JP2009012561A - 自動車用インシュレータダッシュ - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンルームと車室とを区画するダッシュパネルの室内面に装着される自動車用インシュレータダッシュにおいて、軽量化を図るとともに、木目細やかな防音性能を向上させる。
【解決手段】インシュレータダッシュ２０において、インストルメントパネル３０内での吸音作用が期待できるインストルメントパネル３０の下端３０ａを基準とした境界ラインＡよりも上半部２０ａとして吸音材２１の単層構造を採用し、境界ラインＡより下方の下半部２０ｂとして吸音材２１と遮音材２２との積層構造を採用することで、遮音材の使用域を低減して軽量化を図るとともに、上半部２０ａを単層構造、下半部２０ｂを積層構造とすることで、木目細かな防音機能を達成する。
【選択図】図1

Description

この発明は、エンジンルームと車室とを区画するダッシュパネルの室内面側に装着される防音材としてのインシュレータダッシュに係り、特に、防音機能を高めかつ軽量化を可能とした自動車用インシュレータダッシュに関する。

通常、車室内の静粛性を高めるために各種車両用防音材が設けられている。図６は車両用防音材の一例として、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１の室内面側に取り付けられる自動車用インシュレータダッシュ２を示す説明図であり、図７に示すように、インシュレータダッシュ２は、再生ゴムシート、再生塩ビシート等、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フエルト、嵩高性不織布等の繊維集合体、あるいは発泡体等からなる多孔質吸音機能が期待できる吸音層４とから構成されている（例えば、特許文献１参照。）。

そして、従来の二層構造のインシュレータダッシュ２の防音メカニズムは、エンジンルームＥ内でのエンジン類や補器類の騒音は、ダッシュパネル１で一部が遮音されるものの、一部がダッシュパネル１を透過して車室Ｒ内に伝播する。この伝播騒音は、その一部（主に高周波数域の騒音）が吸音層４の多孔質吸音機能により吸音されるとともに、遮音層３の二重壁遮音機能により、主に低周波数域の騒音が遮音される。しかしながら、従来のインシュレータダッシュ２は、高密度材料を素材とした遮音層３と繊維集合体等からなる吸音層４との二層積層体から構成されており、特に遮音層３の重量が非常に嵩むため、製品の軽量化にそぐわず、燃費効率を低下させるとともに、ダッシュパネル１に対するインシュレータダッシュ２の取付作業性を低下させるという問題点が指摘されている。

更に、インシュレータダッシュ２を通して車室内側に伝播される騒音がインストルメントパネル５に反射されて、その反射騒音がインシュレータダッシュ２の遮音層３の表面に更にぶつかり、再反射する等、音圧が上昇し、籠もり音を発生させるという欠点が指摘されている。この対策として、最近では、遮音層３を廃止して、繊維質成形体をベースとした軽量化タイプで通気型のインシュレータダッシュ２Ａが提案されている。このものは、図８に示すように、ダッシュパネル１の室内面側に装着される繊維質成形体の単層構造であり、特に、インストルメントパネル５内で反射する騒音をインシュレータダッシュ２Ａ内で更に取り込んで吸音処理することができ、軽量化並びにインシュレータダッシュ２Ａの上半部分の吸音性能を高める機能を備えている（例えば、特許文献２参照。）。

実開平７−５９６６号公報

特開２００２−２２００９号公報

このように、従来のインシュレータダッシュ２は、遮音層３としての再生ゴムシート、再生塩ビシート等の高密度材料を使用した場合には、製品の重量が嵩み、燃費効率や取付作業性を低下させるという欠点があるとともに、インストルメントパネル５内で音圧上昇を招くという問題点がある。一方、通気型のインシュレータダッシュ２Ａを使用した場合には、軽量化が図れ、かつインストルメントパネル５内での音圧上昇を抑えることができるが、専ら多孔質吸音機能に依存しているため、低周波数域の騒音を防音処理するには不向きであり、これら低周波数域の騒音に対する吸音・遮音機能を満足させる状況ではないのが実情である。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、エンジンルームと車室とを区画するダッシュパネルの室内面側に取り付けられる自動車用インシュレータダッシュであって、防音性能を向上させつつ、軽量化を達成することができる自動車用インシュレータダッシュを提供することを目的とする。

そこで、発明者等は、鋭意研究の結果、インシュレータダッシュにおけるインストルメントパネル内に位置するインシュレータダッシュの上半部分と、インストルメントパネルの外部に位置し室内側に露出する下半部分とにおいて、要求される防音性能が相違することに着目して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、エンジンルームと車室とを区画するダッシュパネルの室内面側に装着される自動車用インシュレータダッシュにおいて、前記インシュレータダッシュは、インストルメントパネル内に位置する上半部は吸音材の単層構造が採用されるとともに、下半部は、吸音材の表面に遮音材を積層した積層構造が採用され、上記インシュレータダッシュにおける上半部と下半部の面密度の比率が１：２．５〜５の範囲内に設定されていることを特徴とする。

ここで、インシュレータダッシュを上半部と下半部に区画するが、この基準としては、インストルメントパネルの下端位置を基準として、インストルメントパネルの下端位置に相当する箇所を境界ラインとして、境界ラインよりも上方部分を上半部、境界ラインよりも下方部分を下半部と規定する。

そして、上半部は吸音材の単層構造が使用され、下半部は吸音材と遮音材との積層構造が使用されるが、使用する吸音材としては、その材質として、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をバインダにより結合してなる繊維質成形体を使用することができるとともに、ポリウレタンフォームや、その他の発泡樹脂成形体を使用することもできる。更に、下半部に吸音材に積層される遮音材としては、再生ゴムシート、再生塩ビシート等、比較的面密度の高い樹脂シートが使用される。

ここで、インシュレータダッシュの上半部と下半部の面密度の比率を１：２．５〜５に設定した理由としては、面密度の比率を１：２．５未満に設定した場合は遮音材の面密度が低くなり、低周波数域での防音性能が悪化し、吸音材でカバーすることが困難になるためである。また、面密度の比率が１：５を超えた場合には、吸音材の面密度が低くなり、騒音の全域において防音性能が悪化するためである。更に、面密度の比率を１：２．５〜５に設定する前提条件として、インシュレータダッシュにおける上半部と下半部の面積比率は約７：３に設定され、吸音材の面密度は１００〜２５００ｇ／ｍ² 、好ましくは、６００〜２２００ｇ／ｍ² 、遮音材の面密度１０００〜１００００ｇ／ｍ² 、好ましくは２０００〜６０００ｇ／ｍ² の範囲内に設定されている。

従って、上記構成によれば、重量の嵩む遮音材は、インストルメントパネルの下端を基準としたインシュレータダッシュの下半部のみに使用され、占有面積が比較的広いインシュレータダッシュの上半部には遮音材を廃止することができるため、軽量化を達成することができる。また、インストルメントパネル内部に位置するインシュレータダッシュの上半部は吸音材の単層構造が採用されているため、インストルメントパネル内での反射騒音を内部に取り入れることで吸音性能を良好に維持でき、下半部においては、遮音材の二重壁遮音機能により、低周波数域の騒音を有効に防音処理できるため、部位毎に要求される防音性能に有効に対応することができる。

更に、本発明の好ましい実施の形態においては、前記インシュレータダッシュにおける上半部の吸音材と下半部における吸音材との面密度を相違させて、上半部と下半部との面密度の比率が１：１．７〜５の範囲内に設定されていることを特徴とする。

そして、この場合の上半部と下半部の面密度の比率は１：１．７〜５に設定するのが好ましいが、その理由としては、面密度の比率が１：１．７未満の場合には、遮音材の面密度が低くなり、低周波数域の防音性能が悪化するためである。また、面密度の比率が１：５を超えた場合には、吸音材の面密度が低くなり、騒音の全周波数域において防音性能が悪化するためである。例えば、インシュレータダッシュの上半部の吸音材の面密度を２２００ｇ／ｍ² 、インシュレータダッシュの下半部の吸音材の面密度を８００ｇ／ｍ² 、遮音材の面密度を５０００ｇ／ｍ² に設定した場合には、上半部と下半部のトータルの面密度の比率は、１：２．６になる。そして、この実施の形態においては、更なる防音性能のアップと軽量化が可能になる。

以上説明した通り、本発明に係る自動車用インシュレータダッシュは、インストルメントパネルの下端を基準とした境界ラインよりも上方部分を上半部、下方部分を下半部として、インシュレータダッシュの上半部として吸音材の単層構造を採用するとともに、下半部として吸音材と遮音材との積層構造を採用したため、遮音材については占有面積の小さな下半部のみに限定されることから、全域に遮音材を使用する従来構造に比べ、軽量化を図ることができるとともに、インシュレータダッシュの上半部はインストルメントパネル内での反射騒音を吸音処理可能なように、多孔質吸音機能が期待できる吸音材の単層構造で対応し、低周波数域の騒音が透過する下半部は、遮音材の二重壁遮音機能が期待できる積層構造を使用したため、部位毎に要求される防音性能を考慮した効率の良い防音処理を達成することができるという効果を有する。

以下、本発明に係る自動車用インシュレータダッシュの好適な実施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚、念のため付言すれば、本発明の要旨は特許請求の範囲に記載した通りであり、以下に説明する実施例の内容は、本発明の一例を単に示すものに過ぎない。

図１乃至図５は本発明の一実施例を示すもので、図１は本発明に係る自動車用インシュレータダッシュの構成を示す断面図、図２は同インシュレータダッシュを示す正面図、図３は同インシュレータダッシュにおける上半部と下半部の境界部分を示す断面図、図４は同インシュレータダッシュにおける防音性能を示すグラフ、図５は本発明に係るインシュレータダッシュの変形例の構成を示す断面図である。

図１，図２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の室内面側にインシュレータダッシュ２０が装着されている。そして、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減されており、軽量化しても充分な防音特性、特に、低周波数域、高周波数域のあらゆる周波数域の騒音に対して有効に対策できるように構成されている。また、インシュレータダッシュ２０の上部側は、インストルメントパネル３０内部に位置しており、インシュレータダッシュ２０の下部側は車両のフロア面に敷設されるフロアカーペット３１のフロント端側がインシュレータダッシュ２０の表面にラップするように位置決めされている。

ところで、本発明の特徴は、インシュレータダッシュ２０の上半部２０ａと下半部２０ｂを便宜上区画し、この上半部２０ａと下半部２０ｂの構成を上半部２０ａは吸音材２１の単層構造とし、下半部２０ｂは吸音材２１と遮音材２２の積層構造を採用したことが特徴である。ここで、上半部２０ａと下半部２０ｂに便宜上に区画する基準としては、インストルメントパネル３０の下端３０ａに対応する位置を境界ラインＡとして、それより上部側を上半部２０ａ、下部側を下半部２０ｂとするが、図２に示すように、境界ラインＡを基準として、上半部２０ａ、下半部２０ｂの占有面積の割合は、ほぼ７：３に本実施例では設定されている。次いで、吸音材２１の構成としては、特に、多孔質吸音機能が期待できる材質であれば特に限定しないが、例えば、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を熱可塑性樹脂、あるいは熱硬化性樹脂をバインダとして繊維マットを形成し、バインダが熱可塑性樹脂であれば、加熱軟化処理した後、コールドプレスで所要形状に成形すれば良く、バインダに熱硬化性樹脂を使用した場合は、ホットプレス成形により所要形状に成形すれば、吸音材２１をダッシュパネル１０の面形状に即して成形することができる。また、繊維マット以外にも、ウレタンフォームや、その他発泡樹脂成形体を使用することもできる。

次いで、インシュレータダッシュ２０の下半部２０ｂは、吸音材２１の表面に遮音材２２を積層した積層構造が採用されている。吸音材２１としては、上半部２０ａに使用する吸音材２１と同一素材を使用し、遮音材２２は、再生ゴムシート、再生塩ビシート、ＥＰＤＭ等、比較的面密度の高い樹脂シートを熱成形により吸音材２１と一体成形すれば良い。

そして、本発明は、上述したように、インストルメントパネル３０の下端３０ａを基準として境界ラインＡを設定し、この境界ラインＡよりも上方に位置するインシュレータダッシュ２０の上半部２０ａは吸音材２１の単層構造を採用し、境界ラインＡよりも下方に位置する下半部２０ｂは吸音材２１の表面に遮音材２２を積層した積層構造を採用している。従って、遮音材２２を下半部２０ｂのみに限定したため、軽量化を図ることができるとともに、インストルメントパネル３０内で反射する騒音は、吸音材２１が単層構造であるため、再度インシュレータダッシュ２０内に取り込むことができ、インストルメントパネル３０内での音圧上昇を回避でき、上半部２０ａの吸音性能を高めることができるとともに、低周波数域の騒音が集中する下半部２０ｂについては、遮音材２２の二重壁遮音機能により、低周波数域に対しても有効に吸音処理することができる。

また、上半部２０ａと下半部２０ｂの面密度の比率については１：２．５〜５の範囲に設定すれば、より有効な防音処理が可能となる。ここで、上半部２０ａと下半部２０ｂの面密度の比率を上記範囲内に設定した本願発明と従来の遮音構造である比較例（１）、及び面密度の比率を上記範囲外に設定した比較例（２）、（３）との吸音性能を図４のグラフで比較する。

ここで、本願発明における実施例と比較例（１）〜（３）を比較した場合、以下の通りであった。すなわち、実施例は上半部２０ａと下半部２０ｂとの面密度の比率を１：３．３に設定し、吸音材２２００ｇ／ｍ² 、遮音材５０００ｇ／ｍ² 、１ｍ² あたりの重量約３７００ｇ、全域平均で１ｄＢ向上、低域、中域、高域平均で悪化なしであった。次に、比較例（１）（遮音タイプ）は、全面ゴム設定、ゴム５５００ｇ／ｍ² ＋吸音材１０００ｇ／ｍ² 、１ｍ² あたりの重量約６５００ｇの数値に設定したため、重量アップを招いている。また、比較例（２）は、上半部２０ａと下半部２０ｂの面密度の比率１：１．５、吸音材２０００ｇ／ｍ² 、遮音材１８００ｇ／ｍ² 、１ｍ² あたりの重量約２５００ｇに設定され、全域平均では０．３ｄＢ向上するが、低域平均で０．９ｄＢの悪化が確認できた。比較例（３）は、上半部２０ａと下半部２０ｂの面密度の比率１：７．５、吸音材１０００ｇ／ｍ² 、遮音材６０００ｇ／ｍ² 、１ｍ² あたりの重量約２７００ｇに設定され、全域平均で０．８ｄＢの悪化、低域、中域、高域の全てで悪化がみられた。

このように、インシュレータダッシュ２０における上半部２０ａ、下半部２０ｂの面密度の比率を１：２．５〜５に設定した場合では、遮音材を全域に設定した場合に比べ軽量化を達成することができるとともに、低域、中域、高域平均で防音性能を均一に向上させることが図４のグラフから明らかである。

図５は本発明の変形例を示すもので、この変形例におけるインシュレータダッシュ２０においては、インストルメントパネル３０の下端３０ａを基準とした境界ラインＡよりも上方の上半部２０ａに使用する吸音材２１Ａと、境界ラインＡよりも下方の下半部２０ｂにおける吸音材２１Ｂとがそれぞれ目付（面密度）を相違させている。この変形例においては、具体的に上半部２０ａにおける吸音材２１Ａの面密度は２２００ｇ／ｍ² であり、下半部２０ｂにおける吸音材２１Ｂの面密度は８００ｇ／ｍ² で、遮音材２２の面密度は５０００ｇ／ｍ² に設定されており、上半部２０ａと下半部２０ｂのトータルな面密度の比率は１：２．６に設定されている。そして、上半部２０ａと下半部２０ｂのそれぞれの吸音材２１Ａ，２１Ｂのように、面密度を相違させた場合には、上半部２０ａと下半部２０ｂの面密度の比率は１：１．７〜５の範囲に設定することができる。そして、この変形例においては、下半部２０ｂにおける吸音材２１Ｂの面密度をより低減化することで、軽量化、コストダウンを招来することができる。

本発明に係るインシュレータダッシュ２０の実施例において、吸音材２１の素材としては、不織布繊維マットを使用したが、フエルト、ウレタンフォーム等に代替することができるとともに、遮音材としても、樹脂シート、ゴムシート以外に高密度繊維層を使用することもできる。

本発明に係る自動車用インシュレータダッシュの一実施例を示す断面図である。 図１に示す自動車用インシュレータダッシュの正面図である。 図１に示す自動車用インシュレータダッシュにおける上半部と下半部を区画する境界ライン付近の構成を示す断面図である。 図１に示す自動車用インシュレータダッシュにおける防音性能を示すグラフである。 本発明に係るインシュレータダッシュの変形例の構成を示す断面図である。 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。 従来の遮音型インシュレータダッシュの構成を示す断面図である。 従来の通気型インシュレータダッシュ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
２０ インシュレータダッシュ
２０ａ 上半部
２０ｂ 下半部
２１，２１Ａ，２１Ｂ 吸音材
２２ 遮音材
３０ インストルメントパネル
３０ａ 下端
３１ フロアカーペット
Ａ 境界ライン

Claims (2)

1. 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）の室内面側に装着される自動車用インシュレータダッシュ（２０）において、
   前記インシュレータダッシュ（２０）は、インストルメントパネル（３０）内に位置する上半部（２０ａ）は吸音材（２１）の単層構造が採用されるとともに、下半部（２０ｂ）は、吸音材（２１）の表面に遮音材（２２）を積層した積層構造が採用され、上記インシュレータダッシュ（２０）における上半部（２０ａ）と下半部（２０ｂ）の面密度の比率が１：２．５〜５の範囲内に設定されていることを特徴とする自動車用インシュレータダッシュ。
2. 前記インシュレータダッシュ（２０）における上半部（２０ａ）の吸音材（２１Ａ）と下半部（２０ｂ）における吸音材（２１Ｂ）との面密度を相違させて、上半部（２０ａ）と下半部（２０ｂ）との面密度の比率が１：１．７〜５の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用インシュレータダッシュ。

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