JP6915600B2 - 自動車のパネル構造 - Google Patents

Description

この発明は、対向する内壁と外壁との間に、密閉中間層が形成される二重壁パネルを設け、上記二重壁パネルで乗員空間の前後、左右、上下の少なくとも何れかの壁部が構成された自動車のパネル構造に関する。

近年、車体パネルを、密閉中間層を有する内壁と外壁からなる二重壁パネルで構成する技術が開発されており、この二重壁パネルは遮音性、断熱性に優れている。
車室の床面を形成するフロアパネルが上記二重壁パネルで構成された場合、当該フロアパネルの内壁（上壁）には吸音材やフロアマットが取付けられているので、内壁（上壁）と外壁（下壁）との重量バランスが崩れる。

また、ダッシュパネルが上記二重壁パネルで構成された場合、ダッシュパネルの前壁（外壁）には熱害防止用のヒートインシュレータが取付けられるので、外壁（前壁）と内壁（後壁）との重量バランスが崩れる。
このように、内壁と外壁との重量バランスが崩れると、二重壁パネルの共振周波数が大きくなり（後述する［数１］、図９参照）、遮音性の効率を最大限に発揮することが困難になる。

ところで、特許文献１には、対向する内壁と外壁との間に中空部が形成され、この中空部に所定厚みを有するコア材が封入された二重壁パネルが開示されており、上記コア材として減衰材を用い、当該減衰材を、互いに接触状態で固着されていない球状の粒状態あるいは繊維状物質で形成することにより、音のエネルギを運動のエネルギに変えるよう構成して、防音性および断熱性に優れるものである。
また、上記二重壁パネルは、自動車のエンジン室と車室との隔壁および、その他の隔壁として用いられるものである。

しかしながら、上記特許文献１に開示された二重壁パネルを、ダッシュパネルやフロアパネル等の自動車のパネル構造に適用する際、当該二重壁パネルの重量バランスについては何等の開示も示唆もない。

特開２００１−２４２８７３号公報

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、二重壁パネルの重量バランスを保って、当該二重壁パネルによる遮音性の効率を最大限に発揮することができる自動車のパネル構造の提供を目的とする。

この発明は、対向する内壁と外壁との間に、密閉中間層が形成される二重壁パネルを設け、上記二重壁パネルで乗員空間の前後、左右、上下の少なくとも何れかの壁部が構成された自動車のパネル構造であって、上記二重壁パネルが車体に取付けられる固定部と、非固定部と、から構成され、該非固定部に取付けられる車両部品の重量を含んで、上記内壁の非固定部および内壁の非固定部に取付けられる車両部品と、上記外壁の非固定部および外壁の非固定部に取付けられる車両部品との重量が略同一に設定されたものである。

上記内壁、外壁は、アルミニウム、マグネシウム、鉄その他の金属や、ポリエステル系樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂、ＣＦＲＰ、ＧＦＲＰ等の繊維強化プラスチックその他の樹脂で形成してもよい。

上記構成によれば、二重壁パネルの非固定部に取付けられる車両部品の重量を含んで、その内壁側と外壁側との重量を略同一に設定することで二重壁パネルの共振周波数に影響を与える実効質量を最小化でき、実効質量を最小化することにより共振周波数を乗員がより気にならない低周波数域に設定することが可能になり、二重壁パネルによる遮音性の効率を最大限に発揮することができる。（後述する［数Ｉ］、図９参照）

この発明の態様として、上記二重壁パネルは上記乗員空間の床面を形成するフロアパネルであり、上記内壁としての上壁パネルの非固定部には吸音材、フロアマットが取付けられ、上記外壁としての下壁パネルの非固定部には、回生バッテリ、キャニスタ、温度センサの少なくとも何れか１つが取付けられたものである。

上記構成によれば、上壁パネルの非固定部に必ず取付けられる吸音材、フロアマットの重量を、下壁パネルの非固定部に回生バッテリ、キャニスタ、温度センサの少なくとも何れか１つを取付けることで略相殺でき、二重壁パネルの上壁パネル側と下壁パネル側とに大きな重量差が生じることを抑制できる。

この発明の態様として、上記乗員空間には乗員着座用のシートが設けられ、該シートは、上記二重壁パネルの少なくとも周囲を支持する骨格部材に取付けられたものである。
上記構成によれば、シートは骨格部材に取付けられるので、シートおよびシートに着座する乗員等の大重量は上記骨格部材で受止められ、当該大重量が二重壁パネルに付勢されることを抑制できる。

この発明の態様として、上記二重壁パネルは上記乗員空間の前方部に位置するダッシュパネルであり、上記外壁としての前壁パネルの非固定部にヒートインシュレータが取付けられ、上記内壁としての後壁パネルの非固定部にはコントロールユニットが取付けられたものである。

上記コントロールユニットは、ダッシュパネル前方をエンジンルームに設定する際には、エンジンコントロールユニットに設定し、ダッシュパネル前方をモータルームに設定する際には、モータコントロールユニットに設定することができる。

上記構成によれば、ダッシュパネルの前壁パネルのパネル振動面に必ず取付けられる熱害防止用のヒートインシュレータの重量を、後壁パネルの非固定部にコントロールユニットを取付けることで略相殺でき、前壁パネル側と後壁パネル側とに大きな重量差が生じることを抑制できる。

この発明の態様として、上記二重壁パネルは上記乗員空間の上方部に位置するルーフパネルであり、上記外壁は上記内壁に対して重量が大きく形成されており、上記内壁としての内壁パネルの非固定部にはトップシーリングが取付けられたものである。

上記構成によれば、次の如き効果がある。
すなわち、耐衝撃性を高めるために外壁の重量を内壁に対して大きく形成することで、ルーフパネルに衝撃が加わった際の外壁の変形を抑制しつつ、上記内壁パネルの非固定部に必ず取付けられるトップシーリングを設けることで、外壁側と内壁パネル側とに大きな重量差が生じることを抑制できる。

この発明によれば、二重壁パネルの内壁と外壁との重量バランスを保って、当該二重壁パネルによる遮音性の向上を最大限に発揮することができる。

本実施形態に係るパネル構造を備えた自動車の斜視図 図１のＡ−Ａ線に沿う要部の概略断面図 図１のＢ−Ｂ線に沿う要部の概略断面図 図２の車両左側の要部拡大断面図 図２の車両右側の要部拡大断面図 二重壁パネルをバネ・マス・ダンパモデルによって示すモデル図 図３で示したダッシュパネルの要部拡大断面図 図２で示したルーフパネルの要部拡大断面図 遮音量と騒音周波数の関係を示す特性図

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。

図面は自動車のパネル構造を示し、図１は本実施形態に係るパネル構造を備えた自動車の斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う要部の概略断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う要部の概略断面図である。

＜車体構造＞
図１において、エンジンルーム１（但し、電気自動車の場合はモータルーム）と車室２とを車両の前後方向に仕切るダッシュパネル３を設け、該ダッシュパネル３の車幅方向両側上部から車両前方に延びるエプロン４を設けると共に、エプロン４よりも車幅方向内側かつ下方において上記ダッシュパネル３から車両前方に延びるフロントサイドフレーム５を設けて、左右一対のフロントサイドフレーム５の前端には、クラッシュカンを介して車幅方向に延びるバンパビーム６を取付けている。

上記フロントサイドフレーム５は、フロントサイドフレームアウタとフロントサイドフレームインナとを接合固定して、車両の前後方向に延びる閉断面を有する車体強度部材である。
また、上記ダッシュパネル３の下部後端には、車室２の床面を形成するフロアパネル７を連設し、このフロアパネル７の車幅方向中央には、車室２内に突出して車両の前後方向に延びるトンネル部８を設け、上記フロアパネル７の後端には、上下方向に延びるキックアップ部９を介して後方に延びるリヤフロア１０を連設している。

上記ダッシュパネル３の車幅方向外端において車両上下方向に延びるヒンジピラー１１を設け、ヒンジピラー１１の下端部には、車両前後方向に延びるサイドシル１２を連結する一方で、ヒンジピラー１１の上端部には、車両の後方かつ上方に傾斜して延びるフロントピラー１３を連結している。

上記ヒンジピラー１１はヒンジピラーアウタとヒンジピラーインナとを接合固定して、車両の上下方向に延びる閉断面を有する車体強度部材である。同様に、上記フロントピラー１３もフロントピラーアウタとフロントピラーインナとを接合固定して、斜め方向に延びる閉断面を有する車体強度部材である。

上記フロントピラー１３の後端部には、車両前後方向に延びるルーフサイドレール１４を連結し、このルーフサイドレール１４の後端部には、車両の後方かつ下方に傾斜して延びるリヤピラー１５を連結している。図２に示すように、上記ルーフサイドレール１４は、ルーフサイドレールアウタ１４ａとルーフサイドレールインナ１４ｂとを接合固定して、車両の前後方向に延びる閉断面１４ｃを有する車体強度部材である。また、上記リヤピラー１５は、リヤピラーアウタとリヤピラーインナとを接合固定して、斜め方向に延びる閉断面を有する車体強度部材である。

図１に示すように、ルーフサイドレール１４の前後方向中間部とサイドシル１２の前後方向中間部とを、車両の上下方向に延びるセンタピラー１６で連結している。該センタピラー１６は、センタピラーアウタとセンタピラーインナとを接合固定して、車両上下方向に延びる閉断面を有する車体強度部材である。

そして、ヒンジピラー１１、フロントピラー１３、ルーフサイドレール１４、センタピラー１６、サイドシル１２で囲繞されたフロントドア開口部１７を形成し、このフロントドア開口部１７を、サイドドアとしてのフロントドア１８（図２参照）で開閉可能に覆うよう構成している。

また、図１に示すように、ルーフサイドレール１４の後部とサイドシル１２の後部とを、中間ピラー１９およびリヤホイールハウス部２０で上下方向に連結し、センタピラー１６、ルーフサイドレール１４、中間ピラー１９、リヤホイールハウス部２０、サイドシル１２で囲繞されたリヤドア開口部２１を形成し、このリヤドア開口部２１をリヤドア（図示せず）で開閉可能に覆うよう構成している。

さらに、図１に示すように、左右のフロントピラー１３上端部を車幅方向に延びるフロントヘッダ２２で連結し、左右のリヤピラー１５上端部を車幅方向に延びるリヤヘッダ２３で連結し、フロントヘッダ２２、リヤヘッダ２３および左右のルーフサイドレール１４で囲繞された空間をルーフパネル２４で覆っている。

図３に示すように、フロントヘッダ２２はフロントヘッダアウタ２２ａとフロントヘッダインナ２２ｂとを接合固定して、車幅方向に延びる閉断面２２ｃを備えている。同様に、リヤヘッダ２３もリヤヘッダアウタ２３ａとリヤヘッダインナ２３ｂとを接合固定して、車幅方向に延びる閉断面２３ｃを備えている。

図２、図３に示すように、上記ルーフパネル２４は、接着剤２５を用いて、フロントヘッダ２２、リヤヘッダ２３、ルーフサイドレール１４に固定されている。
図１、図３に示すように、ダッシュパネル３上端、フロントヘッダ２２前端、左右のフロントピラー１３，１３の車幅方向内側で囲繞されたフロントウインドガラス開口部２６には、フロントウインドガラス２７が配置されている。図３に示すように、該フロントウインドガラス２７は接着剤２８を用いて上記各要素３，２２，１３に接着固定されている。

一方、図３に示すように、上記リヤヘッダ２３には荷室開口を開閉可能に覆うリフトゲート２９が取付けられている。また、図１に示すように、エンジンルーム１の下方部には、床下走行風を整流するアンダカバー３０が設けられている。

＜ドア構造＞
図２に示すサイドドアとしてのフロントドア１８は、ドア本体部１８Ｍと、ドアガラス１８Ｇと、ドアサッシュ１８Ｓとを備えている。
上記ドア本体部１８Ｍは、対向する内壁３１と外壁３２との間の閉断面部に、密閉中間層３３（この実施形態では空気層）が形成された二重壁パネル３４から成るドアアウタパネル３５、対向する内壁３６と外壁３７との間の閉断面部に、密閉中間層３８（この実施形態では空気層）が形成された二重壁パネル３９から成るドアインナパネル４０と、を備えている。

上記ドアアウタパネル３５の下端部と、ドアインナパネル４０の下端部とは接合されており、これら両パネル３５，４０間には、ドア内部空間４１が形成されている。また、フロントドア１８の下端部は、サイドシル１２とオーバラップしており、そのドアサッシュ１８Ｓの上片部はルーフサイドレール１４とオーバラップしている。

＜トンネル部の構造＞
図４は図２の車両左側の要部拡大断面図、図５は図２の車両右側の要部拡大断面図である。
図２、図４、図５に示すように、上記トンネル部８は、アルミニウムまたはアルミ合金などの軽金属の押出し成形部材にて構成されている。

また、該トンネル部８は、断面門形状の本体部８１に対して当該本体部８１の下部左右両側から車幅方向外側に向けて突出する外側突出部８２が一体形成されており、該外側突出部８２は後述する二重壁パネルから成るフロアパネル７の車幅方向内側端部を支持するものである。

図４、図５に示すように、上記外側突出部８２は、水平な上壁８３と、水平な下壁８４と、これら上下の各壁の車幅方向外側端部を上下に連結する側壁８５と、車幅方向に延びる複数の節部８６，８７とを備えており、外側突出部８２内には車両の前後方向に延びる複数の閉断面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が形成されると共に、上記側壁８５は下方程、車幅方向外側に位置する傾斜状に形成されている。

図２に示すように、上記トンネル部８の車外側つまり下側には排気管８８（またはプロペラシャフト）が配設されると共に、トンネル部８の下方開放側はトンネルカバー部材８９で覆われている。

＜サイドシルの構造＞
図２、図４、図５に示すように、上記サイドシル１２は、アルミニウムまたはアルミ合金などの軽金属の押出し成形部材にて構成されており、このサイドシル１２は後述する二重壁パネルから成るフロアパネル７の車幅方向外側端部を支持するよう構成されている。

図４、図５に示すように、上記サイドシル１２は、水平な上壁９１と、水平な下壁９２と、これら上下の各壁の車幅方向内側端部および車幅方向外側端部を上下に連結する内側壁９３および外側壁９４と、車幅方向に延びる複数の節部９５，９６とを備えており、サイドシル１２内には車両の前後方向に延びる複数の閉断面Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６が形成されると共に、上記内側壁９３は下方程、車幅方向内側に位置する傾斜状に形成されている。

ここで、本実施形態においては、トンネル部８側の外側突出部８２における上壁８３、節部８６，８７、下壁８４と、サイドシル１２側の上壁９１、節部９５，９６、下壁９２とは、それぞれ同一の高さ位置になるよう形成されており、図２に示すように、トンネル部８側の外側突出部８２における上壁８３と、サイドシル１２側の上壁９１との間には、シートを支持するシート支持フレーム９０が水平に取付けられている。

＜シートの配置構造＞
フロアパネル７は乗員空間としての車室２の床面を形成するもので、当該フロアパネル７は二重壁パネル５０にて形成されており（詳細については後述する）、乗員着座用の左右のシート４３，４４は上記二重壁パネル５０の少なくとも周囲を支持する骨格部材としてのトンネル部８の外側突出部８２と、サイドシル１２とに、シート支持フレーム９０を介して取付けられている。

左右の各シート４３，４４は何れもセパレートシートで構成されており、これらの各シート４３，４４は乗員の着座面を形成するシートクッション４３ｃ，４４ｃと、乗員の背もたれ面を形成するシートバック４３Ｂ，４４Ｂと、乗員の頭部を保持するヘッドレスト４３Ｈ，４４Ｈと、を備えている。

ここで、上述のシート支持フレーム９０とシートクッション４３ｃ，４４ｃとの間には、シートスライドレールが設けられるが、図示の便宜上、シートスライドレールの図示を省略している。

＜ダッシュパネルの概略構造＞
ところで、図３に示すように、上記ダッシュパネル３は、上下方向に延びるダッシュパネル本体３Ａと、該ダッシュパネル３Ａの上端から後方かつ上方に延びてフロントウインドガラス２７の下端を支持する上片部３Ｕと、ダッシュパネル本体３Ａの下端から後方かつ下方に延びてフロアパネル７に連結される下片部３Ｌとを備えている。

＜二重壁パネルの構造＞
図３に示すように、上記ダッシュパネル３は乗員空間としての車室２の前方側の壁部を形成し、上記フロアパネル７、キックアップ部９、リヤフロア１０は車室２の下方側の壁部を形成し、上記ルーフパネル２４は車室２の上方側の壁部を形成するものである。

そして、これらの各壁部（ダッシュパネル３、フロアパネル７、キックアップ部９、リヤフロア１０、ルーフパネル２４）は二重壁パネル５０にて形成されている。
図２、図３に示すように、上記二重壁パネル５０は、対向する内壁５１と外壁５２との間の閉断面部に、密閉中間層５３（この実施形態では空気層）を形成したものであり、内壁５１と外壁５２の周縁部は、二重壁パネル５０の周縁部で、互いに連接されている。

上記各壁部を形成する二重壁パネル５０の内壁５１は車室２側に位置しており、外壁５２は車外側に位置している。
ここで、上記内壁５１、外壁５２は、アルミニウム、マグネシウム、鉄その他の金属やポリエステル系樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂、ＣＦＲＰやＧＦＲＰ等の繊維強化プラスチックその他の樹脂で形成されるが、この実施形態では樹脂で形成している。また、密閉中間層５３の厚みとしては、実用性を考慮して１５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲が好ましい。

図３に示すように、乗員空間である車室２の前方側の壁部を形成するダッシュパネル３において、ダッシュパネル本体３Ａの内壁５１と外壁５２とは、平坦かつ平行に形成されており、上片部３Ｕおよび下片部３Ｌの内壁５１と外壁５２とは、平坦かつ略平行に形成されている。

図２、図３に示すように、フロアパネル７、キックアップ部９、リヤフロア１０、ルーフパネル２４を構成する二重壁パネル５０においても、その内壁５１と外壁５２とは、平坦かつ平行に形成されている。

＜フロアパネルの構造＞

図４、図５に示すように、フロアパネル７を構成する二重壁パネル５０において、密閉中間層５３の車幅方向内側端部を覆う内側壁５４と、密閉中間層５３の車幅方向外側端部を覆う外側壁５５とを設けている。
上記内側壁５４は下側程、車幅方向外側に位置するよう形成されており、上記外側壁５５は、下側程、車幅方向内側に位置するよう形成されている。

そして、トンネル部８側の側壁８５の傾斜構造（傾斜角度）と、フロアパネル７側の内側壁５４の傾斜構造（傾斜角度）とを同一または略同一に設定すると共に、サイドシル１２側の内側壁９３の傾斜構造と、フロアパネル７側の外側壁５５の傾斜構造とを同一または略同一に設定して（側壁８５と内側壁９３との開き角度に対して、内側壁５４と外側壁５５との開き角度が大きい場合を含む）、二重壁パネル５０から成るフロアパネル７を上記側壁８５と内側壁９３との間に楔構造にて嵌合固定している。

この実施形態では、トンネル部８側の側壁８５と、フロアパネル７側の内側壁５４との間、並びに、サイドシル１２側の内側壁９３と、フロアパネル７側の外側壁５５との間には、接着剤５６を介設し、二重壁パネル５０から成るフロアパネル７を骨格部材（トンネル部８、サイドシル１２）間に嵌合接着固定している。
ここで、上記二重壁パネル５０の内壁５１の上面は、側突荷重伝達性の観点で、上側の各節部８６，９５の上面と同一高さ位置になるよう形成されている。

図４、図５に示すように、二重壁パネル５０の内壁５１と、サイドシル１２の上側の節部９５と、トンネル部８における外側突出部８２の上側の節部８６とを同一高さ位置に設けることで、側突荷重を節部９５、内壁５１を介してトンネル部８側の節部８６に伝達して、その荷重分散を図ることができる。

さらに、上記二重壁パネル５０の左右両端部は締結部材を用いて、サイドシル１２およびトンネル部８に締結することが好ましく、押出し成形部材から成るサイドシル１２、トンネル部８に対しては、ウエルドナットの溶接が困難であるから、ボルト締結部位にタッピングネジを形成するか、またはターンナットや中空壁用のアンカボルトを用いることが有効である。

同様に、上記二重壁パネル５０の外壁５２の下面は、側突荷重伝達性の観点で、サイドシル１２の下壁９２の下面、トンネル部８における外側突出部８２の下壁８４の下面と同一高さ位置になるよう形成されている。

図４、図５に示すように、二重壁パネル５０にて形成されたフロアパネル７においては、内壁５１が上壁パネル５７となり、外壁５２が下壁パネル５８となる。
図４は、車両左側のフロアパネル７の構造を示し、図５は車両右側のフロアパネル７の構造を示しており、この実施形態においては、車幅方向中央のトンネル部８を隔ててフロアパネル７が車幅方向左右に二分割されている。

このように左右二分割されたフロアパネル７における左右何れの上壁パネル５７の非固定部５７ａ（車体に固定されていない非固定部は、その中間部を振動の腹として振動するので、以下、非固定部のことをパネル振動面と称する）においても、その上側全面に車両部品としての吸音材５９およびフロアマット６０が敷設されている。

図４に示す車両左側のフロアパネル７においては、上記上壁パネル５７の下面に、当該上壁パネル５７と一体または一体的に形成されたガイド部５７ｂを設け、該ガイド部５７ｂ内にハーネス６１が挿通されている。上記ガイド部５７ｂは車両前後方向に連続的または間欠的に形成される。上記ハーネス６１を上壁パネル５７側に配索することで、図示しない通電を必要とする車両部品に対する電気接続の作業性向上を図っている。
また、図４に示す車両左側のフロアパネル７の下壁パネル５８のパネル振動面５８ａには、その取付け開口部５８ｂを介して車両部品としての蒸発燃料吸着用のキャニスタ６２を取付けている。

上記キャニスタ６２は、下壁パネル５８と面一状になる取付け板６３に上載固定されると共に、その周囲がカバー部材６４で覆われており、下壁パネル５８に予めインサート成形された複数のナット６５に対して、下方からボルト６６を締結することで、密閉中間層５３内に位置するように取付けられている。

一方、図５に示すように、車両右側のフロアパネル７における下壁パネル５８のパネル振動面５８ａの下面には、支持ブラケット６７を介して車両部品としての回生バッテリ６８が取付けられており、該回生バッテリの周囲は保護カバー６９で覆われている。

そして、二重壁パネル５０が車体に取付けられる固定部（内側壁５４、外側壁５５参照）を除いて当該二重壁パネル５０のパネル振動面５７ａ，５８ａに取付けられる車両部品（図４の吸音材５９、フロアマット６０、ハーネス６１、キャニスタ６２、並びに、図５の吸音材５９、フロアマット６０、回生バッテリ６８参照）の重量を含んで、上記内壁５１側と外壁５２側、すなわち、上壁パネル５７側と下壁パネル５８側との重量が略同一に設定されている。
図６は二重壁パネル５０をバネ・マス・ダンパモデルによって示すモデル図である。

二重壁パネル５０の共振周波数をｆ_ｒｍとし、内外各壁５１，５２の実効質量をｍ_ｅとし、密閉中間層５３のバネ弾性率（つまり、当該密閉中間層５３を形成する気体としての空気の圧縮され易さ）をｋ［Ｎ／ｍ］とするとき、上記共振周波数ｆ_ｒｍは、次の［数１］によって示すことができる。
［数１］

また、上式の実効質量ｍ_ｅ、バネ弾性率ｋはそれぞれ次の［数２］、［数３］によって示すことができる。
［数２］

ここに、ｍ_１は騒音が入射する入射側パネルとしての外壁５２の重量、但し、外壁５２のパネル振動面に車両部品が取付けられる際には、その重量を含む。ｍ_２は騒音が出力される出力側パネルとしての内壁５１の重量、但し、内壁５１のパネル振動面に車両部品が取付けられる際には、その重量を含む。なお、外壁５２側の重量ｍ_１、内壁５１側の重量ｍ_２の単位は何れも［ｋｇ］である。
［数３］

ρは気体としての空気の密度、ｃは音速、ｄは壁間距離、ρｃ^２は密閉中間層５３（空気層）の体積弾性率Ｅ（気体弾性率）である。

上記［数２］で示される実効質量ｍ_ｅと、外壁側の重量ｍ_１および内壁側の重量ｍ_２との関係式から明らかな如く、外壁５２側と内壁５１側との質量比が１対１であり、外壁５２側の重量ｍ_１と内壁５１側の重量ｍ_２とが等しい時、実効質量ｍ_ｅを最大化することができる。さらに、［数１］で示される共振周波数ｆ_ｒｍと実効質量ｍ_ｅとの関係式から明らかな如く、実効質量ｍ_ｅを最大化することで、二重壁パネル５０の共振周波数ｆ_ｒｍを下げることができる。つまり、二重壁パネルの透過損失は図９にみられるように共振周波数点で悪化するが、共振周波数点を乗員が気にならない低周波域に設定し易くなる。

すなわち、図９は、パネル構造を構成する１枚から５枚のパネル枚数に応じた、遮音量（透過損失）（ＴＬ）と騒音周波数（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）との関係を示す特性図である。なお、図９中の波形Ｌ１、Ｌ２はそれぞれ一重壁、二重壁のパネル構造の場合を示す。

図９に示すように、騒音周波数が約４５０Ｈｚ程度以下のノイズであれば１枚もののパネルの方が二重壁パネルと比較して遮音量が最も高いことが分かる。

これに対して、騒音周波数が約４５０Ｈｚより大きくなると、１枚もののパネルよりも二重壁パネルの方が、遮音量が大幅に高くなると共に、共振周波数点を乗員が気にならない低周波域に設定しやすくなる。

上述したように、図４、図５で示した本実施形態の自動車のパネル構造は、対向する内壁５１と外壁５２との間に、密閉中間層５３が形成される二重壁パネル５０を設け、上記二重壁パネル５０で乗員空間（車室２参照）の前後、左右、上下の少なくとも何れかの壁部（図４、図５の実施例ではフロアパネル７）が構成された自動車のパネル構造であって、上記二重壁パネル５０が車体に取付けられる固定部と、非固定部（パネル振動面５７ａ、５８ａ）と、から構成され、該非固定部に取付けられる車両部品の重量を含んで、上記内壁５１の非固定部および内壁５１の非固定部に取付けられる車両部品と、上記外壁５２の非固定部および外壁５２の非固定部に取付けられる車両部品との重量が略同一に設定されたものである（図４、図５参照）。

この構成によれば、二重壁パネル５０のパネル振動面５７ａ，５８ａに取付けられる車両部品の重量を含んで、その内壁５１側と外壁５２側との重量を略同一に設定したので、二重壁パネル５０による遮音性の効率を最大限に発揮することができる。

また、本実施形態の自動車のパネル構造においては、上記二重壁パネル５０は上記乗員空間（車室２参照）の床面を形成するフロアパネル７であり、上記内壁５１としての上壁パネル５７の非固定部としてのパネル振動面５７ａには吸音材５９、フロアマット６０が取付けられ、上記外壁５２としての下壁パネル５８の非固定部としてのパネル振動面５８ａには、回生バッテリ６８、キャニスタ６２、温度センサの少なくとも何れか１つが取付けられたものである（図４、図５参照）。

この構成によれば、上壁パネル５７のパネル振動面５７ａに必ず取付けられる吸音材５９、フロアマット６０の重量を、下壁パネル５８のパネル振動面５８ａに回生バッテリ６８、キャニスタ６２、温度センサの少なくとも何れか１つを取付けることで略相殺でき、二重壁パネル５０の上壁パネル５７側と下壁パネル５８側とに大きな重量差が生じることを抑制できる。

さらに、本実施形態の自動車のパネル構造においては、上記乗員空間（車室２参照）には乗員着座用のシート４３，４４が設けられ、該シート４３，４４は、上記二重壁パネル５０の少なくとも周囲を支持する骨格部材（トンネル部８、サイドシル１２参照）に取付けられたものである（図２参照）。

この構成によれば、シート４３，４４は骨格部材（トンネル部８、サイドシル１２）に取付けられるので、シート４３，４４およびシート４３，４４に着座する乗員等の大重量は上記骨格部材（トンネル部８、サイドシル１２）で受け止められ、当該大重量が二重壁パネル５０に付勢されることを抑制できる。

図４、図５においては、フロアパネル７を構成する上壁パネル５７と下壁パネル５８とを樹脂製かつ同一肉厚で形成したが、室内側に位置する上壁パネル５７は、乗員が乗り降りするため、剛性確保が求められる一方で、室外側に位置する下壁パネル５８は、アンダカバー機能を有するのみで、剛性は然程要求されない。

このため、上記上壁パネル５７を金属にて形成するか、あるいは、下壁パネル５８に対して肉厚が大きい樹脂板にて形成してもよい。この場合においても、パネル振動面に取付けられる車両部品の重量を含んで、上記上壁パネル５７側の重量と、上記下壁パネル５８側の重量とを同等に設定すると、二重壁パネル５０による遮音性の効率を最大限に発揮することができる。

なお、図４、図５で示したキャニスタ６２、回生バッテリ６８等の車両部品の取付け構造は左右逆の構造を採用してもよい。すなわち、キャニスタ６２を車両右側の下壁パネル５８に取付けると共に、回生バッテリ６８を車両左側の下壁パネル５８に取付ける構造を採用してもよい。また、図中、矢印ＯＵＴは車幅方向の外方を示し、矢印ＩＮは車幅方向の内方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示す。

＜ダッシュパネルの構造＞
図７に示すダッシュパネル３は、乗員空間としての車室２の前方部に位置して、エンジンルームまたはモータルームと車室２とを車両の前後方向に仕切るパネルであり、二重壁パネル５０にて形成されたダッシュパネル３においては、内壁５１が後壁パネル４５となり、外壁５２が前壁パネル４６となる。

外壁５２としての前壁パネル４６のパネル振動面４６ａ、詳しくはダッシュパネル本体３Ａを形成する外壁５２の前面と、下片部３Ｌを形成する外壁５２の下面との両面には、熱害防止用のヒートインシュレータ４７が取付けられている。

また、内壁５１としての後壁パネル４５のパネル振動面４５ａには、ブラケット４８を介してコントロールユニット４９が取付けられており、当該コントロールユニット４９の周囲はカバー４９Ｃで覆われている。上述のコントロールユニット４９はスペース的に有利な助手席側に取付けられる。

そして、二重壁パネル５０にて形成されたダッシュパネル３が車体に取付けられる固体部（ダッシュパネル３がヒンジピラーに取付けられる車幅方向左右両端部）を除いて、当該二重壁パネル５０のパネル振動面４５ａ，４６ａに取付けられる車両部品（コントロールユニット４９、ヒートインシュレータ４７参照）の重量を含んで、内壁５１側としての後壁パネル４５側と、外壁５２側としての前壁パネル４６側との重量が略同一になるよう設定されている。

このように、図７で示した本実施形態の自動車のパネル構造は、対向する内壁５１と外壁５２との間に、密閉中間層５３が形成される二重壁パネル５０を設け、上記二重壁パネル５０で乗員空間（車室２）の前後、左右、上下の少なくとも何れかの壁部（ダッシュパネル３）が構成された自動車のパネル構造であって、上記二重壁パネル５０が車体に取付けられる固定部と、非固定部（パネル振動面４５ａ，４６ａ）と、から構成され、該非固定部に取付けられる車両部品（コントロールユニット４９、ヒートインシュレータ４７）の重量を含んで、上記内壁５１の非固定部および内壁５１の非固定部に取付けられる車両部品と、上記外壁５２の非固定部および外壁５２の非固定部に取付けられる車両部品との重量が略同一に設定されたものである（図７参照）。

この構成によれば、二重壁パネル５０のパネル振動面４５ａ，４６ａに取付けられる車両部品（コントロールユニット４９、ヒートインシュレータ４７）の重量を含んで、その内壁５１側と外壁５２側との重量を略同一に設定したので、二重壁パネル５０による遮音性の効率を最大限に発揮することができる。

また、本実施形態の自動車のパネル構造においては、上記二重壁パネル５０は上記乗員空間（車室２）の前方部に位置するダッシュパネル３であり、上記外壁５２としての前壁パネル４６のパネル振動面４６ａにヒートインシュレータ４７が取付けられ、上記内壁５１としての後壁パネル４５のパネル振動面４５ａにはコントロールユニット４９が取付けられたものである（図７参照）。

ここで、上記コントロールユニット４９としては、ダッシュパネル３前方をエンジンルーム１に設定する際には、エンジンコントロールユニットに設定し、ダッシュパネル３前方をモータルームに設定する際には、モータコントロールユニットに設定することができる。

この構成によれば、ダッシュパネル３の前壁パネル４６のパネル振動面４６ａに必ず取付けられる熱害防止用のヒートインシュレータ４７の重量を、後壁パネル４５のパネル振動面４５ａにコントロールユニット４９を取付けることで略相殺でき、前壁パネル４６側と後壁パネル４５側とに大きな重量差が生じることを抑制できる。

なお、図７において矢印Ｆは車両前方を示し、矢印Ｒは車両後方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示す。

＜ルーフパネルの構造＞
図８に示すように、車室２の上方側の壁部を形成するルーフパネル２４は、内壁５１が内壁パネル７１となり、外壁５２が外壁パネル７２となる。

乗員空間（車室２参照）の上方部に位置する二重壁パネル５０において、その外壁５２（外壁パネル７２）は内壁５１（内壁パネル７１）に対して肉厚が大で、重量が大きくなるよう形成されており、これにより当該外壁パネル７２の耐衝突性が高められている。

また、内壁５１としての内壁パネル７１のパネル振動面７１ａにおける車室２側の面には、内装材としてのトップシーリング７３（車両部品）が、当該トップシーリング７３と一体または別体の複数のクリップ７４を用いて、取付けられている。図８に示すように、上記トップシーリング７３の車幅方向左右両側部は左右のルーフサイドレールインナ１４ｂの下面と対向するように湾曲形成されている。

さらに、上記内壁パネル７１には、トップシーリング７３を介してルームランプ７５が取付けられており、該ルームランプ７５がトップシーリング７３の車室２側の面に位置するよう配置されると共に、当該ルームランプ７５にはハーネス７６が接続されている。

そして、上記二重壁パネル５０より成るルーフパネル２４が車体としての左右のルーフサイドレール１４（図８参照）、フロントヘッダ２２、リヤヘッダ２３（図３参照）に取付けられる固定部（ルーフパネル２４の前後左右の各側壁部参照）を除いて当該二重壁パネル５０のパネル振動面７１ａに取付けられる車両部品（トップシーリング７３およびルームランプ７５のうちの少なくともトップシーリング７３参照）の重量を含んで、内壁５１としての内壁パネル７１側と、外壁５２としての外壁パネル７２側との重量が略同一になるよう設定されている。

このように、図８で示した本実施形態の自動車のパネル構造は、対向する内壁５１と外壁５２との間に、密閉中間層５３が形成される二重壁パネル５０を設け、上記二重壁パネル５０で乗員空間（車室２）の前後、左右、上下の少なくとも何れかの壁部（ルーフパネル２４）が構成された自動車のパネル構造であって、上記二重壁パネル５０が車体に取付けられる固定部と、非固定部（パネル振動面７１ａ）と、から構成され、該非固定部に取付けられる車両部品（トップシーリング７３とルームランプ７５とのうち、少なくともトップシーリング７３）の重量を含んで、上記内壁５１の非固定部および内壁５１の非固定部に取付けられる車両部品と、上記外壁５２の非固定部および外壁５２の非固定部に取付けられる車両部品との重量が略同一に設定されたものである（図８参照）。

この構成によれば、二重壁パネル５０のパネル振動面７１ａに取付けられる車両部品（トップシーリング７３）の重量を含んで、その内壁５１側と外壁５２側との重量を略同一に設定したので、二重壁パネル５０による遮音性の効率を最大限に発揮することができる。

また、本実施形態の自動車のパネル構造は、上記二重壁パネル５０は上記乗員空間（車室２）の上方部に位置するルーフパネル２４であり、上記外壁５２は上記内壁５１に対して重量が大きく形成されており、上記内壁５１としての内壁パネル７１のパネル振動面７１ａにはトップシーリング７３が取付けられたものである（図８参照）。

この構成によれば、次の如き効果がある。
すなわち、耐衝撃性を高めるために外壁５２の重量を内壁５１に対して大きく形成することで、ルーフパネル２４に衝撃が加わった際の外壁５２の変形を抑制しつつ、上記内壁パネル７１のパネル振動面７１ａに必ず取付けられるトップシーリング７３を設けることで、外壁５２側と内壁パネル７１側とに大きな重量差が生じることを抑制できる。

なお、図８において、矢印ＬＥＦＴは車幅方向の左方を示し、矢印ＲＩＧＨＴは車幅方向の右方を示す。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の乗員空間は、実施形態の車室２に対応し、
以下同様に、壁部は、ダッシュパネル３、フロアパネル７、ルーフパネル２４に対応し、
非固定部は、パネル振動面４５ａ，４６ａ，５７ａ，５８ａ，７１ａに対応し、
骨格部材は、トンネル部８、サイドシル１２に対応し、
車両部品は、図４、図５の吸音材５９、フロアマット６０、キャニスタ６２、回生バッテリ、図７のヒートインシュレータ４７、コントロールユニット４９、図８のトップシーリング７３に対応するも、
この発明は、上記実施形態の構成のみに限定されるものではない。

例えば、本発明は上記ダッシュパネル３、フロアパネル７、ルーフパネル２４の他に、車両部品としてインシュレータおよびサイレンサの取付けが可能なリヤフロア１０等の他の壁部に採用してもよい。

また、上記二重壁パネル５０を適用する壁部の部位に対応して、内壁５１、外壁５２の材質または／および板厚を変え、これにより内壁５１と外壁５２との重量を異ならせてもよく、この場合においても、パネル振動面に取付けられる車両部品の重量を含んで、内壁５１側と、外壁５２側との重量が同等または略同等になるよう設定すればよい。

以上説明したように、本発明は、対向する内壁と外壁との間に、密閉中間層が形成される二重壁パネルを設け、上記二重壁パネルで乗員空間の前後、左右、上下の少なくとも何れかの壁部が構成された自動車のパネル構造について有用である。

２…車室（乗員空間）
３…ダッシュパネル（壁部）
７…フロアパネル（壁部）
８…トンネル部（骨格部材）
１２…サイドシル（骨格部材）
２４…ルーフパネル（壁部）
４３，４４…シート
４５…後壁パネル
４６…前壁パネル
４７…ヒートインシュレータ（車両部品）
４９…コントロールユニット（車両部品）
５０…二重壁パネル
５１…内壁
５２…外壁
５３…密閉中間層
５７…上壁パネル
５８…下壁パネル
５９…吸音材（車両部品）
６０…フロアマット（車両部品）
６２…キャニスタ（車両部品）
６８…回生バッテリ（車両部品）
７１…内壁パネル
７２…外壁パネル
７３…トップシーリング（車両部品）
４５ａ，４６ａ，５７ａ，５８ａ，７１ａ…パネル振動面（非固定部）

Claims (5)

1. 対向する内壁と外壁との間に、密閉中間層が形成される二重壁パネルを設け、
   上記二重壁パネルで乗員空間の前後、左右、上下の少なくとも何れかの壁部が構成された自動車のパネル構造であって、
   上記二重壁パネルが車体に取付けられる固定部と、非固定部と、から構成され、
   該非固定部に取付けられる車両部品の重量を含んで、上記内壁の非固定部及び内壁の非固定部に取付けられる車両部品と上記外壁の非固定部及び外壁の非固定部に取付けられる車両部品との重量が略同一に設定されたことを特徴とする
   自動車のパネル構造。
2. 上記二重壁パネルは上記乗員空間の床面を形成するフロアパネルであり、
   上記内壁としての上壁パネルの非固定部には吸音材、フロアマットが取付けられ、
   上記外壁としての下壁パネルの非固定部には、回生バッテリ、キャニスタ、温度センサの少なくとも何れか１つが取付けられた
   請求項１に記載の自動車のパネル構造。
3. 上記乗員空間には乗員着座用のシートが設けられ、
   該シートは、上記二重壁パネルの少なくとも周囲を支持する骨格部材に取付けられた
   請求項２に記載の自動車のパネル構造。
4. 上記二重壁パネルは上記乗員空間の前方部に位置するダッシュパネルであり、
   上記外壁としての前壁パネルの非固定部にヒートインシュレータが取付けられ、
   上記内壁としての後壁パネルの非固定部にはコントロールユニットが取付けられた
   請求項１に記載の自動車のパネル構造。
5. 上記二重壁パネルは上記乗員空間の上方部に位置するルーフパネルであり、
   上記外壁は上記内壁に対して重量が大きく形成されており、
   上記内壁としての内壁パネルの非固定部にはトップシーリングが取付けられた
   請求項１に記載の自動車のパネル構造。

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