JP2016205192A - 車両用カバー材 - Google Patents

Abstract

【課題】 高い意匠性と吸音性能の適正化が図れ、しかも軽量化が実現できる車両用カバー材を提供する。
【解決手段】 エンジンカバー３０は、エンジンルームの所定箇所を覆うものであって、繊維強化樹脂で形成される基材３６と、この基材３６の上側に設けられて意匠面３１を形成する非通気性で熱可塑性樹脂フィルムまたはシートの表皮材３７と、基材３６の下側に設けられる通気性フィルムまたは不織布の裏面材３８と、を有する。このエンジンカバー３０では、裏面材３８および基材３６にて良好な吸音作用が得られることに加え、非通気性の表皮材３７の膜振動による吸音作用も得られ、しかも、基材３６を繊維強化樹脂としたので軽量化が図れる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、エンジンルームの所定箇所を覆う車両用カバー材に関し、特に吸音性と意匠性を兼ね備える車両用カバー材に関する。

車両のエンジンルームにおける防音性および意匠性を高めるため、エンジンカバーに代表される各種のカバー材が実用に供されている。

従来の車両用カバー材を次図に基づいて説明する。
図７は、従来のエンジンカバーの基本構成を説明する図であり、図７（ａ）に示すように、エンジンカバー１００は、射出成形により製造されるポリプロピレン製の基材１０１と、図７（ｂ）に示すように、この基材１０１の裏面に超音波融着あるいはホットメルトで固定されるウレタン製などの吸音材１０２とからなり、エンジン１０３の上部（例えば、シリンダヘッドカバー、ハイブリッド車両のパワーユニット上部など）を上から覆うようにエンジンルーム内に配置される。

基材１０１の表面１０４は意匠面を形成し、一方、吸音材１０２はエンジン音を吸収する。すなわち、エンジンカバー１００は、フードを開けた際のエンジンルームの見栄えを良くする意匠部品であると共に、エンジン１０３や電動モータ等の騒音を低減する吸音部品でもある。

ところで、車両の軽量化が求められる中、エンジンカバー１００の更なる軽量化が期待される。しかしながら、エンジンカバー１００においては、ポリプロピレンおよびウレタンの一定の質量によって、必要な強度および吸音性能を得ているため、単なる軽量化は容易ではない。質量を例示すると、基材１０１の板厚ｔが２．５ｍｍ、面密度が２５００ｇ／ｍ^２、吸音材１０２の質量が３５ｇである場合、エンジンカバー１００の総質量は、５５０ｇに及ぶ。

そこで、繊維強化樹脂からなる基材と、通気性フィルム等の吸音材とで積層体を構成し、この積層体を用いてエンジンカバーの軽量化を図ることが考えられる。従来、このような積層体を用いた車両用フロアアンダーカバーが提案されている（例えば、特許文献１（図２）参照。）。

図８は、従来のフロアアンダーカバーの基本構成を説明する図であり、フロアアンダーカバー１１０は、タイヤにより巻き上げられる石や砂から車体下部を保護する保護カバーであり、ガラス繊維とオレフィン系樹脂と発泡剤を混合し、加熱膨張させた芯材１１１と、オレフィン系樹脂製の補強層１１２と、通気性フィルム１１３および不織布１１４で構成された路面側吸音材１１５とを積層させてなる。

このフロアアンダーカバー１１０では、芯材１１１および路面側吸音材１１５の作用により、路面側から車室内へ伝わる音を低減する。また、芯材１１１をガラス繊維で強化することで、芯材１１１の軽量化が可能となる。

特開2009-298339号公報

仮に、この特許文献１に開示される技術をエンジンカバーに適用した場合を考える。フロアアンダーカバー１１０のような積層体をエンジンカバーに使用すると、エンジンカバーを軽量化することは可能である。

しかしながら、フロアアンダーカバー１１０の路面側吸音材１１５は、芯材１１１に通気性フィルム１１３および不織布１１４を貼ったものであり、意匠性部品としての品質確保が困難である。この問題点は、エンジンカバーに限られるものではなく、エンジンルームにおいてエンジン周辺の箇所を覆う各種のカバー材についても同様に生ずる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い意匠性と吸音性能の適正化が図れ、しかも軽量化が実現できる車両用カバー材を提供することにある。

このような目的を達成するため、本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明は、エンジンルームの所定箇所を覆う車両用カバー材において、繊維強化樹脂で形成される基材と、この基材の上側に設けられて意匠面を形成する非通気性の熱可塑性樹脂フィルムまたはシートの表皮材と、前記基材の下側に設けられる通気性フィルムまたは不織布の裏面材と、を有することを特徴とする。

（２）本発明では、（１）の構成において、前記基材は、ガラス繊維強化樹脂であることを特徴とする。

（３）本発明では、（１）または（２）の構成において、前記基材は、発泡剤で加熱発泡された繊維強化樹脂であることを特徴とする。

（４）本発明では、（１）〜（３）のいずれかの構成において、前記表皮材は、オレフィン系樹脂またはオレフィン系樹脂エラストマーであることを特徴とする。

（５）本発明では、（１）〜（３）のいずれかの構成において、前記表皮材は、ナイロン系樹脂であることを特徴とする。

（６）本発明は、（１）〜（５）のいずれかの構成において、前記意匠面にシボ加工を施したことを特徴とする。

（７）本発明では、（１）〜（６）のいずれかの構成において、前記裏面材は、通気度３〜１００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃのフィルムまたは不織布であることを特徴とする。

（８）本発明は、（１）〜（７）のいずれかの構成において、前記表皮材の上面を覆うコーティング層を有することを特徴とする。

（９）本発明は、（１）〜（８）のいずれかの構成において、前記基材の前記表皮材側および前記裏面材側のうち少なくとも一側に、接着層を有することを特徴とする。

（１０）本発明は、（１）〜（９）のいずれかの構成において、前記表皮材側を成形する第１の金型、および、前記裏面材側を成形する第２の金型によって成形される成形体であって、前記第１の金型および前記第２の金型のそれぞれにおいて真空成形されることを特徴とする。

本発明によれば、高い意匠性と吸音性能の適正化が図れ、しかも軽量化が実現できる車両用カバー材を提供することができる。

車両前部の斜視図であり、フードを開けた形態を示す図である。 本発明に係るエンジンカバーを説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。 （ａ）は図２（ｂ）の３部拡大図、（ｂ）は（ａ）の他の例を示す図である。 エンジンカバーの各層の構成を説明する表である。 エンジンカバーの製造方法を説明する図であり、（ａ）は加熱工程、（ｂ）は素材セット工程、（ｃ）は成形工程を説明する図である。 エンジンカバーの作用を説明する図である。 従来のエンジンカバーを説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。 従来のフロアアンダーカバーの断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する。）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

図１に示すように、車両１０は、フロントボディ１１を備える。フロントボディ１１は、車体１２の側面前部を形成するフロントフェンダ１３と、これらフロントフェンダ１３を繋ぐフロントマスク１４と、これらフロントフェンダ１３およびフロントマスク１４に被せるフード１６とを備える。

また、フロントマスク１４にラジエータグリル１７およびヘッドライト１８、１８が設けられる。フロントフェンダ１３、フロントマスク１４、フード１６によって、エンジン２１を収納するエンジンルーム２２が形成される。エンジンルーム２２には、エンジン２１の他、動力伝達装置、吸気装置、排気装置、電装品等の各種の収納体が所定箇所に配置される。なお、エンジン２１には、内燃機関の動力源の他、電動モータと内燃機関とを組み合わせた動力源（例えば、ハイブリッド車両のパワーユニット）も含まれる。

エンジンルーム２２には、エンジン２１を上から覆うエンジンカバー３０と、エンジンカバー３０の車両幅方向の両側に隣接するルームサイドカバー６０と、エンジンカバー３０とフロントマスク１４との間に配置されるルームフロントカバー７０とが設けられる。

これらのエンジンカバー３０、ルームサイドカバー６０、ルームフロントカバー７０は、本発明の車両用カバー材に相当するものであり、それぞれの上面は、シボ加工が施された意匠面３１，６１，７１として形成される。シボ加工による模様３１ａ，３１ｂは、梨地やサンドブラスト、皮状模様、幾何学模様など、各種のパターンから選択可能である。

このように、エンジンカバー３０、ルームサイドカバー６０、ルームフロントカバー７０をエンジンルーム２２に配置することで、エンジンルーム２２の上部全体が意匠面３１，６１，７１で覆われるため、装飾性の高いエンジンルーム２２の外観が得られる。

次に、エンジンカバー３０の全体構成を図２、図３に基づいて説明する。
図２（ａ）に示すように、エンジンカバー３０は、平面視で略長方形形状である。また、図２（ｂ）に示すように、エンジンカバー３０は、平板状の本体部３２と、この本体部３２の車両幅方向の両端部から下がる側壁部３３とを備える。

本体部３２は、要求される強度や吸音性能、あるいは、エンジン２１上部の位置や形状に応じて、各部の厚みが設定される。結果、本体部３２には、厚肉部３４と薄肉部３５が形成される。

図３（ａ）に示すように、エンジンカバー３０は、基材３６と、この基材３６の上側に設けられる表皮材３７と、基材３６の下側に設けられる裏面材３８とによって構成される積層体である。

また、図３（ｂ）に示すように、エンジンカバー３０では、表皮材３７の上面を覆うコーティング層３７ａを設けてもよい。また、基材３６の表皮材３７側および裏面材３８側のうち少なくとも一側（この例では、両側）に、接着層３９ａ，３９ｂを設けてもよい。

続いて、エンジンカバー３０の各層の構成を図４の表に基づいて説明する。
図４に示すように、コーティング層３７ａは、必要に応じて設定され、表皮材３７を保護して見栄えを向上する機能を有する。このコーティング層３７ａには、例えば、ウレタン系の樹脂材料を用いることができる。

表皮材３７は、意匠面３１（図１参照）を形成するものであり、非通気性の熱可塑性樹脂フィルムまたはシートで構成される。熱可塑性樹脂には、ＰＰ（ポリプロピレン）に代表されるオレフィン系樹脂、オレフィン系樹脂エラストマー（ＴＰＯ）、ナイロン系樹脂などを用いることができる。また、表皮材３７の板厚は、０．２〜１ｍｍ程度が望ましい。

接着層３９ａは、基材３６と表皮材３７を接着する層であり、必要に応じて設定される。この接着層３９ａには、例えば、ＰＰ系の樹脂材料を用いることができる。

基材３６は、強化繊維を樹脂バインダで結合してなる繊維強化樹脂で形成されるものであり、求められる仕様に応じて、発泡剤で加熱発泡された繊維強化樹脂で形成されてもよい。例えば、ガラス繊維、ＰＰ（またはＰＰ繊維）および発泡剤を組み合わせたガラス繊維強化樹脂、または、ガラス繊維およびＰＰ（またはＰＰ繊維）を組み合わせたガラス繊維強化樹脂などを、基材３６に用いることができる。また、基材３６の面密度は、４００〜２０００ｇ／ｍ^２が望ましく、基材３６の板厚は、１〜３０ｍｍが望ましい。

接着層３９ｂは、基材３６と裏面材３８を接着する層であり、必要に応じて設定される。この接着層３９ｂには、例えば、ＰＰフィルムやＰＥ（ポリエチレン）フィルムなどを用いることができる。

裏面材３８は、通気性のフィルムまたは不織布からなり、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の不織布、ＰＰ製の不織布、ＰＥＴフィルム、ＰＰフィルムなどを裏面材３８に用いることができる。また、裏面材３８の面密度は、１０〜２００ｇ／ｍ^２が望ましい。

裏面材３８の通気度は、エンジンカバー３０に要求される吸気性能に応じて、エンジン音に対して好適な範囲から設定される。本発明者らは、この通気度の好適な範囲を定めるため、裏面材３８の通気度と吸音性能との関係を調べた。その結果、裏面材３８の通気度を３〜１００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃの範囲に設定することによって、低周波数域から高周波数域に至る広範囲において適正な吸音性能が得られることを見出した。なお、この通気度は、フラジール法により求めた数値である。

次に、エンジンカバー３０の製造方法を図５に基づいて説明する。
エンジンカバー３０の製造方法は、積層素材４５を加熱する加熱工程と、加熱された積層素材４５を金型にセットする素材セット工程と、積層素材４５をプレス成形する成形工程とからなる。

図５（ａ）に示すように、加熱工程では、予め製造した表皮材の素材４１、基材の素材４２、裏面材の素材４３を重ね、積層された積層素材４５を形成し、この積層素材４５をヒータ４６で加熱して軟化させる。基材の素材４２に発泡剤を配合したときは、熱反応により、基材の素材４２を十分に膨張させる。

図５（ｂ）に示すように、素材セット工程では、軟化した積層素材４５を上型４７（本発明にいう「第１の金型」に相当）と下型４８（本発明にいう「第２の金型」に相当）の間にセットする。なお、上型４７の成形面５１ａには、積層素材４５の表面（意匠面）５２ａに転写させる模様が刻まれる。また、上型４７および下型４８のそれぞれには、真空ポンプ５３が弁５４を介して接続される。

図５（ｃ）に示すように、成形工程では、上型４７と下型４８で積層素材４５をプレスしながら、積層素材４５の表面５２ａ側および裏面５２ｂ側を真空ポンプ５３で真空引きして成形面５１ａおよび成形面５１ｂに沿って真空成形する。これにより、各素材４１，４２，４３が圧着されると共に、本体部３２、側壁部３３、厚肉部３４、薄肉部３５が成形され、所定の寸法のエンジンカバー３０の成形体が得られる。上型４７における真空成形では、積層素材４５の表面５２ａが上型４７の成形面５１ａに良好に密接するため、シボ加工による模様３１ａ，３１ｂ（図２（ａ）参照）が表面５２ａに鮮明に形成される。

なお、この製造方法では、各素材４１，４２，４３を積層した積層素材４５を加熱して成形したが、この他、表皮材の素材４１と基材の素材４２とを重ねた二層素材と、裏面材の素材４３とを別々に加熱した後、これら二つの素材を成形工程前に積層圧着してもよい。また、この例では、成形工程において、上型４７および下型４８のそれぞれで真空成形を行ったが、上型４７のみで真空成形を行ってもよい。

以上、説明したエンジンカバー３０の作用・効果を説明する。
図６に示すように、裏面材３８の通気度を適正な範囲（３〜１００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ）から設定したので、低周波数域から高周波数域に至る広範囲において、エンジン２１からの音は、裏面材３８へ入射し（矢印（１））、裏面材３８および基材３６にて良好に吸音される（矢印（２））。更に、基材３６を発泡剤で加熱発泡された繊維強化樹脂とすれば、基材３６が板厚の大なる多孔質体となるため、吸音性能が一層高まる。加えて、表皮材３７を非通気性としたので、裏面材３８や基材３６の吸音作用に加え、表皮材３７の膜振動による吸音作用も得られる。

また、基材３６を繊維強化樹脂としたので、エンジンカバー３０の軽量化を実現することができる。例えば、基材３６の面密度を１０００ｇ／ｍ^２、表皮材３７の面密度を４００ｇ／ｍ^２、裏面材３８の面密度を１００ｇ／ｍ^２に設定した場合、エンジンカバー３０の総質量を３００ｇに抑えることができる。これにより、従来のエンジンカバー１００（図７（ｂ）参照）の総質量５５０ｇに比べて、大幅にエンジンカバー３０の軽量化を実現することができる。

また、シボ加工における転写性の高いオレフィン系樹脂製、例えば、オレフィン系樹脂エラストマーで表皮材３７を形成すれば、意匠面３１に模様３１ａ，３１ｂ（図２（ａ）参照）が更に鮮明に形成される。結果、エンジンカバー３０の意匠性を一層高めることができる。

また、成形工程において、上型４７および下型４８のそれぞれにおいて積層素材４５が真空成形されるため、表皮材３７と基材３６とをより良好に圧着することができると共に、成形時間と冷却時間を短縮することもできる。

なお、実施形態では、エンジンカバー３０の構成を説明したが、エンジンカバー３０の基本構成は、ルームサイドカバー６０（図１参照）、ルームフロントカバー７０（図１参照）についても同様である。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

３０ エンジンカバー（車両用カバー）
３１ 意匠面
３６ 基材
３７ 表皮材
３７ａ コーティング層
３８ 裏面材
３９ａ 接着層
３９ｂ 接着層
４７ 上型（第１の金型）
４８ 下型（第２の金型）
６０ ルームサイドカバー（車両用カバー）
６１ 意匠面
７０ ルームフロントカバー（車両用カバー）
７１ 意匠面

Claims (10)

1. エンジンルームの所定箇所を覆う車両用カバー材において、
   繊維強化樹脂で形成される基材と、
   この基材の上側に設けられて意匠面を形成する非通気性の熱可塑性樹脂フィルムまたはシートの表皮材と、
   前記基材の下側に設けられる通気性フィルムまたは不織布の裏面材と、
   を有することを特徴とする車両用カバー材。
2. 前記基材は、ガラス繊維強化樹脂であることを特徴とする請求項１記載の車両用カバー材。
3. 前記基材は、発泡剤で加熱発泡された繊維強化樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用カバー材。
4. 前記表皮材は、オレフィン系樹脂またはオレフィン系樹脂エラストマーであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用カバー材。
5. 前記表皮材は、ナイロン系樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用カバー材。
6. 前記意匠面にシボ加工を施したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車両用カバー材。
7. 前記裏面材は、通気度３〜１００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃのフィルムまたは不織布であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の車両用カバー材。
8. 前記表皮材の上面を覆うコーティング層を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の車両用カバー材。
9. 前記基材の前記表皮材側および前記裏面材側のうち少なくとも一側に、接着層を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の車両用カバー材。
10. 前記表皮材側を成形する第１の金型、および、前記裏面材側を成形する第２の金型によって成形される成形体であって、前記第１の金型および前記第２の金型のそれぞれにおいて真空成形されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の車両用カバー材。

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