[0001] 本发明涉及用于在交通工具室中抑制来自于外侧的噪音的交通工具室防音构造。

[0002] 以往以来，为了避免来自于交通工具的外侧、交通工具的驱动部的噪音传递到交通工具室内，而在划分交通工具室的划分构件设有防音构造。作为这样的具有防音构造的划分构件，例如已知有下述专利文献1中记载的汽车内饰部件。该汽车内饰部件在作为划分构件的主体的面板的室内侧具备具有弹簧质量系统(弹簧MASS系统)的特性的结构来作为防音构造。具体地说，作为弹簧要素的吸音层(隔绝层)、作为质量要素的不透气层(不渗透性阻挡层)、压缩纤维层(多孔质纤维层)在面板的室内侧从该面板侧起依次层叠。另外，专利文献1中记载的汽车内饰部件的目的在于，对50Hz至500Hz的频率比较低的噪声和超过2kHz的频率高的噪声之间的中间频带进行防音。通过调整多孔质纤维层中的杨氏模量，能够在该中间频带中发挥高隔音性能。此外，在下述专利文献2中公开了这样的内容：为了优先进行吸音，而使调整了杨氏模量的多孔质纤维层的厚度比用于优先进行隔音的多孔质纤维层的厚度大。

[0003] 现有技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：日本特表2013‑522094号公报

[0006] 专利文献2：日本特表2013‑521190号公报

[0041] 本实施方式的交通工具室防音构造用于作为交通工具的车辆(汽车)的地板。对本实施方式的车辆地板构造10进行说明。车辆地板构造10包括图1和图2A所示的车辆的地板底板12和重叠在地板底板12的上侧的地板消音器14和地毯16。地板底板12是将作为交通工具室的车室的地面划分的主体即划分构件，例如该地板底板12是金属制，形成在俯视时在车辆前后方向上较长的大概矩形形状。

[0042] 如图1和图2A所示，地板底板12在车宽方向的中央形成有沿车辆前后方向延伸并且形成向上方鼓出的形状的地板通道20。此外，在车辆配置有沿车宽方向延伸的两个加强构件。地板底板12具有以沿着上述两个加强构件的形状向上方鼓出的前侧鼓出部22和后侧鼓出部23，以供该加强构件嵌合。另外，在车辆中，在前侧鼓出部22和后侧鼓出部23的上侧配置有驾驶座和副驾驶座的座椅。此外，地板底板12在后端部形成有立壁部24，在车辆中，在该立壁部24的后方配置有后部座位的座椅。也就是说，在地板底板12中，前侧鼓出部22的前方的区域12A以及立壁部24和后侧鼓出部23之间的区域12B是落座的乘员的脚所处的放脚部。

[0043] 另外，如图2B所示，本实施例的车辆地板构造10在与地板底板12中的作为上述的放脚部的区域12A、12B以及前侧鼓出部22和后侧鼓出部23之间的区域12C对应的部分中具有第1地板构造10A，并且在与地板底板12的除区域12A、12B、12C以外的部分即第2区域A2对应的部分中具有第2地板构造10B。第1地板构造10A和第2地板构造10B是不同的地板构造。以下对图3所示的第1地板构造10A和图4所示的第2地板构造10B进行说明。而且对于第1地板构造10A和第2地板构造10B的不同点详细地说明。

[0044] 在地板底板12上铺设有地板消音器14。地板消音器14能够是具有多个空隙的纤维集合体、聚氨酯泡沫等多孔质合成树脂。另外，在本实施方式中，地板消音器14是由热塑性树脂纤维构成的毛毡。该地板消音器14配置在作为划分构件的地板底板12的室内侧，作为在内部具有多个空隙的吸音层发挥功能。作为上述的放脚部的区域12A和区域12B与在本地板构造10之上被座椅、中控台等伴随质量的部件覆盖的部分不同，本地板构造10容易暴露。为了提高作为该放脚部的区域12A、12B的插入损耗，例如期望的是，使地板消音器14的与放脚部对应的部分的厚度比其他部分的厚度大。因此，与作为上述的放脚部的区域12A、12B以及前侧鼓出部22和后侧鼓出部23之间的区域12C(第1区域A1)对应的地板消音器14A的厚度比与其他区域对应的地板消音器14B的厚度大。也就是说，第1地板构造10A中包括的地板消音器14A的厚度比第2地板构造10B中包括的地板消音器14B的厚度大。在本实施方式中，第1地板构造10A中包括的地板消音器14A的厚度是20mm左右，第2地板构造10B中包括的地板消音器14B的厚度是10mm左右。另外，为了吸收从地板底板12的外侧传递来的声音，该地板消音器14A、14B的厚度期望是3mm～60mm。

[0045] 本实施方式的车辆地板构造10具有以下特征：第1地板构造10A和第2地板构造10B中的地毯16的构造不同。因此，在第1地板构造10A和第2地板构造10B的防音性能的评价中，将各个构造中的地板消音器的厚度设为相同来处理。

[0046] 在地板消音器14的上侧铺设有地毯16。如图3和图4所示，该地毯16是从地板消音器14侧(室外侧)起不透气层30、压缩纤维层32和表皮层34依次层叠而成的。另外，压缩纤维层32和表皮层34之间由粘接剂粘接，从而形成粘接层38。后面详细地说明，压缩纤维层32和不透气层30之间仅局部形成有粘接层36。此外，该地毯16由粘接剂粘接于地板消音器14，在地毯16和地板消音器14之间形成有粘接层40。地毯16在整面上与地板消音器14粘接。

[0047] 不透气层30是由不透气性材料构成的膜，位于作为吸音层的地板消音器14的室内侧，主要目的在于隔离来自于室外侧的声音。该不透气层30例如能够形成为由聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、离聚物树脂、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、EVA、EVOH、EMMA等构成的单层或者多层的膜状。此外，不透气层30的每单位面积的质量是15gsm以上且400gsm以下，期望的是50gsm以上且200gsm以下。另外，在本实施方式中，不透气层30是由聚乙烯构成的单层膜，每单位面积的质量是100gsm。

[0048] 压缩纤维层32层叠于不透气层30的室内侧，目的在于吸音和隔音。该压缩纤维层32例如能够是利用粘合纤维将天然纤维、合成纤维或者它们的混合纤维毛毡化而成的所谓的压缩毛毡。优选的是，该压缩毛毡由如再生棉这样的回收利用的纤维材料、如聚酯这样的其他再生纤维即所谓的化纤再生毛材料形成。具体地说，压缩纤维层32例如能够如下所述地形成：将低熔点聚酯作为粘合剂混入到化纤再生毛材料中，对将它们集聚而成的材料进行加热处理，之后通过冲压加工成形为期望的垫状。此外，认为压缩纤维层32的厚度越大则防音性能越高。然而，由于车室空间有限，因此期望压缩纤维层32的厚度换言之每单位面积的质量较小。鉴于此，能够将压缩纤维层32的每单位面积的质量设为300gsm以上且1500gsm以下，期望是600gsm以上且1000gsm以下。另外，在本实施方式中，在第1地板构造10A和第2地板构造10B中，压缩纤维层32的每单位面积的质量均为800gsm。

[0049] 另外，该压缩纤维层32在第1地板构造10A和第2地板构造10B中具有不同的结构。具体地说，第1地板构造10A中包括的压缩纤维层32即第1压缩纤维层32A是利用上述的方法制造的通常的压缩毛毡，相对于此，第2地板构造10B中包括的压缩纤维层32即第2压缩纤维层32B调整了杨氏模量。后面详细地说明，第2压缩纤维层32B的高频带(1000Hz～8000Hz)的防音性能得到提高。

[0050] 表皮层34不特别限定，例如能够采用DILOUR表皮、丝绒表皮、平纹表皮、簇绒地毯表皮等各种表皮。在本实施方式中，表皮层34是DILOUR表皮，每单位面积的质量是350gsm。该表皮层34在第1地板构造10A和第2地板构造10B中均相同。

[0051] 粘接层36、38、40可以由液体状的粘接剂形成，也可以由膜、带等固体状的粘接剂形成。另外，在第1地板构造10A和第2地板构造10B均设有压缩纤维层32和表皮层34之间的粘接层38，粘接层38将表皮层34与压缩纤维层32粘接。顺便说一下，该粘接层38不是必须的，表皮层34和压缩纤维层32也可以不粘接。

[0052] 另一方面，不透气层30和压缩纤维层32之间的接合强度在第1地板构造10A和第2地板构造10B中不同。具体地说，在第2地板构造10B中，在不透气层30和第2压缩纤维层32B之间形成有粘接层36，相对于此，在第1地板构造10A中，不透气层30和第1压缩纤维层32A不粘接。换言之，第1地板构造10A中的不透气层30和第1压缩纤维层32A的粘接强度为0。不过，不限定于第1地板构造10A中的不透气层30和第1压缩纤维层32A不粘接。例如能够设为以下结构：如图4所示，在第2地板构造10B中，粘接层36与不透气层30和第2压缩纤维层32B整面粘接，相对于此，如图5所示的地板构造130那样，在第1地板构造中，将不透气层30和第1压缩纤维层32A之间的粘接层136形成为点状、线状从而进行局部粘接。根据这样的结构，也可以使第1地板构造10A中的不透气层30和第1压缩纤维层32A之间的粘接强度比不透气层30和地板消音器14之间的粘接层40的粘接强度低。在第1地板构造10A中的不透气层30和第1压缩纤维层32A这样粘接的情况下，降低粘接强度的方法不特别限定，例如也能够采用使第1地板构造10A中的不透气层30和第1压缩纤维层32A之间的粘接层所使用的液体状的粘接剂的涂布量比粘接层36少的方法、使粘接剂的种类不同等方法。

[0053] 此外，第1地板构造10A是第1压缩纤维层32A和不透气层30的接合强度比不透气层30和作为吸音层的地板消音器14A的接合强度低的构造。在本实施方式中，第1压缩纤维层
32A和不透气层30不粘接，但不限定于此，在上述的方法中，只要第1压缩纤维层32A和不透气层30的粘接强度比不透气层30和地板消音器14A的接合强度低即可。

[0054] 如上所述，在本车辆地板构造10中，与地板底板12的由区域12A、12B、12C构成的第1区域A1对应的第1地板构造10A(第1构造部)中包括的不透气层30和压缩纤维层32A的接合强度(粘接强度)相对较低，与除第1区域以外的区域即第2区域A2对应的第2地板构造10B(第2构造部)中包括的不透气层30和压缩纤维层32B的接合强度(粘接强度)比第1地板构造
10A的不透气层30和压缩纤维层32A的接合强度(粘接强度)高。如图3所示，与第1区域A1对应的地毯16A包括表皮材料34、粘接层38、压缩纤维层32A以及不透气层30。如图4所示，与第
2区域A2对应的地毯16B包括表皮材料34、粘接层38、压缩纤维层32B、粘接层36以及不透气层30。以下对上述的第1区域A1中的第1地板构造10A和第2区域A2中的第2地板构造10B的各自的防音性能进行说明。首先，为了说明由不透气层30和压缩纤维层32的接合强度(粘接强度)的不同引起的防音性能的不同，对地毯16和地板消音器14不粘接的构造换言之不透气层30和地板消音器14不粘接的构造进行说明。具体地说，对于图5所示的第1验证用地板构造130，不透气层30和地板消音器14不粘接，并且不透气层30和第1压缩纤维层32A的粘接强度相对较低。对于图6所示的第2验证用地板构造120，不透气层30和地板消音器14不粘接，并且不透气层30和第2压缩纤维层32B的粘接强度相对较高。而且，作为它们的比较例，参照图7说明车辆地板构造100的概略构造。

[0055] 比较例的车辆地板构造100包括地板消音器102和地毯104。地板消音器102与本实施例的地板消音器14相同。此外，地毯104从下层侧(地板消音器102侧)起依次包括由聚乙烯构成的背衬层(不透气层)110、由压缩毛毡构成的压缩纤维层112以及作为DILOUR表皮的表皮层114，在各层之间由粘接剂形成有粘接层116、118，将各层互相牢固地粘接。比较例的车辆地板构造100与图6所示的第2验证用地板构造120相似。

[0056] 不过，地毯104的背衬层110的每单位面积的质量比本实施例的不透气层30的每单位面积的质量大，是600gsm。此外，压缩纤维层112虽然与本实施例的第1压缩纤维层32A同样地由压缩毛毡构成，但与本实施例的压缩纤维层32相比较，压缩纤维层112的每单位面积的质量较小，是300gsm。

[0057] 对于第1验证用地板构造130、第2验证用地板构造120、比较例的地板构造100的各自的防音性能使用试样进行实车实验，并且使用模拟软件进行试算。在进行该模拟时，使用图8和图9所示的弹簧质量系统的模型。详细地说，使用第2验证用地板构造120和比较例的地板构造100的弹簧质量系统的模型在图8中示出，使用第1验证用地板构造130的弹簧质量系统的模型在图9中示出。另外，在本次防音性能的评价中，利用除表皮层34以外的构造来进行。另外，在各地板构造的防音性能的评价中，使用无防音材料(弹簧质量系统)的情况下的声压级和有防音材料的情况下的声压级的差即插入损耗(Insertion Loss)来进行。

[0058] 在弹簧质量系统的模型中，弹簧要素是配置在作为刚性体的地板底板12的室内侧且由非压缩的毛毡、发泡材料这样的低密度材料形成的部分，在任一构造中相当于地板消音器14、102。质量要素是设于弹簧要素的室内侧的由高密度的非渗透性材料形成的部分。在第2验证用地板构造120中，由于第2压缩纤维层32B由粘接层36牢固地粘接于不透气层
30，因此不透气层30和第2压缩纤维层32B相当于质量要素。此外，比较例的地板构造100也与第2验证用地板构造120同样，作为不透气层的背衬层110和压缩纤维层112相当于质量要素。

[0059] 如图10所示，对比较例的地板构造100的插入损耗和第2验证用地板构造120的插入损耗进行比较，第2验证用地板构造120通过调整了杨氏模量的第2压缩纤维层32B的功能而在高频带(1000Hz～8000Hz)中发挥与比较例的地板构造100相比较高的防音性能。另一方面，上述的地板构造若包括弹簧质量系统和作为刚性体部分的地板底板12，则具有中空的双层壁的特性，在地板底板12和质量要素之间会产生频率比较低的声音(200Hz～500Hz左右)传递到质量层的现象即所谓的共鸣透过现象(共振)。由此，如图10所示，在中频带(315Hz～630Hz)中，插入损耗降低。顺便说一下，作为产生该共鸣透过现象的频率的共鸣透过频率f能够由数式1计算。另外，在数式1中，m1表示地板底板12的每单位面积的重量，m2表示质量要素的每单位面积的重量，E表示弹簧要素(空气)的杨氏模量，d表示弹簧要素的厚度。顺便说一下，在该地板构造120、100中，共鸣透过频率是454Hz，从图10中也可以确认插入损耗最低。

[0060] 【数式1】

[0061]

[0062] 另一方面，第1验证用地板构造130中的不透气层30和第1压缩纤维层32A的粘接的粘接强度比第2验证用地板构造120中的粘接强度弱(接近不粘接的状态)。因此，如图9所示，不透气层30的振动难以传递到第1压缩纤维层32A。此外，由于几乎能够认为仅不透气层30相当于质量要素，因此质量要素的重量较小。对于第1验证用地板构造130，当利用数式1计算共振频率时，算出的共振频率从上述的第2验证用地板构造120和比较例的地板构造
100的共鸣透过频率向高频侧偏移。顺便说一下，对于第1验证用地板构造130算出的共振频率是1343Hz。由此，如图10所示，虽然在高频带(1000Hz～3000Hz)中插入损耗降低，但是在中频带中，共鸣透过现象得到抑制，能够抑制插入损耗的降低。也就是说，第1验证用地板构造130与第2验证用地板构造120相比较，虽然高频带的防音性能降低，但是能够抑制中频带的防音性能的降低。

[0063] 也就是说，车辆的地板构造如果是以下构造则能够提高车室内整体的防音性能：在地板消音器14的厚度相对较大的与高频带的吸音优异的第1区域A1对应的部分中采用抑制中频带的防音性能的降低的第1验证用地板构造130，在地板消音器14的厚度相对较小的与第2区域A2对应的部分中采用高频带的防音性能优异的第2验证用地板构造120。

[0064] 在图11中示出在车辆的后部座位落座的乘员的头部附近的声响灵敏度。实线表示同时使用上述的第1验证用地板构造130和第2验证用地板构造120的车辆地板构造中的声响灵敏度，虚线表示在地板底板12整面采用比较例的地板构造100的结构中的声响灵敏度。如从该图11也可知的那样，确认了与比较例的地板构造100相比较，同时使用第1验证用地板构造130和第2验证用地板构造120的车辆地板构造在250Hz～2000Hz的宽频带中防音性能提高。

[0065] 此外，在图12中示出在第1验证用地板构造130中使不透气层的每单位面积的质量(基重)变化的情况下的地板构造整体的厚度和共振频率的关系。如从该图12可知的那样，与地板消音器的厚度等无关，不透气层的基重越小，则共振频率越向高频侧(图12中的上侧)偏移。也就是说，由于越向高频侧偏移越能够减小对中频带的影响，因此能够抑制中频带中的防音性能的降低。因而认为期望使第1验证用地板构造130中的不透气层的基重较小。此外，认为在第1地板构造10A中也同样期望使不透气层的基重较小。

[0066] 接下来，说明在第1地板构造10A和第2地板构造10B的各个构造中通过不透气层30和地板消音器14A、14B粘接而实现的效果。首先，将第2地板构造10B与第2验证用地板构造120进行比较。认为第2地板构造10B相当于图13所示的弹簧质量系统的模型。也就是说，不仅与图8所示的第2验证用地板构造120同样地由在地板消音器14B内包含的空气产生基于中空的双层壁的特性即共鸣透过现象的共振(以下有时称为“空气弹簧210的共振”)，而且，由于地板消音器14B和不透气层30由粘接层40粘接，因此进而还产生由于地板消音器14B在厚度方向上伸缩而引起的质量要素(不透气层30)的共振(以下有时称为“吸音材料212的伸缩共振”)。

[0067] 该吸音材料212的伸缩共振的共振频率ν能够由以下的数式2计算。另外，在数式2中，t表示作为压缩毛毡的地板消音器14B的厚度，E表示压缩毛毡(地板消音器14B)的杨氏模量，m1表示地板底板12的每单位面积的重量，m2表示质量要素(不透气层30)的每单位面积的重量，m表示压缩毛毡(地板消音器14B)的每单位面积的重量。顺便说一下，在本实施方式中，该共振频率是206Hz。

[0068] 【数式2】

[0069]

[0070] 图14的实线表示第2验证用地板构造120的插入损耗，在图14中将四边形相连的线表示本实施方式的第2地板构造10B的插入损耗。上述的吸音材料212的伸缩共振的共振频率存在于与空气弹簧210的共振的共振频率接近的频带，在上述两个共振频率之间产生相位反转的反共振。由此，如图14所示，在250Hz～500Hz的频带中，第2地板构造10B的插入损耗提高，防音性能得到改善。

[0071] 接下来，说明第1地板构造10A的效果。在图14中将三角形相连的线表示第1地板构造10A的插入损耗。此外，在图14中将圆相连的线表示第1验证用地板构造130的变形例的插入损耗。对于变形例的地板构造，与第1验证用地板构造130同样，不透气层和地板消音器不粘接。而且，在变形例的地板构造中，不透气层30和第1压缩纤维层32A之间也不粘接，变形例的地板构造是具有与第1验证用地板构造130几乎相同(准确地说，更优异)的防音性能的构造。上述的第1地板构造10A和变形例的地板构造与第1验证用地板构造130同样，通过空气弹簧的共振的共振频率向高频侧偏移，从而与比较例的地板构造100相比较，能够抑制中频带的防音性能的降低。而且，第1地板构造10A还施加空气弹簧210的共振的共振频率和吸音材料212的伸缩共振的共振频率之间的反共振。如图14所示，第1地板构造10A通过它们的协同效果，与变形例的地板构造相比较，确认了在从中频带到高频带的宽频带(315Hz以上)中插入损耗得到提高。另外，该倾向在模拟软件的试算中也确认到同样的倾向。

[0072] 接着，在第2地板构造10B中，使质量要素整体的重量不变，而使不透气层和压缩纤维层的重量分配变化，比较各个第2地板构造10B的插入损耗。详细地说，除了压缩纤维层为800gsm且不透气层为100gsm的第2地板构造10B以外，准备压缩纤维层为850gsm且不透气层为50gsm的比较例1、压缩纤维层为700gsm且不透气层为200gsm的比较例2、压缩纤维层为
500gsm且不透气层为400gsm的比较例3、压缩纤维层为300gsm且不透气层为600gsm的比较例4，由模拟软件计算各自的插入损耗。如图15所示，不透气层的基重越小，虽然高频带(1000Hz以上)中的插入损耗越是降低，但是中频带(315Hz～630Hz)中的插入损耗越是提高，确认了中频带的防音性能提高。由此，在第2地板构造10B中期望的是，不透气层的每单位面积的质量是50gsm以上且200gsm以下。也就是说，确认了不仅在第1地板构造10A中而且在第2地板构造10B中也期望不透气层的基重较小。

[0073] ＜其他实施方式＞

[0074] 本发明不限定于上述实施方式，能够基于本领域技术人员的知识以施加了各种变更、改良的各种方案来进行实施。例如，如下所述的实施方式也包含在本发明的保护范围内。

[0075] (1)在上述实施方式中，在压缩纤维层的室内侧设有表皮层，但表皮层不是必须的。例如在存在构成交通工具室的外观面的构件的情况下，只要构成为在该构件和划分构件之间层叠有吸音层、不透气层和压缩纤维层即可。

[0076] (2)在上述实施方式中，本发明的交通工具室防音构造应用于车辆的地板构造，但不限定于此。也能够在车辆的壁部、与发动机室的分界部等采用本发明的交通工具室防音构造。

[0077] (3)此外，本发明的交通工具室防音构造不限定于提供给车辆，能够应用于提供给各种交通工具。

[0078] 附图标记说明

[0079] 10、车辆地板构造；10A、第1地板构造〔交通工具室防音构造〕；10B、第2地板构造；12、地板底板〔划分构件〕；14、地板消音器〔吸音层〕；16、地毯；30、不透气层；32、压缩纤维层；40、粘接层。