(57)【要約】  本発明は、自動車の乗員室用の遮音材に関する。本発明の目的は、３００ヘルツ未満の周波数範囲内の、改良された吸音効果を得ることを可能にする遮音材を開発することである。本発明は、弾性材料からなり、音を発する部材と乗員室の内部空間との間に設置され、強力な吸音エンベロープから構成されたエアクッションを有する自動車の乗員室用の遮音材に関する。本発明は、部材（１３)の形状に一致し、ばね質量系として作用し、乗員室側で硬質フィルム（２６)によって覆われた、吸音層（２５)を提供し、これにより、エアクッション（２９)の第１のエンベロープが形成されることを特徴とする。本発明はまた、薄い、好ましくは予め成形された弾性フィルム（２７)から構成された、前記硬質フィルム（２６)に緊密に接続されたエアクッション（２９)の第２のエンベロープを有し、第１のエンベロープと第２のエンベロープとの間にエアクッションを形成する。
2008508139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音を発する部材と乗員室の内部との間に設置され、弾性材料の吸音エンベロープのエアクッションを有する車両の乗員室用の遮音材において、
前記部材（１３)の形状に適合され、ばね質量系として作用する吸音層（２５)を設け、該吸音層（２５)が、前記エアクッション（２９)の第１のシェルを形成する硬質フィルム（２６)により前記乗員室側でシールされ、
前記エアクッション（２９)の第２のシェルが、前記硬質フィルム（２６)に弾性フィルム（２７)を密封するように接合して設けられ、前記エアクッション（２９)が前記第１のシェルと前記第２のシェルとの間に形成されることを特徴とする車両の乗員室用の遮音材。
【請求項２】
前記吸音層（２５)が、発泡体、不織布材料、又はガラスウールである多孔性の遮音材料であり、前記部材（１３)の形状に沿って形成され、前記硬質フィルム（２６)に接着されることを特徴とする請求項１に記載の遮音材。
【請求項３】
前記第２のシェルを形成する前記弾性フィルム（２７)が、少なくとも１つの周囲の部材（２８)の形状にそって形成されることを特徴とする請求項１に記載の遮音材。
【請求項４】
前記第２のシェルを形成する前記弾性フィルム（２７)の単位面積あたりの質量が、前記硬質フィルム（２６)の単位面積あたりの質量よりも軽いことを特徴とする請求項１に記載の遮音材。
【請求項５】
前記部材（１３)又は前記吸音層（２５)に、少なくとも１つの開口部が設けられ、前記弾性フィルム（２７)が、前記エアクッション（２９)の領域から前記開口部を通って延在する部材（１７、２４)の周囲に前記第２のシェルを形成することを特徴とする請求項１に記載の遮音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許文献１で開示される、車両の乗員室用の遮音材に関する。
【背景技術】
【０００２】
高度な快適性を有する車両の特徴は、乗員室内の低い騒音レベルである。発生する騒音の主な種類として、エンジン騒音と、車台及びサスペンションに由来するがたつき音と、ボディ及び車載付属品から発生する風切り音が含まれる。運転者及び乗客のために、できるだけ低い騒音レベルを維持するための、様々な能動的及び受動的な遮音・吸音対策が知られている。騒音は、振動及び衝撃を受ける構造部材から発生し、特に、固体伝播及び空気伝播の形で伝わる。固体伝播騒音に対する遮音対策は、音が乗員室に伝播するのを実質的に防止することを目的とする。固体伝播騒音に対する遮音対策にもかかわらず、音源から乗員室への音の伝播を完全に防止することはできない。乗員室の構造部材から発生する固体伝播騒音は、一人又は数人の車両乗員の耳には空気伝播騒音として伝達される。追加の吸音対策を用いることにより、車両乗員によって知覚される騒音レベルを減少させることができる。吸音については、接触面での摩擦又は吸音材料内の内部摩擦により、煩わしい固体伝播音のエネルギが熱に変換される。乗員室の部材は、マンガン合金などの特別な吸音材料から、又は標準的なボディ材料とプラスチックの遮音材との組合せから製作され得る。音を発する部材又は吸音部品上の設けられる不織布材料又は成形発泡体などの吸音ライニング材料が、実際の使用に適している。
【０００３】
遮音材は、その遮音特性に加えて、低重量であり、大きな空間を必要とせず、設置が容易でなければならない。この点に関して、特許文献１では、間隔を置いた２つの部材（この部材の１つが音を発する部材である）の表面に置かれた膨張式空気クッションの形態の吸音部品について記載している。この吸音部品は、「ヒト」の主観的な聴覚印象に適合する、１００〜８０００ヘルツの範囲を完全にはカバーすることができない。４気筒ディーゼル機関を備えた車両及び舗装道路上でのタイヤの動きによる振動は、２００ヘルツ以下の「周波数」範囲内の騒音を生み出す。この範囲内において、遮音は十分満足すべきものではなかった。
【０００４】
特許文献２では、自動車の乗員室の床区域に設けられた遮音挿入物について論じている。挿入物は、衝撃抵抗や耐衝撃性があり、負荷がある場合にも機械的に安定しており、カバー層と裏面との間の支持壁によって分離されたエアーセルを有する。裏面からの音響励振に反応して、セル内に含まれている空気量が、ばね質量系の制動ばねのような形で働く。接続路を介してセル間で空気が交換される。ブレース型の支持壁は耐衝撃性のために必要であるが、これが遮音効果を低下させるサウンドブリッジを形成すると考えられる。
【０００５】
自動車のドアの内部にある遮音防水フィルムの場合には、特許文献３に記載されているように、硬くて寸法的に安定しているプラスチックの２枚のフィルムが使用され、そのフィルムの１枚がエンボス加工されて、遮音効果を実現する、エアーセルが形成される。低周波数の場合、この遮音は充分ではない。
【０００６】
特許文献４では、乗員室用のフィルム型の遮音材について記載している。遮音材は、マイクロホールを含み、不織布、発泡材からなる吸音材、又は、エアギャップと合わせて音を発する部材上に積層される。ここでは、その目的は、２つの遮音材を結合することにより、ヒトの耳で聞き取れる全周波数範囲をカバーすることである。フィルム型の遮音材は、装飾的な効果を有する。マイクロホールは開放気孔面を形成するが、これは手入れが困難であり、必ずしも望ましいものではない。全周波数範囲について最適化された遮音部品は、低周波数の場合には最大の吸音値を生じない。
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０１０５８９１Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１９６２７１０６Ａ１号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第４１２４０２３Ａ１号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１００２２９０２Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、３００ヘルツ以下の周波数範囲内の、改良された遮音作用を有する自動車の乗員室用の遮音材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、請求項１に記載の特徴を有する遮音材によって達成される。好ましい実施形態が、従属請求項に記載されている。
【００１０】
本発明によれば、発泡体又は不織布材料からなり、硬質フィルムからなるばね質量系が、乗員室の音を発する部材上に設けられ、隣接するエアクッションと合わせて作用する。エアクッションは、硬質フィルムから及び別の弾性フィルムから形成されることが好ましい。弾性フィルム及び硬質フィルムは、間にエアクッションを形成できるよう、共に気密密閉される。発泡体層又は不織布層は、気泡が全く又は殆ど形成されないよう、音を発する部材の形状に適合されてもよい。硬質フィルムは、たとえば、接着結合又は  ヒートシーリングにより、発泡体又は不織布材料の層に構造的に接合されてもよい。音を発する部材から遠く離れた側にある弾性フィルムは、エアクッションが配置されると、これに密接に合致して、周囲の部材に載るよう形成される又は予め形作られてもよい。
【００１１】
従来のばね質量系は、通常、１２〜１８ｄＢ／オクターブの範囲内の吸音作用を実現する。他方、さらなる２〜５ｄＢ／オクターブの範囲内の、強化された吸音作用が、ばね質量系とエアクッションとを組み合わせることによって実現される。しかし、この場合、硬質フィルムは、少なくとも弾性フィルムと同じ、好ましくは実質的に弾性フィルムより高い単位面積質量を有する。硬質フィルムの重量を２倍にすることにより、吸音作用が６ｄＢ／オクターブ向上する。遮音材の共振減衰の、システムに関連する降下が、発泡体層又は不織布層の厚さ及び硬質フィルムの単位面積質量を適切に決めることにより、重大でない範囲に調整される。
【００１２】
ステアリングコラムシャフト、フットペダル、又は電線などの部材のための、エンジンルームへの開口部が、特に、フロントエンジンを備えた自動車の乗員室の最前部の区間内に設けられる。乗員室の内部に近接する弾性フィルムは、エアクッションが配置された場合に、音の伝達を可能にする空間が全く形成されずに又は極めて小さい空間しか形成されずに、これらの部材が囲まれるような形で構成される。
【００１３】
音の速さは、エアクッション内に含まれる空気の温度及び湿度に大きく依存するので、この中の温度及び／又は空気湿度を制御することにより、吸音特性が影響を受けることがある。乗員室の内部のサウンドレベル値を測定し、これ測定値に基づいて、温度及び／又は湿度を最小サウンドレベルに設定することができる。
【００１４】
本発明はまた、自動車にのための有用性を有することに加えて、静止機械、機器、又は設備、及び望ましくない雑音原から人々を保護することが重要な他の空間にも有益に適用可能である。
【００１５】
以下、例示的実施形態を参照しながら、本発明についてより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、乗用車のボディ１の縦断面図を概略的に示したものである。ボディ１は、固体伝播騒音が事実上支障なく伝播される、溶接されたスチール材料から構成される。ボディ１には、（通常存在する構造例として)とりわけ、４気筒ディーゼル機関２、水冷エンジン２用の電動ファン３が取り付けられる。エンジン２及びファン３の動作中に、ヒトの耳で聞き取れる周波数範囲内の機械的な励振が、往復運動する部材及び回転する部材によって生成される。エンジン２及びファン３から発する音の伝播を防止するために、エンジン２及びファン３は弾性遮音部品４〜６を介してボディ１に結合される。乗用車のボディ１の車輪（７)（点線で示されている)を保持するために、ばね８が使用され、これにより、車道１０上のタイヤ９によって生み出される横揺れ騒音のボディ１への伝達が減少する。ボディ１は、とりわけ、前部壁１３によって分離された、エンジンルーム１１と乗員室１２とを含む。エンジンルーム１１は、ヒンジ付きのボンネット１４により、上から閉じられる。乗員室１２の内部には、インスツルメントパネル１５、ハンドル１６、フットペダル１７、シート１８、及びウィンドウ１９などの、数々の車載部材が配置される。騒音がエンジンルーム１１から周囲に伝播するのを防止するために、吸音マット２０が、ボンネット１４の裏面に設けられる。乗員室１２内をできるだけ低い騒音レベルを維持するために、防音ライニング２１が天井に設けられ、床パネル上に防音カーペット２２が設けられる。乗員室１２側の前部壁１３に接着された遮音材２３が、前部壁１３から発する音を減少させる。適切に構成された開口部が、遮音材２３に及び前部壁１３に設けられるので、ステアリングロッド２４、フットペダル１７、加熱ダクト、及び電線がここを通って延在することが可能となる。
【００１７】
遮音材２３の詳細Ｘが、図２の拡大図に示される。特に、遮音材２３は、前部壁１３の形状に適合された発泡体層２５を含む。硬質フィルム２６が発泡体層２５に貼られる。薄い、好ましくは予め成形された弾性フィルム２７が、硬質フィルム２６に熱で気密密閉される。弾性フィルム２７は、それぞれ隣接する構造体に、インスツルメントパネル１５に隣接した壁２８の形状に適合される。硬質フィルム２６及び弾性フィルム２７は、気密空間を取り囲み、これにより、エアクッション２９の形成が可能となる。圧縮空気用の取付用接続部３０が、弾性フィルム２７内に組み込まれる。この場合、エアクッション２９が形成されると（即ち、弾性フィルム２７が配置されると)、特に弾性フィルム２７が予め形成されている場合には、その三次元形態（中空体)により、遮音材２３が、正圧なしで（即ち、圧力ゼロで)働くことが可能となる。
【００１８】
遮音材２３を設置するために、発泡体層２５が、硬質フィルム２６及び弾性フィルム２７と共に、前部壁１３とインスツルメントパネル１５との間の中間にある自由空間内に置かれており、エアクッション２９は、まだ形成されていないか又はほんの一部分だけが形成されている。エアクッション２９内の内部圧力が、その後、好ましくは完全に配置される時点まで増加していくので、発泡体層２５及び弾性フィルム２７が、前部壁１３の及び壁２８の外部輪郭にそれぞれ密接にフィットするようにして車両に取り付けられる。
【００１９】
乗用車の運転中に、エンジン２、ファン３、タイヤ９からの固体伝播騒音、及び空気流により前部壁１３に伝達された音が、遮音材２３によって、乗員室１２内での一人又は数人の車両乗員の耳に望ましくない値レベルにまで効果的に低減される。この際、硬質フィルム２６の単位面積質量は、弾性フィルム２７の単位面積質量に等しいか、好ましくは実質的にこれより大きい。したがって、硬質フィルム２６は、発泡体層２５と共に、ばね質量系として作用する。発泡体層２５及び硬質フィルム２６の層の厚さを適切に決めることにより、ばね質量系の共振振動数が、吸音作用にとって重大でない範囲内に「維持される」。ステアリングロッド２４、フットペダル１７、ケーブル、及びホースのために設けられた開口部において、弾性フィルム２７は、エアクッション２９の配置に応じて、これら部材に対してその周囲に密閉して載るように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】遮音部品と吸音部品とを備えた乗用車のボディを示す概略図である。
【図２】本発明による遮音材の層状形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  ボディ
２  エンジン
３  ファン
４−６  遮音部品
７  車輪
８  バネ
９  タイヤ
１０  車道
１１  エンジンルーム
１２  乗員室
１３  前部壁
１４  ボンネット
１５  インスツルメントパネル
１６  ハンドル
１７  フットペダル
１８  シート
１９  ウィンドウ
２０  吸音マット
２１  防音ライニング
２２  カーペット
２３  遮音材
２４  ステアリングロッド
２５  発泡体層
２６  硬質フィルム
２７  弾性フィルム
２８  壁
２９  エアクッション
３０  取付用接続部
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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