(57)【要約】【課題】形状安定性を確保することにより、組み付け作業性及び組み付け効率を向上させることにある。【解決手段】車両用フロアカーペット１０は、下層に設けられ、例えば、発泡倍率が２５〜４０倍からなり、縦方向に沿った厚さ寸法が約３０〜４５ｍｍからなるポリプロピレン発泡体によって形成される第１硬質発泡体１２ａ及び第２硬質発泡体１２ｂと、フロアフレーム１０４の上面を被覆して前記第１硬質発泡体１２ａ及び第２硬質発泡体１２ｂの上面に積層され、中間層に設けられる吸音部材１４と、前記吸音部材１４の上面に積層され、上層に設けられる遮音シート体１６と、前記遮音シート体１６の上面に設けられる表皮材１８とから構成され、前記第１及び第２硬質発泡体１２ａ、１２ｂ、吸音部材１４、遮音シート体１６及び表皮材１８が一体的に形成される。【選択図】図１
2008273468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車室内に敷設される車両用フロアカーペットであって、
フロアパネルの床面に上方に向かって膨出形成されたフロアフレームによって形成された前記フロアパネルの凹部に装填され、発泡倍率が約２５〜４０倍からなる樹脂発泡体と、
前記樹脂発泡体の上面に積層され、前記フロアパネルの床面に上方に向かって膨出形成されたフロアフレーム及び前記樹脂発泡体を略水平面に沿って被覆する吸音層と、
前記吸音層の上面に積層される樹脂弾性遮音層と、
前記樹脂弾性遮音層の上面に設けられる表皮材と、
を備えることを特徴とする車両用フロアカーペット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車等の車両の車室内に敷設される車両用フロアカーペットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の車両の車室内のフロアには、床からの振動を防止すると共に、車外からの騒音を遮断する等のために、フロアカーペットが敷設されている。近年、前記フロアカーペットが敷設される車体の床構造に関し、空気抵抗を低減化するために車体の全高を低くして床下をフラットにすることが要求されている。このため、フロアパネルを支持するフロアフレームが床上に設けられる構造となっており、フロアの床上には、前記フロアフレームの突出面と床面との段差によって鉛直上下方向に沿って凹凸（高低差）が発生する。
【０００３】
そこで、特許文献１には、このような車室内のフロア高さ（高低差）を調整してフラット化するために、発泡スチロール又は発泡ポリプロピレン等の樹脂発泡体によって形成された車両用の嵩上げ材を設けることが開示されている。この特許文献１に開示された嵩上げ材では、樹脂発泡体が金属製の車体パネルと擦れてキューという摺接音が発生するために、前記樹脂発泡体の周囲をフェルトで捲いて吸音層（フェルト吸音層）とする構造が採用されている。
【特許文献１】特開２００２−７９８６８号公報（段落０００２、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、フロアフレーム（凸部）の上面を防音するために、特許文献１に開示された嵩上げ材のフェルト吸音層を伸張させて前記フェルト吸音層によってフロアフレーム（凸部）の上面を被覆することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、このように伸張されたフェルト吸音層を有する嵩上げ材では、フロアの凹部に敷設される樹脂発泡体が比較的重量物であり、薄肉で脆弱なシート体からなるフェルト吸音層によって前記樹脂発泡体が支持される構造となり、作業者が手作業によって前記嵩上げ材を車体のフロアに取り付ける際、形状が不安定で保持しにくいため、車体への組み付け作業性及び組み付け効率が悪いという問題がある。
【０００６】
すなわち、凹凸が設けられているフロアの床上に対して特許文献１に開示された嵩上げ材を適用しようとした場合、比較的重量物である樹脂発泡体が凹部のみに部分的に配置され、前記部分的に配置された樹脂発泡体を、フロアフレーム（凸部）に伸張された脆弱なフェルト吸音層によって支持するようにしているため、例えば、樹脂発泡体の重力作用下に薄肉のシート状のフェルト吸音層が撓曲して形状が安定せず、作業者によるフロアへの取り付け作業に困難を伴うと共に、取り付け作業に時間がかかって作業効率が悪いという問題がある。
【０００７】
この場合、薄肉のシート状のフェルト吸音層が撓曲して形状が不安定なため、樹脂発泡体をフロアの凹部に対して容易に位置決めすることができないという他の問題もある。
【０００８】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、形状安定性を確保することにより、組み付け作業性及び組み付け効率を向上させることが可能な車両用フロアカーペットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために、本発明は、車両の車室内に敷設される車両用フロアカーペットであって、フロアパネルの床面に上方に向かって膨出形成されたフロアフレームによって形成された前記フロアパネルの凹部に装填され、発泡倍率が約２５〜４０倍からなる樹脂発泡体と、前記樹脂発泡体の上面に積層され、前記フロアパネルの床面に上方に向かって膨出形成されたフロアフレーム及び前記樹脂発泡体を略水平面に沿って被覆する吸音層と、前記吸音層の上面に積層される樹脂弾性遮音層と、前記樹脂弾性遮音層の上面に設けられる表皮材と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、樹脂発泡体の発泡倍率を約２５〜４０倍に設定することにより、多孔質で硬質な樹脂発泡体が得られ、例えば、所定の足踏み荷重（例えば、体重が６０ｋｇの人の荷重に対応する３００Ｎの加圧力）をフロアパネルの凹部に装填された前記樹脂発泡体に付与した場合、フロアカーペットの沈み込み量が実験乃至シミュレーションによって求められた所定値以下（例えば、６ｍｍ以下）となり、剛性を向上させて足踏み時における沈み込み量を低減させることができる。
【００１１】
また、本発明によれば、前記のようにフロアパネルの凹部におけるフロアカーペットの沈み込み量を低減させることにより、フロアフレーム部位におけるフロアカーペットの沈み込み量と前記凹部におけるフロアカーペットの沈み込み量との差を減少させて、乗員への違和感を減少させて良好な足踏み感を得ることができる。
【００１２】
さらに、本発明によれば、樹脂発泡体及び吸音層の上面に積層された樹脂弾性遮音層によって前記吸音層が補強されて剛性が確保されるため、形状の安定化を図ることができる。従って、フロアパネルの凹部に装填される樹脂発泡体の厚さ方向の寸法が増大し、重量が増大した場合であっても、安定して支持することができ、良好な組み付け性を得ることができると共に、組み付け効率を向上させることができる。
【００１３】
さらにまた、本発明によれば、前記樹脂発泡体が、例えば、ポリプロピレン発泡体によって構成されると好ましく、多孔質に形成されることにより、吸音性を有する。前記吸音層は、例えば、フェルト等によって構成されるとよい。前記樹脂弾性遮音層は、例えば、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体）系樹脂シート体によって構成されるとよい。この場合、前記樹脂弾性遮音層は、引張強度が高いため、足踏み荷重に対して荷重付与部位の周囲で保持されることにより、撓みが抑制されて剛性が確保される。
【００１４】
このように、本発明によれば、吸遮音特性を併有するフロアカーペットであって、形状が安定して組み付け作業性を向上させることができると共に、フロアフレーム部位と凹部における沈み込み差を抑制して良好な足踏み感を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、形状安定性を確保することにより、組み付け作業性及び組み付け効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る車両用フロアカーペットがフロアパネル上に敷設された状態の車幅方向に沿った縦断面図であり、図１（ｂ）は、前記車両用フロアカーペットの部分拡大縦断面図である。
【００１７】
先ず、車体のフロアパネル１００の構造について概略説明する。図１（ａ）に示すように、車体のフロアパネル１００の中央部には、縦断面略コ字状でルーフ側に向かって突出して形成され、車体の前後方向に沿って延在するセンタフレーム１０２が設けられる。前記センタフレーム１０２の車幅方向に沿った両側には、車体の前後方向に沿って延在し、フロアパネル１００から床上側に向かって膨出形成された一組のフロアフレーム１０４が設けられる。この場合、フロアパネル１００の床上面を基準としてセンタフレーム１０２の高さ方向に沿った寸法は、フロアフレーム１０４の高さ方向の寸法に対して大きく設定されている。
【００１８】
車幅方向に沿った前記センタフレーム１０２と前記フロアフレーム１０４との間には、断面略矩形状の第１凹部１０６ａが形成され、また、前記フロアフレーム１０４に隣接し前記センタフレーム１０２から車幅方向に沿って離間する側には、断面略矩形状の第２凹部１０６ｂが形成される。
【００１９】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、車両用フロアカーペット１０（以下、単に、カーペット１０という）は、前記第１凹部１０６ａ及び第２凹部１０６ｂに対応する形状からなり、該第１凹部１０６ａ及び第２凹部１０６ｂにそれぞれ装填され、カーペット１０の下層に設けられる第１硬質発泡体（樹脂発泡体）１２ａ及び第２硬質発泡体（樹脂発泡体）１２ｂと、フロアフレーム１０４の上面を被覆して前記第１硬質発泡体１２ａ及び第２硬質発泡体１２ｂの上面に積層され、カーペット１０の中間層に設けられる吸音部材（吸音層）１４と、前記吸音部材１４の上面に積層され、カーペット１０の上層に設けられる遮音シート体（樹脂弾性遮音層）１６と、前記遮音シート体１６の上面に設けられる表皮材１８とから構成され、下層の第１及び第２硬質発泡体１２ａ、１２ｂと中間層の吸音部材１４と上層の遮音シート体１６と表皮材１８とが一体的に形成される。なお、第１硬質発泡体１２ａ及び第２硬質発泡体１２ｂの両者を総称して硬質発泡体１２という。
【００２０】
前記硬質発泡体１２は、例えば、発泡倍率が２５〜４０倍からなり、縦方向に沿った厚さ寸法が約３０〜４５ｍｍからなるポリプロピレン発泡体によって構成される。この硬質発泡体１２は、多孔質に形成されることにより、吸音性を有する。なお、前記硬質発泡体１２は、例えば、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）等の材料によって構成されてもよい。
【００２１】
前記吸音部材１４は、例えば、フェルト、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フェルト等の材料によって構成されるとよい。
【００２２】
前記遮音シート体１６は、例えば、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体）系樹脂シート体によって構成されるとよい。この場合、前記遮音シート体１６は、引張強度が高いため、スポットの足踏み荷重に対して周囲で保持されることにより、撓みが抑制されて上層における剛性が確保される。なお、前記遮音シート体１６は、例えば、ＥＶＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｃｅ−Ｖｉｎｙｌ  Ａｃｅｔａｔｅ）等の材料によって構成されてもよい。
【００２３】
本実施形態に係る車両用フロアカーペット１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００２４】
本実施形態に係るカーペット１０では、その下層に、例えば、発泡倍率が約２５〜４０倍からなる硬質発泡体１２が設けられることにより、剛性を向上させた嵩上げ材として機能すると共に、床下側から進入する騒音に対して吸音性が発揮され、しかも、後記するように、足踏み時における沈み込み量が低減される。
【００２５】
また、本実施形態に係るカーペット１０では、前記硬質発泡体１２に積層された吸音部材１４を中間層に設け、前記硬質発泡体１２との二層構造で共働することにより、優れた吸音性が達成される。
【００２６】
さらに、本実施形態に係るカーペット１０では、前記吸音部材１４の上面に遮音シート体１６を積層して前記遮音シート体１６をカーペット１０の上層に設けることにより、前記吸音部材１４の可撓性を抑制して剛性を確保している。すなわち、中間層に設けられた吸音部材１４がフェルト等によって可撓性を有する部材で構成されているが、その上面に前記可撓性を抑制する遮音シート体１６を設けることによりカーペット１０全体として剛性が確保されて形状安定性を達成することができる。
【００２７】
このように、本実施形態に係るカーペット１０では、吸遮音特性を併有すると共に、形状が安定して組み付け作業性及び組み付け効率を向上させることができる。
【００２８】
次に、図２（ｂ）の向かって右側に示される本実施形態に係るカーペットのテストピースと、図２（ｂ）の向かって左側に示される比較例に係るカーペットのテストピースとを用いて、足踏み感に関する実験を行った。
【００２９】
前記比較例に係るテストピースは、下層にウレタンゴムからなる吸音層５０を形成し、その吸音層５０の上面にマスバックからなる遮音層５２を積層して中間層とし、その遮音層５２の上面に表皮材５４を設けた構成となっている。
【００３０】
本実験では、図２（ａ）に示すように、同一の所定寸法（縦×横×厚さ）を有するテストピースを測定物とし、テストピースの上面に半径約７５ｍｍからなる円盤体５６を載置した状態において、前記円盤体５６に対して図示しない加圧機構を介して加圧力Ｆ（約３００Ｎ）を鉛直下方向に付与したときの沈み込み量ｄ（ｍｍ）をそれぞれ測定した。その測定結果を図２（ｃ）に示す。
【００３１】
この加圧力３００Ｎ（≒３０ｋｇｆ）は、一般的なモデルケースとして、例えば、体重約６０ｋｇ相当からなる乗員がカーペットを踏みしめたことを想定して設定された荷重であり、また、乗員の足踏み範囲（例えば、つま先部分）を想定し、前記想定された乗員の足踏み範囲に対応して円盤体５６の半径を約７５ｍｍに設定したものである。
【００３２】
図２（ｃ）から諒解されるように、比較例に係るテストピースでは、沈み込み量ｄが１０ｍｍであったのに対し、本実施形態に係るテストピースでは、沈み込み量ｄが５ｍｍに半減した。この比較例及び本実施形態における沈み込み量ｄは、フロアフレーム１０４に隣接した第１凹部１０６ａ（又は第２凹部１０６ｂ）における沈み込み量ｄに相当するものである。
【００３３】
これに対して、比較例に係るテストピースから下層のウレタンゴムからなる吸音層５０の一部を除去したものを他のテストピースとし、本実施形態に係るテストピースから下層の硬質発泡体１２を除去したものを他のテストピースとして同一の厚さに設定し、前記と同様に加圧力Ｆを付与した場合、それぞれ沈み込み量ｄが３ｍｍと同一であった。この沈み込み量ｄは、フロアフレーム１０４の上方部位のカーペットにおける沈み込み量に相当するものである。
【００３４】
以上から、比較例に係るテストピースでは、フロアパネル１００の凹部１０６ａ（１０６ｂ）における沈み込み量１０ｍｍと、フロアフレーム１０４上における沈み込み量３ｍｍとの間で７ｍｍの沈み込み量の差（１０−３＝７）が発生し、乗員に違和感を与えるおそれがある。これに対して、本実施形態に係るテストピースでは、フロアパネル１００の凹部１０６ａ（１０６ｂ）における沈み込み量５ｍｍと、フロアフレーム１０４上における沈み込み量３ｍｍとの間で２ｍｍの沈み込み量の差（５−３＝２）が発生し、乗員に違和感を与えることがなく、良好な踏み込み感を奏するものと考えられる。
【００３５】
この結果、比較例に係るテストピースでは、フロアパネル１００の凹部１０６ａ（１０６ｂ）における沈み込み量が大きく、前記凹部１０６ａ（１０６ｂ）とフロアフレーム１０４上との沈み込み量の差が大きいことから不適（図２（ｃ）中の×参照）であると判定し、一方、本実施形態に係るテストピースでは、前記凹部１０６ａ（１０６ｂ）とフロアフレーム１０４上との沈み込み量の差が小さく、乗員に対して違和感を与えることがないと思われるため適正（図２（ｃ）中の○参照）であると判定した。
【００３６】
なお、乗員の体重が約６０ｋｇ相当の加圧力Ｆが付与されることを条件として、フロアパネル１００の凹部１０６ａ（１０６ｂ）における足踏み時の沈み込み量ｄは、実験乃至シミュレーションに基づいて、６ｍｍ以下に設定されると好適であることがわかった。本実施形態に係るテストピースでは、この沈み込み量ｄが５ｍｍで前記沈み込み量の適正範囲を充足している。
【００３７】
図３は、本実施形態と比較例との騒音レベル差を示す特性図である。
この特性図では、Ｙ軸に周波数（Ｈｚ）をとり、Ｘ軸に本実施形態と比較例との音圧レベル差であるΔＳＰＬ（Ｓｏｕｎｄ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｌｅｖｅｌ）をとっており、前述した比較例は、前記ΔＳＰＬが零でＹ軸に対応する。図３から諒解されるように、本実施形態では、低域周波数領域で遮音効果が得られると共に、中域周波数領域から高域周波数領域にかけて吸音効果を得ることができた。
【００３８】
この結果、本実施形態では、吸遮音効果を併有すると共に、遮音効果を劣化させることがなく高い吸音効果を得ることができる。また、車室内のトータルした音レベルで判断すると、全周波数領域で良好な吸遮音効果を得ることができる。
【００３９】
換言すると、一般的に、タイヤやエンジン音は低域周波数領域に属し、風や排気音は高域周波数領域に属するが、本実施形態では、低域周波数領域から高域周波数領域にわたる幅広い周波数領域において、十分な吸遮音特性を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係る車両用フロアカーペットがフロアパネル上に敷設された状態の車幅方向に沿った縦断面図であり、（ｂ）は、前記車両用フロアカーペットの部分拡大縦断面図である。
【図２】（ａ）は、カーペットの沈み込みを測定する実験方法を示す図であり、（ｂ）は、本実施形態及び比較例のテストピースの構造を示す縦断面図であり、（ｃ）は、前記実験の測定結果を示す図である。
【図３】本実施形態と比較例との騒音レベル差を示す特性図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    車両用フロアカーペット
１２ａ、１２ｂ  硬質発泡体
１４    吸音部材
１６    遮音シート体
１８    表皮材
１００  フロアパネル
１０４  フロアフレーム  
【図１】
2008273468.tif 000003
【図２】
2008273468.tif 000004
【図３】
2008273468.tif 000005