JP2015104948A - 自動車用外装品 - Google Patents

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Abstract

【課題】エンジンルームで発生する音波を吸収するとともに、歩行者との衝突時には歩行者に加わる衝撃を緩和する。
【解決手段】自動車用外装品としての自動車用フードの少なくとも一部は、樹脂製のハニカム構造体によって構成されている。ハニカム構造体は、隔壁14により互いに区画され、かつ内外方向へ延びて筒状をなす複数のセル24からなるハニカム部と、ハニカム部の内側に配置される内板部31と、ハニカム部の外側に配置されて、内板部31とともにハニカム部を内外両側から挟み込んで各セル24を封止する外板部32とを備える。各隔壁14には、エンジンルーム10とセル24の内部空間とを連通させる連通孔18を有し、かつ外板部32を通じて内側へ向かう外力が加わった場合に連通孔18の周辺で変形してエネルギーを吸収する吸収部(連結板部17)が設けられている。
【選択図】図3

Description

本発明は、自動車のボディの前部に設けられる自動車用外装品に関する。
自動車のボディの前部に設けられるフード、フロントフェンダ等の自動車用外装品として、軽量化の観点から、少なくとも一部を樹脂製のハニカム構造体によって構成したものが知られている。ハニカム構造体は、隔壁により互いに区画されて筒状をなす複数のセルからなるハニカム部と、ハニカム部に対しエンジンルームに近い側(内側)に配置される内板部と、ハニカム部に対しエンジンルームから遠い側(外側)に配置されて、内板部とともにハニカム部を内外両側から挟み込んで各セルを封止する外板部とを備える。
また、エンジンルーム内で発生した音波をハニカム構造体によって吸収する吸音構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。この吸音構造では、内板部に、エンジンルームとセルの内部空間とを連通させる連通孔が設けられている。この吸音構造によると、エンジンルーム内で発生され、かつ連通孔内の空気の固有振動数と同一の周波数の音波は、連通孔を通じてセル内に入射することにより共鳴する。共鳴した音波は、連通孔の壁面との摩擦により吸収される。
さらに、特許文献1では、セルを構成する隔壁に、少なくとも隣接する2つのセルを連通させる開口を設けることで、共鳴周波数帯域の拡大を図っている。
特開昭61−249853号公報
ところが、上記特許文献1によれば、エンジンルーム内の音を低減して自動車から放出される騒音を少なくすることができるものの、ハニカム構造体が高い剛性を有していることから、自動車との接触により歩行者が倒れ込んで接触した場合に変形しにくく、歩行者に加わる衝撃を緩和する性能が低い。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンルームで発生する音波を吸収するとともに、歩行者との衝突時には歩行者に加わる衝撃を緩和することのできる自動車用外装品を提供することにある。
上記課題を解決する自動車用外装品は、少なくとも一部が樹脂製のハニカム構造体により構成され、前記ハニカム構造体について、自動車のエンジンルームに近づく側が内側とされ、同エンジンルームから遠ざかる側が外側とされ、前記ハニカム構造体は、隔壁により互いに区画され、かつ内外方向へ延びて筒状をなす複数のセルからなるハニカム部と、前記ハニカム部の内側に配置される内板部と、前記ハニカム部の外側に配置されて、前記内板部とともに前記ハニカム部を内外両側から挟み込んで前記各セルを封止する外板部とを備え、前記隔壁には、前記エンジンルームと前記セルの内部空間とを連通させる連通孔を有し、かつ前記外板部を通じて内側へ向かう外力が加わった場合に前記連通孔の周辺で変形してエネルギーを吸収する吸収部が設けられている。
なお、ハニカム構造体を構成するセルは一般には六角筒状をなすものをさすが、ここでは、六角形以外の多角形の筒状や円筒状をなすものであってもよい。
上記の構成によれば、エンジンルーム内で発生した音波の一部は、隔壁に設けられた吸収部の連通孔を通じてセル内に入射される。入射された音波は、セル内での共鳴等により吸収される。
また、連通孔が形成されることで、連通孔の周辺では吸収部の強度が低下する。そのため、自動車の歩行者との接触により、自動車用外装品に対し、外板部を通じて内側へ向かう外力が加わると、吸収部が連通孔の周辺で変形することで、接触のエネルギーが吸収され、自動車から歩行者に加わる衝撃が緩和される。
上記自動車用外装品において、前記内板部、前記セル内の空気層及び前記外板部は、前記連通孔内の空気を錘とするとともに、前記セル内の空気層をばねとし、前記錘の固有振動数と同一の周波数の音波が入射した場合に共鳴を生じさせ、前記連通孔の壁面との摩擦により音波を吸収するヘルムホルツ共鳴器を構成するものであることが好ましい。
上記の構成によれば、内板部、セル内の空気層及び外板部により、連通孔内の空気を錘とし、セル内の空気層をばねとするヘルムホルツ共鳴器が構成される。このヘルムホルツ共鳴器により、エンジンルームで発生され、かつ錘(連通孔内の空気)の固有振動数と同一の周波数を有する音波は、連通孔を通じてセル内に入射した場合に共鳴する。共鳴した音波は、連通孔の壁面との摩擦により吸収される。
上記自動車用外装品において、前記隔壁において、隣の隔壁との境界部とは異なる箇所であり、かつ前記内板部との境界部は、互いに離間した状態で前記内板部から外側へ延びる一対の対向板部と、前記両対向板部の外端部同士を連結する連結板部とを備え、前記連通孔は、前記両対向板部及び前記連結板部の少なくとも1つに形成されていることが好ましい。
上記の構成によれば、エンジンルーム内で発生した音波の一部は、一対の対向板部及び連結板部の少なくとも1つに設けられた連通孔を通じてセル内に入射され、セル内での共鳴により吸収される。
また、一対の対向板部及び連結板部のうち連通孔が形成されたものにおいてその連通孔の周辺の強度は、形成されないものよりも低くなる。そのため、自動車の歩行者との接触により、自動車用外装品に対し、外板部を通じて内側へ向かう外力が加わると、上記強度の低下している箇所が変形することで、接触のエネルギーが吸収される。
上記自動車用外装品において、前記セルは多角筒状をなし、前記連通孔は、前記セルの隣合う角部を繋ぐ方向に延びていることが好ましい。
ここで、ヘルムホルツ共鳴器では、共鳴周波数が、連通孔における開口面積の総和のルート(平方根)に比例する。
この点、上記の構成によれば、セルの隣合う角部を繋ぐ方向についての連通孔の長さや幅を変えることで、連通孔の開口面積を変えることが可能である。従って、連通孔の長さや幅を例えば長く設定することで、連通孔における開口面積の総和を大きくし、共鳴周波数を高くし、エンジンルーム内で発生する周波数の高い音波を吸収することが可能となる。
上記自動車用外装品において、隣合う前記隔壁の境界部は、前記内外方向へ延びて前記外板部及び前記内板部を繋ぐ筒部により構成され、前記連通孔は前記筒部に形成されていることが好ましい。
上記の構成によれば、エンジンルーム内で発生した音波の一部は、隣合う隔壁の境界部を構成する筒部に設けられた連通孔を通じてセルに入射され、セル内での共鳴により吸収される。
また、連通孔が形成されることで筒部のうち連通孔の周辺の強度が低下する。そのため、自動車の歩行者との接触により、自動車用外装品に対し、外板部を通じて内側へ向かう外力が加わると、筒部のうち強度の低下した箇所が変形することで、接触のエネルギーが吸収される。
上記自動車用外装品において、前記筒部は、前記外板部から内側へ延びる外筒部と、前記内板部から外側へ延び、かつ外端部が前記外筒部の内端部とは異なる径を有する内筒部と、前記外筒部の内端部及び前記内筒部の外端部を連結する連結板部とを備え、前記連通孔は、前記外筒部、前記内筒部及び前記連結板部の少なくとも1つに形成されていることが好ましい。
上記の構成によれば、エンジンルーム内で発生した音波の一部は、外筒部、内筒部及び連結板部の少なくとも1つに設けられた連通孔を通じてセルに入射され、セル内での共鳴により吸収される。
また、外筒部、内筒部及び連結板部のうち連通孔が形成されたものにおいて、その連通孔の周辺の強度は、形成されていないものよりも低くなる。そのため、自動車の歩行者との接触により、自動車用外装品に対し、外板部を通じて内側へ向かう外力が加わると、上記強度の低下している箇所が変形することで、接触のエネルギーが吸収される。
上記自動車用外装品によれば、エンジンルームで発生する音波を吸収するとともに、歩行者との衝突時には歩行者に加わる衝撃を緩和することができる。
自動車用外装品を自動車用フードに具体化した第1実施形態において、フード本体の一部を示す部分斜視図。 図1のフード本体の一部を拡大して示す部分斜視図。 図2の隔壁の一部を拡大して示す図であり、(a)は部分斜視図、(b)は部分断面図。 図2の隔壁の一部を拡大して示す図であり,(a)は部分斜視図、(b)は部分断面図。 (a)〜(c)は、隔壁において、連通孔を有する連結板部が変形してエネルギーを吸収する様子を説明する部分断面図。 自動車用外装品を自動車用フードに具体化した第2実施形態を示す図であり、隔壁の一部を拡大して示す部分斜視図。 (a),(b)は、第2実施形態の隔壁において連通孔を有する外筒部及び内筒部がそれぞれ変形してエネルギーを吸収する様子を説明する部分断面図。
(第1実施形態)
以下、自動車用外装品を自動車用フードに具体化した第1実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
図1及び図2に示すように、第1実施形態の自動車用フードが適用される自動車は、前部にエンジンルーム10を有している。エンジンルーム10には、エンジンが配置されるとともに、各種補機、トランスミッション等が配置されている。これらのエンジン、各種補機、トランスミッション等は、作動に伴い音を発する。
自動車用フードの主要部はフード本体11によって構成されている。フード本体11は、エンジンルーム10の上部開口部を塞ぎ得る形状を有している。自動車用フードは、上記フード本体11のほかに、図示しないフードヒンジ、フードロックストライカ等を備えている。
フード本体11の略全体は、樹脂製のハニカム構造体12によって形成されている。ハニカム構造体12は、ハニカム部13、内板部31及び外板部32からなる。ここで、ハニカム構造体12について、エンジンルーム10に近づく側を内側といい、同エンジンルーム10から遠ざかる側を外側というものとする。
ハニカム部13は、それぞれ内外方向へ延びる複数の隔壁14により互いに区画された多角筒状(ここでは六角筒状)をなす複数のセル24からなる。複数のセル24は平行に隣り合って接合されている。こうした接合態様により、ハニカム部13は全体として蜂巣状をなしている。
内板部31はハニカム部13の内側に配置され、外板部32はハニカム部13の外側に配置されている。これらの内板部31及び外板部32は、ハニカム部13を、内外両側から挟み込んで各セル24を封止している。ハニカム部13及び内板部31は、全体を金属によって形成した一般的な自動車用フードにおけるインナパネルに相当するものである。これらのハニカム部13及び内板部31は、例えば、カーボンフィラーの混入されたポリプロピレン(CFPP)を用い、射出成形を行なうことにより一体に成形されている。
外板部32は、全体を金属によって形成した一般的な自動車用フードにおけるアウタパネルに相当するものである。外板部32は、例えば、タルク等のフィラーの混入されたポリプロピレン(PPF)を用い、射出成形を行なうことによって、上記ハニカム部13及び内板部31とは別に成形されている。そして、外板部32は、ハニカム部13の隔壁14の外端面に対し溶着、接着等の接合方法によって接合されている。外板部32の外側の表面は、自動車用フードの意匠面を構成している。
上記ハニカム構造体12は、外板部32及び内板部31に加わってそれらを曲げようとする力を、ハニカム部13を伸縮させる力に変えることによって高い強度を発揮する。ハニカム構造体12には、剛性(面剛性)が高く変形しにくいという特徴がある。
図2及び図3(a),(b)に示すように、各隔壁14において、隣の隔壁14との境界部とは異なる箇所であり、かつ内板部31との境界部を除く部分は、隔壁本体15によって構成されている。各隔壁本体15は、内外方向よりも、セル24の隣合う角部を繋ぐ方向に長い平板状をなしている。隔壁本体15の外側の面は、外板部32との接合面とされている。
各隔壁14において、隣の隔壁14との境界部とは異なる箇所であり、かつ内板部31との境界部は、一対の対向板部16及び連結板部17によって構成されている。両対向板部16は、隔壁本体15の厚み方向へ互いに離間した状態で、内板部31から外側へ平行に延びている。両対向板部16は、内外方向よりも、セル24の隣合う角部を繋ぐ方向に長い平板状をなしている。ただし、各対向板部16の内外方向の寸法は、隔壁本体15の同方向の寸法よりも小さく設定されている。連結板部17は、両対向板部16の外端部同士を連結している。連結板部17は、隔壁本体15の厚み方向よりも、セル24の隣合う角部を繋ぐ方向に長い平板状をなしている。両対向板部16及び連結板部17によって囲まれた溝状の空間は、エンジンルーム10に繋がっている。また、連結板部17は、隔壁本体15の厚み方向についての中央部において、その隔壁本体15の内端部に接続されている。
図2及び図4(a),(b)に示すように、隣合う隔壁14の境界部、表現を変えると各セル24の角部は、内外方向へ延びて外板部32及び内板部31を繋ぐ筒部によって構成されている。筒部は、第1実施形態では、外筒部21、内筒部22及び連結板部23によって構成されている。外筒部21は略円筒状をなしており、外板部32から内側へ延びている。外筒部21の外側の端部は、円板状の蓋部21aによって閉塞されている。蓋部21aの外側の面は、外板部32との接合面とされている。内筒部22は両端を開放した略円筒状をなしていて、内板部31から外側へ延びている。内筒部22の外端部は、外筒部21の内端部よりも大きな径を有しており、同内端部を取り囲んでいる。連結板部23は円環状をなし、外筒部21の内端部と内筒部22の外端部とを連結している。外筒部21及び内筒部22によって囲まれた、2段の円錐台状をなす空間は、エンジンルーム10に繋がっている。
なお、外筒部21及び内筒部22は、いずれも内側ほど拡径している。これは、樹脂成形後に外筒部21及び内筒部22から金型をスムーズに抜き出すためである。
外筒部21の外周面、及び内筒部22の外周面の一部(外側部分)には、隔壁本体15が接続されている。また、内筒部22の外周面の残部(内側部分)には両対向板部16及び連結板部17が接続されている。
さらに、連結板部17のうち隔壁本体15よりもセル24側であり、かつセル24の隣合う角部を繋ぐ方向についての複数箇所には、エンジンルーム10とセル24の内部空間とを連通させる連通孔18が形成されている。第1実施形態では、セル24の隣合う角部を繋ぐ方向へ延びる長方形状をなす複数の連通孔18が、同方向へ互いに離間した状態で並べられて形成されている。そして、これらの複数の連通孔18の形成により、連結板部17のうち連通孔18の周辺、特に隣合う連通孔18によって挟まれた箇所の強度が、連通孔18の形成されないものよりも低くなっている。このように、連通孔18が形成されることで強度が低下した連結板部17は、外板部32を通じてフード本体11に対し内側へ向かう外力Fが加わった場合に、連通孔18の周辺でエネルギーを吸収する吸収部を構成している。
また、内板部31、各セル24内の空気層及び外板部32は、各連通孔18内の空気を錘とするとともに、各セル24内の空気層をばねとし、錘の固有振動数と同一の周波数の音波が入射した場合に共鳴を生じさせ、各連通孔18の壁面との摩擦により音波を吸収(吸音)するヘルムホルツ共鳴器を構成している。
ヘルムホルツ共鳴器では、一般に、共鳴周波数(共振周波数)f0が、次式(I)で表わされる。
f0=(C/2π)・√(S/(t+0.8d)V)・・・・・(I)
C:空気中の音速
S:連通孔18の開口面積の総和
t:連通孔18が設けられた部材(連結板部17)の厚み
d:連通孔18の直径
V:空気層(セル24)の容積
そして、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数f0が、エンジンルーム10におけるエンジン等の音源が発する音波の周波数と同一又は近い値となるように、上記各値が設定されている。
なお、ヘルムホルツ共鳴器では、共鳴した音波と連通孔18の壁面との摩擦により吸音することから、多孔質の吸音材を用いた場合よりも低い周波数、より具体的には1kHzよりも低い周波数の音を吸収することが可能である。
上記のようにして、第1実施形態の自動車用フードが構成されている。次に、この自動車用フードの作用について、図5(a)〜(c)を参照して説明する。
エンジンルーム10内でエンジン等の音源が発した音波の一部は、両対向板部16及び連結板部17によって囲まれた溝状の空間と、連結板部17に形成された各連通孔18とを通じて各セル24内に入射される。各連通孔18内の空気は錘として機能し、各セル24内の空気層はばねとして機能する。各連通孔18を通じて各セル24内に入射した音波は共鳴し、各連通孔18の壁面との間での摩擦により吸収される。
さらに、第1実施形態の自動車用フードは、以下の構成を採用したことにより軽量となる。
・フード本体11の略全体が、ハニカム部13を内板部31及び外板部32によって内外両側から挟み込んでなるハニカム構造体12によって形成されていること。
・各セル24が六角筒状に形成されていること。各セル24の内部空間の容積が採り得る最大容積となり、セル24の材料が少なくてすむ。このことは、ハニカム構造体12がより軽くなることに繋がる。
・ハニカム構造体12の構成部材である外板部32、ハニカム部13及び内板部31がいずれも樹脂によって形成されていること。
以上のことから、第1実施形態の自動車用フードは、金属製のアウタパネルの内側に金属製のインナパネルを配置した一般的な金属製自動車用フードよりも軽量となる。また、第1実施形態の自動車用フードは、その略全体が金属製のハニカム構造体によって形成されたものに比べても軽量となる。その結果、自動車を作動させるために必要なエネルギーが少なくてすみ、自動車の燃費向上を図るうえで有効である。
また、フード本体11は、その略全体がハニカム構造体12によって形成されていることから、高い強度を発揮する。すなわち、フード本体11に対し、車外側から衝撃等による荷重が加わった場合、内板部31及び外板部32自体は曲げ応力に対しさほど強くないが、ハニカム部13の各セル24は伸縮しにくい。すなわち、ハニカム構造体12は、内板部31及び外板部32に加わってそれらを曲げようとする力を、ハニカム部13を伸縮させる力に変えることによって高い強度を発揮する。結果として、ハニカム構造体12は剛性(面剛性)が高く変形しにくい。
ところで、第1実施形態の自動車用フードが搭載された自動車では、歩行者に接触した場合、歩行者が倒れ込んで、その頭部等が自動車用フードに接触(衝突)することが起こり得る。この接触(衝突)により、図5(a)に示すように、自動車用フードに対し、外板部32を通じて内側へ向かう外力Fが加わると、この外力Fの一部は、隔壁本体15、連結板部17及び両対向板部16を介して内板部31に伝達される。
ここで、連通孔18が形成されることで、連結板部17のうち連通孔18の周辺の強度が低下している。そのため、外力Fにより連通孔18の周辺で連結板部17が変形する。ここでの変形とは、図5(b),(c)に示すように、連結板部17において連通孔18の周辺が破断され、隔壁本体15が、両対向板部16によって挟まれた空間を通り、外板部32を伴って内側へ移動することである。そして、上記連結板部17の変形(破断)により、接触のエネルギーの一部が吸収され、自動車から歩行者に加わる衝撃が緩和される。
以上詳述した第1実施形態によれば、次の効果が得られる。
(1)隔壁14により互いに区画された複数のセル24からなるハニカム部13を内板部31及び外板部32によって内外両側から挟み込むことでハニカム構造体12を構成する(図1)。フード本体11がハニカム構造体12によって構成された自動車用フードにあって、各隔壁14には、エンジンルーム10と各セル24の内部空間とを連通させる連通孔18を有し、かつ外板部32を通じて内側へ向かう外力Fが加わった場合に各連通孔18の周辺で変形してエネルギーを吸収する吸収部(連結板部17)を設けている(図3(a))。
そのため、エンジンルーム10で発生する音波を吸収することができ、自動車用フードを通じてエンジンルーム10の外部へ放出される騒音を少なくすることができる。
また、連通孔18によって吸収部(連結板部17)の強度を低くし、自動車の歩行者との接触により、外板部32を通じて内側へ向かう外力Fが加わった場合に、連通孔18の周辺で吸収部(連結板部17)を変形させ、歩行者に加わる衝撃を緩和することができる。
(2)内板部31、各セル24内の空気層及び外板部32により、各連通孔18内の空気を錘とし、各セル24内の空気層をばねとするヘルムホルツ共鳴器を構成している(図3(a),(b))。
そのため、エンジンルーム10内で発生され、かつ錘(連通孔18内の空気)の固有振動数と同一の周波数の音波が各連通孔18を通じて各セル24内に入射した場合に、その音波を共鳴させて、各連通孔18の壁面との摩擦により吸収することができる。
(3)各隔壁14において、隣の隔壁14との境界部とは異なる箇所であり、かつ内板部31との境界部を、互いに離間した状態で内板部31から外側へ延びる一対の対向板部16と、両対向板部16の外端部同士を連結する連結板部17とによって構成し、その連結板部17に連通孔18を形成している(図3(a),(b))。
そのため、エンジンルーム10内で発生した音波の一部を、連結板部17に設けられた各連通孔18を通じて各セル24内に入射させ、各セル24内での共鳴により吸収することができる。また、自動車の歩行者との接触により、自動車用フードに対し、外板部32を通じて内側へ向かう外力Fが加わった場合には、連通孔18が形成されることで強度の低下した連結板部17を連通孔18の周辺で変形させることで、接触のエネルギーの一部を吸収することができる。
また、吸音のための連通孔18を、連結板部17の強度を低くするために利用していることから、外力Fが加わった場合に連結板部17を変形させるべく同連結板部17の強度を低くして衝撃を緩和するための構造を、連通孔18とは別に設けなくてもすむ。
さらに、連通孔18を、隔壁14の一部を構成する連結板部17に設けていることから、特許文献1等とは異なり、連通孔18を内板部31に設けなくてもすむ。連通孔18を設けることによる内板部31の強度低下を回避することができる。
(4)隔壁14のうち、内板部31との境界部分といった僅かな領域に両対向板部16及び連結板部17を設け、その連結板部17に連通孔18を形成している(図3(a),(b))。
そのため、隔壁14の多くの部分を占める隔壁本体15に対しては連通孔18を設けなくてもすみ、連通孔18による隔壁本体15の強度低下を抑制することができる。その結果、上記(3)のように連通孔18を内板部31に設けなくてもすむことと相俟って、連通孔18がハニカム構造体12の機能に及ぼす影響を最小限にとどめることができる。
(5)ここで、ヘルムホルツ共鳴器では、上述した式(I)で表わされるように、共鳴周波数f0が、連通孔18における開口面積の総和のルート(平方根)に比例する。
この点、第1実施形態では、連通孔18を、セル24の隣合う角部を繋ぐ方向に延びる形状に形成している。
そのため、上記方向についての各連通孔18の長さや幅を変えることで、同連通孔18の開口面積を変えることが可能である。従って、連通孔18の上記方向についての長さや幅を例えば長く設定することで、同連通孔18における開口面積の総和を大きくし、共鳴周波数f0を高くし、エンジンルーム10内で発生する周波数の高い音波を吸収することができる。
(6)連結板部17における複数の連通孔18を、セル24の隣合う角部を繋ぐ方向に沿って、互いに離間させた状態で形成している(図3(a))。
そのため、各連通孔18の上記方向についての長さや幅、隣合う連通孔18の間隔(連通孔18のピッチ)等を調整することで、連通孔18による連結板部17の強度の低下度合いを変えて、変形(破断)を特定の箇所(連結板部17)で適切に発生させることができる。
(7)セル24が外板部32に接合される自動車用フードにあって、隣合う隔壁14の境界部の外側部分を、筒状をなし、かつ外端部が蓋部21aによって閉塞された外筒部21によって構成し、その蓋部21aにおいてもセル24を外板部32に接合させている(図4(a),(b))。
そのため、隣合う隔壁14の境界部に上記のような外筒部21を設けない場合に比べ、ハニカム部13の外板部32に対する接合面積を拡大し、ハニカム部13を外板部32に対しより強固に接合させることができる。
(8)ハニカム部13を内板部31に一体に形成し、外板部32をハニカム部13に接合させている(図3(a),(b))。
そのため、内板部31とハニカム部13とをエンジンルーム10内の騒音特性に合わせて作り込むことができる。また、カラーリング等の意匠の変更を、外板部32の変更のみで対応することができる。
また、仮に、ハニカム部13を外板部32に一体に形成しようとすると、成形後にハニカム部13の収縮に起因して外板部32の表面(意匠面)に「ひけ」が生ずるおそれがある。すなわち、ハニカム部13との一体成形部分が外板部32の表面に現われるおそれがある。この場合、自動車用フードの見栄えが損なわれる。
この点、第1実施形態では、ハニカム部13が内板部31に一体に形成されるため、樹脂成形の過程で内板部31の表面にひけが生ずることがあったとしても、外板部32の表面にはひけが生じにくく、自動車用フードの見栄えが良好なものとなる。
(第2実施形態)
次に、自動車用外装品を自動車用フードに具体化した第2実施形態について、図6及び図7(a),(b)を参照して説明する。
第2実施形態では、図6に示すように、第1実施形態の構成に加え、外筒部21に連通孔25が形成され、内筒部22に連通孔26が形成されている。第1実施形態での連通孔18に加え、連通孔25,26によっても、エンジンルーム10と各セル24の内部とが連通されている。これらの連通孔25,26が形成されることで、同連通孔25,26の周辺で強度が低下した外筒部21及び内筒部22は、外板部32を通じて自動車用フードに対し内側へ向かう外力Fが加わった場合のエネルギーを吸収する吸収部を、上述した連結板部17とともに構成している。
なお、第1実施形態で説明したものと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
次に、上記のように構成された第2実施形態の自動車用フードの作用について、図7(a),(b)を参照して説明する。
エンジンルーム10内で発生した音波の一部は、連結板部17に設けられた各連通孔18に加え、各内筒部22に設けられた連通孔26と、各外筒部21に設けられた連通孔25とを通じても各セル24に入射される。連通孔18,25,26内の各空気は錘として機能し、各セル24内の空気層はばねとして機能する。各連通孔18,25,26を通じて各セル24内に入射した音波は共鳴し、各連通孔18,25,26の壁面との間での摩擦により吸収される。
また、自動車の歩行者との接触により、図7(a)に示すように、自動車用フードに対し、外板部32を通じて内側へ向かう外力Fが加わった場合、この外力Fの一部は、外筒部21、連結板部23及び内筒部22を介して内板部31に伝達される。
ここで、連通孔25,26が形成されることで、外筒部21及び内筒部22では連通孔25,26の周辺の強度が低下している。そのため、上記外力Fにより、図7(b)に示すように、外筒部21及び内筒部22がそれぞれ変形する。ここでの変形には、外筒部21及び内筒部22が連通孔25,26の周辺でそれぞれ屈曲することが含まれるほか、屈曲した外筒部21が連結板部23を突き破り、外板部32を伴って内側へ移動することが含まれる。そして、上記の変形により、接触のエネルギーの一部が吸収され、自動車から歩行者に加わる衝撃が緩和される。
従って、第2実施形態によれば、上述した(1)〜(8)の効果に加え、次の効果が得られる。
(9)隣合う隔壁14の境界部を構成する外筒部21に連通孔25を設け、内筒部22に連通孔26を設けている(図6)。
そのため、エンジンルーム10内で発生した音波の一部を、連通孔18に加え、両連通孔25,26を通じて各セル24内に入射させ、各セル24内での共鳴により吸収することができる。また、自動車の歩行者との接触により、自動車用フードに対し、外板部32を通じて内側へ向かう外力Fが加わった場合には、連通孔25,26が設けられることで強度の低下している外筒部21及び内筒部22を変形させることで、接触のエネルギーの一部を吸収することができる。
(10)連結板部17の連通孔18に加え、外筒部21に連通孔25を設け、内筒部22に連通孔26を設けたことで、自動車用フードが第1実施形態よりも軽量となる。
なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。
<ハニカム構造体12について>
・フード本体11は、その略全体がハニカム構造体12によって形成されてもよいし、一部のみがハニカム構造体12によって形成されてもよい。
・ハニカム構造体12の構成部材の材料は、エンジンルーム10内の温度に耐え得る耐熱性を有する樹脂材料の中から、対向板部16、連結板部17,23、外筒部21、内筒部22の変形によるエネルギー吸収特性の設定の容易性や取り扱い性、さらには、コスト等を考慮して、適宜に選択されて用いられることが望ましい。
こうした観点から、上記材料として繊維強化樹脂が用いられてもよい。繊維強化樹脂としては、例えば、PP、PA、PET等の合成樹脂を母材とし、これに繊維長の比較的短い炭素繊維、ガラス繊維等の繊維を強化材として含有した複合材料が挙げられる。
<隣合う隔壁14の境界部の構造について>
・外筒部21及び内筒部22の少なくとも一方は、非円筒状、例えば楕円筒状、多角筒状等の筒状に形成されてもよい。
・第1実施形態において、外筒部21及び内筒部22が省略されてもよい。この場合、隣合う隔壁本体15同士、隣合う対向板部16同士及び隣合う連結板部17同士は互いに直接接続されることになる。
・外筒部21及び内筒部22の径の大小関係が第1及び第2実施形態とは逆に変更されてもよい。すなわち、内筒部22の外端部の径が外筒部21の内端部の径よりも小さくてもよい。
・隣合う隔壁14の境界部は、内外方向へ延びて外板部32及び内板部31を繋ぐ単一の筒部によって構成されてもよい。そして、この筒部に連通孔が形成され、筒部によって吸収部が構成されてもよい。
この場合には、エンジンルーム10内で発生した音波の一部は、筒部に設けられた連通孔を通じてセル24に入射され、セル24内での共鳴により吸収される。
また、連通孔が形成されることで筒部のうち連通孔の周辺の強度が低下する。そのため、自動車の歩行者との接触により、自動車用外装品に対し、外板部32を通じて内側へ向かう外力Fが加わると、筒部において上記のように強度の低下している箇所が変形することにより、接触のエネルギーの一部が吸収される。
<連通孔18,25,26について>
・第1実施形態における連通孔18は、連結板部17に代えて、又は加えて対向板部16に形成されてもよい。また、連通孔18は、対向板部16及び連結板部17に跨って形成されてもよい。
・第2実施形態における連通孔25,26は、外筒部21及び内筒部22の一方にのみ形成されてもよいし、連結板部23に形成されてもよい。また、連通孔は、外筒部21、連結板部23及び内筒部22のうち、隣合う2つ又は3つの領域に跨って形成されてもよい。
・第2実施形態において、連結板部17の連通孔18が省略されてもよい。すなわち、連通孔が、外筒部21の連通孔25、及び内筒部22の連通孔26のみによって構成され、吸収部が、外筒部21及び内筒部22のみによって構成されてもよい。この変形例においても、エンジンルーム10で発生する音波を吸収するとともに、歩行者との衝突時に歩行者に加わる衝撃を緩和する効果は得られる。
・連通孔18,25,26の形状、大きさ、数が第1及び第2実施形態とは異なるものに変更されてもよい。
<セル24の形状、大きさ等について>
・ハニカム構造体12において、複数のセル24の大きさは均一であってもよいし、部位に応じて異なってもよい。
この場合のセル24の大きさを示す指標の1つとして、ピッチがある。ピッチは、各セル24において相対向する一対の隔壁14の間隔である。このピッチを可変とすることで、各セル24の大きさを変更可能である。
また、ピッチに代え、セル24の隣合う角部間の長さが上記指標にされてもよい。この長さが長くなるに従いセル24が大きくなる。
・セル24は、六角形以外の多角形の筒状をなすものでもよいし、多角形とは異なる形の筒状、例えば、円筒状をなすものであってもよい。
・セル24が六角形の筒状をなすものである場合、同セル24は、隣合う角部間の長さが均一でないものであってもよい。例えば、偏平な六角筒状がこれに該当する。
<その他>
・高い周波数の音波についても吸収したい場合には、多孔質の吸音材が併用されてもよい。
・自動車用フードは略水平方向とは異なる方向、例えば略上下方向へ延びる姿勢で使用されるものであってもよい。この場合、フード本体11は略水平方向に開閉動作させられる。また、自動車用フードは、水平方向に対し傾斜する方向へ延びる姿勢で使用されるものであってもよい。
・自動車用外装品は、自動車用フードのほかにも、自動車のボディの前部であって、衝撃緩和による歩行者保護と、吸音とが要求される外装品、例えばフロントフェンダであって、少なくとも一部が樹脂製のハニカム構造体によって形成されるものにも適用可能である。
10…エンジンルーム、12…ハニカム構造体、13…ハニカム部、14…隔壁、16…対向板部、17,23…連結板部(吸収部)、18,25,26…連通孔、21…外筒部(吸収部、筒部)、22…内筒部(吸収部、筒部)、24…セル、31…内板部、32…外板部、F…外力。

Claims (6)

  1. 少なくとも一部が樹脂製のハニカム構造体により構成され、
    前記ハニカム構造体について、自動車のエンジンルームに近づく側が内側とされ、同エンジンルームから遠ざかる側が外側とされ、
    前記ハニカム構造体は、隔壁により互いに区画され、かつ内外方向へ延びて筒状をなす複数のセルからなるハニカム部と、前記ハニカム部の内側に配置される内板部と、前記ハニカム部の外側に配置されて、前記内板部とともに前記ハニカム部を内外両側から挟み込んで前記各セルを封止する外板部とを備え、
    前記隔壁には、前記エンジンルームと前記セルの内部空間とを連通させる連通孔を有し、かつ前記外板部を通じて内側へ向かう外力が加わった場合に前記連通孔の周辺で変形してエネルギーを吸収する吸収部が設けられていることを特徴とする自動車用外装品。
  2. 前記内板部、前記セル内の空気層及び前記外板部は、前記連通孔内の空気を錘とするとともに、前記セル内の空気層をばねとし、前記錘の固有振動数と同一の周波数の音波が入射した場合に共鳴を生じさせ、前記連通孔の壁面との摩擦により音波を吸収するヘルムホルツ共鳴器を構成するものである請求項1に記載の自動車用外装品。
  3. 前記隔壁において、隣の隔壁との境界部とは異なる箇所であり、かつ前記内板部との境界部は、互いに離間した状態で前記内板部から外側へ延びる一対の対向板部と、前記両対向板部の外端部同士を連結する連結板部とを備え、
    前記連通孔は、前記両対向板部及び前記連結板部の少なくとも1つに形成されている請求項2に記載の自動車用外装品。
  4. 前記セルは多角筒状をなし、前記連通孔は、前記セルの隣合う角部を繋ぐ方向に延びている請求項3に記載の自動車用外装品。
  5. 隣合う前記隔壁の境界部は、前記内外方向へ延びて前記外板部及び前記内板部を繋ぐ筒部により構成され、
    前記連通孔は前記筒部に形成されている請求項2〜4のいずれか1項に記載の自動車用外装品。
  6. 前記筒部は、前記外板部から内側へ延びる外筒部と、前記内板部から外側へ延び、かつ外端部が前記外筒部の内端部とは異なる径を有する内筒部と、前記外筒部の内端部及び前記内筒部の外端部を連結する連結板部とを備え、
    前記連通孔は、前記外筒部、前記内筒部及び前記連結板部の少なくとも1つに形成されている請求項5に記載の自動車用外装品。
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