JP6616970B2

JP6616970B2 - 吸音材

Info

Publication number: JP6616970B2
Application number: JP2015135160A
Authority: JP
Inventors: 哲安西堀; 稔西尾; 達生馬渕; 鈴木　　寛
Original assignee: Hayashi Telempu Corp
Current assignee: Hayashi Telempu Corp
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2019-12-04
Anticipated expiration: 2035-07-06
Also published as: JP2017016055A

Description

本発明は、吸音材に関し、特には、自動車の防音構造に用いる吸音材に関する。

自動車では、車室内の静粛化を図るために、車室の内外を隔てる車体パネルに種々の吸音材が配設される。吸音材の材料としては、車体パネルの細かな凹凸に追随できる柔軟性を有し、かつ空隙を多く含む繊維構造体や発泡体が適している。この種の吸音材は、空隙に音波を取り込んで減衰させる吸音作用を発揮するとともに、音波を反射することで、音波が車室内に侵入することを抑制する遮音作用を発揮する。

例えば、車室をエンジンルームから隔てるダッシュパネルには、車室に侵入するエンジンノイズを防ぐために、ダッシュサイレンサと呼ばれる吸音材が配設されている。しかしながら、ダッシュパネルが十分に吸音材で覆われておらず、ダッシュパネルと吸音材とに隙間が存在すると、その隙間から音波が車室内に侵入してしまうため、吸音材の機能が損なわれ、車室内の静粛性が低下することが知られている。さらに、吸音材を車体パネルに取り付けるために、吸音材には、車体パネル上の係合部材との係合用の取付孔が必要となり、また、空調用のダクトのような周辺部品を車体パネル上の開口を通過して艤装するために、吸音材には、開口、ノッチまたはスリットなどのような取付孔が必要となるが、これらの取付孔の周囲には隙間が形成され、車室内の静粛性の低下の要因となっている。特に、吸音材や相手部品などの各部品の成形バラツキや組付バラツキがあると、取付孔の周囲に隙間が形成されやすい。

また、ダッシュパネルは車室とエンジンルームとの境界に略垂直に延びているため、ダッシュパネルに取り付けられる吸音材（ダッシュサイレンサ）は、自重により常に鉛直方向下向きの力を受ける。このため、吸音材として柔軟で自己形状保持性に乏しいものが使用されると、自重による下向きの力によって取付孔が変形するなどして、隙間が生じる恐れがある。

また、エンジンルームからダッシュパネルを通過して車室に侵入するエンジンノイズは、ダッシュパネルを通過する際にダッシュパネルを振動させる。この振動は、ダッシュパネルと接続しているフロアパネル、ドアパネルおよびルーフパネルなどの他の車体パネルに伝搬し、その後、ノイズとして車室に侵入する。このような経路で侵入するノイズについては、従来のダッシュサイレンサによる防音構造では、十分に防ぐことができない。

これに対して特許文献１には、第１パネル層、吸音材層、第１空気層、第２パネル層の順に配列し、吸音材層が通気性を備えた吸遮音構造体が開示されている。吸音材層が通気性を備えていない従来の吸遮音構造体では、第１パネル層と吸音材層とに部品を取り付けるために形成された貫通孔を通過した音波が第２パネル層に反射して第１パネル層に戻る場合、吸音材層が通気性を備えていないため、音波が吸音材層で吸音されず、吸遮音構造体の性能が十分に発揮されない。一方、特許文献１に記載された吸遮音構造体では、吸音材層が通気性を備えているため、第２パネル層に反射した音波を効率良く吸収することができる。

特開２００２−０７３０３６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された吸遮音構造は、通気性を備えた吸音材層を第１パネル層と第２パネル層との間に設置することにより、第２パネル層に反射して第１パネル層に戻る際の音波を吸音することを特徴としており、吸音材層に形成された取付孔の周辺などに形成されている隙間からの音漏れや、第１パネル層の振動による放射音の音漏れに関しては十分に考慮されていない。

本発明は、車室への音漏れを軽減することが可能な吸音材を提供することを目的とする。

本発明による吸音材は、パネルに取り付けられる吸音材であって、前記パネルに取り付けられた取付状態において、当該吸音材を介して前記パネルに装着される相手部品と干渉して変形する干渉部と、前記取付状態において、前記干渉部を用いて、前記パネルと前記相手部品との隙間を埋める隙間埋構造部と、を有する。

この場合、パネルと相手部品との隙間が埋められるため、車室への音漏れを軽減することが可能になる。

また、本発明では、前記隙間埋構造部は、スリットを有し、前記干渉部の、前記スリットを挟む両側の領域のうちの一方の領域には、前記相手部品に対向する位置に開口部が設けられており、当該一方の領域が前記相手部品に押されて圧潰され、前記パネルと前記相手部品との間で弾性圧縮させられて、反発力によって前記パネルを押下するとともに前記相手部品に密着する。

この場合、干渉部が圧潰されることでパネルが押下されるため、パネルの制振性を向上させることが可能になり、車室への音漏れを軽減することが可能になる。また、開口からの音漏れを防止し、且つ少ない反発力で艤装が可能になる。

また、本発明では、前記隙間埋構造部は、前記両側の領域のうちの他方の領域に設けられた別のスリットを有し、前記一方の領域が圧潰された状態で、前記スリットと前記別のスリットとの間の部分が、前記パネルと前記相手部品との間の隙間を覆う。

この場合、スリットと別のスリットの間の部分が相手部品の方に引っ張られて倒れ込みながら相手部品に近づくこととなり、パネルと相手部品との隙間をより確実に埋めることが可能になり、車室への音漏れをより軽減することが可能になる。

また、本発明では、前記隙間埋構造部は、凹形状部を有し、前記干渉部は、前記凹形状部と開口部との間の領域を含み、前記相手部品が前記開口部に押し込まれることで、当該領域が折り曲げられる。

この場合、折り曲げられた部分が相手部品を囲むため、パネルと相手部品との隙間をより確実に埋めることが可能になり、車室への音漏れをより軽減することが可能になる。

上記発明によれば、パネルと相手部品との隙間が埋められるため、車室への音漏れを軽減することが可能になる。

本発明の第１の実施形態の自動車用防音構造の構成を示す斜視図である。図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。本発明の第１の実施形態の吸音材を示す断面図である。本発明の第２の実施形態の吸音材を示す断面図である。本発明の第３の実施形態の吸音材を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一の機能を有するものには同一の符号を付与し、その説明を省略する場合がある。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の自動車用防音構造の構成を示す斜視図である。図１に示す自動車用防音構造１は、自動車の車室とエンジンルームとを隔てる隔壁であるダッシュパネル１０と、ダッシュパネル１０に取り付けられる吸音材（ダッシュサイレンサ）２０と、自動車の床面となるフロアパネル（図示せず）上に取り付けられる衝撃吸収材（ティビアパッド）３０とを有する。なお。図１に示す自動車用防音構造１は、本発明による防音構造の単なる一例であって、本発明による防音構造は、車室の内外を隔てるパネルとそのパネルに取り付けられる吸音材とを有する一般的な車両の吸音構造に適用することができる。

図１において、ダッシュパネル１０は、略垂直に配置される。吸音材２０は、車室外からの音や振動を吸収する部材である。吸音材２０は、ダッシュパネル１０の車内面（車室側の面）に沿って取り付けられる。例えば、吸音材２０は、開口部２１や切り欠き２２を備え、その開口部２１や切り欠き２２をダッシュパネル１０に固定されたボルトなどの突起物に引っ掛けることで、ダッシュパネル１０に取り付けられる。また、吸音材２０は、クリップやボルト等の固定具や、エアコンユニットやインストルメントパネルなどの相手部品によってダッシュパネル１０に取り付けられてもよい。

衝撃吸収材３０は、自動車の衝突時の衝撃を吸収する部材である。衝撃吸収材３０は、吸音材２０の下部、より具体的には、吸音材２０とフロアカーペットとが接する、車室内の乗員の足がかかる領域に配置される。衝撃吸収材３０は、例えば、ポリプロピレン(ＰＰ：polypropylene)、ポリスチレン(ＰＳ：polystyrene)またはウレタン等が発泡したもので形成される。また、衝撃吸収材３０は、固定されずにそのままセットされてもよいし、固定されてもよい。衝撃吸収材３０を固定する方法としては、例えば、衝撃吸収材３０をクリップ等の固定具を用いて固定する方法や、フロアカーペット等の周辺部品に衝撃吸収材３０を予め取り付け、その衝撃吸収材３０が取り付けられた周辺部品をフロアパネルなどに固定する方法などがある。

図２は、図１に示す自動車用防音構造１のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図３は、図１に示す自動車用防音構造１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

図２および図３に示すように、吸音材２０は、ダッシュパネル１０に取り付けられた取付状態において、相手部品４０またはダッシュパネル１０と干渉することで変形する干渉部２３と、変形しない一般部２４とを有する。なお、相手部品４０は、例えば、エアコンユニットやダクトのような、パネルに装着される部品である。干渉部２３を有することにより、ダッシュパネル１０や相手部品４０と吸音材２０とに隙間が発生することを抑制することが可能になり、音漏れを効果的に軽減することが可能になる。また、変形された吸音材２０の反発力によってダッシュパネル１０を押下することでダッシュパネル１０等の制振性能を向上させることが可能になり、ダッシュパネル１０の振動による音漏れを抑制することが可能になる。なお、例えば、図２では、吸音材２０は、ダッシュパネル１０に取り付けられていない非取付状態では、略一定の厚みを有し、吸音材２０の干渉部２３は、ダッシュパネル１０に取り付けられた取付状態において相手部品４０によって厚み方向に圧縮されている。しかしながら、干渉部２３の態様はこの例に限らない。

吸音材２０の材料としては、種々の軟質樹脂で形成された発泡体や繊維系材料などが挙げられるが、特に好ましい材料は、軟質ウレタン樹脂で形成された発泡体である。また、吸音材２０は以下の特性を有することが好ましい。つまり、吸音材２０の密度は０．０１ｇ／ｃｍ^３〜０．１ｇ／ｃｍ^３、硬さは２５Ｎ〜６５０Ｎ（ＪＩＳＫ６４００−２）、より好ましくは、１５０〜４００Ｎである。本発明においては吸音材２０の硬さが特に重要である。硬さが上記数値範囲より小さいと（やわらかいと）吸音材２０全体の剛性が不足するため、吸音材１０の車両への取付け性が悪化する恐れがある。硬さが上記数値範囲より大きいと（硬いと）パネルに対する所要の制振性能が得られない恐れがあり、また、吸音材２０の一部が相手部品４０によって弾性圧縮させられた際に、吸音材２０の弾性反発力が強くなりすぎ、部品の取付不良や取付作業性の低下が発生する恐れがある。

吸音材２０の外形および大きさは、吸音材２０を配設するダッシュパネル１０に応じて決定される。例えば、吸音材２０が図１に示すようなダッシュパネル１０に取り付けられる自動車用のダッシュサイレンサの場合、吸音材２０は、横長の略長方形状を有し、幅（取付状態における水平方向の長さ）が９００ｍｍ〜１８００ｍｍ、高さ（取付状態における鉛直方向の長さ）が４００ｍｍ〜１２００ｍｍとなるものが一般的である。

吸音材２０の一般部２４の厚さは、１０ｍｍ〜１２０ｍｍが好ましく、２０ｍｍ〜８０ｍｍが特に好ましい。一般部２４の厚さが上記の数値範囲よりも小さい場合（一般部２４が好適な例よりも薄い場合）、吸音性を確保することが難しく、一般部２４の厚さが上記の数値範囲よりも大きい場合（一般部２４が好適な例よりも厚い場合）、柔軟性が不足してダッシュパネル１０に沿って配設することが難しくなる。

吸音材２０の干渉部２３の圧縮率は、一般部厚みに対し０％〜８０％が好ましく、２０％〜４０％が特に好ましい。干渉部２３の圧縮率が上記の数値範囲よりも小さい場合、反発力が不足してしまい、充分な制振性能が得られない恐れがあり、干渉部２３の圧縮率が上記の数値範囲よりも大きい場合、ダッシュパネル１０や相手部品４０との干渉が強くなり過ぎてしまい、組付性の低下や組付不具合が発生する恐れがある。

図４は、第１の実施形態の吸音材２０の特徴を示す図である。具体的には、図４（ａ）は非取付状態の吸音材２０の部分縦断面図であり、図４（ｂ）は取付状態の吸音材２０の部分縦断面図、図４（ｃ）は、非取付状態の吸音材２０の部分正面図である。

図４に示す吸音材２０は、吸音材２０を介して相手部品４０を取り付けるための取付孔である開口部２５と、開口部２５を囲むように形成されたスリット２６とを有する。相手部品４０は、スリット２６を挟む両側の一方の領域（具体的には、開口部２５が存在する側の領域）に当接され、その当接された領域が干渉部２３となり、相手部品４０にて圧潰される。この場合、スリット２６は、取付状態において、干渉部２３を用いてダッシュパネル１０と相手部品４０との隙間を埋める隙間埋構造部となる。

以上の構成により、スリット２６を挟んだ両側の領域の一方が相手部品４０によって圧潰されて吸音材２０が相手部品４０に密着し、吸音材２０と相手部品４０の隙間が埋められるため、開口からの音漏れを防止し、且つ少ない反発力で艤装が可能となる。また、吸音材２０が潰されることでダッシュパネル１０が押下されることとなり、ダッシュパネル１０の制振性も向上させることが可能となる。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態の吸音材２０の特徴を示す図である。具体的には、図５（ａ）は非取付状態の吸音材２０の部分縦断面図であり、図５（ｂ）は取付状態の吸音材２０の部分縦断面図であり、図５（ｃ）は、非取付状態の吸音材２０の部分正面図である。

図５に示す吸音材２０は、隙間埋構造として、スリット２６に加えて、さらに別のスリット２７を有する。スリット２７は、スリット２６を挟んだ両側の領域のうち、開口部２５が存在する領域とは反対側の領域に存在する。スリット２７は、開口部２５を囲むように形成される。スリット２７の深さは、スリット２６の深さよりも深いことが好ましい。また、本実施形態では、相手部品４０は、スリット２６を挟む両側のうち開口部２５が存在する側の領域に当接され、その当接された領域およびスリット２６および２７の間の領域が干渉部２３となる。

上記構成により、スリット２６を挟んだ両側の領域の一方が相手部品４０によって圧潰され、スリット２６および２７の間の中間部分２８が相手部品４０の方に引っ張られて倒れ込みながら相手部品４０に近づくこととなり、ダッシュパネル１０と相手部品４０との隙間を中間部分２８で覆うことが可能になる。したがって、ダッシュパネル１０と相手部品４０との隙間をより確実に埋めることが可能になり、車室への音漏れをより軽減することが可能になる。また、スリット２７の深さがスリット２６の深さよりも深い場合、中間部分２８が相手部品の方に倒れ込み易くなり、隙間をさらに確実に埋めることが可能になる。

なお、本実施形態において、スリット２６とは別に設けられるスリットの数は、１以上であればよい。また、第１の実施形態や第２の実施形態では、スリット２６や２７のそれぞれは、開口部２５の周辺に形成されればよく、開口部２５を囲むように形成される必要はない。

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態の吸音材２０の特徴を示す図である。具体的には、図６（ａ）は非取付状態の吸音材２０の部分縦断面図であり、図６（ｂ）は取付状態の吸音材２０の部分縦断面図であり、図６（ｃ）は、非取付状態の吸音材２０の部分正面図である。

図６に示す隙間埋構造は、図４に示したスリット２６に代えて、凹形状部２９を有する。また、相手部品４０は、凹形状部２９と開口部２５との間の領域に当接され、その当接された領域が干渉部２３となる。干渉部２３は、相手部品４０が開口部２５に押し込まれることで折り曲げられ、折り曲げられた部分が相手部品４０を囲む。

上記構成により、開口部２５と相手部品４０との隙間が吸音材２０の干渉部２３で埋められるため、相手部品４０と開口部２５とが密着せずに相手部品４０が動いてしまうことを抑制することが可能になる。したがって、ダッシュパネル１０と相手部品４０との隙間をより確実に埋めることが可能になり、車室への音漏れをより軽減することが可能になる。

以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。

１０ダッシュパネル
２０吸音材（ダッシュサイレンサ）
２１、２５開口部
２２切り欠き
２３干渉部
２４一般部
２６、２７スリット
２８中間部分
２９凹形状部
３０衝撃吸収材（ティビアパッド）

Claims

パネルに取り付けられる吸音材であって、
前記パネルに取り付けられた取付状態において、当該吸音材を介して前記パネルに装着される相手部品と干渉して変形する干渉部と、
前記取付状態において、前記干渉部を用いて、前記パネルと前記相手部品との隙間を埋める隙間埋構造部と、を有しており、
前記隙間埋構造部は、スリットを有し、
前記干渉部の、前記スリットを挟む両側の領域のうちの一方の領域には、前記相手部品に対向する位置に開口部が設けられており、当該一方の領域が前記相手部品に押されて圧潰され、前記パネルと前記相手部品との間で弾性圧縮させられて、反発力によって前記パネルを押下するとともに前記相手部品に密着する、吸音材。
前記隙間埋構造部は、前記両側の領域のうちの他方の領域に設けられた別のスリットを有し、
前記一方の領域が圧潰された状態で、前記スリットと前記別のスリットとの間の部分が、前記パネルと前記相手部品との間の隙間を覆う、請求項１に記載の吸音材。