(57)【要約】【課題】フードパネル等に設置された場合であっても、歩行者保護機能を損なうことなく優れた吸音機能を発揮する吸音構造の提供。【解決手段】本発明の吸音構造は、車両のエンジンとフードパネルとの間の空間内に適用される。この吸音構造は、互いに隣接する態様で格子状に配列される、一端が開口した略筒状の複数の空間部７１と、複数の空間部７１の開口を覆おう吸音材７６とを備える。この際、複数の空間部７６の少なくとも一部の周壁７２が、前記一端側で角をなして結合し他端側に向かうにつれて互いに離反していく２重の板材７２ａ，７２ｂにより、構成されている。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンとフードパネルとの間の空間内に適用される吸音構造であって、
互いに隣接する態様で格子状に配列される、一端が開口した略筒状の複数の空間部と、
前記複数の空間部の開口を覆おう吸音材とを備え、
前記複数の空間部の少なくとも一部の周壁が、前記一端側で角をなして結合し他端側に向かうにつれて互いに離反していく２重の板材により、構成されていることを特徴とする、吸音構造。
【請求項２】
前記２重の板材がなす角部に、切り欠きが形成されている、請求項１記載の吸音構造。
【請求項３】
前記２重の板材の前記他端側の両端部が、それぞれ異なる高さに位置する、請求項１記載の吸音構造。
【請求項４】
車両のエンジンとフードパネルとの間の空間内に適用される吸音構造であって、
互いに隣接する態様で格子状に配列される、一端が開口した略筒状の複数の空間部と、
前記複数の空間部の開口を覆おう吸音材とを備え、
隣接する前記空間部の側壁の結合部に切り込みが形成されると共に、該結合部の両側に延在する側壁の上縁に凸部が形成され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、エンジン音等を吸収して騒音を低減する吸音構造に係り、特に、車両のフードパネルに設置するのに好適な吸音構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、略平らな基板と、当該基板と対向する吸音材と、基板と吸音材との間の空気層を複数の格子状のセルに分割する仕切り板とを備えた吸音構造体が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この従来の吸音構造体は、吸音材背後の空気層の厚さ（即ち、各セルの深さ）を、吸収すべき音波の波長の１／４倍に設定することによって、吸音材による音波のエネルギの効率的な減衰を図っている。この従来の吸音構造体によれば、セルの深さの約４倍の波長を持つ音の周波数成分の吸音率が向上する。
【０００３】
また、エンジンカバー本体の裏側（エンジン側）からエンジンに向かって突出する無端（連続したリング状）の隔壁を有し、隔壁とエンジンカバー本体とにより相対的に音圧レベルの高い部位（エンジンやデリバリーパイプの表面）を閉塞するようにした遮音構造が知られている（例えば、特許文献２参照。）。この従来の遮音構造では、隔壁の先端（エンジン側）をエンジン表面に当接させることで、遮音性能を高めることを可能としている。
【０００４】
また、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３参照。）。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。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１６１２８２号（第６頁、第１６図）
【０００６】
【特許文献２】
特開２００１−２１４７５２号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開平８−１２９１０９号（第３頁及び第４貢）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特許文献２に開示される従来の遮音材は、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を図るべく、フードインナをアルミにより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。
【０００９】
また、上述の特許文献１に開示される吸音構造体は、比較的軽量に構成できるため、フードパネルの軽量化に対応可能であるが、セル構造である故に圧縮方向の剛性が高く、歩行者保護の観点から、フードパネルに設置するのに理想的な構成とはいえない。即ち、かかる高剛性の吸音構造体をフードパネルとエンジンとの間に介在させると、歩行者（の頭部）との衝突時のフードパネルの変形過程において、吸音構造体による二次的なピーク荷重が発生することになる。
【００１０】
同様に、上述の特許文献２に開示されるように、エンジンカバー本体の裏側に隔壁（リブ）を立設すると、エンジンカバー本体の変形荷重が高くなるため、歩行者（の頭部）がフードパネルに衝突した時、フードパネルの変形過程後期におけるエンジンカバー本体の変形過程において、二次的なピーク荷重が発生することになる。他言すると、エンジンカバー本体の裏側に隔壁を立設すると、エンジンカバーとフードパネルとの間隔（フードパネルの変形のために確保されたスペース）が狭くなり、衝突物がフードパネルに衝突した際に、隔壁がフードパネル等による衝撃吸収の妨げとなるという問題点がある。
【００１１】
そこで、本発明は、フードパネル等に設置された場合であっても、歩行者保護機能を損なうことなく優れた吸音機能を発揮することができる、吸音構造体の提供を目的とする。
【００１２】
【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、車両のエンジンとフードパネルとの間の空間内に適用される吸音構造であって、
互いに隣接する態様で格子状に配列される、一端が開口した略筒状の複数の空間部と、
前記複数の空間部の開口を覆おう吸音材とを備え、
前記複数の空間部の少なくとも一部の周壁が、前記一端側で角をなして結合し他端側に向かうにつれて互いに離反していく２重の板材により、構成されていることを特徴とする、吸音構造により達成される。
【００１３】
本発明によれば、格子状に配列される空間部の開口を吸音材により覆うことによって、当該空間部内に入力される音に対して効果的な吸音を実現することができる。また、本発明においては、空間部を画成する周壁が、への字形の断面形状をなす２重の板材により構成される。従って、本発明によれば、吸音構造に圧縮方向に荷重が加わった際、２重の板材は、その断面が広がる態様（即ち、２重の板材が平らになっていく態様）で変形するので、吸音構造の圧縮方向の変形荷重が大幅に低減されると共に、周壁の潰れ残りが実質的に無くなり、衝撃吸収のために必要なフードパネルの変形ストロークが確保される。尚、エンジンとフードパネルとの間の空間とは、フードパネルの裏側のエンジンルーム内の空間であって、エンジン（その他の補機類を含む）より上方の空間をさす。
【００１４】
また、請求項２に記載する如く、前記２重の板材がなす角部に、切り欠きが形成されている場合には、２重の板材の断面が広がりやすくなり、吸音構造の圧縮方向の変形荷重が更に低減されると共に、衝撃吸収のために必要なフードパネルの変形ストロークが確保される。
【００１５】
また、請求項３に記載する如く、２重の板材の前記他端側の両端部が、それぞれ異なる高さに位置する場合には、衝突物がフードパネルに衝突した際に、先ず２重の板材の脚の長さ短い方に周壁が倒れ、次いで２重の板材が互いに離間する方向に開くこととなり、吸音構造の圧縮方向の変形荷重が大幅に低減されると共に、衝撃吸収のために必要なフードパネルの変形ストロークが確保される。
【００１６】
上記目的は、請求項４に記載する如く、車両のエンジンとフードパネルとの間の空間内に適用される吸音構造であって、
互いに隣接する態様で格子状に配列される、一端が開口した略筒状の複数の空間部と、
前記複数の空間部の開口を覆おう吸音材とを備え、
隣接する前記空間部の側壁の結合部に切り込みが形成されると共に、該結合部の両側に延在する側壁の上縁に凸部が形成されることを特徴とする、吸音構造によっても達成される。
【００１７】
本発明によれば、格子状に配列される空間部の開口を吸音材により覆うことによって、当該空間部内に入力される音に対して効果的な吸音を実現することができる。また、本発明においては、フードパネルの変形過程において、側壁の上縁に形成された凸部がエンジン等に最初に接触（当接）する。この際、当該凸部に加わる力に起因して、側壁には、結合部の切り込みの両側から曲げ力が作用する。これにより、側壁の結合部に形成された切り込みを基点とした吸音構造の破断が生ずるので、吸音構造の圧縮方向の変形荷重が大幅に低減されると共に、衝撃吸収のために必要なフードパネルの変形ストロークが確保される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明による吸音構造体の一実施例を概略的に示す斜視図である。本発明による吸音構造体１０は、一端が開口した筒状の空間部７１（以下、「吸音セル７１」という）を複数有する。複数の吸音セル７１は、例えば碁盤目状に配設され、好ましくは、互いに隣接した態様で縦横に配列される。これらの複数の吸音セル７１は、略平らな底板７４（図２参照）に互いに交差する複数の仕切り板７２を立設することにより画成される。尚、仕切り板７２の構成については、後に詳説する。吸音構造体１０は、アルミニウム板や鋼板等により形成されてよく、或いは、ポリプロピレン系樹脂のような硬質樹脂により一体成形することも可能である。
【００２０】
本実施例の吸音構造体１０には、吸音材７６が設けられる。吸音材７６は、図１に示すように、各吸音セル７１の開口部を覆うように吸音構造体１０に接着等により固定される。尚、図１においては、吸音構造体１０の内部を示す目的から、吸音材７６の一部を切り欠いている。吸音材７６は、吸音性を有する材料から形成され、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】
本実施例の吸音構造体１０は、音源（即ち、エンジン）に対して吸音セル７１の開口（吸音材７６が設けられている側）が向くように、フードパネル（エンジンフード）の内面にクリップやスクリュウ等により固定される。但し、本発明は、吸音構造体１０の設置方法や設置態様（例えば、設置面内での吸音構造体１０の向き）を特定するものではない。また、吸音構造体１０は、底板７４を有していなくてもよく、この場合、吸音構造体１０は、仕切り板７２の縁部がフードパネルの内面に直接的に支持される態様で設置されてよい。
【００２２】
次に、図２を参照して、本発明による吸音構造体１０の吸音原理について説明する。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、図１の吸音構造体１０のＩ−Ｉ断面を示している。
【００２３】
図２（Ａ）に示すように、波長λの音波が吸音セル７１に略垂直に入射した場合、吸音セル７１内には、入射波と、底板７４（若しくは、フードパネルの内面）で反射した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７１に斜め方向から入射した場合であっても、図２（Ｂ）に示すように、各側面７２により音波の斜め入射角が制限され、各吸音セル７１内に定在波が形成される。
【００２４】
この定在波は、吸音セル７１内において底板７４から波長λの１／４の奇数倍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７６を設け、最も高い粒子速度を持つ位置で音波を吸音材７６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。
【００２５】
このため、吸音セル７１の深さＨ（吸音セル７１内の空気層の最大厚み）は、好ましくは、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。例えば、１ｋＨｚ周辺の周波数の騒音に対して吸音性を高めたい場合、吸音セル７１の深さＨは、音速をｃ＝３４０×１０３ｍｍ／ｓとしたとき、Ｈ＝ｍ×ｃ／４ｆ＝ｍ×８５（ｍ：正の奇数）周辺の値に設定される。
【００２６】
また、吸音セル７１の開口幅Ｄ（図１参照）は、吸音セル７１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。例えば、吸音セル７１の開口幅Ｄは、４０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲内で設定される。但し、吸音セル７１の開口幅Ｄは、各吸音セル７１毎に異なるものであってもよく、また、奥行き方向と横方向で異なるものであってよい。また、吸音セル７１は、必ずしもその深さ方向に亘って一定の断面を有する必要はなく、例えば開口に向かうにつれて断面が小さくなるものであってもよい。
【００２７】
図３は、本実施例の吸音構造体１０が備える仕切り板７２の要部を示す斜視図であり、図１のＸ部（仕切り板７２の交差部）の拡大図に相当する。図３に示すように、本実施例の仕切り板７２は、薄板から構成されており、上側（即ち、設置状態でエンジン側）に角を持つ屈曲部７３を有する。即ち、仕切り板７２は、底板７４に向かうにつれて幅が広がるへの字形の断面を有している。尚、仕切り板７２は、上述したように、硬質樹脂により一体成形されてよい。
【００２８】
ところで、本実施例では、上述の如く、フードパネルとエンジンとの間の空間に吸音構造体１０が延在している。かかる構成では、歩行者との衝突時のフードパネルの変形過程において、吸音構造体１０がエンジン（より正確には、エンジンカバーやその上に載置されるエネルギ吸収材）に当接した段階から吸音構造体１０の圧縮方向（図中Ｚ方向）の変形が発生する。従って、かかる構成では、歩行者保護の観点から、吸音構造体１０の変形の際に生ずる荷重を可能な限り小さくすることが望ましい。
【００２９】
これに対して、本実施例によれば、吸音構造体１０が圧縮方向の荷重を面で受けた際、仕切り板７２が、への字形断面が開く態様（即ち、屈曲部７３の角度が大きくなる態様）で容易に変形するように構成されているので、吸音構造体１０の変形荷重が低減される。また、仕切り板７２がその断面が開く方向に変形することで、吸音構造体１０の厚みが低減され（即ち、究極的には仕切り板７２の屈曲部７３の角度が１８０°になり、仕切り板７２の厚み分のみの厚さとなる）、衝撃吸収のために必要なフードパネルの変形ストロークが確保される。従って、フードパネルとエンジンとの間に吸音効果の高いセル構造の吸音構造体１０を設けた場合であっても、歩行者保護機能が損なわれることがない。
【００３０】
次に、再度図３を参照して、仕切り板７２のその他の幾つかの構成例について説明する。尚、これらの構成例は、上述の構成例とは別に単独で用いられてもよく、或いは、上述の構成例との組み合わせを含む任意の組み合わせで用いられてよい。
【００３１】
図３に示すように、各仕切り板７２の交差部（結合部）において、各仕切り板７２の屈曲部７３に切り欠き７５を形成してもよい。これにより、特に剛性の高い仕切り板７２の交差部の剛性を低下させることができる。また、仕切り板７２の交差部以外においても、各仕切り板７２の屈曲部７３に切り欠き７６を形成してもよい。これにより、上述の仕切り板７２のへの字形断面の開き方向の変形を、より小さな圧縮荷重で実現することが可能となる。
【００３２】
また、同様の観点から、仕切り板７２の２つの側面７２ａ，７２ｂの下端位置に相違を形成してもよい。例えば、一方の側面７２ａの下端を底板７４（若しくは、フードパネルの内面）に当接させ、他方の側面７２ｂの下端を底板７４から離間させてもよい（図中、Δにより隙間を指示）。この場合、歩行者（の頭部）がフードパネルに衝突した際のフードパネルの変形過程において、脚の短い側（即ち、他方の側面７２ｂ側）に仕切り板７２が先ず倒れ、次いで上述と同様に２つの側面７２ａ，７２ｂが互いに離間する方向に開くこととなる。これにより、吸音構造体１０の圧縮方向の変形荷重が低減されると共に、吸音構造体１０の潰れ残りがなくなり（即ち、略平らになる）、衝撃吸収のために必要なフードパネルの変形ストロークが確保される。
【００３３】
また、図３に示すように、上述の変形の際の仕切り板７２の側面７２ａ，７２ｂの変位経路を確保するため、仕切り板７２の側面７２ａ，７２ｂに、切り欠き７７（図３中ハッチングにより指示）を形成してもよい。この切り欠き７７は、図３に示すように、例えば、側面７２ａ，７２ｂの交差部且つ底縁を含む略三角形領域を切り欠くものであってよい。
【００３４】
また、図４に示すように、仕切り板７２の交差部において、仕切り板７２の屈曲部７３に切り込み７８（例えば、深さ２〜５ｍｍ程度）を形成すると共に、仕切り板７２の交差部以外において、仕切り板７２の屈曲部７３に凸部７９（例えば、高さ２ｍｍ程度）を形成してもよい。この場合、好ましくは、対の凸部７９が、切り込み７８の位置を中心として対称的に形成される。かかる構成によれば、歩行者（の頭部）がフードパネルに衝突した際のフードパネルの変形過程において、凸部７９が先ずエンジンに当接し、この際、凸部７９に加わる力に起因して、切り込み７８が裂けられる方向に仕切り板７２の曲げが生ずるので、切り込み７８を基点として仕切り板７２の分離・破断が生ずる。これにより、吸音構造体１０の圧縮方向の変形荷重が低減される。
【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、吸音構造体１０はフードパネルに設けられているが、本発明による吸音構造体１０は、フードパネルとエンジンとの間の空間に設置されている限り、上述のような効果を同様に奏することができる。従って、吸音構造体１０は、エンジンカバーの表面又は裏面に設置されてもよく、或いは、フードパネルとエンジンとの間の空間に保持されてもよい。特に後者の場合には、吸音構造体１０は、必ずしも吸音セル７１の開口がエンジンに向くように設置される必要はなく、吸音セル７１の開口がフードパネルの下面に向くように設置されてもよい。
【００３７】
また、本発明による吸音構造体１０は、必ずしもエンジンの真上の空間に適用される必要はない。例えば、吸音構造体１０は、エンジン周辺にある補機類（バッテリ等を含む）とフードパネルとの間の空間に設置されてもよい。
【００３８】
また、仕切り板７２の２つの側面７２ａ，７２ｂは、必ずしも平面である必要はなく、曲面により構成されてよい。また、当然に、２つの側面７２ａ，７２ｂの結合部である屈曲部７３は、必ずしも尖がっている必要はなく、アールが付けられていてもよい。
【００３９】
【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、フードパネル等に設置された場合であっても、歩行者保護機能を損なうことなく優れた吸音機能を発揮する吸音構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による吸音構造体の一実施例を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明による吸音構造体１０の吸音原理の説明図である。
【図３】本実施例の仕切り板７２の要部を示す斜視図である。
【図４】代替実施例による仕切り板７２の要部（隣接する２つの吸音セル７１を画成する部分）を示す側面図である。
【符号の説明】
１０    吸音構造体
７１    吸音セル
７２    仕切り板
７３    屈曲部
７４    底板
７５    切り欠き
７６    吸音材
７７    切り欠き
７８    切り込み
７９    凸部
【図１】
2005017633.tif 000003
【図２】
2005017633.tif 000004
【図３】
2005017633.tif 000005
【図４】
2005017633.tif 000006