WO2025263168A1 - 乗物用カーペット - Google Patents

Abstract

乗物用カーペット（１０）は、表皮層（２４）と制振シート（２０）とを含んで構成され、フロアパネル（１４）上に載置されるものであって、制振シート（２０）は、非通気性および可撓性を有するシート本体部（３０）と、互いに間隔をおいてシート本体部（３０）から下方に突出して形成され、それぞれの先端面がフロアパネル（１４）に接してシート本体部（３０）を支持する複数の支持部（３２）と、を有し、表皮層（２４）は、吸音層（２２）を介して、あるいは、介することなく、制振シート（２０）に接合されている構成とする。これにより、乗物のフロアにおける防音・防振性能を確保しつつ、省スペース化を図ることが可能となる。

Description

乗物用カーペット

　本発明は、乗物用カーペットに関する。

　例えば、乗物においては、乗物の外側や乗物の駆動部からの騒音や振動が乗物室内に伝わらないように、乗物室を区画する部分（フロアパネル）に、それらノイズを抑制する部材が設けられる。周波数の高い高周波領域のノイズの抑制には、吸音材や遮音材が用いられ、それら吸音材や遮音材で対応可能な周波数より低い領域のノイズ、具体的には、ロードノイズやエンジンノイズ（比較的周波数の低い領域部分のノイズ）の抑制には、防振材や制振材が用いられる。例えば、下記特許文献１には、主に、構造シートの制振を目的とするシートが開示されている。下記特許文献１に記載の制振シートは、可撓性の重シートと、重シートに固く結合された粘弾性の支持層とからなり、その支持層が、複数の多角的な支持構造物から形成されている。そして、複数の支持構造物は、構造シート（例えば、フロアパネル）と重シートとの間に、水平方向に連結した迷路状の空間を形成していることを特徴としている。上記特許文献１に記載の制振シートは、自身が振動したり、空間内で音響共鳴が生じたり、構造シートとの間で摩擦が生じたりすることで、制振性能を発揮する。

米国特許第５１８６９９６号明細書

　上記特許文献１のような制振シートが乗物のフロアに用いられる場合、フロアパネル上に載置された制振シートの上側には、比較的厚みが大きくクッション性のあるサイレンサ（フェルトやウレタン）が配され、さらに、そのサイレンサの上側には、カーペットが配されることが、一般的である。これら制振シート，サイレンサ，カーペットは、製造時における作業性等の観点から、接合して一体的にすることは難しい。そのため、部品点数が多くなってしまい、それぞれの部品を接合するための作業が必要となり、作業工数が多くなってしまうという問題がある。また、比較的厚みが大きいサイレンサが設けられているため、室内空間の高さ方向の寸法が、小さくなるという問題がある。換言すれば、室内空間における高さ方向の寸法に制限がある場合、具体的に言えば、電気自動車等において大容量のバッテリをフロアに配しているような場合には、室内空間の高さの確保が難しく、上記のような制振シート，サイレンサ，カーペットからなるフロア構造を採用することが難しい。一方で、制振シート，サイレンサ，カーペットのいずれかを取り除いたり、厚みを小さくしたりした場合には、乗物のフロアの防音・防振性能の低下やクッション性の低下の要因になってしまう。

　本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、乗物のフロアにおける防音・防振性能を確保しつつ、省スペース化を図ることが可能な乗物用カーペットを提供することを課題とする。

　上記課題を解決するために、本願に開示される乗物用カーペットは、下記の構成とされている。
（１）乗物のフロアパネル上に載置される乗物用カーペットは、
　非通気性および可撓性を有するシート本体部と、互いに間隔をおいて前記シート本体部から下方に突出して形成され、それぞれの先端面が前記フロアパネルに接して前記シート本体部を支持する複数の支持部と、を有する制振シートと、
　吸音層を介して、あるいは、介することなく、前記制振シートに接合されている表皮層と、を備える。

　本願に開示される乗物用カーペットは、上側の層を構成する表皮層と、下側の層を構成する制振シートとが互いに接合された構成のもの、あるいは、上層から順に、表皮層，吸音層，制振シートが一体的に接合された構成のものである。本願に開示の乗物用カーペットは、単体で、フロアパネル上のフロア構造を構成しているため、比較的厚みが小さく、かつ、部品点数が削減され、カーペットの製造作業や乗物への組付け作業の簡易化を図ることができる。

　本願に開示の乗物用カーペットにおける「制振シート」は、シート本体部とフロアパネルとの間に空間を形成する。そのため、フロア構造を振動系（ばね質量系）のモデルで表した場合に、支持部がバネ要素として機能するものとなり、外部からの振動を抑制することができる。具体的には、主に２００Ｈｚ～６３０Ｈｚの周波数域（以下、「中周波数域」と呼ぶ場合がある）の振動や音の表皮層側への伝達を抑えることができる。また、制振シートは、非通気性の材料からなるため、高周波数域の音を抑制すること、つまり、遮音性を有するものとなっている。制振シートは、例えば、生ゴムやゴム、ＥＰＤＭ、ＥＶＡ、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、オレフィン系樹脂、あるいは、それらの混合物を主体として形成されたものとすることができる。

　なお、吸音層が介在する場合、その吸音層は、厚みが大きいほど、防音性能は向上すると考えられるが、当該乗物用カーペットの厚みを小さくするという観点からすれば、吸音層の厚みは、小さくされる方が望ましい。吸音層は、ウレタン等のサイレンサであってもよいが、圧縮された繊維集合体を主体として形成された圧縮繊維層であることが望ましい。

　本願に開示の乗物フロア用シートは、例えば、生ゴムやゴム、ＥＰＤＭ、ＥＶＡ、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、オレフィン系樹脂、あるいは、それらの混合物を主体として形成されたものとすることができる。本願に開示の乗物フロア用シートは、シート本体と凹含有突出部とが別の材料を用いておらず、１枚の板状部材から成形されているため、リサイクル性に優れたものとなる。ちなみに、本願に開示の乗物フロア用シートは、射出成形でなく、真空成形やローラ成形によって成形可能であり、射出成形に比較して、製造時におけるタクトタイムの短縮を図ることができる。

　また、上記構成の乗物用カーペットにおいて、以下に示す種々の態様とすることが可能である。

（２）前記表皮層は、前記吸音層を介して前記制振シートに接合されており、
　前記吸音層は、厚みが前記表皮層の厚みより小さく、かつ、前記制振シートの厚みより小さい、（１）項に記載の乗物用カーペット。

　この構成の乗物用カーペットは、表皮層と制振シートとの間に吸音層が介在するものの、その厚みが小さく、当該乗物用カーペットの厚みを、比較的小さくすることができる。

（３）前記吸音層は、圧縮された繊維集合体を主体として形成された圧縮繊維層である、（２）項に記載の乗物用カーペット。

　この構成の乗物用カーペットにおける「圧縮繊維層」は、例えば、天然繊維や合成繊維あるいはそれらの混合繊維をバインダ繊維でフェルト化したもの、いわゆる圧縮フェルトを採用することができる。圧縮繊維層は、厚みが大きいほど、防音性能は向上すると考えられるが、当該乗物用カーペットの厚みを小さくするという観点からすれば、圧縮繊維層の厚みは、小さくされる方が望ましい。そのことを鑑み、圧縮繊維層は、単位面積当たりの質量を、２００ｇｓｍ以上５００ｇｓｍ以下とすることが望ましい。

（４）前記制振シートは、非通気性および可撓性を有する板状の部材からなり、複数の前記支持部が、上面側から凹ませて下方に突出した形状のものとされ、
　前記制振シートと、前記表皮層あるいは前記吸音層と、の間には、複数の前記支持部の各々に対応して複数の中空部が形成されている、（１）項から（３）項のいずれか一項に記載の乗物用カーペット。

　この構成の乗物用カーペットは、制振シート（詳しく言えば、支持部）と、表皮層あるいは吸音層との間に、中空部が形成されており、この中空部の存在によって、支持部は、つぶれるような弾性変形が許容される。つまり、この構成の乗物用カーペットは、支持部の上側が中実とされた（中空でない）構成の制振シートに比較して、支持部が柔らかく（ばね要素としてのばね定数が小さく）、２００Ｈｚより低い周波数域の振動や音も、抑制することが可能である。また、この構成の乗物用カーペットは、支持部の弾性力によって、乗員が足で踏んだ際にクッション性を高めることができるため、フロア構造からパッド材（ウレタン等のサイレンサ）が存在しない本願に開示の乗物用カーペットに好適である。

　この構成の乗物用カーペットにおける制振シート、シート本体と支持部とが別の材料を用いておらず、１枚の板状部材から成形されているため、リサイクル性に優れたものとなる。ちなみに、この構成における制振シートは、射出成形でなく、真空成形やローラ成形によって成形可能であり、射出成形に比較して、製造時におけるタクトタイムの短縮を図ることができる。

（５）前記支持部は、先端に向かって先細りする形状とされている、（４）項に記載の乗物用カーペット。

　この構成の乗物用カーペットは、支持部が、基端側（制振シートのシート本体側）の外寸より先端側の外寸が小さくされている。支持部において鉛直方向に立設する壁部が存在すると、乗員が足で踏んだ際に、硬さを感じたり、低周波数域の振動を感じたりする虞がある。この構成の乗物用カーペットは、支持部において鉛直方向に立設する部分が存在しないため、クッション性および防振性能を高めることができる。

（６）前記支持部は、下に凸な湾曲形状とされている、（５）項に記載の乗物用カーペット。

　この構成の乗物用カーペットは、支持部がより潰れやすく、クッション性および防振性能を効果的に高めることができる。

（７）前記制振シートは、ばね質量系のモデルで表した場合に、前記シート本体部が質量要素に、複数の前記支持部がばね要素に、それぞれ相当し、
　複数の前記支持部は、ばね要素としてのばね定数が互いに異なる第１支持部と第２支持部とを有しており、
　前記制振シートは、相対的にばね定数が小さな前記第１支持部が形成された第１領域と、相対的にばね定数が大きな前記第２支持部が形成された第２領域と、を備えている、（１）項から（６）項のいずれか一項に記載の乗物用カーペット。

　この構成の乗物カーペットは、制振シートの第１領域が、第２領域に比較して、低い周波数域の防振性能に優れている。一方で、第２領域は、第１領域に比較して、制振性能および中周波数域の防振性能を確保することができる。第１支持部のばね定数と第２支持部のばね定数を互いに異ならせる構成は、特に限定されず、支持部の平面視形状を異ならせたり、サイズを異ならせたり、厚みを異ならせたり、種々の方法を採用可能である。

（８）前記制振シートは、非通気性および可撓性を有する板状の部材からなり、前記第１支持部および前記第２支持部が、上面側から凹ませて下方に突出して形成された形状のものとされ、
　前記制振シートと、前記表皮層あるいは前記吸音層と、の間には、複数の前記支持部の各々に対応して複数の中空部が形成されており、
　前記第１支持部は、先端に向かって先細りする形状とされ、（７）項に記載の乗物用カーペット。

　この構成の乗物用カーペットは、第１支持部のばね定数と第２支持部のばね定数を異ならせる構造が具体化されている。この構成の乗物用カーペットは、第１支持が先端に向かって先細りする形状とされていることで、その第１支持部を用いた第１領域が、前述したように、優れたクッション性を有するとともに、低周波数域の振動や音も抑制することが可能とされている。この構成の乗物用カーペットは、乗員が踏む箇所と踏まない箇所があるような乗物のフロアに好適である。

（９）前記第１領域は、着座した乗員の足元部分である足溜り部とされ、前記第２領域は、前記足溜り部を除く部分とされている、（７）項または（８）項に記載の乗物用カーペット。

　この構成の乗物用カーペットは、乗員が足で踏む部分が、第１領域とされて、クッション性および低周波数域の防振性能が優先されつつ、それ以外の部分は、制振性能および中周波数域の防振性能を確保する。つまり、この構成の乗物用カーペットは、全体を第１領域とした構成の制振シートを用いたカーペットに比較して、乗物室全体としての防振性能を向上させることができる。

　本発明によれば、乗物のフロアにおける防音・防振性能を確保しつつ、省スペース化を図ることが可能な乗物用カーペットを提供することができる。

本実施形態の車両用カーペットが搭載される車両の概略平面図 車両用カーペットの第１領域における側面断面図 車両用カーペットの第１領域における下面図 車両用カーペットの第２領域における側面断面図 車両用カーペットの第２領域における斜視図 制振シートにおける鉛直荷重と変位との関係を示すグラフ 比較例１のフロア構造の側面断面図 制振シートにおける透過損失（遮音性能）を示すグラフ 比較例２のフロア構造の側面断面図 比較例３のフロア構造の側面断面図 フロアパネルの振動伝達率（車両用カーペットの制振性能）を示すグラフ 表皮層への振動伝達率（車両用カーペットの防振性能）を示すグラフ 車両用カーペットの第１領域と第２領域の防振性能を比較するためのグラフ

＜車両用カーペットの構成＞
　本実施形態の乗物用カーペットは、乗物である車両（自動車）のフロアに採用された車両用カーペット１０であり、その車両用カーペット１０について、図１から図５を参照しつつ説明する。図１に示す車両１２のフロアは、薄板鋼板等の金属製のフロアパネル１４を主体として構成される。本実施形態の車両用カーペット１０は、そのフロアパネル１４の上に載置されるものである。具体的には、車両用カーペット１０は、図１に示した車両１２の後部座席シート１６の前方側に配され、運転席シート１７および助手席シート１８の前方までの範囲を覆っている。なお、車両１２は、電気自動車であり、フロアには大容量の駆動用のバッテリが搭載されており、フロアパネル１４は、そのバッテリの上面を覆うものとなっている。そのため、フロアパネル１４の上面は、バッテリを搭載していない車両のフロア構造（図７参照）のフロアパネルに比較して、高い位置に位置することになる。そのため、室内空間の上下方向における大きさが小さくなってしまうおそれがある。しかしながら、本実施形態の車両用カーペット１０は、図２に示すように、単体で、フロアパネル１４上のフロア構造を構成しているため、従来の構成よりフロアパネル１４上に配されている部材の厚みが小さく、室内空間を上下方向において広く確保できるものとなっている。

　本実施形態の車両用カーペット１０は、図２に示すように、フロアパネル１４側（下側）から順に、制振シート２０（バッキング層），吸音層２２，表皮層２４の順で積層されて一体化されたものである。なお、それら制振シート２０と吸音層２２との間、吸音層２２と表皮層２４との間は、それぞれ接着剤によって接着されており、接着層２６，２８が形成されている。。制振シート２０，吸音層２２，表皮層２４は、それぞれ接着層２６，２８により接着されることにより一体化された車両用カーペット１０が構成されている。

　表皮層２４は、最も室内側（上側）に配される層であり、意匠性を高めたり、吸音を目的したりするものである。この表皮層２４は、特に限定されず、例えば、ニーパン表皮，ディロア表皮，ベロア表皮，プレーン表皮，タフトカーペット表皮など種々のものを採用可能である。本実施形態においては、ニーパン表皮とされ、単位面積当たりの質量が３５０ｇｓｍのものとされている。

　吸音層２２は、表皮層２４の下層側に積層されて、吸音を目的とするものである。吸音層２２は、いわゆる圧縮繊維層であり、例えば、天然繊維や合成繊維あるいはそれらの混合繊維をバインダ繊維でフェルト化したもの、いわゆる圧縮フェルトとすることができる。その圧縮フェルトは、再生コットンのようなリサイクルされた繊維材料や、ポリエステル，ポリエチレン，ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような他の再生繊維、いわゆる化繊反毛材から形成されることが好ましい。具体的に言えば、圧縮繊維層である吸音層２２は、例えば、低融点ポリエステルをバインダとして化繊反毛材に混入し、それらを集積したものを加熱処理した後、プレス加工により所望のマット状に成形されたものとすることができる。また、吸音層２２は、厚みが大きいほど、防音性能は向上すると考えられる。しかしながら、車室空間は限られているため、吸音層２２の厚み、換言すれば、単位面積当たりの質量は、小さくされる方が望ましい。そのことを鑑み、吸音層２２は、表皮層２４の厚みより小さく、かつ、後述する制振シート２０の厚みより小さくされている。具体的には、吸音層２２は、単位面積当たりの質量を、２００ｇｓｍ以上６００ｇｓｍ以下、望ましくは、２００ｇｓｍ以上４００ｇｓｍ以下とすることができる。なお、本実施形態において、吸音層２２は、ＰＥＴの圧縮フェルトで、単位面積当たりの質量が２５０ｇｓｍのものとされている。

　制振シート２０は、最も室外側（下側）に配される層で、非通気性を有する材料からなり、主として、止水や、室外側からの遮音を目的とするものである。ただし、この制振シート２０は、遮音のみに留まらず、種々の機能を有するものとなっている。以下に、制振シート２０について、詳しく説明する。

　制振シート２０は、図２から図５に示すように、非通気性および可撓性を有する板状（平板状）の部材から成形されたものであり、真空成形やローラ成形によって、複数個所において、上面側から凹ませて下方に突出させた形状のシート部材とされている。つまり、制振シート２０は、平面状に広がるシート本体部３０と、シート本体部３０から下方に突出して形成された複数の突出部（第１突出部３２，第２突出部３３）と、を有するものとなっている。第１突出部３２，第２突出部３３の各々は、上面側に凹所３２ａ，３３ａを有する凹含有突出部となっている。制振シート２０が吸音層２２に接合された状態においては、制振シート２０と吸音層２２との間に、凹所３２ａ，３３ａによって中空部３２Ｓ、３３Ｓが形成されることとなる。また、複数の突出部（第１突出部３２，第２突出部３３）の各々は、本車両用カーペット１０がフロアパネル１４上に載置された状態において、突出先端（下端）においてフロアパネル１４に接する。車両用カーペット１０がフロアパネル１４上に載置されたとき、第１突出部３２，第２突出部３３はその突出先端においてフロアパネル１４に接しており、シート本体部３０はフロアパネル１４から離間している。つまり、第１突出部３２，第２突出部３３は、シート本体部３０を支持する支持部として機能するものとなっている。

　なお、この制振シート２０は、例えば、生ゴムやゴム、ＥＰＤＭ、ＥＶＡ、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、オレフィン系樹脂、あるいは、それらの混合物を主剤とし、炭酸カルシウムなどの充填剤やプロセスオイルなどの添加剤が配合され、混錬・圧延して板状に形成されたシート部材から成形されている。また、制振シート２０は、単位面積当たりの質量が、１０００ｇｓｍ以上５１００ｇｓｍ以下のものとされており、１８００ｇｓｍ以上２５００ｇｓｍ以下である方が望ましい。

　本実施形態において、制振シート２０は、定められた範囲で、互いに異なる形状の第１突出部（第１支持部）３２および第２突出部（第２支持部）３３が形成されたものとなっている。具体的に言えば、図１に示すように、本実施形態の車両用カーペット１０は、運転席シート１７および助手席シート１８の前方側の領域Ａ１と、運転席シート１７および助手席シート１８と後部座席シート１６との間の領域Ａ２と、運転席シート１７および助手席シート１８の下側の領域Ａ３を有している。制振シート２０は、領域Ａ１とＡ２に対応する部分には、第１突出部３２が形成されており、領域Ａ３に対応する部分には、第２突出部３３が形成されている。なお、領域Ａ１，Ａ２は、各シート１６，１７，１８に着座した乗員の足元部分である足溜り部であり、乗員が足で踏む可能性がある部分である。

　領域Ａ１，Ａ２に形成された第１突出部３２は、図２および図３に示すように、平面視が円形で下に凸な湾曲形状、平たく言えば、半球形状とされている。つまり、第１突出部３２は、先端に向かって先細りする形状となっており、フロアパネル１４に対して、ほぼ点で接することとなる。一方、領域Ａ３に形成された第２突出部３３は、図４および図５に示すように、平面視が十字形で、有底の筒型形状（箱型形状）のものとされている。つまり、第２突出部３３は、第１突出部３２とは異なり、先細りする形状とはなっておらず、フロアパネル１４に対して、底面部（先端面）３３ｂにおいて面で接することとなる。

　なお、第１突出部３２について、より詳しく説明する。第１突出部の外径Ｒが、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下とされている。外径Ｒは、シート本体部３０側である基端の外径である。また、外径Ｒは、第１突出部３２の開口の径である。また、第１突出部３２はシート本体部３０からの突出寸法Ｈ１が、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とされている。なお、外径Ｒは、１５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが望ましい。また、突出寸法Ｈ１は、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることが望ましく、１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることが、より望ましい。また、第２突出部３３は、外寸Ｂが、第１突出部３２の外径Ｒと同じ大きさであることが望ましく、突出寸法Ｈ２も、第１突出部３２の突出寸法Ｈ１と同じ大きさであることが望ましい。

　また、第１突出部３２および第２突出部３３は、それぞれ隣り合うものとの距離（詳しく言えば、中心同士の間隔）Ｌは、１０ｍｍ以上６０ｍｍ以下とされており、２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であることが望ましい。

　以上のように構成された本実施形態の車両用カーペット１０は、制振シート２０と吸音層２２（上側フロア部材）との間に、第１突出部３２，第２突出部３３の凹所３２ａ，３３ａによって中空部３２Ｓ、３３Ｓが形成されており、この中空部３２Ｓ、３３Ｓの存在によって、第１突出部３２，第２突出部３３は、つぶれるような弾性変形が許容される。つまり、本実施形態の車両用カーペット１０は、第１突出部３２，第２突出部３３の弾性力によって、乗員が足で踏んだ際にクッション性を高めることができるため、パッド材（ウレタン等のサイレンサ）が存在しないフロア構成が実現されている。さらに、第１突出部３２は、半球状とされており、第２突出部３３のように鉛直方向に立設する壁部が存在していないため、第２突出部３３に比較して、クッション性がより高いものとなっている。

　図６には、制振シート２０に上側から荷重を加えた場合における、荷重と変位との関係を示している。なお、この図６は、第１突出部３２，第２突出部３３の外寸が２０ｍｍで、突出寸法が２．０ｍｍとされ、隣り同士の間隔が４０ｍｍのものを用いて算出している。この図６から分かるように、第１突出部３２が形成された部分（第１領域Ａ１，Ａ２）と，第２突出部３３が形成された部分（第２領域Ａ３）のいずれの場合も、破線で示したウレタンに比較して、剛性が低く、クッション性が高いことが確認された。なお、上述したように、第１突出部３２は、第２突出部３３に比較して、クッション性がより高いものとなっていることが確認された。

＜車両用カーペットの評価＞
　上述したように、本実施形態の車両用カーペット１０を用いたフロア構造は、サイレンサを備えておらず、外部からの振動や音への対応が問題となる可能性がある。以下に、本実施形態の車両用カーペット１０を開発する過程において行った各種の評価結果を示す。

　（Ａ）遮音性能
　まず、遮音性能を予測するにあたり、図２および図４に示すようなフロア構造で、第１突出部３２，第２突出部３３の突出寸法が２ｍｍとされたものの透過損失を算出した。なお、制振シート２０の単位面積当たりの質量を変化させて、それぞれの透過損失を算出している。また、図７に示す従来のフロア構造４０の場合の透過損失と比較を行っている。比較例１のフロア構造４０は、フロアパネル４２の上に、制振材４４，サイレンサ４５，カーペット４６が、順に重ねて載置された構成である。ちなみに、カーペット４６は、表皮層２４と吸音層２２が本実施形態の車両用カーペット１０と同様のものであるが、バッキング層４７が相違する。そのバッキング層４７は、非通気性を有するフィルム状のものであり、単位面積当たりの質量が４００ｇｓｍとされている。また、サイレンサ４５は、厚さ１０ｍｍで単位面積当たりの質量が１０００ｇｓｍのフェルトである。

　図８には、本実施形態の車両用カーペット１０において、制振シート２０の単位面積当たりの質量が１８００ｇｓｍの車両用カーペット１０とフロアパネル１４からなる第１フロア構造と、制振シート２０の単位面積当たりの質量が３０００ｇｓｍの車両用カーペット１０とフロアパネル１４からなる第２フロア構造の透過損失を代表して図示している。また、図８には、比較例１のフロア構造４０の透過損失を点線で示している。この図８から分かるように、第２フロア構造（質量３０００ｇｓｍ）の場合には、比較例１のフロア構造４０に比較して、高い遮音性能を有することが確認された。また、第１フロア構造（質量１８００ｇｓｍ）の場合には、比較例１のフロア構造４０に比較して、僅かに遮音性能は落ちるものの、十分な遮音性能を有することが確認された。制振シート２０は、前述したように、単位面積当たりの質量が１０００ｇｓｍ以上５１００ｇｓｍ以下のものを採用可能である。しかしながら、クッション性と遮音性との両立という観点からすれば、図８の結果から、１８００ｇｓｍ以上２５００ｇｓｍ以下であることが好ましいと考えられる。

　（Ｂ）振動抑制性能（制振性能および防振性能）
　次に、本実施形態の車両用カーペット１０の振動抑制性能について評価を行った。その振動抑制性能は、本実施形態の車両用カーペット１０のテストピースをパネル上に載置して、加振装置によって振動を加え、入力される振動に対するパネルへの振動伝達率と、テストピースＰへの振動伝達率とを検出し、共振ピークの減衰具合の確認を行った。

　なお、本実施形態の車両用カーペット１０（突出部としては、第２突出部３３とされたもの）を、図７に示したフロア構造４０と、それと別の２つのフロア構造７０，８０との比較を行った。比較例２のフロア構造７０は、図９に示すように、フロアパネル７２の上に、サイレンサ７４，カーペット７５が、順に重ねて載置された構成である。カーペット７５は、図７に示したカーペット４６と同様の構成である。また、サイレンサ７４は、厚さ１０ｍｍで単位面積当たりの質量が１０００ｇｓｍのウレタンである。また、比較例３のフロア構造８０は、図１０に示すように、本実施形態の車両用カーペット１０の制振シート２０と同様の構造の制振シート８２を用いたフロア構造であり、フロアパネル１４上に、制振シート８２，サイレンサ８３，カーペット８４を、順に重ねて載置した構成である。カーペット８４は、図７に示したカーペット４６と同様の構成のものである。また、サイレンサ８３は、厚さ５ｍｍで単位面積当たりの質量が３００ｇｓｍのフェルトである。

　図１１は、パネルへの振動伝達率を、つまり、フロアパネルを制振する制振性能を表している。本実施形態の車両用カーペット１０、および、本実施形態と同一の制振シート８２を用いた比較例３のフロア構造８０は、従来のフロア構造である比較例１，２のフロア構造４０，７０に比較して、共振ピークを効果的に減衰できており、優れた制振性能を有することが確認された。また、図１２は、テストピースへの振動伝達率を、つまり、表皮層２４への振動抑制効果である防振性能を表している。本実施形態の車両用カーペット１０は、２００Ｈｚ以上の周波数帯において、共振ピークを効果的に減衰できていることが確認された。

　また、図１３は、本実施形態の車両用カーペット１０において、第１突出部３２が形成されている第１領域Ａ１，Ａ２の振動伝達率（太実線）と、第２突出部３３が形成されている第２領域Ａ３の振動伝達率（細実線）とを比較した図である。第２領域Ａ３の振動伝達率は、２００Ｈｚ以上の周波数帯域において、０ｄＢ以下となっている。それに対して、第１領域Ａ１，Ａ２の振動伝達率は、８０Ｈｚ以上の周波数帯域において、０ｄＢ以下となっている。つまり、半球状の第１突出部３２が形成されている第１領域Ａ１，Ａ２は、低周波数域の振動をも抑制できることが確認された。

＜車両用カーペットの効果＞
　本実施形態の車両用カーペット１０は、制振シート２０の存在によって、サイレンサを備えることなく、単体でフロアパネル１４上のフロア構造を構成するものであっても、遮音性能，制振性能および防振性能を確保しつつ、厚みを小さくして、省スペース化を図ることができる。換言すれば、当該車両１２のような、スペースが確保し難い電気自動車において、広い室内スペース（高さ）を確保することができる。

　また、本実施形態の車両用カーペット１０は、第１領域Ａ１，Ａ２においては、制振シート２０が、第１突出部３２を有しており第２領域Ａ３においては、制振シート２０が第２突出部３３を有している構成となっている。その制振シート２０は、ばね質量系のモデルで表した場合に、シート本体部３０が質量要素に、複数の突出部３２，３３がばね要素に、それぞれ相当すると考えられ、本実施形態の車両用カーペット１０においては、第１突出部３２のばね定数と、第２突出部３３のばね定数とが、互いに異なっている。そして、先端に向かって先細りする形状とされた第１突出部３２のばね定数が、有底筒型形状とされた第２突出部３３のばね定数より小さくされている。それにより、本実施形態の車両用カーペット１０は、第１領域Ａ１，Ａ２が、第２領域Ａ３に比較して、低い周波数域の防振性能に優れている。一方で、第２領域Ａ３が、第１領域Ａ１，Ａ２に比較して、制振性能および中周波数域の防振性能を確保することができる。したがって、本実施形態の車両用カーペット１０は、突出部がいずれか一方のみで形成された場合に比較して、車両全体としての防振性能を向上させることができる。なお、第１領域Ａ１，Ａ２は、優れたクッション性を有しており、フロア構造の厚みを小さくしたことによる乗員の乗り心地の低下を抑えることができる。

　また、本実施形態の車両用カーペット１０において、制振シート２０は、シート本体部３０と凹含有突出部３２，３３とが別の材料を用いておらず、１枚のシート部材から成形されているため、リサイクル性に優れたものとなる。ちなみに、この制振シート２０は、射出成形でなく、真空成形やローラ成形によって成形可能であるため、射出成形に比較して、製造時におけるタクトタイムの短縮を図ることができる。

＜他の実施形態＞
　なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

　上記実施形態の車両用カーペット１０は、制振シート２０の支持部である第１突出部３２，第２突出部３３が、上面側から凹ませて下方に突出して形成されたものとされていたが、それに限定されない。凹所のない平板状のシート本体部の下面に、複数の支持部が設けられた構成のものであってもよい。

　上記実施形態において、支持部である第１突出部３２，第２突出部３３は、平面視で円形状，十字形状とされていたが、それに限定されない。例えば、矩形状，多角形状，円環状などを採用することもできる。また、支持部における先端に向かって先細りする形状は、半球状に限定されず、錘状のものであってもよい。

　上記実施形態の車両用カーペット１０は、制振シート２０と表皮層２４との間に、吸音層２２が設けられていたが、必須ではなく、表皮層２４に対して制振シート２０が接合された構成であってもよい。

　上記実施形態において、制振シート２０の第１突出部３２と第２突出部３３とのばね定数を異ならせる構成は特に限定されない。例えば、サイズや板厚等を異ならせることで、ばね定数を異なるようにしてもよい。

　上記実施形態では、乗物として自動車を例示したが、それに限定されず、地上の乗物としての列車や遊戯用車両、飛行用乗物としての飛行機やヘリコプター、海上用の乗物としての船舶などの乗物についても、本発明の乗物用カーペットを用いることができる。

　１０…車両用カーペット〔乗物用カーペット〕、１２…車両〔乗物〕、１４…フロアパネル、２０…制振シート、２２…吸音層、２４…表皮層、３０…シート本体部、３２…第１突出部〔第１支持部〕、３２ａ…凹所〔中空部〕、３３…第２突出部　〔第２支持部〕、３３ａ…凹所〔中空部〕、Ａ１，Ａ２…第１領域〔足溜り部〕、Ａ３…第２領域

Claims (9)

1. 　乗物のフロアパネル上に載置される乗物用カーペットは、
   　非通気性および可撓性を有するシート本体部と、互いに間隔をおいて前記シート本体部から下方に突出して形成され、それぞれの先端面が前記フロアパネルに接して前記シート本体部を支持する複数の支持部と、を有する制振シートと、
   　吸音層を介して、あるいは、介することなく、前記制振シートに接合されている表皮層と、を備える。
2. 　前記表皮層は、前記吸音層を介して前記制振シートに接合されており、
   　前記吸音層は、厚みが前記表皮層の厚みより小さく、かつ、前記制振シートの厚みより小さい、請求項１に記載の乗物用カーペット。
3. 　前記吸音層は、圧縮された繊維集合体を主体として形成された圧縮繊維層である、請求項２に記載の乗物用カーペット。
4. 　前記制振シートは、非通気性および可撓性を有する板状の部材からなり、複数の前記支持部は、上面側から凹ませて下方に突出した形状のものとされ、
   　前記制振シートと、前記表皮層あるいは前記吸音層と、の間には、複数の前記支持部の各々に対応して複数の中空部が形成されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の乗物用カーペット。
5. 　前記支持部は、先端に向かって先細りする形状とされている、請求項４に記載の乗物用カーペット。
6. 　前記支持部は、下に凸な湾曲形状とされている、請求項５に記載の乗物用カーペット。
7. 　前記制振シートは、ばね質量系のモデルで表した場合に、前記シート本体部が質量要素に、複数の前記支持部がばね要素に、それぞれ相当し、
   　複数の前記支持部は、ばね要素としてのばね定数が互いに異なる第１支持部と第２支持部とを有しており、
   　前記制振シートは、相対的にばね定数が小さな前記第１支持部が形成された第１領域と、相対的にばね定数が大きな前記第２支持部が形成された第２領域と、を備えている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の乗物用カーペット。
8. 　前記制振シートは、非通気性および可撓性を有する板状の部材からなり、前記第１支持部および前記第２支持部が、上面側から凹ませて下方に突出して形成された形状のものとされ、
   　前記制振シートと、前記表皮層あるいは前記吸音層と、の間には、複数の前記支持部の各々に対応して複数の中空部が形成されており、
   　前記第１支持部は、先端に向かって先細りする形状とされ、
   　前記第２支持部は、有底の筒型形状とされている、請求項７に記載の乗物用カーペット。
9. 　前記第１領域は、着座した乗員の足元部分である足溜り部とされ、前記第２領域は、前記足溜り部を除く部分とされている、請求項７に記載の乗物用カーペット。