(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジンルームから車両側方または斜め後方に向けて放射される騒音を効果的に低減できる車外騒音構造及びこれを備えたサイドマッドガードの提供。【解決手段】本発明は、車体２のロッカー部４に設けられる車外騒音低減構造であって、車両前後方向に沿って配列され、車両内方側に開口を有する複数の空間部２０と、前記複数の空間部２０の開口を覆う吸音材３０とを含むことまたは車両前後方向に沿って配列された仕切板１６と、前記仕切り板により車両前後方向で互いに仕切られた、車両内方側にのみ開口を有する複数の空間部７２とを備えることを特徴とする。【選択図】        図２
2004168134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の側面下端部に設けられる車外騒音低減構造であって、
車両前後方向に沿って配列され、車両内方側にのみ開口を有する複数の空間部と、
前記複数の空間部の開口を覆う吸音材とを含むことを特徴とする、車外騒音低減構造。
【請求項２】
車体の側面下端部に設けられる車外騒音低減構造であって、
車両前後方向に沿って配列された仕切り板と、
前記仕切り板により車両前後方向で互いに仕切られた、車両内方側にのみ開口を有する複数の空間部とを備えることを特徴とする、車外騒音低減構造。
【請求項３】
前記空間部内の空気層の最大厚みは、低減すべき周波数の騒音の１／４波長の奇数倍に設定される、請求項１又は２記載の車外騒音低減構造。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の車外騒音低減構造を備えたサイドマッドガード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車外騒音を低減するための車外騒音低減構造に係り、より詳細には、車体の側面部下端付近に設けられる車外騒音低減構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車外騒音を低減するための従来の構造として、エンジンを下方から覆うエンジンアンダーカバーに前後方向に長い縦型の開口部を設けた車外騒音低減構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来の車外騒音低減構造では、縦型の開口部の開口方向をセンターライン側に向けることによって、エンジンルーム内の騒音を歩道側とは逆のセンターライン側に逃がし、歩道側の騒音を低減することを可能とする。
【０００３】
【特許文献１】
実開平６−７２７８９号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の車外騒音低減構造では、エンジンアンダーカバーを介して車外に放射される音に適切な方向性を持たせることで、直近の歩道側での騒音の低減が図られるものの、反対の歩道側の騒音が低減されず、逆に大きくなる場合もありうる。また、エンジン音は、エンジンアンダーカバーを設置した範囲外にも放射され、更には、エンジンアンダーカバーの設置範囲も放熱性等の観点から限られているため、車外騒音の低減効果はさほど大きなものではない。
【０００５】
ところで、図９（Ａ）に示すように、計測装置を車両走行路から一定距離離れた位置に固定して車両走行中の騒音（エンジン音）を計測する場合、図９（Ｂ）に示す計測結果のように、車両が計測装置を通過した後（即ち、図中の車両位置Ｉ）に騒音レベルが最も高くなる（尚、図９（Ｂ）の計測結果の横軸は、計測装置までの音波の到達時間が加味された車両位置である。）。これは、エンジンルームから車両側方又は斜め後方に向けて放射される音が、実際の車外騒音に最も影響していることを意味する。
【０００６】
そこで、本発明は、エンジンルームから車両側方又は斜め後方に向けて放射される騒音を効果的に低減できる車外騒音低減構造及びこれを備えたサイドマッドガード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、車体の側面下端部に設けられる車外騒音低減構造であって、
車両前後方向に沿って配列され、車両内方側にのみ開口を有する複数の空間部と、
前記複数の空間部の開口を覆う吸音材とを含むことを特徴とする、車外騒音低減構造によって達成される。
【０００８】
本発明において、車体の側面下端部には、複数の空間部が車両前後方向に沿って配列される。この複数の空間部は、車両内方側にのみ開口をそれぞれ有する。従って、エンジンルームから車両側方又は斜め後方に向けて放射される音は、この車体の側面下端部に配列された各空間部に入射される。空間部に音が入射されると、当該空間部内には、入射波と反射波との合成により定在波が形成される。従って、空間部の開口を吸音材により覆うことによって、エンジンルームから車両側方又は斜め後方に向けて放射される音を効率的に減衰させることができる。特に、このエンジンルームから車両側方等に向けて放射される音は、実際の車外騒音に大きく影響しているため、当該音を効率的に減衰させることによる車外騒音の低減効果は非常に大きくなる。尚、前記空間部の車両内方側の開口は、その開口方向が多種多様であってよく、例えばエンジン方向に向くものであっても、斜め上方向に向くものであってもよい。
【０００９】
尚、前記空間部内の空気層の最大厚みを、低減すべき周波数の騒音の１／４波長の奇数倍に設定した場合には、空間部内の音波は、最も高い粒子速度を持つ位置で吸音材を通過することになり、最も効率的に音波のエネルギを吸収することが可能となる。
【００１０】
また、上記目的は、請求項２に記載する如く、車体の側面下端部に設けられる車外騒音低減構造であって、
車両前後方向に沿って配列された仕切り板と、
前記仕切り板により車両前後方向で互いに仕切られた、車両内方側にのみ開口を有する複数の空間部とを備えることを特徴とする、車外騒音低減構造によっても達成される。
【００１１】
本発明において、車体の側面下端部には、複数の仕切り板が車両前後方向に沿って配列されることにより、複数の空間部が画成される。この複数の空間部は、車両内方側にのみ開口をそれぞれ有するが、当該開口は吸音材により覆われることはない。エンジンルームから車両側方又は斜め後方に向けて放射される音は、直接的に車外に出力される直接経路と、車体側面下端部に位置する複数の空間部に入射した後に回折して車外に出力される迂回経路との何れかの経路を通って車外に出力されることになる。特に、複数の仕切り板が車両前後方向に沿って配列されているので、車両前後方向の音波の進行が阻止されることでこの迂回経路が成立しやすくなる、従って、両経路が合流する地点でそれぞれの経路を通った音波が干渉することになり、当該合流地点で減音が実現される。特に、このエンジンルームから車両側方等に向けて放射される音は、実際の車外騒音に大きく影響しているため、当該音を打ち消すことによる車外騒音の低減効果は非常に大きくなる。
【００１２】
尚、前記空間部内の空気層の最大厚みを、低減すべき周波数の騒音の１／４波長の奇数倍に設定した場合には、迂回経路と直接経路のそれぞれを通った音波は前記合流地点で略逆位相となる（位相差が略１８０度となる）ので略完全な消音を実現することが可能となる。
【００１３】
また、本発明による車外騒音低減構造は、車体前後のホイールアーチ間に亘り装着されるサイドマッドガードに設けるのに好適である。尚、このサイドマッドガードには、デザイン性や空気力学特性を向上させるために選択的に設けられるサイドスカートが含まれる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による車外騒音低減構造が適用される車両部位を示す図である。本発明による車外騒音低減構造は、車体２の側面下端付近に設けられ、好ましくは、車体２の前後のホイールアーチ間に亘り延在するサイドマッドガード１０に設けられる。以下、本発明による車外騒音低減構造をサイドマッドガード１０に適用した実施例について言及する。
【００１５】
サイドマッドガード１０は、車体２の前後のホイールアーチ間に亘る長尺体であり、一般的に、走行中にはね上げられる泥水や小石等から車体２を保護し、車体２の汚れや傷付きを防止する機能を有する。サイドマッドガード１０は、車体２の側面の下縁を形成するロッカー部４に沿って延在し、クリップ６やスクリュウ等によりロッカー部４に確実に固定されている。
【００１６】
図２は、本発明による車外騒音低減構造を備えたサイドマッドガード１０を車両内方から見た斜視図であり、図３は、図２のサイドマッドガード１０の車両前後方向から見た断面図である。
【００１７】
サイドマッドガード１０は、図３に示すように、車両前後方向から見て略Ｌ字型の断面を有しており、車両前後方向に延在する側面１２と、ロッカー部４を下方から覆う底面１４とを有している。尚、サイドマッドガード１０の側面１２の内側（図中、ＩＮ方向）には、ロッカー部４への装着のためのクリップ６（図１参照）が設けられている。
【００１８】
サイドマッドガード１０の内面（図中、ＩＮ方向）には、図２に示すように、車両前後方向に沿って複数の仕切り板１６が立設されている。仕切り板１６は、サイドマッドガード１０の長手方向（車両前後方向）の全体に亘り設けられてよいが、前側のホイールアーチから所定の範囲（例えば、フロントドアに対応する範囲）のみに亘って設けられてもよい。本実施例の仕切り板１６は、サイドマッドガード１０の断面の略Ｌ字型に対応した２辺を含む略三角形の板材であり、サイドマッドガード１０の側面１２及び底面１４と協働して、車両前後方向から見た断面が略三角形の複数の空間部２０（以下、この空間部を「吸音セル２０」という）を画成している。
【００１９】
この仕切り板１６は、樹脂成形によりサイドマッドガード１０と一体的に形成される。但し、仕切り板１６をアルミニウム板や鋼板等により形成し、図２のＡ部拡大図に示すように、サイドマッドガード１０の内面に形成した溝部１０ａに当該仕切り板１６を差し込むことも可能である。
【００２０】
各仕切り板１６の一のエッジ部１６ａには、各吸音セル２０の開口の全面を覆うように、略シート状の形態の吸音材３０が設けられる。吸音材３０は、仕切り板１６のエッジ部１６ａに接着剤等により固着されてよい。尚、吸音材３０は、吸音性能を有する材料、例えば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よい。
【００２１】
以上の構成により、本発明の車外騒音低減構造として、車両前後方向に沿って互いに隣接して配列され、且つ、吸音材３０により覆われた開口を車両内方側（図中、ＩＮ方向側）に有する複数の吸音セル２０が、サイドマッドガード１０に形成される。
【００２２】
尚、本発明の車外騒音低減構造は、上述の断面がＬ字型のサイドマッドガード１０に限ることなく、車両に装着される所与のサイドマッドガードに応じて、多種多様な断面形状のサイドマッドガードに設けることが可能である。
【００２３】
例えば、図４（Ａ）に示すように、断面が半円弧状のサイドマッドガード１０’の内面に、車両前後方向に沿って複数の仕切り面１５を立設し、半円弧状（又は、楕円状）の断面を持つ複数の吸音セル２０を形成することも可能である。
【００２４】
また、図４（Ｂ）に示すように、断面がＬ字型のサイドマッドガード１０”の内面に、底面１４と略同一方向に第２の仕切り板１５を立設し、側面１２、第２の仕切り板１５及び底面１４が画成する空間を複数の仕切り板１６により仕切ることによって、車両内方側に開口を持つ断面コ字型の複数の吸音セル２０を形成することも可能である。
【００２５】
次に、図５を参照して、本発明の車外騒音低減構造の吸音原理について説明する。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、図３のＹ方向から見た吸音セル２０の模式図である。
【００２６】
図５（Ａ）を参照するに、波長λの音波が吸音セル２０に略垂直に入射した場合、吸音セル２０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。一方、波長λの音波が吸音セル２０に斜め方向から入射した場合であっても、図５（Ｂ）に示すように、各仕切り板１６により音波の斜め入射角が制限され、各吸音セル２０内に定在波が形成される。
【００２７】
この定在波は、吸音セル２０内において波長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。従って、粒子速度が最大となる位置に吸音材３０を設け、最も高い粒子速度を持つ位置で音波を吸音材３０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。
【００２８】
この目的のため、吸音セル２０の深さＨ（吸音セル２０内の空気層の最大厚み）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）に設定される。また、吸音セル２０の開口幅Ａは、吸音セル２０に入射される音波の周波数を規制するため、吸収すべき周波数帯域の音波の波長λよりも小さく設定される。
【００２９】
以上の吸音原理から明らかなように、本発明による車外騒音低減構造によれば、各吸音セル２０内の空気層に定在波が形成されることを利用して、吸音セル２０の開口を覆う吸音材３０により効率的な音の減衰を実現することができる。また、本発明による車外騒音低減構造は、車体２の側面下端に配置されるので、エンジンルームから車両側方又は斜め後方に向けて放射される音を効率的に減衰させることができる。特に、このエンジンルームから車両側方等に向けて放射される音は、先に述べたように、実際の車外騒音に大きく寄与するため、当該音を効率的に減衰させることによる車外騒音の低減効果は非常に大きくなる。
【００３０】
次に、本発明の車外騒音低減構造のその他の実施例について説明する。本実施例のサイドマッドガード１０は、上述の実施例のサイドマッドガード１０に対して、吸音材３０を有していない点を除いて同一の構成を有する。従って、本実施例においては、車両前後方向に沿って配列された複数の空間部２０は、吸音材３０に覆われていない開口を車両内方側に有する。尚、この空間部２０は、上述の実施例の吸音セル２０に相当するが、吸音材３０に覆われていないため、本実施例では単に「セル２０」と称する。
【００３１】
本実施例の車外騒音低減構造は、上述の実施例の如く吸音セル２０を利用してエンジンルームから車両側方等に向けて放射される音を吸収するのではなく、以下で詳説するように、音の干渉を利用して車外騒音の低減を実現する。
【００３２】
図６は、本実施例の車外騒音低減構造の減音原理の説明図である。本図に示すように、車両側方又は斜め後方に向けて放射されるエンジン音は、直接的に車外に出力される直接経路Ｒ１、及び、各セル２０内に入射した後にサイドマッドガード１０の底面１４の縁部で回折して車外に出力される迂回経路Ｒ２の何れかの経路を通って車外に出力されていく。従って、これらの両経路の合流点Ｘでそれぞれの経路を通った音波の干渉が生じるため、合流点Ｘにて直接経路Ｒ１を通る音波を減衰させることができる。
【００３３】
本実施例の車外騒音低減構造において、各セル２０は、上述の如く、車両前後方向で仕切り板１６により所定の間隔Ａ（図５（Ａ）参照）で仕切られているため、セル２０内での音波の車両前後方向の伝播が阻止されている。これにより、上述の迂回経路Ｒ２の経路長のとりうる範囲が制限されるので、各セル２０の間隔Ｄを適切に設定することで、直接経路Ｒ１と迂回経路Ｒ２との経路差がとりうる範囲を、低減すべき周波数帯域に応じて規定することが可能となる。尚、本実施例では、各セル２０の間隔Ａは、上述の如く、低減すべき周波数帯域の音波の波長λよりも小さく設定されているので、当該周波数帯域で良好な低減効果を得ることが可能である。
【００３４】
また、本実施例の車外騒音低減構造において、セル２０の深さＨは、上述の如く、低減すべき周波数の音の波長λの１／４倍に設定されている。即ち、直接経路Ｒ１と迂回経路Ｒ２との経路差が、低減すべき音の波長λの１／２倍に規定されている。従って、迂回経路Ｒ２を通る低減すべき周波数の音波は、直接経路Ｒ１を通る当該周波数の音波に対して逆位相となる（位相差が１８０度となる）ので、直接経路Ｒ１を通る音波の完全な減衰（即ち、迂回経路Ｒ２を通る音波との合成による消音）を実現することができる。従って、本実施例の車外騒音低減構造によれば、音の干渉を利用して車外騒音を大幅に低減することができる。
【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、上述では、本発明の車外騒音低減構造のサイドマッドガードへの適用例について言及されているが、本発明は特にこれに限定されることなく、ホイールハウスを覆うように設けられるフェンダー（特に、車幅方向に厚い空気層を形成しやすいオーバーフェンダー）にも適用可能である。また、本明細書で使用される用語「サイドマッドガード」には、デザイン性や空気力学特性を向上させるために選択的に設けられるサイドスカート等の所謂エアロパーツが含まれる。
【００３７】
また、上述した実施例において、各吸音セル２０は、必ずしもすべて同一の深さＨ（図５参照）を有する必要はなく、幅広い周波数帯の騒音を吸収するために種々の深さを有してもよい。また、各吸音セル２０は、必ずしもすべて同一の開口幅Ａ（図５参照）を有する必要はなく、上述の如く、低減すべき騒音の波長の相違に応じて異なる開口幅を有してよい。また、各吸音セル２０は、必ずしもすべて同一の方向に向いた開口を有する必要はなく、音源の位置等が考慮された種々の方向に向く開口を有してよい。
【００３８】
また、サイドマッドガード１０の下端位置が種々の条件により制約を受ける場合であって、ロッカー部４の下端がサイドマッドガード１０の底面１４と略同一位置にある場合、図７に示すように、フロアパネルの立ち上がり部とサイドマッドガード１０の底面１４とにより形成される僅かな空間部１８を車外騒音低減構造として利用することも可能である。
【００３９】
例えば、図８に示すように、前記空間部１８（図７参照）に収容可能な別体の車外騒音低減装置７０を、サイドマッドガード１０の底面１４上に設けることも可能である。この車外騒音低減装置７０は、車両内方側（図中、ＩＮ方向側）に開口を有する断面が略扇形の空間７２を有しており、当該空間７２には車両前後方向に沿って複数の仕切り板１６が設けられている。また、吸音材３０が、空間７２の開口を覆うように設けられている。
【００４０】
尚、この車外騒音低減装置７０は、サイドマッドガード１０の底面１４に接着テープ等により固着されてよく、或いはスクリューやビス等により固定されてもよい。また、この車外騒音低減装置７０は、上述した実施例と同様に、サイドマッドガード１０の長手方向（車両前後方向）の全長に亘り設けられてよいが、車体前側の所定の範囲（例えば、フロントドアに対応する範囲）にのみ設けられてもよい。
【００４１】
以上の構成により、図８に示すサイドマッドガード１０には、吸音材３０により覆われた開口を車両内方側（図中、ＩＮ方向側）に有する複数の吸音セル２０が形成される。尚、かかる場合、上述した実施例と同様に、音の干渉を利用して車外騒音を低減するために、吸音材３０を設けないこととしてもよい。
【００４２】
【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、背後に空気層を有する吸音材により、エンジンルームから車両側方又は斜め後方に向けて放射される騒音を効率的に吸収することができる。特に、このエンジンルームから車両側方等に向けて放射される音は、実際の車外騒音に大きく影響しているため、当該音を低減することによる車外騒音の低減効果は非常に大きなものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車外騒音低減構造が設けられる車体側面下端部を示す図である。
【図２】本発明の車外騒音低減構造を備えたサイドマッドガードの斜視図である。
【図３】図２のサイドマッドガードの車両前後方向から見た断面図である。
【図４】本発明の車外騒音低減構造の代替実施例を示す図である。
【図５】本発明の車外騒音低減構造の吸音原理の説明図である。
【図６】本発明の車外騒音低減構造の減音原理の説明図である。
【図７】車体のロッカー部付近における車外騒音低減構造の設置スペースの説明図である。
【図８】本発明の車外騒音低減構造の代替実施例を示す図である。
【図９】車外騒音の計測方法の説明図である。
【符号の説明】
２    車体
４    ロッカー部
６    クリップ
１０    サイドマッドガード
１１    サイドマッドガードの溝部
１２    サイドマッドガードの側面
１４    サイドマッドガードの底面
１５    第２の仕切り板
１６    仕切り板
１６ａ    仕切り板のエッジ部
２０    吸音セル（セル）
３０    吸音材
Ｒ１    直接経路
Ｒ２    迂回経路
【図１】
2004168134.tif 000003
【図２】
2004168134.tif 000004
【図３】
2004168134.tif 000005
【図４】
2004168134.tif 000006
【図５】
2004168134.tif 000007
【図６】
2004168134.tif 000008
【図７】
2004168134.tif 000009
【図８】
2004168134.tif 000010
【図９】
2004168134.tif 000011