JP2023017443A - 車両の吸音構造 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤと路面との間で発生しアンダカバー方向へ放射されるロードノイズを、長期的に安定して効率良く吸音し減衰させることができるようにする。【解決手段】車両の吸音構造は、ユニット収容空間１１ａとアンダカバー本体部４ａとフロントサイドフレーム１５と吸音部２１とを備える。ユニット収容空間１１ａに車両ＭのパワーユニットP/Uが収容され、アンダカバー本体部４ａは少なくともユニット収容空間１１ａの下面を覆い、フロントサイドフレーム１５はユニット収容空間１１ａの車幅方向両側に配設され、吸音部２１はユニット収容空間１１ａの車幅方向両側であって上端がフロントサイドフレーム１５の下方に配置されており、アンダカバー本体部４ａの、少なくともタイヤ２ｌ，２ｒの内側の接地端と吸音部２１とを直線的に結んだ際の交差部分に孔部４ｄが設けられている。【選択図】図５

Description

本発明は、ロードノイズを車両のユニット収容空間へ導いて車外騒音の低減を図る車両の吸音構造に関する。

従来、車両の床下は、パワーユニットやその他の部品の保護、及び空力性能の向上を目的としてアンダカバーで覆う技術が特許文献１（特開２００２－２６４７４１号公報）等で知られている。

一般に、この種のアンダカバーは樹脂製であるため、吸音性が悪い。従って、走行時においてタイヤと路面との接地面から発生するロードノイズがアンダカバー方向へ放射されると、このロードノイズはアンダカバー表面と路面との間で反射を繰り返し、低周波数の高い音圧のまま車外騒音として放出されてしまう。

この対策として、例えば特許文献１（実用新案登録第２５９８１３２号公報）には、アンダカバーの下面を吸音材で形成し、路面からアンダカバーの下面方向へ反射する騒音を吸音材で吸音して減衰させるようにした技術が開示されている。

特開２００２－２６４７４１号公報 実用新案登録第２５９８１３２号公報

しかし、特許文献２に開示されている技術では、吸音材が路面に露呈しているため、走行時において跳ね上げられた泥水が吸音材に直接付着し易く、この泥水の付着により劣化を促進させてしまう不都合がある。

本発明は、タイヤと路面との間で発生しアンダカバー方向へ放射されるロードノイズを、長期的に安定して効率良く吸音し減衰させることのできる車両の吸音構造を提供することを目的とする。

本発明による車両の防音構造は、車両のパワーユニットを収めるユニット収容空間と、少なくとも前記ユニット収容空間の下面を覆うアンダカバー本体部と、前記ユニット収容空間の車幅方向両側に配設されたサイドフレームと、前記ユニット収容空間の車幅方向両側であって上端が前記サイドフレームの下方に配置されている吸音部材とを有し、前記アンダカバー本体部の、少なくともタイヤの内側の接地端と前記吸音部材とを直線的に結んだ際の交差部分に孔部が設けられている。

本発明によれば、車両のパワーユニットを収めるユニット収容空間の下面を覆うアンダカバー本体部に、少なくともタイヤの内側の接地端と、ユニット収容空間のサイドフレームの下方に上端を配置した吸音部材とを直線的に結んだ際の交差部分に孔部を設けたので、タイヤと路面との間で発生しアンダカバー方向へ放射されるロードノイズを、ユニット収容空間内に配置された吸音部材で吸音させることができ、長期的に安定して効率良く吸音し減衰させることができる。

第１実施形態による車両の下面図 同、前部構造体とフロントアンダカバーとの分解斜視図 図１のIII-III断面図 図１のIV-IV断面図 図４の特徴分を表す模式図 第２実施形態による図５相当の模式図 第３実施形態による図５相当の模式図 第４実施形態による図５相当の模式図

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
［第１実施形態］
図１～図５に本発明の第１実施形態を示す。図１には車両Ｍの車両下面１が示されている。この車両下面１の前部左右にフロントタイヤ２ｌ，２ｒが設けられ、後部左右にリヤタイヤ３ｌ，３ｒが設けられている。尚、各タイヤ２ｌ，２ｒ，３ｌ，３ｒのハッチング部分は、路面との接地面Ｇである。又、本実施形態では、フロントタイヤ２ｌ，２ｒを駆動輪としている。

この車両下面１は空気抵抗を少なくするために、前部と後部がフロントアンダカバー４とリヤアンダカバー５でそれぞれ覆われている。又、車幅方向の中央に、フロアトンネル６が形成されており、このフロアトンネル６にプロペラシャフト７や排気管８等が配設されている。更に、リヤアンダカバー５の前方に、鞍型の燃料タンク９が配設されている。この燃料タンク９とフロントアンダカバー４との間が、フロアトンネル６を挟み線対称な形状に形成された一対のセンタアンダカバー１０で覆われている。尚、各アンダカバー４，５，１０は樹脂製であり、その周縁が車両下面１にボルト、クリップ等を用いて固設されている。

図２に示すように、フロントアンダカバー４の本体部（アンダカバー本体部）４ａが、前部構造体１１の、エンジン、電動モータ等の駆動源を含むパワーユニットP/U（図５参照）を収容するユニット収容空間（駆動源がエンジンであればエンジンルーム）１１ａのほぼ下面全体を覆っている。

ユニット収容空間１１ａは、車幅方向両側のフロントエプロン１２と、前部のラジエータパネル１３と、後部のトーボード１４とで四方が囲われている。更に、この各部材１２～１４は、ユニット収容空間１１の車幅方向両側に配設されているフロントサイドフレーム１５に固設されている。又、このフロントエプロン１２の後部にストラットタワー１６が形成され、このストラットタワー１６にストラット式サスペンション１７の上部が、ストラットアッパマウント１７ａを介して支持されている。

又、ユニット収容空間１１ａの下部であって、サスペンション１７と車幅方向がほぼ一致する位置にサスペンションクロスメンバ１８が配設されている。このサスペンションクロスメンバ１８の車幅方向両端の上面がフロントサイドフレーム１５に締結部材を介して固設されている。更に、このサスペンションクロスメンバ１８の上面に、パワーユニットP/Uの駆動源（エンジンや電動モータ）がマウントを介して搭載される。尚、このサスペンションクロスメンバ１８は、車両Ｍの側面視において下方向が開口する断面溝形に形成されている。

更に、このサスペンションクロスメンバ１８の車幅方向両端部にサスペンションロアアーム１９の基部が支持されている。このサスペンションロアアーム１９は、ハブハウジング（図示せず）を介して、サスペンション１７の下部を支持すると共に、フロントタイヤ２ｌ，２ｒのホイールを固定するホイールハブ（図示せず）に一体のアクスル軸２０を回動自在に支持している。

又、フロントアンダカバー４の本体部（アンダカバー本体部）４ａの車幅方向両側にサイドブラケット４ｂが立ち上げられている。このサイドブラケット４ｂはフロントサイドフレーム１５の外面にクリップ、ボルト、リベット等の締結部材を介して固定されている。更に、このサイドブラケット４ｂに、アクスル軸２０（図１参照）との干渉を回避するための逃げ孔部４ｃが形成されている。

又、このアンダカバー本体部（以下、「カバー本体部」と略称）４ａの前縁部が、フロントバンパのバンパフェース１ａの下面内側にクリップ、ボルト、リベット等の締結部材を介して固設されている。尚、このバンパフェース１ａの後面に、両フロントサイドフレーム１５の前端に固設されて車幅方向へ延在するバンパビーム（図示せず）が対峙されている。

更に、このカバー本体部４ａの中程が、サスペンションクロスメンバ１８の溝形に開口されている下端を連結するサポートプレート（図示せず）に、固定されている。又、このカバー本体部４ａの後縁部が、トーボード１４の下部を支持すると共に、両端部が左右のフロントサイドフレーム１５に連結されているトーボードクロスメンバ（図示せず）に締結部材を介して固設されている。

更に、両サイドブラケット４ｂの対向面に、吸音部材としての吸音部２１が形成されている。図２、図３に示すように、この吸音部２１はフロントサイドフレーム１５の下方に露呈するサイドブラケット４ｂのユニット収容空間側に突出されている。従って、吸音部２１の上端はフロントサイドフレーム１５の下端に当接、或いは所定間隔を開けて対峙されている。

吸音部２１は主にユニット収容空間１１ａ内のパワーユニットP/Uの動作音を吸音して、車外やキャビンへ漏れる騒音を低減するものであり、フェルト材、グラスウール材、或いはそれらの混合材を用いて生成されている。この吸音部２１は、フロントアンダカバー４に対し、このフロントアンダカバー４を成形する際に、或いはフロントアンダカバー４の成形が完了した後に一体化される。

すなわち、フロントアンダカバー４の成形時に吸音部２１を一体化するには、例えばフロントアンダカバー４を吸音部２１と同じ材質にすることで可能となる。或いは、フロントアンダカバー４を成形する際に吸音部２１をインサート成形することでも可能である。又、成形が完了したフロントアンダカバー４に吸音部２１を一体化するには、例えば、フロントアンダカバー４に対して吸音部２１をクリップやリベットなどの締結部材を用いて固定することが考えられる。尚、図示しないが、フロントエプロン１２、トーボード１４にも吸音部が一体化されている。

又、カバー本体部４ａに左右一対の孔部４ｄが形成されている。この孔部４ｄは、走行時において左右のフロントタイヤ２ｌ，２ｒの接地面Ｇと路面との間で発生したロードノイズの内で、フロントアンダカバー４のカバー本体部４ａ方向へ放射される仰角θのロードノイズを吸音部２１の方向へ透過させるためのものである。従って、この孔部４ｄはロードノイズがカバー本体部４ａと交差する部分に設けられている。又、吸音部２１は、ユニット収容空間１１ａの内部騒音を吸音する材料と、ロードノイズに対応する周波数を吸音する材料とが織り交ぜられて形成されている。

図１、図３に矢印で示すように、フロントタイヤ２ｌ，２ｒの接地面Ｇと路面との間で発生するロードノイズの内、少なくとも一部は車幅方向内側の接地端からカバー本体部４ａの方向へ扇状に放射される。図５に模式的に示すように、孔部４ｄはカバー本体部４ａの方向へ放射されるロードノイズを吸音部２１の方向へ透過させるために形成されている。本実施形態では、図１に示すように、孔部４ｄを、扇状に放射されるロードノイズを透過させるために、車両前後方向へ所定間隔を開けて対峙する円弧（図においては半円）の間を直線で結ぶ長円状に形成している。但し、ロードノイズを吸音部２１の方向へ透過させることができるものであれば、孔部４ｄの形状は、これに限定されず、楕円や所定幅の円弧状孔、或いは複数の小孔の集合体（いわゆるパンチング孔）で形成されていても良い。

又、図５に示すように、孔部４ｄの車幅方向の横位置は、各フロントタイヤ２ｌ，２ｒの接地面Ｇと路面との間から放射されるロードノイズを、この各フロントタイヤ２ｌ，２ｒの互いに対向する側の吸音部２１の方向へ透過させるために、少なくともフロントタイヤ２ｌ，２ｒの接地面Ｇの内側端と吸音部２１を、車両Ｍの前面視で直線的に結ぶ位置に設定されている。又、図１に示すように、この孔部４ｄの中心の車両前後方向の位置は、車両Ｍの側面視でフロントタイヤ２ｌ，２ｒの接地面Ｇと重なる位置に設定されている。従って、この孔部４ｄは上述したサスペンションクロスメンバ１８の下方を前後に横断した位置に形成されている。

このような構成によれば、車両Ｍの走行時において、駆動輪であるフロントタイヤ２ｌ，２ｒの接地面Ｇと路面との間から発生するロードノイズの少なくとも一部は、接地面Ｇの車幅方向内側端（接地端）からフロントアンダカバー４のカバー本体部４ａの方向へ放射される。

カバー本体部４ａの方向へ放射されたロードノイズは、図１、図３、図５に示すように、このカバー本体部４ａに形成されている孔部４ｄを透過して、反対側のサイドブラケット４ｂの内面に突出されている吸音部２１に吸音されて、減衰される。その際、図４に示すように、カバー本体部４ａの孔部４ｄを透過し、サスペンションクロスメンバ１８の下方から反対側の吸音部２１の方向へ放射するロードノイズも存在する。

上述したように、サスペンションクロスメンバ１８は、側面視で下方が開口する断面溝形に形成されている。ロードノイズはサスペンションクロスメンバ１８の溝を通って吸音部２１に到達するため、サスペンションクロスメンバ１８がロードノイズの透過を阻害する影響は小さい。

その結果、従来のような、ロードノイズがカバー本体部４ａと路面との間の反射を繰り返して、高い音圧のまま放出される車外騒音を軽減することができる。又、吸音部２１はユニット収容空間１１ａ内に配置されているので、泥水が付着し難く、ロードノイズを長期的に安定して効率良く吸音し減衰させることができる。更に、カバー本体部４ａにロードノイズを透過させるための孔部４ｄを形成しただけの単純な構成であり、フロントアンダカバー４全体の形状を設計変更する必要がなく、高い汎用性を得ることができる。
［第２実施形形態］
図６に本発明の第２実施形態を示す。上述した第１実施形態では、カバー本体部４ａの方向へ放射されるロードノイズを、孔部４ｄを透過させて反対側の吸音部２１に吸音させるようにしている。これに対し、本実施形態では、同じ側の吸音部２１にロードノイズを吸音させるようにしたものである。尚、第１実施形態と同一の構成部分については、同一の符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。

車種によっては、フロントタイヤ２ｌ，２ｒの接地面Ｇと路面との間から発生し、カバー本体部４ａ方向へ放射されるロードノイズの仰角θが、第１実施形態よりも大きい場合がある。このような場合、第１実施形態のように、単純に孔部４ｄを透過させても、ロードノイズを反対側の吸音部２１へ導くことは困難になる。

そのため、本実施形態では、ロードノイズの仰角θが大きい場合、それを反射させて同一側の吸音部２１に吸音させるようにしたものである。従って、本実施形態の孔部４ｄの車幅方向の位置は、第１実施形態の孔部４ｄと相違しており、又、孔部４ｄの縁部に音反射板４ｅが形成されている。この音反射板４ｅはフロントタイヤ２ｌ，２ｒの接地面Ｇと路面との間から発生し、カバー本体部４ａ方向へ放射されるロードノイズを、同一側に配設されている吸音部２１へ反射させるものである。この音反射板４ｅはフロントアンダカバー４と一体形成されていても良いが、後付けしても良い。

この孔部４ｄの車幅方向の位置、及び音反射板４ｅの傾斜角は以下のようにして求める。先ず、孔部４ｄに近い側のフロントタイヤ２ｌ，２ｒの接地面Ｇの内側端からカバー本体部４ａ方向へのロードノイズの仰角θを求め、カバー本体部４ａに入射する位置に孔部４ｄを設ける。そして、このロードノイズが孔部４ｄを透過した位置である、孔部４ｄの車幅方向の内側縁部に、上方に突出する音反射板４ｅを設定する。次いで、孔部４ｄに近い側のタイヤ２ｌ，２ｒの内側の接地端と音反射板４ｅとを直線的に結び、その反射方向が孔部４ｄに近い側の吸音部２１に指向する角度に音反射板４ｅの傾斜角を設定する。

この音反射板４ｅにてロードノイズを吸音部２１の方向へ効率良く反射させるためには、反射面が、乱反射を防ぐべく所定に表面仕上げされており、しかも、音が入射された際に振動しにくい硬度を有していることが好ましい。このような条件を反射面に備えさせるには、フロントアンダカバー４自体の材質を選択しても良いが、フロントアンダカバー４の材質は従来のままとして対応することも可能である。例えば反射面の表面にアルミニュウム箔を代表とする比較的硬質の金属箔を貼り付けて対応することが考えられる。或いは、反射面に硬質メッキ処理を施すことによって対応することも考えられる。

このような構成によれば、フロントタイヤ２ｌ，２ｒの接地面Ｇと路面との間からカバー本体部４ａの方向へ放射されるロードノイズを、孔部４ｄを透過させた後に音反射板４ｅで同じ側の吸音部２１の方向へ反射させるようにしたので、第１実施形態に比し、仰角θの大きなロードノイズを効率良く吸音し、減衰させることができる。
［第３実施形態］
図７に本発明の第３実施形態を示す。本実施形態では、第１、第２実施形態を組み合わせたものである。尚、第１、第２実施形態と同一の構成部分については、同一の符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。

フロントタイヤ２ｌ，２ｒの接地面Ｇと路面との間から発生し、カバー本体部４ａ方向へ放射されるロードノイズが複数の仰角θでカバー本体部４ａに入射される場合、孔部４ｄの車幅方向の位置を、第１実施形態と第２実施形態との孔部４ｄの少なくとも一部は重なる位置に形成する。そして、この孔部４ｄのロードノイズの入射方向に、第２実施形態と同様の音反射板４ｅを形成する。

これにより、複数の仰角θを有するロードノイズを効率良く吸音部２１に吸音させることができ、車外へ放出される騒音をより一層低減させることができる。
［第４実施形態］
図８に本発明の第４実施形態を示す。本実施形態は、第３実施形態の変形例である。本実施形態では、第３実施形態に示すフロントアンダカバー４のカバー本体部４ａの上面と下面とに、上面吸音材２２と下面吸音材２３とを各々設けたものである。

吸音材２２，２３は、内部において音のエネルギを熱エネルギー（摩擦熱）に変換し、消費することで吸収するが、一部の音のエネルギは内部で消費されることなく、背面に抜けていく。そのため、この各吸音材２２，２３のみでは、ロードノイズを効率良く吸音することができない。本実施形態では、カバー本体部４ａに第３実施形態に示す孔部４ｄを設け、各吸音材２２，２３から抜けたロードノイズを吸音部２１で吸収させる。

この場合、カバー本体部４ａの下面に設けた下面吸音材２３によって、カバー本体部４ａに形成した孔部４ｄを透過せず、カバー本体部４ａの下面に入射されるロードノイズを吸音させる。これにより、車外へ放出される騒音（車外騒音）をより確実に低減させることができる。尚、この下面吸音材２３に泥水の付着等により劣化が促進されても、孔部４ｄを透過したロードノイズは吸音部２１で吸音されるため、吸音性能の著しい劣化は回避することができる。

又、カバー本体部４ａの上面に設けた上面吸音材２２によって、例えば、孔部４ｄからユニット収容空間１１ａ内に透過されたロードノイズの内、図４に示すようなサスペンションクロスメンバ１８の下面等に入射されてカバー本体部４ａ側に反射されるロードノイズを吸音させることができる。その結果、ユニット収容空間１１ａ内の騒音をより一層低減させることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば第４実施形態のフロントアンダカバー４に代えて、第１実施形態、或いは第２実施形態で採用したフロントアンダカバー４を適用しても良い。

又、フロントアンダカバー４は、サイドブラケット４ｂを省略し、カバー本体部４ａのみであっても良い。この場合、吸音部２１は、ユニット収容空間１１ａの内部パネルに取付ける。更に、リヤアンダカバー５２にも、上述した第１～第４実施形態と同様の孔部４ｄ、及び音反射板４ｅを形成するようにしても良い。

１…車両下面、
１ａ…バンパフェース、
２ｌ，２ｒ…フロントタイヤ、
３ｌ，３ｒ…リヤタイヤ、
４…フロントアンダカバー、
４ａ…アンダカバー本体部、
４ｂ…サイドブラケット、
４ｃ…逃げ孔部、
４ｄ…孔部、
４ｅ…音反射板、
５…リヤアンダカバー、
６…フロアトンネル、
７…プロペラシャフト、
８…排気管、
９…燃料タンク、
１０…センタアンダカバー、
１１…前部構造体、
１１ａ…ユニット収容空間、
１２…フロントエプロン、
１３…ラジエータパネル、
１４…トーボード、
１５…フロントサイドフレーム、
１６…ストラットタワー、
１７…サスペンション、
１７ａ…ストラットアッパマウント、
１８…サスペンションクロスメンバ、
１９…サスペンションロアアーム、
２０…アクスル軸、
２１…吸音部、
２２…上面吸音材、
２３…下面吸音材、
５２…リヤアンダカバー、
P/U…パワーユニット、
Ｇ…接地面、
Ｍ…車両、
θ…仰角

Claims (5)

1. 車両のパワーユニットを収めるユニット収容空間と、
   少なくとも前記ユニット収容空間の下面を覆うアンダカバー本体部と、
   前記ユニット収容空間の車幅方向両側に配設されたサイドフレームと、
   前記ユニット収容空間の車幅方向両側であって上端が前記サイドフレームの下方に配置されている吸音部材と、
   を有し、
   前記アンダカバー本体部の、少なくともタイヤの内側の接地端と前記吸音部材とを直線的に結んだ際の交差部分に孔部が設けられている
   ことを特徴とする車両の吸音構造。
2. 前記孔部は、前記アンダカバー本体部の、少なくとも前記タイヤの内側の前記接地端と前記吸音部材とを前記車両の前面視で直線的に結ぶ位置であって、少なくとも該車両の側面視で前記タイヤと重なる位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の車両の吸音構造。
3. 前記孔部の少なくとも前記車両の車幅方向の内側に、上方に突出する音反射板が設けられ、
   前記孔部は、前記アンダカバー本体部の、少なくとも前記タイヤの内側の前記接地端と前記音反射板とを前記車両の前面視で直線的に結ぶ位置であって、少なくとも該車両の側面視で前記タイヤと重なる位置に設けられており、
   前記音反射板の傾斜角が、前記孔部に近い側の前記タイヤの内側の前記接地端と前記音反射板とを直線的に結んだ際の反射方向が前記孔部に近い側の前記吸音部材に指向する角度に設定されている
   ことを特徴とする請求項１記載の車両の吸音構造。
4. 前記孔部の少なくとも前記車両の車幅方向の内側に、上方に突出する音反射板が設けられ、
   前記孔部は、前記アンダカバー本体部の、少なくとも前記タイヤの内側の前記接地端と前記吸音部材とを前記車両の前面視で直線的に結ぶ位置であって、少なくとも該車両の側面視で前記タイヤと重なる位置で、且つ前記アンダカバー本体部の、少なくとも前記タイヤの内側の前記接地端と前記音反射板とを前記車両の前面視で直線的に結ぶ位置であって、少なくとも該車両の側面視で前記タイヤと重なる位置に設けられており、
   前記音反射板の傾斜角が、前記孔部に近い側の前記タイヤの内側の前記接地端と前記音反射板とを直線的に結んだ際の反射方向が前記孔部に近い側の前記吸音部材に指向する角度に設定されている
   ことを特徴とする請求項１記載の車両の吸音構造。
5. 前記アンダカバー本体部の上面に上面吸音部材が設けられ、
   前記アンダカバー本体部の下面に下面吸音部材が設けられている
   ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の車両の吸音構造。

Images