(57)【要約】【課題】吸音構造体が、音波を振動に変換して、音波エネルギーを機械エネルギーとして消費して吸音を行う。例えば、吸音構造体が吸音する周波数を低い値に設定した場合には、例えばロードノイズのような低周波数の音を効率良く吸音することができる。【解決手段】車両１００は、荷室１０７を備えている。この荷室１０７には、音圧駆動によって吸音を行う板吸音体１０が設けられている。この板吸音体１０は、荷室１０７内の音が振動板１３に伝達され、この振動板１３を振動させる。この振動により、荷室１０７内の音波エネルギーが機械エネルギーとして消費されて吸音を行う。【選択図】図３
2010089616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人が乗車する居室とは別に設けられ、荷物を収容する空間を有する荷室と、
前記荷室内に設けられ、音圧駆動によって吸音を行う吸音構造体と、を具備する
ことを特徴とする車体構造体。
【請求項２】
請求項１記載の車体構造体において、
前記吸音構造体の音圧駆動によって駆動される部位は、前記荷室における音圧が高い部位に配置される
ことを特徴とする車体構造体。
【請求項３】
請求項１または２記載の車体構造体において、
前記吸音構造体は、振動板と、
該振動板の背後に画成される空気層と、を有する板吸音体である
ことを特徴とする車体構造体。
【請求項４】
請求項１または２記載の車体構造体において、
前記吸音構造体は、一端が閉塞した閉塞部となり他端が開口した開口部となる空洞を有する管吸音体である
ことを特徴とする車体構造体。
【請求項５】
請求項４記載の車体構造体において、
前記管吸音体は、複数の前記空洞を有する
ことを特徴とする車体構造体。
【請求項６】
請求項４記載の車体構造体において、
前記管吸音体は、長さの異なる複数の前記空洞を有する
ことを特徴とする車体構造体。
【請求項７】
請求項１または２記載の車体構造体において、
前記吸音構造体は、閉空間と、この閉空間と車室の空間とを連通する管状部材と、を有するヘルムホルツ吸音体である
ことを特徴とする車体構造体。
【請求項８】
請求項１または２記載の車体構造体において、
前記吸音構造体は、
振動板と、該振動板の背後に画成される空気層と、を有する板吸音体と、
一端が閉塞した閉塞部となり他端が開口した開口部となる空洞を有する管吸音体と、
閉空間と、この閉空間と外部とを連通する管状部材と、を有するヘルムホルツ吸音体との、
いずれかの吸音体の組み合わせによって構成される
ことを特徴とする車体構造体。
【請求項９】
人が乗車する居室とは別に設けられ、荷物を収容する空間を有する荷室であって、
前記荷室を形成する荷室面と、
前記荷室面の荷室側に設けられ、音圧駆動によって吸音を行う吸音構造体と、を具備する
ことを特徴とする荷室。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ロードノイズ等の比較的低い周波数のノイズを吸音することが可能な車体構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体構造体において、車内に浸入する音を吸収する技術が知られている。例えば、特許文献１，２には、繊維で形成される部材を用いて、トランクルーム内の吸音を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−９９８６９号公報
【特許文献２】特許第３８３６４０２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１，２に開示されている技術では、５００Ｈｚ以下の比較的低い周波数領域における音を減衰させることが難しかった。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低周波領域における音を効率良く吸音する吸音構造体を有する車体構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した課題を解決するために、本発明が採用する車体構造体は、人が乗車する居室とは別に設けられ、荷物を収容する空間を有する荷室と、前記荷室内に設けられ、音圧駆動によって吸音を行う吸音構造体と、を具備することを特徴とする。
上記車体構造体において、前記吸音構造体の音圧駆動によって駆動される部位は、前記荷室における音圧が高い部位に配置されることが望ましい。
上記車体構造体において、前記吸音構造体は、振動板と、該振動板の背後に画成される空気層と、を有する板吸音体であることが望ましい。
【０００５】
上記車体構造体において、前記吸音構造体は、一端が閉塞した閉塞部となり他端が開口した開口部となる空洞を有する管吸音体であることが望ましい。
前記管吸音体は、複数の前記空洞を有することが好ましい。
前記管吸音体は、長さの異なる複数の前記空洞を有することが好ましい。
【０００６】
上記車体構造体において、前記吸音構造体は、閉空間と、この閉空間と車室の空間とを連通する管状部材と、を有するヘルムホルツ吸音体であることが望ましい。
上記車体構造体において、前記吸音構造体は、振動板と、該振動板の背後に画成される空気層と、を有する板吸音体と、一端が閉塞した閉塞部となり他端が開口した開口部となる空洞を有する管吸音体と、閉空間と、この閉空間と外部とを連通する管状部材と、を有するヘルムホルツ吸音体との、いずれかの吸音体の組み合わせによって構成されることが望ましい。
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明が採用する荷室は、人が乗車する居室とは別に設けられ、荷物を収容する空間を有する荷室であって、前記荷室を形成する荷室面と、前記荷室面の荷室側に設けられ、音圧駆動によって吸音を行う吸音構造体と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、吸音構造体が、音波を振動に変換して、音波エネルギーを機械エネルギーとして消費して吸音を行う。例えば、吸音構造体が吸音する周波数を低い値に設定した場合には、例えばロードノイズのような低周波数の音を効率良く吸音することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、吸音構造体を備えた車体構造体について説明する。
＜第１実施形態＞
本発明者達は、車内にこもる音に着目して、車内における種々の場所における音圧を測定した。その結果、車両のリアタイヤから発生する音が荷室から車室の後部座席に到達していることが分かった。そこで、本発明者達は、車両の荷室に吸音構造体を設けることに着目した。
【００１０】
（１−１）構成
（１−１−１）車両
図１は、本発明の第１実施形態に係る４ドアセダン形の車両１００を示す斜視図である。この車両１００においては、車体構造体の基台となるシャーシに対して、ボンネット１０１、ドア１０２、トランクドア１０３が開閉可能に取り付けられる。また、シャーシの前方側には、左右にフロントタイヤ１２１が取り付けられ、シャーシの後方側には、左右にリアタイヤ１２２が取り付けられる。
【００１１】
図２は、車両１００の構造を模式的に示す図である。車両１００のシャーシは、ベース１１１と、このベース１１１から上側に延びるフロントピラー１１２、センターピラー１１３、リアピラー１１４と、各ピラー１１２，１１３，１１４によって支えられる天井１１５と、車両１００内を車室１０５とエンジン室１０６とに分けるエンジン仕切隔壁１１６と、車室１０５と荷室１０７とに分けるトランク仕切隔壁１１７とを有する。車室１０５は、乗員が乗車する居室であり、乗員が座る座席１３１などが設置されている。一方、荷室１０７は、車室１０５とは別に設けられ、乗員の荷物を収容する空間を有している。図の例では、車両１００の内部において、トランク仕切隔壁１１７と車両１００の後端との間にあるリアタイヤ１２２付近の空間が荷室１０７になっている。
【００１２】
（１−１−２）荷室
本実施形態の特徴は、荷室１０７に板吸音体を設けたことにある。
図３（ａ）は、荷室１０７を上方から見た平面図であり、図３（ｂ）は、荷室１０７を図２中の矢印Ｉ方向から見た図である。この荷室１０７には、大きさの異なる３種類の板吸音体１０が設けられる。各板吸音体１０の筐体の大きさは以下の通りである。
板吸音体１０ａの筐体：３００ｍｍ×３００ｍｍ×３０ｍｍ
板吸音体１０ｂの筐体：３００ｍｍ×２００ｍｍ×３０ｍｍ
板吸音体１０ｃの筐体：２００ｍｍ×２００ｍｍ×３０ｍｍ
【００１３】
図３において、トランクフロアＦは、荷室１０７を形成する荷室面である。このトランクフロアＦ上（荷室側）の領域Ｒａには、上述した板吸音体１０ａが７個設けられ、図中の領域Ｒｂには、上述した板吸音体１０ｂが１０個設けられ、図中の領域Ｒｃには、上述した板吸音体１０ｃが６個設けられている。また、図３（ａ）中の破線Ｓで囲まれた領域においては、吸音効果を高めるために、図３（ｂ）に示すように複数の板吸音体１０が図中のｚ方向に延びるように並べられており、それ以外の領域においては、荷物を置くスペースを確保するために、複数の板吸音体１０が図中のｘ方向に沿って並べられている。上述したように、板吸音体１０ａ〜１０ｃは、それぞれ筐体の大きさが異なるため、共振周波数が異なる。そこで、板吸音体１０の配置においては、荷室１０７の各領域に、その領域の音圧に適した共振周波数を有する板吸音体１０を割り当てている。これにより、吸音される共振周波数の範囲が広がり、効率良く吸音を行うことができる。
【００１４】
（１−１−３）板吸音体
次に、板吸音体１０の構造について説明する。なお、板吸音体１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、大きさが異なるだけで同様の構造を有しているため、ここでは、板吸音体１０ａの構造を例に挙げて説明する。図４（ａ）は、板吸音体１０ａの構造を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、板吸音体１０ａの構造を示す断面図である。同図に示すように、板吸音体１０ａは、開口部１２を有する矩形状の筐体１１と、開口部１２を閉塞する振動板１３と、筐体１１内に画成される空気層１４と、を具備する。筐体１１は合成樹脂材料（例えば、ＡＢＳ樹脂）によって形成され、振動板１３は高分子化合物（例えば、無機充填材入りオレフィン系共重合体）によってシート状に形成される。本発明においては、振動板１３は、弾性を有する素材を膜状に形成してもよい。
【００１５】
板吸音体１０は、後述する条件に設定することで、振動板１３に伝わる荷室１０７側の音圧と空気層１４側の音圧との差（即ち、振動板１３の前後の音圧差）によって振動板１３が駆動される。これにより、当該板吸音体１０に到達する音波のエネルギーは、この振動板１３の振動により消費されて音が吸音されることになる。即ち、板吸音体１０は、音圧駆動により励振された振動により吸音効果を発揮する。
【００１６】
（１−１−４）板吸音体の設定条件
ここで、板吸音体１０の設定条件について説明する。
一般に、板状または膜状の振動体と空気層により音を吸収する吸音構造について、減衰させる周波数は、振動体の質量成分（マス成分）と空気層のバネ成分とによるバネマス系の共振周波数によって設定される。空気の密度をρ０[ｋｇ／ｍ３]、音速をｃ０[ｍ／ｓ]、振動体の密度をρ[ｋｇ／ｍ３]、振動体の厚さをｔ[ｍ]、空気層の厚さをＬ[ｍ]とすると、バネマス系の共振周波数は数１の式で表される。
【００１７】
【数１】
2010089616.tif 000003
【００１８】
また、板・膜振動型吸音構造において振動体が弾性を有して弾性振動をする場合には、弾性振動による屈曲系の性質が加わる。建築音響の分野においては、振動体の形状が長方形で一辺の長さをａ[ｍ]、もう一辺の長さをｂ[ｍ]、振動体のヤング率をＥ[Ｐａ]、振動体のポアソン比をσ[−]、ｐ，ｑを正の整数とすると、以下の数２の式で板・膜振動型吸音構造の共振周波数を求め、求めた共振周波数を音響設計に利用することも行われている（周辺支持の場合）。
【００１９】
【数２】
2010089616.tif 000004
そして、本実施形態においては、上記数式から１６０〜３１５Ｈｚバンド（１/３オクターブ中心周波数）を吸音するよう、以下のようにパラメータが設定される。
空気の密度ρ０      ；１．２２５[ｋｇ／ｍ３]
音速ｃ０            ；３４０[ｍ／ｓ]
振動体の密度ρ      ；９４０[ｋｇ／ｍ３]
振動体の厚さｔ      ；０．００１７[ｍ]
空気層の厚さをＬ    ；０．０３[ｍ]
筐体の長さａ        ；０．３[ｍ]
筐体の長さｂ        ；０．３[ｍ]
振動体のヤング率Ｅ  ；１．０[ＧＰａ]
ポアソン比をσ      ；０．４
モード次数          ；ｐ＝ｑ＝１
【００２０】
一方、上記数２において、バネマス系の項（ρ０ｃ０２／ρｔＬ）と屈曲系の項（バネマス系の項の後に直列に加えられている項）とが加算される。このため、上記式で得られる共振周波数は、バネマス系の共振周波数より高いものとなり、吸音のピークとなる周波数を低く設定することが難しい場合がある。このような吸音体においては、バネマス系による共振周波数と、板の弾性による弾性振動による屈曲系の共振周波数との関連性は十分に解明されておらず、低音域で高い吸音力を発揮する板吸音体の構造が確立されていないのが実情である。
【００２１】
そこで、発明者達は鋭意実験を行った結果、屈曲系の基本振動周波数の値をｆａ、バネマス系の共振周波数の値をｆｂとした場合、以下の数３の関係を満足するように、上記パラメータを設定すればよいことがわかった。これにより、屈曲系の基本振動が背後の空気層のバネ成分と連成して、バネマス系の共振周波数と屈曲系の基本周波数との間の帯域に振幅の大きな振動が励振されて（屈曲系共振周波数ｆａ＜吸音ピーク周波数ｆ＜バネマス系基本周波数ｆｂ）、吸音率が高くなる。
【数３】
2010089616.tif 000005
【００２２】
さらに、以下の数４に設定する場合、吸音ピークの周波数がバネマス系の共振周波数より十分に小さくなる。この場合、低次の弾性振動のモードにより屈曲系の基本周波数がバネマス系の共振周波数より十分に小さく、３００[Ｈｚ]以下の周波数の音を吸音する吸音構造として適していることも分かった。
【数４】
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このように、上記した数３，４の条件を満足するように各種パラメータを設定することにより、吸音のピークとなる周波数を低くした吸音体が構成できる。
【００２３】
（１−２）第１実施形態の作用・効果
本実施形態によれば、荷室１０７内に板吸音体１０を設けることにより、リアタイヤ１２２から発生したタイヤ音等の比較的周波数の低いロードノイズを荷室１０７で減衰させて、車室１０５後部の座席１３１に伝達される騒音を低減させることができる。ここで、比較的低い周波数とは、荷室１０７内の固有振動のうちその振動数が最も低い周波数である基本振動の周波数（通常の車室では約８０Ｈｚ）と、当該荷室１０７が拡散音場とみなせる周波数帯域（通常の車室では約５００Ｈｚ以上の帯域）との間の周波数帯域であって、当該荷室１０７において離散的にモードがあるとみなせる周波数をいう。
【００２４】
図５に、吸音体を荷室１０７内に設けた場合の騒音低減効果を調べる実験の結果を示す。このグラフは、後部左側の座席における音圧を示した周波数特性であり、実線が吸音構造体なし、点線が吸音構造体有りを示している。この図に示すように、周波数２５０〜３１５Ｈｚの範囲において、騒音レベルが低減され、騒音（ロードノイズ等）が集中する低い周波数における音を吸音できる結果が得られた。この結果、本実施形態における車体構造体においては、荷室１０７内に設けられた吸音体によって、ロードノイズ等の音を効率良く吸音させることができ、車室１０５内の静粛感を高めることができることが分かった。
【００２５】
（１−３）第１実施形態の変形例
本発明は、前述した第１実施形態の構成に限らず、種々の対応が可能である。
（１−３−１）
前述した第１実施形態では、板吸音体１０を図３に示したように配置した例を挙げて説明したが、板吸音体１０の配置はこれに限らない。また、板吸音体１０の数量も図３に示した例に限らない。要は、荷室１０７内に板吸音体１０が配置されていればよい。
【００２６】
（１−３−２）
前述した第１実施形態において、板吸音体１０の振動板１３は、板吸音体１０の荷室１０７側の面に設けられていてもよいし、板吸音体１０の荷室１０７側の対面である車外側の面に設けられていてもよい。振動板１３が板吸音体１０の荷室１０７側の面に設けられている場合には、荷室１０７内にこもる音を吸収することができるし、振動板１３が板吸音体１０の車外側の面に設けられている場合には、車外から侵入してくる音を吸収することができる。或いは、板吸音体１０の振動板１３が、板吸音体１０の荷室１０７側の面と車外側の面とにそれぞれ設けられていてもよい。この場合には、荷室１０７内にこもる音と、車外から侵入してくる音とを両方とも吸収することができる。
【００２７】
（１−３−３）
前述した第１実施形態では、板吸音体１０の筐体１１内に空気層１４が形成されていたが、振動板１３の剛性を高めるために、発泡ポリウレタンなどの連続気泡の発泡樹脂、あいは、フェルトやポリエステルウールなどの綿状繊維を筐体１１内に充填させてもよい。
また、前述した第１実施形態では、板吸音体１０の構成を、矩形状の筐体１１と、筐体１１の開口部１２を閉塞する振動板１３と、筐体１１内に画成される空気層１４と、を具備する構成としたが、本発明による筐体の形状は矩形状に限らず、円形状や多角形状であってよい。また、いずれの形状の筐体であっても、振動板１３に対して振動条件を変更するための集中質量を、振動板１３の中央部に設けることが望ましい。
【００２８】
板吸音体１０は、先にも説明した通り、バネマス系と屈曲系で吸音メカニズムが形成されている。ここで、発明者達は、振動板１３の面密度を変えた際の共振周波数における吸音率の実験を行った。
図６は、空気層１４の縦と横の大きさが１００ｍｍ×１００ｍｍで厚さが１０ｍｍの筐体１１に振動板１３（大きさが１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ０．８５ｍｍ）を固着し、中央部（大きさが２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ０．８５ｍｍ）の面密度を変化させた際の板吸音体１０の垂直入射吸音率のシミュレート結果を示した図である。なお、シミュレート手法は、ＪＩＳ Ａ １４０５−２（音響管による吸音率及びインピーダンスの測定−第２部：伝達関数法）に従って、上記板吸音体１０を配置した音響室の音場を有限要素法により求め、その伝達関数より吸音特性を算出した。具体的には、中央部の面密度を、（１）３９９．５[ｇ／ｍ２]、（２）７９９[ｇ／ｍ２]、（３）１１９９[ｇ／ｍ２]、（４）１５９８[ｇ／ｍ２]、（５）２２９７[ｇ／ｍ２]とし、周縁部材の面密度を７９９[ｇ／ｍ２]とし、振動板１３の平均密度を、（１）７８３[ｇ／ｍ２]、（２）７９９[ｇ／ｍ２]、（３）８１５[ｇ／ｍ２]、（４）８３１[ｇ／ｍ２]、（５）８６３[ｇ／ｍ２]とした場合のシミュレーション結果である。
【００２９】
シミュレートの結果を見ると、３００〜５００[Ｈｚ]の間と、７００[Ｈｚ]付近において吸音率が高くなっている。７００[Ｈｚ]付近で吸音率が高くなっているのは、振動板１３のマスと空気層１４のバネ成分によって形成されるバネマス系の共振によるものである。板吸音体１０においては上記バネマス系の共振周波数での吸音率をピークとして音が吸音されており、中央部の面密度大きくしても、振動板１３全体のマスは大きく変わらないので、バネマス系の共振周波数も大きく変わらないことが分かる。また、３００〜５００[Ｈｚ]の間で吸音率が高くなっているのは、振動板１３の屈曲振動によって形成される屈曲系の共振によるものである。板吸音体１０においては、屈曲系の共振周波数での吸音率が低音域側のピークとして表れており、中央部の面密度を大きくしてゆくと屈曲系の共振周波数だけが低くなっていることが分かる。
【００３０】
一般に、屈曲系の共振周波数は、振動板１３の弾性振動を支配する運動方程式で決定され、振動板１３の密度（面密度）に反比例する。また、前記共振周波数は、固有振動の腹（振幅が極大値となる場合）の密度により大きく影響される。このため、上記シミュレーションでは、１×１の固有モードの腹となる領域を中央部で異なる面密度に形成したので、屈曲系の共振周波数が変化したものである。このように、シミュレーション結果は、中央部の面密度を周縁部の面密度より大きくすると、吸音のピークとなる周波数のうち、低音域側の吸音率のピークがさらに低音域側へ移動することを表している。従って、中央部の面密度を変更することにより吸音のピークとなる周波数の一部をさらに低音域側または高音域側に移動（シフト）させることができることを表している。
【００３１】
上述した板吸音体１０においては、中央部の面密度を変えるだけで、吸音される音のピークの周波数を変える（シフトさせる）ことができるため、振動板１３を板吸音体１０全体と同じ素材で板状に形成し、板吸音体１０全体の質量を重くして吸音する音を変更する場合と比較して、板吸音体１０全体の質量を大きく変えることなく吸音させる音を低くできる。このように、車室内や荷室内の吸音力の変更（人や荷物の数量、形状の変化等）や発生騒音の変更（タイヤの変更、路面状況の変化等）により車室内の騒音特性の変化に対応できる。さらに、板吸音体１０の空気層１４内には、多孔質吸音材（例えば、発泡樹脂、フェルト，ポリエステルウール等の綿状繊維）を充填することにより、吸音率ピーク値を増加させてもよい。
【００３２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明による第２実施形態について説明する。本実施形態の特徴は、荷室１０７に設けられる吸音構造体に管吸音体を用いた点にある。なお、前述した第１実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００３３】
（２−１）構成
図７（ａ）は、第２実施形態に係る荷室１０７を上方から見た平面図であり、図７（ｂ）は、この荷室１０７の断面図である。この荷室１０７のトランクフロアＦには、通気性のある素材で形成されたトランクフロアマットＭが敷かれている。なお、図７（ａ）では、説明の便宜上、トランクフロアマットＭをめくり上げたときの様子を表しているが、実際には、トランクマットＭはトランクフロアＦ上に敷かれている。管吸音体３０ｒ，３０ｌは、トランクフロアＦとトランクフロアマットＭとの間に設けられており、荷室１０７側からはトランクフロアマットＭで覆われて見えないようになっている。また、管吸音体３０ｒ，３０ｌは、それぞれ、音圧の高いリアタイヤ１２２側に向けて開口するように配置されている。
【００３４】
次に、本実施形態に用いられる管吸音体の構造について説明する。なお、管吸音体３０ｒ，３０ｌは同様の構造を有しているため、ここでは、管吸音体３０ｒの構造を例に挙げて説明する。図８は、管吸音体３０ｒの構造を示す図である。管吸音体３０ｒは、長さの異なる複数本のパイプ３１（３１−１〜３１−９）を縦一列に並べて、相互に連結、或いは別途専用の部材で相互に連結させて一体に構成されている。各パイプ３１は、所定の肉厚（例えば、約２ｍｍ）および所定の内径（例えば、直径６０ｍｍ）を有する合成樹脂製等の断面円形の直線状剛性パイプで構成される。各パイプ３１の一端部は閉じられて閉塞部３２となり、他端部は開かれて開口部３３となる。開口部３３の位置は各パイプ３１で一列に揃えられることにより、開口部３３同士が隣接して配置される。
【００３５】
各パイプ３１内の長さは、パイプ３１の空洞単体で吸収される音波の中心の周波数の１／４の波長に相当する。ここでは、空洞の長さＬ（＝パイプの長さ）が０．８５ｍ，０．６８ｍ，０．５３ｍの３種類のパイプが用いられており、これらはそれぞれ１００Ｈｚ，１２５Ｈｚ，１６０Ｈｚ（つまり１／３オクターブバンドピッチ）を中心に吸音する（音速＝３４０ｍ／ｓ）。各パイプ３１の開口部３３のネック部分（開口部３３またはその近傍）は、グラスウール、クロス、ガーゼ等の音圧透過性を有する流れ抵抗材（流れ抵抗を有する材料）３４で塞がれている。
【００３６】
（２−２）管吸音体の動作原理
次に、管吸音体３０による吸音原理について説明する。
図９は、図８に示す管吸音体３０のうち隣接する２本のパイプ３１−ｊ，３１−ｋを示したものである。各パイプ３１−ｊ，３１−ｋの空洞の長さをＬ１，Ｌ２とする。車室１０５内の音波は、開口部３３−ｊ，３３−ｋから空洞内に入射され、他端の閉塞部３２−ｊ，３２−ｋで反射されて、開口部３３−ｊ，３３−ｋから再び室内に放出される。このとき、空洞の長さＬ１，Ｌ２の４倍に相当する波長λ１，λ２（Ｌ１＝λ１／４，Ｌ２＝λ２／４）の音波が定在波Ｓ１，Ｓ２を作り、振動を繰り返すうちに空洞の内壁面での摩擦や開口部３３−ｊ，３３−ｋでの空気粒子間の粘性作用により、エネルギーを消費し、この波長λ１，λ２を中心に吸音が行なわれる。例えば、Ｌ１＝１．３５ｍ、Ｌ２＝０．５３ｍとすると、λ１＝５．４ｍ、λ２＝２．１２ｍとなり、それぞれで吸音される音波の中心の周波数ｆ１，ｆ２は、ｆ１＝６３Ｈｚ、ｆ２＝１６０Ｈｚとなる。
【００３７】
一方、閉塞部３２−ｊ，３２−ｋで反射されて、開口部３３−ｊ，３３−ｋから放出される音波は、開口部３３−ｊ，３３−ｋで回折してエネルギーを放射する。そのエネルギーの一部は相互に隣接する他方のパイプ３１−ｋ，３１−ｊの開口部３３−ｋ，３３−ｊから空洞内に入射される。このようにして、隣接するパイプ３１−ｊ，３１−ｋ相互間で連成振動を生じ、エネルギーの授受が行なわれる。この連成振動の際に、空洞の内壁面での摩擦や開口部３３−ｊ，３３−ｋでの空気粒子間の粘性作用により、エネルギーを消費し、吸音が行なわれる。この連成振動は、パイプ３１−ｊ，３１−ｋを一連のパイプとみなした両端閉管モードとして捉えることができ、Ｌ１＋Ｌ２＝λ３／２として定まる波長λ３を中心に吸音が行なわれる。例えばＬ１＝１．３５ｍ、Ｌ２＝０．５３ｍの場合には、λ３＝３．７６ｍとなり、連成振動で吸音される音波の中心の周波数ｆ３はｆ３＝９０Ｈｚとなる。図８の配列の場合、隣接するパイプ間での連成振動の周波数は次のようになる。
【００３８】
Ｌ１（ｍ）  Ｌ２（ｍ）  連成振動周波数（Ｈｚ）
０．８５  ０．６８        １１１
０．８５  ０．５３        １２３
０．６８  ０．５３        １４０
これによれば、各パイプ３１−１〜３１−９単体での吸音（１００，１２５，１６０Ｈｚが中心）とあわせて約１００〜１６０Ｈｚの範囲で平均的に吸音力が得られることになる。
【００３９】
（２−３）第２実施形態の作用・効果
このように、荷室１０７に管吸音体３０を設けることにより、タイヤ音等の比較的周波数の低いロードノイズが管吸音体３０によって効率良く吸音させることができ、車室１０５内の静粛感を高めることができる。また、管吸音体３０をトランクフロアＦとトランクフロアマットＭとの間に設けており、荷室１０７側からは管吸音体３０が見えないので、荷室１０７の内部のデザイン性を損なうことがない。
【００４０】
（２−４）第２実施形態の変形例
本発明は、前述した第２実施形態の構成に限らず、種々の対応が可能である。
（２−４−１）
前述した第２実施形態では、管吸音体３０を図７に示したように配置した例を挙げて説明したが、管吸音体３０の配置や開口する方向はこれに限らない。また、管吸音体３０の数量も図７に示した例に限らない。要は、荷室１０７内において、音圧が高い部位に向けて開口するように管吸音体３０が設けられていればよい。
【００４１】
（２−４−２）
前述した第２実施形態では、管吸音体３０の一方の端部が開口部３３となり、他方の端部が閉口部３２となる、いわゆる閉管であったが、パイプ３１の形状はこれに限らない。
例えば、各パイプ３１の両端部が開かれて開口部３２、開口部３３（いわゆる開管）をなす管で構成してもよいし、これら閉管と開管とを混合して配置してもよい。
【００４２】
＜第３実施形態＞
次に、本発明による第３実施形態について説明する。本実施形態の特徴は、荷室１０７に設けられる吸音構造体にヘルムホルツ吸音体を用いた点にある。なお、前述した第１実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。このヘルムホルツ吸音体は、荷室１０７のトランクフロアＦ上において、前述した管吸音体３０と同様に、音圧の高いリアタイヤ１２２側に向けて開口するように配置されている。
【００４３】
図１０は、第３実施形態に係るヘルムホルツ吸音体４０の構造を示す断面図である。
本実施形態に用いられるヘルムホルツ吸音体４０は、内部に空間が形成された直方体状の筐体４１と、この筐体４１の荷室１０７側に穿設された挿入孔４２に挿入された管状部材４３と、を有している。筐体４１の内側には密閉空間４４が画成され、管状部材４３の内側には密閉空間４４と荷室１０７とを連通する開口４５が形成されている。筐体４１は、例えばＦＲＰ（繊維強化プラスチック）によって直方体状に形成されている。なお、ここでは、ヘルムホルツ吸音体４０の形状が直方体である例に挙げて説明するが、ヘルムホルツ吸音体４０の形状は、円柱状等、他の形状であってもよい。管状部材４３は、例えば塩化ビニール製のパイプを使用でき、空気との摩擦が生じやすいように、内面を粗くしておく。このヘルムホルツ吸音体４０は、寸法の小さい空洞である密閉空間４４の中の空気がバネとして働くことにより、荷室１０７の音を減衰するように作用する。このとき、密閉空間４４に設けられた小さな開口４５が荷室１０７に通じているため、開口４５内の空気の塊をマスとして１質点系バネ・マスモデルが形成される。そして、この系の共振周波数においては、開口４５内の空気の塊が荷室１０７の音圧によって振動し、開口４５の周壁と空気の塊との摩擦によって、音のエネルギーが熱エネルギーに変換される。つまり、音が減衰される。
【００４４】
いま、開口４５の長さをＬ、開口４５の横断面積をＳ、密閉空間４４の容積をＶ、音速をＣ、開口４５の有効長さをＬｅ（Ｌｅ≒Ｌ＋０．８・Ｓ１／２）とすると、ヘルムホルツ吸音体４０の共鳴周波数ｆ０は、ｆ０＝１／２π（Ｃ２ Ｓ／Ｌｅ・Ｖ）１／２となる。この式から、開口４５の横断面積Ｓ又は有効長さＬｅ、即ち、管状部材４３の内径ｄ又は長さＬを変えることによって、共鳴周波数ｆ０を調整でき、これにより、周波数の異なる音を減音できることが分かる。
このように、ドア１０２にヘルムホルツ吸音体４０を設けることにより、タイヤ音等の比較的周波数の低いロードノイズは、ヘルムホルツ吸音体４０によって効率良く吸音される。
【００４５】
＜変形例＞
以上、本発明による実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の様々な形態で実施可能である。
（変形例１）
前述した実施形態では、荷室１０７に設けられる吸音構造体に板吸音体１０、管吸音体３０又はヘルムホルツ吸音体４０のいずれかを用いた例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、板吸音体１０と管吸音体３０とを設けてもよい。このように、２種類の吸音体１０，３０を用いることにより、吸音効率を前記各実施形態よりも高めることができる。なお、吸音体の組み合わせは、板吸音体１０と管吸音体３０に限らず、板吸音体１０、管吸音体３０およびヘルムホルツ吸音体４０、管吸音体３０およびヘルムホルツ吸音体４０との組み合わせであってもよい。
【００４６】
（変形例２）
前述した実施形態においては、車室１０５と荷室１０７とがトランク仕切隔壁１１７によって仕切られていたが、荷室１０７の構造はこれに限らない。例えば、車室１０５と荷室１０７とが取り外し可能なリアパッケージにより仕切られていてもよい。
また、前述した実施形態においては、セダンタイプの車両１００を例に挙げて、その荷室１０７に吸音体を設ける構成について説明したが、これに限らない。例えば、図１１に示すように、ハッチバックタイプの車両２００の荷室２０７に吸音体を設ける場合にも適用可能である。この場合、荷室２０７は、図２に示した荷室１０７のようにトランク仕切隔壁１１７で仕切られた閉空間ではなく、図１１に示すように車室１０５と繋がる開空間となる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る４ドアセダン形の車両を示す斜視図である。
【図２】車両の構造を模式的に示す図である。
【図３】荷室内の板吸音体の配置を示す図である。
【図４】板吸音体の構造を示す図である。
【図５】騒音低減効果を調べる実験の結果を示す図である。
【図６】吸音率のシミュレート結果を示した図である。
【図７】第２実施形態に係る荷室内の管吸音体の配置を示す図である。
【図８】第２実施形態に係る管吸音体の構造を示す図である。
【図９】上記管吸音体の原理を示す模式図である。
【図１０】第３実施形態に係るヘルムホルツ吸音体の構造を示す図である。
【図１１】変形例に係るハッチバックタイプの車両を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０７，２０７・・・荷室、１０・・・板吸音体、１１，４１・・・筐体、１２・・・開口部、１３・・・振動板、１４・・・空気層、３０・・・管吸音体、３１−１〜３１−９・・・パイプ、３２・・・閉塞部、３３・・・開口部、３４・・・抵抗材、４０・・・ヘルムホルツ吸音体、４３・・・管状部材、４４・・・密閉空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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