JP4187101B2

JP4187101B2 - 車両用吸音材及びその製造方法

Info

Publication number: JP4187101B2
Application number: JP2003205445A
Authority: JP
Inventors: 信義湯川
Original assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2003-08-01
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2023-08-01
Also published as: JP2005055466A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両のルーフパネルや側壁パネルの室内側に取り付けられる車両用吸音材及びその製造方法に係り、特に、吸音性能を高めた車両用吸音材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、車室内、トランクルーム内、あるいはエンジンルーム内には各種吸音材が設けられ、車室内やトランクルーム内等の音圧を低下させて静粛な走行を図るようにしている。
【０００３】
例えば、車室内に設けられる車両用吸音材として、車両用ルーフトリムを例示して説明する。図８に示すように、車両１のルーフパネル２の室内側には、ルーフトリム３が所定間隔をあけて取り付けられている。
【０００４】
このルーフトリム３の構成としては、図９に示すように、吸音性基材としてＰＰ（ポリプロピレン）発泡体等の独立気泡型の発泡体４を使用し、発泡体４の表裏面に表皮層５並びに裏面不織布層６をそれぞれ補強層５ａ，６ａを介してラミネート処理した積層体から構成されている。
【０００５】
そして、発泡体４の表裏面にそれぞれ補強層５ａ，６ａを介して表皮層５、裏面不織布層６を一体化して形成した原反Ｓを加熱工程により加熱膨化させ、その後、コールドプレス成形金型を使用して所要形状に絞り成形することにより、ルーフトリム３を成形している（特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２４０８号公報（第２頁、図１０、図１１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のルーフトリム３においては、ＰＰ発泡体等に代表される独立気泡型の発泡体４の表裏面側にそれぞれ剛性を強化するために補強層５ａ，６ａにより挟み込むサンドイッチ構造が採用されているが、発泡ＰＰ樹脂等の独立気泡型の発泡体４は、両面共に通気性がないため、吸音性能に劣り、車室内の静粛性を維持することが難しいという問題点が指摘されている。
【０００８】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ルーフトリム等の車両用吸音材に係り、優れた吸音性能が得られ、静粛な走行が期待できる車両用吸音材を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、独立気泡型の発泡体層の表裏面側にそれぞれ表皮層、裏面不織布層が積層一体化された車両用吸音材であって、上記発泡体層に対して加工方向を斜め方向とした針穴加工が施されていることにより、表皮層面に対して少なくとも２種類以上の異なった角度をもつ針穴が開設されていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、車両用吸音材としては、車両のルーフパネルの室内側に装着されるルーフトリム、車室内後部側に装着されるリヤパーセルシェルフ、車室内の側壁側に装着されるラゲージサイドトリム、またはトランクルーム内に取り付けられるトランクルームトリム、あるいはエンジンルーム内に取り付けられるフードトリム等に適用できる。
【００１１】
また、車両用吸音材を構成する各層は、ベースとしての独立気泡型の発泡体から構成される発泡体層と、この発泡体層の両面に剛性を強化するために積層される補強層と、更に、その外側に積層される表皮層、裏面不織布層の各層から構成される。
【００１２】
発泡体層としては、ＰＰ樹脂、ポリスチレン樹脂、ＰＥ（ポリエチレン）樹脂等に発泡剤を混入してシート状に押し出した独立気泡型の発泡樹脂シートが使用されている。
【００１３】
また、補強層としては、合成樹脂フィルム等が適用でき、表皮層としては、クロス、不織布が使用され、裏面不織布層としては、ポリエステル繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリアミド系繊維等の単独、あるいは混紡不織布が使用できる。
【００１４】
次いで、針穴としては、ピッチが１０ｍｍ以内で、かつ加工面に対して所望の角度をつけて開設されているが、この角度としては、４５〜９０°の範囲が好ましい。
【００１５】
従って、本発明によれば、独立気泡型の発泡体層の両面に表皮層と裏面不織布層を積層して構成され、更に、製品の表面側から角度をもたせた針穴加工が施されているため、針穴に角度をつけることで針穴が長くなり、針穴に入射した音が減衰しやすくなることから、吸音性能を高めることができる。
【００１７】
そして、本発明によれば、少なくとも２種類以上の異なった角度の針穴を開設することで、長さの異なる針穴で音波が入射することになり、反射波の位相がズレ、互いに干渉して減衰する効果が得られ、この作用により、低・中周波数域の騒音の減衰に効果がある。
【００１８】
次いで、本発明に係る車両用吸音材の製造方法は、独立気泡型の発泡体層の表裏面側にそれぞれ表皮層、裏面不織布層が積層一体化された車両用吸音材であって、上記発泡体層に対して加工方向を斜め方向とした針穴加工が施されていることにより、表皮層面に対して少なくとも２種類以上の異なった角度をもつ針穴が開設されている車両用吸音材の製造方法において、独立気泡型の発泡体層の表裏面側にそれぞれ表皮接着層、裏面不織布層を圧着ロールによりラミネートして原反を形成する原反の形成工程と、上記原反を加熱炉により加熱膨化させた後、原反の送り方向にニードルを傾斜させた針穴加工治具により、原反の表皮接着層側から斜め方向に少なくとも２種類以上の異なった角度をもつ針穴を開設する原反の針穴加工工程と、針穴加工処理を行なった原反を加熱軟化させた後、表皮層と一体にプレス金型内に投入し、車両用吸音材を所定形状に成形するプレス一体化工程とからなることを特徴とする。
【００１９】
ここで、原反の形成工程で使用する表皮接着層としては、ポリエチレン系樹脂等のホットメルトフィルムが適している。また、原反の厚みは５ｍｍ以上が好ましい。
【００２０】
更に、原反と表皮とはプレス成形時に一体化されるが、例えば、表皮として、毛倒れ等が生じない樹脂シートを使用するときは、原反に対して表皮層を予めラミネートしておいても良い。
【００２１】
従って、本発明方法によれば、針穴加工治具を傾斜状に設定することにより、既存の装置を使用して、コスト高を招くことなく車両用吸音材を量産することができる。
【００２２】
また、針穴加工治具のニードルの傾斜方向は、原反の送り方向に沿っているため、ニードルが原反に引っ掛かることなく、円滑な針穴加工が行なえる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用吸音材の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明を適用したルーフトリムを室内側からみた正面図、図２は同ルーフトリムの構成を示す断面図、図３は同ルーフトリムに使用する材料構成を示す説明図、図４は同ルーフトリムに使用する原反の形成工程を示す説明図、図５は同原反の形成工程における針穴加工を示す説明図、図６は同ルーフトリムの成形工程を示す説明図、図７は本発明に係る車両用吸音材に使用する原反の変形例を示す説明図である。
【００２５】
図１，図２において、ルーフトリム１０は、図示しない車体パネルのルーフ部の室内面を覆う外形状を備え、フロント側縁部にサンバイザ（図示せず）を収納する収納用凹部１０ａがそれぞれ左右一対設けられ、中央部にルーフランプ用取付孔１０ｂが開設され、また、側縁部にアシストグリップ収納用凹部１０ｃが設けられ、全体として緩やかな湾曲形状に成形されている。
【００２６】
そして、このルーフトリム１０は、図２に示すように、保形性とルーフパネルへの取付剛性を備えた発泡体層２０の表面に手触り感に優れた表皮層３０が補強層３１を介して一体化されているとともに、発泡体層２０の裏面側には、裏面不織布層４０がパネルとの間の擦れ音防止等の目的でこれも補強層４１を介して一体化されている。尚、表皮層３０は、ホットメルトフィルム（表皮接着層）３２を介して後工程でラミネートされる。
【００２７】
次に、上記各素材について、図３を基に説明すると、ベース基材である発泡体層２０は、ＰＰ樹脂にアゾジカルボンアミド等の発泡剤を全重量に対して２〜１５重量部混入したＰＰ発泡樹脂シートを素材としている。そして、Ｔダイ押出成形機によりシート状に押し出された発泡体層２０は、押出機から押し出した状態ではまだ発泡反応が起こっておらず未発泡状態である。この未発泡状態を維持するためには、押出時の温度を２００°未満に設定する必要がある。
【００２８】
次いで、表皮層３０は、ポリエステル繊維やポリアミド繊維等の不織布表皮、あるいはトリコット、ジャージィ、モケット、ニット等のクロス表皮が使用でき、面密度は８０〜３８０ｇ／ｍ² に設定されている。また、裏面不織布層４０は、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等、汎用の合成樹脂繊維が使用され、その面密度は１５〜１００ｇ／ｍ² の範囲のものが良い。更に、補強層３１，４１は、合成樹脂フィルムが使用できる。
【００２９】
ところで、本発明に係る車両用吸音材は、ルーフトリム１０に適用した場合には、図２中拡大して示すように、針穴５０が表皮層３０側から角度（４５〜９０°）をもたせて開設されていることが特徴であり、特に、角度を相違させた針穴５０ａ，５０ｂを設けたことに意味がある。
【００３０】
そして、図３（ａ）に示すように、ルーフトリム１０は、成形性を考慮して、原反Ｓと表皮層３０とを別個に用意する。次いで、針穴加工用治具６０を使用して、図３（ｂ）に示すように、角度をもたせて針穴加工を施すことにより、図２中拡大して示すように、角度をもたせた針穴５０ａ，５０ｂが形成されている。
【００３１】
従って、製品面に対して垂直方向に針穴を開設するのではなく、本発明においては、針穴５０に製品面に対して４５〜９０°の角度をもたせたため、針穴５０の長さを長く設定でき、針穴５０に入射した音が減衰しやすくなり、特に、高周波数域の騒音の吸音に効果がある。
【００３２】
図４はルーフトリム１０の素材となる原反Ｓの形成工程を示すもので、図４では図示しない押出成形機から押し出される発泡体層２０に補強層３１，４１を介して表皮接着層３２と裏面不織布層４０が圧着ロール７０によりラミネートされ、５層構造の原反Ｓが形成される。そして、この原反Ｓは加熱炉７１で２００°以上に加熱されることにより、１．５〜５倍の発泡倍率で発泡され、厚みが増した原反Ｓに対して針穴加工用治具６０を介して針穴加工が行なわれる。その後、加熱膨化した原反Ｓは、ベルトコンベア７２上で図中矢印方向に搬送され、この搬送段階でカット刃７３により、定寸カット加工が施され、原反Ｓの作製が完了する。
【００３３】
ところで、上記針穴加工用治具６０は、図示するように、加工面に対して４５〜９０°の角度範囲で３種類の異なった角度の針穴加工用治具６０ａ，６０ｂ，６０ｃが設定されており、各針穴加工用治具６０ａ，６０ｂ，６０ｃの設定角度は、加工面に対してα１，α２，α３に調整されている。
【００３４】
この針穴加工用治具６０の構成は、図５に示すように、支持プレート６１に複数のエアシリンダ６２ａ，６２ｂが支持プレート６１に対して支持角度を相違させた状態で取り付けられており、各エアシリンダ６２ａ，６２ｂには、ピストン６３ａ，６３ｂにニードル６４ａ，６４ｂが取り付けられている。
【００３５】
エアシリンダ６２ａ，６２ｂは、基部側のコーナー部Ａで支持プレート６１に回動可能に支持され、基部側における反対側のコーナー部Ｂにおいて調整アーム６５ａ，６５ｂでアーム長さを調節できるように支持されている。
【００３６】
従って、各ニードル６４ａ，６４ｂは、原反Ｓの送り方向に向けて傾斜しているため、ニードル６４ａ，６４ｂが原反Ｓに引っ掛かることがなく、円滑な針穴加工が期待できるとともに、調整アーム６５ａ，６５ｂのアーム長さを調整することで、ニードル６４ａ，６４ｂの角度を調整することができ、原反Ｓに対して開設される針穴５０の角度を所望角度に調整でき、角度を相違させた針穴５０ａ，５０ｂを簡単に加工できる。尚、各ニードル６４ａ，６４ｂは、原反Ｓを貫通せず、原反Ｓの裏面側が１〜２ｍｍ程度残るように、ニードル６４ａ，６４ｂの侵入度合いが調整されている。
【００３７】
このように、原反Ｓの表皮層３０面側から開設される針穴５０は、角度をもたせることにより、長さを長く設定することができ、吸音性能を高めることができるとともに、特に好ましい実施の態様として、少なくとも２種類以上の角度差を設定することで、長さの異なる針穴５０ａ，５０ｂを形成することができる。従って、長さの異なる針穴５０ａ，５０ｂに音波が入射することで、反射波の位相がズレ、互いに干渉して減衰することにより、特に、低・中周波数域の騒音の減衰に効果がある。
【００３８】
以上のように作製した原反Ｓを使用してルーフトリム１０を製造するには、図６に示すように、定寸カットされた原反Ｓを加熱炉８０により加熱軟化処理した後、型開き状態であるプレス金型８１（上型８１ａ、下型８１ｂで示す）内に表皮層３０と共にセットし、プレス金型８１の型締めにより図１，図２に示すルーフトリム１０が所要形状にプレス成形される。
【００３９】
このとき、原反Ｓの表皮接着層（ホットメルトフィルム）３２が接着媒体として作用し、表皮層３０が強固に一体化される。
【００４０】
また、上述したルーフトリム１０は、針穴５０が発泡体層２０を貫通する構成ではなく、通気汚れが生じないものであり、そのため、針穴加工の制御については、発泡体層２０を貫通しないように注意しなければならないが、例えば、図７に示すように、ニードル６４が発泡体層２０を貫通する形態をとることもでき、その場合は、通気汚れが生じるため、裏面不織布層４０と裏面側の補強層４１との間に通気止めフィルム４２を介装することが必要となる。この図６に示す変形例においては、通気止めフィルム４２の構成が付加されるものの、針穴加工を比較的ラフに行なうことができ、作業性が向上する。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係る車両用吸音材は、独立気泡型の発泡体層をベースとして構成され、表皮層側から角度をもたせた針穴加工を施すことにより、長寸状の針穴を確保し、針穴に入射した音が減衰しやすくなり、吸音性能を高めることができるという効果を有する。
【００４２】
更に、本発明によれば、車両用吸音材のベースである独立気泡型の発泡体層に対して少なくとも２種類以上の異なった角度の針穴を設定するというものであるから、長さの異なる針穴に音波が入射することで、反射波の位相がズレ、互いに干渉して減衰する効果が得られ、低・中周波数域の騒音の吸音に有効であるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用吸音材をルーフトリムに適用した実施形態を示す正面図である。
【図２】図１中II−II線断面図である。
【図３】図１に示すルーフトリムの材料構成を示す（ａ）積層構造の説明図、（ｂ）針穴加工を示す説明図である。
【図４】図１に示すルーフトリムに使用する原反の形成工程を示す説明図である。
【図５】図４に示す原反の作製工程における針穴加工時の状態を示す説明図である。
【図６】図１に示すルーフトリムのプレス成形工程を示す説明図である。
【図７】本発明に係る車両用吸音材をルーフトリムに適用した別実施形態を示す説明図である。
【図８】車両に設けられるルーフトリムを示す説明図である。
【図９】従来のルーフトリムの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ルーフトリム
２０発泡体層
３０表皮層
３２表皮接着層（ホットメルトフィルム）
４０裏面不織布層
３１，４１補強層
４２通気止めフィルム
５０（５０ａ，５０ｂ）針穴
６０針穴加工用治具
６１支持プレート
６２（６２ａ，６２ｂ）エアシリンダ
６３（６３ａ，６３ｂ）ピストン
６４（６４ａ，６４ｂ）ニードル
６５（６５ａ，６５ｂ）調整アーム
７０圧着ロール
７１加熱炉
７２搬送用コンベア
７３カット刃
８０加熱炉
８１（８１ａ，８１ｂ）プレス金型
Ｓ原反

Claims

独立気泡型の発泡体層（２０）の表裏面側にそれぞれ表皮層（３０）、裏面不織布層（４０）が積層一体化された車両用吸音材（１０）であって、上記発泡体層（２０）に対して加工方向を斜め方向とした針穴加工が施されていることにより、表皮層（３０）面に対して少なくとも２種類以上の異なった角度をもつ針穴（５０ａ，５０ｂ）が開設されていることを特徴とする車両用吸音材。
独立気泡型の発泡体層（２０）の表裏面側にそれぞれ表皮層（３０）、裏面不織布層（４０）が積層一体化された車両用吸音材（１０）であって、上記発泡体層（２０）に対して加工方向を斜め方向とした針穴加工が施されていることにより、表皮層（３０）面に対して少なくとも２種類以上の異なった角度をもつ針穴（５０ａ，５０ｂ）が開設されている車両用吸音材（１０）の製造方法において、
独立気泡型の発泡体層（２０）の表裏面側にそれぞれ表皮接着層（３２）、裏面不織布層（４０）を圧着ロール（７０）によりラミネートして原反（Ｓ）を形成する原反（Ｓ）の形成工程と、
上記原反（Ｓ）を加熱炉（７１）により加熱膨化させた後、原反（Ｓ）の送り方向にニードル（６４）を傾斜させた針穴加工治具（６０）により、原反（Ｓ）の表皮接着層（３２）側から斜め方向に少なくとも２種類以上の異なった角度をもつ針穴（５０ａ，５０ｂ）を開設する原反（Ｓ）の針穴加工工程と、
針穴加工処理を行なった原反（Ｓ）を加熱軟化させた後、表皮層（３０）と一体にプレス金型（８１）内に投入し、車両用吸音材（１０）を所定形状に成形するプレス一体化工程と、
からなることを特徴とする車両用吸音材の製造方法。
前記原反（Ｓ）の形成工程において、表皮層（３０）が予め発泡体層（２０）側に一体化されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用吸音材の製造方法。