JP2012518572A - 自動車用の防音アセンブリ及び関連する壁要素 - Google Patents

自動車用の防音アセンブリ及び関連する壁要素 Download PDF

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Abstract

本発明は、自動車の表面１２に対向して配置することを目的とし且つ多孔質で弾性のある材料で形成されたバネ基層１４を備えるアセンブリ１０Ａに関する。上記表面は、２５０ｇ／ｍ2よりも高い表面密度を有し且つバネ基層１４よりも上に配置された補強層１６と、補強層１６の上に配置された少なくとも１つの多孔質で弾性のある上層１８とを備える。補強層１６は、通気抵抗が２５００Ｎ・ｓ／ｍ3を厳密に上まわる高密度の多孔質材料で形成されている。アセンブリは、有利な状態として上側抵抗層２０を備える。

Description

本発明は、自動車用の防音アセンブリに関し、この防音アセンブリは、
多孔質で弾性のある材料で形成され且つ自動車の表面に対向して配置することを目的としたバネ基層と、
２５０ｇ／ｍ2よりも高い表面密度を有して、バネ基層よりも上に配置された補強層と、
補強層の上に配置された少なくとも１つの多孔質で弾性のある上層と
を備える形式である。
このようなアセンブリは、エンジン、空気圧タイヤの道路との接触部等の騒音源の近くにある自動車の運転席のような実質的に閉鎖された空間内で起こる音響の問題を解決することを目的とする。
通例、低周波の音場では、上述の騒音源によって生成された音波は、一重のシート若しくは二重のシート（サンドウィッチ）の形態の材料によって、又は（特に粘弾性発泡体を有する）マススプリング系の多孔性及び弾性の効果によって、「減衰」を受ける。
本発明の意図の範囲内では、防音アセンブリは、中周波数及び高周波数の音波が防音される空間に侵入するのを防ぐ場合、基本的には騒音源に向かって又は防音される空間の外へと音波を反射させることによって、「遮音」を確保する。
防音アセンブリは、音波からのエネルギーが吸収材において消散する場合、（中周波数及び高周波数の音場では）「吸音」によって機能する。
上述のタイプの防音アセンブリは国際公開第２００７／００６９５０号で既知であり、ここでのアセンブリは、自動車の内部の表面の上に配置されたバネ基層と、気密で重い塊状体からなる層とを備え、それにより、バネ基層と組合せることで、「マススプリング」タイプの効果を通じて、良好な遮音を確保する。
国際公開第２００７／００６９５０号に記載の防音アセンブリはまた、重い塊状体の層よりも上に、良好な吸音を確保する吸音発泡体からなる少なくとも１つの上層を備える。
それ故、かかるアセンブリによって、単純な「マススプリング」タイプの従来システムに比べて重量を大幅に低減させながら、広範な周波数にわたって良好な遮音特性と顕著な吸音とを組み合せることが可能になる。
国際公開第２００７／００６９５０号に記載の防音アセンブリは、約２ｋｇ／ｍ2の最小坪量をもつ重い塊状体の層を用いて、良好な音響特性を維持しながら、満足のいく工業生産が可能である。
しかしながら、自動車の質量の低減に関して現在受ける要請から、自動車製造業者には、防音アセンブリをさらに軽量化することが要求されている。
それ故、本発明の１つの目的は、遮音特性と吸音特性との優れた組合せを有しながらも製造の容易性を維持する、さらに一層軽量な防音アセンブリを得ることである。
そのためには、本発明は、上述のタイプのアセンブリに関連するものであるが、補強層が、２０００Ｎ・ｓ／ｍ3と６０００Ｎ・ｓ／ｍ3との間にある通気抵抗を有し、有利な状態として３０００Ｎ・ｓ／ｍ3と５０００Ｎ・ｓ／ｍ3との間にある通気抵抗を有する高密度の多孔質材料からなる基材を用いて作製されることを特徴とする。
本発明によるアセンブリは、単独で又は技術的に可能な全ての組合せに従って考えられる以下の特徴を１つ以上備えることができる。これらの特徴は、
補強層の厚さは、多孔質で弾性のある上層の厚さよりも厳密に小さく、且つバネ基層の厚さよりも厳密に小さいこと；
補強層の多孔質材料は、圧縮フェルト、又は再生材料の層から構成されること；
多孔質で弾性のある上層の通気抵抗性は、有利な状態として１００００Ｎ・ｓ／ｍ4と１４００００Ｎ・ｓ／ｍ4との間にあること；
アセンブリは、厚さが１５０μｍ以下の気密性フィルムを少なくとも１つ備え、気密性フィルムは、補強層と多孔質の上層との間、及び／又は補強層とバネ基層との間に挿入されること；
アセンブリはまた、多孔質で弾性のある上層よりも上に配置された上側抵抗層も備え、上側抵抗層が２００Ｎ・ｓ／ｍ3と２０００Ｎ・ｓ／ｍ3との間の通気抵抗を有すること；
上側抵抗層は、２００ｇ／ｍ2未満の坪量を有する不織布又は圧縮フェルトからなる基材を用いて作製されること；
アセンブリは、補強層とは反対側で上側抵抗層の上に配置された、装飾層又は保護層を備えること；
アセンブリは、補強層とは反対側で多孔質で弾性のある上層の上に付けられた、装飾層又は保護層を備えること；
アセンブリは、多孔質で弾性のある上層よりも上に配置され且つ１５０ｇ／ｍ2以下の坪量を有する軽量のシーリングフィルムと、多孔質で弾性のある上層とは反対側で軽量のシーリングフィルムの上に付けられた、装飾層又は保護層とを備えること；
バネ基層及び多孔質で弾性のある上層は、フェルト基材を用いて作製されること；
多孔質で弾性のある上層は、１．４よりも大きい屈曲度を有する発泡基材を用いて作製されること；
防音アセンブリの少なくとも一部では、バネ基層は、補強層から間隔をあけて配置され、それにより、補強層の平均厚よりも大きい平均厚を有する空気の薄板状部の範囲を定めること；
多孔質材料はまた、細分された固体材料の複数の破片も含むこと、
である。
また、本発明は、自動車の壁要素にも関するものであり、
壁要素が、
表面の範囲を定める自動車の車体要素を形成する支持体と、
上述で規定したようなアセンブリとを備え、
バネ基層の少なくとも一部が、支持体から間隔をあけて配置され、それにより、支持体とバネ基層との間で、補強層の平均厚よりも大きい平均厚を有する空気の薄板状部の範囲を定めることを特徴とする。
また、本発明は、上述で規定したようなアセンブリを製造する方法にも関するものであり、この方法が、次のステップを含むことを特徴とする。これらのステップは、
自動車装備の部品を細かく裁断して、再生固体材料の細分片を形成するステップと、
再生固体材料の破片をフェルトに又は多孔質発泡体に組み込み、補強層を形成するステップと、
補強層を多孔質で弾性のある上層及びバネ基層のうちの少なくとも１つと組み付けるステップと、
である。
本発明は、単に例示として与えられる以下の記載を読むとより深く理解され、添付の図面を参照するとより深く理解されることであろう。
防火壁によって形成される自動車の内部の表面の上に付けられた、本発明による第１の四重透過性層（quadri-permeable）防音アセンブリの横断面図である。 図１と同様の図であり、自動車の防火壁の上に付けられた本発明による第２の防音アセンブリの図である。 図１と同様の図であり、自動車の防火壁の上に付けられた本発明による第３の防音アセンブリの図である。 図１と同様の図であり、自動車の防火壁の上に付けられた本発明による第４の防音アセンブリの図である。 図１と同様の図であり、車両のカーペットを形成する本発明による第５の防音アセンブリの図である。 図１と同様の図であり、車両のカーペットを形成する本発明による第６の防音アセンブリの図である。 図１と同様の図であり、車両のカーペットを形成する本発明による第７の防音アセンブリの図である。 図１と同様の図であり、車両のカーペットを形成する本発明による第８の防音アセンブリの図である。 図１と同様の図であり、車両のカーペットを形成する本発明による第９の防音アセンブリの図である。 図１と同様の図であり、自動車の床面に対向して配置された本発明による第１０の防音アセンブリの図である。 図１０と同様の図であり、本発明による第１１の防音アセンブリの図である。 車輪通過部（passage de roue）よりも上に配置された本発明による第１２の防音アセンブリの鉛直面に沿った断面図である。 図１２と同様の図であり、本発明による第１３の防音アセンブリの図である。 本発明による２つの吸音アセンブリにおける周波数の関数としての拡散音場での吸収率の曲線と、従来技術の吸収アセンブリにおける周波数の関数としての拡散音場での吸収率の曲線とを示すグラフである。
以下の全てにおいて、方向は概して、自動車での通常の方向付けになっている。しかしながら、「よりも上方（au dessus）」、「の上に（sur）」、「よりも下に（en dessous）」、「の下に（sous）」、「上側（superieur）」及び「下側（inferieur）」という用語は、防音アセンブリが対向して配置される自動車の基準表面に対して相対的に延びるものである。このため「下側」という用語は基準表面の最も近くに位置していると理解され、「上側」という用語は上記表面から最も離れていると理解される。
自動車の表面１２に対向して配置することを目的とする本発明による防音アセンブリ１０Ａ〜１０Ｍの例が、図１〜図１３に示されている。
表面１２は例えば、図１０及び図１１に示されるような特に自動車の床面（例えばトランクの床面である）を形成する自動車の板金表面である。代替の例として、表面１２は、車室をエンジン室から分離する防火壁（図１〜図９）、自動車の天井、ドア、又は図１２及び図１３に示されるような前輪若しくは後輪のホールハウス（passage de roue avant ou arriere）を形成する。
まず、本発明による防音アセンブリを形成するさまざまな層からなる一般的な構造及びこれらの層の特性を説明し、それから図１〜図１３に示されるようなこれらの層の配置の例を説明する。
本発明によれば、防音アセンブリは、表面１２に対向して配置することを目的としたバネ基層１４と、バネ基層１４よりも上に配置され且つ高密度の多孔質材料からなる基材を用いて作製される補強層１６と、補強層１６よりも上に配置される多孔質で弾性のある上層１８とを有している。
防音アセンブリはまた、多孔質で弾性のある上層１８よりも上に配置される上側抵抗層２０を任意選択的に有し、そしてまた、上側抵抗層２０に代わって若しくはそれよりも上で、上層１８よりも上に配置される装飾層２２又は保護層５６も任意選択的に有する。
バネ基層１４は、補強層１６と組み合わされて、良好な遮音特性を確保するのを目的としている。
バネ基層１４は、例えばフェルトからなる基材又は多孔質で弾性のある発泡体からなる基材を用いて作製される。
本発明の意図の範囲内での「フェルト」は、基材繊維とバインド繊維とを混ぜ合わせたものを指す。これらの繊維は、１つ若しくは複数の性質を有し、天然若しくは合成である、腐食しない（nobles）及び／又は再生された繊維とすることができる。使用することのできる天然繊維の例は、リネン、綿、麻、竹等である。使用することのできる合成繊維の例は、ガラス繊維、ケブラー繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維であり、これらの例は限定するものではない。
バインダーは例えば、バインダーをベースとした繊維の融点よりも低い融点を有する樹脂又はバインド繊維である。樹脂の例は、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂である。バインド繊維の例は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、又は複合ポリエステルであり、これらの例は限定的するものではない。
代替形態の一つでは、バネ基層のフェルトは再生材料を含み、この再生材料は、例えば自動車装備の外した部品、製造上のスクラップ、若しくは自動車の耐用年数を経た部品を、内部供給元又は外部供給元とする廃棄物から生じる。この廃棄物は例えば、細かく裁断され、凝集物、フレーク又は粒子によって形成される細分物の破片の形態でフェルトに組み込まれる。廃棄物の構成物は、細かく裁断する前又はその途中に分離することができる。
発泡体をベースとするバネ層の代替形態では、発泡体はオープンセル発泡材である。発泡体は例えばポリウレタン製である。発泡体は注入方式又はスプリット方式のものである。
代替の例として、注入方式発泡体又はスプリット方式発泡体は、上述で規定したような再生材料、又は無機充填剤（charges minerales）、又はバイオポリオールも含有する。
バネ基層１４は、多孔質であり、有利な状態として１０，０００Ｎ・ｓ／ｍ4と９０，０００Ｎ・ｓ／ｍ4との間の通気抵抗性、好ましくは３０，０００Ｎ・ｓ／ｍ4である通気抵抗性をもつように適合させた多孔度を有している。
通気抵抗及び通気抵抗性は、ルマン大学（Universite du Mans）において１９９７年１０月３日に発表されたMichel HENRYの論文"Mesures des parametres caracterisant un milieu poreux. Etude experimentale du comportement acoustique des mousses aux basses frequences."に記載された方法を用いて測定される。
フェルトの場合、バネ基層１４は、２００ｇ／ｍ2と２０００ｇ／ｍ2との間の坪量、有利な状態として７５０ｇ／ｍ2と１４００ｇ／ｍ2との間の坪量を有する。発泡体の場合、バネ基層１４の体積質量（masse volumique）は、３０ｋｇ／ｍ3と７０ｋｇ／ｍ3との間にあり、その中でもとりわけ約５０ｋｇ／ｍ3である。
バネ基層１４の厚さは、表面１２に対して垂直に測定する場合、有利な状態として５ｍｍと３０ｍｍとの間にあり、例えば１５ｍｍに近くなる。
バネ特性を有するために、バネ基層１４は、１００Ｐａと１００，０００Ｐａとの間の弾性率、その中でもとりわけに約８０００Ｐａの弾性率を有するのが、有利な状態である。
本発明によれば、補強層１６は、２０００Ｎ・ｓ／ｍ3よりも厳密には大きい通気抵抗を有し且つ相対的に高密度である多孔質材料からなる基材を用いて、作製されている。
この補強層１６は例えば、上述で規定したようなものである圧縮を受けたフェルトからなる基材、又は圧縮を受けた再生材料からなる層を用いて、作製されている。
代替形態の一つでは、補強層１６は、（ポリプロピレン繊維製が有利であるが）ポリマー繊維とガラス繊維又は天然繊維との混合物からなる基材を用いて形成される。
本発明によれば、「再生材料の層」は、細かい裁断及び／又は高密度化及び／又は粒状化をし、その後、廃棄物を支持体の上にスタッコで塗ることによって得られる。再生材料は、例えば自動車の取り外した部品、スクラップ、耐用年数と経た部品で構成された、内部供給元又は外部供給元の廃棄物から生じる。この廃棄物は例えば、細かく裁断されることで、廃棄物の凝集物、フレーク又は粒子によって形成された細分物質の破片を形成する。この廃棄物はまた、細かく裁断されて高密度化されるか、又は細かく裁断されて粒状物に変換され、それにより、廃棄物の凝集物で構成される細分物質の破片を形成することもできる。
廃棄物の構成物は、細かく裁断する前又はその途中に分離することができる。その後、廃棄物の破片、凝集物又は粒状物は、例えば不織布層、フェルト層、又はフィルムの上にスタッコで塗ることによって、堆積させられる。有利な状態として、不織布、フェルト又はフィルムからなる第２の層が、再生材料の上面の上に堆積させられる。
その後、再生材料層は、高密度化され、そして、例えば、ニードルパンチ処理されることによって、又は加熱及びカレンダー処理することによって、又は予加熱を伴って若しくは予加熱を伴わずにダブルベルトプレスを用いることによって、圧縮される。
それ故、補強層１６は、２０００Ｎ・ｓ／ｍ3よりも大きい通気抵抗を有しており、そして、有利な状態として６０００Ｎ・ｓ／ｍ3以下の通気抵抗を有する。有利な状態として、この通気抵抗は、２５００Ｎ・ｓ／ｍ3よりも厳密には大きく、さらに有利な状態として、３０００Ｎ・ｓ／ｍ3と５０００Ｎ・ｓ／ｍ3との間となっている。
補強層１６は、有利な状態として２５０ｇ／ｍ2と２０００ｇ／ｍ2との間の坪量、その中でもとりわけ１０００ｇ／ｍ2よりも大きい坪量を有し、例えば１０００ｇ／ｍ2と１８００ｇ／ｍ2との間の坪量を有する。補強層１６は、バネ基層１４の厚さ及び上層１８の厚さよりも厳密には小さい厚さを有し、例えば２ｍｍと７ｍｍとの間、そして、有利な状態として実質的に５ｍｍに等しい厚さを有する。
補強層１６は、１００，０００Ｐａよりも大きいヤング率を有し、有利な状態として１００，０００Ｐａと１０8Ｐａとの間のヤング率を有し、有利な状態として実質的に１０7Ｐａに等しいヤング率を有する。
シールされた重い塊状体と比べて著しい透過性があるにもかかわらず、層１４及び層１８と組み合わされた補強層１６は、驚くべきことに、従来技術で既知の二つの透過性アセンブリからなる層よりも良好な遮音を確保する。
多孔質で弾性のある上層１８は、良好な吸収特性を有することが意図されている。上層１８は、１００００Ｎ・ｓ／ｍ4と１４００００Ｎ・ｓ／ｍ4との間の通気抵抗性を有している。
多孔質の上層１８の厚さは、例えば５ｍｍと３０ｍｍとの間であり、例えば１５ｍｍに等しい。
多孔質の上層１８は例えば、オープンセルフォームの基材を有している。
上層１８は例えばポリウレタン製である。発泡体は、注入方式又はスプリット方式のものである。代替として、上層１８はまた、上述で規定したような再生材料、又は無機充填剤、又はバイオポリオールを含有する。
この発泡体の体積質量は、例えば１０ｋｇ／ｍ3と８０ｋｇ／ｍ3との間であり、有利な状態として７０ｋｇ／ｍ3となる。
この発泡体は、高い屈曲度を有することができ、この屈曲度は、本出願人による出願（国際公開第２００７／００６９５０号）に記載されるように、具体的には１．４よりも大きく、有利な状態として１．４と３との間にある。
この屈曲度は、その周波数の平方根の逆の関数として用いられる、音波長に対する屈折率の二乗の変動を表す曲線の傾きを求めることによって計測される。
注入方式発泡体が上層１８を形成するのに使用される場合、気密性がありきめが細かい第１のフィルム２４Ａが、補強層１６と多孔質で弾性のある上層１８との間に有利な状態として挿入され、このとき、このフィルム２４Ａは、１５０ｇ／ｍ2未満の坪量、有利な状態として１００ｇ／ｍ2未満の坪量を有し、且つ１５０μｍ未満の厚さ、有利な状態として１００μｍ以下の厚さを有している。このフィルムは、発泡体がその注入中に補強層１６に侵入するのを防ぐ。
注入方式発泡体がバネ基層１４を形成するのに使用される場合、気密性がありきめが細かい第２のフィルム２４Ｂが、補強層１６とバネ基層１４との間に挿入され、このとき、このフィルム２４Ｂは、１５０ｇ／ｍ2未満の坪量、有利な状態として１００ｇ／ｍ2未満の坪量を有し、且つ１５０μｍ未満の厚さ、有利な状態として１００μｍ以下の厚さを有している。このフィルムは、発泡体がその注入中に補強層１６に浸入するのを防ぐ。
１５０μｍ未満の薄い厚さであるため、きめが細かいフィルム２４Ａ，２４Ｂは、実質的には音響を透過させる。
代替として、多孔質で弾性のある上層１８は、吸収性のあるフェルトによって形成される。一つの例では、フェルトは、例えば５０％を超えるようなマイクロファイバーを含み、有利な状態として８０％を超えるマイクロファイバーを含む。
「マイクロファイバー」は、０．９ｄｔｅｘ（デシテックス）未満のサイズの繊維を表し、有利な状態として０．７ｄｔｅｘ未満のサイズの繊維を表す。
フェルトからなる層１８の場合、層１８の坪量は、有利な状態として２００ｇ／ｍ2と２０００ｇ／ｍ2との間にある。
上側抵抗層２０は例えば、不織布からなる基材又は制御された通気抵抗を有する材料からなる基材を用いて作製され、例えば基材は、抵抗性のある不織布、又は、音響挙動が抵抗性のある不織布と近く且つ低い坪量を有する圧縮フェルトからなる。上側抵抗層２０は、多孔質の上層１８の厚さ及びバネ基層１４の厚さよりも小さい厚さを有している。
上側抵抗層２０の坪量は、２０ｇ／ｍ2と２００ｇ／ｍ2との間にあり、有利な状態として１００ｇ／ｍ2に等しくなる。
この層２０は、２００Ｎ・ｓ／ｍ3と２０００Ｎ・ｓ／ｍ3との間の通気抵抗を有し、有利な状態として２００Ｎ・ｓ／ｍ3と１２００Ｎ・ｓ／ｍ3との間の通気抵抗、その中でもとりわけ約１０００Ｎ・ｓ／ｍ3に等しい通気抵抗を有している。
以下で分かるように、この上側抵抗層２０は、他の層１４，１６，１８と組み合わせると、驚くべきことに、約１０００Ｈｚ以上の周波数に対する吸収率及び透過損失を向上させることを可能にする。
被覆又は装飾での付加的な装飾層２２が、上側抵抗層２０よりも上に配置される。
ある代替形態では、装飾層２２は、抵抗層２０に代わって上層１８よりも上に配置される。
別の代替形態では、きめの細かいシール性のあるフィルム２６が、抵抗層２０の代わりに上層１８と装飾層２２との間に挿入され、このフィルム２６は、１５０ｇ／ｍ2以下の坪量を有し、有利な状態として１００ｇ／ｍ2未満の坪量を有し、３０ｇ／ｍ2と７０ｇ／ｍ2と間の坪量を有することが好ましい。
上記フィルム２６の厚さは、１５０μｍ未満であり、その中でもとりわけ１００μｍ未満である。上記フィルム２６は、熱可塑性ポリマー製であるのが、有利である。
そして、付加的な装飾層２２は、きめの細かいフィルム２６の上に付けられる。このフィルム２６は、カーペット又は床面の場合に水密性を確保することを目的とする。
保護層５６は、例えばカーペット地又はフェルトからなる基材を用いて、例えば平坦なニードルパンチタイプのカーペット地又は二層フェルトを用いて作製され、加工処理を受けることができる。この層は、特有の特徴、例えば疎水性（hydrophobes）特性及び／又は疎油性（oleophobes）特性及び／又は撥水性（d'hydro-repelance）特性及び／又は流体抵抗特性及び／又はグラベル状突出物への抵抗（resistance aux projections de gravillons）特性等を有している。
この保護層５６は、上側抵抗層２０よりも上に配置される。
ある代替形態では、保護層５６は、抵抗層２０に代わって上層１８よりも上に配置される。
別の代替形態では、きめの細かいシーリングフィルム２６が、抵抗層２０の代わりに上層１８と保護層５６との間に挿入され、このフィルム２６は、１５０ｇ／ｍ2未満の表面質量を有し、有利な状態として１００ｇ／ｍ2未満の表面質量を有し、そして、３０ｇ／ｍ2と７０ｇ／ｍ2との間の表面質量を有するのが好ましい。
このフィルム２６の厚さは、１５０μｍ未満であり、その中でもとりわけ１００μｍ未満である。このフィルム２６は、熱可塑性ポリマー製であるのが有利である。
そして、保護層５６は、きめの細かいフィルム２６の上に付けられる。このフィルム２６は、特に外側の車輪通過部にある場合に、水密性を確保することを目的とする。
上述したような層１４〜層２２、層２４Ａ、層２４Ｂ及び層５６からなる基材を用いて作製された、本発明による防音アセンブリ構造の例が、これより図１〜図１３を参照して説明される。
図１に示される本発明による第１の四重透過性層防音アセンブリ１０Ａでは、バネ基層１４は、フェルト又はスプリット方式発泡体からなる基材を用いて作製されるのが有利であり、そして表面１２の上に付けられる。
補強層１６は、圧縮フェルトからなる基材を用いて作製されるのが有利であり、例えば接着によって、バネ基層１４の上に付けられる。
多孔質で弾性のある上層１８は、フェルト又はスプリット方式発泡体からなる基材を用いて作製されるのが有利であり、例えば接着によって、補強層１６の上に付けられる。
アセンブリ１０Ａは、上述のような上側抵抗層２０も備え、この抵抗層２０は、特に不織布からなる基材を用いて作製され、多孔質で弾性のある上層１８の上に取り付けられる。
軽量で且つ安価な特定の一例では、バネ基層１４と多孔質で弾性のある上層１８とが、フェルト基材を用いて作製される。
図２に示される本発明による第２の防音アセンブリ１０Ｂは、上側抵抗層２０がなく、それにより、３つの層１４，１６，１８によって形成される三重透過性層アセンブリを形成するという点で、第１のアセンブリ１０Ａとは異なっている。
第２の防音アセンブリ１０Ｂでは、バネ基層１４及び多孔質で弾性のある上層１８は、フェルト又はスプリット方式発泡体からなる基材を用いて作製されている。
図３に示される本発明による第３の防音アセンブリ１０Ｃは、多孔質で弾性のある上層１８が、有利な状態として高い屈曲度をもった、上述で規定したような注入方式発泡体によって形成されるという点で、第２のアセンブリ１０Ｂとは異なっている。
この例では、上述したような第１の軽量なフィルム２４Ａが、多孔質で弾性のある上層１８と補強層１６との間に挿入されている。
この例の代替形態の一つでは、多孔質で弾性のある上層１８は、第２のアセンブリ１０Ｂでのようにフェルト又はスプリット方式発泡体から作製されるが、フィルム２４Ａは、多孔質で弾性のある上層１８と補強層１６との間に変わらず挿入されている。
本発明による第４の防音アセンブリ１０Ｄが、図４に示されている。この第４のアセンブリ１０Ｄは、第２の軽量なフィルム２４Ｂがバネ基層１４と補強層１６との間に挿入されているという点で、第３のアセンブリ１０Ｃとは異なっている。
バネ基層１４は、上述で規定したような注入方式発泡体によって形成されている。代替として、バネ基層１４は、第２のアセンブリ１０Ｂでのようにフェルトから作製されるが、第２のフィルム２４Ｂはバネ基層１４と補強層１６との間に変わらず挿入されている。
アセンブリ１０Ａ〜アセンブリ１０Ｄは、有利な状態として、車室をエンジン室から分ける車両の防火壁の上に、車室側において配置される。
図５に示される本発明による第５の防音アセンブリ１０Ｅは、抵抗層２０に代わる上述したような付加的な装飾層２２があることによって、第１のアセンブリ１０Ａとは異なっている。
本発明による第６の防音アセンブリ１０Ｆは、上述したような付加的な装飾層２２があることによって第１のアセンブリ１０Ａとは異なり、この装飾層２２は、多孔質で弾性のある上層１８とは反対側で抵抗層２０の上に付けられている。
図７に示される本発明による第７の防音アセンブリ１０Ｇは、第５のアセンブリ１０Ｅとは次の点で異なっている。それは、上述したような１５０ｇ／ｍ2未満の坪量を有する軽量なフィルム２６が、付加的な装飾層２２と多孔質で弾性のある上層１８との間に配置されているという点である。
本発明による第８の防音アセンブリ１０Ｈは、第３のアセンブリ１０Ｃとは次の点で異なっている。それは、第８の防音アセンブリ１０Ｈが、第７のアセンブリ１０Ｇと同じように、付加的な装飾層２２と、付加的な装飾層２２及び多孔質で弾性のある上層１８の間に配置され且つ上述したような１５０ｇ／ｍ2未満の坪量を有する軽量なフィルム２６とを備えるという点である。
代替として、上述したような抵抗層２０が、フィルム２６に代わって付加的な装飾層２２と多孔質で弾性のある上層１８との間に挿入される。別の代替の例では、フィルム２６が装飾層２２と多孔質で弾性のある上層１８との間に挿入されずに、付加的な装飾層２２が上層１８の上に付けられる。
本発明による第９の防音アセンブリ１０Ｉは、第４のアセンブリ１０Ｄとは次の点で異なっている。それは、第９の防音アセンブリ１０Ｉが、第７のアセンブリ１０Ｇと同じように、付加的な装飾層２２と、付加的な装飾層２２及び多孔質で弾性のある上層１８の間に配置され且つ上述したような１５０ｇ／ｍ2未満の坪量を有する軽量なフィルム２６とを備えるという点である。
代替として、上述したような抵抗層２０が、フィルム２６に代わって付加的な装飾層２２と多孔質で弾性のある上層１８との間に挿入される。別の代替の例では、フィルム２６が装飾層２２と多孔質で弾性のある上層１８との間に挿入されずに、付加的な装飾層２２が上層１８の上に付けられる。
アセンブリ１０Ｅ〜アセンブリ１０Ｉは、有利な状態として、車両の床面の上に配置されてカーペットを形成する。
本発明による第１０の防音アセンブリ１０Ｊは、第６のアセンブリ１０Ｆとは次の点で異なっている。それは、バネ基層１４が、少なくとも部分的に自動車の表面１２から間隔をあけて配置され、それにより、表面１２と共に、補強層１６の平均厚よりも大きい厚さを有する空気の薄板状部（lame d'air）３０の範囲を定めるという点である。
この例では、表面１２は例えば、自動車の板金において床面に形成されるくぼみの底部である。アセンブリ１０Ｊは例えば、自動車の床面の上で少なくともくぼみを囲んで固定される。
また、これの代替例は、表面１２から離れて配置することができるアセンブリ１０Ａ〜アセンブリ１０Ｉにも適用される。
本発明による第１１のアセンブリ１０Ｋは、次の点で第７のアセンブリ１０Ｇとは異なっている。それは、バネ基層１４が、床面の底部で表面１２の上に付けられる点と、バネ基層１４が、補強層１６から少なくとも局所的に間隔をあけて位置して、補強層１６の平均厚よりも大きい平均厚を有する空気の薄板状部３０の範囲を定めるという点である。
また、これの代替例は、アセンブリ１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｈ，１０Ｉにも適用され、これらアセンブリでは、バネ基層１４は、補強層１６から間隔をあけて配置されて、補強層１６の平均厚よりも大きい平均厚を有する空気の薄板状部３０の範囲を定めることができる。
本発明による第１２のアセンブリ１０Ｌが、図１２によって示されている。この第１２のアセンブリ１０Ｌは、例えば自動車の前輪５３のホイールハウス５２内に配置することを目的としている。
このホイールハウス５２は、水平な左右方向軸をもつ半円筒形状を実質的に有しており且つ自動車の車体に固定された上側の金属板５４と、上述で規定したような下側の保護層５６とを備えている。保護層５６は、金属板５４の下で固定されており、上記金属板５４と共に、三日月形状をした鉛直断面をもつ中間空間５８を形成する。
金属板５４は、保護層５６に対向して自動車の表面１２を形成し、この表面１２に対向して防音アセンブリ１０Ｌが配置されている。
第１２のアセンブリ１０Ｌは、上述したアセンブリ１０Ｅ〜１０Ｉのうちの１つによって形成することができ、このとき、装飾層２２が上述したように保護層５６に置き換わっている。図１２に示される例では、アセンブリ１０Ｌは、上述したアセンブリ１０Ｇによって形成され、このアセンブリでは、装飾層２２が保護層５６に置き換わっている。
アセンブリ１０Ｌは、表面１２に対向して配置され且つ上記表面１２から部分的に間隔をあけて配置されることで内側の空間５８に空気の薄板状部３０を形成するバネ基層１４と共に、最上部から最下部まで方向付けられ、そして、図１２では、バネ基層１４の下に付けられた補強層１６と、それから多孔質で弾性のある上層１８と、フィルム２６と共に、最上部から最下部まで方向付けられている。
図１３に図示される本発明による第１３のアセンブリ１０Ｍは例えば、後輪５３のホイールハウス５２内に配置される。このアセンブリ１０Ｍは、内側の空間５８の実質的な全てを満たしており、そのためバネ基層１４は、表面１２に対して実質的にその全体にわたって付けられている。それ以外の点では第１３のアセンブリ１０Ｍは、第１２のアセンブリ１０Ｌと同様である。
それ故、シール性があり重い塊状体を含まない本発明による三重透過性層防音アセンブリ又は四重透過性層防音アセンブリは、３，０００ｇ／ｍ2未満とすることができる全体坪量を有して非常に軽量でありながらも、補強層１６の通気抵抗が非常に高いことによって、極めて広い周波数範囲で０．９に達し得る吸収率を有した優れた吸収作用と非常に十分な遮音作用との両方を維持する。
上側抵抗層２０が追加されて存在することによって、驚くべきことに、５００Ｈｚと６０００Ｈｚとの間の範囲で四重透過性層防音アセンブリ１０Ａがもたらす吸収作用がさらに増大する。
一例として、図１に示されるような本発明による四重透過性層アセンブリ１０Ａの周波数の関数（曲線８０）、上側抵抗層２０を有さずに設けられる本発明による三重透過性層アセンブリ１０Ｂの周波数の関数（曲線８２）及びシール性があり重い塊状体を有する従来技術の四層アセンブリの周波数の関数（曲線８４）として、吸収率αのシミュレーションが、図１４に示されている。
この例では、本発明による四重透過性層アセンブリ１０Ａ及び三重透過性層アセンブリのバネ基層１４は、７５０ｇ／ｍ2に等しい坪量と１３ｍｍの厚さとを有してフェルトからなる基材を用いて作製されている。これらのアセンブリの補強層１６は、約３５００Ｎ・ｓ／ｍ3に等しい通気抵抗を有し且つ１４００ｇ／ｍ2に等しい坪量と５ｍｍに等しい厚さとを有する圧縮フェルトで構成されている。
多孔質で弾性のある上層１８は、４００ｇ／ｍ2に等しい坪量と７ｍｍに等しい厚さとを有してフェルトからなる基材を用いて作製されている。四重透過性層アセンブリ１０Ａの場合、抵抗層２０は、約１０００Ｎ・ｓ／ｍ3に等しい通気抵抗を有する不織布からなる基材を用いて作製されている。
従来技術の遮音アセンブリは、９５０ｇ／ｍ2に等しい坪量であり１６．５ｍｍに等しい厚さであるフェルトバネ基層からなる基材、１ｋｇ／ｍ2に等しい坪量を有するシール性があり重い塊状体の層、８ｍｍに等しい厚さと４６５ｇ／ｍ2に等しい坪量とを有する多孔質で弾性のある上層を用いて作製されている。
本発明による四重透過性層アセンブリ１０Ａ及び三重透過性層アセンブリ１０Ｂにそれぞれ対応する曲線８０，曲線８２は、曲線８４によって示される従来技術のアセンブリに対して、特に５００Ｈｚと２０００Ｈｚとの間の範囲の周波数で、吸収率の著しい向上を示している。
さらに、四重透過性層アセンブリ１０Ａ（曲線８０）は、特に５００Ｈｚと５０００Ｈｚとの間の範囲の周波数において、三重透過性層アセンブリ１０Ｂ（曲線８２）のものよりも大きい吸収作用を有している。
上述の例で分かるように、補強層１６の通気抵抗は、有利な状態として３５００Ｎ・ｓ／ｍ3と４５００Ｎ・ｓ／ｍ3との間にあり、その中でもとりわけ４０００Ｎ・ｓ／ｍ3に実質的に等しいものとなる。
多孔質で弾性のある上層１８の通気抵抗は、有利な状態として２００００Ｎ・ｓ／ｍ4と６００００Ｎ・ｓ／ｍ4との間にある。
上側抵抗層２０の通気抵抗は、有利な状態として５００Ｎ・ｓ／ｍ3と１５００Ｎ・ｓ／ｍ3との間にあり、その中でもとりわけ９００Ｎ・ｓ／ｍ3と１０００Ｎ・ｓ／ｍ3との間にある。

Claims (15)

  1. 自動車用の防音アセンブリ（１０Ａ〜１０Ｍ）であって、
    自動車の表面（１２）に対向して配置することを目的とし且つ多孔質で弾性のある材料で形成されたバネ基層（１４）と、
    ２５０ｇ／ｍ2よりも高い表面密度を有して、前記バネ基層（１４）よりも上に配置された補強層（１６）と、
    前記補強層（１６）の上に配置された、少なくとも１つの多孔質で弾性のある上層（１８）とを備える形式のアセンブリにおいて、
    前記補強層（１６）は、高密度の多孔質材料からなる基材を用いて作製され、前記多孔質材料は、通気抵抗が、２５００Ｎ・ｓ／ｍ3よりも厳密に大きく且つ６０００Ｎ・ｓ／ｍ3よりも小さく、有利な状態として３０００Ｎ・ｓ／ｍ3と５０００Ｎ・ｓ／ｍ3との間で構成されることを特徴とするアセンブリ。
  2. 前記補強層（１６）の厚さは、前記多孔質で弾性のある上層（１８）の厚さよりも厳密に小さく、且つ前記バネ基層（１４）の厚さよりも厳密に小さいことを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ（１０Ａ〜１０Ｍ）。
  3. 前記補強層（１６）の前記多孔質材料が、圧縮フェルト、又は再生材料の層から構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のアセンブリ（１０Ａ〜１０Ｍ）。
  4. 前記多孔質で弾性のある上層（１８）の通気抵抗性は、有利な状態として１００００Ｎ・ｓ／ｍ4と１４００００Ｎ・ｓ／ｍ4との間にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０Ａ〜１０Ｍ）。
  5. 前記補強層（１６）は、フィルムが間に挿入されずに前記バネ基層（１４）の上に付けられ、前記多孔質で弾性のある上層（１８）は、フィルムが間に挿入されずに前記補強層（１６）の上に付けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０Ａ；１０Ｂ；１０Ｅ；１０Ｆ；１０Ｇ；１０Ｊ）。
  6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０Ｃ；１０Ｄ；１０Ｈ；１０Ｉ）において、厚さが１５０μｍ以下の気密性フィルム（２４Ａ，２４Ｂ）を少なくとも１つ備え、前記気密性フィルム（２４Ａ，２４Ｂ）は、前記補強層（１６）と前記多孔質の上層（１８）との間、及び／又は前記補強層（１６）と前記バネ基層（１４）との間に挿入されることを特徴とするアセンブリ。
  7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０Ａ；１０Ｆ；１０Ｊ）において、前記多孔質で弾性のある上層（１８）よりも上に配置された上側抵抗層（２０）も備え、前記上側抵抗層（２０）が２００Ｎ・ｓ／ｍ3と２０００Ｎ・ｓ／ｍ3との間の通気抵抗を有することを特徴とするアセンブリ。
  8. 前記上側抵抗層（２０）が、２００ｇ／ｍ2未満の坪量を有する不織布又は圧縮フェルトからなる基材を用いて作製されていることを特徴とする請求項７に記載のアセンブリ（１０Ａ；１０Ｆ；１０Ｊ）。
  9. 請求項７または８に記載のアセンブリ（１０Ｆ；１０Ｊ）において、前記補強層（１６）とは反対側で前記上側抵抗層（２０）の上に配置された、装飾層（２２）又は保護層（５６）を備えることを特徴とするアセンブリ。
  10. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０Ｅ）において、前記補強層（１６）とは反対側で前記多孔質で弾性のある上層（１８）の上に付けられた、装飾層（２２）又は保護層（５６）を備えることを特徴とするアセンブリ。
  11. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０Ｇ；１０Ｈ；１０Ｉ；１０Ｋ；１０Ｌ；１０Ｍ）において、前記多孔質で弾性のある上層（１８）よりも上に配置され且つ１５０ｇ／ｍ2以下の坪量を有する軽量のシーリングフィルム（２６）と、前記多孔質で弾性のある上層（１８）とは反対側で前記軽量のシーリングフィルム（２６）の上に付けられた、装飾層（２２）又は保護層（５６）とを備えることを特徴とするアセンブリ。
  12. 前記バネ基層（１４）及び前記多孔質で弾性のある上層（１８）が、フェルト基材を用いて作製されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０Ａ；１０Ｌ；１０Ｍ）。
  13. 前記多孔質で弾性のある上層（１８）が、１．４よりも大きい屈曲度を有する発泡基材を用いて作製されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０Ａ〜１０Ｍ）。
  14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０Ｋ）において、前記防音アセンブリ（１０Ｋ）の少なくとも一部では、前記バネ基層（１４）は、前記補強層（１６）から間隔をあけて配置され、それにより、前記補強層（１６）の平均厚よりも大きい平均厚を有する空気の薄板状部（３０）の範囲を定めることを特徴とするアセンブリ。
  15. 自動車の壁要素、詳細には自動車の床面、防火壁又はホイールハウスにおいて、
    表面（１２）の範囲を定める自動車の車体要素を形成する支持体と、
    請求項１〜１４のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０Ｊ；１０Ｌ）とを備え、
    前記アセンブリ（１０Ｌ）の前記バネ基層（１４）の少なくとも一部が、前記支持体（１２）から間隔をあけて配置され、それにより、前記支持体（１２）と前記バネ基層（１４）との間で、前記補強層（１６）の平均厚よりも大きい平均厚を有する空気の薄板状部（３０）の範囲を定めることを特徴とする自動車の壁要素。
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