説明

車両のボデー構造

【課題】リアガラスの振動モードの節位置を変えることでリアスピーカの音響特性をフラットにする車両のボデー構造を提供する。
【解決手段】 リアガラスモール12を構成する板状部材12Aは12Bに対して、リアガラス16の沿面方向には高い剛性をもって一体に形成され、リアガラス16の厚み方向に対しては板状部材12Bとの間になす角度を容易に変化させることを可能な構造とされている。このためリアガラスモール12はリアガラス16の沿面方向には剛性をもって保持され、リアガラス16の厚み方向に対しては柔軟にリアガラス16を把持している。これによりリアガラス16の車体下側端において、厚み方向の保持剛性が下がるため、図7のようにモードの節30の位置は節30Aへと移動し、節30Aを中心として振動するようになるため、アッパーバック14とリアガラス16とで挟まれた空間の体積変化を小さくできる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は車両のボデー構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、セダンなどルーフ、リアアッパバック、リアガラスが固定された車種において、リアアッパバックをバッフルとしてリアスピーカを埋め込んだ構造が存在する(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
このとき、リアスピーカ単体でフラットな周波数特性が得られた場合であっても、リアスピーカ発音時にボデーが振動、発音し、車内空間で乗員の耳に伝達される周波数特性に影響を与える虞がある。例えばリアガラスが特定の周波数帯域において、リアスピーカの膜振動と同位相で車体上下方向に振動すれば、その帯域でのリアスピーカの発音が低減されて乗員に伝達される。このため乗員に対してフラットな音響特性が得られていない。
【0004】
また車内の雑音を打ち消すアクティブノイズコントロールは、マイクで拾った車内の騒音を、逆位相とした音波で打ち消す技術であるが、上記のように車内空間の音響特性が特定の周波数帯域においてスピーカの発音が低減されるようなものである場合、アクティブノイズコントロールの制御が不安定となる弊害がある。
【0005】
ルーフパネルにマスを設けて共振を防ぎ、騒音を低減する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)が、上記のように特定の周波数帯域における音圧低下に対応することはできない。
【特許文献1】特開平09−142223号公報
【特許文献2】特開2006−168423号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は上記事実を考慮し、車室内でフラットな音響特性を実現する車両のボデー構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1に記載の本発明における車両のボデー構造は、車室上方に設けられたルーフと、前記ルーフの車体後方端部に、車幅方向に延設されたリアルーフヘッダと、最後部座席の後方車室内に、前記ルーフに沿う方向に延設されたアッパーバックと、車体上方向に向けて前記アッパーバックに取り付けられたリアスピーカと、前記アッパーバックの車体後方上端に車幅方向に沿って設けられたリアガラスモールと、車体下方端を前記リアガラスモールに保持され、車体上方端を前記リアルーフヘッダに保持されたリアガラスと、を備え、前記リアガラスモールは前記リアガラスの下縁に沿うように延設され、且つ前記リアガラスの下縁に接着される第1の板状部材と、前記アッパーバックの上面に沿うように延設され、且つ前記アッパーバックの上面に接着される第2の板状部材とが、側面視で車体前方が開いたV字型断面となるように所定の角度で一体化されたことを特徴とする。
【0008】
上記構成によれば、側面視で車体前方が開いたV字型断面となる、剛性の低い構造のリアガラスモールでリアガラスを保持することにより、リアガラスの振動においてモードの節をルーフヘッダに近い側に移動させる。これによりアッパーバック、リアガラス、リアルーフヘッダにおける連成振動を抑え、アッパーバックとリアガラスに挟まれた空間の体積変化を抑えることでフラットな音響特性を実現できる。
【0009】
請求項2に記載の本発明における車両のボデー構造は、請求項1に記載の構成において、前記第1の板状部材と前記第2の板状部材の間に、前記第1の板状部材と前記第2の板状部材との間の角度変化を規制するストッパが設けられたことを特徴とする。
【0010】
上記構成によれば、側面視で車体前方が開いたV字型断面のリアガラスモールでリアガラスの保持強度が不足しても、リアガラスがアッパーバックに突き当たらない構造とすることができる。
【0011】
請求項3に記載の本発明における車両のボデー構造は、請求項1に記載の構成において、前記第1の板状部材と前記第2の板状部材の間を繋ぐ補強部材が設けられたことを特徴とする。
【0012】
上記構成によれば、側面視で車体前方が開いたV字型断面のリアガラスモールのたわみ強度を向上させ、リアガラスの保持強度を確保することができる。
【0013】
請求項4に記載の本発明における車両のボデー構造は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の構成において、前記リアルーフヘッダにウエイトが設けられたことを特徴とする。
【0014】
上記構成によれば、リアルーフヘッダにウエイトを追加することで、リアガラスの振動モードの節をリアルーフヘッダに近付け、アッパーバックとリアガラスに挟まれた空間の体積変化を抑えることでフラットな音響効果を実現できる。
【0015】
請求項5に記載の本発明における車両のボデー構造は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の構成において、前記アッパーバックの、前記リアスピーカの車幅方向脇に閉断面の補強部材が設けられたことを特徴とする。
【0016】
上記構成によれば、閉断面の補強部材を設けたことでアッパーバックの剛性を向上させ、アッパーバックとリアガラスに挟まれた空間の体積変化を抑えることでフラットな音響効果を実現できる。
【発明の効果】
【0017】
本発明に係る車両のボデー構造は上記構成としたので、車室内でフラットな音響特性を実現するという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
<構造の概要>
本発明に係る車両のボデー構造の実施形態を図1〜図4に従って説明する。
【0019】
なお、各図において、図中矢印FRは車体前部方向を、矢印REは車体後方方向を、矢印UPは車体上方方向を、矢印INは内側を、矢印OUTは外側を示す。
【0020】
図1(A)、(B)には、本発明が適用された第1実施形態に係る車両のボデー構造を備えた車両10が示されている。
【0021】
車両10の車体前後方向略中央に設けられた車室11の上方にはルーフ17、後方にはリアガラス16が設けられ、車室11を形成している。車両10の後部にはトランクルーム15が車室11より車体後方下側に突設されている。
【0022】
車室11の後部には後部座席13が設けられ、後部座席13の後方にはトランクルーム15と車室11とを隔てるアッパーバック14が略水平方向に設けられている。アッパーバック14の車体上側にはリアガラスモール12が設けられ、リアガラス16の車体下側端を把持、固定している。
【0023】
またアッパーバック14には車体上方向を向けてリアガラス16と対向する位置にリアスピーカ20が埋設され、図示しない配線で結線された車載オーディオやラジオの出力手段となっている。
【0024】
図2には図1に示されるリアガラスモール12の構造および詳細な取付構造が示されている。
【0025】
図2(A)に示すリアガラスモール12は、車体幅方向を長手とする略V字型断面を持つ弾性素材からなる棒状の部材であり、図2(A)に示すようにリアガラス16に沿うように延設され、リアガラス16の車体下側端を把持する板状部材12Aと、アッパーバック14に沿うように設けられ、車体後方端で板状部材12Aと所定の角度をもって一体化される板状部材12Bとから構成されている。
【0026】
板状部材12Aは12Bに対して、リアガラス16の面沿い方向(矢印D1)には高い剛性をもって一体に形成され、リアガラス16の厚み方向(矢印D2)に対しては板状部材12Bとの間になす角度を容易に変化させることを可能な構造とされている。このためリアガラスモール12はリアガラス16の面沿い方向には剛性をもって保持され、リアガラス16の厚み方向に対しては柔軟に(=低い剛性で)リアガラス16を把持している。
【0027】
<作用効果>
次に本発明の第1実施形態の作用および効果について説明する。
【0028】
図3に示すように、アッパーバック14に設けられたリアスピーカ20が発音すると、音波W及びリアスピーカ20による振動により、アッパーバック14、リアガラス16、リアルーフヘッダ18は振動する。このとき、図4に示すようにアッパーバック14、リアガラス16、リアルーフヘッダ18の、それぞれの振動が図中に連成共振周波数帯域TCで示すような範囲で大きな振動となる。このためリアスピーカ20が、この連成共振周波数帯域TCに相当する音域で発音すると、上記のアッパーバック14、リアガラス16、リアルーフヘッダ18が大きく振動することになる。
【0029】
図3に示すように、この振動が起きている際のリアガラス16の振動に関しては、モードの節が節30のようにリアガラス16の車体下側部分に存在するため、リアガラス16の大部分(モードの節30より車体上側の部分)は、リアスピーカ20の膜振動と車体上下方向で同位相に振動する。
【0030】
このため、リアガラス16の振動による発音が、リアスピーカ20の発音を打ち消す、あるいは低減するように作用する。これは特に連成共振周波数帯域TCにおいて顕著であり、リアスピーカ20単体での音響がフラットな周波数特性を備えていたとしても、結果としてリアガラス16の振動によって図5に示すように周波数特性の「谷」であるディップdが生じてしまう。これにより車室11内ではリアスピーカ20本来の音響特性が再現されない事態となる。
【0031】
そこで本発明の第1実施形態では図2(B)に示すようにリアガラス16の面沿い方向にも厚さ方向にも剛性をもって保持する従来のリアガラスモール112に代えて、図2(A)に示すように、リアガラス16の面沿い方向には剛性をもって保持し、厚み方向に対しては低い剛性でリアガラス16を把持するリアガラスモール12を用いている。
【0032】
これにより図7に示すように、リアガラス16の車体下側端において、厚み方向(振動方向)の保持剛性が下がるため、モードの節30の位置は節30Aへと移動する。すなわち、図7に破線で示すように節30Aを中心として振動するようになるため、アッパーバック14とリアガラス16とで挟まれた空間の体積変化を(節30でリアガラス16が振動する場合に比較して)小さくできる。
【0033】
すなわち、リアスピーカ20の発音による音波Wによって振動する、リアガラス16の発音する音波W2(音波Wと同位相)が小さくなるので、上記のようにリアスピーカ20の発音を打ち消す、あるいは低減するように作用する音波W2の影響を小さくでき、図8に示すようにディップdをディップd2のように低減できる。
【0034】
これにより、リアスピーカ20から乗員席に至るまでの、車室11内における音響特性の伝達関数の谷(=ディップd)を解消し、リアスピーカ20単体のもつ、本来の音響特性を車室11内で再現することができる。
【0035】
また、車室11内部の雑音を打ち消すアクティブノイズコントロールにおいても、上記のように特定の周波数帯域においてリアスピーカ20の発音が低減されるような特性とはならず、車室11内空間の音響特性がフラットなものとなるので、アクティブノイズコントロールの制御が不安定となる虞はない。
【0036】
<第2実施形態>
図6(B)、図6(C)、図6(D)には、本発明の第2実施形態に係るリアガラスモールを用いた車両のボデー構造の一部が示されている。
【0037】
図6(B)に示すように、リアガラスモール40は板状部材12Aと12Bとの間に補強部材12Cが設けられ、板状部材12Aと12Bとの間の角度変化、すなわちリアガラス16の厚み方向(矢印D2)における板状部材12Aの動きを抑制する構造とされている。これにより板状部材12Aが車体下方向に撓み、リアガラス16がアッパーバック14に当たることを防止することができる。
【0038】
あるいは図6(C)、図6(D)に示すリアガラスモール42、44のように板状部材12Aと12Bとの間にストッパ12Dが設けられた構造としてもよい。すなわち、板状部材12Aが車体下方向に撓んだ際に板状部材12Bとの間に設けられたストッパ12Dがリアガラス16の沈み込みを抑え、アッパーバック14に当たらない構造とすることができる。
【0039】
<第3実施形態>
図9には、本発明の第3実施形態に係る車両のボデー構造が示されている。
【0040】
図9に示すように、リアルーフヘッダ18にはマス22が追加され、リアルーフヘッダ18の質量が増加した構造とされている。マス22が追加される箇所としては例えばリアルーフヘッダ18のリンフォース内、車幅方向中央部の閉空間などが考えられる。
【0041】
リアルーフヘッダ18にマス22が設けられ、質量が増加したことにより、アッパーバック14、リアガラス16、リアルーフヘッダ18の連成振動について考えた際の、リアガラス16の振動モードの節30は図9のように車体上側に移動する。
【0042】
リアガラス16の振動モードの節が、節30→節30Aのように移動することで、アッパーバック14とリアガラス16とで挟まれた空間の体積変化を(節30でリアガラス16が振動する場合に比較して)小さくすることができる。
【0043】
これにより、リアスピーカ20の発音を打ち消す、あるいは低減するように作用する音波W2の影響を小さくでき、リアスピーカ20単体のもつ、本来の音響特性を車室11内で再現することができる。
【0044】
<第4実施形態>
図10には、本発明の第4実施形態に係る車両のボデー構造の一部が示されている。
【0045】
図10(A)に示すように、アッパーバック14には車体前後方向に沿設された複数のビード24が設けられている。
【0046】
ビード24はアッパーバック14が車体下側に凹となる形状の溝状構造をしており、本実施形態においては図10(B)に示すように、車体上方向よりリンフォース26が一体化され、ビード24全体としては車体前後方向より見て閉断面のチューブ状構造とされている。
【0047】
これにより、単純に車体下方向に凹となる形状と比較して、ビード24の剛性が高くなり、またビード24が設けられたアッパーバック14の剛性もまた高くなる。このためアッパーバック14の車体上下方向への剛性が向上したことにより、図10(C)に示すように、

リアスピーカ20が発音した際に発生する、アッパーバック14の振動レベルが下がり、これに伴いリアガラス16の振動レベルも下がる。すなわちアッパーバック14とリアガラス16とに挟まれた空間の体積変化を小さくすることができるので、結果としてリアスピーカ20の発音を打ち消す、あるいは低減するように作用する音波W2のレベルを下げ、リアスピーカ20単体のもつ、本来の音響特性を車室11内で再現することができる。
【0048】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【0049】
すなわち、上記実施形態では車室後方に後部座席を備えた、所謂セダンタイプの車体を例としたが、これに限定せずルーフとアッパーバックを備え、両者の間にリアガラスが設けられていれば2ドアHTやクーペ、あるいは後部座席のない2シーターの車体であっても本発明を応用することができる。
【0050】
また、上記実施形態ではアッパーバック14に設けられたリアスピーカ20の発声による振動を低下させるリアガラスモール12を例に挙げて説明したが、これ以外であっても、スピーカと対向する面を構成する板状の部材を支持する部材であれば、本発明を適用することが可能である。すなわち振動モードの節30の位置を移動させることで、板状の部材から発せられる、所謂打ち消し音の音量を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】本発明の実施形態に係る車両のボデー構造を備える車体を示す斜視図および拡大断面図である。
【図2】図1に示されるボデー構造を拡大して示した断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る車両のボデー構造を示す拡大断面図である。
【図4】従来のボデー構造における連成共振の周波数特性を示した図である。
【図5】図4に示される連成共振の影響を受けた車室内における周波数特性を示した図である。
【図6】本発明の第1および第2実施形態に係る車両のボデー構造を示す拡大断面図である。
【図7】本発明の第1実施形態に係る車両のボデー構造の効果を示した概念図である。
【図8】本発明の第1実施形態に係る車両のボデー構造を備えた車室内における周波数特性を示した図である。
【図9】本発明の第3実施形態に係る車両のボデー構造およびその効果を示した概念図である。
【図10】本発明の第4実施形態に係る車両のボデー構造およびその効果を示した斜視図および概念図である。
【符号の説明】
【0052】
10 車両
11 車室
12 リアガラスモール
12A 板状部材
12B 板状部材
12C 補強部材
12D ストッパ
14 アッパーバック
16 リアガラス
18 リアルーフヘッダ
20 リアスピーカ
22 マス
24 ビード
26 リンフォース
30 節
30A 節
40 リアガラスモール
42 リアガラスモール
44 リアガラスモール

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車室上方に設けられたルーフと、
前記ルーフの車体後方端部に、車幅方向に延設されたリアルーフヘッダと、
最後部座席の後方車室内に、前記ルーフに沿う方向に延設されたアッパーバックと、
車体上方向に向けて前記アッパーバックに取り付けられたリアスピーカと、
前記アッパーバックの車体後方上端に車幅方向に沿って設けられたリアガラスモールと、
車体下方端を前記リアガラスモールに保持され、車体上方端を前記リアルーフヘッダに保持されたリアガラスと、を備え、
前記リアガラスモールは前記リアガラスの下縁に沿うように延設され、且つ前記リアガラスの下縁に接着される第1の板状部材と、前記アッパーバックの上面に沿うように延設され、且つ前記アッパーバックの上面に接着される第2の板状部材とが、側面視で車体前方が開いたV字型断面となるように所定の角度で一体化されたことを特徴とする車両のボデー構造。
【請求項2】
前記第1の板状部材と前記第2の板状部材の間に、前記第1の板状部材と前記第2の板状部材との間の角度変化を規制するストッパが設けられたことを特徴とする請求項1に記載の車両のボデー構造。
【請求項3】
前記第1の板状部材と前記第2の板状部材の間を繋ぐ補強部材が設けられたことを特徴とする請求項1に記載の車両のボデー構造。
【請求項4】
前記リアルーフヘッダにウエイトが設けられたことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車両のボデー構造。
【請求項5】
前記アッパーバックの、前記リアスピーカの車幅方向脇に閉断面の補強部材が設けられたことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車両のボデー構造。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate


【公開番号】特開2009−190432(P2009−190432A)
【公開日】平成21年8月27日(2009.8.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−30146(P2008−30146)
【出願日】平成20年2月12日(2008.2.12)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】