JP2003063322A

JP2003063322A - アンダーカバー

Info

Publication number: JP2003063322A
Application number: JP2001253985A
Authority: JP
Inventors: Koji Ogasawara; 幸治小笠原; Yutaka Mizuno; 裕水野; Shinji Sugie; 信二杉江; Koji Nanbu; 浩治南部; Yasuhiro Toyoguchi; 泰弘豊口; Yasuyuki Kawakami; 保之川上; Masayuki Takahashi; 将之高橋
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2003-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】車両アンダーボディに外付け装備されるアン
ダーカバー本体に騒音低減機能を付加させ、低コストで
車室内の低騒音化を実現できる消音機能付きアンダーカ
バーを提供する。【解決手段】車両のボディ下面４１に外付け装備され
るアンダーカバー本体１を中空体１ａで形成し、且つ該
アンダーカバー本体１と車室内５とを連通させる連通管
２を設けて、該連通管２及び前記中空体１ａにレゾネー
タの役割を担わせることにより車室内５に発生する騒音
を低減できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は乗用車等のアンダー
ボディの下に外装されるアンダーカバーに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車室内にはエンジンルームか
らの透過音と走行振動音が原因で、車室内長さＺからく
る騒音定在波Ｗの共鳴音が発生する（図５）。例えば、
車室内長さＺが５ｍの車両であれば、車室内にはｆ＝
（ｎ×ｃ）／２Ｚ＝ｎ×３４０／（２×５）＝３４［Ｈ
ｚ］の共振から発生する定在波が生じる可能性がある。
ここでｃは音速、ｎはエンジン回転次数を表す。こうし
た共鳴音を低減させるのに、従来は、騒音に対し逆位
相音を強制的に発生させ騒音相殺を狙う方法、騒音の
車室内共振を抑えるべくフェルト,不織布等の吸音材を
車室内に多用する方法等が採られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の方法
は機器が高価であること、逆位相音がズレた場合に共鳴
増幅を招いてしまう虞があった。前記の方法もやはり
コスト高になり易かった。一方、自動車には環境関連項
目として燃費の大幅向上が求められており、その燃費改
善方法として、直噴化、ハイブリッド化などが近年
開発されてきたが、莫大な費用と時間が必要になってい
る。環境対策は急を要しており、そんななかで既存のエ
ンジンで少しでも燃費改善を狙うのに簡単な方法として
今後、注目されるであろうアイテムにｃｄ値（空力抵
抗値）の低減化がある。車両の外装下部に整流板等のア
ンダーカバーを取付けて車両エッジ部分より発生するカ
ルマン渦を時に抑制し、時には整流化させるのである。
そして、これらはこれまで板状体若しくは中実体で造ら
れてきた。また、ラリー車等では従来、車両ボディ下面
に飛び石等によってシャフト等が損傷しないようにする
プロテクタ用アンダーカバーが取付けられる場合がある
が、これらも板状体若しくは中実体で造られてきた。

【０００４】本発明は上記問題点を解決するもので、車
両アンダーボディに外付け装備されるアンダーカバー本
体に騒音低減機能を付加させ、低コストで車室内の低騒
音化を実現できるアンダーカバーを提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
請求項１に記載の発明の要旨は、車両のボディ下面に外
付け装備されるアンダーカバー本体を中空体で形成し、
且つ該アンダーカバー本体と車室内とを連通させる連通
管を設けて、該連通管及び前記中空体にレゾネータの役
割を担わせることにより車室内に発生する騒音を低減で
きるようにしたことを特徴とするアンダーカバーにあ
る。請求項２の発明たるアンダーカバーは、請求項１
で、アンダーカバー本体が整流板であることを特徴とす
る。請求項３の発明たるアンダーカバーは、請求項１又
は２で、アンダーカバー本体が複数の中空体に区画化さ
れ、それぞれの中空体に車室内と連通する連通管が設け
られたことを特徴とする。

【０００６】請求項１の発明のようにアンダーカバー本
体を中空体にしてその中空体にレゾネータの役割を担え
るようにすると、特別の装置を設けなくとも車室内の共
鳴音を低減させることができる。請求項２の発明のよう
にアンダーカバー本体を整流板とすれば、燃費改善等を
果たしながら騒音低減に役立つ。アンダーカバー本体を
中空体にするだけであれば、特に重量増等にもならず、
燃費改善に悪影響を及ぼすこともない。請求項３の発明
のようにアンダーカバー本体が複数の中空体に区画化さ
れ、それぞれの中空体に車室内と連通する連通管が設け
られるようにすると、各中空体の容量に応じた最適の消
音器を複数設けることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のアンダーカバーに
ついて詳述する。図１〜図４は、本発明に係るアンダー
カバーの一形態で、図１は車両のアンダーボディ下面に
外装されたアンダーカバーの側面概略図、図２は図１の
アンダーカバーの拡大断面図、図３,図４は別態様のア
ンダーカバーの拡大断面図である。

【０００８】アンダーカバーはアンダーカバー本体１と
連通管２とを具備する。アンダーカバー本体１は車両の
ボディ下面４１に外付け装備されるカバー体で、ここで
は整流板とする。整流板はアンダーボディ部への風の流
れを整流化し、カルマン渦,揚力を抑えて、結果として
ｃｄ値（空力抵抗値）を下げる。整流板は空力的ダウン
フォースを発生させるためにアンダーボディ下面４１に
外装される。ボディ下面４１には凹凸があり、走行によ
り車両に浮力が生じる。そこで、走行車両を一枚の翼に
見立て、車両を地面に押し付ける力、すなわちダウンフ
ォースを発生させるのに整流板が用いられる。整流板は
タイヤと路面との摩擦力を高めてスピードを出すのを目
的に使用されたり静かな走行ができるようにするために
使用されたりする。アンダーカバー本体１は、該整流板
の用途以外に、例えばラリー車等において飛び石等によ
ってアンダーボディ４に臨むシャフト等が傷つかないよ
うボディ下面４１に外付け装備されるプロテクタ等とす
ることができる。

【０００９】前記アンダーカバー本体１は中空体１ａで
形成される。ポリエチレン,ポリプロピレン等の樹脂材
料で中空成形によってアンダーカバー本体１が造られ
る。或いは射出成形で半割り品を成形した後、両半割り
品を熱板ないしは振動により加熱し溶着にて中空体１ａ
のアンダーカバー本体１を造ってもよい。中空室１０が
シェル１１で囲まれたアンダーカバー本体１とする。

【００１０】連通管２はアンダーカバー本体１の中空室
１０と車室内５とを連通させる接続管である。連通管２
はここでは短管からなる。連通管２は一端が中空体１ａ
の開孔部１２に接続して他端がボディ下面４１に接続す
る。本実施形態の他端はボディ下面４１に接続する本管
部分２１からさらに突き出し管部分２２が車室内５に突
出し、アンダーカバー本体１の中空室１０と車室内空間
５とを導通させている。

【００１１】ボディ下面４１側への前記連通管２の取付
けは圧力振幅の大きい位置に取付けられることにより消
音効果が高められる。車室内５には車室長さＺを半波長
とする定在波Ｗが発生するとされる（図５）。故に、ア
ンダーカバー本体１への前記連通管２の取付け位置は、
車室長さＺに対し連通管開口２３が前記共振から発生す
る定在波長の１／４,１／８,…等の地点付近になるよう
設定するのが好ましい。車室長さＺには車室両端の仕切
壁６１,６２の地点を圧力振幅の節とし、車室中央を圧
力振幅の腹とする一次モードの共鳴周波数の定在波Ｗが
生じる。車室長さの１／２の長さ（すなわち定在波長の
１／４）の所に連通管２を設置すれば、車室中央の圧力
振幅の腹が解消して音圧レベルを大きく低下させること
ができる。そして、今度は車室中央と仕切壁６１,６２
の地点を圧力振幅の節とし、それらの中間点を圧力振幅
の腹とする二次モードの共鳴周波数の定在波が生じるこ
とから、該中間点に連通管２を設置すれば、圧力振幅の
腹がさらに解消して音圧レベルを低下させることができ
る。連通管２及び中空体１ａにレゾネータの役割を担わ
せることにより車室内５に発生する騒音を低減できるよ
うになる。アンダーカバー本体１の中空体１ａと連通管
２とでヘルムホルツ型レゾネータが構成され、バネマス
モデルで例えるならば、連通管２がマスでアンダーカバ
ー本体１の中空室１０がバネに相当する。レゾネータが
音圧の腹、見方を代えれば音を伝える粒子の動きが最も
小さな箇所に取付けられることによって、バネマスで車
室内５の粒子を動かし音響モードを変更し、車室内長さ
Ｚからくる騒音定在波Ｗの共鳴音を下げる作用をする。

【００１２】そして、前記連通管２の管径,管長や前記
アンダーカバー本体１に係る中空室１０の容量等が、消
音させる周波数帯等を鑑み選定される。連通管２,アン
ダーカバー本体１の数値を適宜選定することにより共振
定在波の騒音を減衰させることができる。ヘルムホルツ
型レゾネータに適用される次式によって減衰周波数帯を
決めることができる。ｆ＝ｃ／２π［Ｓ／｛Ｖ（Ｌ+１.５７ｒ）｝］^１／２… （１）式ここで、ｃは音速［ｃｍ／ｈ］、Ｓは連通管２の面積
［ｃｍ^２］、Ｖはアンダーカバー本体１に係る中空室１
０の容積［リットル］、ｒはＳの等価半径［ｃｍ］を示
す。

【００１３】符号３は連通管２の開口を覆う網状メッシ
ュや多孔板からなる通気性カバーを示す。連通管２はそ
の突き出し管部分２２が座席シート７の下などに臨むよ
うにして目立たぬ位置に通常配されるが、時としてゴミ
等が連通管２内に入り込む虞がある。該通気性カバー３
が車室内５に現れる突き出し管部分２２の開口２３を覆
ってこれを防ぐ。

【００１４】ところで、本実施形態は図２のように一つ
のアンダーカバー本体１に一つの連通管２を設けたもの
であるが、例えば図３のように一つのアンダーカバー本
体１に複数（ここでは二つ）の連通管２を設けることが
できる。また、図４のようにアンダーカバー本体１が複
数（ここでは二つ）の中空体１ａ,１ｂに区画化され、
それぞれの中空体１ａ,１ｂに車室内５と連通する連通
管２,２を設けることができる。連通管２と各中空体１
ａ,１ｂの中空室１０に対応する周波数の騒音が消音さ
れる。本実施形態のアンダーカバー本体１の形状は便宜
的に方形の中空盤状体としたが、アンダーカバー本体１
に要求される空力抵抗の低減等に基づいて当然その外形
形状が決定される。例えばアンダーカバー本体１を整流
板とした場合は、図４に示すように前部１４や後部１５
が流線形状にされる。

【００１５】アンダーカバー本体１は軽量にして強度,
剛性を高めるべく、必要に応じ繊維強化プラスチック等
の材料が用いられたり、インサート成形等が採用された
りする。またアンダーカバー本体１は連通管２によって
ボディ下面４１に取付けられるが、その他、図示しない
取付け具によってボディ下面４１に安定保持される。

【００１６】このように構成したアンダーカバーは、ア
ンダーカバー本体１が本来目的とする整流板等の整流化
による燃費改善等の効果の他に、アンダーカバー本体１
に係る中空体１ａと連通管２による消音器としての効果
が付与される。アンダーカバー本体１を中空体１ａにす
るだけで消音器本体が得られ、整流板や車両下部に取着
されるプロテクタ等のアンダーカバー本体１を備える車
両であれば、騒音低減のために別途装置を求めるもので
ない。消音に要するスペース確保等も新たに必要としな
い。そして、アンダーカバー本体１を中空体１ａにし且
つ中空室１０と車室内５とを連通させる連通管２を設け
るだけで、低コストで車室内５に発生する騒音定在波の
共鳴音を低減できる。

【００１７】また、アンダーカバー本体１を複数の中空
体１ａに区画化し、各中空体１ａに車室内５と連通する
連通管２を設けてレゾネータ性能の最適化を図れば、そ
れぞれの中空室１０の容積に応じた周波数帯を減衰でき
る。連通管２の開口２３が車室内５に現れることになる
が、この開口２３も座席シート７の下方位置に配設する
ようにすれば見栄え上の違和感,不都合もなく、本発明
のアンダーカバーを有効設置できる。さらに、連通管２
の開口２３から異物がアンダーカバー本体１の中空室１
０に入り込むといった問題も、該開口２３にメッシュネ
ット等の通気性カバー３で覆えば楽に解消できる。

【００１８】尚、本発明においては、前記実施形態に示
すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で
種々変更できる。アンダーカバー本体１,連通管２等の
形状,大きさ,個数,材質等は用途に合わせて適宜選択で
きる。

【００１９】

【発明の効果】以上のごとく、本発明のアンダーカバー
は、車両アンダーボディに外付け装備されるアンダーカ
バー本体を中空体にし、これとボディ下面とを連通させ
る連通管を設けるだけで、アンダーカバー本体本来の機
能に騒音低減機能を付加させることができ、低コストで
車室内の低騒音化を可能にし極めて有益となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明に係るアンダーカバーの一形態で、車両の
アンダーボディ下面に外装されたアンダーカバーの側面
概略図である。

【図２】図１のアンダーカバーの拡大断面図である。

【図３】図２とは別態様のアンダーカバーの拡大断面図
である。

【図４】図２,図３とは別態様のアンダーカバーの拡大
断面図である。

【図５】騒音定在波の共鳴音が発生する様子を示す説明
図である。

【符号の説明】

１アンダーカバー本体１ａ,１ｂ中空体２連通管４１ボディ下面５車室内（車室内空間）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水野裕愛知県安城市藤井町東長先８番地１株式会社イノアックコーポレーション桜井事業所内 (72)発明者杉江信二愛知県安城市今池町三丁目１番36号株式会社イノアックコーポレーション安城事業所内 (72)発明者南部浩治愛知県安城市今池町三丁目１番36号株式会社イノアックコーポレーション安城事業所内 (72)発明者豊口泰弘愛知県安城市今池町三丁目１番36号株式会社イノアックコーポレーション安城事業所内 (72)発明者川上保之愛知県安城市今池町三丁目１番36号株式会社イノアックコーポレーション安城事業所内 (72)発明者高橋将之愛知県安城市今池町三丁目１番36号株式会社イノアックコーポレーション安城事業所内Ｆターム(参考） 3D023 BA03 BB21 BB30 BC01 BD04 BE01 5D061 CC20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両のボディ下面に外付け装備されるア
ンダーカバー本体を中空体で形成し、且つ該アンダーカ
バー本体と車室内とを連通させる連通管を設けて、該連
通管及び前記中空体にレゾネータの役割を担わせること
により車室内に発生する騒音を低減できるようにしたこ
とを特徴とするアンダーカバー。
【請求項２】前記アンダーカバー本体が整流板である
請求項１記載のアンダーカバー。
【請求項３】前記アンダーカバー本体が複数の中空体
に区画化され、それぞれの中空体に車室内と連通する連
通管が設けられた請求項１又は２に記載のアンダーカバ
ー。