JPH0534086U - 自動車用こもり音低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成部品が従来より少なくて、こもり音を有
効に低減できる装置を提供する。 【構成】 トランクリッド２を所定の振動特性とするマ
ス部材１０をトランクリッド２あるいはこれと対向する
スペアタイヤパン３に配設し、このマス部材１０によ
り、トランクリッド２をスパアタイヤパン３に対し同相
で振動させるように設定した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、自動車の車室空間に発生するこもり音を低減する装置に関するも のである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、自動車走行時等には、車室空間を形成する各パネルが振動することに よりこもり音が発生する。

【０００３】 このこもり音を抑制するには、それらのパネルに制振部材を配設したり、各パ ネル毎に振動センサおよびアクチュエータ等を設定したりするものがある。

【０００４】 後者は、振動センサによりそのパネルの振動状態を検出して、この信号に基づ いて、アクチュエータにてそのパネルの振動を抑制するようにしている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来のものにあっては、単にパネルの振動を抑制す るものであるため、こもり音を効果的に抑制することができない。また、各パネ ル毎に制振するものであるため、パネルの全てに制振部材や制御装置を配設しな ければならず、車両重量の増加やコスト高を招く。

【０００６】 そこで、この考案は、構成部品が従来より少なくて、こもり音を有効に低減で きる装置を提供することを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案は、かかる従来の課題に着目してなされたもので、自動車の車室空間 が複数枚のパネルにて形成され、該パネルの略対向するパネルの一方に、該一方 のパネルを所定の振動特性とする制御手段を設け、該制御手段により、該一方の パネルを他方のパネルに対して同相で振動させるように設定した自動車用こもり 音低減装置としたことを特徴としている。

【０００８】

【作 用】

かかる手段によれば、自動車の走行等により、車室空間を囲むパネルが振動す ると、制御手段により一方のパネルが他方のパネルに対して同相で振動すること となる。

【０００９】 このように略対向するパネルが同相で振動すれば、車室空間の空気の圧力変動 は、両パネル側で常に＋−逆位相となり、互いに打ち消しあって車室空間の音圧 レベルを低く押えることができる。

【００１０】 従って、このようにすれば、略対向する一方のパネルを他方のパネルに対して 同相で振動させてこもり音を低減するようにしているため、単にパネルの振動を 抑制するものと比較すると効果的にこもり音を低減できる。また、相対向する一 対のパネルに対して、一方にのみ制御手段を設ければ良いことから、従来のよう に各パネル毎にアクチュエータ等を配設するものと比較すると部品点数の削減を 図ることができる。

【００１１】

【実施例】

以下、この考案を図面に基づいて説明する。

【００１２】 図１ないし図１６は、この考案の第１実施例を示す図である。

【００１３】 まず構成を説明すると、図１中符号１は、自動車の車室空間であるトランクル ームで、このトランクルーム１は、トランクリッド２，スペアタイヤパン３，リ ヤパネル４およびリヤシートバックパネル５等により画成されている。

【００１４】 このトランクリッド２とスペアタイヤパン３とは、略対向しており、このトラ ンクリッド２は、図２および図３に示すように、アウタパネル６とインナパネル ７とから主に構成されている。このインナパネル７は、複数箇所に重量軽減の目 的から開口が形成され、略四角形の環状の枠部７ａと、この枠部７ａの内側に一 体に形成された断面ハット型の桟部７ｂとから構成されている。

【００１５】 そして、このインナパネル７の枠部７ａの周縁部とアウタパネル６の周縁部６ ａとがヘミング加工により接続されると共に、インナパネル７の断面ハット型の 桟部７ｂのフランジ部７ｃがマスチックシーラ１１によりアウタパネル６に固定 されている。

【００１６】 また、トランクリッド２中央部の桟部７ｂの両フランジ部７ｃに、ウエルドボ ルト８・ナット９を介して、制御手段としての所定の重量のマス部材１０を取り 付けるようにしている。

【００１７】 このマス部材１０の重量は、トランクリッド２の固有値がスペアタイヤパン３ の固有値と同一となるように設定されている。

【００１８】 この場合のマス部材１０の大きさに付いては、トラックリッド２およびスペア タイヤパン３自体の重量は、１０kg程度なので、固有値を２５Ｈｚとすると、バ ネは以下の数式１に示すように概略が表わされる。

【００１９】

【数１】

【００２０】 これによりばね定数ｋは、ｋ＝２５００００Ｎ／ｍとなる。

【００２１】 従って、マス部材１０の１kgの追加で、約１Ｈｚの固有値変化が得られるため 、これを目安にマス部材１０の大きさを決定すれば良い。

【００２２】 次に、かかる構成よりなるこもり音低減装置の作用について説明する。

【００２３】 車両走行により、こもり音が発生するが、トランクリッド２にマス部材１０を 配設することにより、バウンス共振を他の車体共振から低い周波数域に分離する ことで耳元音圧を低減できる。３kgのマス部材１０をトランクリッド２中央部に 付加した場合には、図４に示すグラフ図のように、トランクリッド２のウエザス トリップやロック等のバネを２倍にした特性曲線（図中破線に示す）と、マス部 材１０を付加してバウンス共振の周波数を低くした特性曲線（図中実線に示す） とを比較すると、２８Ｈｚ付近で６ｄＢ程度、前席の耳元音圧を低減できる。こ の場合、トランクリッドバウンス共振は、２７．３Ｈｚから２２．６Ｈｚになる 。

【００２４】 また、マス部材１０を追加することにより、耳元音圧を低減できることは図５ ないし図７に示すグラフ図によっても明かである。

【００２５】 すなわち、図５は、マス部材１０を配設しない状態のもので、横軸に周波数（ Ｈｚ）を、縦軸に加速度（mm／ｓ²・kgｆ）を取り、加振点における応答の特性 曲線およびトランクリッド２中央部における応答の特性曲線を示す。かかるグラ フ図では、両特性曲線の間には大きな相違はない。

【００２６】 次に、マス部材１０を配設した場合には、図６に示すように、加振点における 応答を示す特性曲線と、トランクリッド２中央部における応答を示す特性曲線と を比較すると、後者の方の特性曲線は、特に２４Ｈｚ前後でピークレベルが低減 していることが分かる。

【００２７】 従って、図７に示すように、トランクリッド２の中央部にマス部材１０を付加 した場合の特性曲線と、マス部材１０を付加しない現状の特性曲線とを比較する と、マス部材１０を付加した場合には音圧レベルが低下していることが分かる。 なお、トランクリッド２の後端部にマス部材１０を付加した場合には、特性曲線 に示すように、現状のものより音圧レベルが低減していない。

【００２８】 次に、車両騒音を図８に示すように、スペアタイヤパン３，トランクリッド２ および曲げ２節モード時の車体Ｓを含めたマスバネモデルで考える。ｍ２はスペ アタイヤパン３の質量、ｍ３はトランクリッド２の質量，ｍ１は車体Ｓ（曲げ２ 節モード）の質量で、ｋ１，ｋ２，ｋ３はそれぞれ車体Ｓの曲げ２節モード，ス ペアタイヤパン３，トランクリッド２のバネ定数である。

【００２９】 このようなマスバネモデルは、図９および図１０に示すような振動特性を示す 。図９は曲げ２節の車体Ｓの加振点応答を示し、図１０は曲げ２節加振トランク リッド，スペアタイヤ応答を示す。横軸には、周波数（Ｈｚ）を、又、縦軸には 、加速度（mm／ｓ²・kgｆ）を取り、各図中の矢印は、位相の方向を示す。図１ ０を参照すると、同相の部分ではレベル差が大きく、レベル差が小さい部分では 位相が逆になっている。これらは高音圧の条件となっている。

【００３０】 次に、トランクリッド２とスペアタイヤパン３とを同一固有値にした場合には 、図１１および図１２に示すような振動特性を示す。図１１は曲げ２節の車体Ｓ の加振点応答の場合を示し、図１２は曲げ２節加振トランクリッド，スペアタイ ヤ応答の場合を示す。図１２を参照すると、スペアタイヤパン３とトランクリッ ド２とは、同相で振動すると共に、各ピークのレベル差も小さいため、低音圧の 条件が揃っている。従って、こもり音が低減される。

【００３１】 すなわち、図８に示すマスバネモデルでは、トランクリッド２とスペアタイヤ パン３の単独固有値が同一の場合、車体Ｓの曲げ２節の振動に対してトランクリ ッド２とスペアタイヤパン３とは同相か逆相の振動となり（周波数により変わる ）、トランクリッド２とスペアタイヤパン３は常に同相で振動することになる。

【００３２】 このように略対向するスペアタイヤパン３側とトランクリッド２側が同位相で 振動すれば、トランクルーム１内の空気の圧力変動は、スペアタイヤパン３側と トランクリッド２側で常に＋−逆位相となっており、互いに打ち消しあってトラ ンクルーム１内の体積変化が最小となって音圧レベルが低く押えられ、こもり音 が低減される。

【００３３】 しかし、図１１に示す曲げ２節モードの車体Ｓ加振点応答では、２９Ｈｚに曲 げ２節の車体Ｓの高いピークが存在する。

【００３４】 そこで、さらに、トランクリッド２とスペアタイヤパン３とを曲げ２節の車体 Ｓの１Ｈｚ前後下に設定した場合には、図１３および図１４に示すような振動特 性を示す。図１３は曲げ２節の車体Ｓの加振点応答の振動特性を示し、図１４は 曲げ２節加振トランクリッド，スペアタイヤ応答の振動特性を示す。このように １Ｈｚ前後下に設定すると、トランクリッド２とスペアタイヤパン３とが曲げ２ 節のダイナミックダンパとして働き、図１３に示すように曲げ２節の車体Ｓの２ つのピークが略同じ低いレベルとなる。なお、図１４に示す曲げ２節加振トラン クリッド，スペアタイヤパン応答の特性曲線は図１２に示す特性曲線と略同じで ある。

【００３５】 これらを図１５および図１６に示すように、最適化ポイントでの車体放射係数 のグラフで見ると、図１５は、トランクリッド２とスペアタイヤパン３とを同一 固有値に設定した場合で、実線が従来の特性曲線を示し、破線が同一固有値に設 定した特性曲線を示す。この図１５から明らかなように、３０Ｈｚのピークは改 善されていないが、全体的にみると斜線の部分の改善がみられる。また、図１６ は、トランクリッド２とスペアタイヤパン３とを同一固有値に設定し、更に、ト ランクリッド２とスペアタイヤパン３とを曲げ２節の車体Ｓの固有値の１Ｈｚ前 後下に設定した場合で、実線が従来の特性曲線を示し、破線が同一固有値に設定 した特性曲線を示す。この図１６から明らかなように、３０Ｈｚ以下は全て改善 されている。

【００３６】 このようにすれば、略対向するスペアタイヤパン３の振動に対応させてトラン クリッド２を振動させてこもり音を低減するようにしているため、従来のように 単にパネルの振動を抑制するものと比較すると効果的にこもり音を低減できる。 また、トランクリッド２にマス部材１０を設けるだけで良いことから、従来のよ うに各パネル毎にアクチュエータ等を配設するものと比較すると部品点数が削減 される。

【００３７】 図１７および図１８は、この考案の第２実施例を示す図である。

【００３８】 この実施例は、制御手段としてのマス部材１２がスペアタイヤパン３側に取り 付けられている点で第１実施例と異なっている。

【００３９】 スペアタイヤパン３の固有値がトランクリッド２の固有値より高い場合には、 この実施例のようにスペアタイヤパン３にマス部材１２を取り付ける。すなわち 、スペアタイヤパン３に大略筒状の固定用ブラケット１３が取り付けられ、この 固定用ブラケット１３の周囲に、ドーナツ形状のマス部材１２が嵌合され、底面 部が接着されることにより固定されている。

【００４０】 この固定用ブラケット１３の上面部には、ナット１４・ウエルドボルト１５に より、スペアタイヤホイール１６が取り付けられるようになっている。

【００４１】 そして、このマス部材１２の配設により、スペアタイヤパン３の固有値がトラ ンクリッド２の固有値と同一となるように設定されている。

【００４２】 このようにしても第１実施例と同様の作用が得られる。

【００４３】 図１９および図２０には、この考案の第３実施例を示す。

【００４４】 この実施例は、トランクリッド２の裏面側に制御手段としての制御部材１８が 配設されている。詳しくは、この制御部材１８は、補強用梁部材１９と３つの弾 性部材２０とから構成されている。この補強用梁部材１９は、棒状で十分な曲げ 剛性を有し、両端部１９ａがインナパネル７の枠部７ａにネジ２１止めされるこ とにより、車幅方向全体に渡って架設されている。また、弾性部材２０は、ゴム 材により形成されて所定のばね定数に設定されており、インナパネル７の桟部７ ｂと補強用梁部材１９との間に介在されている。

【００４５】 そして、この弾性部材２０のばね定数を調節することにより、トランクリッド ２の面剛性が容易にコントロール可能となることから、トランクリッド２の膜共 振モードのコントロールが可能となり、トランクリッド２の固有値がスペアタイ ヤパン３の固有値と同相となるように設定されている。

【００４６】 この弾性部材２０は、図２０に示すグラフ図のようなばね特性を示す。このグ ラフ図は、弾性部材２０の反力Ｆを縦軸に、弾性部材２０の長さＳを横軸に取り 、特性曲線の傾きがばね定数ｋを表わす。このばね定数ｋが、所定の値となるよ うに、弾性部材２０の長さＳを設定する。

【００４７】 このようにすれば、上記各実施例と同様に、車室内騒音の低減を図ることがで きる。

【００４８】 しかも、製品完成後でも、弾性部材２０を代えることにより、トランクリッド ２の面剛性が容易にコントロール可能となり、たとえ製品バラツキが発生した場 合においても、オフライン時にトランクリッド２の膜共振周波数及びモードを最 適にコントロールすることが可能となる。

【００４９】 図２１ないし図２４には、この考案の第４実施例を示す。

【００５０】 この実施例の制御手段としての制御部材２２は、略車幅方向全長に渡る長さの バネ部２３と、このバネ部２３から上方に突設された２対の掛止め片２４とが一 体成形されて構成されている。

【００５１】 そして、この制御部材２２がトランクリッド２のインナパネル７に取り付けら れている。すなわち、このインナパネル７の枠部７ａに車幅方向に沿ってバネ部 ２３が架設されている。詳しくは、このバネ部２３は、外力を作用させない状態 では、図２２中二点鎖線に示すように湾曲しており、図２２中左側の左端部２３ ａがネジ２５止め固定される一方、図２２中右側の右端部２３ｂが車幅方向に位 置調整自在にネジ２６止めされている。すなわち、この右端部２３ｂには、車幅 方向に延びる長孔２３ｃが形成され、この長孔２３ｃにネジ２６を挿入してイン ナパネル７に取り付けるようにしている。また、掛止め片２４には、上端部が内 側に折曲された係止部２４ａが形成され、この係止部２４ａがインナパネル７の 桟部７ｂに引掛けられている（図２３および図２４参照）。

【００５２】 このように引掛けられた状態では、バネ部２３を図２２中二点鎖線に示す状態 から実線に示す状態まで変形させるようにしているため、図２２中下方に向けて 力Ｆが作用し、トランクリッド２の面剛性が向上することとなる。

【００５３】 そして、バネ部２３の右端部２３ｂの取付け位置を調整することにより、この 力Ｆを調整して、トランクリッド２の面剛性を所定の値に設定することができる 。

【００５４】 このようにトランクリッド２の面剛性が容易にコントロール可能となり、上記 実施例と同様にトランクリッド２の固有値をスペアタイヤパン３の固有値と同一 とすることにより車室内騒音の低減を図ることができる。

【００５５】 しかも、製品完成後でも、取付け位置を調整することによりトランクリッド２ の面剛性が容易にコントロール可能となることにより、たとえ製品バラツキが発 生した場合においても、オフライン時にトランクリッド２の膜共振周波数及びモ ードを最適にコントロールすることが可能となる。

【００５６】

【考案の効果】

以上説明してきたように、この考案によれば、自動車の車室空間が複数枚のパ ネルにて形成され、該パネルの略対向するパネルの一方に、該一方のパネルを所 定の振動特性とする制御手段を設け、該制御手段により、該一方のパネルを他方 のパネルに対し同相で振動させるように設定することにより、従来のように単に パネルの振動を抑制するものと比較すると効果的にこもり音を低減できる。しか も、各パネル毎に制振する場合に比べ制御要素（センサ，アクチュエータ，制御 装置等）の数が半分で済む、という実用上有益な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の自動車用こもり音低減装置の第１実
施例を示すトランクルームの概略図である。

【図２】同第１実施例のトランクリッドの斜視図であ
る。

【図３】同第１実施例の図２のＡーＡ線に沿う断面図で
ある。

【図４】前席耳元音圧の車体の周波数と放射係数との関
係を示すグラフ図である。

【図５】マス部材を付加しない場合の周波数と加速度と
の関係を示すグラフ図である。

【図６】トランクリッドの中央部にマス部材を付加した
場合の周波数と加速度との関係を示すグラフ図である。

【図７】周波数と音圧との関係を示すグラフ図である。

【図８】マスバネモデルを示す図である。

【図９】曲げ２節加振点応答を示すグラフ図である。

【図１０】曲げ２節加振トランクリッド，スペアタイヤ
パン応答を示すグラフ図である。

【図１１】トランクリッドとスペアタイヤパンとを同一
固有値とした場合の曲げ２節加振応答を示すグラフ図で
ある。

【図１２】トランクリッドとスペアタイヤパンとを同一
固有値とした場合の曲げ２節加振トランクリッド，スペ
アタイヤ応答を示すグラフ図である。

【図１３】トランクリッドとスペアタイヤパンとを同一
固有値とし、更に、トランクリッドとスペアタイヤパン
を曲げ２節の１Ｈｚ前後下に設定した場合の曲げ２節加
振点応答を示すグラフ図である。

【図１４】トランクリッドとスペアタイヤパンとを同一
固有値とし、更に、トランクリッドとスペアタイヤパン
を曲げ２節の１Ｈｚ前後下に設定した場合の曲げ２節加
振トランクリッド，スペアタイヤパン応答を示すグラフ
図である。

【図１５】トランクリッドとスペアタイヤパンとを同一
固有値とした場合の車体放射係数を示すグラフ図であ
る。

【図１６】トランクリッドとスペアタイヤパンとを同一
固有値とし、更に、トランクリッドとスペアタイヤパン
を曲げ２節の１Ｈｚ前後下に設定した場合の車体放射係
数を示すグラフ図である。

【図１７】この考案の第２実施例を示すトランクルーム
内の斜視図である。

【図１８】同第２実施例を示す図１７のＢ−Ｂ線に沿う
断面図である。

【図１９】この第３実施例を示すトランクリッドの車幅
方向に沿う断面図である。

【図２０】同第３実施例を示す弾性部材のバネ特性を示
すグラフ図である。

【図２１】この考案の第４実施例を示すトランクリッド
の斜視図である。

【図２２】同第４実施例を示す図２１のＣ−Ｃ線に沿う
断面図である。

【図２３】同第４実施例を示す図２１のＤ−Ｄ線に沿う
断面図である。

【図２４】同第４実施例を示すインナパネルと制御部材
の一部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ トランクルーム（車室空間） ２ トランクリッド（一方のパネル） ３ スペアタイヤパン（他方のパネル） 10 マス部材（制御手段） 12 マス部材（制御手段） 18,22 制御部材

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車の車室空間が複数枚のパネルにて
   形成され、該パネルの略対向するパネルの一方に、該一
   方のパネルを所定の振動特性とする制御手段を設け、該
   制御手段により、該一方のパネルを他方のパネルに対し
   同相で振動させるように設定したことを特徴とする自動
   車用こもり音低減装置。
2. 【請求項２】 前記一方のパネルはトランクリッドであ
   り、前記制御手段は、該トランクリッドの裏面側に両端
   部が固定された状態で架設された補強用梁部材と、該補
   強用梁部材およびトランクリッド裏面の間に介在された
   弾性部材とを有することを特徴とする請求項１記載の自
   動車用こもり音低減装置。
3. 【請求項３】 前記一方のパネルは、アウタパネルおよ
   びインナパネルから成るトランクリッドであり、前記制
   御手段は、該トランクリッドの裏面側に両端部が固定さ
   れた状態で架設されたばね片と、該ばね片から上方に延
   長されて前記インナパネルに係止される係止片とを有
   し、前記ばね片を上方に変形させた状態で係止片をイン
   ナパネルに係止させてトランクリッドを下方に引き込む
   ように配設したことを特徴とする請求項１記載の自動車
   用こもり音低減装置。
4. 【請求項４】 前記一方のパネルは、トランクリッド又
   はスペアタイヤパンであり、前記制御手段は、前記トラ
   ンクリッド又はスペアタイヤパンに取り付けられたマス
   部材であることを特徴とする請求項１記載の自動車用こ
   もり音低減装置。