特開 2024-25366 車両用騒音低減装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024025366

(43)【公開日】2024-02-26

(54)【発明の名称】車両用騒音低減装置

(51)【国際特許分類】

   G10K 11/16 20060101AFI20240216BHJP

   G10K 11/168 20060101ALI20240216BHJP

   B60R 13/08 20060101ALI20240216BHJP

【ＦＩ】

G10K11/16 120

G10K11/168

B60R13/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022128747

(22)【出願日】2022-08-12

(71)【出願人】

【識別番号】000229069

【氏名又は名称】株式会社セキソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000213

【氏名又は名称】弁理士法人プロスペック特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小美戸 樹宏

(72)【発明者】

【氏名】北原 専治

(72)【発明者】

【氏名】高尾 秀男

【テーマコード（参考）】

3D023

5D061

【Ｆターム（参考）】

3D023BA03

3D023BB12

3D023BB21

3D023BC01

3D023BD04

3D023BE03

5D061AA06

5D061AA23

5D061BB18

5D061BB37

(57)【要約】

【課題】 車両の走行に伴って生じる騒音を効率的に低減できる軽量な車両用騒音低減装置を提供する。
【解決手段】 車両用騒音低減装置１は、車両の所定の部位に設けられる。斜陽用騒音低減装置１は、所定方向に配列された複数の凹部を有する合成樹脂製の本体部と、前記複数の凹部の開口部を覆う不織布製の板状部と、を備える。前記凹部を構成する各壁部のうち、前記凹部の底部を構成する底壁部の壁厚が、他の壁部の壁厚と同一、又は前記底壁部の壁厚が他の壁部の壁厚より大きく、且つ前記底壁部の内側面が球面である。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の所定の部位に設けられる車両用騒音低減装置であって、
所定方向に配列された複数の凹部を有する合成樹脂製の本体部と、
前記複数の凹部の開口部を覆う不織布製の板状部と、
を備え、
前記凹部を構成する各壁部のうち、前記凹部の底部を構成する底壁部の壁厚が、他の壁部の壁厚と同一、又は前記底壁部の壁厚が他の壁部の壁厚より大きく、且つ前記底壁部の内側面が球面である、車両用騒音低減装置。

【請求項2】

請求項１に記載の車両用騒音低減装置において、
前記本体部は一体的に形成されている、車両用騒音低減装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の走行時に発生した騒音に起因する車外騒音及び車内騒音を低減する車両用騒音低減装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、車両の走行時には、エンジン、トランスミッションなどの駆動装置から騒音が発生する。また、タイヤと路面との摩擦に起因する騒音（以下、「タイヤ騒音」と称呼する。）が発生する。例えば、車両の右側のタイヤから発生したタイヤ騒音は、車両の右方へ伝搬するだけでなく、車両本体の床下を通って、車両の左方へも伝播される。

【0003】

そこで、上記のような車外騒音及び車内騒音を低減するための装置（以下、「従来装置」と称呼する。）が提案されている（例えば、下記非特許文献１を参照。）。この従来装置は、周壁部及び底壁部によって囲まれた比較的な小さな空気室と、当該空気室の開口部を覆う不織布製の板状部とを備える。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】小美戸樹宏，北原専治，高尾秀男，篠田和夫，田中俊光 著 「仕切りを有する空気層セルを後置する吸音構造体の性能向上研究（第２報）」 ２０１５年

【発明の概要】

【0005】

（発明が解決しようとする課題）
騒音低減装置を軽量化するために、空気室を構成する各壁部の壁厚をできるだけ小さくすることが好ましい。ただし、その場合、各壁部の剛性が低くなってしまい、音波（騒音）が板状部を通って空気室内へ進入すると、各壁部（とくに、底壁部）が振動して吸音性能が低下する虞がある。具体的には、所定の周波数帯の騒音を効率的に低減できなくなる虞がある。

【0006】

本発明は上記課題に対処するためになされたもので、その目的は、車両の走行に伴って生じる騒音を効率的に低減できる軽量な車両用騒音低減装置を提供することにある。

【0007】

（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明に係る車両用騒音低減装置は、車両の所定の部位に設けられ、所定方向に配列された複数の凹部を有する合成樹脂製の本体部と、前記複数の凹部の開口部を覆う不織布製の板状部と、を備える。
前記凹部を構成する各壁部のうち、前記凹部の底部を構成する底壁部の壁厚が、他の壁部の壁厚と同一、又は前記底壁部の壁厚が他の壁部の壁厚より大きく、且つ前記底壁部の内側面が球面である。

【0008】

本発明の一態様に係る車両用騒音低減装置において、前記本体部は一体的に形成されている。

【0009】

本発明の騒音低減装置における各凹部の底壁部の内側面を球面状に湾曲させることにより、当該内側面が平面状である場合に比べて、当該部位の剛性を高めることができる。これにより、凹部内に進入した騒音による底壁部の振動を抑制することができ、騒音低減性能を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る車両用騒音低減装置及びアンダーカバーを上方から見た分解斜視図である。

【図2】図１の車両用騒音低減装置及びアンダーカバーを下方から見た分解斜視図である。

【図3】図１の車両用騒音低減装置及びアンダーカバーの底面図である。

【図4】残響室法吸音率を測定したサンプルの断面形状を示す断面図である。

【図5】残響室法吸音率の実測値を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の一実施形態に係る車両用騒音低減装置１（１ａ，１ｂ）について説明する。車両用騒音低減装置１は、車両の床下面に配置される種々の装置、部品を覆うフロアアンダーカバーの一部を構成している。フロアアンダーカバーは、例えば、車両の下面の右側前部、左側前部、右側後部及び左側後部をそれぞれ覆う第１カバー乃至第４カバーから構成されている。車両用騒音低減装置１が各カバーにそれぞれ設けられるが、各カバーに設けられる車両用騒音低減装置１の構成は同一であるので、第１カバー（以下、単に、「カバーＵＣ１」と称呼する。）に設けられた車両用騒音低減装置１について説明し、他のカバーに関する説明を省略する。なお、車両用騒音低減装置１は、フロアアンダーカバーに限られず、車両の他の部位（例えば、エンジンルームの内側面）に配置されてもよい。

【0012】

図１乃至図３に示したように、カバーＵＣ１は、略板状を呈する。カバーＵＣ１は、合成樹脂製である。カバーＵＣ１は、射出成形体である。

【0013】

カバーＵＣ１には、５個の開口部ＯＰａ及び１個の開口部ＯＰｂが設けられている。開口部ＯＰａ及び開口部ＯＰｂは矩形を呈する。各開口部の２つの辺が車幅方向に対して平行であり、他の２つの辺が車両前後方向に対して平行である。開口部ＯＰｂは、開口部ＯＰａよりも大きい。なお、開口部ＯＰａ及び開口部ＯＰｂの配置位置及び個数は、車種ごとに最適化される。開口部ＯＰａ，ＯＰｂに、ハニカム状の格子Ｌが設けられている。

【0014】

開口部ＯＰａ，ＯＰｂに、車両用騒音低減装置１ａ，１ｂがそれぞれ取り付けられる。車両用騒音低減装置１ａは、チャンバー１１ａ（本体部）及び吸音板１２ａを備える。チャンバー１１ａは、略長方形の枠状を呈するフランジＦと、当該フランジＦの内側に配列された複数（６個（＝２×３））の略直方体状（箱状）のセルＣ１ａ（凹部）を備える。

【0015】

フランジＦの外形及び大きさは、開口部ＯＰ１ａの外形及び大きさと同等である。

【0016】

セルＣ１ａは、車幅方向及び車両前後方向に配列されている。複数のセルＣ１ａは、真空成型法によって形成される。すなわち、合成樹脂製の板材の外周部（フランジＦに相当する部位）を除く部位を加熱して軟化させておき、当該軟化させた部位を、複数の凹部を有する金型の上面に載置する。そして、前記金型の凹部内の空気を抜くことにより、当該板材の軟化させた部位を金型の内周面側へ引き寄せて密着させる。これにより、複数のセルＣ１ａが一体的に形成される。

【0017】

チャンバー１１ａの平面視において、各セルＣ１ａは、略正方形を呈する。すなわち、セルＣ１ａは、前壁部Ｗ１、後壁部Ｗ２、右壁部Ｗ３、左壁部Ｗ４及び底壁部Ｗ５から構成されている。

【0018】

セルＣ１ａの辺の長さ（車幅方向及び車両前後方向の寸法）は、例えば、５０ｍｍである。また、各セルＣ１ａの高さ（深さ）は、例えば、２３ｍｍである。セルＣ１ａを構成する前壁部Ｗ１、後壁部Ｗ２、右壁部Ｗ３、左壁部Ｗ４及び底壁部Ｗ５の壁厚は略一定であり、例えば、０．４５ｍｍである。なお、上記のように、チャンバー１１ａは、真空成型法により形成されるため、実際には、底壁部Ｗ５の壁厚に比べて、他の壁部の壁厚が若干小さい。また、図４に示したように、底壁部Ｗ５は、球面状に湾曲している。当該球面の半径は、例えば、１２０ｍｍである。

【0019】

吸音板１２ａは、不織布製である。吸音板１２ａは、開口部ＯＰａより少し大きな矩形を呈している。吸音板１２ａの所定の部位（例えば角部（４箇所））が、チャンバー１１ａのフランジＦに溶着されている。なお、チャンバー１１ａへの吸音板１２ａの固定方法は、上記形態に限られない。例えば、締結具を用いてチャンバー１１ａに吸音板１２ａを固定してもよい。吸音板１２ａの板厚は、例えば、７ｍｍである。

【0020】

車両用騒音低減装置１ａは、開口部ＯＰａの上面（格子Ｌの上面）に載置される。開口部ＯＰａの外周部には、複数の係止爪Ｎが設けられており、この係止爪Ｎに、吸音板１２ａの外周部が係止される。すなわち、各セルＣ１ａの開口部が下方へ向けられている。なお、開口部ＯＰａへの車両用騒音低減装置１ａの固定方法は、上記形態に限られない。例えば、締結具を用いて開口部ＯＰａの外周部に車両用騒音低減装置１ａを固定してもよい。

【0021】

車両用騒音低減装置１ｂは、チャンバー１１ｂ及び吸音板１２ｂを備える。チャンバー１１ｂ及び吸音板１２ｂの構成は、チャンバー１１ａ及び吸音板１２ａの構成と同一であり、単に、その大きさが異なるだけである。すなわち、チャンバー１１ａは、６個のセルＣ１ａから構成されているのに対し、チャンバー１１ｂは、２５個のセルＣ１ｂから構成されている。セルＣ１ｂの形状及び大きさは、セルＣ１ａの形状及び大きさと同一である。また、吸音板１２ａが開口部ＯＰａと略同一の大きさであるのに対し、吸音板１２ｂは、開口部ＯＰｂと略同一の大きさである。吸音板１２ｂの板厚は、吸音板１２ａの板厚と同一である。

【0022】

（作用及び効果）
＜実測結果＞
つぎに、車両用騒音低減装置１の吸音性能を実測した。具体的には、車両用騒音低減装置１と同等のサンプルＳ１（図４を参照。）を製造し、当該サンプルＳ１の残響室法吸音率を測定した。サンプルＳ１は、チャンバー１１ｂ及び吸音板１２ｂよりも大きなチャンバー及び吸音板からなる。なお、サンプルＳ１のチャンバーを構成する各セルの形状及び大きさは、セルＣ１ｂと同一であるが、サンプルＳ１のチャンバーを構成するセルの数が、チャンバー１１ｂを構成するセルＣ１ｂの数よりも多い。サンプルＳ１の吸音板の板厚は、吸音板１２ｂの板厚と同一である。

【0023】

また、比較例として、下記のサンプルＳ２を製造し、サンプルＳ２の残響室法吸音率を測定した。サンプルＳ２のチャンバーは、サンプルＳ１のチャンバーのセルと同様のセルを備えているが、サンプルＳ１のセルの底面（内側面）が球面であるのに対し、サンプルＳ２のセルの底面が平面（水平面に対して平行）である。サンプルＳ２のその他の構成（外形寸法、セルの数など）は、サンプルＳ１の構成と同一である。

【0024】

上記構成のサンプルＳ１及びサンプルＳ２を所定の枠状のフレームＦＲの内側に固定した。図４に示したように、サンプルＳ１及びサンプルＳ２の吸音板の面がフレームＦＲの開口端面に一致し、チャンバーがフレームＦＲ内に位置するように配置されている。フレームＦＲの高さは、サンプルＳ１及びサンプルＳ２の高さより大きい。したがって、フレームＦＲを残響室内に載置した状態では、サンプルＳ１及びサンプルＳ２のチャンバーと残響室の床面との間に隙間が形成されている。

【0025】

図５に示したように、５００Ｈｚ乃至２ｋＨｚの範囲において、サンプルＳ２に比べて、サンプルＳ１の残響室法吸音率が向上している。なお、同図において、目標の性能（下記の装置Ｔ１の性能）を破線で示している。装置Ｔ１は、吸音板を備えるとともに、チャンバーに替えて繊維材（吸音板よりも密度の低い材料）からなる吸音体を備える。

【0026】

上記のように、騒音低減装置１における各セルＣ１ａ，Ｃ１ｂの底壁部Ｗ５を球面状に湾曲させることにより、当該底壁部が平面状である場合に比べて、当該部位の剛性を高めることができる。これにより、セルＣ１ａ，Ｃ１ｂ内に進入した騒音による底壁部Ｗ５の振動を抑制することができ、１ｋＨｚ乃至２ｋＨｚにおける騒音低減性能（残響室法吸音率）を高めることができた。

【0027】

また、車両用騒音低減装置１ａ，１ｂは、カバーＵＣ１に形成されたすべての開口部ＯＰａ，ＯＰｂのうちの一部の開口部に取り付けられ、他の開口部には取り付けられなくてもよい。これによれば、すべての開口部に車両用騒音低減装置１ａ，１ｂが設けられた場合に比べて騒音低減効果が多少劣る場合もあるが、車両の部品コストを削減できる。

【0028】

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【0029】

例えば、上記実施形態では、セルＣ１ａ，Ｃ１ｂの形状は略直方体であるが、セルＣ１ａ，Ｃ１ｂの形状はこれに限られない。例えば、セルＣ１ａ，Ｃ１ｂの断面（車両高さ方向に垂直な断面）が多角形を呈するように構成されていてもよい。また、底壁部Ｗ５が球面状でありさえすれば、他の壁部の形状は上記実施形態に限られない。例えば、セルＣ１ａ，Ｃ１ｂの前壁部Ｗ１、後壁部Ｗ２、右壁部Ｗ３、左壁部Ｗ４が湾曲していてもよい。

【0030】

また、上記実施形態では、チャンバー１１ａ（複数のセルＣ１ａ）及びチャンバー１１ｂ（複数のセルＣ１ｂ）は、真空成型法を用いて一体的に形成されているが、これに代えて、例えば、射出成型法を用いてチャンバー１１ａ，１１ｂをそれぞれ一体的に形成してもよい。

【符号の説明】

【0031】

１（１ａ，１ｂ）…車両用騒音低減装置、１１ａ…チャンバー、１１ｂ…チャンバー、１２ａ…吸音板、１２ｂ…吸音板、Ｃ１ａ…セル、Ｃ１ｂ…セル、ＯＰａ…開口部、ＯＰｂ…開口部、ＵＣ１…カバー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】