(57)【要約】【課題】  幅広い周波数域に渡り音を吸収可能な車両用ドア構造を提供することを目的とする。【解決手段】  ドアアウターパネル２０とドアインナーパネル２１の間に、一方向のみに開口した複数のマス状セル６０が互いに隣接したマス状ユニット５０を有し、マス状セル６０の開口部６０ａが吸音材６１に覆われている、ことを特徴とする車両用ドア構造を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアアウターパネルとドアインナーパネルの間に、一方向のみに開口した複数のマス状セルが互いに隣接したマス状ユニットを有し、
前記マス状セルの開口部が吸音材に覆われている、
ことを特徴とする車両用ドア構造。
【請求項２】
前記マス状ユニットは、前記開口部から底面までの深さが異なる前記マス状セルを有する、ことを特徴とする請求項１記載の車両用ドア構造。
【請求項３】
前記開口部が、車幅方向外側を向けて配置されている、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用ドア構造。
【請求項４】
前記マス状ユニットは、前記開口部が略水平方向を向いたマス状セル、前記開口部が略水平方向より上方を向いたマス状セル、又は、前記開口部が略水平方向より下方を向いたマス状セル、の少なくともいずれかを有する、
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の車両用ドア構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ドア構造に関し、特に、車両用のドアに吸音構造を設けた車両用ドア構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が走行すると風切り音やロードノイズ、エンジン音が放射され、また、これらの交通騒音がガイドレールや建造物、路面等から反射して車室内に侵入することから、従来、車両には交通騒音を低減するための対策が施されている。
【０００３】
ドアの下方から車室内に侵入する交通騒音は、インナーウェザーストリップのシールリップにより窓ガラスとインナーウェザーストリップとの間がシールされていることから所定量遮断されるが、ロードノイズが侵入することを更に防止するため、ドアガラスとドアの隙間を音波反射材によりシールする発明が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１では、ドアを構成するインナーパネルと昇降窓ガラスとの間に、路面方向から侵入する音を反射させる音波反射材を配設する。音波反射材により、ドア内側から侵入して上方に伝わり車室内に伝播するロードノイズを低減できる。
【０００４】
また、ドアの外側から侵入する風切り音やエンジン音、これらの反射音を低減するため、ドアインナーパネルとドアトリムの間に遮音性シートを設けた自動車用ドア構造が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。該遮音性シートは、上側から下側にのれん状に垂らしたもので、ドアインナーパネルとドアトリムとの間に遮音性シートを介して追加された空間によりドアの外側から侵入する交通騒音の遮音性の向上が図られている。
【特許文献１】特開２００３−２５２０５１号公報
【特許文献２】特開２００４−５８９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の音波反射材は、ロードノイズの車室内への侵入防止を図ったものであり、ドアの外側から車室内に侵入する音を低減することが考慮されていない。これに対し、特許文献２記載の自動車用ドア構造は、ドアの外側から侵入する音を低減するように遮音性シートを設ける。しかしながら、ドアの外側から侵入する音は、風切り音、ロードノイズ、これらの反射音など幅広い周波数域に渡るため、所定の材質の遮音性シートでは、幅広い周波数域に渡る交通騒音を効率よく吸収することが困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑み、幅広い周波数域に渡り音を吸収可能な車両用ドア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】
【０００７】
上記問題を解決するため、本発明は、ドアアウターパネルとドアインナーパネルの間に、一方向のみに開口した複数のマス状セルが互いに隣接したマス状ユニットを有し、マス状セルの開口部が吸音材に覆われていることを特徴とする車両用ドア構造を提供する。
【０００８】
本発明によれば、幅広い周波数域に渡り音を吸収可能な車両用ドア構造を提供することができる。マス状セルの形状は、断面形状が正方形や長方形の四角柱であるが、六角形や八角形等の多角形であってもよい。
【０００９】
また、本発明の車両用ドア構造の一形態において、マス状ユニットは、開口部から底面までの深さが異なるマス状セルを有する、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、マス状セルが種々の深さを有していることから、マス状ユニットにより幅広い周波数域の交通騒音を吸音可能となる。
【００１１】
また、本発明の車両用ドア吸音構造の一形態において、開口部が、車幅方向外側を向けて配置されている、ことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、マス状セルの開口部が車幅方向外側を向いているので、ドアの外側から侵入する風切り音やエンジン音、これらの反射音を吸音できる。
【００１３】
また、本発明の車両用ドア吸音構造の一形態において、マス状ユニットは、開口部が略水平方向を向いたマス状セル、開口部が略水平方向より上方を向いたマス状セル、又は、開口部が略水平方向より下方を向いたマス状セル、の少なくともいずれかを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、マス状セルの開口部がドアミラーやタイヤ、ガイドレールからの反射音等の騒音源を向くので、これらの交通騒音を効率よく吸音できる。
【発明の効果】
【００１５】
幅広い周波数域に渡り音を吸収可能な車両用ドア構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は自動車用ドアの斜視図を、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡＡ線断面図をそれぞれ示す。
【００１７】
図１の自動車用ドア１０は、車両の左側面の前方ドア８と後方ドア９からなる。右側面の自動車ドアは左側面と同様であるので説明を省略する。図１（ｂ）に示すように自動車ドア１０の断面構造は、インナーパネル２１とアウターパネル２０をもって外形を形成し、インナーパネル２１とアウターパネル２０の間には昇降窓ガラス１４が位置する。ベルトライン７には昇降窓ガラス１４の昇降口としての摺動口３が形成されている。インナーパネル２１の室内側には、内装材としてのドアトリム４が配設され、ドアトリム４の上端縁近傍には、インナーウェザーストリップ２の取付部４ａが一体的に形成されている。
【００１８】
乗員の操作によりウィンドレギュレータが窓ガラスを収容部１１から駆動することで、昇降窓ガラス１４は摺動口３をへて上昇し窓使用状態（窓閉じ状態）を形成し、また、下降して窓収納状態（窓明き状態）を形成する。
【００１９】
摺動口３には、昇降窓ガラス１４を挟むように、車内側にインナーウェザーストリップ２、車外側にアウターウェザーストリップ６を装着している。ウェザーストリップ２、６は、ゴム、エラストマー等の軟質樹脂を押し出し成形して形成する車両前後方向に昇降窓ガラス１４をシールするシール材である。
【００２０】
アウターウェザーストリップ６は、アウターパネル２０に装着される基体部６ｂと基体部６ｂから窓ガラス方向に斜めに傾斜して延設されたシールリップ６ａとを有し、インナーウェザーストリップ２は、ドアトリム４に装着される基体部２ｂと基体部２ｂから窓ガラス方向に斜めに傾斜して延設されたシールリップ２ａとを有する。ウェザーストリップ２、６は、昇降窓ガラス１４の円滑な摺動を確保するとともに、隙間から水分や埃等がドア内に侵入するのを防止する。
【００２１】
本実施の形態の自動車ドア１０は、昇降窓ガラス１４及びその収容部１１の車幅方向外側に、一方向のみに開口した複数のマス状セルが互いに隣接したマス状ユニット５０を有する。
【００２２】
マス状ユニット５０は、深さの異なる複数のマス状セルが集合して構成して形成される。各マス状セルは、開放端を車両の外側に向けて配置され、また、各開放端は吸音材６１で覆われている。各マス状セルの開放端の向きを交通騒音の発生源に向けて配置することで、ドアミラー部の風切り音、ロードノイズ、ガイドレールや建造物からの反射音を吸音する。
【００２３】
マス状ユニット５０は、窓ガラスの収容部１１が備える取り付け部５１に接着、螺着等されて自動車用ドア１０内に固定されている。本実施の形態では、マス状ユニット５０は取り付け用のアームを有し、該アームに設けられた孔にタッピングネジ５２を通し、ネジ止めすることで取り付け部５１に固定されている。インナーパネル２１には作業孔２１ａが設けられており、該作業孔２１ａからマス状ユニット５０を挿通することで、取り付けを容易に行うことができる。
【００２４】
マス状ユニット５０について詳細に説明する。図２は、マス状セルが隣接して形成されたマス状ユニット５０の斜視図を示す。マス状ユニット５０は、外方向に開口部６０ａを有する複数のマス状セル６０を有している。各マス状セル６０は、開口部６０ａ以外は閉塞されている。各マス状セル６０は、隣接する各マス状セル６０に対して異なる深さＨ（図２の外方向の長さ）を有している。
【００２５】
各マス状セル６０の開口部６０ａは、吸音材６１により覆われている。吸音材６１は、略平らなシート状であり、各マス状セル６０の開口部６０ａの開口面内に設けられ、各マス状セル６０の開口部６０ａを覆っている。
【００２６】
各マス状セル６０のそれぞれは、硬質樹脂や木材、コーティング等により強度を確保した紙類、アルミニウム板や鋼板等により形成され、マス状ユニット６０は各マス状セル６０が接着等されて形成されてもよいし、一体に成形されていてもよい。
【００２７】
吸音材６１は、吸音性能を有する材料、例えばフェルト、グラスウール、ロックウール等の無機質繊維、アルミニウム繊維等の金属繊維材料、ポリスチレン系樹脂やポリエチレン系樹脂等のような合成樹脂発泡体、ウレタンやゴム系の軟質な材料、多孔質材料等から形成されている。
【００２８】
続いて、本実施の形態のマス状ユニット５０の吸音原理について説明する。図３は、深さＨの異なる二つのマス状セル６０−１、６０−２の側面図を示す。波長λａの音波がマス状セル６０−１に入射した場合、マス状セル６０−１内には入射波と反射波との合成により定在波が形成される。この定在波は、マス状セル６０−１の底面から波長λａの１／４の奇数倍だけ離れた位置で腹を有しており、当該腹で音波の粒子速度が最大となる。従って、粒子速度が最大となる位置に吸音材６１を設け、最も高い粒子速度を持つ位置で音波を吸音材６１に通過させれば、最も効率的に音波を減衰させることができる。
【００２９】
同様に、波長λｂの音波がマス状セル６０−２に入射した場合、マス状セル６０−２内には入射波と反射波との合成により定在波が形成される。この定在波は、マス状セル６０−２の底面から波長λｂの１／４の奇数倍だけ離れた位置で腹を有しており、当該腹で音波の粒子速度が最大となるので、当該腹に吸音材６１を設けることで、最も効率的に音波を減衰させることができる。
【００３０】
従って、本実施の形態のそれぞれのマス状セル６０の深さＨは、吸収すべき音波の波長λの１／４倍（若しくはその奇数倍）に設計され、底面から波長λの１／４の奇数倍だけ離れた位置に吸音材６１が設けられる。異なる深さのマス状セルはそれぞれのマス状セルの深さに合致した音を吸収するので、各マス状セル６０の協働により広い周波数域の騒音を効果的に吸収することができる。
【００３１】
なお、マス状セル６０の開口幅Ａは、マス状セル６０への音波の効率的な入射を実現するため、吸収すべき周波数帯域の音波の波長λよりも小さく設計される。
【００３２】
各マス状セル６０の深さＨは、所定の周波数域（例えば、１ｋＨｚ〜３ｋＨｚ）に亘り効率的な吸音を実現すべく、当該所定の周波数域の音波の１／４波長の値が取りうる範囲（例えば、約２８ｍｍ〜８５ｍｍ）内で設定される。従って、本実施の形態のマス状ユニット５０によれば、風切り音やロードノイズ、エンジン音、また、これらの音がガイドレールや建造物、路面等から反射してきた音（約１ｋＨｚ〜３ｋＨｚ）を主とする広範な周波数域の騒音に対し、良好な吸音効果を得ることが可能である。
【００３３】
また、本実施の形態によるマス状ユニット５０は、深さＨの異なるマス状セル６０を有しているので、マス状セルが全体として高い剛性を有することとなり、マス状セルの底部を透過する際に音のエネルギを効果的に損失させることが可能である。従って、本実施の形態によるマス状ユニット５０は、車室内からの音に対して高い遮音性能を併せ持つため、マス状セル６０が開口する側の空間の静粛性を高めることができる。
【００３４】
なお、一のマス状セル６０は、当該一のマス状セル６０に隣接する他のマス状セル６０のすべてに対して必ずしも異なる深さを有する必要はなく、隣接するマス状セル６０の一部と同一の深さを有してもよい。また、同一の深さを有する同種のマス状セル６０の分布は、規則的である必要はなく、周辺の音響特性等に応じた不規則性を有してよい。また、マス状セル６０の開口幅Ａは、各マス状セル６０で必ずしも同一である必要はなく、吸収すべき音波の波長の相違に応じて異なる値を有してよい。
【００３５】
自動車ドア１０に内設された吸音ユニット５０は、広範な周波数域の騒音に対し効率よく吸音するように、騒音源に対し開口部６０ａを向けていること、すなわち、マス状セル６０の長手方向の軸が騒音源に向いていることが好適となる。図１（ｂ）に示すように、開口部６０ａが水平方向より上方を向いた吸音ユニット５０ａは、ドアミラーの方向に開口部６０ａを向けたマス状セル６０を有し、ドアミラーにより生じる風切り音を効果的に吸音する。また、開口部６０ａが水平方向より下方を向いた吸音ユニット５０ｂは、ロードノイズや路面からの反射音を効果的に吸音する。開口部６０ａが水平方向を向いた吸音ユニット５０ｃは、ガイドレールから反射した音など自動車ドア１０に侵入する音を効果的に吸音する。
【００３６】
同様に、車両の前後方向においても吸音ユニット５０は騒音源に開口部６０ａを向けていることが好適となる。図４は、図１（ａ）のＢＢ線断面図を示す。例えば、開口部６０ａが車幅方向より前方を向いた吸音ユニット５０ｄは、ドアミラーや前輪の方向に開口部６０ａを向いたマス状セル６０を有し、ドアミラーにより生じる風切り音やロードノイズを効果的に吸音する。また、開口部６０ａが車幅方向より後方を向いた吸音ユニット５０ｅは、後輪や路面の方向に開口部６０ａを向けたマス状セル６０を有し、ロードノイズを効果的に吸音する。開口部６０ａが車幅方向を向いた吸音ユニット５０ｆは、ガイドレールから反射した音など自動車ドア１０に車幅方向外側から侵入する音を効果的に吸音する。すなわち、吸音ユニット５０は、車高方向や車両前後方向にどのようにマス状セル６０の開口部６０ａを向けてもよい。
【００３７】
以上のように、吸音ユニット５０を備えた車両用ドア構造によれば、深さの異なる複数のマス状セルを自動車ドア１０に配設することによって、自動車ドア１０から侵入する幅広い周波数域の音を効率的に吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】自動車用ドアの斜視図及び断面図の一例である。
【図２】マス状セルが隣接して形成されたマス状ユニットの斜視図の一例である。
【図３】深さの異なる二つのマス状セルの側面図の一例である。
【図４】自動車用ドアの断面図の一例である。
【符号の説明】
【００３９】
２    インナーウェザーストリップ
３    摺動口
４    ドアトリム
７    ベルトライン
８    前方ドア
９    後方ドア
１０  自動車ドア
１１  収容部
１４  昇降窓ガラス
２０  アウターパネル
２１  インナーパネル
５０  吸音ユニット
５１  取り付け部
６０  マス状セル
６１  吸音材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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