JPH10236333A

JPH10236333A - 自動車のダッシュパネル

Info

Publication number: JPH10236333A
Application number: JP4389397A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Kimura; 計介木村; Hitoshi Tanaka; 田中　　均
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 1998-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンの騒音を効果的に吸収でき、特に補
強部材を設けることなく曲げ剛性を高めた自動車のダッ
シュパネルを提供する。【解決手段】ダッシュパネル１２はインナパネル１６
とアウタパネル１８からなる二重壁構造を有しており、
アウタパネル１８には、エンジンルーム８に向けて突出
した中空の突起２０が分布して形成されている。この突
起２０は、インナパネル１６の内面側の一端面が開口し
ており、エンジンルーム８側の他端面が閉塞され、この
他端面には孔２４が設けられている。エンジンの騒音
は、ダッシュパネル１２により遮蔽されるとともに突起
２０内にて吸収される。また、ダッシュパネル１２は、
アウタパネル１８に突起２０が形成されていることによ
り、全体として横方向への曲げ剛性が高められている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンの騒音
を吸収するとともに、剛性を高めた自動車のダッシュパ
ネルに関する。

【０００２】

【関連する背景技術】自動車のボディは、エンジンルー
ムと車室内との間がダッシュパネルにより仕切られてい
る。このダッシュパネルに遮音部材を使用すれば、車室
内に侵入するエンジンの騒音をある程度遮ることができ
る。更に、ダッシュパネルを２枚の板部材からなる二重
壁構造とし、これら板部材の間に遮音材又は吸音材をサ
ンドイッチにしたダッシュパネルも開発されている。

【０００３】この種の二重壁構造を有したダッシュパネ
ルは、例えば、特開平５−０５８３４８号公報に開示さ
れている。このダッシュパネルでは、エンジンルーム側
の外板部材は一枚板の隔壁からなり、その一方で、車室
側の内板部材には多数の小孔が設けられ、これら板部材
の間には吸音材としての発泡材が挿入されている。エン
ジンの騒音は、外板部材により遮蔽され、一方、車室内
に侵入した騒音や車室内で発生した騒音は、内板部材の
小孔を介して発泡材内に侵入し、ここで吸収されるよう
になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車室内に伝
播されるエンジンの騒音には、エンジンの発する放射音
がダッシュパネルを透過して直接的に伝わる空気伝播音
と、エンジンの振動がエンジンマウントを介してダッシ
ュパネル伝わり、ダッシュパネルが励振されて車室内に
騒音を放射する固体伝播音とがある。

【０００５】上述したダッシュパネルは、一度車室内に
侵入した騒音を発泡材にて吸収することで、車室内の騒
音を低減することができる点で有効である。しかしなが
ら、このダッシュパネルでは、エンジンルームから車室
内へ侵入する騒音、つまり、エンジンの放射音をその外
板部材にて遮蔽するのみで、放射音を吸収することはで
きず、空気伝播音自体のレベルを低減することはできな
い。従って、遮音効果を高めるためには外板部材を厚く
する必要があり、ダッシュパネル自体の重量増加を招い
てしまう。また、ダッシュパネル全体の振動低減、つま
り、固体伝播音の低減については何ら考慮されていな
い。この点、両板部材にビードやリーンホースを設けて
ダッシュパネル全体の剛性を高め、その振動を抑えるこ
とが考えられるが、これもまたダッシュパネル全体の重
量を増加させてしまい、自動車のボディに施す対策とし
ては適当でない。

【０００６】この発明は上述した事情に基づいてなされ
たもので、その目的とするところは、車室外から車室内
へ伝わる騒音を効果的に吸収することができ、重量を増
加させることなく振動の発生を抑制することができる自
動車のダッシュパネルを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の自動車のダッシュパネルは、車両のエン
ジンルームと車室とを区画するダッシュパネルにおい
て、エンジンルームに面して設置されたアウタパネル
と、アウタパネルのエンジンルーム側の表面に分布して
突設され、アウタパネルの内面側の一端面が開口し、他
端面が閉塞された中空の突起と、突起の他端面に形成さ
れた貫通孔と、アウタパネルと一定の間隔を存し且つ車
室に面して設置され、突起の他端面との間に吸音空洞を
形成するインナパネルとを備えている。

【０００８】請求項１の自動車のダッシュパネルによれ
ば、エンジンルーム内からアウタパネルにおける各突起
の貫通孔を通じて吸音空洞内に入射した音波は、インナ
パネルにて反射され、この反射波と次の入射音波とは共
鳴による吸音作用、または、互いに干渉して打ち消さ
れ、エンジン騒音はエンジンルーム内から車室内に伝播
されることなく吸収される。

【０００９】また、ダッシュパネルは、アウタパネルと
インナパネルの２枚の板部材からなる二重壁構造を有す
るとともに、アウタパネルは突起の分布により、その曲
げ剛性が高められる。請求項２の自動車のダッシュパネ
ルは、その吸音空洞に発泡材が配置されている。この場
合、吸音空洞内では、上述した吸音作用に加え、エンジ
ンの騒音は発泡材によっても吸収される。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、自動車のボデ
ィ１の一部、つまり、フロントフェンダ２の全体と、サ
イドメンバ３、ルーフパネル４及びフロアパネル５がそ
れぞれ示されている。また、エンジン６が収納されるエ
ンジンルーム８と車室１０との間は、ダッシュパネル１
２により区画されている。

【００１１】図２を参照すると、ダッシュパネル１２を
中心としたボディ１の縦断面が拡大して詳細に示されて
いる。公知のように、ダッシュパネル１２はフロントデ
ッキ１４からフロアパネル５までの間を閉塞する隔壁で
あって、この実施例の場合、ダッシュパネル１２は、イ
ンナパネル１６とアウタパネル１８からなる二重壁構造
を有している。同図から明らかなように、インナパネル
１６は平坦な板部材からなり、車室１０に面している。
一方、アウタパネル１８はインナパネル１６と適当な間
隔を存して略平行に配置されており、エンジンルーム８
に面している。また、アウタパネル１８の表面にはエン
ジンルーム８に向けて突起２０が分布して形成されてい
る。

【００１２】図３及び図４には、一つの突起２０が拡大
して示されている。なお、図３は突起２０の斜視図であ
り、図４はその縦断面図である。これら図３及び図４に
示すように、突起２０は中空の円柱形状をなしており、
エンジンルーム８に向けて突設されている。突起２０の
中空内部は、インナパネル１６側となる一端面にて開口
されているが、これに対しエンジンルーム８側の他端面
にはヘッドプレート２２があって、ここでは開口されて
いない。ただし、ヘッドプレート２２の中央位置には円
形の孔２４が形成されている。従って、突起２０の中空
内部は、その一端開口を介してインナパネル１６とアウ
タパネル１８との間の空間に連通し、そして、孔２４を
介してエンジンルーム８に連通している。このような突
起２０は、例えば、アウタパネル１８を押出しプレス加
工し、この後、ヘッドプレート２２に孔２４を貫通加工
することで得ることができる。

【００１３】エンジンルーム８内には、ダッシュパネル
１２の近傍にエンジン６が配置される。車室１０内に
は、エンジン６にて発生した放射音がダッシュパネル１
２を透過して直接的に空気伝播音として伝わろうとする
が、この騒音は、ダッシュパネル１２により遮られ、こ
れにより、エンジン６の騒音がエンジンルーム８から車
室内へ直接に侵入するのを防止することができる。そし
て、このときダッシュパネル１２により騒音の吸収もま
た行われ、これにより騒音レベルが低減される。以下に
は、このときのダッシュパネル１２の吸音特性について
説明する。

【００１４】図５に示すように、突起２０は、ヘッドプ
レート２２とその孔２４からなる、あなあき板材料の背
後に空気層をおいた共鳴箱、つまり、ヘルムホルツ共鳴
箱として考えることができる。なお、このときの背後空
気層（吸音空洞）は、同図に領域Ａで示すように、突起
２０の中空内部をインナパネル１６内面にまで拡大して
得られる円柱状の空気層となる。

【００１５】ここで、エンジン６の騒音がダッシュパネ
ル１２にあたると、騒音は各突起２０内にて共鳴を起こ
し、そして吸収される。以下に突起２０の吸音特性につ
いて説明すると、各突起２０が最大の吸音効果を発揮す
る最大吸音周波数ｆ（Ｈｚ）は次式（１）で表される。ｆ＝ｃ／（2π）・｛ｓ／（ｔ・ｖ）｝^1/2 …（１）ここに、ｃ：音速（ｍ／ｓ）ｓ：孔２４の開口面積（ｍ²）ｔ：ヘッドプレート２２の板厚（ｍ）ｖ：背後空気層の体積（ｍ³）である。

【００１６】ダッシュパネル１２の吸音特性、つまり、
吸音可能な騒音の最大周波数ｆは、上式（１）に示すよ
うに、孔２４の開口面積ｓ、ヘッドプレート２２の板厚
ｔ及び背後空気層の体積ｖに依存する。これらのうち、
ヘッドプレート２２の板厚ｔは、アウタパネル１８の板
材料の板厚により決定されるが、孔２４の開口面積ｓと
背後空気層の体積ｖについては可変可能である。従っ
て、突起２０における背後空気層の大きさと、孔２４の
開口の大きさを可変させれば、ダッシュパネル１２全体
としての最大吸音周波数ｆの値域を可変させることがで
きる。なお、背後空気層の大きさについては、その直径
Ｄの値だけを調整することで可変可能であり、この場
合、その高さＬの値については調整の必要がない。つま
り、各突起２０の成形加工において、その中空内部の直
径と、孔２４の開口面積だけを可変させればよい。従っ
て、突起２０の突出部分の長さはアウタパネル１８全体
として一律に成形することもできる。

【００１７】図６を参照すると、アウタパネル１８がエ
ンジンルーム８側から示されている。同図に示すよう
に、各突起２０の大きさ、つまり、ヘッドプレート２２
及び孔２４の径は一定でなく、いろいろな大きさからな
っている。また、突起２０の配置も不規則なものになっ
ている。図６に示されているように各突起２０は、いろ
いろな大きさに形成されている。この場合、各突起２０
の大きさ、つまり、その中空内部の大きさと孔２４の開
口の大きさによって各突起２０の最大吸音周波数ｆがそ
れぞれ異なり、その周波数の値の上限と下限の範囲内に
て、ダッシュパネル１２全体としての吸音周波数ｆの値
域が設定される。従って、エンジン６からダッシュパネ
ル１２に放射される騒音は、ダッシュパネル１２全体と
しての吸音周波数ｆの値域内にて、各周波数の騒音がま
んべんなく吸収される。

【００１８】図７を参照すると、ダッシュパネル１２の
吸音特性を領域別に可変させた一例が示されている。即
ち、同図に示すダッシュパネル１２上の領域Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３では、その吸音特性、つまり、各領域全体での
吸音周波数ｆの値域がそれぞれで異なっている。例え
ば、ダッシュパネル１２上の領域Ｒ１に対しては、エン
ジン６から周波数ｆ１の騒音Ｎ１が多く放射されること
がわかっているとき、この領域Ｒ１には、最大吸音周波
数ｆ１をカバーすることができる特性を持つ突起２０ａ
が多く分布して形成されている。従って、領域Ｒ１にお
ける吸音特性は、周波数ｆ１を中心とした値域にて設定
される。その他の領域Ｒ２，Ｒ３についても同様に、放
射される騒音Ｎ２，Ｎ３の周波数ｆ２，ｆ３に応じた最
大吸音周波数ｆ２，ｆ３をカバーする突起２０ｂ，２０
ｃがそれぞれ多く分布して形成されている。従って、領
域Ｒ２では周波数ｆ２、また、領域Ｒ３では周波数ｆ３
を中心として、それぞれの領域Ｒ２，Ｒ３における吸音
特性が設定されている。

【００１９】このようなダッシュパネル１２に対してエ
ンジン６から騒音Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３を含む騒音が放射さ
れると、各騒音Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３はそれぞれ、ダッシュ
パネル１２上の領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３にて多く吸収され
る。また、その他の周波数の騒音も、ダッシュパネル１
２の全領域でまんべんなく吸収される。なお、このよう
なダッシュパネル１２の領域分けは、上記の例のように
３領域だけでなく、吸音特性の異なる多数の突起２０の
分布により４領域以上とすることもできる。また、領域
が分割される方向については、ダッシュパネル１２上を
横方向に分割されたものでもよいし、或いは、縦方向及
び横方向の両方向に組み合わせて分割されていてもよ
い。また、上記のように明確な境界線による領域分けを
せずに、ダッシュパネル１２上にて吸音特性の異なる複
数種類の突起２０の分布密度を徐々に変化させ、その吸
音周波数の値域をなだらかに可変させることも可能であ
る。その他、例えばエンジン６のシリンダヘッド近傍に
位置するダッシュパネル１２の領域には、シリンダヘッ
ドから発せられる騒音の周波数に応じた値域を設定した
り、吸・排気マニホールドや、過給用タービン等、それ
ぞれの騒音の異なる周波数に応じた値域を設定すること
も可能である。

【００２０】以上のようなヘルムホルツ共鳴による騒音
の吸収のほか、各突起２０では、音波の干渉による騒音
の吸収もまた行われる。図８を参照すると、突起２０に
おける音波の干渉モデルが示されている。この場合に
も、突起２０の中空内部はインナパネル１６の内面にま
で拡大して得られる円柱状の空間として考える。いま、
音波Ｓ１が孔２４を介して突起２０の中空内部に入る
と、この音波Ｓ１はインナパネル１６内面にて反射さ
れ、入射波とは逆位相の反射波となる。このとき、続い
てこの中空内部に入ってくる音波Ｓ２と、反射された音
波Ｓ１との間で相互に干渉が起きる。従って、突起２０
の中空内部にて、このような音波の干渉による騒音の吸
収が行われる。この場合の突起２０の吸音特性について
説明すると、各突起２０における最大吸音周波数ｆｓ
（Ｈｚ）は次式（２）で表される。

【００２１】ｆｓ＝ｃ／（4・Ｌ） …（２）ここに、ｃ：音速（ｍ／ｓ）Ｌ：円柱状空間の深さ（ｍ）である。

【００２２】この場合、吸音可能な騒音の周波数ｆｓ
は、空間深さＬのみに依存する。従って、各突起２０の
形成において、その中空内部の空間深さ、つまり、突起
２０の突出部分の長さや、インナパネル１６とアウタパ
ネル１８との間の間隔を可変させれば、ダッシュパネル
１２全体としての吸音周波数ｆｓの値域を可変させるこ
とができ、その値域は各突起２０における中空内部の空
間深さに基づいて設定される。エンジン６から放射され
る騒音は、このときの吸音周波数ｆｓの値域内にて、各
周波数の騒音がまんべんなく吸収される。

【００２３】図９を参照すると、エンジン６の騒音の周
波数と、ダッシュパネル１２の吸音率との関係の一例が
示されている。この場合、ダッシュパネル１２の吸音周
波数の値域は、各突起２０におけるヘルムホルツ共鳴に
よる吸音周波数ｆａと、音波の干渉による吸音周波数ｆ
ｂをそれぞれ中心として設定されている。同図に示すよ
うに、ダッシュパネル１２の吸音率は、これら周波数ｆ
ａ，ｆｂ付近で特に大きくなっており、ダッシュパネル
１２は、この付近での周波数の騒音を効果的に吸収する
ことができる。なお、周波数ｆａ，ｆｂの値は、乗員に
とって特に不快となる騒音の周波数域に基づいて適切に
設定されることが望ましい。

【００２４】次に、エンジン６の振動がエンジンマウン
トを介してダッシュパネル１２に伝わり、ダッシュパネ
ルが励振される場合について説明する。ダッシュパネル
１２を強度部材として考えた場合、ダッシュパネル１２
は、エンジン６の起振力によって前後に繰り返し曲げを
受ける弾性板部材として考えることができる。図１０を
参照すると、ダッシュパネル１２の断面が示されてい
る。同図において、曲げ方向に対するダッシュパネル１
２の中立軸Ｘ−Ｘは、インナパネル１６とアウタパネル
１８の間に位置し、また、インナパネル１６に対して平
行である。ダッシュパネル１２全体の断面特性は、アウ
タパネル１８の各突起２０の突出部分によって、平板を
単に２枚並べた場合とは異なったものとなっている。即
ち、ダッシュパネル１２の断面の図心位置は曲げ方向で
みてアウタパネル１８側に変位しており、また、中立軸
Ｘ−Ｘから離れた位置にある各突起２０の断面部分によ
り、全体としてＸ−Ｘ軸に関する断面二次モーメントが
大きくなっている。従って、ダッシュパネル１２は、単
に平板を２枚並べた場合より面外方向への曲げ剛性が高
く、エンジン６の起振力に対して励振されにくい構造と
なっている。

【００２５】上述したダッシュパネルによれば、突起２
０の形状、つまり、その中空内部の大きさや孔２４の開
口の大きさを可変させることで、吸音周波数の値域を広
範囲に設定することができる。従って、いろいろな周波
数の騒音をまんべんなく吸収することができる。また、
上述のようにエンジン６から放射される騒音の周波数域
がダッシュパネル１２上の領域別でわかっていれば、そ
の騒音の周波数域に応じた吸音特性をダッシュパネル１
２に与えることにより、特定の周波数域での騒音を領域
別に効果的に無駄なく吸収することができる。その他、
ダッシュパネル１２には、エンジン６からの騒音だけで
なく、例えば、エンジン６の補機類から発生する騒音や
走行中のロードノイズに対する吸音効果を持たせること
もできる。

【００２６】また、アウタパネル１８に突起２０を形成
するだけの簡単な構造で、ダッシュパネル１２が励振さ
れにくくなり、車室１０内に放射する固体伝播音を低減
することができる。従って、特にダッシュパネル１２に
ビードやリーンホースを設ける必要がない。次に、その
他の実施例として、図１１を参照すると突起２０の中空
内部に発泡材２６を充填した場合の実施例が示されてい
る。この場合、各突起２０の内部は上述のヘルムホルツ
共鳴箱としては作用しないが、音波の干渉による吸音は
可能である。そして、このとき同時に発泡材２６による
吸音も可能となる。従って、エンジン６の騒音レベルを
大きく低減することができる。

【００２７】また、図１２には、インナパネル１６とア
ウタパネル１８との間に遮音材２８を挿入した場合の実
施例が示されている。この場合、上述のヘルムホルツ共
鳴箱としての背後空気層の体積ｖは、単に突起２０の中
空内部の体積にて設定される。騒音の吸収は上述の実施
例と同様に、ヘルムホルツ共鳴及び音波の干渉により行
われ、そして、遮音材２８により騒音の遮蔽がより確実
に行われる。

【００２８】なお、上記の２つの実施例は、組み合わせ
て使用することができる。即ち、各突起２０の中空内部
には発泡材２６を充填し、インナパネル１６とアウタパ
ネル１８の間には遮音材２８を挿入することもできる。
この発明は上述した実施例に制約されるものではない。
例えば、図１３に示すように、突起２０の形状を実施例
のような円柱形状ではなく、四角柱形状とすることがで
きる。この場合でも、ダッシュパネル１２の吸音特性
は、四角柱形状の突起２０の中空内部の大きさ等に基づ
いて設定される。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の自動車
のダッシュパネルによれば、エンジンの騒音をいろいろ
な周波数域にわたって効果的に吸収することができる。
従って、ダッシュパネルによる遮音効果のほか、騒音自
体を吸収して全体の騒音レベルを低減することができ、
車室内に侵入する騒音を大きく低減することができる。
更に、ダッシュパネルの吸音特性を可変させることで、
特に対象とする周波数の騒音をより多く吸収することも
できる。この場合、吸音特性をダッシュパネル表面の位
置によって可変させることで、特定の周波数の騒音が集
中する部分での吸音を確実に行うこともできる。また、
ダッシュパネルの曲げ剛性を高めるために特別な補強を
必要としないので、ダッシュパネルの重量を増加させず
に励振による騒音の発生を防止することができる。

【００３０】請求項２の自動車のダッシュパネルによれ
ば、各突起の中空内部に配置された発泡材によっても騒
音を吸収することかできるので、ダッシュパネルによる
吸音を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車のボディの一部を示した側面図である。

【図２】ダッシュパネル１２を中心としたボディの断面
図である。

【図３】アウタパネル１８に突設された突起２０を示す
斜視図である。

【図４】突起２０の縦断面図である。

【図５】突起２０をヘルムホルツ共鳴箱として考えたと
きのモデル図である。

【図６】アウタパネル１８の正面図である。

【図７】ダッシュパネル１２の吸音特性を領域別に可変
させたときの例を示す概念図である。

【図８】突起２０内にて騒音が干渉する様子を示す図で
ある。

【図９】騒音の周波数とダッシュパネル１２による吸音
率との関係を示す図である。

【図１０】ダッシュパネル１２の断面図である。

【図１１】突起２０の中空内部に発泡材２６を充填した
場合の実施例を示す図である。

【図１２】インナパネル１６とアウタパネル１８との間
に遮音材２８を挿入した場合の実施例を示す図である。

【図１３】一変形例を示すアウタパネル１８の正面図で
ある。

【符号の説明】

１２ダッシュパネル１６インナパネル１８アウタパネル２０突起２２ヘッドプレート２４孔２６発泡材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両のエンジンルームと車室とを区画す
るダッシュパネルにおいて、前記エンジンルームに面して設置されたアウタパネル
と、前記アウタパネルのエンジンルーム側の表面に分布して
突設され、前記アウタパネルの内面側の一端面が開口
し、他端面が閉塞された中空の突起と、前記突起の他端面に形成された貫通孔と、前記アウタパネルと一定の間隔を存し且つ前記車室に面
して設置され、前記突起の他端面との間に吸音空洞を形
成するインナパネルとを具備したことを特徴とする自動
車のダッシュパネル。
【請求項２】前記吸音空洞には発泡材が配置されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の自動車のダッシュ
パネル。