JPH0578537U - 自動車用内装材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧電セラミックスのピエゾ効果を利用して、
防振・遮音効果を高めた軽量で、構成が極めて簡単であ
ることを目的とした自動車用内装材である。 【構成】 表皮繊維層の裏面の裏打ち材に、熱可塑性樹
脂の裏打ち材に対して５０乃至１０００重量％の圧電セ
ラミックス粒子と０．５乃至２０重量％の導電性フィラ
が混入されたピエゾ遮音層とを一体化した自動車のパネ
ル上に付設することを特徴とする自動車用内装材であ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、特に圧電セラミックスのピエゾ効果を利用して、防振・遮音効果を 高めた自動車用内装材に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の自動車用内装材は主に装飾を目的として車内に種々の自動車用内装材を 付設してきた。これら自動車用内装材はファブリックや熱可塑性樹脂・熱硬化性 樹脂等からなり付設する場所に適合するものを採用してきた。自動車に対するよ り高速性、快適性の要求から、昨今これらの自動車用内装材に対して、装飾性に 加えて遮音性の要求がたかまつてきている。装飾性の要求に対しては素材の性質 ・色彩等でかなり解決されてきているが、遮音性の要求に対してはいまだに未解 決の問題が多い。

【０００３】 特に、フロアカ−ペット、ヘッドライナ−、ドアトリム等の投影面積の大きな 自動車用内装材は低周波領域の音に対する遮音の要求が高い。このため、自動車 用内装材に対して振動減衰効果のある粘性（力学的損失）が多い素材を複合化し て、遮音性の向上を目指している。

【０００４】 従来の技術の問題点は、 （１） 遮音の効果は、単純に遮音材の重量が増すほど大きくなるものである から、遮音性の要求が高まるほど遮音材の重量が大きくなること、

【０００５】 （２） 特定の周波数領域を選択的に遮音する材料の設定が困難であり、遮音 の効率が悪いこと、

【０００６】 （３） 特に、１００乃至７５０Ｈｚの低周波数領域の音に対して有効な素材 が得られないことである。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上述したような問題点を解決して、特定の周波数の音を選択的に低 減することが可能で、しかも軽量な自動車用内装材を提供することを目的として いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、表皮繊維層と、表皮繊維層の裏面に積層された熱可塑性樹脂の裏打 ち材と、前記裏打ち材に熱可塑性樹脂に対して５０乃至１０００重量％の圧電セ ラミックス粒子と０．５乃至２０重量％の導電性フィラが混入されたピエゾ遮音 層とを一体化した自動車のパネル上に付設することを特徴とする自動車用内装材 の構成であり、上記圧電セラミック粒子の混入状態は、分極させてあつても良い が、無分極状態でもよいものである。また、上記導電性フィラの混入状態は、母 在に対して均一に分散させてもよいし、その他、例えば表面に層状に混入しても よいものであり、さらにピエゾ遮音層の配置は、層とはいつても不連続なもので もよいことを包含しているものである。

【０００９】

【考案の作用】

本考案は、表皮繊維層と、表皮繊維層の裏面に積層された熱可塑性樹脂の裏打 ち材と、前記裏打ち材に熱可塑性樹脂に対して５０乃至１０００重量％の圧電セ ラミックス粒子と０．５乃至２０重量％の導電性フィラが混入されたピエゾ遮音 層とを一体化した自動車のパネル上に付設することを特徴とする自動車用内装材 の構成により、自動車のパネルからの振動が直接または間接的に自動車用内装材 の下部のピエゾ遮音層に伝えられると、ピエゾ遮音層中の圧電セラミック粒子に 微小な変形が生じてピエゾ効果が発生し、振動入力が電流に変換されて導電性フ ィラを介して自動車のパネル等に放出されて遮音効果を生じるものである。しか も、この時自動車のパネルの振動は効率よくピエゾ遮音層に伝えられることもで きるものである。

【００１０】

【実施例】

以下、図１に基づいて本考案の自動車用内装材の一実施例である自動車用内装 材１について説明すると、この自動車用内装材１は、表皮繊維層２と、表皮繊維 層２の裏面に積層された熱可塑性樹脂の裏打ち材３と、前記裏打ち材３に熱可塑 性樹脂に対して５０乃至１０００重量％の圧電セラミックス粒子４１と０．５乃 至２０重量％の導電性フィラ４２が混入されたピエゾ遮音層４とを一体化した自 動車のパネル８上に付設することを特徴とす構成をもつている。

【００１１】 したがつて、自動車用内装材１は上述したような構成をもつているので自動車 の走行中のエンジン作動に伴う種々の騒音振動がパネル８に伝えられるが、自動 車のパネル８上には自動車用内装材１が付設されているから、振動が直接効率よ くピエゾ遮音層４に伝えられる。すると、ピエゾ遮音層４中の圧電セラミックス 粒子４１に微小な変形が生じてピエゾ効果が発生して、振動入力が電流に変換さ れて導電性フィラ４２を介して直接自動車のパネル８から放出されて防振・遮音 効果をはたすものである。

【００１２】 そして、本考案の自動車用内装材１の好適な一実施例についてより詳細に説明 すると、ポリエステル繊維のパイルを基布に対して立毛組織にした表皮繊維層２ の裏面に、ポリプロピレン樹脂（エ−スポリマ−株式会社製 エ−スポリプロＭ ７２１０）の裏打ち材３を厚さ２ｍｍでほどこす。

【００１３】 この裏打ち材３の表皮繊維層２と接しない裏打ち材３の下部には厚さ０．５ｍ ｍの圧電セラミックス粒子４１と電導性フィラ４２とが混入されたピエゾ遮音層 ４となつている。ピエゾ遮音層４の組成は、富士チタン株式会社製 圧電セラミ ックス粒子４１、すなわち、圧電セラミックＰＥ−６０Ａをポリプロピレン樹脂 に対して３００重量％、三井金属株式会社製 導電性フィラ４２、すなわち、酸 化スズ膜被覆アルミニュウムウィスカ−、パストランｔｙｐｅ−５をポリプロピ レン樹脂に対して１乃至１０重量％混入されて構成されているものである。なお 、導電性フィラとして上記実施例のものの他に、カ−ボンブラック、グラファイ ト等が使用することができる。

【００１４】 本考案の自動車用内装材１の一実施例の効果を確認するために、実施例のサン プル６を片持ち梁定周波振動試験機７に供した。図２、図３に示すように、幅１ ０ｍｍ、長さ２２０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの鋼板５の片面に１０×２００ｍｍの サンプル６を貼着して、鋼板５の片端を振動源に把持させて図４に示すような第 二次の共振状態を発生させ（定周波数 約１８０Ｈ_z ）減衰率（損失正接ｔａｎ δ）を測定した。試験に用いた定周波振動試験機７は、横河電気株式会社 Ｄａ ｍｐｉｎｇ／Ｇａｉｎ Ｐｈａｓｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ ４１９４Ａ である。 その結果を図４に示す。

【００１５】 図４中のハッチングを施した部分が導電性フィラ４２を混入することにより、 新たに生じた振動減衰分を示している。導電性フィラ４２の添加によつて新たに 生じた振動減衰分は、圧電セラミックス粒子４１の変形により生じた電流が導電 性フィラ４２を介して放出された結果生ずるものと考えられる。そして、図４に より導電性フィラ４２が明らかに圧電セラミックス粒子４１のピエゾ効果の振動 減衰に寄与していることがわかる。そして、導電性フィラをカ−ボンブラックに すると図４の振動の減衰率のピ−クがシャ−プになつたり、またグラファイトに すると同じく振動の減衰率のピ−クがブロ−ドになつたりすることが判明し、こ の結果として減衰率のピ−クをシャ−プにしたり、ブロ−ドにしたりすることが 可能である。さらに、混入量を制御することによりピ−ク周波数を上下させるこ ともできる

【００１６】 そして、圧電セラミックス粒子４１に対する導電性フィラ４２の混入量は、多 すぎても少なすぎても振動減衰効果が低減するものであるから、最適の混入量に する必要があることが判明した。図４によれば、その導電性フィラ４２混入量の 値は７重量％であることが理解できる。

【００１７】

【考案の効果】 以上述べたように本考案の自動車用内装材は、表皮繊維層と、表皮繊維層の裏 面に積層された熱可塑性樹脂の裏打ち材と、前記裏打ち材に熱可塑性樹脂に対し て５０乃至１０００重量％の圧電セラミックス粒子と０．５乃至２０重量％の導 電性フィラが混入されたピエゾ遮音層とを一体化した自動車のパネル上に付設す ることを特徴とする構成であるから、表皮繊維層と熱可塑性樹脂の裏打ち材とい う従来の自動車用内装材の一般的な構成をそのまま利用して製造できるものであ り、しかも上述したように自動車用内装材の構成は、表皮繊維層と、表皮繊維層 の裏面に積層された熱可塑性樹脂の裏打ち材と、前記裏打ち材に熱可塑性樹脂に 対して５０乃至１０００重量％の圧電セラミックス粒子と０．５乃至２０重量％ の導電性フィラが混入されたピエゾ遮音層とを一体化した自動車のパネル上に付 設することを特徴とする構成だけであるから、その構成は極めて簡単であり、し かも軽量であり取扱も簡単にでき、量産化が容易にはかることができ、その結果 コストの逓減をはかることができるものである。

【００１８】 また、本考案は圧電セラミックスのピエゾ効果を利用して、自動車の振動を電 気的に変換して自動車のパネルから簡単に放出するという従来にない防振・遮音 機構を用いることにより、軽量で優れた遮音効果のある自動車用内装材が得られ るものである。

【００１９】 さらに、本考案の自動車用内装材の遮音特性は、特に自動車において問題とな る１００乃至７５０Ｈ_Z の低周波領域の音の遮音にすぐれた効果を発揮すること ができるものである。

【００２０】 しかも、導電性フィラの種類によつて、振動の減衰率のピ−クをシャ−プにし たり、ブロ−ドにしたりすることが可能であり、また混入量を制御することによ り、ピ−ク周波数を上下させることもできるものである。

【００２１】 そして、圧電セラミック粒子の混入状態は、分極させてあつても良いし、無分 極状態でもよいものであり、無分極状態でも十分に効果が得られるものであり、 無分極状態で混入する場合は、製造が容易になりコストダウンに寄与するもので ある。

【００２２】 なお、本考案の自動車用内装材は、より高速性、快適性を追求している鉄道車 両の内装材としても利用することができその用途分野の拡大をはかることができ るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の自動車用内装材の一実施例をしめす断
面の説明図である。

【図２】同じく本考案の自動車用内装材の一実施例の定
周波振動試験のためのサンプルの正面の説明図（Ａ）と
側面の説明図（Ｂ）である。

【図３】同じく片持ち梁定周波振動試験の説明図であ
る。

【図４】その片持ち梁定周波振動試験による減衰率と導
電性フィラ混入量の関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・・自動車用内装材 ２・・・表皮繊維層 ３・・・裏打ち材 ４・・・ピエゾ遮音層 ４１・・・圧電セラミックス粒子 ４２・・・導電性フィラ ５・・・鋼板 ６・・・サンプル ７・・・定周波振動試験機 ８・・・自動車のパネル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 表皮繊維層と、表皮繊維層の裏面に積層
   された熱可塑性樹脂の裏打ち材と、前記裏打ち材の熱可
   塑性樹脂に対して５０乃至１０００重量％の圧電セラミ
   ックス粒子と０．５乃至２０重量％の導電性フィラが混
   入されたピエゾ遮音層とを一体化した自動車のパネル上
   に付設することを特徴とする自動車用内装材。