JP2005075012A

JP2005075012A - 車両用防音材

Info

Publication number: JP2005075012A
Application number: JP2003209714A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Nagaki; 俊介長木; Fumiaki Takebayashi; 文明武林
Original assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2005-03-24

Abstract

【課題】車体パネルの室内面側に取り付けられる車両用防音材であって、軽量化並びに吸音特性の向上を図る。
【解決手段】ダッシュパネル（車体パネル）２０の室内面側に取り付けられるインシュレータダッシュ（車両用防音材）１０は、繊維質成形体をベースとした少なくとも二層以上の高密度吸音層１１，１２の積層構造体から構成され、両者間に空気層１３を形成することで、低周波数域の騒音を有効に吸音する。また、ダッシュパネル２０とパネル側高密度吸音層１１との間に空気層１４を形成し、より吸音性能を高めるようにしても良い。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車体パネルの室内面側に取り付けられるインシュレータダッシュ等の車両用防音材に係り、特に、軽量化を図るとともに、低周波数域から高周波数域にかけて広い周波数域における騒音の低減を可能にした車両用防音材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、図４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の室内面側には、インシュレータダッシュ２が添装されており、このインシュレータダッシュ２は、図５に拡大して示すように、高密度材料からなる遮音層３と、その裏面側に積層一体化される繊維集合体からなる吸音層４とから構成されている。また、インシュレータダッシュ２の下側表面には、フロアカーペット５がラップ状に敷設され、また、インシュレータダッシュ２の上部側は、インストルメントパネル６内に位置している。
【０００３】
そして、従来では、インシュレータダッシュ２における遮音層３と吸音層４の素材として、図６（ａ）に示すように、遮音層３としては、再生ゴムシート、再生塩ビシート等、高密度材料を使用し、吸音層４としては、フエルト、ＰＥＴ（ポリエステル）繊維、紙類（パルプ等）を繊維状にした繊維集合体のものを使用している。そして、遮音層３とダッシュパネル１との間の二重壁遮音機能により比較的低周波数域の騒音を遮蔽するとともに、吸音層４では中・高周波数域の騒音を多孔質吸音機能により吸音しているのが実情である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、最近では、図６（ｂ）に示すように、遮音層３に替えて、通気性を有する繊維集合体からなる高密度吸音層７を使用することで、軽量化並びに吸音性能を高める提案もなされている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
実開平５−２９８６４号公報（第２頁、図２）
【０００６】
【特許文献２】
特開２００２−２２０００９号公報（第５頁、第６頁、図５乃至図７）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のインシュレータダッシュ２においては、図６（ａ）に示すように、面密度の高い遮音層３と低密度繊維集合体からなる吸音層４との組み合わせを使用しているため、遮音層３により重量が嵩み、車両の燃費効率が低下するとともに、ダッシュパネル１への取付作業性の低下を招くという不具合が指摘されている。
【０００８】
また、図６（ｂ）に示すように、インシュレータダッシュ２の軽量化を図るために、重量の嵩む遮音層３に替えて高密度吸音層７を使用した場合、軽量化は達成できるものの、吸音性能としては、高周波数域の騒音に対しては吸音層４及び高密度吸音層７による多孔質吸音機能によりほぼ満足のいくものであるが、低周波数域レベルの騒音に対しては、高密度吸音層７による膜振動吸音性能が若干得られるものの、満足のいく吸音性能を達成できるとは言えず、この点の改善が要望されていた。
【０００９】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、自動車用インシュレータダッシュ等に代表される車両用防音材に係り、軽量化が図れ、かつ燃費効率の低減を実施できるとともに、車体パネルへの取付作業性を高めることができ、しかも、低周波数域から高周波数域にかけての広範囲の騒音レベルを有効に吸音できる車両用防音材を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、車体パネルの室内面側に取り付けられる車両用防音材であって、この車両用防音材は、繊維質成形体からなる少なくとも二層以上の高密度吸音層から構成され、少なくとも一方側の高密度吸音層に凹凸形状を設定することにより、双方の高密度吸音層間に空気層を形成し、この空気層により吸音性能を付加したことを特徴とする。
【００１１】
ここで、繊維質成形体の材質は、フエルト、ＰＥＴ（ポリエステル）繊維、紙類（パルプ等）を繊維状にした繊維集合体からなり、目付量は１０〜３０００ｇ／ｍ^２、厚みは０．１〜１５ｍｍ、通気量は０．０１〜１００ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃ（ウラジール式通気量測定器による）の範囲が好ましい。
【００１２】
更に、本発明に係る車両用防音材の好ましい実施の態様としては、前記高密度吸音層における車体パネル側の高密度吸音層に車体パネルの面形状に対して凹凸形状を設定することにより、車体パネルと高密度吸音層との間に空気層を形成し、車体パネルからの振動入力を低減させるとともに、この空気層による吸音性能を付加したことを特徴とする。
【００１３】
そして、本発明によれば、車両用防音材の構成として、少なくとも二層以上の高密度吸音層から構成し、従来の重量の嵩む非通気性の再生ゴムシート、再生塩ビシート等の遮音層を廃止したため、大幅な軽量化が可能となる。
【００１４】
更に、繊維質成形体からなる高密度吸音層により、中・高周波数域の騒音は、高密度吸音層による多孔質吸音機能により有効に吸音される。
【００１５】
また、高密度吸音層の間に形成される空気層により見かけ密度の嵩が増すため、吸音性能が向上する。更に、高密度吸音層と車体パネルとの間に形成される空気層により、高密度吸音層と車体パネルとの接触面積が少なくなるため、車体パネルからの振動入力を低減することができる。
【００１６】
例えば、車体パネルとしてダッシュパネルに適用した場合、エンジンルームからダッシュパネルを通じて車室内に伝播する騒音は、ダッシュパネルアッパー、ダッシュパネルロア、トーボード部など、部位毎に透過する騒音の周波数レベルが相違するため、特に低周波数域の騒音が伝播し易いダッシュパネルロア等に空気層を集中的に設けることが有効なことが多い。
【００１７】
更に、本発明の別の実施態様としては、前記空気層内に空調ユニット等の付属機器が収容保持されていることを特徴とする。
【００１８】
そして、この別の実施態様によれば、軽量でかつ広範囲の周波数域の騒音に対して有効に吸音できるとともに、空気層内に空調ユニット等の付属機器を収容するという構成であるため、空調ユニット等の付属機器から発生する振動は、高密度吸音層により吸音処理され、更に吸音機能を高めることができるとともに、高密度吸音層により付属機器の保持機能も期待できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用防音材の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明に係る車両用防音材を自動車用インシュレータダッシュに適用した一実施形態の構成を示す説明図、図２，図３は同インシュレータダッシュの変形例を示す各断面図である。
【００２０】
図１において、本発明の一実施形態である自動車用インシュレータダッシュ１０について説明する。図面において、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２０の室内面に沿って自動車用インシュレータダッシュ１０が添装されている。尚、このインシュレータダッシュ１０の表面側には、空調ユニット２１が２箇所に設けられ、更に、インシュレータダッシュ１０の上部側は、インストルメントパネル２２により覆われている。
【００２１】
ところで、本発明に係るインシュレータダッシュ１０は、燃費効率及び取付作業性を高めるために、製品重量を大幅に軽量化するとともに、軽量化しても充分な吸音特性を備えるように構成されている。
【００２２】
すなわち、インシュレータダッシュ１０は、この実施形態においては繊維質成形体からなる二層の高密度吸音層１１，１２（ダッシュパネル２０側の高密度吸音層を１１、製品表面側の高密度吸音層を１２と便宜的に区別する）の二層の積層体から構成されるとともに、二層の高密度吸音層１１，１２の間に特に低周波数域の騒音を有効に吸音できる空気層１３が形成されていることが構成上の特徴である。
【００２３】
更に詳しくは、高密度吸音層１１，１２の素材としては、フエルト、ＰＥＴ（ポリエステル）繊維、紙類（パルプ等）を繊維状にした繊維集合体からなり、熱可塑性樹脂、あるいは熱硬化性樹脂をバインダとして所望の曲面形状に成形されている。
【００２４】
本実施形態においては、再生ＰＥＴ（ポリエステル）繊維に低融点ＰＥＴ（ポリエステル）樹脂をバインダとして混入し、コンベアベルト上でマット状に集積したものを加熱処理後、プレス加工により所望のマット状に原反を成形し、この原反マットを加熱軟化処理後、所望の金型形状をもつコールドプレス成形金型により製品形状に成形する。例えば、一方側の高密度吸音層１１は、ダッシュパネル２０の面形状に即して成形される。
【００２５】
また、他方側の製品表面側に位置する高密度吸音層１２は、ダッシュパネル２０側の高密度吸音層１１の形状と異なるように、空気層１３が両者間に形成されるように別の成形型により成形され、両者を別個に成形したものを圧着型により一体化すれば、図１に示す空気層１３を間に設けたインシュレータダッシュ１０を成形することができる。
【００２６】
ここで、上記高密度吸音層１１，１２の物性面は、目付量が１０〜３０００ｇ／ｍ^２、厚みが０．１〜１５ｍｍ、通気量が０．０１〜１００ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃ（ウラジール式通気量測定器による）の範囲が好ましい。尚、バインダとして熱硬化性樹脂を含侵させた素材を使用する場合は、コールドプレス成形に替えてホットプレス成形を使用して所要形状に成形すれば良い。
【００２７】
従って、以上のように成形された自動車用インシュレータダッシュ１０は、従来の重量の嵩む再生ゴムシート、再生塩ビシート等の遮音層を廃止して、高密度吸音層１１，１２の積層体から構成したため、軽量化を達成でき、燃費効率の向上やダッシュパネル２０への取付作業性を高めることができるという利点がある。
【００２８】
更に、吸音性能においては、繊維質成形体をベースとした高密度吸音層１１，１２の積層体から構成したため、従来の遮音層のような非通気性シートが存在しないため、主にエンジンルームから車室Ｒ内に伝播する中・高周波数域の騒音については、高密度吸音層１１，１２のもつ多孔質吸音機能により有効に吸音処理することができる。
【００２９】
そして、エンジンルームＥから伝播する比較的低周波数域の騒音については、空気層１３を境にして、製品表面側の高密度吸音層１２は、この空気層１３が背後空気層の役目をし、また、この空気層１３により見かけ密度の嵩が増すため、本発明に係るインシュレータダッシュ１０は、低周波数域から高周波数域の幅広い周波数域の騒音を有効に吸音することができる。
【００３０】
加えて、遮音層がないため、二層の高密度吸音層１１，１２を透過して車室Ｒ内に透過する騒音は、インストルメントパネル２２で反射されるが、製品表面側の高密度吸音層１２を通じて更にインシュレータダッシュ１０内に再度取り込まれ、吸音処理がなされるため、インストルメントパネル２２内での音圧上昇も防ぐことができる。
【００３１】
また、上述したように、空気層１３を形成する箇所は、ダッシュパネル２０のダッシュアッパー部２０ａ、ダッシュロア部２０ｂ、トーボード部２０ｃについて、それぞれエンジンルームＥから透過する騒音の周波数レベルの分布が相違するため、例えば、ダッシュロア部２０ｂやトーボード部２０ｃに比較的低周波数域の騒音の成分が多い場合には、空気層１３をインシュレータダッシュ１０のアッパー部１０ａに比べロア部１０ｂやトーボード部１０ｃに集中的に空気層１３を形成することも可能であり、これら騒音の周波数分布を考慮して、空気層１３を適宜位置に形成することや、空気層１３の厚みや容積を可変させることで、木目細かな吸音対策を可能とできる。
【００３２】
次いで、図２は、本発明の別実施形態を示すもので、上述実施形態同様、自動車用インシュレータダッシュ１０に適用したものである。この実施形態においては、二層の高密度吸音層１１，１２間に形成される空気層１３に加えて、パネル側の高密度吸音層１１とダッシュパネル２０との間にも空気層１４を形成している。従って、高密度吸音層１１とダッシュパネル２０との間の接触面積が少なくなるため、ダッシュパネル２０からの振動入力を低減できることから、パネル側の高密度吸音層１１の吸音機能を向上させることができる。
【００３３】
また、図３は、本発明の更なる別実施形態を示している。すなわち、ダッシュパネル２０の面形状に即してパネル側の高密度吸音層１１を成形し、この高密度吸音層１１に対して他方側、すなわち製品表面側の高密度吸音層１２を接合する際、両者に形成される空気層１３内部に空調ユニット２１を収容した状態を示す。
【００３４】
この場合には、まず、パネル側の高密度吸音層１１を所要形状に成形した後、ダッシュパネル２０に対して図示しないスタッドボルトやクリップ等の取付手段を介して取り付けた後、高密度吸音層１１の表面側に空調ユニット２１をこれも図示しないブラケット等を介して固定し、そして、これら空調ユニット２１を収容できるようなスペースが確保できるように、製品側の高密度吸音層１２に凹凸形状を設定し、複雑形状に成形した高密度吸音層１２を接着、溶着、あるいは機械止めの手段により双方の高密度吸音層１１，１２を接合固定すれば良い。
【００３５】
この図３に示す実施形態においては、軽量化が図れ、かつ吸音特性に優れるという前述した実施形態の作用効果を備える一方、特に、空調ユニット２１から発生する振動等の比較的低周波数域の騒音について、空気層１３の表面側に位置する高密度吸音層１２の吸音機能により、これら空調ユニット２１から発生する振動、騒音を有効に吸音することができる。従って、トータルな意味での吸音特性を高めることができるとともに、図示では空調ユニット２１と高密度吸音層１２との間にクリアランスが設定されているが、両者が密着状態となるように高密度吸音層１２の形状を設定して、空調ユニット２１の保持機能を高密度吸音層１２にもたせるようにしても良い。
【００３６】
尚、図１乃至図３に示す実施形態は、高密度吸音層１１，１２からなる二層構造体のものを使用したが、三層構造以上の積層構造を採用しても良く、また、各高密度吸音層１１，１２間や高密度吸音層１１とダッシュパネル２０との間に吸音要求に合致した空気層１３，１４を適宜寸法を可変して設定するなど、バリエーションを適宜変更できるとともに、自動車用インシュレータダッシュ以外の車両用防音材全般に適用できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係る車両用防音材は、従来の重量の嵩む遮音層を廃止して、繊維質成形体をベースとした高密度吸音層を少なくとも二層以上積層するとともに、高密度吸音層間、あるいは高密度吸音層と車体パネルとの間に空気層を形成するという構成であるため、従来の重量の嵩む遮音層が廃止でき、軽量化が図れ、燃費効率の向上、並びに車体パネルへの取付作業性を高めることができるという効果を有する。
【００３８】
更に、複数層の高密度吸音層により、中・高周波数域の騒音レベルについては、多孔質吸音機能により、有効な吸音処理が図れるとともに、低周波数域の騒音については、高密度吸音層間、あるいは高密度吸音層と車体パネルとの間に形成される空気層が背後空気層として作用し、低周波数域の騒音についても有効に吸音できるため、広範囲な周波数域の騒音を漏れなく吸音処理でき、防音特性に優れるという効果を有する。
【００３９】
更に、空気層の形成箇所や空気層の厚みを適宜調整することにより、車体パネルから透過する騒音の周波数分布に応じて木目細かな吸音対策が可能となり、有効な吸音構造が得られるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用防音材を自動車用インシュレータダッシュに適用した一実施形態の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る車両用防音材を自動車用インシュレータダッシュに適用した別実施形態の構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る車両用防音材を自動車用インシュレータダッシュに適用した別実施形態の構成を示す断面図である。
【図４】インシュレータダッシュの設置箇所を示す説明図である。
【図５】従来のインシュレータダッシュの構成を示す断面図である。
【図６】従来のインシュレータダッシュの構成を示す（ａ）遮音層と吸音層との積層構造、（ｂ）高密度吸音層と低密度吸音層との積層構造をそれぞれ示す説明図である。
【符号の説明】
１０自動車用インシュレータダッシュ
１０ａアッパー部
１０ｂロア部
１０ｃトーボード部
１１高密度吸音層（車体パネル側）
１２高密度吸音層（製品表面側）
１３，１４空気層
２０ダッシュパネル
２０ａアッパー部
２０ｂロア部
２０ｃトーボード部
２１空調ユニット
２２インストルメントパネル

Claims

車体パネル（２０）の室内面側に取り付けられる車両用防音材（１０）であって、この車両用防音材（１０）は、繊維質成形体からなる少なくとも二層以上の高密度吸音層（１１，１２）から構成され、少なくとも一方側の高密度吸音層（１１，１２）に凹凸形状を設定することにより、双方の高密度吸音層（１１，１２）間に空気層（１３）を形成し、この空気層（１３）により吸音性能を付加したことを特徴とする車両用防音材。
前記高密度吸音層（１１，１２）における車体パネル（２０）側の高密度吸音層（１１）に車体パネル（２０）の面形状に対して凹凸形状を設定することにより、車体パネル（２０）と高密度吸音層（１１）との間に空気層（１４）を形成し、車体パネル（２０）からの振動入力を低減させるとともに、この空気層（１４）による吸音性能を付加したことを特徴とする請求項１に記載の車両用防音材。
前記空気層（１３）内に空調ユニット（２１）等の付属機器が収容保持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用防音材。