JPH06298014A - 車両用防音部材 - Google Patents

車両用防音部材

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JPH06298014A
JPH06298014A JP5091547A JP9154793A JPH06298014A JP H06298014 A JPH06298014 A JP H06298014A JP 5091547 A JP5091547 A JP 5091547A JP 9154793 A JP9154793 A JP 9154793A JP H06298014 A JPH06298014 A JP H06298014A
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和弘 徳永
Takashi Tsubosaki
隆 坪崎
Motohiro Orimo
元弘 折茂
Haruki Yashiro
春樹 屋代
Keijiro Iwao
桂二郎 巌
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン騒音および排気系の騒音等がフロア
パネル下方空間に放射されて、車外騒音の主因となるの
を防止するとともに、車室内の静粛性を高めた車両用防
音部材を提供することを目的とする。 【構成】 ダッシュロアパネル10の後方で、かつサイ
ドシルパネル13の内側に位置するトーボード11,フ
ロアパネル12の全区域あるいは部分的にパネル下面側
に厚み50mm以下の背後空気層40を介して穿孔板30
を設置するとともに、この穿孔板30の厚みおよび孔3
1の径,ピッチ,それに背後空気層40の厚みを調整す
ることにより、ヘルムホルツの共鳴原理を応用して、タ
ーゲットとなる特定周波数域の騒音を有効に吸音する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、エンジンルームから
車外へ放射される騒音、及びフロア下方空間を経由して
車室内に伝播する騒音を低減する車両用防音部材に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、図10に示すように、乗用車の
エンジンルームE内には、フードパネル1の内面に設置
されるフードインシュレータ2や、ダッシュパネル3の
内側面に設置されるダッシュフロントインシュレータ
4、及びエンジン5の下面側に設置されるインシュレー
タエンジンアンダーカバー6等各種インシュレータが設
定されている。
【0003】そして、エンジンルームE内で発生する騒
音は、上記吸音材であるフードインシュレータ2,ダッ
シュフロントインシュレータ4,インシュレータエンジ
ンアンダーカバー6等によりその一部は吸音されるが、
騒音の残りはエンジン5の後方下側の開口から車外に排
出され、車体のフロアパネル7と路面との空間部を経由
して、路面からの反射により騒音の音圧が上昇し、車外
騒音の主因となり、かつ、この車外騒音が再び車室内に
侵入して、車室内の静粛性をも損う要因となっている。
【0004】更に、排気管からの放射音も車外騒音の主
因となり、同様にフロアパネル7下面と路面との空間を
経由し、フロアパネル7側から車室内に伝播し、車室内
の騒音レベルを引き上げ、車室内の静粛性に悪影響を与
えている。
【0005】これらの対策として、実開昭60−155
682号公報に示すものがある。
【0006】このものは、図11に示すように、ダッシ
ュロア部から斜め下方に突出させた第1吸音壁8と、フ
ロアパネル7に設定した第2吸音壁9とにより、エンジ
ンルームEからの騒音が車外を経由してフロアパネル7
を通じて車室内に侵入するのを防止するという構成であ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図11
に示す防音材を設置した場合、第1吸音壁8は前方下側
に突出した状態で設置されているため、走行中路面に段
差等があった場合、第1吸音壁8が損傷しやすく、脱落
する可能性が高く、突出の度合を小さく設定した場合、
その吸音効果が小さい。
【0008】さらに、第1吸音壁8,第2吸音壁9の構
成は、主に、車室内への騒音を目的としているため、孔
開き鋼板に吸音材を充填させた構成であるが、吸音され
る騒音の周波数レベルが制約されるとともに、重量が増
大するという欠点があり、車外騒音への支配的周波数域
での満足のいく防音性能を達成するものとはいえない。
【0009】また、エンジン下側に遮音板等を設置し
て、車外騒音を防止する試みもあるが、そうした場合、
エンジンルームE内の熱の逃げ場がなく、エンジンの冷
却機能に支障を与えるという不具合がある。
【0010】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、本発明の目的とするところは、ヘルムホル
ツの吸音原理を採用することにより、エンジンルームか
らフロアパネルの下方空間に伝播される騒音を有効に吸
音することにより、車外騒音を大幅に低減することがで
きるとともに、車室内の静粛性を向上させることができ
る車両用防音材を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ダッシュロアパネルより後方で、かつサ
イドシルパネルの内側に位置するトーボードパネルおよ
びフロアパネルの下面側に設置される車両用防音部材に
おいて、この防音部材は、トーボードパネル,フロアパ
ネルの下面側に厚み50mm以下の背後空気層を介して穿
孔板を設置するとともに、穿孔板の厚み、孔の径、ピッ
チおよび背後空気層の厚みをそれぞれ調整することによ
り、ヘルムホルツ共鳴式で算出される周波数fの範囲を
200〜2KHzに設定し、当該周波数域の騒音を吸音
することを特徴とする穿孔板としては、樹脂板,金属板
等が使用できるが、成形性,軽量化の点で樹脂板が好ま
しい。
【0012】また、穿孔板に形成される孔の周囲には、
表面側あるいは裏面側および両面に突出するフランジを
設けることが特徴である。
【0013】このとき、穿孔板として樹脂板を使用すれ
ば、フランジ形成が簡単に行なえる。
【0014】さらに、穿孔板の孔の前方側に凸部を設
け、石跳ね,泥跳ね等から孔周縁を保護して、常に一定
した吸音メカニズムを確保することが特徴である。
【0015】加えて、背後空気層内にグラスウール等の
多孔質吸音材を設定すれば、ヘルムホルツの共鳴機能に
加えて、多孔性吸音機能が得られる。
【0016】
【作用】以上の構成から明らかなように、トーボードパ
ネルおよびフロアパネルの下面側に、背後空気層を介し
て穿孔板を設置するという構成であるため、穿孔板の厚
み(あるいはフランジ寸法),孔径,孔ピッチ及び、背
後空気層の厚みを調整することにより、ヘルムホルツの
共鳴原理を利用して、特定周波数域の騒音を有効に吸音
することができる。
【0017】また、穿孔板の孔周囲にフランジを設定す
れば、ヘルムホルツ共鳴式における板厚大の設定を容易
に行なえるとともに、穿孔板の強度も向上する。
【0018】さらに、穿孔板の孔前方側に凸部を設定す
れば、石跳ね,泥跳ね等から孔周縁部分を保護できるた
め、孔周辺が破損せず、また、孔に目詰まりが生じるこ
とがなく、ヘルムホルツの共鳴機構を長期にわたり良好
に維持できる。
【0019】加えて、背後空気層に多孔質吸音材を設定
すれば、吸音材の多孔性吸音機構により特に高い周波数
域の騒音を有効に低減することができる。
【0020】
【実施例】以下、本発明に係る車両用防音部材の実施例
について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【0021】図1は本発明に係る車両用防音部材の一実
施例の設置箇所を示す平面図、図2,図3は同車両用防
音部材の設置箇所をそれぞれ示す各断面図、図4は本発
明に係る車両用防音部材の構成を示す要部断面図、図5
は本発明に係る車両用防音部材の吸音性能を示すグラ
フ、図6ないし図9は本発明に係る車両用防音部材の別
実施例の構成を示す要部断面図である。
【0022】まず、本発明に係る車両用防音部材20の
設置箇所は、図1ないし図3に示すように、ダッシュロ
アパネル10後方に位置する車体パネルの全区域あるい
は一部区域に設置することが可能である。
【0023】この実施例では、図示するように、ダッシ
ュロアパネル10の後方側に位置するトーボードパネル
11とフロアパネル12の全域に設置されており、フロ
アパネル12の両側に位置するサイドシルインナーパネ
ル13にまたがって設けられており、車両の中央部のミ
ッショントンネル部14はこの実施例では設けられてい
ないが、このミッショントンネル部14のパネル形状に
沿って設置することも可能である。
【0024】次いで、この車両用防音部材20の構成
を、フロアパネル12下面側に設置した場合について、
図4を説明すると、フロアパネル12の下面側に穿孔板
30が両者間に厚み50mm以下の背後空気層40が形成
されるように取付けられており、この穿孔板30には、
縦方向,横方向にそれぞれ一定ピッチで複数の孔31が
開設されている。
【0025】この穿孔板30は、本実施例ではポリプロ
ピレン樹脂板を使用したが、金属板でもよく、ミッショ
ントンネル部14内のプロペラシャフト15、およびサ
イドシルインナーパネル13の下面よりも上方位置にボ
ルト16等の固定手段を介して車体側に取付けられてお
り、走行中車両が路面上の段差等を乗り越えたときに
も、穿孔板30に損傷を与えることがないように、その
位置設定がなされている。
【0026】本発明による車両用防音部材20は、多数
の孔31を有する穿孔板30をフロアパネル12やトー
ボードパネル11の下面側に所定厚み(50mm以下)
の背後空気層40を設けるように取付け、ヘルムホルツ
の吸音原理により、特定周波数域の騒音を有効に吸音す
ることを特徴としている。
【0027】例えば、車の構造上の差異やエンジンの相
違により特定周波数域の音圧レベルが高くなり、特に、
エンジンルームEからの騒音は車外に一旦排出され、路
面に反射して音圧上昇(ビルドアップ)した状態で車外
へ放射し、また、一方で車室内に伝播されるが、本発明
による車両用防音部材20を設置した場合、以下に示す
方法でターゲットとなる特定周波数域の騒音に対して有
効な防音特性を発揮することができる。
【0028】一般に、ヘルムホルツの共鳴原理の一般式
は、
【数2】 上式中、C;音速 β;開口率 t;板厚 b;開口半径 d;背後空気層の厚み で表わされる。
【0029】穿孔板30の厚み3mm,背後空気層40の
厚み20mm,孔31の径10mm,孔31のピッチ間隔
32.3mm(開口率7.5%)とした場合、(1)式に
それぞれの値を当てはめた場合、f=1KHzが算出さ
れ、この1KHzの騒音を有効に吸音できる。
【0030】この(1)式に各数値を当てはめる場合、
穿孔板30の孔31の径は5〜30mm,穿孔板30の厚
み1〜10mm,背後空気層40の厚み10〜50mm,孔
31のピッチ間隔15〜100mmの範囲内において数値
を適宜調整することにより、吸音対象となる特定周波数
域の騒音を有効に吸音することができる。
【0031】なお、参考までにベストモードとして、板
厚3mmの穿孔板30に32.3mmピッチで径10mmの孔
31を、フロアパネル12との距離すなわち背後空気層
40の厚み20mmに設定した場合と、対策なし(穿孔板
を設置しないケース)の両者の各周波数に対する吸音性
能の差の絶対値を図5に示すグラフにて示す。
【0032】このグラフから明らかなように、本発明に
係る車両用防音部材20を適用すれば、法規に基づく車
外騒音測定の結果、従来のものに比べ、200〜2KH
zの周波数域で0.2〜2dBの騒音レベルの低下が得
られることが判明した。
【0033】次いで、図6ないし図9に基づいて、本発
明に係る車両用防音部材20の別実施例について詳細に
説明する。
【0034】図6は穿孔板30の孔31周囲にフランジ
32を設けた実施例をそれぞれ示している。
【0035】このフランジ32の構成としては、図6
(a)に示すように、穿孔板30の下面側に突出するよ
うに設けてもよく、図6(b)に示すように、内面側に
突出するようにしてもよく、さらに、図6(c)に示す
ように両面に突出させてもよい。
【0036】本実施例では穿孔板30としてポリプロピ
レン樹脂板を使用しているため、これらフランジ32の
形成が簡単に行なえるとともに、このフランジ32によ
り強度が向上するという付随的な利点がある。
【0037】さらに、このように孔31の周囲にフラン
ジ32を形成すれば、穿孔板30の厚みを薄く設定して
も、ヘルムホルツの共鳴式中、tで示す寸法をフランジ
32の長さとすることができるため、ヘルムホルツの共
鳴系におけるtの寸法調整に有効である。
【0038】次いで、本発明による防音部材20の設置
箇所がフロアパネル12やトーボードパネル11のよう
に、路面からの石跳ねや泥跳ねが頻繁に生じる部位であ
るため、図7に示すように、穿孔板30の孔31周囲を
保護する構成が有効である。
【0039】すなわち、図7(a)に示すように、穿孔
板30を波形に成形し、凹凸部33,34を設け、凹部
34内に孔引を設定し、路面からの石跳ね,泥跳ね等は
矢印で示すように、この凸部33により阻止され、孔3
1周囲に石跳ね,泥跳ねが生じることがないため、孔3
1の径や厚みが変動したりすることがなく、良好なヘル
ムホルツ共鳴機構を長期にわたり維持することができ
る。
【0040】また、図7(b)に示すように、穿孔板3
0の内面をフラット状態で表面側のみ凹凸部33,34
を形成してもよく、図7(c)に示すように、孔31の
周囲に凹部34を設け、穿孔板30の一般面に比べ、孔
31の設置面を内側に来るように設置してもよく、凹部
34は溝状、エンボス状いずれでもかまわない。
【0041】さらに、図8は背後空気層40内にグラス
ウール等の多孔性吸音材50を介挿した実施例を示すも
のであり、多孔質吸音材50のもつ多孔性吸音作用が特
に高い周波数域の騒音に対して有効であるため、本発明
のヘルムホルツの吸音メカニズムによる特定周波数域の
騒音の低減と、多孔質吸音材50の利用による高い周波
数域の騒音の低減とを組み合わせれば、より有効な防音
対策が施せる。
【0042】その際、多孔質吸音材50の設置方法とし
ては、図8(a)に示すように、背後空気層40内の空
間全てを多孔質吸音材50で充填してもよく、図8
(b)に示すように、穿孔板30の内面側にラミネート
しておき、多孔質吸音材50とフロアパネル12との間
に空気層41を設けてもよく、また図8(c)に示すよ
うに、フロアパネル12の下面に多孔質吸音材50を固
着しておき、穿孔板30と多孔質吸音材50との間に空
気層42を設定するようにしてもよい。
【0043】この場合、穿孔板30の形状等により適宜
多孔質吸音材50の設置方法は選択されてよいが、吸音
メカニズムからすれば、図8(a)が優れている。
【0044】更に、多孔質吸音材50の固定方法とし
て、穿孔板30の内面側にサポートピン35を立設し、
図8(d)に示すように、多孔質吸音材50をサポート
ピン35の先端で押圧保持しても良く、また、図8
(e)に示すように、多孔質吸音材50に設けた取付孔
51内にサポートピン35を挿入して支持固定しても良
い。
【0045】また、図9に示すように、穿孔板30に形
成する孔31並びに凸部33の形成方法を、図示するよ
うに、フロントタイヤ60を起点として同心円状に設定
してもよい。
【0046】この場合、フロントタイヤ60からの石跳
ね(矢印Aで示す)に対しては、石跳ね方向に直角とな
るように凸部33が位置するため、石跳ねを確実に防止
することができ、しかもエンジンルームEからの騒音の
伝播(矢印Bで示す)に対しては、凸部33が邪魔でな
くなるため、吸音性能がより向上するという利点があ
る。
【0047】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明による車両用
防音部材は、以下に記載する格別の作用効果を有する。
【0048】(1)ダッシュロアパネルの後方に位置す
るトーボードパネル,フロアパネルの全区域あるいはそ
の一部のパネルの下面側に所定厚みの背後空気層を介し
て穿孔板を取付け、穿孔板の厚み,孔の径およびピッ
チ,それに背後空気層の厚みを調整することにより、ヘ
ルムホルツの共鳴原理を応用し、エンジンルームから車
外に放射され、かつ車室内に伝播してくる騒音に対し
て、特定周波数域の騒音を有効に吸音することができる
ため、きめ細かな吸音対策が可能となり、車外騒音を大
幅に低減することができ、かつ車室内の静粛性向上に大
きく貢献することができるという効果を有する。
【0049】(2)ダッシュロアパネルより下方の車体
パネルの下面側に50mm以内のクリアランスを介して穿
孔板を設置するというものであり、車両走行時、路面の
段差等を乗り越えたときに穿孔板の損傷,脱落等のおそ
れがなく、耐久性が向上するという効果を有する。
【0050】(3)請求項2記載の発明によれば、穿孔
板の孔周囲にフランジを設定すれば、穿孔板の厚みを薄
くしても、ヘルムホルツ共鳴式における板厚tを大きく
確保できるため、背後空気層の厚みを薄く設定でき、路
面との距離を多くとれるとともに、ヘルムホルツ共鳴式
へのチューニングが容易になるとともに、強度アップも
果たすことができるという種々の効果を有する。
【0051】(4)請求項3記載の発明によれば、特
に、石跳ね,泥跳ね等が頻繁に生じる箇所に本発明の車
両用防音部材が設定されることから、穿孔板の孔内への
目詰まりが防止できるとともに、石跳ね等により孔周辺
が損傷することがなく、ヘルムホルツの共鳴機構を長期
にわたり維持することができるという効果を有する。
【0052】(5)請求項4記載の発明によれば、背後
空気層に多孔質吸音材を設置するというものであるか
ら、ヘルムホルツの共鳴機構に加えて多孔性吸音機構を
併設するものであるから、特定の周波数域の騒音低減に
加えて、高い周波数域の騒音に対しても有効に吸音でき
るため、防音性能がより向上するという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による防音部材の設置箇所の一実施例を
示す平面図。
【図2】図1中II−II線断面図。
【図3】図1中III −III 線断面図。
【図4】本発明による車両用防音部材の要部構成を示す
断面図。
【図5】本発明による防音部材の吸音性能を示すグラ
フ。
【図6】本発明に係る車両用防音部材の別実施例の要部
構成を示す各断面図。
【図7】本発明に係る車両用防音部材のさらに別実施例
の構成を示す要部断面図。
【図8】本発明に係る車両用防音部材の別実施例の要部
構成を示す断面図。
【図9】本発明に係る車両用防音部材のさらに別実施例
の構成を示す平面図。
【図10】エンジンルームに設置される各種防音部材の
設置箇所を示す説明図。
【図11】従来の防音部材の構成を示す断面図。
【符号の説明】
10 ダッシュロアパネル 11 トーボードパネル 12 フロアパネル 20 車両用防音部材 30 穿孔板 31 孔 32 フランジ 33 凸部 34 凹部 35 サポートピン 40,41,42 背後空気層 50 多孔質吸音材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 折茂 元弘 神奈川県高座郡寒川町宮山3316番地 河西 工業株式会社寒川本社工場内 (72)発明者 屋代 春樹 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 巌 桂二郎 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダッシュロアパネル(10)より後方
    で、かつサイドシルパネル(13)の内側に位置するト
    ーボードパネル(11)およびフロアパネル(12)の
    下面側に設置される車両用防音部材(20)において、 この防音部材(20)は、トーボードパネル(11),
    フロアパネル(12)の下面側に厚み50mm以下の背後
    空気層(40)を介して穿孔板(30)を設置するとと
    もに、穿孔板(30)の厚み、孔(31)の径、ピッチ
    および背後空気層(40)の厚みをそれぞれ調整するこ
    とにより、次式で算出される周波数fの範囲を200〜
    2KHzに設定し、当該周波数域の騒音を吸音すること
    を特徴とする車両用防音部材。 【数1】 上式中、C;音速 β;開口率 t;板厚 b;開口半径 d;背後空気層の厚み
  2. 【請求項2】 穿孔板(30)に設けられる孔(31)
    の周縁にフランジ(32)が周設されていることを特徴
    とする請求項1記載の車両用防音部材。
  3. 【請求項3】 穿孔板(30)に形成される孔(31)
    は凹部(34)に設定されていることにより、孔(3
    1)周縁への異物の衝突を抑え、孔(31)内への異物
    の侵入を規制したことを特徴とする請求項1,2記載の
    車両用防音部材。
  4. 【請求項4】 背後空気層(40)内に多孔質吸音材
    (50)が設置されていることを特徴とする請求項1,
    2,3記載の車両用防音部材。
JP9154793A 1993-04-19 1993-04-19 車両用防音部材 Expired - Lifetime JP3026694B2 (ja)

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