JP6112134B2 - Sound insulation structure of the passenger compartment floor - Google Patents
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本発明は、車室フロアの遮音構造に関するものである。 The present invention relates to a sound insulation structure for a passenger compartment floor.
車両としての自動車においては、フロアパネルを通して車室内に伝達される騒音、特に100HZ〜400HZの周波数帯域となるロードノイズをいかに低減するかが重要となる。このため、フロアパネル上には、フロアカーペットを敷設することが行われている。 In an automobile as a vehicle, it is important how to reduce noise transmitted to the passenger compartment through a floor panel, particularly road noise in the frequency band of 100HZ to 400HZ. For this reason, a floor carpet is laid on the floor panel.
特許文献1には、遮音を十分に行うために、フロアカーペットを複層構造としたものが開示されている。また、特許文献2には、フロアカーペットの遮音メカニズムを、質量とバネ系で説明したものが開示されている。
フロアパネルからの遮音性を高めるためには、高級車で採用されているように、フロアカーペットの質量や密度を大きくすることが一般的である。しかしながら、この場合は、フロアカーペットの重量が大幅に増加しかつ大きなコストアップとなる。 In order to enhance the sound insulation from the floor panel, it is common to increase the mass and density of the floor carpet, as used in luxury cars. However, in this case, the weight of the floor carpet is greatly increased and the cost is greatly increased.
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、フロアカーペットの質量や密度をいたずらに大きくすることなく、フロアパネルからの遮音性を高めることができるようにした車室フロアの遮音構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to improve the sound insulation from the floor panel without unnecessarily increasing the mass and density of the floor carpet. The object is to provide a sound insulation structure for the room floor.
前記目的を達成するため、本発明にあっては、基本的に、フロアカーペットにおける表皮下面側に位置するクッション材が空気の流通層となることに着目して、この空気の流通層を、車両の補強部材内の閉断面空間と連通させて、共鳴現象による遮音効果、つまり空気ばね効果による遮音効果を得るようにしたものである。具体的には、請求項1に記載のように
車室床面を構成するフロアパネル上にフロアカーペットを敷設した車室フロアの遮音構造であって、
前記フロアカーペットが、表皮と、該表皮の下面側に配設されて空気の流通層を形成するクッション材と、を有し、
前記空気の流通層が、前記フロアカーペット近傍に位置される補強部材内の閉断面空間と連通されている、
ようにしてある。
In order to achieve the above object, in the present invention, basically, the cushion material positioned on the subepidermal surface side of the floor carpet becomes an air circulation layer. The sound-insulating effect by the resonance phenomenon, that is, the sound-insulating effect by the air spring effect is obtained by communicating with the closed cross-sectional space in the reinforcing member. Specifically, as described in
The floor carpet has an outer skin and a cushioning material disposed on the lower surface side of the outer skin to form an air circulation layer;
The air circulation layer is in communication with a closed cross-sectional space in a reinforcing member located near the floor carpet;
It is like that.
上記解決手法によれば、補強部材内の閉断面空間を有効に利用して、共鳴現象による遮音効果を十分に得ることができる。特に、フロアカーペットの質量や密度をいたずらに大きくすることなく遮音効果を高めることができるので、車両の大幅な重量増加や大幅なコストアップを避けるという点でも好ましいものとなる。 According to the above solution, the sound insulation effect due to the resonance phenomenon can be sufficiently obtained by effectively using the closed cross-sectional space in the reinforcing member. In particular, the sound insulation effect can be enhanced without unnecessarily increasing the mass and density of the floor carpet, which is also preferable in terms of avoiding a significant increase in vehicle weight and a significant increase in cost.
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項2以下に記載のとおりである。すなわち、
前記フロアカーペットの周縁部が、前記空気の流通層が車室内空間と連通されるのを防止するようにシールされている、ようにしてある(請求項2対応)。この場合、共鳴現象による遮音効果をより十分に得る上で好ましいものとなる。
A preferred mode based on the above solution is as described in
The periphery of the floor carpet is sealed so as to prevent the air circulation layer from communicating with the vehicle interior space (corresponding to claim 2). In this case, it is preferable to obtain a sufficient sound insulation effect due to the resonance phenomenon.
前記補強部材内の前記閉断面空間が、車室内や外部と連通されないように密閉構造とされている、ようにしてある(請求項3対応)。この場合、共鳴現象による遮音効果をより十分に得る上で好ましいものとなる。 The closed cross-sectional space in the reinforcing member has a sealed structure so as not to communicate with the passenger compartment or outside (corresponding to claim 3). In this case, it is preferable to obtain a sufficient sound insulation effect due to the resonance phenomenon.
前記補強部材が、前記フロアパネル上に接合されて車幅方向に伸びるクロスメンバとされ、
前記空気の流通層が、前記クロスメンバ内の閉断面空間と連通されている、
ようにしてある(請求項4対応)。この場合、フロアパネル上に設けられることが一般的なクロスメンバの閉断面空間を有効に利用して、遮音効果を高めることができる。
The reinforcing member is a cross member joined on the floor panel and extending in the vehicle width direction,
The air circulation layer is in communication with a closed cross-sectional space in the cross member;
(Corresponding to claim 4). In this case, the sound insulation effect can be enhanced by effectively utilizing the closed cross-sectional space of the cross member that is generally provided on the floor panel.
前記クロスメンバは、そのフランジ部によって前記フロアパネルに接合されており、
前記クロスメンバの前記フランジ部には、前記空気の流通層と該クロスメンバ内の前記閉断面空間とを連通させるための膨出部が形成されている、
ようにしてある(請求項5対応)。この場合、フロアカーペットの空気の流通層とクロスメンバの閉断面空間との連通を、クロスメンバのフランジ部に形成された膨出部を利用して簡単に行うことができる。また、クロスメンバの形状や構造を大幅に変更等しないようにする上でも好ましいものとなる。
The cross member is joined to the floor panel by its flange portion,
The flange portion of the cross member is formed with a bulging portion for communicating the air circulation layer and the closed cross-sectional space in the cross member.
(Corresponding to claim 5). In this case, the communication between the air circulation layer of the floor carpet and the closed cross-sectional space of the cross member can be easily performed using the bulging portion formed in the flange portion of the cross member. Further, it is also preferable in order not to greatly change the shape and structure of the cross member.
前記フロアカーペットの前記表皮が、前記膨出部を覆うように配設され、
前記膨出部が、前記クッション材内に延設されている、
ようにしてある(請求項6対応)。この場合、膨出部付近におけるフロアカーペットとの接続部分の構造を簡単化しつつ、膨出部(内の連通路)を介した空気の流通層と閉断面空間とを確実に連通させる上で好ましいものとなる。
The skin of the floor carpet is disposed so as to cover the bulging portion,
The bulging portion extends into the cushion material;
(Corresponding to claim 6). In this case, while simplifying the structure of the connection portion with the floor carpet in the vicinity of the bulging portion, it is preferable for reliably communicating the air circulation layer and the closed cross-sectional space via the bulging portion (internal communication path). It will be a thing.
前記フロアカーペットが、それぞれその周縁部がシールされた複数枚の分割構成とされている、ようにしてある(請求項対応)。この場合、共鳴現象による遮音効果を十分に高めつつ、フロアパネルとフロアカーペットとの間に配設されるハーネス等の保守、点検を行う際には、フロアカーペットのうち小さく分割された部分のみを持ち上げて行うことができるので、保守、点検作業の容易化や、保守、点検後における分割されたフロアカーペット周縁部の再シールを容易に行う等の上でも好ましいものとなる。 Each of the floor carpets is configured to be divided into a plurality of pieces each having its peripheral edge sealed (corresponding to claims). In this case, when maintaining and inspecting the harness etc. arranged between the floor panel and the floor carpet while sufficiently enhancing the sound insulation effect due to the resonance phenomenon, only the small divided part of the floor carpet is used. Since it can be lifted, it is preferable for facilitating maintenance and inspection work, and easily re-sealing the peripheral edge of the divided floor carpet after maintenance and inspection.
本発明によれば、フロアカーペットの質量や密度をいたずらに大きくすることなく、フロアパネルからの遮音性を高めることができる。 According to the present invention, the sound insulation from the floor panel can be improved without unnecessarily increasing the mass and density of the floor carpet.
図1において、1は、車室床面を構成するフロアパネルであり、前後2列のシートを有する車両用とされている。フロアパネル1の後部は、キックアップ部2を介して、リアフロアパネル3が連なっている。フロアパネル1の車幅方向中央部には、上方へ膨出されて前後方向に向けて伸びるトンネル部4が形成されている。そして、フロアパネル1の車幅方向端部は、前後方向に伸びる強度部材としてのサイドシル5に接合されている。
In FIG. 1,
フロアパネル1上には、車幅方向に伸びる前後2組のクロスメンバ11、12が接合されている。前側のクロスメンバ11は、前席用シートが取付けられるようになっており、トンネル部4とサイドシル5とを連結している。後側のクロスメンバ12は、後席用シートが取付けられるようになっており、トンネル部4とサイドシル5とを連結している。なお、図中7は左右一対のフロントフレーム、8はエンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネルである。
On the
サイドシル5は、強度部材となるもので、その内部に閉断面空間が形成されている。同様に、強度部材となるクロスメンバ11、12は、フロアパネル1と共働して閉断面空間を形成している。クロスメンバ11、12のフロアパネル1に対する接合は、そのフランジ部11a、12aを例えば溶接することによって行われている。
The
クロスメンバ11、12内の閉断面空間(図2〜図4において,符号D11で示される)は、基本的に、車室内との連通(空気の流通)を規制するために、密閉構造とされている。この密閉構造の確保のために、クロスメンバ11、12のフロアパネル1への接合を、線溶接で行うこと、あるいはスポット溶接と接着材の利用によって行うようにしてある。ただし、後述するフロアカーペットにおける空気の流通層との連通のために、部分的に連通部分が構成されている(連通部分については後述)。
The closed sectional space in the
フロアパネル1上には、トンネル部4を境にして、左右一対のフロアカーペット20が敷設される。図1では、フロアパネル1上に敷設された状態のフロアカーペット20を図中破線で示してある。また、フロアパネル1から取外した状態の左右一方のフロアカーペット20を、実線で示してある。
A pair of left and
フロアカーペット20は、その前縁部がダッシュパネル8の下部に重なっており、その後縁部はキックアップ部2の下部に重なっており、その車幅方向内側縁部はトンネル部4の側壁下部に重なっており、その車幅方向外側縁部はサイドシル6の下部に重なっている。なお、フロアカーペット20は、クロスメンバ11、12と重なる部分が上方に向けて凸となるように形成されている。
The
フロアカーペット20は、図3、図4に示すように、表皮21と、その下面側に一体化されてフロアパネル1との接触面となるクッション材22とからなる。クッション材22は、例えば一般的なフェルトとされている。クッション材22部分は、空気の流通が行えるもので、クッション材22が空気の流通層を構成している。この一方、表皮21は、騒音伝達の観点からは実質的に空気を流通させないものとなっている。このようなフロアカーペット20は、その密度や質量が、大衆車あるいは中級車で用いられている程度のものとされて、軽量かつ安価なものが用いられている。なお、実施形態では、フロアカーペット20は、クロスメンバ11、12部分では、クッション材22は存在しないで、表皮21部分のみがクロスメンバ11、12を覆うようになっているが、クロスメンバ11(12)の表面部分にもクッション材22を存在させるようにしてもよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
前記クロスメンバ11、12には、その内部の閉断面空間D11をフロアカーペット20のクッション材22(空気の流通層)と連通させるための連通部が形成されている。この連通部について、クロスメンバ11に着目して図2、図4を参照しつつ説明する(クロスメンバ12については、クロスメンバ11と同一の構成とされている)。
The
まず、図2に示すように、クロスメンバ11のフランジ部11aには、部分的に上方へ膨出された膨出部11bが形成されている。この膨出部11aは、クロスメンバ11内の閉断面空間D11に連通されている。膨出部11b部分での断面を示す図4から明かなように、フロアカーペット20の表皮21が膨出部11bを上方から覆うようにされて、膨出部11bがクッション材22内に伸びるように位置されている。このようにして、クッション材22部分となるフロアカーペット20の空気の流通層と、クロスメンバ11内の閉断面空間D11とが、膨出部11b(内の連通空間)を介して連通されている。
First, as shown in FIG. 2, the
フロアカーペット20の周縁部は、図5(の黒点)で示すように、シール材30によってシールされて、クッション材22部分に構成される空気の流通層が、車室内と連通することが規制されている。このシール材30は、図1においては一点鎖線で示される。なお、図5は、フロアカーペット20とトンネル部4との間のシールを示しているが、フロアカーペット20の他の周縁部においても同様にしてシールされている。なお、このシール材30によって、クッション材22の端面部分もシールされている(空気の流通層が、クッション材22の周縁部を介して車室内と連通されることが規制されている)。また、実施形態では、トンネル部4を覆うトリム材40の端縁部によって、シール材30あるいはその付近のフロアカーペット20(の周縁部)が押圧されて、より確実なシール性確保するようにしてある。
As shown in FIG. 5 (black dots), the peripheral portion of the
ここで、ロードノイズは、フロアパネル1からフロアカーペット20を介して車室内へと伝達される。このとき、フロアカーペット20の表皮21やクッション材22による騒音吸収に加えて、クッション材22部分で構成される空気の流通層と、この空気の流通層に連通されたクロスメンバ11(12)内の閉断面空間D11とを利用した共鳴現象による吸音効果によって、車室内へ伝達されるロードノイズが大幅に低減される。すなわち、共鳴現象による吸音効果は、空気ばね効果による透過音抑制効果となるが、空気ばねによる透過音抑制効果を得るには、フロアカーペット20における表皮21の下方側において、ある程度以上の大きな空間(大きな体積の空気層)を必要とする。このため、薄いフロアカーペット20のクッション材22部分の空気容積だけでは全く不足であり、このため、クロスメンバ11(12)内の大きな閉断面空間D11を利用するようにしたものであり、この閉断面空間D11を利用することにより、空気ばね効果による遮音効果を十分に得ることが可能となる。
Here, the road noise is transmitted from the
図6は、本発明のロードノイズ低減効果を図式的に示すものであり、透過損失の大きさで遮音効果を示すようにしてある。すなわち、透過損失は、フロアパネル1から車室内への騒音の透過しにくさを示すもので、透過損失が大きいほど遮音効果が高いことを意味する。
FIG. 6 schematically shows the road noise reduction effect of the present invention, and shows the sound insulation effect by the magnitude of transmission loss. That is, the transmission loss indicates the difficulty in transmitting noise from the
図6において、破線が、従来のフロアカーペット20の使用態様に対応したもので、その周縁部がシール材30によってシールされることなく、かつクロスメンバ11(12)内の閉断面空間と連通されていない状態に対応している。従来の場合は、透過損失(ロードノイズの車室内への透過損失)が、ロードノイズとして問題となる400HZ付近で大きく劣るものとなっている(透過損失の低下ピーク値の発生)。
In FIG. 6, the broken line corresponds to the usage mode of the
一方、図6において、実線が本発明の場合を示す。本発明では、従来の場合に比して、特に400HZ付近での透過損失の改善が著しく、また従来の場合とは異なって透過損失が大きく低下した低下ピーク値を有しないものとなっている。これにより、本発明は遮音効果が極めて優れたものである、ということが理解される。以上に加えて、本発明の場合は、従来の騒音特性が全体的に低周波側に移行された形態となっており、この低周波側への移行により、より一層遮音効果の高いものとなる(低周波側ほど騒音として感知されにくいため)。 On the other hand, in FIG. 6, the solid line shows the case of the present invention. In the present invention, as compared with the conventional case, the transmission loss is remarkably improved particularly in the vicinity of 400 HZ, and unlike the conventional case, it does not have a reduced peak value in which the transmission loss is greatly reduced. Thus, it can be understood that the present invention has an extremely excellent sound insulation effect. In addition to the above, in the case of the present invention, the conventional noise characteristics are generally shifted to the low frequency side, and the transition to the low frequency side further increases the sound insulation effect. (Because the lower frequency side is less likely to be detected as noise).
図7は、本発明の変形例を示すものである。本変形例では、フロアカーペット20を、トンネル部4を境にして、左右それぞれ、前後に3枚ずつの分割構成としてあり、分割されたフロアカーペットを20A、20B、20Cの符号で示してある。なお、前後3枚の分割境界部位は、クロスメンバ11と12との位置としてある。
FIG. 7 shows a modification of the present invention. In this modification, the
このように、フロアカーペット20の分割数を増大させることにより、例えばフロアパネル1とフロアカーペット20との間に配設されるハーネス類へのアクセス性を高めることができる。すなわち、上記ハーネス類についての保守、点検等のために、フロアカーペット20のうち必要部位を持ち上げる必要性が生じる場合があるが、この場合は、小さく分割されたフロアカーペット毎に持ち上げればよいことになる(大型のフロアカーペットを持ち上げる必要なし)。特にフロアカーペット20の周縁部をシール材30によりシールする場合は、フロアカーペット20を持ち上げた後に、再度所定位置に敷設する際のシール性確保のための作業容易性という観点からも好ましいものとなる。
Thus, by increasing the number of divisions of the
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。フロアカーペット20は、フロアパネル1とほぼ同様の大きな面積を有する1枚ものとすることもでき、また適宜の枚数の分割ものとすることができる。フロアカーペット20の空気の流通層(クッション材22部分)と連通される補強部材の閉断面空間としては、例えばサイドシル6内の閉断面空間としたり、図示を略すがフロアパネル1の下面に接合される前後方向に伸びるフロアフレーム内の閉断面空間とする等、適宜の補強部材内の閉断面空間を利用することができる。フロアカーペット20の周縁部を、車室内との連通を規制するようにシールしないようにすることもできる。
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the embodiments, and appropriate modifications can be made within the scope of the claims. The
補強部材に軽量化等のために穴加工されている等の場合であって、その閉断面空間の密閉性を確保しずらい場合は、閉断面空間を仕切る節部材を設けて、密閉性を有する閉断面空間を確保することもできる。なお、本発明でいう密閉性やシールは、ロードノイズとして特に問題となる100HZ〜400HZ程度の帯域の騒音(振動)が通過しにくい程度のものであれば十分である(空気を全く漏らさないという厳密性は要求されない)。膨出部11bに、合成樹脂やゴム等により形成されて周囲に多数の連通孔を有する筒体(ホース)を接続して、該筒体をクッション材22内つまり空気の流通層に長く延設させ、上記連通孔(筒体)を介して空気の流通層の広い範囲について閉断面空間と連通させるようにしてもよい。このような筒体を、例えばクロスメンバ11等の閉断面空間を有する補強部材の側面に接続することにより、その接合用のフランジ部11a以外でも空気の流通層と閉断面空間とを連通させることができ、また補強部材やその連通位置の選択範囲も広がることになる。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
If the reinforcing member is drilled to reduce weight, etc., and it is difficult to ensure the tightness of the closed cross-sectional space, a node member that partitions the closed cross-sectional space is provided to improve the airtightness. It is also possible to ensure a closed cross-sectional space. It should be noted that the airtightness or seal referred to in the present invention is sufficient as long as noise (vibration) in a band of about 100HZ to 400HZ, which is particularly problematic as road noise, is not easily passed (no air leaks at all). Strictness is not required). A cylindrical body (hose) formed of a synthetic resin, rubber, or the like and having a large number of communication holes is connected to the bulging
本発明は、フロアカーペットを有効に利用して遮音効果を高める上で好ましいものとなる。 The present invention is preferable in enhancing the sound insulation effect by effectively using the floor carpet.
1:フロアパネル
4:トンネル部
5:サイドシル
11:クロスメンバ
11a:フランジ部
11b:膨出部
12:クロスメンバ
20:フロアカーペット
21:表皮
22:クッション材(空気の流通層)
D11:閉断面空間
1: floor panel 4: tunnel part 5: side sill 11:
D11: Closed section space
Claims (7)
前記フロアカーペットが、表皮と、該表皮の下面側に配設されて空気の流通層を形成するクッション材と、を有し、
前記空気の流通層が、前記フロアカーペット近傍に位置される補強部材内の閉断面空間と連通されている、
ことを特徴とする車室フロアの遮音構造。 A sound insulation structure of a passenger compartment floor in which a floor carpet is laid on a floor panel constituting the passenger compartment floor surface,
The floor carpet has an outer skin and a cushioning material disposed on the lower surface side of the outer skin to form an air circulation layer;
The air circulation layer is in communication with a closed cross-sectional space in a reinforcing member located near the floor carpet;
A sound insulation structure for the passenger compartment floor.
前記フロアカーペットの周縁部が、前記空気の流通層が車室内空間と連通されるのを防止するようにシールされている、ことを特徴とする車室フロアの遮音構造。 In claim 1,
A sound insulation structure for a vehicle compartment floor, wherein a peripheral portion of the floor carpet is sealed so as to prevent the air circulation layer from communicating with the vehicle interior space.
前記補強部材内の前記閉断面空間が、車室内や外部と連通されないように密閉構造とされている、ことを特徴とする車室フロアの遮音構造。 In claim 1 or claim 2,
A sound insulation structure for a vehicle compartment floor, wherein the closed cross-sectional space in the reinforcing member has a sealed structure so as not to communicate with the vehicle interior or the outside.
前記補強部材が、前記フロアパネル上に接合されて車幅方向に伸びるクロスメンバとされ、
前記空気の流通層が、前記クロスメンバ内の閉断面空間と連通されている、
ことを特徴とする車室フロアの遮音構造。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The reinforcing member is a cross member joined on the floor panel and extending in the vehicle width direction,
The air circulation layer is in communication with a closed cross-sectional space in the cross member;
A sound insulation structure for the passenger compartment floor.
前記クロスメンバは、そのフランジ部によって前記フロアパネルに接合されており、
前記クロスメンバの前記フランジ部には、前記空気の流通層と該クロスメンバ内の前記閉断面空間とを連通させるための膨出部が形成されている、
ことを特徴とする車室フロアの遮音構造。 In claim 4,
The cross member is joined to the floor panel by a flange portion thereof,
The flange portion of the cross member is formed with a bulging portion for communicating the air circulation layer and the closed cross-sectional space in the cross member.
A sound insulation structure for the passenger compartment floor.
前記フロアカーペットの前記表皮が、前記膨出部を覆うように配設され、
前記膨出部が、前記クッション材内に延設されている、
ことを特徴とする車室フロアの遮音構造。 In claim 5,
The skin of the floor carpet is disposed so as to cover the bulging portion,
The bulging portion extends into the cushion material;
A sound insulation structure for the passenger compartment floor.
前記フロアカーペットが、それぞれその周縁部がシールされた複数枚の分割構成とされている、ことを特徴とする車室フロアの遮音構造。 In claim 2,
A sound insulation structure for a passenger compartment floor, wherein the floor carpet is divided into a plurality of pieces each having a peripheral edge sealed.
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