JP2001030275A - 自動車用インシュレータ並びにその成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 嵩高性不織布を使用した吸音材層の成形方法
において、プレス金型の展開率の大きな部位での成形性
を高めることにより、車体パネルへのフィット性並びに
吸音性能を良好に維持する。 【解決手段】 シート状嵩高性不織布マットに替えて、
繊維を球状に絡成してなる球状繊維群２０を成形用上下
型３０，４０のキャビティＣ内に供給し、ヒーター装置
５０により加熱軟化して、球状繊維群２０内のバインダ
繊維を軟化させた後、成形用上下型３０，４０を型締め
することにより、所望形状に吸音材層１２を成形する。
従って、成形金型３０，４０のコーナー部等でスキが発
生することなく、良好な成形性が確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車用インシ
ュレータ並びにその成形方法に関し、特に、自動車用イ
ンシュレータダッシュ並びにカーぺット等の吸音材層に
好適な自動車用インシュレータ並びにその成形方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】通常、自動車室内の静粛性を高めるため
に、車体パネルの室内側には各種インシュレータが設置
されている。

【０００３】例えば、図９に示すように、エンジンルー
ムＥと車室Ｒとを区画するダッシュパネル１の室内側に
は、自動車用インシュレータとしてインシュレータダッ
シュ２が設置されており、この自動車用インシュレータ
ダッシュ２は、遮音材層３と吸音材層４との積層体から
構成され、遮音材層３は、再生塩ビシート、再生ゴムシ
ート等、比較的面密度の高い素材が使用され、吸音材層
４としては、ポリウレタンフォーム、フェルト、嵩高性
不織布等、基本的に多孔質素材が使用されている。

【０００４】最近では、特に、ダッシュパネル１の複雑
な面形状に合致するように、熱可塑性樹脂バインダを含
む嵩高性不織布を冷間プレス成形することにより所望形
状に成形されている。

【０００５】このインシュレータダッシュ２の成形方法
の一例を図１０，図１１を基に説明すると、まず、図１
０に示すように、コールドプレス成形金型５ａ，５ｂの
型内に予め加熱軟化処理したゴムシートＳ１、不織布シ
ートＳ２をセットして、図１１に示すように、コールド
プレス成形金型５ａ，５ｂを型締めすることにより、遮
音材層３と吸音材層４とを一体成形している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プレス成形方法においては、吸音材層４としてＰＥＴ
（ポリエステル）繊維不織布を素材とした場合、図１２
に示すように、プレス成形下型５ｂのコーナー部６な
ど、展開率が高い部位で繊維間の滑りが追いつかず、ス
キａが発生する傾向にある。

【０００７】そして、スキａが発生した場合、図９中拡
大して示すように、ダッシュパネル１に設置した際、ダ
ッシュパネル１の稜線部１ａ，１ｂで吸音材層４との間
に隙間ｂが生じ、足が触れた場合、底付き感が発生し、
乗員に不快感を与えるという不具合があった。

【０００８】また、この隙間ｂのために、吸音材層４の
厚みが基準厚みよりも薄くなり、吸音性能が低下すると
ともに、また、ダッシュパネル１の面形状に精密にフィ
ットしないため、円滑な取付作業性も期待できないとい
う不具合があった。

【０００９】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、車体パネルの複雑な面形状に対してフィッ
トし、良好な取付作業性が期待できるとともに、吸音材
層厚みを一定に確保でき、吸音性能が低下することもな
く、また、車体パネルとの間に隙間が発生しないため、
乗員に不快感を与えることもない理想的な自動車用イン
シュレータ並びにその成形方法を提供することを目的と
している。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る自動車用インシュレータダッシュは、
車体パネルの室内面に密接状に添装され、車体パネルを
透過して室内側に伝播する騒音に対してエネルギー減衰
により吸音性をもたらす自動車用インシュレータであっ
て、複数の繊維素を球状に絡成してなる平均球径１０〜
４０ｍｍの多数の球状繊維群が成形型内のキャビティ内
に充填され、加熱処理後、成形型の型締めにより車体パ
ネルの面形状に沿って所要形状に成形されたことを特徴
とする。

【００１１】更に、本発明に係る自動車用インシュレー
タダッシュの成形方法は、成形型内のキャビティ内に複
数の球状繊維群を充填した後、ヒーター装置により球状
繊維群を加熱軟化処理後、成形型の型締めによりキャビ
ティ形状に沿って絞り成形することを特徴とする。

【００１２】ここで、球状繊維群に使用する繊維は、高
融点ポリエステル繊維等のメイン繊維と、コンジュゲー
ト繊維と、低融点ポリエステル繊維等のバインダ繊維と
を適宜混合して配合してなり、配合割合としては、メイ
ン繊維５０〜９０重量部、バインダ繊維１０〜５０重量
部、コンジュゲート繊維０〜５０重量部の範囲内で全重
量部が１００重量部になるように配合する。

【００１３】上記メイン繊維は、繊維径が１３デニール
以下で、かつ熱融着性繊維よりも高融点を有するポリエ
ステル、ナイロン、ポリアクリロニトリル、ポリアセテ
ート等の合成繊維が使用可能であり、特に、ポリエステ
ル繊維が適している。一方、バインダ繊維は、低融点ポ
リエステル、低融点ポリアミド等の低融点の合成繊維が
使用可能であり、特に、低融点ポリエステル繊維が良
い。

【００１４】また、中空コンジュゲート繊維は、基本繊
維と同一材質のポリエステル、ナイロン、ポリアクリロ
ニトリル、ポリアセテート等の合成繊維が使用可能であ
る。中空コンジュゲート繊維は、線膨張率の相違する繊
維同士、例えば、ポリエステル繊維同士を接合してな
り、繊維長１〜３インチ、繊維径１３デニール以下、中
空率２０〜４０％のものが良い。

【００１５】更に、球状繊維群の径と密度は、径として
は、１０〜４０ｍｍの平均径のものを使用し、密度とし
ては吸音性能を高めたい場合は密度を大きく、また、吸
音性能がそれ程必要でない場合には密度を小さく設定し
ておく。また、球状繊維群の密度は、使用する繊維の繊
維径と繊維長さと繊維量を調整することにより密度調整
を行なう。

【００１６】そして、球状繊維群の径並びに密度をキャ
ビティの設置箇所毎に相違させることにより、吸音性能
を部位毎に変化させることができるとともに、特に、成
形性が要求される展開率のきつい部位には球状繊維群の
径を小径に設定するのが良い。尚、成形型内に材料を供
給する際、球状繊維群を予めシート状に仮接合しておけ
ば、セット作業がやりやすくなる。

【００１７】従って、本発明における自動車用インシュ
レータ並びにその成形方法によれば、吸音材層の成形素
材の形態として、従来のシート状の不織布マットを使用
するののではなく、所定の径を有する球状繊維群を成形
型内のキャビティ内に充填して、加熱処理後、キャビテ
ィを成形型で絞り成形するというものであるから、成形
型のコーナー部では球状繊維群が圧縮され、滑り等が発
生することなく、吸音材層と金型型面との間にスキが発
生することがない。

【００１８】更に、球状繊維群の形態により、プレス圧
は全方向にかかるため、吸音材層の密度にバラツキが生
じにくい。

【００１９】また、部位毎に吸音性能を調整するには、
球状繊維群の径及び密度を部位毎に可変させることによ
り、所望の吸音性能を得ることができ、特に、展開率の
きつい金型部分に小径の球状繊維群を集中的に供給する
ことにより、成形性を高めることもできる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る自動車用イン
シュレータ並びにその成形方法の実施形態について、図
面を参照しながら詳細に説明する。

【００２１】図１は本発明に係る自動車用インシュレー
タの一実施形態である自動車用インシュレータダッシュ
の構成を示す断面図、図２乃至図５は図１に示す自動車
用インシュレータダッシュの成形方法の第１の実施形態
を示す各説明図、図６乃至図８は本発明に係る自動車用
インシュレータの成形方法の別の実施形態を示す各説明
図である。

【００２２】図１において、本発明に係る自動車用イン
シュレータをインシュレータダッシュの吸音材層に適用
した実施形態について説明する。

【００２３】自動車用インシュレータダッシュ１０は、
遮音材層１１と吸音材層１２との２層積層体からなり、
ダッシュパネル１３の室内側に装着される。更に詳しく
は、遮音材層１１は、面密度の高い再生ゴムシートを素
材として、コールドプレス成形により所望形状に成形さ
れており、また、吸音材層１２は、ポリエステル繊維不
織布を素材としてこれもコールドプレス成形により所望
形状に成形されている。

【００２４】そして、本発明を適用した自動車用インシ
ュレータダッシュ１０は、ダッシュパネル１３の稜線部
１３ａ，１３ｂについても、吸音材層１２がダッシュパ
ネル１３と密にフィットしており、従来この稜線部１３
ａ，１３ｂにスキが発生して、底付き感や吸音性能の低
下を招いていたが、このような不具合がなく、良好な吸
音性能が得られるとともに、乗員が足を付いてもベコツ
キ感等がなく不快感を与えることがない。また、フィッ
ト性が良好であるため、ダッシュパネル１３の室内側に
インシュレータダッシュ１０を取り付ける際の取付作業
性も良好に維持できる。

【００２５】次いで、図２乃至図４に基づいて、図１に
示す自動車用インシュレータダッシュ１０の成形工程に
ついて詳細に説明する。

【００２６】まず、図２に示すように、吸音材層１２の
素材として繊維素を球状に絡成してなる球状繊維群２０
を成形下型３０と成形上型４０との間のキャビティＣ内
に供給する。

【００２７】この球状繊維群２０は、平均径が１０〜４
０ｍｍで、密度が０．０２〜０．０６ｇ／ｃｍ^３であ
り、球状繊維群２０は、高融点ポリエステル繊維からな
るメイン繊維、５０〜９０重量部、低融点ポリエステル
繊維からなるバインダ繊維（融点１００〜２００℃）、
１０〜５０重量部、コンジュゲート繊維、０〜５０重量
部の配合比で各繊維を球状に絡成してなる。

【００２８】上記メイン繊維は、繊維径が１３デニール
以下で、かつ熱融着性繊維よりも高融点を有するポリエ
ステル、ナイロン、ポリアクリロニトリル、ポリアセテ
ート等の合成繊維が使用可能であり、特に、ポリエステ
ル繊維が適している。一方、バインダ繊維は、低融点ポ
リエステル、低融点ポリアミド等の低融点の合成繊維が
使用可能であり、特に、低融点ポリエステル繊維が良
い。

【００２９】また、中空コンジュゲート繊維は、基本繊
維と同一材質のポリエステル、ナイロン、ポリアクリロ
ニトリル、ポリアセテート等の合成繊維が使用可能であ
る。中空コンジュゲート繊維は、線膨張率の相違する繊
維同士、例えば、ポリエステル繊維同士を接合してな
り、繊維長１〜３インチ、繊維径１３デニール以下、中
空率２０〜４０％のものが良い。

【００３０】更に、図３に示すように、成形上下型３
０，４０のキャビティＣ内に充填された球状繊維群２０
に対してヒーター装置５０を投入して、所定温度、１０
０〜２００℃に加熱し、球状繊維群２０内のバインダ繊
維を加熱軟化させる。

【００３１】そして、ヒーター装置５０を待避させた
後、図４に示すように加熱軟化処理した遮音材層原反シ
ートＳの周縁をクランプしたクランプ装置５１を投入す
ることにより、成形型３０，４０間に遮音材層原反シー
トＳを供給する。

【００３２】次いで、成形上型４０の昇降シリンダ４１
が動作して、遮音材層原反シートＳを遮音材層１１に成
形するとともに、球状繊維群２０を吸音材層１２として
所要形状に成形する。

【００３３】このとき、ダッシュパネル１３の稜線部１
３ａ，１３ｂに対応する成形下型３０のコーナー部３
１，３２についても、繊維素間の滑りが発生することな
く、コーナー部３１，３２に対して隙間なく球状繊維群
２０が充填され、各隣接する球状繊維群２０は内部のバ
インダー繊維の結合作用により、各球状繊維群２０が一
体化されて、所望の吸音性能をもつ吸音材層１２が精度
良く成形される。

【００３４】従って、成形下型３０のコーナー部３１，
３２と球状繊維群２０との間にスキが発生することがな
く、ダッシュパネル１３にインシュレータダッシュ１０
をセットする際にダッシュパネル１３に対するフィット
性が向上し、取付作業性が向上するとともに、吸音材層
１２の厚みが薄肉化することがないため、吸音性能が低
下することもない。また、足を付いた際のベコツキ感等
が生じないため、乗員に違和感を与えることもない。

【００３５】次いで、図６乃至図８は本発明に係る自動
車用インシュレータの成形方法の別の実施形態を示すも
ので、第１実施形態同様にインシュレータダッシュ１０
の吸音材層１２の成形方法に適用した実施形態について
それぞれ説明する。

【００３６】まず、ダッシュパネル１３は、図１に示す
ように稜線部１３ａ，１３ｂを境にしてそれぞれダッシ
ュアッパー部１３ｃ、ダッシュロア部１３ｄ、トーボー
ド部１３ｅに区画され、それぞれダッシュパネル１３を
通過する騒音の透過音量に差異があるため、図６に示す
実施形態では、球状繊維群２０の径を可変させることに
より、部位毎の吸音性能を調整できるというものであ
る。

【００３７】すなわち、インシュレータダッシュ１０
は、アッパー部１０ａ、ロア部１０ｂ、トーボード部１
０ｃに上下に３区画される（図１参照）が、それぞれア
ッパー部１０ａ、ロア部１０ｂ、トーボード部１０ｃの
各吸音材層１２に対して、使用する球状繊維群２０の径
を２０ａ，２０ｂ，２０ｃとし、２０ｂ＞２０ｃ＞２０
ａの関係を保ちつつ、図２乃至図５に準じてコールドプ
レス成形を行なう。

【００３８】従って、アッパー部１０ａ、ロア部１０
ｂ、トーボード部１０ｃに要求される吸音性能を満足で
きる吸音材層１２の一体成形が可能となる。

【００３９】次に、図７に示すように、例えばダッシュ
パネル１３の凹凸形状が付加された場合には、成形下型
３０の型面に凸部３３，３４が形成され、この周辺では
展開率がきつくなるため、この部位に小径の球状繊維群
２１を配置する。このときの小径の球状繊維群２１の径
は、１０〜２０ｍｍ程度である。

【００４０】従って、展開率のきつい成形の厳しい箇所
においてもスキが発生することがなく、良好な成形性能
を保った吸音材層１２の成形が可能となる。

【００４１】更に、図８（ａ）で斜視図、図８（ｂ）で
側面図に示すように、球状繊維群２０を縦横方向に整列
させて熱風を付加するなど、内部のバインダ繊維を一部
軟化させて、シート状物２２を仮接着し、このシート状
物２２を成形下型３０上にセットしても良く、この場合
には、成形下型３０へのセット工程が簡単に行なえ、材
料供給工程を簡素化できるという利点がある。そして、
シート状物２２を構成する各球状繊維群２０は、図６，
図７に示す構成を加味しても良い。

【００４２】尚、上述した実施形態は、自動車用インシ
ュレータダッシュ１０の成形に本発明に係るインシュレ
ータの成形方法を適用したが、フロアカーペットの吸音
材層など、嵩高性不織布を成形して、インシュレータ部
品に適用できるものであれば、その用途は問わない。

【００４３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係る自動車
用インシュレータ並びにその成形方法は、吸音材層とし
ての素材として、球状繊維群を使用し、成形型内に球状
繊維群を供給した後、加熱軟化処理後、成形金型内で所
望形状にプレス成形することにより、型形状がきつい部
位でもスキが発生することがなく、精度の良い成形が行
なわれるため、車体パネルに良好にフィットする吸音材
層を提供することができる。

【００４４】従って、車体パネルにフィットすることか
ら、取付作業性が向上するとともに、吸音材層の厚みを
十分確保できるため、吸音性能を損なうことがなく、特
に、インシュレータダッシュ等、乗員が足の触れやすい
個所でベコツキ感等が生じることがなく、乗員に違和感
を与えることがないなどの種々の効果を有する。

【００４５】更に、球状繊維群の径や密度を調整するこ
とにより、吸音材層の造形面や要求される吸音性能に基
づいて各仕様に対して十分に満足できる吸音材層の成形
が可能となり、実用性に優れるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動車用インシュレータを適用し
た自動車用インシュレータダッシュの構成を示す断面図
である。

【図２】図１に示す自動車用インシュレータダッシュの
成形方法における吸音材層材料の供給工程を示す説明図
である。

【図３】図１に示す自動車用インシュレータダッシュの
成形方法における吸音材層材料の加熱処理工程を示す説
明図である。

【図４】図１に示す自動車用インシュレータダッシュの
成形方法における遮音材層材料の供給工程を示す説明図
である。

【図５】図１に示す自動車用インシュレータダッシュの
成形方法におけるコールドプレス成形工程を示す説明図
である。

【図６】図１に示す自動車用インシュレータダッシュの
成形方法における吸音材層材料の供給工程の別実施形態
を示す説明図である。

【図７】図１に示す自動車用インシュレータダッシュの
成形方法における吸音材層材料の供給工程の別実施形態
を示す説明図である。

【図８】図１に示す自動車用インシュレータダッシュに
おける吸音材層材料の別実施形態を示すもので、（ａ）
は斜視図、（ｂ）は側面図である。

【図９】従来の自動車用インシュレータダッシュの構成
を示す断面図である。

【図１０】従来の自動車用インシュレータダッシュにお
る素材の金型へのセット工程を示す断面図である。

【図１１】従来の自動車用インシュレータダッシュにお
けるコールドプレス成形工程を示す説明図である。

【図１２】従来の自動車用インシュレータダッシュのコ
ールドプレス成形における不具合点を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０ 自動車用インシュレータダッシュ １１ 遮音材層 １２ 吸音材層 １３ ダッシュパネル １３ａ，１３ｂ 稜線部 １３ｃ ダッシュパネルアッパー １３ｄ ダッシュパネルロア １３ｅ トーボード部 ２０ 球状繊維群 ２１ 小径の球状繊維群 ２２ シート状物 ３０ 成形用下型 ３１，３２ コーナー部 ３３，３４ 凸部 ４０ 成形用上型 ４１ 昇降シリンダ ５０ ヒーター装置 Ｓ 遮音材層原反シート

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体パネル（１３）の室内面に密接状に
   添装され、車体パネル（１３）を透過して室内側に伝播
   する騒音に対してエネルギー減衰により吸音性をもたら
   す自動車用インシュレータであって、 複数の繊維素を球状に絡成してなる平均球径１０〜４０
   ｍｍの多数の球状繊維群（２０）が成形型（３０，４
   ０）内のキャビティ（Ｃ）内に充填され、加熱処理後、
   成形型の型締めにより車体パネル（１３）の面形状に沿
   って所要形状に成形されたことを特徴とする自動車用イ
   ンシュレータ。
2. 【請求項２】 成形型（３０，４０）内のキャビティ
   （Ｃ）内に複数の複数の球状繊維群（２０）を充填した
   後、ヒーター装置（５０）により球状繊維群（２０）を
   加熱軟化処理後、成形型（３０，４０）の型締めにより
   キャビティ（Ｃ）形状に沿って絞り成形することを特徴
   とする自動車用インシュレータの成形方法。
3. 【請求項３】 自動車用インシュレータダッシュ（１
   ０）における部位毎の吸音性能に応じて成形型（３０，
   ４０）間のキャビティ（Ｃ）の部位毎に球状繊維群（２
   ０ａ，２０ｂ，２０ｃ）の径を可変させたことを特徴と
   する請求項２に記載の自動車用インシュレータダッシ
   ュ。
4. 【請求項４】 車体パネル（１３）の展開率の高い部位
   には、キャビティ（Ｃ）の一般部に供給される球状繊維
   群（２０）に比べ小径の球状繊維群（２１）を集中的に
   供給したことを特徴とする請求項２に記載の自動車用イ
   ンシュレータの成形方法。
5. 【請求項５】 球状繊維群（２０）を予め接合してシー
   ト状物（２２）を形成した後、このシート状物（２２）
   を成形型（３０，４０）内にセットすることを特徴とす
   る請求項２乃至４のいずれかに記載の自動車用インシュ
   レータの成形方法。