JP2621558B2 - カーペット構造 - Google Patents

カーペット構造

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はカーペット構造、例えば、床面に伝達する振
動の抑制・遮断、特に、車両の足が置かれる車体のフロ
ア(床面)から車室内への振動、騒音の伝達を抑制・遮
断するカーペット構造に関する。
(従来の技術) 一般に、車両は車室内への振動・騒音の伝達を制御・
遮断するため、車体の各部、例えば、ダッシュパネル,
ルーフ,フロア等にそれぞれ適した防振・制振構造およ
び防音・遮音構造を設けたり、または、それらの構造の
上に、さらに、制振材(例えば、ゴムシート等)および
遮音材(例えば、フェルト、カーペット等)を配置して
いる。そして、車体の各部の防振・防音の効果を総合的
にチューニングして、車室内の乗員が不快な騒音(例え
ば、こもり音等)や不快な振動(例えば、微小振動等)
を感じないようにしている。
従来の車両のフロア上において、足が置かれる部位の
遮音材であるカーペット構造としては、例えば、第6図
に示すようなものがある(実開昭61−187757号公報参
照)。第6図において、1はカーペット構造であり、カ
ーペット構造1は、車両の鋼板からなるフロア2上に設
けられたシート部材である例えば、剛性を有するポリウ
レタン部材3と、ポリウレタン部材3上を覆う表皮5と
を有している。カーペット構造1は、フロア2上を覆う
よう敷かれ、車体のフロア2の外側2aから車室内側2bに
伝達する振動・騒音をポリウレタン部材3(剛性Kは約
2.5×10-4kg/mm3)と表皮5(質量mは約1〜2kg/m2
により制振するとともに騒音を遮断している。車室内の
前席の乗員位置における騒音は、フロア2上に、前述の
従来のカーペットを置かない場合には、フロア2から放
射される騒音の音圧を車体放射伝達率(前席音圧/加振
音圧)で示すと、第9図に示すような音響特性となる。
また、フロア2上に従来のカーペットを敷いて騒音を遮
断すると、車室内側2bに伝達する騒音は、車両伝達率
(前席音圧/加振音圧)で示すと、第11図に矢印C1(実
線)に示すような音響特性となり、各周波数域で所定値
以下になるようになる。そして、車室内へ伝達する全騒
音をチューニングし、車室内の乗員に不快感を与えない
ようにしている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、車室内に乗員が乗車し、車室内のカー
ペット構造1上に第7図に示すように、乗員の足が乗る
と、車室内のチューニングした音響特性が変化し、車室
内にこもり音が発生するという問題点がある。
そこで、発明者らは、車両の音響特性の変化の原因に
つき、種々調べた結果、下記が判明した。
まず、車体のフロア2上に直接足7(質量Mは片側で
約280kg/m2)を乗せた場合、振動がフロア2の外側2aか
らフロア2の車室内側2bに伝達する振動のフロア伝達率
は、第8図に矢印D2(鎖線)にて示すように、フロア2
上に足を乗せない場合におけるフロア伝達率(矢印D
1(実線)にて示す)に対してピーク位置が大幅に低周
波数側にずれる。フロア内外の振動および騒音の伝達に
は足の影響が大きいことがわかった。
また、車室内において、フロア2上に従来のカーペッ
ト構造1がない場合、車室外で加振される振動による前
席位置における騒音は、前述のように、第9図に矢印A
にて示すような周波数特性を有し、200〜300Hzの近傍に
振動の谷Tを有している。このような車室の前席位置の
音圧を低減するために、フロア2上に遮音材としてカー
ペット構造1を置いて振動騒音を抑制・遮断する。
従来のカーペット構造1の振動騒音の透過率(すなわ
ち、透過音圧/加振音圧)は、カーペット構造1単体で
は、第10図矢印B1に示す周波数特性を有し、200〜300Hz
にピーク位置P1を有している。ピーク位置Pの周波数f1
は表皮5の質量m、シート部材(ポリウレタン部材)の
剛性Kとすると次式 できまる。
また、このカーペット構造1上に足7を乗せるとカー
ペット構造1は、第7図に示すように、表皮5上の足7
の重さにより足7の近傍の広い範囲の表皮5が足7とと
もに降下してポリウレタン部材3を圧縮する。このた
め、カーペット構造1単体の振動のカーペット透過率は
第10図に矢印B2に示すように周波数特性が変化し、ピー
ク位置P2が50〜100Hzだけ低周波数側にずれる。このと
きピーク位置Pの周波数f2は、前述の式(1)におい
て、mをm+Mとした場合である。
このピーク位置Pのずれのため、従来のカーペット構
造1をフロア2上に置いて遮音した車室内における車両
伝達率(すなわち、前席音圧/加振音圧)は、第11図の
矢印C1および矢印C2に示すように、カーペット構造1上
に足7を乗せると振動騒音の車両の伝達率が矢印C1から
矢印C2に変化し、車室内の振動のチューニングが変化
し、こもり音が発生する。
そこで、本発明は、カーペットに弾性の表皮と複数の
ブロック部材とを設けることにより、カーペット上に足
が乗っても、足が乗った部分の足の面積相当のカーペッ
トのみが圧縮し、足の周辺部分のカーペットを非圧縮に
して、カーペット単体のカーペット透過率の周波数特性
を足の有無に拘らず常にほぼ同じにでき、ピーク位置P
のずれを防止でき、騒音の発生を防止できるカーペット
構造を提供することを課題とする。
(課題を解決するための手段) 本発明に係るカーペット構造は上記課題達成のため、
床面上に配置された剛性を有するシート部材と、弾性部
材からなりシート部材上を覆う表皮と、前記表皮と前記
シート部材との間に互いに離隔して設けた複数のブロッ
ク部材と、を備えたことを特徴としている。
(作用) 本発明のカーペット構造は、シート部材と、弾性部材
からなる表皮との間に互いに離隔した複数のブロック部
材を設けているので、表皮の上に足が乗ると、足の裏面
積に対応した狭い表皮部は足の重量により、この狭い表
皮部の下側にある周辺に比較して狭い少数のブロック部
材Aのみを下側に押圧する。ブロック部材Aとブロック
部材Aに隣り合う周辺のブロック部材Bとの間の境界の
表皮は、伸長し、ブロック部材Aは表皮部とともに狭い
足の裏面積に対応する狭い面積のシート部材のみをは圧
縮する。一方、足の周辺の広い面積の表皮およびブロッ
ク部材は押圧されず、シート部材は圧縮されない。した
がって、カーペットの透過率のピーク位置は殆どずれる
こともなく、車室内の音響特性は表皮上に足を乗せない
ときと殆ど同じとなり、こもり音の発生もない。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1〜5図は本発明に係るカーペット構造の一実施例
を示す図である。
まず、構成について説明する。第1図において11はカ
ーペット構造であり、カーペット構造11は、高張力の鋼
板からなるフロア12上に配置されている。カーペット構
造11はポリウレタン樹脂からなり剛性を有するシート部
材13と、弾性ゴムからなりシート部材13上を覆う表皮15
と、表皮15とシート部材13との間に介在し、互いに離隔
して設けられた方形状の複数のブロック部材16とを備え
ている。シート部材13は厚さ20〜30mmで約2.5×10-4mm
-3の剛性を有し、表皮15は、厚さ約1mmで柔軟で伸縮自
在な弾性ゴム例えば、天然ゴムである。一つのブロック
部材16は厚さ2〜3mm、辺長約3cmで足の裏面積に比較し
て小さい方形状をなし、間隔約1〜3mmで互いに通常は
接触しないように配置されている。このため、表皮15は
ブロック部材16の表面に密着した密着部15Aと、離隔し
たブロック部材16間で柔軟に伸縮できる柔軟部15Bとか
ら構造されている。
次に、作用について説明する。
本発明のカーペット構造11は、シート部材13上を覆う
弾性ゴムからなる表皮15と、表皮15とシート部材13との
間に互いに離隔して配置した複数のブロック部材16とを
有しているので、表皮15上に足17が乗ると、柔軟な表皮
15は、足17が乗った足17の面積に対応する狭い表皮踏部
15aは足17の重量により、この狭い表皮踏部15aの下側の
狭い少数のブロック部材16Aのみを下方に押圧する。ブ
ロック部材16Aは、さらに、ブロック部材16Aの下側のシ
ート部材13を押圧する。ブロック部材16Aは、下方に押
圧されて、ブロック部材Aの周辺のブロック部材16Bか
ら独立して下方に移動するとともに、ブロック部材16A
と隣り合う周辺のブロック部材16Bとを連結する境界の
表皮15の柔軟部15Bを伸長させながら下方のシート部材1
3のみを圧縮する。カーペット構造11は、足17が乗った
狭い表皮踏部15a以外の広い部分の表皮15およびブロッ
ク部材16Bは下方に押圧されることはなく、シート部材1
3の圧縮はない。すなわち、カーペット構造11は、広い
面積の中で足が乗った狭い面積のみが圧縮され、殆ど圧
縮されないのと、同じになる。このため、カーペット構
造11のカーペット透過率のピーク位置P1は第4図に矢印
B3にて示すように殆どずれることはない。車室内の振動
騒音の車両伝達率は、カーペットが置かれていないとき
に、第3図に矢印Aにて示す(前述の第9図と同じグラ
フであり、第4、5図の対比で理解を容易にするために
示した)ような車体放射伝達率を有するフロア2上にカ
ーペット構造11を置くことにより、第5図に矢印C3にて
示すように、従来の周波数特性曲線C1と殆ど等しい音響
特性となる。したがって、車室内の音響特性のチューニ
ングは確保でき、こもり音の発生が防止できる。
(効果) 以上、説明したように、本発明によれば、カーペット
構造に弾性の表皮と複数のブロック部材とを設けること
により、カーペット構造上に足が乗っても、足が乗った
位置のカーペットの狭い足の面積相当のみのカーペット
を圧縮し、足の周辺部のカーペトを非圧縮にして、カー
ペット単体のカーペット透過率の周波数特性を足の有無
に拘らず常にほぼ等しくでき、ピーク位置Pのずれを防
止でき、こもり音等の騒音の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1〜5図は本発明に係るカーペット構造の一実施例を
示す図であり、第1図はその断面図、第2図はその作用
を示す断面図、第3図はカーペット構造を除いた車室内
の車体放射伝達率を示すグラフ、第4図はそのカーペッ
ト透過率を示すグラフ、第5図はそれをフロア上に置い
たときの車室内の車両伝達率を示すグラフである。第6
〜11図は従来のカーペット構造を示す図であり、第6図
はその断面図、第7図は足を乗せたときのその状態を示
す断面図、第8図はその置かれるフロアのみのフロア伝
達率を示すグラフ、第9図はカーペットを除いた車室内
の車体放射伝達率を示すグラフ、第10図は従来のカーペ
ット構造のカーペット透過率、第11図は従来のカーペッ
トを置いた車室内の車両伝達率を示すグラフである。 11……カーペット構造、 12……フロア(床面)、 13……シート部材、 15……表皮、 16……ブロック部材。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】床面上に配置された剛性を有するシート部
    材と、弾性部材からなりシート部材上を覆う表皮と、前
    記表皮と前記シート部材との間に互いに離隔して設けた
    複数のブロック部材と、を備えたことを特徴とするカー
    ペット構造。
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