JP2005104196A - 自動車用サンバイザー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】板状芯材に、径1〜5mmの微小孔を多数形成し、前記板状芯材の投影面積に対する前記微小孔の総面積の比率で定義される開孔率が2%以上、30%以下とすることによって、通気性を高めた前記板状芯材、または、前記板状芯材と同様の通気度とした骨状芯材を、高通気性の表皮材で被覆してなることを特徴とする自動車用サンバイザーによる。
【選択図】図1
Description
サンバイザーコアは、その表面をファブリックやレザー等の表皮材で被覆することによって内装材としての意匠性を与えており、また、サンバイザーは乗員室内において、前席の乗員が容易に手の届く利便性の高い配置となっているため、サンバイザーコアにはバニティミラー、チケットホルダ、小物入れ等の各種アクセサリーが付加される。
これに対して発明者らが自動車の乗務員室における音場環境に関する詳細な解析を行ってきた結果、この種のサンバイザーは自動車乗員室内に対する投影面積が比較的小さいにもかかわらず、乗員の頭部に非常に近い位置にあることから、サンバイザーが乗員に対する音場環境を改善する吸音材として好適に機能する可能性があることを見出し、サンバイザーの通気度を高く構成することで、自動車乗員の音場環境を有意に改善でき、自動車室内の静粛性を高める構造を、特願2002−256799号において、提案した。
図1は本発明によるサンバイザーの一実施例(分解斜視図)である。
この際、重ねられた表側板10aと裏側板10bの間には、偏平の空間が形成されることが好ましく、またこの空間にフェルト等の多孔質の吸音材30を充填することも好ましい。吸音材30は空間に沿う外形とし、取着孔31等を形成して表側板10aと裏側板10bの間に配設することができる、吸音材30は板状芯材10の剛性を補強する作用もなす。
多孔質吸音材を充填する場合、素材として適するのは合繊フェルトや通気性の樹脂発泡体などである。
開孔率(P)の下限値としての2%以上は吸音性の評価から、これより開孔率が低い場合、吸音性の向上効果が急激に低下することから定められた。
吸音性の評価用の試料として、表裏の表皮材に相当するものとして厚さ2mmのスラブウレタンを裏打ちしたニット(通気度150cc/cm2/秒)を用い、板状芯材の表側板および裏側板に相当するものとして、厚さ1.5mmのポリプロピレン樹脂板の各々に径4.0mmの微小孔を所定の開孔率に均一に形成したものを用い、多孔質吸音材に相当するものとして、厚さ18mmの合繊フェルト(繊維径1.5デニール、密度0.02g/cm2)を用い、これらを図1のサンバイザの板状芯材相当に組み立てて、垂直入射吸音率法による吸音率の測定試験に供した。結果を横軸に開口率(P)、縦軸に吸音率を表したグラフとして、図3に示す。
図3より、各周波数において傾向に多少差があるものの、いずれの周波数でも板状芯材の開孔率が0%の場合は、吸音率が0に近く、吸音性がほとんど発現していないのに対して、板状芯材に2〜5%の開孔率で微小孔を設けると吸音性能は著しく向上することが分かる。これは開孔率が0%の場合には音波が板状芯材の表面で反射するために吸音性が発現しなかったものが、板状芯材に開孔が形成されると音波が板状芯材の内部に浸透し、内部空間でヘルムホルツ原理により吸音性が向上した効果と考えられる。また内部空間に多孔質の吸音材が充填されていることにより、さらに音波の浸透を確実にすることの効果もある。一方で開孔率を2〜5%以上に高くしていっても、吸音率は頭打ちになり、さらに吸音率が可及的に高められる傾向は見られない。したがって開孔率は少なくとも2%以上に高くするのが適することが確認された。
図4には、厚さ1.5mmのポリプロピレン樹脂板からなる板状芯材の、開孔率(P)と曲げ弾性率の関係を示す。図より開孔率を高くしていくと、板状芯材の曲げ弾性率は徐々に低下していく傾向が見られ、また開孔率が高くなるほど曲げ弾性率の低下の仕方が大きく、サンバイザーの芯材としての実用的な剛性が得られなくなることが示唆される。
実験的にサンバイザーの板状芯材の曲げ弾性率は1400MPa以上あることが好ましいでので、これ以上の曲げ弾性率のある実用領域として、開孔率(P)は30%以下が相当することが確認された。
微小孔17の個々の形状は、円形ないし楕円形に近い形状が適し、鋭角な角を有する開孔を形成すると、板状芯材の割れが生じやすくなるので好ましくない。
微小孔17は板状芯材10に均一または不均一に形成されるものであり、その配置は板状芯材10の剛性の低下が少なく、吸音性の向上効果が高い位置に多く開孔するように実験的に定められるものであるが、一般的には板状芯材10の周縁よりも中央側に多く開孔することが好ましい。
また、板状芯材10の表側板10aと裏側板10bの両方に微小孔を開孔する場合は、表側板10a上の微小孔17と裏側板10b上の微小孔17’は板状芯材10の面直方向から見て相互に重なることのないように配置、形成することが適する。このように、表側板と裏側板の開孔17、17’を重ならない配置にする利点としては以下がある。
まず、吸音機能的には、サンバイザーの収納位置において、表側板の微小孔17から裏側板の微小孔17’ を抜けて、天井内装材にいたる音波の流れの経路でみた場合に、板状芯材の中空空間を抜ける音波の経路を、微小孔17、17’が重なる配置にある場合よりも長くとることが可能であり、充填された多孔質吸音材の作用も大きくすることができるので有利である。さらに遮光性の面からも、微小孔17、17’が重なる配置にあることによる、光線の透過、表皮材の透けを防止することができるので好ましい。
自動車の天井部として一般的な構成では、ルーフパネル40の下方に沿って天井内装材41が配設されており、天井内装材41はルーフパネル40を覆って この部分の意匠性を確保するものであり、一定の剛性がある基材41aと、基材41aの室内面側を覆う表皮材41bを積層して構成される。天井内装材41の一部にはサンバイザーの支持軸の取着穴が形成され、ブラケット42を介して、L字状のサンバイザーの支持軸12が、ブラケット42の周りに回動可能に支持される。
サンバイザーの板状芯材10はまた、支持軸12のまわりに回動可能であり、天井内装材の収納位置S1から、乗員Mとフロントウインドの間に位置する使用位置S2に回動垂下することができる構造となっている。
本発明に特に適する天井内装材41は、基材41aと表皮材41bにともに高い通気性があって、この通気性によって吸音性を高めている高吸音性の天井内装材である。この種の高吸音性の天井内装材に本発明の高吸音性のサンバイザーを組み合わせた場合、相乗効果により、この天井内装材およびサンバイザーの下の室内にいる乗員Mの音場環境を画期的に改善することができる。
この種の高吸音性内装材41の室内側に、図2のように本発明の自動車用サンバイザー1が位置する場合、サンバイザー1が配置された部位では、音波N2がまずサンバイザーの内部に侵入してエネルギーを吸収されるとともに、一部の音波は、板状芯材を抜けて天井内装材41に至り、上記のような高吸音性天井内装材41の構造によりさらに吸収される。
したがってサンバイザー1のある位置ではサンバイザーの吸音効果と高吸音性天井内装材41の吸音効果が組み合わされ特に好ましい。(なお、天井内装材が上記のような高吸音性のものでなくても、本発明のサンバイザー単独でも乗員に対する効果は大きい。それはサンバイザーの投影面積が小さくとも、乗員の頭部(耳位置)にきわめて近いためである。)
これに対して従来の自動車用サンバイザーでは、サンバイザーの内部に浸透する音波は、非常に低い比率であり、大部分の音波は反射されるので、高吸音性の天井内装材を用いた場合でもその効果を阻害してしまうものであった。
これに対して、表側板10aの微小孔17と裏側板10bの微小孔17’ が面直方向から見て重ならない配置にあると、上記のような光線の透過が生じる率を可及的に低下させることができる利点がある。
実施例サンバイザーは、輪郭の相似する表側板と裏側板をヒンジ連結してなるポリプロピレン樹脂製(樹脂厚 2.5mm)のクラムシェルの、表側板と裏側板を重ねて形成される板状芯材をもってなる。板状芯材状態での輪郭は、19cm×46cmの略長方形をなし、その投影面積は790cm2である。板状芯材の表側板と裏側板の間には、厚さ20mmの中空空間が形成される。
表側板および裏側板には、径3.0mmの円形の微小孔が、1.4個/cm2の密度で千鳥状に均一に形成されている。(ただし、表側板と裏側板の微小孔の配置は板状芯材の面直方向から見て相互に重ならない配置にある)。微小孔の総面積和は78.7cm2であり、開孔率(P)は、10.0%である。
この状態で板状芯材の曲げ弾性率は1780MPaであり、サンバイザーとして必要な剛性を確保した。
板状芯材の外側表面は、PET製の表皮材で被覆し、この表皮材の通気度は150cc/cm2/s(JISL−1096)である。
実施例サンバイザーと同様のクラムシェル型の板状芯材であり、ただしクラムシェルの表側板および裏側板には微小孔を形成しないため、開孔率(P)は0%であることだけが実施例と異なる。
この状態で板状芯材の曲げ弾性率は1840MPaであり、サンバイザーとして必要な剛性がある。
板状芯材の外表面は、実施例と同じ表皮材で被覆した。
セダン型の中型乗用自動車を用い、上記の本発明実施例サンバイザーおよび、比較例サンバイザーを、図2のサンバイザー収納位置S1に配置し、Aピラー前方1mの位置にスピーカーを設置して、該スピーカーからランダムノイズを鳴らし、乗員の耳位置高さの騒音レベルを測定し、風切り音が自動車室内で乗員にどのように伝播するかを確認する。
なお、試験車両の天井内装材としては、高吸音タイプの通気性天井内装材を装着した。
図5のグラフに測定結果を示す。
点線が本発明の吸音サンバイザーを搭載して測定した実施例を示し、実線が比較例を示す。
比較例を配置した車両に対して実施例サンバイザーを配置した車両では広範囲にわたる周波数帯で、乗員耳位置での騒音レベルが改善され、2500Hz付近で最大約1.7dB下回り、本発明のサンバイザーによる吸音効果を確認することができた。
この実施形態サンバイザー50では、コアを骨状芯材50(熱可塑性樹脂からなり、比較的太い外枠芯51a内に内芯51bを張り渡してなるもの)で構成し、骨状芯材51を高通気性の表皮材52(不織布等の意匠層52aとスラブウレタンフォーム等のパッド材層52bの積層体など)で被覆してなる。
この実施形態のように、サンバイザーの芯材を骨状とすることによって、上述の微小孔を形成したクラムシェル型のサンバイザーと同様に、芯材部の通気度を高めることにより、高い吸音性能が得られるものである。
また、板状芯材には上述のような熱可塑性樹脂の他にも、サンバイザーの外周を金属製のフレームで形成し、ダンボール材を芯材として用いて、その外側表面を表皮材で被覆するといったものでも同様に、上記のような通気度を高めた構造とすることで、吸音性を有したサンバイザーとすることができる。
10 板状芯材
10a 表側板
10b 裏側板
11 ヒンジ
12 支持軸
13 係合爪
14 係合凹部
15 U字バネ
16 ハウジング
17、17´ 微小孔
18 表皮材
20 開口
30 吸音材
31 取着孔
40 ルーフパネル
41 天井内装材
41a 基材
41b 表皮材
50 サンバイザー
51 骨状芯材
51a 外枠芯
51b 内芯
52 表皮材
Claims (7)
- 自動車の乗員室内で遮光用に用いられる、板状芯材を有するサンバイザーであって、前記板状芯材には、径1〜5mmの微小孔が多数形成され、前記板状芯材の投影面積に対する前記各微小孔の総面積の比率で定義される開孔率が2%以上、30%以下の範囲にあることを特徴とする自動車用サンバイザー。
- 前記板状芯材が、輪郭の相似する表側板と裏側板を重ね合わせて形成され、前記表側板ないし裏側板の少なくとも一方には、径1〜5mmの微小孔が多数形成されていることを特徴とする請求項1に記載の自動車用サンバイザー。
- 前記板状芯材が、輪郭の相似する表側板と裏側板を重ね合わせて形成され、前記表側板および裏側板の双方には径1〜5mmの微小孔が多数形成され、表側板と裏側板に各々形成された前記各微小孔の位置が、板状芯材の面直方向から見て相互に重ならない配置にあることを特徴とする請求項1に記載の自動車用サンバイザー。
- 請求項2乃至請求項3に記載の自動車用サンバイザーにおいて、前記輪郭の相似する表側板と裏側板を重ね合わせて形成された板状芯材の内部に中空空間を形成していることを特徴とする自動車用サンバイザー。
- 前記板状芯材の内部に形成された中空空間に、フェルト等の多孔質の吸音材を充填してなることを特徴とする請求項4に記載の自動車用サンバイザー。
- 前記板状芯材の外周囲を、通気度が6cc/cm2/秒以上ある高通気性の表皮材で被覆していることを特徴とする請求項1〜5に記載の自動車用サンバイザー。
- 自動車の乗員室内で遮光用に用いられる、板状芯材、または、骨状芯材を有するサンバイザーであって、前記板状芯材、または、骨状芯材の外周囲を通気度が6cc/cm2/秒以上ある高通気性の表皮材で被覆してなることを特徴とする自動車用サンバイザー。
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