(57)【要約】  【課題】フロアカーペットの質量や密度をいたずらに大きくすることなく、フロアパネルからの遮音性を高めることができるようにする。  【解決手段】車室床面を構成するフロアパネル１上にフロアカーペット２０が敷設される。フロアカーペット２０が、表皮２１と、表皮２１の下面側に配設されて空気の流通層を形成するクッション材２２と、を有する。空気の流通層が、フロアカーペット２０近傍に位置される補強部材、例えばクロスメンバ１１内の閉断面空間Ｄ１１と連通される。フロアカーペット２０の周縁部を、空気の流通層が車室内空間と連通されるのを防止するようにシールするのが好ましい。また、クロスメンバ１１内の閉断面空間Ｄ１１は、車室内や外部と連通されないように密閉構造とするのが好ましい。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室床面を構成するフロアパネル上にフロアカーペットを敷設した車室フロアの遮音構造であって、
前記フロアカーペットが、表皮と、該表皮の下面側に配設されて空気の流通層を形成するクッション材と、を有し、
前記空気の流通層が、前記フロアカーペット近傍に位置される補強部材内の閉断面空間と連通されている、
ことを特徴とする車室フロアの遮音構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記フロアカーペットの周縁部が、前記空気の流通層が車室内空間と連通されるのを防止するようにシールされている、ことを特徴とする車室フロアの遮音構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記補強部材内の前記閉断面空間が、車室内や外部と連通されないように密閉構造とされている、ことを特徴とする車室フロアの遮音構造。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
前記補強部材が、前記フロアパネル上に接合されて車幅方向に伸びるクロスメンバとされ、
前記空気の流通層が、前記クロスメンバ内の閉断面空間と連通されている、
ことを特徴とする車室フロアの遮音構造。
【請求項５】
請求項４において、
前記クロスメンバは、そのフランジ部によって前記フロアパネルに接合されており、
前記クロスメンバの前記フランジ部には、前記空気の流通層と該クロスメンバ内の前記閉断面空間とを連通させるための膨出部が形成されている、
ことを特徴とする車室フロアの遮音構造。
【請求項６】
請求項５において、
前記フロアカーペットの前記表皮が、前記膨出部を覆うように配設され、
前記膨出部が、前記クッション材内に延設されている、
ことを特徴とする車室フロアの遮音構造。
【請求項７】
請求項２において、
前記フロアカーペットが、それぞれその周縁部がシールされた複数枚の分割構成とされている、ことを特徴とする車室フロアの遮音構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室フロアの遮音構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両としての自動車においては、フロアパネルを通して車室内に伝達される騒音、特に１００ＨＺ〜４００ＨＺの周波数帯域となるロードノイズをいかに低減するかが重要となる。このため、フロアパネル上には、フロアカーペットを敷設することが行われている。
【０００３】
特許文献１には、遮音を十分に行うために、フロアカーペットを複層構造としたものが開示されている。また、特許文献２には、フロアカーペットの遮音メカニズムを、質量とバネ系で説明したものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８５０２６号公報
【特許文献２】特開２００３−１０４１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フロアパネルからの遮音性を高めるためには、高級車で採用されているように、フロアカーペットの質量や密度を大きくすることが一般的である。しかしながら、この場合は、フロアカーペットの重量が大幅に増加しかつ大きなコストアップとなる。
【０００６】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、フロアカーペットの質量や密度をいたずらに大きくすることなく、フロアパネルからの遮音性を高めることができるようにした車室フロアの遮音構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明にあっては、基本的に、フロアカーペットにおける表皮下面側に位置するクッション材が空気の流通層となることに着目して、この空気の流通層を、車両の補強部材内の閉断面空間と連通させて、共鳴現象による遮音効果、つまり空気ばね効果による遮音効果を得るようにしたものである。具体的には、請求項１に記載のように
車室床面を構成するフロアパネル上にフロアカーペットを敷設した車室フロアの遮音構造であって、
前記フロアカーペットが、表皮と、該表皮の下面側に配設されて空気の流通層を形成するクッション材と、を有し、
前記空気の流通層が、前記フロアカーペット近傍に位置される補強部材内の閉断面空間と連通されている、
ようにしてある。
【０００８】
上記解決手法によれば、補強部材内の閉断面空間を有効に利用して、共鳴現象による遮音効果を十分に得ることができる。特に、フロアカーペットの質量や密度をいたずらに大きくすることなく遮音効果を高めることができるので、車両の大幅な重量増加や大幅なコストアップを避けるという点でも好ましいものとなる。
【０００９】
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記フロアカーペットの周縁部が、前記空気の流通層が車室内空間と連通されるのを防止するようにシールされている、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、共鳴現象による遮音効果をより十分に得る上で好ましいものとなる。
【００１０】
前記補強部材内の前記閉断面空間が、車室内や外部と連通されないように密閉構造とされている、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、共鳴現象による遮音効果をより十分に得る上で好ましいものとなる。
【００１１】
前記補強部材が、前記フロアパネル上に接合されて車幅方向に伸びるクロスメンバとされ、
前記空気の流通層が、前記クロスメンバ内の閉断面空間と連通されている、
ようにしてある（請求項４対応）。この場合、フロアパネル上に設けられることが一般的なクロスメンバの閉断面空間を有効に利用して、遮音効果を高めることができる。
【００１２】
前記クロスメンバは、そのフランジ部によって前記フロアパネルに接合されており、
前記クロスメンバの前記フランジ部には、前記空気の流通層と該クロスメンバ内の前記閉断面空間とを連通させるための膨出部が形成されている、
ようにしてある（請求項５対応）。この場合、フロアカーペットの空気の流通層とクロスメンバの閉断面空間との連通を、クロスメンバのフランジ部に形成された膨出部を利用して簡単に行うことができる。また、クロスメンバの形状や構造を大幅に変更等しないようにする上でも好ましいものとなる。
【００１３】
前記フロアカーペットの前記表皮が、前記膨出部を覆うように配設され、
前記膨出部が、前記クッション材内に延設されている、
ようにしてある（請求項６対応）。この場合、膨出部付近におけるフロアカーペットとの接続部分の構造を簡単化しつつ、膨出部（内の連通路）を介した空気の流通層と閉断面空間とを確実に連通させる上で好ましいものとなる。
【００１４】
前記フロアカーペットが、それぞれその周縁部がシールされた複数枚の分割構成とされている、ようにしてある（請求項対応）。この場合、共鳴現象による遮音効果を十分に高めつつ、フロアパネルとフロアカーペットとの間に配設されるハーネス等の保守、点検を行う際には、フロアカーペットのうち小さく分割された部分のみを持ち上げて行うことができるので、保守、点検作業の容易化や、保守、点検後における分割されたフロアカーペット周縁部の再シールを容易に行う等の上でも好ましいものとなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、フロアカーペットの質量や密度をいたずらに大きくすることなく、フロアパネルからの遮音性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が適用された車両のフロアパネル部分を示す平面図。
【図２】膨出部が形成されたクロスメンバ部分を示すもので、一部を断面して示す要部斜視図。
【図３】図２のＸ３−Ｘ３線相当部分でのフロアカーペットとクロスメンバとの関係を示す断面図。
【図４】図２のＸ４−Ｘ４線相当部分でのフロアカーペットとクロスメンバとの関係を示す断面図。
【図５】フロアカーペットの周縁部をシールしている状態を示す断面図。
【図６】本発明の効果を示す図。
【図７】本発明の変形例を示すもので、図１に対応した平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１において、１は、車室床面を構成するフロアパネルであり、前後２列のシートを有する車両用とされている。フロアパネル１の後部は、キックアップ部２を介して、リアフロアパネル３が連なっている。フロアパネル１の車幅方向中央部には、上方へ膨出されて前後方向に向けて伸びるトンネル部４が形成されている。そして、フロアパネル１の車幅方向端部は、前後方向に伸びる強度部材としてのサイドシル５に接合されている。
【００１８】
フロアパネル１上には、車幅方向に伸びる前後２組のクロスメンバ１１、１２が接合されている。前側のクロスメンバ１１は、前席用シートが取付けられるようになっており、トンネル部４とサイドシル５とを連結している。後側のクロスメンバ１２は、後席用シートが取付けられるようになっており、トンネル部４とサイドシル５とを連結している。なお、図中７は左右一対のフロントフレーム、８はエンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネルである。
【００１９】
サイドシル５は、強度部材となるもので、その内部に閉断面空間が形成されている。同様に、強度部材となるクロスメンバ１１、１２は、フロアパネル１と共働して閉断面空間を形成している。クロスメンバ１１、１２のフロアパネル１に対する接合は、そのフランジ部１１ａ、１２ａを例えば溶接することによって行われている。
【００２０】
クロスメンバ１１、１２内の閉断面空間（図２〜図４において，符号Ｄ１１で示される）は、基本的に、車室内との連通（空気の流通）を規制するために、密閉構造とされている。この密閉構造の確保のために、クロスメンバ１１、１２のフロアパネル１への接合を、線溶接で行うこと、あるいはスポット溶接と接着材の利用によって行うようにしてある。ただし、後述するフロアカーペットにおける空気の流通層との連通のために、部分的に連通部分が構成されている（連通部分については後述）。
【００２１】
フロアパネル１上には、トンネル部４を境にして、左右一対のフロアカーペット２０が敷設される。図１では、フロアパネル１上に敷設された状態のフロアカーペット２０を図中破線で示してある。また、フロアパネル１から取外した状態の左右一方のフロアカーペット２０を、実線で示してある。
【００２２】
フロアカーペット２０は、その前縁部がダッシュパネル８の下部に重なっており、その後縁部はキックアップ部２の下部に重なっており、その車幅方向内側縁部はトンネル部４の側壁下部に重なっており、その車幅方向外側縁部はサイドシル６の下部に重なっている。なお、フロアカーペット２０は、クロスメンバ１１、１２と重なる部分が上方に向けて凸となるように形成されている。
【００２３】
フロアカーペット２０は、図３、図４に示すように、表皮２１と、その下面側に一体化されてフロアパネル１との接触面となるクッション材２２とからなる。クッション材２２は、例えば一般的なフェルトとされている。クッション材２２部分は、空気の流通が行えるもので、クッション材２２が空気の流通層を構成している。この一方、表皮２１は、騒音伝達の観点からは実質的に空気を流通させないものとなっている。このようなフロアカーペット２０は、その密度や質量が、大衆車あるいは中級車で用いられている程度のものとされて、軽量かつ安価なものが用いられている。なお、実施形態では、フロアカーペット２０は、クロスメンバ１１、１２部分では、クッション材２２は存在しないで、表皮２１部分のみがクロスメンバ１１、１２を覆うようになっているが、クロスメンバ１１（１２）の表面部分にもクッション材２２を存在させるようにしてもよい。
【００２４】
前記クロスメンバ１１、１２には、その内部の閉断面空間Ｄ１１をフロアカーペット２０のクッション材２２（空気の流通層）と連通させるための連通部が形成されている。この連通部について、クロスメンバ１１に着目して図２、図４を参照しつつ説明する（クロスメンバ１２については、クロスメンバ１１と同一の構成とされている）。
【００２５】
まず、図２に示すように、クロスメンバ１１のフランジ部１１ａには、部分的に上方へ膨出された膨出部１１ｂが形成されている。この膨出部１１ａは、クロスメンバ１１内の閉断面空間Ｄ１１に連通されている。膨出部１１ｂ部分での断面を示す図４から明かなように、フロアカーペット２０の表皮２１が膨出部１１ｂを上方から覆うようにされて、膨出部１１ｂがクッション材２２内に伸びるように位置されている。このようにして、クッション材２２部分となるフロアカーペット２０の空気の流通層と、クロスメンバ１１内の閉断面空間Ｄ１１とが、膨出部１１ｂ（内の連通空間）を介して連通されている。
【００２６】
フロアカーペット２０の周縁部は、図５（の黒点）で示すように、シール材３０によってシールされて、クッション材２２部分に構成される空気の流通層が、車室内と連通することが規制されている。このシール材３０は、図１においては一点鎖線で示される。なお、図５は、フロアカーペット２０とトンネル部４との間のシールを示しているが、フロアカーペット２０の他の周縁部においても同様にしてシールされている。なお、このシール材３０によって、クッション材２２の端面部分もシールされている（空気の流通層が、クッション材２２の周縁部を介して車室内と連通されることが規制されている）。また、実施形態では、トンネル部４を覆うトリム材４０の端縁部によって、シール材３０あるいはその付近のフロアカーペット２０（の周縁部）が押圧されて、より確実なシール性確保するようにしてある。
【００２７】
ここで、ロードノイズは、フロアパネル１からフロアカーペット２０を介して車室内へと伝達される。このとき、フロアカーペット２０の表皮２１やクッション材２２による騒音吸収に加えて、クッション材２２部分で構成される空気の流通層と、この空気の流通層に連通されたクロスメンバ１１（１２）内の閉断面空間Ｄ１１とを利用した共鳴現象による吸音効果によって、車室内へ伝達されるロードノイズが大幅に低減される。すなわち、共鳴現象による吸音効果は、空気ばね効果による透過音抑制効果となるが、空気ばねによる透過音抑制効果を得るには、フロアカーペット２０における表皮２１の下方側において、ある程度以上の大きな空間（大きな体積の空気層）を必要とする。このため、薄いフロアカーペット２０のクッション材２２部分の空気容積だけでは全く不足であり、このため、クロスメンバ１１（１２）内の大きな閉断面空間Ｄ１１を利用するようにしたものであり、この閉断面空間Ｄ１１を利用することにより、空気ばね効果による遮音効果を十分に得ることが可能となる。
【００２８】
図６は、本発明のロードノイズ低減効果を図式的に示すものであり、透過損失の大きさで遮音効果を示すようにしてある。すなわち、透過損失は、フロアパネル１から車室内への騒音の透過しにくさを示すもので、透過損失が大きいほど遮音効果が高いことを意味する。
【００２９】
図６において、破線が、従来のフロアカーペット２０の使用態様に対応したもので、その周縁部がシール材３０によってシールされることなく、かつクロスメンバ１１（１２）内の閉断面空間と連通されていない状態に対応している。従来の場合は、透過損失（ロードノイズの車室内への透過損失）が、ロードノイズとして問題となる４００ＨＺ付近で大きく劣るものとなっている（透過損失の低下ピーク値の発生）。
【００３０】
一方、図６において、実線が本発明の場合を示す。本発明では、従来の場合に比して、特に４００ＨＺ付近での透過損失の改善が著しく、また従来の場合とは異なって透過損失が大きく低下した低下ピーク値を有しないものとなっている。これにより、本発明は遮音効果が極めて優れたものである、ということが理解される。以上に加えて、本発明の場合は、従来の騒音特性が全体的に低周波側に移行された形態となっており、この低周波側への移行により、より一層遮音効果の高いものとなる（低周波側ほど騒音として感知されにくいため）。
【００３１】
図７は、本発明の変形例を示すものである。本変形例では、フロアカーペット２０を、トンネル部４を境にして、左右それぞれ、前後に３枚ずつの分割構成としてあり、分割されたフロアカーペットを２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの符号で示してある。なお、前後３枚の分割境界部位は、クロスメンバ１１と１２との位置としてある。
【００３２】
このように、フロアカーペット２０の分割数を増大させることにより、例えばフロアパネル１とフロアカーペット２０との間に配設されるハーネス類へのアクセス性を高めることができる。すなわち、上記ハーネス類についての保守、点検等のために、フロアカーペット２０のうち必要部位を持ち上げる必要性が生じる場合があるが、この場合は、小さく分割されたフロアカーペット毎に持ち上げればよいことになる（大型のフロアカーペットを持ち上げる必要なし）。特にフロアカーペット２０の周縁部をシール材３０によりシールする場合は、フロアカーペット２０を持ち上げた後に、再度所定位置に敷設する際のシール性確保のための作業容易性という観点からも好ましいものとなる。
【００３３】
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。フロアカーペット２０は、フロアパネル１とほぼ同様の大きな面積を有する１枚ものとすることもでき、また適宜の枚数の分割ものとすることができる。フロアカーペット２０の空気の流通層（クッション材２２部分）と連通される補強部材の閉断面空間としては、例えばサイドシル６内の閉断面空間としたり、図示を略すがフロアパネル１の下面に接合される前後方向に伸びるフロアフレーム内の閉断面空間とする等、適宜の補強部材内の閉断面空間を利用することができる。フロアカーペット２０の周縁部を、車室内との連通を規制するようにシールしないようにすることもできる。
【００３４】
補強部材に軽量化等のために穴加工されている等の場合であって、その閉断面空間の密閉性を確保しずらい場合は、閉断面空間を仕切る節部材を設けて、密閉性を有する閉断面空間を確保することもできる。なお、本発明でいう密閉性やシールは、ロードノイズとして特に問題となる１００ＨＺ〜４００ＨＺ程度の帯域の騒音（振動）が通過しにくい程度のものであれば十分である（空気を全く漏らさないという厳密性は要求されない）。膨出部１１ｂに、合成樹脂やゴム等により形成されて周囲に多数の連通孔を有する筒体（ホース）を接続して、該筒体をクッション材２２内つまり空気の流通層に長く延設させ、上記連通孔（筒体）を介して空気の流通層の広い範囲について閉断面空間と連通させるようにしてもよい。このような筒体を、例えばクロスメンバ１１等の閉断面空間を有する補強部材の側面に接続することにより、その接合用のフランジ部１１ａ以外でも空気の流通層と閉断面空間とを連通させることができ、また補強部材やその連通位置の選択範囲も広がることになる。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、フロアカーペットを有効に利用して遮音効果を高める上で好ましいものとなる。
【符号の説明】
【００３６】
１：フロアパネル
４：トンネル部
５：サイドシル
１１：クロスメンバ
１１ａ：フランジ部
１１ｂ：膨出部
１２：クロスメンバ
２０：フロアカーペット
２１：表皮
２２：クッション材（空気の流通層）
Ｄ１１：閉断面空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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