JP2018066939A

JP2018066939A - 自動車の動力装置用防音カバー

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Publication number: JP2018066939A
Application number: JP2016207001A
Authority: JP
Inventors: 敏訓關; Toshinori Seki; 正裕尾形; Masahiro Ogata
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2018-04-26

Abstract

【課題】防音性とリサイクル性に優れた自動車の動力装置用防音カバーを提供すること。
【解決手段】本発明の自動車の動力装置用防音カバー１は、自動車の動力装置５に対向して配される防音カバー１であって、動力装置５と対向した表面を形成し、ＰＥＴ樹脂のスパンボンド不織布よりなる内表面層２と、内表面層２と背向する外表面を形成する、ＰＥＴ樹脂の撥水不織布よりなる外表面層４と、内表面層２と外表面層４との間に配された、ＰＥＴ樹脂の不織布よりなる中間吸音層３と、を有することを特徴とする。
本発明の自動車の防音カバー１は、自動車の動力装置からの騒音を効率よく防音できる。さらに、内表面層２、中間吸音層３及び外表面層４の各層がいずれもＰＥＴ樹脂により形成されていることから、容易にリサイクルでき、高いリサイクル性を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車の動力装置に対向して配される防音カバーに関する。

近年、自動車の高品質・高性能化さらには都市環境意識の高まりに伴い、車室内の静粛性だけでなく、車外騒音についてもその低減が求められている。このような要求に対して、車両には、防音材（例えば、吸音材、遮音材）が組み付けられている。

自動車の騒音源としては、エンジン、トランスミッション、回転電機等の動力装置がある。ここで、動力装置とは、これらの装置だけでなく、これらの装置を駆動するための制御回路や補機を含む。
従来の車両の防音材としては、例えば、特許文献１〜３に記載されている。

特許文献１には、天然繊維及び合成樹脂を主成分とし、前記合成樹脂分が所定の割合で含まれるとともに、所定の目付け重量を備えた車両用吸遮音構造体が記載されている。さらに、この構造体は、合成繊維を主体とする表皮層と一体化されることも記載されている。

特許文献２には、音源に対向した第１の吸音材と、第１の吸音材に積層される通気率が所定の範囲にある第１の軟質遮音層と、第１の軟質遮音層に積層される第２の吸音材と、第２の吸音材に積層されるヤング率が第１の軟質遮音層よりも大きい第２の軟質遮音層とを備える防音材が記載されている。

特許文献３には、繊維積層体を加熱，加圧してなるハード層、遮音シートからなる中間層、繊維積層体又はウレタンフォームからなるソフト層を接合して形成されたダッシュサイレンサが記載されている。

従来の防音材は、異なる材質の部材を組み合わせて、複数層が一体化した層構造を備えている。層構造をなす場合、それぞれの層に防音特性が異なる部材を用いることができ、防音材全体での防音性が高められる。具体的には、防音域が異なる部材を組み合わせることで、防音材全体で広い音域の騒音を低減できる。

特開２００２−０６７８２６号公報再表２０１２／１０２３４５号公報特開２００６−１０６２１１号公報

しかしながら、従来の防音材は、再利用が困難となるという問題があった。具体的には、防音材のリサイクルでは、材質の異なる部材を分離する必要があるが、従来の防音材では材質の異なる部材を一体化しているため、分離が難しかった。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、防音性とリサイクル性に優れた自動車の動力装置用防音カバーを提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明の自動車の動力装置用防音カバーは、自動車の動力装置に対向して配される防音カバーであって、動力装置と対向した表面を形成し、ポリエチレンテレフタレート（PolyEthylene Terephthalate）（以下、ＰＥＴと称する）樹脂のスパンボンド不織布よりなる内表面層と、内表面層と背向する外表面を形成する、ＰＥＴ樹脂の撥水不織布よりなる外表面層と、内表面層と外表面層との間に配された、ＰＥＴ樹脂の不織布よりなる中間吸音層と、を有することを特徴とする。

本発明の自動車の動力装置用防音カバー（以下、防音カバーと称する）は、内表面層、中間吸音層及び外表面層が積層した構成を備える。この構成では、各層を防音特性の異なる部材により形成することができる。そうすると、本発明の防音カバーは、防音特性を調節することができ、自動車の動力装置からの騒音を効率よく防音できる。

また、本発明の防音カバーは、内表面層、中間吸音層及び外表面層の各層がいずれもＰＥＴ樹脂により形成されている。同一の材質であるＰＥＴ樹脂により全体が形成されることから、本発明の防音カバーは、容易にリサイクルできる。すなわち、高いリサイクル性を備えている。

本発明の防音カバーは、中間吸音層が、シート状のＰＥＴ樹脂よりなる遮音層を有することが好ましい。遮音層は、中間吸音層を透過する騒音を低減する。この結果、本発明の防音カバーは、防音性がより向上する。

第１実施形態の防音カバーがエンジンに組み付けられた状態を模式的に示す断面図である。第１実施形態の防音カバーの構成を示す模式的に断面図である。第２実施形態の防音カバーの構成を示す模式的に断面図である。

以下、図１〜図３を参照しながら本発明の自動車の動力装置用防音カバーの好適な実施形態について説明する。
ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、重複した説明は省略される。なお、発明の実施形態は本発明が実施される特に有用な形態として記載されるものであり、本発明がこれに限定されるものではない。また、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事項は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。

［第１実施形態］
本実施形態は、図１にその構成を示した自動車のエンジン５に組み付けられた防音カバー１である。すなわち、本形態は、自動車の動力装置をエンジン５とした形態である。

（防音カバー）
本形態の防音カバー１は、図２に断面図で示したように、内表面層２、中間吸音層３、外表面層４を備える。

内表面層２は、ＰＥＴ樹脂のスパンボンド不織布よりなる。内表面層２は、エンジン５に対向した表面を形成する。
スパンボンド不織布とは、長繊維不織布である。スパンボンド不織布は、ＰＥＴ樹脂（熱可塑性樹脂）をノズルから押し出して得られた長繊維（あるいは、フィラメント）に延伸処理、熱処理、クリンプ処理等を施した後、空気流、静電力等によって長繊維を適当に分離かつ分散してマット状にしたものを、圧縮、熱処理することで、長繊維相互間を結着した不織布である。スパンボンド不織布は、その繊維長が限定されるものではなく、市販のスパンボンド不織布を用いることができる。

内表面層２のスパンボンド不織布を形成するＰＥＴ樹脂は、ポリエチレンテレフタレート（PolyEthylene Terephthalate）と称される熱可塑性樹脂であり、高いリサイクル性を備えた樹脂である。

内表面層２を形成するスパンボンド不織布は、圧縮されていてもよい。スパンボンド不織布が圧縮されている場合、不織布の繊維間の空間（騒音が通過する細孔）が残る状態で圧縮されることが好ましい。そうすることで、内表面層２を騒音が通過し、中間吸音層３に到達し吸音される。

内表面層２は、スパンボンド不織布よりなること以外は、限定されるものではない。エンジン５からの騒音に対応した防音特性を発揮できるように、通気度、厚さ、目付量を調節することができる。

内表面層２の通気度は、限定されるものではなく、求められる防音特性により調節できる。通気度は、１０〜３０ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃとすることが好ましく、１５〜２５ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃとすることがより好ましく、１８〜２２ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃとすることが更に好ましい。例えば、２０ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃとすることができる。なお、通気度は、ＪＩＳＬ１０９６に記載の方法のＡ法で測定できる。

内表面層２の厚さについても、求められる防音特性により調節できる。厚さは、０．０７〜０．１６ｍｍとすることが好ましく、０．９０〜０．１４ｍｍとすることがより好ましく、０．１０〜０．１３ｍｍとすることが更に好ましい。例えば、０．１２ｍｍとすることができる。ここで、内表面層２の厚さについては、薄いことが好ましい。内表面層２は、それ自体が発揮する防音性（吸音性）は、中間吸音層３よりも低い。このため、内表面層２の厚さが薄くなることで、防音性（吸音性）の高い中間吸音層３の厚さを厚くすることができる。この結果、防音カバー１全体の厚さを過剰に厚くすることなく、高い防音性を発揮できる。
内表面層２は、防音カバー１の厚さを１００％としたときに、２％以下の厚さを備えることが好ましく、１．２％以下の厚さを備えることがより好ましい。
内表面層２の厚さは、内表面層２の密度とも関連し、上記の通気度とも関連する。すなわち、上記の通気度が調整されると、厚さも同時に調整される。

内表面層２の目付量についても、求められる防音特性により調節できる。目付量は、５０〜９０ｇ／ｍ^２とすることが好ましく、６０〜８０ｇ／ｍ^２とすることがより好ましく、６７〜７３ｇ／ｍ^２とすることが更に好ましい。例えば、７０ｇ／ｍ^２とすることができる。

中間吸音層３は、ＰＥＴ樹脂の不織布よりなる。中間吸音層３は、内表面層２のエンジン５に背向した面に積層している。
中間吸音層３を形成するＰＥＴ樹脂の不織布も、内表面層２と同様に、高いリサイクル性を備えた樹脂である。中間吸音層３は、内表面層２を透過したエンジン５からの騒音を吸音する。中間吸音層３には、市販のＰＥＴ樹脂の不織布を用いることができる。

中間吸音層３は、ＰＥＴ樹脂の不織布よりなること以外は、限定されるものではない。エンジン５からの騒音に対応した防音特性（吸音性）を発揮できるように、通気度、厚さ、目付量をを調節することができる。
中間吸音層３の通気度は、限定されるものではなく、求められる防音特性により調節できる。通気度は、２０〜５５ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃとすることが好ましく、２２〜４０ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃとすることがより好ましく、２５〜３０ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃとすることが更に好ましい。例えば、２７ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃとすることができる。

中間吸音層３の厚さについても、求められる防音特性（吸音性）により調節できる。厚さは、６〜１４ｍｍとすることが好ましく、８〜１３ｍｍとすることがより好ましく、９〜１２ｍｍとすることが更に好ましい。例えば、１０ｍｍとすることができる。ここで、中間吸音層３は、騒音を吸音する部材（不織布層）であり、その厚さが厚くなるほど、防音特性（吸音性）が向上する。なお、中間吸音層３の厚さが所定の厚さを超えると、防音特性（吸音性）の向上の効果が飽和する。すなわち、中間吸音層３の厚さは、厚い方が好ましい。中間吸音層３の厚さは、効果が飽和することから、所定の厚さ以下であることがより好ましい。
中間吸音層３は、防音カバー１の厚さを１００％としたときに、９０％以上の厚さを備えることが好ましく、９５％以上の厚さを備えることがより好ましい。

中間吸音層３の目付量についても、求められる防音特性（吸音性）により調節できる。目付量は、５００〜１５００ｇ／ｍ^２とすることが好ましく、８００〜１２００ｇ／ｍ^２とすることがより好ましく、９００〜１１００ｇ／ｍ^２とすることが更に好ましい。例えば、１０００ｇ／ｍ^２とすることができる。

中間吸音層３を形成する不織布も、圧縮されていてもよい。不織布が圧縮されている場合、不織布の繊維間の空間（騒音が通過する細孔）が残る状態で圧縮されることが好ましい。そうすることで、内表面層２を通過して中間吸音層３に伝達した騒音を吸音できる。

外表面層４は、ＰＥＴ樹脂の撥水不織布よりなる。外表面層４は、内表面層２と背向する外表面を形成する。
外表面層４を形成するＰＥＴ樹脂の撥水不織布も、内表面層２や中間吸音層３と同様に、高いリサイクル性を備えた樹脂である。

ＰＥＴ樹脂の撥水不織布とは、ＰＥＴ樹脂の不織布を構成する繊維表面に撥水性を付与したもの、又はＰＥＴ不織布表面にフッ素被膜を形成したものである。ここで、撥水性とは、水（水溶液）だけでなく油（有機溶剤）に対する耐性を含む。撥水不織布としては、ＰＥＴ不織布を構成する繊維表面にフッ素被膜を形成したものを例示できる。外表面層４には、市販の撥水不織布を用いることができる。
外表面層４が撥水不織布よりなることで、外表面層４から水分等の浸透が抑えられ、本形態の防音カバー１は、耐水性に優れたものとなる。

外表面層４を形成する撥水不織布は、圧縮されていてもよい。撥水不織布が圧縮されている場合、不織布の繊維間の空間（騒音が通過する細孔）が残る状態で圧縮されることが好ましい。そうすることで、外表面からの騒音が外表面層４を通過し、中間吸音層３に到達し吸音される。

外表面層４は、撥水不織布よりなること以外は、限定されるものではない。防音カバー１の外部からの騒音に対応した防音特性を発揮できるように、通気度、厚さ、目付量を調節することができる。
外表面層４の通気度は、限定されるものではなく、求められる防音特性により調節できる。通気度は、１５５〜１８５ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃとすることが好ましく、１６０〜１８０ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃとすることがより好ましく、１６５〜１７５ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃとすることが更に好ましい。例えば、１６８ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃとすることができる。

外表面層４の厚さについても、求められる防音特性により調節できる。厚さは、０．８〜１．６ｍｍとすることが好ましく、０．９〜１．５ｍｍとすることがより好ましく、１．０〜１．４ｍｍとすることが更に好ましい。例えば、１．２ｍｍとすることができる。ここで、外表面層４の厚さについては、内表面層２の場合と同様に、薄いことが好ましい。
外表面層４の厚さは、防音カバー１の厚さを１００％としたときに、１５％以下の厚さを備えることが好ましく、１２％以下の厚さを備えることがより好ましい。
外表面層４の厚さは、外表面層４の密度とも関連し、上記の通気度とも関連する。すなわち、上記の通気度が調整されると、厚さも同時に調整される。

外表面層４の目付量についても、求められる防音特性により調節できる。目付量は、９０〜１３０ｇ／ｍ^２とすることが好ましく、１００〜１２０ｇ／ｍ^２とすることがより好ましく、１０５〜１１５ｇ／ｍ^２とすることが更に好ましい。例えば、１１０ｇ／ｍ^２とすることができる。

（組み付け）
本形態の防音カバー１は、図１に示したように、自動車のエンジン５に内表面層２が対向した状態で配される。本形態の防音カバー１は、エンジン５の全周を覆うように配されるが、この形態に限定されるものではない。すなわち、部分的に開放した状態で覆う形態や、エンジン５の騒音源のみに対向して配された形態としてもよい。

本形態の防音カバー１は、エンジン５にクリップ（図示せず）を用いて固定される。本形態では、エンジン５に図示しないクリップを用いて固定しているが、この形態に限定されるものではない。例えば、エンジン５の表面にボスを形成しておき、このボスに組み付ける構成としてもよい。また、両面テープや接着剤を用いて接着してもよい。好ましくは、着脱可能な係止手段である。

防音カバー１は、内表面層２がエンジン５に当接した（密着した）状態でも、内表面層２とエンジン５との間にすき間を備えた状態でも、いずれでもよい。
本形態では、エンジン５に図示しないクリップを用いて固定しているが、自動車の車体側に固定する構成としてもよい。

（防音カバーの製造方法）
本形態の防音カバー１は、その製造方法が限定されるものではない。
まず、内表面層２、中間吸音層３、外表面層４を形成するＰＥＴ不織布を準備（あるいは、製造）する。

次に、準備したそれぞれの不織布を、内表面層２、中間吸音層３、外表面層４となる順序で積層する。
そして、積層した状態で、積層方向に圧縮（加熱した状態でプレス）する。このとき、防音カバー１の形状に成形することが好ましい。
以上により、本形態の防音カバー１を製造できる。

なお、それぞれの不織布を積層するときに、接着性の樹脂をそれぞれの不織布の界面に配することが好ましい。接着性の樹脂を配することで、内表面層２、中間吸音層３、外表面層４の各層が接着されて一体となる。

接着性の樹脂としては、本形態の防音カバー１を構成する樹脂であるＰＥＴ樹脂と同じ樹脂であることが好ましく、各層を形成するＰＥＴ樹脂よりも低融点のＰＥＴ樹脂よりなることがより好ましい。

（本形態の作用効果）
本形態の防音カバー１は、内表面層２、中間吸音層３、外表面層４がこの順序で積層している。
本形態の防音カバー１は、エンジン５からの騒音が内表面層２に到達する。内表面層２は、通気度を調節することでエンジン５からの騒音に対応した防音特性を備えており、騒音が内表面層２を透過して中間吸音層３に伝達する。
中間吸音層３は、内表面層２を透過した騒音を吸音して騒音のレベルを低減する。
中間吸音層３を騒音が透過しても、外表面層４を透過するときに、その騒音のレベルが低減する。
防音カバー１を透過した騒音は、エンジンルームを形成するボンネット等の車両の内壁により反射し、再び防音カバー１を透過する。
防音カバー１を外表面層４側から透過する騒音は、上記のエンジン５からの騒音と同様に吸音され、騒音レベルが低下する。
以上により、本形態の防音カバーは、エンジン５からの騒音を低減する。

本形態の防音カバー１は、内表面層２、中間吸音層３、外表面層４の全ての層がＰＥＴ樹脂により形成されている。各層を分離することなくリサイクルできる。このため、高いリサイクル性を備えている。なお、本形態の防音カバー１は、表面処理剤等のＰＥＴ樹脂以外の成分（添加剤）を含んでいても、防音カバー１の全体に占める割合がごく微量であり、添加剤がリサイクル性を低下しない。
本形態の防音カバー１において、中間吸音層３は、通気度、厚さ、目付量が同じもの又は異なるものを貼り合わせて形成してもよい。
以上のように、本形態の防音カバー１は、防音性とリサイクル性に優れたものとなっている。

［第２実施形態］
本実施形態は、中間吸音層３の構成が異なること以外は、第１実施形態と同様な構成の防音カバー１である。
本形態の防音カバー１は、図３に断面図で示したように、内表面層２、中間吸音層３、外表面層４を備える。
内表面層２は、第１実施形態の内表面層２と同様である。
外表面層４は、第１実施形態の外表面層４と同様である。

中間吸音層３は、第１実施形態の中間吸音層３が、更に遮音層３０を備えた構成を有する。具体的には、図３に示したように、第一中間吸音層３１、遮音層３０、第二中間吸音層３２をこの順序で積層した状態で有する。

第一中間吸音層３１及び第二中間吸音層３２は、厚さが異なる以外は第１実施形態の中間吸音層３と同様である。本形態では、第一中間吸音層３１及び第二中間吸音層３２は、同じ厚さである。

遮音層３０は、ＰＥＴ樹脂のシートよりなる。ＰＥＴ樹脂のシートは、厚さ方向に連続した孔を持たない、すなわち、騒音の透過を規制するシート状の部材である。

遮音層３０のＰＥＴ樹脂のシートは、その厚さが限定されるものではなく、求められる防音特性（遮音性）により調節できる。厚さは、０．０４〜０．２ｍｍとすることが好ましく、０．０８〜０．１５ｍｍとすることがより好ましく、０．１３〜０．１５ｍｍとすることが更に好ましい。例えば、０．１４ｍｍとすることができる。ここで、遮音層３０の厚さについては、内表面層２や外表面層４の場合と同様に、薄いことが好ましい。

（本形態の作用効果）
本形態の防音カバー１は、遮音層３０を有すること以外は、第１実施形態と同様の構成を備えており、同様の効果を発揮する。
そして、本形態の防音カバー１は、第１実施形態の中間吸音層３が遮音層３０を備えた構成である。この構成によると、中間吸音層３を透過しようとする騒音を、遮音層３０が透過を規制する。すなわち、より高い防音性（吸音性）を発揮する。
以上のように、本形態の防音カバー１は、防音性とリサイクル性に優れたものとなっている。

［第２実施形態の変形形態］
上記の第２実施形態では、第一中間吸音層３１と第二中間吸音層３２が同じ厚さであるが、異なる厚さとしても良い。この場合、厚さの差が大きくなりすぎない（一方の吸音層が薄くなりすぎない）ことが好ましい。一方の吸音層の厚さは、中間吸音層３の厚さを１００％としたときに、２０〜８０％であることが好ましく、３０〜７０％であることがより好ましく、４０〜６０％であることが最も好ましい。
また、上記の第２実施形態では、第一中間吸音層３１と第二中間吸音層３２が同じ不織布よりなるが、異なる吸音特性を持つ不織布としても良い。
これらの変形形態においても、第２実施形態と同様に、防音性とリサイクル性に優れたものとなっている。

［変形形態］
上記の各形態の防音カバー１は、自動車のエンジン５の騒音を防音しているが、エンジン５以外の装置からの騒音を防音する構成としてもよい。エンジン５以外の騒音源となる装置としては、トランスミッション、回転電機等の自動車を駆動する駆動力を発生又は伝達する動力装置をあげることができる。なお、動力装置とは、これらの装置だけでなく、これらの装置を駆動するための制御回路や補機を含む。
上記の各形態の防音カバー１は、たとえば、エンジン５に替えて、トランスミッションの周囲に配する構成とすることができる。

１：防音カバー
２：内表面層
３：中間吸音層３０：遮音層
３１：第一中間吸音層３２：第二中間吸音層
４：外表面層
５：エンジン

Claims

自動車の動力装置に対向して配される防音カバーであって、
前記動力装置と対向した表面を形成し、ＰＥＴ樹脂のスパンボンド不織布よりなる内表面層と、
前記内表面層と背向する外表面を形成する、ＰＥＴ樹脂の撥水不織布よりなる外表面層と、
前記内表面層と前記外表面層との間に配された、ＰＥＴ樹脂の不織布よりなる中間吸音層と、
を有することを特徴とする自動車の動力装置用防音カバー。
前記中間吸音層は、シート状のＰＥＴ樹脂よりなる遮音層を有する請求項１記載の自動車の動力装置用防音カバー。