JP2008201263A

JP2008201263A - 車両の防音構造

Info

Publication number: JP2008201263A
Application number: JP2007039632A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Nakajima; 憲久中島
Original assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2007-02-20
Filing date: 2007-02-20
Publication date: 2008-09-04

Abstract

【課題】車体パネルの室内面側に防音材を取り付ける車両の防音構造であって、軽量化を図るとともに吸音性能を高める。
【解決手段】ダッシュパネル１０の車室内面側に空気層１３を介してインシュレータダッシュ２０が取り付けられ、このインシュレータダッシュ２０は、多孔質吸音機能を有する吸音層３０と、面密度を３００〜２０００ｇ／ｍ² に設定した表皮層４０との積層体から構成することで、中・高周波数域の吸音性能を高め、かつ通気量のコントロールが簡単に行なえ、しかも、吸音層３０の軽量化が可能になる。
【選択図】図２

Description

この発明は、車体パネルの室内面側に防音材を取り付けてなる車両の防音構造に係り、特に、重量の嵩む遮音層を廃止して、防音材の軽量化を図るとともに、広範な周波数域の騒音に対して、優れた防音特性を発揮できる車両の防音構造に関する。

通常、車室内の静粛性を高めるために、車両の防音構造として、車体パネルの室内面側に各種防音材が取り付けられている。この防音材の一例として、インシュレータダッシュがある。このインシュレータダッシュの従来例について、図４を基に説明する。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、再生ゴムシート、再生塩ビシート等、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とから構成されており、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（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、インシュレータダッシュとしては、既存の遮音型インシュレータダッシュ２に加えて、最近では、軽量な通気型インシュレータダッシュ２´が提案されている。まず、既存の遮音型インシュレータダッシュ２は、図６（ａ）に示すように、遮音層３としては、非通気性で、重量の嵩む再生ゴムシート、再生塩ビシート等が使用され、図６（ｂ）に示すように、ダッシュパネル１を透過する騒音は、吸音層４で高周波数域の騒音が吸音されるが、低周波数域の騒音は遮音層３で跳ね返され、遮音層３とダッシュパネル１との間の二重壁遮音機能が防音機能に大きく寄与している。

次いで、通気型インシュレータダッシュ２´は、図７（ａ）に示すように、吸音層４の室内面側には、高密度不織布等の通気性を有する高密度層７が一体化されており、通気型インシュレータダッシュ２´における吸音のメカニズムは、図７（ｂ）に示すように、ダッシュパネル１を透過する騒音は、吸音層４、高密度層７を通じて主に高周波数域の騒音が吸音処理される。更に、残る騒音は、室内側に透過し、インストルメントパネル６で反射した後、再度高密度層７から通気型インシュレータダッシュ２´内に吸音され、車室内の吸音性の向上に大きく貢献できる（例えば、特許文献２参照。）。

実開平７−５９６６号公報

特開２００３−２１６１５８号公報

このように、従来では、例えば、図６に示すように、遮音型インシュレータダッシュ２においては、遮音層３として再生ゴムシート、再生塩ビシート等、重量の嵩む材料を使用するため、重量が嵩み、製品の軽量化に逆行し、燃費効率及び取付作業性を低下させる要因となっている。更に、吸音性能においても、高周波数域の騒音の吸音効果が充分ではなく、また、室内に透過した騒音は、インストルメントパネル６で反射し、更に、製品表面で再反射して、車室内の音圧が上昇し、車室内の静粛性においても満足のいくものではないという欠点が指摘されている。

一方、図７に示す通気型インシュレータダッシュ２´については、重量の嵩む遮音層３に替えて、繊維質成形体からなる高密度層７を使用するため、軽量化に貢献でき、更に、反射騒音等を解消でき、吸音性能の向上は見込めるものの、高密度層７を形成する際、使用繊維（フエルト）は、リサイクル品が主流であるため、季節により繊維の仕様が異なり、通気量の調整が非常に困難である。また、高密度層７を低通気化するために圧縮した際の反発力においても限界があり、通気量をコントロールする際の下限値にも限界があることを考慮すれば、所望の吸音性能を達成するとは言い難い。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、車体パネルの室内面側に防音材を取り付けてなる車両の防音構造であって、防音材の軽量化を図るとともに、優れた防音特性を発揮できる車両の防音構造を提供することを目的とする。

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防音材を取り付けてなる車両の防音構造において、前記防音材は、車体パネルの室内面形状に即して成形され、車体パネルとの間に空気層を介して取り付けられる吸音層と、この吸音層の室内面側に一体化される表皮層とから構成され、前記吸音層は、面密度が５００〜２０００ｇ／ｍ² に設定されているとともに、表皮層は、通気量が５ｃｍ³ ／ｃｍ² ・ｓｅｃ以下で、面密度が３００〜２０００ｇ／ｍ² に設定されていることを特徴とする。

ここで、防音材の設置箇所は、車体パネルの車室内側面、エンジンルーム内側面、ラゲージルーム内側面、そして、トランクルーム内側面等に適用できる。また、製品形態としては、インシュレータダッシュ、ルーフトリム、エンジンルームインシュレータ、ラゲージトリム、トランクトリムがある。

そして、表皮層としては、通気量が５ｃｍ³ ／ｃｍ² ・ｓｅｃ以下に設定されている。好ましい通気量としては、３ｃｍ³ ／ｃｍ² ・ｓｅｃが良い。尚、通気量の数値としては、ＪＩＳＬ１０９６一般織物試験方法フラジールＡ法に準じて測定した数値を使用する。また、表皮層の材質としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン６、ナイロン６６等の合成繊維をベースとした不織布マットが使用できる。更に、表皮層の面密度としては、３００〜２０００ｇ／ｍ² 、好ましくは５００〜１５００ｇ／ｍ² 、厚みとしては、０．１〜１０ｍｍ、好ましくは０．５〜３ｍｍの範囲が良い。

一方、吸音層としては、フエルト、ＰＥＴ（ポリエステル）繊維等の合成繊維、紙類（パルプ等）を繊維状にした繊維集合体からなり、通常は繊維集合体をマット状に集積した原反マットを加熱軟化処理後、所要形状の型面を有するコールドプレス成形金型によりプレス成形して成形される。この吸音層の物性としては、面密度が５００〜２０００ｇ／ｍ² 、厚みは全体の防音材の平均厚みが５〜６０ｍｍとなるように３〜５０ｍｍ、好ましくは５〜１０ｍｍ、通気量は０．１〜３０ｃｍ³ ／ｃｍ² ・ｓｅｃ、好ましくは１〜２０ｃｍ³ ／ｃｍ² ・ｓｅｃの範囲が良い。尚、吸音層の車体パネル取付面は、微小凹凸状であるため、車体パネルと吸音層の間には空気層が介在し、この空気層により、吸音性能、断熱性能のアップが期待できる。

次に、吸音層と表皮層とを一体化するためには、ポリエチレンパウダー等の樹脂パウダー、ホットメルトフィルム（溶融時、隙間ができるため、通気性が損なわれることがない）、ホットメルトウエブ等の接着層を使用することができる。樹脂パウダーを使用する際は、吸音層の素材である原反マットに散布して熱風加熱により溶融させた後、吸音層形成用の原反マットと表皮層形成用の原反マットとを重ね合わせて成形金型内で所要形状に一体成形すれば良い。また、ホットメルトフィルムあるいはホットメルトウエブを使用する際は、表皮層、あるいは吸音層のいずれか一方側の原反マットにラミネート処理しておけば良い。

従って、本発明に係る防音構造によれば、従来の再生ゴムシート、再生塩ビシート等、重量の嵩む遮音性シートを廃止できるため、軽量化に貢献できる。特に、吸音層の表面側に位置する表皮層は、面密度を上げることにより、低周波数域の騒音だけでなく、中・高周波数域の騒音に対しても吸音効果が期待できるとともに、通気量を調整することが従来の構成のものより簡単に行なえる。更に、表皮層の面密度が高いため、吸音層の面密度を大幅に下げても同等性能、または性能アップが可能であるため、重量を低減することができる。

次いで、本発明の好ましい実施の形態においては、前記吸音層は車体パネルに対する取付面が凹凸状にプレス成形されていることにより、吸音層の一部に剛性が強化された緻密部が形成されるとともに、吸音層と車体パネルとの間に広いスペースの空気層が設定されることを特徴とする。そして、この実施の形態によれば、スペースの広い空気層により、吸音性能を向上させることができるとともに、吸音層への振動の伝播を低減させることができる。

以上説明した通り、本発明に係る防音構造は、吸音層の室内面側に表皮層を設け、この表皮層の面密度を高めに設定することにより、中・高周波数域の騒音に対する吸音性能を高めることができるとともに、通気量を調整することが簡単に行なえ、空気層を介して車体パネルに取り付け、空気層が貢献する防音性能の向上と併せて防音性能を高めることができるという効果を有する。

更に、表皮層の面密度を高めに設定することで、吸音層の面密度を大幅に下げることができ、軽量化にも貢献でき、燃費効率を高め、かつ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。

以下、本発明に係る車両の防音構造について、ダッシュパネルの車室内面側に装着されるインシュレータダッシュに適用した実施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚、念のため付言すれば、本発明の要旨は特許請求の範囲に記載した通りであり、以下に説明する実施例の内容は、本発明の一例を単に示すものに過ぎない。

図１乃至図３は、本発明の一実施例を示すもので、図１はダッシュパネルに取り付けたインシュレータダッシュの構成を示す断面図、図２は同インシュレータダッシュの構成部材を示す説明図、図３は同インシュレータダッシュの変形例の構成を示す説明図である。

図１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１０は、上部側からダッシュアッパー部１０ａ、ダッシュロア部１０ｂ、トーボード部１０ｃに区画され、ダッシュパネル１０の室内面に沿ってインシュレータダッシュ２０が取り付けられている。また、トーボード部１０ｃ上に装着されるインシュレータダッシュ２０の表面側にはフロアカーペット１１がラップ状に敷設され、更に、ダッシュパネル１０のダッシュアッパー部１０ａ及びダッシュロア部１０ｂの上半部分に装着されるインシュレータダッシュ２０の上半部分は、インストルメントパネル１２内に位置している。尚、インストルメントパネル１２には、図示しないクラッシュパッドが取り付けられている。

ところで、本発明に係るインシュレータダッシュ２０は、燃費効率、及び取付作業性を高めるために、製品重量が大幅に軽量化されており、更に、軽量化しても充分な防音特性を備えるように構成されている。このインシュレータダッシュ２０は、図２の構成説明図から明らかなように、ダッシュパネル１０と対向する側に配置され、多孔質吸音機能により中・高周波数域の騒音を有効に吸音できる吸音層３０と、車室Ｒと対向する側に配置され、特に、通気量を適宜コントロールすることで、吸音性能、遮音性能の双方を満足させる防音性能を有する表皮層４０とから大略構成されている。

更に詳しくは、吸音層３０は、フエルト、ポリエチレンテレフタレートに代表されるＰＥＴ（ポリエステル）繊維、ポリプロピレン繊維等の合成繊維不織布、紙類（パルプ等）を繊維状にした繊維集合体、あるいはポリプロピレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエステル等の合成樹脂材料内に重炭酸ソーダ等の無機発泡剤、あるいはアゾジカルボンアミド等の有機発泡剤から選択される発泡剤を混入した発泡樹脂材料を使用することができる。この吸音層３０としては、高周波数域の騒音を吸音できる多孔質吸音機能を備えていれば良く、面密度としては５００〜２０００ｇ／ｍ² 、厚みとしてはインシュレータダッシュ２０の厚みが５〜６０ｍｍとなるように、３〜５０ｍｍの間に設定されている。

次いで、表皮層４０は、その材質として、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン６、ナイロン６６等の合成繊維を使用しており、また、この表皮層４０の通気量は、５ｃｍ³ ／ｃｍ² ・ｓｅｃ（フラジール式通気量測定器による）の範囲で、特に３ｃｍ³ ／ｃｍ² ・ｓｅｃが適切である。また、表皮層４０の面密度は、３００〜２０００ｇ／ｍ² であり、好ましくは５００〜１５００ｇ／ｍ² が良い。更に、表皮層４０の厚みは０．１〜１０ｍｍに設定されている。

次に、吸音層３０と表皮層４０とを一体化するために、本実施例では接着層５０が使用されており、この接着層５０は、ポリエチレンパウダー等の樹脂パウダーをホットメルトとして使用するか、ホットメルトフィルム、ホットメルトウエブ等、熱可塑性樹脂材料を素材とする。

このように、本発明に係る防音材の構造をインシュレータダッシュ２０に適用した場合、吸音層３０、表皮層４０共繊維質成形体から構成されるため、従来の重量の嵩む再生ゴムシート、再生塩ビシート等を廃止できることから軽量化に大きく貢献できる。よって、燃費効率の向上、並びに車体パネルへの取付作業性の向上が見込める。

そして、上述した通り、吸音層３０と表皮層４０の繊維材料が特定されているが、吸音層３０の面密度は、５００〜２０００ｇ／ｍ² に設定するのが良い。面密度が５００ｇ／ｍ² 未満の場合には、満足する吸音性能が得られず、逆に面密度が２０００ｇ／ｍ² を超えた場合には、吸音性能に変化がないため、過剰品質並びに重量化を招く。また、表皮層４０の面密度を３００〜２０００ｇ／ｍ² の範囲に設定する理由についても面密度が３００ｇ／ｍ² 未満の場合には、満足する吸音性能が得られず、逆に面密度が２０００ｇ／ｍ² を超えた場合には、性能アップが見込めないため、過剰品質並びに重量化を招くことから、上限値を２０００ｇ／ｍ² に設定している。

従って、本発明においては、表皮層４０の面密度を３００〜２０００ｇ／ｍ² に設定したため、中・高周波数域の騒音についても良好な吸音作用が得られ、かつ通気量を調整することが従来のものより簡単に行なえる。更に、表皮層４０の面密度を高めに設定したため、吸音層３０の面密度については、低下させても性能的にはそれ程変わらないため、吸音層３０の軽量化を達成することができる。また、本発明においては、ダッシュパネル１０との間に空気層１３を介して取り付けられているため、この空気層１３による吸音性能のアップも加味できることから、より良好な防音性能を発揮することができる。

次いで、図３は本発明に係るインシュレータダッシュ２０の変形例を示すもので、この変形例におけるインシュレータダッシュ２０Ａは、吸音層３０のダッシュパネル１０対向面が凹凸面に形成され、凹部は、緻密部３１として形成されているため、吸音層３０とダッシュパネル１０との間にスペースの広い空気層１４が設定されている。この空気層１４の比率としては、吸音層３０の面積全体の５〜９５％の範囲に設定することができ、特に、緻密部３１により剛性がアップしているとともに、ダッシュパネル１０から伝播する騒音がこの空気層１４内でエネルギー減衰され、吸音性能の向上に貢献することができる。

上述した実施例は、ダッシュパネル１０の車室内面側に取り付けられるインシュレータダッシュ２０に本発明を適用したが、車室内に装着されるルーフトリムはもとより、エンジンルーム、あるいはトランクルーム内に取り付けられる防音材全般に適用することができる。更に、接着層としては、ポリエチレンパウダー等の樹脂パウダータイプの他に、ホットメルトフィルム、ホットメルトウエブ等も使用できるため、接着形態は限定されない。

本発明に使用する車両用防音材としてインシュレータダッシュに適用した一実施例を示す断面図である。図１に示すインシュレータダッシュの構成を示す説明図である。図１に示すインシュレータダッシュにおける変形例を示す構成説明図である。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。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。従来の遮音型インシュレータダッシュの構成及び防音メカニズムを示す説明図である。従来の通気型インシュレータダッシュの構成及び防音メカニズムを示す説明図である。

符号の説明

１０ダッシュパネル
１３，１４空気層
２０，２０Ａインシュレータダッシュ（防音材）
３０吸音層
３１緻密部
４０表皮層
５０接着層

Claims

車体パネル（１０）の室内面側に防音材（２０）を取り付けてなる車両の防音構造において、
前記防音材（２０）は、車体パネル（１０）の室内面形状に即して成形され、車体パネル（１０）との間に空気層（１３）を介して取り付けられる吸音層（３０）と、この吸音層（３０）の室内面側に一体化される表皮層（４０）とから構成され、前記吸音層（３０）は、面密度が５００〜２０００ｇ／ｍ² に設定されているとともに、表皮層（４０）は、通気量が５ｃｍ³ ／ｃｍ² ・ｓｅｃ以下で、面密度が３００〜２０００ｇ／ｍ² に設定されていることを特徴とする車両の防音構造。
前記吸音層（３０）は車体パネル（１０）に対する取付面が凹凸状にプレス成形されていることにより、吸音層（３０）の一部に剛性が強化された緻密部（３１）が形成されるとともに、吸音層（３０）と車体パネル（１０）との間に広いスペースの空気層（１４）が設定されることを特徴とする請求項１に記載の車両の防音構造。