JP2006298126A - フロアアンダーカバー - Google Patents

Abstract

【課題】 車両のフロアの下面と路面との間の騒音が車室に伝達されることを抑えることができるフロアアンダーカバーを提供すること。
【解決手段】 本発明のフロアアンダーカバーは、共鳴空間３の少なくとも一部を区画するケースと、ケースを貫通して形成され共鳴空間３と外部とを連通する連通孔４と、をもち車両Ｖのフロア２の下面２０に配置されるフロアアンダーカバー１であって、ケースの下面が、路面に対して前方側に仰角を有した表面１１と、路面に対して後方側に仰角を有した表面１２と、が車両の進行方向にそって配置され、路面に対して後方側に仰角を有した表面１２に連通孔４が開口したことを特徴とする。本発明のフロアアンダーカバーは、車両のフロアの下面と路面との間で騒音を消音することから、車室内で感じる騒音を低減できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両のフロアの路面と対向する下面に取り付けられるフロアアンダーカバーに関し、詳しくは、フロアの下面と路面との間の騒音を吸音して車室内への騒音の伝達を防止するフロアアンダーカバーに関する。

車両は、走行にあたってさまざまな騒音を発する。車両の発する騒音の騒音源のひとつにエンジンがある。エンジンの発する騒音は、エンジンルームの内壁等に吸音材を配置することで吸音している。たとえば、特許文献１に、エンジンアンダーカバーおよびエンジンカバーに吸音材を配置することが示されている。

また、騒音に対して位相をずらした周波数の音を干渉させて消音する方法もある。特許文献２には、エンジンアンダーカバーに、周囲に空間をもつ貫通孔を形成している。

しかしながら、車両の発する騒音は、エンジンが発する騒音だけでなく、走行時にタイヤと路面との間で発するロードノイズもある。上記各特許文献に記載のアンダーカバーはエンジンの発する騒音を取り除くことを目的としており、ロードノイズを除去することは困難であった。

特にロードノイズは、車両のフロアの下面と路面との間で共鳴を生じ、車室内にこもり音として伝達されていた。つまり、車室内の乗員が騒音を感じていた。
特開２００４−１７５２００号公報 特開２００４−１７０５８４号公報

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、車両のフロアの下面と路面との間の騒音が車室に伝達されることを抑えることを課題とする。

上記課題を解決するために本発明者は車両のフロアの下面と路面との間の騒音を取り除くことについて検討を重ねた結果本発明をなすに至った。

すなわち、本発明のフロアアンダーカバーは、共鳴空間の少なくとも一部を区画するケースと、ケースを貫通して形成され共鳴空間と外部とを連通する連通孔とをもち車両のフロアの下面に配置されるフロアアンダーカバーであって、ケースの下面が、路面に対して前方側に仰角を有した表面と、路面に対して後方側に仰角を有した表面と、が車両の進行方向にそって配置され、路面に対して後方側に仰角を有した表面に連通孔が開口したことを特徴とする。

本発明のフロアアンダーカバーは、車室のフロアの下面と路面との間に共鳴空間をもうける。これにより、車両のフロアの下面と路面との間の騒音を消音する。車両のフロアの下面と路面との間で騒音が共鳴しなくなり、車両が走行時に発する騒音を低減できる。また、車両のフロアの下面と路面との間で騒音が共鳴しなくなることから、車室内で感じる騒音を低減できる。

本発明のフロアアンダーカバーは、共鳴空間を区画するケースと、ケースを貫通して形成され共鳴空間と外部とを連通する連通孔とをもち車両のフロアの下面に配置される。本発明のフロアアンダーカバーは、連通孔から共鳴空間に騒音が侵入する。そして、共鳴空間を区画する壁面で反射し、音波の位相がずれ、位相がずれた音波が連通孔から外部に放射される。このとき、連通孔から放射される音と、連通孔の開口部付近の騒音とが干渉して騒音が減衰する。この結果、本発明のフロアアンダーバーは、車両のフロアの下面と路面との間の騒音を消音する。本発明のフロアアンダーカバーは、車両のフロアの下面と路面との間の騒音を消音するものであり、少なくとも路面に対向したケースの下面に連通孔を開口することができる。

そして、本発明のフロアアンダーカバーは、共鳴空間を区画するケースの下面が、路面に対して前方側に仰角を有した表面と、路面に対して後方側に仰角を有した表面と、が車両の進行方向にそって配置された形状をもつ。そして、路面に対して後方側に仰角を有した表面に連通孔が開口している。このようにケースの下面が少なくとも凹凸状に形成され、路面に対して後方側に仰角を有した表面に連通孔が開口することで、車両のフロアの下面と路面との間の空気流れを妨げることなく騒音を消音できる。

路面に対して前方側に仰角を有した表面および路面に対して後方側に仰角を有した表面は、それぞれその表面が路面に対して仰角を有した状態であればよく、その表面が平面を形成していなくともよい。

路面に対して前方側に仰角を有した表面が路面に対してなす角は、路面に対して後方側に仰角を有した表面が路面に対してなす角より小さいことが好ましい。路面に対して前方側に仰角を有した表面が路面に対してなす角が小さくなることで、車両のフロアの下面と路面との間を流れる空気の流れが妨げられなくなる。つまり、車両のフロアの下面と路面との間を空気がスムーズに流れることで走行時の抵抗が増加しない。また、路面に対して後方側に仰角を有した表面が路面に対してなす角が大きくなることで、この表面に開口した連通孔から内部の共鳴空間に路面上の水などが入りにくくなる。

そして、路面に対して後方側に仰角を有した表面に連通孔が開口することで、車両のフロアの下面における空気流れを妨げなくなる。連通孔が路面に沿って広がる平面に開口した時、空気の流れと連通孔の開口部とにより風切り音が発生する。また、連通孔が路面に対して前方側に仰角を有した表面に開口したときには、騒音だけでなく跳ね上げた水などが連通孔の内部に流れ込みやすくなる。このように、連通孔が路面に対して後方側に仰角を有した表面に開口することで、空気の流れを妨げることなく、消音効果が得られる。

連通孔は、路面に対して後方側に仰角を有した表面の、下方側の端部に開口したことが好ましい。下方側の端部とは、路面に対して後方側に仰角を有した表面の鉛直方向で最も低い位置を示す。連通孔が表面の下方側の端部に開口することで、連通孔から水などが侵入しにくくなる上に、連通孔から共鳴空間に路面上の水（水たまりの水など）などが侵入しても、共鳴空間を区画する内表面（ケースの前方側の路面に対向した表面や後方側の路面に対向した表面の背向した表面など）にそって共鳴空間内を流れ落ち、連通孔の共鳴空間側の開口部に流れ込み、外部に流れ落ちるようになる。つまり、共鳴空間に水が溜まらなくなる。また、風切り音も発生しなくなる。

ケースの共鳴空間を区画する内表面は、連通孔に向かって傾斜して形成されたことが好ましい。内表面が連通孔に向かって傾斜して形成されることで共鳴空間に流れ込んだ水分などが外部に流れ落ちやすくなる。

本発明のフロアアンダーカバーは、車両のフロアの下面に共鳴空間を区画する。この共鳴空間は、ケースのみで区画しても、ケースと車両のフロアの下面とで区画してもいずれでもよい。ケースと車両のフロアの下面とで区画することで、中空の共鳴空間を区画しなくてもよくなるため、フロアアンダーカバーの製造を簡単に行うことができる。つまり、製造に要するコストを大幅に低減できる。すなわち、本発明のフロアアンダーカバーは、車両のフロアの下面が共鳴空間の一部を区画することが好ましい。

吸音性をもつ吸音材が配置されたことが好ましい。共鳴空間により消音される音は、特定の波形（波長）をもつ音である。このため、共鳴空間の設定によっては、それ以外の波形の音は消音できない。吸音材は、広い周波数範囲の音を吸音する。つまり、吸音材をもつことで、より高い消音の効果が得られる。吸音材を配置する位置は特に限定されるものではない。たとえば、共鳴空間の上部を区画する上面にもうけることが好ましい。

本発明のフロアアンダーカバーにおいて、騒音を消音するための共鳴空間の数は、限定されるものではない。つまり、ひとつの共鳴空間であっても、複数の共鳴空間であってもどちらでもよい。複数の共鳴空間をもつときには、それぞれの共鳴空間に連通孔がもうけられたことが好ましい。このとき、ひとつの共鳴空間に複数の連通孔が形成されない。

複数の共鳴空間をもつときには、共鳴空間は車両の幅方向に並んだ状態であっても、車両の前後方向に並んだ状態であっても、車両の上下方向に並んだ状態であっても、これらの状態の複数を併用した状態でもいずれでもよい。

複数の共鳴空間をもつときには、それぞれの共鳴空間に連通する連通孔は、いずれも後方側の下面に対向した表面に開口したことが好ましい。前方側の路面に対向した表面と後方側の路面に対向した表面とが車両の前後方向に交互に連続してもうけられたことが好ましい。

本発明のフロアアンダーカバーを形成する材質は特に限定されるものでなく、金属、樹脂等の材質を用いることができる。

以下、実施例を用いて本発明を説明する。

（実施例１）
本実施例のフロアアンダーカバーは、図１〜２に示されたように、車両Ｖのフロア２の路面と対向する下面２０に取り付けられるカバー１である。図１は、本実施例のカバー１が取り付けられた車両Ｖの側面を、カバー１の配置がわかるように示した図である。図２は、車両の前後方向での本実施例のカバー１の断面図である。

本実施例のカバー１は、車両Ｖのフロア２の下面２０との間で共鳴空間３を区画している。共鳴空間３は、鉛直方向にのびる側壁１０が周方向を区画する。そして、側壁１０の下端には、車両の前後方向に並んだ二つの下面壁１１，１２が一体にもうけられている。二つの下面壁１１，１２のうち、車両の前方側に位置する下面壁１１は、その路面との対向面１１０は、路面に対して前方側に仰角を有している。つまり、下面壁１１は、前方側が下方側より鉛直上方に位置するように傾斜してもうけられている。この下面壁１１の対向面１１０が本発明の請求項の路面に対して前方側に仰角を有した表面に相当する。また、下面壁１２は、下面壁１１と反対方向に傾斜してもうけられている。本実施例において側壁１０および下面壁１１，１２が請求項のケースを構成する。つまり、共鳴空間３は、側壁１０、下面壁１１，１２およびフロア２により区画された。また、共鳴空間３を区画する側壁１０および下面壁１１，１２は略板状を有しており、共鳴空間３の形状は側壁１０および下面壁１１，１２の外周形状と略一致する。本実施例において、下面壁１１が路面に対して前方側になす仰角（θ₁）は、下面壁１２が路面に対して前方側になす仰角（θ₂）より小さく形成されている。

そして、下面壁１２の下方側の端部に外部と共鳴空間３とを連通する連通孔４が開口している。

また、本実施例のカバー１は、図２に示したように、三つの共鳴空間３，３，３が車両の前後方向に並んで配置されている。このとき、隣接する共鳴空間３，３は、側壁１０を共有している。つまり、ひとつの側壁１０が二つの共鳴空間３，３を区画している。

本実施例のカバー１の効果について以下に説明する。

本実施例のカバー１は、路面に向かって連通孔４が開口している。フロア２の下面２０と路面の間の騒音が連通孔４から共鳴空間３に入射する。共鳴空間３内で反射などの作用により入射した音波の位相を半波長ずらす。そして、連通孔４を通って外部に放射される。このとき、連通孔４に入射する音と放射される音は、位相が半波長ずれており、両者の音が干渉して消音する。これにより、本実施例のカバー１はフロア２の下面２０と路面の間の騒音を消音する。

実施例のカバーが消音する音の波長は、共鳴空間３の形状や容積および連通孔４の開口径により適宜決定できる。また、隣接する共鳴空間３同士が異なる波長の音を消音するように形成してもよい。

また、本実施例のカバーは、下面壁１１が傾斜して形成されていることで、下面壁１１に沿った方向に空気が流れる。つまり、下面壁１２の路面との対向面１２０にそって空気が流れにくくなっている。これにより、連通孔４を介して共鳴空間３からの吸い出し現象が起きにくくなっている。つまり、本実施例のカバーは、車両のフロア２の下面２０と路面との間の空気の流れによる風切り音をなくして騒音の消音をできる。

さらに、路面上の水たまりなどを走行して水はねが発生しても、下面壁１２が車両の進行方向に対向していないため、下面壁１２に跳ね上げた水があたりにくくなっている。この結果、連通孔４から共鳴空間３に水が侵入しにくくなっている。仮に、共鳴空間３に水が侵入したとしても、側壁１０にそって下面壁１１，１２方向に流れ落ちる。共鳴空間３内を流れ落ちた水は、下面壁１１あるいは下面壁１２にそって下方に流れ落ちる。そして、下面壁１２の下端に開口した連通孔４から外部に流れ落ちる。これにより、共鳴空間３内に水が溜まることがない。

また、仰角（θ₁）が小さくなることで、車両のフロアの下面と路面との間を流れる空気の流れが妨げられなくなる。つまり、車両のフロアの下面と路面との間を空気がスムーズに流れることで走行時の抵抗が増加しない。仰角（θ₂）が大きくなることで、下面壁１２に開口した連通孔４から内部の共鳴空間３に路面上の水などが入りにくくなる。

さらに、本実施例のカバーは、アンダーカバーとしての効果も発揮する。具体的には、走行時に小石などを跳ね上げても、車両Ｖのフロア２の下面２０にあたらなくなった。この結果、小石がフロア２の下面２０にあたって下面２０を損傷する（たとえば、防錆被膜を損傷する）ことが抑えられる。また、小石がフロア２にあたらなくなることで、小石があたる時に生じる騒音が車室内に伝達されなくなる。

（実施例２）
本実施例のフロアアンダーカバーの構成を図３に示した。本実施例のカバーは、側壁１０における共鳴空間３の上部を区画するフロア２の下面２０側に吸音材５を配置した以外は、実施例１のカバーと同様な構成をもつ。

本実施例のカバーは、実施例１のカバーと同様の効果を発揮する。さらに、本実施例のカバーは、吸音材５をもつことで、共鳴空間３の作用により消音できなかった騒音を吸音することができる。

（実施例３）
本実施例のフロアアンダーカバーの構成を図４に示した。本実施例のカバーは、共鳴空間３の上部を、側壁と一体化して形成された上面壁１３が区画した以外は、実施例１のカバーと同様な構成をもつ。

本実施例のカバーは、側壁１０，下面壁１１，１２と上面壁１３とで共鳴空間３を区画している。つまり、共鳴空間３に入射した騒音が車両Ｖのフロア２の下面２０に直接あたらなくなっている。これにより、フロア２を介して車室内に伝達する騒音をさらに低減できる効果を発揮する。

（実施例４）
本実施例のフロアアンダーカバーの構成を図５に示した。本実施例のカバーは、二つの共鳴空間３０，３１が鉛直方向に積層した以外は、実施例１のカバーと同様な構成をもつ。

本実施例のカバー１は、実施例１のカバーの共鳴空間３を区画する側壁１０、下面壁１１，１２に加えて、中間壁１４をもつ。中間壁１４は、前方側の側壁１００と下面壁１２とに接続されている。具体的には、側壁１００から後方に向かって水平方向に広がり、共鳴空間３の前後方向の中央部近傍から折れ曲がった形状を有している。

本実施例のカバー１は、側壁１０，下面壁１１，１２および中間壁１４とにより共鳴空間３０が区画され、側壁１０，中間壁１４およびフロア２の下面２０により共鳴空間３１が区画された。また、下面壁１２のそれぞれの共鳴空間３０，３１を区画する部分の下方側の端部に外部とそれぞれの共鳴空間３０，３１とを連通する連通孔４０，４１が開口している。

本実施例のカバーは、上下方向に並んだ二つの共鳴空間３０，３１とをもつ以外は実施例１のカバーと同様に騒音を消音する効果を発揮する。また、本実施例のカバーは、二つの共鳴空間３０，３１の容積などを調節することで、それぞれの共鳴空間３０，３１の消音特性を調節できる。つまり、異なる周波数の音を消音できる効果を発揮する。さらに、中間壁１４をもつことで、二重壁構造となり、透過音の抑制により大きな効果を発揮します。なお、本実施例のカバーは、複数のカバー分体を組み合わせることで構成してもよい。

実施例１のフロアアンダーカバーが取り付けられた車両の側面図である。 実施例１のフロアアンダーカバーの断面図である。 実施例２のフロアアンダーカバーの断面図である。 実施例３のフロアアンダーカバーの断面図である。 実施例４のフロアアンダーカバーの断面図である。

符号の説明

１：フロアアンダーカバー １０：側壁
１１，１２：下面壁 １３：上面壁
１４：中間壁
２：フロア
３，３０，３１：共鳴空間
４，４０，４１：連通孔
５：吸音材

Claims (5)

1. 共鳴空間の少なくとも一部を区画するケースと、該ケースを貫通して形成され該共鳴空間と外部とを連通する連通孔とをもち車両のフロアの下面に配置されるフロアアンダーカバーであって、
   該ケースの下面が、路面に対して前方側に仰角を有した表面と、路面に対して後方側に仰角を有した表面と、が該車両の進行方向にそって配置され、
   該路面に対して後方側に仰角を有した表面に該連通孔が開口したことを特徴とするフロアアンダーカバー。
2. 前記連通孔は、前記路面に対して後方側に仰角を有した表面の、下方側の端部に開口した請求項１記載のフロアアンダーカバー。
3. 前記車両のフロアの下面が前記共鳴空間の一部を区画する請求項１記載のフロアアンダーカバー。
4. 吸音性をもつ吸音材が配置された請求項１記載のフロアアンダーカバー。
5. 前記路面に対して前方側に仰角を有した表面と、前記路面に対して後方側に仰角を有した表面とが、前記車両の進行方向に、複数が交互に連続して配置された請求項１記載のフロアアンダーカバー。

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