JP2008201264A

JP2008201264A - 車両の防音構造

Info

Publication number: JP2008201264A
Application number: JP2007039639A
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の車室内面側に取り付けられる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、製品面側に位置する表皮層４０と、吸音層３０と表皮層４０との間に介挿されるか、あるいは表皮層４０の表面側に積層される低通気層５０とから構成され、低通気層５０の通気量を操作することで、全体の面密度を低く設定できることにより、軽量化を達成するとともに、広範な音域での吸音性能を高める。
【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５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６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７（ａ）に示すように、遮音層３としては、非通気性の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８（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８（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１０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１１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、吸音層と表皮層との間に介挿されるか、あるいは表皮層の表面側に積層される低通気層とからなる積層構造体が採用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、トランクトリム等がある。

まず、吸音層としては、フエルト、ＰＥＴ（ポリエステル）等の合成繊維、紙類（パルプ等）を繊維状にした繊維集合体等が使用できる。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、面密度は５００〜２０００ｇ／ｍ²の範囲内に設定されている。ここで、面密度が５００ｇ／ｍ²未満では所望の吸音性能が期待できない。また、面密度が２０００ｇ／ｍ²を超えた場合には、性能が変わらないため、過剰品質並びに重量化に繋がる。更に、吸音層の厚みは３〜５０ｍｍで、通気量の目安としては、０．１〜３０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ、好ましくは１〜２０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃの範囲が良い。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、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、断熱性能の向上が期待できる。

一方、製品表面側に位置する表皮層としては、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。また、このような不織布マット等の繊維集合体の他に、発泡体を使用することもできる。表皮層の厚みは１〜１０ｍｍ、面密度は１００〜２０００ｇ／ｍ²に設定されている。ここで、面密度が１００ｇ／ｍ²未満の場合には所望の吸音性能が得られない。一方、面密度が２０００ｇ／ｍ²を超えた場合には吸音性能が変化しないため、過剰品質、重量化に繋がる。そして、表皮層の通気量は２５ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上が好ましい。

次いで、低通気層としては、表皮層と同一材料の繊維集合体、あるいは発泡体を使用でき、低通気層の通気量は１〜２０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃで、５〜１５ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃが望ましい。また、低通気層の面密度は、１５〜３００ｇ／ｍ² であり、厚さは０．１〜５ｍｍに設定されている。上記低通気層は、吸音層と表皮層との間に介挿するか、あるいは表皮層の表面側に積層する形態が使用でき、低通気層を吸音層と表皮層との間に介挿する場合には、低通気層の両面に接着層、例えば、ポリエチレンパウダー等の樹脂パウダーを散布するか、ホットメルトフィルム、ホットメルトウエブ等をラミネート処理しておく。また、表皮層の表面側に低通気層を積層一体化する場合には、当接面側に上述した接着層をラミネートしておけば良い。

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。更に、本発明に係る防音構造に使用する防音材は、吸音層、表皮層、低通気層の積層構造体を使用するため、低通気層で通気量を操作することができ、吸音性能、遮音性能の制御が可能となり、全体の面密度が低くても、通気量を調整することで防音性能を向上させることができ、重量を低減できるとともに、低通気化することにより、低音域から高音域までの広い範囲での吸音性能の向上が見込め、吸音性能を向上させることができる。

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、吸音層と表皮層に加えて、通気量を調整できる低通気層を付加した積層構造体を使用することで、この低通気層の通気量を操作することにより、全体の重量を低減することができるとともに、低周波数域から高周波数域の広い範囲での吸音性能の向上が見込め、防音材の製品重量を軽量化することにより、燃費効率を高めることができるとともに、パネルへの取付作業性を向上させることができるという効果を有する。

更に、低通気層で通気量を操作することで、低周波数域から高周波数域の広い範囲での吸音性能を向上させることができ、防音性能を長期に亘り良好に維持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４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，図４は同インシュレータダッシュの変形例の各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、低通気性を有し、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、吸音層３０、表皮層４０との間に介挿される低通気層５０とから大略構成されている。

また、吸音層３０とダッシュパネル１０との間には、空気層１３が形成されており、この空気層１３は、吸音層３０のダッシュパネル１０に対向する面が繊維空隙、あるいは発泡体におけるセル空隙により、微小凹凸面であるため、形成されるようになっている。そして、インシュレータダッシュ２０は、空気層１３を介してダッシュパネル１０に取り付けられるため、断熱性及び吸音性が向上している。

まず、吸音層３０としては、フエルト、ＰＥＴ（ポリエステル）等の合成繊維、紙類（パルプ等）を繊維状にした繊維集合体等が使用できる。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３０の物性としては、面密度は５００〜２０００ｇ／ｍ²の範囲内に設定されている。ここで、面密度が５００ｇ／ｍ²未満では所望の吸音性能が期待できない。また、面密度が２０００ｇ／ｍ²を超えた場合には、性能が変わらないため、過剰品質及び重量化に繋がる。更に、吸音層の厚みは３〜５０ｍｍで、通気量の目安としては、０．１〜３０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ、好ましくは１〜２０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃの範囲が良い。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。

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、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。この表皮層の物性としては、面密度が１００〜２０００ｇ／ｍ² に設定されており、面密度が１００ｇ／ｍ² 未満の場合には、吸音性能の低下がみられ、逆に面密度が２０００ｇ／ｍ² を超えた場合には、吸音性能が変化しないため、過剰品質、あるいは重量化を招く。

そして、表皮層４０の厚みは１〜１０ｍｍに設定されているとともに、通気量は２５ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃ以上に設定されている。更に、吸音層３０と表皮層４０との間に介挿される低通気層５０は、通気量１〜２０ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃで、５〜１５ｃｍ³／ｃｍ²・ｓｅｃが望ましく、面密度が１５〜３００ｇ／ｍ² で厚さが０．１〜５ｍｍの不織布等の材料が使用される。また、インシュレータダッシュ２０を構成する吸音層３０、表皮層４０、低通気層５０は、低通気層５０を中間層として、吸音層３０と表皮層４０との介挿一体化するため、低通気層５０の両面に接着層６０がラミネートされている。この接着層６０としては、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し、低通気層５０の両面に散布するか、あるいは、ホットメルトフィルム、ホットメルトウエブ等を低通気層５０の両面にラミネート処理すれば良い。

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、低通気層５０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。従って、燃費効率の向上、車体パネルへの取付作業性の向上が見込める。

更に、本発明においては、吸音層３０と表皮層４０との間に低通気層５０を介挿するという構成であるため、この低通気層５０で通気量を簡単に操作できるため、全体の面密度が低くても通気量を調整でき、インシュレータダッシュ２０全体の重量を軽量化することができる。また、低通気層５０によって通気をコントロールできるため、低通気化が容易に行なえ、このことにより、低周波数域の騒音から高周波数域の騒音まで、広いレベルの騒音を有効に吸音処理することができる。

次いで、図３，図４は、本発明の変形例を示すもので、図３に示すインシュレータダッシュ２０Ａは、吸音層３０と、表皮層４０との間に低通気層５０を介挿した積層構造体を採用する点は上述実施例と同一であるが、この図３に示す変形例においては、吸音層３０のダッシュパネル１０対向面には、凹凸状にプレス成形され、吸音層３０に緻密部３１が薄肉に形成されているため、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。従って、緻密部３１により剛性が強化されるとともに、その背後にスペースの広い空気層１４が形成されることで、面密度を低くしても同等の吸音性能が期待できることから、軽量化が可能になるという利点がある。

次いで、図４は本発明の更なる変形例を示すもので、図４に示すインシュレータダッシュ２０Ｂは、低通気層５０が表皮層４０の表面側に積層されている構成である。そのために、接着層６０は、吸音層３０と表皮層４０との間に介在させ、表皮層４０と低通気層５０との間にもう一方の接着層６０が介挿されている。そして、この変形例においては、最上部で通気量を操作することができるため、吸音及び遮音性能のコントロールがやり易くなり、管理が容易に行なえるとともに、低通気層５０を最上部にもってくることにより、防音材の見栄えが良くなるという付随的な利点がある。

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。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，２０Ｂ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低通気層
６０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、吸音層（３０）と表皮層（４０）との間に介挿されるか、あるいは表皮層（４０）の表面側に積層される低通気層（５０）とからなる積層構造体が採用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。