(57)【要約】【課題】高周波領域から低周波領域に亘る広範な周波数領域で優れた吸音性能が得られ、また、車両用トリム材自体の重量増加やコストアップを防止するのに好適な、車両用トリム材による吸音構造を提供する。【解決手段】車体パネル２の内側に取付けられる車両用トリム材１は、共振による吸音に必要な空気層３を車体パネル２との間に形成する手段として、貫通孔４を複数形成してある孔開きボード５を備えるとともに、この孔開きボード５両面のうち車内に臨む面５Ａ側に、吸音制御材及び車内装飾材として機能する通気性素材６を貼付した構造になっていて、通気性素材６の通気抵抗値を所定値に設定することにより、貫通孔４内での空気移動を制御し、吸音可能な周波数領域を拡大してある。【選択図】図１
2016097854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体パネルの内側に取付けられる車両用トリム材による吸音構造であって、
前記車両用トリム材は、
共振による吸音に必要な空気層を前記車体パネルとの間に形成する手段として、貫通孔を複数形成してある孔開きボードを備えるとともに、この孔開きボード両面のうち車内に臨む面側に、吸音制御材及び車内装飾材として機能する通気性素材を貼付した構造になっていて、
前記通気性素材の通気抵抗値を所定値に設定することにより、前記貫通孔内での空気移動を制御し、吸音可能な周波数領域を拡大してあること
を特徴とする車両用トリム材による吸音構造。
【請求項２】
車体パネルの内側に取付けられる車両用トリム材による吸音構造であって、
前記車両用トリム材は、
共振による吸音に必要な空気層を前記車体パネルとの間に形成する手段として、貫通孔を複数形成してある孔開きボードを備えるとともに、この孔開きボード両面のうち前記車体パネルと対向する面側に、吸音制御材として機能する通気性素材を貼付した構造になっていて、
前記通気性素材の通気抵抗値を２５〜３５cm3／cm2／secの範囲に設定することにより、前記貫通孔内での空気移動を制御し、吸音可能な周波数領域を３００Ｈｚ〜３．５ｋＨｚの範囲に拡大してあること
を特徴とする車両用トリム材による吸音構造。
【請求項３】
前記通気性素材は、不織布であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の車両用トリム材による吸音構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体パネル（例えば車両の外壁を構成するドア外壁パネル）の内側に取付けられる車両用トリム材による吸音構造に関し、特に、高周波領域から低周波領域に亘る広範な周波数領域で優れた吸音性能が得られ、また、車両用トリム材自体の重量増加やコストアップを防止できるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の外壁を構成するドア・アウターパネルなどのような車体パネルの内側には室内の装飾を目的としたトリム材が取付けられている。このトリム材（以下「車両用トリム材」という）は、一般に、基材の表面に不織布を貼り付けたものが多く、かかる基材としては、ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂の押出し成形によりシート体を作製し、作製したＰＰ樹脂のシート体に対して加熱、冷間プレスを行ったものが用いられている。また、前記不織布の目付け（単位面積当たりの質量）は１００〜２００ｇ／ｍ２程度である。
【０００３】
前記のような車両用トリム材に吸音機能を付与する第１の手段として、従来は、その車両用トリム材の裏面（車体パネルと対向する面）に吸音材を貼付けている。貼り付けられる吸音材としては、例えば、一般的なフェルトを貼り合わせた構成の不織布や、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）繊維ウエブ中にそれより低融点のＰＥＴ繊維をバインダとして混在させることによってウエブ構成繊維同士を結合した構成の不織布がある。また、ＰＰ繊維、ＰＥ繊維等をバインダとして用いた不織布もある。
【０００４】
更に、前記のような車両用トリム材に吸音機能を付与する第２の手段として、その車両用トリム材の基材自体を吸音材としてのフェルトやＰＰ繊維、ＰＥＴ繊維のような繊維系素材で形成したものもある。この場合は、車両用トリム材として必要な剛性を確保する必要があり、そのために、基材中にバインダ繊維を配合したり、基材を厚くしたりすることで基材の剛性を高めている。
【０００５】
しかしながら、前記第１の手段や第２の手段は、いずれも不織布（フェルトを含む）などの繊維系素材によって、車両用トリム材に吸音機能を付与する方式であるため、その繊維系素材の特性上、高周波領域では十分な吸音性能を発揮するが、例えば１ｋＨｚのような低周波領域で吸音性能を向上させることは困難である。特に、前記第１の手段では、車両用トリム材の裏面に吸音材を別途貼付けているため、車両用トリム材自体の重量増加やコストアップは避けられない。
【０００６】
特許文献１の図２、図３及び段落００１６の記載を参照すると、同文献１では、具体的な吸音構造として、車両エンジン付近の外壁（１２）の内側に孔開きボード（１４）を設置し、かつ、その外壁（１２）と孔開きボード（１４）との間に空気層（１３）を設ける構成を採用した上で、更に、その穴開きボード（１４）の内面、つまり、車両エンジン付近の外壁（１２）と対向する側の面に、振動膜（１６）として不織布を両面テープで接着する構成を開示している。
【０００７】
しかしながら、前記のような特許文献１の吸音構造を車両用トリム材に適用するとしたら、穴開きボード（１４）の外面、つまり車内に臨む面側に、室内の装飾を目的とした表皮材を別途貼付しなければならず、その分、車両用トリム材自体の重量増加やコストアップは避けられないし、また、表皮材の貼付によって吸音特性が変化してしまうため、それを調整する作業も別途必要になる等の欠点がある。
【０００８】
特許文献１の図５とその説明である段落００１６−００１９の記載を参照すると、穴開きボード（１４）に振動膜（１６）として不織布を貼付した場合における吸音特性図（同文献１の図５中のＧ曲線を参照）と、そのような不織布を貼付していない場合における吸音特性図（同文献１の図５中のＡ曲線を参照）との比較から、不織布を貼付した方が吸音効果は高くなることが分かる。しかし、同文献１では、振動膜（１６）として採用した前記不織布の通気抵抗値が如何なる値であるのか、その値は開示しておらず、更にそのような不織布の通気抵抗値を異なる値に設定した場合に、吸音可能な周波数領域がどのように変化するのか、この点を詳細に考察・検討した結果も開示していない。
【０００９】
なお、前記カッコ内の符号は特許文献１で用いられている符号である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−２１０１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、高周波領域から低周波領域に亘る広範な周波数領域で優れた吸音性能が得られ、また、車両用トリム材自体の重量増加やコストアップを防止するのに好適な、車両用トリム材による吸音構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、第１の本発明は、車体パネルの内側に取付けられる車両用トリム材による吸音構造であって、前記車両用トリム材は、共振による吸音に必要な空気層を前記車体パネルとの間に形成する手段として、貫通孔を複数形成してある孔開きボードを備えるとともに、この孔開きボード両面のうち車内に臨む面側に、吸音制御材及び車内装飾材として機能する不織布などの通気性素材を貼付した構造になっていて、前記通気性素材の通気抵抗値を所定値に設定することにより、前記貫通孔内での空気移動を制御し、吸音可能な周波数領域を拡大してあることを特徴とする。
【００１３】
第２の本発明は、車体パネルの内側に取付けられる車両用トリム材による吸音構造であって、前記車両用トリム材は、共振による吸音に必要な空気層を前記車体パネルとの間に形成する手段として、貫通孔を複数形成してある孔開きボードを備えるとともに、この孔開きボード両面のうち前記車体パネルと対向する面側に、吸音制御材として機能する不織布などの通気性素材を貼付した構造になっていて、前記通気性素材の通気抵抗値を２５〜３５cm3／cm2／secの範囲に設定することにより、前記貫通孔内での空気移動を制御し、吸音可能な周波数領域を３００Ｈｚ〜３．５ｋＨｚの範囲に拡大してあることを特徴とする。
【００１４】
前記第１及び第２の本発明において、前記通気性素材は不織布であることを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
第１の本発明では、車両用トリム材による吸音構造として、前記の通り、貫通孔を複数形成してある孔開きボードを備える構成を採用した上で、この孔開きボード両面のうち車内に臨む面側に、吸音制御材及び車内装飾材として機能する通気性素材を貼付した構成を採用するとともに、その通気性素材の通気抵抗値を所定値に設定することにより、貫通孔内での空気移動を制御し、吸音可能な周波数領域を拡大したものである。このため、高周波領域から低周波領域に亘る広範な周波数領域で優れた吸音性能が得られる。また、前記通気性素材が車内装飾材としての機能も有するから、車両用トリム材に装飾材として表皮材を別途貼付する必要はなく、車両用トリム材自体の重量増加やコストアップを効果的に防止することができる。
【００１６】
第２の本発明にあっては、車両用トリム材による吸音構造として、前記の通り、貫通孔を複数形成してある孔開きボードを備える構成を採用した上で、この孔開きボード両面のうち車体パネルと対向する面側に、吸音制御材として機能する通気性素材を貼付した構成を採用するとともに、その通気性素材の通気抵抗値を２５〜３５cm3／cm2／secの範囲に設定することにより、貫通孔内での空気移動を制御し、吸音可能な周波数領域を３００Ｈｚ〜３．５ｋＨｚの範囲に拡大したものであるため、高周波領域から低周波領域に亘る広範な周波数領域で優れた吸音性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の本発明を適用した車両用トリム材による吸音構造の断面図。
【図２】図１に示した吸音構造について吸音実験の結果を示した吸音特性図。
【図３】第２の本発明を適用した車両用トリム材による吸音構造の断面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は、第１の本発明を適用した車両用トリム材による吸音構造の断面図である。
【００２０】
図１の車両用トリム材１は、図示しない周知のクリップ等の取付け手段によって、車両の外壁を構成する車体パネル２、具体的にはドア外壁パネル２１の内側に取付けられるものである。図１の車両用トリム材１は、ドア外壁パネル２１以外で車両の外壁を構成する車体パネル、例えば図示は省略するが、車両のラゲッジルームの外壁を構成する車体パネルの内側に取付けられるものであってもよい。
【００２１】
また、この図１の車両用トリム材１は、共振による吸音に必要な空気層３を前記車体パネル２（図１の例ではドア外壁パネル２１）との間に形成する手段として、貫通孔４を複数形成してある孔開きボード５を備えるとともに、この孔開きボード５両面のうち車内に臨む面５Ａ側に、吸音制御材及び車内装飾材として機能する通気性素材６を貼付した構造になっている。図１の車両トリム材１では、通気性素材６の一実施例として不織布６１を採用した。
【００２２】
図２は、図１に示した吸音構造について吸音実験の結果を示した吸音特性図である。
【００２３】
図２の吸音特性図を得る吸音実験では、図１の不織布６１（通気性素材６）の通気抵抗値を３０cm3／cm2／secと５０cm3／cm2／secの異なる値に設定するとともに、それぞれの通気抵抗値での吸音率（＝（入射音−反射音）／入射音）を周波数別に測定し、これを曲線Ａ１、Ａ２として図２に示した。この吸音実験では通気抵抗値が異なること以外は同一の条件に設定した。これは、通気抵抗値が異なることにより吸音特性がどのように変化するのか、その関係を考察するためである。
【００２４】
図２において、曲線Ａ１は、通気抵抗値を３０cm3／cm2／secに設定したときの吸音率を示し、曲線Ａ２は通気抵抗値を５０cm3／cm2／secに設定したときの吸音率を示したものである。
【００２５】
図２において、曲線Ｂは、曲線Ａ１、Ａ２との比較例として、図１の孔開きボード５から不織布６１を省略した場合の吸音率、すなわち孔開きボード５単体の場合における吸音率を周波数別に示したものである。
【００２６】
図１において、孔開きボード５単体の場合は、下記式１で算出される共振周波数Ｆ（Ｈｚ）での共振による吸音特性を持つことが公知になっており、この公知の吸音特性を示したものが図２の曲線Ｂである。
【００２７】
（式１）
2016097854.tif 000003
Ｃ：音速
Ｐ：孔開きボード５の開孔率
ｔ：孔開きボード５の板厚
ｄ：貫通孔４の直径
Ｌ：空気層３の厚さ（孔開きボード５から車体パネル２までの距離）
【００２８】
孔開きボード５単体の場合は、図２の曲線Ｂのように、Ｆ（Ｈｚ）付近で飛び抜けて吸音率が高くなるピーキーな吸音特性になる。このピーキーな吸音特性におけるピーク周波数は、前記式１で算出される共振周波数Ｆに相当する。
【００２９】
これに対し、図１のような不織布６１付きの孔開きボード５の場合は、先に説明した孔開きボード５単体の場合におけるピーキーな吸音特性に比べ、図２の曲線Ａ１及び曲線Ａ２のように、２５０Ｈｚ〜４ｋＨｚの幅広い周波数領域で吸音率が高くなる、いわゆるブロードな吸音特性になると同時に、吸音可能な周波数領域が低周波領域側にシフトする。このシフト量は、曲線Ａ１と曲線Ａ２から分かるように、不織布６１の通気抵抗値が大きくなるに連れて次第に大きくなる。つまり、不織布６１の通気抵抗値を大きく設定する程、吸音可能な周波数領域は低周波領域側にシフトするため、不織布６１単体では吸音できない低周波数の音も効果的に吸音可能となる。
【００３０】
以上の説明から分かるように、穴開きボード５に貼付した不織布６１は、（１）孔開きボード５単体の吸音特性を高周波領域から低周波領域に亘るブロードな吸音特性に変えると同時に、（２）その吸音特性のピークを低下（抑制）させる、及び（３）そのピークを低周波側にシフトさせる、吸音制御材として機能する。
【００３１】
なお、前記のような不織布６１による吸音特性ピークの低下（抑制）は、孔開きボード５の貫通孔４に入射した音によって生じる貫通孔４内での空気移動が不織布６１の影響によって鈍り、その結果、空気移動による摩擦損失が減り、共振周波数相当の音の吸音効果が減少したことによるものと推測される。
【００３２】
また、前記のような不織布６１による低周波側へのピークのシフトは、貫通孔４内全体の空気の質量に対して貫通孔４の開口上に位置する不織布６１部分の構成繊維の質量が加算されることによる、質量増加の影響で生じるものと推測される。
【００３３】
不織布６１の通気抵抗値が余りに小さ過ぎると、不織布６１を省略したものと同等の構造になってしまうため、通気抵抗値の下限値は、不織布６１が前述の吸音制御材としてその機能を十分に発揮できる値とする必要がある。
【００３４】
図１の車両用トリム材１による吸音構造にあっては、前記の通り、貫通孔４を複数形成してある孔開きボード５を備える構成を採用した上で、この孔開きボード５両面のうち車内に臨む面５Ａ側に、吸音制御材及び車内装飾材として機能する不織布６１等の通気性素材６を貼付した構成を採用するとともに、その通気性素材６の通気抵抗値を所定値に設定することにより、貫通孔４内での空気移動を制御し、吸音可能な周波数領域を拡大したものであるため、高周波領域から低周波領域に亘る広範な周波数領域で優れた吸音性能が得られる。
【００３５】
また、この図１の車両用トリム材１による吸音構造では、前記の通り、通気性素材６が車内装飾材としての機能も有するから、車両用トリム材１に装飾材として表皮材を別途貼付する必要はなく、車両用トリム材１自体の重量増加やコストアップを効果的に防止することもできる。
【００３６】
図３は、第２の本発明を適用した車両用トリム材による吸音構造の断面図である。
【００３７】
図３の車両用トリム材１もまた、図１の車両トリム材１と同じく、図示しない周知のクリップ等の取付け手段によって、車両の外壁を構成する車体パネル２、具体的にはドア外壁パネル２１の内側に取付けられるものである。なお、この図３の車両用トリム材１がドア外壁パネル２１以外の車体パネルに取付けられてもよいことは、図１の車両トリム材１と同様である。
【００３８】
また、この図３の車両用トリム材１は、共振による吸音に必要な空気層３を前記車体パネル２（図１の例ではドア外壁パネル２１）との間に形成する手段として、貫通孔４を複数形成してある孔開きボード５を備えるとともに、この孔開きボード５両面のうち車体パネル２と対向する面５Ｂ側に、前述の吸音制御材として機能する通気性素材６を貼付した構造になっている。
【００３９】
さらに、この図３の車両用トリム材１では、前記通気性素材６として不織布６１を採用し、その通気抵抗値は２５〜３５cm3／cm2／secの範囲に設定することにより、前記貫通孔４内での空気移動を制御し、吸音可能な周波数領域を３００Ｈｚ〜３．５ｋＨｚの範囲に拡大してある。
【００４０】
したがって、この図３の車両用トリム材１による吸音構造でも、図１の車両用トリム材１による吸音構造と同じく、高周波領域から低周波領域に亘る広範な周波数領域で優れた吸音性能が得られる。
【００４１】
以上説明した実施形態において、不織布６１としては、例えばＰＥＴ繊維やＰＰ繊維などの繊維素材から構成されるものを採用してよいが、この場合は、不織布６１の構成繊維径や密度、及び不織布１６の製造過程における熱処理条件などによって、不織布６１の通気抵抗が変化するため、不織布６１の通気抵抗値が前述の２５〜３５cm3／cm2／secの範囲に収まるように管理する必要がある。
【００４２】
不織布６１の製法については特に限定されない。例えば乾式法、湿式法、あるいはスパンボンド法で得たウエブに対し、ケミカルボンド法、サーマルボンド法、ニードルパンチ法、あるいは水流絡合法（スパンレース）等の繊維間結合処理を施したものを前記不織布１６として採用してもよいし、スパンボンド法によって得たウエブを不織布として採用してもよい。
【００４３】
また、以上説明した実施形態では、通気性素材６として不織布６１を採用したが、これに代えて、発泡ウレタン素材のように、連通した気泡からなる細孔の具備によって通気性を持っている素材を採用することもできる。この場合も、その通気性は２５〜３５cm3／cm2／secの範囲に含まれるものとする。
【００４４】
本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により多くの変形が可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  車両用トリム材
２  車体パネル
２１  ドア外壁パネル
３  空気層
４  貫通孔
５  孔開きボード
６  通気性素材
６１  不織布
【図１】
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【図２】
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【図３】
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