車両用防音材

【課題】ルーフトリム等の車両用防音材であって、厚みを増大させることなく、優れた防音特性を発揮する。
【解決手段】吸音層３０の表裏面側の少なくとも一方面側に遮音層５０を一体化して、車体パネル２０の室内側に空気層２２を介して取り付けることにより、吸音層３０のもつ吸音性能と、車体パネル２０と遮音層５０との間の二重壁遮音性能により良好な防音特性を得る。また、吸音層３０に細孔７０を設けることにより、吸音層３０の厚みを増大させることなく、吸音特性を向上させる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両用ルーフトリム等に好適な車両用防音材に係り、特に、優れた防音性能を有する車両用防音材に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、車室内、トランクルーム内、あるいはエンジンルーム内には、各種防音材が設置されており、車室内やトランクルーム内等の音圧を低下させて静粛な走行を図るようにしている。
【０００３】例えば、車室内に設けられる防音材として、車両用ルーフトリムを例示して特開平６−２１０７８６号公報を基に説明すると、図１０に示すように、車両１のルーフパネル２の室内側には、ルーフトリム３が空気層２ａを備えるように所定間隙を設けて取り付けられている。
【０００４】このルーフトリム３の構成としては、図１１R>１に示すように、吸音層４の表面側に表皮層５が一体化されており、吸音層４としては、熱硬化性樹脂を含侵させたポリウレタンフォームからなる吸音性基材４ａの表裏面側にガラス繊維にメラミン樹脂等の熱硬化性樹脂を含侵させた補強層４ｂを一体化して構成されている。
【０００５】一方、表皮層５としては、クロス等の表皮材５ａの裏面にポリウレタンフォーム等のクッション材５ｂを裏打ちし、吸音層４に対して接合する際、バインダ樹脂の染み出しを防止するために、吸音層４対向面側に不織布５ｃがラミネートされている。
【０００６】また、吸音層４の車体パネル２側には、擦れ音防止のために不織布６が裏打ちされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のルーフトリム３においては、吸音層４の表面側に表皮層５を一体化し、車体パネル２に対して擦れ音防止用の不織布６がラミネートされているが、いずれも通気性材料であるため、例えば、車外からの騒音Ｆ１が車室内に侵入すれば、一部の騒音が吸音層４により吸音され、吸音しきれない騒音ｆ１については車室内に伝播される。また、車室内の騒音Ｆ２に対しては、ルーフトリム３を透過した後、車体パネル２で反射した騒音が再び車室内に戻り、吸音層４を通過する際に騒音の一部が吸音され、騒音ｆ２として車室内に再度伝播される。
【０００８】このように、上述したルーフトリム３においては、吸音層４による多孔質吸音効果により、車室内の騒音を防音しているが、騒音の周波数域が高音域の騒音に対して有効ではあるが、低周波数域の騒音についてはあまり効果が期待できないのが実情である。
【０００９】また、吸音効果を高めるためには、ポリウレタンフォームからなる吸音性基材４ａの製品厚みを厚肉に設定しなければならず、吸音性能を高めるためにルーフトリム３が重量アップするとともに、材料コストの高騰化を招くという欠点がある。
【００１０】更に、従来のルーフトリム３においては、吸音層４の裏面にラミネートした擦れ音防止用の不織布６に樹脂が含侵されているため、車体パネル２やレインフォースとの間でぶつかり音等が生じやすく、低級音の発生により乗員に不快感を与えるという問題点も指摘されている。
【００１１】この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ルーフトリム等の車両用防音材に係り、あらゆる周波数域の騒音に対して充分な防音効果が得られる車両用防音材を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は、吸音層の表面側に表皮層を積層してなり、車体パネルの室内面側に空気層を介して取り付けられる車両用防音材であって、吸音層の少なくとも一方面側に遮音層が積層一体化され、遮音層と車体パネルとの間で多重壁遮音構造となることを特徴とする。
【００１３】ここで、車両用防音材としては、車両のルーフパネルの室内側に装着されるルーフトリム、車室内後部側に装着されるリヤパーセルシェルフ、又はトランクルーム内に取り付けられるトランクルームトリム、あるいはエンジンルーム内に取り付けられるフードトリム等に適用できる。
【００１４】次いで、防音材の各層について説明すると、まず吸音層は、ポリウレタンフォーム等の多孔質基材をベースとしており、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が含侵処理されている。
【００１５】また、この吸音性基材の表裏面の少なくとも一方側面には、補強層がラミネートされており、この補強層としては、ガラス繊維にウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂を含侵させたものが使用される。
【００１６】次に、表皮層としては、クロス、不織布等の表皮材の裏面にポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム等のクッション材を裏打ちした積層シート材料が使用されている。
【００１７】更に、遮音層としては、非通気性樹脂フィルムを使用し、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等から適宜選択できる。また、防音材の車体パネル対向面には、低級音対策としてポリエステル繊維をニードルパンチ加工により形成した不織布が一体化されている。
【００１８】上記遮音層は、吸音層の表裏面側の少なくとも一方面側に設けられれば良く、例えば、表裏面の一側面のみに一体化した場合は車体パネルと遮音層との二重壁遮音機能が得られ、また、吸音層の両面に一体化した場合は、車体パネルと二層の遮音層との間で三重壁遮音機能が得られることになる。
【００１９】次に、本発明に係る車両用防音材の別実施形態は、吸音層の表面側に表皮層を積層してなり、車体パネルの室内面側に空気層を介して取り付けられる車両用防音材であって、吸音層には、吸音層の車室内面側から穿設される細孔が穿設されていることを特徴とする。
【００２０】ここで、吸音層に形成される細孔は、吸音層の表面側（室内側に対向する面）から穿設され、細孔の深さは、吸音層の厚みに対して５０〜１００％の範囲内に設定するのが好ましく、細孔のピッチ間隔、並びに細孔の径は、吸音層の厚み及び剛性等を考慮して適宜選択される。
【００２１】また、この細孔を形成する細孔形成エリアは、吸音層の全面に設定しても良いが、騒音を吸音するエリアを特定して部分的に設けるようにしても良く、更に、吸音層に細孔を設けて吸音性能を高めた吸音層の裏面側に遮音層を設ければ、更に良好な防音特性が得られる。
【００２２】以上の構成から明らかなように、吸音層の表裏面側の少なくとも一方面側に遮音層を形成した場合、車体パネルと遮音層との間で二重壁遮音効果が得られ、吸音層のもつ吸音性能に加えて二重壁遮音性能により、低周波数域から高周波数域に至るあらゆる周波数域の騒音に効果があり、優れた防音性能が得られる。
【００２３】また、吸音層に細孔を開設すれば、多孔質吸音機能をより高めることができ、吸音層の厚みを増大させることなく、吸音性能を増大させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る車両用防音材を車両用ルーフトリムに適用した実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】図１はルーフトリムを室内側からみた平面図、図２は同ルーフトリムをルーフパネルの室内側に取り付けた状態を示す説明図、図３はルーフトリムの構成を示す拡大断面図、図４は同ルーフトリムの成形工程を説明する概要図、図５，図６は本発明に係る車両用防音材の第１実施形態の変形例を示す各説明図、図７は本発明の第２実施形態を示すもので、ルーフトリムに適用した構成を示す断面図、図８は第２実施形態における吸音層の細孔を示す説明図、図９は本発明に係る第２実施形態におけるルーフトリムを室内側からみた平面図である。
【００２６】図１乃至図６に基づいて、本発明の第１実施形態について説明する。まず、本発明に係る車両用ルーフトリム１０は、車両の車体パネル２０を覆う外形状を備えており、室内側に向けてやや湾曲状凹部面となるように緩やかなカーブをもって成形されており、フロント側縁部には、サンバイザを格納する凹部１１並びにルームミラー取付用孔１２が形成され、略中央部にはルームランプ取付用開口１３が開設されている。
【００２７】そして、ルーフトリム１０は、図２に示すように、中央の吸音層３０の表面側（室内面側）に表皮層４０が一体化されるとともに、吸音層３０の裏面側に遮音層５０が一体化された大略三層構造から構成され、車体パネル２０のレインフォース２１に図示しないクリップを介して取り付けられ、ルーフトリム１０の背面側には、車体パネル２０との間に空気層２２が形成されている。
【００２８】更に詳しくは、ルーフトリム１０を構成する吸音層３０、表皮層４０、遮音層５０の各層は、図３に示すように、まず吸音層３０は、ポリウレタンフォームにメラミン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を含侵処理した吸音性基材３１の表裏面に補強層３２が積層一体化された構成であり、補強層３２としては、ガラス繊維にメラミン樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂が含侵処理されている。
【００２９】従って、耐熱性に優れ、かつ良好な形状保持性を備えるとともに、優れた吸音特性を備えている。
【００３０】次に、上記吸音層３０の室内面側に積層される表皮層４０は、クロス、不織布等からなる表皮材４１の裏面にポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム等のクッション材４２が積層されており、良好な外観風合い、手触り感を備えている。
【００３１】一方、吸音層３０の裏面（車体パネル側面）に積層される遮音層５０は、本実施形態では非通気性樹脂フィルムを素材としており、例えば、ポリオレフィン樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム、エポキシ樹脂フィルム等から適宜選択されて良く、本実施形態ではポリアミド樹脂フィルムが使用されている。
【００３２】更に、この遮音層５０の背面側には、車体パネル２０やレインフォース２１に対する緩衝作用を付与するために、ニードルパンチング加工を施したポリエステル不織布等からなる擦れ音防止用の裏面不織布５１が貼着されている。
【００３３】本発明に係る車両用ルーフトリム１０は、以上のように構成されているため、吸音層３０のもつ優れた吸音性能と、車体パネル２０と遮音層５０との間の二重壁遮音機能により優れた防音特性を発揮する。
【００３４】すなわち、図３中車外からの騒音Ｆ１は、車体パネル２０を通じて車両内に伝播するが、遮音層５０背面側の空気層２２内部で騒音がエネルギー減衰され、吸音層３０を通じて車室内側に伝播する騒音ｆ１´は従来の図１１中のｆ１に比べ極めて小さく抑えられる。
【００３５】また、車室内の騒音Ｆ２についても、吸音層３０を通じて遮音層５０で一部が反射され、遮音層５０を透過して空気層２２に侵入する騒音は、空気層２２内部でエネルギーが減衰されて、車両の室内に騒音ｆ２´として、再び進入するが、この騒音ｆ２´に対しても、図１１中のｆ２に比べ小さく規制できる。
【００３６】ところで、車体パネル２０と遮音層５０との間に形成される二重壁遮音機能は、低周波数域の騒音に対して特に有効であり、吸音層３０が達成する多孔質吸音性能は、高周波数域の騒音に対して有効であるため、本発明のように、吸音層３０裏面に遮音層５０を設けることにより、全ての周波数域の騒音に対して有効に防音することができる。
【００３７】次に、車両用ルーフトリム１０の成形工程の概要を説明すると、図４に示すように、型開き状態にあるホットプレス成形用上下型６０，６１内に予めラミネートされている表皮層４０、吸音層３０、及び裏面不織布５１を一体化した遮音層５０をこの順序で積層して、ホットプレス成形用上型６０を昇降用シリンダ６２を動作させて下降操作し、ホットプレス成形用上下型６０，６１で熱圧成形を施すことにより、やや湾曲状をなすルーフトリム１０を所望形状に成形することができる。
【００３８】次いで、図５，図６は遮音層５０の配置を変更した変形例を示すもので、図５に示すルーフトリム１０は、吸音層３０の表面側、すなわち吸音層３０と表皮層４０との間に遮音層５０が介装されている。
【００３９】従って、この構成においては、裏面不織布５１は吸音層３０における背面側の補強層３２に一体化されており、また、成形直後、表皮層４０におけるクッション材４２が未硬化のホットメルトフィルム（遮音層５０）に圧縮状態で付着するのを防止するために、遮音層５０と表皮層４０との間に不織布５２を設ける必要がある。
【００４０】そして、遮音層５０を吸音層３０の表面側（室内面側）に設けた場合においても、車体パネル２０と遮音層５０との間の二重壁遮音効果が期待でき、前述した実施形態と同様、優れた防音特性が得られる。
【００４１】更に、図６に示すように、吸音層３０の両面に遮音層５０を設けても良く、吸音層３０の両面に遮音層５０を配置した場合には、車体パネル２０と二層の遮音層５０による三重壁遮音効果が期待でき、より良好な防音特性が得られる。
【００４２】次いで、図７乃至図９は、本発明の第２実施形態を示すもので、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４３】この第２実施形態においては、ルーフトリム１０の構成として、吸音層３０の表面側に表皮層４０、裏面側に遮音層５０を配置する大略三層構造を採用することは第１実施形態と同一であるが、この実施形態においては、更に吸音特性を高めるために、吸音層３０に細孔７０を開設して、吸音層３０のもつ多孔質吸音性能をより高めた構成となっている。
【００４４】上記吸音層３０の構成は、図８に示すように、吸音性基材３１の両面に補強層３２が一体化されており、これら吸音層３０の室内面側から細孔７０が吸音層３０の厚み方向に沿って貫通形成した場合を１００％、細孔７０の深さを吸音層３０の厚みの５０％の間が特に好ましく、細孔７０の深さ寸法は、細孔７０のピッチ間隔や必要とされる剛性に応じて適宜選択して良い。また、細孔７０の内壁面に細かな凹凸を形成すれば、吸音性能をより高めることができる。
【００４５】更に、ルーフトリム１０の吸音層３０に細孔７０を形成する際、細孔形成エリアをＡとした場合、図９に示すように、乗員が着座する箇所に対応して部分的に細孔形成エリアＡを設ければ、剛性を低下させることなく、吸音性能だけを向上させることができ、より実用的である。
【００４６】以上、車体パネル２０の室内側に空気層２２を介して取り付けられるルーフトリム１０の構成について本発明を適用したが、トランクルーム内のトランクトリム等に有効に適用でき、車両のトランクルーム、あるいはエンジンルーム内に配置される車両用防音材に広範囲に適用できる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係る車両用防音材は、吸音層の表裏面の少なくとも一方側に遮音層が積層され、車体パネルとの間に空気層を介して取り付けられるという構成であるため、吸音層のもつ吸音性能と車体パネルと遮音層との間での多重壁遮音性能とが得られ、低周波数域から高周波数域のあらゆる騒音に対して有効にエネルギー減衰でき、優れた防音特性が得られるという効果を有する。
【００４８】また、本発明によれば、吸音層の厚み方向に沿って複数の細孔を設けるという構成であるため、吸音層のもつ多孔質吸音性能をより高めることができ、重量化を招くことなく、優れた防音特性が得られるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用防音材を適用した自動車用ルーフトリムを示す室内側からみた平面図である。
【図２】図１に示す車両用ルーフトリムを車体パネルに取り付けた状態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る車両用防音材をルーフトリムに適用した第１実施形態の構成を示す断面図である。
【図４】図３に示すルーフトリムの成形工程の概要を示す説明図である。
【図５】図３に示すルーフトリムの変形例を示す断面図である。
【図６】図３に示すルーフトリムの変形例を示す断面図である。
【図７】本発明に係る車両用防音材をルーフトリムに適用した第２実施形態の構成を示す断面図である。
【図８】図７に示すルーフトリムにおける細孔の形態を示す説明図である。
【図９】図７に示すルーフトリムを室内側からみた平面図である。
【図１０】車両に設けられるルーフトリムを示す説明図である。
【図１１】従来のルーフトリムの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ルーフトリム
２０車体パネル
２１レインフォース
２２空気層
３０吸音層
３１吸音性基材
３２補強材
４０表皮層
４１表皮材
４２クッション材
５０遮音層
５１裏面不織布
５２不織布
６０，６１ホットプレス成形用上下型
７０細孔
Ａ細孔形成エリア

【特許請求の範囲】
【請求項１】吸音層（３０）の表面側に表皮層（４０）を積層してなり、車体パネル（２０）の室内面側に空気層（２２）を介して取り付けられる車両用防音材（１０）であって、吸音層（３０）の少なくとも一方面側に遮音層（５０）が積層一体化され、遮音層（５０）と車体パネル（２０）とにより多重壁遮音構造となることを特徴とする車両用防音材。
【請求項２】吸音層（３０）の表面側に表皮層（４０）を積層してなり、車体パネル（２０）の室内面側に空気層（２２）を介して取り付けられる車両用防音材（１０）であって、吸音層（３０）には、吸音層（３０）の車室内面側から穿設される細孔（７０）が穿設されていることを特徴とする車両用防音材。
【請求項３】吸音層（３０）に穿設される細孔（７０）の深さが吸音層（３０）の厚みに対して５０〜１００％に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用防音材。
【請求項４】吸音層（３０）に細孔（７０）を形成する細孔形成エリア（Ａ）は、吸音性が要求される部位のみに設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用防音材。
【請求項５】吸音層（３０）の車体パネル面側に遮音層（５０）が一体化されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の車両用防音材。

【図１】