(57)【要約】【課題】車体パネルの室内面側に取り付けられる車両用インシュレータであって、軽量化並びに吸音特性の向上を図る。【解決手段】ダッシュパネル（車体パネル）１０の室内面側に取り付けられるインシュレータダッシュ（車両用インシュレータ）２０は、繊維質成形体をベースとした多孔質吸音層３０と、その表面側に積層される表面にスキン層４２を有する軟質発泡体層４１とから構成される表皮層４０との積層構造体からなる。そして、表皮層４０により軽量化を達成するとともに、特に表皮層４０におけるスキン層４２の膜振動吸音機能により、低周波数域の騒音を有効に吸収する。また、表皮層４０として、軟質発泡体層４１を使用することで、クーラーユニット５０等の付属機器取付部のシール性を高め、音漏れをなくす。【選択図】  図３
2004359043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体パネル（１０）の室内面側に取り付けられる車両用インシュレータ（２０）であって、この車両用インシュレータ（２０）は、車体パネル（１０）の面形状に合わせて所望の曲面形状に成形され、多孔質吸音層（３０）と、この多孔質吸音層（３０）の表面側に積層される表皮層（４０）とから構成され、該表皮層（４０）は、軟質発泡体層（４１）の少なくともその表面側にスキン層（４２）が積層一体化された積層構造体からなることを特徴とする車両用インシュレータ。
【請求項２】
前記軟質発泡体層（４１）の外表面の全体がスキン層（４２）により被包されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用インシュレータ。
【請求項３】
車両用インシュレータ（２０）の表面側に上載せされ、車体パネル（１０）の取付孔（１１）内に付属機器（５０）の取付用脚片（５１）を挿入して取り付けられる付属機器（５０）の設定部位において、取付孔（１１）を露出させるために多孔質吸音層（３０）に大径の開口（３１）が開設され、この開口（３１）の内周縁に臨み、付属機器（５０）の取付用脚片（５１）の外表面をシールするシール用条片（４４）が軟質発泡体層（４１）に一体化されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用インシュレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車体パネルの室内面側に取り付けられる車両用インシュレータに係り、特に、軽量化を図るとともに、低周波数域から高周波数域にかけての広い周波数域における騒音の低減を可能にした車両用インシュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、図７に示すように、エンジンルームＥと車室Ｒとを区画するダッシュパネル１の室内面側には、インシュレータダッシュ２が添装されており、このインシュレータダッシュ２は、図８に拡大して示すように、高密度材料からなる遮音層３と、その裏面側に積層一体化される繊維集合体からなる吸音層４とから構成されている。また、インシュレータダッシュ２の下側表面には、フロアカーペット５がラップ状に敷設され、また、インシュレータダッシュ２の上部側は、インストルメントパネル６内に位置している。
【０００３】
そして、従来では、インシュレータダッシュ２における遮音層３と吸音層４の素材として、図９（ａ）に示すように、遮音層３としては、再生ゴムシート、再生塩ビシート等、高密度材料を使用し、吸音層４としては、フエルト、ＰＥＴ（ポリエステル）繊維、紙類（パルプ等）を繊維状にした繊維集合体のものが使用され、遮音層３とダッシュパネル１との間の二重壁遮音機能により比較的低周波数域の騒音を遮蔽するとともに、吸音層４では中・高周波数域の騒音を多孔質吸音機能により吸音しているのが実情である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、最近では、図９（ｂ）に示すように、遮音層３に替えて、通気性を有する繊維集合体からなる高密度吸音層７を使用することで、軽量化並びに吸音性能を高める提案もなされている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
実開平５−２９８６４号公報  （第２頁、図２）
【０００６】
【特許文献２】
特開２００２−２２０００９号公報  （第５頁、第６頁、図５乃至図７）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のインシュレータダッシュ２においては、図９（ａ）に示すように、面密度の高い遮音層３と低密度繊維集合体からなる吸音層４との組み合わせを使用しているため、遮音層３により重量が嵩み、車両の燃費効率が低下するとともに、ダッシュパネル１への取付作業性の低下を招くという不具合が指摘されている。
【０００８】
また、図９（ｂ）に示すように、インシュレータダッシュ２の軽量化を図るために、重量の嵩む遮音層３に替えて高密度吸音層７を使用した場合、ある程度の軽量化は達成できるものの、１ｋｇ／ｍ２  の目付量であり、まだ軽量化の余地が残されているとともに、吸音性能としては、吸音層４及び高密度吸音層７の多孔質吸音機能により高周波数域の騒音に対してはほぼ満足のいくものであるが、低周波数域レベルの騒音に対しては、高密度吸音層７による膜振動吸音性能が若干得られるものの、満足のいく吸音性能を達成できるとは言えず、この点の改善が要望されていた。
【０００９】
更に、図１０に示すように、クーラーボックス等の付属機器８取付部位においては、ダッシュパネル１の取付孔１ａ内に付属機器８の取付用脚片８ａが挿入操作されるが、図９（ｂ）に示す高密度吸音層７が比較的硬質であるため、干渉を避ける意味から、高密度吸音層７の開口７ａ寸法が大径に設定されている。しかし、そうした場合、音漏れが生じ易く、しかも、振動等によるブツカリ音の発生という不具合が指摘されている。
【００１０】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、インシュレータダッシュ等に代表される車両用インシュレータ全般に適用できるとともに、軽量化を図り、燃費効率の低減と車体パネルへの取付作業性を高めることは勿論のこと、低周波数域から高周波数域にかけての広範囲の騒音レベルを有効に吸音できる車両用インシュレータを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、車体パネルの室内面側に取り付けられる車両用インシュレータであって、この車両用インシュレータは、車体パネルの面形状に合わせて所望の曲面形状に成形され、多孔質吸音層と、この多孔質吸音層の表面側に積層される表皮層とから構成され、該表皮層は、軟質発泡体層の少なくともその表面側にスキン層が積層一体化された積層構造体からなることを特徴とする。
【００１２】
ここで、多孔質吸音層の材質は、フエルト、ＰＥＴ（ポリエステル）繊維等の嵩高性不織布、紙類（パルプ等）を繊維状にした繊維集合体、あるいはウレタンフォーム等の樹脂発泡体等が使用できる。上記多孔質吸音層の目付量は１０〜３０００ｇ／ｍ２  、厚みは０．１〜１５ｍｍ、通気量は０．０１〜１００ｃｃ／ｃｍ２  ・ｓｅｃ（ウラジール式通気量測定器による）の範囲が好ましい。
【００１３】
更に、スキン層を有する軟質発泡体層からなる表皮層は、密度が０．０１〜０．１ｍｍ、厚みが全体厚みの０．０１〜９９．９％の範囲に設定可能である。
【００１４】
また、表皮層の厚み割合は、スキン層の厚みが表皮層の厚みに対して０．００１〜１０％で、表皮層の厚みは２〜３０ｍｍ、好ましくは３〜１５ｍｍの範囲が良い。尚、コスト、成形性、吸音性能を考慮すれば、軟質発泡体層は軟質ウレタンフォームが好ましいが、その他に、ポリオレフィン系発泡体層を使用することができる。
【００１５】
そして、本発明に係る車両用インシュレータによれば、従来の遮音シートに替えて、表皮層の素材としてスキン付き軟質発泡体層を使用することで、製品の軽量化が可能となる。
【００１６】
更に、車体パネルを通じて室内側に伝播する騒音は、高周波数域の騒音に対しては多孔質吸音層により有効に騒音を吸音し、低・中周波数域の騒音に対しては、軟質発泡体層により騒音を減衰できる。このとき、軟質発泡体層の室内側に積層されているスキン層により、膜振動による吸音機能が期待できる。
【００１７】
次いで、本発明に係る車両用インシュレータの好ましい実施の態様としては、前記軟質発泡体層の外表面の全体がスキン層により被包されていることを特徴とする。
【００１８】
そして、軟質発泡体層の外表面全面をスキン層により被包した場合、軟質発泡体層からの音漏れが限りなく少なくでき、吸音性能をより高めることができる。
【００１９】
また、本発明の好ましい実施の態様としては、車両用インシュレータの表面側に上載せされ、車体パネルの取付孔内に付属機器の取付用脚片を挿入して取り付けられる付属機器の設定部位において、取付孔を露出させるために多孔質吸音層に大径の開口が開設され、この開口の内周縁に臨み、付属機器の取付用脚片の外表面をシールするシール用条片が軟質発泡体層に一体化されていることを特徴とする。
【００２０】
そして、この実施の態様によれば、付属機器と軟質発泡体層との干渉部分は、軟質発泡体層が弾性変形することで、付属機器の取付用脚片外周面に密着し、シール性が向上し、音漏れを防止でき、かつ振動等による異音の発生が抑えられる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用インシュレータの好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明をダッシュパネルに取り付けるインシュレータダッシュに適用した一実施形態の構成を示す説明図、図２は同インシュレータダッシュの構成を示す部分断面図、図３は同インシュレータダッシュにおける付属機器の取付部分を示す断面図、図４乃至図６は同インシュレータダッシュにおける軟質発泡体層の変形例を示す各説明図である。
【００２２】
図１，図２において、本発明の一実施形態であるインシュレータダッシュについて説明する。図面において、エンジンルームＥと車室Ｒとを区画するダッシュパネル１０の室内面に沿ってインシュレータダッシュ２０が添装されている。そして、このインシュレータダッシュ２０は、燃費効率及び取付作業性を高めるために、製品重量が大幅に軽量化されているとともに、軽量化にしても充分な特性を備えるように構成されている。
【００２３】
すなわち、インシュレータダッシュ２０は、この実施形態においては、ダッシュパネル１０の室内面形状に合わせて所望の曲面形状に成形され、多孔質吸音機能を有する繊維質成形体からなる多孔質吸音層３０と、多孔質吸音層３０の表面に一体化される表皮層４０とから構成され、特に、表皮層４０の構成として、軟質発泡体層４１の表面にスキン層４２を積層したスキン付き軟質発泡体を使用したことが特徴である。
【００２４】
更に詳しくは、多孔質吸音層３０の素材としては、フエルト、ＰＥＴ（ポリエステル）繊維を使用した嵩高性不織布、紙類（パルプ等）を繊維状にした繊維集合体等の繊維質素材を使用し、熱可塑性樹脂、あるいは熱硬化性樹脂をバインダとして所望の曲面形状に成形されている。尚、ポリウレタンフォーム、ポリオレフィン系発泡樹脂等の樹脂発泡体を使用することも可能である。
【００２５】
本実施形態においては、再生ＰＥＴ（ポリエステル）繊維に低融点ＰＥＴ（ポリエステル）樹脂をバインダとして混入し、コンベアベルト上でマット状に集積させたものを加熱処理後、プレス加工により所望のマット状に原反マットを成形し、この原反マットを加熱軟化処理後、所望の金型形状を有するプレス成形金型により所要形状に成形される。
【００２６】
また、この多孔質吸音層３０は、目付量が１０〜３０００ｇ／ｍ２  、厚みが０．１〜１５ｍｍ、通気量が０．０１〜１００ｃｃ／ｃｍ２  ・ｓｅｃ（ウラジール式通気量測定器による）の範囲が好ましい。尚、バインダとして熱硬化性樹脂を含侵させた素材を使用する場合は、コールドプレス成形に替えてホットプレス成形を使用して所要形状に成形する。
【００２７】
次いで、上記多孔質吸音層３０の表面側に積層される表皮層４０の構成について詳述する。この実施形態では、表皮層４０は、軟質ポリウレタンフォーム等の軟質発泡体層４１の一面（室内面と対向する面）にスキン層４２を一体化した構成であり、表皮層４０の密度は０．０１〜０．１ｍｍ、またインシュレータダッシュ２０における表皮層４０の厚みは０．０１〜９９．９％の範囲に設定され、表皮層４０の厚みは２〜３０ｍｍ、好ましくは３〜１５ｍｍの範囲が良い。
【００２８】
次いで、軟質発泡体層４１とスキン層４２との関係は、スキン層４２が表皮層４０の厚みに対して０．００１〜１０％の範囲が好ましい。
【００２９】
更に、軟質発泡体層４１の表面にスキン層４２を形成する手段としては、フレームラミ工法で軟質発泡体層４１の表面を焼成することによりスキン層４２を生成することができるが、成形時にスキン層４２を一体的に形成するタイプのインテグラルウレタンフォームを使用することもできる。
【００３０】
また、スキン層４２をその表面に積層した軟質発泡体層４１の素材として上述した軟質ポリウレタンフォームの他に発泡剤（重炭酸ソーダ等の無機発泡剤、アゾジカルボンアミド等の有機発泡剤等）等をポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン等のポリオレフィン系樹脂に混入したものや、発泡エラストマー樹脂成形体等を使用できる。
【００３１】
更に、多孔質吸音層３０と表皮層４０の一体化については、別個に所要形状に成形した多孔質吸音層３０及び表皮層４０を圧着金型等により接着剤を介して一体化することもできるが、成形金型内で多孔質吸音層３０と表皮層４０とを一体成形することもできる。
【００３２】
このように、本実施形態におけるインシュレータダッシュ２０は、表皮層４０の構成として、表面にスキン層４２を有する軟質発泡体層４１で構成したため、従来の遮音シートに比べ大幅に軽量化が図れ、また、従来の高密度吸音層と比較しても若干軽量化でき、燃費効率及びダッシュパネル１０に対しての取付作業性を高めることができる。
【００３３】
加えて、インシュレータダッシュ２０の吸音特性については、繊維質成形体をベースとした多孔質吸音層３０により、ダッシュパネル１０を透過して車室Ｒ内に伝播する騒音のうち、高周波数域の騒音については有効に吸音処理できる。また、低・中周波数域の騒音については軟質発泡体層４１で吸音処理するが、特に、軟質発泡体層４１の室内面側にスキン層４２が一体化されているため、このスキン層４２の存在により、膜振動による吸音機能が得られ、特に、低周波数域の騒音に対して有効に処理できる。
【００３４】
更に、例えば図３に示すように、ダッシュパネル１０の所定箇所に取り付けられるクーラーユニット５０等の付属機器の取付部分においては、クーラーユニット５０の取付面に取付用脚片５１が立設され、この取付用脚片５１をダッシュパネル１０の取付孔１１内に差し込むようにして取り付けるが、その際、ダッシュパネル１０の取付孔１１を露出させるために、インシュレータダッシュ２０には、取付孔として、多孔質吸音層３０に開口３１、表皮層４０においても開口４３がそれぞれ開設されているが、特に表皮層４０における開口４３の内周縁部においては、シール用条片４４が一体化されている。
【００３５】
従って、クーラーユニット５０の取付用脚片５１をダッシュパネル１０の取付孔１１内に挿入する際、取付用脚片５１によりシール用条片４４が押し潰され、シール用条片４４は、取付用脚片５１の外周面に密着することになり、良好なシール性が確保できる。従って、従来のように、隙間が生じることにより音漏れが発生したり、また、走行中の振動等によりブツカリ音等の不快音が生じることがない。
【００３６】
このように、インシュレータダッシュ２０における表皮層４０として、弾性変形可能なスキン層４２付き軟質発泡体層４１を使用することで、シール性を高め、吸音性能をより向上させ、かつ走行中の振動に伴なう不快音の発生を抑える等の付随的な利点がある。
【００３７】
以上説明した実施形態は、表皮層４０の構成として、軟質発泡体層４１の室内面側にスキン層４２を一体化した構成であるが、図４に示すように、軟質発泡体層４１の表裏面にそれぞれスキン層４２を形成しても良く、そうした場合には、スキン層４２にそれぞれ膜振動吸音機能が得られ、より吸音性能を向上させることができる。
【００３８】
また、図５に示すように、軟質発泡体層４１の表面側及び外周端縁にスキン層４２を一体化しても良く、軟質発泡体層４１から外部への音漏れをより小さくできる。
【００３９】
更に、図６に示すように、軟質発泡体層４１の外表面の全面をスキン層４２で被包しても良く、そうした場合、軟質発泡体層４１から外部への音漏れをより確実に防止することができる。
【００４０】
このように、図４乃至図６に示すように、スキン層４２のバリエーションを変えることで、吸音性能の向上、チューニングが可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係る車両用インシュレータは、従来の重量の嵩む遮音シートを廃止して、表皮層として表面にスキン層を備えた軟質発泡体層により構成するという構成であるため、従来の重量の嵩む遮音シートを廃止でき、軽量化が図れ、燃費効率の向上並びに車体パネルへの取付作業性を高めることができるという効果を有する。
【００４２】
更に、本発明に係る車両用インシュレータは、表皮層として、少なくとも表面にスキン層を有する軟質発泡体層を使用するという構成であるため、軟質発泡体層による低・中周波数域の騒音を吸音処理できるとともに、特に、スキン層による膜振動吸音機能により、低周波数域の騒音を有効に吸音処理できることから、低周波数域から高周波数域の騒音を漏れなく吸音処理でき、吸音特性に優れるという効果を有する。
【００４３】
加えて、本発明に係る車両用インシュレータは、表皮層としてスキン層を少なくともその表面に有する軟質発泡体層で構成するため、付属機器の取付用脚片等に対するシール性が向上し、音漏れをなくし、かつ走行中の振動等によりガタツキ音等が発生することがなく、静粛な走行が期待でき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インシュレータをインシュレータダッシュに適用した一実施形態の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示すインシュレータダッシュの構成を示す部分断面図である。
【図３】図１に示すインシュレータダッシュにおけるクーラーユニットの取付箇所を示す断面図である。
【図４】図１に示すインシュレータダッシュにおける表皮層の構成を変更した断面図である。
【図５】図１に示すインシュレータダッシュにおける表皮層の構成を変更した断面図である。
【図６】図１に示すインシュレータダッシュにおける表皮層の構成を変更した断面図である。
【図７】インシュレータダッシュの設置箇所を示す説明図である。
【図８】従来のインシュレータダッシュの構成を示す断面図である。
【図９】従来のインシュレータダッシュの構成を示す（ａ）遮音シートと吸音シートとの積層構造、（ｂ）高密度吸音層と低密度吸音層との積層構造を示す説明図である。
【図１０】従来のインシュレータダッシュにおけるクーラーユニット取付箇所の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  ダッシュパネル
１１  取付孔
２０  インシュレータダッシュ
３０  多孔質吸音層
３１  開口
４０  表皮層
４１  軟質発泡体層
４２  スキン層
４３  開口
４４  シール用条片
５０  クーラーユニット
５１  取付用脚片
Ｅ  エンジンルーム
Ｒ  車室
【図１】
2004359043.tif 000003
【図２】
2004359043.tif 000004
【図３】
2004359043.tif 000005
【図４】
2004359043.tif 000006
【図５】
2004359043.tif 000007
【図６】
2004359043.tif 000008
【図７】
2004359043.tif 000009
【図８】
2004359043.tif 000010
【図９】
2004359043.tif 000011
【図１０】
2004359043.tif 000012