JP6514160B2 - 車両用のヘルムホルツ型吸音構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両に設置されるヘルムホルツ型吸音構造に関する。

車両の吸音構造として発泡材を用いることは周知である。しかし、発泡材は高周波の騒音を吸収できるものの、エンジン音等の低周波数の騒音を吸収できない。

特許文献１には、車両のインストルメントパネルの裏側に設置され、低周波数の騒音を吸収できる吸音構造が開示されている。図２２にはヘルムホルツ型吸音構造として、閉塞空間と通気穴を有する容器が示されている。

特開２０１０−５２６３２号公報

特許文献１の図２２に示すヘルムホルツ型吸音構造を構成する容器は、インストルメントパネルとは別体をなし、閉塞空間を有する１つの成形品により構成されているため、製造コストが嵩む。
特許文献１には上記容器をインストルメントパネルと一体に形成しても良い旨の記述もあるが、閉塞空間を有する容器をインストルメントと一体に形成するのは困難であり、可能であったとしても製造コストが嵩む。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、車両用のヘルムホルツ型吸音構造において、車室に臨む車両内装材と、上記車両内装材とは別体をなす容器構成部材とを備え、上記車両内装材の特定部位と上記容器構成部材が互いに気密に接合されるとともに、協働して閉塞空間を形成しており、上記特定部位と容器構成部材のいずれか一方に、上記閉塞空間を外部に連通するための通気穴が形成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、閉塞空間と通気穴を有するヘルムホルツ型吸音構造により、車両での低周波の騒音を削減することができる。しかも、閉塞空間は車両内装材の特定部位と容器構成部材とを接合することにより形成されるので、製造が簡単で製造コストを低減することができる。

好ましくは、上記車両内装材と上記容器構成部材は、締結手段により連結され、この締結手段により上記車両内装材の特定部位と上記容器構成部材が押圧力をもって接合されている。
上記構成によれば、車両内装材の特定部位と容器構成部材とを高い気密性をもって接合でき、高い吸音効果を発揮することができる。

好ましくは、上記締結手段は、上記容器構成部材に形成された係止鍔部と、上記車両内装材に形成された弾性爪とを有し、この弾性爪の先端部には、上記係止鍔部に当たる傾斜面が形成されている。
上記構成によれば、容器構成部材の車両内装材への取り付けが簡単である。また、弾性爪の傾斜面により、係止鍔部に車両内装材に向かう押圧力を付与することができる。

好ましくは、上記容器構成部材は、上記車両内装材の裏側に配置されて、上記車両内装材の特定部位の裏面に気密をなして接合され、上記容器構成部材に上記通気穴が形成されている。
上記構成によれば、車両内装材の車室側の面には吸音構造が現れないので、車両内装材の表側の面が車室に露出される場合であっても外観を損ねることがない。

好ましくは、上記容器構成部材は上記車両内装材側が開放された内部空間を有し、この内部空間の開口周縁部が上記車両内装材の特定部位の裏面に気密をなして接合されている。
上記構成によれば、吸音構造を設けても車両内装材の形状が複雑になるのを回避することができる。

好ましくは、上記車両内装材の特定部位と上記容器構成部材がシーリング材を介して接合されている。
上記構成によれば、車両内装材の特定部位と容器構成部材の接合部の気密性を高めることができる。

好ましくは、上記容器構成部材の係止鍔部の面またはこの係止鍔部に対応する上記特定部位の裏面の環状領域のいずれか一方に、上記係止鍔部の面より狭い環状の凸部が形成されている。
上記構成によれば、車両内装材の特定部位と容器構成部材の接合部の気密性を高めることができる。

一態様では、上記車両内装材がドアトリムであり、上記容器構成部材が上記ドアトリムとその外側のドアパネルとの間に配置されている。

好ましくは、上記特定部位および上記容器構成部材は、上記ドアトリムにおいて乗員の腰部に対向する高さに配置されており、上記容器構成部材は、上記開口周縁部の反対側に位置する底壁を有し、この底壁が上記ドアトリムから離れて上記ドアパネルに接近しており、さらに上記容器構成部材は、車両幅方向に延びて上記内部空間を複数に分割する間仕切りを有し、これら複数の分割空間が上記ドアトリムにより閉塞されてそれぞれ上記閉塞空間として提供され、上記容器構成部材の底壁には、上記複数の閉塞空間毎に上記通気穴が形成されている。
上記構成によれば、ヘルムホルツ型吸音構造は、車両側突時に脆性破壊されることにより、衝突エネルギーを吸収する役割を担うことができる。

他の態様では、コンソールアームレストのアッパ部材が上記車両内装材として提供され、上記コンソールアームレストのロア部材が上記容器構成部材として提供され、上記アッパ部材と上記ロア部材の一方は、上記アッパ部材とロア部材の他方に向かって延びるとともにその先端が当該他方に気密をなして接合される環状のリブを有している。
上記構成によれば、容器構成部材を新たに追加せずに、既存のコンソールアームレストのアッパ部材とロア部材でヘルムホルツ型吸音構造を構成することができる。

本発明によれば、低周波の騒音を削減するヘルムホルツ型吸音構造を低コストで車両に設けることができる。

本発明の第１実施形態に係る車両用のヘルムホルツ型吸音構造の断面図である。 同吸音構造の分解斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用のヘルムホルツ型吸音構造の断面図である。 本発明の第３実施形態に係る車両用のヘルムホルツ型吸音構造の断面図である。 本発明の第４実施形態に係る車両用のヘルムホルツ型吸音構造の断面図である。 （Ａ）は本発明の第５実施形態に係るヘルムホルツ型吸音構造を組み込んだ車両ドアの縦断面図、（Ｂ）はその要部拡大断面図である。 本発明の第６実施形態に係るヘルムホルツ型吸音構造を組み込んだ車両のコンソールアームレストの側面図である。 図７におけるＡ−Ａ矢視断面図である。 図８の要部拡大断面図である。

以下、本発明の第１実施形態に係る車両用のヘルムホルツ吸音構造（以下、単に吸音構造と言う）について図１、図２を参照しながら説明する。
吸音構造１は、車室に臨むインストルメントパネル、ドアトリム、ルーフトリム等の車両内装材１０（以下、単に内装材と言う）の裏側（車室とは反対側）の面に容器構成部材１５を取り付けることにより構成されている。

内装材１０は、図２の想像線で示す範囲の平坦な矩形の特定部位１１を有しており、この特定部位１１の裏面の周縁部は、後述の接合代１１ｘとして提供される。
内装材１０の裏面には、特定部位１１の各辺中央からわずかな距離だけ外側に離れた位置において、弾性爪１２が形成されている。弾性爪１２の先端部には、内側（特定部位１１側）に突出する凸部１２ａが形成されている。この凸部１２ａは、特定部位１１の反対側を向く傾斜面１２ｂと特定部位１１を向く傾斜面１２ｃとを有している。

容器構成部材１５は、矩形をなす比較的浅い容器形状を有している。容器構成部材１５は、その開口周縁部から外側に張り出す環状の係止鍔部１５ａを有するとともに、開口周縁部と反対側の底壁中央に通気穴１５ｂを有している。係止鍔部１５ａの底壁の反対側を向く面は後述の接合代１５ｘとして提供される。

容器構成部材１５を内装材１０に取り付ける際、内装材１０の特定部位１１の裏面に、この特定部位１１と同形状をなすシート状のシーリング材１６を貼り付けておく。このシーリング材は非連続多孔質の樹脂により形成され、弾性を有している。

容器構成部材１５を内装材１０の裏側から特定部位１１に向かって押し込むと、容器構成部材１５の係止鍔部１５ａが４つの弾性爪１２の傾斜面１２ｂに当たることにより、この弾性爪１２を押し広げる。

さらに容器構成部材１５を押し込むと、その係止鍔部１５ａが弾性爪１２の凸部１２ａを越え、シーリング材１６に達する。この状態では、係止鍔部１５は弾性爪１２の傾斜面１２ｃにより押されるため、係止鍔部１５ａの接合代１５ｘは、シーリング材１６を圧縮した状態で、特定部位１１の接合代１１ｘに気密に接合される。この説明から明らかなように、係止鍔部１５ａと弾性爪１２は、容器構成部材１５を特定部位１１に向けて締め付ける締結手段Ｔを構成している。

容器構成部材１５の内部空間が特定部位１１で塞がれることにより、閉塞空間１８が得られる。この閉塞空間１８は、通気穴１５ｂを介して外部（具体的には内装材１０の裏側の空間）に連通されている。

上記構成の吸音構造１は、通常のヘルムホルツ吸音器と同様にエンジン音等の低周波の騒音を吸収することができる。閉塞空間１８は１つの成形部品により形成されるのではなく、内装材１０の特定領域１１と容器構成部材１５が接合することにより形成されるため、製造が容易であり、製造コストを低減することができる。

上記特定部位１１、容器構成部材１５の形状は特に制約はなく、円形でもよい。シーリング材１６は、接合代１１ｘ、１５ｘに対応して環状をなしていてもよい。また、内装材１１が内部空間を有し、この内部空間を板形状の容器構成部材１５により閉塞することにより、閉塞空間を形成してもよい。

次に、本発明の他の実施形態について図面を参照しながら説明する。これら実施形態において、先行して説明する実施形態に対応する構成部には同番号を付してその詳細な説明を省略する。

図３は、本発明の第２実施形態を示す。この第２実施形態では第１実施形態のシーリング材１６が用いられず、その代わりに、係止鍔部１５ａの内装材１０を向く面に、係止鍔部１５ａの面より狭い環状の凸部１５ｙが形成されている。この凸部１５ｙは狭いので弾性爪１２からの押圧力により、特定部位１１に強く接合され、高い気密性を確保している。

図４は、本発明の第３実施形態を示す。この第３実施形態では、内装材１０が段差部１３を有しており、この段差部１３が特定部位１１に含まれている。この実施形態では、容器構成部材１５の周壁に、この段差部１３を受け入れるための切欠１５ｍが形成されている。本実施形態では、段差部１３側の弾性爪１２は、容器構成部材１５の底壁の縁を押圧している。

図５は、本発明の第４実施形態を示す。この第４実施形態では、内装材１０の特定部位１１に隣接する板部材１０ａ，１０ｂの連結部１４が横切っている。この実施形態では、容器構成部材１５の周壁に、この隆起した連結部１４を受け入れるための切欠１５ｎが形成されている。

図６は、本発明の第５実施形態を示す。この第５実施形態では、ヘルムホルツ型吸音構造２が、ドアに設けられている。ドアは、金属製ドアパネルとドアトリム２０（車両内装材）を備えており、ドアパネルは、外部に露出するアウターパネル（図示しない）とインナーパネル２９を有している。このインナーパネル２９にドアトリム２０が取り付けられている。

ドアトリム２０において、その中間高さ、具体的にはプルハンドル部２０ａの下方かつドアポケット部２０ｂの上方に特定部位２１が設定されている。特定部位２１は、乗員の腰の高さに対応している。

容器構成部材２５は、ドアトリム２０の特定部位２１の裏側、すなわちドアトリム２０とインナーパネル２９（ドアパネル）との間に配置されている。
容器構成部材２５は、ドアトリム２０側に開口した内部空間を有しており、開口の反対側に位置する底壁がドアトリム２０から離れインナーパネル２９に接近して対向している。容器構成部材２５は複数の間仕切り２５ａを有している。この間仕切り２５ａは車両幅方向に延びて容器構成部材２５の内部空間を複数の空間２５ｂに分割している。容器構成部材２５の底壁には、上記複数の分割空間２５ｂ毎に通気穴２５ｃが形成されている。

容器構成部材２５はシート状のシーリング材２６を介してドアトリム２０の特定部位２１の裏面に接合されている。具体的には容器構成部材２５の開口縁部および間仕切り２５ａの端部がシーリング材２６を介して特定部位２１に接合されている。これにより、分割空間２５ｂは閉塞空間となる。

本実施形態では２種類の締結手段Ｔ，Ｔ’が用いられている。一方の締結手段Ｔは第１実施形態と同様に容器構成部材２５の開口縁部に形成された係止鍔部２５ｄとドアトリム２０に形成された弾性爪２２により構成されている。
他方の締結手段Ｔ’は、容器構成部材２５の開口縁部近傍において周壁からドアトリム２０に沿って突出した固定鍔部２５ｅと、ドアトリム２０の裏面から突出したボス部２３とを有している。ボス部２３の先端部が固定鍔部２５ｅを貫通しこの固定鍔部２５ｅに溶着されている。

容器構成部材２５は、車両の側突時に脆性破壊することにより衝突エネルギーを吸収することができる。通常の車両では、乗員の腰部に対応する高さに位置に、側突時の衝突エネルギーを吸収するためのクッションが配置されているが、容器構成部材２５はこのクッションの役割をも担っている。

図７〜図９は、本発明の第６実施形態を示す。この第６実施形態では、ヘルムホルツ型吸音構造３が、コンソールボックス３０ａの上部に設置されたコンソールアームレスト３０ｂに設けられている。

コンソールアームレスト３０ｂは、アッパ部材３１（車両内装材）と、ロア部材３５（容器構成部材）とを備えている。ロア部材３５の中央から上方に向かって環状のリブ３５ａが突出している。このリブ３５ａの上端縁がシーリング材３６を介してアッパ部材３１の下面（裏面）に気密に接合されており、これによりリブ３５ａにより囲われた内部空間が閉塞空間３８となる。アッパ部材３１において、リブ３５ａの内側の特定部位３１ａには、閉塞空間３８を外部に連ねる（本実施形態ではクッション材３９を介して外部に連ねる）通気穴３１ｂが形成されている。

アッパ部材３１とロア部材３５を締結する締結手段Ｔ”は、アッパ部材３１のボス部３２と、ロア部材３５を貫通してボス部３２のタッピング穴３２ａにねじ込まれるタッピングネジ３３とを有している。この締結手段Ｔ”により、リブ３５ａの先端縁はシーリング材３６を介してアッパ部材３１の特定部位３１ａに押圧され、高い気密性をもって接合される。
上記実施形態において、アッパ部材３１に下方に突出する環状のリブを形成し、この環状のリブをロア部材３５に気密に接合してもよい。

本発明は上記実施形態に制約されず、さらに種々の態様が可能である。
例えば、車両内装材と容器構成部材は溶着や接着剤により接合してもよい。

本発明は、車両の吸音構造に適用できる。

１，２，３ ヘルムホルツ吸音構造
１０ 車両内装材
１１ 特定部位
１２ 弾性爪
１２ｃ 傾斜面
１５ 容器構成部材
１５ａ 係止鍔部
１５ｂ 通気穴
１５ｙ 環状の凸部
１６ シーリング材
１８ 閉塞空間
２０ ドアトリム（車両内装材）
２１ 特定部位
２５ 容器構成部材
２５ａ 間仕切り
２５ｂ 分割空間（閉塞空間）
２５ｃ 通気穴
２６ シーリング材
２９ インナーパネル（ドアパネル）
３０ｂ コンソールアームレスト
３１ アッパ部材（車両内装材）
３１ａ 特定部位
３１ｂ 通気穴
３５ ロア部材
３５ａ 環状のリブ
３６ シーリング材
３８ 閉塞空間
Ｔ、Ｔ’、Ｔ” 締結手段

Claims (5)

1. 車室に臨む車両内装材と、上記車両内装材とは別体をなす容器構成部材とを備え、上記車両内装材の特定部位と上記容器構成部材が互いに気密に接合されるとともに、協働して閉塞空間を形成しており、上記特定部位と容器構成部材のいずれか一方に、上記閉塞空間を外部に連通するための通気穴が形成され、
   上記車両内装材と上記容器構成部材は、締結手段により連結され、この締結手段により上記車両内装材の特定部位と上記容器構成部材が押圧力をもって接合され、
   上記締結手段は、上記容器構成部材に形成された係止鍔部と、上記車両内装材に形成された弾性爪とを有し、
   上記弾性爪の先端部には、２つの傾斜面を有する凸部が形成されており、
   上記２つの傾斜面のうち上記特定部位の反対側を向く一方の傾斜面は、上記容器構成部材を上記特定部位に向かって押し込む際に、上記係止鍔部に当って上記弾性爪を押し広げ、
   上記２つの傾斜面のうち上記特定部位を向く他方の傾斜面は、上記係止鍔部に当たって上記係止鍔部を上記特定部位に向けて押し付けることを特徴とする車両用のヘルムホルツ型吸音構造。
2. 上記容器構成部材は、上記車両内装材の裏側に配置されて、上記車両内装材の特定部位の裏面に気密をなして接合され、上記容器構成部材に上記通気穴が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用のヘルムホルツ型吸音構造。
3. 上記容器構成部材は上記車両内装材側が開放された内部空間を有し、この内部空間の開口周縁部が上記車両内装材の特定部位の裏面に気密をなして接合されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用のヘルムホルツ型吸音構造。
4. 上記車両内装材の特定部位と上記容器構成部材がシーリング材を介して接合されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用のヘルムホルツ型吸音構造。
5. 上記容器構成部材の係止鍔部の面またはこの係止鍔部に対応する上記特定部位の裏面の環状領域のいずれか一方に、上記係止鍔部の面より狭い環状の凸部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用のヘルムホルツ型吸音構造。

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