(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表皮材と、その下面に固着される裏打ち材とから構成される内装材であって、
前記裏打ち材は、三層以上の複数層の繊維ウェブを有し、各繊維ウェブの間に、それぞれ紙又は樹脂又はゴムのいずれか一からなり、かつ互いに異なる周波数域で遮音性能を発揮するシート部材が介設されていることを特徴とする内装材。
【請求項２】
上記シート部材の厚みが０．００１ｍｍ以上２ｍｍ未満に設定されていることを特徴とする請求項１記載の内装材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のフロアマット等として適した内装材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車の床面上に設置されるフロアマット等の内装材として、例えば、カーペット等の表皮材の下面に各種繊維体からなる裏打ち材を設置してなるものを使用することが行われている。
【０００３】
この種の内装材においては、装飾以外に、エンジン音や走行音に対する遮音性能を有することが要求され、例えば、裏打ち材としてフェルト材を設置して内装材の遮音性能を高めることが行われている。
【０００４】
ところで、上記のような内装材は、より床面の形状に合致した状態で設置できる方が遮音性を高める上で有利であり、そのため従来では、表皮材のバッキング層を熱可塑性樹脂、あるいは熱硬化性樹脂で形成し、表皮材を金型を用いて加熱成型するなどして床面に沿った形状にし、これにフェルト材を重ね合わせて接着するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、表皮材に裏打ち材を貼付ける上述のような作業は主に手作業で行われるために効率が悪く、しかも、床面形状に忠実に形成されている表皮材に対してフェルト材を忠実に貼り付ようとすると複雑、かつ煩雑な作業が要求される。そのため、作業効率が極めて悪く、製造コストを高める原因となっている。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、遮音性に優れた内装材を安価に提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る内装材は、表皮材と、その下面に固着される裏打ち材とから構成される内装材であって、前記裏打ち材は、三層以上の複数層の繊維ウェブを有し、各繊維ウェブの間に、それぞれ紙又は樹脂又はゴムのいずれか一からなり、かつ互いに異なる周波数域で遮音性能を発揮するシート部材が介設されているものである。
【０００８】
このような内装材によればシート部材の存在により繊維ウェブのみからなる構造に比して内装材の通気性が低くなり遮音性能が高められる。しかも、各繊維ウェブの間には、互いに異なる周波数域で遮音性能を発揮するシート部材が介設されているので、幅広い周波数域で遮音性能を高めることが可能となる。
【０００９】
特に、シート部材の厚みを０．００１mm以上２mm未満に設定するようにすれば、共鳴の影響を回避して効果的に遮音性能を高めることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１１】
図１及び図２は、本発明にかかる内装材の一例を示す断面図である。これらの図に示す内装材１は、車体の床面に設置されるもので、熱可塑性樹脂材料からなる繊維体、例えば、ポリエステル繊維によって構成されるカーペット等の表皮材２と、その下面に固着される裏打ち材３とから構成されている。そして、上記内装材１の中央部には、同図に示すように、車体の床面に設けられるトンネル部に対応する断面逆Ｕ字状の膨出部４が形成されている。
【００１２】
上記裏打ち材３は、図２に示すように、上記表皮材２と同じくポリエステル繊維から構成される上下一対の繊維体５ａ，５ｂの間に、熱可塑性樹脂材料からなるフィルム、例えば、ポリエチレンからなるフィルム（シート部材）６が介設された構成となっている。つまり、このように繊維体５ａ，５ｂ間にフィルム６を介設させて裏打ち材３の通気性を適度に低下させることによって、以下の実験データに示すように内装材１において遮音性能が高められるようになっている。
【００１３】
※実験データ（実験１）
下の表に示すデータは、裏打ち材をポリエステル繊維の単層で構成した従来品（従来例）と上記実施品（実施例）とについてそれぞれ音響透過損失を測定した結果を示したもので、実施品については、裏打ち材３の繊維体５ａ，５ｂ及びフィルム６の厚みを種々変更した場合の測定結果（実施例(i)〜(ix)）をそれぞれ示している。音響透過損失値は、裏打ち材を音源側に向けた状態で試料（内装材）を音源室と受音室との間に配置し、音源側でノイズジェネレータ、イコライザー、パワーアンプ等で調整された音を発したときのその強さ（音源の音の強さ）と受音室での音の強さをそれぞれ音力測定器及び周波数分析器等で測定して得られた測定結果から演算で求めたもので、数値が大きい程遮音性に優れていることを示している。なお、表皮材及び裏打ち材を構成する繊維体、フィルムの条件、つまり材質、比重等は、「厚み」を除き同一の条件とし、裏打ち材は、従来品については繊維体の厚みが略１０mmになるように、実施品につては繊維体及びフィルムの合計の厚みが略１０mmになるように各繊維体及びフィルムの厚みを種々設定（図３参照；図中第１層とは上側（表皮材側）の繊維体で、第２層とは下側の繊維体である。）して測定を行った。なお、従来例については、Ａ特性による騒音レベル（Ａ特性の周波数補正を施した音圧レベル）を表中に示している。
【００１４】
【表１】
0003894994.tif 000002
【００１５】
このデータから下記の考察を行うことができる。
【００１６】
（ａ）裏打ち材を繊維体の２層構造としてその間にフィルムを介設した実施品は、裏打ち材を繊維体の単層構造とした従来品に比べ、実施例(ix)の内装材を除き、略５００Hz〜１６００Hzの周波数域で音響透過損失値が上回っている（表中の網かけ部分）。つまり、フィルムを介設したことによりこの周波数域での遮音性能が高められていることが考察できる。
【００１７】
（ｂ）また、フィルムの厚みを厚く設定した実施例(vi)〜(viii)の内装材では、１６００Hz以上の周波数域でも遮音性能が高められており、特に、実施例(vii)，(viii)の内装材では１００Hz〜５０００Hzの略全域で遮音性能が高められている。これから、裏打ち材に占めるフィルムの割合を高めることで低周波側から高周波側にわたってむらなく遮音性能が高められることが考察できる。
【００１８】
（ｃ）また、裏打ち材及びフィルムの厚みを一定とした場合、これを挟む上下の各繊維体の厚みを種々変えることにより（実施例(ii)，(v)）、遮音性能の高まる周波数域が高周波側あるいは低周波側に拡大することが考察できる。
【００１９】
一方、自動車の内装材として適用する場合に遮音が要求される周波数域は、エンジンノイズで２００Hz〜２５０Hz、ロードノイズで１２５Hz以上であり、静音化設計としてはできるだけ低周波側からの遮音が要求されている。そして、走行中の車内音の発生状況や、従来の内装材の騒音低減作用（表中のＡ特性参照）を考慮した場合、２００Hz〜２０００Hzでの遮音性が問題となり、特に、２００Hz程度から１２５０Hz程度までの周波数域の遮音性向上が従来では難しかった。このようなことから、実施例(i)〜(viii)は要求される遮音性能向上に有効なものといえる。とりわけ、実施例(v)，(vii)，(viii)の内装材によれば、上記周波数域のうちで特に遮音性向上が難しいとされていた２００Hz〜５００Hzの周波数域での遮音性能向上に有効なものとなっている。
【００２０】
ところで、上記のような内装材１は、例えば以下のような製造方法に基づいて製造することができる。
【００２１】
すなわち、図４（ａ）に示すように表皮材２と裏打ち材３を構成する繊維体５ａ，５ｂ及びフィルム６を重ね合わせ、この積層体を所定の温度に加熱した成形型の下型（雄型）１１上に設置し、さらに上型（雌型）１０を下降させて型閉じした後（図４（ｂ））、一定圧力で所定の時間だけ加圧する。これにより表皮材２と繊維体５ａ，５ｂ及びフィルム６とを相互に加圧融着させつつ所定形状に成形するととに全体を所定の硬さに圧縮して上記内装材１を得る（図４（ｃ））。
【００２２】
このようにすれば、表皮材２と繊維体５ａ，５ｂ及びフィルム６を所定の形状に一体に成形しつつ表皮材２の下面に裏打ち材３を形成し、さらにこれと同時に内装材１を所定の硬さに圧縮することができる。
【００２３】
ところで、上記の例では、成形型による成形時に表皮材２、繊維体５ａ，５ｂ及びフィルム６（以下、表皮材２等と略す）を重ね合わせるようにしているが、例えば予め表皮材２等を重ねた状態で相互に接着等しておくようにしてもよい。
【００２４】
また、上記の例では、表皮材２等を加熱した成形型で圧縮成形（ホットプレス成形等）して内装材１を得るようにしているが、例えば、重ね合わせた表皮材２等をヒーター加熱した後、成形型により圧縮成形（コールドプレス成形等）するようにしてもよい。
【００２５】
さらに、このような圧縮成形以外に、重ね合わせた表皮材２等をヒーター加熱し、これを吸引ポンプにより吸引しつつ上記上型（雌型）１０又は下型（雄型）１１のいずれかに圧接させて成形する、いわゆる真空成形や、あるいはヒーター等で加熱された表皮材２等を上型（雌型）１０又は下型（雄型）１１のいずれかにエア圧により圧接させて成形する、いわゆる圧空成形によって内装材１を得るようにしてもよい。
【００２６】
以上のように裏打ち材３にフィルム６を介設して内装材１の遮音性能を高めるようにした内装材１によれば、上記のように表皮材２、繊維体５ａ，５ｂ及びフィルム６を金型により一体に成形して内装材１を得ることができるので、従来のように、表皮材の成形工程と、裏打ち材の成形及び貼付け工程とに分けて作業を行う必要がなく、そのため内装材１の製造に要する作業工数を大幅に削減することができ、これにより生産効率を高めることができる。
【００２７】
特に、裏打ち材としてフェルト材を用いていた従来の内装材の製造では、表皮材の形状に忠実な図１に示すような裏打ち材を得ようとすると、複雑、かつ煩雑な貼付作業が要求されるが、そのような作業が一切不用であり、この点においても作業効率を高めることができる。そのため、このように作業の手間が省かれる分、内装材１を安価に提供することが可能となる。
【００２８】
また、フィルム６は薄い厚みで遮音性能を効果的に高めることができるので、フェルト材を設ける場合に比べると、内装材１の厚みの拡大を効果的に抑えながら遮音性能を高めることができるという利点もある。
【００２９】
なお、上記内装材１では、裏打ち材３が二層の繊維体５ａ，５ｂとこれらの間に介設されるフィルム６とによって構成されているが、例えば、図５に示すように、三層の繊維体７ａ，７ｂ，７ｃを設け、これらの各層間にフィルム８ａ，８ｂを介設した裏打ち材３を構成することもできる。このような構成によれば、以下の実験データに示すように複数の周波数域で遮音性能を高めることができる。
【００３０】
※実験データ（実験２）
下の表に示すデータは、裏打ち材をポリエステル繊維の単層で構成した従来品（従来例）と、図１に示した実施品（実施例(x)）と、図５に示す実施品（実施例(xi)）とについてそれぞれ上述の音響透過損失を測定した結果を示している。なお、表皮材及び裏打ち材を構成する繊維体、フィルムの条件は、上記実験１同様に「厚み」を除き同一の条件とした。そして、裏打ち材は、従来品については繊維体の厚みが略１０mmになるように、実施例につては繊維体及びフィルムの合計の厚みが略１０mmになるように各繊維体及びフィルムの厚みを種々設定（図６参照）して測定を行った。なお、図６中、第１〜第３層はそれぞれ繊維体を示しており、第１層が最も上側（表皮材側）の繊維体に該当する。
【００３１】
【表２】
0003894994.tif 000003
【００３２】
このデータ及びこのデータをグラフ化した図７から下記の考察を行うことができる。
【００３３】
（ａ）裏打ち材を繊維体の３層構造として各層間にフィルムを介設した実施例(xi)は、裏打ち材を繊維体の単層構造とした従来品に比べ、５００Hz〜１０００Hz及び１２５０Hz〜３１５０Hzの２つの周波数域で有効に遮音性能が高められている。
【００３４】
（ｂ）一方、裏打ち材を繊維体の２層構造としてその間にフィルムを介設した実施例(x)は、裏打ち材を繊維体の単層構造とした従来品に比べ、５００Hz〜１０００Hzの周波数域で有効に遮音性能が高められているものの１６００Hz〜３１５０Hzの周波数域では従来品よりも遮音性が劣っている。
【００３５】
（ｃ）つまり、実施例(xi)の内装材は、図６に示すように、実施例(x)の内装材において裏打ち材の下側の繊維体を二層に分けてその間にフィルムを介設した構成に他ならず、従って、実施例(xi)の裏打ち材に介設された下側のフィルムが１２５０Hz〜３１５０Hzの周波数域で遮音性能の向上に貢献していることが考察できる。
【００３６】
このように裏打ち材３に複数の繊維体を設け、これらの各層間にフィルムを介設するとともに、これらのフィルムとしてそれぞれ異なる周波数域で遮音性能を向上させ得るようなフィルムを採用することにより、幅広い周波数域で遮音性能を高めることが可能となる。
【００３７】
なお、上記実施形態ではフィルム６がポリエチレンから構成されているが、勿論ポリエチレン以外の種々の樹脂材料からフィルム６を構成するようにしてもよく、また、このような樹脂材料以外に紙材、あるいはゴムによってフィルム６を構成しても同様の効果を得ることができる。なお、紙材としては、例えば、新聞巻取紙、印刷用紙、包装用紙、薄葉紙、雑種紙、あるいはこれらの再生紙等を適用することができる。
【００３８】
また、フィルム６（８ａ，８ｂ）や繊維体５ａ，５ｂ（７ａ〜７ｃ）の具体的な厚みも、上記実施形態に限られるものではなく、所望の周波数域で効果的に遮音性能が得られるようにその厚みを選定すればよい。なお、フィルム６（８ａ，８ｂ）の厚みの設定は、フィルム６を構成する材料、あるいは繊維体５ａ，５ｂ（７ａ〜７ｃ）によっても多少異なるが、０．００１mm以上２mm未満の範囲内でその厚みを設定するのが望ましい。つまり、０．００１mmより薄く設定するとフィルム６自体の製造が難しくなり、また、取り扱いが不便になるとともに遮音性能への貢献度が低くなる。一方、２mm以上に設定すると共鳴が生じ易くなって遮音性能が高められる周波数域にむらが生じ、却って遮音性能の向上を阻害し易くなる（実験１の実施例(ix)についてのデータ参照）ためである。
【００３９】
さらに、上記フィルム６（８ａ，８ｂ）は、例えば内装材１の全体に亘って介設する必要は必ずしもなく、例えば、特に騒音を遮断したい部分にのみ介設するようにしてもよい。また、上述のように裏打ち材３に複数の繊維体５ａ，５ｂ（７ａ〜７ｃ）を設けこれらの繊維体５ａ，５ｂ（７ａ〜７ｃ）の間にフィルム６（８ａ，８ｂ）を介設する以外に、裏打ち材３を繊維体からなる単層構造としておき、裏打ち材３と表皮材２との間に上記のようなフィルムを介設するようにしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、表皮材と、その下面に固着される裏打ち材とから構成される内装材であって、前記裏打ち材を三層以上の複数層の繊維ウェブから構成し、各繊維ウェブの間に、それぞれ紙又は樹脂又はゴムのいずれか一からなり、かつ互いに異なる周波数域で遮音性能を発揮するシート部材を介設したので、幅広い周波数域で内装材の遮音性能を高めながらも内装材を比較的安価に提供することができる。
【００４１】
特に、シート部材の厚みを０．００１mm以上２mm未満に設定するようにすれば、共鳴の影響を回避して効果的に遮音性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る内装材を示す断面略図である。
【図２】上記内装材を示す断面拡大図である。
【図３】音響透過損失の測定に用いた内装材の構成を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、上記内装材の製造方法を説明する図である。
【図５】本発明に係る内装材の他の例を示す断面拡大図である。
【図６】音響透過損失の測定に用いた内装材の構成を示す図である。
【図７】音響透過損失の測定結果を示す図（グラフ）である。
【符号の説明】
１  内装材
２  表皮材
３  裏打ち材
４  膨出部
５ａ、５ｂ  繊維体
６  フィルム
【図１】
0003894994.tif 000004
【図２】
0003894994.tif 000005
【図３】
0003894994.tif 000006
【図４】
0003894994.tif 000007
【図５】
0003894994.tif 000008
【図６】
0003894994.tif 000009
【図７】
0003894994.tif 000010