JP4231822B2 - 吸音体の取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、車室内における車内騒音等を吸音する吸音体を取り付けた吸音体の取付構造に関するものである。

近年、車室内における静粛性が求められており、それに伴い、車内騒音等の騒音レベルを更に低減することが要求されている。そこで、複数の孔が透設された基材と、同基材の背後に設けられた空間とを備えた吸音構造体が知られている。この種の吸音構造体においては、音源からの音が吸音壁に透設された孔を通過する際に、ヘルムホルツの共鳴原理による吸音効果等が発揮され、音のエネルギーが速やかに吸収されるようになっている。尚、特許文献１〜３には、次のような吸音構造体が提案されている。

特許文献１、２には、中空部材に複数の孔が透設され、その孔が車室内に向けて配置されるように構成された車両用内装部品が記載されている。又、特許文献３には、先端が開口した筒状中空体を支持板に密に立設させてなる遮音板が記載されている。
実開平２−１１５０４９号公報 特開２０００−１６１８９号公報 特開平５−９２４４１号公報

しかしながら、特許文献１，２では、中空部材に透設された吸音孔はいずれも同径であり、それらの開口面積が同じであるため、吸音領域が狭域に限られてしまうという欠点がある。又、特許文献３では、筒状中空体の先端の開口面積に対し筒状中空体内にある空間の容積を大きくすることが困難であるため、ヘルムホルツの共鳴原理による吸音効果を十分に発揮させることができないという欠点がある。これらの理由から、幅広い周波数領域を持つ車内騒音等に対し吸音性能を発揮させるといった点において、尚改善の余地を残すものとなっていた。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、幅広い周波数領域を持つ音に対して好適な吸音性能を発揮することが可能な吸音体をコンソールに取り付けた吸音体の取付構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、音源から生じた所定周波数領域の音を吸音する吸音体を、車両の運転席と助手席との間に配置されたコンソールに取付けた吸音体の取付構造であって、前記吸音体は、中空状をなす複数の吸音部を有し、各吸音部を構成する壁材のうち前記音源に向けて配置される壁材をそれぞれ吸音壁とし、これら吸音壁に１つ又は複数の孔を透設することにより、各吸音壁に当該孔からなる吸音孔をそれぞれ設けると共に、各吸音部毎に吸音孔の開口面積の総和をそれぞれ異ならせ、かつ前記吸音壁と対向する側の壁材を、前記吸音孔を有しない遮音壁として構成し、前記吸音壁が前記車両の前方を向くように前記コンソールの内側に前記吸音体を取り付けたことをその要旨とする。

この構成によれば、吸音体は各吸音部毎に吸音孔の開口面積がそれぞれ異なるように形成されている。これにより、各吸音部毎にそれぞれ異なる周波数の音が吸音されるようになる。よって、吸音体により吸音される音の周波数領域を従来構成のものに比べ広くすることができ、幅広い周波数領域の音に対して好適な吸音性能を発揮することができる。
また、遮音壁は吸音孔を有しておらず、吸音部内の空間と外部とが連通しないように形成されている。このため、遮音壁によって音の伝播を遮断することができ、音源からの音を外部に漏れないようにすることができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記吸音孔を構成する複数の孔はそれぞれ開口面積が同じであることをその要旨とする。
この構成によれば、各吸音孔を構成する複数の孔はそれぞれ開口面積が同じであるため、吸音される音の周波数領域を各吸音部毎に明確に設定することができる。
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記吸音体は前記車両の前後方向において複数取り付けられていることをその要旨とする。

本発明によれば、幅広い周波数を持つ騒音等に対して好適な吸音性能を発揮することが可能となる。

（第１実施形態）
以下、本発明を車両用内装品としてのコンソールに吸音体を取り付けた吸音体の取付構造として具体化した一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。

図１に示されるように、車室内において、運転席と助手席との間には車両用内装品としてのコンソール１１が配置されている。車両の前方下部には、図示しない音源としての駆動系部品（エンジンやギア等）が搭載されている。これら駆動系部品から発生する様々な音がコンソール１１の内部空間を伝播し、隙間から車内空間に漏れ出すことにより車内騒音が発生する。そこで、コンソール１１の内側には、吸音体として２つの吸遮音ボックス１２が取付けられており、これら２つの吸遮音ボックス１２が吸遮音構造体を構成している。

なお、図２に示されるように、コンソール１１において、両側壁１１ａの内壁面には吸遮音ボックス１２を取付けるための取付部１４が内側に向けて突設されている。取付部１４は一対のガイド壁１５からなり、両ガイド壁１５間にはガイド溝１６が形成されている。取付部１４は、吸遮音ボックス１２の取付け位置に対応してコンソール１１の前後部にそれぞれ１つずつ配置されている。各吸遮音ボックス１２は、それらの幅方向の両側縁が各取付部１４のガイド溝１６に挿入されることによって、コンソール１１内の所定位置から位置ずれしないように保持されている。

吸遮音ボックス１２は、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）等の合成樹脂を材料として、それぞれ略四角箱状に形成されている。即ち、当該吸遮音ボックス１２は、第１壁２１と、その第１壁２１と対向して配置された第２壁２２と、これら第１壁２１と第２壁２２とを繋ぐ４つの側壁２４とを備えており、その内部に空間２３を有する中空体構造をなすように形成されている。また、前記第１壁２１には複数個の円形状をなす孔２８が透設されており、これら孔２８は、コンソール１１内の空間と吸遮音ボックス１２内の空間２３とを連通している。なお、前記第２壁２２及び側壁２４には孔２８が透設されておらず、これら第２壁２２及び側壁２４はコンソール１１内の空間から吸遮音ボックス１２内の空間２３を遮蔽している。

当該吸遮音ボックス１２は、取付部１４により保持された状態で第１壁２１を車両前方に向けて配置されている。また、２つの吸遮音ボックス１２は、コンソール１１内を伝播する音の進路を遮るように、同コンソール１１の前後部にそれぞれ１つずつ配置されている。また、図３に示されるように、２つの吸遮音ボックス１２は、それぞれの高さがコンソール１１の高さに応じて設定されている。このため、各吸遮音ボックス１２は、取付部１４により保持された状態で幅方向及び上下方向の両側縁がコンソール１１の内側壁に当接されており、同コンソール１１の内側壁との間に隙間が形成されないように配置されている。即ち、各吸遮音ボックス１２は、駆動系部品から発生するエンジン音やギア音が車内騒音として車室内に漏れ出さないようにするために使用されている。

吸遮音ボックス１２においては、車両前方からコンソール１１内を伝播する音が第１壁２１の孔２８を通過する際、同孔２８の内部の空気が質量として作用する。これに対し、第１壁２１に設けられた孔２８以外では第２壁２２及び側壁２４によってコンソール１１内の空間から遮蔽された吸遮音ボックス１２の空間２３内の空気は、ばねとして作用する。これらの相互作用によって、孔２８の内部の空気は激しく振動し、音源からの音はそのエネルギーが熱エネルギー等に変換され、速やかに減衰される。このようにして、吸遮音ボックス１２はその吸音性能が発揮されることにより、音源からの音を速やかに吸収する。

次に、本発明の要部について説明する。図４は吸遮音ボックス１２の全体斜視図、図５は図４のＡ−Ａ断面図を示す。尚、コンソール１１の前後部に配置された２つの吸遮音ボックス１２はその構成が同じとなっている。

図４及び図５に示されるように、吸遮音ボックス１２は、第１壁２１と第２壁２２とを繋ぐ区画壁２５を設けることにより、中空状をなす第１吸音部２６ａ及び第２吸音部２６ｂを有している。換言すれば、本実施形態の吸遮音ボックス１２は、四角箱状をなす第１吸音部２６ａと、同じく四角箱状をなす第２吸音部２６ｂとの２つを一体化することによって構成されたものである。そして、前記第１壁２１及び第２壁２２の一部と側壁２４と区画壁２５とにより第１吸音部２６ａが形成され、前記第１壁２１及び第２壁２２の他部と側壁２４と区画壁２５とにより第２吸音部２６ｂが形成されている。また、前記区画壁２５は、吸遮音ボックス１２の内部の空間２３を互いの容積が等しくなるように２つに区画するものである。従って、第１吸音部２６ａの内部の小空間２３ａと、第２吸音部２６ｂの内部の小空間２３ｂとは互いに容積が等しくなっている。

前記第１吸音部２６ａを形成する壁材となる第１壁２１の一部は、第１吸音壁２１ａとして区分されている。また、前記第１吸音部２６ａを形成する壁材であり、当該第１吸音壁２１ａと対向する第２壁２２の一部は、第１遮音壁２２ａとして区分されている。一方、前記第２吸音部２６ｂを形成する壁材となる第１壁２１の他部は、第２吸音壁２１ｂとして区分されている。また、前記第２吸音部２６ｂを形成する壁材であり、当該第２吸音壁２１ｂと対向する第２壁２２の一部は、第２遮音壁２２ｂとして区分されている。

第１吸音壁２１ａにおいて、前記複数個の孔２８は、同第１吸音壁２１ａの縦方向及び横方向に等間隔で配置されている。又、第２吸音壁２１ｂにおいて、前記複数個の孔２８は、同第２吸音壁２１ｂの縦方向及び横方向に等間隔で配置されている。そして、複数個の孔２８の集合体として、第１吸音壁２１ａには第１吸音孔２０ａが設けられ、第２吸音壁２１ｂには第２吸音孔２０ｂが設けられている。

前記第２吸音孔２０ｂを構成する孔２８は、第１吸音孔２０ａを構成する孔２８に比べて大径とされており、その開口面積が大きくなっている。又、第１吸音孔２０ａを構成する孔２８は何れも同径で開口面積が同じであり、第２吸音孔２０ｂを構成する孔２８は何れも同径で開口面積が同じである。更に、これら孔２８の開口面積の総和となる第１吸音孔２０ａの開口面積Ｓ１と第２吸音孔２０ｂの開口面積Ｓ２とはそれぞれ異なる。本実施形態では、第２吸音孔２０ｂの開口面積Ｓ２が第１吸音孔２０ａの開口面積Ｓ１よりも大きく設定されている。

前述したように、当該吸遮音ボックス１２は、孔２８の内部の空気が質量として作用し、同吸遮音ボックス１２の空間２３内の空気がばねとして作用することにより、吸音性能を発揮する。同様に、第１及び第２吸音部２６ａ，２６ｂにおいては、第１及び第２吸音孔２０ａ，２０ｂが質量として作用し、第１及び第２吸音部２６ａ，２６ｂの小空間２３ａ，２３ｂ内の空気がばねとして作用することにより、吸音性能を発揮する。

ここで、小空間２３ａ，２３ｂは、互いに容積が等しく、ばねとしての作用は同一である。これに対し、第１及び第２吸音孔２０ａ，２０ｂは、それぞれ開口面積Ｓ１，開口面積Ｓ２が異なることから、内部の空気の質量も異なる。従って、第１及び第２吸音部２６ａ，２６ｂにおいては、作用する質量が異なることから、第１及び第２吸音部２６ａ，２６ｂで吸音される音の周波数領域がそれぞれ異なる。このため、当該吸遮音ボックス１２は、第１吸音部２６ａで吸音可能な周波数領域と、第２吸音部２６ｂで吸音可能な周波数領域とを合わせた幅広い吸音領域を持つものとなる。

なお、第１及び第２吸音孔２０ａ，２０ｂの開口面積Ｓ１，Ｓ２は、吸遮音ボックス１２により吸音される音の周波数領域、即ち音源から発生する音の周波数領域に応じて適宜設定されている。また、第１及び第２吸音孔２０ａ，２０ｂを有しない第１及び第２遮音壁２２ａ，２２ｂは、車両前方からコンソール１１内を伝播する音を遮断するように配置されている。従って、吸遮音ボックス１２は、音源からの音を吸音する吸音性能に加え、同音を遮音する遮音性能をも備えている。

従って、この第１実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
・吸遮音ボックス１２は、第１及び第２吸音部２６ａ，２６ｂの第１及び第２吸音孔２０ａ，２０ｂの開口面積Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ異なるように形成されている。これにより、広域な周波数領域を持つ様々な音が第１及び第２吸音孔２０ａ，２０ｂを通過する際に、ヘルムホルツの共鳴原理による吸音効果が発揮され、吸遮音ボックス１２に速やかに吸収される。よって、吸遮音ボックス１２より吸音される音の周波数領域を従来構成のものと比べ広くすることができ、幅広い周波数領域の音に対して好適な吸音性能を発揮することができる。従って、本実施形態の吸遮音ボックス１２を使用することによって、エンジン音やギア音等、駆動系部品から発生する音による車内騒音の騒音レベルを従来よりも低減することができ、車室内における更なる静粛性を実現することができる。

・第１及び第２吸音部２６ａ，２６ｂについて、第１吸音孔２０ａを構成する複数の孔２８はいずれも同径で開口面積が同じであると共に、第２吸音孔２０ｂを構成する複数の孔２８はいずれも同径で開口面積が同じである。このようにすることで、吸遮音ボックス１２において、第１及び第２吸音部２６ａ，２６ｂ毎に吸音される音の周波数領域を明確に設定することができる。

・吸遮音ボックス１２は第１及び第２吸音壁２１ａ，２１ｂと対向する壁材が第１及び第２遮音壁２２ａ，２２ｂとして構成されている。これら第１及び第２遮音壁２２ａ，２２ｂは孔２８を有しておらず、吸遮音ボックス１２内の空間２３を外部から遮蔽するように形成されている。このため、空気を媒介とした音の伝播を第１及び第２遮音壁２２ａ，２２ｂによって遮断することができ、音源からの音を外部に漏れないようにすることができる。よって、幅広い周波数領域を持つ騒音等に対し優れた吸遮音性能を発揮する吸遮音ボックス１２を実現することができる。

・吸遮音ボックス１２においては、第１及び第２吸音部２６ａ，２６ｂの容積を同じとし、かつ第１及び第２吸音部２６ａ，２６ｂについて第１及び第２吸音孔２０ａ，２０ｂの開口面積Ｓ１，Ｓ２のみをそれぞれ異ならせている。この場合、吸遮音ボックス１２において、孔２８を設ける第１壁２１のみを変更することによって、吸遮音ボックス１２の吸音領域を容易に変更することができる。このため、吸音すべく音の周波数領域に対応させることが容易となり、汎用性の高い吸遮音ボックス１２を実現することができる。

・吸遮音ボックス１２は薄型の箱状に形成されているため、それらが占有する容積を小さく抑えることができる。このため、例えばコンソール１１等、車両用内装品の内側の限られた空間であっても、吸遮音ボックス１２の設置スペースを容易に確保することができる。

・コンソール１１の内側には２つの吸遮音ボックス１２が取付けられており、これらは、コンソール１１内を伝播する駆動系部品からの音の進路を遮るように配置されている。この位置は、音源からの音を吸音するのに最適な位置であると共に、音源からの音を遮断するのに最適な位置となっている。この位置に、２つの吸遮音ボックス１２を取付けることによって、駆動系部品から発生する音を効果的に吸遮音することができる。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態を図６及び図７に基づいて説明する。尚、第２実施形態における第１実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。尚、図６は吸遮音ボックス３２の全体斜視図、図７は図６のＡ−Ａ断面図を示す。

図６及び図７に示されるように、吸遮音ボックス３２は、第１及び第２吸遮音サブボックス３２ａ，３２ｂからなり、これらを一体に組み付けて構成されている。第１及び第２吸遮音サブボックス３２ａ，３２ｂは内部の容積が同じであり、それらの側面同士を接合することにより薄型の箱状をなす吸遮音ボックス３２が形成されている。

この第２実施形態において、吸遮音ボックス３２は、第１吸遮音サブボックス３２ａが第１吸音部４６ａとして構成され、第２吸遮音サブボックス３２ｂが第２吸音部４６ｂとして構成されている。即ち第１吸遮音サブボックス３２ａは、第１吸音壁４１ａと、その第１吸音壁４１ａと対向して配置された第１遮音壁４２ａとを備えている。第１吸音壁４１ａには複数の孔４８が透設されており、各孔４８は第１吸音壁４１ａの縦方向及び横方向に等間隔で配置されている。そして、第１吸音壁４１ａに透設された孔４８の集合体が第１吸音孔４０ａとして構成されている。

一方、第２吸遮音サブボックス３２ｂは、第２吸音壁４１ｂと、その第２吸音壁４１ｂと対向して配置された第２遮音壁４２ｂとを備えている。第２吸音壁４１ｂには、前記第１吸音孔４０ａを構成する孔４８よりも大径な孔４９が複数個透設されており、各孔４９は第２吸音壁４１ｂの縦方向及び横方向に等間隔で配置されている。そして、第２吸音壁４１ｂに透設された孔４９の集合体が第２吸音孔４０ｂとして構成されている。

本実施形態の場合、前記第１実施形態と同様に、第１及び第２吸音部４６ａ，４６ｂの容積を同じとし、第１及び第２吸音孔４０ａ，４０ｂの開口面積Ｓ１，Ｓ２をそれぞれ異ならせることにより、吸遮音ボックス３２に幅広い吸音領域を持たせている。

従って、この第２実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
・吸遮音ボックス３２は、第１吸音孔４０ａを備えた第１吸遮音サブボックス３２ａと、第２吸音孔４０ｂを備えた第２吸遮音サブボックス３２ｂとを一体に組み付けることにより構成されている。この場合、吸音領域の異なる吸遮音サブボックスの組み合わせを最適化することによって、幅広い周波数を持つ音に対して更に好適な吸音性能を発揮することができる。

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・各実施形態において、吸遮音ボックス１２に２つの吸音部を設けることに限らず、３つ以上の吸音部を設けてもよい。例えば、第１実施形態であれば、第１壁２１に開口面積のそれぞれ異なる吸音孔を３種以上透設し、各吸音孔と対応する箇所をそれぞれ吸音部とすればよい。第２実施形態であれば、３個以上の吸遮音サブボックスから吸遮音ボックス３２を構成すればよい。

・第１実施形態において、吸遮音構造体は２個の吸遮音ボックス１２から構成されていたが、必要に応じてその個数を任意に設定してもよい。また、第２実施形態においても、必要に応じてその個数を任意に設定した吸遮音ボックスから吸遮音構造体を構成してもよい。

・各実施形態において、吸遮音ボックス１２，３２の取付け位置は、音源の位置や被取付け部品の形状等に応じて任意に設定される。例えば、吸遮音ボックス１２をコンソール１１の両側壁１１ａの内壁面に貼着してもよい。

・第１実施形態において、第１及び第２吸音孔２０ａ，２０ｂをそれぞれ構成する孔２８は、それぞれ第１及び第２吸音壁２１ａ，２１ｂ上であれば任意（ランダム）な位置に設定してもよい。又、第１及び第２吸音孔２０ａ，２０ｂはそれぞれを必ずしも同径の孔から構成する必要はなく、それぞれを開口面積の異なる孔から構成してもよい。

・第１実施形態において、第１及び第２吸音孔２０ａ，２０ｂをそれぞれ構成する孔２８の位置は、吸遮音ボックス１２の縦方向及び横方向に等間隔でなくてもよい。
・各実施形態において、第１及び第２吸音部の容積を同じとしていたが、各吸音部毎に容積を異ならせてもよい。

・第２実施形態において、第１実施形態の吸遮音ボックス１２を複数個形成し、これらを一体に組付けることにより吸遮音ボックス３２を構成してもよい。あるいは、吸遮音サブボックスは必ずしも一体に組み付けて吸遮音ボックス３２とせずとも、それぞれ別体としてコンソール等に組み付けることにより、吸遮音ボックス３２を構成してもよい。

・各実施形態において、吸音孔を構成する孔はいずれも円形状を有していたが、例えば楕円状や多角形等、任意の形状であってもよい。この場合、前記多角形としては、例えば三角形や、菱形等が挙げられる。

・各実施形態において、吸遮音ボックス１２、３２はいずれも薄型の箱状に形成されていたが、吸音性能や取付け位置等を考慮して任意の形状に変更してもよい。この場合、変更可能な形状としては、例えば球や、円盤、台形等が挙げられる。

・各実施形態において、吸遮音ボックス１２、３２をコンソール１１以外の車両用内装部品、例えば、インストルメントパネル、グローブボックス、ドアトリム、リアトリム、ルーフトリム、ピラートリム等に取付けてもよい。又、これらの場合、車両の駆動系部品以外のもの、例えばオーディオや人の声等による車内騒音を吸音するものとして使用してもよい。

・各実施形態において、各吸音部毎に吸音孔の開口面積がそれぞれ異なるのであれば、吸音孔は１つの孔から構成してもよい。
次に、実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。

・前記吸音体を複数個備えてなることを特徴とする吸音体の取付構造。
・前記各吸音部毎に内部の容積を同じとしたことを特徴とする吸音体の取付構造。

・前記吸音体は薄型の箱状に形成されていることを特徴とする吸音体の取付構造。

第１実施形態における吸遮音ボックスの取付け位置を示す車室内の斜視図。 同じく吸遮音ボックスの取付け位置を示すコンソールを上方から見た場合の模式断面図。 同じく吸遮音ボックスの取付け位置を示すコンソールを側方から見た場合の模式断面図。 同じく吸遮音ボックスの斜視図。 図４のＡ−Ａ断面図。 第２実施形態における吸遮音ボックスの斜視図。 図６のＡ−Ａ断面図。

符号の説明

１２、３２・・・吸音体としての吸遮音ボックス、２０ａ、４０ａ・・・吸音孔としての第１吸音孔、２０ｂ、４０ｂ・・・吸音孔としての第２吸音孔、２１ａ、４１ａ・・・吸音壁としての第１吸音壁、２１ｂ、４１ｂ・・・吸音壁としての第２吸音壁、２２ａ、４２ａ…遮音壁としての第１遮音壁、２２ｂ、４２ｂ…遮音壁としての第２遮音壁、２８、４８，４９…孔、２６ａ、４６ａ・・・吸音部としての第１吸音部、２６ｂ、４６ｂ・・・吸音部としての第２吸音部。

Claims (3)

1. 音源から生じた所定周波数領域の音を吸音する吸音体を、車両の運転席と助手席との間に配置されたコンソールに取付けた吸音体の取付構造であって、
   前記吸音体は、中空状をなす複数の吸音部を有し、各吸音部を構成する壁材のうち前記音源に向けて配置される壁材をそれぞれ吸音壁とし、これら吸音壁に１つ又は複数の孔を透設することにより、各吸音壁に当該孔からなる吸音孔をそれぞれ設けると共に、各吸音部毎に吸音孔の開口面積の総和をそれぞれ異ならせ、かつ前記吸音壁と対向する側の壁材を、前記吸音孔を有しない遮音壁として構成し、
   前記吸音壁が前記車両の前方を向くように前記コンソールの内側に前記吸音体を取り付けたことを特徴とする吸音体の取付構造。
2. 前記吸音孔を構成する複数の孔はそれぞれ開口面積が同じであることを特徴とする請求項１記載の吸音体の取付構造。
3. 前記吸音体は前記車両の前後方向において複数取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸音体の取付構造。

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