CN218258024U

CN218258024U - 车辆隔音结构

Info

Publication number: CN218258024U
Application number: CN202222976847.6U
Authority: CN
Inventors: 冈野昌之; 住江由香里
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2022-11-09
Filing date: 2022-11-09
Publication date: 2023-01-10
Anticipated expiration: 2032-11-09

Abstract

本实用新型提供一种车辆隔音结构。该车辆隔音结构是设置在车辆中的隔音部件所采用的隔音结构，隔音部件由隔音材料或吸引材料构成为板状、并具有多个层，该多个层中，在面向车厢内的表皮层上，形成有向车厢内侧突出、并相互邻接地排列的多个曲面状的曲面部。基于上述结构，通过将隔音部件构成为规定形状，能够使噪音传播损耗增大、车辆的隔音性能提高。

Description

车辆隔音结构

技术领域

本实用新型涉及车辆隔音结构。

背景技术

通常，为了阻止车辆行驶时因路面凸凹引起等的道路噪音进入车厢内，车辆大都采用隔音结构。现有技术中，作为这样的车辆隔音结构，例如有地板隔音结构。该结构中，在地板上形成有朝着车厢侧的相反侧呈圆弧状地突出的一对曲面部，在该一对曲面部之间形成有将两个曲面部相连并向车厢侧突出的凸部。并且，在具有上述形状的地板的车厢侧，配置有平板状或与地板形状相对应的吸音部件或隔音部件。

一般情况下，由路面凸凹等引起的道路噪音的峰值在200～300Hz的频带内，如果地板的一次共振频率在该频带内，则传播损耗(TL：Transmission Loss)减少，道路噪音中的大部分会传播到车厢内，而使车辆的隔音性能降低。因而，如果将地板的一次共振频率提高到超出200～300Hz的频带，使传播损耗增大，便能降低传播到车厢内的道路噪音，使隔音性能提高。

通常，可以通过改变地板的形状，来提高地板的一次共振频率。然而，实际上地板等车内板件的设计自由度较小，因而改变地板等车内板件的形状较为困难。但是，上述现有技术的隔音结构中，隔音部件仅以平板状或与地板形状相对应的形状配置在前面板的车厢侧，而并未采用能使传播损耗增大的任何特殊形状。因而，尚有改善的余地。

实用新型内容

针对上述情况，本实用新型的目的在于，提供一种通过将隔音部件构成为规定形状而使噪音传播损耗增大、隔音性能提高的车辆隔音结构。

作为解决上述技术问题的技术方案，本实用新型提供一种车辆隔音结构，该车辆隔音结构是设置在车辆中的隔音部件所采用的隔音结构，其特征在于：所述隔音部件由隔音材料或吸引材料构成为板状、并具有多个层，所述多个层中，在面向车厢内的表皮层上，形成有向车厢内侧突出、并相互邻接地排列的多个曲面状的曲面部。

基于本实用新型的上述车辆隔音结构，只需将隔音部件构成为规定形状，便能使传播损耗增大，隔音性能提高。具体而言，在车辆行驶中，因路面凸凹而车轮上下振动时，振动会传递到隔音部件。隔音部件振动时产生音波，并作为道路噪音传播到车厢内。另外，电动车等中，行驶用马达的旋转驱动音和电源控制单元运行时的开关噪音等高频噪音的一部分也会经由隔音部件传播到车厢内。此时，垂直于表皮层的方向上的振动越大，噪音就越大。基于本实用新型的上述结构，由于在表皮层上形成有多个向车厢内突出的曲面状的曲面部，所以在曲面部的表面会产生平行于表皮层方向的剪切振动，该剪切振动能够吸收振动能量，而使垂直于表皮层的方向上的振动减小。其结果，传播损耗增大，从而能够降低传播到车厢内的噪音，提高隔音性能。

另外，本实用新型的上述车辆隔音结构中，较佳为，所述曲面部被构成为球面形状。

另外，本实用新型的上述车辆隔音结构中，所述隔音部件可以是前围板内侧消音部件、前围板外侧消音部件、地板消音部件、车顶内衬、及座椅靠背消音部件中的至少一种。

附图说明

图1是表示车辆中的各种隔音部件的配置位置的车辆的简要截面图。

图2是表示采用本实用新型的实施方式的车辆隔音结构的前围板内侧消音部件、前围板外侧消音部件、及地板消音部件的设置位置及概要结构的车辆前部的放大截面图。

图3是将上述前围板内侧消音部件的主要部分放大表示的立体图。

图4是将上述前围板内侧消音部件的主要部分放大表示的俯视图。

图5是表示上述前围板内侧消音部件的车厢侧的结构的立体图。

图6是表示上述前围板内侧消音部件的前围板侧的结构的立体图。

图7是表示上述前围板外侧消音部件的前围板侧的结构的立体图。

图8是表示上述前围板外侧消音部件的音源侧的结构的立体图。

图9是表示上述地板消音部件的车厢侧的结构的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式的车辆隔音结构进行说明。

图1是表示车辆中的各种隔音部件的配置位置的车辆的简要截面图。图1中，车辆V是由马达进行行驶驱动的电动车(BEV：Battery Electric Vehicle，电池电动车)。在形成于车辆V的前部的机舱1内，配置有用于驱动前轮2的行驶用马达3、及将车用电池(未图示)所提供的直流电转换成交流电后供给马达3的逆变器(电源控制单元)4。

前围板6配置在机舱1的后端部，其后侧为车厢8。在车辆V的后部形成有后备舱9。另外，在车辆V中的不同部位配置有后述的多种隔音部件。本实施方式中，在下述说明中，将隔音部件和吸音部件统称为隔音部件。

如图1所示，在车辆V中，作为隔音部件，在前围板6的面向车厢8的一侧，配置有前围板内侧消音部件10；在前围板6的面向机舱1的一侧，配置有前围板外侧消音部件11；在前部座席12的下方，配置有地板消音部件13；在后座14的下方，配置有后座下方消音部件(地板消音部件中的一种)15；在后座14的靠背14a的背面，配置有座椅靠背消音部件16；在后座14的后方的上部，配置有上部后侧消音部件17；在车顶部配置有车顶内衬18，此外，在前围板6上的电气设备线束等用的贯通孔部(未图示)，配置有前围贯通孔部密封构件19；在机舱1的顶面部配置有罩绝缘体20；在后备舱9的下部配置有行李垫21。

本实施方式中，对于将本实用新型的车辆隔音结构应用于前围板内侧消音部件10的隔音结构A、前围板外侧消音部件11的隔音结构B、及地板消音部件13的隔音结构C的情形进行说明。

图2是将图1中的车辆V的前部放大表示的截面图。图3是从车厢8侧看到的前围板内侧消音部件10的一部分的立体图，图4是该部分的俯视图。

如图2及图3所示，采用隔音结构A的前围板内侧消音部件10由表皮层10b和中间层10a构成，即，采用两层结构。中间层10a例如由毡材或聚氨酯材料等构成，表皮层10b例如由EPDM(Ethylene Propylene Diene Methylene，乙烯丙烯二烯亚甲基)橡胶或膜等构成。中间层10a配置在前围板6侧，表皮层10b配置在车厢8侧。

并且，如图2～图4所示，前围板内侧消音部件10被构成为，在面向车厢8内的一侧的表皮层10b上，形成有向车厢8内侧突出的多个曲面部10S。这些曲面部10S被构成为球面形状，且彼此相邻接地排列。

图5是表示前围板内侧消音部件10的车厢侧的结构的立体图。如图5所示，前围板内侧消音部件10中，在车厢8侧的部位10r(即，表皮层10b)的上部10rt和中间部10ri，配置有半径较小的曲面部10Ss，这些曲面部10Ss分成四组，各组排列成矩形状；在下部10rb配置有半径较大的曲面部10S_L，这些曲面部10S_L分成五组，各组排列成矩形状。

由于前围板6上的板振动频率因部位高度而异，所以，在前围板内侧消音部件10中，配置在上部10rt和中间部10ri的曲面部10S的半径与配置在下部10rb的曲面部10S的半径不同。在此，半径较小的曲面部10Ss和半径较大的曲面部10S_L各自的半径和深度尺寸可通过对前围板内侧消音部件10的上部10rt、中间部10ri、及下部10rb的振动频率进行测定之后，相应于测定结果而具体确定。

图6是表示前围板内侧消音部件10的前围板侧的结构的立体图。如图6所示，前围板内侧消音部件10中，在前围板6侧的部位10p(即，中间层10a)上未设置任何曲面部10S。

如此，本实施方式中，前围板内侧消音部件(隔音部件)10被构成为，在表皮层10b上形成有彼此相邻接的多个曲面部10S。下面，对曲面部10S所产生的作用及效果进行说明。

例如，将未设置曲面部10S的现有技术的隔音部件配置在车内板件上的情况下，随着车内板件的振动，隔音部件会以中间层为弹簧、以表皮层为质量地产生振动，如果该两层在共振频率产生共振，则垂直于车内板件的方向上的振动最大，传播损耗减小，从而隔音性能降低，从表皮层会发出较大的声音。另外，在车内板件、中间层、及表皮层这样的三层结构中，中间层发挥将车内板件与表皮层相连的弹簧的作用。随着车内板件的振动，中间层在低音频共振传输频带会产生共振，从而垂直于表皮层的方向的振动最大，导致传播损耗变得非常小。另外，车辆在路面状况较差的道路上行驶时，路面凸凹引起的大约100～400Hz频带的振动会从车轮经由悬架装置传递到车内板件上，然后车内板件的振动会传递到隔音部件上而产生音波，并作为道路噪音传到车厢内。由于该道路噪音的频率与隔音部件的上述低音域共振传输频率的频带大概一致，所以，虽然配置有上述现有技术的隔音部件，但道路噪音仍然容易传到车厢内。尤其是，由于电动车的马达3的旋转驱动音较小，车厢内较为安静，所以道路噪音在车厢内噪音中所占的比例较高，容易给驾乘者带来干扰。

对此，本实施方式的前围板内侧消音部件10中，由于在表皮层10b上形成有多个相互邻接的曲面部10S，从前围板6至曲面部10S表面的振动传递距离因部位而异，所以曲面部10S表面的不同部位之间在振动传递上存在相位差。因此，在曲面部10S表面会产生水平方向的振动(剪切振动)而吸收振动能量，从而使垂直于表皮层10b的方向上的振动减小。即，由于曲面部10S的存在，所以能够通过剪切振动来分散振动能量。其结果，垂直于表皮层10b的方向上的振动大幅减小，传播损耗增大，从而能够有效地降低传播到车厢8内的噪音，使隔音效果提高。如此，基于本实施方式的前围板内侧消音部件10，即便是低音频共振传输频带内的道路噪音，也能被前围板内侧消音部件10有效地降低，从而能够使车辆V的车厢8内的噪音水平下降、乘车舒适性提高。另外，由于表皮层10b上形成有多个曲面部10S，所以前围板内侧消音部件10本身的表皮刚性和形状保持性能得到提高，同时还能提高组装作业和部件搬运作业的效率。

在此，隔音结构A中，前围板内侧消音部件(隔音部件)10的曲面部10S为球状，但也可以采用椭圆形等。另外，前围板内侧消音部件10不局限于中间层10a和表皮层10b的两层结构，也可以采用三层以上的结构。这样的结构变更也同样适用于下述隔音结构B和隔音结构C。

如图2所示，采用隔音结构B的前围板外侧消音部件11由中间层11a和表皮层11b构成，即，采用两层结构。图7是表示前围板外侧消音部件11的前围板侧的结构的立体图。如图7所示，在前围板外侧消音部件11的前围板6侧(面向车厢8内的一侧)的部位11p(即，表皮层11b)，配置有多个球状的曲面部11S。曲面部11S分为配置在上部11Pt的半径较小的球状的曲面部11Ss、和配置在下部11Pb的半径较大的球状的曲面部11S_L这两种。多个曲面部11Ss分为三组，每一个组内的曲面部11Ss相互邻接地排列成矩阵状。多个曲面部11S_L分为两组，每一个组内的曲面部11S_L相互邻接地排列成矩阵状。

图8是表示前围板外侧消音部件11的音源侧的结构的立体图。如图8所示，在前围板外侧消音部件11的音源侧(面向马达3的一侧)的部位11f(即，中间层11a)，未配置曲面部11S。

与隔音结构A一样，在隔音结构B中，机舱1内产生的声音，尤其是车辆V行驶时马达3的旋转驱动音及逆变器4的开关噪音等高频域(例如1000Hz以上的频域)的声音传递到前围板外侧消音部件11上时，表皮层11b上的曲面部11Ss和曲面部11S_L的表面会产生剪切振动，从而使垂直于表皮层11b的方向上的振动减小。其结果，能够使传播损耗增大，从表皮层11b传播到车厢8内的噪音降低，从而使隔音(吸音)效果提高。

图9是表示地板消音部件13的车厢侧的结构的立体图。如图9所示，采用隔音结构C的地板消音部件13由中间层13a和表皮层13b构成，即，采用两层结构。在地板消音部件13的面向车厢8内的一侧的部位13r(即，表皮层13b)的车长方向的中间部位13rm，配置有多个球状的曲面部13S。多个曲面部13S分成左右两组，每一组内的曲面部13S相互邻接地排列成矩阵状。

另外，虽未图示，但在地板消音部件13的音源侧(面向车辆下方的一侧)13u，即，中间层13a，未配置曲面部11S。

与隔音结构A一样，隔音结构C中，由于形成有曲面部13S，所以垂直于表皮层13b的方向上的振动减小，传播损耗增大，所以从表皮层13b传播到车厢8内的噪音降低，从而隔音效果提高。

但是，本实用新型不局限于上述实施方式中的记载，可进行适当的变更。例如，上述实施方式中，对将本实用新型应用于隔音结构A、隔音结构B、及隔音结构C的例子进行了说明，但本实用新型不局限于此。例如，本实用新型的隔音结构也同样适用于车顶内衬18、座椅靠背消音部件16等。另外，车辆V不局限于电动车，也可以是插电式混合动力车(PHEV)、混合动力车(HEV)、燃料电池汽车(FCEV)、或普通的汽油发动机汽车。

Claims

1.一种车辆隔音结构，是设置在车辆中的隔音部件所采用的隔音结构，其特征在于：

所述隔音部件由隔音材料或吸引材料构成为板状、并具有多个层，

所述多个层中，在面向车厢内的表皮层上，形成有向车厢内侧突出、并相互邻接地排列的多个曲面状的曲面部。

2.如权利要求1所述的车辆隔音结构，其特征在于：

所述曲面部被构成为球面形状。

3.如权利要求1或2所述的车辆隔音结构，其特征在于：

所述隔音部件为前围板内侧消音部件、前围板外侧消音部件、地板消音部件、车顶内衬、及座椅靠背消音部件中的至少一种。