(57)【要約】【課題】車両のルーフパネルと車両内装材との間に配されるルーフ断熱材において、熱反射性と遮音性に効果を奏し、コスト上昇を抑える。【解決手段】車両の内装材６０とルーフパネル５１との間に配置されるルーフ断熱材１であって、複数の空気室を有する空気室層２と、前記空気室層を上下側から狭持する一対のアルミシート層３，４とを備え、前記空気室層は、面方向に千鳥状に配置された複数の空気室を有するシートが、少なくとも二層に積層され、上下に重なる前記シートにおいて、空気室の位置がずれるように配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の内装材とルーフパネルとの間に配置されるルーフ断熱材であって、
複数の空気室を有する空気室層と、前記空気室層を上下側から狭持する一対のアルミシート層とを備え、
前記空気室層は、面方向に千鳥状に配置された複数の空気室を有するシートが、少なくとも二層に積層され、
上下に重なる前記シートにおいて、空気室の位置がずれるように配置されていることを特徴とするルーフ断熱材。
【請求項２】
前記請求項１に記載のルーフ断熱材を用いるルーフ断熱構造であって、
前記ルーフ断熱材と、前記ルーフ断熱材上に配置されるフェルト材からなるサイレンサ層とを備え、
前記ルーフパネルと前記内装材との間には、少なくとも前記ルーフ断熱材と前記サイレンサ層とが配置されることを特徴とするルーフ断熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルーフ断熱材及びそれを用いたルーフ断熱構造に関し、特に車両のルーフパネルと内装材との間に配置することにより優れた熱反射性と遮音性とが得られるルーフ断熱材及びそれを用いたルーフ断熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のルーフは、基本的な構成として、図６（ａ）に示すようにルーフパネル５１とその内側に配置された内装材６０とを有している。しかしながら、夏場などには自動車のルーフに対し、太陽からの強い輻射熱が照射され、その熱がルーフを通過して車室内に進入し、室内温度に大きく影響を与えるという課題がある。反対に冬場などには、車外の冷気がルーフを通過して車室内に進入し、室内温度に影響を与えるという課題がある。
【０００３】
乗員ができる解決策として、エアコンを用いればよいのであるが、外気（太陽の輻射熱、冷気など）の影響を大きく受けているときには、エアコンの出力が大きくなり、燃費性能が低下するという課題がある。
一方、自動車メーカーにおいては、外気の影響を少しでも低減するため、ルーフパネル５１と内装材５２との間に、図６（ｂ）に示すようにフェルト材、或いはシンサレート（登録商標）などの高機能中綿素材からなる断熱材５５（サイレンサとも呼ぶ）を配置し、熱エネルギーの通過を低減するようにしている。
【０００４】
実際には、図７に模式的に示すように、ルーフ内装材６０に対応するルーフには、車幅方向に掛け渡されたルーフクロスメンバ（ルーフリーンフォースメント）６１（破線で示す）が車両前後方向に沿って複数本配置されているため、断熱材５５は、それらを避けるように車幅方向に長尺形状として配置されている。
【０００５】
しかしながら、前記ルーフパネルと内装材との間に、単にフェルト材等からなる断熱材５５を配置する場合、図６（ｂ）に矢印で示すように、輻射熱等の熱エネルギーが多分に通過し、車内への進入を充分に防ぐことができなかった。
また、図６（ｂ）に示すようなルーフの断熱構造にあっては、断熱機能だけでなく、遮音性能に優れるものが求められていた。
【０００６】
このような課題に対し、特許文献１には、車両用の内装材において、最外層を除く少なくとも一層が、熱線反射機能を有する複数の層からなる構造が開示されている。
この構成によれば、図６（ｂ）に示した構成よりも、より外部からの熱エネルギーの進入を効果的に防ぐことができる。また、特許文献１にあっては、車両用内装材が遮音層を有する層構造が開示され、吸音遮音に効果を奏することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２３７４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１に開示の車両用内装材において、充分な熱遮断性と遮音性とを得るには、図７に示したように断熱材５５を配置する複数の箇所（図では５箇所）の全てに熱反射機能層と遮音層とを設ける必要がある。
しかしながら、前記熱反射機能層には、アルミシート等の金属層が好適であり、多量に用いる必要があるため、コストが高くなるという課題があった。
【０００９】
本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、車両のルーフパネルと車両内装材との間に配されるルーフ断熱材において、熱反射性及び遮音性に優れ、コスト上昇を抑えることのできるルーフ断熱材及びそれを用いたルーフ断熱構造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】
【００１０】
前記した課題を解決するために、本発明に係るルーフ断熱材は、車両の内装材とルーフパネルとの間に配置されるルーフ断熱材であって、複数の空気室を有する空気室層と、前記空気室層を上下側から狭持する一対のアルミシート層とを備え、前記空気室層は、面方向に千鳥状に配置された複数の空気室を有するシートが、少なくとも二層に積層され、上下に重なる前記シートにおいて、空気室の位置がずれるように配置されていることに特徴を有する。
【００１１】
このように構成されたルーフ断熱材をルーフパネルと内装材との間に配置することにより、充分な断熱効果及び遮音効果を得ることができる。
また、その場合、ルーフの一部（例えばルーフ全体の３０％程度）に前記ルーフ断熱材を配置すればよいため、従来のようにルーフの略全体にアルミシートなどの金属層を形成するよりもアルミシートの使用面積が少なくて済むため、コストを抑えることができる。
【００１２】
また、前記した課題を解決するために、本発明に係るルーフ断熱構造は、前記したルーフ断熱材を用いるルーフ断熱構造であって、前記ルーフ断熱材と、前記ルーフ断熱材上に配置されるフェルト材からなるサイレンサ層とを備え、前記ルーフパネルと前記内装材との間には、少なくとも前記ルーフ断熱材と前記サイレンサ層とが配置されることに特徴を有する。
【００１３】
このように構成されたルーフ断熱構造によれば、充分な断熱効果及び遮音効果を得ることができる。
また、その場合、ルーフの一部（例えばルーフ全体の３０％程度）に前記ルーフ断熱構造を配置すればよいため、従来のようにルーフの略全体にアルミシートなどの金属層を形成するよりもアルミシートやフェルト等のサイレンサの使用面積が少なくて済み、コストを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、車両のルーフパネルと車両内装材との間に配されるルーフ断熱材において、優れた熱反射性及び遮音性を奏することができ、コスト上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明に係るルーフ断熱材の断面図である。
【図２】図２は、図１のルーフ断熱材を用いたルーフ断熱構造の断面図である。
【図３】図３は、内装材の形状を模式的に示す平面図であって、ルーフの一部（３箇所）に配置する断熱材の位置を示す図である。
【図４】図４は、実施例の実験１の結果を示すグラフである。
【図５】図５は、実施例の実験２の結果を示すグラフである。
【図６】図６（ａ）、図６（ｂ）は、従来のルーフ構造を示す断面図である。
【図７】図７は、内装材の形状を模式的に示す平面図であって、ルーフの略全体（５箇所）に配置する断熱材の位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明にかかるルーフ断熱材及びそれを用いたルーフ断熱構造に係る実施の形態につき、図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係るルーフ断熱材の断面図であり、図２は、図１のルーフ断熱材を用いたルーフ断熱構造の断面図である。
【００１７】
図１に示すルーフ断熱材１は、空気室層２の上下面に、金属層３、４がそれぞれ配置されている。前記空気室層２は、複数の円柱状の空気室が千鳥状に配設されたシートが、例えば二層に積層されてなる。尚、二層に積層されたシート間において、望ましくは千鳥状の空気室の位置が互いにずれるように配置される。それにより層の面方向において、複数の空気室をより均一に配置することができる。
また、前記金属層３、４は、好ましくはアルミシート層（アルミ箔）からなる。即ち、本発明のルーフ断熱材１は、一対の金属層３、４により空気室層２を狭持した構成となる。
【００１８】
前記ルーフ断熱材１をルーフ断熱層に用いる場合、図２に示すようにルーフ断熱材１の上にＰＥＴフェルト等からなるサイレンサ層７を接着剤で接着し、これを図３に示す車幅方向に長尺な形状の断熱材１０として例えば３枚用意する。
次いで、内装材６０の裏面（図２では上面）において、ルーフの前記クロスメンバ６１を避けるようにして、それぞれ所定位置に前記３枚の断熱材１０を接着剤により接着する。
そして、前記断熱材１０を接着した内装材６０の裏側面を、ルーフパネル５１に圧着し、図２のようなルーフ断熱層が形成される。
【００１９】
尚、前記のように断熱材１０の配置箇所をルーフの３箇所としたのは、ルーフ面積に対し、２０％程度の領域にルーフ断熱材１を含む断熱材１０を配置することにより充分な断熱、遮音効果を得ることができるためである。
即ち、前記ルーフ断熱構造は、空気室層２の上下面を、アルミシートなどの金属層３、４により狭持した構成のルーフ断熱材１を有するため、単に一層の金属層を有するような従来の断熱材の構成よりも格段に断熱効果及び遮音効果に優れる。
このため、図７に示したようにルーフの５箇所に断熱材を用いたような略ルーフ全体の領域（ルーフ面積に対し約３０％）ではなく、図３に示すように断熱材１０を配置した３つの領域（ルーフ面積に対し約２０％）により充分な断熱効果及び遮音効果を得ることができる。
【００２０】
これにより、例えば夏期においては、車外より車内に進入しようとする熱エネルギーや外部の音を、金属層３、５により大幅に反射することができる。より詳しくは、前記熱エネルギーや外部の音が金属層３を通過しても、空気室層２が存在するため、その空気層により減衰させ、さらに金属層５により反射して、車内へ伝達し難くすることができる。
また、冬期においては、車内から放出される熱エネルギーを、金属層５により反射することで、熱損失を低減することができる。
【００２１】
以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、空気室層２をアルミシート層（金属層）で狭持した断熱材１を、サイレンサ層７を介してルーフパネル５１の下に配置し、また、断熱材１の下に内装材６０を配置することによりルーフ断熱層１１を構成した。
これにより、このルーフ断熱層１１をルーフ面積の少なくとも約２０％に配置することで、充分な断熱効果及び遮音効果が得られる。
また、従来のようにルーフの略全体にアルミシートなどを形成するよりもアルミシート及びフェルト等のサイレンサの使用面積が少なくて済むため、コストを抑えることができる。
【００２２】
尚、前記実施の形態においては、ルーフ断熱層１１は、本発明のルーフ断熱材１の直上にサイレンサ層７とルーフパネル５１が配置され、ルーフ断熱材１の直下に内装材６０が配置される構成としたが、その構成に限定されるものではない。
即ち、少なくともルーフ断熱材１の直上にサイレンサ層（フェルト等からなる断熱材でよい）を配置して、それをルーフパネル５１と内装材６０との間の積層構造の中に含めばよく、例えば、前記サイレンサ層とルーフパネルとの間に、さらに他の機能層（前記サイレンサ層と異なる素材の層など）を配置してもよい。
【００２３】
また、前記実施の形態において、空気室層２は、前記のように複数の円柱状の空気室が千鳥状に配設されたシートを二層に積層するものとした。しかしながら、その形態に限らず、前記シートをより多層に重ねてもよく、その場合には、空気室が厚さ方向に重なって空気層が厚くなるため、より断熱効果を得ることができる。
【実施例】
【００２４】
本発明に係るルーフ断熱材及びそれを用いたルーフ断熱層について、実施例に基づきさらに説明する。本実施例では、前記実施の形態に示したルーフ断熱材を用いてルーフ断熱層を形成し、実験を行うことにより、本発明の効果について検証した。
【００２５】
［実験１］
実験１では、本発明のルーフ断熱材をルーフパネルに用いてルーフ断熱構造を形成した自動車を使用し、実用燃費（ｋｍ／Ｌ）を測定した。実施例１として、図７に示すようにルーフの５箇所に本発明のルーフ断熱材を用いた車両を使用した。また、実施例２として、図３に示すようにルーフの３箇所に本発明のルーフ断熱材を用いた車両を使用した。また、比較例１として、図７に示すようにルーフの５箇所に高機能中綿素材をサイレンサ層として用いた車両を使用した。
【００２６】
図４に、実験１の結果を棒グラフとして示す。図４のグラフに示すように、比較例１（ルーフの５箇所に高機能中綿素材）の燃費と、実施例２（ルーフの３箇所に本発明のルーフ断熱材）の燃費は同等になった。また、実施例１（ルーフの５箇所に本発明のルーフ断熱材）の場合には、比較例１、実施例２の場合よりも燃費が０．４％向上した。
この結果から、本発明のルーフ断熱材を用いることにより、エアコン使用時の燃費が格段に向上することを確認した。また、従来と同等の性能を求めるなら、実施例２のようにルーフの３箇所に本発明のルーフ断熱材を用いればよいことがわかった。
【００２７】
［実験２］
実験２では、車外から車室内に進入する音の遮音性について検証した。実施例３として、ルーフの５箇所に本発明のルーフ断熱材を用いた車両を使用した。比較例２として、ルーフの５箇所に従来の高機能中綿素材を用いた車両を使用した。
図５に、実験２の結果を折れ線グラフとして示す。図５のグラフに示すように、従来の比較例２の場合よりも実施例３において遮音性効果が得られた。具体的には、実施例３では、比較例２に対しＯＡ（オーバーオール）値で−２．１ｄＢ程度と格段に遮音性が高い結果となった。
【００２８】
［まとめ］
前記のように本実施例によれば、本発明に係るルーフ断熱材及びそれを用いたルーフ断熱構造により、従来よりも格段に断熱性及び遮音性を向上でき、燃費向上にも大きく寄与できることを確認した。
【符号の説明】
【００２９】
１          ルーフ断熱材
２          空気室層
３          金属層
４          金属層
７          サイレンサ層
１１          ルーフ断熱層
５１          ルーフパネル
６０          内装材
【図１】
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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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