JP2015067085A

JP2015067085A - 自動車用防音材、及び、ワイヤハーネス組付け体

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Publication number: JP2015067085A
Application number: JP2013202337A
Authority: JP
Inventors: 康正長田; Yasumasa Nagata; 桂池田; Katsura Ikeda
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2015-04-13
Also published as: CN110562156A; US20160176368A1; US9914409B2; CN105492257A; DE112014004408T5; WO2015046079A1

Abstract

【課題】幅広い周波数帯域において高い吸音性を得ることができる自動車用防音材を提供する。
【解決手段】柔軟な多孔質体とシート状体とが積層されてなる自動車用防音材において、前記シート状体に貫通孔が複数設けられている自動車用防音材。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の車室と外部との間に配置されて、外部の音の車室への侵入を防止する自動車用防音材、及び、ワイヤハーネスが組付けられたワイヤハーネス組付け体に関する。

自動車の車室内を静粛に保つために、車室外の音（走行中の自車のタイヤやエンジン等による音を含む）を、多孔質材料、あるいは、樹脂製のシート状表皮と軟質ポリウレタンフォームまたはフェルト等の繊維質材料とを接着させた複合材料を車室の壁を構成する部材の裏面側に配置することが行われている（特許文献１、２）。

ここで、例えば、図５（ａ）に示すようにして、ウレタン発泡体により構成された板状の防音材１’に対して音を入射させた場合、その吸音特性（入射音の周波数と吸音率と関係）を図５（ｂ）にモデル的に示す。すなわち、図中の網掛け領域で示される高音域以外の音域に対する吸音率が低い。

また、図６（ａ）に示すように、ウレタン発泡体１ａ”と樹脂シート１ｂ”とを組み合わせた防音材１”の場合には、図６（ｂ）の網掛け領域で示される中音域以外の音域の吸収率が低い。

このように、従来技術の防音材では、一部の音域のみ吸音性を高くすることができても、幅広い周波数帯域において高い吸音性を得ることができなかった。

このように、幅広い周波数帯域において高い吸音性を得ることができる自動車用防音材が求められていた。

特開２００６−２４０２０７号公報特開２００５−１２０２４７号公報

本発明は、上記の問題点を改善する、すなわち、幅広い周波数帯域において高い吸音性を得ることができる自動車用防音材、及び、同様の防音機能を有するワイヤハーネス組付け体を提供することを目的とする。

本発明の自動車用防音材は、上記課題を解決するために、柔軟な多孔質体とシート状体とが積層されてなる自動車用防音材において、前記シート状体に複数の孔が設けられていることを特徴とする。

また、本発明のワイヤハーネス組付け体は、前記自動車用防音材の内部にワイヤハーネスが配置されていることを特徴とする。

本発明の自動車用防音材、及び、ワイヤハーネス組付け体は、柔軟な多孔質体とシート状体とが積層されてなる自動車用防音材において、前記シート状体に複数の孔が設けられている構成により、幅広い周波数帯域において高い吸音性を得ることができる自動車用防音材である。

図１（ａ）は、本発明の自動車用防音材の一例１のモデル斜視図である。図１（ｂ）は、シート状体１ｂ側の正面図である。図２は、上記自動車用防音材の一例１での吸音特性（入射音の周波数と吸音率と関係）を示したモデル図である。図３は、「シート状体の開口率の違いによる吸音特性の違いを示すグラフである。図４は、本発明のワイヤハーネス組付け体の一例２のモデル組立て図である。図５（ａ）は、従来技術に係る自動車用防音材の一例１’のモデル斜視図である。図５（ｂ）は、上記自動車用防音材１’での吸音特性を示したモデル図である。図６（ａ）は、従来技術に係る自動車用防音材の一例１”のモデル斜視図である。図６（ｂ）は、上記自動車用防音材１”での吸音特性を示したモデル図である。

以下、図を用いて本発明の自動車用防音材、及び、ワイヤハーネス組付け体について説明する。

図１（ａ）は、本発明の自動車用防音材の一例１のモデル斜視図であり、図１（ｂ）には、そのシート状体１ｂ側の正面図を示す。

この自動車用防音材１は、柔軟な多孔質体１ａとシート状体１ｂとが積層されて構成されていて、さらに、シート状体１ｂに貫通孔が複数設けられている。

このような構成により、本発明の自動車用防音材の吸音特性をモデル的に示すと、図２の網掛け領域に示されるように、柔軟な多孔質体を単独で用いた場合（図５（ｂ）参照）や、柔軟な多孔質体と無孔のシート状体とを積層した場合（図６（ｂ）参照）と比較して、幅広い周波数帯域において高い吸音性を得ることができることが理解される。

ここで、本発明で用いる柔軟な多孔質体としては、例えばウレタン樹脂等から構成された、連続気泡を有する発泡体が挙げられる。柔軟な多孔質体１ａにおいて、連続気泡がないと十分な防音性能が確保できない
場合がある。

これら、多孔質体の材質や厚さ、及び、気泡の大きさや気泡率は、自動車用防音材１の吸音特性に影響を与える。このため、所望の吸音特性が得られるように、多孔質体成形時の条件（ベース樹脂の種類、用いる発泡剤の種類や配合量、成形温度）や、成形後の加工条件を適宜調整して、多孔質体を製造する。

さらに、本発明では柔軟な多孔質体として、ポリプロピレンやポリエステル（ポリエチレンテレフタレート等）などの繊維により構成される不織布（フェルトを含む。）も用いることができる。この場合、不織布の厚さや目付を適宜選択する。

本発明で用いるシート状体としては、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、各種エラストマー等から構成されたシート状体（本発明における「シート状体」は、フィルムも含む。）、及び、前記原料からなる発泡体のシート状体が挙げられる。なお、発泡体のシート状体を用いる場合、独立気泡からなる発泡体であることが、高い吸音特性調整性能が得られるので好ましい。

シート状体の材質や厚さは、自動車用防音材の吸音特性に影響を与える。このため、所望の吸音特性が得られるように、シート状体の材質や厚さを適宜選択する。

シート状体には、上記のように複数の貫通孔が設けられている。この貫通孔の大きさや配置密度（これらから開口率が設定される）は、自動車用防音材の吸音特性に影響を与える。このため、所望の吸音特性が得られるように、貫通孔の大きさや配置密度を適宜決定する。ここで、貫通孔が円形の場合にはその直径が、また、貫通孔が円形以外の場合には円相当径が、２．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、貫通孔同士の間隔は１０ｍｍ以上１８ｍｍ以下とすることが幅広い周波数帯域において高い防音性能を確保するために好ましく、このときの開口率は３％以上４０％以下程度となる。

本発明の自動車用防音材は、上記の柔軟な多孔質体とシート状体とを積層して得ることができるが、これら多孔質体とシート状体とは互いに接着されていてもよく、また、熱融着されていてもよい。これら接着や融着の条件、すなわち、接着剤の種類、シート状体の開口部部分の柔軟な多孔質体の接着剤層の有無、接着剤の塗布目付、融着時の温度や時間などの加工条件は自動車用防音材の吸音特性に影響を与える。このため、所望の吸音特性が得られるように、接着、あるいは、融着条件を適宜決定する。

例えば、柔軟な多孔質体とシート状体とを接着させる場合には次のようにして本発明の自動車用防音材を得ることができる。すなわち、例えばシート状体の一面に接着剤を塗布し、必要に応じて乾燥処理を行ったのち、所定の大きさの貫通孔を所定の配置密度で、例えば、打ち抜き加工、熱溶融加工等により設け、次いで、この貫通孔が設けられたシート状体の接着剤層側に柔軟な多孔質体を積層することで本発明の自動車用防音材を得ることができる。

本発明の自動車用防音材は、例えばドアトリムに用いることができ、また、ルーフ、インスツルメントパネル、フロア等でも用いることができる。なお、本発明の自動車用防音材は、その構成により上記防音効果のみならず、車室への熱や寒気の侵入を防ぐ遮熱効果も有する。

ここで、実際に自動車用防音材を数種類作製し、それらの吸音特性を調べた。

用いた柔軟な多孔質体は、ウレタン樹脂製の連続気泡を有する柔軟な多孔質体（ウレタンフォーム）で、その厚さは１０ｍｍ、目付は１６０ｇ／ｍ^２で、平均気泡径は０．５ｍｍである。ここで平均気泡径はウレタンフォームの断面を光学顕微鏡を用いて拡大写真を撮影し、その写真を用いて３０個程度の気泡の直径を測定し、それらの測定値を平均したものである。

また、シート状体としては塩化ビニル樹脂製で、厚さ８０μｍの柔軟なシートを用い、そのまま、開口率が０％のもの（開口なし）とし、この開口率が０％のシート状体の一方の面にウレタン樹脂用両面粘着テープを全面に貼付した。

上記で接着剤層が設けられた開口率０％のシート状体に対して、打ち抜き加工により貫通孔を設けて開口率１５％としたもの（直径が５ｍｍの貫通孔が複数、開口率が１５％となるように、かつ、１つの貫通孔を正方形の中心位置に、そしてその正方形の４つの頂点位置にそれぞれに貫通孔が、設けられている）、及び、同じく加工により開口率３０％としたもの（貫通孔の直径が１０ｍｍである以外は上記開口率１５％と同様に設けられている）、計２種類の、貫通孔と接着剤層とが設けられているシート状体を得た。

このようにして得た、一方の面に接着剤層を有し、開口率がそれぞれ、０％、１５％、あるいは、３０％のシート状体の接着剤層側に、前記の柔軟な多孔質体を積層し接着させて、３種類の自動車用防音材を得た。

吸音特性の評価は、これら３種類の自動車用防音材に加え、シート状体を積層していない柔軟な多孔質体（開口率：１００％（シート状体なし））についても行った。

具体的には、ＪＩＳ規格に準拠して評価を行った（このとき、音はシート状体側から入射させた）。結果を図３に示す。

図３に示されるように、本発明の実施例である、開口率が１５％または３０％の自動車用防音材では、開口率が０％のもの（従来技術品）や開口率が１００％のもの（従来技術品）とは吸音特性が異なり、幅広い周波数帯域において高い吸音性を得ることができることが理解される。

次に、本発明の自動車用防音材をワイヤハーネス組付け体に応用した例について、モデル組立て図である図４を用いて説明する。

このワイヤハーネス組付け体２は、図示しないドアパネルと図示しないドアトリムとの間に配置され、防音材としても機能する。

この例では、フラットケーブルにより構成され、各種電気信号を伝達し、また、電力を供給するワイヤハーネス３が、互いに積層されて接着される、柔軟な多孔質体２ａと、貫通孔２ｂ１が複数設けられたシート状体２ｂと、の間に配置されている。なお、ここでは、フラットケーブルにより構成されたワイヤハーネスを用いたが、電線束により構成されたワイヤハーネスを単独で用いてもよく、その場合、柔軟な多孔質体のシート状体側の面にワイヤハーネス配索用の凹部を設けてもよい。

このようなワイヤハーネス組み付け体の場合、ワイヤハーネスに対する高い保護効果を得るために、貫通孔はワイヤハーネスが配索される部分には設けないことが好ましい。

図４に示すようにして組立てられるワイヤハーネス組付け体２では、ドアトリム内へのワイヤハーネス配索作業が不要となるとともに、ワイヤハーネスの保護のための部材やドアトリム内での固定のための部材が不要となり、その結果、コストダウン及び軽量化を可能とする。

以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の自動車用防音材、及び、ワイヤハーネス組付け体は、上記実施形態の構成に限定されるものではない。

当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の自動車用防音材、及び、ワイヤハーネス組付け体を適宜改変することができる。このような改変によってもなお本発明の自動車用防音材、及び、ワイヤハーネス組付け体の構成を具備する限り、もちろん、本発明の範疇に含まれるものである。

１本発明の自動車用防音材の例
１ａ，２ａ柔軟な多孔質体
１ｂ，２ｂシート状体
１ｂ１，２ｂ１貫通孔
２本発明のワイヤハーネス組付け体の例
３ワイヤハーネス

Claims

柔軟な多孔質体とシート状体とが積層されてなる自動車用防音材において、前記シート状体に貫通孔が複数設けられていることを特徴とする自動車用防音材。
請求項１に記載の自動車用防音材の内部にワイヤハーネスが配置されていることを特徴とするワイヤハーネス組付け体。