JP2007001525A - 車両用吸音装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 寒冷な環境下であっても凍りついた水分による吸音材の損傷を防止できる車両用吸音装置を提供する。
【解決手段】 車両用吸音装置１では、金属製の伝熱プレート４によって車両Ｃの排気管１２の熱が効率的に吸音材３に供給されると共に、その熱の一部は、フロアパネル１０内に充填された蓄熱材６によって長時間蓄えられる。このため、この車両用吸音装置１では、寒冷な環境下において車両Ｃを長時間停車させたような場合であっても、蓄熱材６に蓄えられた熱の作用によって吸音材３の表面での氷の成長を防ぐことができ、氷の成長による吸音材３と路面Ｇとの間の一体化も防止できる。これにより、車両Ｃを再び走行させたときに、氷による引っ張り力や砕けた氷が当たることがないので、吸音材３の損傷を防止でき、吸音性能を維持することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両の騒音を軽減するための車両用吸音装置に関する。

従来、吸音性能を有する吸音材が知られている。吸音材の用途は多岐にわたっており、例えば自動車等のタイヤ周りやエンジン周りに装着され、車室内に伝わる騒音を軽減する車両用の吸音材も存在する。このような車両用の吸音材として、例えば特許文献１に記載の車両用防音部材がある。この従来の車両用防音部材は、多数の孔が設けられた樹脂製の板材からなり、車両のフロアパネルの下方に空気層を介して配置されている。そして、板材の厚みや孔径を適宜設計することにより、騒音の要因となる特定の周波数の音を吸音するようになっている。
特開平６−２９８０１４号公報

ところで、上述したような車両用の吸音材は、様々な環境下で使用されるものであり、例えば寒冷な環境化でも使用される。また、その車両における使用部位としては、例えばフロアパネルやホイールハウスなど、車両の底部であることもある。

このような車両が走行すると、道路に溜まった水や雪などが跳ね上げられ、その水分が吸音材に付着することがある。寒冷な環境下では、吸音材に水分を付着させたまま車両を長時間停車させておくと、吸音材から水分が滴り落ちながら凍りつき、路面と一体化してしまうことがある。このように、氷を介して吸音材と路面とが一体化すると、車両が走行する際、氷による引っ張り力や砕けた氷が当たることなどによって吸音材が損傷し、吸音性能が低下してしまうおそれがある。

このような問題に対し、上述した従来の車両用の吸音材には水分の凍結に対する対策が何ら講じられておらず、寒冷な環境下で使用した場合に、凍りついた水分による吸音材の損傷防止を図ることは困難であった。

本発明は上記課題の解決のためになされたもので、寒冷な環境下であっても凍りついた水分による吸音材の損傷を防止できる車両用吸音装置を提供することを目的とする。

上記課題の解決のため、本発明に係る車両用吸音装置は、車両に装着され、当該車両の騒音を軽減するための車両用吸音装置であって、吸音性を有する吸音材と、吸音材に熱を供給する熱供給手段と、熱供給手段によって吸音材に供給された熱を蓄える蓄熱手段とを備えたことを特徴としている。

この車両用吸音装置では、熱供給手段によって吸音材に熱が供給され、その熱が蓄熱手段によって蓄えられる。このため、この車両用吸音装置では、蓄熱手段によって蓄えられた熱の作用によって吸音材の表面や内部での水分の凍結を長時間にわたって阻止できる。これにより、寒冷な環境下において車両を長時間停車させたような場合であっても、吸音材の表面での氷の成長を防ぐことができ、氷によって吸音材と路面とが一体的に繋がってしまう事態を防止することができる。これにより、車両を再び走行させたとしても、氷による引っ張り力や砕けた氷が当たることがないので、吸音材の損傷を防止でき、吸音性能を維持することができる。

また、熱供給手段は、車両における熱源から吸音材に熱を伝達する伝熱部材であることが好ましい。

こうすると、熱伝達部材によって車両の熱源からの熱を吸音材に伝熱できるので、車両の熱源の有効利用が図られる。さらに、吸音装置専用の熱源を別途設ける必要がなくなるので、構成の単純化が図られる。なお、この場合の熱源としては、例えば車両の排気管が挙げられる。

また、車両はバッテリーを有しており、熱供給手段は、車両のバッテリーに接続された電熱線であることが好ましい。

この場合、バッテリーからの電流供給によって電熱線が発熱し、その熱を直接吸音材に供給させることが可能となる。

また、車両はエンジンを有しており、熱供給手段は、車両のエンジン冷却に用いられるエンジン冷却水が流通するパイプ部材であることが好ましい。

こうすると、エンジン冷却水の熱をそのまま熱源として有効利用できる。この場合も専用の熱源を別途設ける必要がなくなるので、装置構成の単純化が図られる。

また、吸音材は、車両のフロアパネル及びホイールハウスの少なくとも一方に取り付けられていることが好ましい。

フロアパネル及びホイールハウスに吸音材を取り付けることにより、車両の走行時に生じる騒音（タイヤ放射音）を効果的に吸収でき、車室内に伝わる騒音や車外に放出される騒音を確実に軽減することができる。一方、上記領域は、車両の底部において露出しているため、この領域に取り付けられる吸音材には、走行時に路面から跳ね上げられる水や雪等が付着し易い。したがって、寒冷な環境下では、吸音材に水分を付着させたまま車両を長時間停車させておくと、吸音材から水分が滴り落ちながら凍りつき、路面と一体化してしまうことがある。このように、氷を介して吸音材と路面とが一体化すると、車両が走行する際、氷による引っ張り力や砕けた氷が当たることなどによって吸音材が損傷し、吸音性能が低下してしまうおそれがある。

これに対し、本発明に係る車両用吸音装置では、蓄熱手段によって蓄えられた熱の作用によって吸音材の表面や内部での水分の凍結は長時間にわたって阻止される。このため、寒冷な環境下において車両を長時間停車させたような場合であっても、吸音材の表面での氷の成長を防ぐことができ、氷によって吸音材と路面とが一体的に繋がってしまうような事態も防止することができる。これにより、車両を再び走行させたとしても、氷による引っ張り力や砕けた氷が当たることなどがないので、吸音材の損傷を防止でき、吸音性能を維持することができる。

以上説明したように、本発明に係る車両用吸音装置によれば、寒冷な環境下であっても凍りついた水分による吸音材の損傷を防止できる。

以下、図面を参照しながら本発明に係る車両用吸音装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

［第１実施形態］
図１は、本発明に係る車両用吸音装置に係る車両を示す側面図である。また、図２は、図１における車両用吸音装置の正断面図であり、図３はその側断面図である。図１に示すように、第１実施形態に係る車両用吸音装置１は、車両Ｃの底部に設けられ、車両Ｃにおける車室内の騒音や車外へ放出される騒音を軽減することにより車両Ｃの走行時の快適性をサポートするとともに、周囲の環境への配慮を行う装置として構成されている。

この車両用吸音装置１は、図２に示すように、取付基材２と、吸音材３と、伝熱プレート（伝熱部材）４と、蓄熱材（蓄熱手段）６とを備えている。取付基材２は、例えば金属製の型材からなり、上下両端が開口する断面矩形状の扁平な吸音材収容部２ａを有している。この取付基材２は、吸音材収容部２ａが車両Ｃのフロアパネル１０の真下の位置になるようにしてフロアパネル１０の下面側に取り付けられ、吸音材収容部２ａの下端は、表皮材７によって塞がれている。これにより、フロアパネル１０の下方において、取付基材２の吸音材収容部２ａ内には、吸音材３を収容するための収容空間Ｓが形成されている。

なお、車両Ｃのフロアパネル１０は、トラス構造となっている。すなわち、フロアパネル１０の内部には複数の仕切壁１０ａが設けられ、この仕切壁１０ａによって、上下が交互に反転する断面三角形状の中空部１１が並列に形成されている。

吸音材３は、例えばフェルト等の繊維系吸音材によってシート状に形成され、車両Ｃのフロアパネル１０の下側で収容空間Ｓ内に水平に配置されている。この吸音材３は、図３に示すように、フロアパネル１０と路面Ｇとの間で繰り返し反射するタイヤ放射音（車両Ｃの走行時に発生する騒音）を内部で減衰させることによって吸音性能を発揮し、車室内に伝わる騒音および車外へ放出される騒音を軽減する。

なお、図３に示すように、取付基材２における吸音材収容部２ａの前後の外壁２ｂ，２ｂは、所定の傾斜角で車両Ｃの中央側に向かって傾斜する傾斜面となっている。これにより、走行時に車両Ｃと路面Ｇとの間を通る空気の流速が高められ、ベンチュリー効果による車両Ｃの空力性能アップが実現されている。

一方、伝熱プレート４は、図２に示すように、例えば金属製のプレートであり、フロアパネル１０と吸音材３との間において、吸音材３の上面全体を覆うように配置されている。この伝熱プレート４の一端側は、取付基材２の外側に引き出され、車両Ｃの排気管（熱源）１２の外周部分に接続されている。この排気管１２は、車両Ｃの走行時に管内を通る排気ガスによって高温となり、排気管１２の熱は、伝熱プレート４に伝達した後、伝熱プレート４から吸音材３に効率良く供給される。

また、蓄熱材６は、例えばパラフィン系の蓄熱材が用いられる。この蓄熱材６は、トラス構造であるフロアパネル１０の各中空部１１内に充填され、伝熱プレート４によって供給される排気管１２からの熱の一部を長時間にわたって蓄熱する。さらに、この蓄熱材６は、車両Ｃの走行時等にフロアパネル１０に振動が生じた場合には、その振動エネルギーを熱エネルギーに変換して吸収する。すなわち、蓄熱材６は、蓄熱を行う部材であると同時に振動吸収材としても機能する。

次に、上述した車両用吸音装置１の作用効果について説明する。

車両用吸音装置１では、車両Ｃのフロアパネル１０の下側に吸音材３が配置されている。これにより、車両Ｃの走行時に発生するタイヤ放射音を効果的に吸収し、車室内に伝わる騒音および車外へ放出される騒音を軽減することが可能となっている。

一方、車両用吸音装置１の吸音材３は、車両Ｃのフロアパネル１０に取り付けられている。このフロアパネル１０は、車両Ｃの底部において外部に露出している。そのため、車両Ｃの走行中などに路面Ｇに溜まった水や雪などが跳ね上げられ、その水分が吸音材３に付着することがある。

寒冷な環境下では、吸音材３に水分を付着させたまま車両Ｃを長時間停車させておくと、吸音材３から水分が滴り落ちながら凍りつき、吸音材３と路面Ｇとが一体化してしまうことがある。このように、氷を介して吸音材３と路面Ｇとが一体化すると、車両Ｃを再び走行させる際に、氷による引っ張り力や砕けた氷が当たることなどによって吸音材３が損傷し、吸音性能が低下してしまうおそれがある。

これに対し、車両用吸音装置１では、金属製の伝熱プレート４によって車両Ｃの排気管１２の熱が効率的に吸音材３に供給されると共に、その熱の一部は、フロアパネル１０内に充填された蓄熱材６によって長時間蓄えられる。このため、この車両用吸音装置１では、寒冷な環境下において車両Ｃを長時間停車させたような場合であっても、蓄熱材６に蓄えられた熱の作用によって吸音材３の表面での氷の成長を防ぐことができ、氷の成長による吸音材３と路面Ｇとの間の一体化も防止できる。これにより、車両Ｃを再び走行させたときに、氷による引っ張り力や砕けた氷が当たることがないので、吸音材３の損傷を防止でき、吸音性能を維持することができる。

さらに、この車両用吸音装置１では、伝熱プレート４によって車両Ｃの排気管１２を熱源として用いているため、車両Ｃの排気ガスに含まれる排熱を熱源として有効利用できると共に、車両用吸音装置１に専用の熱源を別途設ける必要がなくなり、全体として装置構成の単純化が図られる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る車両用吸音装置について説明する。第２実施形態に係る車両用吸音装置２０を適用する場合、図４に示すように、車両Ｃにはバッテリー２１が設けられる。そして、車両用吸音装置２０は、熱供給手段として車両Ｃのバッテリー２１に接続された電熱線２２を用いる点で、熱供給手段として車両Ｃの排気管１２に接続された金属製の伝熱プレート４を用いる第１実施形態と異なる。

すなわち、車両用吸音装置２０では、伝熱プレート４に代えて、例えばニクロム線からなる電熱線２２が表面に這い回された金属プレート２３を備えており、金属プレート２３は、フロアパネル１０と吸音材３との間において、吸音材３の上面全体を覆うように配置されている。また、電熱線２２の一端は、金属プレート２３の一部から引き出され、車両Ｃのバッテリー２１に電気的に接続されている。このバッテリー２１からの電流供給量は、図示しない制御部によって制御される。そして、電熱線２２は、バッテリー２１からの電流供給を受けて発熱し、吸音材３全体を略均等に加熱する。

このような車両用吸音装置２０によれば、電熱線２２による熱が効率的に吸音材３に供給されると共に、その熱の一部は、フロアパネル１０内に充填された蓄熱材６によって長時間蓄えられる。このため、寒冷な環境下において車両Ｃを長時間停車させたような場合であっても、蓄熱材６に蓄えられた熱の作用によって吸音材３の表面での氷の成長を防ぐことができ、氷の成長による吸音材３と路面Ｇとの間の一体化も防止できる。これにより、車両Ｃを再び走行させたときに、氷による引っ張り力や砕けた氷が当たることがないので、吸音材３の損傷を防止でき、吸音性能を維持することができる。

また、この車両用吸音装置２０では、車両Ｃのバッテリー２１に接続された電熱線２２を熱供給手段として用いているため、バッテリー２１からの電流供給による電熱線２２の熱を直接吸音材３に供給することができる。さらに、バッテリー２１から電熱線２２への電流供給は、図示しない制御部によってコントロール可能であるので、例えば外気温が氷点下になり、かつ蓄熱材６の蓄熱量が少なくなったときにのみバッテリー２１から電熱線２２に電流供給を行うといった制御により、非効率な熱供給を回避することもできる。

［第３実施形態］
続いて、本発明の第３実施形態に係る車両用吸音装置について説明する。第３実施形態に係る車両用吸音装置３０を適用するにあたり、車両Ｃには図示しないエンジン及びラジエータが設けられており、このエンジン及びラジエータは、車両Ｃの前後にセパレートして搭載されている。そして、車両用吸音装置３０は、図５に示すように、熱供給手段として車両Ｃのエンジン冷却に用いられるエンジン冷却水が流通するパイプ部材３１を用いる点で、熱供給手段として車両Ｃの排気管１２に接続された金属製の伝熱プレート４を用いる第１実施形態と異なる。ここでのエンジン冷却水としては、エンジンを冷却した後のものを用いるのが好適であるが、エンジンを冷却する前のエンジン冷却水を用いることもできる。

すなわち、車両用吸音装置３０では、伝熱プレート４に代えて、トラス状のフロアパネル１０の中空部１１内に複数（本実施形態では４本）の金属製のパイプ部材３１が通されており、このパイプ部材３１の中を、エンジン冷却に使用されて高温（約１００℃）となったエンジン冷却水が流通する。

このような車両用吸音装置３０によれば、エンジン冷却水に含まれる熱が金属製のパイプ部材３１を介して効率的に吸音材３に供給されると共に、その熱の一部は、フロアパネル１０内に充填された蓄熱材６によって長時間蓄えられる。このため、寒冷な環境下において車両Ｃを長時間停車させたような場合であっても、蓄熱材６に蓄えられた熱の作用によって吸音材３の表面での氷の成長を防ぐことができ、氷の成長による吸音材３と路面Ｇとの間の一体化も防止できる。これにより、車両Ｃを再び走行させたときに、氷による引っ張り力や砕けた氷が当たることがないので、吸音材３の損傷を防止でき、吸音性能を維持することができる。

この車両用吸音装置３０では、車両Ｃのエンジン冷却に用いられた後のエンジン冷却水を熱源として用いているため、車両用吸音装置３０専用の熱源を別途設ける必要がなくなり、全体として装置構成の単純化が図られる。また、エンジン冷却水の冷却を素早く行うことも可能となる。さらに、金属製のパイプ部材３１をトラス構造のフロアパネル１０の中空部１１に通しているので、パイプ部材３１から供給される熱を蓄熱材６に対してスムーズに伝達することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、種々の変形を適用することが可能である。例えば上記各実施形態では、吸音材３を車両Ｃのフロアパネル１０に装着しているが、図１に示すように、前後のホイールハウス１３，１３に装着してもよい。また、吸音材３は、フロアパネル１０及びホイールハウス１３，１３の双方に装着してもよい。この場合、車両Ｃの走行時に発生するタイヤ放射音を一層効果的に吸収し、車室内に伝わる騒音および車外へ放出される騒音をより確実に軽減できる。

本発明に係る車両用吸音装置が適用された車両の側面図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用吸音装置の正断面図である。 図２に示した車両用吸音装置の側断面図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用吸音装置の正断面図である。 本発明の第３実施形態に係る車両用吸音装置の側断面図である。

符号の説明

１，２０，３０…車両用吸音装置、３…吸音材、４…伝熱プレート、６…蓄熱材、１０…フロアパネル、１２…排気管、１３…ホイールハウス、２１…バッテリー、２２…電熱線、３１…パイプ部材、Ｃ…車両。

Claims (5)

1. 車両に装着され、当該車両の騒音を軽減するための車両用吸音装置であって、
   吸音性を有する吸音材と、
   前記吸音材に熱を供給する熱供給手段と、
   前記熱供給手段によって前記吸音材に供給された熱を蓄える蓄熱手段とを備えたことを特徴とする車両用吸音装置。
2. 前記熱供給手段は、前記車両における熱源から前記吸音材に熱を伝達する伝熱部材であることを特徴とする請求項１記載の車両用吸音装置。
3. 前記車両はバッテリーを有しており、
   前記熱供給手段は、前記車両のバッテリーに接続された電熱線であることを特徴とする請求項１記載の車両用吸音装置。
4. 前記車両はエンジンを有しており、
   前記熱供給手段は、前記車両のエンジン冷却に用いられるエンジン冷却水が流通するパイプ部材であることを特徴とする請求項１記載の車両用吸音装置。
5. 前記吸音材は、前記車両のフロアパネル及びホイールハウスの少なくとも一方に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の車両用吸音装置。

Images