JP7254414B2

JP7254414B2 - ルーフ構造

Info

Publication number: JP7254414B2
Application number: JP2018245630A
Authority: JP
Inventors: 雅樹石川; 眞也川島; 正人平野; 大中川
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2023-04-10
Anticipated expiration: 2038-12-27
Also published as: JP2020104715A

Description

本発明は、低周波音を小さくすることができる、車体のルーフ構造に関する。

車体上部を構成するルーフパネルには、車室内の天井部分を形成するヘッドライニングが装着される。一般的にヘッドライニングは、ルーフパネルとの間に空間が形成されるように、車室内側に設けられている。前記空間には、車室内の音を吸収して反響を少なくしたり、天井に頭をぶつけた時のショックを緩和したりするために、吸音材や緩衝材等が配設されているが、車体の内外からの騒音に対して、充分な減衰を図ることのできる制振補強材が検討されている。例えば、ルーフパネルとヘッドライニングとの間で、車幅方向に延設される複数のルーフ補強部材間に、断面波状の大小二層が積層された制振部材を配設する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５－７４３５８号公報

ルーフに均一にまたは不均にビードが形成された自動変速装置付きの車両の場合、エンジン回転数が１０００ｒｐｍ付近からのロックアップ領域（３０～５０Ｈｚ付近）では、ルーフとバックドアとの位相関係で振幅が大きくなり、低周波音が増幅することが判明した。この低周波音は、従来の技術では十分に減衰がさせることは困難であった。

本発明は、振幅を低減させて、ルーフに起因する低周波音を抑制するとともに、軽量化も図ることが可能となるルーフ構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のルーフ構造は、ヘッドライニングを車両のルーフパネルの内側に取付けてなるルーフ構造において、前記ルーフパネルと前記ヘッドライニングとの間の領域に、複数のルーフ補強部材および複数の板状の制振部材を備え、前記ルーフ補強部材は、車体側部の左右いずれか片側もしくは左右両側のピラーの上端の位置から、車幅方向に延設されて設けられており、前記ルーフパネルと前記ヘッドライニングとの間の領域は、複数の車幅方向で連続した領域に分割されており、複数の前記領域は、少なくとも前記ルーフ補強部材の位置で分割されるとともに、前記分割された領域の中間位置でさらに分割されて形成され、前記制振部材は、複数の前記領域のうち、前記ルーフ補強部材の位置の直前に形成された前記領域内には必ず配設され、他の領域内には配設されていないことを特徴とする。

本発明によれば、振幅を低減させて、ルーフに起因する低周波音を抑制するとともに、軽量化も図ることが可能となるルーフ構造を提供することができる。

図１は、本発明のルーフ構造における制振部材の位置を説明する模式図である。図２は、ホイルトルク加振時の音圧感度を測定した結果のグラフである。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下の例に限定および制限されない。なお、以下で参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。

本発明は、制振部材の配設位置を特定の箇所とすることで、振幅を低減させて、ルーフに起因する低周波音を抑制が可能であることを見出したものである。前記配設位置を特定の箇所とし、他の箇所には配設しないことで、全面に配設する場合に比べて、軽量化を図ることも可能となるものである。

図１は、本発明のルーフ構造における制振部材の位置を説明する模式図である。同図においては、車両を上面から見た状態で、図の左側が車両の前方である。各部材の配置を示すために、実際にはルーフパネルの内側で隠れている部材も実線で示している。

本実施形態のルーフ構造は、ルーフパネル１の内側にヘッドライニング３が取付けられており、ルーフパネル１とヘッドライニング３との間の領域に、ルーフ補強部材５および板状の制振部材７を備えている。ルーフ補強部材５および板状の制振部材７は、それぞれ複数が備えられている。図１においては、ルーフ補強部材５および板状の制振部材７は２箇所ずつに設けられている。ルーフ補強部材５は、車体側部の左右いずれか片側もしくは左右両側のピラー９の上端に連続するように、車幅方向に延設されて設けられている。ここで、ピラー９は、センターピラーやクォーターピラーである。

ルーフ補強部材５および板状の制振部材７が配置されているルーフパネル１とヘッドライニング３との間の領域は、複数の領域に分割されている。図１においては４つの領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に分割されている。これらの領域は、車幅方向に連続する領域となるように分割されている。「車幅方向に連続する領域となるように分割」とは、図中では縦方向の線で分割することを意味する。前記分割の位置は、少なくともルーフ補強部材５の位置を含んでいる。そして、制振部材７は、ルーフ補強部材５の位置の直前に形成された領域には必ず配置される。ルーフ補強部材５の位置の直前に形成された領域とは、図１においては、複数の領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のうち、領域Ｓ２および領域Ｓ４を指す。そして、他の領域、すなわち領域Ｓ１および領域Ｓ３には、制振部材７は配設されないことが必要である。

このように制振部材７を配置することで、振幅を低減させて、ルーフに起因する低周波音を抑制することが可能となる。図２は、ホイルトルク加振時の音圧感度を測定した結果のグラフである。図中、Ａは領域Ｓ２および領域Ｓ４の２箇所に、２枚の制振部材７を配置したときの結果である。Ｂは制振部材７を配置していない状態、Ｃは領域Ｓ２のみに制振部材７を１枚配置した状態、Ｄは全領域に４枚の制振部材７を配置した状態での結果である。破線で示す折れ線は、感度目標を示すラインであり、このラインを下回ることが目標とする性能である。

エンジン回転数が１０００ｒｐｍ付近からのロックアップ領域（３０～５０Ｈｚ付近）では、ルーフとバックドアとの位相関係で振幅が大きくなり、低周波音が増幅するため、制振部材７を配置していない状態（Ｂ）では、感度目標のラインを上回ってしまう結果となっている。制振部材７を１枚配置した状態（Ｃ）では、感度目標のラインは上回らなかったものの、ぎりぎり下回った程度の結果であった。

これらの結果に対し、ルーフ補強部材５の位置の直前に形成された領域全て（領域Ｓ２および領域Ｓ４）に制振部材７を２枚配置した状態（Ａ）では、ロックアップ領域において、感度目標を良好に達成していることがわかる。なお、制振部材７をＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の全領域に配置して（Ｄ）、４枚という他に比べて多い枚数の制振部材７を使用したからといって、最も良い結果とはなっていないことがわかる。例えば、３２Ｈｚ～３３Ｈｚ付近や３４Ｈｚ～３５Ｈｚ付近では、制振部材７を２枚配置した状態（Ａ）に比べ、音圧感度の数値が大きくなっている。

多くの枚数の制振部材７を用いても、より低周波音を抑制することができず、特定の位置に特定の数の制振部材７を配置することで、多くの枚数を用いた場合と同等もしくは良好な結果が得られることがわかる。これは、次のような理由によるものと考えられるが、これにより発明を限定するものではない。すなわち、ルーフ補強部材５の位置の直前に形成された領域のみに制振部材７を配置すると、ルーフの振幅の「腹」の部分を押さえることになると考えられる。全領域の４箇所に制振部材７を配置すると、ルーフの振幅の「節」の部分も押さえてしまうことになり、そのため低周波振動レベルが悪化すると考えられる。

このように、本発明のルーフ構造では、制振部材７の数を減らすことができ、低周波音の抑制を図りつつ、軽量化も図ることが可能となる。

本発明における制振部材７は、断面波状の大小二層が積層された段ボールを好適に用いることができる。この場合、前記段ボールの波状の上層側を大きくし、波状の間隙軸方向を、車両幅方向に一致させて用いることが好ましい。制振部材７としては、段ボールの他に、ＰＰ成形品や発泡材、ゴム材等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、制振部材７の厚みは、２ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは５～１０ｍｍの範囲内である。制振部材７の弾性率は、５０ＭＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは１４０～４６０ＭＰａである。なお、制振部材７は、ルーフパネル１に貼付けることが好ましいが、その際の制振部材７とルーフパネル１との接着面積は、制振部材７の面積の５～５０％であることが好ましい。さらに制振部材７の面積は、配置する領域（本実施形態の領域Ｓ２、Ｓ４）の面積に対して３０％以上であると、ルーフの剛性と振動レベルを向上させることができるため好ましく、より好ましくは７０～１００％である。

１ …ルーフパネル
３ …ヘッドライニング
５ …ルーフ補強部材
７ …制振部材
９ …ピラー

Claims

ヘッドライニングを車両のルーフパネルの内側に取付けてなるルーフ構造において、
前記ルーフパネルと前記ヘッドライニングとの間の領域に、複数のルーフ補強部材および複数の板状の制振部材を備え、
前記ルーフ補強部材は、車体側部の左右いずれか片側もしくは左右両側のピラーの上端の位置から、車幅方向に延設されて設けられており、
前記ルーフパネルと前記ヘッドライニングとの間の領域は、複数の車幅方向で連続した領域に分割されており、
複数の前記領域は、少なくとも前記ルーフ補強部材の位置で分割されるとともに、前記分割された領域の中間位置でさらに分割されて形成され、
前記制振部材は、複数の前記領域のうち、前記ルーフ補強部材の位置の直前に形成された前記領域内には必ず配設され、他の領域内には配設されていないことを特徴とするルーフ構造。