JP4193474B2

JP4193474B2 - 車外騒音低減構造

Info

Publication number: JP4193474B2
Application number: JP2002336165A
Authority: JP
Inventors: 靖彦西村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2022-11-20
Also published as: JP2004168174A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のホイールハウス付近の車外騒音低減構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホイールハウス付近の従来の車外騒音低減構造として、緩衝層がホイールハウスのパネル面を覆うように設けられている遮音構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この緩衝層は、車輪等から跳ね上げられる水滴や小石等の運動エネルギを吸収し、ホイールハウスのパネル面に小石等が直接当たるのを防止する機能を有する。従って、この従来の遮音構造によれば、ホイールハウスのパネル面に水滴や小石等が当たるときに生ずる衝突音を低減することが可能となる。
【０００３】
【特許文献１】
実開平１−１０４４２号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６（Ａ）に示すように、計測装置を車両走行路から一定距離離れた位置に設置して車両走行中の騒音（エンジン音）を計測する場合、図６（Ｂ）に示す計測結果のように、車両が計測装置を通過した後（即ち、図中の車両位置Ｉ）に騒音レベルが最も高くなる（尚、図６（Ｂ）の計測結果の横軸は、計測装置までの音波の到達時間が加味された車両位置である。）。これは、エンジンルームからアンダーカバー等の隙間から漏出して車両側方又は斜め後方に伝播するエンジン音が、実際の車外騒音に最も影響していることを意味する。従って、実際に問題となる車外騒音を低減するためには、車両の前側のホイールハウスから車外に放出されるエンジン音を低減することが有効な手段の１つである。
【０００５】
しかしながら、上記先行技術の遮音構造では、ホイールハウスのパネル面への小石等の衝突音を低減することができるものの、ホイールハウスから車外に放出されるエンジン音を低減することはできない。
【０００６】
一方、車両のホイールハウス内には、一般的に、各操舵位置の車輪の上下方向の相対変位に必要なスペースしか存在せず、吸遮音構造のための新たなスペースを確保することは困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、車両のホイールハウス内に新たなスペースを必要とすることなく、ホイールハウスから車外に放出されるエンジン音を効果的に低減できる車外騒音低減構造の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１に記載する如く、少なくともフェンダーパネル、フェンダーエプロン、及び、フェンダーライナを含む部材により画成されるホイールアーチに沿った空間部を、ホイールアーチに沿って複数の小空間に仕切り板により仕切ると共に、前記仕切り板により仕切られた前記小空間がホイールハウス内の空間に連通するように、フェンダーライナに貫通穴を形成し、
前記仕切り板が、フェンダーライナに立設されており、該フェンダーライナと一体形成されており、
前記仕切り板と、前記空間部を画成するフェンダーライナ以外の部材との間に隙間が形成されていることを特徴とする、車外騒音低減構造により達成される。
【０００９】
本発明において、車両のホイールハウス内には、ホイールアーチに沿った空間部が形成されている。この空間部は、少なくともフェンダーパネル、フェンダーエプロン、及び、フェンダーライナを含む部材により画成され、通常的には利用されていない閉塞空間である。この空間部には、ホイールアーチに沿って複数の仕切り板が配設され、貫通穴を開口とする複数の小空間が形成される。小空間には、貫通穴を介してホイールハウスから車外に伝播する音波が入力される。小空間に入力された音波は、当該小空間内において仕切り板等で反射してフェンダーライナの貫通穴から車外へと出力される。このとき、貫通穴で回折して車外方向に伝播する回折波が生ずる。この回折波は、ホイールハウスから車外に直接伝播する直接波と干渉し合う。この回折波は、小空間を経由しているため、直接波に対して位相差を有している。このため、ホイールハウスから車外に伝播する音波が干渉により効果的に減衰される。特に、このエンジンルームからホイールハウスを介して車両側方等に向けて放射される音は、実際の車外騒音に大きく影響しているため、当該音を効率的に減衰させることによる車外騒音の低減効果は非常に大きくなる。また、前記仕切り板が、フェンダーライナに立設されており、該フェンダーライナと一体形成され、前記仕切り板と、前記空間部を画成するフェンダーライナ以外の部材との間に隙間が形成されるので、仕切り板がフェンダーパネルやフェンダーエプロン等の振動により励振されることが防止される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の特徴部の説明に先立って、本発明による騒音低減構造に関連する車体構造について図１、図２及び図３を参照して概説する。図１は、一般的な車両の外観を示す斜視図であり、図２は、車両フロント回りのボデーシェルの構造を示す斜視図であり、図３は、図１中のラインＩ−Ｉに沿うホイールハウス回りの要部断面図である。
【００１３】
図２を参照するに、車両のフロント回りには、車両両側において車両前後方向にフロントサイドメンバー１０とエプロンアッパーメンバー１２が延在している。フロントサイドメンバー１０は、図３に示すように、閉断面の高剛性部材であり、主に、エンジンを支持すると共に、衝突時のエネルギを効率的に吸収する役割を果たす。
【００１４】
エプロンアッパーメンバー１２には、車体のホイール回りの外板を構成するフェンダーパネル１４が結合されている（図１及び図３を参照）。また、エプロンアッパーメンバー１２とフロントサイドメンバー１０との間には、図３に示すように、エンジンルームの側壁を構成するフェンダーエプロン１６が結合されている。また、フェンダーパネル１４及びフェンダーエプロン１６の下面には、図３に示すように、フェンダーライナ２０（一般的にホイールハウスライナとも称される）がビス等により取り付けられている。フェンダーライナ２０は、ホイールハウス内にホイールアーチに沿って延在し、砂跳ね音や水跳ね音及びロードノイズを低減する役割を果たす。
【００１５】
図４（Ａ）は、本発明による騒音低減構造が適用されたフェンダーライナ２０を示す斜視図であり、図４（Ｂ）は、従来的なフェンダーライナを対照のために示す斜視図である。フェンダーライナ２０は、例えばポリエチレン発泡体＋ＳＢＲ（スチレンブタジエンラバー）樹脂材により形成されており、車輪と対向するようなアーチ型の曲面を有している。
【００１６】
フェンダーライナ２０は、車輪と対向するように、フェンダーパネル１４及びフェンダーエプロン１６の下面に装着されている。従って、車体のホイールハウスには、フェンダーライナ２０、フェンダーエプロン１６、フェンダーパネル１４及びエプロンアッパーメンバー１２によって閉塞された空間部７０が、ホイールアーチに沿って形成される（図３参照）。
【００１７】
本発明によるフェンダーライナ２０には、図４（Ａ）に示すように、空間部７０を車両前後方向に仕切る複数の仕切り板２４（本実施例では、３つの仕切り板２４）が立設されている。即ち、空間部７０は、仕切り板２４によってホイールアーチに沿って複数の空間７１（以下、「セル７１」という）に仕切られている。仕切り板２４は、アルミニウム板や鋼板等やポリプロピレン系樹脂のような硬質樹脂により形成され、フェンダーライナ２０の上側の曲面に接着等により固着されてよい。或いは、仕切り板２４は、フェンダーライナ２０と同一の材料により一体成形されてもよい。
【００１８】
フェンダーライナ２０には、図４（Ａ）に示すように、各セル７１への音波の入力を可能とするための貫通穴２６が形成されている。貫通穴２６は、２つの仕切り板２４の間の所定の位置に形成されている。尚、本発明は、この貫通穴２６の車幅方向の位置を特定するものでなく、貫通穴２６は、フェンダーライナ２０の車幅方向の略全範囲に亘るスリット状の長穴であってもよい。また、この貫通穴２６は、各セル７１への音波の入力を確保しつつ車輪が巻き上げる小石等の侵入を防止する通気性のあるシート材により覆われてもよい。
【００１９】
図５は、本発明によるフェンダーライナ２０が装着された車両の図１中のＩ−Ｉ断面を示し、図３に対応している。但し、図３には、対照として、図４（Ｂ）に示す従来的なフェンダーライナが装着された車両の断面が示されている。仕切り板２４は、空間部７０の断面形状に略対応した外形を有しているが、図５に示すように、空間部７０の断面形状より僅かに小さい外形を有してよい。即ち、仕切り板２４の外縁は、仕切り板２４自体が励振されないように、フェンダーエプロン１６、フェンダーパネル１４及びエプロンアッパーメンバー１２から僅かに離間している。
【００２０】
ところで、車両側方における車外騒音は、上述の如く、ホイールハウスから車外に放出される音に大きく影響を受けている。従って、ホイールハウスから車外に放出される音を低減すること、即ち、車輪とフェンダーライナ２０との間の空間を通過して車外に放出される音を低減することは、車外騒音の低減に大きく寄与することができる。
【００２１】
本実施例においては、図５に示すように、車輪とフェンダーライナ２０との間の空間を通過する際に、フェンダーライナ２０の貫通穴２６を通って各セル７１に入力される音波が生ずる。セル７１に入力された音波は、セル７１内の反射面（例えば、フェンダーパネル１４等のパネル面や仕切り板２４）で反射してセル７１から出力される。そして、セル７１から出力される際、貫通穴２６の外周部で回折して車外方向に伝播する回折波が生ずる。この回折波は、セル７１を経由することなく車外方向に伝播する直接波と干渉し合うことになる。ここで、回折波は、セル７１を経由しているため、直接波に対して経路差（位相差）を有する。このため、回折波と直接波との干渉による音の減衰が実現され、ホイールハウスから車外に放出される音が効率的に減衰されることになる。従って、本実施例によれば、フェンダーライナ２０により閉塞される空間部７０を利用することで、ホイールハウス内の車輪とフェンダーライナ２０との間に確保すべき空間を阻害することなく（即ち、車両のホイールハウス内に新たなスペースを必要とすることなく）、車外騒音の効果的な低減効果を得ることが可能となる。
【００２２】
また、本実施例においては、回折波と直接波との経路差を調整することにより、所望の周波数帯域における減衰効果を高めることが可能である。例えば、回折波と直接波との経路差が、低減すべき音波の波長λの１／２倍となった場合には、回折波と直接波の位相差が１８０度となり、完全な減衰（即ち、消音）が実現される。従って、空間部７０の断面形状やホイールアーチに沿った長さに応じて貫通穴２６の位置や仕切り板２４の間隔（及び個数）を調整し、回折波と直接波との経路差を低減すべき周波数の音波の波長λの１／２倍に設定することにより、低減すべき周波数を中心とした周波数帯域で良好な低減効果を得ることが可能となる。
【００２３】
また、本実施例においては、各セル７１は、上述の如く、仕切り板２４によりホイールアーチに沿って仕切られている。これによりセル７１内での音波のホイールアーチに沿った伝播が阻止されるので、回折波と直接波との経路差のとりうる範囲が制限される。この結果、意図した周波数帯域以外に低減効果が大きく分散するのを防止することが可能となる。
【００２４】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００２５】
上述した実施例では、各仕切り板２４は、フェンダーライナ２０に立設されていたが、同様の構成を有する限り、フェンダーエプロン１６やフェンダーパネル１４に立設されてもよい。また、各仕切り板２４は、車幅方向に延在するよう配置されていたが、これらの各仕切り板２４に交差する新たな仕切り板をフェンダーライナ２０にホイールアーチに沿って立設することも可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したようなものであるから、以下に記載されるような効果を奏する。即ち、本発明によれば、ホイールハウス内の構成部品のレイアウト等に影響を与えることなく、ホイールハウスから車外に放出されるエンジン音を効果的に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な車両の外観を示す斜視図である。
【図２】車両フロント回りのボデーシェルの構造を示す斜視図である。
【図３】図１中のＩ−Ｉに沿ったホイールハウス回りの要部断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、本発明による騒音低減構造が適用されたフェンダーライナを示す斜視図であり、図４（Ｂ）は、従来的なフェンダーライナを対照のために示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明によるフェンダーライナが装着された車両の図１中のラインＩ−Ｉに沿った正面視の断面図である。
【図６】車外騒音の計測方法の説明図である。
【符号の説明】
１０フロントサイドメンバー
１２エプロンアッパーメンバー
１４フェンダーパネル
１６フェンダーエプロン
２０フェンダーライナ
２４仕切り板
２６貫通穴
７０空間部
７１セル

Claims

少なくともフェンダーパネル、フェンダーエプロン、及び、フェンダーライナを含む部材により画成されるホイールアーチに沿った空間部を、ホイールアーチに沿って複数の小空間に仕切り板により仕切ると共に、前記仕切り板により仕切られた前記小空間がホイールハウス内の空間に連通するように、フェンダーライナに貫通穴を形成し、
前記仕切り板が、フェンダーライナに立設されており、該フェンダーライナと一体形成されており、
前記仕切り板と、前記空間部を画成するフェンダーライナ以外の部材との間に隙間が形成されていることを特徴とする、車外騒音低減構造。