JP7135201B2

JP7135201B2 - 自動車用サイレンサー

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Publication number: JP7135201B2
Application number: JP2021508208A
Authority: JP
Inventors: 亘橋本; 高朗杉田
Original assignee: Hayashi Telempu Corp
Current assignee: Hayashi Telempu Corp
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2020-02-10
Publication date: 2022-09-12
Anticipated expiration: 2040-02-10
Also published as: CN113286699A; CN113286699B; JPWO2020195244A1; WO2020195244A1

Description

本発明は、自動車用のプレス成形されたサイレンサーに関する。

自動車に設置されるサイレンサーとして、例えば、フロアパネルとフロアカーペットとの間に介在するフロアサイレンサーが知られている。フロアサイレンサーは、防音性能を発揮するとともに、フロアパネルの凹凸がカーペットの表面に現れないようにする機能や、足で踏むときの良好な感触を乗員に与える機能も発揮する。これらの機能を実現するためのサイレンサーとして、例えば国際公開第2015/146428号に示されるように、安価な衣料反毛繊維を主成分とした繊維質のサイレンサーが用いられている。

国際公開第２０１５／１４６４２８号

サイレンサーを軽量化すると、フロアカーペットを足で踏んだ時の感触である足踏み性が低下する可能性がある。また、サイレンサーが低密度になると、フロアカーペットが足で踏まれた時にサイレンサーが厚さ方向へ圧縮されて元の厚みに戻らないという「へたり」が生じる可能性がある。
尚、上記のような問題は、フロアカーペット用のサイレンサーに限らず、ダッシュサイレンサー等、種々の自動車用サイレンサーについて同様に存在する。

本発明は、軽量化しても適度な圧縮強度を得ることが可能な自動車用サイレンサーを開示するものである。

本発明は、自動車用のプレス成形されたサイレンサーであって、
熱可塑性繊維を含む第一繊維層と、該第一繊維層に含まれる熱可塑性繊維の重量比よりも多い重量比の熱可塑性繊維を含む第二繊維層と、を含み、
前記サイレンサーの厚さが２０mm以上であり、
前記サイレンサーの密度が０．１０ｇ／cm³以下であり、
前記サイレンサーの厚さをＸmmとし、前記第二繊維層の目付をＹｇ／ｍ²としたとき、前記目付ＹはＹ≧１．０６８・Ｘ²－２３．１２・Ｘ＋１７６．４であり、
前記サイレンサーの表面に載せた直径５０mmの円板に前記サイレンサーの厚さ方向へ５０Ｎの荷重を加えた時に、前記サイレンサーが凹む距離が１５mm以下である、態様を有する。

本発明によれば、軽量化しても適度な圧縮強度を得ることが可能な自動車用サイレンサーを提供することができる。

図１はサイレンサー及び表皮材の車室側の外観を模式的に例示する斜視図。図２はサイレンサーを車体パネル及び表皮材とともに図１のＡ１－Ａ１に相当する位置で切断したときの垂直端面の要部を模式的に例示する図。図３は第二繊維層における繊維構造の別の例を模式的に示す図。図４は別のサイレンサーを車体パネル及び表皮材とともに図１のＡ１－Ａ１に相当する位置で切断したときの垂直端面の要部を模式的に例示する図。図５は別のサイレンサーを車体パネル及び表皮材とともに図１のＡ１－Ａ１に相当する位置で切断したときの垂直端面の要部を模式的に例示する図。図６はサイレンサーの例を模式的に示す図。図７は厚さ方向へ荷重を加えた円板によるサイレンサーの凹み量を測定する例を模式的に示す図。図８は第二繊維層の目付とサイレンサーの凹み量との関係を示す図。図９はサイレンサーの厚さと第二繊維層の目付との関係を示す図。図１０はサイレンサー製造装置の例を模式的に示す図。図１１は成形工程例を説明するための垂直端面図。

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）本発明に含まれる技術の概要：
まず、図１～１１に示される例を参照して本発明に含まれる技術の概要を説明する。尚、本願の図は模式的に例を示す図であり、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。むろん、本技術の各要素は、符号で示される具体例に限定されない。
また、本願において、数値範囲「Min～Max」は、最小値Min以上、且つ、最大値Max以下を意味する。

［態様１］
本技術の一態様に係る自動車用のプレス成形されたサイレンサー１は、第一繊維層１１０と第二繊維層１２０を含んでいる。第一繊維層１１０は、非溶融成分を含む主繊維１１５を６０～９９重量％含み、且つ、熱可塑性繊維１１６を１～４０重量％含んでいる。第二繊維層１２０は、熱可塑性繊維１２６を５０～１００重量％含んでいる。

繰り返し検討を行ったところ、非溶融成分を含む主繊維１１５を多く含む第一繊維層１１０に対して、熱可塑性繊維の重量比を多くした第二繊維層１２０を組み合わせることにより、軽量化しても適度な圧縮強度が得られることが分かった。プレス成形された第二繊維層１２０に熱可塑性繊維１２６が５０重量％以上含まれていることにより、互いに融着した熱可塑性繊維１２６が第二繊維層１２０に高い剛性を与え、このことがサイレンサー１を軽量化してもサイレンサー１の圧縮強度を維持させていると推測される。また、プレス成形された第一繊維層１１０に非溶融成分を含む主繊維１１５が６０重量％以上含まれていることにより、第一繊維層１１０に柔軟性を与え、このことがサイレンサー１の感触を向上させていると推測される。尚、プレス成形された第一繊維層１１０に熱可塑性繊維１１６が１重量％以上含まれていることにより、第一繊維層１１０の形状が保持されている。プレス成形されたサイレンサー１において、第二繊維層１２０の適度な剛性感と第一繊維層１１０の柔軟な感触とが組み合わされることにより、軽量化しても適度な圧縮強度が得られると推測される。
以上より、上記態様１は、軽量化しても適度な圧縮強度を得ることが可能な自動車用のプレス成形されたサイレンサーを提供することができる。

ここで、本技術のサイレンサーを設置可能な場所は、車室フロア部、車室側壁部、車室天井部、デッキフロア部、ダッシュボード部、エンジンフード部、フェンダー部、等が含まれ、内装部分でもよいし、外装部分でもよい。
非溶融成分を含む主繊維には、衣料反毛繊維といった反毛繊維、セルロース系繊維といった非溶融繊維、等が含まれる。
本願における「第一」、「第二」、「第三」、…は、互いに類似点を有する複数の構成要素に含まれる各構成要素を識別するための用語であり、順番を意味しない。複数の構成要素のうちどの構成要素が「第一」、「第二」、「第三」、…に当てはまるのかは、相対的に決まる。
第一繊維層の熱可塑性繊維と第二繊維層の熱可塑性繊維とは、同じ種類の繊維でもよいし、異なる種類の繊維でもよい。
尚、上述した付言は、以下の態様においても適用される。

［態様２］
ところで、サイレンサー１の厚さＴ０は、２０mm以上でもよい。サイレンサー１の密度は、０．１０ｇ／cm³以下でもよい。サイレンサー１の厚さＴ０をＸmmとし、第二繊維層１２０の目付をＹｇ／ｍ²としたとき、目付ＹはＹ≧１．０６８・Ｘ²－２３．１２・Ｘ＋１７６．４でもよい。サイレンサー１の表面１０に載せた直径５０mmの円板５００にサイレンサー１の厚さＴ０方向へ５０Ｎの荷重Ｆを加えた時にサイレンサー１が凹む距離（図７に示す凹み量Ｌ０）が１５mm以下でもよい。

繰り返し検討を行ったところ、第二繊維層１２０の目付ＹがＹ≧１．０６８・Ｘ²－２３．１２・Ｘ＋１７６．４であって、凹み量Ｌ０が１５mm以下であるサイレンサー１は、密度が０．１０ｇ／cm³以下でも厚さ方向Ｄ３へ押した時の感触がさらに向上することが分かった。従って、上記態様２は、さらに適度な圧縮強度を得ることが可能な自動車用サイレンサーを提供することができる。

［態様３］
図２に例示するように、非溶融成分を含む主繊維１３５を６０～９９重量％含み、且つ、熱可塑性繊維１３６を１～４０重量％含む第三繊維層１３０をサイレンサー１がさらに含んでいてもよい。第二繊維層１２０は、第一繊維層１１０と第三繊維層１３０との間にあってもよい。本態様は、厚さ方向へ押した時の感触をさらに向上させることが可能な自動車用サイレンサーを提供することができる。
ここで、第一繊維層の主繊維と第三繊維層の主繊維とは、同じ種類の繊維でもよいし、異なる種類の繊維でもよい。また、第一繊維層の熱可塑性繊維と第三繊維層の熱可塑性繊維とは、同じ種類の繊維でもよいし、異なる種類の繊維でもよい。

［態様４］
ところで、本技術の一態様に係る自動車用のプレス成形されたサイレンサー１は、熱可塑性繊維１１６を含む第一繊維層１１０と、該第一繊維層１１０に含まれる熱可塑性繊維１１６の重量比よりも多い重量比の熱可塑性繊維１２６を含む第二繊維層１２０と、を含んでいる。サイレンサー１の厚さＴ０は、２０mm以上である。サイレンサー１の密度は、０．１０ｇ／cm³以下である。サイレンサー１の厚さＴ０をＸmmとし、第二繊維層１２０の目付をＹｇ／ｍ²としたとき、目付ＹはＹ≧１．０６８・Ｘ²－２３．１２・Ｘ＋１７６．４である。サイレンサー１の表面１０に載せた直径５０mmの円板５００にサイレンサー１の厚さ方向Ｄ３へ５０Ｎの荷重Ｆを加えた時に、サイレンサー１が凹む距離（図７に示す凹み量Ｌ０）が１５mm以下である。

繰り返し検討を行ったところ、第一繊維層１１０に対して、熱可塑性繊維の重量比を多くした第二繊維層１２０を組み合わせ、第二繊維層１２０の目付ＹをＹ≧１．０６８・Ｘ²－２３．１２・Ｘ＋１７６．４にし、サイレンサー１の凹み量Ｌ０を１５mm以下にすることにより、サイレンサー１の密度が０．１０ｇ／cm³以下でも適度な圧縮強度が得られることが分かった。プレス成形された第二繊維層１２０の熱可塑性繊維１２６の重量比が多く、第二繊維層１２０の目付ＹがＹ≧１．０６８・Ｘ²－２３．１２・Ｘ＋１７６．４であることにより、互いに融着した熱可塑性繊維１２６が第二繊維層１２０に高い剛性を与え、このことがサイレンサー１を軽量化してもサイレンサー１の圧縮強度を維持させていると推測される。また、プレス成形された第一繊維層１１０の熱可塑性繊維１１６の重量比が少ないことにより、第一繊維層１１０に柔軟性を与え、このことがサイレンサー１の感触を向上させていると推測される。さらに、サイレンサー１の凹み量Ｌ０が１５mm以下であることにより、サイレンサー１の感触がさらに向上している。尚、プレス成形された第一繊維層１１０に熱可塑性繊維１１６が含まれていることにより、第一繊維層１１０の形状が保持されている。プレス成形されたサイレンサー１において、第二繊維層１２０の適度な剛性感と第一繊維層１１０の柔軟な感触とが組み合わされることにより、軽量化しても適度な圧縮強度が得られると推測される。
以上より、上記態様４は、軽量化しても適度な圧縮強度を得ることが可能な自動車用のプレス成形されたサイレンサーを提供することができる。

（２）自動車用サイレンサーの具体例：
図１は、自動車用のプレス成形されたサイレンサー、及び、自動車用のプレス成形された表皮材を模式的に例示している。図１中、FRONT、REAR、LEFT、RIGHT、UP、DOWNは、それぞれ、前、後、左、右、上、下を示す。左右の位置関係は、自動車の前を見る方向を基準とする。図２は、サイレンサーを車体パネル及び表皮材とともに図１のＡ１－Ａ１に相当する位置で切断したときの垂直端面の要部を模式的に例示している。

自動車の乗員室内のフロアパネル（車体パネル８０）上では、通常、図１に例示するようなフロアカーペット（表皮材）２０を敷設することによりフロアパネルを被覆し遮蔽している。これにより、乗員室としての内装意匠性、及び、乗員が足で踏むときの良好な感触を意味する踏み心地性が付与される。フロアパネルに形成された凹凸を吸収しフロア面の平坦性を確保する為、嵩上材として機能するフロアサイレンサー１がフロアパネルとフロアカーペット２０との間に設置される。

車室内における静粛性の向上というニーズから、図１に例示するように、フロアカーペット裏面全体を覆うようにサイレンサー１を一体又は別体で形成し、フロアパネル全体を被覆している。図１に示す大型のサイレンサー１は、フロアパネルの凹凸に応じて領域毎に厚さや目付が異なるように成形されることによりフロアパネルの全面を覆うような一体成形品に形成され、嵩上材としての機能が付与されている。これにより、サイレンサー１は、車外から侵入してきた騒音に対して吸音及び遮音の機能を同時に発揮する。すなわち、自動車の車体パネル上に敷設されるフロアサイレンサーは、車体パネルの凹凸に沿う形状に成形されて敷設され、車両のフロア部の緩衝性、防音性、等の性能確保のために使用される。本技術の自動車用サイレンサーは、フロア部に設置する以外にも、車室側壁部、車室天井部、デッキフロア部、ダッシュボード部、エンジンフード部、フェンダー部、等の部位の形状に合わせて該部位に設置することも可能である。

図１に示す自動車用サイレンサー１は、車体の床面を構成する略平坦なフロアパネル（車体パネル８０の一種）、乗員室前部においてフロアパネル面から上方に立ち上がったトーボードパネル（車体パネル８０の一種）、等の上に載置される機能材とされている。車室用のサイレンサー１は、車体パネル８０の車室Ｃ１側に敷設される。図１に示すサイレンサー１は、車体パネルのトンネル部に合わせて上へ膨出して前後に延びたトンネル部１４、及び、該トンネル部１４から車幅方向外側において車体パネルの各略平坦部に合わせた各略平坦部１３を有し、コンソールやロッカーパネル等の突出部の立壁に沿うように三次元形状に成形されている。サイレンサー１の車室Ｃ１側には、フロアカーペット２０が敷設される。フロアカーペット２０は、サイレンサー１の突出部の立壁に沿うように三次元形状に成形され、乗員室内を装飾する。

図１に示すフロアカーペット２０は、プレス成形されることより車室Ｃ１側の凹凸形状２２が形成され、車室Ｃ１に面して配置される。凹凸形状２２には、サイレンサー１の各略平坦部１３の上にある足載せ部２３が含まれている。カーペット２０は、例えば、パイル２６のバックステッチを基層２５に有するタフテッドカーペットとされ、基層２５の車室Ｃ１側に多数のパイル２６が立毛している。基層２５を構成する基布には、スパンボンド不織布といった不織布、各種繊維の編織物、等を用いることができる。基布の裏側（サイレンサー１側の面）には、裏打ちが施されてもよい。この裏打ちには、樹脂材料（エラストマーを含む）、繊維材料、等を用いることができる。むろん、カーペット２０には、不織布をニードリングして繊維相互を絡め表面に毛羽を形成したニードルパンチカーペット等を採用することも可能である。

図１，２に示すサイレンサー１は、厚さ方向Ｄ３において互いに反対側となる第一及び第二の成形面１１，１２に対してプレス成形による凹凸形状が形成され、車体パネル８０とフロアカーペット２０との間に設置される。ここで、第一の成形面１１がカーペット２０側にあり、第二の成形面１２が車体パネル８０側にある。この場合、第一の成形面１１は、図７に示す円板５００が載せられる表面１０である。サイレンサー１は、第一の成形面１１から第二の成形面１２まで順に、第一繊維層１１０、第二繊維層１２０、及び、第三繊維層１３０を含んでいる。第一繊維層１１０は、第一の成形面１１を含んでいる。第二繊維層１２０は、第一繊維層１１０が接着された第一の接着面１２１、及び、第二繊維層１２０が接着された第二の接着面１２２を含んでいる。第三繊維層１３０は、第二の成形面１２を含んでいる。
繰り返し検討を行ったところ、後述する条件により、サイレンサー１を軽量化しても適度な圧縮強度が得られることが分かった。

第一繊維層１１０は、非溶融成分を含む主繊維１１５を６０～９９重量％含み、且つ、熱可塑性繊維１１６を１～４０重量％含んでいる。ここで、主繊維１１５と熱可塑性繊維１１６を繊維１１４と総称する。繊維１１４は、ランダムに配向している。第三繊維層１３０は、非溶融成分を含む主繊維１３５を６０～９９重量％含み、且つ、熱可塑性繊維１３６を１～４０重量％含んでいる。ここで、主繊維１３５と熱可塑性繊維１３６を繊維１３４と総称する。繊維１３４は、ランダムに配向している。第一繊維層１１０と第三繊維層１３０との間にある第二繊維層１２０は、熱可塑性繊維１２６を５０～１００重量％含んでいる。すなわち、第二繊維層１２０の繊維１２４は、全て熱可塑性繊維１２６でもよいし、図３に示すように非溶融成分を含む副繊維１２５を熱可塑性繊維１２６とともに含んでいてもよい。ここで、熱可塑性繊維１２６と副繊維１２５を繊維１２４と総称する。繊維１２４は、ランダムに配向している。

主繊維１１５，１３５と副繊維１２５は、非溶融成分を含んでいればよく、衣料反毛繊維といった反毛繊維、セルロース系繊維、動物繊維といった天然繊維、等を用いることができる。セルロース系繊維には、木綿や麻といった植物繊維、レーヨンといった合成繊維、等が含まれる。植物繊維は、天然繊維でもある。動物繊維には、ウール、絹、等が含まれる。尚、衣料反毛繊維には、ポリエステル繊維やポリアミド繊維といった融点２２０℃以上である高融点の熱可塑性繊維が混入することがある。

主繊維１１５，１３５と副繊維１２５の繊度は、特に限定されないが、例えば２．２～１６dtex程度とすることができる。主繊維１１５，１３５と副繊維１２５の長さは、特に限定されないが、例えば２７～７６mm程度とすることができる。主繊維１１５，１３５と副繊維１２５の断面形状は、特に限定されず、真円を含む楕円、三角形、扁平形状、等とすることができる。また、主繊維１１５，１３５と副繊維１２５は、中空形状の断面を有する中空繊維でもよい。
むろん、主繊維１１５，１３５と副繊維１２５には、複数の種類の繊維が組み合わされてもよい。

さらに、主繊維１１５，１３５には、同じ種類の繊維が使用されてもよいし、互いに異なる種類の繊維が使用されてもよい。第二繊維層１２０に使用される場合の副繊維１２５は、主繊維１１５，１３５と同じ種類の繊維が使用されてもよいし、主繊維１１５，１３５とは異なる種類の繊維が使用されてもよい。

熱可塑性繊維１１６，１２６，１３６の融点は、８０～２００℃が好ましい。自動車内の温度上昇による熱可塑性繊維の可塑化を抑制するため、熱可塑性繊維１１６，１２６，１３６の融点は、９０℃以上がより好ましく、１００℃以上がさらに好ましい。また、プレス成形時に熱可塑性繊維を溶融状態にし易くするため、熱可塑性繊維１１６，１２６，１３６の融点は、１９０℃以下がより好ましく、１８０℃以下がさらに好ましく、１６０℃以下が特に好ましい。このような低融点の熱可塑性繊維１１６，１２６，１３６は、熱可塑性樹脂（熱可塑性エラストマーを含む。）の繊維が好ましい。当該熱可塑性樹脂には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂といったポリエステル樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂やポリエチレン（ＰＥ）樹脂といったポリオレフィン樹脂、これらの合成樹脂にエラストマーを添加した改質樹脂、これらの合成樹脂に着色剤といったといった添加剤を添加した材料、等を用いることができる。熱可塑性繊維１１６，１２６，１３６には、芯鞘構造やサイドバイサイド構造といったコンジュゲート構造のコンジュゲート繊維を用いることも可能である。この場合、コンジュゲート繊維に含まれる複数の成分のうち一部の成分は例えば２００℃を超えるような高融点の成分でもよい。

熱可塑性繊維１１６，１２６，１３６の繊度は、特に限定されないが、例えば２．２～１６dtex程度とすることができる。熱可塑性繊維１１６，１２６，１３６の長さは、特に限定されないが、例えば２７～７６mm程度とすることができる。熱可塑性繊維１１６，１２６，１３６の断面形状は、特に限定されず、真円を含む楕円、三角形、扁平形状、等とすることができる。また、熱可塑性繊維１１６，１２６，１３６は、中空形状の断面を有する中空繊維でもよい。
むろん、熱可塑性繊維１１６，１２６，１３６には、複数の種類の繊維が組み合わされてもよい。

さらに、熱可塑性繊維１１６，１３６には、同じ種類の繊維が使用されてもよいし、互いに異なる種類の繊維が使用されてもよい。第二繊維層１２０の熱可塑性繊維１２６は、熱可塑性繊維１１６，１３６と同じ種類の繊維が使用されてもよいし、熱可塑性繊維１１６，１３６とは異なる種類の繊維が使用されてもよい。

第一繊維層１１０と第三繊維層１３０において、主繊維１１５，１３５の配合比は６０重量％以上であり、熱可塑性繊維１１６，１３６の配合比は４０重量％以下である。これは、サイレンサー１に適度に柔軟な感触（例えばカーペット２０を介した足踏み性）を付与するためである。サイレンサー１の感触をさらに良好にする点で、主繊維１１５，１３５の配合比が６５重量％以上で熱可塑性繊維１１６，１３６の配合比が３５重量％以下であることがより好ましい。また、繊維層１１０，１３０において、主繊維１１５，１３５の配合比は９９重量％以下であり、熱可塑性繊維１１６，１３６の配合比は１重量％以上である。これは、プレス成形後に繊維層１１０，１３０が崩れることを抑制するためである。繊維層１１０，１３０の形状をさらに良好に保持する点で、主繊維１１５，１３５の配合比が９５重量％以下で熱可塑性繊維１１６，１３６の配合比が５重量％以上であることがより好ましく、主繊維１１５，１３５の配合比が９０重量％以下で熱可塑性繊維１１６，１３６の配合比が１０重量％以上であることがさらに好ましく、主繊維１１５，１３５の配合比が８０重量％以下で熱可塑性繊維１１６，１３６の配合比が２０重量％以上であることが特に好ましい。
むろん、主繊維１１５の配合比と主繊維１３５の配合比は、同じでもよいし、異なっていてもよい。

第二繊維層１２０において、熱可塑性繊維１２６の配合比は５０重量％以上であり、副繊維１２５の配合比は５０重量％以下である。これは、互いに融着した熱可塑性繊維１２６により第二繊維層１２０に高い剛性を与えるためであり、ひいては軽量なサイレンサー１に良好な圧縮強度を付与するためである。第二繊維層１２０の剛性をさらに高める点で、熱可塑性繊維１２６の配合比が７０重量％以上で副繊維１２５の配合比が３０重量％以下であることがより好ましく、熱可塑性繊維１２６の配合比が９０重量％以上で副繊維１２５の配合比が１０重量％以下であることがさらに好ましく、熱可塑性繊維１２６の配合比が９５重量％以上で副繊維１２５の配合比が５重量％以下であることが特に好ましい。

上述した第三繊維層１３０は、図４，５に例示するように、省略可能である。
図４に示すサイレンサー１は、カーペット２０に面する第一の成形面１１が形成された第一繊維層１１０、及び、車体パネル８０に面する第二の成形面１２が形成された第二繊維層１２０を含んでいる。この場合、第一の成形面１１は、図７に示す円板５００が載せられる表面１０である。第二繊維層１２０は、第一繊維層１１０が接着された接着面１２１を含んでいる。図４に示すサイレンサー１は、第二繊維層１２０が車体パネルに支えられることにより、カーペット２０から柔軟な第一繊維層１１０に伝わった圧縮荷重が高い剛性の第二繊維層１２０に支えられる。従って、図４に示すサイレンサー１は、厚さ方向へ押した時の感触（例えば足踏み性）が良好であり、軽量化しても適度な圧縮強度を得ることができる。また、表皮材（例えばカーペット２０）が厚さ方向への通気性を有する場合、車室Ｃ１から音波が表皮材を介してサイレンサー１に入ることによりサイレンサー１が吸音機能を発揮する。従って、第一繊維層１１０によって車室Ｃ１側の流れ抵抗値を制御することができ、吸音性を向上させることができる。

図５に示すサイレンサー１は、カーペット２０に面する第二の成形面１２が形成された第二繊維層１２０、及び、車体パネル８０に面する第一の成形面１１が形成された第一繊維層１１０を含んでいる。この場合、第二の成形面１２は、図７に示す円板５００が載せられる表面１０である。第二繊維層１２０は、第一繊維層１１０が接着された接着面１２１を含んでいる。図５に示すサイレンサー１は、第二繊維層１２０と車体パネル８０との間に柔軟な第一繊維層１１０があることにより、カーペット２０から高い剛性の第二繊維層１２０に伝わった圧縮荷重が柔軟な第一繊維層１１０の広い範囲で受け止められる。従って、図５に示すサイレンサー１は、さらに適度な圧縮強度を得ることができる。

図２で示したサイレンサー１は、図４で示した場合と比べて第二繊維層１２０と車体パネル８０との間に第三繊維層１３０があることにより、カーペット２０から第一繊維層１１０を介して高い剛性の第二繊維層１２０に伝わった圧縮荷重が柔軟な第三繊維層１３０の広い範囲で受け止められる。従って、さらに適度な圧縮強度が得られる。また、図２で示したサイレンサー１は、図５で示した場合と比べて第二繊維層１２０の両側に繊維層１１０，１３０があることにより、カーペット２０から柔軟な第一繊維層１１０に伝わった圧縮荷重が高い剛性の第二繊維層１２０に支えられる。従って、厚さ方向へ押した時の感触（例えば足踏み性）が良好であり、軽量化しても適度な圧縮強度が得られる。

上述した第二繊維層１２０は、図６に例示するように、第一繊維層１１０における第一の成形面１１とは反対側の対向面１１１の一部に配置されてもよい。図６は、プレス成形されたサイレンサー１の車体パネル８０側を模式的に例示している。図６の下部には、サイレンサー１をＡ２－Ａ２の位置で切断したときの垂直断面を模式的に例示している。第二繊維層１２０は、目付が部分的に異なり、略均一の目付を有する第一繊維層１１０における対向面１１１に一体化されている。第三繊維層１３０は、略均一の目付を有し、第一繊維層１１０上の第二繊維層１２０、及び、第二繊維層１２０の繊維が無い部分の第一繊維層１１０における対向面１１１に一体化されている。尚、各層１１０，１２０，１３０の目付、及び、サイレンサー１の目付は、サイレンサー１の厚さ方向Ｄ３と直交する仮想の平面における単位面積当たりの重量とする。

第三繊維層１３０に形成された第二の成形面１２は、凹凸面１４０とされている。この凹凸面１４０には、第二繊維層１２０の繊維が存在する部分にほぼ対応する凸部１４１、及び、第二繊維層１２０の繊維が存在しない部分にほぼ対応する凹部１４２が形成されている。凸部１４１には、比較的高い凸部１４１ａや、比較的低い凸部１４１ｂが存在する。
また、図６に示す第三繊維層１３０の無いサイレンサーも、本技術に含まれる。

上述したサイレンサー１全体の密度は、サイレンサーに良好な圧縮強度を付与する点で０．０３ｇ／cm³以上が好ましく、サイレンサーに適度に柔軟な感触を付与する点で０．１０ｇ／cm³以下が好ましい。

図７は、サイレンサー１の圧縮強度を凹み量Ｌ０として測定する方法を模式的に例示している。サイレンサー１のサンプルＳＡは、２００mm四方以上の面積を有していればよい。凹み量Ｌ０は、サンプルＳＡの表面ＳＡ１に載せた直径５０mmの円板５００にサンプルＳＡの厚さ方向Ｄ３へ５０Ｎの荷重Ｆを不図示の加圧装置により加えた時にサンプルＳＡが凹む距離である。表面ＳＡ１は、図２，４，５で示したサイレンサー１の表面１０に対応する。５０Ｎの荷重Ｆは、自動車の座席に腰掛けている乗員の足からサイレンサー１に加わることを想定することにより設定された荷重である。

第一繊維層１１０と第三繊維層１３０を合わせた目付は、サイレンサーに適度に柔軟な感触を付与する点で６００ｇ／ｍ²以上が好ましく、サイレンサーに良好な圧縮強度を付与する点で１０００ｇ／ｍ²以下が好ましく、８００ｇ／ｍ²が特に好ましい。

本具体例は、図２，４，５に示すサイレンサー１の厚さＴ０に応じて第二繊維層１２０の目付が設定されているという特徴を有する。以下、図８，９を参照して、第二繊維層１２０の目付の条件を説明する。

図８は、繊維層１１０，１３０の目付がそれぞれ４００ｇ／ｍ²、すなわち、繊維層１１０，１３０を合わせた目付が特に好ましい８００ｇ／ｍ²である場合にサイレンサー１の目付に応じた凹み量Ｌ０をコンピューターシミュレーションにより求めた結果のグラフを示している。第二繊維層１２０の目付をＹ（ｇ／ｍ²）とすると、目付Ｙは、サイレンサー１の目付から８００ｇ／ｍ²を差し引いた値となる。ここで、繊維層１１０，１３０における主繊維１１５，１３５の配合比は特に好ましい７０重量％に設定され、第二繊維層１２０における熱可塑性繊維１２６の配合比は特に好ましい１００重量％に設定されている。図８において、横軸はサイレンサー１の目付（ｇ／ｍ²）であり、縦軸は凹み量Ｌ０（mm）である。図８に示される１０本の曲線は、一番下から一番上まで順に、サイレンサー１の厚さＴ０（単位：mm）を１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、及び、６０に変えた場合の対応関係を示している。

ここで、サイレンサー１の第一の成形面１１に載せた直径５０mmの円板５００に厚さ方向Ｄ３へ５０Ｎの荷重Ｆを加えた時の凹み量Ｌ０が１５mm以下であると、適度な圧縮強度が得られる。このことから、サイレンサー自体の厚さＴ０は、２０mm以上が好ましい。厚さＴ０が２０～６０mmにある各曲線について凹み量Ｌ０が１５mmとなる目付Ｙは、第二繊維層１２０に必要な最小限の目付となる。

図９は、サイレンサー１の厚さＴ０と第二繊維層１２０の目付Ｙとの対応関係ＣＯ１，ＣＯ２のグラフを示している。図９において、横軸はサイレンサーの厚さＴ０（mm）であり、縦軸は第二繊維層の目付Ｙ（ｇ／ｍ²）である。図９に示す対応関係ＣＯ１は、図８において厚さＴ０が２０～６０mmにある各曲線について凹み量Ｌ０が１５mmとなる目付Ｙから求められた最小限の目付を示している。図９に示す対応関係ＣＯ２は、第二繊維層１２０の材質を繊維層１１０，１３０の材質に置き換えた場合に凹み量Ｌ０が１５mmとなる目付Ｙから求められた最小限の目付を示している。サイレンサー１の厚さＴ０をＸ（mm）とし、第二繊維層１２０の目付をＹ（ｇ／ｍ²）としたとき、対応関係ＣＯ１は、
Ｙ＝１．０６８・Ｘ²－２３．１２・Ｘ＋１７６．４ …（１）
で表される。また、対応関係ＣＯ２は、
Ｙ＝１．７５５・Ｘ²－２４．９７・Ｘ－４８．３５ …（２）
で表される。

図９に示す対応関係ＣＯ１により、第二繊維層１２０の目付Ｙは、サイレンサー１の密度が０．１０ｇ／cm³以下となる範囲内で、
Ｙ≧１．０６８・Ｘ²－２３．１２・Ｘ＋１７６．４ …（３）
が好ましい。
尚、サイレンサー１の密度が０．１０ｇ／cm³以下であることにより第二繊維層の目付Ｙは制限されるものの、図９に示す対応関係ＣＯ２により、第二繊維層の目付Ｙは、
Ｙ＜１．７５５・Ｘ²－２４．９７・Ｘ－４８．３５ …（４）
が好ましい。

実際に、主繊維１１５，１３５に衣料反毛繊維を用い、熱可塑性繊維１１６，１２６，１３６に融点１００～１２０℃のＰＥＴ樹脂繊維を用い、サイレンサー１のサンプルＳＡの密度が０．１０ｇ／cm³以下となり、且つ、サンプルＳＡの厚さＸと第二繊維層１２０の目付Ｙが上記不等式（３）を満たすように、サンプルＳＡを試作した。得られたサンプルＳＡの凹み量Ｌ０は１５mm以下であり、当該サンプルＳＡは適度な圧縮強度を有していた。また、第三繊維層１３０が無い場合も、適度な圧縮強度を有するＬ０≦１５mmのサンプルＳＡを作製することができる。さらに、熱可塑性繊維１１６，１２６，１３６に芯部がＰＥＴ樹脂で鞘部が融点１３０～１４０℃のＰＥ樹脂であるコンジュゲート繊維を用いたり、第二繊維層１２０に５０重量％以下の範囲で副繊維１２５を添加したり、繊維層１１０，１３０の主繊維１１５，１３５を６０～９９重量％の範囲で変えたり、繊維層１１０，１３０を合わせた目付を６００～１０００ｇ／ｍ²の範囲で変えたりしても、適度な圧縮強度を有するＬ０≦１５mmのサンプルＳＡを作製することができる。

尚、サイレンサー１全体の目付をＹａ（ｇ／ｍ²）とすると、第二繊維層１２０の目付Ｙに繊維層１１０，１３０の目付が加わるため、
Ｙａ≧１．０６８・Ｘ²－２３．１２・Ｘ＋９７６．４ …（５）
が好ましい。また、サイレンサー１の密度が０．１０ｇ／cm³以下であることにより目付Ｙａは制限されるものの、
Ｙ＜１．７５５・Ｘ²－２４．９７・Ｘ＋７５１．７ …（６）
が好ましい。

（３）自動車用サイレンサーの製造方法の具体例：
図１０は、自動車用サイレンサー１を製造するためのサイレンサー製造装置の例を模式的に示している。図１０の上部には、サイレンサー製造装置４００を上から見た模式的な平面図を例示している。図１１はプレス成形機２００の垂直端面を模式的に例示している。

図１０に示すサイレンサー製造装置４００は、繊維Ｆ１を下へ送り出す第一繊維供給部４１０、繊維Ｆ２を下へ送り出す第二繊維供給部４２０、繊維Ｆ３を下へ送り出す第三繊維供給部４３０、コンベヤ４４０、制御部４５０、プレス成形機２００、を有している。ここで、繊維Ｆ１は第一繊維層１１０の繊維１１４となり、繊維Ｆ２は第二繊維層１２０の繊維１２４となり、繊維Ｆ３は第三繊維層１３０の繊維１３４となる。第三繊維層１３０の無いサイレンサー１を形成する場合、第三繊維供給部４３０は無くてもよい。

第一繊維供給部４１０は、繊維Ｆ１用の原糸を解繊及び混綿し、移動方向Ｄ４へ移動するコンベヤ４４０上に繊維Ｆ１を厚さ及び目付が略一定となるように供給して第一供給繊維層３１０を形成する。従って、主に第一繊維供給部４１０とコンベヤ４４０とで第一繊維供給工程Ｓ１が実施される。第一供給繊維層３１０は、略平坦な第一の成形面１１を有する第一繊維層１１０となる。

移動方向Ｄ４において第一繊維供給部４１０よりも下流側に配置された第二繊維供給部４２０は、繊維Ｆ２用の原糸を解繊及び混綿し、移動方向Ｄ４へ移動する第一供給繊維層３１０上に繊維Ｆ２を厚さ及び目付が部分的に異なるように供給して第二供給繊維層３２０を形成する。従って、主に第二繊維供給部４２０とコンベヤ４４０とで第二繊維供給工程Ｓ２が実施される。第二供給繊維層３２０は、接着面１２１を有する第二繊維層１２０となる。図１０に示す第二繊維供給部４２０は、繊維Ｆ２の供給箇所がコンベヤ４４０の幅方向Ｄ５において互いに異なる複数の分割繊維供給部４２５を有している。図１０には第二繊維供給部４２０が分割繊維供給部＃１～＃１０に分割されていることが示されているが、第二繊維供給部４２０に設置される分割繊維供給部４２５の数は１０に限定されない。各分割繊維供給部４２５は、繊維Ｆ２の計量機能を有する。各分割繊維供給部４２５からは、コンベヤ４４０で移送される第一供給繊維層３１０の上面における任意の位置に任意の量の繊維Ｆ２を堆積させることができる。

移動方向Ｄ４において第二繊維供給部４２０よりも下流側に配置された第三繊維供給部４３０は、繊維Ｆ３用の原糸を解繊及び混綿し、移動方向Ｄ４へ移動する供給繊維層３１０，３２０上に繊維Ｆ３を厚さ及び目付が略一定となるように供給して第三供給繊維層３３０を形成する。すなわち、繊維Ｆ３は、第二供給繊維層３２０、及び、該第二供給繊維層３２０の繊維Ｆ２が無い第一供給繊維層３１０上に堆積する。従って、主に第三繊維供給部４３０とコンベヤ４４０とで第三繊維供給工程Ｓ３が実施される。第三供給繊維層３３０は、第二の成形面１２を有する第三繊維層１３０となる。

コンベヤ４４０は、供給繊維層３１０，３２０，３３０を含む繊維集合物３００を載せて移動方向Ｄ４へ移送する。コンベヤ４４０には、ベルトコンベヤ等を用いることができる。ベルトコンベヤのベルトに多数の通気孔が形成されていると、熱風加熱等により繊維集合物３００を例えば熱可塑性繊維１１６，１２６，１３６の融点よりも少し高い温度まで予備加熱するのに好適である。

制御部４５０は、コンベヤ４４０の移動速度Ｖ１、繊維供給部４１０，４３０からの繊維Ｆ１，Ｆ３の供給速度、各分割繊維供給部４２５からの繊維Ｆ２の供給速度Ｖ２、等を制御する。特に、制御部４５０は、第一供給繊維層３１０上の事前に設定した領域のみに繊維Ｆ２を供給する制御を行い、さらに、繊維Ｆ２を供給する領域において繊維Ｆ２の供給量も制御する。制御部４５０は、制御プログラムを構成するシーケンスに従って、分割繊維供給部４２５から第一供給繊維層３１０上に供給する繊維Ｆ２の目付を分割繊維供給部４２５の単位で可変制御する。

繊維供給工程Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を経て形成される繊維集合物３００は、プレス成形機２００に搬入され、プレス成形される（成形工程Ｓ５）。成形工程Ｓ５の前に、繊維集合物３００が予備加熱されてもよい（予備加熱工程Ｓ４）。予備加熱工程Ｓ４では、繊維集合物３００をサクションヒーター（熱風循環ヒーター）等の加熱機に搬入し、熱風加熱等により例えば熱可塑性繊維１１６，１２６，１３６の融点よりも少し高い温度まで予備加熱してもよい。予備加熱時の熱量を増やすため、サクションヒーターによる加熱に加えて赤外線ヒーターによる輻射加熱を同時に行ってもよい。むろん、サクションヒーターを用いない加熱も可能である。また、予備加熱工程Ｓ４では、サイレンサー１の形状に合わせて予備成形してプリフォームを形成してもよい。

マット状又はプリフォーム状の繊維集合物３００は、図１１に例示するようなプレス成形機２００に搬入される。図１１に示すプレス成形機２００は、プレス成形型２１０を構成する上型２１２及び下型２１４が近接及び離隔可能に設けられている。上型２１２は、サイレンサー１の車体パネル８０側の形状に合わせた型面２１３を対向面に有する金型とされている。下型２１４は、サイレンサー１のカーペット２０側の形状に合わせた型面２１５を対向面に有する金型とされている。プレス成形は、加熱を伴う熱間プレスが好ましいものの、加熱を伴わない冷間プレスでもよい。

下型２１４の上に繊維集合物３００が配置され（プレス成形工程Ｐ１）、両型２１２，２１４が近接すると、トリミング前のサイレンサー１がプレス成形される（プレス成形工程Ｐ２）。これにより、第一供給繊維層３１０から第一繊維層１１０が形成され、第二供給繊維層３２０から第二繊維層１２０が形成され、繊維集合物３００に第三供給繊維層３３０がある場合には第三供給繊維層３３０から第三繊維層１３０が形成される。第一繊維層１１０には、第一の成形面１１が形成される。第二繊維層１２０は、第一繊維層１１０と一体化され、第三供給繊維層３３０がある場合に第三繊維層１３０と一体化される。第三供給繊維層３３０がある場合、第三繊維層１３０に第二の成形面１２が形成される。第三供給繊維層３３０が無い場合、第二繊維層１２０、及び、第一繊維層１１０において第二繊維層１２０の繊維の無い部分に第二の成形面１２が形成される。

トリミング前のサイレンサー１は、冷却後にプレス成形機２００から取り出されて外周裁断機へ搬入され、外周が裁断される。尚、裁断方法は、裁断刃による裁断、ウォータージェット裁断、カッターを用いた手裁断、等を採用することができる。また、必要に応じてサイレンサー１に厚さ方向Ｄ３へ貫通した穴が形成されてもよい。

（４）具体例に係る自動車用サイレンサーの作用、及び、効果：
上述したように、プレス成形された第二繊維層１２０に熱可塑性繊維１２６が５０重量％以上含まれていることにより、互いに融着した熱可塑性繊維１２６が第二繊維層１２０に高い剛性を与えている。このことがサイレンサー１を軽量化してもサイレンサー１の圧縮強度を維持させると推測される。また、プレス成形された繊維層１１０，１３０に非溶融成分を含む主繊維１１５，１３５が６０重量％以上含まれていることにより、繊維層１１０，１３０に柔軟性を与えている。このことがサイレンサー１の感触を向上させると推測される。尚、プレス成形された繊維層１１０，１３０に熱可塑性繊維１１６，１３６が１重量％以上含まれていることにより、繊維層１１０，１３０の形状が保持されている。
本具体例のサイレンサー１は、非溶融成分を含む主繊維１１５，１３５を多く含む繊維層１１０，１３０に対して、熱可塑性繊維の重量比を多くした第二繊維層１２０が組み合わされることにより、軽量化しても適度な圧縮強度が得られている。これは、プレス成形されたサイレンサー１において、第二繊維層１２０の適度な剛性感と繊維層１１０，１３０の柔軟な感触とが組み合わされることにより、軽量化しても適度な圧縮強度が得られるためと推測される。

さらに、繊維層１１０，１３０に対して熱可塑性繊維の重量比を多くした第二繊維層１２０が組み合わされ、サイレンサー１の厚さＸmmと第二繊維層１２０の目付Ｙｇ／ｍ²とが上記不等式（３）の関係を満たし、上記凹み量Ｌ０が１５mm以下であるという特徴をサイレンサー１が有している。上述したように、プレス成形された第二繊維層１２０の熱可塑性繊維１２６の重量比が多く、第二繊維層１２０の目付ＹがＹ≧１．０６８・Ｘ²－２３．１２・Ｘ＋１７６．４であることにより、互いに融着した熱可塑性繊維１２６が第二繊維層１２０に高い剛性を与えている。このことがサイレンサー１を軽量化してもサイレンサー１の圧縮強度を維持させると推測される。また、プレス成形された繊維層１１０，１３０の熱可塑性繊維１１６の重量比が少ないことにより、繊維層１１０，１３０に柔軟性を与えている。このことがサイレンサー１の感触を向上させると推測される。さらに、サイレンサー１の凹み量Ｌ０が１５mm以下であることにより、サイレンサー１の感触がさらに向上している。
上記特徴により、サイレンサー１は、密度が０．１０ｇ／cm³以下でも適度な圧縮強度を有している。従って、本具体例のサイレンサー１は、軽量化しても適度な圧縮強度を得ることが可能である。

尚、上記特徴を有しているサイレンサー１では、第一繊維層１１０に含まれる熱可塑性繊維１１６の重量比よりも多い重量比の熱可塑性繊維１２６を第二繊維層１２０に含んでいればよい。従って、上記特徴を有しているサイレンサー１において、繊維層１１０，１３０の熱可塑性繊維１１６，１３６は４０重量％よりも多くてもよく、第二繊維層１２０の熱可塑性繊維１２６は５０重量％未満でもよい。

（５）変形例：
本発明は、種々の変形例が考えられる。
例えば、本発明を適用可能な自動車用サイレンサーは、車室用のフロアサイレンサー以外にも、荷室用のサイレンサー、ドア部のサイレンサー、天井部のサイレンサー、ダッシュサイレンサー、エンジン部のサイレンサー、フェンダー部のサイレンサー、等でもよい。

（６）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、軽量化しても適度な圧縮強度を得ることが可能な自動車用サイレンサー等の技術を提供することができる。むろん、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、公知技術及び上述した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…サイレンサー、１０…表面、１１…第一の成形面、１２…第二の成形面、
２０…カーペット（表皮材）、８０…車体パネル、
１１０…第一繊維層、１１４…繊維、１１５…主繊維、１１６…熱可塑性繊維、
１２０…第二繊維層、１２４…繊維、１２５…副繊維、１２６…熱可塑性繊維、
１３０…第三繊維層、１３４…繊維、１３５…主繊維、１３６…熱可塑性繊維、
５００…円板、
Ｄ３…厚さ方向、
Ｌ０…凹み量、
Ｔ０…サイレンサーの厚さ。

Claims

自動車用のプレス成形されたサイレンサーであって、
熱可塑性繊維を含む第一繊維層と、該第一繊維層に含まれる熱可塑性繊維の重量比よりも多い重量比の熱可塑性繊維を含む第二繊維層と、を含み、
前記サイレンサーの厚さが２０mm以上であり、
前記サイレンサーの密度が０．１０ｇ／cm³以下であり、
前記サイレンサーの厚さをＸmmとし、前記第二繊維層の目付をＹｇ／ｍ²としたとき、前記目付ＹはＹ≧１．０６８・Ｘ²－２３．１２・Ｘ＋１７６．４であり、
前記サイレンサーの表面に載せた直径５０mmの円板に前記サイレンサーの厚さ方向へ５０Ｎの荷重を加えた時に、前記サイレンサーが凹む距離が１５mm以下である、サイレンサー。