(57)【要約】【課題】吸遮音性に優れたフード部の吸遮音構造体の提供を目的とする。【解決手段】本発明の吸遮音構造体は、フードパネルインナ２の基本面２ａに形成された窪み部３に設ける吸遮音構造体であって、フードパネルインナ２の基本面２ａに対して略平行に窪み部３内に延在する第１の板材１６と、フードパネルインナ２の基本面２ａに対して略垂直に窪み部３内に延在する第２の板材１４と、各板材１４，１６の外周縁と接する殻形態の吸音材１２とを備え、窪み部３と吸音材１２との間に、窪み部３の底部３ａ付近まで達する空隙７２が形成されていることを特徴とする。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフード部を構成するフードパネルインナの基本面に形成された窪み部と、
前記窪み部を覆うように設けられたシート状の吸音材とを備えることを特徴とする、吸音構造。
【請求項２】
前記吸音材が、低減すべき周波数の音の波長をλとし、ｍを奇数とした場合、鉛直方向でｍ×λ／４の距離だけ前記窪み部の底部から離間していることを特徴とする、請求項１記載の吸音構造。
【請求項３】
前記吸音材に対して略垂直方向に立設された板材を更に備え、
該板材は、前記窪み部内の空間部を複数の空間に仕切ることを特徴とする、請求項１又は２記載の吸音構造。
【請求項４】
壁体の基本面に形成された窪み部に設ける吸遮音構造体であって、
前記壁体の基本面に対して略平行に前記窪み部内に延在する第１の板材と、
前記壁体の基本面に対して略垂直に前記窪み部内に延在する第２の板材と、
前記各板材の外周縁と接する殻形態の吸音材とを備え、
前記窪み部と前記吸音材との間に、前記窪み部の底部付近まで達する空隙が形成されていることを特徴とする、吸遮音構造体。
【請求項５】
壁体の基本面に形成された窪み部と、
前記窪み部内に設けられ、前記窪み部の窪み形状に対応した形状を有する吸音材とから構成され、
前記窪み部と前記吸音材との間に、前記窪み部の底部付近まで達する空隙が形成されていることを特徴とする、吸音構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンルーム内の音を吸収・遮断するための吸遮音構造に係り、より詳細には、車両のフードパネルに適用される吸遮音構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両のフードパネルのエンジンルーム側の面に取り付けられる遮音材として、種々のサイズ、形状及び素材の粉砕ゴムからなる粉砕ゴム層と、当該粉砕ゴム層を被覆する被覆層とを備えた遮音材が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この従来の技術は、前記粉砕ゴム層を用いて種々の周波数レベルの騒音を遮断及び吸収することを目的としている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１２９１０９号（第３貢及び第４貢）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の遮音材は、種々の周波数レベルの騒音の遮断及び吸収を可能とすべく、種々のサイズ、形状及び素材の粉砕ゴムからなる粉砕ゴム層を備えるため、コストが高くなり、重量が重くなるという問題点を有する。特に、近年では、車両のフードパネルの軽量化と高剛性化の両立を図るべく、フードインナをアルミにより高い剛性の構造に成形することが行われている。従って、かかるフードパネルに上述の従来の遮音材のような重量のある吸遮音構造体を設けることはフードパネルの軽量化に反することになる。
【０００５】
また、エンジンルーム内にはエンジンを中心として補器類やバッテリー等種々の部品が密集しているため、フードパネルには、エンジンルーム内の各部品のレイアウトに影響を与えないコンパクトで且つ効果的な吸遮音性能を持つ吸遮音構造体を設けることが有用である。
【０００６】
そこで、本発明は、エンジンルーム内のスペースを圧迫しない構造であり、且つ、軽量で吸音性に優れた吸音構造及び吸遮音構造体の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１に記載する如く、車両のフード部を構成するフードパネルインナの基本面に形成された窪み部と、
前記窪み部を覆うように設けられたシート状の吸音材とを備えることを特徴とする、吸音構造によって達成される。
【０００８】
本発明において、吸音性のある材料から形成されたシート状の吸音材は、車両のフード部の内板であるフードパネルインナの基本面に形成された窪み部を覆うように設けられる。エンジンルーム内の音が窪み部に入射すると、当該窪み部内には、入射波と窪み部の底部を反射面とする反射波との合成による定在波が形成される。本発明によれば、吸音材は、窪み部の底部からある高さだけ離間した面内に位置するので、各周波数の音波の粒子速度が最小となる位置である窪み部の内面に沿って吸音材を設けた場合に比して、効率的に音波を減衰させることができる。また、吸音材は、フードパネルインナの窪み部を覆うシート状の構成であるため、軽量で低コストな吸音構造を実現することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載する如く、前記吸音材が、低減すべき周波数の音の波長をλとし、ｍを奇数としたとき、鉛直方向でｍ×λ／４の距離だけ前記窪み部の底部から離間している場合には、音波が最も高い粒子速度を持つ位置で吸音材に通過することになるので、フードパネルインナの窪み部に入射する音波を最も効率的に減衰させることができる。
【００１０】
また、請求項３に記載する如く、前記吸音材に対して略垂直方向に立設された板材を更に備え、該板材が、前記窪み部内の空間部を複数の空間に仕切る場合には、フードパネルインナの窪み部に入射する音波の周波数帯域を規制することができ、低減すべき周波数帯域での吸音効果を高めることができる。
【００１１】
また、上記目的は、請求項４に記載する如く、壁体の基本面に形成された窪み部に設ける吸遮音構造体であって、
前記壁体の基本面に対して略平行に前記窪み部内に延在する第１の板材と、
前記壁体の基本面に対して略垂直に前記窪み部内に延在する第２の板材と、
前記各板材の外周縁と接する殻形態の吸音材とを備え、
前記窪み部と前記吸音材との間に、前記窪み部の底部付近まで達する空隙が形成されていることを特徴とする、吸遮音構造体によって達成される。
【００１２】
本発明において、各板材は、壁体（例えば、フードパネルインナやエンジンアンダーカバー等）の基本面に凹設された窪み部の空間内部に配置される。これにより、窪み部内には、各板材によって仕切られた複数の空間（以下、この空間を「吸音セル」という）が形成される。また、窪み部と前記吸音材との間には、窪み部の底部付近まで達する空隙が形成される。これにより、各吸音セルには、窪み部の底部付近まで達する前記空隙を介して音波が入力される。各吸音セルに音波が入力されると、各吸音セル内には、第２の板材を反射面とする低在波が形成される。従って、本発明によれば、各吸音セルの開口を覆う吸音材の全領域で効率的な吸音を実現することが可能となる。特に、この吸音材は、窪み部の開口面積に比して大きい表面積を有するので、吸遮音構造体の設置面積当たりの吸音性能を高めることができる。尚、第１の板材は、壁体の基本面に対して略平行に窪み部内に延在するので、前記吸音セルを画成する役割のみならず、窪み部内に入力された音波が窪み部から出力されるのを遮断する遮音機能をも果たすことになる。
【００１３】
尚、第２の板材は、窪み部の空間を等分割する複数の板材であってよく、第１の板材も、互いに所定の間隔を置いて配設される複数の板材であってよい。かかる場合、複数の第１の板材（及びそれに伴い吸音材）のすべてが、窪み部内に完全に収容される必要はなく、窪み部内に配設されている板材（及びそれに伴い吸音材）が存在する限り、窪み部から露出する面内に配設される幾つかの板材が存在してもよい。同様に、第２の板材の全部分が、窪み部内に完全に収容される必要はなく、窪み部内に配設されている部分を有する限り、第２の板材の一部分が、窪み部から露出してもよい。
【００１４】
また、上記目的は、請求項５に記載する如く、壁体の基本面に形成された窪み部と、
前記窪み部内に設けられ、前記窪み部の窪み形状に対応した形状を有する吸音材とから構成され、
前記窪み部と前記吸音材との間に、前記窪み部の底部付近まで達する空隙が形成されていることを特徴とする、吸音構造によって達成される。
【００１５】
本発明によれば、吸音材と窪み部と間の空隙に入力される音波が、窪み部の底部に達するまで、窪み部の内面と吸音材との間で反射を繰り返すため、吸音材により効果的な吸音を実現することができる。尚、吸音材は、その全部分が窪み部内に完全に収容される必要はなく、窪み部内に配設されている部分を有する限り、一部分が窪み部から露出してもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明による吸音構造及び吸遮音構造体の説明に先立って、本発明による吸音構造等が適用される車両のフード（ボンネット）構造について図１及び図２を参照して説明する。図１は、車両のフード部を車両の側方から見た断面図であり、図２は、車両のフードインナパネルをエンジンルーム側から見た平面図である。
【００１７】
車両のフード部は、車外側のフードアウタパネル１と、エンジンルーム側のフードインナパネル２とがそれぞれの縁部で結合された２重パネル構造を有する。フードインナパネル２は、フード部の軽量化のため、フードアウタパネル１と同様に平板状の薄板から形成されている。フードインナパネル２は、フード部の高剛性化のため（及びそれに伴うフード部の遮音性の向上のため）、規則正しく配列されたコーンと称される比較的大きな窪み部３を複数有している。フードインナパネル２は、窪み部３の底部３ａの裏面で接着剤４（マスチックシーラ等）によりフードアウタパネル１に固着されている。
【００１８】
この窪み部３は、一般的には、フードインナパネル２の薄板を深絞り成形することで形成されており、エンジンルーム側から見て深さ方向に徐々に小さくなる断面積を有する（通常的には、半球形や頂部が平面の円錐形の形態となる）。従って、窪み部３内の音響インピーダンスの変化が緩やかとなるので、エンジンルーム内の音が窪み部３の底部３ａまで効率的に入力されることになる。
【００１９】
本発明は、フードインナパネル２の窪み部３にエンジンルーム内の音が効率的に入力されることに着目し、以下に詳説するように、窪み部３に効率的に入力される音に対して効果的な吸音を実現できる吸音構造及び吸遮音構造体を提供する。
【００２０】
図３は、本発明による第１実施例の吸音構造を示す断面図である。本実施例の吸音構造は、フードインナパネル２の窪み部３を覆うように設けられる吸音材１２から構成される。この吸音材１２は、シート状の形態を有しており、フードインナパネル２の基本面２ａに接着等により固定されている。吸音材１２は、吸音性の有する一般的な材料から形成され、例えばフェルト、ポリエステル繊維、グラスウールや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、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、多孔質材料等により形成されてよい。
【００２１】
図４は、本実施例の吸音構造の吸音原理を示す図である。本実施例において、波長λの音波が窪み部３に略垂直に入射した場合、窪み部３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、窪み部３の底部３ａから波長λの１／４の奇数倍の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。
【００２２】
本実施例の吸音材１２は、窪み部３の底部３ａからある高さＨだけ離間した面内に位置するので、各周波数の音波の粒子速度が最小となる窪み部３の内面に沿って吸音材１２を設けた場合に比して、効率的に音波を減衰させることができる。特に、窪み部３の底部３ａからの吸音材１２の高さＨが、吸収すべき周波数帯域の音波の波長λの１／４倍（若しくはその奇数倍）である場合には、音波が最も高い粒子速度を持つ位置で吸音材１２に通過することになるので、音波を最も効率的に減衰させることができる。例えば、１ｋＨｚ周辺の周波数の騒音に対して遮音性を高めたい場合には、吸音材１２の高さＨ（ｍｍ）は、音速をｃ＝３４０×１０３ｍｍ／ｓとしたとき、Ｈ＝ｍ×λ／４＝ｍ×８５（ｍ：正の奇数）周辺の値に設定される。
【００２３】
また、窪み部３の開口幅Ａは、窪み部３に入射される音波の周波数を規制するため、好ましくは、吸収すべき周波数の音波の波長λよりも小さく設定される。この場合、フードインナパネル２の窪み部３の開口幅Ａが、通常的には他の要件から決定されることを考慮して、フードインナパネル２の窪み部３には、図５の斜視図に示すように、所望の開口幅Ａを実現するための一若しくはそれ以上の仕切り板１２が設けられてよい。
【００２４】
尚、吸音材１２は、図６（Ａ）に示すように、窪み部３の底部３ａからの吸音材１２の所望の高さＨを実現すべく、エンジンルーム側に突出する凸部１２ａを有してもよい。これは、フードインナパネル２の窪み部３の深さが、通常的には他の要件から決定されることに基づく。また、吸音材１２は、図６（Ｂ）に示すように、比較広い周波数帯域の音に対して吸音効果を発揮すべく、種々の高さＨを実現するための凹凸部を有してもよい。
【００２５】
以上の通り、本実施例の吸音構造によれば、エンジンルーム内の音が効率的に入力されるフードインナパネル２の窪み部３を空気層として利用することにより、エンジンルーム内の音に対して効果的な吸音を実現することができる。
【００２６】
図７は、本発明による第２実施例の吸遮音構造体を示す断面図である。本実施例の吸遮音構造体は、フードインナパネル２の基本面２ａと平行に所定の間隔Ａ’を置いて積層された複数の第１の板材１４と、フードインナパネル２の基本面２ａに対して略垂直に立設され、フードインナパネル２の窪み部３内の容積を略２等分する第２の板材１６と、各板材１４，１６の外周縁に接する殻状の形態を有する吸音材１２とから構成されている。この構成により、吸音材１２の内部には、第２の板材１６を底面として略水平方向に開口を有する複数の空間７１（以下、「吸音セル７１」という）の積層構造が形成される。
【００２７】
略水平面内に延在する第１の板材１４は、各吸音セル７１への音波の入力が可能となるように、当該第１の板材１４を含む面でのフードインナパネル２の窪み部３の断面形状に比して小さな外形を有する。即ち、第１の板材１４は、吸音材１２とフードインナパネル２の窪み部３の内面との間に空隙７２が形成されるような外形を有する。一方、第２の板材１６は、窪み部３の内面に実質的に沿う外形を有する。
【００２８】
尚、図７には、フードインナパネル２の半球形の窪み部３と、フードインナパネル２の窪み部３の断面形状（円形）に比して小さな円形の第１の板材１４と、窪み部３の半球形の半径より僅かに小さな半径（吸音材１２の厚み分だけ小さい半径）の円形の第２の板材１６とが示されている。また、各第１の板材１４は、フードインナパネル２の基本面２ａに延在する第１の板材１４ａを中心として対称に構成・配設されており、吸音材１２は球殻の形態を有している。
【００２９】
吸音材１２は、上述の実施例と同様に、吸音性の有する一般的な材料から形成され、フードインナパネル２の窪み部３の内面との接触部（第２の板材１６の外周部）で接着等により固定されてよい。また、第１及び第２の板材１４，１６は、アルミニウム板や鋼板等により形成されてもよく、又は、ポリプロピレン系樹脂のような硬質樹脂で成形されてもよい。
【００３０】
本実施例の吸遮音構造体によれば、上述の第１実施例と同様に、各吸音セル７１には第２の板材１６を反射面として定在波が形成されるので、各吸音セル７１を覆う吸音材１２の全領域により効果的な吸音が実現される。尚、各第１の板材１４の間隔Ａ’及び吸音セル７１の深さＨ’は、上述の第１実施例における窪み部３の開口幅Ａ及び吸音材１２の高さＨと同一の観点からそれぞれ決定される。また、第２の板材１６は、上述の第１実施例における窪み部３の開口幅Ａと同一の観点から、例えば窪み部３の容積を略４等分するように２個配設されてもよく、或いは、同様に３個以上配設されてもよい。
【００３１】
特に本実施例においては、積層構造の各層の吸音セル７１は、他の層の吸音セル７１とは異なる深さＨ’を有しているので、上述の吸音原理（図４参照）から理解できるように、比較的広い周波数域で吸音効果を発揮することができる。また、第１の板材１４が略水平面内に延在することにより、フードインナパネル２の窪み部３の入力した音が再びエンジンルーム内に侵入するのを遮断する遮音効果も得られる。
【００３２】
尚、本実施例において、エンジンルームの限られたスペースを考慮して、図８に示すように、各第１の板材１４をフードインナパネル２の基本面２ａよりも上方（図中、ＵＰ方向）にのみ配置することも可能である。かかる場合、例えばフードインナパネル２の窪み部３が半球形である場合には、第２の板材１６は、半円形板の形態を有し、吸音材１２は、略半球形の殻状の形態を有することになる。
【００３３】
図９は、本発明による第３実施例の吸音構造を示す断面図である。本実施例の吸音構造は、フードインナパネル２の窪み部３内に配設され、窪み部３の窪み形状に対応した形状を有する吸音材１２から構成される。図９に示す吸音材１２は、半球状の窪み部３の窪み形状に対応して、厚肉の球殻の形態を有する。吸音材１２は、窪み部３の底部３ａまで音波の到達が可能となるように、窪み部３との間に空隙７２が形成されるよう構成・配設される。
【００３４】
本実施例の吸音構造によれば、エンジンルーム側に露出する吸音材１２に直接的に入射する音波と共に、吸音材１２と窪み部３との空隙７２に入力される音波に対しても吸音を実現することができる。特に吸音材１２と窪み部３との空隙７２に入力される音波は、窪み部３の底部３ａに達するまで、窪み部３の内面と吸音材１２との間で反射を繰り返すため、当該音波に対して効果的な吸音を実現することができる。尚、本実施例においても、エンジンルームの限られたスペースを考慮して、吸音材１２をフードインナパネル２の窪み部３内に完全に収容されるように構成することも可能である。例えば、半球状の窪み部３に対して、吸音材１２を厚肉の略半球状の形態に構成することも可能である。
【００３５】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００３６】
例えば、上述した実施例では、半球状の形態を有しているが、本発明は、特にこれに限定されることはなく、半円筒状の形態、即ち、車幅方向又は車両前後方向に延びる半円筒状の吸音構造であってもよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したようなものであるから、以下に記載されるような効果を奏する。本発明によれば、フードインナパネルの窪み部を利用して効率的な吸音及び遮音を実現することができる。従って、エンジンルーム内のスペースを新たに確保することを要せず、軽量で吸音性に優れた吸音構造及び吸遮音構造体を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両のフード部を車両の側方から見た断面図である。
【図２】車両のフード部をエンジンルーム側から見た平面図である。
【図３】本発明による第１実施例の吸音構造を示す断面図である。
【図４】本発明による吸音構造の吸音原理の説明図である。
【図５】第１実施例に対する代替的な吸音構造を示す断面図である。
【図６】第１実施例に対する代替的な吸音構造を示す断面図である。
【図７】本発明による第２実施例の吸遮音構造体を示す断面図である。
【図８】第２実施例に対する代替的な吸遮音構造体を示す断面図である。
【図９】本発明による第３実施例の吸音構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１    フードアウタパネル
２    フードインナパネル
２ａ    フードインナパネルの基本面
３    窪み部
１２    吸音材
１４    第１の板材
１６    第２の板材
７１    吸音セル
７２  空隙
【図１】
2004168173.tif 000003
【図２】
2004168173.tif 000004
【図３】
2004168173.tif 000005
【図４】
2004168173.tif 000006
【図５】
2004168173.tif 000007
【図６】
2004168173.tif 000008
【図７】
2004168173.tif 000009
【図８】
2004168173.tif 000010
【図９】
2004168173.tif 000011