JP2016112936A - 自動車用制振構造 - Google Patents

Abstract

【課題】制振性を向上させることが可能な自動車用制振構造を提供する。【解決手段】自動車用制振構造１は、車体パネル８１０の制振のため該車体パネル８１０と内装材８２０との間に配置される制振層１０と、該制振層１０と車体パネル８１０とを接着剤７１で接着した接着層７０と、を備え、接着剤７１の２０℃における１００％モジュラスが０．６MPa以下である。制振層１０の平均密度は、６kg／ｍ3以上９００kg／ｍ3以下でもよい。制振層１０のヤング率は、３Ｎ／mm2以上でもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用制振構造に関する。

自動車には、ルーフパネル、ピラー、等の車体パネルが設置されている。車体パネルがアウターパネルとインナーパネルとを組み合わせた中空状車体パネル（例えばピラー）である場合、車体パネルの内部空間に加熱発泡性樹脂を入れると、例えば車体の電着及び焼付け塗装工程で受ける熱を利用して加熱発泡性樹脂を発泡させることができる。これにより、騒音の伝播が抑えられる（例えば、特許文献１参照）。

車体パネルの車室側には、意匠性や高級感を高めるために各種の内装材が取り付けられる。この内装材と車体パネルとの間には、空間が形成される。

特開２００４−２３０８３４号公報

近年、ルーフパネル等の車体パネルは、軽量化のため、極力薄くすることが求められている。このため、発泡させた樹脂等を車体パネルの制振のために使用することができると、車体パネルの軽量化に繋がる。しかし、中空状でない車体パネルに上述した技術を適用することができず、通常、内装材と車体パネルとの間に加熱発泡性樹脂を入れて加熱することもできない。

以上を鑑み、本発明は、新規の自動車用制振構造を提供する目的を有している。

上記目的を達成するため、本発明の自動車用制振構造は、車体パネルの制振のため該車体パネルと内装材との間に配置される制振層と、該制振層と前記車体パネルとを接着剤で接着した接着層と、を備える、態様を有する。前記接着剤の２０℃における１００％モジュラスは、０．６MPa以下でもよい。

本発明によれば、制振性を向上させることが可能な自動車用制振構造を提供することができる。

制振構造の例を模式的に示す図。 （ａ）〜（ｃ）は制振構造の例を模式的に示す断面図。 （ａ）〜（ｃ）は制振構造の例を模式的に示す断面図。 （ａ）〜（ｄ）は制振構造の例を模式的に示す断面図。 （ａ）〜（ｃ）は制振構造の例を模式的に示す断面図。 （ａ）〜（ｃ）は制振構造の例を模式的に示す断面図。 （ａ），（ｂ）は制振構造の例を模式的に示す断面図。 電力変換層からの電力を使用するシステムの例を模式的に示す図。

以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下の実施形態は本発明を例示するものに過ぎず、実施形態に示す特徴の全てが発明の解決手段に必須になるとは限らない。

（１）本技術の概要：
まず、図１〜８を参照して本技術の概要を説明する。尚、図１〜８は模式的に示す図であり、これらの図に示される各方向の拡大率は異なることがあり、各図は整合していないことがある。

［態様１］
本技術の自動車用制振構造１は、車体パネル８１０の制振のため該車体パネル８１０と内装材８２０との間に配置される制振層１０と、該制振層１０と前記車体パネル８１０とを接着剤７１で接着した接着層７０と、を備える。本技術は、前記接着剤７１の２０℃における１００％モジュラスが０．６MPa以下である、態様を有する。

上記態様は、２０℃における１００％モジュラスが０．６MPa以下と低モジュラスの接着剤７１が使用されているので、接着剤７１の硬化による車体パネル８１０の歪みが抑制される。このため、車体パネル８１０と内装材８２０との間に配置される制振層１０を好適に接着剤７１で車体パネル８１０に接着することができる。従って、上記態様は、制振性を向上させることが可能な自動車用制振構造を提供することができる。

ここで、接着層には、接着剤が面方向（例えば方向Ｄ２）へ隙間無く埋まった層、接着剤が面方向へ断続的に存在する層、等が含まれる。
接着剤のモジュラスの概念には、接着層を形成する前の接着剤から形成された所定形状の試験片のモジュラスが含まれる。

［態様２］
前記制振層１０の平均密度は、６kg／ｍ³以上９００kg／ｍ³以下でもよい。前記制振層１０のヤング率は、３Ｎ／mm²以上でもよい。本態様は、制振性をさらに向上させることが可能な自動車用制振構造を提供することができる。

［態様３］（例えば図２〜５参照）
前記制振層１０は、繊維が膠着した繊維層３２であって前記接着層７０に接した繊維層３２を有してもよい。この態様は、制振層１０の接着面１０ｂに繊維があるので、車体パネルと制振層との接着を強くすることが可能な自動車用制振構造を提供することができる。

［態様４］（例えば図３（ａ）参照）
前記制振層１０は、前記内装材８２０に面する吸音層３４と、該吸音層３４と前記接着層７０との間の発泡材層３１と、を有してもよい。この態様は、発泡材層３１により制振層１０が軽量化され、吸音層３４に音波が吸収されるので、軽量で吸音性を向上させることが可能な自動車用制振構造を提供することができる。

［態様５］（例えば図３（ｂ），（ｃ）及び図４（ａ）〜（ｄ）参照）
前記制振層１０は、前記内装材８２０に対向する面１０ａから凹んだ穴３６，３８が複数形成された吸音層３５，３７を有してもよい。この態様は、穴３６，３８に入った音波をヘルムホルツ共鳴管の原理により減衰させることが可能であるので、制振層の厚肉化を抑制しながら吸音性を向上させることが可能な自動車用制振構造を提供することができる。

［態様６］（例えば図５（ａ）〜（ｃ）及び図６（ａ），（ｂ）参照）
前記制振層１０は、厚み方向Ｄ１への熱の輻射を抑制する遮熱層３９、厚み方向Ｄ１への水分の移動を抑制する防湿層４０、繊維強化樹脂層４１、及び、臭気を軽減させる消臭層４２の少なくとも一つを有してもよい。この態様は、遮熱性、防湿性、剛性、及び、消臭性の少なくとも一つを向上させることが可能な自動車用制振構造を提供することができる。

［態様７］（例えば図６（ｃ）参照）
前記制振層１０は、木質系材料を成形した木質系材料層４３を少なくとも有してもよい。木質系材料層４３は、湿度を調整する機能、吸音する機能、車体パネル８１０の剛性を補強する機能、及び、厚み方向Ｄ１への伝熱を抑制する機能を発揮する。従って、本態様は、調湿性、防音性、剛性、及び、断熱性を向上させることが可能な自動車用制振構造を提供することができる。

［態様８］（例えば図７（ａ），（ｂ）及び図８参照）
前記制振層１０は、該制振層１０に加わる振動と熱の少なくとも一方を電力に変換する電力変換層４４，４５を有してもよい。電力変換層４４，４５を有する制振層１０は、車体パネル８１０の振動と熱の少なくとも一方を抑制したうえ、バッテリーの代わりとなる電力を生み出す。従って、本態様は、バッテリーの電力消費を低減させることが可能な自動車用制振構造を提供することができる。

尚、上記態様２〜８においては、２０℃における１００％モジュラスが０．６MPaよりも大きい接着剤７１を使用することも可能である。

（２）自動車用制振構造の具体例：
図１は、本技術の自動車用制振構造１を自動車８００の天井部８０１に適用した例を模式的に示している。図１の下部には自動車の内装の例を模式的に示し、図１の上部には天井部８０１の要部の垂直断面を模式的に例示している。図中、FRONTは自動車８００の前を示し、REARは自動車８００の後を示す。符号Ｃ１は、車室を示す。符号Ｏ１は、車外を示す。符号Ｄ１は、制振層１０、接着層７０、車体パネル８１０、及び、内装材８２０の厚み方向を示す。
図１に示す自動車８００は、道路上で使用されるように設計及び装備された路上走行自動車とされ、車室Ｃ１の中に乗員用の座席８３０を有する乗用自動車とされている。尚、本技術を適用可能な自動車は、ワゴンタイプ以外にも、セダンタイプ等でもよい。図１に示す自動車８００の車室Ｃ１は、車体パネル８１０に取り付けられた内装材８２０で囲まれている。

車体パネル８１０は、例えば、鋼板といった金属で形成される。車体パネル８１０は、車体の天井部８０１を形成するルーフパネル８１１、ルーフパネル８１１を支えるピラー、ドアを形成するドアパネル、車体の床部を形成するフロアパネル、等を含む。内装材８２０は、例えば、熱可塑性樹脂といった合成樹脂で形成され、不織布や織布といった表皮材で加飾されてもよい。内装材８２０は、ルーフパネル８１１の車室側に設けられるルーフライナー８２１、ピラーの車室側に設けられるピラートリム８２３、ドアパネルの車室側に設けられるドアトリム８２２、等を含む。尚、ルーフライナーはルーフトリム等とも呼ばれ、ピラートリムはピラーガーニッシュ等とも呼ばれる。図１に示すルーフライナー８２１には、ルームランプ８４（負荷８３）が取り付けられている。

制振層１０は、車体パネル８１０の制振及び補剛のため該車体パネル８１０と内装材８２０との間に配置される。尚、補剛とは部材の剛性を補強することを意味し、車体パネルの補剛とは車体パネルの剛性を補強することを意味する。図１に示す制振層１０は、ルーフパネル８１１とルーフライナー８２１との間に配置されている。制振層１０には、後述するように、様々な材料を用いることができる。制振層１０の概念には、図２〜８に示す制振層１１〜２０が少なくとも含まれる。

制振層１０において内装材８２０に対向する面１０ａは、図１等に示すように内装材８２０と接触してもよいし、図２（ｂ）に示すように内装材８２０から離隔してもよい。図１等に示すように制振層１０と内装材８２０とが接触していると、内装材８２０が制振層１０を支持するので、車体パネル８１０の制振性が向上する。一方、図２（ｂ）に示すように制振層１０と内装材８２０との間に隙間ＣＬ１があると、制振層１０の形状の自由度が向上する。
制振層１０において車体パネル８１０に対向する接着面１０ｂは、接着層７０と接着している。

制振層１０の厚みＴ１は、車種に応じて設計すればよいが、例えば、５０mm程度以下（より好ましくは４０mm程度以下、さらに好ましくは３０mm程度以下）とすることができる。厚みＴ１の下限側については、例えば、０．５mm以上（より好ましくは１．０mm程度以上、さらに好ましくは１．５mm程度以上）とすることができる。

制振層１０の平均密度は、例えば、９００kg／ｍ³程度以下（より好ましくは５００kg／ｍ³程度以下、さらに好ましくは１００kg／ｍ³程度以下、特に好ましくは３９kg／ｍ³程度以下）とすることができる。尚、平均密度は、制振層１０が厚み方向Ｄ１において密度の偏りがある場合には偏りを平均化した密度とする。例えば、面積Ｓ１における厚みＴ１の制振層１０の重量をＷ１とすると、平均密度は、Ｗ１／（Ｓ１×Ｔ１）となる。平均密度を前記上限以下にすると、軽量の制振構造で車体パネルの制振性が得られる。平均密度の下限側については、例えば、６kg／ｍ³程度以上（より好ましくは８kg／ｍ³程度以上、さらに好ましくは１０kg／ｍ³程度以上）とすることができる。平均密度を前記下限以上にすると、車体パネルの良好な制振性が得られる。

制振層１０のヤング率（引張弾性率）は、例えば、３Ｎ／mm²程度以上とすることができる。尚、ヤング率は、JIS K7161-1：2014（プラスチック−引張特性の求め方）の引張弾性率Ｅｔに準拠して測定することができる。ヤング率を前記下限以上にすると、車体パネルの良好な制振性が得られる。

接着層７０は、制振層１０と車体パネル８１０とを接着剤７１で接着している。接着剤７１は、接着面１０ｂに沿った面方向（例えば図１に示す方向Ｄ２）において、断続的に存在してもよいし、図２（ｃ）に示すように隙間無く存在してもよい。制振層１０の接着面１０ｂ、又は、車体パネル８１０の接着面８１０ｂに対して間隔を空けて接着剤７１を線状に塗布すると、図１に示すように接着剤７１同士の間に隙間７２が形成される。接着面に対して間隔を空けて接着剤７１を点状に塗布する場合も、隙間７２が形成される。隙間７２が形成されると、厚み方向Ｄ１への伝熱を抑制するという断熱性能が向上する。

接着剤７１の１００％モジュラス（所定伸び引張応力）は、−４０〜＋８０℃において０．８MPa以下が好ましい。例えば、接着剤７１の２０℃における１００％モジュラスは、０．６MPa以下が好ましい。２０℃における１００％モジュラス０．６MPaの接着剤の−４０℃における１００％モジュラスは０．８MPaとなるので、接着剤７１の−４０℃における１００％モジュラスは０．８MPa以下が好ましい。２０℃における１００％モジュラス０．６MPaの接着剤の８０℃における１００％モジュラスは０．５MPaとなるので、接着剤７１の８０℃における１００％モジュラスは０．５MPa以下が好ましい。尚、温度Ｔｅにおける１００％モジュラスは、JIS K7113：1995（プラスチックの引張試験方法）に規定される２号試験片を接着剤７１から形成して温度Ｔｅで前記試験片に１００％の伸びを与えたときの応力とする。接着層７０を形成する前の接着剤から形成された２号試験片を用いてもよい。車体パネルが薄い場合、接着剤の１００％モジュラスが前記上限を超えると、接着剤の硬化（例えば収縮）により車体パネルが歪み、この歪みが自動車の外観に現れてしまう。接着剤の１００％モジュラスを前記上限以下にすると、接着剤の硬化による車体パネルの歪みが抑制され、自動車の外観が向上する。１００％モジュラスの下限側については、例えば、０．０１MPa以上とすることができる。

接着剤７１の硬化速度は、例えば、２４時間後に直径１．００〜１．０２mmの針に荷重０．４９Ｎを加えたときに深度３mm以上とすることができる。尚、接着剤を段ボールといった接着面に１０mm程度の幅で直線的に塗布し、２４時間後に荷重０．４９Ｎで針を突き刺したときの針の深度を硬化速度とする。

接着剤７１のタックフリー時間は、例えば、９０分以上とすることができる。尚、接着剤をガラス板に０．１〜３．０mm程度の厚みで塗布し、温度２０℃、湿度６５％の雰囲気中で指に付着しなくなる時間をタックフリー時間とする。

接着剤７１の伸び率（切断時伸び）は、例えば、８００％以上とすることができる。尚、伸び率は、JIS K7113：1995に規定される２号試験片を接着剤７１から形成し該試験片に伸びを与えて該試験片が切断したときの伸びの初期に対する比率（％）とする。

接着剤７１の引張強度（切断時引張強さ）は、例えば、０．８Ｎ／mm²以上とすることができる。尚、引張強度は、JIS K7113：1995に規定される２号試験片を接着剤７１から形成し該試験片に伸びを与えて該試験片が切断したときに記録される引張力を初期断面積で除した値とする。

２０℃における１００％モジュラスが０．６MPa以下である接着剤には、例えば、シーカ社Sikaflex（登録商標）-234等を用いることができる。

上述した接着剤７１を制振層１０の接着面１０ｂ、又は、車体パネル８１０の接着面８１０ｂに塗布して接着層７０を形成し、制振層１０が車体パネル８１０と内装材８２０との間に配置されると、制振構造１が形成される。ここで、低モジュラスの接着剤７１が使用されているので、接着剤７１の硬化による車体パネル８１０の歪みが抑制され、自動車の外観が向上する。また、車体パネル８１０から内装材８２０を取り外すことにより、制振層１０を容易に交換することができる。

次に、制振層１０の具体例を説明する。尚、図２，３，５〜７では、ルーフパネル８１１（車体パネル８１０）とルーフライナー８２１（内装材８２０）を模式的に対向面のみ示している。

（３）制振層の第一具体例：
図２（ａ）に例示する制振構造１は、接着層７０に接した繊維層３２を有する制振層１１を備えている。この制振層１１は、ルーフパネル８１１に面する繊維層３２、ルーフライナー８２１に面する繊維層３３、及び、繊維層３２，３３の間の発泡材層３１を有している。

繊維層３２，３３は、繊維が膠着した層であり、発泡材層３１よりも薄い層である。繊維層３２，３３には、例えば、植物繊維が膠着した紙、布、フェルト、木質系材料、等を用いることができる。制振層の接着面１０ｂに繊維層３２の繊維があると、ルーフパネルと制振層との接着が強くなる。

発泡材層３１は、気泡を多数有する層である。発泡材層３１には、例えば、合成樹脂を発泡させた状態で成形した硬質ウレタンフォームといった樹脂発泡品、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）やガラス粉といった充填材を添加した合成樹脂を発泡させた状態で成形した樹脂発泡品、多数の発泡性樹脂粒子を発泡させた状態で成形した樹脂発泡品、等を用いることができる。発泡材層３１の密度は、例えば、２００kg／ｍ³程度以下（より好ましくは１００kg／ｍ³程度以下、さらに好ましくは３９kg／ｍ³程度以下）とすることができる。密度の上限側については、例えば、６kg／ｍ³程度以上（より好ましくは８kg／ｍ³程度以上、さらに好ましくは１０kg／ｍ³程度以上）とすることができる。

制振層１１の平均密度は、比較的厚い発泡材層３１の密度が支配的であり、例えば、６〜２００kg／ｍ³程度（より好ましくは８〜１００kg／ｍ³程度以下、さらに好ましくは１０〜３９kg／ｍ³程度以下）とすることができる。制振層１１のヤング率は、上述したように、例えば、３Ｎ／mm²程度以上とすることができる。

本具体例は、制振層１１に発泡材層３１があるので軽量化される。また、制振層１１の接着面１０ｂに繊維層３２の繊維があるので、車体パネルと制振層との接着を強くすることが可能である。さらに、発泡材層３１が空気を含んでいるので、厚み方向Ｄ１への伝熱が抑制される。尚、図２（ｂ）に示すように制振層１１とルーフライナー８２１との間に隙間ＣＬ１があってもよく、図２（ｃ）に示すように接着剤７１が接着層７０に隙間無く存在してもよい。

（４）制振層の第二具体例：
図３（ａ）に例示する制振構造１は、吸音機能を発揮する吸音層３４を有する制振層１２を備えている。この制振層１２は、ルーフライナー８２１に面する吸音層３４、ルーフパネル８１１に面する繊維層３２、及び、吸音層３４と繊維層３２との間の発泡材層３１を有している。すなわち、発泡材層３１は、吸音層３４と接着層７０との間にある。発泡材層３１及び繊維層３２は、第一具体例と同様であるので、詳しい説明を省略する。第三具体例以降も、同様である。

吸音層３４には、例えば、繊維を集合させたフェルトといった繊維集合体、連泡ウレタンといった連続気泡タイプのスポンジ（連続気泡成形品）、チップウレタンといった樹脂発泡品の粉砕物の集合体、等を用いることができる。前記繊維の材料には、熱可塑性樹脂といった合成樹脂（エラストマーを含む）、添加剤を添加した合成樹脂、無機繊維、再生綿といった再生繊維、等を用いることができ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）といったポリエステル、ポリプロピレン（ＰＰ）といったポリオレフィン、ポリアミド、ガラス繊維、レーヨン繊維、衣料反毛繊維、さらに防カビ材や防臭剤といった添加材を添加した材料、これらの材料の組合せ、等を用いることができる。吸音層３４の密度は、例えば、４００kg／ｍ³程度以下（より好ましくは２５０kg／ｍ³程度以下、さらに好ましくは１００kg／ｍ³程度以下、特に好ましくは３９kg／ｍ³程度以下）とすることができる。密度の上限側については、例えば、６kg／ｍ³程度以上（より好ましくは８kg／ｍ³程度以上、さらに好ましくは１０kg／ｍ³程度以上）とすることができる。

制振層１２の平均密度は、発泡材層３１と吸音層３４の密度が支配的であり、例えば、６〜３００kg／ｍ³程度（より好ましくは８〜１５０kg／ｍ³程度以下、さらに好ましくは１０〜３９kg／ｍ³程度以下）とすることができる。制振層１２のヤング率は、上述したように、例えば、３Ｎ／mm²程度以上とすることができる。
本具体例は、制振層１２に発泡材層３１があるので軽量化される。また、車外Ｏ１から発泡材層３１等を通り抜けた音波や、車室Ｃ１からルーフライナー８２１を通り抜けた音波が吸音層３４に吸収される。従って、本具体例は、軽量でさらなる静音化を図ることが可能である。

（５）制振層の第三具体例：
車体パネル８１０と内装材８２０との隙間は、車室Ｃ１を拡大するため限られている場合も多々ある。このような場合、図３（ｂ），（ｃ）及び図４（ａ）〜（ｄ）に示すように穴３６，３８を設定し、ヘルムホルツ共鳴管の原理によりさらなる吸音効果を狙ってもよい。尚、図４（ａ）〜（ｄ）は、各種の制振構造１の要部を模式的に示している。

図３（ｂ）及び図４（ａ）に例示する制振構造１は、ルーフライナー８２１に対向する面１０ａから凹んだ穴３６が複数形成された吸音層３５を有する制振層１３を備えている。この制振層１３は、ルーフライナー８２１に面する吸音層３５、ルーフパネル８１１に面する繊維層３２、及び、吸音層３５と繊維層３２との間の発泡材層３１を有している。吸音層３５には、厚み方向Ｄ１へ貫通した穴３６が複数形成されている。例えば、第一具体例の繊維層３３に多数の貫通穴３６を形成すると、吸音層３５が形成される。また、吸音層３５には、熱可塑性樹脂といった合成樹脂の成形品等も用いることができる。吸音層３５の穴３６は、平面視略円形、平面視スリット状、等の形状にすることができる。
尚、制振層１３の平均密度及びヤング率は、第一具体例と同様である。

車外Ｏ１から発泡材層３１等を通り抜けた音波や、車室Ｃ１からルーフライナー８２１を通り抜けた音波は、穴３６に進入するとヘルムホルツ共鳴管の原理により共鳴して共振周波数を中心としてエネルギーが減衰する。共振周波数は、平面視略円形の場合における穴３６の直径、又は、平面視スリット状における穴３６の幅に応じて変えることができる。従って、本具体例は、吸音特性の中心周波数を選択することが可能であるという利点があり、制振層の厚肉化を抑制しながらさらなる静音化を図ることが可能である。

（６）制振層の第四具体例：
図３（ｃ）に例示する制振構造１は、ルーフライナー８２１に対向する面１０ａから凹んだ穴３６，３８が複数形成された吸音層３５，３７を有する制振層１４を備えている。この制振層１４は、ルーフライナー８２１に面する吸音層３５、ルーフパネル８１１に面する繊維層３２、及び、吸音層３５と繊維層３２との間の吸音層３７を有している。吸音層３７には、厚み方向Ｄ１へ貫通した穴３８が複数形成されている。例えば、第一具体例の発泡材層３１に多数の貫通穴３８を形成すると、吸音層３７が形成される。また、吸音層３７には、ＣＦＲＰといった繊維強化樹脂の成形品等も用いることができる。吸音層３７の穴３８は、平面視略円形、平面視スリット状、等の形状にすることができる。
尚、制振層１４の平均密度及びヤング率は、第一具体例と同様である。

車外Ｏ１からルーフパネル８１１等を通り抜けた音波や、車室Ｃ１からルーフライナー８２１等を通り抜けた音波は、穴３６，３８に進入するとヘルムホルツ共鳴管の原理により共鳴して共振周波数を中心としてエネルギーが減衰する。穴３８による共振周波数は、平面視略円形の場合における穴３８の直径、又は、平面視スリット状における穴３８の幅に応じて変えることができる。従って、本具体例も、吸音特性の中心周波数を選択することが可能であるという利点があり、制振層の厚肉化を抑制しながらさらなる静音化を図ることが可能である。また、吸音層３７の穴３８を吸音層３５の穴３６よりも大きくすることができるので、本具体例は、吸音特性について第三具体例よりも低周波数側の中心周波数を選択することが可能であるという利点がある。

また、吸音機能を発揮する吸音材３８Ｄを吸音層３７の穴３８に入れることも可能である。吸音材３８Ｄには、繊維集合体、連続気泡成形品、樹脂発泡品の粉砕物の集合体、等、第二具体例の吸音層３４に使用可能な材料を用いることができる。吸音材３８Ｄを用いた制振構造１は、上述したヘルムホルツ共鳴管の原理による吸音効果を得ることができるうえ、吸音材３８Ｄによる吸音効果を得ることができる。

尚、吸音特性を変更したり、ルーフライナー８２１のグロメットを受けたりするために、図４（ｂ）〜（ｄ）に示すような制振構造１を採用してもよい。尚、制振層１０の概念に制振層１４Ａ〜１４Ｃが含まれ、穴３６の概念に穴３６Ａ〜３６Ｃが含まれ、穴３８の概念に穴３８Ａ〜３８Ｃが含まれる。
図４（ｂ）に示す制振層１４Ａは、吸音層３７において吸音層３５に対向する面から凹んだ貫通していない穴３８Ａを有し、この穴３８Ａに繋がる貫通穴３６Ａを吸音層３５において有している。これらの穴３６Ａ，３８Ａは、同じ大きさである。穴３６Ａ，３８Ａが同じ大きさであるとは、平面視略円形の穴の場合には直径が同じであることを意味し、平面視スリット状の穴の場合には幅が同じであることを意味する。本変形例は、穴３６Ａ，３８Ａの大きさに応じた中心周波数の吸音特性を向上させることが可能である利点がある。

図４（ｃ）に示す制振層１４Ｂは、ルーフライナー８２１に対向する面１０ａから凹んだ比較的大きな穴３６Ｂと、この穴３６Ｂからさらに凹んだ貫通していない穴３８Ｂとを有している。穴３６Ｂは、吸音層３５を貫通したうえ、吸音層３７の途中まで凹んでいる。本変形例は、ルーフライナー８２１に対向する穴３６Ｂが大きくなるので、ルーフライナー８２１のグロメットを制振層１４Ｂに嵌合させることが可能になるという利点がある。

図４（ｄ）に示す制振層１４Ｃは、グロメットの抜け止め部３５ａ，３７ａが穴３６Ｃ，３８Ｃに形成された吸音層３５，３７を有している。抜け止め部３５ａ，３７ａは、穴３６Ｃ，３８Ｃにおいて内側へ延出し、穴３６Ｃ，３８Ｃにグロメットが嵌入されると外側へ拡がってグロメットに摩擦力を加える。本変形例は、ルーフライナー８２１のグロメットを制振層１４Ｃに嵌合させたときにグロメットが制振層１４Ｃから外れ難くなるという利点がある。

（７）制振層の第五具体例：
上述したように、制振層１０が発泡材層３１を有し、接着層７０が隙間７２を有していると、断熱性能が向上する。一方、天井部８０１では、太陽を熱源とした輻射熱が支配的であるので、厚み方向Ｄ１への熱の輻射を抑制する遮熱機能を制振層１０に付加することが考えられる。

図５（ａ）に例示する制振構造１は、厚み方向Ｄ１への熱の輻射を抑制する遮熱層３９を有する制振層１５を備えている。この制振層１５は、ルーフライナー８２１に面する遮熱層３９、ルーフパネル８１１に面する繊維層３２、及び、遮熱層３９と繊維層３２との間の発泡材層３１を有している。

遮熱層３９には、例えば、金属箔、金属シート、金属膜、金属蒸着フィルム、金属粒子と金属酸化物粒子の少なくとも一方を含む塗膜、等を用いることができる。金属としては、アルミニウム、銅、等を用いることができ、放射率が低く安価である点からアルミニウムが好ましい。例えば、発泡材層３１において内装材８２０に対向する面１０ａにアルミ箔を積層すると、安価で放射率の低い遮熱層３９を形成することができる。また、金属酸化物としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、等を用いることができる。例えば、酸化チタンを含む塗料を前記対向面１０ａに塗布すると、安価で放射率の低い遮熱層３９を形成することができる。
尚、制振層１５の平均密度及びヤング率は、第一具体例と同様である。

車外Ｏ１からの熱を受けて車体パネル８１０の温度が上昇したとき、車体パネル８１０からの熱の輻射は遮熱層３９で反射される。特に、ルーフパネル８１１は太陽からの輻射熱で高温になることがあるが、高温のルーフパネル８１１からの伝熱が発泡材層３１で抑制されたうえ、ルーフパネル８１１からの熱の輻射が遮熱層３９で反射される。これにより、本具体例は、車室Ｃ１の温度上昇が抑制され、空調等の省エネルギー化をさらに促進することが可能となる。また、車室Ｃ１からの水蒸気が遮熱層３９で遮断されるので、発泡材層３１の内部の露点が下がり、制振構造１の内部が結露し難い。このため、本具体例は、防カビ性が向上し、車室内の空気の質を向上させることが可能となる。

（８）制振層の第六具体例：
図５（ｂ）に例示する制振構造１は、厚み方向Ｄ１への水分の移動を抑制する防湿層４０を有する制振層１６を備えている。この制振層１６は、ルーフライナー８２１に面する防湿層４０、ルーフパネル８１１に面する繊維層３２、及び、防湿層４０と繊維層３２との間の発泡材層３１を有している。

防湿層４０には、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）といったポリオレフィンのフィルム、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）フィルム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）フィルム、これらのフィルムにアルミニウムといった金属を蒸着したフィルム、等を用いることができる。
尚、制振層１６の平均密度及びヤング率は、第一具体例と同様である。

本具体例は、車室Ｃ１からの水蒸気が防湿層４０で遮断されるので、制振構造１の内部が結露し難く、防カビ性が向上し、車室内の空気の質を向上させることが可能となる。

（９）制振層の第七具体例：
図５（ｃ）に例示する制振構造１は、制振機能及び補剛機能を強化する繊維強化樹脂層４１を有する制振層１７を備えている。この制振層１７は、ルーフライナー８２１に面する繊維強化樹脂層４１、ルーフパネル８１１に面する繊維層３２、及び、繊維強化樹脂層４１と繊維層３２との間の発泡材層３１を有している。

繊維強化樹脂層４１は、マトリクス樹脂に少なくとも強化繊維を添加した繊維強化プラスチック（繊維強化樹脂）で形成される。強化樹脂には、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、等を用いることができる。マトリクス樹脂は、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよく、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）といったポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）といったポリエステル、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、エポキシ樹脂、等を用いることができる。例えば、マトリクス樹脂に炭素繊維を添加した繊維強化プラスチックは、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）と呼ばれる。繊維強化樹脂層４１のヤング率は、例えば、３Ｎ／mm²程度以上とすることができる。
尚、制振層１７の平均密度及びヤング率は、第一具体例と同様である。

本具体例は、繊維強化樹脂層４１が制振層の剛性を高めるため、ルーフパネル８１１の補剛機能が強化され、ルーフパネル８１１の制振性をさらに向上させることができる。

尚、繊維強化樹脂層４１の剛性が高いため、繊維強化樹脂層４１をそのまま制振層１０にしてもよい。図６（ａ）に例示する制振構造１は、制振機能及び補剛機能を発揮する繊維強化樹脂層４１を制振層１０として有している。この繊維強化樹脂層４１とルーフライナー８２１との間には隙間ＣＬ１が形成されている。

本具体例は、比較的薄い繊維強化樹脂層４１がルーフパネル８１１の剛性を補強し、ルーフパネル８１１の振動を抑制するので、車体パネルと内装材との間隔が狭くても車体パネルの制振性を向上させることが可能である利点がある。

（１０）制振層の第八具体例：
図６（ｂ）に例示する制振構造１は、臭気を軽減させる消臭層４２を有する制振層１８を備えている。この制振層１８は、ルーフライナー８２１に面する消臭層４２、ルーフパネル８１１に面する繊維層３２、及び、消臭層４２と繊維層３２との間の発泡材層３１を有している。

消臭層４２には、臭気物質を物理的に吸着する物理的消臭剤、臭気物質を化学反応させて除去する化学的消臭剤、等を用いることができ、活性炭等の多孔質材料、尿素、タンニン、カテキン、等を用いることができる。
尚、制振層１８の平均密度及びヤング率は、第一具体例と同様である。

本具体例は、消臭層４２が臭気物質を低減させるので、車室内の空気の質を向上させることが可能となる。

（１１）制振層の第九具体例：
図６（ｃ）に例示する制振構造１は、木質系材料を成形した木質系材料層４３を制振層１０として備えている。木質系材料には、木材チップにバインダーを添加して成形した材料、木材そのもの、等を用いることができる。前記バインダーには、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、等を用いることができる。
尚、木質系材料層４３のヤング率は、例えば、３Ｎ／mm²程度以上とすることができる。

木質系材料層４３は、木材由来の細孔を有するため、空気中の湿度に応じて空気中の水分を吸収したり内部の水分を気化させたりする。このため、木質系材料層４３は、湿度を調整する機能を発揮する。また、木材由来の細孔があり、木材チップ同士の間に隙間もあるため、吸音する機能も発揮する。さらに、木質系材料層４３は、ルーフパネル８１１の剛性を補強する機能も発揮する。加えて、木材由来の細孔に空気があり、木材チップ同士の間にも空気があるため、厚み方向Ｄ１への伝熱を抑制する機能も発揮する。従って、本具体例は、調湿性、防音性、剛性、及び、断熱性をバランスよく兼ね備えた制振構造１を提供することができる。

（１２）制振層の第十具体例：
図７（ａ）に例示する制振構造１は、車体パネル８１０の制振だけでなく制振のエネルギーを電力として出力することが可能な電力変換層４４を有する制振層１９を備えている。この制振層１９は、ルーフパネル８１１に面する繊維層３２、及び、ルーフライナー８２１に面する電力変換層４４を有している。電力変換層４４は、繊維層３２に面する電極層４４ｂ、ルーフライナー８２１に面する電極層４４ｃ、及び、電極層４４ｂ，４４ｃの間の圧電体層４４ａを有するラージサイズの圧電素子である。

圧電体層４４ａは、厚み方向Ｄ１への圧力変化が生じて厚みが変動すると、圧電効果により厚みに応じた電力（エネルギー）を発生する。すなわち、厚み方向Ｄ１への振動が電力という別のエネルギーに変換されるので、ルーフパネル８１１の振動が抑制される。厚み方向Ｄ１において圧電体層４４ａの両側に積層された電極層４４ｂ，４４ｃは、外部の電気回路と電気的に接続するための電極を構成する。

圧電体層４４ａには、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸鉛、ジルコン酸鉛、水晶、等の圧電体を用いることができる。電極層４４ｂ，４４ｃには、銅やニッケルといった金属、導電性金属酸化物、等の電極材料を用いることができる。尚、電極層４４ｂ，４４ｃに銅といった金属を用いると、電極層４４ｂ，４４ｃが厚み方向Ｄ１への熱の輻射を抑制する遮熱層としても機能する。
尚、電力変換層４４のヤング率は、例えば、３Ｎ／mm²程度以上とすることができる。従って、制振層１９のヤング率は、例えば、３Ｎ／mm²程度以上とすることができる。

図８は、上記電力変換層４４で生じた電力を利用する省エネルギーシステムの例を示している。尚、このシステムは、図７（ｂ）に示す第十一具体例の電力変換層４５で生じた電力を利用するシステムと同様のシステムであるので、電力変換層４５の符号も付している。

図８に示す省エネルギーシステムは、蓄電回路８１と制御回路８２を有している。

蓄電回路８１は、蓄電部８１ａ、制振層１９の電極層４４ｂへの接続部８１ｂ、制振層１９の電極層４４ｃへの接続部８１ｃ、整流回路８１ｄ，８１ｅ、出力端子８１ｆ，８１ｇ、等を備える。蓄電部８１ａには、ニッケル水素蓄電池、リチウムイオン蓄電池、大容量コンデンサ、等を用いることができる。接続部８１ｂ，８１ｃは、銅線といった配線で電力変換層４４の電極層４４ｂ，４４ｃに接続される。整流回路８１ｄ，８１ｅには、ダイオード等を用いることができる。出力端子８１ｆ，８１ｇは、制御回路８２の入力部８２ｂ，８２ｃに接続される。
以上より、電力変換層４４で発生した電力は、接続部８１ｂ，８１ｃと整流回路８１ｄを介して蓄電部８１ａに蓄えられることもあれば、接続部８１ｂ，８１ｃと整流回路８１ｄ，８１ｅと出力端子８１ｆ，８１ｇと制御回路８２を介して負荷８３に供給されることもある。また、蓄電部８１ａに蓄えられた電力は、整流回路８１ｅと出力端子８１ｆ，８１ｇと制御回路８２を介して負荷８３に供給されることがある。

制御回路８２は、操作部８２ａ、蓄電回路８１の出力端子８１ｆ，８１ｇからの入力部８２ｂ，８２ｃ、負荷８３への出力部８２ｄ、等を備える。操作部８２ａは、ユーザーからの操作を受け付け、受け付けた操作に応じた制御信号を生成する。制御回路８２は、操作部８２ａからの制御信号に従って、負荷８３毎に電力を供給するか否かを制御する。例えば、図８の下部に示すように、負荷８３がルームランプ８４であり、このルームランプ８４における点灯と消灯とを切り替える内蔵スイッチ８２ｓが制御回路８２にあるとする。この場合、制御回路８２は、操作部８２ａからの制御信号が点灯を表す状態であればスイッチ８２ｓをオンにして蓄電回路８１からの電力をルームランプ８４に供給する。一方、制御回路８２は、操作部８２ａからの制御信号が消灯を表す状態であればスイッチ８２ｓをオフにしてルームランプ８４への電力供給を遮断する。ルームランプ以外の負荷８３に対しても、同様にして電力を供給するか否かを制御することができる。

以上説明したように、電力変換層４４を有する制振層１９は、ルーフパネル８１１から加わる振動エネルギーを電力に変換するので、ルーフパネル８１１の振動を抑制する。そのうえ、バッテリーの代わりとなる電力を生み出す。従って、本具体例は、バッテリーの電力消費を低減させることが可能となる。尚、制振層１９と内装材８２０とが接触していると、振動による電力変換層４４の厚みの変化が大きくなるので、発生電力が大きくなるうえ、車体パネル８１０の制振性が向上する。

（１３）制振層の第十一具体例：
図７（ｂ）に例示する制振構造１は、車体パネル８１０の制振だけでなく熱のエネルギーを電力として出力することが可能な電力変換層４５を有する制振層２０を備えている。この制振層２０は、ルーフパネル８１１に面する繊維層３２、及び、ルーフライナー８２１に面する電力変換層４５を有している。電力変換層４５は、繊維層３２に面する電極層４５ａ、ルーフライナー８２１に面する電極層４５ｂ，４５ｃ、及び、電極層４５ａと電極層４５ｂ，４５ｃの間の半導体４５ｐ，４５ｎを有するラージサイズのペルチェ素子である。ここで、プラス電極層４５ｂとＰ型半導体４５ｐとの積層物と、マイナス電極層４５ｃとＮ型半導体４５ｎとの積層物とは、接着面１０ｂに沿った面方向（例えば方向Ｄ２）において分けられている。そのうえで、電極層４５ａがＰ型半導体４５ｐとＮ型半導体４５ｎとを電気的に接続している。従って、電力変換層４５は、ラージサイズのペルチェ素子である。

ルーフパネル８１１からの熱が伝わる電極層４５ａと、ルーフライナー８２１からの熱が伝わる電極層４５ｂ，４５ｃとに温度差が生じると、電力変換層４５は、ゼーベック効果により温度差に応じた電力（エネルギー）を発生する。例えば、太陽を熱源とした輻射熱等によりルーフパネル８１１の温度がルーフライナー８２１の温度よりも高くなると、ルーフパネル８１１の熱が電力という別のエネルギーに変換されるので、ルーフパネル８１１の温度上昇が抑制される。

電極層４５ａ，４５ｂ，４５ｃには、銅やニッケルといった金属、導電性金属酸化物、等の電極材料を用いることができる。尚、電極層４５ａ〜４５ｃに銅といった金属を用いると、電極層４５ａ〜４５ｃが厚み方向Ｄ１への熱の輻射を抑制する遮熱層としても機能する。Ｐ型半導体４５ｐには、シリコンといった４価元素の真性半導体にホウ素やアルミニウムといった微量の３価元素を添加した半導体等を用いることができる。Ｎ型半導体４５ｎには、シリコンといった４価元素の真性半導体にリンやヒ素といった微量の５価元素を添加した半導体等を用いることができる。
尚、電力変換層４５のヤング率は、例えば、３Ｎ／mm²程度以上とすることができる。従って、制振層２０のヤング率は、例えば、３Ｎ／mm²程度以上とすることができる。

図８は、上記電力変換層４５で生じた電力を利用する省エネルギーシステムの例でもある。この例の蓄電回路８１の接続部８１ｂ，８１ｃは、銅線といった配線で電力変換層４５の電極層４５ｂ，４５ｃに接続されている。電力変換層４５で発生した電力は、接続部８１ｂ，８１ｃと整流回路８１ｄを介して蓄電部８１ａに蓄えられることもあれば、接続部８１ｂ，８１ｃと整流回路８１ｄ，８１ｅと出力端子８１ｆ，８１ｇと制御回路８２を介して負荷８３に供給されることもある。

以上説明したように、電力変換層４５を有する制振層２０は、ルーフパネル８１１から伝わる熱を電力に変換するので、ルーフパネル８１１の温度上昇を抑制する。そのうえ、バッテリーの代わりとなる電力を生み出す。従って、本具体例は、バッテリーの電力消費を低減させることが可能となる。

（１４）変形例：
制振構造の位置は、自動車の天井部以外にも、自動車のドア部等でもよい。

上述した具体例は、互いに組み合わせることが可能である。具体例の組合せの例を、以下に示す。
・例１．図２（ａ）に示す繊維層３２を、図６（ａ），（ｃ）に示す制振層１０のいずれかに追加する。例えば、図６（ａ）に示す繊維強化樹脂層４１と接着層７０との間、図６（ｃ）に示す木質系材料層４３と接着層７０との間、のいずれかに繊維層３２を形成する。
・例２．図２〜５及び図６（ｂ）に示す発泡材層３１の全部又は一部をフェルト層に置き換える。
・例３．図３（ｂ）に示す穴３６と同様の穴を、図５（ａ）に示す遮熱層３９、図５（ｃ）に示す繊維強化樹脂層４１、図６（ｂ）に示す消臭層４２、図６（ｃ）に示す木質系材料層４３、図７（ａ）に示す電極層４４ｃ、図７（ｂ）に示す電極層４５ｂ，４５ｃ、のいずれかに形成する。本例は、ヘルムホルツ共鳴管の原理により吸音性が向上する。
・例４．図３（ｃ）に示す穴３８と同様の穴を、図７（ａ）に示す圧電体層４４ａ、図７（ｂ）に示す半導体層４５ｐ，４５ｎ、のいずれかに形成する。本例も、ヘルムホルツ共鳴管の原理により吸音性が向上する。
・例５．図５（ａ）に示す遮熱層３９、図５（ｂ）に示す防湿層４０、図５（ｃ）に示す繊維強化樹脂層４１、及び、図６（ｂ）に示す消臭層４２の中から選ばれる二以上の層を制振層に形成する。
・例６．遮熱層３９、防湿層４０、繊維強化樹脂層４１、消臭層４２、のいずれかを、図６（ｃ）に示す制振層１０、図７（ａ）に示す制振層１９、図７（ｂ）に示す制振層２０、のいずれかに追加する。例えば、図６（ｃ）に示す木質系材料層４３と内装材８２０との間、図７（ａ）に示す電極層４４ｃと内装材８２０との間、図７（ｂ）に示す電極層４５ｂ，４５ｃと内装材８２０との間、のいずれかに、前記の層３９〜４２のいずれかを形成する。

むろん、内装材８２０に面する接着層等、上述した具体例に示していない層を制振層に追加することも可能である。

（１５）結び：
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、制振性を向上させることが可能な自動車用制振構造等の技術を提供することができる。むろん、従属請求項に係る構成要件を有しておらず独立請求項に係る構成要件のみからなる技術でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。

１…制振構造、
１０〜２０…制振層、１０ａ…内装材に対向する面、１０ｂ…接着面、
３１…発泡材層、３２…繊維層、３３…繊維層、３４…吸音層、
３５…吸音層、３５ａ…抜け止め部、３６…穴、
３７…吸音層、３７ａ…抜け止め部、３８…穴、３８Ｄ…吸音材、
３９…遮熱層、４０…防湿層、４１…繊維強化樹脂層、４２…消臭層、
４３…木質系材料層、
４４…電力変換層、４４ａ…圧電体層、４５…電力変換層、４５ｎ，４５ｐ…半導体層、
７０…接着層、７１…接着剤、７２…隙間、
８１…蓄電回路、８２…制御回路、８３…負荷、８４…ルームランプ、
８００…自動車、８０１…天井部、
８１０…車体パネル、８１０ｂ…接着面、８１１…ルーフパネル、
８２０…内装材、８２１…ルーフライナー、
Ｃ１…車室、ＣＬ１…隙間、Ｄ１…厚み方向、Ｏ１…車外。

Claims (8)

1. 車体パネルの制振のため該車体パネルと内装材との間に配置される制振層と、
   該制振層と前記車体パネルとを接着剤で接着した接着層と、を備え、
   前記接着剤の２０℃における１００％モジュラスが０．６MPa以下である、自動車用制振構造。
2. 前記制振層の平均密度が６kg／ｍ³以上９００kg／ｍ³以下であり、
   前記制振層のヤング率が３Ｎ／mm²以上である、請求項１に記載の自動車用制振構造。
3. 前記制振層は、繊維が膠着した繊維層であって前記接着層に接した繊維層を有する、請求項１又は請求項２に記載の自動車用制振構造。
4. 前記制振層は、前記内装材に面する吸音層と、該吸音層と前記接着層との間の発泡材層と、を有する、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の自動車用制振構造。
5. 前記制振層は、前記内装材に対向する面から凹んだ穴が複数形成された吸音層を有する、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の自動車用制振構造。
6. 前記制振層は、厚み方向への熱の輻射を抑制する遮熱層、厚み方向への水分の移動を抑制する防湿層、繊維強化樹脂層、及び、臭気を軽減させる消臭層の少なくとも一つを有する、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の自動車用制振構造。
7. 前記制振層は、木質系材料を成形した木質系材料層を少なくとも有する、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の自動車用制振構造。
8. 前記制振層は、該制振層に加わる振動と熱の少なくとも一方を電力に変換する電力変換層を有する、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の自動車用制振構造。

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