(57)【要約】【課題】低コストで車外騒音を低減するともに、空力性、軽量化、耐衝撃性及び耐水性を確保することが可能な車両用アンダーカバーを提供する。【解決手段】車両用アンダーカバー５は、車両のフロア２の車外側面に沿って設けられる主面部１１と、主面部１１から車外方向に立設される外枠部１２と、外枠部１２の先端に形成される開口を閉塞する平坦なシート部１７と、を備え、シート部１７には貫通孔１７ａが形成されており、主面部１１、外枠部１２及びシート部１７によって共鳴部Ａが構成されていることを特徴とする。【選択図】図２
2014180940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロア面の車外側面に沿って設けられる主面部と、
前記主面部から車外方向に立設される外枠部と、
前記外枠部の先端に形成される開口を閉塞する平坦なシート部と、
を備え、
前記シート部には貫通孔が形成されており、
前記主面部、前記外枠部及び前記シート部によって共鳴部が構成されている
ことを特徴とする車両用アンダーカバー。
【請求項２】
前記主面部及び前記外枠部は、一体に成形されている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用アンダーカバー。
【請求項３】
前記主面部から車外方向に立設され、前記共鳴部を複数に分割する第一リブ部を備える
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用アンダーカバー。
【請求項４】
前記主面部から立設される補強用の第二リブ部を備える
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用アンダーカバー。
【請求項５】
前記第二リブ部は、前記外枠部の少なくとも一部に対応する部位において、前記主面部から車内方向に立設される
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用アンダーカバー。
【請求項６】
前記主面部から立設される補強用の第二リブ部を備え、
前記第二リブ部は、前記第一リブ部の少なくとも一部に対応する部位において、前記主面部から車内方向に立設される
ことを特徴とする請求項３に記載の車両用アンダーカバー。
【請求項７】
前記シート部は、オレフィン系樹脂によって形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車両用アンダーカバー。
【請求項８】
さらに、前記車両の車輪の上方に設けられるインナーフェンダーの車輪側面に沿って前記共鳴部が設けられており、
前記インナーフェンダーの車輪側面に沿って設けられる前記シート部は、側面視で円弧形状を呈する
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の車両用アンダーカバー。
【請求項９】
車両の車輪の上方に設けられるインナーフェンダーの車輪側面に沿って設けられる主面部と、
前記主面部から車輪側に立設される外枠部と、
前記外枠部の先端に形成される開口を閉塞する側面視で円弧形状を呈するシート部と、
を備え、
前記シート部には貫通孔が形成されており、
前記主面部、前記外枠部及び前記シート部によって共鳴部が構成されている
ことを特徴とする車両用アンダーカバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の下部に設けられる車両用アンダーカバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両におけるノイズ低減のための技術として、特許文献１，２には、エンジン音を低減するために、ヘルムホルツ共鳴器の構造を用いて吸音するエンジンアンダーカバーが開示されている。
【０００３】
また、特許文献３には、タイヤノイズ等の車外騒音を低減するために、車両のフロアの下面に撥水性不織布を貼着するフロアーアンダーカバーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２０７８３３号公報
【特許文献２】特開２０１２−０７１６６２号公報
【特許文献３】特開２００９−２９８３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献３に記載のフロアーアンダーカバーでは、吸音のための通気性が空気の漏れにつながり、車体回りの空気の流れを乱して空力性能を低下させるおそれがある。また、不十分な施工、外力等によってアンダーカバーの端末が捲れて脱落等の不具合が生じるおそれがある。また、高強度材による薄肉化が結果として耐衝撃性の低下を招き、チッピングによって破壊されるおそれがある。また、材料の単価が高く、高価格化を招く。
【０００６】
また、特許文献１，２に記載のエンジンアンダーカバーは、スプラッシング、チッピング等に対する耐衝撃性及び耐水性を考慮したものではない。すなわち、特許文献１に記載のエンジンアンダーカバーではプレートが、特許文献２に記載のエンジンアンダーカバーではカバー本体の主板体が、それぞれ路面側の曝露面となるため、チッピング等によるエンジンアンダーカバーの破壊を防ぐためには、プレートや主板体の厚肉化に伴う重量増が生じる。
【０００７】
本発明は、前記した事情に鑑みてなされたものであり、低コストで車外騒音を低減するともに、空力性、軽量化、耐衝撃性及び耐水性を確保することが可能な車両用アンダーカバーを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明の車両用アンダーカバーは、車両のフロア面の車外側面に沿って設けられる主面部と、前記主面部から車外方向に立設される外枠部と、前記外枠部の先端に形成される開口を閉塞する平坦なシート部と、を備え、前記シート部には貫通孔が形成されており、前記主面部、前記外枠部及び前記シート部によって共鳴部が構成されていることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によると、路面側に貫通孔が設けられたホルムヘルツ構造の共鳴部を有するので、タイヤノイズ等の車外騒音を好適に低減（吸音）し、車両の乗員に静粛性を提供することができる。また、平坦なシート部によって曝露面が構成されるので、空力性を好適に確保することができる。また、シート部によって曝露面が構成されるので、共鳴部を軽量化しつつ耐衝撃性及び耐水性を確保することができる。
【００１０】
前記主面部及び前記外枠部は、一体に成形されている構成であってもよい。
【００１１】
かかる構成によると、共鳴部の気密性及び形状剛性を確保し、所望の周波数で共鳴を発現させて吸音効果をより確実に得ることができる。
【００１２】
車両用アンダーカバーは、前記主面部から車外方向に立設され、前記共鳴部を複数に分割する第一リブ部を備える構成であってもよい。
【００１３】
かかる構成によると、共鳴部を複数に分割して共鳴部の大きさ及び配置を自由に設定することができ、所望の吸音効果を得ることができる。
【００１４】
車両用アンダーカバーは、前記主面部から立設される補強用の第二リブ部を備える構成であってもよい。
【００１５】
かかる構成によると、主面部の厚肉化を抑制しつつ部材強度を確保することができる。
【００１６】
前記第二リブ部は、前記外枠部の少なくとも一部に対応する部位において、前記主面部から車内方向に立設される構成であってもよい。
【００１７】
車両用アンダーカバーは、前記主面部から立設される補強用の第二リブ部を備え、前記第二リブ部は、前記第一リブ部の少なくとも一部に対応する部位において、前記主面部から車内方向に立設される構成であってもよい。
【００１８】
かかる構成によると、一体成形時における材料の流路を好適に確保することができる。
【００１９】
前記シート部は、オレフィン系樹脂によって形成されている構成であってもよい。
【００２０】
かかる構成によると、チッピング、スプラッシング等の衝撃入力に好適に耐えることができる。
【００２１】
車両用アンダーカバーは、さらに、前記車両の車輪の上方に設けられるインナーフェンダーの車輪側面に沿って前記共鳴部が設けられており、前記インナーフェンダーの車輪側面に沿って設けられる前記シート部は、側面視で円弧形状を呈する構成であってもよい。
【００２２】
かかる構成によると、車輪Ｗ周りから生じる車外騒音を好適に吸音することができる。
【００２３】
また、本発明の車両用アンダーカバーは、車両の車輪の上方に設けられるインナーフェンダーの車輪側面に沿って設けられる主面部と、前記主面部から車輪側に立設される外枠部と、前記外枠部の先端に形成される開口を閉塞する側面視で円弧形状を呈するシート部と、を備え、前記シート部には貫通孔が形成されており、前記主面部、前記外枠部及び前記シート部によって共鳴部が構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、低コストで車外騒音を低減するとともに、空力性、耐衝撃性及び耐水性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る車両において車両用アンダーカバーの共鳴部が適用される領域の一例を示す図である。
【図２】フロアに設けられる車両用アンダーカバーを示す断面図である。
【図３】フロアに設けられる車両用アンダーカバーを示す斜視図である。
【図４】（ａ）はインナーフェンダーに設けられる車両用アンダーカバーを示す側断面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施形態について、本発明の車両用アンダーカバーを四輪自動車に適用した場合を例にとり、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。また、前後上下左右といった方向は、車両の乗員を基準とする。なお、本発明の車両用アンダーカバーは、四輪自動車以外の車両にも適用可能である。
【００２７】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る車両１は、そのフロア２及びインナーフェンダー３に車両用アンダーカバー５（図２参照）が設けられている四輪自動車である。図１においてドットが描画されている領域Ｘ１，Ｘ２は、車両用アンダーカバー５において吸音を行う共鳴部Ａ（図２参照）が設けられる部分である。すなわち、共鳴部Ａは、フロア２の車外側面（下面）において、前輪ＷＦＬ（ＷＦＲ）の中心内側と後輪ＷＲＬ（ＷＲＲ）の後端内側とを結ぶ線分と、左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの後端内側を結ぶ線分と、前輪ＷＦＬ（ＷＦＲ）の中心内側と後輪ＷＲＬ（ＷＲＲ）の後端内側を結ぶ線分の中点とを結ぶ線分と、に囲まれた領域Ｘ１に設けられる。かかる領域Ｘ１は、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲによる飛散物（小石、水撃等）が衝突し（小石等によるチッピング、水撃によるスプラッシング）、衝突音が発生する部分である。なお、共鳴部Ａは、フロア２の車外側面（下面）に沿う部位であれば、前記した領域Ｘ１以外の場所にも設置可能である。
【００２８】
また、共鳴部Ａは、インナーフェンダー３において、インナーフェンダー３の車輪側面全体にわたる領域Ｘ２に設けられる。かかる領域Ｘ２は、車輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲによる飛散物（小石、水撃等）が衝突し、衝突音が発生する部分である。
【００２９】
＜フロアに設けられる車両用アンダーカバー＞
図２に示すように、車両用アンダーカバー５は、路面側における原音（タイヤノイズ等）を低減するとともに、空力を改善し、さらにはチッピング、スプラッシュ等に対する耐衝撃性及び耐水性を満たすものであって、吸音を行うボックス部１０と、取り付けのための一般構造部２０と、を一体的に備える。
【００３０】
＜ボックス部＞
図２及び図３に示すように、ボックス部１０は、主面部１１と、外枠部１２と、第一リブ部１３ａ，１３ｂと、第二リブ部１４，１５ａ，１５ｂと、厚肉部１６と、シート部１７と、を備える。
【００３１】
＜主面部＞
主面部１１は、フロア２の車外側（下方）において、当該フロア２の車外側面（下面）に沿って設けられる平板形状を呈する部位である。
【００３２】
＜外枠部＞
外枠部１２は、主面部１１から車両外方向すなわち下方に向けて立設されている部位である。外枠部１２は、主面部１１の縁部から立設されており、平面視で矩形枠形状を呈する。
【００３３】
＜第一リブ部＞
第一リブ部１３ａ，１３ｂは、共鳴部Ａを複数に分割（区画）するための平面視で格子状を呈するリブであって、主面部１１から車両外方向すなわち下方に向けて立設されている部位である。本実施形態では、一以上の第一リブ部１３ａが、平面視で左右方向に延設されており、一以上の第一リブ部１３ｂが、平面視で前後方向に延設されている。これら第一リブ部１３ａ，１３ｂは、互いに交差するとともに、端部において外枠部１２と連結されている。
【００３４】
第二リブ部１４，１５ａ，１５ｂは、部材強度を確保するための平面視で格子状を呈する補強用リブであって、主面部１１から車両内方向すなわち上方に向けて立設されている部位である。第二リブ部１４は、平面視で外枠部１２と重なる位置に形成されるものであって、主面部１１の縁部から立設されており、平面視で矩形枠形状を呈する。第二リブ部１５ａは、平面視で第一リブ部１３ａと重なる位置に形成されるものであって、平面視で左右方向に延設されている。第二リブ部１５ｂは、平面視で第一リブ部１３ｂと重なる位置に形成されるものであって、平面視で前後方向に延設されている。これら第二リブ部１５ａ，１５ｂは、互いに交差するとともに、端部において第二リブ部１４と連結されている。
【００３５】
ここで、外枠部１２及び第一リブ部１３ａ，１３ｂの立設高さは、同一に形成されている。また、第二リブ部１４，１５ａ，１５ｂの立設高さは、同一に形成されている。
【００３６】
シート部１７は、外枠部１２の先端（下端）に形成される開口を閉塞するシート状部材である。シート部１７には、複数の貫通孔１７ａがパンチングによって形成されている。かかる貫通孔１７ａは、チッピングによって飛散する小石等よりも小さく形成されており、小石等は貫通孔１７ａを通過することができない。シート部１７は、振動溶着、接着等によって外枠部１２及び第一リブ部１３ａ，１３ｂの先端部に取り付けられており、車外の飛散物（小石、水撃等）が衝突する平坦な曝露面を構成する。
【００３７】
すなわち、主面部１１、外枠部１２及びシート部１７は、内部空間が胴、貫通孔１７ａが首となる、いわゆるヘルムホルツ共鳴器（共鳴部Ａ）を構成する。共鳴部Ａは、音源側すなわち路面側に向かって開口しており、タイヤノイズ等の車外騒音を低減する。
【００３８】
ここで、車外騒音としては、タイヤ（車輪Ｗ）の空洞共鳴音、ロードノイズ及びパターンノイズを含むタイヤノイズと、風切音と、スプラッシュ及びチッピングによる衝突音と、が挙げられる。本実施形態に係る共鳴部Ａは、かかる車外騒音をヘルムホルツ共鳴によって吸音し、車外騒音が車体下部から車室内へと侵入するのを抑制する。
【００３９】
なお、共鳴部Ａにおける吸音周波数は、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数ｆに準じており、下記式によって表される。
ｆ＝（ｖ／２π）・［Ｓ／｛Ｖ・（Ｌ＋δ）｝］１／２
ここで、ｖは空気中の音速、Ｓは共鳴部Ａの開口の断面積（貫通孔１７ａの合計断面積）、Ｌはダクト長（シート部１７の厚み）、δは開口補正（δ≒０．６ｒ、ｒは共鳴部Ａにおける複数の貫通孔１７ａを足し合わせた仮想の孔の半径）である。
【００４０】
なお、主面部１１は、ある程度薄肉化されている場合には、膜振動部材としての吸音効果を発揮することができる。
【００４１】
また、本実施形態に係る車両用アンダーカバー５は、第一リブ部１３ａ，１３ｂの立設高さ、個数及び間隔並びに貫通孔１７ａの個数及び孔径を適宜設定することによって、所望の吸音効果を得ることができる。
【００４２】
＜一般構造部＞
一般構造部２０は、ボックス構造部１０の外枠であって、車両用アンダーカバー５をフロア２に固定するための部位である。一般構造部２０は、外枠部１２の下端部から外側に延設されているとともに、当該一般構造部２０の主要部の下面がシート部１７の下面と面一となっており、第二リブ部１４，１５ａ，１５ｂと略同じ高さのボス取付部２１と、端末取付部２２と、を備える。ボス取付部２１及び端末取付部２２には、それぞれ取付孔２１ａ，２２ｂが形成されており、車両用アンダーカバー５は、かかる取付穴２１ａ，２２ｂを介したボルト締結によってフロア２の下面に取り付けられる。なお、車両用アンダーカバー５の車体への取付手法は前記したものに限定されず、クリップ等の他の取付手段によるものであってもよい。
【００４３】
本実施形態において、車両用アンダーカバー５のうち、主面部１１、外枠部１２、第一リブ部１３ａ，１３ｂ、第二リブ部１４，１５ａ，１５ｂ及び一般構造部２０は、樹脂系材料を用いた射出成形によって一体に成形される。
【００４４】
ここで、主面部１１と第一リブ部１３ａ及び第二リブ部１５ａとの交差部位、主面部１１と第一リブ部１３ｂ及び第二リブ部１５ｂとの交差部位、第一リブ部１３ａ及び第二リブ部１５ａと第一リブ部１３ｂ及び第二リブ部１５ｂとの交差部位には、それぞれ厚肉部１６が形成されている。かかる厚肉部１６は、ボックス部１０の他部よりも厚肉の柱状を呈しており、射出成形時における材料の流入口及び流動路である。射出成形時には、材料が厚肉部１６に該当する場所を流れつつ、厚肉部１６に該当する場所から主面部１１及び各リブ部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂへと流れ出ることとなり、薄肉化された主面部１１及び各リブ部１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂが得られる。
【００４５】
また、主面部１１は、外枠部１２、第一リブ部１３ａ，１３ｂ及び第二リブ部１４，１５ａ，１５ｂよりも薄肉に形成されている。主面部１１の厚みは、成形限界の０．５〜０．８ｍｍ又はそれに近い厚みであることが望ましい。本実施形態に係る車両用アンダーカバー５では、主面部１１を覆うシート部１７が、車外を飛散する飛散物（小石、水撃等）が主面部１１に直接衝突することを防止するので、強度条件による主面部１１の肉厚増加が不要である。
【００４６】
また、一般構造部２０は、強度対策の観点から、ボックス部１０よりも肉厚に形成されていることが望ましい。また、一般構造部２０は、取付強度の観点から、図１の領域Ｘ１の中間部位にも設けられてもよい。
【００４７】
また、シート部１７は、例えば、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタート）、ＰＰ（ポリプロプレン）等といったオレフィン系樹脂によって形成されている。シート部１７の厚みは、主に低温〜常温を中心とした衝撃強度によって決定され、例えば、０．２〜１．０ｍｍとすることができる。
【００４８】
＜インナーフェンダーに設けられる車両用アンダーカバー＞
図４に示すように、インナーフェンダー３に設けられる車両用アンダーカバー５は、路面側における原音（タイヤノイズ等の車外騒音）を低減するとともに、空力を改善し、さらにはチッピング、スプラッシュ等に対する耐衝撃性及び耐水性を満たすものであって、吸音を行うボックス部１０と、取り付けのための一般構造部（図示せず）と、を備える。なお、図４において、インナーフェンダー３については、その外形が図示されており、車両用アンダーカバー５については、その断面形状が図示されている。
【００４９】
ここで、インナーフェンダー３は、車輪Ｗ（ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲ）の上部を覆う部材であり、側面視で車輪Ｗの上部に沿った円弧形状を呈する。本実施形態において、インナーフェンダー３に設けられる車両用アンダーカバー５は、インナーフェンダー３の車輪Ｗ側面の頂点近傍の所定範囲に配置されており、フロア２に設けられる車両用アンダーカバー５を湾曲させた形状を呈する。すなわち、主面部１１は、インナーフェンダー３の車輪Ｗ側面に沿って設けられており、外枠部１２は、主面部１１から車輪Ｗ側に立設されている。したがって、インナーフェンダー３に設けられる車両用アンダーカバー５のボックス部１０は、側面視でインナーフェンダー３に沿った円弧形状を呈するように湾曲して形成されている。共鳴部（共鳴室）Ａは、音源側すなわち車輪Ｗ側に向かって開口しており、タイヤノイズ等の車外騒音を低減する。また、シート部１７は、側面視で円弧形状を呈する。ここで、外枠部１２及び第二リブ部１４における左右方向に延設される部位、第一リブ部１３ａ並びに第二リブ部１５ａのうち、中央の第一リブ部１３ａ及び第二リブ部１５ａは、径方向（ここでは、上下方向）に延設されており、それ以外の外枠部１２及び第二リブ部１４における左右方向に延設される部位、第一リブ部１３ａ並びに第二リブ部１５ａは、中央の第一リブ部１３ａ及び第二リブ部１５ａに平行に（ここでは、上下方向に）延設されている。かかる形状は、ボックス部１０を射出成形によって製造する際の型割り（ここでは、型割りは、上下方向に行われる）を考慮したものである。なお、かかる車両用アンダーカバー５は、必要に応じて、インナーフェンダー３の車輪側Ｗ側面の全体にわたって設けられてもよい。
【００５０】
本発明の実施形態に係る車両用アンダーカバー５は、路面側に貫通孔１７ａが設けられたホルムヘルツ構造の共鳴部Ａを有するので、タイヤノイズ等の車外騒音を好適に低減（吸音）し、車両１の乗員に静粛性を提供することができる。また、平坦なシート部１７によって曝露面が構成されるので、空力性を好適に確保することができる。また、シート部１７によって曝露面が構成されるので、ボックス部１０を軽量化しつつ耐衝撃性及び耐水性を確保することができる。
また、車両用アンダーカバー５は、主面部１１及び外枠部１２が一体に成形されているので、共鳴部Ａの気密性及び形状剛性を確保し、所望の周波数で共鳴を発現させて吸音効果をより確実に得ることができる。
また、車両用アンダーカバー５は、共鳴部Ａを複数に分割して共鳴部Ａの大きさ及び配置を自由に設定することができ、所望の吸音効果を得ることができる。
また、車両用アンダーカバー５は、補強用の第二リブ部１４，１５ａ，１５ｂを備えるので、主面部１１の厚肉化を抑制しつつ部材強度を確保することができる。
また、車両用アンダーカバー５は、第二リブ部１４，１５ａ，１５ｂが外枠部１２及び第一リブ部１３ａ，１３ｂに対応する部位に設けられるので、一体成形時における材料の流路を好適に確保することができる。
また、車両用アンダーカバー５は、シート部１７が低温強度の高いオレフィン系樹脂によって形成されるので、チッピング、スプラッシング等の衝撃入力に好適に耐えることができる。
また、車両用アンダーカバー５は、インナーフェンダー３にも設けられるので、車輪Ｗ周りから生じる車外騒音を好適に吸音することができる。また、車両用アンダーカバー５は、シート部１７がインナーフェンダー３に合わせた側面視で円弧形状を呈するので、車輪Ｗ周りにおいても空力性を好適に確保することができる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、第二リブ部１４，１５ａ，１５ｂは、外枠部１２及び第一リブ部１３ａ，１３ｂの少なくとも一部に対応する部位において車内方向に立設されていてもよく、外枠部１２及び第一リブ部１３ａ，１３ｂに対応しない部位において車内方向に立設されていてもよい。また、第二リブ部１４，１５ａ，１５ｂは、外枠部１２及び第一リブ部１３ａ，１３ｂよりも低い立設高さで車外方向に立設されていてもよく、部材強度が十分である場合には省略されてもよい。また、変形例として、主面部１１をフロア２又はインナーフェンダー３と一体化することも可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１      車両
２      フロア（フロア面）
３      インナーフェンダー
５      車両用アンダーカバー
１１    主面部
１２    外枠部
１３ａ，１３ｂ  第一リブ部
１４    第二リブ部
１５ａ，１５ｂ  第二リブ部
１７    シート部
１７ａ  貫通孔
Ａ      共鳴部
Ｗ，ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲ  車輪
【図１】
2014180940.tif 000003
【図２】
2014180940.tif 000004
【図３】
2014180940.tif 000005
【図４】
2014180940.tif 000006