JP6079514B2 - 自動車用フード - Google Patents

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Description

本発明は、自動車のエンジンルームを開閉する自動車用フードに関する。
自動車の車体には、エンジンルームを開閉する自動車用フードが取付けられている。自動車用フードは、エンジンルームの閉鎖時にエンジンとエンジンの周辺箇所とを少なくとも覆うフード本体を備えている。
このフード本体としては、金属製のアウタパネルのエンジンルーム側に金属製のインナパネルを配置した構成を有するものが一般的であるが、近年では、自動車の燃費向上等の観点から、フード本体に対しても、他の部品と同様に軽量化が要求されるようになってきている。そこで、強度を確保しつつ軽量化を図るために、フード本体の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することが考えられている。
ハニカム構造体は、ハニカム部、内封止板部及び外封止板部を備える。ハニカム部は、隔壁により互いに区画されて筒状をなす多数のセルからなる。内封止板部は、ハニカム部のエンジンに近い側に配置される。外封止板部は、ハニカム部のエンジンから遠い側に配置されて、内封止板部とともにハニカム部を挟み込んで各セルを封止する。この場合、外封止板部が、上述したアウタパネルに相当する。また、内封止板部とハニカム部とが、上述したインナパネルに相当する。
ところが、ハニカム構造体自体は吸音機能を有していない。そのため、金属製のフード本体が、ハニカム構造体によって構成された樹脂製のフード本体に単に置き換えられた場合には、エンジンルーム内で発生した音波がフード本体を通じて、エンジンルームの外部へ多く放出されてしまう。
そこで、多孔質の吸音材をフード本体に取付けることが考えられる。多孔質の吸音材としては、例えばガラス等の繊維を、綿状に、またボード状に成形したグラスウールや、ロックウール等のように、繊維と繊維との間に複雑に連続した小さな間隙を多く有する材料が用いられる。そのほかにも、ポリウレタン等の高分子物質を発泡させたもののうちで、多くの連続気泡を有する材料等が多孔質の吸音材として用いられる。
この吸音構造によると、多孔質の吸音材に音波が入射した場合、音波が材料中の小さな隙間に入る。音波の周波数に応じて、隙間の中の空気が圧縮及び膨張を繰り返す。その結果、音波のエネルギーが熱エネルギーに変換されて吸収される。
しかし、吸音材の付加の分、自動車用フードの全体の重量が増加して、ハニカム構造体を採用したことによる軽量化効果が損なわれるほか、コストが嵩む。そのほか、多孔質の吸音材を用いた場合には、1kHz以下の低い周波数域の音波を吸収することが難しい問題がある。
一方、ハニカム構造体のハニカム部を利用した吸音構造が、例えば特許文献1〜3に記載されている。
特許文献1では、ハニカム構造体の内部空間が、共鳴消音室、サイドブランチ共鳴管又は干渉管として利用されている。
特許文献2では、吸音構造を有する消音体が、ハニカム状をなす多数の密閉空気室と、密閉空気室に連通して開口する小孔とによって構成されている。
特許文献3では、開口面積が画一化されていない透孔が内封止板部に設けられている。
特開平4−295119号公報 特開平10−226283号公報 実開昭62−49号公報
ところで、エンジンルーム内には、エンジンをはじめとし、オルタネータ等の補機類、吸気管、トランスミッション等、音波を発生する装置、部品等が種々配置されている。そして、エンジンと、その周辺箇所に配置された装置、部品等とでは、発生する音波の特性が異なる。例えば、エンジンは比較的低い周波数の音波を発生し、エンジンの周辺箇所の装置、部品等は、エンジンよりも高い周波数の音波を発生する。また、エンジンは、エンジンの周辺箇所の装置、部品等よりも多くの音波を発生する。
ところが、上述した特許文献1〜3に記載された吸音構造では、こうしたエンジンルーム内での音波の特性について考慮されていない。そのため、エンジンルーム内で発生する一部の音波についてのみ吸収できるにとどまり、改善の余地がある。
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、エンジンが発生する音波についても、エンジンの周辺箇所が発生する音波についても、良好に吸収することのできる自動車用フードを提供することにある。
上記課題を解決する自動車用フードは、自動車のエンジンルームを開閉するとともに、閉鎖時には、同エンジンルーム内に配置されたエンジンと、前記エンジンの周辺箇所とを少なくとも覆うフード本体を備える自動車用フードであり、前記フード本体の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が、隔壁により互いに区画されて筒状をなす多数のセルからなるハニカム部と、前記ハニカム部の前記エンジンに近い側に配置される内封止板部と、前記ハニカム部の前記エンジンから遠い側に配置されて、前記内封止板部とともに同ハニカム部を挟み込んで前記各セルを封止する外封止板部とを備え、前記内封止板部には、その厚み方向に延びて、同内封止板部よりも前記エンジン側の空間と前記セルの内部空間とを連通させる貫通孔が設けられており、前記セルの内部空間は仕切られておらず、前記内封止板部と、前記セル内の空気層と、前記外封止板部とは、前記貫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、前記貫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し、前記内封止板部と前記外封止板部との間隔は、前記エンジンに対向する箇所では、同エンジンの周辺箇所に対向する箇所よりも大きく設定されており、前記ヘルムホルツ共鳴器は、前記エンジンに対向する箇所での共鳴周波数が、前記エンジンの周辺箇所に対向する箇所での共鳴周波数より低く設定されている。
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、エンジンが発生した音波の一部は、内封止板部の貫通孔を通じてセル内に入射される。また、エンジンの周辺箇所が発生した音波の一部は、内封止板部の貫通孔を通じてセル内に入射される。そして、入射された音波は、セル内での共鳴、干渉等により吸収される。
ここで、内封止板部と外封止板部との間隔が、エンジンに対向する箇所では、エンジンの周辺箇所に対向する箇所よりも大きい。このことから、セルの容量は、エンジンに対向する箇所では、エンジンの周辺箇所に対向する箇所よりも多い。従って、エンジンに対向する箇所では、エンジンの周辺箇所に対向する箇所よりも低い共鳴周波数の音波を吸収したり、多くの音波を干渉により吸収したりすることが可能となる。このようにして、エンジンが発生する音波についても、エンジンの周辺箇所が発生する音波についても、良好に吸収することが可能となる。
上記の構成によれば、内封止板部と、セル内の空気層と、外封止板部とにより、貫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、錘(貫通孔内の空気)の固有振動数と同一の周波数の音波が貫通孔を通じてセル内に入射した場合には、音波が共鳴する。共鳴した音波は、貫通孔の壁面との摩擦により吸収される。
ここで、共鳴周波数は、セル(空気層)の容積のルート(平方根)に反比例する。一方、セルの容量は、エンジンに対向する箇所では、エンジンの周辺箇所に対向する箇所よりも多い。従って、エンジンに対向する箇所では、エンジンの周辺箇所に対向する箇所よりも低い共鳴周波数の音波が吸収される。
その結果、エンジンがその周辺箇所よりも、低い周波数の音波を発生するといったように、エンジンが発生する音波の周波数と、エンジンの周辺箇所が発生する音波の周波数とが異なっていても、それらの周波数の異なる音波がいずれも良好に吸収される。
上記自動車用フードにおいて、前記ハニカム部は、前記内封止板部に一体に形成されており、前記外封止板部は前記ハニカム部に接合されていることが好ましい。
上記の構成によれば、ハニカム部は、内封止板部に一体に形成されていて、その内封止板部と一体となっている。これに対し、外封止板部は、ハニカム部とは別体となっており、同ハニカム部に接合される。従って、内封止板部とハニカム部とをエンジンルーム内の騒音特性に合わせて作り込むことが可能となる。また、カラーリング等、意匠の変更を外封止板部の変更のみで対応することが可能となる。
また、厚肉部となるハニカム部との一体成形部分が外封止板部に現われない(外封止板部の表面にひけが発生しない)
上記自動車用フードによれば、エンジンが発生する音波についても、エンジンの周辺箇所が発生する音波についても、良好に吸収することができる。
自動車用フードの第1実施形態を示す図であり、自動車用フードが開けられた状態の自動車前部を示す部分斜視図。 内封止板部の一部を切り欠いた状態でフード本体を示す部分底面図。 エンジンに対向する箇所でのハニカム構造体の内部構造を示す部分断面図。 エンジンの周辺箇所に対向する箇所でのハニカム構造体の内部構造を示す部分断面図。 周波数と吸音率との関係を示すグラフ。 自動車用フードの第2実施形態を示す図であり、内封止板部の一部を切り欠いた状態でフード本体を示す部分底面図。 図3に対応する図であり、エンジンに対向する箇所でのハニカム構造体の内部構造を示す部分断面図。 図4に対応する図であり、エンジンの周辺箇所に対向する箇所でのハニカム構造体の内部構造を示す部分断面図。 ハニカム部を外封止板部に一体に形成した自動車用フードの変形例を示す部分断面図。 自動車用フードの変形例を示す図であり、図6に対応して、内封止板部の一部を切り欠いた状態でフード本体を示す部分底面図。 図10の変形例におけるハニカム構造体の内部構造を示す部分断面図。
(第1実施形態)
以下、自動車用フードの第1実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態の自動車用フード20が適用される自動車10は、前部にエンジンルーム11を有している。エンジンルーム11の前後方向及び車幅方向についての略中央部には、動力源としてのエンジン12が配置されている。エンジン12の周辺箇所Aには、オルタネータをはじめとする各種補機、吸気管、トランスミッション等といった装置や部品が配置されている。
自動車用フード20の主要部は、フード本体21によって構成されている。フード本体21は、エンジンルーム11の上部開口部11aを塞ぎ得る形状を有している。
自動車用フード20は、上記フード本体21のほかに、一対のフードヒンジ22、フードロックストライカ等を備えている。図1では、両フードヒンジ22は簡略化して図示されており、また、フードロックストライカについては、図示が省略されている。両フードヒンジ22は、フード本体21がエンジンルーム11の上部開口部11aを開閉し得るように、同フード本体21を車体13に支持する。フード本体21は、両フードヒンジ22を支点として上下方向へ傾動することにより、エンジンルーム11の上部開口部11aを開閉する。フード本体21は、閉鎖時には、エンジンルーム11内の上記エンジン12やエンジン12の周辺箇所Aの部品を少なくとも覆う。フードロックストライカは、車体13に設けられたフードロック(図示略)に係止されることで、フード本体21を、エンジンルーム11の上部開口部11aを閉鎖した状態に保持(ロック)する。
図2〜図4に示すように、フード本体21の略全体は、樹脂製のハニカム構造体23によって形成されている。ハニカム構造体23は、ハニカム部24、内封止板部27及び外封止板部28からなる。
ハニカム部24は、隔壁25により互いに区画された六角筒状をなす多数のセル26からなる。各セル26は、自動車用フード20の厚み方向に延びている。多数のセル26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24は全体として蜂巣状をなしている。
内封止板部27は、ハニカム部24のエンジン12に近い側である下側に配置されている。外封止板部28は、ハニカム部24のエンジン12から遠い側である上側に配置されている。これらの外封止板部28及び内封止板部27は、ハニカム部24を、上下両側から挟み込んで各セル26を封止している。ハニカム部24と内封止板部27とは、全体を金属によって形成した従来の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24及び内封止板部27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。
外封止板部28は、全体を金属によって形成した従来の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。外封止板部28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24及び内封止板部27とは別に成形されている。そして、外封止板部28は、ハニカム部24に対し溶着、接着等の接合方法によって接合されている。外封止板部28の外表面である上面は、フード本体21の意匠面を構成している。
さらに、内封止板部27には、その厚み方向に延びて、同内封止板部27よりもエンジン12側(下側)の空間とセル26の内部空間とを連通させる貫通孔31が設けられている。各セル26の内部空間は仕切られていない。第1実施形態では、それぞれ円形に開口する複数の貫通孔31がセル26毎に、互いに直交する2方向へ等間隔毎に並べられた状態で内封止板部27に設けられている。
上述した内封止板部27と、セル26内の空気層と、外封止板部28とは、貫通孔31内の空気を錘とするとともに、セル26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、貫通孔31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。
このヘルムホルツ共鳴器では、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:貫通孔31の開口面積の総和
t:内封止板部27の厚み
d:貫通孔31の直径
V:空気層(セル26)の容積
ヘルムホルツ共鳴器では、共鳴した音波と貫通孔31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。
上記式(i)から判るように、共鳴周波数f0は、セル26(空気層)の容積Vのルート(平方根)に反比例する。セル26の容積Vは、セル26の開口形状が一定である場合、その厚み、すなわち、内封止板部27と外封止板部28との間隔Bが大きくなるに従い大きくなる。
一方、エンジン12は比較的低い周波数の音波を発生し、エンジン12の周囲の装置、部品等(周辺箇所A)は、エンジン12が発生する音よりも高い周波数の音波を発生する。
前者の音波を吸収するためには、フード本体21においてエンジン12に対向する箇所では、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数f0が、そのエンジン12が発生する音の周波数と同一又は近い値に設定される必要がある。
また、後者の音を吸収するためには、フード本体21においてエンジン12の周辺箇所Aに対向する箇所では、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数f0が、その周辺箇所Aが発生する音の周波数と同一又は近い値に設定される必要がある。
そこで、図3に示すように、エンジン12に対向する箇所では、内封止板部27と外封止板部28との間隔Bが、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数f0を、エンジン12が発生する音の周波数と同一又は近い値にするために必要な値に設定されている。
また、図4に示すように、エンジン12の周辺箇所Aに対向する箇所では、上記間隔Bが、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数f0を、同周辺箇所Aが発生する音の周波数と同一又は近い値にするために必要な値に設定されている。この間隔Bは、上記エンジン12に対向する箇所での間隔Bよりも小さい。
次に、上記のように構成された第1実施形態の自動車用フード20の作用について説明する。
エンジン12が発生した音波の一部は、内封止板部27のエンジン12に対向する箇所の貫通孔31を通じてセル26内に入射される。貫通孔31内の空気は錘として機能し、セル26内の空気層はばねとして機能する。
第1実施形態では、上述したように、図3に示すエンジン12に対向する箇所では、間隔Bが、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数f0を、エンジン12が発生する音の周波数と同一又は近い値にするために必要な値に設定されている。そのため、エンジン12で発生され、かつ貫通孔31を通じてセル26内に入射した音波は共鳴する。この共鳴した音波は、貫通孔31の壁面と間での摩擦により吸収される。この際の吸音特性(周波数に対する吸音率)は、図5において実線で示すように、共鳴周波数f0を中心とした山形となる。
また、エンジン12の周辺箇所Aが発生した音波の一部は、内封止板部27の同周辺箇所Aに対向する箇所の貫通孔31を通じてセル26内に入射される。この場合にも、貫通孔31内の空気が錘として機能し、セル26内の空気層がばねとして機能する。
第1実施形態では、上述したように、図4に示すエンジン12の周辺箇所Aに対向する箇所では、間隔Bが、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数f0を、同周辺箇所Aが発生する音の周波数と同一又は近い値にするために必要な値に設定されている。そのため、周辺箇所Aで発生され、かつ貫通孔31を通じてセル26内に入射した音波は共鳴する。この共鳴した音波は、貫通孔31の壁面と間での摩擦により吸収される。この際の吸音特性は、図5において二点鎖線で示すように、共鳴周波数f0を中心とした山形となる。
さらに、本実施形態の自動車用フード20は、以下の理由により軽量となる。
(I)フード本体21の略全体がハニカム構造体23によって形成されていること。
(II)ハニカム構造体23が、六角筒状をなす多数のセル26からなるハニカム部24と、同ハニカム部24をその両側から挟み込んで各セル26を封止する内封止板部27及び外封止板部28とによって構成されていること。
各セル26を六角筒状とすることで、それらの内部空間の容積が採り得る最大容積となり、隔壁25の材料が少なくてすむ。このことは、ハニカム構造体23がより軽くなることに繋がる。
(III )ハニカム構造体23の構成部材である内封止板部27、ハニカム部24、及び外封止板部28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20は、金属製のアウタパネルのエンジンルーム11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20は、フード本体21の略全体が金属製のハニカム構造体23によって形成されたものに比べても軽量となる。
また、自動車用フード20のフード本体21は、その略全体がハニカム構造体23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21に対し、車外側から衝撃等による荷重が加わった場合、内封止板部27及び外封止板部28自体は曲げ応力に対しさほど強くないが、ハニカム部24の各セル26は伸縮しにくい。すなわち、ハニカム構造体23は、内封止板部27及び外封止板部28に加わってそれらを曲げようとする力を、ハニカム部24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23は剛性(面剛性)が高く変形しにくい。
ところで、上記自動車用フード20が搭載された自動車では、歩行者が接触した場合、その歩行者等が、自動車用フード20に接触(衝突)することがある。この接触(衝突)により、フード本体21に対し外部から力が加わると、フード本体21のセル26が座屈(潰れ変形)することで、接触(衝突)の際のエネルギーが吸収される。接触(衝突)により歩行者に加えられる衝撃力が緩和される。
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)ハニカム構造体23の内封止板部27に貫通孔31を設ける。内封止板部27と、セル26内の空気層と、外封止板部28とにより、ヘルムホルツ共鳴器を構成する。さらに、内封止板部27と外封止板部28との間隔Bを、エンジン12に対向する箇所では、同エンジン12の周辺箇所Aに対向する箇所よりも大きく設定している(図3、図4)。
そのため、エンジン12がその周辺箇所Aよりも、低い周波数の音波を発生するといったように、エンジン12が発生する音波の周波数と、エンジン12の周辺箇所Aが発生する音波の周波数とが異なっているが、間隔Bを上記のように適切に設定することで、それらの周波数の異なる音波をいずれも良好に吸収(吸音)することができる。
そして、上記吸音により、自動車用フード20を通じてエンジンルーム11の外部へ放出される音波を少なくすることができる。
(2)ハニカム部24を内封止板部27に一体に形成し、外封止板部28をハニカム部24に接合している(図3、図4)。
そのため、内封止板部27とハニカム部24とをエンジンルーム11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、外封止板部28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24を外封止板部28に一体に形成しようとすると、成形後にハニカム部24の収縮に起因して外封止板部28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24との一体成形部分が外封止板部28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20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24が内封止板部27に一体に形成されるため、樹脂成形の過程で内封止板部27の表面にひけが生じたとしても、外封止板部28の表面にひけが生ずることはない。従って、外封止板部28のハニカム部24との一体成形部分がその外封止板部28の表面に現われることがなく、自動車用フード20の見栄えが良好なものとなる。
(第2実施形態)
次に、自動車用フードの第2実施形態について、図6〜図8を参照して説明する。
第2実施形態では、単一の貫通孔31が内封止板部27において、セル26を形成する隔壁25に接近した箇所に貫通されている。
また、セル26内に仕切壁41が設けられることで、そのセル26内に分岐管路43が形成されている。分岐管路43は、貫通孔31から連続して内封止板部27及び外封止板部28の各面に沿う方向に延びている。第2実施形態では、分岐管路43は、セル26を形成する隔壁25に沿って、一定の幅を持って渦を巻きながらセル26の中心に向けて延びている。分岐管路43の延出端43aは、セル26の中心部に位置しており、閉じられている。
上述した貫通孔31及び分岐管路43は、入射波を、逆位相の反射波で干渉して音を吸収する。
この吸音の際の共鳴周波数f0は、次式(ii)で表わされる。
f0=C/4L ・・・・・(ii)
C:空気中の音速
L:分岐管路43の長さ
この場合にも、上述したヘルムホルツ共鳴器と同様、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。
上記式(ii)からは、分岐管路43の長さLが長くなるに従い、共鳴周波数f0が低くなることが判る。
ここで、エンジン12が比較的低い周波数の音波を発生し、エンジン12の周囲の装置、部品等(周辺箇所A)が、エンジン12が発生する音よりも高い周波数の音波を発生することについては上述したとおりである。
前者の音波を吸収するためには、フード本体21においてエンジン12に対向する箇所では、共鳴周波数f0が、そのエンジン12が発生する音波の周波数と同一又は近い値に設定されることが好ましい。
また、後者の音波を吸収するためには、フード本体21においてエンジン12の周辺箇所Aに対向する箇所では、共鳴周波数f0が、その周辺箇所Aが発生する音の周波数と同一又は近い値に設定される必要がある。
そこで、エンジン12に対向する箇所では、分岐管路43の長さLが、共鳴周波数f0を、エンジン12が発生する音の周波数と同一又は近い値にするために必要な値に設定されている。
また、エンジン12の周辺箇所Aに対向する箇所では、分岐管路43の長さLが、共鳴周波数f0を、同周辺箇所Aが発生する音の周波数と同一又は近い値にするために必要な値に設定されている。この長さLは、上記エンジン12に対向する箇所での分岐管路43の長さLよりも短い。
なお、上記のように分岐管路43の長さLをセル26間で異ならせるために、セル26の開口形状が一定であるとの条件のもとで、分岐管路43の幅が異ならせられている。フード本体21においてエンジン12に対向する箇所では、分岐管路43の幅が狭くされることにより、長さLが長くされている。また、エンジン12の周辺箇所Aに対向する箇所では、分岐管路43の幅が、上記エンジン12に対向する箇所での幅よりも広く設定されることにより、長さLが、エンジン12に対向する箇所での長さLよりも短くされている。
ここで、エンジン12はその周囲の装置、部品等(周辺箇所A)よりも多くの音波を発生する傾向にある。
エンジン12が発生する音波についても、周辺箇所Aが発生する音波についても同程度の量にまで音量を少なくするには、エンジン12が発生する音波を、周辺箇所Aが発生する音波よりも多く吸収する必要がある。
一方、上記のように入射波を、逆位相の反射波で干渉して音波を吸収するタイプの吸音構造では、分岐管路43の容量が多いほど、吸音量が多くなる傾向にある。
そこで、図7に示すように、エンジン12に対向する箇所では、内封止板部27と外封止板部28との間隔Bが大きく設定されている。また、図8に示すように、エンジン12の周辺箇所Aに対向する箇所では、間隔Bが、上記エンジン12に対向する箇所での間隔Bよりも小さく設定されている。
上記以外の構成は、第1実施形態と同様である。そのため、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20の作用について説明する。
エンジン12が発生した音波の一部は、図7に示すように、内封止板部27のエンジン12に対向する箇所にあけられた貫通孔31を通じてセル26内に入射される。上述したように、分岐管路43の長さLが、共鳴周波数f0を、エンジン12が発生する音の周波数と同一又は近い値にするために必要な値に設定されている。そのため、エンジン12が発生した、共鳴周波数f0と同一又は近い周波数を有する音波が、貫通孔31を通じてセル26内に入射することとなる。この音波(入射波)は分岐管路43に入り込み、同分岐管路43内を延出端43aに向けて伝搬する。この音波は、延出端43aで反射された後、反射波として、分岐管路43内を貫通孔31に向けて伝搬する。この反射波の位相が1/2波長ずれて分岐管路43の貫通孔31との境界部分に戻り、貫通孔31からの入射波と逆位相で干渉し、音波を吸収する。
また、エンジン12の周辺箇所Aが発生した音波の一部は、図8に示すように、同周辺箇所Aに対向する箇所にあけられた貫通孔31を通じてセル26内に入射される。上述したように、周辺箇所Aに対向する箇所では、分岐管路43の長さLが、共鳴周波数f0を、同周辺箇所Aが発生する音の周波数と同一又は近い値にするために必要な値に設定されている。そのため、エンジン12の周辺箇所Aが発生した、共鳴周波数f0と同一又は近い周波数を有する音波が入射波として、貫通孔31を通じてセル26内に入射する。この音波は分岐管路43に入り込み、同分岐管路43内を往復する。この往復により分岐管路43の貫通孔31との境界部分に戻る反射波が、同貫通孔31からの入力波と逆位相で干渉し、音波を吸収する。
ここで、セル26の容量は、上述したように、エンジン12に対向する箇所では、周辺箇所Aに対向する箇所よりも多い。従って、エンジン12に対向する箇所では、周辺箇所Aに対向する箇所よりも多くの量の音波が吸収される。
また、上記特許文献1に記載された第2実施例では、ハニカム構造体内に分岐管路を形成するために、隣り合うセル間の隔壁に、両セルを連通させる連通孔をあけている。この場合、連通孔の分、隔壁の強度が低下する問題がある。
この点、第2実施形態では、セル26内に分岐管路43が形成されるため、その形成のために、隔壁25に、隣り合うセル26間を連通させる連通孔をあけなくてすむ。
以上詳述した第2実施形態によれば、上記(2)の効果に加え、次の効果が得られる。
(3)セル26内に仕切壁41を設けることで、分岐管路43を形成する。さらに、内封止板部27と外封止板部28との間隔Bを、エンジン12に対向する箇所では、同エンジン12の周辺箇所Aに対向する箇所よりも大きく設定している(図7、図8)。
そのため、エンジン12がその周辺箇所Aよりも多くの音波を発生するといったように、エンジン12が発生する音波の量と、同周辺箇所Aが発生する音波の量との間が異なっているが、それらの量の異なる音波をいずれも良好に吸収(吸音)することができる。
そして、上記吸音により、自動車用フード20を通じてエンジンルーム11の外部へ放出される音波を少なくすることができる。
また、セルを形作る隔壁に、隣り合うセル間を連通させる連通孔があけられる特許文献1に比べ、隔壁25、ひいてはセル26の強度を高くすることができる。
(4)分岐管路43を、隔壁25に沿って渦を巻きながらセル26の中心に向けて延びる渦巻き状に形成している(図6)。
そのため、セル26の限られた内部空間を有効に利用し、長い分岐管路43でもセル26内に形成することができる。
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23の構成について>
・樹脂成形時にひけの発生を許容範囲にとどめることができる場合には、第1実施形態とは逆に、図9に示すように、ハニカム部24が外封止板部28に一体に形成され、内封止板部27がハニカム部24に接合されることにより、ハニカム構造体23が構成されてもよい。
このようにすると、次のような利点がある。すなわち、ハニカム部24と外封止板部28とが一体となったものを1つ準備し、貫通孔31の大きさ、形状、数等が異なる内封止板部27を複数種類準備しておく。そして、上記のように準備された複数種類の内封止板部27の中から1つを選択し、これを上記外封止板部28及びハニカム部24が一体となったものに接合させることで、吸音特性についての種々の要求に応えることが可能である。外封止板部28とハニカム部24とが一体となったものについては、多車種で共通化することが可能となり、コスト低減を図るうえで有効である。
・図10及び図11に示すように、仕切壁41の途中に分断壁45が設けられるとともに、内封止板部27の2箇所に貫通孔31が設けられることで、セル26毎に、貫通孔31及び分岐管路43の組合わせが2組設けられてもよい。
各組の分岐管路43は、貫通孔31から連続して内封止板部27及び外封止板部28の各面に沿う方向に延びている。一方の分岐管路43は、セル26を形成する隔壁25に接近した箇所から同隔壁25に沿って渦を巻きながら分断壁45に向けて延びている。他方の分岐管路43は、セル26の中心から、上記隔壁25に沿って渦を巻きながら分断壁45に向けて延びている。この場合には、分断壁45が両分岐管路43の延出端43aとなる。
このようにすると、各貫通孔31を通じてセル26内に入射した音波(入射波)が、各分岐管路43に入り込み、同分岐管路43内を延出端43aに向けて伝搬する。この音波は、各延出端43aで反射された後、反射波として、各分岐管路43内を貫通孔31に向けて伝搬する。この反射波の位相が1/2波長ずれて、各分岐管路43の貫通孔31との境界部分に戻り、各貫通孔31からの入射波と逆位相で干渉し、音波を吸収する。
従って、この変形例によると、2種類の周波数の音波を吸収することが可能となる。また、分断壁45が加えられる分、セル26の強度が第2実施形態よりもさらに高くなる。
なお、上記図10及び図11において、仕切壁41の途中の複数箇所に分断壁45が設けられるとともに、内封止板部27の3箇所以上の複数箇所に貫通孔31が設けられることで、セル26毎に、貫通孔31及び分岐管路43の組合わせが3組以上設けられてもよい。この場合には、3種類以上の周波数の音波を吸収することが可能となる。
・高い周波数の音波についても吸収したい場合には、背景技術の項で説明したような多孔質の吸音材が併用されてもよい。
<ハニカム構造体23の材料について>
・ハニカム構造体23は繊維強化樹脂によって形成されてもよい。繊維強化樹脂としては、例えば、PP、PA、PET等の樹脂を母材とし、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用いられてもよい。
<フード本体21全体に関する事項>
・フード本体21は、その少なくとも一部がハニカム構造体23によって形成されたものであればよい。従って、フード本体21は、その略全体がハニカム構造体23によって形成された前記各実施形態とは異なり、一部のみがハニカム構造体23によって形成されてもよい。
・フード本体21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21は略水平方向に開閉動作する。また、フード本体21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。
<セル26に関する事項>
・セル26の大きさが、エンジン12に対向する箇所では、同エンジン12の周辺箇所Aに対向する箇所よりも大きく設定されてもよい。
この場合のセル26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26において相対向する一対の隔壁25の間隔である。このピッチを可変とすることで、各セル26の大きさを変更可能である。例えば、ピッチを小さくすることによりセル26を小さくし、ピッチを大きくすることによりセル26を大きくすることが可能である。
また、ピッチに代え、各セル26の開口端における隔壁25の一辺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26が大きくなる。
・セル26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26が六角形の筒状をなすものである場合、同セル26は、その開口端における各辺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(相対向する1組の辺のみが、相対向する他の組の辺よりも長い場合)がこれに該当する。
<貫通孔31について>
・セル26毎に内封止板部27にあけられる貫通孔31の形状、大きさ、数が第1実施形態とは異なるものに変更されてもよい。
<分岐管路43について>
・第2実施形態では、分岐管路43が各セル26の内部空間の略全体において形成されたが、同内部空間の一部にのみ形成されてもよい。この場合、分岐管路43の形状は特に限定されず、例えば、渦巻き状をなさないものであってもよい。
10…自動車、11…エンジンルーム、12…エンジン、20…自動車用フード、21…フード本体、23…ハニカム構造体、24…ハニカム部、25…隔壁、26…セル、27…内封止板部、28…外封止板部、31…貫通孔、43…分岐管路、43a…延出端、A…周辺箇所、B…間隔。

Claims (2)

  1. 自動車のエンジンルームを開閉するとともに、閉鎖時には、同エンジンルーム内に配置されたエンジンと、前記エンジンの周辺箇所とを少なくとも覆うフード本体を備える自動車用フードであり、
    前記フード本体の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が、隔壁により互いに区画されて筒状をなす多数のセルからなるハニカム部と、前記ハニカム部の前記エンジンに近い側に配置される内封止板部と、前記ハニカム部の前記エンジンから遠い側に配置されて、前記内封止板部とともに同ハニカム部を挟み込んで前記各セルを封止する外封止板部とを備え、
    前記内封止板部には、その厚み方向に延びて、同内封止板部よりも前記エンジン側の空間と前記セルの内部空間とを連通させる貫通孔が設けられており、
    前記セルの内部空間は仕切られておらず、
    前記内封止板部と、前記セル内の空気層と、前記外封止板部とは、前記貫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、前記貫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し、
    前記内封止板部と前記外封止板部との間隔は、前記エンジンに対向する箇所では、同エンジンの周辺箇所に対向する箇所よりも大きく設定されており、
    前記ヘルムホルツ共鳴器は、前記エンジンに対向する箇所での共鳴周波数が、前記エンジンの周辺箇所に対向する箇所での共鳴周波数より低く設定されていることを特徴とする自動車用フード。
  2. 前記ハニカム部は、前記内封止板部に一体に形成されており、前記外封止板部は前記ハニカム部に接合されている請求項に記載の自動車用フード。
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