(57)【要約】  粘弾性発泡体を含む遮音システムが記載されている。遮音システムは吸音層を含む。吸音層は粘弾性発泡体を含むことができる。任意のバリア層が吸音層に隣接している。加えて、任意の基体層が吸音層に隣接し、上記任意のバリア層と離れた反対側に配置されている。この遮音システムは、特に車両のダッシュマットとして用いるのに好適である。
2007519556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収係数が約０．２〜約１．０の範囲内であり、減衰損失係数が約０．３〜約２．０の範囲内である吸音層を含む遮音システム。
【請求項２】
上記吸音層が粘弾性発泡体を含む請求項１記載の遮音システム。
【請求項３】
上記粘弾性発泡体の減衰損失係数が約０．４〜１．６の範囲内である請求項２記載の遮音システム。
【請求項４】
上記粘弾性発泡体の弾性係数が約４×１０３Ｐａ〜約１×１０６Ｐａの範囲内である請求項３記載の遮音システム。
【請求項５】
上記粘弾性発泡体に固定されたバリア層を更に含み、該バリア層が実質的に流体の流れを透過させない請求項４記載の遮音システム。
【請求項６】
約１０００Ｈｚ〜約６０００Ｈｚの周波数の範囲内において、上記粘弾性発泡体の上記吸収係数が望ましくは約０．７〜約１の範囲内である請求項５記載の遮音システム。
【請求項７】
基体を更に含み、上記粘弾性発泡体が該基体に固定されている請求項６記載の遮音システム。
【請求項８】
上記基体が車両上の金属構造物である請求項７記載の遮音システム。
【請求項９】
吸収係数が約０．２〜約１．０の範囲内であり、減衰損失係数が約０．３〜約２．０の範囲内である吸音層、および
上記吸音層に接続され、実質的に流体の流れを透過させないバリア層
を含む遮音システム。
【請求項１０】
上記吸音層が粘弾性発泡体を含む請求項１記載の遮音システム。
【請求項１１】
上記粘弾性発泡体の減衰損失係数が約０．４〜１．６の範囲内である請求項１０記載の遮音システム。
【請求項１２】
上記粘弾性発泡体の弾性係数が約４×１０３Ｐａ〜約１×１０６Ｐａの範囲内である請求項１１記載の遮音システム。
【請求項１３】
約１０００Ｈｚ〜約６０００Ｈｚの周波数の範囲内において、上記粘弾性発泡体の上記吸収係数が望ましくは約０．７〜約１の範囲内である請求項１２記載の遮音システム。
【請求項１４】
基体を更に含み、上記粘弾性発泡体が該基体に固定されている請求項１３記載の遮音システム。
【請求項１５】
上記基体が車両上の金属構造物である請求項１４記載の遮音システム。
【請求項１６】
約１０００Ｈｚ〜約６０００Ｈｚの周波数の範囲内における吸収係数が約０．７〜約１の範囲内であり、かつ減衰損失係数が約０．４〜約１．６の範囲内である粘弾性発泡体を含む吸音層、および
上記粘弾性発泡体に接続され、実質的に流体の流れを透過させないバリア層
を含む遮音システム。
【請求項１７】
上記粘弾性発泡体の弾性係数が約４×１０３Ｐａ〜約１×１０６Ｐａの範囲内である請求項１６記載の遮音システム。
【請求項１８】
基体を更に含み、上記粘弾性発泡体が該基体に固定されている請求項１７記載の遮音システム。
【請求項１９】
上記基体が車両上の金属構造物である請求項１８記載の遮音システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、アメリカ合衆国仮出願No.60/535,933（出願日2004年1月12日）に基づく利益を主張する。該出願の開示内容をここで参照したことにより本明細書中に取り込む。
【０００２】
本発明は、概して遮音システムに関する。より詳しくは、本発明は粘弾性発泡体を含む遮音システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
自動車メーカーはこれまで、車両の騒音および振動を全体として低減する努力をしてきた。騒音(noise)、振動(vibration)、ハーシュネス(harshness：断続的な衝撃)すなわち「ＮＶＨ」の抑制は車両設計における重要な考慮事項である。以前は、車両騒音のほとんど全てがエンジン騒音によるというのが典型的であった。他の騒音源、例えばタイヤ、風切音、排気も、エンジン騒音と同様に低減することが重要になってきた。最近は、車内騒音を抑制することが、車両騒音の低減という消費者ニーズに直結している。
【０００４】
そこで、車内騒音を低減するために多大の努力が払われてきた。その一つとして、ダッシュマットあるいはダッシュインシュレータシステムと呼ばれるバリアを用いる考え方がある。ダッシュマットを用いてエンジンから車内への騒音を低減する。典型的には、ダッシュマットを基体に当接または隣接して配置して防御壁とし、エンジンから車内への騒音がこの防御壁を通る際に減量されるようにする。ダッシュマット技術についての全般的な説明はアメリカ合衆国特許出願公開公報2003/0180500に記載されており、ここで引用したことによりその明細書の内容全体を本明細書に明示的に取り込む。
【０００５】
典型的な従来のダッシュマットは、通常は発泡体（スラブまたはキャストした発泡体）で作られたデカプラー（分離材）と、典型的には熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）またはエチレンビニルアセテートシート（ＥＶＡ）で作られたバリア（障壁材）とで作られている。このダッシュマットはエンジン・コンパートメントの騒音を全体として低減するように意図されている。このようなバリア・タイプのダッシュマットは典型的には、望む騒音低減効果を発揮するために比較的重かった。
【０００６】
ダッシュマットの性能の実質的な部分は発泡体の性質に依存していると考えられる。一般に発泡体の性能は、発泡体の伝達損失、吸音性、弾性係数、減衰特性によって変わると考えられる。
【０００７】
更に最近になって、軽量ダッシュマットが用いられている。軽量化のために、ショディ・コットンのような吸音性の材料を利用している。このタイプのダッシュマットは、エンジン騒音を遮断することは目的とせず、エンジン騒音がエンジン・コンパートメントから車内へ進行する途中で吸収し消散させることを目的としている。この軽量ダッシュマットは同時に車両全体の重量も低減する。このタイプの軽量ダッシュマットについての一般的な説明は、アメリカ合衆国特許6,145,617および同6,296,075に記載されており、ここで引用したことによりこれらの明細書の内容全体を本明細書中に取り込む。
【０００８】
どちらのタイプのダッシュマットも主たる機能は車内の騒音レベルを低減することである。旧来から、質量作用の法則に則って騒音を遮断することが、騒音の伝達損失および騒音低減のための最良の手段であると考えられてきた。伝達損失および騒音低減はダッシュマットの性能を評価する実測パラメータとして用いられる。
【０００９】
従来のダッシュマットは車内の騒音低減にある程度成功しているが、まだ完全に満足できるレベルではない。すなわち、遮音発泡体（すなわちデカプラー）は適正な音響的吸収特性が無い点で効果が弱かった。また、これまでの遮音発泡体は、基体またはバリア層の振動のため騒音防止効果が小さかった。
【００１０】
そこで、防御壁と通過してくるエンジン・コンパートメントの騒音と、車両の運転中に他の騒音源から車内に侵入する騒音の両方を低減する作用を発揮するように伝達損失性能特性を高めたダッシュマットを提供されれば望ましい。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の実施形態によれば、吸収係数が約０．２〜約１．０の範囲内であり、減衰損失係数が約０．３〜約２．０の範囲内である吸音層を含む遮音システムが提供される。
【００１２】
本発明の他の実施形態によれば、吸収係数が約０．２〜約１．０の範囲内であり、減衰損失係数が約０．３〜約２．０の範囲内である吸音層を含む遮音システムが提供される。このシステムは、記粘弾性発泡体に接続され実質的に流体の流れを透過させないバリア層を更に含む。
【００１３】
本発明の他の実施形態によれば、粘弾性発泡体を含む吸音層を含む遮音システムが提供される。該粘弾性発泡体は、約１０００Ｈｚ〜約６０００Ｈｚの周波数の範囲内における吸収係数が約０．７〜約１の範囲内であり、且つ減衰損失係数が約０．４〜約１．６の範囲内である。このシステムは、記粘弾性発泡体に接続され実質的に流体の流れを透過させないバリア層を更に含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に説明する望ましい実施形態は単なる例示であり、本発明、その適用、その使用を限定することを意図しない。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態の断面図である。図１に示すように、遮音システムの全体を１０で示す。遮音システム１０は望ましくは多層構造を含む。遮音システム１０は望ましくは、全体を１２で示した吸音層を含む。全体を１４で示した任意のバリア層が望ましくは吸音層１２に隣接している。図１Ａに示すように、全体を１４で示した任意の基体に、システム１０が着脱可能状態または永久固定状態のいずれかで留め具または他の手段で取り付けられていることが望ましい。基体１６は、吸音層１２に隣接し、バリア層１４からは離れて反対側にあることが望ましい。
【００１６】
システム１０は、ダッシュパネル全面を介して車内への騒音伝達を低減するために望ましくは用いられる多層ダッシュマットを提供することが望ましい。遮音作用に加えて、システム１０は吸音により車内のノイズレベルを低減することが望ましい。加えて、システム１０をエンジン・コンパートメント内に用いて、エンジン・コンパートメントから発生して車両外部に到達する騒音を低減できることが望ましい。システム１０は更に、車内および車外環境の音質認知性を高める。また、システム１０は、ホイールウェル、フェンダー、エンジン・コンパートメント、ドアパネル、ルーフ（例えばヘッドライナー）、フロアボディトリートメンツ（例えばカーペットバッキング）、トランク、およびパッケージングシェルフ（例えばパッケージトレーライナー）などのライナーのような他の自動車部品にも取り入れることができるが、これらライナーに限定するものではない。更に、システム１０は自動車以外の用途にも取り入れることができる。
【００１７】
吸音層１２は望ましくは発泡材料１８を含む。発泡材料１８は、望ましくは粘弾性発泡体、より望ましくは粘弾性フレキシブル発泡体、更に望ましくは粘弾性フレキシブルポリウレタン発泡体を含む。粘弾性発泡体は、メモリー発泡体（メモリーフォーム）またはテンパー発泡体（テンパーフォーム）とも呼ばれ、発泡セルがほぼ開放していて、圧縮した後の回復がゆっくりしているのが一般的な特徴である。
【００１８】
本発明はダッシュマットシステムに粘弾性発泡体を用いているが、これは一般にマスチック樹と呼ばれる振動減衰材料の代替材としても用いることができる。
【００１９】
本発明の実施には粘弾性発泡体が望ましいが、本明細書中で説明する所要特性を有する他の発泡体を単独または組み合せて用いることもできる。すなわち、発泡体材料１８は、天然材料でも合成材料でもよいし、スラブでも成形体でもよい。発泡材料１８は発泡セルが開放状態でも閉鎖状態でも両者の組合せでもよい。発泡材料１８は、ラテックス発泡ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエステル、およびこれらの組み合わせを含んでよい。発泡材料１８は、再生発泡材、発泡材含浸マットまたはミクロセルエラストマー発泡材であってもよい。また、発泡材料１８は有機および／または無機のフィラーを含んでよい。更に、発泡材料１８に含有させることができる別の添加剤としては、難燃剤、防曇剤、紫外線吸収剤、熱安定化剤、顔料、着色剤、悪臭防止剤などがあるが、特にこれらに限定しない。
【００２０】
本発明の望ましい実施形態によれば、発泡材料１８は比較的高い吸収係数を有する。本発明の作用について特定の理論によることなく、吸収係数が比較的高いことによって、発泡材料１８内での音の消散により全体としての伝達損失が増加すると考えられる。
【実施例】
【００２１】
図２に種々の発泡体の吸音性を示す。ＶＥは粘弾性発泡体を指す。ＰＣＦは密度の尺度であり単位はｌｂ／ｆｔ３である。用いたＶＥ発泡体はＦＯＡＭＥＸ  Ｈ３００−１０Ｎである。スラブ発泡体はメラミン、キャスト発泡体はポリウレタン発泡体であった。本発明の望ましい実施形態によれば、発泡材料１８の吸収係数は、望ましくは約０．２以上、より望ましくは約０．４以上、更に望ましくは約０．７以上、最も望ましくは約１．０である。最も望ましい実施形態においては、約１０００Ｈｚ〜約６０００Ｈｚの範囲の周波数で吸収係数は約０．７〜１の範囲内である。
【００２２】
本発明の望ましい実施形態によれば、発泡材料１８は比較的低い弾性係数を有する。本発明の作用について特定の理論によることなく、弾性係数が比較的低いことによって、発泡材料１８が基体１６（例えば防御壁または車両鋼構造体）とより均一に接触できるため、側面騒音（flanking noise）の車内侵入が防止されると考えられる。このように弾性係数が比較的低いことが望ましい。弾性係数が低いと発泡材料１８が基体に適合し易くなる。弾性係数が高過ぎると、発泡材料１８は剛性が高過ぎて基体に容易に適合できない。しかし、弾性係数は構造安定性を確保できないほど低くではいけない。
【００２３】
一般に、発泡セルの構造を維持するためには非常に低い弾性係数で十分である。本発明の望ましい実施形態によれば、発泡材料１８の弾性係数は約４×１０３Ｐａ〜約１×１０６Ｐａの範囲内である。
【００２４】
別の望ましい実施形態においては、弾性係数は約１×１０４Ｐａ〜約１×１０５Ｐａの範囲内である。これらの各範囲は図３に示す試験装置で測定する。
【００２５】
本発明の望ましい実施形態によれば、発泡材料１８は比較的高い減衰損失係数（tanδ）を有する。本発明の作用について特定の理論によることなく、減衰損失係数が比較的高いことによって、車両鋼構造体の振動が低減するため、ダッシュマット全体としての伝達損失が増加すると考えられる。本発明の望ましい実施形態によれば、発泡材料１８の減衰損失係数（tanδ）は、約０．３以上、より望ましくは約０．４以上、更に望ましくは１．０以上である。
【００２６】
本発明の別の望ましい実施形態によれば、発泡材料１８の減衰損失係数（tanδ）は約０．３〜約２．０の範囲内、より望ましくは約０．４〜約２．０の範囲内、更に望ましくは約０．４〜約１．６の範囲内である。これらの各値は図３に示す試験装置で測定する。
【００２７】
非制限的な例を列挙すると、上記の要件を満たす発泡材料として、Ｄｏｗの実験的粘弾性ポリウレタン発泡体である＃７６−０６ＨＷ、＃７６−１６−０８ＨＷ、＃７６−１６−１０ＨＷ、＃５６−５３−０１ＨＷおよび＃５６−５３−２９ＨＷ；  Ｆｏａｍａｘ  ２ポンド／立方フィートおよびＦｏａｍａｘ  Ｈ３００−１０Ｎ  ３％粘弾性発泡体（市販品）；  Ｃａｒｐｅｎｔｅｒの２．５％粘弾性発泡体（市販品）；  およびＬｅｇｇｅｔｔ＆Ｐｌａｔｔの粘弾性発泡体である２５０１０ＭＦおよび３００１０ＭＦ（市販品）がある。
【００２８】
吸音層１２の厚さは用途に応じて変えられる。この厚さは、望ましくは約６ｍｍ〜約１００ｍｍ、より望ましくは約１２ｍｍ〜約２５ｍｍであるが、個々の用途に応じてこれらの範囲外であってよい。厚さは吸音層１２の剛性に影響を及ぼす。吸音層１２の厚さは変化してよいし、不均一であってよい。
【００２９】
更に、吸音層１２は複数の材料を隣接させた組み合わせを含んでよい。すなわち、吸音層１２は同種または異種の材料から成る２層以上のサブ層を含んでよい。
【００３０】
種々の吸音層の垂直入射吸音率をＡＳＴＭ  Ｅ１０５０に準じて測定した。図２に、３種類のサンプル発泡体として、Ｄｏｗの＃７６−１６−１０ＨＷおよび＃７６−１６−０８ＨＷと、Ｌｅｇｇｅｔｔ＆Ｐｌａｔｔの３００１０ＭＦについて垂直入射吸音率のプロファイルを示す。これら３種類のサンプル発泡体はいずれも、１０００〜８０００Ｈｚの範囲で望ましい吸音率の範囲内にある。
【００３１】
プレート、加振器、２基の加速度計を用いて、本発明の吸音層の弾性係数および減衰性を測定した。図３に、試験装置を模式的に示す。加速度計１と加速度計２との間の伝達率を測定し、この系の一次共振周波数を求めた。次いで、弾性係数を下式で求めた。
【００３２】
Ｅ＝ω２ｍｔ／ＷＬ
ここで、Ｅ＝弾性係数（Ｐａ）
ω＝角周波数（rad／s）
ｍ＝プレートの質量（ｋｇ）
ｔ＝発泡体の厚さ（ｍ）
Ｗ＝プレートの幅（ｍ）
Ｌ＝プレートの長さ（ｍ）
半価幅法により伝達率から減衰率を求めた。
【００３３】
バリア層１４は、比較的薄く実質的に不透過性の層を含むことが望ましい。バリア層１４は流体流に対して実質的に不透過性である。本発明の望ましい実施形態によれば、バリア層１４は熱可塑性オレフィンを含む。非制限的な例を挙げると、バリア層１４は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、耐衝撃性ポリスチレン、ポリエチレンテラフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン（例えば充填剤入りポリプロピレン）、ポリウレタン（例えば成形したポリウレタン）、エチレンビニルアセテートなどのシートを含むことが望ましい。バリア層１４は、良好な成形性および形状維持性を有し、各用途用の吸音層１２および／または基体１６に適合できることも望ましい。また、バリア層１４は、有機および／または無機の充填剤を含んでよい。更に、バリア層１４に含有させることができる別の添加剤としては、難燃剤、防曇剤、紫外線吸収剤、熱安定化剤、顔料、着色剤、悪臭防止剤などがあるが、特にこれらに限定しない。
【００３４】
本発明の望ましい実施形態によれば、バリア層１４は、約１５wt％のポリプロピレン、約２５wt％の熱可塑性エラストマー（例えばクレートン（Kraton）（登録商標）、市販品）、約５５wt％のカルシウムカーボネート充填剤、および約５wt％の添加剤（例えば加工助剤、着色剤など）を含んで成ることが望ましい。
【００３５】
本発明の望ましい実施形態によれば、バリア層１４の比重は、望ましくは約０．９以上、より望ましくは約１．４以上、更に望ましくは約１．６以上である。バリア層１４は表面積当り重量が約０．１ｋｇ／ｍ２以上であることが望ましい。より望ましくは、バリア層１４の表面積当り重量は０．４ｋｇ／ｍ２より大である。
【００３６】
吸音層１２と同様に、バリア層１４の厚さも変化してよい。望ましくは、バリア層１４の厚さは０．１〜約５０ｍｍである。やはりこの厚さも、個々の用途に応じて、望ましい範囲外へも変化してよいし、厚さが不均一であってもよいことは勿論である。
【００３７】
単一のバリア層１４を図示してあるが、厚さの異なる複数のバリア層１４を用いてもよいことは勿論である。すなわち、バリア層１４は同種または異種の材料から成る２層以上のサブ層を含んでよい。
【００３８】
前述のように、バリア層１４は、システム１０を各用途用の基体１６に適合させるために、良好な成形性および形状維持性を有することが望ましい。吸音層１２とバリア層１４とを組み合せるために、適した作製技術のどれを用いてもよい。その例として、加熱積層法により、または層間に接着剤を適用することにより、種々の層同士を接続することができる。上記の接着剤を熱活性化させてもよい。または、積層した複数層の成形プロセス中に加熱した後に、成形工具を加圧するか又は接着剤を適用してから成形工具を加圧することにより、種々の層同士を接合できる。
【００３９】
システム１０は、キャスト発泡体工具で作製することが可能であり、すなわちバリア層１４の材料（ポリマーフィルム等）を成形型の中央に装入し、次いで発泡体（粘弾性ポリウレタン発泡材料等）を上記工具の両側に注入することで作製できる。システム１０を作製する別の方法として、吸音層１２とバリア層１４を一緒におよび／または別個に作製し、次いで従来法方法、例えば機械的留め具、加熱融解、音波融解、および／または接着（例えば接着剤やテープなど）を用いて、両者間を固定する。
【００４０】
基体１６は適切な材料を何種類含んで構成されてもよい。非限定的な例として、基体１６は、金属、天然繊維マット、合成繊維マット、ショディパッド、フレキシブルポリウレタン発泡材料、剛性ポリウレタン発泡材料、およびこれらの組み合わせを含んで構成されていてよい。
【００４１】
基体１６への吸音層１２の留め具またはその他による取り付け方法に関しては、適切な方法を何種類適用してもよい。非限定的な例として、機械的な留め具、加熱融解、音波融解、および／または接着（例えば接着剤やテープなど）を用いることができる。
【００４２】
ダッシュマットに本発明の粘弾性発泡体を用いることによる性能上の利点を、従来の軽量スラブ発泡体を用いた場合と対比して明示するために解析を行なった。０．８ｍｍのスチールパネルとダッシュマットシステム（すなわち、粘弾性発泡体吸音層と熱可塑性オレフィンバリア層）から成るシステムの伝達損失を試験することによりダッシュマット性能を求めた。伝達損失は統計エネルギー解析と呼ばれるシミュレーション法により算出した。この解析法は、１００〜１００００Ｈｚの周波数範囲内で伝達損失および他の量を計算するために、発泡体および他の材料の材料特性を利用している。
【００４３】
この解析で用いた設定変量は、（１）発泡体タイプとして(a)従来の軽量スラブ発泡体、(b)Ｄｏｗの粘弾性発泡体（型式＃７６−１６−１０ＨＷ）、および(c)Ｆｏａｍａｘ ２％粘弾性発泡体、（２）バリア層（例えば熱可塑性オレフィン）の比重として１．２、１．４、および１．６、および（３）発泡体の厚さとして１３ｍｍ、１８ｍｍを用いた。バリア層厚さは２．４ｍｍで一定とした。
【００４４】
ダッシュマットの構造は、図１Ａに概略を示した典型的な吸音層／バリア層のシステムをシミュレートした。上記設定変量の個々の組み合せについて伝達損失を計算した。
【００４５】
図４に、種々の発泡体タイプと種々の比重のバリア層を用いた各構造間の比較を、発泡体厚さ１８ｍｍの場合について示す。試験方法を下記に説明する。図４に示すように、発泡体のタイプをいずれかの粘弾性発泡体に変更すると、特に１０００〜１００００Ｈｚの領域で、ダッシュマットシステムの伝達損失が大きくなる。また、発泡体タイプをいずれかの粘弾性発泡体に変更すると、スラブ発泡体を用いたままバリア層の比重を大きくした場合よりも、伝達損失は大きくなる。
【００４６】
設定変量間の比較をより効果的に行なうために、基準となる構造を選定した。基準構造として、１８ｍｍの従来スラブ発泡体に比重１．４のバリア層を組み合せた構造を選定した。他の粘弾性を用いた構造全てについて、この基準構造の性能と比較した。
【００４７】
サンプルを厚さ０．８ｍｍの鋼プレート上に置き、このアセンブリを残響室と半無響室との間の壁に挿入した。残響室内でスピーカーからノイズを発生させ、鋼プレートから１．１７ｍの距離に配置した４基のマイクロフォンで音圧レベルを測定した。半無響室内でサンプルの外寄り発泡体側から０．７６ｍの距離に、１２基のマイクロフォンを配列した。ＳＡＥ  Ｊ１４００の一般規定に準じ、式１を用いて騒音低減率を計算した。騒音低減試験の結果を図４に示す。
【００４８】
式１      ＮＲ＝（平均ＳＰＬ１）−（平均ＳＰＬ２）
ここで、平均ＳＰＬ２＝無響音圧レベル（ｄＢ）
平均ＳＰＬ１＝残響音圧レベル（ｄＢ）
粘弾性発泡体を用いた構造すべての表面積当り重量を基準の表面積当り重量と比較して示す。表面積当り重量（すなわち、ダッシュマット構造体の質量をパネルの面積で除した値）を用いて個々の構造体の相対重量を比較した。ダッシュマット構造体の重量が少ない方が、車両の燃料費、エンジン性能などを改善するために望ましい。粘弾性発泡体を用いた構造体のうち３つの表面積当り重量が基準より小さい。これらは、（１）１３ｍｍＤｏｗ粘弾性発泡体（型式＃７６−１６−１０ＨＷ）で比重１．２のもの、（２）１８ｍｍＦｏａｍｅｘ  ２％粘弾性発泡体、および（３）１３ｍｍＦｏａｍｅｘ  ２％粘弾性発泡体である。
【００４９】
図６に、粘弾性発泡体を用いた構造体２種類を基準構造と比較して示す。粘弾性発泡体は、同等または小さい重量で、ダッシュマットの伝達損失を増加させることが明示されている。
【００５０】
ＧＭトラック車両のダッシュセクションについても試験を行ない、粘弾性発泡体の騒音低減能を、従来のスラブ発泡体ダッシュマットとの比較で求めた。車両セクションについて伝達損失を測定することは困難であるため、伝達損失の代わりに騒音低減を測定した。車両セクションを残響室と無響室との間の壁内に配置した。両方の室内で音圧レベルを測定し、騒音低減率を計算室。
【００５１】
図７に、３種類のダッシュマットを用いて車両のダッシュセクションを試験した結果を示す。試験した３種類のダッシュマットは、（１）最適化した比重１．４のダッシュマット、すなわち従来のスラブ発泡体に比重１．４のバリア層（例えばＴＰＯ）を組み合わせたダッシュマット、（２）最適化した比重１．８のダッシュマット、すなわち従来のスラブ発泡体に比重１．８のバリア層（例えばＴＰＯ）を組み合せたダッシュマット、（３）最適化した比重１．４のダッシュマット、すなわちＦｏａｍｅｘ  ２％粘弾性発泡体に比重１．４のバリア層（例えばＴＰＯ）を組み合せたダッシュマットである。幾つかの試験で６３０Ｈｚにおいてシール摩耗現象が認められた（特にｄＢ低減率がマイナスになっている試験結果）。
【００５２】
図７に示すように、本発明の粘弾性発泡体を用いたダッシュマットの性能は、２０００Ｈｚまでは従来のスラブ発泡体より良好であり、２０００Ｈｚを超えると従来のスラブ発泡体と同等である。
【００５３】
粘弾性発泡体を吸音層１２として用いることにより、システム１０を装着した鋼シートの振動減衰が増加する。その結果、車内への騒音放出が減少する。粘弾性発泡体の減衰作用によって、バリア層１４の振動運動も減少する。すなわち、吸音層がバリア層へ伝達される振動を減衰させ、それによりバリア層の振動が減少する。このようにして、吸音層は振動減衰層としても作用する。これにより、システム１０の伝達損失が増加する可能性がある。また、粘弾性発泡体は発泡体のセル構造と粘弾性とによって優れた吸音特性を有する。粘弾性発泡体層は、車両の部材などの基体に当接して配置されるように調整されることが望ましい。
【００５４】
図８に、厚さの等しい発泡体を用いた種々のサンプルについて減衰を比較して示す。凡例の一番上に示した発泡体は、上記の粘弾性発泡体であるが、２％の発泡体である。二番目の発泡体はスラブ発泡体であり、１．２％である。各発泡体サンプルの重量も示した。用いたスラブ発泡体はメラミンを含む。減衰試験は従来公知の方法で行なった。サンプルに振動を印加した。プレートの加速度を負荷外力で除して伝達関数を計算した。このようにすることで、結果に対する外力の大きさの影響を排除した。図８に示すように、粘弾性発泡体は高い減衰作用により振動レベルを低下させた。このように、システム１０の吸音層１２として粘弾性発泡体を用いると、減衰作用によってバリア層１４の振動運動が減少する。これによりシステム全体としての伝達損失が増加する。
【００５５】
図９に、質量の等しいサンプル間での減衰の比較を示す。試験は図８に関連して説明したのと同じ方法で行なった。
【００５６】
図１０に、粘弾性層を鋼に当接させて配置したことによる挿入損失への影響を示す。より具体的には、システム１０の一つのサンプルを作製した。このサンプルは、粘弾性発泡体吸音層１２、ＨＩＰＳバリア層１４およびショディ吸音層１２で構成した。試験においては、先ずショディ吸音層を鋼に当接させて配置し前述と同様の方法で挿入損失を求めた。次いで、同一サンプルで粘弾性吸音層を鋼に当接させて配置し挿入損失を求めた。結果を図１０に示す。図示したように、粘弾性発泡体を鋼に当接させて配置したことにより挿入損失が増加した。このように、車両部材などの基体にシステム１０を装着する際に、粘弾性発泡体層を基体に当接させて配置することが望ましい。
【００５７】
図１１に、粘弾性発泡体の減衰によるバリア層への影響を示す。粘弾性吸音層の減衰によるバリア層への影響を試験するために、２つのサンプルを試験した。どちらも吸音層は粘弾性発泡体であった。第１サンプルの粘弾性発泡体は前述のＦＯＡＭＥＸ発泡体であった。第２サンプルの粘弾性発泡体はＱｙｌｉｔｅであり、これもＦＯＡＭＥＸから入手できる。どちらのサンプルも、バリア層はＨＩＰＳであった。図１１の周波数応答は、図８の伝達関数と同じものを意味している。周波数応答を求める試験は図８に関して前述したのと同じである。図１１に示した結果から分かるように、粘弾性発泡体吸音層はバリア層の運動または振動を低減する。その結果、車内へ伝達されるノイズが減少する。
【００５８】
システム１０は特に自動車用途に適しているが、他の用途にも用いることができる。他の用途としては、建設、工業、機械、航空、トラック／バス／鉄道、娯楽、海洋、軍事などの用途がある。
【００５９】
以上、本発明を例証するために詳細に説明したが、細部は例証のためのみであり、特許請求の範囲の限定範囲内で本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく当業者によって改変可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一般的な教示による遮音システムの断面模式図である。
【図１Ａ】本発明の一実施形態により、図１に示した遮音システムを基体に取り付けた状態を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による種々のサンプル吸音層の垂直入射吸音率を比較するグラフである。
【図３】本発明の一実施形態による種々のサンプル吸音層の弾性係数および減衰率を求めるための試験層を示す模式図である。
【図４】本発明の遮音システムおよび従来の遮音システムの伝達損失特性を比較して示すグラフである。
【図５】本発明の遮音システムおよび従来の遮音システムの表面当り重量を比較して示すグラフである。
【図６】本発明の一実施形態により、本発明の遮音システムおよび従来の遮音システムの伝達損失を、予め設定した基準プロファイルと比較して示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態により、本発明の遮音システムおよび従来の遮音システムの平均騒音低減率をデシベル向上で比較して示すグラフである。
【図８】減衰試験結果を示すグラフである。
【図９】減衰試験結果を示すグラフである。
【図１０】挿入損失試験結果を示すグラフである。
【図１１】減衰試験結果を示すグラフである。
【図１】
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【図１ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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