており、開口部２３を通じて頭部衝撃吸収パッド２０の空間部２２と頭部衝撃吸収パッド２０の外部の空間とが連通可能な状態で頭部衝撃吸収パッド２０の外部において頭部衝撃吸収パッド２０、具体的には頭部衝撃吸収パッド２０の開口部２３に近接して配置されている。この吸音材３０は、頭部衝撃吸収パッド２０の開口部２３に対向して配置されることが好ましい。
【００２７】
このように、本実施形態に係る車両の吸音構造は、所定容積を有する空間部２１と開口部２３とを備えた中空部材としての頭部衝撃吸収パッド２０と、開口部２３を通じて空間部２３と外部とが連通可能な状態で頭部衝撃吸収パッド２０の外部において開口部２３に近接して配置される吸音材３０とを備えている。
【００２８】
このようにして構成される本実施形態に係る車両の吸音構造について、図４を参照して更に説明する。
本実施形態に係る車両の吸音構造は、前述したように、車両ルーフ部１０に配設される頭部衝撃吸収パッド２０と吸音材３０とによって構成され、頭部衝撃吸収パッド２０の開口部２３に近接して吸音材３０が配設され、吸音材３０は、開口部２３から所定距離離間した状態で開口部２３に対向して配設されている。
【００２９】
頭部衝撃吸収パッド２０では、開口部２３を通じて空間部２１内に流入した音波が、空間部２１の空気バネによって共振させられ増幅される。そして、空間部２１の空気バネによって共振させられ増幅された音波が開口部２３を通じて空間部２１から流出することとなる。本実施形態では、吸音材３０を頭部衝撃吸収パッド２０の開口部２３に近接して配設しているので、粒子速度が大きくなった音波を吸音材３０によって効果的に吸収させることができる。このように、吸音材３０に流入する音波の粒子速度を大きくすることで、吸音材３０による吸音効果を向上させることができる。
【００３０】
前記頭部衝撃吸収パッド２０と前記吸音材３０とは、車両ルーフ部１０のルーフパネル１１とルーフトリム１２との間に配設されているので、車室１８内からルーフトリム１２を介してルーフパネル１１とルーフトリム１２との間に伝播された車室１８内の音波を、頭部衝撃吸収パッド２０の空間部２１の空気バネによって共振させた後に開口部２３を通じて流出させることで、吸音材３０に流入させる音波の粒子速度を大きくすることができ、車室１２内の音波を吸音材３０によって効果的に吸収させることができる。
【００３１】
ロードノイズなどの低・中周波数の音波は比較的に波長が長いので、前述したように、吸音材を効果的に配置するスペースが限定され、吸音材による吸音効果を十分に得ることが困難であるが、本実施形態に係る車両の吸音構造によれば、吸音材に流入する音波の粒子速度を大きくすることができ、吸音材による吸音効果を向上させることができる。
【００３２】
次に、本実施形態に用いた中空部材としての頭部衝撃吸収パッド２０のサイズと、この頭部衝撃吸収パッド２０によって共振させることができる音波の周波数との関係について説明する。
頭部衝撃吸収パッド２０によって共振させることができる音波の周波数ｆは、以下の数式（１）のように表すことができる。
【００３３】
【数１】
2010076498.tif 000003
【００３４】
ここで、ｃは音速（３４０ｍ／ｓ）、ｄは開口部２３の直径（ｃｍ）、Ｄは開口部２３のピッチ（ｃｍ）、Ｌは空気層の厚み、ｔは開口部２３の厚さ、本実施形態では、頭部衝撃吸収パッド２０が隔壁部材２２を含め一定の厚さで形成されているので、頭部衝撃吸収パッド２０の厚さ（ｃｍ）、である。
前記数式（１）に示されるように、頭部衝撃吸収パッド２０によって共振させることができる音波の周波数ｆは、開口部の直径、開口部のピッチ、空気層の厚み、頭部衝撃吸収パッドの肉厚によって調整することができる。
【００３５】
例えば、開口部の直径ｄが１ｃｍ、開口部のピッチＤが５ｃｍ、空気層の厚みＬが２０ｃｍ、頭部衝撃吸収部材の肉厚ｔが２ｍｍである頭部衝撃吸収パッド２０を用いる場合、２００Ｈｚ程度の周波数の音波の粒子速度を高めることができる。前述したように、頭部衝撃吸収パッド２０の開口部２３に近接して吸音材３０を配置することで、この吸音材３０に流入する粒子速度の大きくなった音波を吸音材３０によって効果的に吸収することができる。
【００３６】
なお、頭部衝撃吸収パッド２０は、樹脂材料を用いて形成され、中空状に形成されるものの、空間部２１の内部を区画する隔壁部材２２によって衝撃を吸収する衝撃吸収性能が高められている。また、吸音材３０は、好ましくはポリエチレンテレフタレート製のフェルト材あるいは互いの気泡が繋がっている連続気泡の発泡ウレタン材を用いて形成され、好ましくは頭部衝撃吸収パッド２０の開口部２３から４〜５ｃｍなど所定距離離間して配設される。
【００３７】
また、頭部衝撃吸収パッド２０は、隔壁部材２２によって空間部２１の内部が区画されるとともに、隔壁部材２２によって区画される部分２１ａ、２１ｂとに外部とそれぞれ連通する開口部２１が設けられていることにより、頭部衝撃吸収パッド２０の空間部２１及び開口部２３のサイズを好適に設定することで、比較的簡単な構成によって、種々の周波数の音波を吸収することができるとともに衝撃吸収性能を向上させることができる。
【００３８】
本実施形態では、頭部衝撃吸収パッド２０を用いて吸音構造を構成する中空部材を構成しているが、所定容積を有する空間部と該空間部と外部とを連通する開口部とを備えた中空部材を車両ルーフ部１０に配設し、吸音材３０を中空部材の外部において開口部に近接して配置させるようにしてもよい。かかる場合においても、吸音材に流入させる音波の粒子速度を中空部材の空間部の空気バネによる共振によって大きくすることができ、吸音材による吸音効果を向上させることができる。
【００３９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る車両の吸音構造によれば、所定容積を有する空間部２１と開口部２３とを備えた中空部材２０と、中空部材２０の外部において開口部２３に近接して配置される吸音材３０とを備えていることにより、中空部材２０の空間部２１内に流入する音波を空間部２１の空気バネによって共振させた後に開口部２３を通じて流出させることで音波の粒子速度を大きくすることができ、開口部２３に近接して配置される吸音材３０による吸音効果を向上させることができる。ロードノイズなどの低・中周波数の音波は比較的波長が長いので、吸音材を効果的に配置するスペースが限定され、吸音材による吸音効果を十分に得ることが困難であるが、かかる場合においても、音波の粒子速度を大きくすることで吸音材による吸音効果を向上させることができる。
【００４０】
また、吸音材３０が、開口部２３に対向して配置されていることにより、粒子速度が大きくなった音波を確実に吸音材３０に流入させることができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００４１】
更に、中空部材２０が、車両装備品を兼ねていることにより、既存の車両装備品を用いて吸音構造を構成することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００４２】
また更に、車両装備品が、車両ルーフ部１０に配置される頭部衝撃吸収パッド２０であることにより、既存の頭部衝撃吸収パッドを用いて吸音構造を構成することができ、比較的容易に前記効果を得ることができる。車両ルーフ部１０は、比較的広い面積を有するものの、ルームミラー、ルームランプなどの車両装備品やルーフパネルを補強するルーフパネルレインフォースメントなどの車体構造部材が配設されているので、ロードノイズなどの低・中周波数の音波を吸音するための吸音材を効果的に配置するスペースが限定され、吸音材による吸音効果を十分に得ることが困難であるが、かかる場合においても、音波の粒子速度を大きくすることで吸音材による吸音効果を向上させることができる。
【００４３】
なお、中空部材の開口部は、中空部材の空間部によって共振された空気が開口部を通じて流出する際に空気の粒子速度が低下することを抑制するために、好ましくは摩擦抵抗が小さく設定される。
【００４４】
本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、車室内の音波に対して、特に、ロードノイズなどの低・中周波数音の音波に対して、吸音材による吸音効果を向上させることができる車両の吸音構造であり、例えばワンボックス車などの車両の車両ルーフ部に好適に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施形態に係る車両の吸音構造を備えた車両ルーフ部を示す平面図である。
【図２】前記車両ルーフ部に配設される頭部衝撃吸収パッド及び吸音材を示す斜視図である。
【図３】前記頭部衝撃吸収パッドを拡大して示す斜視図である。
【図４】本実施形態に係る車両の吸音構造を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  車両ルーフ部
１８  車室
２０  頭部衝撃吸収パッド
２１、２１ａ、２１ｂ  空間部
２２  隔壁部材
２３、２３ａ、２３ｂ  開口部
３０  吸音材
【図１】
2010076498.tif 000004
【図２】
2010076498.tif 000005
【図３】
2010076498.tif 000006
【図４】
2010076498.tif 000007