JP2002046552A - 自動車のパネル制振遮音構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車体重量の軽減が得られると共に、効率的な
パネルの制振遮音効果が得られる自動車のパネル制振遮
音構造を提供する。 【解決手段】フロアパネル１２の上面に、このフロアパ
ネル１２における複数の各振動モードによる大なる振動
歪みエネルギーの発生箇所に即してブチルゴムによる第
１制振遮音層２１を貼設し、第１制振遮音層２１上にポ
リプロピレンによるシート状で剛性及び通気性を有する
第２制振遮音層２３を貼設し、更に第２制振遮音層２３
上にフロアマット２５を敷設する。第１制振遮音層２１
による部分的な補剛によって効果的にフロアパネル１２
の振動の制御ができて重量軽減が得られ、かつフロアパ
ネル１２の剛性向上により低周波によるこもり音も有効
的に抑制することができる。また、ブチルゴム及びポリ
プロピレンを使用することによってリサイクル性が向上
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の車体パネ
ルの振動及び透過音を抑制するパネル制振遮音構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車体は、軽量化及び溶接組立作
業性に優れることから比較的薄い鋼板パネルで構成され
ている。鋼板パネルによって構成される車体は、外部か
ら騒音が侵入しやすく、またパネルの振動が騒音源にな
る。この対策として種々のパネルの制振遮音構造が提案
されている。

【０００３】この制振遮音構造としては、例えば特開平
７−１８１９７９号公報に開示され、かつ図７に要部断
面図に示すようにフロアパネル１０１上に柔らかなメル
シート等の制振材１０２を貼設し、この制振材１０２上
に敷設されるフロアカーペット１０３をカーペット表皮
１０４と熱可塑性樹脂から構成されるバッキング材１０
５とフロアパネル１０１の形状に賦形された緩衝材層１
０６とを積層して形成するものにおいて、緩衝材を多数
の綿玉状の繊維基材によって構成することが提案されて
いる。

【０００４】また、特開平９−９５１６８号公報に開示
され、かつ図８に要部斜視図を示すように、カーペット
層１１３とカーペット層１１３の裏面に一体的に発泡成
形されたモールドウレタン層１１４からなるフロアカー
ペット１１２を、モールドウレタン層１１４の裏面とフ
ロアパネル１１１との間に高空隙性または低圧縮弾性の
充填材１１５を介在してフロアパネル１１１上に敷設す
ることによってフロアパネル１１１側からの振動伝達を
低下させることが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平７−１８１
９７９号公報によると、フロアパネル１０１にメルシー
ト等の制振材１０２を貼設することによってフロアパネ
ル１０１の振動が抑制される。

【０００６】しかし、このメルシートは主に高周波の制
振遮音に対しては効果があるものの、剛性が低いことか
ら低周波のこもり音に対しては十分な遮音効果が期待で
きないものであり、またフロアパネル１０１の全面に亘
って略均一に貼設することから、車体重量の増大を招く
と共に、効果的なフロアパネル１０１の制振効果が得ら
れないことが懸念される。

【０００７】一方、上記特開平９−９５７１８号公報に
よると、高空隙性の充填材１１５を介在してフロアパネ
ル１１１上にフロアカーペット１１２を敷設することに
よって敷設面積に対する実質的なフロアパネル１１１と
フロアカーペット１１２の接触面積を少なくすることに
よって、或いは低圧縮弾性の充填材１１５を介在するこ
とによって、フロアパネル１１１側からの振動伝達を低
下させることができ、かつモールドウレタン層１１４に
よって遮音性能が高められる。

【０００８】しかし、充填材１１５がフロアパネル１１
１の振動特性の偏倚にかかわらず全面に亘って略均一に
配設されることから効果的なフロアパネル１１１の制振
効果が得られないことが懸念される。

【０００９】一方、近年環境問題や資源再利用に対する
要求から、自動車産業分野においても車体製造工程内で
発生する不良品及び廃車から分離回収される部材のリサ
イクル化が注目されているが、特開平７−１８１９７９
号公報及び特開平９−９５１６８号公報に使用されるメ
ルシートや発泡ウレタンはリサイクル効率が悪く、リサ
イクル性の高い材料の使用が望まれている。

【００１０】従って、かかる点に鑑みなされた本発明の
第１の目的は、車体重量の軽減が得られると共に、効率
的な車体パネルの制振遮音効果が得られる自動車のパネ
ル制振遮音構造を提供することにある。

【００１１】また、本発明の第２の目的は、材料のリサ
イクル性に優れた自動車のパネル制振遮音構造を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
る請求項１に記載の自動車のパネル制振遮音構造は、車
体パネルに制振遮音層を貼設して上記車体パネルの制振
及び透過音を抑制する自動車のパネル制振遮音構造にお
いて、上記車体パネルの一方面に貼設した第１制振遮音
層と、該第１制振遮音層上に貼設されて第１制振遮音層
の全面を覆う第２制振遮音層とを備え、上記第１制振遮
音層は、上記車体パネルの振動モードにおける大なる振
動歪みエネルギーの発生箇所を含み部分的に貼設された
ことを特徴とする。

【００１３】請求項１の発明によると、車体パネルの振
動モードにおける振動歪みエネルギーの大きい箇所を含
む部分的に第１制振遮音層を貼設して補剛することによ
って、少量の第１制振遮音層によって効果的に車体パネ
ルの振動を抑制することができて、大幅な重量軽減がも
たらされと共に、車体パネルの剛性向上により低周波に
よるこもり音も有効的に抑制することができる。また、
各振動モードに応じて第１制振遮音層の配設パターンを
適宜変更することによって、要求に応じた最適な車体パ
ネルの制振制御が容易に行える。更に、第１制振遮音層
上に第２制振遮音層を貼着することによって、より透過
音の抑制が得られ制振遮音効果の向上がもたらされる。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の自動車のパネル制振遮音構造において、上記第１制振
遮音層は、上記車体パネルにおける複数の各振動モード
による各々の大なる振動歪みエネルギーの発生箇所のパ
ターンに倣って車体パネルに貼設されたことを特徴とす
る。

【００１５】請求項２の発明によると、車体パネルにお
ける複数の振動モードによる各々の大なる振動歪みエネ
ルギー発生箇所のパターンに倣って第１制振遮音層を貼
設することによって、例えば低次振動モード領域或いは
高次振動モード領域等の制振目的とする制振モード範囲
に即した車体パネルの振動を有効的に制御することがで
きる。

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２の自動車のパネル制振遮音構造において、上記第２制
振遮音層は、剛性及び通気性を有し、上記第１制振遮音
層自体により車体パネルに貼設されたことを特徴とす
る。

【００１７】請求項３の発明によると、剛性及び通気性
を有して遮音性に優れた第２制振遮音層を、車体パネル
に第１制振遮音層それ自体によって貼設することから、
別途接着剤等の貼着手段を要することなく容易に第２制
振遮音層を配置することができ、制振遮音層の配設作業
の効率向上が得られる。

【００１８】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
かの自動車のパネル制振遮音構造において、第２制振遮
音層は、ポリプロピレンによって形成されたシート状で
あることを特徴とする。

【００１９】請求項４の発明によると、第１制振遮音層
をブチルゴムによって形成することから、それ自体の貼
着によって車体パネルに貼設されると共に、第２制振遮
音層を容易に貼付け固定することができ、制振遮音層の
取り付け作業性の効率化がもたらされる。ブチルゴム
は、耐老化性、耐候性、耐熱性、気体透過性に優れるこ
とから、長期間に亘り安定した制振及び遮音効果を維持
することができ、かつリサイクル性に優れたブチルゴム
を使用することによって車体製造工程内で発生した不良
品及び廃車から分離回収した制振遮音層のリサイクル効
率の向上が得られる。

【００２０】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかの自動車のパネル制振遮音構造において、第２
制振遮音層は、ポリプロピレンによって形成されたシー
ト状であることを特徴とする。

【００２１】この請求項５の発明によると、第２制振遮
音層を機械的強度及び耐熱性等に優れたポリプロピレン
によって形成することによって、長期間に亘り安定した
制振及び遮音効果を維持することができると共に、リサ
イクル性に優れたポリプロピレンを使用することによっ
てリサイクル効率の向上がもたらされる。

【００２２】請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の
いずれかの自動車のパネル制振遮音構造において、上記
車体パネルがフロアパネルであって、該フロアパネル上
面に第１制振遮音層及び第２制振遮音層が順次貼設さ
れ、更に第２制振遮音層上にフロアマットが敷設された
ことを特徴とする。

【００２３】請求項６の発明によると、第１制振遮音層
によるフロアパネルの有効的な制振制御及び第２制振遮
音層による遮音が得られ、更にフロアマットによる遮音
効果が確保できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明による自動車のパネ
ル制振遮音構造の実施の形態を、車体パネルがフロアパ
ネルである場合を例に図１乃至図６によって説明する。
なお、図中矢印Ｆは車体前方方向を示している。

【００２５】図１は、自動車のフロア部の概要を示す斜
視図であり、符号１０はフロア部である。このフロア部
１０は、前部が車室とエンジンルームとを区画するトー
ボード（図示せず）に接合され、かつ左右両側に沿って
各々前後方向に延在する閉断面形状のサイドシル１１を
有し、サイドシル１１の比較的下部にフロアパネル１２
の側端が結合され、更にフロアパネル１２の車幅方向の
中央部に車体前後方向に延在するフロアトンネル部１３
が形成されている。

【００２６】サイドシル１１とフロアトンネル部１３と
の間には、車体前後方向に延在してフロアパネル１２と
協働して車体前後方向に連続する閉断面形状を形成する
断面略ハット状のフレーム１４が配設される一方、サイ
ドシル１１とフレーム１４との間及びフレーム１４とフ
ロアトンネル部１３との間には各々車幅方向に延在して
フロアパネル１２と協働して車幅方向に連続する閉断面
形状を形成する断面略ハット状のクロスメンバ１５が配
設され、かつ交差するフレーム１４の上面とクロスメン
バ１５の上面は略面一に連続形成されている。更にクロ
スメンバ１５の後方においてサイドシル１１とフレーム
１４との間及びフレーム１４とフロアトンネル部１３と
の間には車幅方向に延在してフロアパネル１２と協働し
て車幅方向に連続する閉断面形状を形成する比較的高さ
の低い断面略ハット状のクロスメンバ１６が配設されて
いる。

【００２７】ここで、サイドシル１１、フロアトンネル
部１３、クロスメンバ１５及び１６によって複数に区画
されたフロアパネル１２において、クロスメンバ１５の
前方でかつサイドシル１１とフレーム１４との間におけ
るＡ部の振動歪みエネルギーについて、図２に示す振動
モード説明図及び図３に示すパネル振動パターン説明図
によって説明する。

【００２８】図２の各（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、各々
１次、２次、３次の各振動モードを示し、各（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）において破線で示す各振動モードと基準
線が交差する部位Ｂが振動歪みエネルギーが大きい箇所
であることを表している。図３の各（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は各々１次、２次、３次、４
次、６次のパネル振動パターンを示している。

【００２９】従って、１次振動モードでは、図２（ａ）
に示すように破線で示す振動モードが基準線と交差する
サイドシル１１とフロアパネル１２の接合部及びフレー
ム１４との接合部の部位で振動歪みエネルギーが大き
く、２次振動モードにおいては図２（ｂ）に示すように
フロアパネル１２のＡ部の中央において振動歪みエネル
ギーが大きく、また、３次振動モードでは図２（ｃ）に
示すようにサイドシル１１とフレーム１４との間の約１
／３付近において振動歪みエネルギーが大きいことが分
かる。

【００３０】これらの各１、２次及び３次の各振動モー
ド等の低次振動モード領域における振動歪みエネルギー
が大きい箇所に倣ってフロアパネル１２の一方面である
上面にテープ状のブチルゴムを図１及び図４（ａ）に示
す如く振動モードに合致したパターンで貼着配置して第
１制振遮音層２１を形成する。

【００３１】このブチルゴムの貼着配置による第１制振
遮音層２１のパターンは、抑制の対象とする振動モード
によって変更される。例えば高次振動モード領域におけ
る制振制御を対象とする場合には、例えば図４（ｂ）に
示すパターンに設定される。

【００３２】このブチルゴムによる第１制振遮音層２１
上に、通気性があり透過音の抑制に優れ、かつ機械的強
度及びリサイクル性に優れた、例えば発泡ポリプロピレ
ン製でサイドシル１１とフレーム１４との間に略嵌合す
るシート状の嵩上材を第２制振遮音層２３として第１制
振遮音層２１の貼着により接着して敷設する。

【００３３】同様にクロスメンバ１５の前方でフレーム
１４とフロアトンネル部１３との間、クロスメンバ１５
の後方におけるサイドシル１１とフレーム１４との間、
及びクロスメンバ１５の後方におけるフレーム１４とフ
ロアトンネル部１３の間におけるフロアパネル１２のＢ
部、Ｃ部、Ｄ部においても各部の１次、２次、３次の各
振動モードにおける振動歪みエネルギーが大きい箇所に
倣ってテープ状のブチルゴムを図１に示す如く振動モー
ドに合致したパターンで貼着配置して第１制振遮音層２
１を形成し、各１次制振遮音層２１上に、各々Ｂ部、Ｃ
部、Ｄ部の形状に倣ったシート状の第２の制振遮音層２
３を第１制振遮音層２１それ自体の貼着により接着して
敷設する。

【００３４】この取り付け作業にあたり、第１制振遮音
層２１をブチルゴムによって形成することから、ブチル
ゴム自体の貼着によってフロアパネル１２に貼設される
と共に、第２制振遮音層２３を容易に貼付け固定するこ
とができ、第１制振遮音層２１及び第２制振遮音層２３
の取り付け作業性が容易になり作業の効率化がもたらさ
れる。

【００３５】なお、Ｃ部及びＤ部に敷設される第２制振
遮音層２３の下面にはクロスメンバ１６に嵌合する凹溝
２３ａが形成され、かつフロアパネル１２の各部に敷設
される各第２制振遮音層２３は、敷設された状態で上面
が図５に示すようにフレーム１４及びクロスメンバ１５
の各上面と連続する厚さを有している。

【００３６】更に、図５に示すように各第２制振遮音層
２３、フレーム１４、クロスメンバ１５及びフロアトン
ネル部１３上に連続する２から３層よりなるフロアマッ
ト２５が敷設される。

【００３７】このフロアマット２５の敷設によりフロア
パネル１２は、例えば図５のＩ−Ｉ線断面を図６に示す
ようにフロアパネル１２の１次乃至３次の比較的低次振
動モード領域における振動歪みエネルギーが大きい箇所
に倣ったパターンでブチルゴムの貼着配置により第１制
振遮音層２１を形成し、第１制振遮音層２１上に通気性
のあるシート状の第２制振遮音層２３が接着敷設され、
第２制振遮音層２３上にフロアマット２５が敷設され
る。

【００３８】従って、本実施の形態によると、フロアパ
ネル１２の制振の対象とする振動モード領域における振
動歪みエネルギーの大きい箇所のパターンに応じてブチ
ルゴムを貼設して第１制振遮音層２１を形成して部分的
に補剛することから、少量の第１制振遮音層２１によっ
て効果的にフロアパネル１２の振動を制御することがで
き、従来の効率的にフロアパネルの全面に亘ってメルシ
ートを敷設する制振構造に比べ大幅な車体重量軽減がも
たらされと共に、低周波によるこもり音を有効的に抑制
することができる。

【００３９】また、この制振要求に対応する振動モード
に即して第１制振遮音層２１の配設パターンを適宜変更
することによって、フロアパネル１２の振動モードを制
御することができ、車種等の異なる制振要求等に応じて
最適なフロアパネル１２の制振制御が容易に行える。

【００４０】第１制振遮音層２１上に、第１制振遮音層
２１によって遮音性に優れた通気性のあるシート状の第
２制振遮音層２３を貼着し、更にフロアマット２５を敷
設することによって更に制振遮音効果がもたらされる。

【００４１】第１制振遮音層２１を形成するブチルゴム
は、耐老化性、耐候性、耐熱性、気体透過性に優れ、か
つ第２制振遮音層２３を形成するポリプロピレンは、機
械的強度及び耐熱性等に優れ、長期間に亘り安定した制
振及び遮音効果を維持することができると共に、リサイ
クル性に優れたブチルゴム及びポリプロピレンを使用す
ることによって車体製造工程内で発生した不良品及び廃
車から分離回収した後の第１制振遮音層２１及び第２制
振遮音層２３のリサイクル効率の向上がもたらされる。

【００４２】本発明は上記実施の形態に限定されること
なく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。例えば上記実施の形態ではフロアパネル１２の制振
及び遮音について説明したが、比較的軽量であることか
らトーボード、リヤクォータパネル、ドアパネル等他の
車体パネルに容易に適用することもできる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明した本発明によると、車体パネ
ルの振動モードにおける振動歪みエネルギーの大きい箇
所に第１制振遮音層を貼設して部分的に補剛することか
ら、第１制振遮音層によって効果的に車体パネルの振動
を制御することができ、重量軽減がもたらされる共に、
車体パネルの剛性向上により低周波によるこもり音も有
効的に抑制することができる。また、各振動モードに応
じて第１制振遮音層の配設パターンを適宜変更すること
によって、要求に応じた最適な車体パネルの制振制御が
容易に行える。更に、第１制振遮音層上に第２制振遮音
層を貼着することによって、より制振遮音効果の向上が
もたらされる。

【００４４】また、剛性及び通気性を有して透過音の抑
制に優れた第２制振遮音層を、車体パネルに第１制振遮
音層それ自体によって貼設することによって、容易に第
２制振遮音層を配置することができ、制振遮音層の配設
作業の効率向上が得られる。

【００４５】特に、第１制振遮音層にブチルゴムを使用
し、第２制振遮音層をポリプロピレンにより形成するこ
とによって、長期間に亘り安定した制振及び遮音効果を
維持することができると共に、車体製造工程内で発生し
た不良品及び廃車から分離回収した後のリサイクル効率
の向上が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動車の自動車のパネル制振遮音
構造の実施の形態を説明する自動車のフロア部の概要を
示す斜視図である。

【図２】同じく、振動モード説明図であり、（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）は、各々１次、２次、３次の各振動モー
ドを示している。

【図３】同じく、パネル振動パターン説明図であり、
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は各々１次、
２次、３次、４次、６次のパネル振動パターンを示して
いる。

【図４】同じく、第１制振遮音層の貼着配置状態を示す
説明図である。

【図５】同じく、第２制振遮音層の貼設を説明する斜視
図である。

【図６】同じく、図５のＩ−Ｉ線断面図である。

【図７】従来のフロアパネルの制振遮音構造を示す要部
断面図である。

【図８】同じく、従来のフロアパネルの制振遮音構造を
示す要部断面図である。

【符号の説明】

１０ フロア部 １１ サイドシル １２ フロアパネル（車体パネル） １３ フロアトンネル部 １４ フレーム １５ クロスメンバ １６ クロスメンバ ２１ 第１制振遮音層 ２３ 第２制振遮音層 ２５ フロアマット

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体パネルに制振遮音層を貼設して上記
   車体パネルの制振及び透過音を抑制する自動車のパネル
   制振遮音構造において、 上記車体パネルの一方面に貼設した第１制振遮音層と、 該第１制振遮音層上に貼設されて第１制振遮音層の全面
   を覆う第２制振遮音層とを備え、 上記第１制振遮音層は、 上記車体パネルの振動モードにおける大なる振動歪みエ
   ネルギーの発生箇所を含み部分的に貼設されたことを特
   徴とする自動車のパネル制振遮音構造。
2. 【請求項２】 上記第１制振遮音層は、 上記車体パネルにおける複数の各振動モードによる各々
   の大なる振動歪みエネルギーの発生箇所のパターンに倣
   って車体パネルに貼設されたことを特徴とする請求項１
   に記載の自動車のパネル制振遮音構造。
3. 【請求項３】 上記第２制振遮音層は、 剛性及び通気性を有し、上記第１制振遮音層自体により
   車体パネルに貼設されたことを特徴とする請求項１また
   は２に記載の自動車のパネル制振遮音構造。
4. 【請求項４】 上記第１制振遮音層は、 上記車体パネルに貼設されるブチルゴムによって形成さ
   れたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   自動車のパネル制振遮音構造。
5. 【請求項５】 上記第２制振遮音層は、 ポリプロピレンによって形成されたシート状であること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自動車の
   パネル制振遮音構造。
6. 【請求項６】 上記車体パネルがフロアパネルであっ
   て、該フロアパネル上面に第１制振遮音層及び第２制振
   遮音層が順次貼設され、更に第２制振遮音層上にフロア
   マットが敷設されたことを特徴とする請求項１〜５のい
   ずれかに記載の自動車のパネル制振遮音構造。