JP7350688B2 - 車外騒音低減装置 - Google Patents

Description

本発明は、車外騒音低減装置に関する。

一般に、車両走行時には車両から騒音が生じ、その騒音（以下、車外騒音と呼ぶ）が車両の周囲に伝播される。例えば、下記特許文献１には、エンジン、トランスミッションなどの駆動装置の下方に取り付けられるカバーが開示されている。このカバーの少なくとも一部が、吸音材で構成されている。この吸音材で構成された部分によって、エンジン、トランスミッションなどから放射された騒音が吸収されて、車外騒音が低減される。

実全昭５５－０３７７２７号公報

（発明が解決しようとする課題）
車両の走行時には、エンジン、トランスミッションなどの駆動装置から騒音が放射されるだけではなく、タイヤと路面との摩擦に起因する騒音（以下、タイヤ騒音と呼ぶ）も放射される。車両の車幅方向における一方側のタイヤ騒音は、車両本体の床下面を通って、車両の車幅方向における他端側へ伝播されて、車両の側方へ伝播される。

本発明は上記課題に対処するためになされたもので、その目的は、車両の床下を通って、車両の側方へ伝播（放射）される騒音を低減できる車外騒音低減装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明に係る車外騒音低減装置は、車両の側部に設けられた乗降口の下側の辺を補強するロッカーであって、車両前後方向にそれぞれ延設され、車幅方向における内側へ開放された溝形を呈する外側ロッカーパネルと、車幅方向における外側へ開放された溝形を呈する内側ロッカーパネルとが突き合わせられて接合されているロッカーを備えた車両に適用される。
車外騒音低減装置は、車両前後方向に延設された帯状の底壁部、及び前記底壁部の幅方向における両端部に沿って車両前後方向へ延設され、且つ前記底壁部の幅方向における両端部から上方へそれぞれ延設された一対の側壁部を有する溝形部を備え、前記一対の側壁部のうちの一方の側壁部であって、車幅方向における内側に位置する側壁部が、吸音材で構成された吸音部を含み、且つ前記一対の側壁部のうちの他方の側壁部が、前記内側ロッカーパネルと前記外側ロッカーパネルとの突き合わせ部よりも車幅方向における内側に配置され、
前記一方の側壁部は、前記底壁部に対して傾斜した壁部であって、前記底壁部の一方の端部から上方且つ前記底壁部の他方の端部とは反対側へ斜めに延設され、前記他方の側壁部は、前記底壁部に対して垂直な壁部であって、前記底壁部の他方の端部から上方へ延設され、前記一方の側壁部の上端の高さと前記他方の側壁部の上端の高さとが同一である。

本発明の一態様に係る車外騒音低減装置において、車幅方向に等間隔に並列配置された少なくとも３個の前記溝形部を有する。

また、本発明の他の態様に係る車外騒音低減装置において、前記底壁部及び前記一対の側壁部が、前記吸音材を用いて一体的に形成されている。

また、本発明の他の態様に係る車外騒音低減装置において、前記車両の床下面のうち、車幅方向における中央部を含む所定の領域に配置されたフロアアンダーカバーであって、車両前後方向に延設され且つ上方へ開放された溝形を呈し、その溝深さが前記溝形部の溝深さと同一であるフロアアンダーカバーの車幅方向における端部に接合又は一体成形されている。

本発明に係る車外騒音低減装置が適用された車両の走行中に、例えば、車両の左端（左側の車輪と地面との間）にて発生した騒音が、地面と車両本体の床下面との間の空間を通って、右方へ伝播していく過程において、その騒音の音波が、車外騒音低減装置の左側の側壁部によって減衰（吸収）される。車両本体の床下面において、騒音のスペクトル（周波数特性）が一様であることはほとんど無く、局所的に、特定の周波数の音圧が高くなることが多い。そこで、音圧の高い部位に、本発明に係る車外騒音低減装置の溝形部の側壁部を配置することにより、効果的に車外騒音を低減できる。

本発明の一実施形態に係る車外騒音低減装置が適用された車両を右斜め前方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車外騒音低減装置が適用された車両を左斜め前方から見た斜視図である。 ロッカーの斜視図である。 車両本体の床下部の断面図（車両前後方向に対して垂直な断面図）である。 第１実施形態に係る車外騒音低減装置の斜視図である。 図４の車外騒音低減装置の長手方向に対して垂直な断面図である。 図４の車外騒音低減装置の配置位置を示す断面図である。 第１実施形態の車外騒音低減量のグラフである。 第２実施形態に係る車外騒音低減装置であって、３個の溝形部を有する車外騒音低減装置の斜視図である。 図８の車外騒音低減装置の配置位置を示す断面図である。 第２実施形態に係る車外騒音低減装置であって、５個の溝形部を有する車外騒音低減装置の斜視図である。 図１０の車外騒音低減装置の配置位置を示す断面図である。 第２実施形態の車外騒音低減量のグラフである。 変形例に係る車外騒音低減装置の長手方向に対して垂直な断面図である。 予備検証の構成を示す断面図である。 図１４の予備検証結果のグラフである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る車外騒音低減装置１について説明する。ここで、車外騒音低減装置１が適用された車両Ｖの構成について簡単に説明しておく。車両Ｖは、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、車両本体ＶＢ、及び車両本体ＶＢに回転可能に支持された４個の車輪（タイヤ）ＶＨを備える。車両本体ＶＢの両側面部には、乗降口としての開口部ＯＬ，ＯＲが設けられている。

車両本体ＶＢは、開口部ＯＬ，ＯＲの下側の辺に沿って車両前後方向にそれぞれ延びる左右一対のロッカーＲＬ，ＲＲを備える。ロッカーＲＬ，ＲＲは、車両本体ＶＢの車室ＶＣの床面の車幅方向における両側部をそれぞれ補強する部材である。左側のロッカーＲＬと右側のロッカーＲＲとは、左右対称形状を有する。そこで、以下、ロッカーＲＲの構成について説明し、ロッカーＲＬの説明を省略する。

ロッカーＲＲは、図２に示すように、車両前後方向にそれぞれ延びる筒状部材である。ロッカーＲＲは、内側ロッカーパネルＰ１及び外側ロッカーパネルＰ２からなる。ロッカーＲＲの左半部を構成する内側ロッカーパネルＰ１は、右方へ開放された溝形部材であり、ロッカーＲＲの右半部を構成する外側ロッカーパネルＰ２は、左方へ開放された溝形部材である。

すなわち、内側ロッカーパネルＰ１は、それぞれ車両前後方向に延びる帯板状の、縦壁部Ｐ１ａ及び上下一対の横壁部Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃを備える。縦壁部Ｐ１ａは、その壁厚方向が車幅方向に対して平行になるように配置されている。横壁部Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃは、縦壁部Ｐ１ａの上端及び下端から右方へそれぞれ延設されている。さらに、内側ロッカーパネルＰ１は、横壁部Ｐ１ｂの右端に沿って車両前後方向に延び、且つ横壁部Ｐ１ｂの右端から上方へ延びるフランジ部Ｐ１ｄと、横壁部Ｐ１ｃの右端に沿って車両前後方向に延び、且つ横壁部Ｐ１ｃの右端から下方へ延びるフランジ部Ｐ１ｅとを備える。

内側ロッカーパネルＰ１と外側ロッカーパネルＰ２とは同様の溝形状を有する。すなわち、外側ロッカーパネルＰ２は、内側ロッカーパネルＰ１と同様の縦壁部Ｐ２ａ、横壁部Ｐ２ｂ、横壁部Ｐ２ｃ、フランジ部Ｐ２ｄ及びフランジ部Ｐ２ｅを備える。

フランジ部Ｐ１ｄとフランジ部Ｐ２ｄとが突き合わせられた状態で接合され、フランジ部Ｐ１ｅとフランジ部Ｐ２ｅとが突き合わせられた状態で接合されている。

また、車両本体ＶＢは、図３に示すように、左側のロッカーＲＬと右側のロッカーＲＲとの間にて車両前後方向に延びるフロアアンダーカバーＵＣを備える。フロアアンダーカバーＵＣは、底壁部ＵＣａ及び側壁部ＵＣｂ，ＵＣｂを備える。底壁部ＵＣａは、車両前後方向に延びる略長方形の板状部である。底壁部ＵＣａは、その壁厚方向が車両高さ方向に一致するように配置されている。側壁部ＵＣｂ，ＵＣｂは、底壁部ＵＣａの車幅方向における両端部から上方へそれぞれ延設され、且つ底壁部ＵＣａの車幅方向における両端部に沿って車両前後方向にそれぞれ延設されている。フロアアンダーカバーＵＣは、車室ＶＣの床下面の車幅方向における中央部に配置されている。

車外騒音低減装置１は、左右一対の車外騒音低減装置１Ｌ，１Ｒから構成されている。側壁部ＵＣｂ，ＵＣｂからロッカーＲＬ，ＲＲの間の下方の空間に亘る領域のうちの所定の位置に、車外騒音低減装置１Ｌ，１Ｒがそれぞれ配置される（図６の配置例（Ａ）乃至配置例（Ｅ）を参照）。左側の車外騒音低減装置１Ｌと右側の車外騒音低減装置１Ｒとは、左右対称形状を有する。以下、車外騒音低減装置１Ｒの構造について説明し、車外騒音低減装置１Ｌの説明を省略する。なお、車外騒音低減装置１Ｌ，１Ｒは、図示しない締結部材、粘着テープなどを用いて車両本体ＶＢの骨格部材などに固定されている。

車外騒音低減装置１Ｒは、図４に示すように、車両前後方向に延設されている。車外騒音低減装置１Ｒの長手方向（車両前後方向）に対して垂直な断面Ｓは、図５に示すような形状を呈する。この断面Ｓの形状は、車外騒音低減装置１Ｒの長手方向（車両前後方向）の前端部から後端部に亘り、一定である。すなわち、車外騒音低減装置１Ｒは、車両前後方向にそれぞれ延設された帯板状の下壁部１１、側壁部１２ａ，１２ｂ、及び上壁部１３を備える。下壁部１１は、その壁厚方向が車両高さ方向に対して平行になるように配置されている。側壁部１２ａは、下壁部１１の左端から左方且つ上方へ斜めに延設され、且つ下壁部１１の左端に沿って車両前後方向に延設されている。側壁部１２ｂは、下壁部１１の右端から上方へ延設され、且つ下壁部１１の右端に沿って車両前後方向に延設されている。つまり、車外騒音低減装置１Ｒは、下壁部１１及び側壁部１２ａ，１２ｂからなる溝形部Ｇであって、車両前後方向に延び、且つ上方へ開放された溝形部Ｇを備える。なお、側壁部１２ａの上端の高さと、側壁部１２ｂの上端の高さが略同一である。本実施形態では、溝形部Ｇの溝深さＤ_Ｇは、フロアアンダーカバーＵＣの側壁部ＵＣｂの上下方向（車両高さ方向）の寸法と略同一であるが、溝深さＤ_Ｇは、側壁部ＵＣｂの上下方向（車両高さ方向）の寸法より小さく設定される場合や、大きく設定される場合もある。

上壁部１３は、側壁部１２ａの上端部から、左方へ延設され、且つ車両前後方向へ延設されている。

上記構成の車外騒音低減装置１Ｒは、例えば、獣毛、化学繊維などが圧縮成形された一体成形品である。なお、溝形部Ｇの下部の溝幅Ｗ１_Ｇは、例えば、６５ｍｍである。溝形部Ｇの上部の溝幅Ｗ２_Ｇは、例えば、７０ｍｍである。溝形部Ｇの溝深さＤ_Ｇは、例えば、４２ｍｍである。また、上壁部１３の幅Ｗ_１３は、例えば、３３ｍｍである。各壁部の壁厚は共通であり、例えば、７ｍｍである。

車外騒音低減装置１Ｒが適用された車両Ｖの走行中に、車両Ｖの左端（左側の車輪ＶＨと地面との間）にて発生した騒音が、地面と車両本体ＶＢの床下面との間の空間を通って、右方へ伝播していく過程において、その騒音の音波が、フロアアンダーカバーＵＣの右端と、車外騒音低減装置１Ｒの側壁部１２ａとの間の空間に導かれ、その音波が、主に、側壁部１２ａによって減衰（吸収）される。

ここで、車両本体ＶＢの床下面における車外騒音低減装置１Ｒの配置位置と、車外騒音低減量との関係を解析（コンピューターシミュレーション）した。当該解析において、各種条件を下記のように設定した。
・車両本体ＶＢの車幅方向における中央部の下方にある点音源から音波（例えば、ピンクノイズ）が放射される。
・観測点と車両本体ＶＢの車幅方向における中央部との左右方向の距離は、７．５ｍである。
・観測点の高さ（地面との距離）は、１．２ｍである。

また、ロッカーＲＲのフランジ部Ｐ１ｅとフランジ部Ｐ２ｅの突き合わせ部の直下を原点とし、その原点から側壁部１２ｂ（側壁部１２ｂの上端）までの距離ｄを、下記のように設定した（図６参照）。ここで、図１４に示すように、溝部Ｇの内部にフランジ部Ｐ１ｅとフランジ部Ｐ２ｅの突き合わせ部が存在している状態（図１４（Ｈ））と、溝部Ｇの内部にフランジ部Ｐ１ｅとフランジ部Ｐ２ｅの突き合わせ部が存在していない状態（図１４（Ｉ））の車外騒音低減量を比較する予備検証を実施した。その結果、図１５に示すように、前者（図１４（Ｈ））に比べて、後者（図１４（Ｉ））の方が、良好な結果が得られた。とくに、後者の方が、高音域の車外騒音低減量が大きいことが分かった。そこで、以下のいずれの配置例においても、側壁部１２ｂが、ロッカーＲＲのフランジ部Ｐ１ｅとフランジ部Ｐ２ｅの突き合わせ部より左方（車両本体ＶＢの車幅方向における内側（中央部側））に位置するように設定した。
・配置例（Ａ）・・・ｄ＝０ｍｍ
・配置例（Ｂ）・・・ｄ＝４５ｍｍ
・配置例（Ｃ）・・・ｄ＝１５５ｍｍ
・配置例（Ｄ）・・・ｄ＝２６５ｍｍ
・配置例（Ｅ）・・・ｄ＝３７５ｍｍ

上記の条件下で、観測点での車外騒音低減量（車外騒音低減装置が無い場合の観測点での騒音の音圧／車外騒音低減装置が有る場合の観測点での騒音の音圧）を周波数帯（３１５Ｈｚ～２５００Ｈｚ）ごとに計算した。その計算結果を図７に示す。同図に示すように、配置例ごとに、車外騒音低減量の周波数特性が異なる。つまり、車外騒音の特定の周波数帯を低減するためには、その周波数帯に対応する位置に車外騒音低減装置１Ｒを配置すればよいことが分かった。

（第２実施形態）
つぎに、本発明の第２実施形態に係る車外騒音低減装置２について説明する。車外騒音低減装置２Ｌ，２Ｒが適用された車両Ｖの構成は、第１実施形態と同一である。車外騒音低減装置２は、左右一対の車外騒音低減装置２Ｌ，２Ｒから構成されている。左側の車外騒音低減装置２Ｌと右側の車外騒音低減装置２Ｒとは、左右対称形状を有する。以下、車外騒音低減装置２Ｒの構造について説明し、車外騒音低減装置２Ｌの説明を省略する。

車外騒音低減装置２Ｒの構成は、第１実施形態の車外騒音低減装置１Ｒを車幅方向に連結した構成に相当する。すなわち、車外騒音低減装置２Ｒは、車両前後方向にそれぞれ延びる複数（例えば、３個（図８参照）乃至５個（図１０参照））の溝形部Ｇを有し、これらの溝形部Ｇが、車幅方向に並設されている。

ここで、車両本体ＶＢの床下面における車外騒音低減装置２Ｒを構成する溝形部Ｇの数及びその配置と、車外騒音低減量との関係を解析（コンピューターシミュレーション）した。当該解析における各種条件は、溝形部Ｇの数及び配置に関する下記の点を除き、第１実施形態と同一である。
・配置例（Ｆ）・・・３個の車外騒音低減装置１Ｒを連結した構成の車外騒音低減装置２Ｒの右端の溝部Ｇの側壁部１２ｂが原点に位置するように配置（図９参照）
・配置例（Ｇ）・・・５個の車外騒音低減装置１Ｒを連結した構成の車外騒音低減装置２Ｒの右端の溝形部Ｇの側壁部１２ｂが原点に位置するように配置（図１１参照）

上記の条件下で、観測点での車外騒音低減量（車外騒音低減装置が無い場合の観測点での騒音の音圧／車外騒音低減装置が有る場合の観測点での騒音の音圧）を周波数帯（３１５Ｈｚ～２５００Ｈｚ）ごとに計算した。その計算結果を図１２に示す。同図に示すように、配置例（Ｆ）は、配置例（Ａ）乃至配置例（Ｃ）の特性を重ね合わせた特性と同等の特性を呈し、配置例（Ｇ）は、配置例（Ａ）乃至配置例（Ｅ）の特性を重ね合わせた特性と同等の特性を呈する。すなわち、第１実施形態では、特定の周波数帯域の車外騒音低減量を向上させているが、第２実施形態によれば、より広い周波数帯に亘って、車外騒音低減量を向上させることができることが分かった。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、車外騒音低減装置１Ｌ，１Ｒ及び車外騒音低減装置２Ｌ，２Ｒが、吸音材で一体的に形成されているが、これに代えて、図１３に示すように、合成樹脂材を用いて溝形部Ｇを形成し、その側壁部Ｇｂの少なくとも一部が吸音材で構成された吸音部を有していてもよい。例えば、側壁部Ｇｂが、合成樹脂材で構成された基部Ｇｂ１と、吸音材で構成され、前記基部Ｇｂ１の内側面に取り付けられた板状の吸音部材Ｇｂ２とから構成されていてもよい。この例において、基部Ｇｂ１に複数の貫通孔が形成されている。すなわち、基部Ｇｂ１がメッシュ状に形成されている。なお、基部Ｇｂ１に複数のスリット状の貫通孔が形成されていても良い。また、図１３に示す車外騒音低減装置を連結して、複数の溝形部を有する車外騒音低減装置としてもよい。

また、車外騒音低減装置１Ｌ，１Ｒ及び車外騒音低減装置２Ｌ，２Ｒが、フロアアンダーカバーＵＣの車幅方向における端部に接合又は一体成形されていてもよい。

１（１Ｌ，１Ｒ），２（２Ｌ，２Ｒ）…車外騒音低減装置、１１…下壁部、１２ａ，１２ｂ…側壁部、１３…上壁部、Ｇ…溝形部、ＲＬ，ＲＲ…ロッカー、Ｐ１…内側ロッカーパネル、Ｐ２…外側ロッカーパネル、ＵＣ…フロアアンダーカバー、Ｖ…車両、ＶＢ…車両本体、ＶＣ…車室、ＶＨ…車輪

Claims (4)

1. 車両の側部に設けられた乗降口の下側の辺を補強するロッカーであって、車両前後方向にそれぞれ延設され、車幅方向における内側へ開放された溝形を呈する外側ロッカーパネルと、車幅方向における外側へ開放された溝形を呈する内側ロッカーパネルとが突き合わせられて接合されているロッカーを備えた車両に適用される車外騒音低減装置であって、
   車両前後方向に延設された帯状の底壁部、及び前記底壁部の幅方向における両端部に沿って車両前後方向へ延設され、且つ前記底壁部の幅方向における両端部から上方へそれぞれ延設された一対の側壁部を有する溝形部を備え、
   前記一対の側壁部のうちの一方の側壁部であって、車幅方向における内側に位置する側壁部が、吸音材で構成された吸音部を含み、且つ前記一対の側壁部のうちの他方の側壁部が、前記内側ロッカーパネルと前記外側ロッカーパネルとの突き合わせ部よりも車幅方向における内側に配置され、
   前記一方の側壁部は、前記底壁部に対して傾斜した壁部であって、前記底壁部の一方の端部から上方且つ前記底壁部の他方の端部とは反対側へ斜めに延設され、前記他方の側壁部は、前記底壁部に対して垂直な壁部であって、前記底壁部の他方の端部から上方へ延設され、前記一方の側壁部の上端の高さと前記他方の側壁部の上端の高さとが同一である、車外騒音低減装置。
2. 請求項１に記載の車外騒音低減装置において、
   車幅方向に等間隔に並列配置された少なくとも３個の前記溝形部を有する、車外騒音低減装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車外騒音低減装置において、
   前記底壁部及び前記一対の側壁部が、前記吸音材を用いて一体的に形成されている、車外騒音低減装置。
4. 請求項１乃至請求項３のうちのいずれか１つに記載の車外騒音低減装置において、
   前記車両の床下面のうち、車幅方向における中央部を含む所定の領域に配置されたフロアアンダーカバーであって、車両前後方向に延設され且つ上方へ開放された溝形を呈し、その溝深さが前記溝形部の溝深さと同一であるフロアアンダーカバーの車幅方向における端部に接合又は一体成形されている、車外騒音低減装置。

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