JP7357742B2

JP7357742B2 - 車両用防音カバー

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Publication number: JP7357742B2
Application number: JP2022155518A
Authority: JP
Inventors: 勝博丹下
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2022-09-28
Publication date: 2023-10-06
Anticipated expiration: 2038-11-19
Also published as: JP7150572B2; JP2022186723A; JP2020082867A

Description

この発明は、振動源の音が車室側に伝わるのを防止可能な車両用防音カバーおよびその製造方法に関するものである。

自動車等の車両は、動力源であるエンジンやモーター等の駆動のように車両自体で発生した音や、走行時のロードノイズ等の車外で発生した音が車室内に侵入することにより、乗員に不快感を与えて快適性を損なう要因となる。このため、エンジンルーム等の車両の各所に騒音を遮蔽する防音対策が行われている。例えばエンジンルームの防音対策として、合成樹脂材や鋼板等で形成したカバー本体のエンジン側表面にウレタン発泡体等の発泡体を取り付けた防音カバーをエンジンの上部や下部、或いはエンジンの車室側などの周囲に配置して、エンジンからの音が車室内に侵入するのを防止している(例えば、特許文献１)。

このような防音カバーは、車両に対する組み付け作業を容易になし得るためにカバー本体と発泡体が安定して一体化していることが求められる。このため、前記特許文献１のように、カバー本体と発泡体とをリベット等の固定部材により固定したり、カバー本体と発泡体とを接着剤等により接着して接合することが行われる。またその他に、カバー本体を配置した成形型内で発泡原料を発泡させて発泡体を一体発泡する方法が知られており、このような一体発泡成形によればカバー本体と発泡体とを固定部材や接着等により接合する必要がなく、作業工数を簡略化できる利点がある。

特開平１１－１５１９９４号公報

しかしながら、カバー本体と発泡体とをリベット等の固定部材により固定する場合は、多数の固定部材で固定する必要があり、部品点数や作業工数の増加により製造コストが嵩むばかりでなく、リサイクル性が低下する難点がある。また、カバー本体や発泡体に接着剤等を塗布(前処理)して接着する場合や、カバー本体と発泡体とを一体発泡成形する場合は、カバー本体と発泡体とを強固に接合できる一方でその分離が容易ではなく、リサイクルが困難になる問題がある。また、ポリプロピレン等のような非極性樹脂をカバー本体とする場合には、カバー本体にプライマー塗布や火炎処理等の前処理が必要となる難点も指摘される。

すなわち本発明は、リサイクル性に優れた車両用防音カバーおよびその製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、第１の形態は、
カバー本体を設置した成形型内で発泡原料を発泡させることにより当該カバー本体に発泡体が積層するよう設けられた車両用防音カバーの製造方法であって、
前記発泡体を積層する積層面に突出部が突出するよう形成した熱可塑性合成樹脂材からなるカバー本体を、当該積層面とは反対の面を型開き状態とした成形型の型面に向けた姿勢で設置し、
前記突出部の突出端に設けた加工部を前記カバー本体の積層面に対向する型面に設けた孔部に挿入した型閉め状態で発泡原料を発泡硬化させることで、前記加工部が表面側から突出する状態で発泡体を前記カバー本体の積層面に形成し、
前記発泡体の表面側に突出する前記加工部を熱カシメ加工することにより抜け止め部を形成して、当該抜け止め部と前記カバー本体の積層面とで発泡体を挟むようにしたことを要旨とする。
このように、発泡成形した発泡体の表面側に突出する突出部を熱カシメ加工して抜け止め部を形成し、抜け止め部とカバー本体の積層面とで発泡体を挟むことで、前処理を行うことなくカバー本体に発泡体を保持することができる。またカバー本体と発泡体とが接着されていないから、発泡体をカバー本体から容易に剥がすことができ、優れたリサイクル性を実現できる。

第２の形態は、
前記孔部を突出端面に有する凸状部を、前記カバー本体の積層面に対向する型面に設け、当該凸状部の孔部に加工部を挿入した状態で発泡原料を発泡硬化させることで、前記凸状部に対応して形成される前記発泡体の凹状部の内側に前記加工部が突出するよう形成し、
前記凹状部の内側に突出する前記加工部を熱カシメ加工することにより、当該凹状部の外側に前記抜け止め部が突出しないよう形成することを要旨とする。
このように、抜け止め部を凹状部の外側に突出しないようにすることで、車両用防音カバーの発泡体を音源の外表面に密着させることができると共に、音源の外表面形状に対して優れた追従性を実現できる。このため、例えば音源としてエンジンの外表面に車両用防音カバーを密着させることで、エンジン停止後のエンジンの温度低下を抑制することができ、暖機時間を短縮化して燃費向上に寄与し得る利点がある。

第３の形態は、
前記カバー本体の積層面に対向する型面および前記凸状部の表面に塗料を塗布した後に発泡原料を発泡硬化させることで、前記発泡体の前記凹状部を画成する壁面を含む表面に塗膜層を形成したことを要旨とする。
このように、発泡体の表面に塗膜層を形成することで、音源の外表面に付着したオイルが発泡体の内部に浸透し難くすることができ、防音性の低下を防止できる。

第４の形態は、
前記カバー本体の積層面から突出する係合部をキャビティ内に位置させた状態で発泡原料を発泡硬化させて、当該積層面に形成した発泡体の内部で当該係合部が係合するようにしたことを要旨とする。
このように、熱カシメ加工する前の状態でカバー本体の係合部が発泡体の内部で係合することにより、発泡体をカバー本体に仮止めすることができ、熱カシメ加工を効率良く行うことができる。

第５の形態は、
合成樹脂材からなるカバー本体に発泡体が積層されている車両用防音カバーであって、
前記発泡体の表面側に設けられた凹状部と、
前記カバー本体において前記発泡体を積層する積層面側に、前記発泡体の凹状部に対応した位置に設けられた突出部と、
前記突出部の突出端側に設けられて前記凹状部の内側に位置し、当該凹状部の底部に係合して前記カバー本体の積層面との間に発泡体を挟む抜け止め部とを備え、
前記抜け止め部は、前記凹状部の外側に突出しないよう形成されると共に、前記カバー本体に対して当該抜け止め部および前記突出部が樹脂一体成形されていることを要旨とする。
このように、発泡体に形成した凹状部の底部に、カバー本体に対して樹脂一体成形された抜け止め部が係合することで、前処理を行うことなくカバー本体に発泡体を保持することができると共に、発泡体をカバー本体から容易に剥がすことができ、優れたリサイクル性を実現できる。また、抜け止め部を凹状部の外側に突出しないようにすることで、車両用防音カバーの発泡体を音源の外表面に密着させることができると共に、音源の外表面形状に対して優れた追従性を実現できる。すなわち、例えば音源としてエンジンの外表面に車両用防音カバーを密着させることで、エンジン停止後のエンジンの温度低下を抑制することができ、暖機時間を短縮化して燃費向上に寄与し得る利点がある。

第６の形態は、
前記発泡体の前記凹状部を画成する壁面を含む表面に塗膜層が形成されていることを要旨とする。
このように、発泡体の表面に塗膜層を形成することで、音源の外表面に付着したオイルが発泡体の内部に浸透し難くすることができ、防音性の低下を防止できる。

本発明に係るによれば、リサイクル性に優れた車両用防音カバーを実現できる。

本発明に係る車両用防音カバーを取り付けた車両の概略図である。車両用防音カバーを音源側表面側から見た状態で示す概略図である。 (a)は、車両用防音カバーを図２のＡ－Ａ線位置で破断した概略断面図であり、(b)は、加工部を熱カシメ加工する前の積層部材を図２のＡ－Ａ線位置で破断した概略断面図である。加工部を設けた突出部を示す斜視図である。 (a)は、下型にカバー本体を設置した状態で発泡原料を注入する状態を示す説明図であり、(b)は、カバー本体を設置した下型と上型とを型閉めした状態を示す説明図である。

次に、本発明に係る車両用防音カバーおよびその製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。なお、本実施例では、自動車等の車両のエンジンルームに音源としてのエンジンブロックの上部を覆うように配設される車両用防音カバーを例示して説明する。

図１に示すように、実施例に係る車両用防音カバー１０は、音源Ｅ(エンジンブロック)の上部を覆うカバー本体１２と、カバー本体１２の一方の面(以下、積層面１４という)に積層した発泡体２４とを備えており、当該発泡体２４をエンジンに向けた姿勢で車両ＭＴのエンジンルームＥＲに配設される。なお、実施例では、カバー本体１２を略矩形の皿状に形成した例を示してあるが、これに限られるものではない。

図２、図３に示すように、前記カバー本体１２は、前記発泡体２４を積層する積層面１４から突出する係合部１６および突出部１８と、当該突出部１８の突出端側に位置する抜け止め部２０とが合成樹脂により一体形成されている。なおカバー本体１２は、ポリプロピレン樹脂や高密度ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂等のように後述する熱カシメ加工により塑性変形可能な熱可塑性の合成樹脂により形成される。

前記係合部１６は、前記積層面１４に積層した発泡体２４の外周縁側に、当該発泡体２４に埋没するよう形成されて、発泡体２４の内部で係合部１６が係合するよう構成されている。すなわち、発泡体２４の内部で係合部１６が係合することで、カバー本体１２から発泡体２４が離れるのを規制している。具体的には、実施例の係合部１６は、当該係合部１６の形成位置において、基端から突出端に向けてカバー本体１２の中央側に向くよう積層面１４の面法線に対して傾斜した平板状に形成されている。なお、係合部１６の形状としては、これに限られるものではなく、基端から突出端の間で屈曲したＬ字状であったり、円弧状に湾曲した形状等であってもよく、発泡体２４の内部で係合してカバー本体１２から発泡体２４が離れるのを規制可能な形状であればよい。

また、係合部１６は、前記発泡体２４の外周縁に沿う方向に離間して複数設けられており、当該係合部１６により発泡体２４の外周縁を全体的に保持し得るよう構成されている。本実施例では、略矩形状に形成された発泡体２４の各縁に合わせて係合部１６を２つずつ設けてある。

図２に示すように、前記突出部１８は、前記係合部１６よりも積層面１４の中央側に位置するよう設けられている。また、突出部１８は、音源に対向する前記発泡体２４の音源側表面(積層面１４に対向する面と反対側の面)に形成された凹状部２６に対応する位置に設けられており、当該凹状部２６の底部に貫通している。そして、この突出部１８の凹状部２６側の突出端に、当該突出部１８の外周縁より外側に延出する抜け止め部２０が設けられており、当該抜け止め部２０が凹状部２６の底部で係合するようになっている。すなわち、発泡体２４の凹状部２６の内部で抜け止め部２０が係合することにより当該抜け止め部２０と前記カバー本体１２の積層面１４との間に発泡体２４が挟まれて、カバー本体１２から発泡体２４が離れるのを規制している。このように、実施例の車両用防音カバー１０は、カバー本体１２に設けられて発泡体２４の内部で係合する係合部１６と、発泡体２４の凹状部２６の底部に係合する抜け止め部２０とによりカバー本体１２に対して発泡体２４を保持している。

ここで、実施例の突出部１８は、図４に示すように、複数の突状片１８ａが交差した断面十字状に形成されている。このように、突出部１８を複数の突状片１８ａから形成することで、積層面１４に沿った方向への発泡体２４のズレ動きを規制し得るようになっている。また、前記抜け止め部２０は、発泡体２４の凹状部２６の外側に突出しないよう形成されて、当該抜け止め部２０に接触することなく発泡体２４の音源側表面に音源(エンジンブロック)を接触させ得るようになっている。ここで、抜け止め部２０は、発泡体２４の凹状部２６の開口縁よりも底部側に位置させることが好ましい。このように、発泡体２４の凹状部２６の開口縁よりも底部側に抜け止め部２０が位置することで、音源(エンジンブロック)に対して発泡体２４を弾発的に接触させて密着させることができる。

前記発泡体２４は、ポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン系の熱可塑性樹脂フォームや、ポリウレタンフォームなどを用いることができ、モールド成形によって形成される。なお本実施例の発泡体２４はポリウレタンフォームで形成してある。そして、発泡体２４の音源側表面および凹状部２６の表面には、塗膜が積層した塗膜層２８が形成されている。この発泡体２４の音源側表面および凹状部２６の表面の塗膜層２８は、モールド成形による発泡成形時に成形型３４の型面３４ａに塗布された塗料が発泡原料と接触することで形成される。

この塗膜層２８を形成する塗料は、発泡体２４との接着性を良好とし、かつ柔軟性を良好にするため、水系／溶剤系のウレタン系エマルジョン、水系／溶剤系のアクリル系エマルジョン、水系／溶剤系のウレタン系エマルジョンとアクリル系エマルジョンの混合物が好ましく、ポリウレタンフォームとの接着性や柔軟性に加え、伸び性にも優れるウレタン系エマルジョンを含む塗料がより好ましい。塗膜層２８が設けられることで、発泡体２４のコア部(内部)へのオイル浸透を効果的に防止し得ると共に、遮音性能を高めることができる。また、発泡体２４における塗膜層２８との境界には、発泡体２４がクローズドセル状態となっているスキン層が形成されるとよい。このスキン層は、１２μｍ以上の平均厚みとするのが好ましく、１５μｍ以上とすることがより好ましい。スキン層の平均厚みをこのようにすることで、発泡体２４のコア部へのオイル浸透をより効果的に防止し得ると共に、遮音性能をより高めることができる。

次に、実施例に係る車両用防音カバー１０の製造方法について説明する。実施例の車両用防音カバー１０は、カバー本体１２を設置した成形型３２,３４内に発泡原料を注入して発泡させることで製造する。成形型３２,３４に設置するカバー本体１２は、積層面１４から係合部１６および突出部１８が突出すると共に突出部１８の突出端側から加工部２２が突出するよう設けたものであり、モールド成形等の従来公知の成型方法により作製される。ここで、この加工部２２は、発泡原料を発泡硬化した際に、発泡体２４の音源側表面側に突出して後述する熱カシメ加工により塑性変形させる部位である。本実施例では、断面十字状に形成した突出部１８の中心から円柱状の加工部２２を突出するようにしてカバー本体１２を作製してある。

本実施例の成形型３２,３４は、図５に示すように、カバー本体１２を設置する下型３２と、発泡体２４の音源側表面を形成する上型３４とから構成されており、型開き状態とした下型３２の型面３２ａに対して前記積層面１４と反対の面を向けた姿勢でカバー本体１２を設置する。

前記上型３４には、前記カバー本体１２における突出部１８に対応する位置に、発泡体２４の音源側表面を成形する型面３４ａから突出する凸状部３６が設けられると共に、当該凸状部３６の突出端面に、突出部１８から突出する加工部２２を挿入可能な孔部３８が形成されている。そして、この上型３４の型面３４ａおよび凸状部３６の表面に離型剤を塗布した後に、当該離型剤に重ねるよう塗料を塗布し、その後所定時間放置して塗料を硬化させることで、上型３４の型面３４ａおよび凸状部３６の表面に塗膜部(図示省略)を形成する。この離型剤や塗料の塗布は、スプレー塗布法や刷毛塗り等の従来公知の方法を採用できるが、塗布の均一性や塗布量の調整を行い易いスプレー塗布法が好ましい。

また、この離型剤としては、直鎖状炭化水素ワックス(パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、サゾールワックス等)を含有する離型剤や、分岐鎖状炭化水素ワックス(マイクロクリスタリンワックス、変性ポリエチレンワックス等)を含有する離型剤が好適である。また、塗料としては、水系／溶剤系のウレタン系エマルジョン、水系／溶剤系のアクリル系エマルジョン、水系／溶剤系のウレタン系エマルジョンとアクリル系エマルジョンの混合物などが挙げられる。塗料の塗布量は、１～５００ｇ／ｍ２が好ましく、１．５～３００ｇ／ｍ２がより好ましく、３～１００ｇ／ｍ２が更に好ましい。

そして、下型３２に設置したカバー本体１２の積層面１４上に原料供給装置Ｎから発泡原料を注入し(図５(a)参照)、その後に下型３２に対して塗膜部を形成した上型３４を閉じて、上型３４の型面３４ａから突出する凸状部３６の突出端面に設けた孔部３８にカバー本体１２の突出部１８の突出端に設けた加工部２２を挿入した型閉め状態とする(図５(b)参照)。このとき、カバー本体１２の係合部１６は、成形型３２,３４のキャビティ内に位置している。この状態で成形型３２,３４のキャビティ内で発泡原料を発泡硬化することで、カバー本体１２に発泡体２４が積層した積層部品１１が形成される(図３(b)参照)。なお、上型３４に注入口を別に設け、成形型３２,３４を閉じた後に注入口から発泡原料を成形型３２,３４内に注入するようにすることも可能である。

発泡原料を発泡硬化した後に、下型３２に対して上型３４を開いて積層部品１１を成形型３２,３４から取り出す。このとき、カバー本体１２の係合部１６が発泡体２４の内部で係合することで、カバー本体１２に対して発泡体２４が仮止めされ、積層部品１１を容易に取り回すことができる。この積層部品１１は、上型３４の凸状部３６に対応して形成される発泡体２４の凹状部２６の内側に前記カバー本体１２の加工部２２が突出した状態となっている。また、発泡原料を発泡硬化する際に予め上型３４の型面３４ａに形成した塗膜部と発泡原料が接触することで、発泡体２４の音源側表面および凹状部２６の表面に塗膜層２８が形成される。

次いで、図３(b)に示すように、発泡体２４の凹状部２６の内側で突出する加工部２２の突出端を熱カシメ機４０で加熱しながら積層面１４側に加圧して塑性変形させる(熱カシメ加工する)ことで、当該凹状部２６の底部に係合する抜け止め部２０を形成する。これにより、抜け止め部２０とカバー本体１２の積層面１４とで発泡体２４が挟まれた車両用防音カバー１０を製造することができる。なお熱カシメ加工は、加圧型をヒータで加熱するタイプや、超音波発振器により加熱するタイプなど従来公知の熱カシメ機４０を用いることができる。また、抜け止め部２０は、前記凹状部２６の外側(発泡体２４の音源側表面)に突出しないよう形成することが好ましい。

このように、発泡成形した発泡体２４の凹状部２６内に突出する突出部１８を熱カシメ加工して抜け止め部２０を形成し、抜け止め部２０とカバー本体１２の積層面１４とで発泡体２４を挟むことで、カバー本体１２にプライマー塗布や火炎処理等の前処理を行うことなくカバー本体１２に発泡体２４を保持することができる。また、カバー本体１２と発泡体２４とをリベット等の固定部材により固定したり、接着剤等により接着して接合する必要がないから作業工数の簡略化や部品点数の削減を図ることができる。

またカバー本体１２と発泡体２４とが接着されていないから、発泡体２４をカバー本体１２から容易に剥がしてカバー本体１２と発泡体２４とを分別することができ、優れたリサイクル性を実現できる。また、熱カシメ加工する前は、カバー本体１２の係合部１６が発泡体２４の内部で係合することにより、発泡体２４をカバー本体１２に仮止めすることができ、熱カシメ加工を効率良く行うことができる。

また、抜け止め部２０を凹状部２６の外側に突出しないよう形成することで、車両用防音カバー１０の発泡体２４の音源側表面を音源の外表面に密着させることができると共に、音源の外表面形状に対して優れた追従性を実現できる。このため、例えば音源としてエンジンブロックの外表面に車両用防音カバー１０を密着させることで、エンジン停止後のエンジンの温度低下を抑制することができ、暖機時間を短縮化して燃費向上に寄与し得る利点がある。

更に、発泡体２４の凹状部２６を画成する壁面を含む表面に塗膜層２８を形成することで、音源の外表面に付着したオイル等が発泡体２４の内部に浸透し難くすることができ、防音性の低下を防止できる。

(変更例)
前述した実施例に限定されず、例えば以下のように変更することができる。
(１)実施例では、突出部１８を断面十字状に形成したが、当該突出部１８の形状はこれに限られるものではなく、円柱状や多角柱状等であってもよい。
(２)実施例では、発泡体２４に凹状部２６を形成して、当該凹状部２６内に突出する加工部２２を熱カシメ加工するようにしたが、必ずしも凹状部２６を設ける必要はなく、発泡体２４の凹状部２６を形成していない音源側表面から加工部２２を突出させるようにして熱カシメ加工するようにしてもよい。すなわち、発泡体２４の音源側表面を音源の外表面に密着させない場合や、密着させる必要がない位置に抜け止め部２０を形成するような場合には、発泡体２４の音源側表面に抜け止め部２０が位置するよう形成してもよい。
(３)実施例では、突出部１８と加工部２２とを異なる形状・大きさで形成したが、これらを同一の形状・大きさで形成することもできる。例えば、突出部１８と加工部２２とを連続した円柱状等に形成し、突出端を成形型３２,３４の孔部３８に挿入した状態で発泡原料を発泡硬化することで、発泡体２４の音源側表面(凹状部２６の内側)に突出するように加工部２２を形成することができる。
(４)実施例では、突出部１８を係合部１６よりもカバー本体１２の積層面１４の中央側に位置するよう設けたが、係合部１６よりもカバー本体１２の積層面１４の外周縁側に突出部１８が位置するよう設けてもよい。すなわち、カバー本体１２の積層面１４に対する係合部１６および突出部１８の形成位置および形成数は、車両用防音カバー１０の大きさや形状等に応じて適宜に決定することができる。
(５)実施例では、カバー本体１２の積層面１４に係合部１６を形成したが、当該係合部１６を省略することも可能である。すなわち、発泡成形後の熱カシメ加工前の状態で、突出部１８によって発泡体２４がカバー本体１２に保持されていれば、係合部１６はなくてもよい。このように、加工部２２を設けた突出部１８により発泡体２４を仮止めすることで、カバー本体１２の構成を簡略化できる利点がある。

１２カバー本体
１４積層面，１６係合部，１８突出部，２０抜け止め部，２２加工部
２４発泡体，２６凹状部，２８塗膜層，３２下型(成形型)，３４上型(成形型)
３６凸状部，３８孔部

Claims

合成樹脂材で成形されたカバー本体に発泡体が積層されている車両用防音カバーであって、
前記発泡体の表面に塗膜層が形成され、
前記カバー本体は、基端から突出端に向けて当該カバー本体の中央側に向くよう形成されて前記発泡体の外周縁側に埋没する係合部を備えている車両用防音カバー。
前記カバー本体は皿状に形成され、前記発泡体は当該カバー本体の凹面側に積層されている請求項１記載の車両用防音カバー。
前記カバー本体は、底板と底板の外周から立ち上がる周壁を備えた皿状に形成されており、当該周壁に前記係合部が形成されている請求項１または２記載の車両用防音カバー。
前記係合部は、先端が向かい合うように前記カバー本体の外周縁に沿う方向に離間して複数設けられている請求項１～３の何れか一項に記載の車両用防音カバー。
合成樹脂材で成形されたカバー本体に発泡体が積層されている車両用防音カバーであって、
前記発泡体の表面に塗膜層が形成され、
前記カバー本体は、前記発泡体を積層する積層面側に、前記発泡体を貫通する突出部と、
前記突出部の突出端側に設けられて、前記発泡体の表面に形成された塗膜層の表面に係合し、前記カバー本体の積層面との間に前記発泡体を挟む抜け止め部とを備えている車両用防音カバー。